JPS621168B2 - - Google Patents
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- JPS621168B2 JPS621168B2 JP13019280A JP13019280A JPS621168B2 JP S621168 B2 JPS621168 B2 JP S621168B2 JP 13019280 A JP13019280 A JP 13019280A JP 13019280 A JP13019280 A JP 13019280A JP S621168 B2 JPS621168 B2 JP S621168B2
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- furnace body
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- rotating container
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Landscapes
- Furnace Details (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、バツチ溶解式マイクロ波溶解炉の改
良に関する。さらに詳しくは、本発明は被処理物
の加熱溶解を効率良くかつ円滑に行なえるように
したバツチ溶解式マイクロ波溶解炉に関する。
良に関する。さらに詳しくは、本発明は被処理物
の加熱溶解を効率良くかつ円滑に行なえるように
したバツチ溶解式マイクロ波溶解炉に関する。
マイクロ波照射により生起する誘電加熱現象を
利用した各種物質の加熱溶融法は、幅射熱や伝熱
による加熱などの他の形式にくらべ、被処理物の
均一かつ効率良い加熱溶融が可能であり、またマ
イクロ波印加電力の調整により、緩急任意の溶融
処理を行なうことができる利点を有する。
利用した各種物質の加熱溶融法は、幅射熱や伝熱
による加熱などの他の形式にくらべ、被処理物の
均一かつ効率良い加熱溶融が可能であり、またマ
イクロ波印加電力の調整により、緩急任意の溶融
処理を行なうことができる利点を有する。
このマイクロ波照射による加熱溶融の原理は、
各種分野においてさまざまな目的に利用すること
ができる。例えば、各種産業施設からスラリー等
として排出される廃棄物に対し、マイクロ波照射
による乾燥あるいは溶融固化処理を施せば、その
容積を大幅に減少させることができ、爾後の処理
に好都合である。また、原子力施設から排出され
る放射性物質含有廃棄物は、回収後、人間環境か
ら隔離し、格納施設に長期間貯蔵しておく必要が
あるため、貯蔵に先立つてマイクロ波照射により
溶融固化する「減容処理」を施せば、貯蔵容器個
数・格納施設スペース等の節減、収容能力の増
大、取扱作業量の減少等をもたらし、経済的にも
極めて有利である。
各種分野においてさまざまな目的に利用すること
ができる。例えば、各種産業施設からスラリー等
として排出される廃棄物に対し、マイクロ波照射
による乾燥あるいは溶融固化処理を施せば、その
容積を大幅に減少させることができ、爾後の処理
に好都合である。また、原子力施設から排出され
る放射性物質含有廃棄物は、回収後、人間環境か
ら隔離し、格納施設に長期間貯蔵しておく必要が
あるため、貯蔵に先立つてマイクロ波照射により
溶融固化する「減容処理」を施せば、貯蔵容器個
数・格納施設スペース等の節減、収容能力の増
大、取扱作業量の減少等をもたらし、経済的にも
極めて有利である。
本発明は、上記のごときマイクロ波加熱溶解処
理の工業的実用化のための新規溶解炉を提供する
ものであり、本発明者らが先に発明した溶解炉
（特許願昭和54−49599号を参照）の改良に関す
る。特許願昭和54−49599号には、ルツボ内に装
入された被処理物にマイクロ波を照射して該被処
理物を加熱溶解するマイクロ波溶解炉であつて、
マイクロ波発振機に連結された導波管およびチユ
ーナならびに被処理物供給管を備えかつ支持体に
固定された上部炉体と、底部に垂直方向の軸芯を
有する回転台を備え該回転台に溶解用ルツボを載
置するようにした下部炉体とから成り、さらに該
下部炉体を前記上部炉体に着脱可能なようにし、
あるいはさらに下部炉体に不活性ガス導入管を備
え該不活性ガス導入管から供給される不活性ガス
にて前記下部炉体内壁とルツボとの間の圧力を炉
内圧に対して正圧とすることを特徴とするバツチ
溶解式マイクロ波溶解炉が開示されている。上記
発明は、このような構成を有するため、溶解用ル
ツボが炉内で回転し、被処理物に対し照射が均一
に施される結果、被処理物の加熱溶解が効率よく
円滑に行なわれ、また炉内を不活性ガス雰囲気に
できるため、溶融固体化の化学的・物理的諸性質
に対する要求により被処理物と炉内雰囲気との反
応を防止することが必要な場合はこれが可能とな
り、さらにルツボ自体の酸化損耗を軽減する効果
も得られる。
理の工業的実用化のための新規溶解炉を提供する
ものであり、本発明者らが先に発明した溶解炉
（特許願昭和54−49599号を参照）の改良に関す
る。特許願昭和54−49599号には、ルツボ内に装
入された被処理物にマイクロ波を照射して該被処
理物を加熱溶解するマイクロ波溶解炉であつて、
マイクロ波発振機に連結された導波管およびチユ
ーナならびに被処理物供給管を備えかつ支持体に
固定された上部炉体と、底部に垂直方向の軸芯を
有する回転台を備え該回転台に溶解用ルツボを載
置するようにした下部炉体とから成り、さらに該
下部炉体を前記上部炉体に着脱可能なようにし、
あるいはさらに下部炉体に不活性ガス導入管を備
え該不活性ガス導入管から供給される不活性ガス
にて前記下部炉体内壁とルツボとの間の圧力を炉
内圧に対して正圧とすることを特徴とするバツチ
溶解式マイクロ波溶解炉が開示されている。上記
発明は、このような構成を有するため、溶解用ル
ツボが炉内で回転し、被処理物に対し照射が均一
に施される結果、被処理物の加熱溶解が効率よく
円滑に行なわれ、また炉内を不活性ガス雰囲気に
できるため、溶融固体化の化学的・物理的諸性質
に対する要求により被処理物と炉内雰囲気との反
応を防止することが必要な場合はこれが可能とな
り、さらにルツボ自体の酸化損耗を軽減する効果
も得られる。
しかし上記発明においても１局部加熱などによ
りルツボに穴があき溶融した被処理物が流出して
回転台上で固化しルツボの取出しを不能とした
り、さらに流出物が回転軸芯にまで達して回転を
不能とする可能性が皆無ではないこと、２回転台
上のルツボが熱膨張により上方に伸びても上部炉
体と接触しないよう相当の間隙を設ける必要があ
り、マイクロ波の漏洩がなお存在すること、さら
に３回転台上に載置されたルツボの底面は不活性
ガスと接触不良で酸化しやすいなどの問題が残
る。
りルツボに穴があき溶融した被処理物が流出して
回転台上で固化しルツボの取出しを不能とした
り、さらに流出物が回転軸芯にまで達して回転を
不能とする可能性が皆無ではないこと、２回転台
上のルツボが熱膨張により上方に伸びても上部炉
体と接触しないよう相当の間隙を設ける必要があ
り、マイクロ波の漏洩がなお存在すること、さら
に３回転台上に載置されたルツボの底面は不活性
ガスと接触不良で酸化しやすいなどの問題が残
る。
本発明は、内部に懸垂収納されるルツボを有し
かつ軸芯と着脱可能に係合する回転容器を下部炉
体内に備えることを基本として前記問題点を解決
しうるマイクロ波溶解炉の提供を目的とする。
かつ軸芯と着脱可能に係合する回転容器を下部炉
体内に備えることを基本として前記問題点を解決
しうるマイクロ波溶解炉の提供を目的とする。
以下本発明の一実施例を図面により説明する。
第１図に示すように、本発明の溶解炉は、上部
炉体１と下部炉体２とからなり、両者合して溶解
炉本体を構成する。各炉体の外周部には、炉体冷
却手段として冷媒配管（図示せず）が配設され
る。該上部炉体１は、マイクロ波導波管３、チユ
ーナ４、および被処理物供給管５を備えるととも
に、支持体６にて下部炉体２とは独立に固定され
る。チユーナ４は、駆動用モータm1によつてベ
ベルギヤ噛咬機構２０を介して炉内における高さ
方向の位置調節がなされる。なお、本実施例にお
いては該上部炉体１には、溶解炉内で発生するダ
ストやヒユーム等のマイクロ波照射効率に有害な
浮遊物を炉外に排除するための排気管７が設けら
れている。一方、下部炉体２は、支腕１１を介し
て保持機１０により、前記上部炉体１に対して着
脱可能に保持される。該保持機１０は、モータ
m2を備えた回転機構部１０ａと油圧により伸縮
するシリンダ（図示せず）を備えたリフト機構部
１０ｂとからなり、該回転機構部１０ａは、第１
図１（図中、保持機１０はＡ−Ａ断面を示す）に
示されるようにモータm2により駆動されるギヤ
２３を備え、支腕１１を側設した支軸２１に固着
されたギヤ２２に噛合する。したがつて、モータ
m2の駆動により支腕１１を支軸２１を中心とし
て水平面内で回動させることにより、下部炉体２
を上部炉体１から２′の位置まで退避させ得る。
前記下部炉体２は、第２図に示すごとく、下部炉
体本体２１と、これに回転自在に収納される回転
容器１２と、さらに該回転容器１２とともにこれ
に収納されて回転するルツボ８を備える。下部炉
体本体２１の周壁は、外壁２１ａと内壁２１ｂと
から成る二重構造を有し、外壁２１ａと内壁２１
ｂの間隙および内壁２１ｂの内面には断熱材１３
ａおよび１３ｂ（例えばカオール）がそれぞれ設
けられている。一方、下部炉体底面２１ｃは略円
盤状をなし、中央の軸受２１ｄの周辺に環状突起
２１ｅが突設される。回転容器１２は、略円筒状
をなし、周壁１２ａ上部より外方へ断面Ｌ字状に
突出した外縁１２ｂと、底面１２ｃより垂設さ
れ、前記下部炉体底面２１ｃの環状突起２１ｅと
組合わされてマイクロ波の漏洩を防止しうるチヨ
ーク回路を形成する環状垂壁１２ｄと、駆動装置
（図示せず）より前記軸受２１ｄを貫通して下部
炉体２内方へ伸び回転容器１２中央の透孔１２ｅ
に対接し螺着されアルゴン、窒素等の不活性ガス
導入管１５を兼ねる中空の軸芯１４とを備える。
なお、回転容器１２の底面には断熱材１３ｃ（例
えばアルミナブロツク或いは繊維状のカオール）
が敷設され、該断熱材の中心部には、前記不活性
ガスが通過しやすいように開孔等を設けることが
望ましい。また回転容器１２の周壁１２ａの上端
近傍には、不活性ガスを通す複数の透孔を設けて
も良い。ルツボ８は、回転容器１２の内径よりや
や小さな外径と回転容器１２の内部深さよりやや
浅い深さを有するルツボ本体８ａおよびルツボ本
体８ａ上縁より断面Ｌ字状に外方へ突出し回転容
器周壁１２ａと略同径を有する張出部８ｂを具備
し、該張出部８ｂ下部が回転容器周壁１２ａの上
端にて支持されて回転容器１２内部に懸垂状態に
て収納される。なお、張出部８ｂは上部炉体１下
面に設けた環状溝１ａと組み合わせてチヨーク回
路を形成してマイクロ波の漏洩による回転容器の
焼付きを防止する。なお、溶解用ルツボとしては
ステンレス鋼などの金属製あるいはカーボン材質
（黒鉛製）のものが挙げられるが、好ましくは金
属製ルツボが用いられ、被処理物の融点が高い場
合には、ルツボ内面に、例えばアルミナセメント
などの高融点断熱性物質の層をコーテイングした
ものを用いることができる。
炉体１と下部炉体２とからなり、両者合して溶解
炉本体を構成する。各炉体の外周部には、炉体冷
却手段として冷媒配管（図示せず）が配設され
る。該上部炉体１は、マイクロ波導波管３、チユ
ーナ４、および被処理物供給管５を備えるととも
に、支持体６にて下部炉体２とは独立に固定され
る。チユーナ４は、駆動用モータm1によつてベ
ベルギヤ噛咬機構２０を介して炉内における高さ
方向の位置調節がなされる。なお、本実施例にお
いては該上部炉体１には、溶解炉内で発生するダ
ストやヒユーム等のマイクロ波照射効率に有害な
浮遊物を炉外に排除するための排気管７が設けら
れている。一方、下部炉体２は、支腕１１を介し
て保持機１０により、前記上部炉体１に対して着
脱可能に保持される。該保持機１０は、モータ
m2を備えた回転機構部１０ａと油圧により伸縮
するシリンダ（図示せず）を備えたリフト機構部
１０ｂとからなり、該回転機構部１０ａは、第１
図１（図中、保持機１０はＡ−Ａ断面を示す）に
示されるようにモータm2により駆動されるギヤ
２３を備え、支腕１１を側設した支軸２１に固着
されたギヤ２２に噛合する。したがつて、モータ
m2の駆動により支腕１１を支軸２１を中心とし
て水平面内で回動させることにより、下部炉体２
を上部炉体１から２′の位置まで退避させ得る。
前記下部炉体２は、第２図に示すごとく、下部炉
体本体２１と、これに回転自在に収納される回転
容器１２と、さらに該回転容器１２とともにこれ
に収納されて回転するルツボ８を備える。下部炉
体本体２１の周壁は、外壁２１ａと内壁２１ｂと
から成る二重構造を有し、外壁２１ａと内壁２１
ｂの間隙および内壁２１ｂの内面には断熱材１３
ａおよび１３ｂ（例えばカオール）がそれぞれ設
けられている。一方、下部炉体底面２１ｃは略円
盤状をなし、中央の軸受２１ｄの周辺に環状突起
２１ｅが突設される。回転容器１２は、略円筒状
をなし、周壁１２ａ上部より外方へ断面Ｌ字状に
突出した外縁１２ｂと、底面１２ｃより垂設さ
れ、前記下部炉体底面２１ｃの環状突起２１ｅと
組合わされてマイクロ波の漏洩を防止しうるチヨ
ーク回路を形成する環状垂壁１２ｄと、駆動装置
（図示せず）より前記軸受２１ｄを貫通して下部
炉体２内方へ伸び回転容器１２中央の透孔１２ｅ
に対接し螺着されアルゴン、窒素等の不活性ガス
導入管１５を兼ねる中空の軸芯１４とを備える。
なお、回転容器１２の底面には断熱材１３ｃ（例
えばアルミナブロツク或いは繊維状のカオール）
が敷設され、該断熱材の中心部には、前記不活性
ガスが通過しやすいように開孔等を設けることが
望ましい。また回転容器１２の周壁１２ａの上端
近傍には、不活性ガスを通す複数の透孔を設けて
も良い。ルツボ８は、回転容器１２の内径よりや
や小さな外径と回転容器１２の内部深さよりやや
浅い深さを有するルツボ本体８ａおよびルツボ本
体８ａ上縁より断面Ｌ字状に外方へ突出し回転容
器周壁１２ａと略同径を有する張出部８ｂを具備
し、該張出部８ｂ下部が回転容器周壁１２ａの上
端にて支持されて回転容器１２内部に懸垂状態に
て収納される。なお、張出部８ｂは上部炉体１下
面に設けた環状溝１ａと組み合わせてチヨーク回
路を形成してマイクロ波の漏洩による回転容器の
焼付きを防止する。なお、溶解用ルツボとしては
ステンレス鋼などの金属製あるいはカーボン材質
（黒鉛製）のものが挙げられるが、好ましくは金
属製ルツボが用いられ、被処理物の融点が高い場
合には、ルツボ内面に、例えばアルミナセメント
などの高融点断熱性物質の層をコーテイングした
ものを用いることができる。
しかして、本発明の溶解炉により溶解処理を行
なうには、まず回転容器１２を軸芯１４に螺着固
定して下部炉体２内に収納し、つぎにルツボ８を
回転容器１２内に懸垂収納したのち、該下部炉体
２を保持機１０の回転操作および昇降操作にて上
部炉体１に装着する。次に不活性ガスを軸芯１４
を通じて回転容器１２内に導入する。該不活性ガ
スは、例えば断熱材１３ｃがアルミナブロツクの
場合は該断熱材と回転容器１２との境界部を通し
て、繊維状のカオールの場合は該断熱材内部を通
して回転容器１２に導入されるが、断熱材中心部
の開孔を通して導入しても良い。ついで、前記不
活性ガスは、回転容器１２とルツボ８の接触部を
通して、前記環状溝に導入される。また、回転容
器１２の周壁１２ａの上端近傍に設けた複数の透
孔を通して不活性ガスを導入しても良い。このよ
うにして、ルツボ８と回転容器１２の間隙、ルツ
ボ８内、下部炉体２内面を不活性ガス雰囲気とし
たのち、被処理物を供給管５よりルツボ８内へ導
入する。チユーナ４を駆動用モータm1によつて
位置調節し、マイクロ波発振機（図示せず）から
導波管３を経て炉内にマイクロ波を導き、回転容
器１２とともにルツボ８を回転させつつ被処理物
の照射を行なう。発生するダストやヒユームは不
活性ガスとともに排気管７より排出される。
なうには、まず回転容器１２を軸芯１４に螺着固
定して下部炉体２内に収納し、つぎにルツボ８を
回転容器１２内に懸垂収納したのち、該下部炉体
２を保持機１０の回転操作および昇降操作にて上
部炉体１に装着する。次に不活性ガスを軸芯１４
を通じて回転容器１２内に導入する。該不活性ガ
スは、例えば断熱材１３ｃがアルミナブロツクの
場合は該断熱材と回転容器１２との境界部を通し
て、繊維状のカオールの場合は該断熱材内部を通
して回転容器１２に導入されるが、断熱材中心部
の開孔を通して導入しても良い。ついで、前記不
活性ガスは、回転容器１２とルツボ８の接触部を
通して、前記環状溝に導入される。また、回転容
器１２の周壁１２ａの上端近傍に設けた複数の透
孔を通して不活性ガスを導入しても良い。このよ
うにして、ルツボ８と回転容器１２の間隙、ルツ
ボ８内、下部炉体２内面を不活性ガス雰囲気とし
たのち、被処理物を供給管５よりルツボ８内へ導
入する。チユーナ４を駆動用モータm1によつて
位置調節し、マイクロ波発振機（図示せず）から
導波管３を経て炉内にマイクロ波を導き、回転容
器１２とともにルツボ８を回転させつつ被処理物
の照射を行なう。発生するダストやヒユームは不
活性ガスとともに排気管７より排出される。
従つて、本発明のマイクロ波溶解炉によれば、
回転軸芯に対して着脱可能な回転容器を有するた
め、万一、局部加熱によりルツボに穴があき、溶
融物が流出しても軸芯にまで達せず回転容器内に
留まり、ルツボを回転容器とともに取りはずせば
良く稼動率の低下をおこすことがない。また、ル
ツボは上縁の張出部により回転容器上端に懸垂支
持されるので、溶解中の熱による上方への膨張が
ほとんどなく、したがつて、ルツボと上部炉体と
の間隙（前記実施例においてはチヨーク回路を形
成する）を極めて小さくでき、マイクロ波の漏洩
を確実に防止して回転容器の焼付を防止し得る。
さらに、ルツボが懸垂支持されているので、ルツ
ボ底面をはじめ全面が不活性ガス雰囲気となり酸
化損耗が防止されうる。
回転軸芯に対して着脱可能な回転容器を有するた
め、万一、局部加熱によりルツボに穴があき、溶
融物が流出しても軸芯にまで達せず回転容器内に
留まり、ルツボを回転容器とともに取りはずせば
良く稼動率の低下をおこすことがない。また、ル
ツボは上縁の張出部により回転容器上端に懸垂支
持されるので、溶解中の熱による上方への膨張が
ほとんどなく、したがつて、ルツボと上部炉体と
の間隙（前記実施例においてはチヨーク回路を形
成する）を極めて小さくでき、マイクロ波の漏洩
を確実に防止して回転容器の焼付を防止し得る。
さらに、ルツボが懸垂支持されているので、ルツ
ボ底面をはじめ全面が不活性ガス雰囲気となり酸
化損耗が防止されうる。
第１図は本発明溶解炉の一実施例を示し、同図
は平面概要図、は側面概面図、第２図はその
下部炉体内のルツボおよび回転容器の収納状況を
示す断面概要図である。図面中の主な符号は次の
とおりである。 １：上部炉体、２：下部炉体、６：支持体、
８：ルツボ、１２：回転容器、１４：軸芯、１
５：不活性ガス導入管。
は平面概要図、は側面概面図、第２図はその
下部炉体内のルツボおよび回転容器の収納状況を
示す断面概要図である。図面中の主な符号は次の
とおりである。 １：上部炉体、２：下部炉体、６：支持体、
８：ルツボ、１２：回転容器、１４：軸芯、１
５：不活性ガス導入管。
Claims (1)
- １ ルツボ内に装入された被処理物にマイクロ波
を照射して該被処理物を加熱溶解するための、支
持体に固定された上部炉体とこれに着脱可能な下
部炉体とからなるマイクロ波溶解炉であつて、該
下部炉体は、下部炉体本体、該本体に回転自在に
収納される回転容器、該回転容器内に懸垂収納さ
れるルツボおよび前記回転容器を回転自在に支持
し且つ不活性ガス導入管を兼ねる軸芯を備えるこ
とを特徴とするバツチ溶解式マイクロ波溶解炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13019280A JPS5755389A (en) | 1980-09-18 | 1980-09-18 | Patch melting type microwave melting furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13019280A JPS5755389A (en) | 1980-09-18 | 1980-09-18 | Patch melting type microwave melting furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5755389A JPS5755389A (en) | 1982-04-02 |
| JPS621168B2 true JPS621168B2 (ja) | 1987-01-12 |
Family
ID=15028280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13019280A Granted JPS5755389A (en) | 1980-09-18 | 1980-09-18 | Patch melting type microwave melting furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5755389A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987004114A1 (fr) * | 1985-12-30 | 1987-07-16 | Ebara Corporation | Procede et dispositif de deshydratation |
| JP5162181B2 (ja) * | 2007-08-01 | 2013-03-13 | 国立大学法人東京工業大学 | マイクロ波製鉄炉 |
| CN108731475B (zh) * | 2017-04-20 | 2019-10-18 | 南京理工大学 | 一种陶瓷材料微波烧结用保温装置 |
-
1980
- 1980-09-18 JP JP13019280A patent/JPS5755389A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5755389A (en) | 1982-04-02 |
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