JPH061234Y2 - 金属製脱硝皿 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この考案は、Ｐｕ，Ｕ等の核燃料物質の硝酸塩の溶液又
はスラリーをマイクロ波で加熱脱硝し、これ等の酸化物
を製造するために使用される金属製脱硝皿に関するもの
である。

【従来の技術】

従来より、核燃料転換装置であるマイクロ波加熱脱硝装
置内に設置され、Ｐｕ，Ｕ等の核燃料物質の硝酸塩の溶
液又はスラリーを収容し、マイクロ波で加熱脱硝し、こ
れ等の酸化物を製造するため、脱硝皿として第３図ａに
示すような縦断面が略コの形のガラス又はセラミック製
容器あるいは第３図ｂに示すような同様の形状の浅底金
属製容器が使用されている。

【考案が解決しようとする課題】

ガラスやセラミック材料はマイクロ波透過性が良好であ
る反面、破損し易いものであったから、被加熱物である
Ｐｕ，Ｕ等の核燃料物質を溶解した硝酸塩溶液又はスラ
リーの脱硝皿としては安全性に欠けるところがあった。 また、金属製の容器の場合には破損の心配はないが、マ
イクロ波を反射してしまい、被加熱物へのマイクロ波エ
ネルギーが有効に作用せず、生成する酸化物の物性が悪
く安定しないこと、容器底部に生成する酸化物の発泡性
が悪く剥離しにくい酸化物となること、更にはマイクロ
波を容器底部にまでより多く導くには側壁を高くできな
いため被加熱物の処理量が小さい等、解消しなければな
らない課題が残っていた。 そこで、この考案は、金属製の脱硝皿の形状に工夫を制
し、マイクロ波が皿底部までも有効に作用し、処理量も
増すことができ、しかも得られた酸化物が作業性良く取
り扱うことができる脱硝皿を提供することを目的とす
る。

【課題を解決するための手段】

この考案の金属製脱硝皿は、上端から底部中央に向けて
球面状に湾曲して窄む傾斜を形成し、且つ上端に下窄み
となる鍔を接合したことにより上記目的を達成したもの
である。 この金属製脱硝皿の肉厚は６mm以上とするのが好まし
い。

【作用】

この考案の金属製脱硝皿によれば、上端から底部中央に
向けて球面状に湾曲して窄む傾斜が形成されているた
め、被加熱物をマイクロ波で加熱すると、まずは被加熱
物が濃縮されて脱硝皿の底部中央に集まる。即ち、被加
熱物の固形分は脱硝皿の底部中央に集中し、中央から外
れるに従って減少するようになる。ここでマイクロ波
は、通常、マイクロ波電解強度は脱硝皿の底部中央で高
くなるので、上記固形分量にマッチして被加熱物が均一
にムラ無く加熱される。 また、脱硝皿の上端に接合されている下窄みの鍔は、被
加熱物の加熱時に発生した蒸気の液化により形成された
液体がこの鍔を伝って被加熱物を脱硝皿の底部中央に向
けて流し込む働きをするため、被加熱物の固形分の脱硝
皿底部中央への集中をスムーズにする。 金属製脱硝皿の肉厚が６mm以上であると、加熱−冷却の
繰返しても、脱硝皿の変形は殆ど起こらない。

【実施例】

第１図に、この考案の金属製脱硝皿の１例を示す。この
金属製脱硝皿は板厚６mmの金属板に削り出し加工を施す
ことにより製作したものである。本体１の上部には本体
１と同じ材質からなる鍔２が形成されており、この接合
部、即ち本体１の上端から底面に向けてその側面に傾斜
が設けられていて、本体１は外側に向かって開口する広
口形状となっている。 第１図の（イ）の部分に相当する本体１と鍔２との接合
部は、第２図ａに示すように、鍔２の表面にはその開放
端から接続される本体１の内側に向けて下窄みとなる傾
斜が設けられている。この傾斜は、本体１の内部に被加
熱物を収容して加熱した際に発生した蒸気の液化により
形成した液体が、この傾斜を伝って本体１の底面に向か
って流れ、この液体により被加熱物が本体１の底部中央
に向けて流し込まれるようにさせる。他方、鍔２の裏面
は本体１の底面とほぼ平行となっていて、マイクロ波加
熱脱硝装置の脱硝皿配置部位３に安定して取り付けられ
るようになっている。 第１図の（ロ）の部分、即ち本体１の側面から底面に移
行する部分においても、第２図ｂに示すように傾斜が設
けられており、この傾斜を含め、第１図の（ハ）の部
分、即ち第２図ｃに示す本体１の上端である本体１と鍔
２の接合部から本体１の底面平坦部に至るまでの部分が
全体として球面状に湾曲している。こうすることによっ
て、加熱により濃縮された被加熱物が本体１の底部中央
に向かって移動し、被加熱物の固形分が本体１の底部中
央に集中し易くなる。 脱硝体酸化物を繰返し製造するため加熱−冷却を繰返し
行っても変形しない肉厚は、６mm以上あれば十分であ
る。 上記した脱硝皿の本体１の内部に、Ｐｕ，Ｕ等の核燃料
物質の硝酸塩の溶液又はスラリーを被加熱物として収容
し、この脱硝皿をマイクロ波加熱脱硝装置の脱硝皿配置
部位３に取付け、脱硝皿に収容した被加熱物をマイクロ
波加熱したところ、被加熱物が濃縮されてその固形分が
本体１の底部中央に集まり、発泡開始時点からマイクロ
波のエネルギーが被加熱物に集中し、被加熱物がムラ無
く加熱され、均一な物性の脱硝体酸化物が効率良く多量
に得られた。しかも得られた酸化物は脱硝皿から容易に
剥離することができ、その回収のための作業性は良好で
あった。

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、この考案の金属製脱硝
皿は全体の形状が外側に向けて開口する形状としたの
で、上端から底部中央に向けて球面状に湾曲して窄む傾
斜を形成したこととも相俟って、マイクロ波の入射効率
の向上、収容容積の増加をさせることができる。そして
発泡直前における非加熱物をマイクロ波電解強度の高い
皿中央に寄せることができるし、生成した脱硝体は皿底
面から剥離し易くできるため、作業効率の向上が期待で
きる。更に、上端に下窄みとなる鍔を形成したので、被
加熱物の加熱時に発生する蒸気の凝縮水等を脱硝皿内へ
戻せるし、これに伴って被加熱物の固形分も脱硝皿底部
中央へスムーズに集中させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の金属製脱硝皿の１例を示す断面
図、第２図ａないしｃは、それぞれ第１図の金属製脱硝
皿の一部拡大断面図、第３図ａおよびｂは、それぞれ従
来の脱硝皿を模式的に示す断面図である。 １…脱硝皿本体、２…鍔、３…マイクロ波加熱脱硝装置
の脱硝皿配置部位。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上端から底部中央に向けて球面状に湾曲し
   て窄む傾斜を形成し、且つ上端に下窄みとなる鍔を接合
   したことを特徴とする金属製脱硝皿。
2. 【請求項２】肉厚が６mm以上である請求項１項記載の金
   属製脱硝皿。