JPH0728559Y2 - 溶融炉の流下ノズル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、溶融炉の下方に配設された容器へ、溶融炉内
の溶解物をその自重によって落とし込むようにした流下
ノズルに関するものである。

［従来の技術］ 一般に、固体物の保管や廃棄を行う場合、この固体物を
溶解して容器に充填することが行われており、その溶解
に溶融炉が用いられている。

第６図は従来の溶融炉の一構造例を示すものである。

この溶融炉１は、固体物を加熱溶解する炉本体２と、こ
の炉本体２の下部に設けられた流下ノズル３と、この流
下ノズル３の回りに配設された加熱ヒータ４と、前記流
下ノズル３の下方に設けられ、充填用の容器５との連結
を行う結合手段６とによって構成されている。

そして、この溶融炉１は、流下ノズル３の下方に容器５
を位置させたのちに、結合手段６により前記流下ノズル
３と容器５の開口部とを連結し、次いで、加熱ヒータ４
によって流下ノズル３を加熱してその内部の固体物を溶
解することにより、溶解物をその自重により落下させて
前記容器５へ充填するようになっている。

また、容器５への充填を停止する場合には、加熱ヒータ
４による流下ノズル３への熱供給を停止して、流下ノズ
ル３内の溶解物を固化させ、これによって流下ノズル３
を閉塞することにより行っている。

このような溶融炉１に適用される固体物としては、例え
ば、放射性廃棄物等の固化処理に用いられるガラス等が
挙げられる。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、前述の従来の溶融炉１においては、次のよう
な不具合が残されている。

すなわち、従来の溶融炉１においては、溶解物の供給を
停止するに際し、流下ノズル３への熱供給を止めて、こ
の流下ノズル３内の溶解物を固化させるとともに流下ノ
ズル３を閉塞することによって行っているが、この手段
によると、前記溶解物の固化が徐々に進行することか
ら、この溶解物が流下ノズル３の下方に糸引き状態で残
ってしまうといった不具合である。

このような不具合は、容器５の搬出時等において、流下
ノズル３から垂れ下がった溶解物が結合手段６の内面に
付着して、その内部を閉塞してしまう原因となり、ある
いは、充填操作の再開時に、再固化した固化物が容器５
へ落とし込まれる原因となることが想定される。

したがって、従来においてはこのような不具合への対処
が望まれており、本考案は、このような従来の技術にお
いて残されている課題を解決せんとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、前述した課題を有効に解決し得る溶融炉の流
下ノズルであり、流下ノズルの下部に、該流下ノズルを
冷却するための冷却手段が配されるとともに、該冷却手
段は、前記溶解物の流下停止時に冷却流体を供給する導
管と、流下ノズルの下端部周側面の回りに円環状に覆っ
た状態に配され流下ノズルとの間の中空部に前記導管の
先端開口が内周壁面のほぼ接線方向に向くように配され
る被覆管とを具備する構成を採用している。

［作用］ 本考案に係わる溶融炉は、溶解物の流下停止時にノズル
冷却手段により流下ノズルへ冷却流体を吹き付けて、こ
の流下ノズルを冷却することにより、流下ノズルの中に
残されている溶解物を固化させるのであるが、その際
に、導管の先端開口が、被覆管の内周壁面のほぼ接線方
向に向くように配されていることによって、被覆管の中
に噴出された冷却流体が、被覆管の内周壁面に沿って導
かれて旋回状態となる。

この際に、流下ノズルが、その外周面から冷却されて、
その内部の溶解物が急速に固化されることにより溶解物
の流下が停止し、かつ、溶解物が自重により切断され
て、下方の容器に収容される。

そして、被覆管の中に噴出された冷却流体が、流下ノズ
ルの外周面の回りを旋回することにより、溶解物の流下
方向に影響を及ぼすことが回避される。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を第１図に基づき説明する。

第１図中符号10は本実施例に係わる溶融炉を示す。

この溶融炉10は、固化物が投入されるとともに、この固
化物を加熱溶解する炉本体11と、この炉本体11の下方
に、その内部と連通状態で設けられた流下ノズル12と、
この流下ノズル12を取り囲んで設けられて流下ノズル12
を加熱するノズルヒータ13と、前記流下ノズル12および
ノズルヒータ13を覆って設けられたシュラウド14と、こ
のシュラウド14に、前記流下ノズル12の下方に同軸とな
るように支持され、シュラウド14の下方に搬送される容
器15との連結をなす結合手段16と、前記流下ノズル12へ
冷却流体Ａを吹き付けるノズル冷却手段17とを具備した
基本構成となっている。

次いで、これらの詳細について説明すれば、前記炉本体
11には、誘導加熱装置、あるいは、投入された固化物を
一旦加熱溶解したのちに、この溶溶解状態にある溶解物
Ｗに電流を流して、溶解物Ｗを抵抗体として発熱させる
加熱手段（図示略）が設けられている。

前記流下ノズル12は、管状に形成されており、前記炉本
体11に一体に取り付けられている。

前記結合手段16は、流下ノズル12の下方に同軸状に固定
されたガイド管18と、このガイド管18の下方に移動自在
に取り付けられた摺動管19とによって構成されており、
前記摺動管19が上下に移動させられることにより、前記
ガイド管18と容器15との連結および離間が行われるよう
になっている。

前記冷却手段17は、シュラウド14を、流下ノズル12の近
傍において貫通して設けられた導管20と、流下ノズル12
の下端部周側面の回りを円環状に覆った状態の被覆管25
とを備えており、この被覆管25に対して、第２図及び第
３図に示すように、一対の導管20の先端開口がほぼ接線
方向に向くように配される。

なお、導管20は、他端部が冷却機や流体加圧装置等から
なる冷却流体供給装置に接続されている。

しかして、このように構成された本実施例の溶融炉10
は、結合手段16の下方に容器15を位置させるとともに、
摺動管19を下方に移動させて容器15の開口部に接続した
後、ノズルヒータ13により流下ノズル12を加熱してその
内部の固化物を溶解し、これによって流下ノズル12の閉
塞を解くことにより、炉本体11内の溶解状態にある溶解
物Ｗをその自重によって落下させて容器15に供給する。

そして、溶解物Ｗの流下を停止する場合には、ノズルヒ
ータ13への通電を停止して流下ノズル12の加熱を停止す
るとともに、導管20から冷却流体Ａを被覆管25の内部に
供給して、流下ノズル12と被覆管25との間に形成されて
いる円環状の中空部分に、冷却流体Ａを噴出させる。

この冷却流体Ａの噴出により、第２図及び第３図の矢印
で示すように、冷却流体Ａの旋回流が形成されて流下ノ
ズル12が外周面から冷却され、その内部の溶解物が急速
に冷却固化されるとともに、流下ノズル12が速やかに閉
塞されて、容器15への溶解物Ｗの供給が停止される。

このとき、流下ノズル12より流出した溶解物Ｗには、冷
却流体Ａの旋回流が直接及ばないから、溶解物Ｗの流下
が乱されることがなく、溶解物Ｗが自重によるクリープ
により切断されて下方の容器15に落下・供給される。

したがって、流下ノズル12の下端部における糸引き現象
の発生が抑制されるとともに、容器15への固体物の供給
が防止され、さらには、結合手段16への付着が抑制され
てその閉塞が防止される。

なお、前記実施例において示した各構成部材の諸形状や
寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可
能である。

例えば、前記冷却流体Ａは空気であっても、その他の気
体であってもよく、また、これらを溶融炉10の外部から
導いても、あるいは、溶融炉10が設置されている雰囲気
中の流体を循環させて用いてもよい。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案に係わる溶融炉の流下ノズ
ルによれば、次のような優れた効果を奏する。

溶解物の供給停止時において、被覆管の内部に冷却
流体を吹き込むことにより旋回流を形成して、流下ノズ
ルを外周面から冷却するものであるから、冷却流体と流
下ノズルとの接触性を高めて、流下ノズル内の溶解物を
速やかに固化させて、流下ノズルの閉塞を迅速に行うこ
とができる。

溶解物の流下停止時における糸引き現象を抑制する
とともに、流下再開時における固化物の供給を最小限度
に止め、かつ、流下ノズル下方に設けられる結合手段が
閉塞されてしまうことを防止することができる。

冷却流体を旋回させることにより、溶解物の流下部
分を冷却流体が乱すことがなく、溶解物の自重による切
断性を高めることができる。

これらの相乗作用により、溶解物の安定した流下操
作が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る溶融炉の流下ノズルの一実施例を
示す縦断面図、第２図は第１図に示す流下ノズルの拡大
縦断面図、第３図は第１図に示す流下ノズルの一部を破
談した平面図、第４図は従来の溶融炉の一構造例を示す
縦断面図である。 10……溶融炉、11……炉本体、12……流下ノズル、13…
…ノズルヒータ、15……容器、Ｗ……溶解物、17・21・
24……ノズル冷却手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 正木 敏夫 茨城県那珂郡東海村大字村松４番地33 動 力炉・核燃料開発事業団東海事業所内 (72)考案者 山形 順二 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第一工場内 (56)参考文献 特開 昭57−34029（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融炉（10）内の溶解物（Ｗ）を、下方に
   配置された容器（15）に落とし込むようにした流下ノズ
   ルであって、流下ノズル（12）の下部に、該流下ノズル
   を冷却するための冷却手段（17）が配されるとともに、
   該冷却手段は、前記溶解物の流下停止時に冷却流体を供
   給する導管（20）と、流下ノズルの下端部周側面の回り
   に円環状に覆った状態に配され流下ノズルとの間の中空
   部に前記導管の先端開口が内周壁面のほぼ接線方向に向
   くように配される被覆管（25）とを具備することを特徴
   とする溶融炉の流下ノズル。