説明

反応容器

【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。

【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

【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。



【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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【公開番号】特開2012−187454(P2012−187454A)
【公開日】平成24年10月4日(2012.10.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−51009(P2011−51009)
【出願日】平成23年3月9日(2011.3.9)
【出願人】(000006208)三菱重工業株式会社 (10,378)
【Fターム(参考)】