JP2992181B2 - ガラス溶融炉の監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス溶融炉の監視装
置に係り、特に、遠隔地から溶融炉の内部液面を監視す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ガラス溶融炉にあっては、対向状態の電
極の間に被加熱物を投入し、被加熱物または溶融物が導
電性を有していることを利用して、電極間に電流を流し
て抵抗発熱を生じさせ、被加熱物の溶解を行なうように
している。

【０００３】溶融炉の例としては、例えば特開平４−１
６１８９６号及び特開平４−１６１８９７号が挙げら
れ、被加熱物としては、例えば高レベル放射性廃棄物
（廃液）の固化処理に用いられるガラスが挙げられる。

【０００４】かかる溶融炉において、ガラス原料を原料
供給口から溶融槽の内部に落とし込むと、ガラス原料が
溶融物の表面の１箇所に集中して供給され易くなるた
め、低温部分や溶解されないままの状態となるコールド
トップが発生して、電流分布が不均一となり、ガラス溶
融炉の運転効率が低下する可能性がある。

【０００５】図３は、ガラス溶融炉の溶融物の表面状態
を監視するための装置（ガラス溶融炉の監視装置）の計
画例を示すものである。図３にあって、符号１は溶融
槽、２は側壁、３は天井壁、４は垂直スリーブ、５はセ
ル壁、６は遮蔽ボックス、７は覗き窓、８は監視カメ
ラ、Ｘは溶融物である。

【０００６】図３例にあっては、溶融槽１の内部におけ
る溶融物Ｘの状況が、覗き窓７を介して監視カメラ８に
よって映像化され、この映像を遠隔地に送信することに
よって、放射線の影響を受けることなく監視することが
できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図３例のよう
な監視装置であると、監視カメラ８の設置位置が溶融槽
１の直上位置であるために、ガラス溶融炉の高温及び高
放射線量の影響を受け易く、そして、例えば、覗き窓７
のガラスを厚くして放射線を減衰させたり、遮蔽ボック
ス６の内部に冷却空気を供給して監視カメラ８を冷却し
たりする等の手段を講じると、監視装置の大重量化を招
くことになる。また、溶融槽１の溶融物Ｘの表面を照明
しようとすると、さらに重量が増加する等の技術的課題
が残される。

【０００８】本発明は、このような課題を有効に解決す
るものである。つまり、ガラス溶融炉の内部液面を遠隔
地において、放射線や熱の影響を受けることなく監視可
能とし、かつ、監視機器等に対しての熱や放射線の影響
を低減することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めの複数の手段を提案している。第１の手段に係るガラ
ス溶融炉の監視装置は、溶融槽の天井壁にこれを貫通し
た状態に配される垂直スリーブと、該垂直スリーブの上
部に配され光学軸を屈曲させる反射ミラーと、該反射ミ
ラーの離間位置の光学軸上に配される監視手段とを具備
する構成を採用している。第２の手段に係るガラス溶融
炉の監視装置は、第１の手段に加えて、監視手段が、反
射ミラーを介在させた光学軸上に望遠光学系を配して構
成される。第３の手段に係るガラス溶融炉の監視装置
は、第１の手段または第２の手段に、監視手段の光学軸
に、ハーフミラーを介して監視カメラ及び照明手段が接
続される構成を付加している。第４の手段に係るガラス
溶融炉の監視装置は、第１の手段、第２の手段または第
３の手段に、反射ミラーが、金属部材の表面に金属材を
一体に配して形成される構成を付加している。

【００１０】

【作用】第１の手段に係るガラス溶融炉の監視装置にあ
っては、監視手段と溶融槽の内部との間が、垂直スリー
ブの上方内部の反射ミラーを経由して光学的に接続さ
れ、監視手段が、溶融槽及び垂直スリーブから離間させ
られることにより、ガラス溶融炉の高温及び高放射線量
の影響を受けることが少なく、監視手段の作動時によっ
て、溶融物の表面状態等が監視される。そして、反射ミ
ラーの部分も、垂直スリーブの上方位置に設定されるこ
とにより、熱等の影響が低減され、かつ軽量化が図られ
る。第２の手段に係るガラス溶融炉の監視装置にあって
は、第１の手段による作用に加えて、反射ミラーと監視
手段との離間距離が、さらに大きく設定される。第３の
手段に係るガラス溶融炉の監視装置にあっては、第１の
手段または第２の手段による作用に加えて、監視カメラ
及び照明手段の異なる手段がそれぞれ接続されて、相互
に干渉を受けることなく作動可能となる。第４の手段に
係るガラス溶融炉の監視装置にあっては、第１の手段、
第２の手段または第３の手段による作用に加えて、反射
ミラーの耐熱性が高められる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係るガラス溶融炉の監視装置
の実施例を図１及び図２に基づいて説明する。

【００１２】図１は、本発明に係るガラス溶融炉の監視
装置の第１実施例を示すもので、図中、符号１０は監視
装置、１１は反射ミラー、１２は監視手段、１３は遮蔽
ボックス、１４は透視窓、１５は監視ボックス、１６は
中間ミラー、１７はハーフミラー、１８，１９はレン
ズ、２０は照明手段、２１は開閉蓋、Ｌは光学軸であ
る。

【００１３】前記反射ミラー１１は、凹面鏡とされると
ともに遮蔽ボックス１３の内部に収容され、光学軸Ｌを
垂直方向から水平方向等の所望方向に屈曲させるもので
あり、遮蔽ボックス１３の透視窓１４によって外部から
隔離された状態に配される。

【００１４】前記監視手段１２は、監視ボックス１５の
内部に、セル壁５から離間した側方位置等に設置される
とともに、中間ミラー１６、ハーフミラー１７及びレン
ズ１８を経由する屈曲状態の光学軸Ｌ上に監視カメラ８
が配される。そして、監視ボックス１５の内部におい
て、ハーフミラー１７及びレンズ１９を直進する光学軸
上に照明手段２０が配される。

【００１５】このように構成されている監視装置１０に
あっては、照明手段２０によってレンズ１９、ハーフミ
ラー１７、中間ミラー１６及び反射ミラー１１を経由し
て、光線を光学軸Ｌに沿って溶融槽１の内部に送り込ん
で、溶融物Ｘの表面等の照明を行なった状態で、監視手
段１２を作動させると、溶融物Ｘの表面等の状況が、反
射ミラー１１、中間ミラー１６、ハーフミラー１７及び
レンズ１８を経由して、監視カメラ８により映像化され
る。この映像を所望の遠隔地まで伝送して、溶融物Ｘの
表面状態等を監視することができる。

【００１６】監視手段１２の部分は、溶融槽１及び垂直
スリーブ４から離間させられるた遠隔位置であり、光学
軸Ｌを経由して接続されるものであるために、溶融槽１
の内部及び溶融物Ｘの表面が高温状態であっても、影響
を受けることがなく、かつ、放射線についても同様であ
る。

【００１７】なお、反射ミラー１１の部分は、垂直スリ
ーブ４の上方位置に設定されているために、溶融槽１の
内部雰囲気温度を考慮する必要があり、耐熱性材料及び
耐放射線材料等によって形成される。

【００１８】また、監視手段１２にあっては、ハーフミ
ラー１７介して監視カメラ８及び照明手段２０が接続さ
れているため、異なる手段を相互に相互に干渉を受ける
ことなく作動させることができる。なお、監視手段１２
の一部のメンテナンスは、開閉蓋２１を開放することに
よって、任意時に実施することができる。

【００１９】図２は、本発明に係るガラス溶融炉の監視
装置の第２実施例を示すもので、垂直スリーブ４の下部
に覗き窓７が配されて溶融槽１の内部と隔離され、遮蔽
ボックス１３の内部に、望遠鏡の光学系を有する監視手
段１２が配される。つまり、遮蔽ボックス１３の内部の
屈曲箇所に、例えばステンレス鋼等の耐熱性を有する平
板状の金属部材２２が配されるとともに、その表面に適
宜金属材を蒸着させる等により一体に配し、かつ鏡面加
工を施して反射ミラー２２を構成し、さらに、反射ミラ
ー２２を介在させた状態で、対物レンズ２３及び接眼レ
ンズ２４を配して望遠鏡の光学系が形成され、遮蔽ボッ
クス１３の外側から目視等によって監視される。

【００２０】該図２例の監視手段１２では、対物レンズ
２３及び接眼レンズ２４の焦点距離及び口径により監視
範囲が設定されるため、例えば図２の鎖線で示すよう
に、垂直スリーブ４の下部に遮蔽を兼用するレトロフォ
ーカス式の広角レンズ２５を配して、溶融物Ｘを広範囲
にわたって監視可能とする等の設定が行なわれる。

【００２１】また、図２例の監視手段１２にあっては、
反射ミラー２２の部分が全部金属材からなるものとされ
て、耐熱性及び耐放射線性が高められている。

【００２２】〔他の実施例〕本発明にあっては、実施例
に代えて次の技術を採用することができる。 ａ）図１例の変形として、監視装置１０が、セル壁５の
内部（セル室）に配され、映像信号が外部の遠隔地まで
伝送されること。 ｂ）反射ミラー１１，２２による屈曲程度が９０度以外
であること。 ｃ）垂直スリーブ４がガラス材料の供給口等であるこ
と。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るガラ
ス溶融炉の監視装置によれば、以下のような効果を奏す
る。 （１） 溶融槽の天井壁に貫通状態に配される垂直スリ
ーブと、垂直スリーブの上部に配され光学軸を屈曲させ
る反射ミラーと、反射ミラーの離間位置の光学軸上に配
される監視手段とを具備する構成の採用によって、遠隔
地において、ガラス溶融炉の内部液面を、高温及び高放
射線量の影響を受けることなく、容易に監視することが
できる。 （２） 監視手段と溶融槽の内部との間が、光学的に接
続されるために、監視機器等に対しての熱や放射線の影
響を著しく低減することができる。 （３） 反射ミラーの部分が、垂直スリーブの上方位置
に設定されることにより、熱等の影響が低減されるとと
もに、垂直スリーブに搭載する重量を軽減することがで
きる。 （４） 監視手段が、望遠鏡の光学系を有する構成を採
用することにより、反射ミラーと監視手段との離間距離
を大きくして遠隔地での監視を可能とし、簡便な構造と
することができる。 （５） 監視手段の光学系に、ハーフミラーを介して監
視カメラ及び照明手段が接続されることにより、異なる
複数の手段の接続を行なうとともに、相互に干渉を受け
ることなく作動させることができる。また、溶融物の表
面を照明する場合の重量増加を抑制することができる。 （６） 反射ミラーが、金属部材の表面に金属材によっ
て形成される構成の採用により、反射ミラーの耐熱性及
び耐放射線性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガラス溶融炉の監視装置の第１実
施例を示す正断面図である。

【図２】本発明に係るガラス溶融炉の監視装置の第２実
施例を示す正断面図である。

【図３】ガラス溶融炉の監視装置の従来例を示す正断面
図である。

【符号の説明】

１ 溶融槽 ２ 側壁 ３ 天井壁 ４ 垂直スリーブ ５ セル壁 ６ 遮蔽ボックス ７ 覗き窓 ８ 監視カメラ １０ 監視装置 １１ 反射ミラー １２ 監視手段 １３ 遮蔽ボックス １４ 透視窓 １５ 監視ボックス １６ 中間ミラー １７ ハーフミラー １８，１９ レンズ ２０ 照明手段 ２１ 開閉蓋 ２２ 金属部材（反射ミラー） ２３ 対物レンズ ２４ 接眼レンズ ２５ 広角レンズ Ｘ 溶融物 Ｌ 光学軸

フロントページの続き (72)発明者 樋口 達夫 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 (72)発明者 小山 真由美 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 (72)発明者 花堂 伸二 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 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G21F 9/16 G21F 9/30 C03B 5/42

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融槽の天井壁にこれを貫通した状態に
   配される垂直スリーブと、該垂直スリーブの上部に配さ
   れ光学軸を屈曲させる反射ミラーと、該反射ミラーの離
   間位置の光学軸上に配される監視手段とを具備すること
   を特徴とするガラス溶融炉の監視装置。
2. 【請求項２】 監視手段が、反射ミラーを介在させた光
   学軸上に望遠光学系を配して構成されることを特徴とす
   る請求項１記載のガラス溶融炉の監視装置。
3. 【請求項３】 監視手段の光学軸に、ハーフミラーを介
   して監視カメラ及び照明手段が接続されることを特徴と
   する請求項１または２記載のガラス溶融炉の監視装置。
4. 【請求項４】 反射ミラーが、金属部材の表面に金属材
   を一体に配して形成されることを特徴とする請求項１、
   ２または３記載のガラス溶融炉の監視装置。