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(57)【要約】電気溶融炉（１）の内部に電気的絶縁耐熱・断熱材（１Ａ）を設け、炉の底面の電気的絶縁耐熱・断熱材（１Ａ）の上にセラミック耐熱材（４）を設け、電気溶融炉（１）の内部両側面にセラミック三角柱（３）を任意箇所に設け、これ等の両セラミック三角柱（３）間に、し尿（９）の流入を制御するための挿入量制御板（３Ａ）を設け、電気溶融炉（１）の上部に電極移動用のアクチュエーター（８）を設け、電気溶融炉（１）の上部に高温度計（１０）、（１１）を設けた事である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気溶融炉に於いて、炉内の両側面にセラミック材から成る三角柱を任意箇所に設け、これ等の三角柱間に挿入量制御板を設け、セラミック材を炉底に設け、電柱水平移動用アクチュエーターを炉上面に設けて成るし尿処理電気溶融炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、し尿処理電気炉に関する。
【背景技術】  従来のし尿処理には乾燥式及びキールン式を使用しているが、乾燥式では水分が多い３０％以上のし尿では火が消える事が多く、キールン式では水分はキールンが傾斜しているので片方の下部に汚水が流れさがるので、有害な汚水をためるタンクを必要とする欠点がある。
又、乾燥式は１日１０トン以上にはならず、又、温度が低いのでし尿の完全無害化が出来ない欠点がある。又、汚水と臭気との処理装置が必要になる欠点がある。
【発明の開示】
電気炉の側面及び底面には酸化アルミナ系セラミック材でコーティングし、電気炉の両側面の任意箇所に三角柱を設け、し尿、汚土を電極高温部に順次送りこむ様にしてある事と、三角柱間に挿入量制御板を設けた事である。
又、両電極間の内、片側電極のみが水平移動する様にした事である。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明炉の平面断面図である
第２図は、本発明炉の平面図である。
第３図は、本発明炉の側面断面図である。
第４図は、本発明炉の一側面図である。
発明の実施するための最良の形態
発明の実施の形態について図１、図２、図３、及び図４等を参照にして説明する。
電気溶融炉１の内面に、電気的絶縁耐熱・断熱材１Ａを設けて、電気溶融炉１の内部に注入したし尿９を高熱１５００℃〜１８００℃で処理するためのものであり、さらに、電気溶融炉１の炉底に設けた電気的絶縁耐熱・断熱材１Ａの上面にセラミック耐熱材４を敷設して、し尿９の水分から電気的絶縁耐熱・断熱材１Ａを保護する事である。
し尿挿入管１２から排出させたし尿９が電気溶融炉１の内部にセラミック三角柱３を図１、図２の様に、炉内の任意箇所に設ける事により、し尿挿入管１２により排出したし尿９を一時的に電極５、電極６の方向に流入する速度と量を加減する事ができる。
電極５、電極６はそれぞれ２本づつ直行に接続体５Ａ、６Ａで接続されており、導電体１３で電流を電極５、６に流す様にしてある。
電気溶融炉１の炉底にカーボン粒材２を電極５、６間に設ける事により、電極５、６間に電流が流れ、カーボン粒体２が発熱して１５００℃〜１８００℃の高温を発生させる。
この１５００℃〜１８００℃に発熱したカーボン粒体２上にし尿挿入管１２からのし尿９が来るとし尿中の水分が急速に蒸発して、し尿中の有機物、合成樹脂、金属類が残り、次に有機物は、高温のために燃焼気体化する。
この場合、電気溶融炉１の上部に設けた水蒸気排気管７から外部に水蒸気及び気体が排出される。
電気溶融炉１の上部に設けた高度計１０はカーボン粒体２の上面にあるし尿９と電気溶融炉１の上面との高度を測定して、し尿挿入管１２からのし尿９の量を加減する事になる。
又、高度計１１は、し尿挿入管１２からの排出するし尿９の高さを測定して、し尿９の量を表示する。
この様にして、電気溶融炉１内にあるし尿９は高熱１５００℃〜１８００℃で処理され、有害な物質は無害化される事と、有機物、合成樹脂材等は高熱１５００℃〜１８００℃で気体化される。
又、金属材及びガラス材等は溶融されて、排出口９から外部に排出される。
排出口１０は炉内の残部である土類を外部に排出させるために設けてある。
セラミック三角柱３間に設けた挿入量制御板３Ａはし尿挿入管１２からのし尿９の量を電極５、６へ行く量を加減するために設けてあり、上下に移動させてし尿９の量を加減するためにある。
アクチュエーター８は、接続装置６Ｂ、電極６を水平移動させて、電極５、６間に流れる電流を加減して、電極５、６間に発生する熱を可変する事で、し尿９の量に応じた処理をする事ができる。
【産業上の利用可能性】  以上の様に、本発明によるし尿処理電気溶融炉は、従来のし尿処理装置と異なり、水分共に炉内に投入する事が出来る事と、処理中に発生する大量の水蒸気及び気体を発電用のタービンを回転させる利点があり、タービン回転後は、水と気体がコンデンサーで分けられて、気体は気体処理装置を経て外部に排出される。
【図１】
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【図２】
2004072550.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004072550.tif 000006
【国際調査報告】
2004072550.tif 000007
2004072550.tif 000008
(57)【要約】【課題】装用時に回転せず、装用している指の隣の指への圧迫感の少なくしかも掌に物を持った場合にも、当たりの少ない指輪で、しかも装飾部が衣類などに引っ掛からない指輪を提供すること。【解決手段】角の丸い四辺形を有している指輪のその三辺または四辺に楕円形か円形の一部（ａ）の形に切除し、装飾部に設けた石の保持部を環状（ｂ）にして、その環状とリング部とを部品で連ね、その連結部の一部を２方向（ｄ）より切断し、石を入れ、前述の切断箇所をネジやピン（ｆ）で留めて指輪を形成した。
2004066774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指輪の内側の形が指の断面に近く、角の丸い四辺形を特徴とする指輪（図１）。
【請求項２】
指輪の３辺、あるいは、また４辺に、楕円状に（ａ）凹みを持った請求の範囲第１項の指輪。
【請求項３】
石の保持部が環状にとりまかれ、その環状部とリング部とが部品にて連なり、指輪の内側が指の断面に近く、角の丸い凹辺形を特徴とする指輪（図１）で、請求の範囲第２項記載の指輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】この発明は、指輪自体が横に回転するのを防ぎ、より少なくし、しかも指への装用感が良く、さらに着用している衣服などに対して引っ掛かりの少ない指輪に関する。
【背景技術】従来から、指輪といえばリング部は丸形が普通でした。
丸形の指輪は、装用時に、横方向に回移転しやすく、装飾部が、正面でなく横向きになりがちであった。また、指輪を装用している隣の指に対して圧迫をしております。そして、掌側の方向には、掌に固形物などを持った場合に、カチカチと指輪に当たり不快感を感じることが多かった。さらに、装飾部についても、石などを爪留めしている多くのデザインでは、その留めている爪部分に、着用している衣服、特にセーターやストッキング類などに引っ掛かり易くまたこれに対して石を地金部に埋め込む手法がありますが、その手法では、その石のもつ美観を活かしきれないのが欠点でした。
【発明の開示】
主に金属、合成樹脂や木製で指輪の内側を、より指の断面に近い角丸四辺形（図１）にして、さらに、装飾部が突出している場合には他の三辺、突出がない場合には四辺の中央に楕円形か円形の一部の形相当（ａ）を切除すると、隣の指との接触力にて、指輪自体が横に回転するのを防ぐことが出来る。また、掌側についても、掌になにか固形物を持ち、軽く握る際にカチッと指輪に当たるのを和らげる事ができて装用感も良い。
また、装飾部の保持については、適当な石を、主に金属で図５のように環状に巻いて、それをリング部よりの保持部ｃに連結する。石を組む時には、その環状と保持部をｄのように指輪の上面、それに横方向からの２方向より切断して、其の金属の持つ弾力を利用して行う。その後ネジあるいはピンで留め、かしめる。石をリング状に巻くことで衣類などに対する引っ掛かりを防ぐことができます。装飾部に入れる石の形は四角や五角形、六七八の多角形や丸形などいずれでも良く、石の側面全周にとがった突出部になるようにカットし、これに環状にした金属等で巻いて石を保持する。
【図面の簡単な説明】第１図は、この発明に係わる指輪の角丸四辺形を示す図であり、２図は、第１図にさらに、楕円形の一部相当を切り取った図です。３図はさらに装飾部を設け、石の入った指輪の場合の環状部とリングの連結部の図面です。４図は石を組むときの２方向よりの切断面のｄを表しております。図５は装飾部を上面より見た場合の図面です。
【符号の説明】
ａ    楕円形の１部に相当する切除
ｂ    石を環状に巻いた部分
ｃ    環状部とリング部の連結部分
ｄ    ２方向よりの切断箇所
ｅ    石
ｆ    ネジ
【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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【国際調査報告】
2004066774.tif 000008
2004066774.tif 000009
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕ０．１〜２重量％、Ｇｅ０．００１〜１重量％、Ｇａ０．００１〜２重量％、残部Ｓｎからなることを特徴とする無鉛はんだ合金。
【請求項２】
Ｃｕ０．３〜０．７重量％、Ｇｅ０．００５〜０．１重量％、Ｇａ０．００５〜０．２重量％、残部Ｓｎからなることを特徴とする無鉛はんだ合金。
【請求項３】
請求項１または２の無鉛はんだ合金に対して、さらにＢｉ０．０５〜５重量％を加えた無鉛はんだ合金。
【請求項４】
請求項１または２の無鉛はんだ合金に対して、さらにＢｉ０．３〜３重量％を加えた無鉛はんだ合金。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかの無鉛はんだ合金に対して、さらにＩｎ０．０５〜５重量％を加えた無鉛はんだ合金。
【請求項６】
請求項１〜４の何れかの無鉛はんだ合金に対して、さらにＩｎ０．５〜３重量％を加えた無鉛はんだ合金。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規な無鉛はんだ合金の組成に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
はんだ合金の従来からの組成において鉛ははんだ合金の特性を決定するものとして非常に有効に機能する。錫の融点２３２℃は、鉛との共晶によって１８３℃まで降下させることができるので、熱に弱い電子部品の組立用はんだとして広く用いられており、従来でははんだ合金素材として鉛は不可避であるとされていた。しかしながら、近年はんだにおける鉛の毒性が問題になっている。即ち、はんだ付けを行なう作業環境、はんだ付けされた物品を使うときの使用環境、およびはんだを廃棄するときの地球環境などを考慮すると、毒性の強い重金属である鉛の使用を回避するのが好ましい。
【０００３】
また、環境維持を阻害する金属として鉛以外に規定されたものとして、アンチモン、カドミウム、砒素、ベリリウム、テルル、水銀などがあるが、鉛の場合と同様にこれらを含まないはんだ合金がより好ましい。
【０００４】
ところで、上記各有害金属を用いることなくはんだ合金を組成する場合であっても、合金自体が相手の接合物に対してヌレ性を有していることが不可欠である。そして、錫はヌレ性が良好な金属である。本発明では、錫を基材として鉛などの有害金属を回避したはんだ合金を開示することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するための新規なはんだ合金として、Ｃｕ０．１〜２重量％、Ｇｅ０．００１〜１重量％、Ｇａ０．００１〜２重量％、残部Ｓｎからなる組成を採用した。また、より好ましい組成として、Ｃｕ０．３〜０．７重量％、Ｇｅ０．００５〜０．１重量％、Ｇａ０．００５〜０．２重量％、残部Ｓｎとした。この成分中、錫は融点が２３２℃であり、接合母材に対するヌレを得るために必須の金属である。ところが、錫のみでははんだ付けに適した温度を得ることができないだけでなく、結晶組織が柔らかく機械的強度が十分に得られない。従って、銅を加えて合金自体を固溶強化する。銅は錫に０．７％加えると、融点が２２７℃の共晶合金となる。また、はんだ付け中に母材の銅表面から銅が溶出するという銅食われを抑制する機能も果たすと共に、はんだ付け界面における銅濃度差を小さくして、脆い化合物層の成長を遅らせる機能も果たす。ゲルマニウムは融点が９３６℃であり、Ｓｎ−Ｃｕ合金中には微量しか溶解せず、凝固するときに結晶を微細化する機能を有すると共に、結晶粒界に出現して結晶の粗大化を防止する。また、合金溶解時の酸化物生成を抑える機能も有する。ただし、１重量％を超えて添加するとコストが高くつくばかりでなく、過飽和状態になって均一に拡散しないので、実益はない。ガリウムは融点が３０℃であり、Ｃｕよりも原子半径がわずかに小さいので、接合時の拡散ヌレが速くなり、接合強度が向上する。ただし、２重量％を超えて添加した場合には固相温度が下がりすぎるために、信頼性に悪影響を及ぼすし、コスト面でも問題がある。好ましい範囲として示した請求項２の組成は、コストと添加効率の両面を考慮したものである。
【０００６】
次に、上記手段の組成物に対して、さらにＢｉ０．０５〜５重量％、好ましくは０．３〜３重量％を加えるという手段を採用した。ここで、ビスマスを添加した分だけ残部であるＳｎの重量配分が減少することはいうまでもない。ビスマスは融点が２７１℃であり、錫にある程度固溶して結晶の強度を上げる機能を有している。また、融点を下げる働きがある。ただし、多く入れすぎると合金が脆くなり、またＳｎ−Ｂｉの低い融点をもった組織が析出して、信頼性に悪影響を与えることになる。従って、これらを考慮して上限を定めた。
【０００７】
さらに、Ｉｎ０．０５〜５重量％、好ましくは０．５〜３重量％を加える手段も採用したが、インジウムは融点が１５７℃であり、合金の融点を下げる働きがある。また、物性として軟質な金属であるから、合金にしなやかさを与えることになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の組成を有するはんだ合金の物性を表に示す。
【表１】
0004445046.tif 000002
【００１１】
この実験例からも明らかなように、発明の範囲外である比較例と比べても、全てのサンプルが強度的に満足いくものである。なお、従来のＳｎ−Ｐｂ共晶はんだ合金では、ほぼ同じ条件において強度は約４〜５Ｋｇｆ／ｍｍ2 であり、これと比較すると強度的に劣るサンプルも見られるが、極端に低いものはなく、電子部品の実装に十分適用可能である。
【００１２】
伸びについては、従来の共晶はんだ合金は１０〜３０％の範囲にあり、これらの範囲を超えるものは良好な伸び率であると考えられる。なお、サンプル３、６、７および９ははんだ試料の作成工程において冷却時間を短縮するために急冷したので、組織が細かくなり、硬くなったことが原因であると考えられる。従って、通常の時間で冷却を行った場合には組織は何れもより柔らかくなり、１０％以上の伸び率を示すものと推測される。
【００１３】
なお、サンプル８については結果の確認ができなかったので、数値は記入されていない。
【００１４】
ところで、融点を２つの温度で示しているが、低いほうが固相温度であり、高いほうが液相温度を示す。一般的にこれらの温度差が小さいほうがはんだ付け後のはんだ固化中における部品の移動がなく、安定している一方、温度差が大きいほうは冷却後のはんだ付け部分に柔軟性があり、疲労破壊の機会が小さいということができる。何れが優れているかという点については一義的に決定できるものではなく、はんだ付け製品の用途などに応じて適宜サンプルから適正な温度差を有するはんだ合金を採用する。
【００１５】
はんだ付けにおいて重要な性質であるヌレ性については、今回試験の対象としていないが、一般にＲＭＡタイプのフラックスが銅板に対するヌレが良好である。従って、このフラックスを採用することによってヌレの良好性を確保することができる。何れにしても、主要組成である錫自体がヌレ性の良好な金属であり、相当重量％が錫である場合にはヌレ性についての欠陥は基本的には生じないものと推測される。
【００１６】
【発明の効果】
本発明のはんだ合金は、有害重金属とされる鉛を組成としていないので、環境に悪影響を与えることはなく、従来のはんだ合金とほぼ同様の物性を示すことができる。従って、従来の鉛はんだ合金に十分代替することができるはんだ合金を提供することが可能となった。