JP2006341203A - Electromagnetic drip apparatus and vibration drip method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁滴下装置、及び振動滴下方法に関し、詳しくは、例えば重ウラン酸アンモニウム粒子製造装置に用いられる電磁滴下装置、及び振動滴下方法に関する。 The present invention relates to an electromagnetic dropping device and a vibration dropping method, and more particularly to an electromagnetic dropping device and a vibration dropping method used in, for example, an ammonium heavy uranate particle manufacturing apparatus.
高温ガス炉用燃料は、一般的に以下のような工程を経て製造される。まず、酸化ウランの粉末を硝酸に溶かして、硝酸ウラニルを含有する硝酸ウラニル原液とする。次に、この硝酸ウラニル原液に純水および増粘剤等を添加し、攪拌することにより硝酸ウラニル含有の滴下原液に調製する。調製された滴下原液は、所定の温度に冷却され、粘度を調製した後、細径の滴下ノズルを用いてアンモニア水溶液に滴下される。 A fuel for a HTGR is generally manufactured through the following processes. First, uranium oxide powder is dissolved in nitric acid to obtain a uranyl nitrate stock solution containing uranyl nitrate. Next, pure water, a thickener, etc. are added to this uranyl nitrate stock solution and stirred to prepare a dripping stock solution containing uranyl nitrate. The prepared dropping undiluted solution is cooled to a predetermined temperature to adjust the viscosity, and then dropped into an aqueous ammonia solution using a small-diameter dropping nozzle.
このアンモニア水溶液に滴下された液滴は、アンモニア水溶液表面に達するまでの間に、アンモニアガスが吹きかけられる。このアンモニアガスによって、液滴表面がゲル化され、これにより、アンモニア水溶液表面到達時における変形が防止される。アンモニア水溶液中における硝酸ウラニルは、アンモニアと反応し、重ウラン酸アンモニウム粒子(以下、「ADU粒子」と略する場合がある。)となる。 The droplets dropped onto the aqueous ammonia solution are sprayed with ammonia gas before reaching the surface of the aqueous ammonia solution. The surface of the droplet is gelled by the ammonia gas, thereby preventing deformation when reaching the surface of the aqueous ammonia solution. Uranyl nitrate in the aqueous ammonia solution reacts with ammonia to form ammonium heavy uranate particles (hereinafter sometimes abbreviated as “ADU particles”).
このADU粒子は、乾燥された後、大気中で焙焼され、三酸化ウラン粒子となる。さらに、三酸化ウラン粒子は、還元および焼結されることにより、高密度のセラミック状の二酸化ウラン粒子となる。この二酸化ウラン粒子をふるい分け、すなわち分級して、所定の粒径を有する燃料核微粒子を得る(非特許文献1参照)。 The ADU particles are dried and then roasted in the air to become uranium trioxide particles. Further, the uranium trioxide particles are reduced and sintered to become high-density ceramic uranium dioxide particles. The uranium dioxide particles are screened, that is, classified to obtain fuel core fine particles having a predetermined particle size (see Non-Patent Document 1).
従来の重ウラン酸アンモニウム粒子製造装置では、加振器を用いて滴下ノズルを振動させて、アンモニア水中に滴下原液を滴下させていた。この加振器は、その内部にコイルを備え、このコイルに電流を流して動力を得ている。従って、長時間に亘り加振器を動かしていると、コイルが発熱する。この発熱により加振器の振動能力が低下し、その結果、滴下ノズルの振幅が減少するという問題があった。このように、滴下ノズルの振幅が減少してしまうと、滴下ノズルから滴下される液滴の体積が変化してしまう。 In the conventional apparatus for producing ammonium heavy uranate particles, the dropping nozzle was vibrated using a vibrator, and the dropping stock solution was dropped into the ammonia water. This vibrator is provided with a coil therein, and a current is passed through the coil to obtain power. Therefore, if the vibrator is moved for a long time, the coil generates heat. Due to this heat generation, there is a problem that the vibration capability of the vibrator is lowered, and as a result, the amplitude of the dropping nozzle is reduced. Thus, when the amplitude of the dropping nozzle decreases, the volume of the droplet dropped from the dropping nozzle changes.
また、振幅が弱まると、液滴同士が十分に分離することができなくなり、数個の液滴が合体してしまうこと、さらに、振幅が弱まると、液滴が分離されずに、ノズル先端で成長した液滴が表面張力と重力とのバランスで落下してしまうこと等の影響がある。 In addition, when the amplitude is weakened, the droplets cannot be sufficiently separated from each other, and several droplets are united, and when the amplitude is weakened, the droplets are not separated and are not separated at the nozzle tip. There is an influence such as that the grown droplet falls due to the balance between surface tension and gravity.
さらに、従来の加振器は、アンモニア水溶液の液面上方に配置された滴下ノズルに併設されているので、アンモニア水溶液から立ち上がるアンモニアガスにされされている。したがって、加振器を形成する種々の部品が、長期間の内に、腐蝕してしまう。加振器の各種部品が腐蝕していくと、滴下ノズルから落下する液滴の体積が所期の体積と異なってしまい、又、円滑に液滴が落下しなくなってしまう。これらの結果、液滴の粒径が均一にならないという問題があった。従来の重ウラン酸アンモニウム粒子製造装置で製造される重ウラン酸アンモニウム粒子の粒径が不均一になって、高品質なADU粒子が得られないという問題があった。 Furthermore, since the conventional vibrator is attached to the dropping nozzle disposed above the liquid surface of the aqueous ammonia solution, it is made of ammonia gas rising from the aqueous ammonia solution. Therefore, various parts forming the vibrator are corroded within a long period of time. As the various parts of the vibrator are corroded, the volume of the droplet falling from the dropping nozzle differs from the intended volume, and the droplet does not fall smoothly. As a result, there is a problem that the particle size of the droplets is not uniform. There is a problem that the particle size of the ammonium heavy uranate particles produced by the conventional ammonium heavy uranate particle production apparatus becomes uneven, and high quality ADU particles cannot be obtained.
前記問題を解決するため、本発明は、粒径が均一な液滴をアンモニア水溶液に滴下することができる電磁滴下装置、及び振動滴下方法を提供することをその課題とする。 In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an electromagnetic dropping device and a vibration dropping method capable of dropping a droplet having a uniform particle diameter into an aqueous ammonia solution.
前記課題を解決するための手段として、
請求項1は、液滴を滴下する滴下ノズルと、前記滴下ノズルに振動を付与する加振器と、前記加振器の内部を冷却する冷却手段とを備えて成ることを特徴とする電磁滴下装置であり、
請求項2は、前記冷却手段は、前記加振器の内部の温度を測定する温度測定手段と、前記加振器の内部を冷却媒体で冷却する冷却媒体供給手段と、前記温度測定手段により測定された温度に関するデータを入力して前記冷却媒体供給手段を制御する制御信号を出力する冷却制御手段とを備えて成る前記請求項1に記載の電磁滴下装置であり、
請求項3は、前記冷却媒体が、非腐食性ガスである前記請求項2に記載の電磁滴下装置であり、
請求項4は、冷却手段により一定温度に維持された加振器により振動する滴下ノズルから液滴を滴下することを特徴とする振動滴下方法であり、
請求項5は、液滴を滴下する滴下ノズルに、振動を加振器により付与し、前記滴下ノズルにおける振動の振幅を測定し、測定された振幅に関するデータを出力し、出力される前記データを入力して、前記加振器が一定の振動を制御するように前記加振器に制御信号を出力することを特徴とする振動滴下方法である。
As means for solving the problems,
An electromagnetic dropping comprising: a dropping nozzle for dropping a droplet; a vibrator for applying vibration to the dropping nozzle; and a cooling means for cooling the inside of the vibrator. Device,
According to a second aspect of the present invention, the cooling means is measured by a temperature measuring means for measuring the temperature inside the vibrator, a cooling medium supply means for cooling the inside of the vibrator with a cooling medium, and the temperature measuring means. 2. The electromagnetic dropping device according to claim 1, further comprising cooling control means for inputting data relating to the temperature and outputting a control signal for controlling the cooling medium supply means.
According to a fifth aspect of the present invention, vibration is applied to a dropping nozzle for dropping a droplet by a vibrator, an amplitude of vibration at the dropping nozzle is measured, data on the measured amplitude is output, and the output data is The vibration dropping method is characterized by inputting and outputting a control signal to the vibrator so that the vibrator controls a certain vibration.
本発明によれば、加振器内部で発生した熱を冷却手段により奪うことができるので、長時間運転しても加振器の機能が低下することがなく、一定の振幅で高速振動をさせることができる。滴下ノズルの振幅を測定し、加振器の動作状態を監視する振幅測定器と、振幅測定器から出力されるデータに基づいた制御信号を加振器に出力する加振器制御手段とを設けることにより、滴下ノズルの振幅を一定に維持して、粒径が一定の液滴を滴下することができる。 According to the present invention, since the heat generated inside the vibrator can be taken away by the cooling means, the function of the vibrator is not deteriorated even when operated for a long time, and high-speed vibration is performed with a constant amplitude. be able to. An amplitude measuring device that measures the amplitude of the dropping nozzle and monitors the operating state of the vibrator, and a vibrator control means that outputs a control signal based on data output from the amplitude measuring device to the vibrator Accordingly, it is possible to drop droplets having a constant particle diameter while maintaining the amplitude of the dropping nozzle constant.
また、前記冷却手段は、温度測定手段と、冷却媒体供給手段と、冷却制御手段とを備えて成ることにより、加振器を所定の温度に調節することができ、ひいては、滴下ノズルの振動を一定に保つことができる。したがって、所望の径を有する液滴を生成することができ、結果として、一定の径を有する重ウラン酸アンモニウム粒子を製造することができる。 Further, the cooling means comprises a temperature measuring means, a cooling medium supply means, and a cooling control means, so that the vibration exciter can be adjusted to a predetermined temperature. Can be kept constant. Therefore, droplets having a desired diameter can be generated, and as a result, ammonium deuterated uranate particles having a certain diameter can be produced.
また、冷却手段に用いられている冷却媒体として非腐食性ガスを採用すると、加振器内を非腐食性ガスで充満させることができ、この非腐食性ガスで加振器を冷却すると共に、加振器の内部がアンモニアガスにより腐蝕することが防止される。このような非腐食性ガスによる加振器内の冷却と腐食防止とが達成されるので、この発明の電磁滴下装置の使用により加振器の所期性能を長期間にわたって維持することができ、一定の径を有する重ウラン酸アンモニウム粒子を長期にわたって製造することができる。 Moreover, when a non-corrosive gas is employed as a cooling medium used for the cooling means, the inside of the vibrator can be filled with the non-corrosive gas, and the vibrator is cooled with the non-corrosive gas, The inside of the vibrator is prevented from being corroded by ammonia gas. Since cooling and corrosion prevention within the vibrator with such a non-corrosive gas are achieved, the intended performance of the vibrator can be maintained over a long period of time by using the electromagnetic dropping device of the present invention, It is possible to produce ammonium deuterated uranate particles having a constant diameter over a long period of time.
以下、本発明に係る電磁滴下装置について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an electromagnetic dropping device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に、本発明に係る電磁滴下装置を備えるADU粒子製造装置を、図2に本発明に係る電磁滴下装置の概略図を示す。なお、本発明に係る電磁滴下装置は、図2に示される電磁滴下装置に限られることはない。 FIG. 1 shows an ADU particle production apparatus provided with an electromagnetic dropping device according to the present invention, and FIG. 2 shows a schematic diagram of the electromagnetic dropping device according to the present invention. In addition, the electromagnetic dripping apparatus which concerns on this invention is not restricted to the electromagnetic dripping apparatus shown by FIG.
図1に示されるように、重ウラン酸アンモニウム粒子製造装置1は、電磁滴下装置2と、滴下原液貯留槽9と、反応槽10とを有してなる。
As shown in FIG. 1, the ammonium heavy uranate particle production apparatus 1 includes an
図2に示されるように、前記電磁滴下装置2は、滴下ノズル3、加振器4および冷却手段15を備えて成る。
As shown in FIG. 2, the
図1及び図2に示されるように、前記滴下ノズル3は、その一端開口部から前記反応槽10に貯留されたアンモニア水溶液中に、一定容量の滴下原液を滴下する(以下、滴下された滴下原液を液滴と称することがある。)ノズルである。前記滴下ノズル3は、耐腐食性の材料で形成されている限り、その材料には、特に,制限はなく、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン合金等で形成されることができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the dropping
前記滴下ノズル3の開口部における水平断面の形状としては、内径が、500〜1000μmの円形であるのが好ましい。
The shape of the horizontal section at the opening of the dropping
前記電磁滴下装置2に備えられる前記滴下ノズル3の本数としては、単数、複数のいずれであってもよい。前記滴下ノズル3の本数が複数である場合、横一列に配列してもよいが、平面上に仮想的に形成される正方形の各頂点に各滴下ノズル3が立設する配置関係を有していてもよい。
The number of the dropping
図1に示されるように、前記滴下ノズル3の他端開口部は、滴下原液供給路5に接続する。前記滴下原液供給路5は、滴下原液を貯留する前記滴下原液貯留槽9と接続し、適宜の送液手段、例えば、送液ポンプ8により滴下原液貯留槽9内の滴下原液が、滴下原液供給路5を通って滴下ノズル3に送液されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the other end opening of the dropping
具体的には、図1に示されるように、滴下原液貯留槽9は、セパレータ7と接続されている。滴下原液貯留槽9と、セパレータ7との間には、送液ポンプ8が接続されている。セパレータ7は、流量計6と接続されている。滴下原液供給路5は、それぞれ流量計6に接続されている。セパレータ7は、滴下原液貯留槽9から送液される滴下原液をそれぞれの流量計6に分けて供給する。滴下原液貯留槽9から滴下原液を送液する際には、送液ポンプ8を作動させることにより、滴下原液貯留槽9から送液ポンプ8を通って、滴下原液がセパレータ7に供給される。セパレータ7に供給された滴下原液は、セパレータ7により、それぞれの流量計6に分けて供給する。
Specifically, as shown in FIG. 1, the dripping stock solution storage tank 9 is connected to a
前記滴下原液は、硝酸ウラニル、純水、及び増粘剤等を含有する。前記増粘剤としては、ポリビニルアルコール、アルカリ条件下で凝固する樹脂、ポリエチレングリコール及びメトローズ等を挙げることができる。この滴下原液は、所定の温度に冷却、維持されて粘度の調整が行われた後に、滴下ノズル3に送出される。
The dripping stock solution contains uranyl nitrate, pure water, a thickener, and the like. Examples of the thickener include polyvinyl alcohol, a resin that solidifies under alkaline conditions, polyethylene glycol, and metroses. The dripping stock solution is cooled and maintained at a predetermined temperature and the viscosity is adjusted, and then sent to the dripping
図2に示されるように、前記加振器4は、支持部材11を介して各滴下ノズル3それぞれに垂直方向に振動を与えることができるように構成される。
As shown in FIG. 2, the
前記加振器4は、詳しくは、図3に示すように、前記支持部材11(図2参照)、コイル12、磁石13を備える。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
磁石13は、コイル12内を往復動可能に設けられ、かつ前記支持部材11に接続して成る。なお、磁石13には、図示は略すが、磁石13の一端又は両端に、ばね等の付勢部材が設けられている。コイル12内に発生した磁界の変化により磁石13が変位し、この変位後、この付勢部材(図示せず。)の作用により、変位した方向とは反対方向に付勢力が働く。以上の結果、磁石13は、コイル12内を往復動可能となる。
The
一方、前記コイル12は、加振器4の外部に設けられたパルスジェネレーターと接続された交流電源14に接続され、この交流電源14から前記コイル12にパルスジェネレーターによって生成された、例えば、矩形波による交番電流を通電する。その結果、前記磁石13および前記支持部材11が垂直方向に往復運動可能になる。
On the other hand, the
この加振器4が滴下ノズル3に与える振動数としては40〜200Hzが好ましい。振動数が前記範囲外であると、所定外径を有する良好な 液滴を滴下ノズル3の一端開口部から滴下させることができないことはないが、振動数が前記範囲内にあるほうが容易に所定外径の良好な 液滴を滴下させることができる。
As a frequency which this
前記支持部材11、コイル12、および磁石13を形成する導線の材料、形状および大きさについては、本発明の課題を解決する限り、特に制限はない。
There are no particular restrictions on the material, shape, and size of the conductors that form the
前記冷却手段15は、コイル12を冷却する機能を有する。本発明に係る電磁滴下装置2において前記冷却手段15を備えて、コイル12において発生した熱を冷却することにより、発熱による加振器4の振動能力の低下を抑えることができる。
The cooling means 15 has a function of cooling the
前記冷却手段15の好ましい態様としては、温度測定手段、冷却媒体供給手段および冷却制御手段を備えて成る冷却手段を挙げることができる。図3に、前記冷却手段15の一例を示す。 A preferred embodiment of the cooling means 15 includes a cooling means comprising a temperature measuring means, a cooling medium supply means, and a cooling control means. FIG. 3 shows an example of the cooling means 15.
図3における冷却手段15は、温度測定手段16、冷却制御手段17および冷却媒体供給手段18を備えて成り、発熱しているコイル12を冷却する。
The cooling
本発明においては、前記冷却手段15を備えることにより、長時間の通電により生ずるコイル12の過剰な加熱を抑え、コイル12の発熱による加振器の振動能力低下を防ぎ、滴下ノズル3の振動における振幅を一定に維持することができる。その結果、粒径が一定の液滴をアンモニア水中に滴下することができる。
In the present invention, by providing the cooling means 15, excessive heating of the
前記温度測定手段16は、コイル12の温度を測定し、測定して得られた温度データを冷却制御手段17に送信する。前記温度測定手段16としては、特に制限はないが、例えば、圧力式、バイメタル、熱電対またはサーミスター等の温度センサーを挙げることができる。図3に示されるように、温度センサー19は、コイル12の内部または外部のいずれかに備えられていればよい。また、配置される温度センサー19の数としては、1本であってもよく、複数であってもよいが、コイル12全体に亘って温度制御をするのであれば、複数であるのがよい。
The
前記冷却制御手段17は、前記温度センサー19からの検知信号を受信し、その検知信号を演算処理して求めた制御信号を冷却制御手段17に送信する。
The cooling
前記冷却制御手段17は、例えば、以下のいずれかのようにして、冷却媒体供給手段18に制御信号を送信する。
The cooling
(1)予め、設定温度を冷却制御手段17に入力しておき、温度センサー19から受信した検知信号により、温度センサー19で測定された温度が設定温度以上であると判断した場合に、制御信号を冷却媒体供給手段18に送信する。
(1) When a preset temperature is input to the cooling control means 17 in advance and it is determined from the detection signal received from the
(2)複数の温度センサー19が配置されている場合、冷却制御手段17が受信した検知信号により、複数の温度センサー19の何れかにおいて測定された温度が設定温度以上であると判断した場合に、制御信号を冷却媒体供給手段18に送信する。
(2) When a plurality of
(3)複数の温度センサー19が配置されている場合、冷却制御手段17が受信した検知信号により、複数の温度センサー19で測定された温度の平均値を算出し、その平均値が設定温度以上であると判断した場合に、制御信号を冷却媒体供給手段18に送信する。
(3) When a plurality of
前記冷却媒体供給手段、例えば、図3に示すように、吸熱器20、放熱器21、配管22および循環ポンプ23から成る冷却媒体供給手段18は、制御信号を受信することにより動作を開始する。つまり、前記冷却制御手段17からの制御信号により、循環ポンプ23が作動し、冷却媒体が配管22に接続する吸熱器20および放熱器21中を循環する。
The cooling medium supply means 18, for example, the cooling medium supply means 18 including the
前記吸熱器20の内部で流動する冷却媒体が、コイル12で発生した熱を吸収しコイル12の温度上昇を防止する。前記吸熱器20としては、公知の吸熱器を用いることができる。
The cooling medium flowing inside the
前記吸熱器20の形状としては、特に制限はないが、円筒状または平板状等が挙げられる。前記吸熱器20の形状が円筒状であれば、図3に示されるように、コイル12を囲繞するように設けられる。一方、吸熱器20が、平板状であれば、コイル12に向かって冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段と、コイル12を挟んで対峙するように設けられることができると共に、コイル12の発熱を吸収した冷却媒体を受容する冷却媒体受容手段とで、吸熱器20を形成することができる。
The shape of the
前記配管22および放熱器21としては、特に制限は無く、公知のものが用いられる。
There is no restriction | limiting in particular as the said
前記冷却媒体としては、吸熱性及び放熱性に富む媒体であればよく、例えば、水道水、精製水若しくは重水等の液体または空気、窒素ガス若しくは炭酸ガス等の気体を挙げることができる。 The cooling medium may be a medium having high endothermic properties and heat dissipation properties. Examples thereof include liquids such as tap water, purified water, and heavy water, and gases such as air, nitrogen gas, and carbon dioxide.
以上に述べた電磁滴下装置は以下のようにして作動する。 The electromagnetic dropping device described above operates as follows.
冷却制御手段17に閾値を入力する。コイル12の近傍に配置された温度測定手段16が温度のデータを冷却制御手段17に送信する。冷却制御手段17は、受信したデータを演算処理する。演算処理により得られた値が閾値を超えたら、循環ポンプ23に制御信号を送信する。循環ポンプ23が起動することにより冷却媒体が、冷却媒体供給手段18内で循環を開始する。吸熱器20に導入した冷却媒体は、コイル12の熱を吸収して熱せられ、その後配管22を通り、放熱器21に導入する。放熱器21内で、吸熱器20において加熱された冷却媒体から熱が発散する。熱を発散し冷却された冷却媒体は、配管22を通じて、再び前記吸熱器20に導入される。この工程が繰り返される。
A threshold value is input to the cooling control means 17. The temperature measuring means 16 disposed in the vicinity of the
本発明に係る電磁滴下装置の他の例を図4に示す。図4に示す電磁滴下装置が図3に示す電磁滴下装置と異なるところは、冷却手段である。 Another example of the electromagnetic dropping device according to the present invention is shown in FIG. The electromagnetic dripping device shown in FIG. 4 differs from the electromagnetic dripping device shown in FIG. 3 in the cooling means.
図4に示すように、この電磁滴下装置が有する冷却手段15Aは、コイル12及び磁石13を内蔵する筐体29と、この筐体29の内部に配置されたコイル12の温度を測定する温度測定手段16と、この温度測定手段16から出力される信号を入力する冷却制御手段17と、冷却媒体供給手段18Aとを有する。
As shown in FIG. 4, the cooling means 15 </ b> A included in the electromagnetic dripping device includes a
冷却媒体供給手段18Aは、外部から空気を吸引して送出する送風ポンプ30と、この送風ポンプ30から送風された空気を冷却して低温の空気にするヒートポンプ31と、このヒートポンプ31から送出された低温の空気を前記コイル12に向かって送出する噴出口を備えた送風器32と、前記送風ポンプ30から前記ヒートポンプ31へと空気を送る送風路33Aと、ヒートポンプ31から送風器32へと空気を送る送風路33Bとを備える。
The cooling medium supply means 18A includes a
前記温度測定手段16は、コイル12の温度を測定して測定値を冷却制御手段17に出力する温度センサー19を備える。
The
この電磁滴下装置においては、冷却手段15Aを以下のように動作させて、一定粒径の液滴を滴下させることができる。冷却手段15Aにおいては、送風ポンプ30を駆動して外界より空気を取り込んで、送風路33Aを通じてヒートポンプ31に空気を送り込む。ヒートポンプ31は、空気を冷却して所定温度に維持された空気を送風路33Bを通じて、送風器32に送出する。送風器32の噴出口から冷却された空気がコイル12に噴きつけられる。加熱されたコイル12に、冷却された空気が噴きつけられるので、コイル12が冷却される。
In this electromagnetic dropping device, the cooling means 15A can be operated as follows to drop droplets having a constant particle diameter. In the cooling means 15A, the
例えば、コイル12が過熱した場合には、温度センサー19がコイル12の温度を検出してコイル12の温度に関する信号を冷却制御手段17に出力する。冷却制御手段17は、内部メモリに格納する設定温度と検出した温度とを比較して、送風ポンプ30及びヒートポンプ31それぞれに制御信号を入力することにより、指示された空気送風量で、ヒートポンプ31に空気を送出する。
For example, when the
ヒートポンプ31は、冷却制御手段17により設定された温度に空気を冷却して、送風器32に冷却された空気を送り出す。送風器32は、冷却された空気をコイル12に噴出し、コイル12を冷却する。冷却された空気により冷却されたコイル12の温度を温度センサー19が検知して、コイル12の温度に関する信号を冷却制御手段17に出力する。冷却制御手段17が内部メモリに格納する設定温度と検出した温度とを比較し、その比較値が閾値の範囲内にあると判断すると、冷却制御手段17は、送風ポンプ30及びヒートポンプ31それぞれに制御信号を出力する。
The
制御信号を出力された送風ポンプ30は、通常運転、つまり、通常の流量で送風する運転モードに復帰し、または運転を停止する。ヒートポンプ31は、冷却制御手段17から出力されてきた制御信号に従って、送風ポンプ30から送出されてきた空気の冷却を停止し、あるいは、コイル12の温度が所定温度に維持される程度に空気を冷却する。ヒートポンプ31より送風された空気が送風器32からコイル12に噴きつけられる。
The
送風器32からコイル12に向けて噴きつけられる空気は、送風ポンプ30を断続運転することにより、断続的に送風器32から空気が噴出するようにしてもよいが、筐体29の内圧が筐体29の外部の気圧よりも大きくなるように送風ポンプ30を連続運転することにより、連続的に送風器32から空気が噴出するようにすることが好ましい。
The air blown from the
空気の噴きつけにより、コイル12が過熱されることがなくなるので、コイル12の過熱により滴下ノズル3から滴下される液滴が不均一になることがなくなる。
Since the
送風ポンプ30の連続運転により、筐体29の内圧を過圧状態にしておくと、筐体29の内部に、滴下ノズル3の下方に配置されたアンモニア水溶液から立ち上がるアンモニアガスが筐体29内に侵入するのが防止される。筐体29内にアンモニアガスが侵入しないことにより、コイル12の腐蝕が防止されて、冷却手段15A自体の長寿命化が達成される。
When the internal pressure of the
図4に示される電磁滴下装置においては、空気が非腐食性ガスの一例として採用される。非腐食性ガスは、空気に限られず、コイル12及びコイル12に付帯する諸装置を腐蝕させないガスであればよく、例えば、窒素ガス、炭酸ガス、希ガス等であってもよい。
In the electromagnetic dripping apparatus shown in FIG. 4, air is employed as an example of a non-corrosive gas. The non-corrosive gas is not limited to air, and may be any gas that does not corrode the
非腐食性ガスとして、空気を採用する場合に、筐体29内に導入された空気は、筐体29外に漏れ出して大気中に拡散しても良いが、非腐食性ガスとして窒素ガス等を採用する場合には、これらのガスは高価であるから、筐体29内に導入されたガスを回収して再利用するのが経済性の観点から好適である。
When air is employed as the non-corrosive gas, the air introduced into the
本発明に係る電磁滴下装置の他の例を図5に示す。なお、本発明に係る電磁滴下装置は、図5に示される電磁滴下装置に限定されることはない。図5に示される電磁滴下装置は、滴下ノズル3、加振器4、振幅測定器24、加振器制御手段25、及び図示しない冷却手段を有して成る。前記滴下ノズル3、加振器4、及び図示しない冷却手段は前述のとおりである。
Another example of the electromagnetic dropping device according to the present invention is shown in FIG. In addition, the electromagnetic dripping apparatus which concerns on this invention is not limited to the electromagnetic dripping apparatus shown by FIG. The electromagnetic dripping apparatus shown in FIG. 5 includes a dripping
前記振幅測定器24は、滴下ノズル3の外面に設けられ、滴下ノズル3の加速度を測定する。測定した加速度に基づいた電気信号を加振器制御手段25に送信する。
The
前記振幅測定器24としては、加速度計、速度計または変位計を挙げることができ、特に加速度計が好ましい。また、前記振幅測定器24は、その内部に振動ピックアップを有する。前記振動ピックアップとしては、圧電型ピックアップ、動電型ピックアップ、ストレーンゲージ型ピックアップ、ピエゾ抵抗型ピックアップまたはサーボ型ピックアップを挙げることができる。本発明においては、圧電型ピックアップを有する振幅測定器を用いるのが好ましい。圧電型ピックアップは、小型で軽量であるので、滴下ノズルに装着しても加振器4に負荷をかけることがない。その他の作用・効果については、前述のとおりである。
Examples of the
加振器制御手段25は、振幅測定器24から出力される信号、つまり、振動状態を示す信号を入力し、滴下ノズル3に、設定した振幅の振動が与えられるように加振器4に制御信号を出力する。
The vibration exciter control means 25 receives a signal output from the
以下、実施例及び比較例を挙げて、この発明をさらに具体的に説明するが、この実施例によって、この発明はなんら限定されることはない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited at all by this Example.
(実施例1)
この実施例1においては、図1〜図3に示される電磁滴下装置を備える滴下ノズルを使用して、液滴を生成した。冷却媒体として、15℃の乾燥空気を使用した。また、滴下ノズルに加える振動における振幅を加速度計によりフィードバックして、滴下ノズルに加える振動の調節を行った。8時間経過後においても、滴下ノズルの振幅は一定であった。
Example 1
In Example 1, droplets were generated using a dropping nozzle equipped with the electromagnetic dropping device shown in FIGS. As a cooling medium, 15 ° C. dry air was used. In addition, the vibration applied to the dropping nozzle was fed back by an accelerometer to adjust the vibration applied to the dropping nozzle. Even after 8 hours, the amplitude of the dropping nozzle was constant.
(比較例1)
この比較例1においては、実施例1におけるような乾燥空気を使用せず、また、滴下ノズルに加える振動による振幅を加速度計によりフィードバックすることを行わなかった。2時間経過後、滴下ノズルの振幅は不安定となった。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, dry air as in Example 1 was not used, and the amplitude caused by vibration applied to the dropping nozzle was not fed back by the accelerometer. After 2 hours, the amplitude of the dropping nozzle became unstable.
1 重ウラン酸アンモニウム粒子製造装置
2 電磁滴下装置
3 滴下ノズル
4 加振器
5 滴下原液供給路
6 流量計
7 セパレータ
8 送液ポンプ
9 滴下原液貯留槽
10 反応槽
11 支持部材
12 コイル
13 磁石
14 交流電源
15 冷却手段
15A 冷却手段
16 温度測定手段
17 冷却制御手段
18 冷却媒体供給手段
18A 冷却媒体供給手段
19 温度センサー
20 吸熱器
21 放熱器
22 配管
23 循環ポンプ
24 振幅測定器
25 加振器制御手段
29 筐体
30 送風ポンプ
31 ヒートポンプ
32 送風器
33A 送風路
33B 送風路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ammonium uranate
Claims (5)
Vibration is applied to the dropping nozzle for dropping a droplet by a vibrator, the amplitude of vibration at the dropping nozzle is measured, data on the measured amplitude is output, and the output data is input, A vibration dropping method, wherein a control signal is output to the vibrator so that the vibrator controls a constant vibration.
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