JPH079031Y2 - マイクロ波加熱溶融炉 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案はマイクロ波加熱溶融炉
の改良、とくに金属ルツボの回転機構の改良に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】マイクロ波照射により生じる誘電現象を
利用した非金属物質の加熱、溶融処理は、いわゆる減容
あるいは有価物質の回収処理として、液体汚泥、各種産
業生成物、放射性含有廃棄物および生成物などの処理、
その他の目的に広く利用されつつある。このマイクロ波
照射処理は、マイクロ波発振機から導波管を経て炉内に
マイクロ波を導入し、炉内上部および導波管部に設けら
れたチューナによりマイクロ波を整合させると同時に、
加熱および溶解用ルツボ（一般に金属製）内に焼却灰や
スラッジなどの被処理物を供給することにより行なわれ
る。

【０００３】このマイクロ波溶融炉は、被処理物を加熱
する際に、金属ルツボを炉体内に装着し、被処理物をこ
のルツボ内に連続的に供給し、または一定量入れてバッ
チ式に加熱および溶融する。そして、金属ルツボ内に被
処理物を均一に落下させて溶融効率を高め、また帯状の
加熱を示すＴＥ₁₁モードで溶融する際には未溶融部が残
らないように金属ルツボを回転させるなどの方法が採用
される。

【０００４】従来の金属ルツボとしては、例えば実開昭
６３−１３４３９４号公報に記載されているようなもの
が知られており、これは図３に示すように構成されてい
る。図において上部炉体１には図示しない被処理物の供
給シュートが設けられ、下端部にはフランジ１１が形成
され、下部炉体２の上端部にはフランジ２１が形成さ
れ、この両フランジ１１と２１とが突合わされてパッキ
ン１５によりシールされている。下部炉体２の内部には
保護容器３が配置され、保護容器３の内部にはルツボ４
が配置されている。ルツボ４および保護容器３はそれぞ
れ上向きに持ち上げることにより容易に下部炉体２から
取外すことができる。

【０００５】上部炉体１のフランジ１１の下面と保護容
器３およびルツボ４の上面との間には隙間が形成されて
いる。ルツボ４と保護容器３との上部間には所定深さの
スリットからなる第１チョーク構造１６が形成され、フ
ランジ１１には所定深さのスリットからなる第２チョー
ク構造１７が形成されている。また、下部炉体２の上部
には保護容器３との間の隙間に連通するスリットからな
る第３チョーク構造１８が形成され、保護容器３の内面
にはルツボ４との間の隙間に連通するスリットからなる
第４チョーク構造１９が形成されている。第１チョーク
構造１６と第４チョーク構造１９とは図示しない不活性
ガス流通口により連通されている。上記各チョーク構造
の溝深さは炉内に照射されるマイクロ波の１／４〜５／
８波長の長さに設定されている。

【０００６】上記構成において、ルツボ４内に被処理物
が挿入されて、図示しないマイクロ波発振機から導波管
を経て炉内にマイクロ波が照射されることにより溶融が
行なわれる。この際、マイクロ波の一部は上記隙間を通
ってルツボ４と保護容器３との間の空間３５、保護容器
３と下部炉体２との間の空間２５および炉体外部へ漏洩
しようとする。空間３５へ向かうマイクロ波はまず第１
チョーク構造１６で減衰され、さらに第４チョーク構造
１９により減衰される。また、空間２５へ向かうマイク
ロ波は第３チョーク構造１８により減衰される。さらに
炉体外部へ向かうマイクロ波は第２チョーク構造１７に
より減衰される。したがって、ルツボ４と保護容器３と
下部炉体２とのそれぞれの間隙および炉体外部への漏洩
はほとんど阻止される。

【０００７】また保護容器３の外周上部付近には下向き
の傾斜面３０が周方向に連続して形成され、またこれに
対応する位置の下部炉体２の内面には周方向に複数個
（この実施例では３個）の支持ローラ６が軸９によって
回転可能に設けられている。この支持ローラ６は外周面
が円錐面をなし、この支持ローラ６が上記傾斜面３０に
当接することにより、保護容器３が支持ローラ６によっ
て回転可能に支持されている。下部炉体２はその底部に
おいて支持手段８によって上下動可能に支持されてい
る。

【０００８】また上記傾斜面３０には歯車５が当接し、
この軸５０が下部炉体２を貫通してその外部に配置され
たモータ７により回転駆動されるようにしている。この
軸５０が貫通する部分にもチョーク構造５１が形成され
てマイクロ波の漏洩を防止するようにしている。傾斜面
３０には、支持ローラ６に当接する平滑面と、歯車５に
噛合するギアとが形成されている。この傾斜面３０と支
持ローラ６、歯車５との接触部はルツボ４の内部空間と
連通しているが、それらの間にはチョーク構造１８が形
成されているために、マイクロ波が侵入することは防止
されている。

【０００９】また保護容器３の下端部中央には突起１０
が設けられているとともに、この突起１０の回転および
軸方向の移動のみを許容するガイド部材１１が設けられ
てこれらにより回転振れを防止するガイド手段が形成さ
れている。そしてルツボ４中の被処理物の溶融の際には
モータ７から軸５０、歯車５を通して回転力が伝達さ
れ、保護容器３はその上部付近で支持ローラ６によって
支持された状態で回転すると同時に保護容器３に配置さ
れたルツボ４も回転する。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】上記構成では、回転支
持手段（支持ローラ６）と回転駆動手段（歯車５）とが
同一個所に設けられているために以下のような欠点があ
る。

【００１１】（１）回転支持手段により支持する部分
は、１０００〜１５００℃程度の高温で溶解するルツボ
からの熱伝導による熱影響を受ける部分であるために、
この部分に設置された駆動系が熱による悪影響を受けな
いようにするために適宜の冷却手段を設ける必要があ
る。

【００１２】（２）上記回転支持手段の接触面３０は高
温になるために酸化して酸化スケールが生成し、このた
めスリップが生じて回転ムラが生じるばかりでなく余分
な駆動力が必要となり、またこのスリップを防止するた
めに歯車と歯車溝との噛合わせ構造を採用することも考
えられるが、その加工のためにコストアップになるとい
う問題がある。

【００１３】この考案は、このような従来の欠点の解決
のためになされたものであり、ルツボの回転駆動手段が
熱による悪影響を受けないようにするとともに、簡単な
構造で余分な駆動力を必要とせず、ルツボを一定の回転
速度で回転させることができるマイクロ波加熱溶融炉を
提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この考案は、上部炉体
と、下部炉体と、下部炉体内に配置された保護容器と、
この保護容器内に配置されたルツボとを有し、下部炉体
上端部と上部炉体下端部とが突合せ接合されるととも
に、この接合部にスリットからなるチョーク構造が設け
られ、保護容器はその外周上部付近で下部炉体によって
回転可能に支持されてなるマイクロ波加熱溶融炉におい
て、上記保護容器の下側には回転駆動手段が配置され、
この回転駆動手段は回転駆動モータとこのモータにより
回転する回転軸とこの回転軸に設けられた作動部と保護
容器の下面に設けられた係止部とを有し、この作動部が
係止部に係止して回転力を伝達するように構成されてい
るものである。

【００１５】上記作動部は水平方向に延びる作動腕で構
成され、上記係止部は上下方向に延びる係止突起で構成
され、この作動腕が係止突起に対して上下動可能に係止
されて回転力のみ伝達されるように構成されていてもよ
い。

【００１６】

【作用】上記構成では、保護容器を上部外周部で支持す
るとともに回転駆動手段を熱による影響の少ない保護容
器の下側に配置したために熱による悪影響を受けること
がなく、また簡単な構造で余分な駆動力を必要とせず、
ルツボを一定の回転速度で安定して回転させることがで
きる。

【００１７】

【実施例】図１および図２において、上部炉体１、下部
炉体２、保護容器３、ルツボ４およびチョーク構造は上
記図４の構成と同じであるために説明は省略する。また
支持ローラ６が傾斜面３０に周方向３個所で当接して保
護容器３を回転可能に支持している点も上記同様である
が、この部分に回転駆動手段は設けられていない。下部
炉体２の底板２９は支持手段８によって支持され、また
内底板２８にはその中央部に軸受２２、側部には回転駆
動モータ５０が取付けられている。そしてモータ５０の
軸は下方に延びてその下端部にプーリ５１が設けられ、
また軸受２２によって回転軸２３が鉛直軸回りに回転可
能に配置され、この回転軸２３の下端部にプーリ２４が
取付けられ、このプーリ２４と上記プーリ５１とにベル
ト５２が掛け渡されている。また回転軸２３の上端部に
は作動腕２５が取付けられ、一方保護容器３の底部に
は、図３にも示すように円筒支持体２６が取付けられて
その内面には一対の上下方向に延びる係止突起（係止
部）２７が相対向して設けられ、この係止突起２７に上
記各作動腕２５の先端部がそれぞれ当接するようにして
いる。なお、回転駆動モータ５０およびプーリ５２は下
部炉体２の外側に配置してもよい。

【００１８】上記構成において、ルツボ４中の被処理物
の溶融の際にはモータ５０を駆動させると、ベルト５
２、回転軸２３を介して作動腕２５が図３の矢印方向に
回転し、作動腕２５が係止突起２７を周方向に押すこと
により、円筒支持体２６を介して保護容器３を回転させ
る。この回転の際に、保護容器３はその上部外周部で支
持ローラ６によって支持されているために安定して回転
する。またこの支持部は高温になるが、この部分には回
転駆動手段は配置されてなく、保護容器３の下側の低温
部に回転駆動手段が配置されているために、熱により悪
影響を受けることはない。すなわち、回転駆動モータ５
０からの回転力は作動腕２５から係止突起２７に対する
押圧力によって伝達され、このため簡単な構造でスリッ
プなどの問題はなく、一定の回転速度で保護容器３を回
転させることができる。

【００１９】さらに作動腕２５は上下方向に延びる係止
突起２７に対して水平方向に当接しているために、両者
間の上下方向の相対的な移動は可能であり、このため保
護容器３の上下方向の熱膨張、収縮を吸収することがで
きる。また保護容器３の支持は支持ローラ６により上部
外周部で行ない、保護容器３の下面回転中心位置で回転
駆動力を伝達するようにしているために、この回転伝達
部で保護容器３の回転振れの阻止の作用をも果たすこと
になる。

【００２０】

【考案の効果】以上説明したように、この考案によれ
ば、保護容器を上部外周部で支持するとともに回転駆動
手段を熱による影響の少ない個所に配置したために熱に
よる悪影響を受けることがなく、また簡単な構造で余分
な駆動力を必要とせず、ルツボを一定の回転速度で安定
して回転させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示す中央縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】従来装置の中央縦断面図である。

【符号の説明】

１ 上部炉体 ２ 下部炉体 ３ 保護容器 ４ ルツボ ６ 支持ローラ ２３ 回転軸 ２５ 作動腕 ２７ 係止突起 ５０ 回転駆動モータ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上部炉体と、下部炉体と、下部炉体内に配
   置された保護容器と、この保護容器内に配置されたルツ
   ボとを有し、下部炉体上端部と上部炉体下端部とが突合
   せ接合されるとともに、この接合部にスリットからなる
   チョーク構造が設けられ、保護容器はその外周上部付近
   で下部炉体によって回転可能に支持されてなるマイクロ
   波加熱溶融炉において、上記保護容器の下側には回転駆
   動手段が配置され、この回転駆動手段は回転駆動モータ
   とこのモータにより回転する回転軸とこの回転軸に設け
   られた作動部と保護容器の下面に設けられた係止部とを
   有し、この作動部が係止部に係止して回転力を伝達する
   ように構成されていることを特徴とするマイクロ波加熱
   溶融炉。
2. 【請求項２】上記作動部は水平方向に延びる作動腕で構
   成され、上記係止部は上下方向に延びる係止突起で構成
   され、この作動腕が係止突起に対して上下動可能に係止
   されて回転力のみ伝達されるように構成されていること
   を特徴とする請求項１記載のマイクロ波加熱溶融炉。