(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
匣鉢内の粉体を吸引して回収する粉体吸引ノズルと、粉体吸引ノズルから吸引された粉体を輸送する輸送ラインを備えた粉体の冷却装置であって、
固定配置された粉体吸引ノズルの下方で匣鉢を移動させる匣鉢移動手段あるいは固定配置された匣鉢の上方で粉体吸引ノズルを移動させる粉体吸引ノズル移動手段を備え、
匣鉢移動手段あるいは粉体吸引ノズル移動手段は、匣鉢内の粉体を層状に吸引するために垂直方向で段階的に移動し、同一高さの水平方向で連続的に移動する移動機構を有することを特徴とする匣鉢で焼成された粉体の冷却装置。
【請求項２】
粉体吸引ノズルの先端に、長辺が匣鉢の一辺と略同一長さであるヘラ状の吸引口を有することを特徴とする請求項１記載の粉体の冷却装置。
【請求項３】
吸引口の短辺側の外側面に、気体噴出用ノズルを備えることを特徴とする請求項２記載の粉体の冷却装置。
【請求項４】
気体噴出用ノズルへ気体を供給する供給管への気体流入を制御する三方弁を備えることを特徴とする請求項３記載の粉体の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は匣鉢で焼成された粉体の冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子工業製品の原料粉体を焼成する場合には、匣鉢と呼ばれる窯道具の内部に粉体を収納して焼成が行なわれるのが一般的である（例えば、特許文献１）。工業的には所定の焼成温度カーブが形成された連続炉の一端から匣鉢を順次炉内に入れ、炉内を移動させつつ焼成を行い、他端から取り出す連続焼成が実施されている。
【０００３】
焼成炉の他端から取り出された匣鉢内の粉体は次工程の粉体回収工程で回収される。粉体回収温度は粉体により規定され、例えば、近年安全性の高い正極材として需要増加が予想されるリン酸鉄系の正極材の原料等、低酸素雰囲気での焼成が必要となる粉体は、焼成後の大気曝露温度が５０℃以下に制限されるものもある。
【０００４】
このような場合、粉体回収工程の前段に、粉体を低酸素雰囲気で冷却する長大な粉体冷却スペースまたは強力な冷却能力を有する冷却装置を設置することが必要となり、好ましくないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２９２７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は前記問題を解決し、匣鉢で焼成された粉体の冷却に際し、長大な粉体冷却スペースまたは強力な冷却能力を有する冷却装置の設置を不要とする冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明の匣鉢で焼成された粉体の冷却装置は、匣鉢内の粉体を吸引して回収する粉体吸引ノズルと、粉体吸引ノズルから吸引された粉体を輸送する輸送ラインを備えた粉体の冷却装置であって、固定配置された粉体吸引ノズルの下方で匣鉢を移動させる匣鉢移動手段あるいは固定配置された匣鉢の上方で粉体吸引ノズルを移動させる粉体吸引ノズル移動手段を備え、匣鉢移動手段あるいは粉体吸引ノズル移動手段は、匣鉢内の粉体を層状に吸引するために垂直方向で段階的に移動し、同一高さの水平方向で連続的に移動する移動機構を有することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の粉体の冷却装置において、粉体吸引ノズルの先端に、長辺が匣鉢の一辺と略同一長さであるヘラ状の吸引口を有することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の粉体の冷却装置において、吸引口の短辺側の外側面に、気体噴出用ノズルを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の粉体の冷却装置において、気体噴出用ノズルへ気体を供給する供給管への気体流入を制御する三方弁を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る匣鉢で焼成された粉体の冷却装置は、匣鉢内の粉体を吸引して回収する粉体吸引ノズルと、粉体吸引ノズルから吸引された粉体を輸送する輸送ラインを備えた粉体の冷却装置であって、固定配置された粉体吸引ノズルの下方で匣鉢を移動させる匣鉢移動手段あるいは固定配置された匣鉢の上方で粉体吸引ノズルを移動させる粉体吸引ノズル移動手段を備え、匣鉢移動手段あるいは粉体吸引ノズル移動手段は、匣鉢内の粉体を層状に吸引するために垂直方向で段階的に移動し、同一高さの水平方向で連続的に移動する移動機構を有する構成により、匣鉢内の粉体を層状に吸引する過程および輸送ラインを通過させる工程で、効率よく粉体の冷却を行うことができる。したがって、本発明によれば、従来、焼成後の匣鉢内で粉体を冷却させる場合には必要であった長大な粉体冷却スペースまたは強力な冷却能力を有する冷却装置の設置が不要となり、従来に比較して省スペースかつ省エネルギーでの粉体冷却が可能となる。
【００１２】
粉体吸引ノズルの先端に、長辺が匣鉢の一辺と略同一長さであるヘラ状の吸引口を有する請求項２記載の発明によれば、匣鉢の水平方向の移動を左右または前後の何れかに統一することができ、匣鉢移動手段の移動機構の構成を簡易化することができる。
【００１３】
吸引口の短辺側の外側面に、気体噴出用ノズルを備える請求項３記載の発明によれば、粉体吸引ノズルによる粉体吸収の途中に、該気体噴出用ノズルから匣鉢のコーナー部に気体を吹き付けて匣鉢のコーナー部に付着して残留している粉体を完全に除去することができる。
【００１４】
気体噴出用ノズルへ気体を供給する供給管への気体流入を制御する三方弁を備える請求項４記載の発明によれば、該気体噴出用ノズルからの気体噴出開始時の差圧が大きくなることを抑制し、粉体への気体噴出圧を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】粉体の冷却装置の正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】焼成炉の出口に配置された粉体の冷却装置の説明図である。
【図４】本発明の冷却装置を使用して匣鉢内の粉体を回収する方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。図１は粉体の冷却装置の正面図、図２は図１の側面図であり、各図において、１は粉体吸引ノズル、２は輸送ライン、３は匣鉢、４は気体噴出用ノズルを示している。
【００１７】
粉体吸引ノズル１は、長辺が匣鉢の一辺と略同一長さであるヘラ状の吸引口１１を有し、吸引口の短辺側の外側面に、気体噴出用ノズル４を備えている。
【００１８】
図３には、連続焼成炉６の出口に配置された粉体の冷却装置の説明図を示している。本実施形態では、図３に示すように、固定配置された粉体吸引ノズル１の下方で匣鉢を移動させる匣鉢移動手段５を備えている。
【００１９】
本実施形態では、粉体吸引ノズル１は固定配置されており、焼成工程を経て、連続焼成炉６の出口から取り出された匣鉢３が粉体吸引ノズル１の下方の所定位置で停止すると、匣鉢３の下方から匣鉢移動手段５が上昇して匣鉢３を把持する。
【００２０】
匣鉢移動手段５は該匣鉢移動手段の動きを制御する移動機構を備えている。移動機構の制御により、匣鉢３は、図４に示すように匣鉢３を垂直方向で段階的に移動し、同一高さの水平方向では連続的に移動し、匣鉢内の粉体が粉体吸引ノズル１から層状に吸引されていく。粉体は、匣鉢内から層状に吸引される際の急冷および輸送ライン２中での冷却により、冷却される。
【００２１】
粉体が、リン酸鉄系の正極材の原料等、低酸素雰囲気での焼成が必要となるものの場合は、大気曝露温度が５０℃以下に制限されている。匣鉢内の粉体温度が、連続焼成炉６の出口直後で例えば３００℃程度ある場合、匣鉢内に静置した状態で粉体温度を５０℃以下まで冷却するためには、従来、連続焼成炉６の出口側に、長大な粉体冷却スペースまたは強力な冷却能力を有する冷却装置を設置することが必要であったが、本発明では、匣鉢内の粉体を層状に吸引する過程および輸送ラインを通過させる工程で、効率よく粉体の冷却を行うことができる。このため、本発明によれば、長大な粉体冷却スペースまたは強力な冷却能力を有する冷却装置の設置が不要なり、従来に比較して省スペースかつ省エネルギーでの粉体冷却を行うことができる。
【００２２】
なお、匣鉢内の粉体を層状に吸引することなく、単に、匣鉢内に吸引圧を持つ円筒形あるいは方形のノズルを挿入して粉体を低酸素雰囲気で吸引し、粉体輸送中に冷却を行った場合には、匣鉢内の粉体が塊状のまま輸送されてしまい、満足な冷却を得られないため好ましくない。
【００２３】
匣鉢内の粉体を粉体吸引ノズル１から層状に吸引し、最後の層を吸引した後にも、匣鉢のコーナー部に粉体が付着して残留する場合には、気体噴出用ノズル４から匣鉢３内へ向けて気体を吹き付け、匣鉢のコーナー部に付着して残留している粉体を完全に除去することができる。当該構成により、粉体回収工程後の匣鉢に粉体が残留する場合に生じる問題（粉体回収率の低下による歩留まりの悪化や、残留粉体の２度焼きによる粉体品質劣化の要因となる問題）を効果的に回避することができる。
【００２４】
気体噴出用ノズル４へ気体を供給する供給管８は三方弁７に接続されており、気体噴出用ノズル４へ気体を供給しない場合にも、常時、供給管８とは別のライン９への気体を流し続け、気体噴出用ノズル４へ気体を供給時には、三方弁７の切り替えを行って供給管８への気体供給を行う構成を有している。これにより、気体噴出用ノズル４からの気体噴出開始時における急激な圧力変動を抑制し、粉体への気体噴出圧を最適化することができる。
【００２５】
なお、他の実施形態として、固定配置された匣鉢の上方で粉体吸引ノズルを移動させる粉体吸引ノズル移動手段を備え、該粉体吸引ノズル移動手段に、垂直方向で段階的に移動し、同一高さの水平方向で連続的に移動する移動機構を備える構成とすることもできる。
【符号の説明】
【００２６】
１  粉体吸引ノズル
１１  ヘラ状の吸引口
２  輸送ライン
３  匣鉢
４  気体噴出用ノズル
５  匣鉢移動手段
６  連続焼成炉
７  三方弁
８  供給管
９  ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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