JP2018513972A - 逆極性/正極性動作が可能な構造のプラズマトーチ - Google Patents
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Abstract
Description
12 設置口
100 プラズマトーチ
110 トーチ管体
120 後方電極
130 前方電極
140 1軸LMガイド
142 1軸ガイドブロック
144 1軸ボールスクリュー
146 1軸サーボモーター
150 2軸支柱
152 2軸連結リンク
154 2軸長さ調節手段
154−1 2軸連結バー
154−2 2軸LMガイド
154−3 2軸ガイドブロック
154−4 2軸移動バー
154−5 2軸ボールスクリュー
154−6 2軸サーボモーター
156 支持リンク
160 ボールジョイントベアリング
Claims (19)
- 溶融炉に結合設置され、電極間でプラズマアークを発生させ、維持して放射性廃棄物や産業廃棄物などの廃棄物質を溶融させるプラズマトーチであって、
前記プラズマトーチは、トーチ管体の内部に設置され、陽極または陰極に電気結線される後方電極と、
前記トーチ管体の先端を介して前記後方電極の先端に隣接するように設置され、陰極または陽極に電気結線される前方電極とから構成され、
前記後方電極と前記前方電極の電気結線を切り替えて逆極性プラズマトーチまたは正極性プラズマトーチで動作するようにしたことを特徴とする、逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。 - 前記プラズマトーチを直線移送させる1軸トーチ移送手段がさらに構成されることを特徴とする、請求項1に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。
- 前記1軸トーチ移送手段は、
前記プラズマトーチを直線的にガイドする1軸LMガイドと、
前記1軸LMガイド上に直線移動可能に設置され、上部を介して前記プラズマトーチを固定支持する1軸ガイドブロックと、
前記1軸ガイドブロックを貫通して螺合され、正逆回転によって前記1軸ガイドブロックを前後に直線移動させる1軸ボールスクリューと、
前記1軸ボールスクリューの一端を連結し、電源の印加によって正逆回転して前記1軸ボールスクリューを正逆回転させる1軸サーボモーターとから構成されることを特徴とする、請求項2に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。 - 前記プラズマトーチを前記溶融炉に結合させるときに前記プラズマトーチの回転角度を調節する2軸トーチ回転角度調節手段がさらに構成されることを特徴とする、請求項3に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。
- 前記2軸トーチ回転角度調節手段は、
前記溶融炉の一側に一定の高さで設置される2軸支柱と、
前記2軸支柱の上端にリンク結合されて回転可能に設けられる2軸連結リンクと、
前記2軸連結リンクの端部にリンク結合されて回転可能に設けられ、長さ調節によって前記プラズマトーチの角度を調節する2軸長さ調節手段と、
前記2軸長さ調節手段の端部と前記溶融炉の一側に両端がリンク結合されて回転可能に設けられ、前記1軸トーチ移送手段を支持する2軸支持リンクとから構成されることを特徴とする、請求項4に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。 - 前記2軸長さ調節手段は、
前記2軸連結リンクの端部に回転可能にリンク結合される2軸連結バーと、
前記2軸連結バーに結合される2軸LMガイドと、
前記2軸LMガイド上に前後直線移動可能に設置される2軸ガイドブロックと、
前記2軸ガイドブロックに設置され、前記2軸支持リンクと回転可能にリンク結合される2軸移動バーと、
前記2軸ガイドブロックを貫通して螺合され、正逆回転によって前記2軸ガイドブロックを前後に直線移動させる2軸ボールスクリューと、
前記2軸ボールスクリューの一端を連結し、電源の印加によって正逆回転して前記2軸ボールスクリューを正逆回転させる2軸サーボモーターとから構成されることを特徴とする、請求項5に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。 - 前記プラズマトーチは、逆極性で作用するとき、陽極点が前記後方電極の表面に固定されたことを特徴とする、請求項1に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。
- 前記後方電極と前記前方電極との間に注入される放電ガスによるプラズマアークの発生の際に、プラズマガスの流動を介して陰極点を所望の位置に移動させてアーク長さを延長させることができるようにしたことを特徴とする、請求項1に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。
- 前記後方電極及び前記前方電極は、用途に応じて無酸素銅(Oxygen Free Copper)、タングステン(W)、黒鉛(Graphite)、モリブデン(Molybdenum)及び銀(Silver)のうちのいずれか一つの材料からなることを特徴とする、請求項1に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。
- 前記後方電極と前記前方電極の内部に最大電流数百A以上を流すことができるように設計された水冷式の伝導体コイルが数回以上巻かれている多重バンド型電極構造に設計され、電極の軸方向に発生する強い磁場によってアーク点の高速回転と電流密度分散を誘導することができるようにしたことを特徴とする、請求項1に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。
- 前記後方電極と前記前方電極は、突出型または陥没型からなり、前記後方電極は、一端が閉塞されている中空の空洞型からなり、前記前方電極は、両端が開放されているノズル型からなることを特徴とする、請求項1に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。
- 前記一つの溶融炉に対して一つの電源装置で動作する2基の前記プラズマトーチがそれぞれ動作及び予熱され、一つのプラズマトーチが停止または出力低下した場合には、他のプラズマトーチがその役割を代わりに果たせるようにしたことを特徴とする、請求項1に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。
- 前記プラズマトーチは、移行型、非移行型または混合型で運転して伝導性または非伝導性の廃棄物を処理することができるようにしたことを特徴とする、請求項1に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。
- 前記プラズマトーチは、放電ガスとしてアルゴンガスを用いて初期点火し、窒素ガスを用いて非移行型モードに切り替えられ、一定の電流以上で移行型または混合型モードで運転されることを特徴とする、請求項1に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。
- 前記一つのプラズマトーチによって、前記溶融炉に装入される廃棄物ドラムを破壊運転または溶融運転可能にしたことを特徴とする、請求項1に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。
- 前記プラズマトーチは、前記プラズマトーチの運転中に移動が可能であることを特徴とする、請求項1に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。
- 前記プラズマトーチの運転中にも前記溶融炉の内部で自由に距離調節が可能であることを特徴とする、請求項1に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。
- 前記プラズマトーチは、前記溶融炉への設置の際にボールジョイントベアリングによって連結され、密封及び回転可能に構成されることを特徴とする、請求項1に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。
- 前記プラズマトーチは、逆極性と正極性の動作が運転中に自由に切り替え可能であることを特徴とする、請求項1乃至18のいずれか一項に記載の逆極性/正極性動作が可能なプラズマトーチ。
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