JPS6234561Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は凝結融解槽の改良に関するものである。

従来の凝結融解槽を第１，２図に示した。この
凝結融解槽では、容器１に凝結性ガスを受け入
れ、これを凝結固化させて、容器１内にその所定
量を貯える場合、凝結性物質が放射性物質あるい
は有害物質であるときには、容器１を別の保護容
器２に入れ、この器内に冷却装置３を組込み、器
内空気を冷却して、間接的に凝結性ガスを冷却す
ることにより、凝結固化させている。一方、容器
１内の凝結固体４を外部に取出す場合には、冷却
装置３に熱媒を導いて、容器１の周りを加熱し、
内部固体を融解させ、第２図のように傾斜させ、
はなはだしい場合には、直立転倒させて、内部液
５を出口ノズル６から払い出している。

従来は上記操作に於て、容器１の外面を冷却ま
たは加熱面としているので、より限られた時間内
に、より大量のガスを凝結させ、或いはより早く
加熱融解させる場合に、容器の外表面即ち容器の
大きさで制限されて、より早く凝結或いは融解で
きないという不都合があつた。また冷却、凝結中
に容器１が冷えているので、ガスが入口ノズル７
と容器１の接続部付近で凝結して、入口側が閉塞
し、所定量を受け入れられないことがあり、入口
をヒータ８等で加熱するが、このようにしても冷
却体としての容器１の熱容量が大きいので、閉塞
を充分に回避し難い。また固体４が複数の成分か
らなり、これを融解して液体５にしたときに、均
質な組成の液体にするためには、１または２を揺
動、回転させる必要があるが、１の内面に撹拌機
構が無くて、充分な均質化が期待できない。また
容器１の市販のものを使つているので、内部液を
完全に取出す場合は、第２図のように全体を傾
け、はなはだしい場合には、転倒直立させねばな
らない。さらに凝結ガス中に不凝結ガスを含む場
合は、一たんガスの受入を中止し、そのガスを外
部に取出してから再使用しなければならない等の
不具合があつた。

本案は前記の問題点に対処するもので、容器と
外筒との間の空間部を複数室に区画するとともに
同各室が同各室の温度を制御する温度制御装置を
具えていることを特徴とした凝結融解槽に係り、
その目的とする処は、凝結操作中、入口側をそこ
に集中的な凝結が起らない温度に加温できる。ま
た加熱操作中、暖まり難く冷え難い容器本体や暖
まり易く冷え易い容器からの突起物等を所定温度
に保持できる改良された凝結融解槽を供する点に
ある。

次に本案の凝結融解槽を第３図乃至第６図に示
す実施例により説明すると、第３図の２０は昇華
凝結性物質を入れる容器、２１は、容器２０への
昇華凝結性ガス入口、２２は、容器２０からのガ
ス出口、２３は容器２０内の昇華凝結性物質を液
化させたときの液出口で、上記出入口２１〜２３
と容器２０との配管には記号〓〓で示す弁が設け
られている。また２４は容器２０を内蔵する外
筒、２５は記号〓〓で表す弁を外筒２４の外側か
ら開閉させるためのハンドルで、これは全ての弁
に取付けることが望ましいが、少くとも容器２０
の第１弁（容器２０に最も近い弁）には取付け
る。また２６は弁のハンドルを外筒２４の外側に
出すときに容器２０と外筒２４の取付け寸法誤差
によりハンドルが回らないことのないようにする
ために設けたロータリジヨイント、２７は同様に
容器２０と外筒２４との間で配管取付寸法誤差及
び熱伸縮差を吸収するために設けた配管ベローズ
で、これは必要に応じ適宜取付ける。また２８，
２９，３０はガスまたは液のサンプラ３１から試
料ガスまたは試料液を採取するときにその操作を
外筒２４内で可能にするために組込まれている
弁、３２は熱媒又は冷媒の入口、３３は熱媒また
は冷媒の入口、３４は伝熱コイル、３５は伝熱フ
イン、３６はじやま板、３７，３８は容器２０を
外筒２４の中に固定するための支持金具で、第３
図では、支持金具３７側が固定、３８が２０と２
４との伸縮差を吸収できるようにスライド可能に
なつている。また３７，３８には、容器２０を外
筒２４の外に引出すための接続部３９が設けられ
ている。以上の構造により、容器２０と外筒２４
との間の空間は、４０，４１，４２の３つの室に
仕切られ、弁配管類の全ては両端の左操作室４
１、右操作室４２内に納められ、中央室４０では
弁操作を必要としない。４３は４１，４２の室内
メンテナンス及び容器２０の外部への引出しのた
めの扉で、内面には保温材４４が取付けられてい
る。また保温材４４は外筒２４の全ての内側に取
付けられている。４５，４６，４７は電熱ヒータ
で、このヒータの熱を室内に均一に伝えるために
フアン４８，４９が取付けられている。但し、中
央室４０では積極的な加熱を必要としないため、
ヒータ４５に対するフアンが不要である。５０，
５１，５２は４０，４１，４２の３つの室の温度
を希望温度にするための温度制御器、５３，５４
は左操作室４１右操作室４２内に万一凝結性ガス
が漏れた場合、あるいは４１，４２の室内空気が
容器２０内に漏れ込んだ場合、これを外部の圧力
計またはガスの分折計へ導くノズルである。第４
図は、第３図の伝熱フイン３５とじやま板３６と
の詳細を示す図で、３５，３６は大きさの異る円
板でできており、それぞれにはスクリユー効果を
持たせるためのひねり加工が施してある。またじ
やま板３６には、いくつかの穴５５が開けられて
おり、この穴を通して容器２０内のガスまたは液
体が流通できるようになつている。また第５図
は、第３図と原理的に同じであるが、次の点が異
つている。即ち、外筒２４が水平であるに対し、
容器２０が傾斜している。また第３図の電熱ヒー
タ４５，４６，４７の代りに熱媒伝熱コイル５
６，５７，５８が設けられている。また、容器の
冷却中も凝結性ガスの入口側、即ち、左操作室４
１内は、加熱を行う必要があることから熱媒専用
の入口、出口５９，６０が設けられている。また
本図のように室内４０，４１，４２の温度制御
を、温度計６１，６２，６３を見乍ら熱媒、冷媒
量を弁の絞り加減を調節することにより行つても
よい。これを要するに３室の温度は相異なる任意
の温度に制御されればよい。容器２０内の伝熱フ
イン３５は、第５図のようにスパイラルフインの
ような形状でもよい。これを要するに内部物質の
融解後、本装置そのものを回転、揺動する場合
に、伝熱フインそのものを液混合に役立つように
配慮している。

次に前記凝結融解槽の作用を説明する。

（） 一般的に凝結性ガスは、凝結性ガスのみ
の組成であることは少く、一部に不純物として
の不凝結性ガスを含んでいる。これを容器内に
捕集して凝結させる場合、容器または容器の一
部を冷却する必要があるが、そのとき、入口側
は凝結性ガスの濃度が高いために凝結し易く、
出口側は希薄になるため凝結し難い。このこと
は、とりもなおさず入口側は凝結操作中も若干
加熱してやらなければ、凝結性ガスが入口側付
近に集中的に凝結してしまい、容器が満量にな
る前の、後流側に未だ十分な空間があるときに
閉塞してしまう。逆に出口付近は、十分に冷却
してやらねば、凝結性ガスが不純物としての不
凝結性ガスに伴なわれて、容器外へ漏れ出てし
まう。という傾向がある。従つて凝結操作中、
入口側をそこに集中的な凝結が起らない温度に
加温してやる必要がある。

（） 次に、容器内に十分に捕集、凝結された
凝結性ガスを払い出す場合、一般的には凝結物
質を加熱し、融解して、液状で取出すが、この
とき、容器が均一に加熱されていなくて、一部
に温度の低い部分があれば、その物質のベーパ
ーが冷い部分に当り、再凝結を起して、全量を
払い出すことが難しくなる。また一般的に容器
本体は暖まり難く、冷え難い。一方、容器から
の突起物、即ち、ノズル配管及び弁類は暖まり
易く冷え易い傾向があり、加熱操作においても
凝結物質及び容器のそうした特性を十分配慮し
た温度制御、伝熱を行なわなければ、当初の目
的を果すことができない。

以上（）（）の操作上の問題点に対して本
案がいかに効果的に作用するかを次に説明する。
（）（）の関係を整理すると、容器の加熱中
は、容器外周及び容器からのノズル等の突起物を
均一な温度に加熱する必要がある。一方、冷却凝
結操作中は、容器へのガスの入口側を加熱、中央
及び出口側を成行あるいは冷却する必要がある。
本案は、これに対し、容器と外筒との間の固定支
持板により容器と外筒との間に存在する空間を、
入口操作室、中央室、出口操作室の３室に仕切
り、この３室を異つた別々の温度に制御保持する
ことを可能にしており、上記要求を効果的に満し
ている。

なお本実施例では以下に述べる特徴もある。凝
結操作中に、混合比の異る混合ガス（凝結性ガ
ス）を容器内に経時的に入れて、これを凝結させ
る場合、及び凝結固体を加熱融解し、これに別の
組成の物質を加えて、最終的に均質な混合物を得
る場合、撹拌、混合操作が必要である。このと
き、従来の凝結融解槽であれば、相当激しい回
転、揺動を行わねば、混合されにくいが、本案で
は、容器内に組込まれた伝熱フイン及びじやま板
に融解液を一定方向に動かすためのひねり加工を
施しており、容器の比較的ゆるい水平回転により
混合が達成される。なお第３，５図で回転を行な
う場合には、外筒と外部との配管接続を絶つてか
らにする。

また凝結性物質の凝固体を加熱すると、その物
質の持つ飽和蒸気圧により、容器内の圧力が高ま
り、装置の比較的弱い部分からベーパーが噴出
し、それが有毒性物質、放射性物質の場合は、非
常に危険な状態となる。このような状態での操作
は安全に行われる必要があり、万一の噴出事故に
対しては、機敏に容器内に閉じ込め、また万一容
器から漏れ出ても外筒内に閉じ込めることができ
なければならない。これに対し本実施例では、人
が近づいて行わねばならない弁操作等が全て左操
作室、右操作室内で行われ、万一の漏洩事故に際
しては、両室が外蓋により密閉できること、容器
からの漏洩が外筒の外部から閉止弁により閉止で
きることにより、安全に対応できる。

また外筒内に容器を入れて、加熱または冷却を
行えば、外筒と容器との間に熱膨張差、熱収縮差
が生じるため、容器を外筒に固定するには、その
伸縮差を吸収する必要があるが、本実施例では、
外筒と容器とを結ぶ２つの固定支持板のうち、一
方を固定、もう一方をスライス可能にして、伸縮
差を吸収するようにしている。しかもこの２つの
固定支持板は、容器を外筒にしつかり固定する機
能と、すでに述べたように容器に対してある特定
の温度を有する空間をかたち作る機能と、容器の
検査、補修時に容器を外筒から外に引出せる機能
（３９参照）とを有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の凝結融解槽を示す側面図、第２
図は同凝結融解槽の液取出し時の状態を示す側面
図、第３図は本案に係る凝結融解槽の一実施例を
示す側面図、第４図は伝熱フイン及びじやま板の
正面図及び側面図、第５図は本案の凝結融解槽の
他の実施例を示す側面図である。 ２０……容器、２４……外筒、４０，４１，４
２……室、５０，５１，５２……温度制御装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 容器と外筒との間の空間部を複数室に区画する
   とともに同各室が同各室の温度を制御する温度制
   御装置を具えていることを特徴とした凝結融解
   槽。