特開 2022-183912 撹拌機及び、金属の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022183912

(43)【公開日】2022-12-13

(54)【発明の名称】撹拌機及び、金属の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C25C 7/00 20060101AFI20221206BHJP

   C25C 3/28 20060101ALI20221206BHJP

   C25C 7/06 20060101ALI20221206BHJP

【ＦＩ】

C25C7/00 302Z

C25C3/28

C25C7/06 302

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021091436

(22)【出願日】2021-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】390007227

【氏名又は名称】東邦チタニウム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】金子 拓実

(72)【発明者】

【氏名】中條 雄太

(72)【発明者】

【氏名】山本 仁

【テーマコード（参考）】

4K058

【Ｆターム（参考）】

4K058BA10

4K058BB05

4K058CB04

4K058CB05

4K058CB06

4K058CB17

4K058CB26

4K058CB27

4K058DD27

4K058DD30

(57)【要約】      （修正有）

【課題】メンテナンス性に優れ、長期間使用が可能であり、溶融塩浴を良好に撹拌できる撹拌機、及び金属の製造方法を提供する。
【解決手段】回転方向に間隔をおいて設けた複数枚の羽根部を有し、溶融塩浴中に浸漬させるインペラー２と、溶融塩浴の外部の駆動源からインペラー２に回転駆動力を伝達する回転軸部３と、回転軸部３の周囲を取り囲む軸スリーブ４と、内部にインペラー２が収容されたインペラーケース５と、インペラーケース５に回転軸部３の軸方向の外側から接続され、溶融塩をインペラーケース５内に導く吸引筒部６と、インペラー２の外周側でインペラーケース５に接続され、インペラーケース５内から溶融塩を排出させる排出筒部７とを備え、軸スリーブ４のインペラーケース５に連結されるスリーブ端部４ａに、回転軸部３を回転可能に保持する軸受部８が設けられ、軸受部８の周囲で軸方向の内側に延びる貫通孔１０が形成された撹拌機１である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶融塩浴の撹拌に使用される撹拌機であって、
回転方向に間隔をおいて設けた複数枚の羽根部を有し、溶融塩浴中に浸漬させるインペラーと、
溶融塩浴の外部の駆動源から前記インペラーに回転駆動力を伝達する回転軸部と、
回転軸部の周囲を取り囲む軸スリーブと、
内部にインペラーが収容されたインペラーケースと、
インペラーケースに回転軸部の軸方向の外側から接続され、溶融塩浴の溶融塩をインペラーケース内に導く吸引筒部と、
インペラーの外周側でインペラーケースに接続され、インペラーケース内から溶融塩を排出させる排出筒部と
を備え、
前記軸スリーブの、前記インペラーケースに連結されるスリーブ端部に、前記回転軸部を回転可能に保持する軸受部が設けられるとともに、前記軸受部の周囲で当該軸受部よりも軸方向の内側に延びる少なくとも一箇所の貫通孔が形成されてなる撹拌機。

【請求項2】

前記貫通孔が、前記スリーブ端部の周方向に互いに間隔をおいて複数箇所形成されてなる請求項１に記載の撹拌機。

【請求項3】

前記インペラーの各羽根部が、前記回転軸部の周囲で半径方向に湾曲して延びる形状を有する請求項１又は２に記載の撹拌機。

【請求項4】

前記排出筒部が前記インペラーケースに、半径方向に対して傾斜する向きで接続されてなる請求項１～３のいずれか一項に記載の撹拌機。

【請求項5】

溶融塩浴で電極を用いて電気分解を行い、第四族元素から選択される少なくとも一種を含む金属を製造する方法であって、
請求項１～４のいずれか一項に記載の撹拌機を使用する、金属の製造方法。

【請求項6】

前記金属がチタンを含む、請求項５に記載の金属の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、溶融塩浴の撹拌に使用される撹拌機及び、金属の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

周期表の第四族元素に属する金属としては、チタン、ジルコニウム、ハフニウム等がある。なかでもチタンは、高強度や耐食性等の優れた特性の故に、様々な分野の製品に使用される。そのような金属を製造するには、箔状のものを比較的低コストで得るため、溶融塩浴で電気分解を行う溶融塩電解が採用されることがある。

【0003】

溶融塩電解に関し、特許文献１には、「高温の溶融塩の組成や温度分布を均一化し、膜厚のばらつきのない炭化物被覆層を得ることができる竪型高温塩浴炉および溶融塩の攪拌方法を提供すること」を目的として、「被加工材を高温の溶融塩中に浸漬して塩浴処理を行う竪型高温塩浴炉であって、前記溶融塩を入れた容器内の底部から溶融塩の液面付近にわたって配置される、上部および下部に開口を有する筒状のケーシングと、前記ケーシング内に配置される、攪拌翼を備えた攪拌具と、前記攪拌具を回転させる動力源および駆動機構部と、を有することを特徴とする、竪型高温塩浴炉」が提案されている。

【0004】

特許文献２は、「高温の溶融物を取り扱う回転翼式ポンプに関し、特に、Ｃａ還元によるＴｉの製造方法を実施するにあたり、必要な箇所（工程）に溶融ＣａＣｌ₂を供給する際に使用される回転翼式ポンプ」について記載されたものである。具体的には、「６５０～１０００℃の高温溶融物用の回転翼式ポンプであって、ポンプ本体に複数の溶融物吐出口が設けられていることを特徴とする回転翼式ポンプ」が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０－２２２５９８号公報

【特許文献2】国際公開第２００９／０４８０２２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

溶融塩電解等で溶融塩浴の温度を均一にするため、溶融塩浴を撹拌することが望ましい場合がある。例えば、箔状のチタンを溶融塩電解で製造する場合、溶融塩浴の温度がチタンの剥離性に影響することがあり、箔状のチタンを連続的に製造するには溶融塩浴の温度が均一になることが望ましい。但し、溶融塩浴は、比較的高温に維持され、溶融塩の融点や共晶点に近い温度では粘度が高くなる。加えて、溶融塩浴の溶融塩は、高温時に濡れ性が高く、また温度が低下すると固体になって体積が変化する。そのため、溶融塩浴の撹拌に、一般的な撹拌機を使用することは困難である。

【0007】

特許文献１に記載されたものでは、「攪拌翼」の近傍で「回転軸」が支持されていないので、「攪拌翼」が溶融塩から大きな抵抗を受けた場合に「回転軸」が変形し得る。これにより、溶融塩浴の撹拌が安定しなくなることや、「回転軸」が破損することが懸念される。なお、特許文献２の「回転翼式ポンプ」は、そもそも溶融塩浴の撹拌に使用されるものではないが、この「回転翼式ポンプ」でも、「シャフト」が「インペラー」の近傍で支持されていない。

【0008】

これに対する対策としては、撹拌機の回転軸部を軸スリーブで取り囲み、軸スリーブのインペラー近傍に、回転軸部を保持する軸受部を設けることが考えられる。しかしながら、この場合、インペラーに接続された回転軸部に沿って軸スリーブ内に溶融塩が浸入する等といったように、軸スリーブ内で軸受部上に溶融塩浴の溶融塩が入り込むことが避けられない。軸スリーブ内に入り込んだ当該溶融塩は、撹拌機を溶融塩浴から引き揚げた際に固化して、そこに残留する。このことは、撹拌機のメンテナンス性を低下させる。特に、その後に浴組成の異なる溶融塩浴に撹拌機を使用する場合、軸スリーブ内から溶融塩を事前に十分に取り除く必要があり、軸スリーブ内の清掃負担が大きい。また、軸スリーブ内の溶融塩の固化物は、加熱や冷却により体積が変化するので、回転軸部や軸受部、軸スリーブ等に応力負荷を与えて撹拌機の寿命を短くするおそれがある。また、浴組成が異なる溶融塩浴にてその後の撹拌機の使用時に、軸スリーブ内に浸入した溶融塩浴の固化物が溶融しにくく、回転軸部の円滑な回転を阻害し、撹拌機の寿命を短くするという問題も生じうる。

【0009】

この発明の目的は、メンテナンス性に優れるとともに、比較的長期間にわたって使用が可能で、溶融塩浴を良好に撹拌することができる撹拌機及び、金属の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

発明者は鋭意検討の結果、軸スリーブのスリーブ端部に軸受部を設けるとともに、軸受部の周囲で当該軸受部よりも軸方向の内側に延びる少なくとも一箇所の貫通孔を形成することを案出した。これにより、インペラーが溶融塩浴から抵抗を受けても、回転軸部が軸受部で保持されているので、溶融塩浴の撹拌が安定して行われる。また、軸スリーブ及び回転軸部を溶融塩浴から引き揚げたときは、軸スリーブ内に入り込んだ溶融塩が貫通孔から良好に排出されるので、軸スリーブ内への溶融塩の残留物の発生を抑制することができる。

【0011】

この発明の撹拌機は、溶融塩浴の撹拌に使用されるものであって、回転方向に間隔をおいて設けた複数枚の羽根部を有し、溶融塩浴中に浸漬させるインペラーと、溶融塩浴の外部の駆動源から前記インペラーに回転駆動力を伝達する回転軸部と、回転軸部の周囲を取り囲む軸スリーブと、内部にインペラーが収容されたインペラーケースと、インペラーケースに回転軸部の軸方向の外側から接続され、溶融塩浴の溶融塩をインペラーケース内に導く吸引筒部と、インペラーの外周側でインペラーケースに接続され、インペラーケース内から溶融塩を排出させる排出筒部とを備え、前記軸スリーブの、前記インペラーケースに連結されるスリーブ端部に、前記回転軸部を回転可能に保持する軸受部が設けられるとともに、前記軸受部の周囲で当該軸受部よりも軸方向の内側に延びる少なくとも一箇所の貫通孔が形成されてなるものである。

【0012】

上記の撹拌機では、前記貫通孔が、前記スリーブ端部の周方向に互いに間隔をおいて複数箇所形成されていることが好ましい。

【0013】

また、上記の撹拌機では、前記インペラーの各羽根部が、前記回転軸部の周囲で半径方向に湾曲して延びる形状を有することが好ましい。

【0014】

そしてまた、上記の撹拌機では、前記排出筒部が前記インペラーケースに、半径方向に対して傾斜する向きで接続されていることが好ましい。

【0015】

この発明の金属の製造方法は、溶融塩浴で電極を用いて電気分解を行い、第四族元素から選択される少なくとも一種を含む金属を製造する方法であって、上記のいずれかの撹拌機を使用するというものである。

【0016】

この製造方法では、前記金属がチタンを含むことがある。

【発明の効果】

【0017】

この発明の撹拌機によれば、メンテナンス性に優れるとともに、比較的長期間にわたって使用が可能で、溶融塩浴を良好に撹拌することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】この発明の一の実施形態の撹拌機を示す、軸方向に沿う断面図である。

【図2】図１の撹拌機を、電解装置とともに示す断面図である。

【図3】図１の撹拌機が備えるインペラーを示す底面図及び、そのＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図4】図１の撹拌機が備える軸スリーブのスリーブ端部を示す、軸方向に沿う断面図及び、そのＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。

【図5】図１の撹拌機が備えるインペラーケースを示す、軸方向に沿う断面図及び、そのＶ－Ｖ線に沿う断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に図面を参照しながら、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１に一例として示す撹拌機１は、たとえば、図２に例示するように、溶融塩浴Ｂｍの撹拌に使用されるものである。

【0020】

電解装置５１は、この例では、溶融塩浴Ｂｍを貯留させる容器状の電解槽５２と、電解槽５２の周囲に配置されたヒータ５３と、電解槽５２内の溶融塩浴Ｂｍ中に浸漬させる陽極５４ａ及び陰極５４ｂを含む電極５４とを備える。電解装置５１はさらに、図示は省略するが、電解槽５２の上方側の開口部を覆うように配置することができる蓋体を備えることがある。また、溶融塩浴Ｂｍの浴面の上側にアルゴンガス等の不活性ガスの導入口や排気口を備えることがある。

【0021】

電解装置５１を用いた溶融塩電解では、第四族元素（チタン、ジルコニウム、ハフニウム）から選択される少なくとも一種の金属を陰極５４ｂ上に電析させる。具体的には、溶融塩浴Ｂｍの温度を、たとえば４５０℃以上に維持し、溶融塩浴Ｂｍ中に浸漬させた電極５４間に電圧を印加して、電気分解を行う。それにより、陰極５４ｂの表面に、上記の金属イオンに応じて第四族元素から選択される少なくとも一種を含む金属が析出する。チタンイオンを含む溶融塩浴Ｂｍでは、陰極５４ｂの表面に、チタン又はチタン合金等のチタンを含む金属が析出する。その結果、溶融塩浴Ｂｍで電極５４を用いた電気分解により、第四族元素から選択される少なくとも一種を含む箔状等の金属を製造することができる。なお、溶融塩浴Ｂｍの温度は、溶融塩浴に含まれる成分の融点や共晶点等を参考として適宜設定すればよい。

【0022】

溶融塩浴には、ハロゲン化アルカリ金属及び／又はハロゲン化アルカリ土類金属、ハロゲン化アルミニウムを含ませることがある。なかでも、溶融塩浴は、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ₂）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ₂）、塩化カリウム（ＫＣｌ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）、フッ化カルシウム（ＣａＦ₂）、及び塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ₃）からなる群から選択される少なくとも一種等を含むことが好ましい。

【0023】

溶融塩電解の間、電解槽５２内の溶融塩浴Ｂｍ中にて部分的に温度が変動し、温度が不均一になることがある。特に陰極５４ｂ付近の温度が高くなった場合、陰極５４ｂ上に析出した金属を、溶融塩電解の終了後に剥離させることが困難になるおそれがある。

【0024】

溶融塩浴Ｂｍ中の温度を均一にするため、継続的に又は任意の時期に断続的に、溶融塩浴Ｂｍを撹拌することが望ましい。しかしながら下記の理由に基づき、溶融塩浴Ｂｍの撹拌に、一般的な撹拌機を用いることはできない。溶融塩浴は、比較的高温に維持されるが、溶融塩の融点や共晶点に近い温度では粘度が高くなる。これにより、撹拌機の羽根部は、溶融塩から大きな抵抗力が作用し得る。また、溶融塩浴Ｂｍを塩化物やフッ化物を使用して形成した場合、溶融塩は腐食性が強いことがある。その上、溶融塩浴Ｂｍの溶融塩は、高温時に濡れ性が高く溶融塩が撹拌機の種々の部位に浸入し、また温度が低下すると固体になって体積が変化する。

【0025】

このような溶融塩浴Ｂｍを有効に撹拌するため、この実施形態の撹拌機１は、図３に示すように、回転方向に間隔をおいて設けた複数枚の羽根部２ａを有するインペラー２と、溶融塩浴Ｂｍの外部の図示しない駆動源からインペラー２に回転駆動力を伝達する回転軸部３と、回転軸部３の周囲を取り囲む軸スリーブ４と、内部にインペラー２が収容されたインペラーケース５と、インペラーケース５に回転軸部３の軸方向の外側（図１では下方側）から接続され、溶融塩浴Ｂｍの溶融塩をインペラーケース５内に導く吸引筒部６と、インペラー２の外周側でインペラーケース５に接続され、インペラーケース５内から溶融塩を排出させる排出筒部７とを備えるものとしている。なおここで、回転軸部３の軸方向の外側とは、回転軸部３の軸方向の中央部に対して軸方向に離れた側を意味し、回転軸部３の軸方向の内側とは、軸方向で回転軸部３の当該中央部に近づく側を意味する。吸引筒部６は、インペラーケース５に、軸方向で回転軸部３の当該中央部から離れた側（軸スリーブ４とは反対側）から接続されている。

【0026】

この撹拌機１は、溶融塩浴Ｂｍ中に、吸引筒部６側から少なくともインペラー２が浸漬するように配置される。なお、図２に示すように、さらに軸スリーブ４の一部が溶融塩浴Ｂｍ中に浸漬するように配置してもよい。軸スリーブ４内でモータ等の駆動源により回転する回転軸部３が、インペラー２を回転させることで、溶融塩浴Ｂｍの溶融塩が吸引筒部６内に吸引され、吸引筒部６と接続されたインペラーケース５内に流入する。インペラーケース５内に流入した溶融塩は、インペラーケース５に接続された排出筒部７を経て、そこから溶融塩浴Ｂｍ中に排出される。このような撹拌機１内への溶融塩の流入及び、撹拌機１からの流出が繰り返され、溶融塩浴Ｂｍが撹拌される。

【0027】

ここで、電解装置５１の外部に配置された駆動源からインペラー２へと軸スリーブ４内を延びる回転軸部３は、ある程度長い軸方向長さを有する。また、インペラー２は、組成や温度等によっては粘度が高くなる溶融塩から比較的大きな抵抗を受けることがある。そのような回転軸部３でインペラー２を有効に回転させるため、この実施形態では、図１及び４に示すように、軸スリーブ４の、インペラーケース５に連結されるスリーブ端部４ａに、回転軸部３を回転可能に保持する軸受部８を設ける。

【0028】

このことによれば、軸方向長さが長い回転軸部３であっても、インペラー２の近傍のスリーブ端部４ａで軸受部８によって保持されつつ回転するので、インペラー２が安定して回転し、溶融塩浴Ｂｍを良好に撹拌することができる。また、回転軸部３及びインペラー２の回転が安定することから、回転軸部３の軸方向長さを長くしても、撹拌機１の振動の発生が抑制される。その上、回転しているインペラー２に溶融塩から大きな抵抗力が作用したとしても、回転軸部３が軸受部８で保持されているので、回転軸部３の変形ないし破損を抑制することができる。

【0029】

具体的には、軸受部８は、たとえば、スリーブ端部４ａの内側に配置された環状の軸受保持部４ｂ上に配置して設けることができる。また軸受部８に挿入される回転軸部３の周囲には、筒状部材９を設けることが可能であり、この筒状部材９を軸受部８に接触させて回転軸部３を配置することができる。回転軸部３が筒状部材９で軸受部８に支持されることにより、インペラー２が適切な軸方向（高さ方向）の位置に配置され、インペラー２とインペラーケース５との接触が抑制される。但し、軸受部８及びその周囲の構造は、軸受部８で回転軸部３を回転可能に保持できれば、図示のものに限らない。

【0030】

図示は省略するが、軸スリーブ４のスリーブ端部４ａとは反対側の、駆動源側の端部にも、軸受部を設けることができる。これにより、回転軸部３及びインペラー２の回転をさらに安定させることができる。

【0031】

軸受部８の材質は、セラミックス、なかでも窒化珪素又は炭化珪素とすることが好ましい。窒化珪素や炭化珪素は、耐熱性、溶融塩に対する耐腐食性、撹拌機１の他の部材との間での耐摩耗性に優れ、また熱衝撃に強いからである。
なお、撹拌機１の他の部材の材質は、炭素鋼もしくはステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等）その他の鋼、ニッケル、ニッケル基合金、タングステン、モリブデン、タンタル又はニオブとすることが好ましい。特に好ましくはニッケル又は炭素鋼である。ニッケルや炭素鋼は、溶融塩に対して比較的腐食しにくく、コストが比較的低廉だからである。さらには、溶融塩電解で溶出しにくい（より貴な金属である）ニッケルが好ましい。

【0032】

スリーブ端部４ａに軸受部８を設けると、インペラーケース５内の溶融塩は、回転軸部３とインペラーケース５との間や、軸受部８と回転軸部３との間等から軸スリーブ４内に浸入し、軸受部８上に溜まることがある。軸受部８上に溜まった溶融塩は、撹拌機１を溶融塩浴Ｂｍから引き揚げた際に固化して、そこに付着するとともに残留し得る。そのような溶融塩の固化物を完全に除去することは容易ではなく、メンテナンス性が低下する。また、軸受部８付近の溶融塩の固化物は、その後の撹拌機１の使用に際して回転軸部３の円滑な回転を阻害し、撹拌機１の破損を招くことも懸念される。

【0033】

軸スリーブ４内で軸受部８上に入り込んだ溶融塩を容易に排出させるため、図示の実施形態では、スリーブ端部４ａに、軸受部８の周囲で当該軸受部８よりも軸方向の内側（図１では上方側）に延びる少なくとも一箇所の貫通孔１０を設けている。それにより、軸スリーブ４内の溶融塩は、撹拌機１を溶融塩浴Ｂｍから引き揚げる際に、スリーブ端部４ａの貫通孔１０から軸スリーブ４の外側に流れて排出されるので、軸受部８付近での上記の固化物の発生を抑制することができる。その結果として、撹拌機１のメンテナンス性を向上させることができるとともに、撹拌機１を長期間にわたって繰り返し使用可能になり、撹拌機１の寿命が長くなる。

【0034】

貫通孔１０は、図４に示すように、スリーブ端部４ａの周方向に互いに間隔をおいて複数箇所形成することが好ましい。周方向に複数箇所の貫通孔１０があることで、軸受部８付近の溶融塩が軸スリーブ４の外部に排出されやすくなるからである。この実施形態では、周方向に等間隔に離れた四箇所の貫通孔１０を形成しているが、貫通孔１０の個数は適宜変更され得る。貫通孔１０は、軸受部８よりも軸方向の内側に延びて軸スリーブ４を厚み方向に貫通するものであれば、その形状については特に問わない。図示の例では、各貫通孔１０はその正面視で、長方形の軸方向内側の短辺を丸めた形状としている。

【0035】

ところで、インペラー２の各羽根部２ａは、回転軸部３の周囲で、半径方向に直線状に延びる形状とすることも可能であるが、図３（ａ）に示すように、半径方向に湾曲して延びる形状を有することが好ましい。各羽根部２ａが、半径方向に延びる途中の少なくとも一部で回転方向に突出するように湾曲する形状とし、その突出する方向（図３（ａ）では時計回りの方向）にインペラー２を回転させることにより、遠心力の作用に起因して溶融塩がより一層排出されやすくなる。

【0036】

なお、この実施形態では、図３（ｂ）に示すように、回転軸部３から半径方向の外側に向かうに従い、羽根部２ａの高さ（図３（ｂ）の上下方向の長さ）が漸減する形状としている。但し、羽根部２ａの形状はこれに限らず、適宜変更することができる。

【0037】

インペラーケース５から溶融塩浴Ｂｍに排出される溶融塩が通過する排出筒部７は、図５に示すように、インペラーケース５に、半径方向に対して傾斜する向きで接続することが好適である。この実施形態では、図５（ｂ）から解かるように、回転軸部３の半径方向と排出筒部７の中心軸線とが傾斜する向きで、排出筒部７がインペラーケース５に接続されている。これにより、溶融塩がインペラーケース５から排出されやすくなり、溶融塩浴Ｂｍの撹拌がより良好に行われる。

【0038】

図示の撹拌機１では、吸引筒部６の内径を、インペラーケース５の内径よりも小さくしている。この場合、溶融塩の吸引量をより多くすることができる。また、排出筒部７の内径は、吸引筒部６の内径よりも小さくしてもよい。排出筒部７から排出される溶融塩の流速を増大させることができる。この流速の増大により、溶融塩浴Ｂｍの撹拌効率が向上しうる。

【0039】

吸引筒部６の中心軸線と排出筒部７の中心軸線とがなす角度は、この例ではほぼ直角としているが、これに限らず、鋭角又は鈍角としてもよい。また、吸引筒部６及び／又は排出筒部７は、複数本設けることもできる。

【0040】

なお図示の例では、スリーブ端部４ａの端面及び、インペラーケース５の軸スリーブ４側の端面にそれぞれ、軸スリーブ４よりも外周側に突き出るフランジ状の円板部材４ｃ及び５ａを設けている。撹拌機１を組み立てた状態で、それらの円板部材４ｃ及び５ａは互いに重なり合って位置し、回転軸部３が、円板部材４ｃ及び５ａのそれぞれの中央に形成された貫通する孔部を通過して配置される。

【0041】

電解装置５１の電解槽５２内で、撹拌機１は、たとえば図２に示すように配置することができる。撹拌機１の吸引筒部６の先端部は、電解槽５２の底部付近に位置させ、また排出筒部７は、溶融塩浴Ｂｍの浴面側で陰極５４ｂを向くように位置させることが好適である。この場合、電解槽５２の底部付近の溶融塩が、吸引筒部６から吸引され、排出筒部７から溶融塩浴Ｂｍの浴面付近に排出される。

【実施例0042】

次に、この発明の撹拌機を試作し、その性能を確認したので以下に説明する。但し、ここでの説明は、単なる例示を目的としたものであり、それに限定されることを意図するものではない。

【0043】

実施例として、図１、３～５に示す構成を備える撹拌機を用いて、図２に示すような構成を備える電解装置にて溶融塩浴を撹拌した。その際に、陰極の上端付近と下端付近にて溶融塩浴の温度を測定した。その結果、それらの温度の差は１℃以内であり、溶融塩浴の温度のばらつきを良好に抑制することができた。
また、撹拌中に撹拌機の大きな振動は発生せず、撹拌機を溶融塩浴から取り出した後において軸受部での溶融塩の固化物がほとんどなかった。撹拌機を１回当たり２４時間使用し、３０回にわたって繰り返し使用したところ、破損が生じずに問題なく使用可能であった。各回の使用前に、撹拌機を水洗した後に乾燥させることで、その前の使用で軸受部等の各部分に生じた固化物を良好に除去することが可能であった。

【0044】

比較例１として、撹拌機で撹拌をせずに、電解装置の溶融塩浴の温度を測定したところ、溶融塩浴の温度のばらつきが発生した。この温度のばらつき（陰極の上端付近と下端付近との温度差）は５℃以上であった。

【0045】

比較例２として、軸スリーブのスリーブ端部に貫通孔が形成されていないことを除いて実施例と同様の撹拌機を用いて、溶融塩浴を撹拌した。この場合、実施例１と同様に溶融塩浴の温度のばらつきを抑制することはできたが、軸受部付近の溶融塩の固化物を除去する作業負担が大きかった。また、軸受部付近の固化物を十分に除去できず、撹拌機を１５回（１回当たり２４時間）にわたって繰り返し使用したところ、軸受部付近の当該固化物に起因して、回転軸部の折れ曲がりが発生した。

【符号の説明】

【0046】

１ 撹拌機
２ インペラー
２ａ 羽根部
３ 回転軸部
４ 軸スリーブ
４ａ スリーブ端部
４ｂ 軸受保持部
４ｃ、５ａ 円板部材
５ インペラーケース
６ 吸引筒部
７ 排出筒部
８ 軸受部
９ 筒状部材
１０ 貫通孔
５１ 電解装置
５２ 電解槽
５３ ヒータ
５４ 電極
５４ａ 陽極
５４ｂ 陰極
Ｂｍ 溶融塩浴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】