JPH0133121Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、液体金属の如き液体よりその蒸気を
発生させる蒸発装置に係り、更に詳細には液体の
液面に浮遊する不純物を除去する手段を備えた蒸
発装置に係る。

従来技術 蒸発装置は、一般に、液体導入口及び蒸気取出
口を有し蒸発されるべき液体を貯容する容器と、
該容器内を所定の温度に加熱する加熱手段とを有
し、容器内に導入され貯容された液体をその沸点
以上の温度に加熱して液体を蒸発させ、かくして
形成された蒸気を蒸気取出口を経て容器外へ排出
するようになつている。かかる蒸発装置に於て
は、容器内に貯容された液体の液面の面積が広く
且容器内の圧力が低い程蒸発装置の蒸発効率が向
上することから、容器内に上下方向に複数個の棚
段を設け、最上位の棚段より最下位の棚段まで蒸
発されるべき液体をオーバーフローさせ、また容
器内にて発生した蒸気を容器外へ吸引除去するこ
とが行われている。

しかしかかる蒸発装置に於ても、例えば金属精
練等に於て得られた液体金属の如く、蒸発される
べき液体よりも比重の小さい金属酸化物やスラグ
の如き不純物を含有する液体を蒸発させる場合
は、容器内に貯容された液体の液面に不純物が浮
上り、該不純物が液体を覆つてしまうため、蒸発
装置の蒸発効率が著しく低下し、極端な場合には
液体を全く蒸発させることができなくなることが
ある。

考案の目的 本考案は、従来の蒸発装置に於ける上述の如き
不具合に鑑み、蒸発されるべき液体よりも比重の
小さい不純物を含む液体を蒸発させる場合にも該
不純物によつて蒸発効率が低下されることがない
よう改良された蒸発装置を提供することを目的と
している。

考案の構成 かかる目的は、本考案によれば、液体導入口と
蒸気取出口と不純物排出口とを有し蒸発されるべ
き液体を貯容する容器と、前記容器内に設けられ
前記容器に対し相対的に駆動される掻板要素とを
有し、前記掻板要素は前記容器内の空間を横切つ
て所定の経路に沿つて移動するよう駆動され、前
記容器に液体が貯容されたとき該液体中に部分的
に浸漬されて前記液体の液面に浮遊する不純物を
前記容器の壁面と共働して前記不純物排出口へ向
けて移動させるよう構成された蒸発装置によつて
達成される。

考案の作用及び効果 かかる構成によれば、蒸発されるべき液体の液
面に浮遊する不純物は掻板要素によつて不純物排
出口へ向けて移動せしめられ、不純物排出口を経
て容器外へ排出されるので、不純物が液体の液面
を覆うことを防止し、これにより常に効率よく液
体を蒸発させることができる。またかかる構成に
よれば、掻板要素によつて蒸発されるべき液体が
適宜に撹拌されるので、蒸発熱を奪われることに
より温度低下する液体の表面部と該表面部よりも
下方の部分とを置換えることができ、またマグネ
シウムと鉛との混合溶湯よりマグネシウムのみを
蒸発させる場合の如く、混合液より所望の元素の
みを蒸発させる場合にも、液体の表面部に於ける
所望の元素の濃度低下を回避することができ、こ
れらのことによつても効率よく液体を蒸発させる
ことができる。

尚本考案による蒸発装置に於ては、液体金属の
如く沸点が常温以上である液体を蒸発させる場合
には、容器内に導入され貯容された液体を所定の
高温度、望ましくは液体の沸点以上の温度に加熱
する加熱手段が設けられることが好ましい。

実施例 第１図は二段の棚段式蒸発装置として構成され
た本考案による蒸発装置の一つの実施例を示す縦
断面図、第２図及び第３図はそれぞれ第１図の線
−及び−による平断面図、第４図は第２
図の線−による断面図である。これらの図に
於て、１は互に共働して実質的に密閉された空間
４を郭定する実質的に有底円筒状の容器本体２及
び蓋部材３とよりなる容器を示している。容器本
体２の上端に設けられたフランジ５と蓋部材３の
周縁に設けられたフランジ６との間にはそれらの
間を密封するＯリングシール７が介装されてい
る。容器本体２の側壁８の内周面には孔１０を有
する環状の棚段１１が固定されており、これによ
り容器本体２の底壁１２及び棚段１１上の２箇所
の位置に蒸発されるべき液体１３を貯容し得るよ
うになつている。更に容器本体２の側壁８の周り
には空間４を所定の高温度に加熱し維持するヒー
タ１４が配設されている。

容器本体２の側壁８には棚段１１が設けられた
位置よりも上方の位置にて液体導入管１５が剛固
に固定されており、該導管の空間４内に延在する
部分は液体導入口１６を郭定している。液体導入
口１６を経て空間４内へ導入された液体は棚段１
１上又は該棚段上に貯容された液体１３内へ滴下
し、棚段１１上に貯容された液体１３はオーバー
フローにより孔１０を経て底壁１２上又は該底壁
上に貯容された液体１３内へ滴下するようになつ
ている。また側壁８には棚段１１よりも上方の位
置にて蒸気取出導管１７が剛固に固定されてい
る。蒸気取出導管１７の一端は蒸気取出口１８を
郭定しており、その他端は凝縮装置１９に接続さ
れている。凝縮装置１９には真空ポンプ２０が接
続されており、これにより空間４が凝縮装置１９
及び蒸気取出導管１７を経て減圧されるようにな
つており、また蒸発装置及び凝縮装置１９は不純
物等を除共しつつ液体を蒸発させ発生された蒸気
を凝縮させて不純物等を含まない液体又は固体と
して回収する蒸留装置を構成している。更に側壁
８には底壁１２に近接した位置にて複数個の、図
示の実施例に於ては二つの不純物排出導管２１が
剛固に固定されている。各不純物排出導管２１は
側壁８に対する接続方向に延在しており、その一
端は不純物排出口２２を郭定している。

容器本体２の底壁１２上には蓋部材３を貫通し
て軸線２３に沿つて延在する回転軸２４の下端を
回転可能に支持する軸受２５が剛固に固定されて
いる。軸受２５は底壁１２上に貯容される液体の
液面よりも上方の位置まで延在する長さを有して
おり、これにより軸受２５と回転軸２４との間に
液体が侵入することが回避されるようになつてい
る。蓋部材３の外面には軸線２３に沿つて延在す
るスリーブ２６が剛固に固定されており、該スリ
ーブの上端には回転軸２４の上方部分を回転可能
に支持する軸受２７及び回転軸２４とスリーブ２
６との間を密封するシール装置２８が固定されて
いる。回転軸２４の上端には減速装置２９を介し
てモータ３０に駆動連結されており、これにより
回転軸２４は軸線２３の周りに回転されるように
なつている。モータ３０はその高さ位置を調節可
能にベース３１に支持されている。

回転軸２４には軸線２３に対し実質的に放射状
に且水平に延在する複数個の、図示の実施例に於
てはそれぞれ４枚の掻板要素としてのブレード３
２及び３３が固定されている。ブレード３２及び
３３はそのボス３４及び３５にねじ込まれたビス
を回転軸２４に対し締付けることにより、軸線２
３に沿う位置を調節可能に回転軸２４に固定され
ている。各ブレード３２は板状部３６とステム部
３７とよりなつており、板状部３６は棚段１１に
貯容された液体１３内に部分的に浸漬されてい
る。また板状部３６は第２図に詳細に示されてい
る如く、ステム部３７に対し回転方向進み側へ傾
斜されており、また第４図に詳細に示されている
如く、下縁部３６ａ及び上縁部３６ｂはそれぞれ
垂線に対し回転方向進み側及び回転方向遅れ側へ
屈曲されている。同様にブレード３３は板状部３
８とステム部３９よりなつており、板状部３８は
底壁１２上に貯容された液体１３内に部分的に浸
漬されている。板状部３８は第３図に詳細に示さ
れている如く、ステム部３９に対し回転方向遅れ
側へ傾斜されており、第４図に示された断面形状
と同様の断面形状を有している。

尚図示の実施例による蒸発装置は、ブレード３
２の板状部３６がステム部３７に対し回転方向遅
れ側へ傾斜され、棚段１１よりも僅かに上方の位
置にて側壁８に不純物取出導管２１と同様の不純
物取出導管が固定され、これにより棚段１１に貯
容された液体の液面に浮遊する不純物が不純物取
出導管を経て容器該へ排出され、不純物含有量の
小さい液体が孔１０を経て下方へ落下するよう構
成されてもよい。

かくして構成された蒸発装置に於て例えば溶融
マグネシウムの如き液体金属よりその蒸気を発生
させるには、先ずブレード３２及び３３の浸漬深
さが適宜な値になるよう、回転軸２４に対するボ
ス３４及び３５の位置を調節する。次いで真空ポ
ンプ２０を作動せて空間４を減圧しつつ液体導入
口１６を経て空間４内へ液体金属を導入し、棚段
１１及び底壁１２上に所定量の液体金属１３を貯
容する。次いでその液体金属をヒータ１４により
所定の高温度に加熱しつつモータ３０を作動させ
てブレード３２及び３３を回転させ、これにより
液体の液面に浮上つた不純物を不純物排出口２２
を経て容器１外へ排出させつつ蒸気を発生させ、
該蒸気を蒸気取出口１８を経て凝縮装置１９へ導
く。蒸発装置が定常運転状態になつた後には、液
体導入口１６を経て容器１内へ導入される液体金
属の量は、金属蒸発として蒸気取出口１８より容
器外へ排出される液体金属の量と、不純物排出口
２２を経て容器外へ排出される不純物（及び液体
金属）の合計量に等しい値に設定される。尚蒸発
装置の運転開始後にブレード３２及び３３の浸漬
深さを調節する場合には、モータ３０のベース３
１に対する取付け位置を上下方向に調節すること
によつて行われてよい。

第５図は本考案による蒸発装置の他の一つの実
施例を示す縦断面図、第６図は第５図の線−
による平断面図である。尚これらの図に於て、第
１図に示された部材に対応する部材には第１図に
付された符号と同一の符号が付されている。この
実施例に於ては、容器１は実質的に直方体状に形
成されており、両端壁８ａ及び８ｂは第６図で見
て「く」の字に屈曲されており、各屈曲部に一つ
の不純物取出導管２１が剛固に固定されている。
また端壁８ａ及び８ｂにはそれぞれ不純物取出導
管２１上の上方にて液体導入導管１５及び蒸気取
出導管１７が剛固に固定されており、液体導入導
管１５及び蒸気取出導管１７は容器１により郭定
された空間４の実質的に中央まで延在している。
底壁１２上には互に対向する隅部にて軸受２５と
同様の軸受２５ａ及び２５ｂが剛固に固定されて
おり、それぞれ垂直に延在する回転軸２４ａ及び
２４ｂの下端を回転可能に支持している。

蓋部材３には軸受２５ａ及び軸受２５ｂの上方
にてスリーブ２６ａ及び２６ｂが剛固に固定され
ており、該スリーブの上端には回転軸２４ａ及び
２４ｂを回転可能に支持する軸受２７ａ，２７ｂ
及びシール装置２８が固定されている。回転軸２
４ａ及び２４ｂの上端にはそれらを回転駆動する
ためのクランク４０ａ及び４０ｂが取付けられて
いる。また回転軸２４ａ及び２４ｂにはその下端
に近接した位置にて実質的に板状のスクラバー４
１ａ及び４１ｂがそのボス４２ａ及び４２ｂにて
上下方向の位置を調節可能に固定されている。ス
クラバー４１ａ及び４１ｂは液体導入導管１５よ
り容器１内へ導入され底壁１２上に貯容された液
体１３内に部分的に浸漬されるようになつてい
る。尚この実施例は他の点については第１図乃至
第４図に示された実施例と同様に構成されてい
る。

この実施例に於て液体を蒸発させる場合には、
液体導入導管１５を経て容器１内に液体１３を導
入し、該液体をヒータ１４により所定の高温度に
加熱し、スクラバー４１ａ及び４１ｂをそれぞれ
クランク４０ａ及び４０ｂを操作することにより
回転軸２４ａ及び２４ｂの周りに揺動させて液体
の液面に浮遊する不純物を不純物排出口取出導管
２１を経て容器外へ排出させ、また容器１内にて
発生した蒸気を蒸気取出導管１７を経て容器外へ
吸引によつて取出す。尚この場合スクラバー４１
ａ及び４１ｂは交互に往復揺動させてもよく、ま
た第６図の状態より先ずスクラバー４１ａが仮想
線にて示された位置まで揺動され、次いでスクラ
バー４１ｂが仮想線の位置まで揺動され、次いで
スクラバー４１ｂが実線の位置まで揺動され、し
かる後スクラバー４１ａが実線の位置まで揺動さ
れてもよい。

第７図は本考案による蒸発装置の更に他の一つ
の実施例を示す縦断面図、第８図は第７図の線
−による平断面図である。尚これらの図に於
て、第５図及び第６図に示された部材と実質的に
同一の部材には同一の符号が付されている。この
実施例に於ては、側壁８の外面にはその中央上端
に近接した位置にて二つのスリーブ４３ａ及び４
３ｂが固定されており、それらの先端には両側壁
８を貫通して水平に延在する回転軸４４を回転可
能に支持する軸受４５ａ，４５ｂ及びシール装置
４６ａ，４６ｂが固定されている。回転軸４４の
一端には該回転軸を回転させるためのクランク４
７が固定されている。また回転軸４４には容器１
内にて互に隔置された位置に二つのステム４８及
び４９が固定されており、それらのステムの先端
には板状のスクラバー５０が固定されている。か
くしてスクラバー５０は容器１内の空間４を横切
つて円弧径路に沿つて振子式に移動するようにな
つている。尚この実施例は他の点については第５
図及び第６図に示された実施例と同様に構成され
ている。

この実施例に於て液体の蒸発を行う場合には、
液体導入導管１５を経て容器１内に蒸発されるべ
き液体１３を導入し、該液体をヒータ１４によつ
て所定の高温度に加熱し、クランク４７を操作す
ることよつてスクラバー５０を揺動させ、これに
より液体１３の液面に浮遊した不純物を不純物排
出導管２１を経て容器１外へ排出させ、容器１内
にて発生した蒸気を蒸気取出導管１７を経て容器
外へ吸引によつて排出する。

以上に於ては本考案を幾つかの実施例について
詳細に説明したが、本考案はこれらの実施例に限
定されるものではなく、本考案の範囲内にて種々
の実施例が可能であることは当業者にとつて明ら
かであろう。例えば第６図及び第７図に示された
実施例に於て、蒸発装置はその運転中にも回転軸
２４ａ，２４ｂ，４４の高さを変更し得るよう構
成されてもよく、また第７図及び第８図に示され
た実施例に於てスクラバーは容器内に貯容された
液体の液面に沿つて水平に往復動されるよう構成
されてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は二段の棚段式蒸発装置として構成され
た本考案による蒸発装置の一つの実施例を示す縦
断面図、第２図及び第３図はそれぞれ第１図の線
−及び線−による平断面図、第４図は第
２図の線−による断面図、第５図は本考案に
よる蒸発装置の他の一つの実施例を示す縦断面
図、第６図は第５図の線−による平断面図、
第７図は本考案による蒸発装置の更に他の一つの
実施例を示す縦断面図、第８図は第７図の線−
による平断面図である。 １……容器、２……容器本体、３……蓋部材、
４……空間、５，６……フランジ、７……Ｏリン
グシール、８……側壁、１０……孔、１１……棚
段、１２……底壁、１３……液体、１４……ヒー
タ、１５……液体導入導管、１６……液体導入
口、１７……蒸気取出導管、１８……蒸気取出
口、１９……凝縮装置、２０……真空ポンプ、２
１……不純物排出導管、２２……不純物排出口、
２３……軸線、２４……回転軸、２５……軸受、
２６……スリーブ、２７……軸受、２８……シー
ル装置、２９……減速装置、３０……モータ、３
１……ベース、３２，３３……ブレード、３４，
３５……ボス、３６……板状部、３６ａ……下縁
部、３６ｂ……上縁部、３７……ステム部、３８
……板状部、３９……ステム部、４０ａ，４０ｂ
……クランク、４１ａ，４１ｂ……スクラバー、
４２ａ，４２ｂ……ボス、４３ａ，４３ｂ……ス
リーブ、４４……回転軸、４５ａ，４５ｂ……軸
受、４６ａ，４６ｂ……シール装置、４７……ク
ランク、４８，４９……ステム、５０……スクラ
バー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 液体導入口と蒸気取出口と不純物排出口とを有
   し蒸発されるべき液体を貯容する容器と、前記容
   器内に設けられ前記容器に対し相対的に駆動され
   る掻板要素とを有し、前記掻板要素は前記容器内
   の空間を横切つて所定の経路に沿つて移動するよ
   う駆動され、前記容器に液体が貯容されたとき該
   液体中に部分的に浸漬されて前記液体の液面に浮
   遊する不純物を前記容器の壁面と共働して前記不
   純物排出口へ向けて移動させるよう構成された蒸
   発装置。