JPH0762719B2 - ガラス溶融炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は放射性廃液とガラス素材とを溶融混合させて容
器に充填するガラス溶融炉に係り、特に、充填を強制的
に停止させることのできるガラス溶融炉に関する。

「従来の技術及びその問題点」 一般に、原子力発電施設等で発生する高レベル放射性廃
液は、ガラス溶融炉の中でガラス素材と溶融混合させ、
これら溶融混合物を他に用意した容器内に充填して固化
させるいわゆるガラス固化処理することが図られてい
る。

この場合、溶融混合物は水あめ状に粘性を有しているた
め、その充填停止を確実に行なう信頼性の高い停止手段
が必要であるとともに、放射性物質を含有していること
により、放射線環境下への立ち入りを伴うことがないよ
うに配慮する必要があり、充填量の微妙な管理を行なっ
て、放射線源の散乱につながるオーバーフローが生じな
いようにする必要がある。

「本発明の目的とその達成手段」 本発明は前記事情に鑑みて提案されたもので、溶融混合
物の充填を迅速かつ確実に停止させてオーバーフローの
発生を防止することを目的としており、このような目的
を達成するため、放射性廃液とガラス素材とを溶融混合
させた溶融混合物をノズルの下部の孔から流下させて容
器に充填するガラス溶融炉において、ノズルの近傍に、
ノズルの孔を開閉するシャッタを設けるとともに、該シ
ャッタは、アームを垂直面内で揺動させる駆動機構と、
アームの先端に取り付けられノズルの孔に対して下方か
ら接触して閉塞する蓋とを有し、容器の設置位置の近傍
に、容器内の充填量を検出する充填量検出装置を設ける
とともに、該充填量検出装置と前記駆動機構との間に、
充填量検出装置の検出結果によりノズルの孔を閉塞させ
るための制御信号を出力する制御装置を連設した構成を
採用している。

「作用」 このような構成の採用により、溶融混合物をノズルの下
部の孔から流下させて、容器に充填することが行なわれ
るが、溶融混合物の流下時には、シャッタにおける蓋を
下方に揺動させて、ノズルの下方から外れた位置に待機
させて流下する溶融混合物との干渉を避け、充填量検出
装置が所定の充填量を検出した際には、駆動機構を作動
させてアームの先端の蓋をノズルの孔に対して下方から
接触させて閉塞することにより、溶融混合物の流下を強
制停止させる。

「実施例」 以下、本発明のガラス溶融炉の一実施例を図面に基づい
て説明する。

このガラス溶融炉は、放射線遮蔽のためセル１内に設置
されており、槽２の両側壁部および底壁部2aに、放射性
廃液とガラス素材との溶融対象物に通電を行なう複数の
電極３が配設されるとともに、底壁部2aの下面に高周波
コイル等の加熱装置４を備えるノズル５が設けられ、そ
の孔5aが槽１内の空間に連通した構成とされている。ま
た、槽１の外底部にはノズル５の周囲を間隔をおいて囲
むように筒状のジャケット６が設けられるとともに、該
ジャケット６の下端部に、ノズル５から流下する溶融混
合物Ｇを充填するための容器７の口部と着脱可能に連結
される結合装置８が設けられ、ジャケット６内部には、
ノズル５に向けて冷却空気を噴射するための冷却ヘッダ
（図示略）が配設される。

そして、ノズル５の下端部付近に、その孔5aを開閉可能
なシャッタ９がジャケット６の内壁部に支持された状態
に設けられている。該シャッタ９は、その駆動機構10に
水平に配設されている回転軸10aに、垂直面内で揺動さ
せられるようにアーム11が固定され、該アーム11の先端
に、第１図の破線で示すようにアーム11を水平状態とし
たときにノズル５下端部に当接して孔5aを閉塞する蓋12
が設けられたものである。また、駆動機構10は、ロータ
リアクチュエータ等により構成されて、回転軸10aを駆
動するための加圧エアを送り込むエア供給配管13と、そ
の流路を開閉する弁14とが備えられている。

一方、容器７が設置される位置の近傍には、容器７の外
周部に接触させられる複数の熱電対15が上下方向に相互
間隔をおいて設けられている。これら熱電対15は、容器
７内に溶融混合物Ｇが充填されることによる容器７の壁
の温度変化を測定するもので、第１図の上から２番目と
３番目との熱電対15の間に充填量の基準範囲を設定して
おり、最上位の熱電対15は、基準範囲を超えても充填が
停止されない場合の異常検出用である。そして、これら
熱電対15に、その測定データに基づきどの熱電対15の位
置に液面があるかを判定する判定回路16が連設され、こ
れら熱電対15および判定回路16により充填量検出装置17
が構成されている。

また、セル１の外側には、充填量検出装置17の検出結果
により液位を表示するとともに充填停止の制御を行なう
制御装置18が設けられている。該制御装置18は、充填量
検出装置17により充填量が前記基準範囲内に達したこと
が検出されたときには、前記加熱装置４の電源を切りか
つ冷却ヘッダに冷却空気を送り込む如く制御信号を出力
し、また最上位の熱電対15の位置まで達したことが検出
されたときには、異常の制御信号を出力して、警報を発
するとともに前記エア供給配管13の弁14を開方向に駆動
する如く制御するようになっているものである。

このように構成したガラス溶融炉において、通常の充填
制御の場合は、充填量が基準範囲内に達したときに、制
御装置18の制御により加熱装置４の電源を切るとともに
冷却ヘッダから冷却空気を送り込み、溶融混合物Ｇをノ
ズル５の孔5a内で冷却固化させるフリーズバルブ方式に
よって流下を停止させる。また、故障発生等により溶融
混合物Ｇの流下が停まらず、基準範囲を超えて最上位の
熱電対15の位置まで液面が達したことを検出したときに
は、制御装置18が異常の制御信号を発して弁14を開方向
に駆動し、エア供給配管13から加圧エアをシャッタ９の
駆動機構10に送り込んでアーム11を第１図の矢印で示す
ように回転させ、破線で示すようにノズル５の孔5aを蓋
12で閉塞させることにより、強制的に流下を阻止するも
のである。

すなわち、このガラス溶融炉は、フリーズバルブ方式に
よる通常時の充填停止と、シャッタ９による異常時の強
制停止との二重の停止手段を備えて、高い信頼性を有す
るとともに、これらの停止時期を放射線から遮蔽された
セル１外で制御装置18により確認しながら遠隔制御する
ことができるものである。なお、シャッタ９の駆動機構
10を加圧エアにより作動するロータリアクチュエータ等
により構成したから、放射線環境下における故障の発生
を少なくし得て、保守を容易にすることができる。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明のガラス溶融炉によれば、
ノズルの孔をシャッタにより閉塞して流下を強制停止さ
せるようにしているから、溶融混合物の粘性等に影響さ
れずに迅速かつ確実に流下を停止させて、オーバーフロ
ー等の発生を防止することができ、また、この充填停止
を充填量検出装置の検出結果に基づき制御装置により遠
隔制御することが可能で、放射線環境下における溶融作
業を効率よく行なうことができるという効果を奏する。
加えて、溶融混合物の流下時には、シャッタにおける蓋
を下方に揺動させてノズルの下方から外れた位置に待機
させることにより、通常の場合にあっては、シャッタが
流下する溶融混合物と干渉することを回避し、溶融混合
物の付着を防止してメンテナンス性の向上や故障発生低
減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガラス溶融炉の一実施例を示す一部を
省略した正断面図、第２図は第１図のII-II線に沿う矢
視断面図である。 １……セル、２……槽、３……電極、４……加熱装置、
５……ノズル、5a……孔、６……ジャケット、７……容
器、８……結合装置、９……シャッタ、10……駆動機
構、10a……回転軸、11……アーム、12……蓋、13……
エア供給配管、14……弁、15……熱電対、16……判定回
路、17……充填量検出装置、18……制御装置、Ｇ……溶
融混合物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射性廃液とガラス素材とを溶融混合させ
   た溶融混合物をノズル（５）の下部の孔（5a）から流下
   させて容器（７）に充填するガラス溶融炉において、ノ
   ズルの近傍に、ノズルの孔を開閉するシャッタ（９）を
   設けるとともに、該シャッタは、アーム（11）を垂直面
   内で揺動させる駆動機構（10）と、アームの先端に取り
   付けられノズルの孔に対して下方から接触して閉塞する
   蓋（12）とを有し、容器の設置位置の近傍に、容器内の
   充填量を検出する充填量検出装置（17）を設けるととも
   に、該充填量検出装置と前記駆動機構との間に、充填量
   検出装置の検出結果によりノズルの孔を閉塞させるため
   の制御信号を出力する制御装置（18）を連設したことを
   特徴とするガラス溶融炉。