竪型炉およびその製造物
【課題】炉の形状設計に関する自由度が高く、被加熱物が付着しにくい竪型炉を提供することを課題とする。また、品質がばらつきにくい製造物を提供することを課題とする。
【解決手段】竪型炉１は、粉状の被加熱物９０を加熱する加熱室２００を径方向内側に区画する側周壁２０と、側周壁２０に全体的に配置され、側周壁２０の内周面に被加熱物９０が付着するのを抑制するために、ガス９１を加熱室２００に送風する複数の送風孔２１と、を有する炉体２を備える。
【解決手段】竪型炉１は、粉状の被加熱物９０を加熱する加熱室２００を径方向内側に区画する側周壁２０と、側周壁２０に全体的に配置され、側周壁２０の内周面に被加熱物９０が付着するのを抑制するために、ガス９１を加熱室２００に送風する複数の送風孔２１と、を有する炉体２を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な粉状の被加熱物などを加熱する際に用いられる竪型炉およびその製造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミクロンオーダーやナノオーダーの微細な粉体は、大きな粉体と比較して、付着力が大きい。このため、微細な粉体は、炉壁に堆積しやすい。この点に鑑み、特許文献１には、粉体付着の少ない噴霧焙焼炉が開示されている。
【０００３】
同文献記載の噴霧焙焼炉の炉頂には、三本のノズルと、バーナと、が配置されている。バーナは、炉心に配置されている。三本のノズルは、バーナの周囲に、１２０°ずつ離間して配置されている。水平方向に対して、炉頂付近には、２０°以上６０°以下のテーパ角θ１（上に向かって尖る方向）が設定されている。水平方向に対して、炉底付近には、５０°以上８０°以下のテーパ角θ２（下に向かって尖る方向）が設定されている。三本のノズルからは、原料である水溶液の液滴（８０〜１００μｍ）が噴霧されている。液滴は、バーナからの火炎により加熱され、フェライト粉末になる。
【０００４】
同文献記載の噴霧焙焼炉によると、微細なフェライト粉末が、炉壁やノズル周囲に付着するのを抑制することができる。このため、炉内におけるフェライト粉末の流動状態が変化するのを、抑制することができる。また、炉壁やノズル周囲から落下したフェライト粉末の塊が製造物に混入するのを、抑制することができる。このため、製造物の品質がばらつきにくい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−５１２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、同文献記載の竪型炉（噴霧焙焼炉）の場合、炉頂付近、炉底付近に、特殊なテーパ角θ１、θ２を設定する必要がある。また、ノズルとバーナとの位置関係も限定される。このため、炉の形状設計に関する自由度が低い。
【０００７】
本発明の竪型炉およびその製造物は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、炉の形状設計に関する自由度が高く、被加熱物が付着しにくい竪型炉を提供することを目的とする。また、本発明は、品質がばらつきにくい製造物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】
【０００８】
（１）上記課題を解決するため、本発明の竪型炉は、粉状の被加熱物を加熱する加熱室を径方向内側に区画する側周壁と、該側周壁に全体的に配置され、該側周壁の内周面に該被加熱物が付着するのを抑制するために、ガスを該加熱室に送風する複数の送風孔と、を有する炉体を備えることを特徴とする。ここで、「径方向」とは、軸方向に直交する方向をいう。すなわち、側周壁の軸方向に直交する方向の断面形状は円形であっても、円形以外の形状であってもよい。
【０００９】
竪型炉は、炉体を備えている。炉体は、側周壁と、複数の送風孔と、を備えている。複数の送風孔は、側周壁に全体的に配置されている。送風孔から加熱室には、ガスが供給される。ガスは、側周壁の内周面に沿って拡散する。このため、内周面には、ガス層が形成される。当該ガス層により、被加熱物が内周面に付着するのを抑制することができる。このため、加熱室における被加熱物の流動状態（被加熱物が微細な場合は浮遊状態）が変化するのを、抑制することができる。また、側周壁の内周面から剥離した被加熱物が製造物に混入するのを、抑制することができる。
【００１０】
このように、本発明の竪型炉によると、被加熱物に対する加熱時間、加熱温度などの熱負荷が、ばらつきにくい。このため、製造物の品質がばらつきにくい。
【００１１】
また、本発明の竪型炉によると、特許文献１の噴霧焙焼炉のように、炉頂付近、炉底付近に、特殊なテーパ角θ１、θ２を設定する必要がない。また、ノズルとバーナとの位置関係も限定されない。このため、炉の形状設計に関する自由度が高い。
【００１２】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記炉体は、前記加熱室の軸方向一端側に開設され、連続的に前記被加熱物を前記加熱室に供給する供給口と、該加熱室の軸方向他端側に開設され、連続的に該被加熱物を該加熱室から排出する排出口と、を有し、さらに、該炉体の径方向外側に配置され、内部に前記ガスが供給される外殻部と、該外殻部と該炉体との間に配置され、該加熱室の該被加熱物を加熱する加熱部と、を備える構成とする方がよい。
【００１３】
被加熱物は、供給口、加熱室、排出口の順に流動する。炉体は、外殻部により覆われている。また、炉体と外殻部との間には、加熱部が配置されている。本構成によると、送風孔から加熱室に供給されるガスを、排出口を介して、炉外に排気することができる。
【００１４】
また、被加熱物の熱伝導率が小さい場合（例えば、被加熱物がセラミックの場合）、被加熱物が内周面に堆積すると、加熱部から加熱室への伝熱効率が低下する。この点、本発明の竪型炉によると、内周面に被加熱物が堆積しにくい。このため、被加熱物の熱伝導率が小さい場合であっても、加熱部から加熱室への伝熱効率が低下しにくい。
【００１５】
（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記ガスは、前記加熱部により加熱されてから、前記送風孔を介して前記加熱室に送風される構成とする方がよい。本構成によると、加熱室において、被加熱物とガスとの間の温度差が小さくなる。このため、ガスにより、被加熱物の温度が低下しにくい。また、加熱室の温度制御が簡単になる。
【００１６】
（４）好ましくは、上記（２）または（３）の構成において、前記加熱部は、輻射熱により前記被加熱物を加熱する構成とする方がよい。本構成によると、加熱部からの輻射熱により、側周壁が加熱される。そして、側周壁の熱により、加熱室の被加熱物が加熱される。本構成によると、燃焼ガスなどが加熱室に噴射される場合と比較して、被加熱物の流動状態の制御が簡単になる。このため、被加熱物に対する熱負荷が、ばらつきにくい。
【００１７】
また、被加熱物が側周壁の内周面に付着するのを抑制するために、加熱室には、送風孔からガスが供給されている。また、被加熱物を搬入するために、加熱室の上流側から搬送ガスが供給される場合がある。また、被加熱物を搬出するために、加熱室が下流側から吸引される場合がある。本構成によると、燃焼ガスなどが加熱室に噴射される場合と比較して、加熱室におけるガス収支の制御が簡単になる。
【００１８】
（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記側周壁には、複数の前記送風孔が前記側周壁の周方向に並ぶことにより形成される、複数の孔列が、軸方向に並んで配置され、軸方向に隣り合う任意の一対の該孔列同士は、互いの該送風孔同士が軸方向に並ばないように、所定のずれ量だけ、周方向にずれて配置される構成とする方がよい。本構成によると、炉体を軸方向から見た場合、側周壁の全周において、送風孔が配置されていない区間が少ない。このため、さらに被加熱物が側周壁の内周面に付着しにくい。
【００１９】
（６）好ましくは、上記（５）の構成において、前記孔列の周方向に隣り合う任意の一対の前記送風孔同士の間隔は、１０ｍｍであり、軸方向に隣り合う任意の一対の該孔列同士の間隔は、１０ｍｍであり、前記ずれ量は、２ｍｍである構成とする方がよい。本構成によると、さらに被加熱物が側周壁の内周面に付着しにくい。
【００２０】
（７）好ましくは、上記（１）ないし（６）のいずれかの構成において、前記送風孔の孔径は、１ｍｍ以下である構成とする方がよい。孔径（直径）を１ｍｍ以下としたのは、１ｍｍ超過の場合、側周壁に多数の送風孔を配置すると、炉体の強度が低下しやすいからである。同様の理由から、さらに好ましくは、孔径を０．５ｍｍ以下とする方がよい。
【００２１】
（８）好ましくは、上記（１）ないし（７）のいずれかの構成において、前記送風孔から送風されるガスの流速は、秒速１０ｍ以下である構成とする方がよい。流速を、秒速１０ｍ以下としたのは、１０ｍ超過の場合、側周壁の内周面付近に、ガス層が形成されにくいからである。
【００２２】
（８−１）好ましくは、上記（８）の構成において、前記流速は、秒速５ｍ以下である構成とする方がよい。本構成によると、さらに、側周壁の内周面付近に、ガス層が形成されやすくなる。
【００２３】
（９）好ましくは、上記（１）ないし（８）のいずれかの構成において、前記被加熱物の粒径は、ミクロンオーダー以下である構成とする方がよい。ミクロンオーダー（１〜１００μｍ）、サブミクロンオーダー（数１０〜数１００ｎｍ）、ナノオーダー（１〜１００ｎｍ）の微細な被加熱物は、大きな被加熱物と比較して、付着力が大きい。このため、微細な被加熱物は、側周壁の内周面に堆積しやすい。この点、本発明の竪型炉によると、側周壁の内周面に被加熱物が付着しにくい。このため、微細な被加熱物を加熱するのに好適である。
【００２４】
（１０）上記課題を解決するため、本発明の製造物は、上記（１）ないし（９）のいずれかの構成の竪型炉により前記被加熱物が加熱されて製造されることを特徴とする。前述したように、本発明の竪型炉によると、被加熱物に対する加熱時間、加熱温度などの熱負荷が、ばらつきにくい。このため、製造物の品質がばらつきにくい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、炉の形状設計に関する自由度が高く、被加熱物が付着しにくい竪型炉を提供することができる。また、本発明によると、品質がばらつきにくい製造物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態である竪型炉の透過斜視図である。
【図２】同竪型炉の軸方向断面図である。
【図３】同竪型炉の側周壁の内周面の展開図である。
【図４】同竪型炉の側周壁の内周面の部分斜視図である。
【図５】図３のずれ量Ｃ３が設定されていない場合の図４相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の竪型炉およびその製造物の実施の形態について説明する。
【００２８】
［竪型炉の構成］
まず、本実施形態の竪型炉の構成について説明する。図１に、本実施形態の竪型炉の透過斜視図を示す。図２に、同竪型炉の軸方向断面図を示す。図１、図２に示すように、竪型炉１は、炉体２と、外殻部３と、加熱部４と、供給筒部５と、排出筒部６と、を備えている。
【００２９】
炉体２は、アルミナ製である。炉体２は、中空円柱状を呈している。炉体２は、側周壁２０と、１００個の送風孔２１と、供給口２２と、排出口２３と、を備えている。側周壁２０は、円筒状を呈している。側周壁２０の軸方向は、上下方向である。図３に、本実施形態の竪型炉の側周壁の内周面の展開図を示す。なお、図３中の周方向は、前→右→後→左と回転する方向を正方向としている。図３に示すように、１００個の送風孔２１は、側周壁２０に形成されている。送風孔２１は、略真円状を呈している。送風孔２１の孔径（直径）は、０．５ｍｍである。送風孔２１は、側周壁２０を径方向に貫通している。１００個の送風孔２１は、１０個ごとに孔列Ｌ１〜Ｌ１０を形成している。すなわち、孔列Ｌ１〜Ｌ１０は、各々、周方向に一列に並ぶ１０個の送風孔２１により、形成されている。孔列Ｌ１〜Ｌ１０は、上下方向（軸方向）に並んでいる。
【００３０】
孔列Ｌ１〜Ｌ１０の周方向に隣り合う任意の一対の送風孔２１同士の間隔Ｃ１は、１０ｍｍである。上下方向に隣り合う任意の一対の孔列Ｌ１〜Ｌ１０同士の間隔Ｃ２は、１０ｍｍである。上下方向に隣り合う任意の一対の孔列Ｌ１〜Ｌ１０同士は、互いの送風孔２１同士が上下方向に一列に並ばないように、ずれ量Ｃ３（＝２ｍｍ）だけ、周方向にずれて配置されている。図２に示すように、側周壁２０の径方向内側には、加熱室２００が区画されている。
【００３１】
供給口２２は、炉体２の上壁、つまり加熱室２００の上方（上流側）に開設されている。供給口２２は、略真円状を呈している。排出口２３は、炉体２の下壁、つまり加熱室２００の下方（下流側）に開設されている。排出口２３は、略真円状を呈している。
【００３２】
外殻部３は、炉体２を外側から覆っている。外殻部３は、ハウジング３０と、断熱材３１と、ガス供給孔３２と、を備えている。ハウジング３０は、鉄（ＳＳ）製であって、中空円柱状を呈している。断熱材３１は、セラミックファイバー製であって、中空円柱状を呈している。断熱材３１は、ハウジング３０の内面に、内張り状に、積層されている。ガス供給孔３２は、外殻部３の上壁に配置されている。ガス供給孔３２は、ハウジング３０、断熱材３１を、上下方向に貫通している。
【００３３】
加熱部４は、いわゆる電熱ヒータである。加熱部４は、外殻部３と炉体２との間の隙間に配置されている。加熱部４は、側周壁２０を隔てて、加熱室２００を全周的に覆っている。
【００３４】
供給筒部５は、セラミック製であって、円筒状を呈している。供給筒部５は、供給口２２の上方に連なっている。供給筒部５は、外殻部３の上方に突出している。排出筒部６は、セラミック製であって、円筒状を呈している。排出筒部６は、排出口２３の下方に連なっている。排出筒部６は、外殻部３の下方に突出している。
【００３５】
［竪型炉の動き］
次に、本実施形態の竪型炉の動きについて説明する。被加熱物９０は、微細な粉状のマンガン酸リチウムである。被加熱物の平均粒径（直径）は１００ｎｍである。被加熱物９０は、炉外から、コンプレッサー（図略）からの搬送ガスにより、供給筒部５、供給口２２を介して、加熱室２００に搬入される。被加熱物９０は、加熱室２００内を浮遊している。加熱室２００は、加熱部４の輻射熱により、径方向外側から加熱されている。具体的には、加熱部４からの輻射熱により、側周壁２０が加熱されている。そして、側周壁２０の熱により、加熱室２００が加熱されている。加熱室２００の温度は、９００℃である。加熱室２００は、排出筒部６、排出口２３を介して、ブロワ（図略）により、吸引されている。このため、一定時間加熱室２００内に滞留した被加熱物９０は、排出筒部６、排出口２３を介して、炉外に搬出される。搬出された被加熱物９０は、バグフィルター（図略）により集められる。
【００３６】
ところで、被加熱物９０が加熱室２００内を浮遊している際、側周壁２０の送風孔２１からは、ガス９１が送風されている。ガス９１は、炉外のコンプレッサー（図略）から、ガス供給孔３２、外殻部３と炉体２との間の隙間、送風孔２１を介して、加熱室２００に供給される。外殻部３と炉体２との間の隙間には、加熱部４が配置されている。このため、当該隙間を通過する際、ガス９１は、加熱部４により加熱される。
【００３７】
図４に、本実施形態の竪型炉の側周壁の内周面の部分斜視図を示す。図５に、図３のずれ量Ｃ３が設定されていない場合の図４相当図を示す。図５に示すように、ずれ量Ｃ３が設定されていない場合（ずれ量Ｃ３＝０の場合）、送風孔２１が１０個ずつ上下方向に一列に並んでしまう。このため、軸方向から見て、送風孔２１が全く配置されていない区間Ａ１が、周方向に沿って点線状に１０箇所出現することになる。
【００３８】
被加熱物用の搬送ガスＧは、上方から下方に向かって加熱室２００内を流れている。このため、送風孔２１から吐出されるガス９１は、搬送ガスＧにより、下方に流されやすい。したがって、上下方向に隣り合う送風孔２１間の部分には、ガス９１によるガス層が形成されやすい。一方、周方向に隣り合う送風孔２１間の部分には、ガス９１が下方に流されるため、ガス９１によるガス層が形成されにくい。このため、区間Ａ１には、被加熱物９０が付着、堆積しやすい。
【００３９】
これに対して、図３に示すように、ずれ量Ｃ３が設定されている場合、送風孔２１が上下方向に一列に並ばない。このため、軸方向から見て、送風孔２１が全く配置されていない区間が、周方向に沿って出現しない。
【００４０】
送風孔２１から吐出されるガス９１は、搬送ガスＧにより、下方に流されやすい。したがって、上下方向に隣り合う送風孔２１間の部分（孔列Ｌ１の送風孔２１と孔列Ｌ６の送風孔２１との間の部分）には、ガス９１によるガス層が形成されやすい。
【００４１】
並びに、任意の孔列（例えば孔列Ｌ５）の、周方向に隣り合う送風孔２１間の部分には、上側（上流側）の孔列（例えば孔列Ｌ１〜Ｌ４）の送風孔２１から、ガス９１が流れてくる。このため、周方向に隣り合う送風孔２１間の部分には、ガス９１によるガス層が形成されやすい。
【００４２】
このように、ずれ量Ｃ３が設定されている場合、上下方向に隣り合う送風孔２１間の部分にも、周方向に隣り合う送風孔２１間の部分にも、ガス９１によるガス層が形成されやすい。このため、全面的に被加熱物９０が付着、堆積しにくい。
【００４３】
［作用効果］
次に、本実施形態の竪型炉の作用効果について説明する。本実施形態の竪型炉１によると、１００個の送風孔２１は、側周壁２０に全体的に配置されている。送風孔２１から加熱室２００には、ガス９１が供給される。ガス９１は、側周壁２０の内周面に沿って拡散する。このため、内周面には、ガス層が形成される。当該ガス層により、被加熱物９０が内周面に付着するのを抑制することができる。このため、加熱室２００における被加熱物９０の浮遊状態が変化するのを、抑制することができる。また、側周壁２０の内周面から剥離した被加熱物９０が製造物に混入するのを、抑制することができる。また、被加熱物９０が、あたかも耐火物のように、内周面に堆積するおそれが小さい。このため、加熱部４から加熱室２００への伝熱効率が低下するおそれが小さい。このように、本実施形態の竪型炉１によると、被加熱物９０に対する加熱時間、加熱温度などの熱負荷が、ばらつきにくい。このため、製造物の品質がばらつきにくい。
【００４４】
また、本実施形態の竪型炉１によると、炉の形状設計に関する自由度が高い。また、本実施形態の竪型炉１によると、送風孔２１から加熱室２００に供給されるガス９１を、排出口２３を介して、炉外に排気することができる。
【００４５】
また、本実施形態の竪型炉１によると、ガス９１は、加熱部４により加熱されてから、送風孔２１を介して加熱室２００に送風される。このため、加熱室２００の被加熱物９０と、ガス９１と、の間の温度差が小さくなる。したがって、ガス９１により、被加熱物９０の温度が低下しにくい。
【００４６】
また、加熱部４は、電熱ヒータである。加熱部４は、輻射熱により、被加熱物９０を加熱している。このため、燃焼ガスなどが加熱室２００に噴射される場合と比較して、被加熱物９０の浮遊状態の制御が簡単になる。したがって、被加熱物９０に対する熱負荷が、ばらつきにくい。
【００４７】
また、被加熱物９０が側周壁２０の内周面に付着するのを抑制するために、加熱室２００には、送風孔２１からガス９１が供給されている。また、被加熱物９０を搬入するために、加熱室２００の上流側からは、搬送ガスＧが供給されている。また、被加熱物９０を搬出するために、加熱室２００は、下流側から吸引されている。本実施形態の竪型炉１によると、燃焼ガスなどが加熱室２００に噴射される場合と比較して、加熱室２００におけるガス収支の制御が簡単になる。
【００４８】
また、側周壁２０には、１０個の孔列Ｌ１〜Ｌ１０が上下方向に並んで配置されている。上下方向に隣り合う任意の一対の孔列Ｌ１〜Ｌ１０同士は、互いの送風孔２１同士が上下方向に並ばないように、所定のずれ量Ｃ３だけ、周方向にずれて配置されている。このため、炉体２を上方あるいは下方から見た場合、側周壁２０の全周において、送風孔２１が配置されていない区間Ａ１が少ない。このため、被加熱物９０が側周壁２０の内周面に付着しにくい。
【００４９】
また、搬送ガスＧの流動方向（上下方向）に対して、送風孔２１は螺旋状に並んでいる。すなわち、搬送ガスＧの流動方向と送風孔２１の並び方向とが交差している。この点においても、被加熱物９０が側周壁２０の内周面に付着しにくい。
【００５０】
ただし、図５に示すように、図３のずれ量Ｃ３が設定されていない場合であっても、本発明の竪型炉の概念には含まれる。たとえずれ量Ｃ３が設定されていなくても、側周壁２０には、送風孔２１が全体的に配置されている。このため、側周壁２０に送風孔２１が全体的に配置されていない場合と比較して、側周壁２０の内周面に被加熱物９０が付着するのを抑制することができる。
【００５１】
また、孔列Ｌ１〜Ｌ１０の周方向に隣り合う任意の一対の送風孔２１同士の間隔Ｃ１は、１０ｍｍである。また、上下方向に隣り合う任意の一対の孔列Ｌ１〜Ｌ１０同士の間隔Ｃ２は、１０ｍｍである。ずれ量Ｃ３は、２ｍｍである。このため、被加熱物９０が側周壁２０の内周面に付着しにくい。また、送風孔２１の孔径は、０．５ｍｍである。このため、炉体２の強度が低下しにくい。また、送風孔２１から送風されるガス９１の流速は、秒速５ｍ以下である。このため、側周壁２０の内周面付近に、ガス層が形成されやすい。
【００５２】
また、本実施形態の竪型炉１によると、被加熱物９０が粒径１００ｎｍの微細な粉状であるにもかかわらず、言い換えると付着力が大きいにもかかわらず、側周壁２０の内周面に被加熱物９０が付着しにくい。
【００５３】
また、本実施形態の竪型炉１によると、被加熱物９０に対する加熱時間、加熱温度などの熱負荷が、ばらつきにくい。このため、被加熱物９０から製造される製造物の品質（例えば、一次粒子の粒子径、特性など）がばらつきにくい。
【００５４】
［その他］
以上、本発明の竪型炉およびその製造物の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００５５】
間隔Ｃ１、Ｃ２、ずれ量Ｃ３は特に限定しない。好ましくは、孔列Ｌ１〜Ｌ１０の数は、（間隔Ｃ１／ずれ量Ｃ３）以上である方がよい。例えば、上記実施形態の場合、孔列Ｌ１〜Ｌ１０の数（＝１０）は、間隔Ｃ１（＝１０ｍｍ）／ずれ量Ｃ３（＝２ｍｍ）の、２倍である。こうすると、全周的に、送風孔２１が全く配置されていない区間Ａ１（図５参照）が出現しにくい。
【００５６】
孔列Ｌ１〜Ｌ１０の配置数も特に限定しない。送風孔２１の配置数も特に限定しない。送風孔２１の開口形状も特に限定しない。例えば、三角形、四角形などの多角形、楕円形、長円形（対向する一対の半円同士を一対の直線で繋いだ形状）、スリット状などであってもよい。また、送風孔２１はランダムに配置してもよい。また、側周壁２０における送風孔２１の配置密度は、側周壁２０の全体に亘って一定でなくてもよい。例えば、上流側（上側）の配置密度を、下流側（下側）の配置密度よりも、大きくしてもよい。あるいは、上流側の配置密度を、下流側の配置密度よりも、小さくしてもよい。
【００５７】
送風孔２１の孔径を、孔軸方向に変化させてもよい。例えば、送風孔２１を、テーパ状にしてもよい。送風孔２１は、側周壁２０の径方向に延在していなくてもよい。例えば、接線方向に延在していてもよい。また、送風孔２１からのガス９１により、加熱室２００に気流（例えば旋回流、上昇流、下降流など）を発生させてもよい。側周壁２０の水平方向断面形状は特に限定しない。真円形の他、三角形、四角形などの多角形、楕円形、長円形などであってもよい。
【００５８】
ガス９１の種類は特に限定しない。不活性ガス（窒素、ヘリウム、アルゴンなど）、還元性ガス（一酸化炭素など）などを用いてもよい。炉体２の材質は特に限定しない。ジルコニア、ムライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素などのセラミック、ステンレス鋼などの金属であってもよい。
【００５９】
上記実施形態においては、上方から下方に向かって被加熱物９０を搬送したが、下方から上方に向かって被加熱物９０を搬送してもよい。上記実施形態においては、加熱部４として電熱ヒータを用いたが、バーナ（リジェネバーナなど）、マイクロ波発生装置などを用いてもよい。好ましくは、輻射熱により、被加熱物９０を加熱可能な方がよい。上記実施形態においては、加熱部４を加熱室２００の径方向外側に配置したが、加熱部４を外殻部３の外側に配置して、加熱媒体だけを加熱部４から加熱室２００に導入してもよい。上記実施形態においては、外殻部３を配置したが、外殻部３を配置しなくてもよい。上記実施形態においては、本発明を流動式の竪型炉１として具現化したが、バッチ式の竪型炉として具現化してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１：竪型炉、２：炉体、３：外殻部、４：加熱部、５：供給筒部、６：排出筒部、２０：側周壁、２１：送風孔、２２：供給口、２３：排出口、３０：ハウジング、３１：断熱材、３２：ガス供給孔、９０：被加熱物、９１：ガス、２００：加熱室、Ａ１：区間、Ｃ１：間隔、Ｃ２：間隔、Ｃ３：ずれ量、Ｇ：搬送ガス、Ｌ１〜Ｌ１０：孔列。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な粉状の被加熱物などを加熱する際に用いられる竪型炉およびその製造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミクロンオーダーやナノオーダーの微細な粉体は、大きな粉体と比較して、付着力が大きい。このため、微細な粉体は、炉壁に堆積しやすい。この点に鑑み、特許文献１には、粉体付着の少ない噴霧焙焼炉が開示されている。
【０００３】
同文献記載の噴霧焙焼炉の炉頂には、三本のノズルと、バーナと、が配置されている。バーナは、炉心に配置されている。三本のノズルは、バーナの周囲に、１２０°ずつ離間して配置されている。水平方向に対して、炉頂付近には、２０°以上６０°以下のテーパ角θ１（上に向かって尖る方向）が設定されている。水平方向に対して、炉底付近には、５０°以上８０°以下のテーパ角θ２（下に向かって尖る方向）が設定されている。三本のノズルからは、原料である水溶液の液滴（８０〜１００μｍ）が噴霧されている。液滴は、バーナからの火炎により加熱され、フェライト粉末になる。
【０００４】
同文献記載の噴霧焙焼炉によると、微細なフェライト粉末が、炉壁やノズル周囲に付着するのを抑制することができる。このため、炉内におけるフェライト粉末の流動状態が変化するのを、抑制することができる。また、炉壁やノズル周囲から落下したフェライト粉末の塊が製造物に混入するのを、抑制することができる。このため、製造物の品質がばらつきにくい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−５１２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、同文献記載の竪型炉（噴霧焙焼炉）の場合、炉頂付近、炉底付近に、特殊なテーパ角θ１、θ２を設定する必要がある。また、ノズルとバーナとの位置関係も限定される。このため、炉の形状設計に関する自由度が低い。
【０００７】
本発明の竪型炉およびその製造物は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、炉の形状設計に関する自由度が高く、被加熱物が付着しにくい竪型炉を提供することを目的とする。また、本発明は、品質がばらつきにくい製造物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】
【０００８】
（１）上記課題を解決するため、本発明の竪型炉は、粉状の被加熱物を加熱する加熱室を径方向内側に区画する側周壁と、該側周壁に全体的に配置され、該側周壁の内周面に該被加熱物が付着するのを抑制するために、ガスを該加熱室に送風する複数の送風孔と、を有する炉体を備えることを特徴とする。ここで、「径方向」とは、軸方向に直交する方向をいう。すなわち、側周壁の軸方向に直交する方向の断面形状は円形であっても、円形以外の形状であってもよい。
【０００９】
竪型炉は、炉体を備えている。炉体は、側周壁と、複数の送風孔と、を備えている。複数の送風孔は、側周壁に全体的に配置されている。送風孔から加熱室には、ガスが供給される。ガスは、側周壁の内周面に沿って拡散する。このため、内周面には、ガス層が形成される。当該ガス層により、被加熱物が内周面に付着するのを抑制することができる。このため、加熱室における被加熱物の流動状態（被加熱物が微細な場合は浮遊状態）が変化するのを、抑制することができる。また、側周壁の内周面から剥離した被加熱物が製造物に混入するのを、抑制することができる。
【００１０】
このように、本発明の竪型炉によると、被加熱物に対する加熱時間、加熱温度などの熱負荷が、ばらつきにくい。このため、製造物の品質がばらつきにくい。
【００１１】
また、本発明の竪型炉によると、特許文献１の噴霧焙焼炉のように、炉頂付近、炉底付近に、特殊なテーパ角θ１、θ２を設定する必要がない。また、ノズルとバーナとの位置関係も限定されない。このため、炉の形状設計に関する自由度が高い。
【００１２】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記炉体は、前記加熱室の軸方向一端側に開設され、連続的に前記被加熱物を前記加熱室に供給する供給口と、該加熱室の軸方向他端側に開設され、連続的に該被加熱物を該加熱室から排出する排出口と、を有し、さらに、該炉体の径方向外側に配置され、内部に前記ガスが供給される外殻部と、該外殻部と該炉体との間に配置され、該加熱室の該被加熱物を加熱する加熱部と、を備える構成とする方がよい。
【００１３】
被加熱物は、供給口、加熱室、排出口の順に流動する。炉体は、外殻部により覆われている。また、炉体と外殻部との間には、加熱部が配置されている。本構成によると、送風孔から加熱室に供給されるガスを、排出口を介して、炉外に排気することができる。
【００１４】
また、被加熱物の熱伝導率が小さい場合（例えば、被加熱物がセラミックの場合）、被加熱物が内周面に堆積すると、加熱部から加熱室への伝熱効率が低下する。この点、本発明の竪型炉によると、内周面に被加熱物が堆積しにくい。このため、被加熱物の熱伝導率が小さい場合であっても、加熱部から加熱室への伝熱効率が低下しにくい。
【００１５】
（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記ガスは、前記加熱部により加熱されてから、前記送風孔を介して前記加熱室に送風される構成とする方がよい。本構成によると、加熱室において、被加熱物とガスとの間の温度差が小さくなる。このため、ガスにより、被加熱物の温度が低下しにくい。また、加熱室の温度制御が簡単になる。
【００１６】
（４）好ましくは、上記（２）または（３）の構成において、前記加熱部は、輻射熱により前記被加熱物を加熱する構成とする方がよい。本構成によると、加熱部からの輻射熱により、側周壁が加熱される。そして、側周壁の熱により、加熱室の被加熱物が加熱される。本構成によると、燃焼ガスなどが加熱室に噴射される場合と比較して、被加熱物の流動状態の制御が簡単になる。このため、被加熱物に対する熱負荷が、ばらつきにくい。
【００１７】
また、被加熱物が側周壁の内周面に付着するのを抑制するために、加熱室には、送風孔からガスが供給されている。また、被加熱物を搬入するために、加熱室の上流側から搬送ガスが供給される場合がある。また、被加熱物を搬出するために、加熱室が下流側から吸引される場合がある。本構成によると、燃焼ガスなどが加熱室に噴射される場合と比較して、加熱室におけるガス収支の制御が簡単になる。
【００１８】
（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記側周壁には、複数の前記送風孔が前記側周壁の周方向に並ぶことにより形成される、複数の孔列が、軸方向に並んで配置され、軸方向に隣り合う任意の一対の該孔列同士は、互いの該送風孔同士が軸方向に並ばないように、所定のずれ量だけ、周方向にずれて配置される構成とする方がよい。本構成によると、炉体を軸方向から見た場合、側周壁の全周において、送風孔が配置されていない区間が少ない。このため、さらに被加熱物が側周壁の内周面に付着しにくい。
【００１９】
（６）好ましくは、上記（５）の構成において、前記孔列の周方向に隣り合う任意の一対の前記送風孔同士の間隔は、１０ｍｍであり、軸方向に隣り合う任意の一対の該孔列同士の間隔は、１０ｍｍであり、前記ずれ量は、２ｍｍである構成とする方がよい。本構成によると、さらに被加熱物が側周壁の内周面に付着しにくい。
【００２０】
（７）好ましくは、上記（１）ないし（６）のいずれかの構成において、前記送風孔の孔径は、１ｍｍ以下である構成とする方がよい。孔径（直径）を１ｍｍ以下としたのは、１ｍｍ超過の場合、側周壁に多数の送風孔を配置すると、炉体の強度が低下しやすいからである。同様の理由から、さらに好ましくは、孔径を０．５ｍｍ以下とする方がよい。
【００２１】
（８）好ましくは、上記（１）ないし（７）のいずれかの構成において、前記送風孔から送風されるガスの流速は、秒速１０ｍ以下である構成とする方がよい。流速を、秒速１０ｍ以下としたのは、１０ｍ超過の場合、側周壁の内周面付近に、ガス層が形成されにくいからである。
【００２２】
（８−１）好ましくは、上記（８）の構成において、前記流速は、秒速５ｍ以下である構成とする方がよい。本構成によると、さらに、側周壁の内周面付近に、ガス層が形成されやすくなる。
【００２３】
（９）好ましくは、上記（１）ないし（８）のいずれかの構成において、前記被加熱物の粒径は、ミクロンオーダー以下である構成とする方がよい。ミクロンオーダー（１〜１００μｍ）、サブミクロンオーダー（数１０〜数１００ｎｍ）、ナノオーダー（１〜１００ｎｍ）の微細な被加熱物は、大きな被加熱物と比較して、付着力が大きい。このため、微細な被加熱物は、側周壁の内周面に堆積しやすい。この点、本発明の竪型炉によると、側周壁の内周面に被加熱物が付着しにくい。このため、微細な被加熱物を加熱するのに好適である。
【００２４】
（１０）上記課題を解決するため、本発明の製造物は、上記（１）ないし（９）のいずれかの構成の竪型炉により前記被加熱物が加熱されて製造されることを特徴とする。前述したように、本発明の竪型炉によると、被加熱物に対する加熱時間、加熱温度などの熱負荷が、ばらつきにくい。このため、製造物の品質がばらつきにくい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によると、炉の形状設計に関する自由度が高く、被加熱物が付着しにくい竪型炉を提供することができる。また、本発明によると、品質がばらつきにくい製造物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態である竪型炉の透過斜視図である。
【図２】同竪型炉の軸方向断面図である。
【図３】同竪型炉の側周壁の内周面の展開図である。
【図４】同竪型炉の側周壁の内周面の部分斜視図である。
【図５】図３のずれ量Ｃ３が設定されていない場合の図４相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の竪型炉およびその製造物の実施の形態について説明する。
【００２８】
［竪型炉の構成］
まず、本実施形態の竪型炉の構成について説明する。図１に、本実施形態の竪型炉の透過斜視図を示す。図２に、同竪型炉の軸方向断面図を示す。図１、図２に示すように、竪型炉１は、炉体２と、外殻部３と、加熱部４と、供給筒部５と、排出筒部６と、を備えている。
【００２９】
炉体２は、アルミナ製である。炉体２は、中空円柱状を呈している。炉体２は、側周壁２０と、１００個の送風孔２１と、供給口２２と、排出口２３と、を備えている。側周壁２０は、円筒状を呈している。側周壁２０の軸方向は、上下方向である。図３に、本実施形態の竪型炉の側周壁の内周面の展開図を示す。なお、図３中の周方向は、前→右→後→左と回転する方向を正方向としている。図３に示すように、１００個の送風孔２１は、側周壁２０に形成されている。送風孔２１は、略真円状を呈している。送風孔２１の孔径（直径）は、０．５ｍｍである。送風孔２１は、側周壁２０を径方向に貫通している。１００個の送風孔２１は、１０個ごとに孔列Ｌ１〜Ｌ１０を形成している。すなわち、孔列Ｌ１〜Ｌ１０は、各々、周方向に一列に並ぶ１０個の送風孔２１により、形成されている。孔列Ｌ１〜Ｌ１０は、上下方向（軸方向）に並んでいる。
【００３０】
孔列Ｌ１〜Ｌ１０の周方向に隣り合う任意の一対の送風孔２１同士の間隔Ｃ１は、１０ｍｍである。上下方向に隣り合う任意の一対の孔列Ｌ１〜Ｌ１０同士の間隔Ｃ２は、１０ｍｍである。上下方向に隣り合う任意の一対の孔列Ｌ１〜Ｌ１０同士は、互いの送風孔２１同士が上下方向に一列に並ばないように、ずれ量Ｃ３（＝２ｍｍ）だけ、周方向にずれて配置されている。図２に示すように、側周壁２０の径方向内側には、加熱室２００が区画されている。
【００３１】
供給口２２は、炉体２の上壁、つまり加熱室２００の上方（上流側）に開設されている。供給口２２は、略真円状を呈している。排出口２３は、炉体２の下壁、つまり加熱室２００の下方（下流側）に開設されている。排出口２３は、略真円状を呈している。
【００３２】
外殻部３は、炉体２を外側から覆っている。外殻部３は、ハウジング３０と、断熱材３１と、ガス供給孔３２と、を備えている。ハウジング３０は、鉄（ＳＳ）製であって、中空円柱状を呈している。断熱材３１は、セラミックファイバー製であって、中空円柱状を呈している。断熱材３１は、ハウジング３０の内面に、内張り状に、積層されている。ガス供給孔３２は、外殻部３の上壁に配置されている。ガス供給孔３２は、ハウジング３０、断熱材３１を、上下方向に貫通している。
【００３３】
加熱部４は、いわゆる電熱ヒータである。加熱部４は、外殻部３と炉体２との間の隙間に配置されている。加熱部４は、側周壁２０を隔てて、加熱室２００を全周的に覆っている。
【００３４】
供給筒部５は、セラミック製であって、円筒状を呈している。供給筒部５は、供給口２２の上方に連なっている。供給筒部５は、外殻部３の上方に突出している。排出筒部６は、セラミック製であって、円筒状を呈している。排出筒部６は、排出口２３の下方に連なっている。排出筒部６は、外殻部３の下方に突出している。
【００３５】
［竪型炉の動き］
次に、本実施形態の竪型炉の動きについて説明する。被加熱物９０は、微細な粉状のマンガン酸リチウムである。被加熱物の平均粒径（直径）は１００ｎｍである。被加熱物９０は、炉外から、コンプレッサー（図略）からの搬送ガスにより、供給筒部５、供給口２２を介して、加熱室２００に搬入される。被加熱物９０は、加熱室２００内を浮遊している。加熱室２００は、加熱部４の輻射熱により、径方向外側から加熱されている。具体的には、加熱部４からの輻射熱により、側周壁２０が加熱されている。そして、側周壁２０の熱により、加熱室２００が加熱されている。加熱室２００の温度は、９００℃である。加熱室２００は、排出筒部６、排出口２３を介して、ブロワ（図略）により、吸引されている。このため、一定時間加熱室２００内に滞留した被加熱物９０は、排出筒部６、排出口２３を介して、炉外に搬出される。搬出された被加熱物９０は、バグフィルター（図略）により集められる。
【００３６】
ところで、被加熱物９０が加熱室２００内を浮遊している際、側周壁２０の送風孔２１からは、ガス９１が送風されている。ガス９１は、炉外のコンプレッサー（図略）から、ガス供給孔３２、外殻部３と炉体２との間の隙間、送風孔２１を介して、加熱室２００に供給される。外殻部３と炉体２との間の隙間には、加熱部４が配置されている。このため、当該隙間を通過する際、ガス９１は、加熱部４により加熱される。
【００３７】
図４に、本実施形態の竪型炉の側周壁の内周面の部分斜視図を示す。図５に、図３のずれ量Ｃ３が設定されていない場合の図４相当図を示す。図５に示すように、ずれ量Ｃ３が設定されていない場合（ずれ量Ｃ３＝０の場合）、送風孔２１が１０個ずつ上下方向に一列に並んでしまう。このため、軸方向から見て、送風孔２１が全く配置されていない区間Ａ１が、周方向に沿って点線状に１０箇所出現することになる。
【００３８】
被加熱物用の搬送ガスＧは、上方から下方に向かって加熱室２００内を流れている。このため、送風孔２１から吐出されるガス９１は、搬送ガスＧにより、下方に流されやすい。したがって、上下方向に隣り合う送風孔２１間の部分には、ガス９１によるガス層が形成されやすい。一方、周方向に隣り合う送風孔２１間の部分には、ガス９１が下方に流されるため、ガス９１によるガス層が形成されにくい。このため、区間Ａ１には、被加熱物９０が付着、堆積しやすい。
【００３９】
これに対して、図３に示すように、ずれ量Ｃ３が設定されている場合、送風孔２１が上下方向に一列に並ばない。このため、軸方向から見て、送風孔２１が全く配置されていない区間が、周方向に沿って出現しない。
【００４０】
送風孔２１から吐出されるガス９１は、搬送ガスＧにより、下方に流されやすい。したがって、上下方向に隣り合う送風孔２１間の部分（孔列Ｌ１の送風孔２１と孔列Ｌ６の送風孔２１との間の部分）には、ガス９１によるガス層が形成されやすい。
【００４１】
並びに、任意の孔列（例えば孔列Ｌ５）の、周方向に隣り合う送風孔２１間の部分には、上側（上流側）の孔列（例えば孔列Ｌ１〜Ｌ４）の送風孔２１から、ガス９１が流れてくる。このため、周方向に隣り合う送風孔２１間の部分には、ガス９１によるガス層が形成されやすい。
【００４２】
このように、ずれ量Ｃ３が設定されている場合、上下方向に隣り合う送風孔２１間の部分にも、周方向に隣り合う送風孔２１間の部分にも、ガス９１によるガス層が形成されやすい。このため、全面的に被加熱物９０が付着、堆積しにくい。
【００４３】
［作用効果］
次に、本実施形態の竪型炉の作用効果について説明する。本実施形態の竪型炉１によると、１００個の送風孔２１は、側周壁２０に全体的に配置されている。送風孔２１から加熱室２００には、ガス９１が供給される。ガス９１は、側周壁２０の内周面に沿って拡散する。このため、内周面には、ガス層が形成される。当該ガス層により、被加熱物９０が内周面に付着するのを抑制することができる。このため、加熱室２００における被加熱物９０の浮遊状態が変化するのを、抑制することができる。また、側周壁２０の内周面から剥離した被加熱物９０が製造物に混入するのを、抑制することができる。また、被加熱物９０が、あたかも耐火物のように、内周面に堆積するおそれが小さい。このため、加熱部４から加熱室２００への伝熱効率が低下するおそれが小さい。このように、本実施形態の竪型炉１によると、被加熱物９０に対する加熱時間、加熱温度などの熱負荷が、ばらつきにくい。このため、製造物の品質がばらつきにくい。
【００４４】
また、本実施形態の竪型炉１によると、炉の形状設計に関する自由度が高い。また、本実施形態の竪型炉１によると、送風孔２１から加熱室２００に供給されるガス９１を、排出口２３を介して、炉外に排気することができる。
【００４５】
また、本実施形態の竪型炉１によると、ガス９１は、加熱部４により加熱されてから、送風孔２１を介して加熱室２００に送風される。このため、加熱室２００の被加熱物９０と、ガス９１と、の間の温度差が小さくなる。したがって、ガス９１により、被加熱物９０の温度が低下しにくい。
【００４６】
また、加熱部４は、電熱ヒータである。加熱部４は、輻射熱により、被加熱物９０を加熱している。このため、燃焼ガスなどが加熱室２００に噴射される場合と比較して、被加熱物９０の浮遊状態の制御が簡単になる。したがって、被加熱物９０に対する熱負荷が、ばらつきにくい。
【００４７】
また、被加熱物９０が側周壁２０の内周面に付着するのを抑制するために、加熱室２００には、送風孔２１からガス９１が供給されている。また、被加熱物９０を搬入するために、加熱室２００の上流側からは、搬送ガスＧが供給されている。また、被加熱物９０を搬出するために、加熱室２００は、下流側から吸引されている。本実施形態の竪型炉１によると、燃焼ガスなどが加熱室２００に噴射される場合と比較して、加熱室２００におけるガス収支の制御が簡単になる。
【００４８】
また、側周壁２０には、１０個の孔列Ｌ１〜Ｌ１０が上下方向に並んで配置されている。上下方向に隣り合う任意の一対の孔列Ｌ１〜Ｌ１０同士は、互いの送風孔２１同士が上下方向に並ばないように、所定のずれ量Ｃ３だけ、周方向にずれて配置されている。このため、炉体２を上方あるいは下方から見た場合、側周壁２０の全周において、送風孔２１が配置されていない区間Ａ１が少ない。このため、被加熱物９０が側周壁２０の内周面に付着しにくい。
【００４９】
また、搬送ガスＧの流動方向（上下方向）に対して、送風孔２１は螺旋状に並んでいる。すなわち、搬送ガスＧの流動方向と送風孔２１の並び方向とが交差している。この点においても、被加熱物９０が側周壁２０の内周面に付着しにくい。
【００５０】
ただし、図５に示すように、図３のずれ量Ｃ３が設定されていない場合であっても、本発明の竪型炉の概念には含まれる。たとえずれ量Ｃ３が設定されていなくても、側周壁２０には、送風孔２１が全体的に配置されている。このため、側周壁２０に送風孔２１が全体的に配置されていない場合と比較して、側周壁２０の内周面に被加熱物９０が付着するのを抑制することができる。
【００５１】
また、孔列Ｌ１〜Ｌ１０の周方向に隣り合う任意の一対の送風孔２１同士の間隔Ｃ１は、１０ｍｍである。また、上下方向に隣り合う任意の一対の孔列Ｌ１〜Ｌ１０同士の間隔Ｃ２は、１０ｍｍである。ずれ量Ｃ３は、２ｍｍである。このため、被加熱物９０が側周壁２０の内周面に付着しにくい。また、送風孔２１の孔径は、０．５ｍｍである。このため、炉体２の強度が低下しにくい。また、送風孔２１から送風されるガス９１の流速は、秒速５ｍ以下である。このため、側周壁２０の内周面付近に、ガス層が形成されやすい。
【００５２】
また、本実施形態の竪型炉１によると、被加熱物９０が粒径１００ｎｍの微細な粉状であるにもかかわらず、言い換えると付着力が大きいにもかかわらず、側周壁２０の内周面に被加熱物９０が付着しにくい。
【００５３】
また、本実施形態の竪型炉１によると、被加熱物９０に対する加熱時間、加熱温度などの熱負荷が、ばらつきにくい。このため、被加熱物９０から製造される製造物の品質（例えば、一次粒子の粒子径、特性など）がばらつきにくい。
【００５４】
［その他］
以上、本発明の竪型炉およびその製造物の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００５５】
間隔Ｃ１、Ｃ２、ずれ量Ｃ３は特に限定しない。好ましくは、孔列Ｌ１〜Ｌ１０の数は、（間隔Ｃ１／ずれ量Ｃ３）以上である方がよい。例えば、上記実施形態の場合、孔列Ｌ１〜Ｌ１０の数（＝１０）は、間隔Ｃ１（＝１０ｍｍ）／ずれ量Ｃ３（＝２ｍｍ）の、２倍である。こうすると、全周的に、送風孔２１が全く配置されていない区間Ａ１（図５参照）が出現しにくい。
【００５６】
孔列Ｌ１〜Ｌ１０の配置数も特に限定しない。送風孔２１の配置数も特に限定しない。送風孔２１の開口形状も特に限定しない。例えば、三角形、四角形などの多角形、楕円形、長円形（対向する一対の半円同士を一対の直線で繋いだ形状）、スリット状などであってもよい。また、送風孔２１はランダムに配置してもよい。また、側周壁２０における送風孔２１の配置密度は、側周壁２０の全体に亘って一定でなくてもよい。例えば、上流側（上側）の配置密度を、下流側（下側）の配置密度よりも、大きくしてもよい。あるいは、上流側の配置密度を、下流側の配置密度よりも、小さくしてもよい。
【００５７】
送風孔２１の孔径を、孔軸方向に変化させてもよい。例えば、送風孔２１を、テーパ状にしてもよい。送風孔２１は、側周壁２０の径方向に延在していなくてもよい。例えば、接線方向に延在していてもよい。また、送風孔２１からのガス９１により、加熱室２００に気流（例えば旋回流、上昇流、下降流など）を発生させてもよい。側周壁２０の水平方向断面形状は特に限定しない。真円形の他、三角形、四角形などの多角形、楕円形、長円形などであってもよい。
【００５８】
ガス９１の種類は特に限定しない。不活性ガス（窒素、ヘリウム、アルゴンなど）、還元性ガス（一酸化炭素など）などを用いてもよい。炉体２の材質は特に限定しない。ジルコニア、ムライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素などのセラミック、ステンレス鋼などの金属であってもよい。
【００５９】
上記実施形態においては、上方から下方に向かって被加熱物９０を搬送したが、下方から上方に向かって被加熱物９０を搬送してもよい。上記実施形態においては、加熱部４として電熱ヒータを用いたが、バーナ（リジェネバーナなど）、マイクロ波発生装置などを用いてもよい。好ましくは、輻射熱により、被加熱物９０を加熱可能な方がよい。上記実施形態においては、加熱部４を加熱室２００の径方向外側に配置したが、加熱部４を外殻部３の外側に配置して、加熱媒体だけを加熱部４から加熱室２００に導入してもよい。上記実施形態においては、外殻部３を配置したが、外殻部３を配置しなくてもよい。上記実施形態においては、本発明を流動式の竪型炉１として具現化したが、バッチ式の竪型炉として具現化してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１：竪型炉、２：炉体、３：外殻部、４：加熱部、５：供給筒部、６：排出筒部、２０：側周壁、２１：送風孔、２２：供給口、２３：排出口、３０：ハウジング、３１：断熱材、３２：ガス供給孔、９０：被加熱物、９１：ガス、２００：加熱室、Ａ１：区間、Ｃ１：間隔、Ｃ２：間隔、Ｃ３：ずれ量、Ｇ：搬送ガス、Ｌ１〜Ｌ１０：孔列。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉状の被加熱物を加熱する加熱室を径方向内側に区画する側周壁と、該側周壁に全体的に配置され、該側周壁の内周面に該被加熱物が付着するのを抑制するために、ガスを該加熱室に送風する複数の送風孔と、を有する炉体を備える竪型炉。
【請求項２】
前記炉体は、前記加熱室の軸方向一端側に開設され、連続的に前記被加熱物を前記加熱室に供給する供給口と、該加熱室の軸方向他端側に開設され、連続的に該被加熱物を該加熱室から排出する排出口と、を有し、
さらに、該炉体の径方向外側に配置され、内部に前記ガスが供給される外殻部と、
該外殻部と該炉体との間に配置され、該加熱室の該被加熱物を加熱する加熱部と、
を備える竪型炉。
【請求項３】
前記ガスは、前記加熱部により加熱されてから、前記送風孔を介して前記加熱室に送風される請求項２に記載の竪型炉。
【請求項４】
前記加熱部は、輻射熱により前記被加熱物を加熱する請求項２または請求項３に記載の竪型炉。
【請求項５】
前記側周壁には、複数の前記送風孔が前記側周壁の周方向に並ぶことにより形成される、複数の孔列が、軸方向に並んで配置され、
軸方向に隣り合う任意の一対の該孔列同士は、互いの該送風孔同士が軸方向に並ばないように、所定のずれ量だけ、周方向にずれて配置される請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の竪型炉。
【請求項６】
前記孔列の周方向に隣り合う任意の一対の前記送風孔同士の間隔は、１０ｍｍであり、
軸方向に隣り合う任意の一対の該孔列同士の間隔は、１０ｍｍであり、
前記ずれ量は、２ｍｍである請求項５に記載の竪型炉。
【請求項７】
前記送風孔の孔径は、１ｍｍ以下である請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の竪型炉。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の竪型炉により前記被加熱物が加熱されて製造される製造物。
【請求項１】
粉状の被加熱物を加熱する加熱室を径方向内側に区画する側周壁と、該側周壁に全体的に配置され、該側周壁の内周面に該被加熱物が付着するのを抑制するために、ガスを該加熱室に送風する複数の送風孔と、を有する炉体を備える竪型炉。
【請求項２】
前記炉体は、前記加熱室の軸方向一端側に開設され、連続的に前記被加熱物を前記加熱室に供給する供給口と、該加熱室の軸方向他端側に開設され、連続的に該被加熱物を該加熱室から排出する排出口と、を有し、
さらに、該炉体の径方向外側に配置され、内部に前記ガスが供給される外殻部と、
該外殻部と該炉体との間に配置され、該加熱室の該被加熱物を加熱する加熱部と、
を備える竪型炉。
【請求項３】
前記ガスは、前記加熱部により加熱されてから、前記送風孔を介して前記加熱室に送風される請求項２に記載の竪型炉。
【請求項４】
前記加熱部は、輻射熱により前記被加熱物を加熱する請求項２または請求項３に記載の竪型炉。
【請求項５】
前記側周壁には、複数の前記送風孔が前記側周壁の周方向に並ぶことにより形成される、複数の孔列が、軸方向に並んで配置され、
軸方向に隣り合う任意の一対の該孔列同士は、互いの該送風孔同士が軸方向に並ばないように、所定のずれ量だけ、周方向にずれて配置される請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の竪型炉。
【請求項６】
前記孔列の周方向に隣り合う任意の一対の前記送風孔同士の間隔は、１０ｍｍであり、
軸方向に隣り合う任意の一対の該孔列同士の間隔は、１０ｍｍであり、
前記ずれ量は、２ｍｍである請求項５に記載の竪型炉。
【請求項７】
前記送風孔の孔径は、１ｍｍ以下である請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の竪型炉。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の竪型炉により前記被加熱物が加熱されて製造される製造物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１１２６０３（Ｐ２０１２−１１２６０３Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６３２９６（Ｐ２０１０−２６３２９６）
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（３９０００８４３１）高砂工業株式会社 (53)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（３９０００８４３１）高砂工業株式会社 (53)
【Ｆターム（参考）】
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