(57)【要約】      （修正有）【課題】電熱による自然界と異なる条件下で大型の物材を高温焼成する電気炉を提供する。【解決手段】上面が輪切状容器駕台２に容器駕台断面に合わせた中心部に下垂丘形状体を備えた上蓋構造体１を重ね合わせ、共に内壁を、高度の遠赤外線放射機能を目指した複数の原料に成る炉壁４を構築し、上蓋の下垂体斜面に有意の複数の条溝を設けて電熱体５を敷設する。上蓋発熱体に所要の装置を完備して駕台と密着させ、窒素ガス等で置換して徐々に昇温すると電熱体と熱せられた炉壁は相乗して遠赤外線輻射熱を放射する機能に到達する。上部中心から周囲に熱線を放射焼成する機構となる分解移動の可能な熱線放射型電気炉。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有意の長さと横断形状を有する輪切り駕台と、その横断形状に合わせた広さの鉄平板の中心に有意に搾孔し、それを中心として有意の下垂円錐丘形状に鉄板成形して上蓋下地とし、駕台と上蓋下地の内面壁に有意の厚さに、複数の遠赤外線放射機能の強い鉱石粉並びに耐熱キャスターとアルミナセメントとを、特殊腐植物質抽出液で混練して炉壁状構築し、駕台と上蓋は完全密着する様に仕上げる。
下垂円錐丘側壁に平板と直角或いは平行に複多数条に溝を設けて新機構電熱体を敷設して、円錐丘内部から回路毎電源に結線し、外部の電流電圧調整装置と間欠通電装置に接続する。
上蓋には更に空気抜孔、ガス注入孔、圧力調整孔、温度検知孔が設けられ、それぞれに必要装置をととのえる。
内壁面が完全に乾燥固結後上蓋に各種装置を完備して駕台と上蓋を密着固定し、空気抜孔より空気を抜き、窒素ガス類を封入して通電を開始し、徐々に電流量電圧をあげてアンペア量を大きくして発熱温度の上昇を図り、触媒機能をもつ遠赤外線放射効率の高いファインセラミックに焼結する。
電熱体からの加熱を受けた上蓋炉壁は熱せられて蓄熱し、電熱体と相乗して遠赤外線輻射熱線を放射し、駕台内壁面からも遠赤外線輻射熱線を反射放射する相乗機能によって装置室内は更に高温となる機構のもとで、電熱体への間欠通電によっても輻射熱光線量を維持する機能を有する構造であることを特徴とする熱線放射型電気炉装置。
【請求項２】
請求項１の電熱体は新機構で効率よく電気を熱に変換し、生長光線波長の遠赤外線を放射し、所要電力量も少なく、有酸素、窒素ガス置換や水蒸気等多様な炉内雰囲気の触媒毒に耐える効率とコストを並立させる電熱機能の構造体であることを特徴とする請求項１記載の熱線放射型電気炉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は精密熱処理加工や多様な雰囲気での熱処理を必要とする物体に電熱による焼成処理を行う装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】多くの電気炉は電熱によって正確な熱処理を行う場合や、その雰囲気を有意に設定して熱処理を必要とするもので、被処理物体を収容する固定密閉装置であることが多く、設備費が高額で電力料も含めたコストが桁外れに大きく利用が困難であった。しかも近年被処理物体が大型化したこともありそれ等にも対応出来る装置で、設備費電力料等のコストを低減して利用拡大を図ることが出来る改善策が求められている。【０００３】前項に鑑み発明者等は古くから利用されている酸化インジュームと酸化スズの混合体による電気流動担体の機能を向上させる改善の為ホウ酸の持っている特性機能に着目した。
【特許文献１】ホウ酸による金属表面硬化処理−岩手製鉄所−特願
【０００４】近年、物質の燃焼利用や炭化改善等に遠赤外線や光波の力を借りるとその科学反応効率を高めることが知られ利用されている。発明者等も燃焼熱交換或いは乾溜炭化にその力の大きいことを実感し、前項に大きな関心を抱き末達の技術に期待している。
【特許文献２】成熟固体物質の吸引ガス化燃焼装置−特願平１１−３０９８０７号
【特許文献３】自然植物固体の遠赤外線乾溜炭化装置−特願２００１−１０５２３９号
【０００５】有機体に有意の物質を組合わせ混練成形して窒素ガス置換焼成するとセラミック化して金属にも無い機能の物体になる端緒が拓かれた事例があり、物質循換における特定の雰囲気と組み合わせの電熱焼成の創造性は神秘的ですらあり、自然界で新しい機能物体を創世できる可能性が尚大きく残されていることを示唆する。
【特許文献４】ＲＢセラミック
【０００６】複数の原料を選択した本願装置における炉壁は電熱体と組み合わせた基礎機能を期待する構造体である。
【非特許文献１】シリカブラックの遠赤外線放射率並に波長測定−福島県工試（１９９４）
【非特許文献２】トルマリン鉱石の物性−ブラジル国アダン高山調査報告書
【非特許文献３】ライフグリーン原石分析報告書−長野県工試
【０００７】炉壁を構築するに当たってその材料となる物質個々の特性を確かめ、複数の組合わせた成果を予想し混連成形して窒素ガス置換焼結しファインセラミック化することによって触媒機構のある遠赤外線等放射力を期待する新機能の物質に変換する工程の中で、複数物質を融合させる要件として原材料物質を期待する新機能の物質に変換する工程の中で、複数物質を融合させる要件として原材料物質を超微細化することが求められている。機械的処理技術の活用は当然であるがそれに加えて微粉鉱石を溶かす特性のある特殊腐植物質の抽出液が存在するのでその活用によって物質融合の更なる効率の向上が期待されるので抽出法や特性を示す。
【特許文献５】腐植物質の特性を活かした循環保全型燃焼法−特願２００２−３５３０９８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】発明者は【０００２】項の課題を解決すべく背景技術に述べている技術根拠を積み重ねて本題で創設すべき技術目標を設定した。即ち電熱焼結する被対象物の大型化に対応出来る装置実現への発想を転換した上で、電熱伝導を遠赤外線や光波との相乗熱線放射に増幅する質的転換を積み重ねて、被処理物体を兼ねた駕台と発熱体との組み合わせによる移動可能な電気炉装置に完結しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本願は目指す被処理物体の大型化に対応するため、電熱体を中心として被処理物体を周囲に配する構成とした。即ち大型化した需要は、燃焼、炭化、乾燥等の化学反応的効率を追求する中空容器装置の炉壁焼成の需要が多く、有意の長さと横断形状の輪切り駕台となる被熱処理体と、その横断形状に合わせた鉄平板に発熱体となる構成の上蓋とは機密性を保持する一体的組合せ構造体となる。【０００１０】  前項枠組みのもとで発熱体となる上蓋は駕台の横断形状の大きさの平板の中心に横断形状を縮小した穴をうがち、それを中心として有意の下垂円錐丘形状に鉄板整形して上蓋下地とし、駕台と上蓋下地の内面壁に有意の厚さに複数の遠赤外線放射機能の強い鉱石粉並びに耐熱キャスターとアルミナセメントを特殊腐植物質抽出液で混練して炉壁体構築し、駕台と上蓋は完全密着するよう仕上げる。【００１１】  上蓋に設けられた下垂円錐丘側壁の炉壁に平板と直角或いは平行に複多数条に溝を設けて新たに開発された新機構の電熱体を埋め込み円錐丘内部からの回路毎電源に結線し、外部の電流電圧調節装置と間欠通電装置に接続する。
上蓋にはさらに空気抜孔、ガス注入孔、圧力調節孔、温度検知孔が設けられそれぞれに必要装置をととのえる。【００１２】  内面壁が完全に乾燥固結後上蓋に各種装置を完備して、駕台と上蓋を密着固定し空気抜孔より空気を抜き、窒素ガス類を注入して通電を開始し、徐々に電流電圧をあげてアンペア量を大きくして発熱温度の上昇を図り、ファインセラミックス状に焼結する。【００１３】  電熱体からの加熱を受けた上蓋炉壁は熱せられて蓄熱し、電熱体と相乗して遠赤外線輻射熱線を放射し、駕台内面壁からも反射放射する相乗機能により装置内は更に高温となる機構のもとで、所要温度に達したならば発熱体への通電を間欠しても輻射熱線量を維持して所要時間を経過し得る。【００１４】  新しい形態と新しい機能効率の電熱体の発明により進展した活用構想の中の本発明は、遠赤外線放射機能の炉壁構造との相乗作用によって電熱を電磁波光波に、質量変換し発熱体に数倍する被処理体への熱線を到達させて熱処理効果を与えると共に、炉壁の蓄熱放射力が強化されているので電熱体への間欠通電によっても尚高温雰囲気を維持出来るので電熱体の寿命維持と電力料を低減する。【００１５】  駕台は一義的には炉構造体として焼成後本来目的の使用に供され、発熱体は別の被処理体に移設して利用されるが、固体的小物は定置駕台内で反復処理利用される。
【発明の効果】
【００１６】  背景技術の中で教えられたように電気炉利用法の中で窒素ガス雰囲気等との組み合わせた焼成が新しい物体や機能を生み出す事例の示唆するものは歴史的社会課題である物質循環にあたって大きな希望を与えてくれる。その物質の燃焼、炭化改質、乾燥等々における化学反応に大きな影響を及ぼす装置炉壁からの遠赤外線放射力の強化や（−）イオン放射力の向上に期待はふくらむばかりであるが、それらの対象装置はいわゆる大型で、現今の収容固定型電気炉では利用困難であった。画期的な新しい電熱体の発明によって可能となった本願構成のもたらす効果は、その装置改善によって物質循環の要となる大型処理施設の大巾な機能効率向上を図り得る途が開かれて、その対象となる活用資源が２億屯以上もあることと対比して大きな社会貢献となる。
【発明を実施するための最良の型態】
【００１７】  本願構成の基本は電熱体の性能と寿命並に上蓋発熱体となる炉壁の性能に大きく依存する。特に炉壁の材料選択は緒についたばかりなので尚一層の努力が求められ、それによってもたらされる熱線光波の進化による可能性はまだかくされている部分があると信じられる。
【実施例】
【００１８】  以下図面を参照して実施例を詳述する。
図１は熱線放射型電気炉装置の組合せ縦断図である。
図２は上蓋斜視縦断図である。
図３は（イ）、（ロ）は２種駕台の横断図である。
図４は上蓋表面横断図である。【００１９】  各図において、１−は上蓋である。２−は駕台で、３−は基台である。４−は炉壁である。５−は電熱体で、５−の電線を通して図示しない電流調整器に連結されている。６−は空気抜孔、７−はガス注入口、８−は圧力調整口、９−は温度検知口である。【００２０】  まず炉壁構造について説明する。
炉体は各部図の如く内面を炉壁で構築されているので、その原料を列記する。
▲１▼シリカブラックは北海道に産出する火成岩の一種で炭素−５％、ＳｉＯ２−８１．３５％、ＡＬ２Ｏ３−６．３５％、Ｋ２Ｏ−１．６６％、ＴｉＯ２−１．１８％、Ｆｅ２Ｏ３−０．５３％、ＭｇＯ−０．４５％等を含有し特殊な磁場を持つ鉱石で遠赤外線放射機能の高いことが知られている。
▲２▼トルマリン鉱石はブラジル国アダン鉱山に産出して電気石と呼ばれる極性結晶体でＳｉＯ２−３６．６％、ＡＬ２Ｏ３−３４．０５％、ＦｅＯ３−１４．１５％、ＮｇＯ−０．９％等を含有しねじれていて永久極性を有する特徴があり、多くの分野に使用されている。
▲３▼ライフグリーンは石川県金沢市医王山に産出する石英粗面岩並に水晶メノー含有パーライト系岩で構成され平均した組成分はＳｉＯ２−７５．５３％、Ａｌ２Ｏ３−１３．３４％、Ｆｅ２Ｏ３−０．７６％、ＣａＯ−１．３３％、Ｎａ２Ｏ−３．６５％、Ｋ２Ｏ−３．４３％、ＭｇＯ−０．１６％、ＴｉＯ２−０．１２％等を含有する外、エマナチオン（ＲＨ）を含み、土中では酸素富化現象を呈し、とにかく硬い特性をもつ。
▲４▼耐熱キャスターは燃焼炉々壁を構築する主体的材料で、より高温耐熱性のものは反射力も強いと信じられるのでそれを選ぶ。本剤の入れた炉壁は常温乾燥でも極めて硬い。
▲５▼アルミナセメントは遠赤外線放射力も強く、各材料を混練するに当ってバインダーとして秀れた機能をもっている。
▲６▼練結させる水にはマリネックス希釈液をもって当てるが、本剤は鉱石（前▲３▼）も溶かすキレート作用が強く、成形乾燥後窒素ガス置換焼成してファインセラッミックス化する工程の中で各材料の親和性を高める。
以上の組合せで触媒機能も併せ持つ遠赤外線放射力を強化した炉壁とする。【００２１】  発熱源は上蓋下垂体の炉壁に有意の複数の溝を設け新たに開発した電熱体を敷設してそれによる。本電熱体は本願発明者が創出した新機構に成り電気を熱に交換する効率が非常に高く成長光線波長の遠赤外線を放射し、有酸素、窒素ガス置換や水蒸気等多様な炉内雰囲気の触媒毒に耐える機能とコストを並立させる電熱機能の構造体であり、本発明を可能とした基礎でもある。【００２２】  本願の基本的形態である容器と云うべき駕台とその横断形状に合わせた上蓋発熱体の外殻を形成し、それぞれの内壁に前述【００２０】の原料を有意に混練して炉壁を構築し、乾燥後組合せ、上蓋に所定の装置を完備し、通電を開始しゆっくりした昇温を図り、窒素ガス置換焼成域に到達せしめる。最初は発熱体炉壁そのものの焼結でもあるので１０００℃程度の温度帯とし、爾後は駕台の使用目的に合わせた温度帯とする。昇温、降温冷却共ゆっくり時間をかけて炉壁のひび割れを最小限に止める様留意する。
【産業上の利用可能性】
【００２３】  本発明は新機構の電熱体の発明によって可能となり、その機能は従来の収容型電気炉では困難であった大型の容器型、例えば燃焼熱交換炉、炭化炉、乾燥炉等々の炉壁の焼成を可能として、それぞれの装置の炉壁機能を向上させ装置の化学反応効率を飛躍的に向上させる途を拓くものである。本発明者等が目指していた燃料の効率的燃焼による高率熱交換、多様で莫大なバイオマスの乾燥、改質炭化とその先の燃料化、更にはそれ等装置から発生する諸々のガスの環境負荷物質の軽減装置等で、炉壁の遠赤外線放射機能に期待する領域が非常に多く、産業規模での効率向上の経済効果が期待される技術の基礎を成すものである。【００２４】  前項で挙げた装置によって成長するであろう分野はいづれも今の社会にとって避けて通れないエネルギー課題であり環境の課題で、それを乗り越えれば、その先にはエネルギー産業となり環境負荷軽減産業となり、資源の再生循環による地域活性化に伴う雇用創出のいわゆる産業の拡大は期して大なる展望が開かれる。生産と生活の基礎となるエネルギー課題、再生を待つ負の資源の量的規模は一般人には想像も出来ない莫大なものとの情報と対比して、新機構の発明によって拓かれる産業創出分野の宏大さは表現すること自体が困難な程の社会貢献となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】熱線放射型電気炉装置の組合せ縦断図
【図２】上蓋斜視縦断図
【図３】（イ）、（ロ）は２種駕台の横断図
【図４】上蓋表面横断図
【符号の説明】
【００２６】  １−上蓋、２−駕台、３−基台、４−炉壁、５−電熱体、６−空気抜口、７−ガス注入口、８−圧力調整口、９−温度検知口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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