(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム酸化物及び還元剤を含むブリケットを収容する収容部と、冷却することでブリケットから蒸発したマグネシウムが析出し、析出した該マグネシウムを回収する回収部と、をそれぞれ備える複数のレトルトと、
前記複数のレトルトのうち一つのレトルト内の前記ブリケットに太陽光を集光する集光ユニットと、
前記複数のレトルトを載置した状態で、前記集光ユニットにより集光された太陽光が前記複数のレトルトの一つのレトルトに照射されるように駆動するステージと、
を、備える、マグネシウム還元炉。
【請求項２】
前記複数のレトルトが、前記ステージ上に周状に配設され、前記集光ユニットにより集光された太陽光が、前記ステージの駆動により順次に照射される、請求項１に記載のマグネシウム還元炉。
【請求項３】
前記ステージを駆動する駆動部と、該駆動部を制御する制御部とを、備えている、請求項１又２に記載のマグネシウム還元炉。
【請求項４】
前記レトルトは、収容部となる二重管からなる第１のレトルト部と、回収部を含む第２のレトルト部と、を備えている、請求項１又２に記載のマグネシウム還元炉。
【請求項５】
前記第１のレトルト部は、内管部と外管部を有し、該内管部と該外管部との間は真空にされる、請求項４に記載のマグネシウム還元炉。
【請求項６】
前記内管部の内側にルツボが収容されるとともに、該ルツボに前記ブリケットが収容される、請求項５に記載のマグネシウム還元炉。
【請求項７】
前記外管部は、前記太陽光が入射する入射窓部と反射鏡とを備えている、請求項５又は６に記載のマグネシウム還元炉。
【請求項８】
前記反射鏡は、前記外管部の表面に形成されている、請求項７に記載のマグネシウム還元炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化マグネシウムの還元に好適な太陽光を用いたマグネシウム還元炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明者等により、非常用の電池としてマグネシウム燃料電池が開発され、実用化されている（特許文献１参照）。マグネシウム燃料電池は、マグネシウムと空気（酸素）とを燃料とする電池である。
【０００３】
マグネシウム燃料電池の負極ではマグネシウム（Ｍｇ）が、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）に酸化される。この酸化マグネシウムを還元すれば、再びマグネシウム燃料電池の負極材料として使用できる。
【０００４】
従来から、マグネシウムは、鉱物由来の酸化マグネシウムを、電解法やピジョン法のような熱還元法により還元することで精錬されている。ピジョン法においては、石炭を熱源とする精錬法が行われている。
【０００５】
ピジョン法では、石炭を熱源とするので二酸化炭素（ＣＯ２）の排出量が多く、環境に好ましくない。そこで、熱源を太陽光とした太陽炉を用いてマグネシウムを還元する還元炉が開発されており、特許文献２及び特許文献３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２３４７９９号公報
【特許文献２】特開２０１４−１３３９１７号公報
【特許文献３】特開２０１４−１３３９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来方式の太陽炉では、反応容器のレトルト内に収容される酸化マグネシウムと還元剤とからなるブリケットにおいて、太陽炉によるブリケットの加熱に温度ムラが生じることがあった。その場合、ブリケットの一部からマグネシウムが蒸発し、レトルトの耐熱ガラスの冷えた内面にマグネシウム蒸気が蒸着されることがあった。
【０００８】
この場合、マグネシウム蒸気がガラス内面に付着して曇りが生じることにより、レトルトの光透過性が劣化する。また、ブリケットが一定サイズを超えて大きくなると、ブリケット内に温度差が生じて、部分的に発生したマグネシウム蒸気がブリケットの上部、つまりルツボの出口で固体化することがあった。この場合には、ルツボの出口付近の流路を詰まらせて還元反応を劣化させるので、還元反応が円滑に進まない。
【０００９】
さらに、一日の内、途中で天気が曇る場合に、一日単位で還元する大型のレトルトでは還元効率が低下し、また、ブリケットに照射される光は熱に変換されて１２００℃超の高温になるが、輻射により熱がレトルトの外部に放射され、エネルギー効率が低下するという課題があった。
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成により複数のレトルト内の酸化マグネシウムを所定の時間で順次に還元することができるマグネシウム還元炉を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のマグネシウム還元炉は、マグネシウム酸化物及び還元剤を含むブリケットを収容する収容部と、冷却することでブリケットから蒸発したマグネシウムが析出し、析出したマグネシウムを回収する回収部と、をそれぞれ備える複数のレトルトと、複数のレトルトのうち一つのレトルト内のブリケットに太陽光を集光する集光ユニットと、複数のレトルトを載置した状態で、前記集光ユニットにより集光された太陽光が複数のレトルトの一つのレトルトに照射されるように駆動されるステージと、を備える。
【００１２】
上記構成において、複数のレトルトがステージ上に周状に配設され、前記集光ユニットにより集光された太陽光が、前記ステージの駆動により順次に照射されてもよい。
本発明のマグネシウム還元炉は、好ましくは、ステージを駆動する駆動部と該駆動部を制御する制御部を備えている。
レトルトは、好ましくは、収容部となる二重管からなる第１のレトルト部と、回収部を含む第２のレトルト部と、を備えている。第１のレトルト部は、好ましくは内管部と外管部を有し、内管部と外管部との間は真空にされ、該内管部の内側にルツボが収容される。ルツボ内にブリケットが収容されてもよい。
外管部は、好ましくは、太陽光が入射する入射窓部と反射鏡とを備えている。反射鏡は、外管部の表面に形成されてもよく、好ましくは、外管部のルツボに対向する表面に形成される金属膜からなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数のレトルトの各収容部にブリケットを小分けするために分散して収容し、一つのレトルト内のブリケットに対し集光ユニットで集光した太陽光を照射し、回収部を冷却することにより、日照時間のバラツキ等に依存することなく、個々のレトルトで効率良く酸化マグネシウムを還元することができるマグネシウム還元炉を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるマグネシウム還元炉の構造の一例を模式的に示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉに沿った断面図である。
【図２】レトルトを示す模式的な断面図である。
【図３】ルツボと係止部との関係を模式的に示し、（Ａ）はルツボの斜視図、（Ｂ）はルツボの挿入時のII-IIに沿った断面図、（Ｃ）はルツボが係止部に載置されたときのII-IIに沿った断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、レトルトの製作の一例を示す模式的な断面図である。
【図５】本発明によるマグネシウム還元炉の変形例１を示す図である。
【図６】図５の第１のレトルト部の上部側の拡大断面図である。
【図７】本発明によるマグネシウム還元炉の変形例２を模式的に示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のII−IIに沿った断面図である。
【図８】本発明によるマグネシウム還元炉の変形例３を模式的に示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のIII−IIIに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明によるマグネシウム還元炉１の構造の一例を模式的に示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩ−Ｉに沿った断面図、図２はレトルト５を示す模式的な断面図である。
図１に示すように、マグネシウム還元炉１は、マグネシウム酸化物及び還元剤を含むブリケット２を収容する収容部３と、冷却されることでブリケット２から蒸発したマグネシウムを析出し析出したマグネシウムを回収する回収部４と、をそれぞれ備える複数の、本例では８個のレトルト５と、複数のレトルト５のうち一つのレトルト内のブリケット２に太陽光を集光する集光ユニット６と、複数のレトルト５を載置した状態で、集光ユニット６により集光された太陽光が複数のレトルト５の一つのレトルトに照射されるように駆動されるステージ７と、を、備えている。ステージ７は、駆動部８と駆動部８を制御する制御部９により駆動される。
【００１６】
図１では、複数のレトルト５が、ステージ７上に周状に配設される場合を示している。複数のレトルト５には、集光ユニット６により集光された太陽光が、ステージ７の駆動により順次に照射される。マグネシウム還元炉１は、大凡１時間程度の短時間で還元ができる量のブリケット２に太陽光を順次に照射できればよい。本実施形態では、太陽光の照射時間が一日８時間と見積り、８個のレトルト５を配置するようしたが、レトルトの本数は、集光ユニット６の大きさやブリケット２の体積等により適宜に設定すればよい。レトルト５の本数を増やす場合には、集光ユニット６を複数設け、各集光ユニット６の下方に複数のレトルト５を配設してもよい。この場合、複数の集光ユニット６や複数のレトルト５は、二次元に配置してもよい。
【００１７】
後述するように、レトルト５ａ〜５ｈが回転する（図１（Ｂ））場合には、本発明のマグネシウム還元炉１は、回転式（リボルバー式）のマグネシウム還元炉となる。
【００１８】
集光ユニット６は、太陽光を集光するためにレトルト５の上方に設けられており、レンズ又は放物面鏡、楕円面鏡、多平面鏡等の凹面鏡を用いることができる。レンズとしては、フレネルレンズを好適に用いることができる。フレネルレンズは金型で作製でき、凸レンズよりも小型で且つ軽量であり、金型で作製できるので低コストという利点がある。集光ユニット６は、図示しない支持部により固定され、太陽光の回動角度に対応して追尾できるよう配置されている。
【００１９】
図２に示すように、レトルト５ａは、収容部３となる第１のレトルト部１１と、回収部４となる第２のレトルト部１２と、第１のレトルト部１１及び第２のレトルト部１２とを接続する接続部１３と、から構成されている。
【００２０】
第１のレトルト部１１は、ルツボ１５が収容される内管部１６と、ルツボ１５を内管部１６に保持する係止部１７と、外管部１８と、内管部１６と外管部１８との接合部１９と、内管部１６と外管部１８と接合部１９により囲まれる空間からなる真空保持部２１と、を備えている。第１のレトルト部１１は、耐熱ガラスからなり、例えば石英ガラスを用いることができる。
【００２１】
第１のレトルト部１１は、二重管構造、所謂魔法瓶の構造と同様の構造を有している。つまり、内管部１６と外管部１８と接合部１９との間の空間２１は真空に保持されている。
【００２２】
ルツボ１５は、第１のレトルト部１１と同様、石英ガラス等の耐熱ガラスにより形成することできる。ルツボ１５は、第１のレトルト部１１に形成される係止部１７により固定される。係止部１７は、石英ガラス等の耐熱ガラスからなり、石英ガラスからなる丸棒が第１のレトルト部１１に固定されている。
【００２３】
ルツボ１５の一例について説明する。
図３は、ルツボ１５と係止部１７との関係を模式的に示し、（Ａ）はルツボ１５の斜視図、（Ｂ）はルツボ１５の挿入時のII-IIに沿った断面図、（Ｃ）はルツボ１５が係止部１７に載置されたときのII-IIに沿った断面図である。
図３（Ａ）に示すように、ルツボ１５は、係止部１７側に鍔部１５ａが設けられた略Ｕ字状の石英管からなり、鍔部１５ａには、９０°毎に係止部１７よりも大きい切欠部１５ｂが形成されている。ルツボ１５の固定は、ルツボ１５を第１のレトルト部１１に挿入する際に、ルツボ１５の切欠部１５ｂが係止部１７を通過した後（図３（Ｂ）参照）で、ルツボ１５を回転して、鍔部１５ａの切欠部１５ｂ以外の箇所が係止部１７で支持されるようにして行うことができる（図３（Ｃ）参照）。
【００２４】
ルツボ１５内に収容されるブリケット２は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）とフェロシリコン（ＦｅＳｉ）とを混合したものである。酸化マグネシウムは、使用済みのマグネシウム燃料電池から回収することができる。さらに、酸化マグネシウムは、ドロマイト鉱石（ＣａＭｇ（ＣＯ３）２）のような鉱物由来の原料を用いてもよい。ドロマイト鉱石を用いた場合には、マグネシウムにカルシウムが添加された難燃性マグネシウムを得ることができる。
【００２５】
冷却部２２は、第１のレトルト部１１のルツボ１５からの蒸発したマグネシウム蒸気２７が冷却される箇所であり、空気、水、油等により冷却される。
【００２６】
第２のレトルト部１２は、接続部１３側の一端１３ａが開放されかつ回収部４側が閉じた略Ｕ字状のステンレス製などの金属管からなる。第２のレトルト部１２の回収部４には、この回収部４を冷却する冷却部２２が配設されている。
【００２７】
第２のレトルト部１２の回収部４側には、第１のレトルト部１１及び第２のレトルト部１２の内部を真空排気するための図示しない真空引き用配管が接続されてもよい。真空引き用配管には、図示しない開閉のための開閉弁、真空ポンプ等からなる真空排気装置が接続されてもよい。
【００２８】
接続部１３は、第１の接続用金具２４と第二の接続用金具２５とから構成されている。第１の接続用金具２４は、リング状の管２４ａの外周部にリング状のナットとなる雌ネジ部２４ｂを備えている。第２の接続用金具２５は、リング状の管２５ａの外周部にリング状のボルトとなる雄ネジ部２５ｂを備えている。第１のレトルト部１１の端部１１ａがリング状の管２４ａに挿入され、端部１１ａの最外周面が、雌ネジ部２４ｂの内周面に当接する。第２のレトルト部１２の凸部１２ａがリング状の管２５ａに挿入され、凸部１２ａの最外周面が、雄ネジ部２５ｂの内周面に当接する。
【００２９】
接続部１３は、ルツボ１５からの輻射熱がレトルト５ａの冷却部２２側に到達しないように、断熱の作用を有している。
【００３０】
第１のレトルト部１１と第２のレトルト部１２は以下のように接続される。
第１のレトルト部１１は、第１の接続用金具２４に挿入される。
次に、第２のレトルト部１２は、第２の接続用金具２５に挿入される。
次に、第１のレトルト部１１の左端部と第２のレトルト部１２の右端部との間に金属パッキン２６が挿入され、ボルトとナットが螺合されて、第１のレトルト部１１と第２のレトルト部１２とが金属パッキン２６により気密を保持するように接続される。
【００３１】
第２のレトルト部１２の右端部には、金属パッキン２６が挿入される図示しない溝部を備えていてもよい。金属パッキン２６は、真空フランジ用の銅（Ｃｕ）等により形成されたパッキンを用いることができる。
【００３２】
図４（Ａ）〜（Ｃ）は、第１のレトルト部１１の製作の一例を示す模式的な断面図である。
図４（Ａ）に示すように、予め係止部１７となる石英部材を設けた内管部１６となる第１の石英管３１の左端部に、外管部１８となる第２の石英管３２を、酸水素バーナにより溶接する。この溶接により、接合部１９が形成され、内管部１６と外管部１８とからなる第１のレトルト部１１の二重管部が形成される。第２石英管３２には、真空引きをするための真空引き用配管３３が接続されている。この状態では、二重管部は未だ真空に保持されていない状態である。
次に、図４（Ｂ）に示すように、真空引き用配管３３の端部に図示しない真空排気装置を接続し、二重管部を真空排気しながら、真空引き用配管３３の所定箇所を酸水素バーナにより封じることにより真空引き用配管３３に封止部３４を形成し、内管部１６と外管部１８との間の空間を真空にして、真空保持部２１（図２参照）を形成することができる。
次に、図４（Ｃ）に示すように、第１の石英管３１の左端部を、第１の接続用金具２４に当接する面となる端部１９ａを形成する。これにより、第１のレトルト部１１製作できる。
【００３３】
本発明のマグネシウ還元炉１は、図２に示すように、第１のレトルト部１１のルツボ１５に収容されたブリケット２が、太陽光の集光ユニット６による集光で１２００℃〜１４００℃に加熱されることにより、ブリケット２から酸化マグネシウムがフェロシリコンにより還元されて、マグネシウム蒸気２７が発生し、このマグネシウム蒸気２７が第２のレトルト部１２の回収部４で固化してマグネシウム２８に還元される。
【００３４】
ブリケット２の寸法は、約１時間程度でマグネシウム２８が蒸発するように設定されている。レトルト５ａのブリケット２の還元が終了すると、次にレトルト５ｂのブリケット２が還元される。同様にして、レトルト５ｃ〜５ｈのブリケット２がこの順、つまり順次に還元される。
【００３５】
酸化マグネシウムとフェロシリコンとの還元反応を、下記（１）式に示す。
２ＭｇＯ＋Ｓｉ→２Ｍｇ＋ＳｉＯ２        （１）
【００３６】
上記したレトルト５ａ〜５ｈは、駆動部８により大凡１時間毎に集光ユニット６の焦点に移動する。駆動部８は、大凡１時間毎に集光ユニット６の焦点に移動する共に、太陽光を追尾するようにステージ７が駆動される。各レトルト５ａ〜２ｈへの太陽光の照射時間は、晴天である場合には、所定の時間毎に行うことができる。さらに、天候による太陽光の強度変動に応じて、各レトルト５ａ〜５ｈへの太陽光の照射時間を、各レトルト５ａ〜５ｈ毎に調整してもよい。
【００３７】
本発明のマグネシウム還元炉１を赤道で稼働する場合には、太陽光はほぼ９０°方向から入射するので、マグネシウム還元炉１は、東西方向に太陽を追尾すればよい。
【００３８】
駆動部８を制御する制御部９は、コンピュータ、駆動部８を制御するソフトウェア及び太陽追尾のソフトウェア等により構成されている。太陽追尾のソフトウェアにより経度や緯度を設定すれば、太陽光を集光ユニット６によりレトルト５ａ〜５ｈ毎に集光することができる。
【００３９】
本発明のマグネシウム還元炉１によれば、晴天時一日に入射する８〜１０時間前後の太陽光を、順次レトルト５ａ〜５ｈに大凡一時間毎に照射して、レトルト５ａ〜５ｈ内のブリケット２内の酸化マグネシウムを、マグネシウム２８に効率良く還元することができる。
【００４０】
これにより、寸法的に合理性が成り立つ大凡直径１０ｍ前後の太陽炉で、熱還元に最適な内径３０ｃｍ前後のレトルト５ａ〜５ｈを、ほぼ１時間毎に還元することにより、高効率で酸化マグネシウムをマグネシウム２８に還元できる。一本のレトルト５ａの還元時間は大凡一時間であり、曇ったときでもマグネシウムの還元がゼロではなく、数本のレトルトの還元も十分に可能となり、効率的に酸化マグネシウムの還元反応を促進できる。
【００４１】
具体的には、レトルト５ａのサイズが大きくなるとレトルト５ａ内に温度ムラが発生し、マグネシウム蒸気２７がルツボ１５の出口で固体化し、マグネシウム蒸気２７の流路を詰まらせるが、レトルト５を複数個設け、小分けにすることでそれを防ぎ、効率良く酸化マグネシウムの還元反応を促進することができる。
【００４２】
（マグネシウム還元炉の変形例１）
図５は、本発明によるマグネシウム還元炉１の変形例１を示す図であり、図６は、図５の第１のレトルト部５１の上部側の拡大断面図である。
図５に示すマグネシウム還元炉４０の第１のレトルト部５１が、図２の第１のレトルト部１１と異なるのは第１のレトルト部５１に反射鏡４６を備えている点である。他の構成は、図２に示すレトルト５ａと同じであるので説明は省略する。
【００４３】
図６に示す第１のレトルト部５１においては、太陽光が入射する入射窓部４７と、反射鏡４６とを備えている。反射鏡４６は、外管部１８の入射窓部４７以外の領域に設けられている。つまり、反射鏡４６は、第１のレトルト部５１のルツボ１５に対向する外管部１８の表面に形成される金属膜からなる。反射鏡４６の金属膜は、メッキや蒸着により形成することができる。
【００４４】
このように、第１のレトルト部５１を用いたマグネシウム還元炉４０にあっては、第１のレトルト部５１に反射鏡４６を備えることにより、ルツボ１５から輻射される熱を反射鏡４６で反射して再びルツボ１５に戻すことができるので、熱損失を低減させることができる。また、太陽光が入射する入射窓部４７は、常に太陽光が照射されるので、マグネシウム蒸気２７等で曇らない構造である。
【００４５】
集光ユニット６により太陽光エネルギーを熱に変換する効率は高く、還元用のルツボ１５に直接太陽光を集光することにより、従来のピジョン法、つまり外部加熱と伝熱によりルツボを加熱する場合よりも、格段にエネルギー効率が向上する。特に、太陽光を一次エネルギーして考える場合、集光をレンズや反射鏡などで行い、５０００倍から１万倍に集光することで、容易に高効率で１３００℃から２０００℃に９０％超の効率で熱エネルギーに変換できる。
【００４６】
さらに、ピジョン法は真空状態で還元することが必須であり、この条件は熱エネルギーが失われる、つまり損失である対流、伝熱、輻射の内、対流及び伝熱の二つの損失をほぼ完全に防止できる。本発明によれば、上記した反射鏡４６を設けることにより、さらに輻射損失を無くすことができる。これにより、本発明によれば、ピジョン法の効率を大幅に改善することができる。
【００４７】
本発明によれば、複数のレトルト５の各収容部３にブリケット２を分散、つまり小分けして収容し、一つのレトルト内のブリケット２に対し、集光ユニット６で集光した太陽光を照射し、回収部４を冷却することにより、日照時間のバラツキ等に依存することなく、個々のレトルト５ａ〜５ｈで効率良く酸化マグネシウムを還元することができる。
【００４８】
（マグネシウム還元炉の変形例２）
図７は、本発明によるマグネシウム還元炉１の変形例２を模式的に示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のII−IIに沿った断面図である。
図７に示すマグネシウム還元炉５０が、図１に示すマグネシウム還元炉１と異なるのは、２個の集光ユニット６ａ、６ｂを設け、レトルト５ａ〜５ｐを１６個配設できるステージ７とした点である。２個の集光ユニット６ａ、６ｂは、レトルト５ａ及び５ｉの上部に配設されている。他の構成は、図１に示すマグネシウム還元炉１と同様であるので、説明は省略する。
【００４９】
図７に示すマグネシウム還元炉５０では、右側の集光ユニット６ａにより、レトルト５ａ〜５ｈの８個が順に加熱されて酸化マグネシウムが還元される。同時に、左側の集光ユニット６ｂにより、レトルト５ｉ〜５ｐの８個が順に加熱されて酸化マグネシウムが還元される。
これにより、各レトルトの還元時間を、図１のマグネシウム還元炉１と同様に１時間とすると、図７に示すマグネシウム還元炉５０では、８時間で１６個のレトルト５ａ〜５ｐ内の酸化マグネシウムの還元を行うことができる。
【００５０】
（マグネシウム還元炉の変形例３）
図８は、本発明によるマグネシウム還元炉１の変形例３を模式的に示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のIII−IIIに沿った断面図である。
図８に示すマグネシウム還元炉６０が、図１に示すマグネシウム還元炉１と異なるのは、４個の集光ユニット６ａ〜６ｄを設け、レトルト５を１６個配設できるステージ７とし、さらに、レトルト搬送部６５を設けた点である。４個の集光ユニット６ａ〜６ｄは、レトルト５ａ、５ｉ、５ｅ、５ｍの上部にほぼ９０度毎に配設されている。他の構成は、図１に示すマグネシウム還元炉１と同様であるので、説明は省略する。
【００５１】
図８に示すマグネシウム還元炉６０では、４個の集光ユニット６ａ〜６ｄによりレトルト５が加熱される。右側の集光ユニット６ａにより、レトルト５ａ〜５ｄの４個が順に加熱されて酸化マグネシウムが還元される。同時に、左側の集光ユニット６ｂにより、レトルト５ｉ〜５ｌの４個が順に加熱されて酸化マグネシウムが還元される。
【００５２】
さらに、手前側の集光ユニット６ｃにより、レトルト５ｅ〜５ｈの４個が順に加熱されて酸化マグネシウムが還元される。奥側の集光ユニット６ｄにより、レトルト５ｍ〜５ｐの４個が順に加熱されて酸化マグネシウムが還元される。
これにより、各レトルトの還元時間を図１に示すマグネシウム還元炉１と同様に１時間とすると、図８に示すマグネシウム還元炉６０では、４時間で１６個のレトルト５ａ〜５ｐ内の酸化マグネシウムを還元することができる。
【００５３】
次に、還元の終了した１６個のレトルト５ａ〜５ｐは、レトルト搬送部６５により、ステージ７の外部に搬送される。そして、次の還元を行うためのブリケットを収容したレトルト５が、レトルト搬送部６５によりステージ７に配設される。上記の最初と同様の４時間の加熱を繰り返すことにより、次の４時間で１６個のレトルト５内の酸化マグネシウムの還元が行われる。ここで、搬送時間を短くするために、レトルト搬送部６５を複数設けてもよい。
【００５４】
従って、各レトルト５の還元時間を図１のマグネシウム還元炉１と同様に１時間とすると、図８に示すマグネシウム還元炉６０では、８時間で３２個のレトルト５内の酸化マグネシウムを還元することができる。
【００５５】
図１に示すマグネシウム還元炉１では集光ユニットが１個であり、８時間で８個のレトルト５ａ〜５ｈ内の酸化マグネシウムを還元するのに対して、図７に示すマグネシウム還元炉５０では、集光ユニット６の個数が２個で、１６個のレトルト５内の酸化マグネシウムを還元することができる。
さらに、図８に示すマグネシウム還元炉６０では、集光ユニット６の個数が４個で、３２個のレトルト５内の酸化マグネシウムを還元することができる。つまり、還元処理できるレトルト５は、集光ユニット６に比例して増大させることができる。
【００５６】
大凡の目安として、レトルト５の個数をｎ（ここで、ｎは２以上）とすれば、集光ユニット６の個数は、ｍ（１≦ｍ＜ｎ）とすればよい。
【００５７】
本発明のマグネシウム還元炉１、４０によれば、複数のレトルト５の各収容部３にブリケット２を分散、つまり小分けして収容し、一つのレトルト内のブリケット２に対し、集光ユニット６で集光した太陽光を照射し、回収部４を冷却することにより、日照時間のバラツキ等に依存することなく、個々のレトルト５ａ〜５ｈで効率良く酸化マグネシウムを還元することができる。
【００５８】
本発明のマグネシウム還元炉５０、６０によれば、さらに、複数の集光ユニット６を設けることにより還元処理するレトルト５の個数を増大して、効率良く酸化マグネシウムを還元することができる。
【００５９】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６０】
１、４０、５０、６０：マグネシウム還元炉
２：ブリケット
３：収容部
４：回収部
５、４５ａ：レトルト
６：集光ユニット
７：ステージ
８：駆動部
９：制御部
１１、５１：第１のレトルト部
１２：第２のレトルト部
１２ａ：端部
１３：接続部
１５：ルツボ
１５ａ：鍔部
１５ｂ：切欠部
１６：内管部
１７：係止部
１８：外管部
１９：接合部
１９ａ：端部
２１：真空保持部
２２：冷却部
２４：第１の接続用金具
２４ａ：リング状の管
２４ｂ：雌ネジ部
２５：第２の接続用金具
２５ａ：リング状の管
２５ｂ：雄ネジ部
２６：金属パッキン
２７：マグネシウム蒸気
２８：マグネシウム
３１：第１の石英管
３２：第２の石英管
３３：真空引き用配管
３４：封止部
４６：反射鏡
４７：入射窓部
６５：レトルト搬送部
【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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【図７】
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【図８】
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