(57)【要約】      （修正有）【課題】収容された粉体を熱処理するための時間を短縮することができる匣鉢の提供。【解決手段】底板１２と、底板の一方の表面の周囲を囲む側壁２２と、一方の表面に設けられる１又は複数の凸部１８を備え、凸部が設けられる位置の底板の他方の表面に、凸部に倣う形状の凹部２０が設けられており、凸部を複数備える場合には、凸部が底板中心から同心円状に配置されており、凸部の設置により匣鉢に収容された粉体と匣鉢底板との接触面積が増加し、熱伝達され易い匣鉢。【選択図】図２
2019178820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板と、
前記底板の一方の表面の周囲を囲む側壁と、
前記一方の表面に設けられる１又は複数の凸部と、を備える、匣鉢。
【請求項２】
前記凸部が設けられる位置の前記底板の他方の表面に、前記凸部に倣う形状の凹部が設けられている、請求項１に記載の匣鉢。
【請求項３】
前記凸部を複数備えており、
複数の凸部は、前記底板の中心から同心円状に配置されている、請求項１又は２に記載の匣鉢。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する技術は、匣鉢に関する。詳細には、熱処理炉で粉体を熱処理する際に被処理物である粉体を収容するために用いる匣鉢に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子工業製品の原料粉体や自動車排気ガス触媒用原料等の粉体を熱処理する際には、匣鉢と呼ばれる容器に粉体を収容して熱処理が行われる。例えば、特許文献１には、熱処理の際に粉体を収容する匣鉢が開示されている。特許文献１の匣鉢は箱状であり、平面視すると略矩形の底板と、底板に対して垂直な側壁を備えている。匣鉢の底板は、その内面及び外面のいずれも平坦になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−５９６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
匣鉢に粉体を収容して粉体を熱処理する際には、熱が伝達され易い位置にある粉体から熱処理される。すなわち、匣鉢に収容された粉体のうち、上方に位置し表面に露出する粉体は、炉内から直接熱が伝達され、また、匣鉢内の底板及び側壁等の内壁面に接触する粉体は、匣鉢を介して熱が伝達され、これらの粉体から熱処理が進行する。したがって、匣鉢に収容された粉体のうち、中心に位置する粉体には、熱処理炉内の熱が伝達され難く、熱処理されるまでに比較的に長時間を要する。すなわち、特許文献１に開示される匣鉢では、匣鉢に収容された粉体全体に亘って熱が伝達されるまでに時間がかかり、粉体全体を熱処理するために長時間を要するという問題があった。本明細書は、匣鉢に収容された粉体を熱処理するための時間を短縮することができる技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に開示する匣鉢は、底板と、底板の一方の表面の周囲を囲む側壁と、一方の表面に設けられる１又は複数の凸部と、を備える。
【０００６】
上記の匣鉢では、底板の一方の表面に凸部が設けられていることによって、匣鉢に収容された粉体と匣鉢の底板との接触面積が増加し、匣鉢に収容された粉体全体に熱が伝達され易くなる。このため、匣鉢に収容される粉体全体を熱処理する時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例に係る匣鉢の上面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。
【０００９】
（特徴１）本明細書に開示する匣鉢では、凸部が設けられる位置の底板の他方の表面に、凸部に倣う形状の凹部が設けられていてもよい。このような構成によると、底板の他方の表面に凹部が設けられていることによって、凸部が設けられた部分の底板の厚みを薄くすることができる。このため、底板の熱容量が小さくなり、熱処理炉からの熱が粉体に効率的に伝達される。このため、匣鉢に収容される粉体全体を熱処理する時間をより短くすることができる。
【００１０】
（特徴２）本明細書に開示する匣鉢は、凸部を複数備えていてもよい。複数の凸部は、底板の中心から同心円状に配置されていてもよい。このような構成によると、複数の凸部を備えることによって、粉体全体に熱が伝達され易くなる。また、複数の凸部が底板の中心に対して同心円状に配置されることによって、匣鉢に収容された粉体全体に均等に熱が伝達され易くなる。このため、匣鉢に収容される粉体全体を熱処理する時間をより短くすることができる。
【実施例】
【００１１】
以下、実施例に係る匣鉢１０について説明する。匣鉢１０は、例えば、自動車排気ガス触媒原料等の粉体（以下、単に「粉体」ともいう）を熱処理する際に用いられる。匣鉢１０は、その内部に粉体を収容した状態で熱処理炉内を搬送される。例えば、匣鉢１０は、複数の搬送ローラを備えるローラハースキルン炉内を搬送される。匣鉢１０が搬送ローラによってローラハースキルン炉内を搬送される間に、匣鉢１０内に収容される粉体が熱処理される。
【００１２】
図１及び図２に示すように、匣鉢１０は、底板１２と、側壁２２を備えている。底板１２は、金属製であり、平面視すると略正方形の板状に形成されている。本実施例では、底板１２の一辺の寸法Ｌ１は、約３００ｍｍである。底板１２の板厚は一定であり、本実施例では、約２．０ｍｍである。底板１２には、内表面１４に複数の凸部１８が設けられており、外表面１６に複数の凹部２０が設けられている。凸部１８及び凹部２０については後述する。
【００１３】
側壁２２は、底板１２の内表面１４側に突設されており、底板１２の外周を囲んでいる。側壁２２は、底板１２と同一の金属で形成されている。側壁２２の高さ方向（図２のＺ方向）の寸法Ｈ１は一定であり、本実施例では、約８０ｍｍである。側壁２２の板厚は一定であり、底板１２の板厚と同一となっている。すなわち、本実施例では、側壁２２の板厚は、約２．０ｍｍである。側壁２２と底板１２との接続部、又は隣接する側壁２２の接続部は、板の折り曲げ、あるいは溶接によって接合されている。なお、本実施例では、側壁２２の板厚と底板１２の板厚は同一であるが、異なっていてもよい。また、側壁２２の板厚及び底板１２の板厚は、２．０ｍｍに限定されるものではない。匣鉢１０内には、例えば、側壁２２の高さ方向の寸法Ｈ１の約１／３の高さまで粉体を収容することができる。粉体を収容する高さを、側壁２２の高さ方向の寸法Ｈ１の約１／３以下にすることによって、粉体が匣鉢１０外に飛び出すことを抑制できる。
【００１４】
凸部１８及び凹部２０について説明する。凸部１８は、半球状であり、底板１２の内表面１４に設けられている。すなわち、凸部１８は、高さ方向（図２のＺ方向）に突出しており、本実施例では、中心部の最も突出する部分（以下、凸部１８の高さ方向の寸法Ｈ２ともいう）は約１０ｍｍである。凸部１８の高さ方向の寸法Ｈ２は、側壁２２の高さ方向の寸法Ｈ１の１／９〜１／６であることが好ましい。上述したように、粉体は、側壁２２の高さ方向の寸法Ｈ１の約１／３の高さまで収容される。このため、凸部１８の高さ方向の寸法Ｈ２を側壁２２の高さ方向の寸法Ｈ１の１／９〜１／６とすることによって、凸部１８の上端は、粉体が収容される高さの１／３〜１／２の位置に配置される。凸部１８の高さ方向の寸法Ｈ２を側壁２２の高さ方向の寸法Ｈ１の１／９以上とすることによって、凸部１８の全面で粉体と接触し、凸部１８を効率的に利用して粉体と底板１２との接触面積を大きくすることができる。これによって、匣鉢１０内に収容された粉体のうち、中心に位置する粉体まで熱を伝達し易くすることができる。このため、匣鉢１０に収容された粉体全体に熱が伝達される時間を短くでき、粉体を熱処理する時間を短縮することができる。また、凸部１８の高さ方向の寸法Ｈ２を側壁２２の高さ方向の寸法Ｈ１の１／６以下とすることによって、底板１２に凸部１８及び凹部２０を製造し易くすることができる。
【００１５】
凸部１８は、匣鉢１０の内表面１４上に複数設けられており、複数の凸部１８は、匣鉢１０を平面視したとき（図２の＋Ｚ方向から−Ｚ方向に向かって見たとき）、底板１２の中心から同心円状に均等に配置されている。本実施例では、７個の凸部１８が設けられている。詳細には、底板１２の中心部に凸部１８が１個配置されており、中心部に配置される凸部１８から均等な距離に６個の凸部１８が配置されている。６個の凸部１８は、周方向に一定の間隔を空けて配置されている。底板１２に複数の凸部１８を設けることによって、匣鉢１０に収容された粉体全体に亘って熱を伝達し易くすることができる。また、複数の凸部１８を底板１２の中心から同心円状に配置することによって、匣鉢１０に収容された粉体全体に均等に熱を伝達し易くすることができる。なお、本実施例の凸部１８は半球状であるが、このような構成に限定されない。凸部は、匣鉢１０に収容された粉体との接触面積が大きくなるように底板１２の内表面１４に設けられていればよく、その形状は特に限定されない。
【００１６】
凹部２０は、凸部１８が設けられる位置の外表面１６側に設けられており、凹部２０の形状は、凸部１８に倣う形状となっている。上述したように、底板１２の板厚は一定である。すなわち、凹部２０及び凸部１８が設けられる部分の板厚は、凹部２０及び凸部１８が設けられていない平坦な部分の板厚と略同一となっている。したがって、本実施例では、凹部２０及び凸部１８が設けられる部分の板厚は、約２．０ｍｍである。底板１２に凹部２０が設けられることによって、凸部１８の板厚を凸部１８が設けられていない平坦な部分の板厚と同一にできる。匣鉢１０は金属製であるため、金型を利用したプレス加工によって凸部１８及び凹部２０を成形することができる。また、凸部１８を設けた部位の底板１２の板厚が厚くならないため、底板１２の熱容量が大きくなることを回避することができ、熱処理炉からの熱を粉体全体に効率良く伝達することができる。
【００１７】
また、凹部２０は、底板１２の外表面１６を下方から上方に向かって見たとき（図２の−Ｚ方向から＋Ｚ方向に向かって見たとき）、底板１２の外表面１６全体の３〜１０％となるように設けることが好ましい。底板１２の外表面１６に設けられる凹部２０が少ないと、底板１２に設けられる凸部１８も少なくなり、匣鉢１０に収容された粉体全体に亘って熱を伝達し難くなる。凹部２０が底板１２の外表面１６の３％以上となるように設けられることによって、底板１２に設けられる凸部１８が少なくなることを抑制できる。また、底板１２の外表面１６の平坦な部分の面積が小さいと、匣鉢１０が搬送ローラ上を搬送される際に蛇行し易くなる。凹部２０が底板１２の外表面１６の１０％以下となるように設けられることによって、底板１２の外表面１６の平坦な部分の面積が小さくなることを抑制できる。このため、匣鉢１０が熱処理炉内で蛇行することを抑制することができる。
【００１８】
上述したように、匣鉢１０は金属製である。このため、熱処理後に粉体を匣鉢１０から回収する際に、粉体が匣鉢１０の表面から剥がれやすい。このため、粉体の回収率を向上させることができる。
【００１９】
本実施例の匣鉢１０は、凸部１８及び凹部２０を備えていることによって、収容した粉体全体を短時間で熱処理できると共に、熱処理中に粉体が匣鉢１０の外に飛び出すことを抑制することができる。熱処理前の粉体は、水分を含んでいることが多い。従来の匣鉢では、底板の内表面全体が平坦となっている（すなわち、凸部１８が設けられていない）ため、上方に位置し表面に露出する粉体には熱が伝達され易い一方、中心に位置する粉体には熱が伝達され難い。このため、上方に位置する粉体が乾燥した後で、中心に位置する粉体に含まれる水分が蒸発する。このとき、中心に位置する粉体に含まれる水分が急激に蒸発すると、その粉体の上方に位置する乾燥した粉体が舞い上がり、匣鉢の外に飛び出すことがある。本実施例の匣鉢１０は、底板１２に凸部１８を備えることによって、粉体全体に短時間で熱が伝達される。このため、熱処理中に、表面に位置する粉体と中心に位置する粉体との間で温度差が生じ難くなり、表面に位置する粉体が乾燥した後で中心に位置する粉体に含まれる水分が蒸発することを抑制することができる。このため、粉体が匣鉢１０の外に飛び出すことを抑制することができる。また、本実施例の匣鉢１０は、中心に位置する粉体に含まれる水分の蒸発により粉体が飛び出す現象が生じ難いため、従来の匣鉢と比較して、側壁２２に対して高い位置まで粉体を収容できる。このため、匣鉢１０はより多くの粉体を一度に収容することができ、熱処理の生産性を高めることができる。
【００２０】
なお、本実施例では、底板１２に合計７個の凸部１８が設けられているが、このような構成に限定されない。凸部１８は、匣鉢１０に収容された粉体全体に熱が伝達され易い位置に配置されていればよく、凸部１８が配置される数や配置位置は特に限定されない。例えば、底板１２の中心部に配置される１個の凸部１８から均等な位置に、６個より多くの凸部１８が設けられていてもよいし、６個より少ない凸部１８が設けられていてもよい。また、凸部１８の位置は、匣鉢に収容される粉体の位置に合わせて配置してもよい。通常、匣鉢に粉体を収容する際には、匣鉢の上方から匣鉢の中心部に粉体を落下させる。この場合には、粉体の上面は、匣鉢の底板の中心部のほうが周辺部より盛り上がった状態となる。例えば、このように粉体を収容する場合には、匣鉢の底板の周辺部より中心部に凸部１８を多く配置してもよい。一方、匣鉢の周辺部のほうが中央部より盛り上がった状態となるように粉体が匣鉢に収容される場合には、匣鉢の中央部より周辺部に凸部１８を多く配置してもよい。また、本実施例の匣鉢１０の底板１２は略正方形であったが、例えば、底板は略円形であってもよいし、略長方形や略楕円形であってもよい。
【００２１】
また、本実施例の匣鉢１０は、金属製であったが、このような構成に限定されない。例えば、セラミック等の耐火物で成形されていてもよい。匣鉢を耐火物で成形する場合には、例えば、型を用いて匣鉢を成形することによって、底板に凸部を有する匣鉢を成形することができる。
【００２２】
また、本実施例の匣鉢１０は、収容した粉体を熱処理する際に、ローラハースキルン炉内を搬送ローラによって搬送されるが、このような構成に限定されない。匣鉢１０内に粉体を収容した状態で熱処理炉内に匣鉢１０を投入することによって、匣鉢１０内の粉体を熱処理できればよく、熱処理炉の種類は限定されない。
【００２３】
以上、本明細書に開示の技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２４】
１０：匣鉢
１２：底板
１４：内表面
１６：外表面
１８：凸部
２０：凹部
２２：側壁
【図１】
2019178820.tif 000003
【図２】
2019178820.tif 000004