(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融原料液を層状に展開して冷却固化する冷却工程と冷却固化された固化原料を小割りする小割工程からなるフレーク製造法において前記冷却工程を実行するフレーク製造機であって、
水平面内で回転するターンテーブルと、
該ターンテーブルの上面に溶融原料液を供給する原料供給手段と、
前記ターンテーブルの下面に冷媒を接触させて該ターンテーブルおよびその上面の溶融原料液を冷却する冷却手段とを備えており、
前記ターンテーブルは、半径方向外側に向かって下傾している
ことを特徴とするフレーク製造機。
【請求項２】
前記冷却手段は、前記ターンテーブルの下面に一体的に形成された冷却タンクと、
該冷却タンクの内部に形成された循環水路とを備えており、
該循環水路は、前記ターンテーブルの直下面において冷却媒体を半径方向外側から内側に向けて流すものである
ことを特徴とする請求項１記載のフレーク製造機。
【請求項３】
前記循環水路は、前記冷却タンクの内側に配置された隔離板により形成されており、
該隔離板は、前記冷却タンクの内径よりも直径の小さい板部材であって、前記冷却タンクの内部に取付けることにより、該冷却タンクの内部を下部水路と上部水路に仕切ると共に外端部で連通させており、
前記下部水路の中央部が冷媒導入部であって、前記上部水路の中央部が冷媒排出部である
ことを特徴とする請求項２記載のフレーク製造機。
【請求項４】
前記冷却手段は、外部から冷媒の供給を受ける冷媒供給管を備えており、
該冷媒供給管は、その上端が前記ターンテーブルの上方で開口し、その下端が前記循環水路における前記冷媒導入部で開口している
ことを特徴とする請求項３記載のフレーク製造機。
【請求項５】
前記冷却手段は、前記ターンテーブルの中央部に立設した液溜めケーシングと、
該液溜めケーシングの内部に配置した排出管とを備えており、
前記液溜めケーシングは、前記上部水路の中央部に連通しており、
該排出管は、液溜めケーシングに流入して水位上昇した冷媒を受入れて下方に排出するものである
ことを特徴とする請求項３記載のフレーク製造機。
【請求項６】
前記ターンテーブルの外周部には、補助冷却手段が設けられており、
該補助冷却手段は複数個のエアーノズルからなり、前記ターンテーブル上の溶融原料液を半径方向内側へ押し戻す方向にエアーを吹き付けるものである
ことを特徴とする請求項１記載のフレーク製造機。
【請求項７】
前記原料供給手段は、原料供給源から溶融原料液を受け取り前記ターンテーブル上へ供給する流し樋を備えており、該流し樋は、受け台で支持されており、原料供給源に近い基部を支点として前記受け台上で横振れ自在である
ことを特徴とする請求項１記載のフレーク製造機。
【請求項８】
前記原料供給手段は、前記流し樋に供給される溶融原料液を加温する加温器を備えている
ことを特徴とする請求項７記載のフレーク製造機。
【請求項９】
前記冷却手段は、前記ターンテーブルの下面に冷媒を噴射する噴射ノズルからなる
ことを特徴とする請求項１記載のフレーク製造機。
【請求項１０】
請求項１記載のフレーク製造機を用いて溶融原料液を固化させてフレークを得る方法であって、
前記ターンテーブルの回転速度を加減速して該ターンテーブル上で固化していく溶融物の厚さを厚薄に調整する
ことを特徴とするフレーク製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレーク製造機およびフレーク製造方法に関する。さらに詳しくは、溶融原料液を冷却固化して掻き取り、木の葉状片あるいは燐状片のフレークを得るフレーク製造機およびフレーク製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフレーク製造機としては、溶融原料液を水平面内で回転するテーブル上に供給し、回転するテーブル上で溶融原料液を冷却固化させて掻き取り、木の葉状あるいは燐状のフレークを得る技術がある（特許文献１，２参照）。
【０００３】
特許文献１の従来技術を図８に基づき説明する。垂直に配置された回転軸113にテーブル101が取付けられ、回転しているテーブル101の上面に溶融原料物が供給され、同時にテーブル101の裏面には冷媒を噴射して、溶融原料物を冷却固化するようにしている。テーブル101は、円盤形であり、原料溶融物をのせる上面は水平な面となっている。冷媒を噴射する冷却手段は、テーブル101の裏側に配置されている。
【０００４】
特許文献１の従来技術において、冷却手段は、テーブル101の裏面に噴射する冷媒を供給する冷却管126と噴出ノズル127を備えたものであり、かつ噴射して熱交換を終えた冷媒を回収する受け皿107を備えている。この受け皿107はテーブル101とボルト締め等で密着され一体構造となっている。
【０００５】
しかるに、前記特許文献１の従来技術では、テーブル101の上面が水平であるため、溶融原料液の固化物が充分に流動せず狭い領域に滞留しがちである。この場合、固化した製品の厚さが厚すぎるので、均一にならす手段が必要となる。また、高温の溶融原料物が滞留しがちであると、テーブルが熱によって劣化しやすくなり、穴あき等の損傷が生じやすくなる。さらに、溶融原料液の固化物が高温であるとテーブル101の同じ部分での熱伝達量が多くなり、テーブル下面の冷却水が多量の熱を受け取ると、冷却水が気化して水蒸気爆発を生ずる危険がある。
【０００６】
特許文献２の従来技術は、図９に示すように、垂直な回転軸まわりに回転するテーブル201を備え、その上面には、固化物の厚さを均一にする均し手段203や固化物を小割りするカッターロール208などが配置されている。均し手段203にはブレードが用いられており、原料供給手段202によりテーブル201上に溶融原料液が供給されると、ブレード状の均し手段203により原料が一定厚に均されるようになっている。したがって、特許文献１のような膜厚の不均一は解消されるが、ブレードによる均らしは装置の部品点数が増えるだけでなく、高温の溶融原料液に接触する均し手段は損傷が激しく、頻繁に交換せざるを得ないという欠点がある。このため、保守に手間がかかったり、機械装置の操作も面倒である。
【０００７】
上記の諸問題に加え、溶融原料液が五酸化バナジウムの溶湯である場合、五酸化バナジウムは、融点が690℃であるため溶融状態ではかなりの高温であり、流動性が高いという特性を有する。
このため、冷却効率を高めないと、フレーク化に時間がかかりすぎる。また、五酸化バナジウムは高温であると、反応性が高く、接触したテーブル等の金属に穴をあける等の損傷を与えやすい。さらに、そのような性質から腐食させた金属から逆に不純物が五酸化バナジウムに混入すると、製品としての五酸化バナジウムの品位を低下させてしまうという問題がある。
【０００８】
以上のように、従来技術では、フレーク化設備の損傷を防止したり、冷媒に水を用いた場合に生じがちであった水蒸気爆発を防止することが実用上克服すべき課題として残されている。
また、固化させたフレークの製品価値を高めるためには、フレークの厚さを自在に調節できることが要望される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−９５８１３号公報
【特許文献２】特開２００９−２０８０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記事情に鑑み、溶融原料液を短時間で固化でき、設備の腐食を防止でき、かつ水蒸気爆発を防止でき、しかも操作が簡単なフレーク製造機を提供することを目的とする。また、溶融原料液を固化させたフレークの厚さ調整も容易に行えるフレーク製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１発明のフレーク製造機は、溶融原料液を層状に展開して冷却固化する冷却工程と冷却固化された固化原料を小割りする小割工程からなるフレーク製造法において前記冷却工程を実行するフレーク製造機であって、水平面内で回転するターンテーブルと、該ターンテーブルの上面に溶融原料液を供給する原料供給手段と、前記ターンテーブルの下面に冷媒を接触させて該ターンテーブルおよびその上面の溶融原料液を冷却する冷却手段とを備えており、前記ターンテーブルは、半径方向外側に向かって下傾していることを特徴とする。
第２発明のフレーク製造機は、第１発明において、前記冷却手段は、前記ターンテーブルの下面に一体的に形成された冷却タンクと、該冷却タンクの内部に形成された循環水路とを備えており、該循環水路は、前記ターンテーブルの直下面において冷却媒体を半径方向外側から内側に向けて流すものであることを特徴とする。
第３発明のフレーク製造機は、第２発明において、前記循環水路は、前記冷却タンクの内側に配置された隔離板により形成されており、該隔離板は、前記冷却タンクの内径よりも直径の小さい板部材であって、前記冷却タンクの内部に取付けることにより、該冷却タンクの内部を下部水路と上部水路に仕切ると共に外端部で連通させており、前記下部水路の中央部が冷媒導入部であって、前記上部水路の中央部が冷媒排出部であることを特徴とする。
第４発明のフレーク製造機は、第３発明において、前記冷却手段は、外部から冷媒の供給を受ける冷媒供給管を備えており、該冷媒供給管は、その上端が前記ターンテーブルの上方で開口し、その下端が前記循環水路における前記冷媒導入部で開口していることを特徴とする。
第５発明のフレーク製造機は、第２発明において、前記冷却手段は、前記ターンテーブルの中央部に立設した液溜めケーシングと、該液溜めケーシングの内部に配置した排出管とを備えており、前記液溜めケーシングは、前記上部水路の中央部に連通しており、該排出管は、液溜めケーシングに流入して水位上昇した冷媒を受入れて下方に排出するものであることを特徴とする。
第６発明のフレーク製造機は、第１発明において、前記ターンテーブルの外周部には、補助冷却手段が設けられており、該補助冷却手段は複数個のエアーノズルからなり、前記ターンテーブル上の溶融原料液を半径方向内側へ押し戻す方向にエアーを吹き付けるものであることを特徴とする。
第７発明のフレーク製造機は、第１発明において、前記原料供給手段は、原料供給源から溶融原料液を受け取り前記ターンテーブル上へ供給する流し樋を備えており、該流し樋は、受け台で支持されており、原料供給源に近い基部を支点として前記受け台上で横振れ自在であることを特徴とする。
第８発明のフレーク製造機は、第７発明において、前記原料供給手段は、前記流し樋に供給される溶融原料液を加温する加温器を備えていることを特徴とする。
第９発明のフレーク製造機は、第１発明において、前記冷却手段は、前記ターンテーブルの下面に冷媒を噴射する噴射ノズルからなることを特徴とする。
第１０発明のフレーク製造方法は、請求項１記載のフレーク製造機を用いて溶融原料液を固化させてフレークを得る方法であって、前記ターンテーブルの回転速度を加減速して該ターンテーブル上で固化していく溶融物の厚さを厚薄に調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１発明によれば、ターンテーブルの上面が半径方向外側に向って下傾しているので、ターンテーブル上に供給された溶融原料液がターンテーブルの外側に向って流れつつ冷却固化し、更にその上面を未固化の溶融原料液が外側に向って流れていく。このように溶融原料液が移動しながら冷媒との間で熱交換されるので、効率よく冷却され短時間で固化する。そして、ターンテーブルを同一回転速度で運転すれば、ほほ均一な厚さのフレークを得ることができる。
第２発明によれば、冷媒が半径方向外側に向かって下傾したターンテーブルの直下面を半径方向外側から内側に向って流されるので、新たな冷媒が次々とターンテーブルの下面に接触することになり、冷却効果が高くなる。しかも、傾斜に伴う冷却水の流れが促進されるため、受熱した水が停滞しにくく部分的な温度上昇に伴う水の気化（水蒸気爆発）も起こりにくい。さらに気泡が存在した場合でも、水の流れにより気泡も停滞しないので気泡による局所的伝熱不良も起こらず冷却効果を高く維持できる。
第３発明によれば、循環水路の下部水路に導入された冷媒が中央部から外端部に送られ、冷媒が外端部で上部水路に入ると、上部水路において半径方向外側から内側に向け冷媒が流れていく。このとき、ターンテーブルは中央に向って上向きに傾斜しているので、下部水路中を移動する冷媒の押圧力と、上部水路でターンテーブルを介して受けた熱より昇温して比重の小さくなった冷媒がターンテーブルの下面に沿って流れやすくなっている。このため、新たな冷媒が次々にターンテーブルの下面に接触するので、冷却効果が高くなる。しかも、気泡が生じてもターンテーブルの下面に冷媒中の気泡が止まらず、伝熱を阻害することもないため、ターンテーブルから受けた熱による水蒸気爆発も生じることはない。
第４発明によれば、冷媒供給管の上端がターンテーブルの上方に位置しているので、その上端から供給された冷媒の自重によって、その下端から冷媒を送りだし、かつ下部水路において冷媒を半径方向外側に送り出して、上部水路に冷媒を供給することができる。このため、冷媒供給用の動力が不要となり、設備が簡単となる。
第５発明によれば、ターンテーブルの傾斜した上面の直下における上部水路を半径方向外側から内側に流れてきた冷媒が、そのまま液溜めケーシングの内に流入する。そして、液溜めケーシングの中で水位上昇した冷媒が排出管の上端からあふれ出して流れ込むとこの排出管から下方に排出される。このように、ターンテーブルの下面に沿って流れる冷媒がターンテーブルの中央部にある液溜めケーシングに至って水位上昇するので、冷媒中の気泡がターンテーブルの下面で停滞することなく流れ続ける。このため、冷却効果が高く、冷媒が受熱した熱で水蒸気爆発することはない。
第６発明によれば、ターンテーブル上の溶融原料液にエアーを吹き付けることにより、溶融原料液が過度に多いときにターンテーブルからこぼれ落ちるのを防止でき、かつ溶融原料液を空気冷却することができる。このように、冷却手段に加えて補助冷却手段も用いるので、冷却効果が高くなる６。
第７発明によれば、流し樋が受け台で支持されているので、横振れ自在な構成であっても姿勢が安定しており、溶融原料液を安定的に供給できる。また、流し樋を揺動させることでターンテーブル上の半径方向における供給位置を変動させ、溶融原料液をターンテーブル上でより広い面積に供給することも可能である。
第８発明によれば、流し樋に供給される時点で溶融原料液を加温できるので、溶融原料液が流し樋を流れている間に固化したり詰まったりすることなく、ターンテーブル上に供給することができる。
第９発明によれば、冷媒を噴射できるので、新たな冷媒が次々とターンテーブルの下面に接触することで冷却効果が得られる。しかも、噴射されてターンテーブルの下面に衝突した冷媒は直ちに落下するので、特定の水滴がターンテーブルを介して受取る熱量は少なくなり、温度上昇によって生じる恐れのある水蒸気爆発も生じることはない。
第１０発明によれば、ターンテーブルの回転速度を加速すれば、溶融原料液を広い面積に広げるので固化していく溶融物の厚さが薄くなり、減速すれば狭い面積に広げるので溶融物の厚さは厚くなる。このように、ターンテーブルの回転速度のみで後工程でフレークとなる溶融物の厚さを調整できるので、厚さ調整が簡単であり、かつ連続的に変化させることもできる。このため多様な製品仕様に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るフレーク製造機の説明図であって、図２のＩ−Ｉ線矢視図である。
【図２】図１のフレーク製造機の上部構造物を示す平面図である。
【図３】図１のフレーク製造機における要部断面図である。
【図４】図３に示すのフレーク製造機の要部平面図である。
【図５】（Ａ）は図３のＶＡ線矢視平面図、（Ｂ）は図３のＶＢ線矢視平面図である。
【図６】（Ｃ）は図３のVIＣ線矢視平面図、（Ｄ）は図３のVIＤ線矢視平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るフレーク製造機の要部断面図である。
【図８】特許文献１のフレーク製造装置の断面図である。
【図９】特許文献２のフレーク製造装置を示しており、（Ａ）は要部断面図、（Ｂ）は要部平面図である。である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明のフレーク製造機は、種々の溶融原料液を固化させて木の葉状や燐片状のフレークを得るため一般的に適用可能な製造機であるが、とくに、溶融状態の五酸化バナジウムや硫黄等の溶融温度の低い物質をフレーク化するのに好適な製造機である。
【００１５】
（第１実施形態）
（基本構造）
まず、本実施形態に係るフレーク製造機Ａの基本構造を図１および図２に基づき説明する。
本実施形態のフレーク製造機Ａは、水平面内で回転するターンテーブル１を有しており、その上面に原料供給手段が配置され、その下面に冷却手段が配置されている。
ターンテーブル１は中心部から半径方向外側へ向かって下傾しているのが特徴である。その傾斜角は冷却効率や水蒸気爆発防止の観点から選択されるが、詳細は後述する。
原料供給手段としては、溶融原料液、たとえば五酸化バナジウムの溶湯を流し込む流し樋１０が配置されている。この流し樋１０の基部に溶融炉の出湯口５０から溶湯を流し込むと、先端部から溶湯をターンテーブル１の上面に供給して広い面積に広げることができる（なお、本明細書で溶湯を広げることを展開ということがある）。広げた溶湯を図２に符号Ｖｍで示す。
【００１６】
ターンテーブル１の下面には冷却タンク２が設けられている。この冷却タンク２は冷却水などの冷媒を循環させて、ターンテーブル１上に広げられた溶湯、たとえば五酸化バナジウム溶湯Ｖｍを冷却するための手段である。
そして、冷却タンク２に冷媒を供給する冷媒供給管５や熱交換後の冷媒を排出する排出管８や固定排出管９などが付設されている。
また、ターンテーブル１は垂直な軸まわりに水平面内で回転するようになっているが、そのための機構は後述する。
【００１７】
図２に示すように、ターンテーブル１を回転させた状態（矢印Ｒ参照）で、流し樋１０から溶湯を流下させると溶湯Ｖｍがターンテーブル１上で広く展開される。そして、溶湯Ｖｍがスクレーパー３０でせき止められるまでの間に、冷却タンク２内を循環する冷却水で冷却され溶湯Ｖｍが１〜５ｍｍ位の厚さの層状物に固化される。
【００１８】
（ターンテーブルと冷却構造の詳細）
上記が基本構造であるが、本実施形態のフレーク製造機Ａは、ターンテーブル１と、その上面の溶湯Ｖｍを速やかに冷却する冷却構造に特徴があるので、つぎにその詳細を図３および図４に基づき説明する。
【００１９】
ターンテーブル１は、円板状の金属材料、たとえば、鉄板などの伝熱性のある材料で構成されている。
このターンテーブル１は、半径方向内側から半径方向外側に向って傾斜している。傾斜させた理由は、溶融原料液の展開の容易さ確保と冷却媒体の水蒸気爆発の防止である。すなわち、ターンテーブル１の傾斜角は、五酸化バナジウム溶湯Ｖｍの流れやすさと、冷却タンク２内の上部水路４ｂ内での冷却水の流れやすさの観点から選択され、その角度範囲は２°〜１０°、好ましくは４°〜６°である。
【００２０】
ターンテーブル１の下面に設けられた冷却タンク２は、高さの低い円筒形であって、円形の底板２ａと環状の側板２ｂとからなる。
そして、側板２ｂはターンテーブル１の外端縁の下面に溶接等で液密に接合され、底板３ａの中央部付近とターンテーブル１の中央部付近とは４枚の支持板２ｃにより互いに結合されている。支持板２ｃは図４に明示するように幅の狭い板材であり、４枚が円周方向等間隔に配置され、互いの間は冷媒が通過可能となっている。
【００２１】
冷却タンク２の内部において、その底板２ａとターンテーブル１の下面との間には、隔離板３が水平に配置されている。
隔離板３は円板状の部材であって、直径が冷却タンク２の内径より小さくなっている。この隔離板３の中央部付近は、前記支持板２ｃで支持され、かつ外端部付近は、別の支持板２ｄで支持され、かつ冷却タンク２の底板２ａに固定されている。
この隔離板３は冷媒の循環水路４を形成するもので、隔離板３の下方が下部水路４ａとなり、隔離板３の上方が上部水路４ｂとなっている。そして、隔離板３の外端と冷却タンク２の側板２ｂとの間では下部水路４ａと上部水路４ｂが連通している。
【００２２】
隔離板３の中央部付近には冷媒供給管５がターンテーブル１の上方に向けて延びるように立設されている。その高さは冷却タンク内で冷媒を循環させる水頭圧を生むものなので、少なくとも後述する液溜めケーシング７の上端を越えている必要がある。
【００２３】
そして、冷媒供給管５の下端は、隔離板３の中央部付近に固定されて開口しており、この部分が冷媒導入部となっている。また、冷媒供給管５の上端はターンテーブル１の上方で開口している。
冷媒供給管５の下端部分５ａと上端部分５ｂとの間の途中部分５ｃは斜めに曲げられ、後述する回転中心線Ｏ上に上端部分５ｂの軸芯が一致するようになっている。また、上端には、上向きに開口面積を広くした漏斗状の受け口５ｄが形成されている。なお、上端部分５ｂと受け口５ｄの軸芯は必ずしも回転中心線Ｏに一致させる必要はなく、後述する固定給水管６から冷媒の供給を受けることさえできれば、軸芯はズレていてもよい。
前記受け口５ｄには、冷媒供給源からの固定給水管６が挿入されている。ただし、固定給水管６と受け口５ｄとは連結されていないので、ターンテーブル１の回転に伴う冷媒供給管５の回転は支障なく行われる。
【００２４】
ターンテーブル１の中央部分には液溜めケーシング７が設けられている。この液溜めケーシング７は円筒形のケーシングであって、ターンテーブル１の上面に立設されている。そして液溜めケーシング７は、上端も下端も開口しており、下端はターンテーブル１に固定され、かつ冷却タンク２の中央部分と連通している。この部分が冷媒排出部となっている。
なお、前記冷媒供給管５は液溜めケーシング７の内部を通されており、かつステー５ｅで液溜めケーシング７に固定されている。
【００２５】
前記液溜めケーシング７の内部には排出管８が配置されている。この排出管８は隔離板３と冷却タンク２の底板２ａに結合されて保持され、その上端が液溜めケーシング７の上端より低い位置にあり、その下端は冷却タンク２の底板２ａより下方にある。
排出管８の上端が液溜めケーシング７の上端より低い位置にあるのは、排出管８の上端より水位が上昇した冷却水を受入れて排出するためである。
なお、この排出管８の軸心は、ターンテーブル１の回転中心Ｏとは少しズレた位置にあるが、これは液溜めケーシング７内に冷媒供給管５と共に挿入したためである。
【００２６】
前記排出管８の下端付近には固定排出管９が設置されている。固定排出管９は内径の大きい漏斗部９ａとそれに接続されたパイプ９ｂとからなる。排出管８の下端部は、ターンテーブル１と共に回転しても漏斗部９ａの内側に入る位置に配置されていればよい。そして、排出管８と漏斗部９ａとは互いの接続関係がなく、ターンテーブル１の回転に伴う排出管８が旋回動作を許容するようになっている。
固定排出管９は使用済みの冷却水を適所に流すためのものである。
【００２７】
（冷却作用の詳細）
つぎに、上記冷却構造による冷却作用を図３、図５、図６に基づき説明する。
冷媒としては、種々の冷却媒体が使用可能であるが、最も多いのは水であるため、水を使用した場合を例にとって説明する。
（１）冷却水の導入
図３に示すように、冷却水（白抜き矢印で示す）は固定給水管６から冷媒供給管５の受け口５ｄに注入される。冷媒供給管５はターンテーブル１より上方に延びており、ある程度の高さがあり、供給された冷却水の水頭圧で、冷却タンク２内の冷却水を循環させる力を生じるので、特別の動力を要しない。
【００２８】
（２）冷却水の循環
図３および図５（Ａ）に示すように、冷却水は、冷媒供給管５から下部水路４ａ内を通って半径方向外側に流れていく。そして、隔離板３の外縁の外側で上向きに流れを変え、上部水路４ｂに入り、図５（Ｂ）に示すように半径方向内側に流れていく。
【００２９】
（３）冷却作用
冷却水が上部水路４ｂを半径方向外側から内側に向け流れている間に、冷却水はターンテーブル１の下面に直接接するので、ターンテーブル１の上面に載せられている高温の溶湯Ｖｍとの間で熱交換が行われ溶湯Ｖｍが固化していく。
このとき冷却水はターンテーブル１が傾斜していることにより、半径方向外側から内側に向けて移動しやすく、流れに停滞が生ずることはない。つまり、冷却水は受けた熱により比重が軽くなるので、未だ熱を受けないか受けた熱量が少なく比重の重い下方の水よりも斜め上方に向けて移動しやすくなっている。しかも既述した冷媒供給管５の水頭圧を受けて冷却水は、図５（Ｂ）に示すようにターンテーブル１の傾斜面に沿って中央部に向け移動し続けるのである。
【００３０】
なお、冷却水の半径方向外側から内側への流れは、ターンテーブル１の水平面に対する傾斜角が２°〜１０°の間であれば可能であり、２°未満であれば冷却水の流れが不充分となり、１０°を越えると溶融原材料の流れ速度が増し、冷却時間が確保しにくいため、いずれも好ましくない。そして、傾斜角が４°〜６°の間が冷却水が適度な速度で流れかつ、溶融原材料の流れ速度も適度となるので、最も好ましい。
上記のように、冷却水中の気泡は冷却タンク２内で同じ場所に止ることはなく、動き続けるので瞬時に大量の熱を受けることはない。したがって、水蒸気爆発の危険はなくなる。
【００３１】
（４）排水
図５（Ｂ）に示すように、上部水路４ｂの中央部付近に集まってきた冷却水は液溜めケーシング７内に入ってくるが、その水位は、図３に示すように冷媒供給管５内の水頭圧により水位上昇する。その水位が排水管８の上端を越えた水は図６（Ｃ）に示すように排水管８内に入っていく。
排水管８に入ってきた水は、そのまま下方に流れ落ち、さらに図６（Ｄ）に示すように固定排水管９の漏斗部９ａに集められて、パイプ９ｂにより外部に排出される。
【００３２】
（５）冷却作用と構造上の利点
上記のように、本実施形態によれば、ターンテーブル１の下面には熱を受けてない冷却水が常時供給されるので、冷却効率が高くなる。しかも、ターンテーブル１と冷却タンク２の回転に基づき冷媒供給管５と排水管８も回転するにも拘らず、固定給水管６と固定排水管９とは、物理的に縁が切れた状態にあるので、ターンテーブル１の回転は支障なく行われる。
また、冷却タンク２内での冷却水の循環は、冷媒供給管５の高さ寸法により得られる水頭圧、換言すれば内部の冷却水の自重により生ずるので、特別の動力手段を備える必要がなく、設備が簡便となる。
【００３３】
（上部構造と下部構造）
再び図１および図２に戻り、上部構造の詳細を説明する。
前記流し樋１０は、溶融炉の出湯口５０の直下からターンテーブル１の上面に流し掛けるように配置されている。この流し樋１０の基部、すなわち出湯口５０側の端部は支持ピン１１等で回動自在に支持され、流し樋１０全体が左右に振れるように取付けられている。また、このように横振れしても流し樋１０を安定した姿勢に保持できるように、受け台１２が流し樋１０の下面に配置されている。受け台１２は幅広の板状部材であって、流し樋１０を横振れしても支持できるだけの横幅を備えている。
【００３４】
前記流し樋１０は、支持ピン１１に引掛け可能な構造としておくのが好ましい。このような引掛け式であれば、流し樋１０が傷んだとき、簡単に取り替えることができる。
流し樋１０の断面形状は、その下部が図２中の拡大図に示すように、湾曲している半円形がＵ字状であることが好ましい。
流し樋１０の断面が四角形や三角形のようなエッジ部分があると、その部分の溶湯が外部に熱を取られて固化して詰りやすくなるが、エッジの無い半円やＵ字形であると溶湯の一部が残部よりも早く固化することはないので、詰りが生じにくい。また、仮に詰りが生じても掻き取りにより掻き取り残しを生ずることなく掃除ができるので、詰りの発生を防止しやすくなる。
【００３５】
前記出湯口５０の近傍、あるいは流し樋１０の基部の近傍には、図１に示すように加温器５５を設けることが好ましい。この加温器５５としては、火災を放射するバーナーや熱風を放射する熱風ノズルなどが用いられる。この加温器５５により、流し樋１０に入る直前の溶湯あるいは入った直後の溶湯を加温すれば、流し樋１０を流れる間に溶湯が固化して詰る不都合が生じにくくなる。
【００３６】
ターンテーブル１の上面において、図２に示すように流し樋１０の出側端から円周方向において約９０°〜270°位の間には、スクレーパー３０が配置されている。このスクレーパー３０は、固化した原料溶体をターンテーブル１上でせき止めるものである。
なお、図示のスクレーパー３０は、流し樋１０の出側端から円周方向に約160°の位置に配置されているが、この配置位置は冷却タンク２の冷却能力により変動し、冷却能力が高いと円周方向角度の小さい位置に配置でき、冷却能力が低いと円周方向角度の大きい位置に配置されることになる。
【００３７】
スクレーパー３０の手前には、掻き取り具３１が配置されている。この掻き取り具３１は、固化した溶体をターンテーブル１の外（矢印ｄ方向）へ掻き出すものであり、そのような機能を果たすことができれば、どのような手段を用いてもよい。
【００３８】
ターンテーブル１の外側において、流し樋１０の出側端からスクレーパー３０に向う位置には、補助冷却手段としてのエアーノズル１５が配置されている。
このエアーノズル１５は、複数個がほぼ円周方向等間隔に配置されており、エアーをターンテーブル１の上面において、半径方向外側から内側に向けて吹き付けるようになっている。
これらのエアーノズル１５は、ターンテーブル１上を半径方向外側に向って流れ落ちる溶湯Ｖｍが過度に多いとき、これにエアを吹き付けて押し戻しターンテーブル１からこぼれ落ちるのを阻止するものであり、かつ溶湯Ｖｍを空気冷却し、冷却効率を高めるものである。
なお、別のエアーノズルを、流し樋１０の出側端に向けて配置しておくと、更に溶湯の冷却を早く行える。
【００３９】
つぎに、下部構造を説明する。
冷却タンク２の下面にはターンテーブル１を回転させるための動力筒１７が取付けられている。この動力筒１７には歯車１８が取付けられたり、図示しないチェーンホイール等が取付けられ、外部動力を受けて、ターンテーブル１を水平面内で回転させることができる。この回転駆動機構で回転されるターンテーブル１と冷却タンク２の回転中心を符号Ｏで示す。
なお、動力筒１７は図示しない支持機構で、回転自在に支持されているが、その構造は任意であり、かつ支持機構は、動力筒１７を支持するものに限らず、冷却タンク２やターンテーブル１を支持するものであってもよい。
【００４０】
（フレーク製造法）
つぎに、第１実施形態のフレーク製造機Ａを用いたフレーク製造法を、図１および図２に基づき説明する。
（１）溶湯の供給
溶融炉の出湯口５０から流し樋１０に溶湯Ｖｍが供給されると、溶湯Ｖｍが流し樋１０を流れ落ちてターンテーブル１上に供給される。
このとき流し樋１０を左右に横振りして、流し樋１０の先端位置をターンテーブル１の半径方向において変位させると、溶湯Ｖｍをターンテーブル１上で概ね均等な厚さで広く展開することができる。
【００４１】
上記した溶融原料液の供給時に、出湯口５０から流し樋１０に供給される溶湯Ｖｍには、加温器５５で加温される。このため、溶湯Ｖｍが流し樋１０の中で温度低下して詰りが発生することを防止できる。
【００４２】
（２）溶湯の展開
流し桶１０からターンテーブル１上に供給された溶湯Ｖｍは、これが五酸化バナジウム溶湯の場合は低粘度溶体であり、かつターンテーブル１が半径方向外側に向って下傾しているので、溶湯Ｖｍがターンテーブル１上で半径方向外側に向って流れ、厚さが薄くなり、かつ均一となる。そして、ターンテーブル１の表面と接触する溶湯Ｖｍの下層部分は固化しつつ、溶湯Ｖｍの上層部分は半径方向外側に流れていく。このため、溶湯Ｖｍがターンテーブル１上で特定部分に止まらず、広い面積に展開させることができる。しかも厚さが薄いので、早く固化することになる。
【００４３】
なお、溶湯Ｖｍの半径方向外側への流れは、ターンテーブル１の水平面に対する傾斜角が２°〜１０°の間であれば可能であり、２°未満であれば溶湯Ｖｍの流れがほとんど無くなり、１０°を越えると早くターンテーブル１から流れ落ちるので好ましくない。そして、傾斜角が４°〜６°の間が、溶湯Ｖｍが広い範囲に流れ落ちることもないので、最も好ましい。
【００４４】
（３）溶湯の冷却
操業中はターンテーブル１が回転しており、上記の要領で溶湯Ｖｍが連続的に供給されると、図２に示すように、溶湯Ｖｍがターンテーブル１上に広く展開する。このとき、ターンテーブル１の下面に接触して流れる冷却水との間で熱交換が行われ、溶湯Ｖｍが固化していく。
このとき同時に、ターンテーブル１の外周に沿って配置されている複数のエアーノズル１５よりエアーを吹き付ける。このエアーは、ターンテーブル１上を半径方向外側に向って流れ落ちようとする溶湯Ｖｍを押し戻しつつ、溶湯Ｖｍを補助的に冷却している。このため溶湯Ｖｍがスクレーパー３０に届くまでの間に固化される。
【００４５】
上記の冷却により、固化しつつある溶湯Ｖｍはターンテーブル１の回転に伴い、スクレーパー３０の位置まで運ばれ、この間に冷却による固化が終了する。
そして、スクレーパー３０で固化した原料がせき止められている状態で、掻き取り具３１で半径方向外側へ掻き出すと、固化原料を小割りする次工程へ回され、ここでフレークが得られる。
【００４６】
上記製造法によれば、ターンテーブル１の回転速度を加速すれば、溶融原料液を広い面積に展開するので固化していく溶融物の厚さが薄くなり、減速すれば狭い面積に展開するので溶融物の厚さは厚くなる。このように、ターンテーブル１の回転速度のみで後工程でフレークとなる溶融物の厚さを調整できるので、厚さ調整が簡単であり、かつ連続的に変化させることもできる。このため多様な製品仕様に対応することができる。
【００４７】
（第１実施形態の利点）
上記第１実施形態のフレーク製造機の利点をまとめると、つぎのとおりである。
（１）ターンテーブル１の上面が半径方向外側に向って下傾しているので、ターンテーブル１上に供給された溶融原料液がターンテーブル１の外側に向って流れ、１か所に停滞しない。このため、ターンテーブル１上で薄く、概ね均一な厚さに広げられる。そして、溶融原料液は移動しながら冷媒との間で熱交換されるので、効率よく冷却される。
（２）冷却水がターンテーブル１の直下面を半径方向外側から内側に向って流されるので、新たな冷却水が次々とターンテーブル１の下面に接触することになり、冷却効果が高くなる。しかも、冷却水中の気泡は傾斜しているターンテーブル１に沿って半径方向内側に移動し停まることがないので、気泡による特定部分の伝熱不良も生じることはなく、温度上昇による水蒸気爆発も生じることはない。
（３）上記（１）、（２）のように、冷却効果が高いので、高温の溶融原料液であっても早く固化させることができる。
（４）溶融原料液が五酸化バナジウムの場合、浸透腐食性が高いことからターンテーブル１に穴をあける等の損傷を加えやすいが、冷却効果が高いため、そのような不都合を回避しやすくなる。
（５）冷却タンク２内の給水圧力は冷媒供給管５内の自重であるので圧力が低く、仮にターンテーブル１の上面が五酸化バナジウムにより腐食したり穴が開いたとしても、漏水量は少なくてすむ。つまり、ターンテーブル１の上面が滲む程度であるので、安全に処置することができる。
（６）ターンテーブル１を回転させるだけで溶融原料液を固化するフレーク化ができ、機械装置の操作は簡単である。そして、ターンテーブル１の回転数を同一にしておけば、同じ厚さのフレークを得ることができ、既述のごとく回転数の増減でフレーク厚を増減できるので、製品仕様への対応も容易である。
【００４８】
（第２実施形態）
第２実施形態のフレーク製造機Ｂは、ターンテーブル１が半径方向内側から外側に向って下傾している点は共通するが、冷却構造が異なっている。すなわち、図７に示すように冷却タンク２内に冷却水を充満させて循環させる代りに、ノズル２０により冷却水を噴射するようにしている。その余の構成は、第１実施形態と実質的に異なることはない。
【００４９】
このノズル２０は冷却水を逆三角錐状に噴射するものである。そして、冷却タンク２２は、冷却水を三角錐状に噴射するのを許容し、かつ落下してきた噴射水を回収するため、逆三角錐状の形状をしている。このような構造のため、本実施形態では、冷却水の噴射量の大小が冷却能力の大小を決めることになる。
【００５０】
上記第２実施形態では、冷却水がターンテーブル１の傾斜面に沿って移動することはないが、ターンテーブル１上に載せられた溶湯が半径方向外側に移動することは第１実施形態と変りないので、同じ場所に止るよりもより多くの冷却水と熱交換でき、冷却効率はやはり高く維持される。
【符号の説明】
【００５１】
１    ターンテーブル
２    冷却タンク
３    隔離板
４    循環水路
５    冷媒供給管
７    液溜めケーシング
８    排出管
９    固定排出管
１０    流し樋
１２    受け台
１５    エアーノズル
【図１】
0005510349.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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