JP5604012B2 - 非対称傾斜型底を持つ誘導加熱式溶融炉 - Google Patents

Description

本発明は非対称傾斜型底を持つ誘導加熱式溶融炉に係り、より詳しくは溶融炉の底が非対称に傾くように形成されることにより、溶融炉内部の廃棄物が全て溶融して外部に容易に排出されることができ、構成要素の絶縁物質によって電気的被害を前もって遮断させることができる非対称傾斜型底を持つ誘導加熱式溶融炉に関する。

原子力発電所は、運転及び整備の際に発生する防護服、ＰＶＣ、ビニルなどの廃棄物と廃イオン交換樹脂、ホウ酸廃液、スラリー及び建造物などを誘導電流加熱式溶融炉に同時に投入して環境への影響を最小化することができるガラス固化体を作るだけではなく放射性廃棄物ドラム発生量を減少させることができる技術が使われている。

一般に、誘導加熱式ゾーン溶融炉（Ｃｏｌｄ Ｃｒｕｃｉｂｌｅ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｍｅｌｔｅｒ、ＣＣＩＭ）は、内部に収容された廃棄物をガラス化（Ｖｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）するのに使われる装置である。

先行技術文献の例として、特許文献１の“廃棄物処理処置”、特許文献２の“廃棄物の溶融焼却装置及びこれを用いた溶融焼却方法”、特許文献３の“溶融炉の出湯装置及び溶湯加熱装置”などがある。

従来の溶融炉１０は、図１に示すように、放射性及び非放射性などの廃棄物が内部に収容される。

溶融炉１０は、底部材２０が下部に備えられ、溶融炉１０に収容された廃棄物が溶融して、底部材２０の中央に形成されたガラス排出口２１を通じて外部に排出される。

廃棄物が溶融するように、溶融炉１０の外周を誘導コイル部材３０が取り囲んでいる。

誘導コイル部材３０は溶融炉１０の外周を取り囲んだ状態で電力を供給することにより、溶融炉１０に収容された廃棄物が溶融する。

しかし、従来の溶融炉は、下側に行くほど狭くなるホッパー型であり、内部に収容された溶融物が全く溶融しないため、外部に排出するのに問題点がある。

また、溶融しない溶融物を外部に排出させるのに別途の装置が要求されるため、時間及び費用が増大することによる非効率的な問題点もある。

大韓民国特許登録第１０−０３４８７４６号明細書 大韓民国特許登録第１０−０４７０７３０号明細書 大韓民国特許公開第１０−２００４−００１０３９７号明細書

したがって、本発明の目的は、溶融炉の底を非対称傾斜型に形成することにより、溶融炉内部の廃棄物が全て溶融して外部に容易に排出されることができ、構成要素の絶縁物質によって電気的被害を前もって遮断させることができる非対称傾斜型底を持つ誘導加熱式溶融炉に関する。

前記目的は、本発明によって、円筒状の溶融炉の内部に収容された廃棄物をガラス化するように溶融させる誘導コイル部材が備えられた溶融炉であって、前記溶融炉の下部に備えられ、下端に形成されたガラス排出口に対して非対称に傾いた底部材と、前記底部材に一体型に備えられる冷却部材と、を含むことを特徴とする、非対称傾斜型底を持つ誘導加熱式溶融炉によって達成される。

ここで、前記底部材は、所定の間隔で配置された多数の多角形区画部と、前記区画部の間に備えられる絶縁物質部とを含むことが好ましい。

前記区画部は角部がラウンド形に形成されることが好ましい。

そして、前記区画部はガラス排出口の位置によって放射形に備えられることが好ましい。

本発明によれば、溶融炉の底が非対称傾斜型に形成されることにより、溶融炉内部の廃棄物が全て溶融して外部に容易に排出されることができ、時間及び費用の低減による効率性が最大化することができる。

また、構成要素の絶縁物質によって、電気アーク発生による電気的被害を前もって遮断させることができる。

従来の発明による溶融炉の部分断面状態を示す正面図である。 本発明による非対称傾斜型底を持つ誘導加熱式溶融炉の部分断面状態を示す正面図である。 本発明による底部材を示す平面図である。 本発明による非対称傾斜型底を持つ誘導加熱式溶融炉の内部に形成される磁場分布を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明について詳細に説明する。

本発明による非対称傾斜型底を持つ誘導加熱式溶融炉は、図２に示すように、溶融炉の外周を誘導コイル部材が取り囲むものであり、図３に示すように、底部材の多数の区画部に絶縁物質部が充填されるものであり、図４に示すように、溶融炉の外周を取り囲む誘導コイル部材から電流が発生するものである。

非対称傾斜型底を持つ誘導加熱式溶融炉は、図２に示すように、溶融炉１００、底部材２００、誘導コイル部材３００及び冷却部材４００を含む。

溶融炉１００は円筒状に形成され、内部に放射性及び非放射性などの廃棄物が収容される。

具体的に説明すれば、溶融炉１００は、溶融させるための廃棄物を収容する容器と、収容された廃棄物を密閉させるための蓋とからなる。

底部材２００は溶融炉１００の下部に備えられ、底部材２００の下端に形成されたガラス排出口２３０側に傾くように形成される。

底部材２００は、図３に示すように、ガラス排出口２３０側に傾くように形成されることにより、一定の粘性を持つ廃棄物及び異物が自重によってガラス排出口２３０側に流れて外部に排出される。

底部材２００は、所定の間隔で配置される多数の多角形の区画部２１０を持つ。

区画部２１０は多角形に形成できるが、主に三角形に形成され、必要によって扇形にも形成されることができる。

具体的に説明すれば、区画部２１０は、一端部が流線形に形成され、対向する他端部も流線形に形成され、一端部の流線形が他の対向端部の流線形より長く形成される。

一端が流線形に形成された区画部２１０は、他端部の流線形にそれぞれ直線形に連結される。

区画部２１０は、角部がラウンド状に形成され、後述する絶縁物質部２２０とともに、電気アークの発生を遮断して電気的被害を最小化する。

区画部２１０はガラス排出口２３０の位置によって放射形に備えられる。

絶縁物質部２２０は区画部２１０の間に備えられるもので、物理的、化学的及び熱的に安定した材質であるセラミック系からなる。

区画部２１０は、ガラス排出口２３０を中心に放射形に備えられた状態で、絶縁物質部２２０が区画部２１０の間に充填されることにより、区画部２１０の間が隔離されるものである。

これにより、底部材２００によって溶融炉１００の内部に溶融した廃棄物が外部に容易に排出される。

冷却部材４００は底部材２００に一体型に備えられ、底部材２００の区画部２１０にそれぞれ備えられる。

具体的に説明すれば、冷却部材４００は多数の“Ｕ”形のもので、冷却部材４００の一端部が区画部２１０の外側一端部に備えられ、対向する冷却部材４００の他端部は隔離された他の区画部２１０の外側一端部に備えられる。

区画部２１０は別途の冷却水流出入口を備えて別に冷却されるようにし、冷却効率性及び溶融炉１００の全体構造を考慮して備えられることが好ましい。

これにより、冷却部材４００によって冷却水が流入して、それぞれの区画部２１０を介して外部に排出される。

誘導コイル部材３００は溶融炉１００の内部に収容された廃棄物を溶融させるために使われるもので、溶融炉１００の外周に備えられる。

誘導コイル部材３００は、図４に示すように、供給電力によって、溶融炉１００の内部に収容された廃棄物を溶融させる。

具体的に説明すれば、誘導コイル部材３００は１００ｋＨｚ以上の高周波数で電流が循環し、循環する電流の範囲が溶融炉１００の底部材２００にまで及ぶようになる。

循環する電流によって底部材２００の表面に付着される廃棄物及び異物などが固まることなく全て溶融してガラス排出口２３０から容易に外部に排出される。

これにより、誘導コイル部材３００によって溶融炉１００の内部に収容された廃棄物が固まることなく全て溶融する。

このような構成を持つ本発明による非対称傾斜型底を持つ誘導加熱式溶融炉の使用状態及び作動状態について説明すれば次のようである。

まず、図２及び図３に示すように、廃棄物をガラス化するように使われる非対称傾斜型底を持つ誘導加熱式溶融炉は、底部材２００と誘導コイル部材３００が標準化されて予め工場でモジュール化したもので、現場での作業効率を向上させることができる。

溶融炉１００は、溶融させるための廃棄物が内部に次第に積もることになる。

誘導コイル部材３００は溶融炉１００の外周を取り囲んだ状態で、電力の供給によって、溶融炉１００の内部に収容された廃棄物を溶融させる。

溶融した廃棄物は、底部材２００の底に形成されたガラス排出口２３０側に流れて外部に排出される。

誘導コイル部材３００は、図４に示すように、溶融炉１００の内部に収容された廃棄物が全て溶融するように持続的に電力を供給することになる。

誘導コイル部材３００は、底部材２００の全体に加わる電力によって、溶融炉１００の内部に収容された廃棄物が固まることなく全て溶融することにより、ガラス排出口２３０に詰まることなく排出される。

したがって、本発明によれば、溶融炉の底が非対称傾斜型に形成されることにより、溶融炉内部の廃棄物が全て溶融して外部に容易に排出されることができるので、時間及び費用の低減による効率性を最大化することができる。

また、構成要素の絶縁物質によって、電気アークの発生による電気的被害を前もって遮断させることができる。

１００ 溶融炉
２００ 底部材
２１０ 区画部
２２０ 絶縁物質部
２３０ ガラス排出口
３００ 誘導コイル部材
４００ 冷却部材

Claims (3)

1. 円筒状の溶融炉の内部に収容された廃棄物をガラス化するように溶融させる誘導コイル部材が備えられた溶融炉において、
   前記溶融炉の下部に備えられ、下端に形成されたガラス排出口に対して非対称に傾いた底部材と、
   前記底部材に一体型に備えられる冷却部材と、を含み、
   前記底部材は、
   所定の間隔で配置された多数の多角形の区画部と、
   前記区画部の間に備えられる絶縁物質部と、
   を含むことを特徴とする、非対称傾斜型底を持つ誘導加熱式溶融炉。
2. 前記区画部は角部がラウンド形に形成されることを特徴とする、請求項１に記載のガラス排出口方向に非対称傾斜型底を持つ誘導加熱式溶融炉。
3. 前記区画部はガラス排出口の位置によって放射形に備えられることを特徴とする、請求項１に記載のガラス排出口方向に非対称傾斜型底を持つ誘導加熱式溶融炉。

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