KR20200026197A

KR20200026197A - 유도 가열 장치, 및, 상기 유도 가열 장치를 구비한 방사성 폐기물의 용융 처리 장치, 방사성 폐기물의 용융 고화 처리 장치

Info

Publication number: KR20200026197A
Application number: KR1020197037083A
Authority: KR
Inventors: 요헤이 아와타; 케이이치 쿠보; 미츠노리 하야시; 테츠오 후사토
Original assignee: 덴키 코교 가부시키가이샤
Priority date: 2017-07-03
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2020-03-10
Also published as: WO2019009261A1; US11570856B2; JP6490752B2; JP2019016439A; KR102544903B1; US20210092804A1

Abstract

대전류를 이용한 경우에도 방전을 피하는 것이 용이한 유도 가열 장치를 제공한다. 유도 가열 장치는 교류 전원으로의 접속부를 구비한 고주파 전원, 상기 고주파 전원에 접속된 가열 코일부를 갖고, 상기 가열 코일부에 있어서 복수의 코일은, 공동부를 일평면 상에 있어서 n개의 코일에 의해 둘러싸고, 상기 복수의 코일은 서로, 상기 복수의 콘덴서 중 1개의 콘덴서를 통해서 직렬로 접속되어 있는 유도 가열 장치로 한다.

Description

유도 가열 장치, 및, 상기 유도 가열 장치를 구비한 방사성 폐기물의 용융 처리 장치, 방사성 폐기물의 용융 고화 처리 장치

본 발명은 유도 가열 장치, 및, 유리 용해 콜드 크루시블 고주파로 등의, 상기 유도 가열 장치를 구비한 방사성 폐기물의 용융 처리 장치나, 방사성 폐기물의 용융 고화 처리 장치에 관한 것이다.

현재, 예를 들면, 대량의 방사성 폐기물, 특히, 고농도의 방사성 폐액을 안전하게 폐기하기 위해서, 폐액을 유리 고화하는 유리 용해 콜드 크루시블 고주파로체 등에 유도 가열 장치가 사용되고 있다.

통상, 유도 가열 장치의 코일은 일체로 성형되어 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2).

또한, 복수의 코일을 구비한 유도 가열 장치도 알려져 있다(특허문헌 3, 특허문헌 4, 특허문헌 5).

일본 특허공개 2001-133162호 공보 일본 특허공개 2000-121791호 공보 일본 특허 2001-264491호 공보 일본 특허공개 2004-93090호 공보 일본 특허공표 2007-509476호 공보

유도 가열에서는 소정의 전압이 요구되기 때문에 코일에는 소정의 전압이 그대로 가해지지만, 코일에 작용하는 전압이 크면 방전을 일으킬 위험이 있다. 이 때문에, 절연체 등, 방전을 막기 위한 구성 부분이 커지고 있었다.

또한, 특허문헌 3에 기재된 2개의 코일은, 어디까지나 각각의 처리를 위한 것이기 때문에, 일차측의 코일 부분에 종래의 코일과 같은 문제를 갖는다.

특허문헌 4 및 특허문헌 5에 기재된 복수의 코일도, 각각, 도가니 내의 용탕을 안정되게 부상시키기 위한 것, 및, 온도 제어를 정확하게 행하기 위한 것이고, 종래와 같은 문제를 가지며, 회로 구성도 본 발명과 다르다.

본 발명은, 종래의 유도 가열 장치보다 그라운드에 대한 전위를 저감하는 것이 가능한 유도 가열 장치, 및, 유리 용해 콜드 크루시블 고주파로체 등을 포함하는, 상기 유도 가열 장치를 갖는 방사성 폐기물의 용융 처리 장치나 상기 유도 가열 장치를 갖는 방사성 폐기물의 용융 고화 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 청구항 1에 따른 유도 가열 장치는,

교류 전원으로의 접속부를 구비한 고주파 전원, 상기 고주파 전원에 접속된 가열 코일부를 갖고,

상기 가열 코일부는 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8), 및, 복수의 콘덴서(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8)를 구비하고,

상기 가열 코일부는 상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)에 의해 둘러싸이는 공동부를 갖고,

상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은, 상기 공동부를 일평면 상에 있어서 n개의 코일에 의해 둘러싸고, 여기에서 n은 1 이상의 정수이며,

상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은 서로, 상기 복수의 콘덴서(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8) 중의 1개의 콘덴서를 통해서 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치이다.

본 구성에 의해, 단일의 코일만을 사용할 경우와 비교하여, 가열시의 전압을 낮게 할 수 있기 때문에 방전이 일어나기 어려워진다. 이 때문에, 사용하는 절연물을 삭감할 수 있고, 노체 주변의 스페이스도 넓게 할 수 있으므로 작업성이나 안전성이 향상되고, 코일의 중앙에 배치되는 노체의 교환도 용이해진다.

또한, 코일의 중앙에 배치되는 노체를 대형화해서 노체와 코일의 간극이 작아져도 방전이 일어나기 어려워지고, 노체를 대형화해서 처리 능력을 향상시킬 수 있으며, 또한, 용해 전력 효율도 향상된다.

또한, 공동부를 일평면 상에 있어서 n개의 코일에 의해 둘러싸는 구성으로 함으로써, 대전류를 사용할 경우에 대비해 코일을 금속판 등으로 구성할 경우에 있어서도, 코일의 제조, 설치가 용이해진다.

본 발명의 청구항 2에 따른 유도 가열 장치는,

상기 복수의 콘덴서(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8)는, 상기 고주파 전원으로부터 가해지는 고주파 전압이 인접하는 상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)에 있어서 위상이 다른 용량을 갖는 것을 특징으로 하는, 청구항 1에 기재된 유도 가열 장치이다.

가열시의 고주파 전압의 위상이 인접하는 복수의 코일에 있어서 다르기 때문에, 가열시의 각 코일의 전압이 낮아져 방전이 일어나기 어려워진다. 이 때문에, 사용하는 절연물을 삭감할 수 있고, 노체 주변의 스페이스도 넓게 할 수 있으므로 작업성이나 안전성이 향상되고, 코일의 중앙에 배치되는 노체의 교환도 용이해진다.

또한, 코일의 중앙에 배치되는 노체를 대형화해서 노체와 코일의 간극이 작아져도 방전이 일어나기 어려워지고, 노체를 대형화해서 처리 능력을 향상시킬 수 있으며, 또한 용해 전력 효율도 향상된다.

본 발명의 청구항 3에 따른 유도 가열 장치는,

절연 트랜스를 갖고, 상기 고주파 전원은 상기 절연 트랜스를 통해서 상기 고주파 전원에 접속되고, 상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은 3 이상의 코일인 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2 중 어느 하나에 기재된 유도 가열 장치이다.

3 이상의 코일을 사용함으로써 단일의 코일만을 사용할 경우와 비교하여, 가열시의 전압을 보다 한층 낮게 할 수 있기 때문에 방전이 일어나기 어려워진다. 이 때문에, 사용하는 절연물을 삭감할 수 있고, 노체 주변의 스페이스도 넓게 할 수 있으므로 작업성이나 안전성이 향상되고, 코일의 중앙에 배치되는 노체의 교환도 용이해진다.

본 발명의 청구항 4에 따른 유도 가열 장치는,

상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은 짝수개의 코일이고, 2개의 코일이 코일의 중심부의 약 전체 둘레를 둘러싸는 형상이며, 상기 짝수개의 코일 중 절반 또는 전부가 동일한 형상인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 유도 가열 장치이다.

동일한 형상의 코일을 사용함으로써 모듈화가 용이해질 뿐만 아니라, 가열시의 전압이 대략 동일해지므로 내방전 특성을 갖출 수 있고, 장치의 설계도 용이해진다.

또한, 각 코일은 코일의 중심에 배치되는 노체를 360도 둘러쌀 필요가 없기 때문에 코일의 제조가 용이해진다.

본 발명의 청구항 5에 따른 유도 가열 장치는,

상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은 동일한 형상인 것을 특징으로 하는 청구항 3에 기재된 유도 가열 장치이다.

본 발명의 청구항 6에 따른 유도 가열 장치는,

코일 유지부를 갖고, 상기 코일 유지부에 대하여 상기 코일을 삽입하는 코일 삽입부를 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 유도 가열 장치이다.

코일 삽입부에 코일을 삽입함으로써 코일을 교환할 수 있고, 보수 관리도 용이해진다.

본 발명의 청구항 7에 따른 유도 가열 장치는,

상기 복수의 콘덴서(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8) 중 각 콘덴서는 금속판을 갖는 2개의 콘덴서 구성 부재로 구성되고, 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)의 단부에 상기 콘덴서 구성 부재를 부착함으로써 콘덴서를 구성하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 유도 가열 장치이다.

코일의 단부에 콘덴서 구성 부재를 부착하는 것만으로 콘덴서를 구성할 수 있어, 콘덴서의 보수 관리가 용이해진다.

본 발명의 청구항 8에 따른 유도 가열 장치는,

상기 복수의 코일(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8)의 통전시의 그라운드에 대한 전위가 5000V 이하인 청구항 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 유도 가열 장치이다.

본 발명의 청구항 9에 따른 유도 가열 장치는,

상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은 각각 내부에 수냉부를 갖는 청구항 1 내지 8 중 어느 하나에 기재된 유도 가열 장치이다.

수냉부의 냉각 효과에 의해, 가열시에 코일이 고온으로 되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 청구항 10에 따른 방사성 폐기물의 용융 처리 장치는,

상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)의 중앙에, 피가열물로서 방사성 폐기물을 유지하는 고주파로체를 구비한 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 9 중 어느 하나에 기재된 유도 가열 장치를 구비한 방사성 폐기물의 용융 처리 장치이다.

본 구성에 의해, 단일의 코일만을 사용할 경우와 비교하여, 가열시의 전압을 낮게 할 수 있기 때문에 방전이 일어나기 어려워진다. 이 때문에, 사용하는 절연물을 삭감할 수 있고, 노체 주변의 스페이스도 넓게 할 수 있으므로, 방사성 폐기물의 취급에 있어서 중요해지는 작업성이나 안전성이 향상되고, 코일의 중앙에 배치되는 노체의 교환도 용이해진다.

본 발명의 청구항 11에 따른 방사성 폐기물의 용융 고화 처리 장치는,

상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)의 중앙에, 피가열물로서 방사성 폐기물을 유지하는 고주파로체를 구비하고, 상기 고주파로체는 방사성 폐기물을 고화하기 위한 고화 부재를 투입하는 고화 부재 투입부를 구비한 청구항 1 내지 9 중 어느 하나에 기재된 유도 가열 장치를 구비한 방사성 폐기물의 용융 고화 처리 장치이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서의, 유도 가열 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서의, 유도 가열 장치의 회로도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서의, 유도 가열 장치의 코일 부분을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서의, 코일 유지부를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서의, 코일 유지부를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서의, 코일 유지부를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서의, 유도 가열 장치의 가열 코일 부분에 있어서의 코일 엘리먼트를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서의, 유도 가열 장치의 가열 코일 부분에 있어서의 코일 엘리먼트를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서의, 유도 가열 장치의 가열 코일 부분에 있어서의 코일 엘리먼트를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 있어서의, 각 부위에 있어서의 전압을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 있어서의, 각 부위에 있어서의 전압을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 있어서의, 유도 가열 장치를 구비한 고주파로를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 있어서의, 유도 가열 장치를 구비한 고주파로를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 있어서의, 코일의 내부를 나타낸다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 있어서의, 코일의 배치를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 있어서의, 코일의 배치를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서의, 유도 가열 장치(100)의 전체의 구성, 도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서의, 가열 코일부(200)를 나타내고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서의, 유도 가열 장치(100)의 회로도를 나타낸다.

유도 가열 장치(100)는, 교류 전원(AC 전원)으로의 접속부(111)를 구비한 고주파 전원(110), 고주파 전원(110)에 절연 트랜스(120)를 통해서 접속된 가열 코일부(200)를 갖는다. 가열 코일부(200)는, 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8), 복수의 코일에 각각 접속된 복수의 콘덴서(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8)를 구비한다. 도 2의 TOAC는 고주파 전원(110)에 연결되어 있다.

또, 이하에서는 설명을 위해, 코일(L1)의 양단의 전압을 V1, V2, 코일(L2)의 양단의 전압을 V3, V4, 코일(L3)의 양단의 전압을 V5, V6, 코일(L4)의 양단의 전압을 V7, V8, 코일(L5)의 양단의 전압을 V9, V10, 코일(L6)의 양단의 전압을 V11, V12, 코일(L7)의 양단의 전압을 V13, V14, 코일(L8)의 양단의 전압을 V15, V16으로 한다.

절연 트랜스(120)는 2세트의 단자를 구비하고, 일방의 세트의 단자는 고주파 전원(110)에 접속된다. 타방의 세트의 단자 중, 하나의 단자는 코일(L1)의 일단에 접속되며, 또한, 접지되어 있고, 절연 트랜스(120)의 타방의 단자는 콘덴서(C8)의 일단에 접속된다.

코일(L1), 콘덴서(C1), 코일(L2), 콘덴서(C2), 코일(L3), 콘덴서(C3), 코일(L4), 콘덴서(C4), 코일(L5), 콘덴서(C5), 코일(L6), 콘덴서(C6), 코일(L7), 콘덴서(C7), 코일(L8), 콘덴서(C8)는 직렬로 접속된다. 바꿔 말하면, 코일(L1)과 코일(L2) 사이에 콘덴서(C1)가, 코일(L2)과 코일(L3) 사이에 콘덴서(C2)가, 코일(L3)과 코일(L4) 사이에 콘덴서(C3)가, 코일(L4)과 코일(L5) 사이에 콘덴서(C4)가, 코일(L5)과 코일(L6) 사이에 콘덴서(C5)가, 코일(L6)과 코일(L7) 사이에 콘덴서(C6)가, 코일(L7)과 코일(L8) 사이에 콘덴서(C7)가, 코일(L8)과 절연 트랜스(120) 사이에 콘덴서(C8)가 각각 접속된다.

고주파 전원(110)은, 교류 전원으로부터 수취한 교류 전력을 절연 트랜스(120)를 통해서 코일측으로 전송하고, 코일의 중앙에 있는 공동부(210)에 배치된 피가열물을 가열한다.

도 4, 도 5, 및, 도 6은, 본 발명의 일실시예에 있어서의 코일 유지부(220)를 나타낸다.

유도 가열 장치(100)는 코일 유지부(220)를 갖는다. 도 4의 TOAC는 고주파 전원(110)에 연결되어 있다. 그리고, 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 코일 유지부(220)는 코일을 삽입하는 코일 삽입부(221)를 갖는다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 콘덴서는 금속판(411, 421)을 갖는 2개의 콘덴서 구성 부재(410, 420)로 구성된다. 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 복수의 코일의 단부에 부착된 콘덴서 구성 부재(410, 420)가 서로 대향하여 콘덴서를 구성한다.

도 2 및 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 코일(L1, L3, L5, L7)은 동일한 형상의 것이고, 코일(L2, L4, L6, L8)은 동일한 형상이 것이다. 또한, 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)의 전부를 동일한 형상으로 해도 좋다.

또한, 복수의 콘덴서(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8)의 전부를 동일 콘덴서로 해도 좋다.

도 7, 도 8, 및, 도 9는, 본 발명의 일실시예에 있어서의, 유도 가열 장치(100)의 가열 코일부(200)에 있어서의 코일 엘리먼트(300)를 나타낸다. 코일은 코일의 중심부 또는 내측 부분인 공동부(210)를, 일평면 상에 있어서 2개의 코일(L1, L2)에 의해 둘러싼다. 코일 엘리먼트(300)는, 도 8에 나타내어지는 바와 같이, 공동부(210)를 일평면 상에 있어서 1개의 코일(L1)에 의해 둘러싸는 구성으로 할 수도 있다. 또는, 도 9에 나타내어지는 바와 같이, 공동부(210)를 일평면 상에 있어서 4개의 코일(L1, L2, L3, L4)에 의해 둘러싸는 구성으로 할 수도 있다.

상기 구성에 의해, 대전류에 대응할 수 있도록 코일을 금속판에 의해 구성할 경우에도, 코일 부분의 제조가 용이해진다. 또한, 본 발명에 있어서는 코일간에 콘덴서를 설치함으로써 각 콘덴서의 그라운드에 대한 전위를 낮게 할 수 있지만, 상기 구성에 의해 코일의 단부에 콘덴서를 설치하는 것이 용이해지고, 구성을 단순화할 수 있다.

도 10 및 도 11은, 본 발명의 일실시예에 있어서의, 전압(V1∼V16)을 검은색 막대 그래프로 나타낸다. 도 10 및 도 11은, 그라운드에 대한 전위이다. 또, 도 10에는, 비교를 위해 코일을 1개만 사용했을 경우의 코일의 양단의 전압을 흰색 막대 그래프로 나타낸다.

복수의 콘덴서(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8)는, 고주파 전원(110)으로부터 가해지는 고주파 전압이 인접하는 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)에 있어서 위상이 다른 용량을 갖는다. 이것에 의해, 코일을 1개만 사용했을 경우에는 코일의 일단의 전압이 25000V 정도로 되는 것에 대하여, 코일을 8개 사용한 본 실시예에서는 코일의 단부의 전압이 모두 3000V 정도이다.

도 12 및 도 13은, 본 발명의 일실시예에 있어서의, 유도 가열 장치(100), 고주파로체(510)를 구비한 방사성 폐기물의 용융 처리 장치(600)를 나타낸다. 또, 본 실시예에 있어서는, 고주파로체(510)는 유리 용해 콜드 크루시블 고주파로의 유리 용해 콜드 크루시블 고주파로체이고, 장치 전체로서는 방사성 폐기물의 용융 고화 처리 장치(700)이다.

유리 용해 콜드 크루시블 고주파로는, 피가열물을 유지하는 노체(510)로서의 콜드 크루시블, 및, 유도 가열 장치(100)를 구비한다.

도 13에 있어서는, 유도 가열 장치(100)의 고주파 전원(110), 절연 트랜스(120)는 생략되어 있지만, 유도 가열 장치(100)는 예를 들면 상기 실시예에 나타내어지는 것이다. 또한, 피가열물의 수용부인 노체(510)의 상방에는, 피가열물을 고화하기 위한 고화 부재(611)를 투입하는 고화 부재 투입부(610)를 구비하고 있다. 또, 본 실시예에 있어서는 고화 부재(611)는 유리이다.

유도 가열 장치(100)는 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)을 구비하고, 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은 콜드 크루시블에 대하여 코일-크루시블간 간극만큼 이간해서 콜드 크루시블의 주위에 배치된다. 복수의 코일에 둘러싸이는 공간이 공동부(210)이다. 여기에서, 복수의 코일은 도 7에 나타내어지는 바와 같이, 반원의 양단에 단자부로 되는 직선 형상부를 갖는 것이라도 좋고, 또는, 도 2에 나타내어지는 바와 같이 육각형의 3변으로 이루어지는, 육각형의 절반 형상의 양단에 단자부로 되는 직선형 상부를 갖는 것이라도 좋고, 또는, 다른 형상이라도 좋다. 복수의 코일이 반원 또는 원형상이 아니라 다각형일 경우, 코일과 콜드 크루시블의 간극의 평균을 코일-콜드 크루시블간 간극(D)이라 부른다.

도 14는 코일(L)의 내부를 나타내는 도면이다. 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은, 도 14에 나타내어지는 바와 같이, 각각 내부에 수냉부(301)를 갖는다.

본 실시예에 있어서는, 고화 부재 투입부(610)로부터 유리가 투입되고, 노체(510)로서의 콜드 크루시블 내에서 스컬층(601) 속에서 유리가 용융한다.

특히, 콜드 크루시블 유리 용해시에는 수백kHz 등의 높은 주파수가 요구된다. 이 때문에, 코일이 대형화되고, 코일의 인덕턴스도 커지기 때문에, 코일의 전압이 증대하여 내압의 문제가 생긴다. 그러나, 본 실시형태에서는 코일의 전압을 낮게 할 수 있기 때문에 내압의 문제를 해결할 수 있어, 고효율이며, 또한, 고내구성의 고주파로를 제공할 수 있다.

본 실시예에 있어서의 유리 용해 콜드 크루시블 고주파로는, 상기와 같이 내압의 문제가 해결되어, 고효율이며, 또한, 고내구성으로 되기 때문에, 방사성 폐기물을 유리에 봉입하는 방사성 폐기물의 용융 고화 장치로서도 유용하다. 또한, 코일이나 콘덴서를 용이하게 모듈화할 수 있기 때문에 코일이나 콘덴서의 교환도 용이해진다.

본 발명은 이상의 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 실시예를 포함하는 것은 말할 필요도 없다.

예를 들면, 코일의 수는 복수이면 8 이외라도 좋다.

또한, 도 2에 나타내어지는 예에 있어서는, 코일과 콘덴서를 같은 수로 구비하고 있지만, 절연 트랜스(120)의 1단자측으로부터 직렬로, 콘덴서(L0), 코일(L1), 콘덴서(L1), 코일(L2), 콘덴서(L2)와 같이 콘덴서와 코일을 교대로 접속하는 구성으로 하고, n개의 코일과 n+1개의 콘덴서를 구비하는 구성으로 해도 좋다.

콘덴서에 대하여, 2개의 콘덴서 구성 부재를 각각 코일의 단부에 부착함으로써 콘덴서를 구성할 수도 있지만, 미리 2개의 콘덴서 구성 부재를 유전체 등을 통해서 접속해서 1개의 콘덴서로서 구성하고, 이 콘덴서를 2개의 코일의 단부 사이에 삽입하는 구성으로 할 수도 있다.

이상의 실시예에 있어서는, 코일(L)은 도 15에 나타내어지는 바와 같이 대략 수평으로 배치되어 있지만, n을 1 이상의 정수로 해서 공동부(210)를 일평면 상에 있어서 n개의 코일에 의해 둘러싸는 형상이면, 도 16에 나타내어지는 바와 같이, 코일(L)을 수평 이외의 상태로 배치해도 좋다.

100 : 유도 가열 장치
111 : 접속부
110 : 고주파 전원
120 : 절연 트랜스
200 : 가열 코일부
210 : 공동부
220 : 코일 유지부
221 : 코일 삽입부
300 : 코일 엘리먼트
301 : 수냉부
410, 420 : 콘덴서 구성 부재
411, 421 : 콘덴서 금속판
500 : 고주파로체
600 : 방사성 폐기물의 용융 처리 장치
601 : 스컬층
610 : 고화 부재 투입부
611 : 고화 부재
700 : 방사성 폐기물의 용융 고화 처리 장치
C, C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 : 콘덴서
L, L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8 : 코일
D : 코일-콜드 크루시블간 간극

Claims

교류 전원으로의 접속부를 구비한 고주파 전원, 상기 고주파 전원에 접속된 가열 코일부를 갖고,
상기 가열 코일부는 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8), 및, 복수의 콘덴서(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8)를 구비하고,
상기 가열 코일부는 상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)에 의해 둘러싸이는 공동부를 갖고,
상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은 상기 공동부를 일평면 상에 있어서 n개의 코일에 의해 둘러싸고, 여기에서 n은 1 이상의 정수이며,
상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은 서로, 상기 복수의 콘덴서(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8) 중 1개의 콘덴서를 통해서 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 콘덴서(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8)는 상기 고주파 전원으로부터 가해지는 고주파 전압이 인접하는 상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)에 있어서 위상이 다른 용량을 갖는 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
절연 트랜스를 갖고, 상기 고주파 전원은 상기 절연 트랜스를 통해서 상기 고주파 전원에 접속되고, 상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은 3 이상의 코일인 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은 짝수개의 코일이고, 2개의 코일이 코일의 중심부의 대략 전체 둘레를 둘러싸는 형상이고, 상기 짝수개의 코일 중 절반 또는 전부가 동일한 형상인 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은 동일한 형상인 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
코일 유지부를 갖고, 상기 코일 유지부에 대하여 상기 코일을 삽입하는 코일 삽입부를 갖는 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 콘덴서(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8) 중 각 콘덴서는 금속판을 갖는 2개의 콘덴서 구성 부재로 구성되고, 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)의 단부에 상기 콘덴서 구성 부재를 부착함으로써 콘덴서를 구성하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 코일(C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8)의 통전시의 그라운드에 대한 전위가 5000V 이하인 유도 가열 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)은 각각 내부에 수냉부를 갖는 유도 가열 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 유도 가열 장치를 구비한 방사성 폐기물의 용융 처리 장치로서,
상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)의 중앙에, 피가열물로서 방사성 폐기물을 유지하는 고주파로체를 구비한 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물의 용융 처리 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 유도 가열 장치를 구비한 방사성 폐기물의 용융 고화 처리 장치로서,
상기 복수의 코일(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8)의 중앙에, 피가열물로서 방사성 폐기물을 유지하는 고주파로체를 구비하고, 상기 고주파로체는, 방사성 폐기물을 고화하기 위한 고화 부재를 투입하는 고화 부재 투입부를 구비한 방사성 폐기물의 용융 고화 처리 장치.