JPH09504998A - コンベヤーベルト又は受けドラム上の溶融物又は過飽和溶液を凝固するための超音波の使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、固体の過飽和溶液又は過冷却溶融物内での結晶化又は沈殿を開始及び／又は促進及び／又は制御する方法の間発に関する。この方法でしばしば直面する問題は、凝固又は結晶化の工程時間を正確に管理できないこと又はこの工程が十分な凝固又は結晶化をさせるほど長く続かないということである。本発明によれば、過冷却溶融物又は過飽和溶液は、ベルトシステムのコンベヤーベルトに運ばれる前、又はコンベヤーベルト上に放出される間、又はドラム容器に運ばれる前、又はドラム容器の中に注ぎ込まれる間に超音波にさらされる。

Description

【発明の詳細な説明】 コンベヤーベルト又は受けドラム上の溶融物又は 過飽和溶液を凝固するための超音波の使用 本発明は一般に、溶融物に含まれる又は過飽和溶液の形で存在する固体物質の 凝固及び／又は分離に関する。 溶融物又は過飽和溶液を冷却し、凝固する装置や方法は長い間知られている。 この場合には溶融物及び過飽和溶液は、所望により適切な大きさに細分すること ができる適当な厚さのウエブの形で取込みドラム又はコンベヤーベルト上に凝固 された物質が堆積するような方法で取込みドラム（可能なら冷却すべきである） 上に又は受け取りコンベヤーベルト上に分配される。 好ましくは、取込みドラム又はコンベヤーベルト上への運搬は扱いやすいペレ ットの形で一部ずつ行われる。同様に、コンベヤーベルトの取込みドラム上への 分配は、ストリップ（strips）で行われてもよく、この場合には凝固された物質 は所望の長さに容易に切断できるストリップの形で利用されるだろう。この種の 方法とこの目的のために使用される装置の例はＤＥ２９４１８０２Ｃ２、ＤＥ３ ４２１６２５Ｃ２及びＤＥ３８１３７５６Ｃ１に記載されている。 さらに、溶融物又は溶液内での結晶化工程の開始及び／又は促進のために超音 波を用いることはＵＳ−Ａ−３５１３２１２及びＥＰ−００５４３２８Ａ１にお いて知られている。 しかしながら、過冷却溶融物又は過飽和溶液を結晶化及 び／又は凝固させるための周知の方法の場合には、望まれかつ要求されるぴった りの正確な時間に、取込みドラム又は受け取りコンベヤーベルト上でかかる結晶 化又は凝固を達成すること、又は短期間のうちに取込みドラム又は受け取りコン ベヤーベルト上で分配された溶融物又は溶液の結晶化又は凝固を十分に進行させ 又は完全に達成することは、問題であるということがわかっている。 それゆえに、本発明の目的は前述の欠点を克服し、異なる溶融物又は溶液が時 間と量の点において正確に調節された状態のもとに結晶化又は凝固されるように 処理されることを可能にすることである。 過冷却溶融物又は過飽和溶液を超音波にさらすことによって固体物質の過冷却 溶融物又は過飽和溶液中の固体物質の結晶化又は分離を開始及び／又は促進及び ／又は制御する方法が、溶融物又は溶液がコンベヤーシステムのコンベヤーベル ト上に運ばれる前、又はコンベヤーシステムのコンベヤーベルト上で受け取られ る間、又は取込みドラム上に分配される前、又は取込みドラム上で受け取られる 間に適応されるという、本発明による方法によってこの目的は達成される。 本発明が適応されうる溶融物又は溶液の例は、ＣａＣｌ₂、ＭｇＣｌ₂及びＡｌ₂ （ＳＯ₄）₃の溶液及びろう又はイオウの溶融物である。溶融物又は溶液はさら に浮遊物質を含んでもよい。溶融物又は溶液はまた、多成分系でもよい。かかる 溶融物又は溶液の最高温度は好ましくは摂氏５００度、特に摂氏３５０度である 。 ここで使われている“コンベヤーシステムのコンベヤーベルト上に又は取込み ドラム上に分配される前に”という文章は、過冷却溶融物又は過飽和溶液がかか るコンベヤーシステム又はドラムシステム中に常に存在する分配装置から出てく る前、つまり通常、分配装置とコンベヤーベルト又は取込みドラム間の空隙中に 出てくる前の、短時間に、溶融物又は溶液を超音波の作用にさらすことを意味す る。 ここで使われている“コンベヤーベルト又は取込みドラム上で受け取られる間 に”という文章は超音波をコンベヤーベルト又は取込みドラム上で作用させるこ とを意昧する。これは例えば周知の、又は工業用に利用できる超音波源をコンベ ヤーベルト又は取込みドラムと好適に組合せることで達成されうる。さらに、か かる超音波源の電力は、利用できる電力及び／又は溶融物又は溶液とそれらの材 料組成物の処理量に適応しなければならないことも当然のことである。しかしな がら、これは単純な予備テストによって、特別な出費なしで決定することができ る。 本発明を以下の図を参照することによってより詳細に説明する。 図１は取込み手段としてのコンベヤーベルトと、溶融物又は溶液に作用する超 音波を有する、凝固システムの全体図を示したものである。 図２は図１と同様のシステムの全体図であるが、超音波の作用にさらされる溶 融物又は溶液の一部の流れも示したものである。 図３は受け取り手段としての取込みドラムと溶融物又は 溶液に作用する超音波を有する凝固システムの全体図を示したものである。 図４は一部の流れのみに作用する超音波を有するシステムの詳細図を示したも のである。 図５はパイプシステム内に設置された超音波源の断面図を示したものである。 図６は超音波源をコンベヤーベルトと組合せるための装置の部分図を示したも のである。 図７は多数の超音波作用を有する装置の概略図を示したものである。 図８は超音波反射器を使用する超音波源の装置の概略図を示したものである。 そして 図９は複数の面から作用する超音波を有する装置の概略図を示したものである 。 図１は溶融物又は溶液からの固体物質を結晶化又は凝固するための全システム を示したものである。加熱及び冷却するために適応され、かつ攪拌器を含む容器 は、参照数字１で示され、所望により容器内で冷却してもよい溶液又は溶融物を 含有する。参照数字２は容器１から材料を制御運搬するための制御及び分配シス テムを示したものである。過冷却器によって、溶融物又は溶液は所望の要求され る温度にさらに冷却してもよい。超音波の使用のために与えられる装置は参照数 字４で示される。図示されたシステムは接続パイプ５の部分に取りつけられた、 工業用に利用できる超音波源であることができる。数ワットから数キロワットの 異なる電力で、数キロヘルツから数百キロヘルツの間 の範囲の異なる周波数を有する超音波源が例えば商標名“SONOPLUS”によって知 られている。図１で図示された装置の場合では、溶融物又は溶液がコンベヤーベ ルト８の上に分配される前に、温度平衡状態を確立するために役立つ帰り管６が さらに設けられている。 溶融物又は溶液は、分配装置７によってコンベヤーシステムＡのコンベヤーベ ルト８上へ運ばれる。もし分配装置７が好適に設計されているなら、分配は部分 的に、又はストリップ又は層の形で行われてもよい。コンベヤーシステムＡは、 コンベヤーベルト８のためのガイド及び駆動ローラー９，９′、コンベヤーベル ト８上で運ばれかつ凝固されている溶融物又は溶液を取り除くための除去装置１ ０、所望により剥離剤でコンベヤーベルト８を被覆するための装置、及び冷却液 用のトラフ１１、冷却システム１２及び再循環システム１３を含むコンベヤーベ ルト８のための冷却装置を有する。 図２は、容器１から運ばれた溶融物又は溶液の一部の流れが超音波の作用にさ らされていることを除いて、図１と同様の全体システムを示すものである。この 目的のために冷却器３と超音波源４が設置されたバイパス管１４が、管５に加え て設けられている。 溶融物又は溶液の一部分だけを超音波作用にさらすという本発明の方法は、結 晶化又は凝固の程度又は時間の調整をさらに正確に達成することを可能にする。 図３は、コンベヤーシステムの代わりに取込みドラムが、分配装置７によって 分配された溶融物又は溶液を受け取 るために使われることを除いて、図１と同様の全体システムを示すものである。 その他は図１及び図２と同じ参照番号が使われている。この図では、取込みドラ ムは溶融物又は溶液を受け取り、図１で示されたものと同じ装置によって冷却さ れる。取込みドラムの場合でも、図２で図示されているように一部の流れだけを 超音波の作用にさらすことが同様に可能であるということが理解される。 図４では、一部の流れだけを超音波の作用にさらすように意図されたバイパス 管の設備が詳細に図示されている。超音波源は再び参照番号４で示され、図１の 過冷却器３に相当する上流過冷却ライン１６によって先行される。図示された装 置は、さらに弁１７，１７′及び１７″を含む。 図５は、超音波源４がエルボ１７、特にガラスエルボによって、パイプシステ ム−図示せず−の中に設置された装置の断面図を示したものである。超音波源４ の接続フランジ及び／又は接続片は、それぞれ参照番号１８及び１９で示されて いる。 図６は、溶融物又は溶液がコンベヤーベルト８上に置かれた後にだけ、超音波 の作用にさらされる本発明の一具体例を示す。図１及び図２に示されるように、 コンベヤーベルト８は、トラフ１１内の液体によって冷却されるので、コンベヤ ーベルト８はトラフ１１内の冷却液の表面に接触しなければならない。これは、 適切なプレス装置によって又はコンベヤーベルト８の底面に対して冷却液を噴射 することによって簡単な方法で達成することができる。超音波源４はこの場合、 トラフ１１内の冷却液に配置され、それ は完全な組合せを保証する。 超音波が１点だけでなく、連続した２点で、超音波伝達装置２０及び２１によ って作用する装置を図７に概略的に示す。この装置は早期に離れた地点での多数 の核形成を可能にする。 図８は、超音波反射器２２が超音波伝達装置のヘッド２３の反対側に配置され 、それによって超音波が反射され、かくして超音波の高度な利用が達成できるこ とを除いて、図５の装置と同様の超音波源４がパイプシステムの中に設けられて いる装置の断面図を示すものである。 図９は、三つの超音波源２４，２５及び２６による、１点での多数の超音波暴 露設備を有する装置の概略図を示したものである。この装置は、低電力の超音波 伝達装置で操作でき、なおかつ、一定のかなり限定された区域で高い効果を達成 できるという利点を提供する。これは順に、超音波の出力が狭い区域又は少ない 量でまとめられ、又は集中することを可能にする。 過冷却された溶融物を受け取りコンベヤーベルト又は取込みドラム上へ運ぶ代 わりに、本発明による方法は、ある場合には−特に素早く結晶化した溶融物の場 合には−溶融物を超音波にさらしている間、凝固点よりわずかに上の点まで冷却 された溶融物を運ぶこと及びコンベヤーベルト又は取込みドラムの上に置かれた 溶融物を急速に過冷却することを可能にする。それゆえ、分配装置から出てくる 前に、いかなる早すぎる、不適当な溶融物の凝固も安全に防ぐことが可能なので ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．取込みドラム上に分配される前又は取込みドラム上に受け取られる間、又 は取込みドラム又はコンベヤーベルト上の過冷却溶融物または過飽和溶液を受け 取るために意図されたコンベヤーシステムのコンベヤーベルト上に分配される前 又はそのコンベヤーベルト上で受け取られる間に、過冷却溶融物又は過飽和溶液 を超音波の作用にさらすことによって固体物質の過冷却溶融物又は過飽和溶液中 での結晶化を開始及び／又は促進及び／又は制御するための方法の使用。 ２．過冷却溶融物又は過飽和溶液が、取込みドラム又はコンベヤーベルト上で 一部ずつ受け取られる請求の範囲第１項による方法の使用。 ３．過冷却溶融物又は過飽和溶液を受け取るための取込みドラム又はコンベヤ ーシステムのコンベヤーベルトが冷却されている又はさらに冷却されることを特 徴とする請求の範囲第１項又は第２項による方法の使用。 ４．多数の超音波暴露が、別々の地点で又は集中する１点で行われる請求の範 囲第１項から第３項のいずれかによる方法の使用。 ５．溶融物又は溶液が浮遊物質を含有する前記請求の範囲のいずれかによる方 法の使用。 ６．溶融物の一部の流れが過冷却される、又は溶液の一部の流れが過冷却され る前記請求の範囲のいずれかによる方法の使用。 ７．溶融物がコンベヤーベルト又は取込みドラムと接触 する時にだけ過冷却される、コンベヤーシステムのコンベヤーベルト上に又は取 込みドラム上に溶融物が受け取られる間、溶融物を超音波にさらすことを特徴と する請求の範囲第１項〜第６項のいずれかによる方法の使用。