JP2572064Y2 - 溶融炉 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、溶融物の液面レベルを
計測する機能を有している溶融炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は溶融炉の従来例を示すものであ
る。該溶融炉は、耐火材からなる槽１の内部が上下方向
に延びる隔壁２により溶融槽３と計測槽４とに区画され
ており、溶融槽３には水平方向に対向する一対の主電極
５（図２の紙面と直交する方向に対向している）及び一
対の補助電極６が設けられるとともに、槽１の底壁部に
底部電極７が設けられて、ほうけい酸ガラス等の溶融対
象物に直接通電し、溶融対象物自身の抵抗発熱によって
溶融状態にする構成となっている。符号８は溶融槽３の
外底部に設けた流下ノズルであり、底部電極７を貫通す
る流下孔９に連通して、内部の溶融物Ｇを排出するよう
になっている。一方、計測槽４は、その下部で溶融槽３
と連通しており、内部には、側壁部を貫通する複数のプ
ローブ１０が高さ方向に間隔をおいて設けられている。
これらプローブ１０は、例えば熱電対によって構成さ
れ、計測槽４の目標液面に対して上下に間隔をおいて配
置され、これらプローブ１０の何番目までが溶融物Ｇに
浸漬したかによって、液面のレベルを判定するようにし
ている。このような溶融炉は、例えば放射性廃棄物をガ
ラス素材とともに溶融混合していわゆるガラス固化処理
する場合等に用いられる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな溶融炉であると、液面の変動がプローブ１０の間隔
に対応して段階的に把握されるものであるため、各プロ
ーブ１０の間での液面変動は把握することができない。
一方、この液面の変動を細かく把握するにはプローブ１
０の数を増やしてその間隔を狭めることが必要である
が、プローブ１０の間隔を狭めることは、該プローブ１
０が槽１の側壁部を貫通して配置されるものであること
により、貫通部の間隔が狭くなって側壁部の強度等の面
で不都合が生じるとともに、その各部で漏洩対策も必要
になるという問題がある。

【０００４】本考案は、槽の強度等を損なうことなく、
液面変動を連続的に把握することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案の溶融炉は、槽の
内部を隔壁により区画して得られる計測槽の内部に、抵
抗線を上下方向に沿って配するとともに、該抵抗線に、
溶融物の液面レベルが上下する際の抵抗線の浸漬長さの
変動に基づく電気抵抗を計測して液面レベルを検出する
計測器を接続してなる構成を採用している。

【０００６】

【作用】本考案の溶融炉においては、溶融物の液面が変
動すると、該溶融物に一部浸漬状態となる抵抗線の浸漬
長さが液面の高さに応じて変動することにより、その電
気特性が変化し、これを計測器によって検出して液面の
高さを判定するものである。

【０００７】

【実施例】以下、本考案の溶融炉を放射性廃棄物のガラ
ス固化処理のための溶融炉に適用した一実施例について
図１を参照しながら説明する。この溶融炉は、槽１の内
部が上下方向に延びる隔壁２により溶融槽３と計測槽４
とに区画されており、溶融槽３は、その側壁部の下部位
置が断面Ｖ字状に狭められて傾斜内面１１とされ、該傾
斜内面１１の上方位置に主電極５、傾斜内面１１におけ
る高さ方向の途中位置に補助電極６が設けられるととも
に、傾斜内面１１の最底部に臨むように底部電極７が設
けられ、該底部電極７に、槽１の下方に延びる流下ノズ
ル８が一体に設けられている。一方、計測槽４は、その
底部で隔壁２を横断する通路１２によって溶融槽３と連
通させられており、該通路１２を介して溶融槽３内の溶
融物Ｇが溶融槽３と同じ高さまで充填されるようになっ
ている。また、溶融槽３及び計測槽４の両プレナム部１
３，１４も隔壁２上部の通路１６を介して連通してい
る。なお、計測槽４は、溶融物Ｇの液面付近に、その液
面が変動する範囲をカバーし得る高さを有していればよ
く、溶融槽３と同じ高さとする必要はない。図１の例で
は溶融槽３の傾斜内面１１よりも計測槽４が上方位置に
配置されている。

【０００８】そして、計測槽４の内部に、抵抗線２１が
溶融物Ｇに対して一部浸漬可能に、言い換えれば液相
部、気相部の両方にまたがるように設けられ、該抵抗線
２１に、電源２２、電圧計２３、電流計２４が接続され
た構成とされている。符号２５は可変抵抗器であり、本
考案に係る計測器２６は、これら電圧計２３、電流計２
４、可変抵抗器２５によって構成される。

【０００９】このように構成した溶融炉において、計測
槽４内に設けた抵抗線２１は、その一部が溶融物Ｇに浸
漬すると、溶融物Ｇが抵抗線２１に比べて電気良導体
（抵抗線の抵抗が例えば１０ｋΩ／ｃｍであるのに対し
て、溶融物Ｇがほうけい酸ガラスの場合であると６Ω／
ｃｍ）であるため浸漬部分が短絡し、その浸漬長さに相
当する分だけ抵抗値が小さくなる。したがって、溶融物
Ｇの液面を計測する場合は、抵抗線２１に電源２２を供
給して、その電圧、電流値から抵抗値を算出することに
より、計測槽４内における抵抗線２１の長さのどの位置
まで溶融物Ｇに浸漬したかを求めることができる。そし
て、この抵抗線２１は、上下方向に沿って配置されてい
ることにより、浸漬長さが液面の変動によって連続的に
変化し、該液面変動を連続的に把握することができるも
のである。

【００１０】また、抵抗線２１は計測槽４の上下方向に
沿って配置され、その両端のみを外部の電源２２、計測
器２６に接続すればよいから、槽１の側壁部の貫通部は
多くても二箇所でかつその間隔も十分に大きくすること
ができ、その強度を損なうことはないとともに、漏洩対
策も容易となる。

【００１１】なお、図１の例では、溶融槽３と計測槽４
とを隔壁２で区画し、該隔壁２の上部と下部においての
み相互に連通するように構成したから、両槽３，４の液
面付近が隔壁２によって遮断され、溶融槽３の一時的な
液面変動によっては計測槽４の液面が変動しないように
なっている。したがって、例えば材料投入時等における
液面の跳ね上がり等の影響をなくして、正確に液面を把
握することができる。

【００１２】

【考案の効果】以上の説明から明らかなように、本考案
の溶融炉によれば、次のような効果を奏することができ
る。 （ａ）上下方向に沿う抵抗線の浸漬長さによって変化す
る電気特性から液面を把握するものであるから、該液面
の変動を連続的に把握することができ、液面管理を綿密
に行うことができる。 （ｂ）槽内には１個の抵抗線のみを配置すればよいか
ら、槽の貫通部を少なくかつ強度的にも十分確保し得る
とともに、漏洩対策も容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の溶融炉の一実施例を示す縦断面図であ
る。

【図２】溶融炉の従来例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 槽 ２ 隔壁 ３ 溶融槽 ４ 計測槽 ５ 主電極 ６ 補助電極 ７ 底部電極 ８ 流下ノズル ９ 流下孔 １１ 傾斜内面 １２，１３ 通路 １４，１５ プレナム部 ２１ 抵抗線 ２２ 電源 ２３ 電圧計 ２４ 電流計 ２５ 可変抵抗器 ２６ 計測器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山中 清志 東京都江東区豊洲三丁目２番16号 石川 島播磨重工業株式会社 豊洲総合事務所 内 (56)参考文献 特開 昭59−140309（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 槽（１）の内部を隔壁（２）により区画
   して得られる計測槽（４）の内部に、抵抗線（２１）を
   上下方向に沿って配するとともに、該抵抗線に、溶融物
   （Ｇ）の液面レベルが上下する際の抵抗線の浸漬長さの
   変動に基づく電気抵抗を計測して液面レベルを検出する
   計測器（２６）を接続してなる溶融炉。