(57)【要約】【課題】内部で異常な温度上昇を生じたとしても、底抜けを防止することができる反応容器を提供する。【解決手段】内部で反応を生じさせる円筒状の容器本体１１１を備える反応容器１００において、容器本体１１１の外周を包囲する保温材１１２と、容器本体１１１と保温材１１２との間を容器本体１１１の周方向及び軸方向で複数に区切るように当該間に複数形成された区画室１１３ａ〜１１３ｄとを備え、容器本体１１１の周方向に隣り合う区画室１１３ａ〜１１３ｄの容器本体１１１の軸方向の間隔Ｈ１〜Ｈ４を互いに異ならせることにより、容器本体１１１の周方向の温度を不均一に分布させるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部で反応を生じさせる円筒状の容器本体を備える反応容器において、
前記容器本体の周方向の温度を不均一に分布させる温度分布不均一化手段を備えている
ことを特徴とする反応容器。
【請求項２】
請求項１に記載の反応容器において、
前記温度分布不均一化手段が、
前記容器本体の外周を包囲する保温部材と、
前記容器本体と前記保温部材との間を当該容器本体の周方向及び軸方向で複数に区切るように当該間に複数形成された区画室と
を備え、
前記容器本体の周方向に隣り合う前記区画室の当該容器本体の軸方向の間隔が互いに異なっている
ことを特徴とする反応容器。
【請求項３】
請求項１に記載の容器本体において、
前記温度分布不均一化手段が、
前記容器本体の外周を包囲すると共に当該容器本体の周方向の一部のみを当該容器本体の周方向の他部よりも薄い厚さとなるように当該一部に薄肉部を形成された保温部材を備えている
ことを特徴とする反応容器。
【請求項４】
請求項１に記載の容器本体において、
前記温度分布不均一化手段が、
前記容器本体の外周を包囲すると共に当該容器本体の外周の周方向の一部のみを露出させる切欠き部を形成された第一の保温部材と、
前記第一の保温部材の前記切欠き部を塞ぐように前記容器本体の外周の前記一部に対して磁力により着脱可能に取り付けられた第二の保温部材と
を備えていることを特徴とする反応容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部で各種の反応を行う反応容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の反応容器の一例の概略構造を図７に示す。
図７に示すように、円筒状の容器本体１１は、外周が保温材１２で包囲されており、内部に各種の反応物１を入れられることにより、当該反応物１を保温しながら反応させることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−０６１８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述したような反応容器においては、例えば、自己発熱等によって前記反応物１が異常に温度上昇してしまうと共に、前記容器本体１１の周方向に均一な温度分布を生じてしまうと、当該容器本体１１が全周にわたって一度に熱損傷しやすくなり、当該容器本体１１の上側と下側とが分離するように底抜けを生じてしまうおそれがあった。
【０００５】
このようなことから、本発明は、内部で異常な温度上昇を生じたとしても、底抜けを防止することができる反応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】
【０００６】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る反応容器は、内部で反応を生じさせる円筒状の容器本体を備える反応容器において、前記容器本体の周方向の温度を不均一に分布させる温度分布不均一化手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
第二番目の発明に係る反応容器は、第一番目の発明において、前記温度分布不均一化手段が、前記容器本体の外周を包囲する保温部材と、前記容器本体と前記保温部材との間を当該容器本体の周方向及び軸方向で複数に区切るように当該間に複数形成された区画室とを備え、前記容器本体の周方向に隣り合う前記区画室の当該容器本体の軸方向の間隔が互いに異なっていることを特徴とする。
【０００８】
第三番目の発明に係る反応容器は、第一番目の発明において、前記温度分布不均一化手段が、前記容器本体の外周を包囲すると共に当該容器本体の周方向の一部のみを当該容器本体の周方向の他部よりも薄い厚さとなるように当該一部に薄肉部を形成された保温部材を備えていることを特徴とする。
【０００９】
第四番目の発明に係る反応容器は、第一番目の発明において、前記温度分布不均一化手段が、前記容器本体の外周を包囲すると共に当該容器本体の外周の周方向の一部のみを露出させる切欠き部を形成された第一の保温部材と、前記第一の保温部材の前記切欠き部を塞ぐように前記容器本体の外周の前記一部に対して磁力により着脱可能に取り付けられた第二の保温部材とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る反応容器によれば、容器本体の内部で異常な温度上昇を生じたとしても、温度分布不均一化手段が容器本体の周方向の温度を不均一に分布させることから、容器本体が全周にわたって一度に熱損傷を受けることを防止できるので、上側と下側とに分離するような容器本体の底抜けを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る反応容器の第一番目の実施形態の要部の概略構造図である。
【図２】本発明に係る反応容器の第二番目の実施形態の要部の概略構造図である。
【図３】本発明に係る反応容器の第三番目の実施形態の要部の概略構造図である。
【図４】図３の反応容器の作用説明図である。
【図５】本発明に係る反応容器の第四番目の実施形態の要部の概略構造図である。
【図６】図５の反応容器の作用説明図である。
【図７】従来の反応容器の一例の要部の概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る反応容器の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。
【００１３】
［第一番目の実施形態］
本発明に係る反応容器の第一番目の実施形態を図１に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、内部で反応を生じさせる円筒状の容器本体１１１の外周は、当該容器本体１１１との間に空間を有するように保温部材である保温材１１２で包囲されている。上記容器本体１１１と上記保温材１１２との間には、当該間を当該容器本体１１１の周方向で複数（本実施形態では４つ）に区切る縦仕切板１１４が当該容器本体１１１の周方向に等間隔で複数（本実施形態では４つ）設けられている。上記容器本体１１１の周方向に隣り合う上記縦仕切板１１４の間には、当該空間を当該容器本体１１１の軸方向で複数に区切る横仕切板１１５が当該容器本体１１１の軸方向にそれぞれ複数設けられており、当該横仕切板１１５は、当該容器本体１１１の周方向に隣り合う上記縦仕切板１１４の間ごとに、当該容器本体１１１の軸方向の間隔Ｈ１〜Ｈ４が互いに異なる（Ｈ１＞Ｈ２＞Ｈ３＞Ｈ４）ように配設されている。
【００１５】
つまり、前記容器本体１１１と前記保温材１１２との間は、前記縦仕切板１１４及び前記横仕切板１１５によって、当該容器本体１１１の周方向及び軸方向に複数の区画室１１３ａ〜１１３ｄが形成され、さらに、当該区画室１１３ａ〜１１３ｄは、上記横仕切板１１５の当該容器本体１１１の軸方向の位置によって、当該容器本体１１１の周方向に隣り合う当該容器本体１１１の軸方向の間隔Ｈ１〜Ｈ４が互いに異なる（Ｈ１＞Ｈ２＞Ｈ３＞Ｈ４）ように設定されているのである。
【００１６】
なお、本実施形態では、前記保温材１１２、前記区画室１１３ａ〜１１３ｄ（前記縦仕切板１１４及び前記横仕切板１１５）等により温度分布不均一化手段を構成している。
【００１７】
このような本実施形態に係る反応容器１００においては、容器本体１１１の周囲が保温材１１２で包囲されると共に、当該容器本体１１１と当該保温材１１２との間に前記区画室１１３ａ〜１１３ｄが形成されていることから、各区画室１１３ａ〜１１３ｄ内に空気の層がそれぞれ形成されるようになる。
【００１８】
このため、本実施形態に係る反応容器１００では、容器本体１１１を空気の層で取り囲んで保温することができるので、容器本体１１１の内部に各種の反応物１が入れられると、当該反応物１を保温しながら反応させることができる。
【００１９】
ここで、例えば、前記反応物１が自己発熱等によって異常に温度上昇すると、前記容器本体１１１と前記保温材１１２との間の空気層が加熱されるものの、当該空気層が前記区画室１１３ａ〜１１３ｄによって区切られていることから、当該空気層が各区画室１１３ａ〜１１３ｄ内ごとにしか対流を生じないため、当該空気層が各区画室１１３ａ〜１１３ｄごとに異なる温度となる。
【００２０】
このため、前記容器本体１１１は、軸方向だけでなく周方向にも異なる温度分布を外周に生じるようになるので、全周にわたって一度に熱損傷を受けてしまうことがない。
【００２１】
したがって、本実施形態に係る反応容器１００によれば、容器本体１１１の内部で異常な温度上昇を生じたとしても、上側と下側とに分離するような容器本体１１１の底抜けを防止することができる。
【００２２】
［第二番目の実施形態］
本発明に係る反応容器の第二番目の実施形態を図２に基づいて説明する。なお、前述した実施形態と同様な部分については、前述した実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００２３】
図１に示すように、容器本体１１１の外周は、当該容器本体１１１の周方向の一部（本実施形態では１／４）のみを当該容器本体１１１の周方向の他部（本実施形態では残りの３／４）よりも薄い厚さとなるように当該一部に薄肉部２１２ａを形成した保温部材である保温材２１２で密着包囲されている。
【００２４】
なお、本実施形態では、前記保温材２１２等により温度分布不均一化手段を構成している。
【００２５】
このような本実施形態に係る反応容器２００においては、例えば、前記容器本体１１１内に入れられた反応物１が自己発熱等によって異常に温度上昇すると、前記保温材２１２の前記薄肉部２１２ａが他の箇所よりも放熱しやすいので、当該保温材２１２の当該薄肉部２１２ａと当接している容器本体１１１の外周の温度が当該保温材２１２の他の箇所と当接している容器本体１１１の外周の温度よりも低くなる。
【００２６】
このため、前記容器本体１１１は、周方向に異なる温度分布を外周に生じるようになるので、全周にわたって一度に熱損傷を受けてしまうことがない。
【００２７】
したがって、本実施形態に係る反応容器２００によれば、前述した第一番目の実施形態の場合と同様に、容器本体１１１の内部で異常な温度上昇を生じたとしても、上側と下側とに分離するような容器本体１１１の底抜けを防止することができる。
【００２８】
［第三番目の実施形態］
本発明に係る反応容器の第三番目の実施形態を図３，４に基づいて説明する。なお、前述した実施形態と同様な部分については、前述した実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００２９】
図３，４に示すように、容器本体１１１の外周は、当該容器本体１１１の周方向の一部（本実施形態では１／４）のみを露出させるように当該一部に切欠き部３１２ａを形成された第一の保温材３１２が密着包囲している。前記第一の保温材３１２の前記切欠き部３１２ａから露出する前記容器本体１１１の外周には、当該第一の保温材３１２の当該切欠き部３１２ａを塞ぐように第二の保温材３１３が配設されている。前記第二の保温材３１３の前記容器本体１１１との対面には、磁気シート３１５が接着されており、当該第二の保温材３１３は、当該容器本体１１１の外周の上記一部に対して磁力により着脱可能に取り付けられるようになっている。
【００３０】
なお、本実施形態では、前記第一の保温材３１２等により第一の保温部材を構成し、前記第二の保温材３１３、前記磁気シート３１５等により第二の保温部材を構成し、上記第一の保温部材、上記第二の保温部材等により温度分布不均一化手段を構成している。
【００３１】
このような本実施形態に係る反応容器３００においては、例えば、前記容器本体１１１（例えば、耐熱温度：７００℃以上）内に入れられた反応物１が自己発熱等によって異常に温度上昇（例えば１０００℃）すると、当該温度上昇に伴って、前記第二の保温材３１３の前記磁気シート３１５の磁力が急激に低下（５００℃以上）して、当該第二の保温材３１３が当該容器本体１１１の外面から離脱して落下し、当該容器本体１１１の外周の前記一部が露出する（図４参照）。
【００３２】
これにより、前記第一の保温材３１２の前記切欠き部３１２ａから露出する前記容器本体１１１の外周の前記一部が当該第一の保温材３１２で密着包囲された当該容器本体１１１の外周の周方向の残りの他の部分（本実施形態では３／４）よりも放熱しやすくなるので、当該第一の保温材３１２の当該切欠き部３１２ａから露出する当該容器本体１１１の外周の温度が、当該第一の保温材３１２で密着包囲された当該容器本体１１１の外周の温度よりも低くなる。
【００３３】
このため、前記容器本体１１１は、周方向に異なる温度分布を外周に生じるようになるので、全周にわたって一度に熱損傷を受けてしまうことがない。
【００３４】
したがって、本実施形態に係る反応容器３００によれば、前述した第一，二番目の実施形態の場合と同様に、容器本体１１１の内部で異常な温度上昇を生じたとしても、上側と下側とに分離するような容器本体１１１の底抜けを防止することができる。
【００３５】
また、前記反応物１が正常に反応しているときには（５００℃未満）、前記第二の保温材３１３が前記第一の保温材３１２の前記切欠き部３１２ａを塞いでいる、すなわち、前記容器本体１１１が周方向に均一に保温されているので、当該反応物１の反応を前述した第二番目の実施形態の場合よりも効率よく行うことができる。
【００３６】
［第四番目の実施形態］
本発明に係る反応容器の第四番目の実施形態を図５，６に基づいて説明する。なお、前述した実施形態と同様な部分については、前述した実施形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した実施形態での説明と重複する説明を省略する。
【００３７】
図５，６に示すように、容器本体１１１の外周は、当該容器本体１１１の周方向の一部（本実施形態では１／４）のみを露出させるように当該一部に切欠き部４１２ａを形成された第一の保温材４１２が当該容器本体１１１との間に空間を有するように包囲している。上記容器本体１１１と上記第一の保温材４１２との間には、当該間を当該容器本体１１１の軸方向で複数に区切る３／４円環型をなす第一の横仕切板４１４が当該容器本体１１１の軸方向に等間隔で複数設けられており、当該第一の保温材４１２は、当該第一の横仕切板４１４を介して当該容器本体１１１に固定保持されている。
【００３８】
また、前記第一の保温材４１２の前記切欠き部４１２ａから露出する前記容器本体１１１の外周には、当該第一の保温材４１２の当該切欠き部４１２ａを塞ぐように第二の保温材４１３が配設されている。上記容器本体１１１と上記第二の保温材４１３との間には、当該間を当該容器本体１１１の軸方向で複数に区切る１／４円環型をなす第二の横仕切板４１５が前記第一の横仕切板４１４と同じ高さに位置して面一となるように当該容器本体１１１の軸方向に等間隔で複数設けられており、当該第二の横仕切板４１５は、磁力を有している。上記第二の保温材４１３は、前記容器本体１１１との対面側が上記第二の横仕切板４１５に固着されており、当該容器本体１１１の外周の上記一部に対して当該第二の横仕切板４１５を介して磁力により着脱可能に取り付けられるようになっている。
【００３９】
つまり、前述した第三番目の実施形態においては、前記容器本体１１１の外周に密着させるように前記保温材３１２，３１３を設けるようにしたが、本実施形態においては、前記容器本体１１１の外周との間に空間を形成するように前記横仕切板４１４，４１５を介して前記保温材４１２，４１３を設けるようにしたのである。
【００４０】
なお、本実施形態では、前記第一の保温材４１２、前記第一の横仕切板４１３等により第一の保温部材を構成し、前記第二の保温材４１３、前記第二の横仕切板４１５等により第二の保温部材を構成し、上記第一の保温部材、上記第二の保温部材等により温度分布不均一化手段を構成している。
【００４１】
このような本実施形態に係る反応容器４００においては、例えば、前記容器本体１１１（例えば、耐熱温度：７００℃以上）内に入れられた反応物１が自己発熱等によって異常に温度上昇（例えば１０００℃）すると、当該温度上昇に伴って、前記第二の横仕切板４１５の磁力が急激に低下（５００℃以上）して、当該第二の横仕切板４１５が当該容器本体１１１の外面から離脱して前記第二の保温材４１３と共に落下し、当該容器本体１１１の外周の前記一部が露出する（図６参照）。
【００４２】
これにより、前述した第三番目の実施形態の場合と同様に、前記第一の保温材４１２の前記切欠き部４１２ａから露出する前記容器本体１１１の外周の前記一部が当該第一の保温材４１２で密着包囲された当該容器本体１１１の外周の周方向の残りの他の部分（本実施形態では３／４）よりも放熱しやすくなるので、当該第一の保温材４１２の当該切欠き部４１２ａから露出する当該容器本体１１１の外周の温度が、当該第一の保温材４１２で密着包囲された当該容器本体１１１の外周の温度よりも低くなる。
【００４３】
このため、前記容器本体１１１は、周方向に異なる温度分布を外周に生じるようになるので、全周にわたって一度に熱損傷を受けてしまうことがない。
【００４４】
したがって、本実施形態に係る反応容器４００によれば、前述した第一〜三番目の実施形態の場合と同様に、容器本体１１１の内部で異常な温度上昇を生じたとしても、上側と下側とに分離するような容器本体１１１の底抜けを防止することができる。
【００４５】
また、前記反応物１が正常に反応しているときには（５００℃未満）、前記第二の保温材４１３が前記第一の保温材４１２の前記切欠き部４１２ａを塞いでいる、すなわち、前記容器本体１１１が周方向に均一に保温されているので、当該反応物１の反応を前述した第二番目の実施形態の場合よりも効率よく行うことができる。
【００４６】
［他の実施形態］
なお、前述した第一番目の実施形態においては、前記容器本体１１１と前記保温材１１２との間を当該容器本体１１１の周方向で４つに区切るように前記縦仕切板１１４を当該容器本体１１１の周方向に設けるようにしたが、他の実施形態として、例えば、前記容器本体１１１と前記保温材１１２との間を当該容器本体１１１の周方向で２つ又は３つに区切るように前記縦仕切板１１４を当該容器本体１１１の周方向に設けることや、前記容器本体１１１と前記保温材１１２との間を当該容器本体１１１の周方向で５つ以上に区切るように前記縦仕切板１１４を当該容器本体１１１の周方向に設けること等のように、各種条件に応じて、前記容器本体１１１の周方向に設ける前記縦仕切板１１４の数を２つ以上で適宜設定することが可能である。
【００４７】
また、前述した第二番目の実施形態においては、前記容器本体１１１の周方向の１／４のみを当該容器本体１１１の周方向の残りの３／４よりも薄い厚さとするように薄肉部２１２ａを形成した保温材２１２で当該容器本体１１１を密着包囲するようにしたが、他の実施形態として、例えば、前記容器本体１１１の周方向の１／２又は１／３のみを当該容器本体１１１の周方向の残りの１／２又は２／３よりも薄い厚さとするように薄肉部を形成した保温材で当該容器本体１１１を密着包囲することや、前記容器本体１１１の周方向の１／６又は１／８のみを当該容器本体１１１の周方向の残りの５／６又は７／８よりも薄い厚さとするように薄肉部を形成した保温材で当該容器本体１１１を密着包囲すること等のように、各種条件に応じて、薄肉部の周方向の長さを適宜設定することが可能である。
【００４８】
また、前述した第三，四番目の実施形態においては、前記容器本体１１１の周方向の１／４のみを露出させるように切欠き部３１２ａ，４１２ａを形成した第一の保温材３１２，４１２で当該容器本体１１１を包囲すると共に、当該第一の保温材３１２，４１２の当該切欠き部３１２ａ，４１２ａから露出する当該容器本体１１１の外周を第二の保温材３１３，４１３で塞ぐように配設するようにしたが、他の実施形態として、例えば、前記容器本体１１１の周方向の１／２又は１／３のみを露出させるように切欠き部を形成した第一の保温材で当該容器本体１１１を密着包囲すると共に、当該第一の保温材の当該切欠き部から露出する当該容器本体１１１の外周を第二の保温材で塞ぐように配設することや、前記容器本体１１１の周方向の１／６又は１／８のみを露出させるように切欠き部を形成した第一の保温材で当該容器本体１１１を密着包囲すると共に、当該第一の保温材の当該切欠き部から露出する当該容器本体１１１の外周を第二の保温材で塞ぐように配設すること等のように、各種条件に応じて、第一の保温材の切欠き部及び第二の保温材の周方向の長さを適宜設定することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る反応容器は、容器本体の内部で異常な温度上昇を生じたとしても、上側と下側とに分離するような容器本体の底抜けを防止することができるので、各種産業において極めて有益に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  反応物
１００  反応容器
１１１  容器本体
１１２  保温材
１１３ａ〜１１３ｄ  区画室
１１４  縦仕切板
１１５  横仕切板
２００  反応容器
２１２  保温材
２１２ａ  薄肉部
３００  反応容器
３１２  第一の保温材
３１２ａ  切欠き部
３１３  第二の保温材
３１５  磁気シート
４００  反応容器
４１２  第一の保温材
４１２ａ  切欠き部
４１３  第二の保温材
４１４  第一の仕切板
４１５  第二の仕切板
【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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