(57)【要約】【課題】高温の溶融金属を冷却する際に、粗混合現象が促進されるのを防ぎ、水の急な沸騰を抑制することが可能な産業設備を提供する。【解決手段】本発明の産業設備１００は、溶融物Ｍを滴下し得る収容容器１０１と、収容容器１０１の下方に設けられ、冷却液Ｗが貯留されたキャビティ１０２と、キャビティ１０２内における収容容器１０１の直下で冷却液Ｗに浸漬して配置された冷却促進装置１０３と、を備え、冷却促進装置１０３が、水平方向に管状に延びる流路を形成する流路形成部と、流路形成部内に溶融物Ｍを導入する導入部と、を有する。【選択図】図１
2019100604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融物を滴下し得る収容容器と、
前記収容容器の下方に設けられ、冷却液が貯留されたキャビティと、
前記キャビティ内における前記収容容器の直下で前記冷却液に浸漬して配置された冷却促進装置と、を備え、
前記冷却促進装置が、
水平方向に管状に延びる流路を形成する流路形成部と、
前記流路形成部内に前記溶融物を導入する導入部と、を有する産業設備。
【請求項２】
前記流路形成部を底面に垂直に切断した際の断面積が、２０００ｍｍ２以上２００００ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項１に記載の産業設備。
【請求項３】
前記流路形成部を延在方向に垂直に切断した際の断面において、水平方向の寸法が鉛直方向の寸法の１倍以上２００倍以下であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の産業設備。
【請求項４】
前記導入部が、前記流路形成部の側壁のうち前記収容容器と対向する側に設けられた、貫通孔であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の産業設備。
【請求項５】
前記貫通孔が、前記流路形成部の延在方向に複数並んで設けられていることを特徴とする請求項４に記載の産業設備。
【請求項６】
前記流路形成部を複数有し、それぞれの幅方向に並んでいることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の産業設備。
【請求項７】
複数の前記流路形成部が、鉛直方向に積み重ねられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の産業設備。
【請求項８】
前記流路形成部の天井部分が、前記流路形成部の内側に複数の突起部を有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の産業設備。
【請求項９】
前記流路形成部の床部分が、前記流路形成部の内側に突起部を有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の産業設備。
【請求項１０】
鉛直方向において最も高い位置にある前記流路形成部の上に、被覆部材が設置されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の産業設備。
【請求項１１】
鉛直方向において最も高い位置にある前記流路形成部の上に、突起部が設置されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の産業設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属等の溶融物の冷却機能を備えた産業設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属を加工する工場設備等では、高温の溶融金属を、大気に曝したり、キャビティ等に貯留された冷却液に浸漬して冷却する作業が行われている。例えば、溶融物の水中での拡散を促進し、冷却効果を高める技術が、特許文献１で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６６２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷却液が貯留されたキャビティ等に高温の溶融物を滴下した場合、溶融物は床面で自由に広がるため、冷却液と接触する範囲が拡大し、粗混合（溶融物の粒子化）現象が促進される。その結果、急な沸騰が起こる場合があり、これを防ぐ対策が求められている。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、高温の溶融金属を冷却する際に、粗混合現象が促進されるのを防ぎ、水の急な沸騰を抑制することが可能な、産業設備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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
【０００７】
（１）本発明の一態様に係る産業設備は、溶融物を滴下し得る収容容器と、前記収容容器の下方に設けられ、冷却液が貯留されたキャビティと、前記キャビティ内における前記収容容器の直下で前記冷却液に浸漬して配置された冷却促進装置と、を備え、前記冷却促進装置が、水平方向に管状に延びる流路を形成する流路形成部と、前記流路形成部内に前記溶融物を導入する導入部と、を有する。
【０００８】
（２）前記（１）に記載の産業設備において、前記流路形成部を底面に垂直に切断した際の断面積が、２０００ｍｍ２以上２００００ｍｍ２以下であることが好ましい。
【０００９】
（３）前記（１）または（２）のいずれかに記載の産業設備において、前記流路形成部を延在方向に垂直に切断した際の断面において、水平方向の寸法が鉛直方向の寸法の１倍以上２００倍以下であることが好ましい。
【００１０】
（４）前記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の産業設備において、前記導入部が、前記流路形成部の側壁のうち前記収容容器と対向する側に設けられた、貫通孔であることが好ましい。
【００１１】
（５）前記（４）に記載の産業設備において、前記貫通孔が、前記流路形成部の延在方向に複数並んで設けられていることが好ましい。
【００１２】
（６）前記（１）〜（５）のいずれか一つに記載の産業設備において、前記流路形成部を複数有し、それぞれの幅方向に並んでいてもよい。
【００１３】
（７）前記（１）〜（６）のいずれか一つに記載の産業設備において、複数の前記流路形成部が、鉛直方向に積み重ねられていてもよい。
【００１４】
（８）前記（１）〜（７）のいずれか一つに記載の産業設備において、前記流路形成部の天井部分が、前記流路形成部の内側に複数の突起部を有していることが好ましい。
【００１５】
（９）前記（１）〜（８）のいずれか一つに記載の産業設備において、前記流路形成部の床部分が、前記流路形成部の内側に突起部を有していることが好ましい。
【００１６】
（１０）前記（１）〜（９）のいずれか一つに記載の産業設備において、鉛直方向において最も高い位置にある前記流路形成部の上に、被覆部材が設置されていることが好ましい。
【００１７】
（１１）前記（１）〜（１０）のいずれか一つに記載の産業設備において、鉛直方向において最も高い位置にある前記流路形成部の上に、突起部が設置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の産業設備は、溶融物が、冷却を収容した管状の流路内に滴下されるように構成されている。溶融物の滴下後、流路の側壁で囲まれた空間は、下側に溶融物が溜まり、上側に冷却液が溜まった状態となる。この場合、溶融物の水平方向の広がりが制限されることにより、溶融物の水との接触面積は、同じ量の溶融物が、流路内に収容されずに床面に広がって分布する場合に比べて小さくなる。そのため、流路内に収容されている溶融物のうち、水と接触して粗混合する部分の割合を減らすことができ、その結果として、水の急激な沸騰を抑えることができる。
【００１９】
また、本発明の産業設備では、溶融物が流路内の狭い空間に収容されることにより、溶融物の熱が流路内に籠り、同じ空間に収容されている水の温度が急激に上昇する。そのため、流路内は蒸気リッチの状態となり、衝撃波発生の原因である新たな蒸気の発生が起こりにくくなり、その結果として、水の急激な沸騰の発生をさらに抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る産業設備の構成を、模式的に示す断面図である。
【図２】（ａ）図１の産業設備のうち、冷却促進装置の構成を拡大して示す斜視図である。（ｂ）（ａ）の冷却促進装置を流路形成部の延在方向に垂直に切断した際の断面図である。
【図３】（ａ）本発明の第二実施形態に係る産業設備の構成を、模式的に示す斜視図である。（ｂ）本発明の第二実施形態の変形例１に係る産業設備の構成を、模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明の第三実施形態に係る産業設備の構成を、模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の第三実施形態に係る産業設備の構成を、模式的に示す上面図である。
【図６】本発明の第四実施形態に係る産業設備の構成を、模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の第五実施形態に係る産業設備の構成を、模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の第六実施形態に係る産業設備の構成を、模式的に示す断面図である。
【図９】本発明の第七実施形態に係る産業設備の構成を、模式的に示す斜視図である。
【図１０】本発明の第八実施形態に係る産業設備の構成を、模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を適用した実施形態に係る産業設備について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００２２】
＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態に係る産業設備１００の断面図である。産業設備１００は、金属等の溶融物Ｍの収容容器１０１と、収容容器１０１の下方に設けられ、水等の冷却液Ｗが貯留されたキャビティ１０２と、キャビティ１０２内における収容容器１０１の直下で冷却液Ｗに浸漬して配置された冷却促進装置１０３と、を備えている。
【００２３】
収容容器１０１は、収容する溶融物Ｍを、外部に滴下し得るように構成されている。収容容器１０１の形状については限定されないが、底部となる位置に、滴下される溶融物Ｍが通る孔１０１ａが設けられている。孔１０１ａの位置も限定されることはないが、溶融物Ｍの局所的な残留を防ぐ観点から、収容容器１０１の最下点であることが好ましい。
【００２４】
キャビティ１０２は、少なくとも収容容器１０１側が開口しており、収容容器１０１から滴下される溶融物Ｍが、内部に導入されるように構成されている。冷却液Ｗは、少なくとも、冷却促進装置１０３が冠水する程度の深さまで貯留されていることが好ましい。すなわち、冷却液Ｗの液面は、冷却促進装置１０３の上端より上方において、上端に近い位置にあることが好ましい。
【００２５】
図２（ａ）は、図１の冷却促進装置１０３の構成を拡大して示す斜視図である。冷却促進装置１０３は、略水平方向に管状に延びる流路を形成する流路形成部１０４と、流路形成部１０４内に溶融物Ｍを導入する導入部１０５と、を有する。
【００２６】
流路形成部１０４は、少なくとも流路の下流側となる端部１０４ｂが開口しており、キャビティ１０１内の冷却液Ｗが、常時出入り可能な状態となっている。
【００２７】
流路形成部１０４内に滴下された溶融物Ｍを、流路に沿って下流側（端部１０４ｂ側）に流れるように誘導する観点から、流路形成部１０４の上流側となる端部１０４ｃは、壁で塞がっていることが好ましい。また、同じ観点から、流路形成部１０４の底面は、端部１０４ｂに近づくにつれて低くなるように、傾斜していることが好ましい。
【００２８】
導入部１０５としては、その形態が特に限定されることはないが、例えば、流路形成部１０４の側壁のうち、収容容器１０１と対向する側（図２（ａ）では上側）の溶融物Ｍが滴下される部分に形成された、貫通孔とすることができる。この貫通孔の形状、大きさは、溶融物Ｍの粘性を考慮して決定される。
【００２９】
流路形成部１０４を底面１０４ａに垂直に切断した際の断面Ｓ１の面積は、２０００ｍｍ２以上２００００ｍｍ２以下であることが好ましい。断面Ｓ１の面積が２０００ｍｍ２未満であると、溶融物Ｍを十分に冷却することが難しい。断面Ｓ１の面積が２００００ｍｍ２を超えると、冷却液と接触して粗混合する部分の割合が増加し、その結果として、水の急な沸騰が起こりやすくなる。なお、本実施形態の流路形成部の底面１０４ａは、キャビティ１０２内に流路形成部１０４を設置した際に、流路形成部１０４の内壁面のうち、鉛直方向において下側に位置する部分を意味している。
【００３０】
図２（ｂ）は、図２（ａ）の流路形成部１０４を、その延在方向（長手方向）Ｌと垂直な面で切断した際の断面図である。流路の断面形状については、ここでは矩形のものを例示しているが、これに限定されることはなく、他の多角形であってもよいし、円形であってもよい。ただし、キャビティ１０２の底面１０２ａに安定して設置する観点から、キャビティの底面１０２ａと接する部分は平坦であることが好ましい。
【００３１】
流路形成部１０４を延在方向Ｌに垂直に切断した際の断面Ｓ２は、縦長であることが好ましく、具体的には、当該断面Ｓ２において、水平方向の最大寸法Ｄ２が、鉛直方向Ｄ１の最大寸法の１倍以上２００倍以下であることが好ましい。
【００３２】
以上のように本実施形態に係る産業設備１００は、溶融物Ｍが、冷却液Ｗを収容した管状の流路１０４内に滴下されるように構成されている。溶融物Ｍの滴下後、流路の側壁で囲まれた空間は、下側に溶融物が溜まり、上側に水が溜まった状態となる。この場合、溶融物Ｍの水平方向の広がりが制限されることにより、溶融物Ｍの冷却液Ｗとの接触面積は、同じ量の溶融物Ｍが、流路内に収容されずに床面に広がって分布する場合に比べて小さくなる。そのため、流路内に収容されている溶融物Ｍのうち、冷却液Ｗと接触して粗混合する部分の割合を減らすことができ、その結果として、冷却液Ｗの急な沸騰を抑制することができる。
【００３３】
また、本実施形態に係る産業設備１００では、溶融物Ｍが流路形成部１０４内の狭い空間に収容されることにより、溶融物Ｍの熱が流路形成部１０４内に籠り、同じ空間に収容されている冷却液Ｗの温度が急激に上昇する。そのため、流路形成部１０４内は蒸気リッチの状態となり、衝撃波発生の原因である新たな蒸気の発生が起こりにくくなり、その結果として、冷却液Ｗの急な沸騰をさらに抑制することができる。
【００３４】
＜第二実施形態＞
図３（ａ）は、本発明の第二実施形態に係る産業設備のうち、冷却促進装置２０３の構成を拡大して示す斜視図である。本実施形態の冷却促進装置２０３は、複数の流路形成部２０４を備え、それぞれの延在方向Ｌが互いに平行になるように、幅方向に並んで配置されている。複数の流路形成部２０４のそれぞれに、第一実施形態の冷却促進装置１０３と同様に、導入部２０５が設けられている。滴下される溶融物Ｍを漏れなく流路形成部２０４に導入する観点から、隣接する流路形成部２０４同士は、隙間なく密着するように配置されていることが好ましく、側壁を共有していてもよい。本実施形態に係る産業設備の冷却促進装置２０３以外の構成については、第１実施形態に係る産業設備１００の構成と同様である。
【００３５】
一つ一つの流路形成部２０４および導入部２０５の構成は、第一実施形態での流路形成部１０４および導入部１０５の構成と同様であり、本実施形態の冷却促進装置２０３において、少なくとも、第一実施形態の冷却促進装置１０３と同等の効果を得ることができる。
【００３６】
さらに、流路形成部２０４が複数配置されていることにより、例えば溶融物Ｍの滴下される位置が特定されていない場合であっても、１つしか配置されていない場合に比べて高い確率で、いずれかの流路形成部２０４に溶融物Ｍを導入することができる。したがって、滴下された溶融物Ｍが、いずれの流路形成部２０４にも導入されずに、冷却促進装置２０３の外で冷却液Ｗと接触するのを防ぐことができ、接触に伴って冷却液Ｗの急な沸騰が起きるのを防ぐことができる。
【００３７】
（変形例１）
図３（ｂ）は、本発明の第二実施形態の変形例１に係る産業設備のうち、冷却促進装置２１３の構成を模式的に示す斜視図である。本例のように、導入部２１５が、流路形成部２１４の収容容器側の面に、流路の延在方向Ｌに沿って複数設けられていてもよい。複数の導入部２１５は、延在方向Ｌに沿って等間隔に並んでいてもよいし、ランダムに並んでいてもよい。この場合、流路形成部に一つずつ設けられている場合に比べて、いずれかの流路形成部２１４に溶融物Ｍを導入することができる確率をより高めることができる。
【００３８】
＜第三実施形態＞
図４は、本発明の第三実施形態に係る産業設備のうち、冷却液Ｗを収容したキャビティ３０２内に設置された、冷却促進装置３０３の構成を拡大して示す断面図である。本実施形態の冷却促進装置３０３は、複数の板状部材３０６を、キャビティの底３０２ａ側から順に積み重ねることにより、鉛直方向（高さ方向）Ｈに複数の流路形成部３０４が設けられた構造を有している。図４では、流路形成部３０４が２段に重なっている場合について例示されているが、３段以上重なっていてもよい。本実施形態に係る産業設備の冷却促進装置３０３以外の構成については、第１実施形態に係る産業設備１００の構成と同様である。
【００３９】
図５は、冷却促進装置３０３の構成を拡大して示す上面図である。一番下にある板状部材（底３０２ａに最も近い位置にある板状部材）３０６を除く、各板状部材３０６は、溶融物Ｍを直下の流路に導く導入部（以下では貫通孔と呼ぶ）３０５を有している。貫通孔３０５の数について制限されることはない。実線で示すものが上から１番目の板状部材３０６に設けられているものであり、破線で示すものが上から２番目以降に設けられているものである。
【００４０】
板状部材３０６上を流れる溶融物Ｍは、貫通孔３０５の位置に差し掛かった際に、勢い余って貫通孔３０５の開口領域を飛び越し、貫通孔３０５の奥側の内壁に衝突することがある。その場合、衝突した溶融物Ｍが、跳ね上がって冷却促進装置３０３の外部に流出する虞がある。
【００４１】
こうした溶融物Ｍの流出を防ぐため、貫通孔３０５は、溶融物Ｍが流れる方向に広がった形状であることが好ましい。そのような形状として、例えば、長手方向が溶融物Ｍの流れ方向と略平行になるように形成された、楕円形、長方形等が挙げられる。長手方向に長くするとともに開口面積を最小限に抑える観点から、楕円形がより好ましい。
【００４２】
図４に示すように、各段の流路形成部３０４の端部同士または中間部同士を、それぞれ鉛直方向に立設した板状部材３０７等で固定してもよい。この場合、流路形成部３０４の強度を高めることができ、仮に冷却液Ｗが急に沸騰したとしても、その衝撃に耐えることが可能となる。
【００４３】
導入される溶融物Ｍの流路形成部３０４内での流れを促進する観点から、複数の流路形成部の底（下側の壁）は、いずれも下流側が低くなるように傾斜していることが好ましい。傾斜の角度は一定であってもよいし、連続的、断続的に変化していてもよい。図４では、各段の傾斜角度が断続的に１回変化している場合について例示している。すなわち、各段において、下流側に傾斜角度αの流路形成部３０４Ａが配置され、上流側に傾斜角度βの流路形成部３０４Ｂが配置されており、下流側の傾斜角度αが上流側の傾斜角度βより小さくなっている。
【００４４】
本実施形態のように、流路形成部３０４を高さ方向Ｈに積み重ねた構造では、導入された溶融物Ｍが、重力の影響により、流路内で高さ方向（深さ方向）Ｈに広がって流れることになるため、冷却液Ｗとの接触面積を増やすことなく、冷却を行うことが可能となる。
【００４５】
なお、上述した３つの実施形態の冷却促進装置は、一体構造である場合、既設構造物等による制約スペースに施工することは難しいが、当該冷却促進装置が分割可能な構造である場合、既設構造物を避けるように組み立てることができる。例えば、施行スペースに既設構造物として柵状に複数の柱が立っている場合、完成状態の冷却促進装置そのものが、大きすぎて柱同士の間を通らないとしても、分割された小型の部材であれば通ることが可能となる。すなわち、分割された複数の部材を柱同士の間から挿入し、それぞれ回転させる等して所定の位置に搬入し、搬入された部材同士で所定の冷却促進装置を組み立てることができる。
【００４６】
＜第四実施形態＞
図６は、本発明の第四実施形態に係る産業設備のうち、冷却液を収容したキャビティ内に設置された、冷却促進装置４０３の一部の構成を拡大して示す断面図である。本実施形態の冷却促進装置４０３では、各流路形成部４０４の天井となる板状部材（天井部分）４０６が、流路形成部４０４の内側（床側）にひだ状の複数の突起部（スリーブ）４０８を有している。本実施形態に係る産業設備の突起部４０８以外の構成については、第３実施形態に係る産業設備の構成と同様である。
【００４７】
突起部４０８は、例えば、板状部材４０６に別の複数の板状部材を取り付けることによって形成することができる。取り付ける向きについての制限はないが、例えば図６のように、互いに平行に揃うように（主面同士が対向するように）取り付けてもよいし、十字を形成するように（主面と側面が対向するように）取り付けてもよい。突起部４０８は、板状部材４０６と一体であってもよいし、別体であってもよい。本実施形態に係る産業設備の突起部４０８以外の構成については、第３実施形態に係る冷却促進装置３０３の構成と同様である。
【００４８】
突起部４０８は、溶融物の流入に伴って発生する蒸気のポケットとして機能し、蒸気が外部に逃げにくい構造を有している。各流路形成部４０４に初めて冷却液が流入した際に、突起部４０８同士の間に蒸気が溜まることになる。蒸気のポケット機能を高める上では、導入部（貫通孔）４０５の近傍の突起部４０８Ａが、他の突起部４０８Ｂよりも突出方向に長いことが好ましい。
【００４９】
このような構成においては、流路形成部４０４内は蒸気リッチの状態となり、衝撃波発生の原因である新たな蒸気の発生が起こりにくくなり、その結果として、冷却液の急な沸騰をさらに抑制することができる。
【００５０】
＜第五実施形態＞
図７は、本発明の第五実施形態に係る産業設備のうち、冷却液を収容したキャビティ内に設置された、冷却促進装置５０３の一部の構成を拡大して示す断面図である。本実施形態の冷却促進装置５０３は、各流路形成部５０４の床となる板状部材（床部分）５０６は、流路形成部の内側（天井側）の所定の位置に、ひだ状の突起部（スリーブ）５０９を有している。突起部５０９の数について制限されることはない。なお、本実施形態において、各流路形成部５０４の天井となる板状部材５０６の内側（床側）に、第４実施形態のように、ひだ状の複数の突起部を有していてもよい。本実施形態に係る産業設備の突起部５０９以外の構成については、第３実施形態に係る産業設備の構成と同様である。
【００５１】
突起部５０９は、例えば、板状部材５０６に別の板状部材を取り付けることによって形成することができる。取り付けは、板状部材の主面が溶融物の流れる方向に対して略垂直となるように、行うことが好ましい。突起部５０９は、板状部材５０６と一体であってもよいし、別体であってもよい。
【００５２】
突起部５０９は、所定の時間、溶融物Ｍの流れを仕切る犠牲材として機能するものである。例えば、図７のように、流路形成部５０４に導入された溶融物の進行方向Ｄにおいて、貫通孔５０５の直下の領域Ｒより手前に、突起部５０９が取り付けられている場合、蒸気が貫通孔５０５を通って外部に流出するのを防ぐことができる。
【００５３】
突起部５０９の材料としては、例えばシリカ、カルシウム、鉄等が挙げられる。突起部５０９の数、位置を調整することによって、流路形成部５０４ごとに割り当てられる冷却液の量を制限することができるため、短時間で高ボイドを実現でき、粗混合現象が促進されるのを防ぎ、水の急な沸騰を抑制することが可能となる。
【００５４】
突起部５０９は、溶融物に接して所定の時間が経過すると、溶融物に溶融する。溶融した突起部５０９は、溶融物を低粘性化させ、流路形成部間での拡散を促すことになるため、その後の長期冷却プロセスにおいて、有効な構成要素となる。
【００５５】
＜第六実施形態＞
図８は、本発明の第六実施形態に係る産業設備のうち、冷却液を収容したキャビティ内に設置された、冷却促進装置６０３の一部の構成を拡大して示す断面図である。本実施形態の冷却促進装置６０３は、鉛直方向Ｈにおいて最も高い位置にある流路形成部６０４のうち、天井部分となる板状部材（以下ではトッププレートと呼ぶことがある）６０６Ａの上に、貫通孔６０５の位置を避けて、被覆部材６１０Ａ（６１０）が設置されている。被覆部材６１０Ａは、ジルコニア等を含む耐熱性に優れた材料からなる。本実施形態に係る産業設備の被覆部材６１０以外の構成については、第３実施形態に係る産業設備の構成と同様である。
【００５６】
被覆部材６１０Ａが設置されていることにより、高温の溶融物Ｍが流れた場合に、トッププレート６０６Ａにアブレーション（欠損）が発生するのを防ぐことができる。キャビティ内で溶融物を薄く広げる場合には、溶融物を低粘性化するために、シリカ、カルシウム等のアルカリ性のコンクリートの層を、被覆部材６１０Ａの上に設置してもよい。
【００５７】
トッププレート６０６よりも下にある板状部材（ロウアープレート）６０６Ｂにおいて、トッププレート６０６の貫通孔６０５の位置と重なる位置にも、被覆部材６１０Ｂが設置されていることが好ましい。この場合、貫通孔６０５から落下した溶融物Ｍが、ロウアープレートに衝突することによって、そこに孔があいてしまうのを防ぐことができる。
【００５８】
＜第七実施形態＞
図９は、本発明の第七実施形態に係る産業設備のうち、冷却促進装置７０３の上面の構成を拡大して示す斜視図である。冷却促進装置７０３では、冷却液の液面がトッププレート（板状部材）７０６Ａより高い場合に備え、トッププレート７０６Ａ上に、板状の突起部（鉛直プレート）７１１が設置されている。突起部７１１の主面７１１ａは、鉛直方向と略平行となっている。突起部７１１は、トッププレート７０６と一体であってもよいし、別体であってもよい。本実施形態に係る産業設備の突起部７１１以外の構成については、第３実施形態に係る産業設備の構成と同様である。
【００５９】
トッププレート７０６Ａ上に突起部７１１が設置されていることにより、溶融物がトッププレート７０６Ａ上を流れる場合であっても、溶融物の拡散範囲が狭まっているため、粗混合現象が促進されるのを防ぎ、水の急な沸騰を抑制することが可能となる。
【００６０】
＜第八実施形態＞
図１０は、本発明の第八実施形態に係る産業設備のうち、冷却液を収容したキャビティ内に設置された、冷却促進装置８０３の一部の構成を拡大して示す断面図である。本実施形態の冷却促進装置８０３は、低融点材料からなる蓋部材８１２が、トッププレート８０６Ａの貫通孔の部分に埋め込まれるように設置されている。本実施形態に係る産業設備の蓋部材８１２以外の構成については、第３実施形態に係る産業設備の構成と同様である。
【００６１】
蓋部材８１２は、溶融物に接触すると溶ける材料で構成されているため、蓋部材８１２上を通過しようとする溶融物は、蓋部材８１２を溶かし、溶けてできた孔（貫通孔）から下の段に落下して流れてゆく。溶けないで残っている蓋部材８１２は、冷却促進装置８０３内の蒸気の出口を塞ぐ役割を果たし、冷却液の温度を高めることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１００・・・産業設備
１０１・・・収容容器
１０１ａ・・・収容容器の孔
１０２、３０２・・・キャビティ
１０２ａ・・・キャビティの底面
１０３、２０３、２１３、３０３、４０３、５０３、６０３、７０３・・・冷却促進装置
１０４、２０４、２１４、３０４、３０４Ａ、３０４Ｂ、６０４・・・流路形成部
８０４・・・流路形成部
１０４ａ、３０４ａ・・・流路形成部の底面
１０４ｂ、１０４ｃ・・・流路形成部の端部
１０５、２０５、２１５、３０５、６０５・・・導入部（貫通孔）
３０６、３０７、４０６、６０６、６０６Ａ、６０６Ｂ、７０６Ａ・・・板状部材
８０６、８０６Ａ・・・板状部材
４０８、４０８Ａ、４０８Ｂ、５０９、７１１・・・突起部
６１０、６１０Ａ、６１０Ｂ・・・被覆部材
７１１ａ・・・突起部の主面
８１２・・・蓋部材
Ｄ・・・溶融物の進行方向
Ｌ・・・流路形成部の延在方向
Ｍ・・・溶融物
Ｒ・・・貫通孔直下の領域
Ｗ・・・冷却液
【図１】
2019100604.tif 000003
【図２】
2019100604.tif 000004
【図３】
2019100604.tif 000005
【図４】
2019100604.tif 000006
【図５】
2019100604.tif 000007
【図６】
2019100604.tif 000008
【図７】
2019100604.tif 000009
【図８】
2019100604.tif 000010
【図９】
2019100604.tif 000011
【図１０】
2019100604.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月20日(2019.2.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却液が貯留されたキャビティと、前記キャビティ内の前記冷却液に浸漬して配置された冷却促進装置とを備え、
前記冷却促進装置が、水平方向に管状に延びる流路を形成する流路形成部と、前記キャビティに滴下された溶融物を前記流路形成部内に導入する導入部とを有することを特徴とする産業設備。
【請求項２】
前記キャビティに溶融物を滴下し得る収容容器をさらに備え、
前記キャビティは前記収容容器の下方に設けられ、
前記冷却促進装置は、前記キャビティ内における前記収容容器の直下に配置され、
前記収容容器から前記キャビティに滴下された前記溶融物が、前記導入部を通じて前記流路形成部内に導入されることを特徴とする請求項１に記載の産業設備。
【請求項３】
前記流路形成部を底面に平行に切断した際の断面積が、２０００ｍｍ２以上２００００ｍｍ２以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の産業設備。
【請求項４】
前記流路形成部を延在方向に垂直に切断した際の断面において、水平方向の寸法が鉛直方向の寸法の１倍以上２００倍以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の産業設備。
【請求項５】
前記導入部が、前記流路形成部の側壁のうち前記収容容器と対向する側に設けられた、貫通孔であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の産業設備。
【請求項６】
前記貫通孔が、前記流路形成部の延在方向に複数並んで設けられていることを特徴とする請求項５に記載の産業設備。
【請求項７】
前記流路形成部を複数有し、それぞれの幅方向に並んでいることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の産業設備。
【請求項８】
複数の前記流路形成部が、鉛直方向に積み重ねられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の産業設備。
【請求項９】
前記流路形成部の天井部分が、前記流路形成部の内側に複数の突起部を有していることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の産業設備。
【請求項１０】
前記流路形成部の床部分が、前記流路形成部の内側に突起部を有していることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の産業設備。
【請求項１１】
鉛直方向において最も高い位置にある前記流路形成部の上に、被覆部材が設置されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の産業設備。
【請求項１２】
鉛直方向において最も高い位置にある前記流路形成部の上に、突起部が設置されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の産業設備。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。すなわち、
（１）本発明の一態様に係る産業設備は、冷却液が貯留されたキャビティと、前記キャビティ内の前記冷却液に浸漬して配置された冷却促進装置とを備え、
前記冷却促進装置が、水平方向に管状に延びる流路を形成する流路形成部と、前記キャビティに滴下された溶融物を、前記流路形成部内に導入する導入部とを有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
（２）前記（１）に記載の産業設備は、前記キャビティに溶融物を滴下し得る収容容器をさらに備え、
前記キャビティは前記収容容器の下方に設けられ、前記冷却促進装置は、前記キャビティ内における前記収容容器の直下に配置され、前記収容容器から前記キャビティに滴下された前記溶融物が、前記導入部を通じて前記流路形成部内に導入されることが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
（３）前記（１）又は（２）に記載の産業設備において、前記流路形成部を底面に平行に切断した際の断面積が、２０００ｍｍ２以上２００００ｍｍ２以下であることが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
（４）前記（１）から（３）のいずれか一つに記載の産業設備において、前記流路形成部を延在方向に垂直に切断した際の断面において、水平方向の寸法が鉛直方向の寸法の１倍以上２００倍以下であることが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
（５）前記（１）から（４）のいずれか一つに記載の産業設備において、前記導入部が、前記流路形成部の側壁のうち前記収容容器と対向する側に設けられた、貫通孔であることが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（６）前記（５）に記載の産業設備において、前記貫通孔が、前記流路形成部の延在方向に複数並んで設けられていることが好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
（７）前記（１）から（６）のいずれか一つに記載の産業設備は、前記流路形成部を複数有し、それぞれの幅方向に並んでいてもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
（８）前記（１）から（７）のいずれか一つに記載の産業設備において、複数の前記流路形成部が、鉛直方向に積み重ねられていてもよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
（９）前記（１）から（８）のいずれか一つに記載の産業設備において、前記流路形成部の天井部分が、前記流路形成部の内側に複数の突起部を有していることが好ましい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
（１０）前記（１）から（９）のいずれか一つに記載の産業設備において、前記流路形成部の床部分が、前記流路形成部の内側に突起部を有していることが好ましい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
（１１）前記（１）から（１０）のいずれか一つに記載の産業設備において、鉛直方向において最も高い位置にある前記流路形成部の上に、被覆部材が設置されていることが好ましい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
（１２）前記（１）から（１１）のいずれか一つに記載の産業設備において、鉛直方向において最も高い位置にある前記流路形成部の上に、突起部が設置されていることが好ましい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
流路形成部１０４を底面１０４ａに平行に切断した際の断面Ｓ１の面積は、２０００ｍｍ２以上２００００ｍｍ２以下であることが好ましい。断面Ｓ１の面積が２０００ｍｍ２未満であると、溶融物Ｍを十分に冷却することが難しい。断面Ｓ１の面積が２００００ｍｍ２を超えると、冷却液と接触して粗混合する部分の割合が増加し、その結果として、水の急な沸騰が起こりやすくなる。なお、本実施形態の流路形成部の底面１０４ａは、キャビティ１０２内に流路形成部１０４を設置した際に、流路形成部１０４の内壁面のうち、鉛直方向において下側に位置する部分を意味している。