火葬炉用棺支持具
【課題】燃え残りが生じにくく、かつ長期間使することができる火葬炉用支持具を提供すること。
【解決手段】火葬炉用棺支持具１０は、多角形の枠体からなる上部枠体２０と、上部枠体２０の各隅部から垂下する３本以上の柱状脚部５０とを備えた枠構造体からなり、セラミックス材料から構成されている。少なくとも１本の柱状脚部５０は、（ｉ）その断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には全長に亘って中実であり、（ii）その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、接地する部分から上方へ少なくとも１０ｍｍまでの部分に亘って中空であり、（iii）その断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には全長に亘って中空である。
【解決手段】火葬炉用棺支持具１０は、多角形の枠体からなる上部枠体２０と、上部枠体２０の各隅部から垂下する３本以上の柱状脚部５０とを備えた枠構造体からなり、セラミックス材料から構成されている。少なくとも１本の柱状脚部５０は、（ｉ）その断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には全長に亘って中実であり、（ii）その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、接地する部分から上方へ少なくとも１０ｍｍまでの部分に亘って中空であり、（iii）その断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には全長に亘って中空である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火葬炉において棺を支持するために用いられる火葬炉用棺支持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
火葬炉において遺体を焼却する際には、通常、遺体を棺に納め、その棺を直接炉床に置いて焼却する。しかし、棺を炉床に直接置くと、棺の炉床と接触する部分は温度が上昇しにくくなり、棺の燃え残りが生じ易かった。そのため、燃え残りを防止するために、棺を長時間焼却する必要があった。そこで、焼却時間を短縮するため、火葬炉の炉床に複数の支持具を置き、その支持具上に棺を載置し、その状態で棺の焼却が行われている。
【０００３】
棺を載置するための支持具の材料としては、例えばステンレス鋼が使用されている。しかし、焼却中の火葬炉の内部は通常１０００℃以上になることから、ステンレス鋼を用いた支持具は耐久性に問題があり、通常２〜３月程度で支持具を交換する必要があった。更に、ステンレスはクロムを含有するため、焼却の熱によってクロムが酸化されて、環境負荷の大きい物質であるクロムの酸化物が生成してしまうおそれがあった。
【０００４】
そこで、火葬炉用支持具として、アルミナ系のセラミックス材料からなる火格子を用いることが提案されている（特許文献１参照）。同文献に記載の火格子は、底面形状がほぼ正方形状の四角筒状をしており、その４つの側面部に、それぞれ四角形状開口部が形成されている。しかし、この火格子は、四角筒状の底面が直接炉床に接触するため、その底面と炉床との間に空間が存在せず、その底面の各辺によって棺と火格子との接触部への熱エネルギーの供給が遮断されてしまう。そのため、棺と火格子との接触部は十分な熱エネルギーが得られにくくなり、棺の燃え残りが生じ易くなる。更に、この火格子はアルミナ系セラミックスからなることから、人体に含まれるアルカリとアルミナとが接触することによって、短期間で劣化してしまう。
【０００５】
特許文献２には、ＳｉＣ質のセラミックスからなり、側面に貫通孔を備えている棺支持具が提案されている。この棺支持具は耐アルカリ性を有しているため、人体に含まれるアルカリ金属と接触しても棺支持具が劣化しづらい。しかし、この棺支持具は、貫通孔を有していない面によって棺と棺支持具の接触部分への熱エネルギーの供給が遮断されてしまう。そのため、その接触部分の温度が上昇しにくくなり、棺の燃え残りが生じ易くなる。したがって、棺の燃え残りを防止するため長時間焼却する必要がある。更にこの棺支持具は、耐熱衝撃性が低いため、劣化する速度が速く、長期使用に耐えることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１１９９３８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２７５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって本発明の課題は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る火葬炉用棺支持具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、多角形の枠体からなる上部枠体と、上部枠体の各隅部から垂下する３本以上の柱状脚部とを備えた枠構造体からなり、セラミックス材料から構成されている火葬炉用棺支持具であって、
少なくとも１本の柱状脚部は、
（ｉ）その断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には全長に亘って中実であり、
（ii）その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、接地する部分から上方へ少なくとも１０ｍｍまでの部分に亘って中空であり、
（iii）その断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には全長に亘って中空である、ことを特徴とする火葬炉用棺支持具を提供するものである。
【０００９】
更に本発明は、多角形の枠体からなる上部枠体と、上部枠体の各隅部から垂下する３本以上の柱状脚部とを備えた枠構造体からなり、セラミックス材料から構成されている火葬炉用棺支持具であって、
上部枠体を構成する少なくとも１つの枠部材は、その断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には全長に亘って中実であり、その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、全長に亘って中実又は中空であり、その断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には全長に亘って中空であることを特徴とする火葬炉用棺支持具を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の火葬炉用棺支持具は、それを用いた場合、棺の燃え残りが生じにくく、かつ長期間使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の火葬炉用棺支持具の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１におけるII−II断面図である。
【図３】図３は、図１におけるIII−III線断面図である。
【図４】図４は、図１に示す火葬炉用棺支持具の使用態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下本発明の火葬炉用棺支持具を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図１ないし図３に示す実施形態の火葬炉用棺支持具１０（以下、単に「支持具１０」ともいう。）は、枠部材のみの組み合わせから構成されていることを特徴の一つとする。具体的には、相対向する一対の第１枠部材２１ａ，２１ｂと、相対向する一対の第２枠部材２２ａ，２２ｂとの合計４つの枠部材が矩形状に組み合わされて構成された上部枠体２０を備える。また、棺支持具１０は、上部枠体２０と辺の数が同一である多角形の枠体からなる下部枠体３０を備えている。具体的には、相対向する一対の第１枠部材３１ａ，３１ｂと、相対向する一対の第２枠部材３２ａ，３２ｂとの合計４つの枠部材が矩形状に組み合わされて構成された４つの枠部材が矩形状に組み合わされて構成された下部枠体３０を備える。また棺支持具１０は４本の柱状体４０を備える。柱状体４０は、上部枠体２０の各隅部と、該隅部に対応する下部枠体３０の隅部とを連結している。更に、支持具１０は４本の柱状脚部５０を備える。このように、支持具１０は枠部材のみから構成されている。支持具１０は、隣り合う任意の２つの枠部材、例えば第１枠部材２１ａと柱状体４０とに連なる面状の壁部を有していない。更に支持具１０は、対向する任意の２つの枠部材、例えば一対の第１枠部材２１ａ，２１ｂに連なる面状の壁部も有していない。このように支持具１０は、枠部材の組み合わせのみから構成されており、面状の壁部を全く有していない。このような構成を採用することによって、支持具１０は、熱エネルギーが遮断されにくくなり、効率的に棺に供給され、結果として棺の燃え残りが生じにくくなる。
【００１３】
上部枠体２０は上述のとおり矩形である。上部枠体２０は支持具１０の載置面とほぼ平行に配置されている。上部枠体２０と下部枠体３０とはほぼ同寸であり、かつほぼ同形である。下部枠体３０も支持具１０の載置面とほぼ平行に配置されている。そして、上部枠体２０の各隅部２３を通る鉛直線上に下部枠体３０の隅部３３が位置している。４つの柱状体４０は互いに平行に配置されており、上部枠体２０と下部枠体３０とを、上部枠体２０の各隅部２３と、該隅部２３の鉛直線上に位置する下部枠体３０の隅部３３とにおいて連結している。そして、上部枠体２０と、下部枠体３０と、４つの柱状体４０とで、略直方体状の枠体が形成されている。支持具１０における上部枠体２０の上部にはいかなる枠部材も設けられていない。
【００１４】
支持具１０は、４本の柱状脚部５０を備えていることも特徴の一つである。具体的には、図１に示すように、各柱状体４０の下部から、鉛直方向に垂下している。各柱状脚部５０はほぼ同一の長さをしており、かつそれらの下端面は支持具１０の載置面とほぼ平行である。支持具１０が上述の柱状脚部５０を備えることによって、下部枠体３０と支持具１０の載置面（図示せず）との間に空間が形成され、その空間を通して棺に熱エネルギーが供給されるので、支持具１０を枠部材のみから構成したことと相まって、棺の燃え残りが生じにくくなる。
【００１５】
上部枠体２０は、図１が示すように、矩形状の枠体の長辺を構成する第１枠部材２１ａ，２１ｂ、及び矩形状の枠体の短辺を構成する第２枠部材２２ａ，２２ｂから構成されている。これらの枠部材は、その太さに応じて、中空又は中実のものになっている。具体的には、第１枠部材２１ａ，２１ｂ、及び第２枠部材２２ａ，２２ｂは、その横断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には、少なくともそれらの１つが全長に亘って中実になっている。好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中実になっている。第１枠部材２１ａ，２１ｂ、及び第２枠部材２２ａ，２２ｂは、その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、これらを全長に亘って中実又は中空にすることができる。そして、第１枠部材２１ａ，２１ｂ、及び第２枠部材２２ａ，２２ｂは、その横断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には、少なくともそれらの１つが全長に亘って中空になっている。好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中空になっている。このように枠部材の太さに応じて、該枠部材を中空又は中実にすることで、熱衝撃を受けたときに破損しづらくなるという利点がある。横断面積とは、枠部材が中実である場合には、その枠部材の横断面の面積をいい、枠部材が中空である場合には、該枠部材が中実であると仮定して計算された枠部材の横断面の面積をいう（以下、横断面積という場合には、この意味で用いられる。）。
【００１６】
各枠部材の横断面積が小さい場合には、該枠部材を中実にして、それらの強度を高めることができる。逆に各枠部材の横断面積が大きい場合には、該枠部材を中空にして、熱衝撃による応力集中を防止する。
【００１７】
第１枠部材２１ａ，２１ｂ及び第２枠部材２２ａ，２２ｂは柱体であるところ、これらの柱体はその表面に角部を有していないことが好ましく、円柱体であることが更に好ましい。表面が角部を有していないとは、２つの枠部材が交わる部分に、０．５ｍｍ以上のＣ面、又はＲ面が形成され、Ｒ面又はＣ面の部位と柱体との接点に０．１ｍｍ以下のエッジ部分がないことをいう（以下、表面に角部を有さないというときは、この意味で用いられる）。第１枠部材２１ａ，２１ｂ及び第２枠部材２２ａ，２２ｂが表面に角部を有していないことによって、これらの枠部材に熱応力が集中しにくくなり、破損を防止することができる。これらの枠部材が円柱体である場合にはその効果が一層顕著になる。本実施形態では、第１枠部材２１ａ，２１ｂ及び第２枠部材２２ａ，２２ｂは、図２及び図３に示すように円柱体である。
【００１８】
上部枠体２０の下側に位置する下部枠体３０は、図１ないし図３に示すように、矩形状の枠体の長辺を構成する第１枠部材３１ａ，３１ｂ、及び矩形状の枠体の短辺を構成する第２枠部材３２ａ，３２ｂから構成されている。第１枠部材３１ａ，３１ｂ及び第２枠部材３２ａ，３２ｂは、図１に示すように柱体である。各枠部材はそれらの表面に角部を有していないことが好ましく、円柱体又は半円柱体であることが更に好ましく、半円柱体であることが一層好ましい。本実施形態においては、図２及び図３に示すように、第１枠部材３１ａ，３１ｂ及び第２枠部材３２ａ，３２ｂは半円柱体である。これらの半円柱体は、半円柱体の平面部と曲面部とが交差する部位が丸みを帯びた形状をしており、角部を有していない。また下部枠体３０においては、互いに対向する第１枠部材３１ａ，３１ｂ及び第２枠部材３２ａ，３２ｂはそれらの平面部どうしがそれぞれ向き合っている。下部枠体３０が上述の構造を有することによって、一層効率的に棺に熱エネルギーを供給することができる。
【００１９】
下部枠体３０を構成する第１枠部材３１ａ，３１ｂ及び第２枠部材３２ａ，３２ｂは、先に述べた上部枠体２０を構成する各枠部材と同様に、熱衝撃に対する耐久性を高めることを目的として、その太さに応じて、中空又は中実のものになっている。具体的には、第１枠部材３１ａ，３１ｂ、及び第２枠部材３２ａ，３２ｂは、その横断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には、少なくともそれらの１つが全長に亘って中実になっていることが好ましい。更に好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中実になっている。第１枠部材３１ａ，３１ｂ、及び第２枠部材３２ａ，３２ｂは、その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、これらを全長に亘って中実又は中空にすることができる。そして、横断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には、少なくともそれらの１つが全長に亘って中空になっていることが好ましい。更に好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中空になっている。
【００２０】
４本の柱状体４０は、図１に示すように、柱体である。これらの柱体は、その表面に角部を有していないことが好ましく、円柱体であることが更に好ましい。本実施形態においては、柱状体４０は円柱体である。各柱状体４０も、熱衝撃に対する耐久性を高めることを目的として、その太さに応じて、中空又は中実のものになっている。具体的には、各柱状体４０は、その横断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には、少なくともそれらの１つが全長に亘って中実になっていることが好ましい。更に好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中実になっている。各柱状体４０は、その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、これらを全長に亘って中実又は中空にすることができる。そして、横断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には、少なくともそれらの１つが全長に亘って中空になっていることが好ましい。更に好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中空になっている。
【００２１】
４本の柱状体４０の下端から垂下する柱状脚部５０は、その太さに応じて、中空又は中実のものになっている。具体的には、柱状脚部５０は、（ｉ）その横断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には、少なくともそれらの１つが全長に亘って中実である。好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中実である。（ii）柱状脚部５０の横断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、該柱状脚部５０の高さが１０ｍｍ超であることを条件として、少なくともそれらの１つが、接地する部分から上方へ少なくとも１０ｍｍまでの部分に亘って中空である。好ましくは４本すべてが、接地する部分から上方へ少なくとも１０ｍｍまでの部分に亘って中空である。接地する部分から上方へ１０ｍｍの位置よりも上方に位置する部位は中空であるか（すなわち柱状脚部５０の全長に亘って中空であるか）、又は中実である。そして、（iii）横断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には、少なくともそれらの１つが、全長に亘って中空である。好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中実である。
【００２２】
柱状脚部５０は、図１に示すように、柱体である。これらの柱体は、その表面に角部を有していないことが好ましく、円柱体であることが更に好ましい。本実施形態においては、柱状脚部５０は円柱体である。
【００２３】
上部枠体２０及び下部枠体３０の各辺、柱状体４０並びに柱状脚部５０が円柱体である場合には、その直径は、炉内のガスまわりを阻害せず、かつ構造的に耐えうる強度を有するという観点から、９〜５０ｍｍ（０．６３〜２０ｃｍ2）、特に９〜４０ｍｍ（０．６３〜１３ｃｍ2）、とりわけ９〜３５ｍｍ（０．６３〜１０ｃｍ2）であることが好ましい。下部枠体３０の各辺が半円柱体である場合、その半径は炉内のガスまわりを阻害せず、かつ構造的に耐えうる強度を有する観点から、及び成形性の観点から、柱状体４０や柱状脚部５０の半径と同じ又はそれよりも小さいことが好ましく、特に５〜２５ｍｍ、特に１０〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００２４】
上部枠体２０及び下部枠体３０の枠部材、柱状体４０並びに柱状脚部５０が中空である場合には、その肉厚は、構造的に耐えうる強度でかつ熱衝撃で破損しないという観点から、２〜２０ｍｍ、特に３〜１０ｍｍであることが好ましい。
【００２５】
支持具１０の寸法は特に制限されないが、その扱い易さ及び安定性の観点から、上部枠体２０と、下部枠体３０と、４つの柱状体４０とで形成されている略直方体状の枠体は、その短辺が８０〜１６０ｍｍ、長辺が１１０〜１９０ｍｍ、高さが８０〜１６０ｍｍであることが好ましく、柱状脚部５０の長さは６０〜１４０ｍｍであることが好ましい。
【００２６】
支持具１０はセラミックス材料からなる。セラミックス材料からなることによって、例えばステンレスを使用した場合に生じる酸化クロム等の有害物質の発生を防止することができ、かつ耐久性を有する火葬炉用棺支持具を得ることができる。
【００２７】
支持具１０に用いられるセラミックス材料としては、いわゆるファインセラミックスを用いることが好ましい。具体的には、１％未満の気孔率を有することが好ましく、かつ５００ＭＰａ以上、特に５００ＭＰａ〜１２００ＭＰａ以下の曲げ強さを有するセラミックス材料を用いることが好ましい。このようなセラミックス材料を用いることによって、取り扱い中に破損する可能性を少なくすることができ、かつ耐熱衝撃性が高い支持具１０を得ることができる。特に曲げ強さに関しては、柱状体４０及び柱状脚部５０の少なくとも一方が前記の値を満たすことが好ましく、柱状体４０及び柱状脚部５０の双方が前記の値を満たすことが更に好ましい。
【００２８】
セラミックス材料の気孔率は、アルキメデス法を利用した手法（ＪＩＳ Ｒ １６３４）に準じ測定することができる。支持具１０に用いられるセラミックス材料の気孔率を上述の範囲にするためには例えば、後述する製造方法によって支持具１０を製造すればよい。なお、ここでいう気孔率とは、支持具１０が単一種のセラミックス材料から構成されている場合には、該セラミックス材料の気孔率のことであり、セラミックス材料からなる母材の表面に被膜が形成されている場合には、該母材の気孔率のことである。
【００２９】
セラミックス材料の曲げ強さは、ＪＩＳ Ｒ１６０１に準じ、３点曲げ試験によって測定される。支持具１０に用いられるセラミックス材料の曲げ強さを上述した範囲にするためには、後述する製造方法によって支持具１０を製造すればよい。
【００３０】
また、支持具１０に用いられるセラミックス材料は、１×１０-6〜６×１０-6／Ｋの熱膨張係数を有することが好ましい。セラミックス材料が上述の範囲の熱膨張係数を有することにより、不使用時と使用時との熱膨張差による応力破壊を効果的に防止することができ、火葬炉用棺支持具をより長く使用することができる。熱膨張係数は、ＪＩＳ Ｒ １６１８に準じ測定することができる。なお、ここでいう熱膨張係数とは、支持具１０が単一種のセラミックス材料から構成されている場合には、該セラミックス材料の熱膨張係数のことであり、セラミックス材料からなる母材の表面に被膜が形成されている場合には、該母材の熱膨張係数のことである。
【００３１】
また、支持具１０に用いられるセラミックス材料は、１０〜２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有することが好ましい。セラミックス材料が上述の範囲の熱伝導率を有することにより、支持具１０の全体の温度が速く均一になり、内部応力による火葬炉用棺支持具の破損を効果的に防止することができる。熱伝導率は、ＪＩＳ Ｒ １６１１に準じ測定することができる。支持具１０の熱伝導率を上述した範囲にするためには、例えば後述する製造方法によって支持具１０を製造すればよい。なお、ここでいう熱伝導率とは、支持具１０が単一種のセラミックス材料から構成されている場合には、該セラミックス材料の熱伝導率のことであり、セラミックス材料からなる母材の表面に被膜が形成されている場合には、該母材の熱伝導率のことである。
【００３２】
支持具１０はセラミックス材料からなる。セラミックス材料としては、アルカリ金属に対する耐性を有することが好ましく、具体的には１０００℃以上の耐熱性を有するものを用いることが好ましい。１０００℃以上の耐熱性を有するセラミックス材料としては、炭化珪素又は窒化珪素を用いることが好ましい。セラミックス材料として窒化珪素を用いる場合には、窒化珪素又はサイアロンを用いることが好ましい。また支持具１０はセラミックス材料の他に、公知の焼結助剤等を含んでいてもよい。焼結助剤としては酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素等を挙げることができる。
【００３３】
本実施形態の支持具１０は、好適には以下の方法で製造することができる。すなわち、平均粒径Ｄ５０が１〜３μｍのセラミックス材料粒子に、焼結助剤として、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム及び酸化ケイ素の群からなる酸化物の少なくとも１種類を、セラミックス材料粒子に対し１〜３０重量％添加する。更に、水、分散剤、バインダーを添加し、ボールミルによって粉砕混合し泥漿を得る。得られた泥漿を石膏型に流し込む。所定時間経過後、泥漿を排泥することで成形体を得る。得られた成形体を、窒素又はアルゴン雰囲気下、０．０５ＭＰａ以上の圧力で１５００〜２４００℃の温度下に１〜２０時間に亘って焼成することで支持具１０を製造することができる。
【００３４】
上部枠体２０及び下部枠体３０の各枠部材、柱状体４０並びに柱状脚部５０を中空にする場合には、泥漿を排出する鋳込み方法で製造すればよい。
【００３５】
支持具１０においては、その表面にムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）の被膜を有していてもよい。ムライトの被膜を有することによって、支持具１０を繰り返し使用しても、被膜を形成した部位の肉厚の減少の程度が小さくなるので有利である。このことは、支持具１０の繰り返し使用回数の向上につながる。特に、被膜を形成する対象となる母材が窒化珪素又は炭化珪素である場合、該母材の表面をムライトの被膜を形成することで、支持具１０の繰り返し使用回数が一層向上する。
【００３６】
ムライトの被膜は、支持具１０におけるすべての部位に施してもよく、あるいは一部にのみ施してもよい。ムライトの被膜を支持具１０の一部にのみ施す場合、火葬炉の直火にさらされる部位に該被膜を施すことが、繰り返し使用回数の向上の点から好ましい。
【００３７】
ムライトの被膜は、その厚みが５０〜８００μｍであることが好ましく、１００〜４００μｍであることが更に好ましい。支持具１０を繰り返し使用すると該被膜の厚みが次第に減少する。その場合には、該被膜の上に新たなムライトの被膜を形成することで、該被膜の厚みを常にほぼ一定に保つことができる。
【００３８】
ムライトの被膜は、ムライトの粉末を含む水性の塗工液中に、焼成後の支持具を浸漬し、その後に引き上げて塗膜を乾燥させることで形成することができる。浸漬及び引き上げ後の乾燥は、複数回繰り返してもよい。この塗工液中における固形分の濃度は５０〜８０重量％、特に５５〜６５重量％とすることが、所望の厚みを有する被膜を形成しやすい点から好ましい。固形分中に含まれるムライトの割合は高ければ高いほど好ましく、具体的には８０重量％以上、特に９０重量％以上であることが、支持具１０の繰り返し使用回数の向上の点から好ましい。固形分におけるムライト以外の残部は、ＳｉＯ2及びＡｌ2Ｏ3等であることが好ましい。なお前記塗工液の塗布は、浸漬だけに限られず、その他の方法、例えば刷毛塗りやスプレーコートを採用してもよい。
【００３９】
上述の構造を有する支持具１０は、例えば図４に示すように、棺の４隅及び棺の長辺の中間に配置され、その状態で棺の焼却が行われる。火葬炉用棺支持具を用いることにより、棺と炉床とが接触していない状態で焼却が行われ、かつ火葬炉用棺支持具が上述の枠体構造を有するため、熱得エネルギーが棺に効率よく供給され、燃え残りが生じにくい。
【００４０】
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。例えば、前記実施形態においては、支持具１０は上部枠体、下部枠体、柱状体及び柱状脚部から構成されていたが、支持具１０は上部枠体及び柱状脚部のみから構成されていてもよい。
【００４１】
また前記実施形態においては、上部枠体は矩形の枠体であったが、上部枠体は多角形の枠体であればよい。例えば、上部枠体は三角形又は四角形の枠体とすることができる。
【００４２】
更に、前記実施形態においては、下部枠体、柱状体上部枠体、下部枠体、及び柱状体から形成される枠体は略直方体状であったが、その枠体は略立方体状であってもよいし、略角錐台状であってもよい。また、柱状脚部は円柱体であったが、これに代えて、截頭円錐体であってもよい。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。特に断らない限り、「％」は「重量％」を意味する。
【００４４】
〔実施例１〕
以下の手順で支持具を製造した。この支持具は、図１〜図３に示す形態の支持具１０において下部枠体３０を設けていないものに相当する。平均粒径Ｄ50が１μｍの窒化珪素粒子８５％と、残部である１５％が酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム及び酸化ケイ素からなる混合物と混合して原料を得た。得られた原料に、該原料に対して０．１％の分散剤と、１％のバインダーと、３０％の水とを添加し、ボールミルによって粉砕混合を行い、泥漿を得た。得られた泥漿を石膏型に流し込んだ。そして、排泥鋳込によって成形を実施した。１時間経過後、石膏型から泥漿を排泥することで成形体を得た。得られた成形体を、窒素雰囲気中、０．５ＭＰａ、１７００℃の条件下で２時間に亘って焼成し、目的とする支持具を得た。得られた支持具の寸法は以下の表１に示すとおりであり、柱状体４０が中実であると同時に柱状脚部５０は中空であった。
【００４５】
得られた支持具の気孔率、曲げ強さ、熱膨張係数及び熱伝導率を上述の方法により測定した。気孔率及び曲げ強さは支持具の柱状脚部において測定した。また、以下の方法で耐熱衝撃性及び繰り返し使用回数を測定した。それらの結果を以下の表１に示す。
【００４６】
〔耐熱衝撃性〕
実際の焼成炉において測定を行った。得られた支持具を焼成炉内に載置した。焼却炉を、室温から１時間かけて１０００〜１２００℃まで昇温し、その温度を２時間保持した後、１時間冷却した。冷却後、支持具を取り出し、その支持具の破損の有無を目視で確認することによって耐熱衝撃性の測定を行った。
【００４７】
〔繰り返し使用回数〕
上述の耐熱衝撃性の測定で行った方法と同様の方法を、支持具が破損するまで繰り返し行った。支持具が破損するまでに行われた試験の回数を、繰り返し使用回数とした。
【００４８】
〔実施例２〕
実施例１と同様の原料と方法を用いて、表１に示す形態と構造の支持具を製造した。この支持具は、図１〜図３に示す形態の支持具１０において下部枠体３０を設けていないものに相当する。この支持具について、実施例１と同様の測定及び評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４９】
〔実施例３〕
実施例１と同様の原料と方法を用いて、表１に示す形態と構造の支持具を製造した。この支持具は、図１〜図３に示す形態を有するものであった。この支持具について、実施例１と同様の測定及び評価を行った。その結果を表２に示す。
【００５０】
〔比較例１ないし３〕
表１に示す形状及び寸法を有する支持具を製造した。この支持具について、実施例１と同様の測定及び評価を行った。その結果を表２に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
表１及び表２から明らかなように、各実施例の支持具は、比較例の支持具に比べて耐熱衝撃性が高く、かつ繰り返し使用回数が多いことが判る。
【００５４】
〔実施例４ないし６〕
実施例１ないし３において得られた支持具を、ムライトの粉末を含む水性塗工液中に浸漬し、その後に引き上げて塗膜を乾燥させ、厚み３００μｍの被膜を該支持具の表面全体に形成した。この塗工液の固形分は６０％であり、固形分の内訳はムライトが９５％で、ＳｉＯ2が５％であった。このようにして得られたムライト被覆の支持具について、実施例１と同様にして耐熱衝撃性及び繰り返し使用を測定した。その結果を以下の表３に示す。
【００５５】
【表３】
【００５６】
表３と、前記の表１との対比から明らかなように、ムライトの被膜を形成することで、支持具の繰り返し使用回数が多くなることが判る。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 火葬炉用棺支持具
２０ 上部枠体
２１ａ，２１ｂ 第１枠部材
２２ａ，２２ｂ 第２枠部材
２３ 上部枠体隅部
３０ 下部枠体
３１ａ，２１ｂ 第１枠部材
３２ａ，２２ｂ 第２枠部材
３３ 下部枠体隅部
４０ 柱状体
５０ 柱状脚部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火葬炉において棺を支持するために用いられる火葬炉用棺支持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
火葬炉において遺体を焼却する際には、通常、遺体を棺に納め、その棺を直接炉床に置いて焼却する。しかし、棺を炉床に直接置くと、棺の炉床と接触する部分は温度が上昇しにくくなり、棺の燃え残りが生じ易かった。そのため、燃え残りを防止するために、棺を長時間焼却する必要があった。そこで、焼却時間を短縮するため、火葬炉の炉床に複数の支持具を置き、その支持具上に棺を載置し、その状態で棺の焼却が行われている。
【０００３】
棺を載置するための支持具の材料としては、例えばステンレス鋼が使用されている。しかし、焼却中の火葬炉の内部は通常１０００℃以上になることから、ステンレス鋼を用いた支持具は耐久性に問題があり、通常２〜３月程度で支持具を交換する必要があった。更に、ステンレスはクロムを含有するため、焼却の熱によってクロムが酸化されて、環境負荷の大きい物質であるクロムの酸化物が生成してしまうおそれがあった。
【０００４】
そこで、火葬炉用支持具として、アルミナ系のセラミックス材料からなる火格子を用いることが提案されている（特許文献１参照）。同文献に記載の火格子は、底面形状がほぼ正方形状の四角筒状をしており、その４つの側面部に、それぞれ四角形状開口部が形成されている。しかし、この火格子は、四角筒状の底面が直接炉床に接触するため、その底面と炉床との間に空間が存在せず、その底面の各辺によって棺と火格子との接触部への熱エネルギーの供給が遮断されてしまう。そのため、棺と火格子との接触部は十分な熱エネルギーが得られにくくなり、棺の燃え残りが生じ易くなる。更に、この火格子はアルミナ系セラミックスからなることから、人体に含まれるアルカリとアルミナとが接触することによって、短期間で劣化してしまう。
【０００５】
特許文献２には、ＳｉＣ質のセラミックスからなり、側面に貫通孔を備えている棺支持具が提案されている。この棺支持具は耐アルカリ性を有しているため、人体に含まれるアルカリ金属と接触しても棺支持具が劣化しづらい。しかし、この棺支持具は、貫通孔を有していない面によって棺と棺支持具の接触部分への熱エネルギーの供給が遮断されてしまう。そのため、その接触部分の温度が上昇しにくくなり、棺の燃え残りが生じ易くなる。したがって、棺の燃え残りを防止するため長時間焼却する必要がある。更にこの棺支持具は、耐熱衝撃性が低いため、劣化する速度が速く、長期使用に耐えることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１１９９３８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２７５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって本発明の課題は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る火葬炉用棺支持具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、多角形の枠体からなる上部枠体と、上部枠体の各隅部から垂下する３本以上の柱状脚部とを備えた枠構造体からなり、セラミックス材料から構成されている火葬炉用棺支持具であって、
少なくとも１本の柱状脚部は、
（ｉ）その断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には全長に亘って中実であり、
（ii）その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、接地する部分から上方へ少なくとも１０ｍｍまでの部分に亘って中空であり、
（iii）その断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には全長に亘って中空である、ことを特徴とする火葬炉用棺支持具を提供するものである。
【０００９】
更に本発明は、多角形の枠体からなる上部枠体と、上部枠体の各隅部から垂下する３本以上の柱状脚部とを備えた枠構造体からなり、セラミックス材料から構成されている火葬炉用棺支持具であって、
上部枠体を構成する少なくとも１つの枠部材は、その断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には全長に亘って中実であり、その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、全長に亘って中実又は中空であり、その断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には全長に亘って中空であることを特徴とする火葬炉用棺支持具を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の火葬炉用棺支持具は、それを用いた場合、棺の燃え残りが生じにくく、かつ長期間使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の火葬炉用棺支持具の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１におけるII−II断面図である。
【図３】図３は、図１におけるIII−III線断面図である。
【図４】図４は、図１に示す火葬炉用棺支持具の使用態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下本発明の火葬炉用棺支持具を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図１ないし図３に示す実施形態の火葬炉用棺支持具１０（以下、単に「支持具１０」ともいう。）は、枠部材のみの組み合わせから構成されていることを特徴の一つとする。具体的には、相対向する一対の第１枠部材２１ａ，２１ｂと、相対向する一対の第２枠部材２２ａ，２２ｂとの合計４つの枠部材が矩形状に組み合わされて構成された上部枠体２０を備える。また、棺支持具１０は、上部枠体２０と辺の数が同一である多角形の枠体からなる下部枠体３０を備えている。具体的には、相対向する一対の第１枠部材３１ａ，３１ｂと、相対向する一対の第２枠部材３２ａ，３２ｂとの合計４つの枠部材が矩形状に組み合わされて構成された４つの枠部材が矩形状に組み合わされて構成された下部枠体３０を備える。また棺支持具１０は４本の柱状体４０を備える。柱状体４０は、上部枠体２０の各隅部と、該隅部に対応する下部枠体３０の隅部とを連結している。更に、支持具１０は４本の柱状脚部５０を備える。このように、支持具１０は枠部材のみから構成されている。支持具１０は、隣り合う任意の２つの枠部材、例えば第１枠部材２１ａと柱状体４０とに連なる面状の壁部を有していない。更に支持具１０は、対向する任意の２つの枠部材、例えば一対の第１枠部材２１ａ，２１ｂに連なる面状の壁部も有していない。このように支持具１０は、枠部材の組み合わせのみから構成されており、面状の壁部を全く有していない。このような構成を採用することによって、支持具１０は、熱エネルギーが遮断されにくくなり、効率的に棺に供給され、結果として棺の燃え残りが生じにくくなる。
【００１３】
上部枠体２０は上述のとおり矩形である。上部枠体２０は支持具１０の載置面とほぼ平行に配置されている。上部枠体２０と下部枠体３０とはほぼ同寸であり、かつほぼ同形である。下部枠体３０も支持具１０の載置面とほぼ平行に配置されている。そして、上部枠体２０の各隅部２３を通る鉛直線上に下部枠体３０の隅部３３が位置している。４つの柱状体４０は互いに平行に配置されており、上部枠体２０と下部枠体３０とを、上部枠体２０の各隅部２３と、該隅部２３の鉛直線上に位置する下部枠体３０の隅部３３とにおいて連結している。そして、上部枠体２０と、下部枠体３０と、４つの柱状体４０とで、略直方体状の枠体が形成されている。支持具１０における上部枠体２０の上部にはいかなる枠部材も設けられていない。
【００１４】
支持具１０は、４本の柱状脚部５０を備えていることも特徴の一つである。具体的には、図１に示すように、各柱状体４０の下部から、鉛直方向に垂下している。各柱状脚部５０はほぼ同一の長さをしており、かつそれらの下端面は支持具１０の載置面とほぼ平行である。支持具１０が上述の柱状脚部５０を備えることによって、下部枠体３０と支持具１０の載置面（図示せず）との間に空間が形成され、その空間を通して棺に熱エネルギーが供給されるので、支持具１０を枠部材のみから構成したことと相まって、棺の燃え残りが生じにくくなる。
【００１５】
上部枠体２０は、図１が示すように、矩形状の枠体の長辺を構成する第１枠部材２１ａ，２１ｂ、及び矩形状の枠体の短辺を構成する第２枠部材２２ａ，２２ｂから構成されている。これらの枠部材は、その太さに応じて、中空又は中実のものになっている。具体的には、第１枠部材２１ａ，２１ｂ、及び第２枠部材２２ａ，２２ｂは、その横断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には、少なくともそれらの１つが全長に亘って中実になっている。好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中実になっている。第１枠部材２１ａ，２１ｂ、及び第２枠部材２２ａ，２２ｂは、その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、これらを全長に亘って中実又は中空にすることができる。そして、第１枠部材２１ａ，２１ｂ、及び第２枠部材２２ａ，２２ｂは、その横断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には、少なくともそれらの１つが全長に亘って中空になっている。好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中空になっている。このように枠部材の太さに応じて、該枠部材を中空又は中実にすることで、熱衝撃を受けたときに破損しづらくなるという利点がある。横断面積とは、枠部材が中実である場合には、その枠部材の横断面の面積をいい、枠部材が中空である場合には、該枠部材が中実であると仮定して計算された枠部材の横断面の面積をいう（以下、横断面積という場合には、この意味で用いられる。）。
【００１６】
各枠部材の横断面積が小さい場合には、該枠部材を中実にして、それらの強度を高めることができる。逆に各枠部材の横断面積が大きい場合には、該枠部材を中空にして、熱衝撃による応力集中を防止する。
【００１７】
第１枠部材２１ａ，２１ｂ及び第２枠部材２２ａ，２２ｂは柱体であるところ、これらの柱体はその表面に角部を有していないことが好ましく、円柱体であることが更に好ましい。表面が角部を有していないとは、２つの枠部材が交わる部分に、０．５ｍｍ以上のＣ面、又はＲ面が形成され、Ｒ面又はＣ面の部位と柱体との接点に０．１ｍｍ以下のエッジ部分がないことをいう（以下、表面に角部を有さないというときは、この意味で用いられる）。第１枠部材２１ａ，２１ｂ及び第２枠部材２２ａ，２２ｂが表面に角部を有していないことによって、これらの枠部材に熱応力が集中しにくくなり、破損を防止することができる。これらの枠部材が円柱体である場合にはその効果が一層顕著になる。本実施形態では、第１枠部材２１ａ，２１ｂ及び第２枠部材２２ａ，２２ｂは、図２及び図３に示すように円柱体である。
【００１８】
上部枠体２０の下側に位置する下部枠体３０は、図１ないし図３に示すように、矩形状の枠体の長辺を構成する第１枠部材３１ａ，３１ｂ、及び矩形状の枠体の短辺を構成する第２枠部材３２ａ，３２ｂから構成されている。第１枠部材３１ａ，３１ｂ及び第２枠部材３２ａ，３２ｂは、図１に示すように柱体である。各枠部材はそれらの表面に角部を有していないことが好ましく、円柱体又は半円柱体であることが更に好ましく、半円柱体であることが一層好ましい。本実施形態においては、図２及び図３に示すように、第１枠部材３１ａ，３１ｂ及び第２枠部材３２ａ，３２ｂは半円柱体である。これらの半円柱体は、半円柱体の平面部と曲面部とが交差する部位が丸みを帯びた形状をしており、角部を有していない。また下部枠体３０においては、互いに対向する第１枠部材３１ａ，３１ｂ及び第２枠部材３２ａ，３２ｂはそれらの平面部どうしがそれぞれ向き合っている。下部枠体３０が上述の構造を有することによって、一層効率的に棺に熱エネルギーを供給することができる。
【００１９】
下部枠体３０を構成する第１枠部材３１ａ，３１ｂ及び第２枠部材３２ａ，３２ｂは、先に述べた上部枠体２０を構成する各枠部材と同様に、熱衝撃に対する耐久性を高めることを目的として、その太さに応じて、中空又は中実のものになっている。具体的には、第１枠部材３１ａ，３１ｂ、及び第２枠部材３２ａ，３２ｂは、その横断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には、少なくともそれらの１つが全長に亘って中実になっていることが好ましい。更に好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中実になっている。第１枠部材３１ａ，３１ｂ、及び第２枠部材３２ａ，３２ｂは、その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、これらを全長に亘って中実又は中空にすることができる。そして、横断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には、少なくともそれらの１つが全長に亘って中空になっていることが好ましい。更に好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中空になっている。
【００２０】
４本の柱状体４０は、図１に示すように、柱体である。これらの柱体は、その表面に角部を有していないことが好ましく、円柱体であることが更に好ましい。本実施形態においては、柱状体４０は円柱体である。各柱状体４０も、熱衝撃に対する耐久性を高めることを目的として、その太さに応じて、中空又は中実のものになっている。具体的には、各柱状体４０は、その横断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には、少なくともそれらの１つが全長に亘って中実になっていることが好ましい。更に好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中実になっている。各柱状体４０は、その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、これらを全長に亘って中実又は中空にすることができる。そして、横断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には、少なくともそれらの１つが全長に亘って中空になっていることが好ましい。更に好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中空になっている。
【００２１】
４本の柱状体４０の下端から垂下する柱状脚部５０は、その太さに応じて、中空又は中実のものになっている。具体的には、柱状脚部５０は、（ｉ）その横断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には、少なくともそれらの１つが全長に亘って中実である。好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中実である。（ii）柱状脚部５０の横断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、該柱状脚部５０の高さが１０ｍｍ超であることを条件として、少なくともそれらの１つが、接地する部分から上方へ少なくとも１０ｍｍまでの部分に亘って中空である。好ましくは４本すべてが、接地する部分から上方へ少なくとも１０ｍｍまでの部分に亘って中空である。接地する部分から上方へ１０ｍｍの位置よりも上方に位置する部位は中空であるか（すなわち柱状脚部５０の全長に亘って中空であるか）、又は中実である。そして、（iii）横断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には、少なくともそれらの１つが、全長に亘って中空である。好ましくは４本すべてが、それらの全長に亘って中実である。
【００２２】
柱状脚部５０は、図１に示すように、柱体である。これらの柱体は、その表面に角部を有していないことが好ましく、円柱体であることが更に好ましい。本実施形態においては、柱状脚部５０は円柱体である。
【００２３】
上部枠体２０及び下部枠体３０の各辺、柱状体４０並びに柱状脚部５０が円柱体である場合には、その直径は、炉内のガスまわりを阻害せず、かつ構造的に耐えうる強度を有するという観点から、９〜５０ｍｍ（０．６３〜２０ｃｍ2）、特に９〜４０ｍｍ（０．６３〜１３ｃｍ2）、とりわけ９〜３５ｍｍ（０．６３〜１０ｃｍ2）であることが好ましい。下部枠体３０の各辺が半円柱体である場合、その半径は炉内のガスまわりを阻害せず、かつ構造的に耐えうる強度を有する観点から、及び成形性の観点から、柱状体４０や柱状脚部５０の半径と同じ又はそれよりも小さいことが好ましく、特に５〜２５ｍｍ、特に１０〜２０ｍｍであることが好ましい。
【００２４】
上部枠体２０及び下部枠体３０の枠部材、柱状体４０並びに柱状脚部５０が中空である場合には、その肉厚は、構造的に耐えうる強度でかつ熱衝撃で破損しないという観点から、２〜２０ｍｍ、特に３〜１０ｍｍであることが好ましい。
【００２５】
支持具１０の寸法は特に制限されないが、その扱い易さ及び安定性の観点から、上部枠体２０と、下部枠体３０と、４つの柱状体４０とで形成されている略直方体状の枠体は、その短辺が８０〜１６０ｍｍ、長辺が１１０〜１９０ｍｍ、高さが８０〜１６０ｍｍであることが好ましく、柱状脚部５０の長さは６０〜１４０ｍｍであることが好ましい。
【００２６】
支持具１０はセラミックス材料からなる。セラミックス材料からなることによって、例えばステンレスを使用した場合に生じる酸化クロム等の有害物質の発生を防止することができ、かつ耐久性を有する火葬炉用棺支持具を得ることができる。
【００２７】
支持具１０に用いられるセラミックス材料としては、いわゆるファインセラミックスを用いることが好ましい。具体的には、１％未満の気孔率を有することが好ましく、かつ５００ＭＰａ以上、特に５００ＭＰａ〜１２００ＭＰａ以下の曲げ強さを有するセラミックス材料を用いることが好ましい。このようなセラミックス材料を用いることによって、取り扱い中に破損する可能性を少なくすることができ、かつ耐熱衝撃性が高い支持具１０を得ることができる。特に曲げ強さに関しては、柱状体４０及び柱状脚部５０の少なくとも一方が前記の値を満たすことが好ましく、柱状体４０及び柱状脚部５０の双方が前記の値を満たすことが更に好ましい。
【００２８】
セラミックス材料の気孔率は、アルキメデス法を利用した手法（ＪＩＳ Ｒ １６３４）に準じ測定することができる。支持具１０に用いられるセラミックス材料の気孔率を上述の範囲にするためには例えば、後述する製造方法によって支持具１０を製造すればよい。なお、ここでいう気孔率とは、支持具１０が単一種のセラミックス材料から構成されている場合には、該セラミックス材料の気孔率のことであり、セラミックス材料からなる母材の表面に被膜が形成されている場合には、該母材の気孔率のことである。
【００２９】
セラミックス材料の曲げ強さは、ＪＩＳ Ｒ１６０１に準じ、３点曲げ試験によって測定される。支持具１０に用いられるセラミックス材料の曲げ強さを上述した範囲にするためには、後述する製造方法によって支持具１０を製造すればよい。
【００３０】
また、支持具１０に用いられるセラミックス材料は、１×１０-6〜６×１０-6／Ｋの熱膨張係数を有することが好ましい。セラミックス材料が上述の範囲の熱膨張係数を有することにより、不使用時と使用時との熱膨張差による応力破壊を効果的に防止することができ、火葬炉用棺支持具をより長く使用することができる。熱膨張係数は、ＪＩＳ Ｒ １６１８に準じ測定することができる。なお、ここでいう熱膨張係数とは、支持具１０が単一種のセラミックス材料から構成されている場合には、該セラミックス材料の熱膨張係数のことであり、セラミックス材料からなる母材の表面に被膜が形成されている場合には、該母材の熱膨張係数のことである。
【００３１】
また、支持具１０に用いられるセラミックス材料は、１０〜２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有することが好ましい。セラミックス材料が上述の範囲の熱伝導率を有することにより、支持具１０の全体の温度が速く均一になり、内部応力による火葬炉用棺支持具の破損を効果的に防止することができる。熱伝導率は、ＪＩＳ Ｒ １６１１に準じ測定することができる。支持具１０の熱伝導率を上述した範囲にするためには、例えば後述する製造方法によって支持具１０を製造すればよい。なお、ここでいう熱伝導率とは、支持具１０が単一種のセラミックス材料から構成されている場合には、該セラミックス材料の熱伝導率のことであり、セラミックス材料からなる母材の表面に被膜が形成されている場合には、該母材の熱伝導率のことである。
【００３２】
支持具１０はセラミックス材料からなる。セラミックス材料としては、アルカリ金属に対する耐性を有することが好ましく、具体的には１０００℃以上の耐熱性を有するものを用いることが好ましい。１０００℃以上の耐熱性を有するセラミックス材料としては、炭化珪素又は窒化珪素を用いることが好ましい。セラミックス材料として窒化珪素を用いる場合には、窒化珪素又はサイアロンを用いることが好ましい。また支持具１０はセラミックス材料の他に、公知の焼結助剤等を含んでいてもよい。焼結助剤としては酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素等を挙げることができる。
【００３３】
本実施形態の支持具１０は、好適には以下の方法で製造することができる。すなわち、平均粒径Ｄ５０が１〜３μｍのセラミックス材料粒子に、焼結助剤として、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム及び酸化ケイ素の群からなる酸化物の少なくとも１種類を、セラミックス材料粒子に対し１〜３０重量％添加する。更に、水、分散剤、バインダーを添加し、ボールミルによって粉砕混合し泥漿を得る。得られた泥漿を石膏型に流し込む。所定時間経過後、泥漿を排泥することで成形体を得る。得られた成形体を、窒素又はアルゴン雰囲気下、０．０５ＭＰａ以上の圧力で１５００〜２４００℃の温度下に１〜２０時間に亘って焼成することで支持具１０を製造することができる。
【００３４】
上部枠体２０及び下部枠体３０の各枠部材、柱状体４０並びに柱状脚部５０を中空にする場合には、泥漿を排出する鋳込み方法で製造すればよい。
【００３５】
支持具１０においては、その表面にムライト（３Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2）の被膜を有していてもよい。ムライトの被膜を有することによって、支持具１０を繰り返し使用しても、被膜を形成した部位の肉厚の減少の程度が小さくなるので有利である。このことは、支持具１０の繰り返し使用回数の向上につながる。特に、被膜を形成する対象となる母材が窒化珪素又は炭化珪素である場合、該母材の表面をムライトの被膜を形成することで、支持具１０の繰り返し使用回数が一層向上する。
【００３６】
ムライトの被膜は、支持具１０におけるすべての部位に施してもよく、あるいは一部にのみ施してもよい。ムライトの被膜を支持具１０の一部にのみ施す場合、火葬炉の直火にさらされる部位に該被膜を施すことが、繰り返し使用回数の向上の点から好ましい。
【００３７】
ムライトの被膜は、その厚みが５０〜８００μｍであることが好ましく、１００〜４００μｍであることが更に好ましい。支持具１０を繰り返し使用すると該被膜の厚みが次第に減少する。その場合には、該被膜の上に新たなムライトの被膜を形成することで、該被膜の厚みを常にほぼ一定に保つことができる。
【００３８】
ムライトの被膜は、ムライトの粉末を含む水性の塗工液中に、焼成後の支持具を浸漬し、その後に引き上げて塗膜を乾燥させることで形成することができる。浸漬及び引き上げ後の乾燥は、複数回繰り返してもよい。この塗工液中における固形分の濃度は５０〜８０重量％、特に５５〜６５重量％とすることが、所望の厚みを有する被膜を形成しやすい点から好ましい。固形分中に含まれるムライトの割合は高ければ高いほど好ましく、具体的には８０重量％以上、特に９０重量％以上であることが、支持具１０の繰り返し使用回数の向上の点から好ましい。固形分におけるムライト以外の残部は、ＳｉＯ2及びＡｌ2Ｏ3等であることが好ましい。なお前記塗工液の塗布は、浸漬だけに限られず、その他の方法、例えば刷毛塗りやスプレーコートを採用してもよい。
【００３９】
上述の構造を有する支持具１０は、例えば図４に示すように、棺の４隅及び棺の長辺の中間に配置され、その状態で棺の焼却が行われる。火葬炉用棺支持具を用いることにより、棺と炉床とが接触していない状態で焼却が行われ、かつ火葬炉用棺支持具が上述の枠体構造を有するため、熱得エネルギーが棺に効率よく供給され、燃え残りが生じにくい。
【００４０】
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。例えば、前記実施形態においては、支持具１０は上部枠体、下部枠体、柱状体及び柱状脚部から構成されていたが、支持具１０は上部枠体及び柱状脚部のみから構成されていてもよい。
【００４１】
また前記実施形態においては、上部枠体は矩形の枠体であったが、上部枠体は多角形の枠体であればよい。例えば、上部枠体は三角形又は四角形の枠体とすることができる。
【００４２】
更に、前記実施形態においては、下部枠体、柱状体上部枠体、下部枠体、及び柱状体から形成される枠体は略直方体状であったが、その枠体は略立方体状であってもよいし、略角錐台状であってもよい。また、柱状脚部は円柱体であったが、これに代えて、截頭円錐体であってもよい。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。特に断らない限り、「％」は「重量％」を意味する。
【００４４】
〔実施例１〕
以下の手順で支持具を製造した。この支持具は、図１〜図３に示す形態の支持具１０において下部枠体３０を設けていないものに相当する。平均粒径Ｄ50が１μｍの窒化珪素粒子８５％と、残部である１５％が酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム及び酸化ケイ素からなる混合物と混合して原料を得た。得られた原料に、該原料に対して０．１％の分散剤と、１％のバインダーと、３０％の水とを添加し、ボールミルによって粉砕混合を行い、泥漿を得た。得られた泥漿を石膏型に流し込んだ。そして、排泥鋳込によって成形を実施した。１時間経過後、石膏型から泥漿を排泥することで成形体を得た。得られた成形体を、窒素雰囲気中、０．５ＭＰａ、１７００℃の条件下で２時間に亘って焼成し、目的とする支持具を得た。得られた支持具の寸法は以下の表１に示すとおりであり、柱状体４０が中実であると同時に柱状脚部５０は中空であった。
【００４５】
得られた支持具の気孔率、曲げ強さ、熱膨張係数及び熱伝導率を上述の方法により測定した。気孔率及び曲げ強さは支持具の柱状脚部において測定した。また、以下の方法で耐熱衝撃性及び繰り返し使用回数を測定した。それらの結果を以下の表１に示す。
【００４６】
〔耐熱衝撃性〕
実際の焼成炉において測定を行った。得られた支持具を焼成炉内に載置した。焼却炉を、室温から１時間かけて１０００〜１２００℃まで昇温し、その温度を２時間保持した後、１時間冷却した。冷却後、支持具を取り出し、その支持具の破損の有無を目視で確認することによって耐熱衝撃性の測定を行った。
【００４７】
〔繰り返し使用回数〕
上述の耐熱衝撃性の測定で行った方法と同様の方法を、支持具が破損するまで繰り返し行った。支持具が破損するまでに行われた試験の回数を、繰り返し使用回数とした。
【００４８】
〔実施例２〕
実施例１と同様の原料と方法を用いて、表１に示す形態と構造の支持具を製造した。この支持具は、図１〜図３に示す形態の支持具１０において下部枠体３０を設けていないものに相当する。この支持具について、実施例１と同様の測定及び評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４９】
〔実施例３〕
実施例１と同様の原料と方法を用いて、表１に示す形態と構造の支持具を製造した。この支持具は、図１〜図３に示す形態を有するものであった。この支持具について、実施例１と同様の測定及び評価を行った。その結果を表２に示す。
【００５０】
〔比較例１ないし３〕
表１に示す形状及び寸法を有する支持具を製造した。この支持具について、実施例１と同様の測定及び評価を行った。その結果を表２に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
表１及び表２から明らかなように、各実施例の支持具は、比較例の支持具に比べて耐熱衝撃性が高く、かつ繰り返し使用回数が多いことが判る。
【００５４】
〔実施例４ないし６〕
実施例１ないし３において得られた支持具を、ムライトの粉末を含む水性塗工液中に浸漬し、その後に引き上げて塗膜を乾燥させ、厚み３００μｍの被膜を該支持具の表面全体に形成した。この塗工液の固形分は６０％であり、固形分の内訳はムライトが９５％で、ＳｉＯ2が５％であった。このようにして得られたムライト被覆の支持具について、実施例１と同様にして耐熱衝撃性及び繰り返し使用を測定した。その結果を以下の表３に示す。
【００５５】
【表３】
【００５６】
表３と、前記の表１との対比から明らかなように、ムライトの被膜を形成することで、支持具の繰り返し使用回数が多くなることが判る。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 火葬炉用棺支持具
２０ 上部枠体
２１ａ，２１ｂ 第１枠部材
２２ａ，２２ｂ 第２枠部材
２３ 上部枠体隅部
３０ 下部枠体
３１ａ，２１ｂ 第１枠部材
３２ａ，２２ｂ 第２枠部材
３３ 下部枠体隅部
４０ 柱状体
５０ 柱状脚部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多角形の枠体からなる上部枠体と、上部枠体の各隅部から垂下する３本以上の柱状脚部とを備えた枠構造体からなり、セラミックス材料から構成されている火葬炉用棺支持具であって、
少なくとも１本の柱状脚部は、
（ｉ）その断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には全長に亘って中実であり、
（ii）その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、接地する部分から上方へ少なくとも１０ｍｍまでの部分に亘って中空であり、
（iii）その断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には全長に亘って中空である、ことを特徴とする火葬炉用棺支持具。
【請求項２】
多角形の枠体からなる上部枠体と、上部枠体の各隅部から垂下する３本以上の柱状脚部とを備えた枠構造体からなり、セラミックス材料から構成されている火葬炉用棺支持具であって、
上部枠体を構成する少なくとも１つの枠部材は、その断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には全長に亘って中実であり、その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、全長に亘って中実又は中空であり、その断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には全長に亘って中空であることを特徴とする火葬炉用棺支持具。
【請求項３】
少なくとも１本の柱状脚部は、
（ｉ）その断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には全長に亘って中実であり、
（ii）その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、接地する部分から上方へ少なくとも１０ｍｍまでの部分に亘って中空であり、
（iii）その断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には全長に亘って中空である請求項２記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項４】
前記セラミックス材料が１％以下の気孔率を有し、かつ５００ＭＰａ以上の曲げ強さを有する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項５】
前記セラミックス材料が炭化珪素又は窒化珪素を含む請求項１ないし４のいずれか一項に記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項６】
前記窒化珪素が窒化珪素又はサイアロンである請求項５記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項７】
表面に角部を有さない請求項１ないし６のいずれか一項に記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項８】
上部枠体と辺の数が同一である多角形の枠体からなる下部枠体を備え、上部枠体の各隅部と、該隅部に対応する下部枠体の隅部とが柱状体によって連結されている請求項１ないし７のいずれか一項に記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項９】
上部枠体は、三角形又は四角形の枠体である請求項１ないし８のいずれか一項に記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項１０】
上部枠体又は柱状脚部のいずれか一方又は双方が円柱体である請求項１に記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項１１】
上部枠体又は柱状脚部のいずれか一方又は双方が円柱体である請求項２に記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項１２】
ムライトの被膜を表面に有する請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項１】
多角形の枠体からなる上部枠体と、上部枠体の各隅部から垂下する３本以上の柱状脚部とを備えた枠構造体からなり、セラミックス材料から構成されている火葬炉用棺支持具であって、
少なくとも１本の柱状脚部は、
（ｉ）その断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には全長に亘って中実であり、
（ii）その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、接地する部分から上方へ少なくとも１０ｍｍまでの部分に亘って中空であり、
（iii）その断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には全長に亘って中空である、ことを特徴とする火葬炉用棺支持具。
【請求項２】
多角形の枠体からなる上部枠体と、上部枠体の各隅部から垂下する３本以上の柱状脚部とを備えた枠構造体からなり、セラミックス材料から構成されている火葬炉用棺支持具であって、
上部枠体を構成する少なくとも１つの枠部材は、その断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には全長に亘って中実であり、その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、全長に亘って中実又は中空であり、その断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には全長に亘って中空であることを特徴とする火葬炉用棺支持具。
【請求項３】
少なくとも１本の柱状脚部は、
（ｉ）その断面積が０．８ｃｍ2未満である場合には全長に亘って中実であり、
（ii）その断面積が０．８ｃｍ2以上７．１ｃｍ2未満である場合には、接地する部分から上方へ少なくとも１０ｍｍまでの部分に亘って中空であり、
（iii）その断面積が７．１ｃｍ2以上である場合には全長に亘って中空である請求項２記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項４】
前記セラミックス材料が１％以下の気孔率を有し、かつ５００ＭＰａ以上の曲げ強さを有する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項５】
前記セラミックス材料が炭化珪素又は窒化珪素を含む請求項１ないし４のいずれか一項に記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項６】
前記窒化珪素が窒化珪素又はサイアロンである請求項５記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項７】
表面に角部を有さない請求項１ないし６のいずれか一項に記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項８】
上部枠体と辺の数が同一である多角形の枠体からなる下部枠体を備え、上部枠体の各隅部と、該隅部に対応する下部枠体の隅部とが柱状体によって連結されている請求項１ないし７のいずれか一項に記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項９】
上部枠体は、三角形又は四角形の枠体である請求項１ないし８のいずれか一項に記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項１０】
上部枠体又は柱状脚部のいずれか一方又は双方が円柱体である請求項１に記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項１１】
上部枠体又は柱状脚部のいずれか一方又は双方が円柱体である請求項２に記載の火葬炉用棺支持具。
【請求項１２】
ムライトの被膜を表面に有する請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の火葬炉用棺支持具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２０７９０５（Ｐ２０１２−２０７９０５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５８１０５（Ｐ２０１２−５８１０５）
【出願日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【出願人】（０００１４１８０８）株式会社宮本工業所 (22)
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【出願人】（０００１４１８０８）株式会社宮本工業所 (22)
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