(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内表面により形成された内部室に、高温の物体を収容することが可能な容器であって、
前記内表面は、セラミックスで構成された複数の中空のセグメント部材で構成され、
各セグメント部材は、前記内表面の一部を構成する第１の面と、該第１の面と空間を介して対向する第２の面と、前記第１および第２の面をつなぐ側面とを有し、
前記第２の面および／または前記側面は、伝熱面積を抑制する形状を有することを特徴とする容器。
【請求項２】
前記第２の面および／または前記側面は、少なくとも一つの貫通孔を有することを特徴とする請求項１に記載の容器。
【請求項３】
内表面により形成された内部室に、高温の物体を収容することが可能な容器であって、
前記内表面は、セラミックスで構成された複数の中空のセグメント部材で構成され、
各セグメント部材は、前記内表面の一部を構成する第１の面と、該第１の面と空間を介して対向する第２の面と、前記第１および第２の面をつなぐ側面とを有し、
各セグメント部材は、空気よりも比熱の高い材料を含む蓄熱部を有することを特徴とする容器。
【請求項４】
前記第１の面は、前記内部室側の第１の表面と、前記空間側の第２の表面とを有し、
前記蓄熱部は、前記第１の面の前記第２の表面と接するように設置されることを特徴とする請求項３に記載の容器。
【請求項５】
前記蓄熱部は、前記セグメント部材を構成する材料よりも比熱が高い材料を有することを特徴とする請求項３または４に記載の容器。
【請求項６】
前記蓄熱部は、アルミニウムおよび／またはＢ４Ｃ（炭化ホウ素）を有することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一つに記載の容器。
【請求項７】
前記蓄熱部の前記材料は、耐熱性のある固定材によって、前記蓄熱部に保持されていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一つに記載の容器。
【請求項８】
前記固定材は、キャスタブルであることを特徴とする請求項７に記載の容器。
【請求項９】
内表面により形成された内部室に、高温の物体を収容することが可能な容器であって、
前記内表面は、セラミックスで構成された複数の中空のセグメント部材で構成され、
各セグメント部材は、前記内表面の一部を構成する第１の面と、該第１の面と空間を介して対向する第２の面と、前記第１および第２の面をつなぐ側面とを有し、
前記第２の面および／または前記側面は、伝熱面積を抑制する形状を有し、
各セグメント部材は、空気よりも比熱の高い材料を含む蓄熱部を有することを特徴とする容器。
【請求項１０】
前記セラミックスは、チタン酸アルミニウム、スピネル、窒化珪素、炭化珪素、およびサイアロンの群から選定された１または２以上の材料で構成されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一つに記載の容器。
【請求項１１】
各セグメント部材同士の間には、無機充填材料が設置されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の容器。
【請求項１２】
前記高温の物体は、溶融金属であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一つに記載の容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器に関するものであり、例えば金属または合金の溶湯等を内部に収容することが可能な容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳造法は、製品への形状付与が容易であるという特徴を有し、自動車用をはじめとする多くの機械部品を製作する上での基盤技術となっている。一般の鋳造処理工程には、鋳造材料（原料）の溶解、溶解材料（溶湯）の容器への注入、鋳造装置への容器の運搬、および溶湯を用いた鋳造装置による鋳造の各ステップが含まれる。
【０００３】
ここで、通常の場合、溶湯の運搬に使用される容器には、放熱ロスの問題が絶えず存在する。すなわち、容器中に注入された溶湯の熱は、容器の内表面〜容器の外面を介して、外部に放出される。従って、容器の運搬の間に、容器内の溶湯の温度が低下し、鋳造開始時に、所望の温度の溶湯が得られなくなってしまうという問題が生じ得る。またそのような放熱ロスは、エネルギーロスの観点から、鋳造工程全体のエネルギー効率に大きな影響を及ぼす。このような場合、鋳造開始時に、所定の温度の溶湯を得るためには、容器に注入される溶湯の温度を予め過剰に高い温度にまで加熱しておく必要が生じる。しかしながら、このような対処では、工程全体のエネルギー消費量が著しく増大してしまうからである。
【０００４】
そこでそのような容器からの放熱ロスを抑制するため、容器の内表面を構成する壁面を実質的に球形の形状とし、前記壁面を、耐熱材料で構成された複数の中空セグメント部材で構成することが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３３７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、内部に溶湯のような高温物体が収容される容器に対しては、放熱ロスの低減に対する要望が恒久的に存在する。特に、近年は、省エネルギーの観点から、より長い時間軸に対して、容器からの放熱ロスを少なくすることが必要となってきている。従って、特許文献１に記載の容器においても、放熱ロスの低減の程度は、未だ十分であるとは言い難い。
【０００７】
本発明は、このような背景の下なされたものであり、本発明では、放熱ロスをよりいっそう抑制することが可能な容器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】
【０００８】
本発明では、内表面により形成された内部室に、高温の物体を収容することが可能な容器であって、
前記内表面は、セラミックスで構成された複数の中空のセグメント部材で構成され、
各セグメント部材は、前記内表面の一部を構成する第１の面と、該第１の面と空間を介して対向する第２の面と、前記第１および第２の面をつなぐ側面とを有し、
前記第２の面および／または前記側面は、伝熱面積を抑制する形状を有することを特徴とする容器が提供される。
【０００９】
本発明による容器において、前記第２の面および／または前記側面は、少なくとも一つの貫通孔を有しても良い。
【００１０】
また、本発明では、内表面により形成された内部室に、高温の物体を収容することが可能な容器であって、
前記内表面は、セラミックスで構成された複数の中空のセグメント部材で構成され、
各セグメント部材は、前記内表面の一部を構成する第１の面と、該第１の面と空間を介して対向する第２の面と、前記第１および第２の面をつなぐ側面とを有し、
各セグメント部材は、空気よりも比熱の高い材料を含む蓄熱部を有することを特徴とする容器が提供される。
【００１１】
当該容器において、前記第１の面は、前記内部室側の第１の表面と、前記空間側の第２の表面とを有し、
前記蓄熱部は、前記第１の面の前記第２の表面と接するように設置されても良い。
【００１２】
また、当該容器において、前記蓄熱部は、前記セグメント部材を構成する材料よりも比熱が高い材料を有しても良い。
【００１３】
また、当該容器において、前記蓄熱部は、アルミニウムおよび／またはＢ４Ｃ（炭化ホウ素）を有しても良い。
【００１４】
また、当該容器において、前記蓄熱部の前記材料は、耐熱性のある固定材によって、前記蓄熱部に保持されていても良い。
【００１５】
また、当該容器において、前記固定材は、キャスタブルであっても良い。
【００１６】
さらに、本発明では、内表面により形成された内部室に、高温の物体を収容することが可能な容器であって、
前記内表面は、セラミックスで構成された複数の中空のセグメント部材で構成され、
各セグメント部材は、前記内表面の一部を構成する第１の面と、該第１の面と空間を介して対向する第２の面と、前記第１および第２の面をつなぐ側面とを有し、
前記第２の面および／または前記側面は、伝熱面積を抑制する形状を有し、
各セグメント部材は、空気よりも比熱の高い材料を含む蓄熱部を有することを特徴とする容器が提供される。
【００１７】
本発明による容器において、前記セラミックスは、チタン酸アルミニウム、スピネル、窒化珪素、炭化珪素、およびサイアロンの群から選定された１または２以上の材料で構成されても良い。
【００１８】
また、本発明による容器において、各セグメント部材同士の間には、無機充填材料が設置されていても良い。
【００１９】
また、本発明による容器において、前記高温の物体は、溶融金属であっても良い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、放熱ロスをよりいっそう抑制することが可能な容器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来の容器の概略的な断面図である。
【図２】従来の容器の内表面を構成するセグメント部材の形状を示した図である。
【図３】本発明の容器の一例の概略的な断面図である。
【図４】図３に示した容器の内表面を構成するセグメント部材の形状の一例を概略的に示した図である。
【図５】本発明による容器の概略的な断面拡大図である。
【図６】別のセグメント部材の形態の一例を概略的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明による容器の特徴的構成をより良く理解するため、まず、図１および図２を参照して、従来の容器の構成について、簡単に説明する。
【００２３】
図１には、特許文献１に記載の従来の容器１の断面図を示す。また、図２には、従来の容器１を構成するセグメント部材１０の形状を示す。
【００２４】
図１に示すように、従来の容器１は、例えば金属で構成された筐体５を有する。該筐体５の内面には、無機充填材７を介して、複数のセグメント部材１０が配列配置されており、これらのセグメント部材１０により、容器１の内表面３０が形成される。容器１の内表面３０は、容器の内部室３５を定形する。
【００２５】
さらに、容器１は、溶湯を容器１の内部室３５に注入することを可能にするため、上蓋５０を有する。上蓋５０は、容器１のその他の部分と同様に、筐体５、無機充填材７およびセグメント部材１０で構成される。上蓋５０は、公知のヒンジ機構５２等により、開閉自在に設けられ、上蓋の閉止時には、内部室３５が密閉される。
【００２６】
セグメント部材１０は、中空状のセラミックスで構成されている。また、各セグメント部材１０は、内表面３０が実質的に球形となるように相互に配置される。
【００２７】
各セグメント部材１０は、図２に示す形状を有する。ここで、図２（ａ）は、セグメント部材１０の上面図であり、（ｂ）は、矢印Ｐ１（図２（ａ）参照）の方向から見たときのセグメント部材１０の側面図であり、（ｃ）は、セグメント部材１０の底面図である。
【００２８】
図２に示すように、セグメント部材１０は、相互に平行な上面１１および底面１２と、側面１３（１３Ａ〜１３Ｅ）とを有する柱状の形状を有する。
【００２９】
前述のように、セグメント部材１０は、中空構造となっている。すなわち、セグメント部材１０の上面１１と底面１２の間は、空洞となっている。別の言い方をすれば、５つの側面１３Ａ〜１３Ｅで仕切られた内側部分は、空洞になっている。
【００３０】
上面１１および底面１２は、図２（ｂ）に示すように、図の上側に向かって湾曲しており、上方に対して凸面状になっている。この面の曲率は、複数の同一形状のセグメント部材１０を配列して、容器の内表面３０を構成した場合に、該内表面が実質的に球面となるように設計されている。また、上面１１は、図２（ａ）に示すように、五角形状となっており、長さの等しい３つの短辺ＬＵ１〜ＬＵ３と、長さの等しい２つの長辺ＬＵ４、ＬＵ５とを有する。２つの長辺ＬＵ４、ＬＵ５の間の角度θ１は、６７．４５゜であり、その他の辺の間の角度θ２は、全て１１８．１４゜である。また、長辺と短辺の長さの比は、１：１．７５である。同様に、底面１２は、五角形状となっており、長さの等しい３つの短辺ＬＤ１〜ＬＤ３と、長さの等しい２つの長辺ＬＤ４、ＬＤ５とを有する。これらの各辺とその成す角度の関係は、上面１１の場合と同様である。ただし、図２からわかるように、底面１２は、上面１１との相似形を維持したまま縮小した形状なっており、このため、セグメント部材１０の５つの側面１３は、図２（ｂ）に示すように、上面１１から底面１２に向かって傾斜している。側面１３の鉛直方向の高さは、Ｇで表されている。
【００３１】
図２（ｂ）において、各側面１３Ａ〜１３Ｅの稜線と鉛直線との成す角度θ３は、約１０゜前後である。ただし、これは一例であって、角度θ３は、２つのセグメント部材を干渉なく隣接して配置することが可能であれば、他の角度であっても良い。
【００３２】
このような形状のセグメント部材１０を、６０個、相互に縦横に配列させることにより、実質的に球面状の、容器１の内表面３０を形成することができる。
【００３３】
このような容器１では、内部室３５の容積に対して、内表面３０の表面積を比較的小さくすることができる。ここで、内表面３０の表面積が小さくなると、内部室３５に収容された溶湯と容器１が接する部分の面積が小さくなり、この部分を介して伝達する熱量も小さくなる。従って、このような容器１では、略角柱状または略円柱状の内部室を有する容器に比べて、容器からの放熱ロスを有意に抑制することができる。
【００３４】
しかしながら、前述のように、溶湯のような高温物体が収容される容器に対しては、放熱ロスのさらなる低減に関する要望が恒久的に存在する。特に、近年は、省エネルギーの観点から、より長い時間軸に対して、放熱ロスを小さくすることが必要となってきており、容器には、今まで以上の放熱ロスの低減が求められている。
【００３５】
従って、容器１においても、放熱ロスの抑制効果は、未だ十分であるとは言い難い。
【００３６】
このような背景の下、本願発明者らは、鋭意研究開発を推進し、容器からの放熱ロスをよりいっそう抑制して、省エネ効果を高めるためには、「保温性」に着目した新たな容器の設計が重要であることを見出し、本願発明に至った。
【００３７】
なお、「保温性」とは、容器の、該容器内に収容された高温物体の高温を維持する能力を表す一つの指標であり、「保温性」が高い容器ほど、容器内に収容された高温物体の温度の時間に対する低下率を小さく維持することができる。
【００３８】
また、「保温性」は、容器からの熱エネルギーの逸散のし易さを表す指標ともなり、「保温性」が高ければ高いほど、その容器は、熱エネルギーを逃がし難く、すなわち、放熱ロスが少なく、高い省エネ効果を発揮すると言うことができる。
【００３９】
簡単のため、容器を図２に示したような中空のセグメント部材のみで構成されると仮定した場合、容器の「保温性」は、便宜的に、以下の式で表すことができる：
「保温性」＝１／ΔＴ          式（１）
ここで、ΔＴ（Ｋ）は、高温物体と接する面、すなわち、セグメント部材の底面（容器の内表面）の単位時間当たりの温度変化量であり、時間ｔ１（ｓｅｃ）でのセグメント部材の底面の温度をＴ１（Ｋ）とし、時間ｔ２（ｓｅｃ）（ｔ２＞ｔ１）でのセグメント部材の底面の温度をＴ２（Ｋ）としたとき、
ΔＴ＝Ｔ１−Ｔ２                式（２）
で表すことができる。
一方、セグメント部材の底面の温度変化量ΔＴは、
ΔＴ＝ΔＱ／（ｃＳＭＳ＋ｃＡＭＡ）        式（３）
として表すことができる。ここで、ΔＱは、セグメント部材からの放熱量（Ｊ）であり、ｃＳは、セグメント部材の比熱（Ｊ／ｋｇ／Ｋ）であり、ＭＳは、セグメント部材の質量（ｋｇ）であり、ｃＡは、高温物体の比熱（Ｊ／ｋｇ／Ｋ）であり、ＭＡは、高温物体の質量（ｋｇ）である。
なお、放熱量ΔＱは、
ΔＱ＝ｋ・Ｓ・ｔ（Ｔｉｎ−Ｔｏｕｔ）        式（４）
で表すことができる。ここでｋは、セグメント部材を通る熱通過率（Ｗ／ｍ２／Ｋ）であり、δをセグメント部材の側面の高さ（ｍ）（おおよそ図２（ｂ）における長さＧ・ｃｏｓθ３に相当する）とし、λをセグメント部材の熱伝導率（Ｗ／ｍ／Ｋ）としたとき、
ｋ＝λ／δ            式（５）
で表される。
【００４０】
また、式（４）において、Ｓは、セグメント部材の伝熱面積（ｍ２）であり、ｔは、時間（ｓｅｃ）であり、Ｔｉｎは、セグメント部材の底面の温度（Ｋ）であり、Ｔｏｕｔは、セグメント部材の上面の温度（Ｋ）である。
【００４１】
伝熱面積Ｓは、図２に示すような形状のセグメント部材１０の場合、
Ｓ＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３                      式（６）
で表され、ここで、Ｓ１１は、セグメント部材の上面１１の面積（図２（ａ）において、辺ＬＵ１〜辺ＬＵ５で囲まれた領域の面積）であり、Ｓ１２は、セグメント部材の底面１２の面積である（図２（ｃ）において、辺ＬＤ１〜辺ＬＤ５で囲まれた領域の面積）。また、Ｓ１３は、セグメント部材の側面１３Ａ〜１３Ｅの伝熱面積を表し、これは、図２（ａ）に示す５つの各側面１３Ａ〜１３Ｅについて、水平方向における断面の面積を、底面１２側から上面１１側まで（すなわち長さＧにわたって）積分することにより、得ることができる。
【００４２】
式（３）において、分子の放熱量ΔＱは、「断熱性」を表す指標となり、放熱量ΔＱが小さいほど、その容器の断熱性は大きくなる。一方、分母の（ｃＳＭＳ＋ｃＡＭＡ）のうちのｃＳＭＳは、容器の「蓄熱性」を表す指標となり、ｃＳＭＳが大きいほど、その容器の蓄熱性は、大きくなる。
【００４３】
式（１）と同様に、便宜的に、「断熱性」＝１／ΔＱ、「蓄熱性」＝（ｃＳＭＳ＋ｃＡＭＡ）と表すと、式（３）は、「保温性」＝「断熱性」×「蓄熱性」と表すことができる。
【００４４】
従って、式（３）より、容器の「断熱性」を高め、および／または容器の「蓄熱性」を高めることにより、容器の温度変化量ΔＴを小さくすることができ、すなわち、容器の「保温性」を向上することができると言える。また、これにより、容器の放熱ロスを抑制して、省エネ効果を高めることができると考えられる。
【００４５】
ここで、容器の「断熱性」に関しては、放熱量ΔＱを表す式（４）、および式（５）から、セグメント部材の熱伝導率λを小さくし、側面の高さδを大きくし、および／またはセグメント部材の伝熱面積Ｓを小さくすることにより、放熱量ΔＱを小さくして、容器の「断熱性」を高めることができる。ただし、セグメント部材の側面の高さδを大きくすると、容器が大型化してしまい、運搬効率やハンドリング性の面で好ましくない。従って、容器の「断熱性」を高めるには、セグメント部材の伝熱面積Ｓをできる限り小さくすることが好ましい。
【００４６】
また、一般に、セグメント部材の底面１２の伝熱面積Ｓ１２は、容器の内表面の形状によって一義的に定まるため、あまり変化させることはできない。そこで、式（６）から、容器の「断熱性」を高めるには、セグメント部材の、特に、上面の伝熱面積Ｓ１１および／または側面の伝熱面積Ｓ１３をできる限り小さくすることが好ましいと言える。
【００４７】
一方、容器の「蓄熱性」を表す式（３）の分母の項（ｃＳＭＳ＋ｃＡＭＡ）に関して、容器に収容される高温物体の比熱ｃＡおよび質量ＭＡは、一定であると仮定することができるため、容器の「蓄熱性」は、セグメント部材の比熱ｃＳおよび質量ＭＳを大きくすることにより、大きくすることができると考えられる。
【００４８】
このような観点から、本願では、
内表面により形成された内部室に、高温の物体を収容することが可能な容器であって、
前記内表面は、セラミックスで構成された複数の中空のセグメント部材で構成され、
各セグメント部材は、前記内表面の一部を構成する第１の面と、該第１の面と空間を介して対向する第２の面と、前記第１および第２の面をつなぐ側面とを有し、
前記第２の面および／または前記側面は、伝熱面積を抑制する形状を有することを特徴とする容器が提供される（第１の発明）。
【００４９】
この構成では、式（３）における放熱量ΔＱを低減し、すなわち容器の「断熱性」を高めることができ、結果的に、容器の放熱ロスを抑制して、省エネ効果を高めることができる。
【００５０】
また、本願では、
内表面により形成された内部室に、高温の物体を収容することが可能な容器であって、
前記内表面は、セラミックスで構成された複数の中空のセグメント部材で構成され、
各セグメント部材は、前記内表面の一部を構成する第１の面と、該第１の面と空間を介して対向する第２の面と、前記第１および第２の面をつなぐ側面とを有し、
前記第２の面および／または前記側面は、伝熱面積を抑制する形状を有し、
各セグメント部材は、空気よりも比熱の高い材料を含む蓄熱部を有することを特徴とする容器が提供される（第２の発明）。
【００５１】
この構成では、容器の「断熱性」を高めることができるとともに、式（３）の分母の項（ｃＳＭＳ＋ｃＡＭＡ）、すなわち容器の「蓄熱性」を高めることができ、結果的に、容器の放熱ロスを抑制して、省エネ効果を高めることができる。
【００５２】
さらに、本願では、
内表面により形成された内部室に、高温の物体を収容することが可能な容器であって、
前記内表面は、セラミックスで構成された複数の中空のセグメント部材で構成され、
各セグメント部材は、前記内表面の一部を構成する第１の面と、該第１の面と空間を介して対向する第２の面と、前記第１および第２の面をつなぐ側面とを有し、
各セグメント部材は、空気よりも比熱の高い材料を含む蓄熱部を有することを特徴とする容器が提供される（第３の発明）。
【００５３】
この構成では、容器の「蓄熱性」を高めることができ、結果的に、容器の「保温性」を高め、省エネ効果を高めることができる。
【００５４】
以下、図面を参照して、各発明の構成をより詳しく説明する。
【００５５】
（第１の発明）
図３には、高温物体を収容することが可能な本発明による第１の容器１００の概略的な断面図の一例を示す。
【００５６】
ここで、容器に収容される高温物体は、液体であっても固体であっても良い。例えば、容器内に収容された高温物体は、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、および鉄等の金属または合金の溶湯であっても良い。なお、以下の説明では、そのような溶湯が容器に収容される場合を例に説明する。
【００５７】
容器１００は、例えばステンレス鋼のような金属で構成された筐体１０５を有する。該筐体１０５の内面には、無機充填材１０７を介して、以降に詳細を示す複数のセグメント部材１１０が配列配置されている。これらのセグメント部材１１０により、容器１００の内表面１３０が形成される。ただし、無機充填材１０７は、必ずしも必要ではない。
【００５８】
容器１００の内表面１３０は、容器の内部室１３５を形成する。従って、内表面１３０は、容器１００に収容される溶湯と直接接する。逆に筐体１０５は、これらのセグメント部材１１０および無機充填材１０７のため、溶湯とは直接接しない。なお、セグメント部材１１０は、中空のセラミックスで構成されている。
【００５９】
ここで、本願において、「セラミックス」という用語は、金属のみからなる材料および有機物のみからなる材料を除く全ての無機材料を含む材料、すなわちファインセラミックス、無機材料を含む複合材料、ならびに耐火レンガ等を含む、広い概念であることに有意する必要がある。
【００６０】
また、「中空」という用語は、前述のように、セグメント部材の上面と底面（これらは、仮想の面であっても良い）の間に、空洞を有する構造、あるいは複数の側面（これらは、仮想の面であっても良い）で仕切られた内側部分に空洞を有する構造を意味する。
【００６１】
また、図には示していないが、筐体１０５と無機充填材１０７の間、および／または無機充填材１０７とセグメント部材１１０の間には、無機繊維層等の、さらに別の層が設置されても良い。ただしそのような層は、当業者に公知であるので、ここではこれ以上説明しない。
【００６２】
この他、本発明の本質的な特徴ではないが、さらに容器１００は、溶湯を容器１００の内部室１３５に注入することを可能にするため、上蓋１５０を有する。上蓋１５０は、容器１００のその他の部分と同様に、筐体１０５、無機充填材１０７およびセグメント部材１１０で構成される。上蓋１５０は、例えば、公知のヒンジ機構１５２等により、開閉自在に設けられ、上蓋の閉止時には、内部室１３５が密閉される。別の言い方をすれば、上蓋１５０を閉止した際に、容器の内表面１３０が連続的に構成される。
【００６３】
また、図３に示した容器１００の例では、容器１００内の溶湯は、上蓋１５０を開いた状態で、開放部から外部に排出される。ただし、容器１００の適当な部位に、溶湯を外部に排出することが可能な排出口を設け、この排出口を介して、溶湯を外部に排出しても良い。
【００６４】
また、容器１００の設置状態を安定化させるため、容器１００の底面に、台座を設けても良い。
【００６５】
ここで、本発明による容器１００では、セグメント部材１１０は、容器１００の内表面１３０の一部を構成する底面と、該底面と空間を介して対向する上面と、底面および上面をつなぐ側面とを有する。また、セグメント部材１１０の上面および／または側面は、伝熱面積を抑制することが可能な形態を有するという特徴を有する。
【００６６】
以下、図４を参照して、このようなセグメント部材１１０の特徴的構成の一例について詳しく説明する。
【００６７】
図４には、容器１００の内表面１３０の構成に使用されるセグメント部材１１０の一形状を概略的に示す。図４（ａ）は、セグメント部材１１０の上面図であり、（ｂ）は、矢印Ｐ２（図４（ａ）参照）の方向から見たときのセグメント部材１１０の側面図であり、（ｃ）は、矢印Ｐ３（図４（ａ）参照）の方向から見たときのセグメント部材１１０の側面図であり、（ｄ）は、セグメント部材１１０の底面図である。
【００６８】
図４に示すように、セグメント部材１１０は、上面１１１と、底面１１２と、側面１１３（１１３Ａ〜１１３Ｅ）とを有し、前述の図２に示したセグメント部材１０と同様の柱状の形状を有する。
【００６９】
ただし、このセグメント部材１１０は、前述のセグメント部材１０とは、側面および上面の形態が大きく異なっている。
【００７０】
すなわち、セグメント部材１１０の上面１１１は、貫通孔１２０を有し、このため、セグメント部材１１０の上面１１１は、図２に示すセグメント部材１０に比べて、上面の表面積が減少している。同様に、セグメント部材１１０の側面１１３は、貫通孔１２５、１２８を有し、このため、セグメント部材１１０の側面１１３は、図２に示すセグメント部材１０に比べて、側面の表面積が減少している。
【００７１】
なお、図４において、セグメント部材１１０の側面１１３を、側面１１３Ａ（短辺ＬＵ１、ＬＤ１を含む側面）、１１３Ｂ（短辺ＬＵ２、ＬＤ２を含む側面）、１１３Ｃ（短辺ＬＵ３、ＬＤ３を含む側面）、１１３Ｄ（長辺ＬＵ４、ＬＤ４を含む側面）、および１１３Ｅ（長辺ＬＵ５、ＬＤ５を含む側面）とすると、側面１１３Ａ〜１１３Ｃは、それぞれ、２つの同一の寸法形状の貫通孔１２５を有する（図４（ｂ）参照）。また、側面１１３Ｄおよび１１３Ｅは、それぞれ、６つの同一の寸法形状の貫通孔１２８を有する（図４（ｃ）参照）。
【００７２】
図４のようなセグメント部材１１０の構造では、前述の式（６）において、Ｓ１１＋Ｓ１３の部分を小さくすることができ、伝熱面積Ｓを抑制することができる。従って、この図４に示した構造のセグメント部材２１０を組み合わせて容器を形成した場合、式（４）より、従来の容器１に比べて容器の放熱量ΔＱが有意に低下し、容器の「断熱性」を高めることができる。また、その結果、式（３）より、容器の「保温性」が高まり、容器の放熱ロスを抑制して、省エネ効果を高めることが可能となる。
【００７３】
なお、図４の例では、セグメント部材１１０の上面１１１は、中央部分に、断面が円形の大きな単一の貫通孔１２０を有する。しかしながら、上面１１１に形成される貫通孔の数、寸法、形状、および配置は、特に限られない。同様に、セグメント部材１１０の側面１１３Ａ〜１１３Ｃは、縦方向に配列された、断面が円形の同一形状の２つの貫通孔１２５を有し、側面１１３Ｄ、１１３Ｅは、断面が円形の、同一形状の６つの貫通孔１２８を有する。しかしながら、側面１１３Ａ〜１１３Ｅに形成される貫通孔の数、寸法、形状、および配置は、特に限られない。すなわち、本発明において重要なことは、図２のようなセグメント部材１０に比べて、セグメント部材１１０の上面１１１および側面１１３の表面積が減少していることであり、これが満たされる限り、貫通孔の仕様は、特に限られない。
【００７４】
さらに言えば、本発明において、セグメント部材１１０の上面１１１および側面１１３における貫通孔１２０、１２５は、必ずしも必要ではない。すなわち、本発明では、セグメント部材１１０の上面１１１および側面１１３に、伝熱面積を抑制する手段が講じられていれば良い。例えば、側面１１３を「面」形状ではなく、「柱」構造としても良い。この場合、上面１１１と底面１１２とは、複数の柱によって接続されることになる。柱の数や、太さ（断面積）、および位置は、強度的に成立する限り、特に限られない。例えば、柱の数は、上面１１１および／または底面１１２の頂点の数と同じであっても良く（すなわち図４の例では、５つ）、あるいは異なっていても良い。さらに、この場合、各「柱」の材質は、同一であっても、異なっていても良い。
【００７５】
また、例えば、側面１１３の空間部には、断熱性の高い材料が充填されていても良い。
【００７６】
同様に、もし強度構造上可能であるならば、セグメント部材１１０の上面１１１は、存在しなくても良い。この場合、式（６）においてＳ１１＝０とすることができる。
【００７７】
なお、発明者らによれば、セグメント部材１１０の最低強度を維持した状態において、セグメント部材１１０の上面１１１および側面１１３の総伝熱面積は、図２に示したセグメント部材１０の上面１１および側面１３の総伝熱面積に比べて、１％〜５０％程度低減させることができることが試算されている。ここで、側面１１３の伝熱面積は、側壁の体積に比例し、該側壁の体積は、側壁の面積に比例する。従って、ここでは、側面１１３の伝熱面積の指標として、側壁の面積を使用した。
【００７８】
例えば、図４（ａ）の構成では、断面が円形の貫通孔１２０の寸法（直径）を適正に選定することにより、上面１１１の伝熱面積を１０％〜６０％程度（例えば１２％）減少させることができる。また、図４（ｂ）、（ｃ）の構成では、断面が円形の貫通孔１２５、１２８の寸法（直径）を適正に選定することにより、側面１１３Ａ〜１１３Ｅの伝熱面積を５％〜２５％程度（例えば２４％）減少させることができる。これにより、上面１１１と側面１１３の全体で、２０％〜４０％程度（例えば２０％）の伝熱面積抑制効果が得られる。
【００７９】
図５には、筐体１０５の内面に、前述のセグメント部材１１０を配列させることにより構成された容器１００の一部の断面拡大図を示す。ただし、この図において、セグメント部材１１０の上面１１１および側面１１３の貫通孔１２０、１２５、１２８は、明確化のため示されていない。この図の例では、筐体１０５と各セグメント部材１１０の間、および各セグメント部材１１０同士の間の隙間には、無機充填材１０７が設置されている。このようなセグメント部材の配置により、実質的に球形の内表面１３０が形成される。
【００８０】
以下、本発明による容器を構成する各部材の仕様について、詳しく説明する。
【００８１】
（セグメント部材１１０）
図４に示したセグメント部材１１０では、上面１１１および底面１１２は、曲面形状を有する。しかしながら、この曲面形状は、必ずしも必要ではなく、両面は、平坦な表面であっても良い。ただし、上面または底面（特に、底面１１２）を図４に示すような曲面を有する形態とした場合、セグメント部材を配置することにより構成される容器の内表面１３０の容積を、より大きくすることができる。一方、セグメント部材１１０において、上面１１１および底面１１２が曲面ではなく平坦な面を有する場合、実質的に五角六十面体の形状の内表面１３０が形成される。また、セグメント部材１１０は、複数の異なる形状のセグメント部材を組み合わせて、略球状、または略準正多面体の形状の内表面１３０を形成しても良い。
【００８２】
さらに、本発明の容器１００において、内表面１３０の形状は、必ずしも球形または略球形である必要はない。例えば、容器の内表面１３０の形状は、円柱状および角柱状であっても良い。
【００８３】
容器１００を溶湯の収容に使用する場合、セグメント部材１１０において、少なくとも底面１１２は、溶湯と接した際に、化学的に安定な材料で構成されることが好ましい。これにより、溶湯とセグメント部材の相互反応により、溶湯中に不純物が混入して、溶湯の品質が低下するという問題を抑制することができる。また、化学的劣化による容器の破損等の問題を軽減することができる。
【００８４】
また、セグメント部材１１０の肉厚は、伝熱面積低減の観点からは、できる限り薄いことが好ましい。
【００８５】
一方、セグメント部材の極端な減肉化は、部材そのものの機械的強度が低下するため、問題である。従って、セグメント部材の肉厚は、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ程度の範囲にあることが好ましく、約３ｍｍ〜約８ｍｍ程度の範囲にあることがより好ましい。
【００８６】
セグメント部材用のセラミック材料としては、例えば、チタン酸アルミニウム、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４等）、窒化珪素、アルミナ、炭化珪素、サイアロン、およびホウ素化合物等が挙げられる（以下、これらのセラミックスを「非耐火レンガ系のセラミックス」と称する）。特に、チタン酸アルミニウム、窒化珪素は、アルミニウム溶湯に対して比較的安定であるため、容器がこの溶湯の収容に使用される場合、これらの材料を使用することが好ましい。
【００８７】
あるいは、セグメント部材用のセラミック材料として、例えば、アルミナ、マグネシア、クロミア、シリカ、炭化珪素、窒化珪素およびカルシアからなる群から選定された１または２以上の材料を含む耐火レンガを使用しても良い。ただし、耐火レンガを使用する場合、少なくとも、容器の内表面１３０を構成する底面１１２には、「非耐火レンガ系のセラミックス」を設置することが好ましい。一般に耐火レンガは強度が弱く、部分的に欠け等が生じやすいという欠点を有する。しかしながら、そのような構成とすることにより、セグメント部材の強度が向上し、例えば、脱落物により、容器の内部空間に収容した液体が汚染されるという問題を回避することができる。
【００８８】
（無機充填材１０７）
無機充填材１０７は、容器の筐体１０５と各セグメント部材１１０の間、および／または各セグメント部材１１０同士の間の隙間に設置される。
【００８９】
無機充填材１０７は、例えば、アルミナ−シリカ系の無機材料（例えばキャスタブル）であっても良い。
【００９０】
なお、無機充填材１０７の代わりに、無機繊維を含むシート材を使用しても良い。無機繊維を含むシート材は、一般に低弾性で柔軟性があるため、そのようなシート材を使用した場合、セグメント部材１１０をシート材に対して押し付けることにより、セグメント部材１１０をシート材に機械的に密着（係合）させることができる。また、キャスタブル等の不定形無機充填材を用いた場合に比べて、厚さがより均一になるため、設計容器形状との寸法誤差を小さくすることが可能となる。さらに、セグメント部材が破損した場合、そのセグメント部材は、シート材から引き抜くことにより、容易に取り外すことができる。従って、この形態では、隙間に無機充填材１０７を使用した場合に比べて、セグメント部材の交換が容易となる。なお、セグメント部材１１０をシート材に対して押し付けた状態では、十分な密着性が得られない場合、両者の間に無機接着材を使用しても良い。
【００９１】
シート材に含まれる無機繊維の材質は、特に限られず、無機繊維は、例えば、アルミナ、シリカ、またはこれらの混合物等を含んでも良い。また、シート材の形態は、特に限られず、シート材は、無機繊維からなるマット状の形態、あるいは不織布の形態など、様々な形態であっても良い。
【００９２】
（筐体１０５）
筐体１０５は、様々な態様で使用し得る。例えば、筐体１０５の外形は、図３に示すような球形に限られるものではなく、筐体は、角形等の他の外形輪郭を有しても良い。また、筐体１０５は、二重壁構造にして２つの壁の間に空気層、減圧層または真空層を設けても良い。あるいは、２つの壁の間に、断熱材層、または熱反射層を設けても良い。また、筐体の材料としては、ステンレス鋼の他、ニッケル基合金等を使用しても良い。
【００９３】
（第２の発明）
次に、本発明による第２の容器の構成について説明する。なお、第２の容器の全体的な構成は、前述の図３に示した容器１００の構成とおおよそ等しいので、第２の容器を表す図面そのものは、特に示さない。代わりに、必要な場合、前述の図３を代用して、説明を行うことにする。この場合、第２の容器を構成する各部材を、図３の容器を構成する各部材と区別するため、第２の容器を構成する各部材には、図３の各構成部材の参照符号に１００を加えた参照符号を使用するものとする。従って、例えば、第２の容器のセグメント部材は、２１０となり、第２の容器の内表面は、２３０となる。また、第２の容器は、参照符号を２００とする。
【００９４】
図６には、本発明による第２の容器２００の内表面２３０を構成する際に使用されるセグメント部材２１０の一例を概略的に示す。
【００９５】
図６に示すように、セグメント部材２１０は、図４に示したセグメント部材１１０と同様の構成を有する。すなわち、セグメント部材２１０は、中空構造となっており、相互に平行な上面２１１および底面２１２と、側面２１３Ａ〜２１３Ｅとを有し、柱状の形状を有する。また、伝熱面積を抑制するための手段として、セグメント部材２１０の上面２１１には、貫通孔２２０が設けられ、側面２１３Ａ〜２１３Ｅには、貫通孔２２５、２２８が設けられている。
【００９６】
しかしながら、このセグメント部材２１０は、前述のセグメント部材１１０とは異なり、内部に蓄熱部２４０を有するという特徴を有する。蓄熱部２４０は、蓄熱材２５０を有する。
【００９７】
図６のようなセグメント部材２１０の構造では、前述の式（６）において、Ｓ１１＋Ｓ１３の部分を小さくすることができ、伝熱面積Ｓを抑制することができる。従って、この場合、式（４）より、従来の容器１に比べて容器の放熱量ΔＱを有意に低下することができ、容器の「断熱性」を高めることができる。さらに、セグメント部材２１０の場合、蓄熱材２５０の存在により、式（３）において、分母の項（ｃＳＭＳ＋ｃＡＭＡ）の中のセグメント部材２１０の比熱ｃＳを大きくすることができ、これにより、容器の「蓄熱性」を高めることができる。
【００９８】
その結果、式（３）より、容器の「保温性」が高まり、セグメント部材１１０を使用した容器に比べて、さらに容器の放熱ロスを抑制して、省エネ効果を高めることができる。
【００９９】
ここで、「蓄熱材」２５０とは、空気よりも比熱の大きな材料の総称であることに留意する必要がある。「蓄熱材」２５０は、例えば、金属（合金を含む）、およびセラミックス等であっても良い。
【０１００】
「蓄熱材」２５０を金属で構成する場合、そのような金属は、アルミニウム、鋳鉄、鋼（合金）、マグネシウム、またはリチウム等であっても良い。また、「蓄熱材」２５０をセラミックスで構成する場合、そのようなセラミックスは、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、カルシア（ＣａＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）等であっても良い。
【０１０１】
また、「蓄熱材」２５０は、セグメント部材２１０を構成する材料と同じ材料であっても良い。そのような場合でも、式（３）において、セグメント部材２１０の重量ＭＳが増加し、容器の「蓄熱性」を高めることができるからである。しかしながら、蓄熱材２５０は、セグメント部材２１０を構成する材料よりも比熱が高い材料から選定されることがより好ましい。
【０１０２】
また、このような蓄熱材２５０の蓄熱部２４０への設置、固定方法は、特に限られない。例えば、蓄熱材２５０は、耐熱性を有する保持材に保持、担持、または埋設させることにより、蓄熱部２４０に固定しても良い。耐熱性を有する保持材としては、例えば、蓄熱材を保持する際には、流動性を有し、蓄熱材の位置を定めた後に固化するような高温用ペースト、セメント、または高温用接着材等を使用することができる。そのような保持材の一例は、キャスタブル等である。
【０１０３】
ところで、図６の例では、蓄熱部２４０は、セグメント部材２１０の底面２１２の内側（すなわち上面２１１側）全面に設置されている。しかしながら、蓄熱部２４０は、セグメント部材２１０の底面２１２の内側の一部に設置されても良い。さらに、蓄熱部２４０は、セグメント部材２１０の内部のいかなる位置に設けられても良い。ただし、通常の場合、蓄熱部２４０を底面２１２の内側（すなわち上面２１１側）に設置した場合、最も効果的にセグメント部材の蓄熱効果を高めることができる。また、蓄熱部２４０は、セグメント部材２１０の内部の他、セグメント部材２１０の側面２１３の貫通孔２２５、２２８内に設置しても良い。これにより、セグメント部材２１０の上面２１１側への伝熱をより抑制することができる。
【０１０４】
また、蓄熱部２４０に設置される蓄熱材２５０の量は、特に限られない。蓄熱材２５０の設置量は、蓄熱材２５０を設置することによる「蓄熱性」の向上効果と蓄熱材２５０を設置することによる断熱性低下（による弊害）および／または容器全体の総重量の上昇による弊害との兼ね合いで定められる。
【０１０５】
なお、蓄熱材２５０は、黒色であることが好ましい。これに対して、セグメント部材２１０の上面および／または側面２１３の内側面は、銀白色であることが好ましい。
【０１０６】
（第３の発明）
本発明による第３の発明においても、容器（第３の容器）の構成は、前述の第１の容器１００および第２の容器２００の場合と同様である。また、第３の容器を構成するセグメント部材の構成は、図６に示したセグメント部材２１０と同様である。
【０１０７】
より具体的には、第３の容器のセグメント部材は、内部に蓄熱部を有し、これにより、容器の蓄熱性を高める効果が得られる。
【０１０８】
ただし、第３の容器では、セグメント部材は、図６の上面２１１および側面２１３の貫通孔２２０、２２５、２２８のような、伝熱面積低減手段を有していない。すなわち、第３の容器のセグメント部材は、容器の断熱性を高める手段を有さない。
【０１０９】
セグメント部材がこのような構成であっても、セグメント部材には、容器の蓄熱性を高める手段が適用されているため、従来に比べて、容器の保温性をより高めることができることは当業者には明らかであろう。
【実施例】
【０１１０】
以下、本発明の実施例について説明する。
【０１１１】
（比較例１）
珪素粉末（平均粒径約１μｍ）と、窒化珪素粉末（平均粒径約１μｍ）と、ムライト粉末（平均粒径０．５μｍ）と、を重量比で６０：３０：１０となるように秤量し、これらの粉末を十分に混合した。この混合粉末に、混合粉末の重量に対して１Ｗｔ％となるように、アクリル系バインダを加え、さらに混合粉末の重量に対して２５Ｗｔ％の水を加えた。この混合液体をボールミルにより混合し、スラリーを得た。
【０１１２】
得られたスラリーを石膏型に注入し、成形体を作製した。石膏型は、上蓋付きのものであり、図２に示す形状の成形体が得られるように定形されている。また、上蓋には、未固化スラリーを排出するための排出口が設けられている。所定の肉厚に着肉後、未固化スラリーを一部排出し、排出口を石膏栓で封じ、さらに型内に残留した未固化スラリーを石膏栓に着肉させることにより、内部が中空の成形体を得ることができる。この石膏型を用いて肉厚が約３ｍｍであり、内部が中空の成形体を得た。
【０１１３】
得られた成形体を乾燥後、窒素雰囲気下、最高１４４０℃で焼成することにより、図２に示す形状のセグメント部材が得られた。
【０１１４】
なお、得られたセグメント部材において、第１の主表面の長辺（図２のＬＵ４およびＬＵ５）の長さは、５５ｍｍであり、短辺（図２のＬＵ１〜ＬＵ３）の長さは、３３ｍｍであった。第２の主表面の長辺（図２のＬＤ４およびＬＤ５）の長さは、４０ｍｍであり、短辺（図２のＬＤ１〜ＬＤ３）の長さは、２４ｍｍであった。また、肉厚は約３ｍｍであり、高さ（図２の長さＧ）は、３３ｍｍであった。
【０１１５】
このようにして得られたセグメント部材を「比較例１」に係るセグメント部材と称する。
【０１１６】
比較例１に係るセグメント部材から、厚さ２ｍｍ、直径１０ｍｍとなるようにサンプルを切り出した。このサンプルを用いて、レーザーフラッシュ法により熱伝導率を測定した（測定装置：真空理工製ＴＣ−７０００）。サンプルの熱伝導率は、８Ｗ／ｍ・Ｋ程度であった。さらに、実験の結果、この材質は、アルミニウム溶湯に濡れ難く、また、必要な強度を十分有することがわかった。
【０１１７】
（実施例１）
前述の比較例１と同様の方法により、実施例１に係るセグメント部材を製作した。ただし、実施例１では、セグメント部材の側面の伝熱面積（Ｓ１３）を低減するため、セグメント部材の側面（底面および上面を除く５面）に、φ２〜２０ｍｍの貫通孔を一箇所または複数箇所に設置した。
【０１１８】
（実施例２）
前述の比較例１と同様の方法により、実施例２に係るセグメント部材を製作した。ただし、実施例２では、セグメント部材の側面の伝熱面積（Ｓ１３）を低減するため、セグメント部材の側面（底面および上面を除く５面）を、輪郭部分（幅約５ｍｍ）を残して貫通孔とした。このため、セグメント部材の側面は、実質的に底面と上面を連結する柱形状となった。
【０１１９】
（実施例３）
前述の比較例１と同様の方法により、実施例３に係るセグメント部材を製作した。ただし、実施例３では、セグメント部材の上面の伝熱面積（Ｓ１１）を低減するため、比較例１で得られたセグメント部材の上面に、加工により、φ２０〜φ４０の貫通孔を一箇所に設置した。
【０１２０】
（実施例４）
前述の比較例１と同様の方法により、実施例４に係るセグメント部材を製作した。ただし、実施例４では、セグメント部材の上面の伝熱面積（Ｓ１１）を低減するため、比較例１で得られたセグメント部材において、上面の輪郭部分（幅約５ｍｍ）を残して貫通孔とし、実質的に上面（Ｓ１１）の無いセグメント部材を作製した。
【０１２１】
（実施例５）
実施例１に係るセグメント部材の内部空間に、蓄熱材を充填して、実施例５に係るセグメント部材を作製した。より具体的には、炭化珪素を主成分とするキャスタブルを水で混練し、実施例１で得られたセグメント部材の内部空間に、底面の第２の内表面に近接するように、キャスタブルを所定量を流し込み、蓄熱材を形成した。この際、側面の貫通孔からキャスタブルが流れ出ないようにする必要がある。そこで、予め貫通孔内の底面側半分にキャスタブルを充填した。これにより、蓄熱材をより強固に固定することができた。
【０１２２】
（実施例６）
実施例１に係るセグメント部材の内部空間に、蓄熱材を充填して、実施例６に係るセグメント部材を作製した。より具体的には、実施例１で得られたセグメント部材の内部空間において、底面の第２の内表面に近接するようにアルミニウム製ペレット（径５ｍｍ）を敷き詰め、蓄熱材とした。さらに、実施例５と同様の方法で調製したキャスタブルをペレットを覆うように流し込み、ペレットをセグメント部材の底面の第２の内表面に固定した。
【０１２３】
（実施例７）
実施例６と同様の手法により、内部に蓄熱材を有する、実施例７に係るセグメント部材を作製した。ただし、実施例７では、アルミニウム製ペレットの代わりに、銅ペレットを底面の第２の内表面に設置し、蓄熱材とした。
【０１２４】
（実施例８）
実施例６と同様の手法により、内部に蓄熱材を有する、実施例８に係るセグメント部材を作製した。ただし、実施例８では、アルミニウム製ペレットの代わりに、鋼ペレットを底面の第２の内表面に設置し、蓄熱材とした。
【０１２５】
（実施例９）
実施例５と同様の手法により、内部に蓄熱材を有する、実施例９に係るセグメント部材を作製した。ただし、実施例９では、キャスタブルに、さらに粒状および／または粉状のＢ４Ｃ（炭化ホウ素）原料を混合した。調製したキャスタブルを、実施例１で得られたセグメント部材の内部空間に流し込み、底面の第２の内表面に近接する蓄熱材を形成した。
【０１２６】
（実施例１０）
実施例５と同様の手法により、内部に蓄熱材を有する、実施例１０に係るセグメント部材を作製した。ただし、実施例１０では、キャスタブルの代わりに、水とアルミナの混合液を使用した。この混合液を、実施例１で得られたセグメント部材の内部空間に、底面の第２の内表面に近接するように流し込んだ。これにより、セグメント部材の底面の第２の内表面に、蓄熱材としてアルミナが設置された。
【０１２７】
（実施例１１）
実施例５において得られたセグメント部材において、蓄熱材で充填されていない内部空間部分に、無機断熱繊維およびアルミニウム板を充填した。これにより、蓄熱体と接するセグメント部材の底面から、セグメント部材の上面側への放射および対流による伝熱を抑制することが可能となり、蓄熱効率を高めることができるとともに、セグメント部材の断熱性を向上させることができる。
【０１２８】
（セグメント部材の評価）
以上の方法で作製された各セグメント部材を用いて、断熱性および保温性の評価を行った。
【０１２９】
断熱性の評価は、以下のように実施した。
【０１３０】
まず、各セグメント部材の側面（底面および上面を除く５面）を断熱材で被覆する。次に、セグメント部材の底面の周囲、および上面の周囲を断熱材で取り囲む。これにより、セグメント部材を外界から熱的に遮断する。この状態で、セグメント部材の底面を電熱ヒータで直接加熱してから、加熱を停止したときの、セグメント部材の底面温度（Ｔｉｎ）、上面温度（Ｔｏｕｔ）の変化を測定した。
【０１３１】
ここで、単位時間当たりにセグメント部材を通過する熱量Ｑは、ｋを熱通過率、Ｓを面積として、Ｑ＝ｋＳ（Ｔｉｎ−Ｔｏｕｔ）で表される。すなわち、セグメント部材の熱通過率ｋは、ｋ＝Ｑ／Ｓ（Ｔｉｎ−Ｔｏｕｔ）で表される。
【０１３２】
ここで、面積Ｓは、セグメント部材の所定形状により一定である。よってこの式は、通過熱量Ｑが一定であれば、（Ｔｉｎ−Ｔｏｕｔ）が大きいほど、熱通過率ｋが小さくなること、すなわち断熱性が高いことを示している。
【０１３３】
さらに、通過熱量Ｑは、電熱ヒータの消費電力から算定することができるため、これからセグメント部材の熱通過率ｋを算出することができる。
【０１３４】
そこで、セグメント部材の熱通過率ｋを断熱性の指標とした。
【０１３５】
また、断熱性の評価は、比較例１に係るセグメント部材の熱通過率値を１００としたときの、各実施例に係るセグメント部材の熱通過率の割合（以下、「熱通過率比ｋ０」という）として算出した。
【０１３６】
一方、保温性の評価は、以下のように実施した。
【０１３７】
各セグメント部材を底面側から加熱し、加熱を停止したときの、セグメント部材の底面温度（Ｔｉｎ）を測定し、底面温度（Ｔｉｎ）の低下速度を算出することにより、セグメント部材の「保温性」の評価を行なった。
【０１３８】
また、保温性の評価は、比較例１に係るセグメント部材の底面温度（Ｔｉｎ）の低下速度を１００としたときの、各実施例に係るセグメント部材の底面温度（Ｔｉｎ）の低下速度の割合（以下、「温度低下比Ｔ０」という）として算出した。
【０１３９】
その結果、実施例１〜１１に係るセグメント部材の熱通過率比ｋ０は、いずれも７０〜９５の範囲となった。このことから、本発明によるセグメント部材では、従来のセグメント部材に比べて、断熱性が向上することがわかった。
【０１４０】
また、実施例１〜１１に係るセグメント部材の温度低下比Ｔ０は、いずれも９０〜９５の範囲となった。このことから、本発明によるセグメント部材では、従来のセグメント部材に比べて、保温性が向上することがわかった。
【０１４１】
（実施例１２）
図３に示す実質的に球形状の容器を試作した。容器の外側（筐体）は、厚さ４ｍｍのステンレス鋼で構成した。なお、筐体は分割式とした。組立後のステンレス鋼筐体の寸法は、外径２５８ｍｍ、内径２５０ｍｍである。
【０１４２】
この筐体の内面に、アルミナ、シリカを主成分とする無機繊維シートを配して、さらにシートの内面に実施例１〜１１で作製した各セグメント部材を、図３に示す形態で配列配置して、容器の内表面を形成した。なお、各セグメント部材同士の間に形成される隙間にも、厚さ約１ｍｍの該無機繊維シートを設置した。
【０１４３】
このようにして構成された容器の内表面を球と想定した場合、球の半径は、約９０ｍｍであった。この容器では、約７ｋｇのアルミニウム溶湯を収容することができる。
【０１４４】
得られた容器の保温性を評価した。
【０１４５】
保温性の評価は、容器中に、初期温度約７５０℃のアルミニウム溶湯を約７ｋｇ注入し密閉した時間をゼロとし、各時間経過後の溶湯の温度を測定することにより行った。
【０１４６】
保温性の評価の結果、比較例１に係るセグメント部材で内表面を構成した容器では、１時間経過後に、アルミニウム溶湯の温度は、６７０℃〜６８０℃まで低下することがわかった。これに対して、実施例１〜１１に係るセグメント部材で内表面を構成した容器では、いずれの場合も、１時間後のアルミニウム溶湯の温度は、７００℃〜７１０℃の間であった。このことから、本発明によるセグメント部材を使用することにより、従来の容器に比べて、容器の保温性が向上することがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明は、例えば金属または合金の溶湯等を収容するための容器に利用することができる。また、本発明は、溶融金属に限らず、高温の粉体やペレット等を収容する容器にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１４８】
１      従来の容器
５      筐体
７      無機充填材
１０    セグメント部材
１１    上面
１２    底面
１３    側面
３０    内表面
３５    内部室
５０    上蓋
５２    ヒンジ機構
１００  本発明の容器
１０５  筐体
１０７  無機充填材
１１０  セグメント部材
１１１  上面
１１２  底面
１１３  側面
１２０  上面の貫通孔
１２５、１２８  側面の貫通孔
１３０  内表面
１３５  内部室
１５０  上蓋
１５２  ヒンジ機構
２１０  別のセグメント部材
２１１  上面
２１２  底面
２１３Ａ〜２１３Ｅ  側面
２２０  上面の貫通孔
２２５、２２８  側面の貫通孔
２４０  蓄熱部
２５０  蓄熱材。
【図１】
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【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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