通気回転装置
【課題】多量の粒状物を均一に加熱することができる通気回転装置を提供する。
【解決手段】本発明の通気回転装置１は、筒状の収容容器２の内部に収容される粒状物に対して、収容容器２の内部に導入される接触用気体を接触させるものであり、前記粒状物を収容容器２を介して加熱するヒーター８と、収容容器２の長さ方向に沿った軸を回転軸として収容容器２を回転させる駆動装置９とを備え、収容容器２の内部は、ヒーター８からの熱を伝導することにより前記粒状物を加熱する仕切り板２ａ…が、収容容器２の長さ方向に沿って設けられることにより複数の領域２ｂ…に仕切られており、各領域２ｂ…に前記粒状物が収容される。
【解決手段】本発明の通気回転装置１は、筒状の収容容器２の内部に収容される粒状物に対して、収容容器２の内部に導入される接触用気体を接触させるものであり、前記粒状物を収容容器２を介して加熱するヒーター８と、収容容器２の長さ方向に沿った軸を回転軸として収容容器２を回転させる駆動装置９とを備え、収容容器２の内部は、ヒーター８からの熱を伝導することにより前記粒状物を加熱する仕切り板２ａ…が、収容容器２の長さ方向に沿って設けられることにより複数の領域２ｂ…に仕切られており、各領域２ｂ…に前記粒状物が収容される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多量の粒状物と気体とを反応させる場合に、該粒状物を均一に加熱しながら、粒状物と気体とを接触させる通気回転装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、活性炭を製造する場合は、粒状物の炭素と、水蒸気や二酸化炭素などの気体とを加熱しながら反応させる。このとき、反応を効率よく行うためには、粒状物と気体とを互いに十分に接触させる必要がある。また、粒状物と気体とを反応させる場合だけでなく、湿潤した粒状物を乾燥させる場合、または粒状物にガス分子を吸着させる場合にも、粒状物と気体とを互いに十分に接触させる必要がある。
【０００３】
粒状物と気体とを接触させるために用いられている装置としては、通気回転装置がある。通気回転装置は、回転する円柱状の容器に粒状物を入れ、上記容器に気体を通すことにより、粒状物と気体とを接触させるものである。
【０００４】
また、活性炭を製造する場合のように、粒状物と気体とを反応させるときや、湿潤した粒状物を乾燥させるとき等には、粒状物に対して加熱しながら、該粒状物と気体とを接触させることがある。このような粒状物に対する加熱は、通気回転装置の容器の内部または外部に、加熱するための加熱手段を設けることにより行われる。
【０００５】
加熱手段を備えた通気回転装置において、多量の粒状物と気体とを加熱しながら接触させる場合には、粒状物を収容する容器を大型化する構成が考えられる。しかしながら、例えば、容器の体積を１０倍にしたとしても、該容器の表面積は１０の２／３乗となってしまい、該容器に収容された粒状物の容積に対する伝熱面積の比率が小さくなり、該粒状物への伝熱量が低下してしまう。その結果、容器に収容された粒状物が均一に加熱されず、ムラが生じてしまう。
【０００６】
そこで、粒状物への伝熱量を下げることなく、多量の粒状物と気体とを接触させるために、粒状物を収容する容器に複数の筒を設けることにより、粒状物が接触する表面積を増加させている多筒式通気回転装置が知られている。以下に、従来の多筒式通気回転装置の構成について図４を参照して説明する。図４は、従来の多筒式通気回転装置に備えられる粒状物を収容する多筒式容器１０１を示す斜視図である。
【０００７】
図４に示すように、従来の多筒式通気回転装置に備えられた粒状物を収容するための所定の長さを有する円筒状の多筒式容器１０１は、熱伝導率の大きな材料からなり、その長さ方向に沿って設けられた６つの貫通孔である収容筒１０２を有している。各収容筒１０２は、多筒式容器１０１の長さ方向に垂直な断面の中心から等距離に設けられている。これにより、収容筒１０２に収容された粒状物は、該粒状物の容積に対する伝熱面積の比率が大きくなり、該粒状物に対する伝熱量が大きくなる。その結果、多量の粒状物を均一に加熱しながら気体を接触させることが可能となる。
【０００８】
また、特許文献１には、多筒炉芯管を有した熱処理炉が記載されている。上記多筒炉芯管を構成する複数の炉芯管は、略円形状のパイプで構成されており、略同一円周上に配置されている。これにより、各炉芯管内の被熱処理物を均一に熱処理することができ、同一種類の被熱処理物を多数同時に熱処理することが可能である。
【０００９】
また、特許文献２には、外筒内に内管と外管との二重管構造からなる複数本の内筒を収納した多筒型ロータリーキルンが記載されている。
【特許文献１】特開平７−２３４０７３号公報（公開日平成７年９月５日）
【特許文献２】特開２００１−９１１６０号公報（公開日平成１３年４月６日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の多筒式通気回転装置は、例えば、粒状物を加熱するための加熱手段が、多筒式容器１０１の外周面に設けられた場合、または多筒式容器１０１の長さ方向に垂直な断面の中心を通る位置に設けられた場合、加熱手段と各収容筒１０２との間には多筒式容器１０１を構成する材料が存在する。伝熱量は熱が伝導する材料の厚みに反比例するために、加熱手段が放出した熱が各収容筒１０２に伝導する伝熱量は低くなってしまう。そのため、各収容筒１０２に収容された粒状物を十分に加熱することができず、該粒状物の加熱にムラが生じるという問題があった。
【００１１】
また、特許文献１に記載された熱処理炉は、炉芯管が略円形状のパイプで構成されているために、多筒炉芯管として該炉芯管を略同一円周上に一重に設けた場合には、上述したような問題は生じない。しかしながら、多筒炉芯管として炉芯管を一重に設けた場合では、処理可能な粒状物の量は限られてしまう。そのため、上記熱処理炉において、多量の粒状物を加熱する場合には、炉芯管を同心円上に半径の長さを異ならせて略同一円周上に配置したものを二重、三重に設置している。しかしながら、炉芯管は略円形状のパイプであるために、二重、三重に配置された各炉芯管の間には空間が形成されてしまう。そのため、上記熱処理炉では、多筒炉芯管の中心近傍に配置された炉芯管ほどヒータからの熱が届きにくくなり、各炉芯管に収容された粒状物の加熱にムラが生じてしまう。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、多量の粒状物を均一に加熱することができる通気回転装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る通気回転装置は、上記課題を解決するために、筒状の収容容器の内部に収容される粒状物接触用気体を接触させる通気回転装置であって、前記粒状物を前記収容容器を介して加熱する加熱手段と、前記収容容器の長さ方向に沿った軸を回転軸として該収容容器を回転させる回転手段とを備え、前記収容容器の内部は、前記加熱手段からの熱を伝導することにより前記粒状物を加熱する仕切り板が、該収容容器の長さ方向に沿って設けられることにより複数の領域に仕切られており、該各領域に前記粒状物が収容されることを特徴としている。
【００１４】
上記構成により、収容容器の内部が該収容容器の長さ方向に沿って設けられた仕切り板によって複数の領域に仕切られており、該各領域に粒状物が収容されるために、本発明の通気回転装置は、従来の多筒式通気回転装置と比較して、同量の粒状物を収容容器の内部に収容した場合、粒状物の容積に対する該粒状物が接触する表面積の比率が大きくなる。
【００１５】
また、仕切り板は板状であるために、本発明の通気回転装置の加熱手段から、収容容器を介して、仕切り板により仕切られた各領域に熱を伝導する場合は、加熱手段から、従来の多筒式通気回転装置の多筒式容器１０１を介して、多筒式容器１０１に設けられた収容筒１０２に熱を伝導する場合と比較して、伝熱量が大きい。そのため、加熱手段により収容容器を加熱すると、熱は仕切り板全体に効率よく伝導する。そのため、各領域に収容された粒状物の容積に対する伝熱面積の比率が大きくなり、本発明の通気回転装置は、従来の多筒式通気回転装置と比較して、該粒状物への伝熱量が大きくなる。
【００１６】
そして、回転手段により収容容器を回転させ、収容容器の各領域内に接触用気体を導入することにより、各領域に収容された粒状物を、均一に加熱しながら気体と接触させることができる。
【００１７】
また、本発明の通気回転装置は、前記回転手段は、前記収容容器の長さ方向に垂直な断面の中心を通る軸を回転軸として該収容容器を回転させる構成であってもよい。
【００１８】
上記構成により、収容容器が回転する回転軸が、該収容容器の長さ方向に垂直な断面の中心を通る軸以外の該収容容器の長さ方向に沿った軸である場合と比較して、収容容器が回転するスペースを小さくすることができる。そのため、本発明の通気回転装置は小型化することが可能である。
【００１９】
また、本発明の通気回転装置は、前記仕切り板は、金属から構成されていてもよい。
【００２０】
上記構成により、加熱手段が収容容器の内部に設けられた場合であっても、外部に設けられた場合であっても、該加熱手段から放出された熱は、該収容容器を介して、該加熱手段近傍の仕切り板から、より効率的に全体の仕切り板に伝導される。そのため、上記加熱手段から放出された熱は、上記仕切り板によって仕切られた各領域に収容された粒状物に対して、より均一に伝導される。
【００２１】
また、本発明の通気回転装置は、前記仕切り板は、前記収容容器の長さ方向に垂直な平面で、前記各領域を切断した形状が、同一の形状および同一のサイズとなるように該収容容器に設けられていてもよい。
【００２２】
上記構成により、各領域内に収容された粒状物は、該各領域間において、該粒状物の容積に対する伝熱面積の比が同一となるために、均一に加熱される。
【００２３】
また、前記仕切り板は、前記収容容器の長さ方向に垂直な平面で切断した断面の形状が、多角形となるように該収容容器に設けられていてもよい。
【００２４】
仕切り板により仕切られた領域の収容容器の長さ方向に垂直な断面の形状が円形である場合は、該領域に収容された粒状物は、該収容容器の回転に伴い該領域の内周面を滑るように移動するためほとんど攪拌されない。そこで、本発明の上記構成にすることにより、仕切り板により仕切られた領域に収容された粒状物は、収容容器を回転手段により回転させることにより、該領域の任意の角において保持された粒状物が、該角の隣の角へと移動する。そのため、仕切り板により仕切られた領域の収容容器の長さ方向に垂直な断面の形状が円形である場合と比較して、本発明の仕切り板により仕切られた領域に収容された粒状物は効率よく攪拌される。
【００２５】
また、本発明の通気回転装置は、前記多角形の角数ｎ（ｎは整数）が、３、４、または６であることが好ましい。
【００２６】
上記構成は、多角形の収容容器の形状が同一であり、しかも、前記多角形の角数が少ないために、本発明の通気回転装置の製造が容易となる。
【００２７】
また、本発明の通気回転装置は、前記加熱手段は、前記収容容器の外周面に設けられていてもよい。
【００２８】
従来の多筒式通気回転装置では、加熱手段から放出された熱が、多筒式収容容器に設けられた各収容筒に伝導しにくいために、該各収容筒の外周、すなわち、収容容器の内部に加熱手段としてバーナー等を設ける必要があり、収容容器の構成が複雑になるという問題があった。しかしながら、本発明の通気回転装置は、収容容器の内部が伝熱量の大きい仕切り板により仕切られているために、加熱手段から放出された熱は、該収容容器を介して、該収容容器に設けられた仕切り板に効率よく伝導する。そのため、加熱手段を収容容器の外周面に設けても、上記仕切り板により囲まれた領域に収容された粒状物を、効率よく加熱することができる。したがって、本発明の通気回転装置は、加熱手段を収容容器の外周面に設けることが可能であり、従来のように収容容器の内部に加熱手段を設けるよりも、通気回転装置の製造工程を簡略化することが可能となる。
【００２９】
また、本発明の通気回転装置は、前記収容容器の両端には、前記粒状物の該収容容器内部からの流出を防止するための流出防止手段が設けられており、前記流出防止手段は、前記収容容器内部と外部との間で前記接触用気体を通過させる構成であってもよい。
【００３０】
上記構成により、収容容器を回転手段により回転させた場合でも、該収容容器の各領域に収容された粒状物が、該収容容器の両端の開口部から外部に流出することを防止することができる。さらに、流出防止手段は、収容容器内部と外部との間で接触用気体を通過させる構成であるために、接触用気体を、外部から収容容器内部に導入し、上記各領域に収容された粒状物に対して接触させ、該収容容器内部から外部へと排出することができる。
【００３１】
また、本発明の通気回転装置は、前記流出防止手段は、前記各領域に対応する位置において、前記収容容器内部と外部との間で接触用気体を通過させるための通気孔が少なくとも１つ設けられていてもよい。
【００３２】
上記構成により、接触用気体を、流出防止手段に設けられた通気孔を介して外部から収容容器内部に導入し、上記各領域に収容された粒状物に対して接触させ、該収容容器内部から外部へと該通気孔を介して排出することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る通気回転装置は、以上のように、筒状の収容容器の内部に収容される粒状物に接触用気体を接触させる通気回転装置であって、前記粒状物を前記収容容器を介して加熱する加熱手段と、前記収容容器の長さ方向に沿った軸を回転軸として該収容容器を回転させる回転手段とを備え、前記収容容器の内部は、前記加熱手段からの熱を伝導することにより前記粒状物を加熱する仕切り板が、該収容容器の長さ方向に沿って設けられることにより複数の領域に仕切られており、該各領域に前記粒状物が収容されることを特徴としている。
【００３４】
上記構成により、収容容器の内部が該収容容器の長さ方向に沿って設けられた仕切り板によって複数の領域に仕切られており、該各領域に粒状物が収容されるために、本発明の通気回転装置は、従来の多筒式通気回転装置と比較して、同量の粒状物を収容容器の内部に収容した場合、粒状物の容積に対する該粒状物が接触する表面積の比率が大きくなる。
【００３５】
また、仕切り板は板状であるために、本発明の通気回転装置の加熱手段から、収容容器を介して、仕切り板により仕切られた各領域に熱を伝導する場合は、加熱手段から、従来の多筒式通気回転装置の多筒式容器１０１を介して、多筒式容器１０１に設けられた収容筒１０２に熱を伝導する場合と比較して、伝熱量が大きい。そのため、加熱手段により収容容器を加熱すると、熱は仕切り板全体に効率よく伝導する。そのため、各領域に収容された粒状物の容積に対する伝熱面積の比率が大きくなり、本発明の通気回転装置は、従来の多筒式通気回転装置と比較して、該粒状物への伝熱量が大きくなる。
【００３６】
そして、回転手段により収容容器を回転させ、収容容器の各領域内に接触用気体を導入することにより、各領域に収容された粒状物を、均一に加熱しながら気体と接触させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明の一実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。
【００３８】
本発明の通気回転装置は、内部が複数の領域に仕切られた収容容器の該各領域に粒状物を収容し、該粒状物を均一に加熱するとともに、該領域に気体を通すことにより、該粒状物と気体とを接触させるものである。
【００３９】
図１は、本実施形態に係る通気回転装置１の概略構成を示す断面図である。図２は、図１に示した通気回転装置１のＡ−Ａ’断面を矢印の方向から見た断面図である。
【００４０】
図１に示すように、通気回転装置１は、収容容器２と、回転用部材３と、気体導入管（気体導入口）４と、気体導入管支持部材５と、排気管（排気口）６と、排気管支持部材７と、ヒーター（加熱手段）８と、駆動装置（回転手段）９と、導入側流出防止壁（流出防止手段）１０と、排気側流出防止壁（流出防止手段）１１とを備えた構成である。
【００４１】
通気回転装置１は、例えば、活性炭を製造するために、粒状物の炭素と、二酸化炭素や水蒸気などの気体とを加熱しながら、化学反応、乾燥、焼成、賦活などの単位操作を行う場合に用いられる。また、通気回転装置１は、例えば、湿潤した粒状物を乾燥させる場合、または粒状物にガス分子を吸着させる場合にも用いられる。なお、上記粒状物とは、１つの粒径が１０ｍｍ以下の固体をいう。なお、１つの粒状物は、凝集体または成形体であってもよい。
【００４２】
収容容器２は、所定の長さを有した筒状の金属からなる容器であり、気体と接触させる粒状物を内部に収容するためのものである。収容容器２の両端は開口しており、その長さ方向に垂直な断面の形状は正六角形である。収容容器２の内部には、金属からなる複数の仕切り板２ａ…が収容容器２の長さ方向に沿って設けられている。仕切り板２ａは、収容容器２内部に、収容容器２の長さ方向に沿って、収容容器２の一方の端部から他方の端部へと貫通する複数の領域２ｂ…を形成する。また、収容容器２の内部に設けられた全ての領域２ｂは、収容容器２の長さ方向に垂直な断面において、４辺が同一の長さで形成されたひし形であり、同じサイズを有している。仕切り板２ａを構成する金属としては、例えば、ＳＵＳ３１０Ｓや、インコネル６００等が好適に用いられる。
【００４３】
上記構成により、収容容器２の回転に伴い、領域２ｂの任意の角において保持された粒状物が、該角の隣の角へと移動するため、領域２ｂの収容容器２の長さ方向に垂直な断面の形状が円形である場合と比較して、本実施形態の通気回転装置の各領域２ｂに収容された粒状物は効率よく攪拌される。また、全ての領域２ｂが同じサイズで形成されているために、各領域２ｂに収容された粒状物の容積に対する伝熱面積の比率が等しくなり、各領域２ｂに収容された粒状物を均一に加熱することが可能となる。
【００４４】
なお、収容容器２は、本実施形態では、その長さ方向に垂直な断面の形状が正六角形であるが、本発明はこれに限られず、その内部に粒状物を収容可能な構成であればよい。また、収容容器２を構成する材料は、本実施形態では金属としているが、特に限定されるものではなく、熱伝導率の大きな材料であればよい。
【００４５】
また、仕切り板２ａを構成する材料も、本実施形態では金属としているが、特に限定されるものではなく、熱伝導率の大きな材料であればよい。また、仕切り板２ａの厚みは、領域２ｂに収容された粒状物の荷重に耐性を有しており、かつ、各領域２ｂに収容された粒状物を均一に加熱することが可能な所定の伝熱量を保持できる厚みであればよい。すなわち、仕切り板２ａを構成する金属および仕切り板２ａの厚みとしては、通気回転装置１の用途に応じて適宜最適な材料および厚みを用いればよい。
【００４６】
また、領域２ｂの収容容器２の長さ方向に垂直な断面における形状は、本実施形態ではひし形としているが、本発明はこれに限られない。すなわち、領域２ｂの収容容器２の長さ方向に垂直な断面における形状は、図３に示すように、正三角形であってもよい。さらに、領域２ｂの収容容器２の長さ方向に垂直な断面における形状は、正四角形であってもよく、収容容器２を駆動装置９によって回転させた際に、領域２ｂの内部に収容された粒状物が効率よく攪拌されるように多角形であればよい。
【００４７】
なお、領域２ｂの収容容器２の長さ方向に垂直な断面における形状は、角数ｎ（ｎは整数）が、３、４、または６であることがより望ましい。
【００４８】
また、収容容器２の両端の開口部には、収容容器２の内部に収容された粒状物が外部へ流出されることを防止するために、板状の導入側流出防止壁１０および排気側流出防止壁１１が設けられている。導入側流出防止壁１０および排気側流出防止壁１１は、収容容器２の内部に収容された粒状物が、収容容器２が回転したときに外部に流出することを防止するとともに、接触用気体が通過できるサイズの貫通孔である導入側通気孔（通気孔）１０ａおよび排気側通気孔（通気孔）１１ａが各領域２ｂに対応するように設けられている。
【００４９】
なお、導入側流出防止壁１０および排気側流出防止壁１１は、本実施形態では板状としているが、本発明ではこれに限られず、領域２ｂからの粒状物の流出を防止できる構成であればよい。
【００５０】
また、導入側通気孔１０ａおよび排気側通気孔１１ａは、各領域２ｂに対応する位置に設けられていればよく、いくつ設けられていてもかまわない。また、本実施形態では、導入側流出防止壁１０および排気側流出防止壁１１は、接触用気体を通過させるために導入側通気孔１０ａおよび排気側通気孔１１ａが設けられているが、本発明はこれに限られない。つまり、導入側流出防止壁１０および排気側流出防止壁１１は、収容容器２の内部に収容された粒状物が外部へ流出されることを防止することができ、接触用気体を通過させることができる構成であればよい。
【００５１】
ヒーター８は、収容容器２を加熱するためのものであり、回転用部材３の外周面に設けられている。ヒーター８は固定されており、回転用部材３とは接続されていない。なお、本発明ではヒーター８は上記構成に限られない。つまり、ヒーター８は、回転用部材３に接続されていてもよく、収容容器２を加熱できる構成であればかまわない。また、常温で反応、乾燥（含浸液体の蒸発）、気体の吸着などを行う場合には、ヒーター８は、電源を切るなどして使用しなくてもよい。また、乾燥などにおいて熱を必要とする場合であっても、ヒーター８を使用するのではなく、熱した接触用気体を気体導入管４から導入する構成であってもかまわない。
【００５２】
回転用部材３は、収容容器２の外周面全体に設けられており、収容容器２をヒーター８に対して自在に回転させるためのものである。収容容器２の外周面の長さ方向に垂直な断面の形状が多角形であり、かつ、ヒーター８は固定されているために、収容容器２をヒーター８に対して自在に回転させるためには、収容容器２の外周面の長さ方向に垂直な断面の形状を円形になるように調節することが望ましい。そのため、回転用部材３の収容容器２に接している側の面の形状は、長さ方向に垂直な断面が多角形の収容容器２の外周面と係合する形状である。そして、回転用部材３の収容容器２に接している側の面とは反対側の面の形状は、収容容器２および回転用部材３がヒーター８に対して自在に回転可能となるように、収容容器２の長さ方向に垂直な断面が円形となっている。これにより、収容容器２は、固定されたヒーター８に対して自在に回転することが可能となる。
【００５３】
なお、ヒーター８が放出した熱は、回転用部材３を介して収容容器２に伝導されるために、回転用部材３は熱伝導率の高い材料から構成されていることが望ましい。
【００５４】
気体導入管４は、収容容器２内に上記粒状物と接触させるための接触用気体を導入するためのものであり、収容容器２の一方の端部において、収容容器２の開口部を覆うように設けられている。気体導入管４は、ヒーター８の外周面に設けられた気体導入管支持部材５に接続されている。なお、気体導入管４と気体導入管支持部材５との間は、接触用気体が外部に漏れないように、シールされている。
【００５５】
なお、気体導入管４および気体導入管支持部材５は、上述した構成に限られない。つまり、接触用気体を外部に漏らすことなく、収容容器２の各領域２ｂに対して接触用気体を導入できる構成であればよい。ヒーター８が収容容器２と共に回転する場合は、気体導入管４および気体導入管支持部材５は、ヒーター８の回転に伴い回転してもかまわない。また、気体導入管支持部材５は、ヒーター８が回転する場合であっても、回転しないような構成であってもかまわない。
【００５６】
排気管６は、収容容器２の気体導入管４が接続されている端部とは反対側の端部において、収容容器２の各領域２ｂから接触用気体等を外部に排気するためのものである。排気管６は、収容容器２の気体導入管４が接続されている端部とは反対側の端部において、収容容器２の開口部を覆うように設けられている。排気管６は、回転用部材３の外周面に設けられた排気管支持部材７に接続されている。なお、排気管６と排気管支持部材７との間は、粒状物と接触し終えた接触用気体などが外部に漏れないように、シールされている。
【００５７】
なお、排気管６および排気管支持部材７は、上述した構成に限られない。つまり、接触用気体を外部に漏らすことなく、収容容器２の各領域２ｂから排出された接触用気体を排気できる構成であればよい。ヒーター８が回転用部材３に接続されており、収容容器２と共に回転する場合は、駆動装置９をヒーター８の外周面に設けることができるため、ヒーター８が回転用部材３の外周面全体に設けられており、排気管６および排気管支持部材７がヒーター８の外周面に接続されていてもよい。また、排気管支持部材７は、ヒーター８が回転する場合であっても、回転しないような構成であってもかまわない。
【００５８】
駆動装置９は、収容容器２を回転させるためのものである。駆動装置９は、回転用部材３の外周面を一周するように設けられた回転用部材と上記回転用部材を回転させるためのモーターから構成される。駆動装置９は、収容容器２の長さ方向に垂直な断面の中心を通る軸を回転軸として、収容容器２を回転させる。なお、本実施形態では、駆動装置９が収容容器２を回転させるための回転軸を、収容容器２の長さ方向に垂直な断面の中心を通る軸としたが、本発明はこれに限られない。つまり、駆動装置９が収容容器２を回転させるための回転軸は、収容容器２の長さ方向に沿っていればよい。
【００５９】
次に、本実施形態の通気回転装置１において、収容容器２内に収容された粒状物と気体導入管４から導入される気体とを接触させる動作について説明する。
【００６０】
まず、気体と接触させる粒状物は収容容器２の各領域２ｂの内部に略均等に導入される。そして、駆動装置９が収容容器２および回転用部材３を回転させることにより、収容容器２の各領域２ｂの内部に保持された上記粒状物は攪拌される。また、ヒーター８が回転用部材３に対して熱を放出することにより、熱は、回転用部材３および収容容器２を介して、仕切り板２ａ全体に伝導される。そして、ヒーター８から放出された熱は、仕切り板２ａによって仕切られた各領域２ｂに収容された上記粒状物に伝導される。そこに、収容容器２の各領域２ｂ内に、気体導入管４から上記粒状物に接触させるための接触用気体が導入側流出防止壁１０に設けられた導入側通気孔１０ａを介して導入される。導入された接触用気体は、各領域２ｂに収容された上記粒状物と接触したあと、排気側流出防止壁１１に設けられた排気側通気孔１１ａを介して、排気管６から外部に排気される。
【００６１】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の通気回転装置は、粒状物と気体とを効率的に接触させることができるため、例えば、化学反応、乾燥、加熱、焼成、焼却、気体の吸着などに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の通気回転装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した通気回転装置のＡ−Ａ’断面を矢印の方向から見た断面図である。
【図３】図２に示した通気回転装置の他の一例を示す断面図である。
【図４】従来の多筒式通気回転装置に備えられた多筒容器の概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 通気回転装置
２ 収容容器
２ａ 仕切り板
２ｂ 領域
３ 回転用部材
４ 気体導入管（気体導入口）
５ 気体導入管支持部材
６ 排気管（排気口）
７ 排気管支持部材
８ ヒーター（加熱手段）
９ 駆動装置（回転手段）
１０ 導入側流出防止壁（流出防止手段）
１０ａ 導入側通気孔（通気孔）
１１ 排気側流出防止壁（流出防止手段）
１１ａ 排気側通気孔（通気孔）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多量の粒状物と気体とを反応させる場合に、該粒状物を均一に加熱しながら、粒状物と気体とを接触させる通気回転装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、活性炭を製造する場合は、粒状物の炭素と、水蒸気や二酸化炭素などの気体とを加熱しながら反応させる。このとき、反応を効率よく行うためには、粒状物と気体とを互いに十分に接触させる必要がある。また、粒状物と気体とを反応させる場合だけでなく、湿潤した粒状物を乾燥させる場合、または粒状物にガス分子を吸着させる場合にも、粒状物と気体とを互いに十分に接触させる必要がある。
【０００３】
粒状物と気体とを接触させるために用いられている装置としては、通気回転装置がある。通気回転装置は、回転する円柱状の容器に粒状物を入れ、上記容器に気体を通すことにより、粒状物と気体とを接触させるものである。
【０００４】
また、活性炭を製造する場合のように、粒状物と気体とを反応させるときや、湿潤した粒状物を乾燥させるとき等には、粒状物に対して加熱しながら、該粒状物と気体とを接触させることがある。このような粒状物に対する加熱は、通気回転装置の容器の内部または外部に、加熱するための加熱手段を設けることにより行われる。
【０００５】
加熱手段を備えた通気回転装置において、多量の粒状物と気体とを加熱しながら接触させる場合には、粒状物を収容する容器を大型化する構成が考えられる。しかしながら、例えば、容器の体積を１０倍にしたとしても、該容器の表面積は１０の２／３乗となってしまい、該容器に収容された粒状物の容積に対する伝熱面積の比率が小さくなり、該粒状物への伝熱量が低下してしまう。その結果、容器に収容された粒状物が均一に加熱されず、ムラが生じてしまう。
【０００６】
そこで、粒状物への伝熱量を下げることなく、多量の粒状物と気体とを接触させるために、粒状物を収容する容器に複数の筒を設けることにより、粒状物が接触する表面積を増加させている多筒式通気回転装置が知られている。以下に、従来の多筒式通気回転装置の構成について図４を参照して説明する。図４は、従来の多筒式通気回転装置に備えられる粒状物を収容する多筒式容器１０１を示す斜視図である。
【０００７】
図４に示すように、従来の多筒式通気回転装置に備えられた粒状物を収容するための所定の長さを有する円筒状の多筒式容器１０１は、熱伝導率の大きな材料からなり、その長さ方向に沿って設けられた６つの貫通孔である収容筒１０２を有している。各収容筒１０２は、多筒式容器１０１の長さ方向に垂直な断面の中心から等距離に設けられている。これにより、収容筒１０２に収容された粒状物は、該粒状物の容積に対する伝熱面積の比率が大きくなり、該粒状物に対する伝熱量が大きくなる。その結果、多量の粒状物を均一に加熱しながら気体を接触させることが可能となる。
【０００８】
また、特許文献１には、多筒炉芯管を有した熱処理炉が記載されている。上記多筒炉芯管を構成する複数の炉芯管は、略円形状のパイプで構成されており、略同一円周上に配置されている。これにより、各炉芯管内の被熱処理物を均一に熱処理することができ、同一種類の被熱処理物を多数同時に熱処理することが可能である。
【０００９】
また、特許文献２には、外筒内に内管と外管との二重管構造からなる複数本の内筒を収納した多筒型ロータリーキルンが記載されている。
【特許文献１】特開平７−２３４０７３号公報（公開日平成７年９月５日）
【特許文献２】特開２００１−９１１６０号公報（公開日平成１３年４月６日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の多筒式通気回転装置は、例えば、粒状物を加熱するための加熱手段が、多筒式容器１０１の外周面に設けられた場合、または多筒式容器１０１の長さ方向に垂直な断面の中心を通る位置に設けられた場合、加熱手段と各収容筒１０２との間には多筒式容器１０１を構成する材料が存在する。伝熱量は熱が伝導する材料の厚みに反比例するために、加熱手段が放出した熱が各収容筒１０２に伝導する伝熱量は低くなってしまう。そのため、各収容筒１０２に収容された粒状物を十分に加熱することができず、該粒状物の加熱にムラが生じるという問題があった。
【００１１】
また、特許文献１に記載された熱処理炉は、炉芯管が略円形状のパイプで構成されているために、多筒炉芯管として該炉芯管を略同一円周上に一重に設けた場合には、上述したような問題は生じない。しかしながら、多筒炉芯管として炉芯管を一重に設けた場合では、処理可能な粒状物の量は限られてしまう。そのため、上記熱処理炉において、多量の粒状物を加熱する場合には、炉芯管を同心円上に半径の長さを異ならせて略同一円周上に配置したものを二重、三重に設置している。しかしながら、炉芯管は略円形状のパイプであるために、二重、三重に配置された各炉芯管の間には空間が形成されてしまう。そのため、上記熱処理炉では、多筒炉芯管の中心近傍に配置された炉芯管ほどヒータからの熱が届きにくくなり、各炉芯管に収容された粒状物の加熱にムラが生じてしまう。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、多量の粒状物を均一に加熱することができる通気回転装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る通気回転装置は、上記課題を解決するために、筒状の収容容器の内部に収容される粒状物接触用気体を接触させる通気回転装置であって、前記粒状物を前記収容容器を介して加熱する加熱手段と、前記収容容器の長さ方向に沿った軸を回転軸として該収容容器を回転させる回転手段とを備え、前記収容容器の内部は、前記加熱手段からの熱を伝導することにより前記粒状物を加熱する仕切り板が、該収容容器の長さ方向に沿って設けられることにより複数の領域に仕切られており、該各領域に前記粒状物が収容されることを特徴としている。
【００１４】
上記構成により、収容容器の内部が該収容容器の長さ方向に沿って設けられた仕切り板によって複数の領域に仕切られており、該各領域に粒状物が収容されるために、本発明の通気回転装置は、従来の多筒式通気回転装置と比較して、同量の粒状物を収容容器の内部に収容した場合、粒状物の容積に対する該粒状物が接触する表面積の比率が大きくなる。
【００１５】
また、仕切り板は板状であるために、本発明の通気回転装置の加熱手段から、収容容器を介して、仕切り板により仕切られた各領域に熱を伝導する場合は、加熱手段から、従来の多筒式通気回転装置の多筒式容器１０１を介して、多筒式容器１０１に設けられた収容筒１０２に熱を伝導する場合と比較して、伝熱量が大きい。そのため、加熱手段により収容容器を加熱すると、熱は仕切り板全体に効率よく伝導する。そのため、各領域に収容された粒状物の容積に対する伝熱面積の比率が大きくなり、本発明の通気回転装置は、従来の多筒式通気回転装置と比較して、該粒状物への伝熱量が大きくなる。
【００１６】
そして、回転手段により収容容器を回転させ、収容容器の各領域内に接触用気体を導入することにより、各領域に収容された粒状物を、均一に加熱しながら気体と接触させることができる。
【００１７】
また、本発明の通気回転装置は、前記回転手段は、前記収容容器の長さ方向に垂直な断面の中心を通る軸を回転軸として該収容容器を回転させる構成であってもよい。
【００１８】
上記構成により、収容容器が回転する回転軸が、該収容容器の長さ方向に垂直な断面の中心を通る軸以外の該収容容器の長さ方向に沿った軸である場合と比較して、収容容器が回転するスペースを小さくすることができる。そのため、本発明の通気回転装置は小型化することが可能である。
【００１９】
また、本発明の通気回転装置は、前記仕切り板は、金属から構成されていてもよい。
【００２０】
上記構成により、加熱手段が収容容器の内部に設けられた場合であっても、外部に設けられた場合であっても、該加熱手段から放出された熱は、該収容容器を介して、該加熱手段近傍の仕切り板から、より効率的に全体の仕切り板に伝導される。そのため、上記加熱手段から放出された熱は、上記仕切り板によって仕切られた各領域に収容された粒状物に対して、より均一に伝導される。
【００２１】
また、本発明の通気回転装置は、前記仕切り板は、前記収容容器の長さ方向に垂直な平面で、前記各領域を切断した形状が、同一の形状および同一のサイズとなるように該収容容器に設けられていてもよい。
【００２２】
上記構成により、各領域内に収容された粒状物は、該各領域間において、該粒状物の容積に対する伝熱面積の比が同一となるために、均一に加熱される。
【００２３】
また、前記仕切り板は、前記収容容器の長さ方向に垂直な平面で切断した断面の形状が、多角形となるように該収容容器に設けられていてもよい。
【００２４】
仕切り板により仕切られた領域の収容容器の長さ方向に垂直な断面の形状が円形である場合は、該領域に収容された粒状物は、該収容容器の回転に伴い該領域の内周面を滑るように移動するためほとんど攪拌されない。そこで、本発明の上記構成にすることにより、仕切り板により仕切られた領域に収容された粒状物は、収容容器を回転手段により回転させることにより、該領域の任意の角において保持された粒状物が、該角の隣の角へと移動する。そのため、仕切り板により仕切られた領域の収容容器の長さ方向に垂直な断面の形状が円形である場合と比較して、本発明の仕切り板により仕切られた領域に収容された粒状物は効率よく攪拌される。
【００２５】
また、本発明の通気回転装置は、前記多角形の角数ｎ（ｎは整数）が、３、４、または６であることが好ましい。
【００２６】
上記構成は、多角形の収容容器の形状が同一であり、しかも、前記多角形の角数が少ないために、本発明の通気回転装置の製造が容易となる。
【００２７】
また、本発明の通気回転装置は、前記加熱手段は、前記収容容器の外周面に設けられていてもよい。
【００２８】
従来の多筒式通気回転装置では、加熱手段から放出された熱が、多筒式収容容器に設けられた各収容筒に伝導しにくいために、該各収容筒の外周、すなわち、収容容器の内部に加熱手段としてバーナー等を設ける必要があり、収容容器の構成が複雑になるという問題があった。しかしながら、本発明の通気回転装置は、収容容器の内部が伝熱量の大きい仕切り板により仕切られているために、加熱手段から放出された熱は、該収容容器を介して、該収容容器に設けられた仕切り板に効率よく伝導する。そのため、加熱手段を収容容器の外周面に設けても、上記仕切り板により囲まれた領域に収容された粒状物を、効率よく加熱することができる。したがって、本発明の通気回転装置は、加熱手段を収容容器の外周面に設けることが可能であり、従来のように収容容器の内部に加熱手段を設けるよりも、通気回転装置の製造工程を簡略化することが可能となる。
【００２９】
また、本発明の通気回転装置は、前記収容容器の両端には、前記粒状物の該収容容器内部からの流出を防止するための流出防止手段が設けられており、前記流出防止手段は、前記収容容器内部と外部との間で前記接触用気体を通過させる構成であってもよい。
【００３０】
上記構成により、収容容器を回転手段により回転させた場合でも、該収容容器の各領域に収容された粒状物が、該収容容器の両端の開口部から外部に流出することを防止することができる。さらに、流出防止手段は、収容容器内部と外部との間で接触用気体を通過させる構成であるために、接触用気体を、外部から収容容器内部に導入し、上記各領域に収容された粒状物に対して接触させ、該収容容器内部から外部へと排出することができる。
【００３１】
また、本発明の通気回転装置は、前記流出防止手段は、前記各領域に対応する位置において、前記収容容器内部と外部との間で接触用気体を通過させるための通気孔が少なくとも１つ設けられていてもよい。
【００３２】
上記構成により、接触用気体を、流出防止手段に設けられた通気孔を介して外部から収容容器内部に導入し、上記各領域に収容された粒状物に対して接触させ、該収容容器内部から外部へと該通気孔を介して排出することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る通気回転装置は、以上のように、筒状の収容容器の内部に収容される粒状物に接触用気体を接触させる通気回転装置であって、前記粒状物を前記収容容器を介して加熱する加熱手段と、前記収容容器の長さ方向に沿った軸を回転軸として該収容容器を回転させる回転手段とを備え、前記収容容器の内部は、前記加熱手段からの熱を伝導することにより前記粒状物を加熱する仕切り板が、該収容容器の長さ方向に沿って設けられることにより複数の領域に仕切られており、該各領域に前記粒状物が収容されることを特徴としている。
【００３４】
上記構成により、収容容器の内部が該収容容器の長さ方向に沿って設けられた仕切り板によって複数の領域に仕切られており、該各領域に粒状物が収容されるために、本発明の通気回転装置は、従来の多筒式通気回転装置と比較して、同量の粒状物を収容容器の内部に収容した場合、粒状物の容積に対する該粒状物が接触する表面積の比率が大きくなる。
【００３５】
また、仕切り板は板状であるために、本発明の通気回転装置の加熱手段から、収容容器を介して、仕切り板により仕切られた各領域に熱を伝導する場合は、加熱手段から、従来の多筒式通気回転装置の多筒式容器１０１を介して、多筒式容器１０１に設けられた収容筒１０２に熱を伝導する場合と比較して、伝熱量が大きい。そのため、加熱手段により収容容器を加熱すると、熱は仕切り板全体に効率よく伝導する。そのため、各領域に収容された粒状物の容積に対する伝熱面積の比率が大きくなり、本発明の通気回転装置は、従来の多筒式通気回転装置と比較して、該粒状物への伝熱量が大きくなる。
【００３６】
そして、回転手段により収容容器を回転させ、収容容器の各領域内に接触用気体を導入することにより、各領域に収容された粒状物を、均一に加熱しながら気体と接触させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明の一実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。
【００３８】
本発明の通気回転装置は、内部が複数の領域に仕切られた収容容器の該各領域に粒状物を収容し、該粒状物を均一に加熱するとともに、該領域に気体を通すことにより、該粒状物と気体とを接触させるものである。
【００３９】
図１は、本実施形態に係る通気回転装置１の概略構成を示す断面図である。図２は、図１に示した通気回転装置１のＡ−Ａ’断面を矢印の方向から見た断面図である。
【００４０】
図１に示すように、通気回転装置１は、収容容器２と、回転用部材３と、気体導入管（気体導入口）４と、気体導入管支持部材５と、排気管（排気口）６と、排気管支持部材７と、ヒーター（加熱手段）８と、駆動装置（回転手段）９と、導入側流出防止壁（流出防止手段）１０と、排気側流出防止壁（流出防止手段）１１とを備えた構成である。
【００４１】
通気回転装置１は、例えば、活性炭を製造するために、粒状物の炭素と、二酸化炭素や水蒸気などの気体とを加熱しながら、化学反応、乾燥、焼成、賦活などの単位操作を行う場合に用いられる。また、通気回転装置１は、例えば、湿潤した粒状物を乾燥させる場合、または粒状物にガス分子を吸着させる場合にも用いられる。なお、上記粒状物とは、１つの粒径が１０ｍｍ以下の固体をいう。なお、１つの粒状物は、凝集体または成形体であってもよい。
【００４２】
収容容器２は、所定の長さを有した筒状の金属からなる容器であり、気体と接触させる粒状物を内部に収容するためのものである。収容容器２の両端は開口しており、その長さ方向に垂直な断面の形状は正六角形である。収容容器２の内部には、金属からなる複数の仕切り板２ａ…が収容容器２の長さ方向に沿って設けられている。仕切り板２ａは、収容容器２内部に、収容容器２の長さ方向に沿って、収容容器２の一方の端部から他方の端部へと貫通する複数の領域２ｂ…を形成する。また、収容容器２の内部に設けられた全ての領域２ｂは、収容容器２の長さ方向に垂直な断面において、４辺が同一の長さで形成されたひし形であり、同じサイズを有している。仕切り板２ａを構成する金属としては、例えば、ＳＵＳ３１０Ｓや、インコネル６００等が好適に用いられる。
【００４３】
上記構成により、収容容器２の回転に伴い、領域２ｂの任意の角において保持された粒状物が、該角の隣の角へと移動するため、領域２ｂの収容容器２の長さ方向に垂直な断面の形状が円形である場合と比較して、本実施形態の通気回転装置の各領域２ｂに収容された粒状物は効率よく攪拌される。また、全ての領域２ｂが同じサイズで形成されているために、各領域２ｂに収容された粒状物の容積に対する伝熱面積の比率が等しくなり、各領域２ｂに収容された粒状物を均一に加熱することが可能となる。
【００４４】
なお、収容容器２は、本実施形態では、その長さ方向に垂直な断面の形状が正六角形であるが、本発明はこれに限られず、その内部に粒状物を収容可能な構成であればよい。また、収容容器２を構成する材料は、本実施形態では金属としているが、特に限定されるものではなく、熱伝導率の大きな材料であればよい。
【００４５】
また、仕切り板２ａを構成する材料も、本実施形態では金属としているが、特に限定されるものではなく、熱伝導率の大きな材料であればよい。また、仕切り板２ａの厚みは、領域２ｂに収容された粒状物の荷重に耐性を有しており、かつ、各領域２ｂに収容された粒状物を均一に加熱することが可能な所定の伝熱量を保持できる厚みであればよい。すなわち、仕切り板２ａを構成する金属および仕切り板２ａの厚みとしては、通気回転装置１の用途に応じて適宜最適な材料および厚みを用いればよい。
【００４６】
また、領域２ｂの収容容器２の長さ方向に垂直な断面における形状は、本実施形態ではひし形としているが、本発明はこれに限られない。すなわち、領域２ｂの収容容器２の長さ方向に垂直な断面における形状は、図３に示すように、正三角形であってもよい。さらに、領域２ｂの収容容器２の長さ方向に垂直な断面における形状は、正四角形であってもよく、収容容器２を駆動装置９によって回転させた際に、領域２ｂの内部に収容された粒状物が効率よく攪拌されるように多角形であればよい。
【００４７】
なお、領域２ｂの収容容器２の長さ方向に垂直な断面における形状は、角数ｎ（ｎは整数）が、３、４、または６であることがより望ましい。
【００４８】
また、収容容器２の両端の開口部には、収容容器２の内部に収容された粒状物が外部へ流出されることを防止するために、板状の導入側流出防止壁１０および排気側流出防止壁１１が設けられている。導入側流出防止壁１０および排気側流出防止壁１１は、収容容器２の内部に収容された粒状物が、収容容器２が回転したときに外部に流出することを防止するとともに、接触用気体が通過できるサイズの貫通孔である導入側通気孔（通気孔）１０ａおよび排気側通気孔（通気孔）１１ａが各領域２ｂに対応するように設けられている。
【００４９】
なお、導入側流出防止壁１０および排気側流出防止壁１１は、本実施形態では板状としているが、本発明ではこれに限られず、領域２ｂからの粒状物の流出を防止できる構成であればよい。
【００５０】
また、導入側通気孔１０ａおよび排気側通気孔１１ａは、各領域２ｂに対応する位置に設けられていればよく、いくつ設けられていてもかまわない。また、本実施形態では、導入側流出防止壁１０および排気側流出防止壁１１は、接触用気体を通過させるために導入側通気孔１０ａおよび排気側通気孔１１ａが設けられているが、本発明はこれに限られない。つまり、導入側流出防止壁１０および排気側流出防止壁１１は、収容容器２の内部に収容された粒状物が外部へ流出されることを防止することができ、接触用気体を通過させることができる構成であればよい。
【００５１】
ヒーター８は、収容容器２を加熱するためのものであり、回転用部材３の外周面に設けられている。ヒーター８は固定されており、回転用部材３とは接続されていない。なお、本発明ではヒーター８は上記構成に限られない。つまり、ヒーター８は、回転用部材３に接続されていてもよく、収容容器２を加熱できる構成であればかまわない。また、常温で反応、乾燥（含浸液体の蒸発）、気体の吸着などを行う場合には、ヒーター８は、電源を切るなどして使用しなくてもよい。また、乾燥などにおいて熱を必要とする場合であっても、ヒーター８を使用するのではなく、熱した接触用気体を気体導入管４から導入する構成であってもかまわない。
【００５２】
回転用部材３は、収容容器２の外周面全体に設けられており、収容容器２をヒーター８に対して自在に回転させるためのものである。収容容器２の外周面の長さ方向に垂直な断面の形状が多角形であり、かつ、ヒーター８は固定されているために、収容容器２をヒーター８に対して自在に回転させるためには、収容容器２の外周面の長さ方向に垂直な断面の形状を円形になるように調節することが望ましい。そのため、回転用部材３の収容容器２に接している側の面の形状は、長さ方向に垂直な断面が多角形の収容容器２の外周面と係合する形状である。そして、回転用部材３の収容容器２に接している側の面とは反対側の面の形状は、収容容器２および回転用部材３がヒーター８に対して自在に回転可能となるように、収容容器２の長さ方向に垂直な断面が円形となっている。これにより、収容容器２は、固定されたヒーター８に対して自在に回転することが可能となる。
【００５３】
なお、ヒーター８が放出した熱は、回転用部材３を介して収容容器２に伝導されるために、回転用部材３は熱伝導率の高い材料から構成されていることが望ましい。
【００５４】
気体導入管４は、収容容器２内に上記粒状物と接触させるための接触用気体を導入するためのものであり、収容容器２の一方の端部において、収容容器２の開口部を覆うように設けられている。気体導入管４は、ヒーター８の外周面に設けられた気体導入管支持部材５に接続されている。なお、気体導入管４と気体導入管支持部材５との間は、接触用気体が外部に漏れないように、シールされている。
【００５５】
なお、気体導入管４および気体導入管支持部材５は、上述した構成に限られない。つまり、接触用気体を外部に漏らすことなく、収容容器２の各領域２ｂに対して接触用気体を導入できる構成であればよい。ヒーター８が収容容器２と共に回転する場合は、気体導入管４および気体導入管支持部材５は、ヒーター８の回転に伴い回転してもかまわない。また、気体導入管支持部材５は、ヒーター８が回転する場合であっても、回転しないような構成であってもかまわない。
【００５６】
排気管６は、収容容器２の気体導入管４が接続されている端部とは反対側の端部において、収容容器２の各領域２ｂから接触用気体等を外部に排気するためのものである。排気管６は、収容容器２の気体導入管４が接続されている端部とは反対側の端部において、収容容器２の開口部を覆うように設けられている。排気管６は、回転用部材３の外周面に設けられた排気管支持部材７に接続されている。なお、排気管６と排気管支持部材７との間は、粒状物と接触し終えた接触用気体などが外部に漏れないように、シールされている。
【００５７】
なお、排気管６および排気管支持部材７は、上述した構成に限られない。つまり、接触用気体を外部に漏らすことなく、収容容器２の各領域２ｂから排出された接触用気体を排気できる構成であればよい。ヒーター８が回転用部材３に接続されており、収容容器２と共に回転する場合は、駆動装置９をヒーター８の外周面に設けることができるため、ヒーター８が回転用部材３の外周面全体に設けられており、排気管６および排気管支持部材７がヒーター８の外周面に接続されていてもよい。また、排気管支持部材７は、ヒーター８が回転する場合であっても、回転しないような構成であってもかまわない。
【００５８】
駆動装置９は、収容容器２を回転させるためのものである。駆動装置９は、回転用部材３の外周面を一周するように設けられた回転用部材と上記回転用部材を回転させるためのモーターから構成される。駆動装置９は、収容容器２の長さ方向に垂直な断面の中心を通る軸を回転軸として、収容容器２を回転させる。なお、本実施形態では、駆動装置９が収容容器２を回転させるための回転軸を、収容容器２の長さ方向に垂直な断面の中心を通る軸としたが、本発明はこれに限られない。つまり、駆動装置９が収容容器２を回転させるための回転軸は、収容容器２の長さ方向に沿っていればよい。
【００５９】
次に、本実施形態の通気回転装置１において、収容容器２内に収容された粒状物と気体導入管４から導入される気体とを接触させる動作について説明する。
【００６０】
まず、気体と接触させる粒状物は収容容器２の各領域２ｂの内部に略均等に導入される。そして、駆動装置９が収容容器２および回転用部材３を回転させることにより、収容容器２の各領域２ｂの内部に保持された上記粒状物は攪拌される。また、ヒーター８が回転用部材３に対して熱を放出することにより、熱は、回転用部材３および収容容器２を介して、仕切り板２ａ全体に伝導される。そして、ヒーター８から放出された熱は、仕切り板２ａによって仕切られた各領域２ｂに収容された上記粒状物に伝導される。そこに、収容容器２の各領域２ｂ内に、気体導入管４から上記粒状物に接触させるための接触用気体が導入側流出防止壁１０に設けられた導入側通気孔１０ａを介して導入される。導入された接触用気体は、各領域２ｂに収容された上記粒状物と接触したあと、排気側流出防止壁１１に設けられた排気側通気孔１１ａを介して、排気管６から外部に排気される。
【００６１】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の通気回転装置は、粒状物と気体とを効率的に接触させることができるため、例えば、化学反応、乾燥、加熱、焼成、焼却、気体の吸着などに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の通気回転装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した通気回転装置のＡ−Ａ’断面を矢印の方向から見た断面図である。
【図３】図２に示した通気回転装置の他の一例を示す断面図である。
【図４】従来の多筒式通気回転装置に備えられた多筒容器の概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 通気回転装置
２ 収容容器
２ａ 仕切り板
２ｂ 領域
３ 回転用部材
４ 気体導入管（気体導入口）
５ 気体導入管支持部材
６ 排気管（排気口）
７ 排気管支持部材
８ ヒーター（加熱手段）
９ 駆動装置（回転手段）
１０ 導入側流出防止壁（流出防止手段）
１０ａ 導入側通気孔（通気孔）
１１ 排気側流出防止壁（流出防止手段）
１１ａ 排気側通気孔（通気孔）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の収容容器の内部に収容される粒状物に接触用気体を接触させる通気回転装置において、
前記粒状物を前記収容容器を介して加熱する加熱手段と、
前記収容容器の長さ方向に沿った軸を回転軸として該収容容器を回転させる回転手段とを備え、
前記収容容器の内部は、前記加熱手段からの熱を伝導することにより前記粒状物を加熱する仕切り板が、該収容容器の長さ方向に沿って設けられることにより複数の領域に仕切られており、該各領域に前記粒状物が収容されることを特徴とする通気回転装置。
【請求項２】
前記回転手段は、前記収容容器の長さ方向に垂直な断面の中心を通る軸を回転軸として該収容容器を回転させることを特徴とする請求項１に記載の通気回転装置。
【請求項３】
前記仕切り板は、金属からなることを特徴とする請求項１または２に記載の通気回転装置。
【請求項４】
前記仕切り板は、前記収容容器の長さ方向に垂直な平面で、前記各領域を切断した形状が、同一の形状および同一のサイズとなるように該収容容器に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通気回転装置。
【請求項５】
前記仕切り板は、前記収容容器の長さ方向に垂直な平面で、前記各領域を切断した形状が、多角形となるように該収容容器に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の通気回転装置。
【請求項６】
前記多角形の角数ｎ（ｎは整数）は、３、４、または６であることを特徴とする請求項５に記載の通気回転装置。
【請求項７】
前記加熱手段は、前記収容容器の外周面に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の通気回転装置。
【請求項８】
前記収容容器の両端には、前記粒状物の該収容容器内部からの流出を防止するための流出防止手段が設けられており、
前記流出防止手段は、前記収容容器内部と外部との間で前記接触用気体を通過させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の通気回転装置。
【請求項９】
前記流出防止手段は、前記各領域に対応する位置において、前記収容容器内部と外部との間で接触用気体を通過させるための通気孔が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする請求項８に記載の通気回転装置。
【請求項１】
筒状の収容容器の内部に収容される粒状物に接触用気体を接触させる通気回転装置において、
前記粒状物を前記収容容器を介して加熱する加熱手段と、
前記収容容器の長さ方向に沿った軸を回転軸として該収容容器を回転させる回転手段とを備え、
前記収容容器の内部は、前記加熱手段からの熱を伝導することにより前記粒状物を加熱する仕切り板が、該収容容器の長さ方向に沿って設けられることにより複数の領域に仕切られており、該各領域に前記粒状物が収容されることを特徴とする通気回転装置。
【請求項２】
前記回転手段は、前記収容容器の長さ方向に垂直な断面の中心を通る軸を回転軸として該収容容器を回転させることを特徴とする請求項１に記載の通気回転装置。
【請求項３】
前記仕切り板は、金属からなることを特徴とする請求項１または２に記載の通気回転装置。
【請求項４】
前記仕切り板は、前記収容容器の長さ方向に垂直な平面で、前記各領域を切断した形状が、同一の形状および同一のサイズとなるように該収容容器に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通気回転装置。
【請求項５】
前記仕切り板は、前記収容容器の長さ方向に垂直な平面で、前記各領域を切断した形状が、多角形となるように該収容容器に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の通気回転装置。
【請求項６】
前記多角形の角数ｎ（ｎは整数）は、３、４、または６であることを特徴とする請求項５に記載の通気回転装置。
【請求項７】
前記加熱手段は、前記収容容器の外周面に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の通気回転装置。
【請求項８】
前記収容容器の両端には、前記粒状物の該収容容器内部からの流出を防止するための流出防止手段が設けられており、
前記流出防止手段は、前記収容容器内部と外部との間で前記接触用気体を通過させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の通気回転装置。
【請求項９】
前記流出防止手段は、前記各領域に対応する位置において、前記収容容器内部と外部との間で接触用気体を通過させるための通気孔が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする請求項８に記載の通気回転装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２５９４６（Ｐ２００８−２５９４６Ａ）
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０１０６７（Ｐ２００６−２０１０６７）
【出願日】平成１８年７月２４日（２００６．７．２４）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２４日（２００６．７．２４）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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