JP2003522541A - 加湿シリンダー及び材料を加湿する方法 - Google Patents

加湿シリンダー及び材料を加湿する方法

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スティーブン， アール． ワゴナー，
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フィリップ・モーリス・プロダクツ・インコーポレイテッド
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    • A24B3/00—Preparing tobacco in the factory
    • A24B3/04—Humidifying or drying tobacco bunches or cut tobacco
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Abstract

(57)【要約】 加湿シリンダー（２１）は第一回転可能シリンダー（２３）を含み、それは入口端（２５）と出口端（２７）と第一シリンダー（２３）の外表面(３１)から実質的に半径方向外向きに延びる複数の第一翼（２９）とを持つ。加湿シリンダー(２１)は更に第二回転可能シリンダー（３３）を含み、それは入口端（３５）と出口端（３７）と第二シリンダー（３３）の内表面（４１）から実質的に半径方向内向きに延びる複数の第二翼（３９）とを持ち、第二シリンダー（３３）は第一シリンダー（２３）と実質的に共軸であって第一シリンダー（２３）は第一シリンダー(２３)の外表面（３１）と第二シリンダー（３３）の内表面（４１）が環状空間（４３）を構成するように第二シリンダー（３３）の内側に配置されている。少なくとも一つの駆動体（４５）が第一シリンダー（２３）と第二シリンダー（３３）を回転するために設けられている。少なくとも一つの導管（４７）が環状空間（４３）中に湿気を導入するために環状空間（４３）内に配置されている。材料を加湿する方法がまた開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】発明の分野 本発明は加湿または給湿装置及び方法に関し、特にたばこを加湿しまたは湿ら
せるための装置と方法に関する。
【０００２】背景及び概要 材料の更なる使用の前に乾燥した粒状材料を加湿しまたは湿らせることがしば
しば必要である。例えば、膨張たばこ（expanded tobacco）はたばこ粒子を湿潤
雰囲気に存在させておくことによりまたはたばこ粒子をコンベア上で必要な時間
の間湿潤雰囲気に通して運ぶことにより典型的に再調整（reordered）される。
たばこを湿潤雰囲気に通して移動させない限り、湿潤雰囲気での滞留時間はひど
く時間がかかる。
【０００３】 米国特許５４２５３８４号に開示された回転式たばこ処理シリンダーのような
装置はたばこを迅速に再調整するために使用できる。かかる装置の持つ一つの問
題はシリンダーが大き過ぎるとき、シリンダーの内部の翼からシリンダーの底に
大きな距離に渡って粒子が落ちるので、たばこ粒子の品質を低下する傾向がある
ことである。シリンダーが小さくなると、シリンダーの能力が減少する。大量の
たばこの迅速な再調整を可能としながら、たばこの品質低下を最少とする再調整
装置を提供することが望ましい。
【０００４】 本発明の一態様によれば、加湿シリンダーは第一回転可能シリンダーを含み、
それは入口端と出口端と第一シリンダーの外表面から実質的に半径方向外向きに
延びる複数の第一翼とを持つ。この加湿シリンダーは更に第二回転可能シリンダ
ーを含み、それは入口端と出口端と第二シリンダーの内表面から実質的に半径方
向内向きに延びる複数の第二翼とを持ち、第二シリンダーは第一シリンダーと実
質的に共軸であって第一シリンダーは第一シリンダーの外表面と第二シリンダー
の内表面が環状空間を構成するように第二シリンダーの内側に配置されている。
少なくとも一つの駆動体が第一シリンダーと第二シリンダーを回転するために設
けられている。少なくとも一つの導管が環状空間に湿気を導入するために環状空
間内に配置されている。材料を加湿する方法もまた開示されている。
【０００５】 本発明の別の態様によれば、材料を加湿する方法が開示されている。この方法
によれば、第一回転可能シリンダーであって入口端と出口端とその第一シリンダ
ーの外表面から実質的に半径方向外向きに延びる複数の第一翼とを持つものと、
第二回転可能シリンダーであって入口端と出口端とその第二シリンダーの内表面
から実質的に半径方向内向きに延びる複数の第二翼とを持つものとの間の環状空
間に材料が導入される。第二シリンダーは第一シリンダーと実質的に共軸であっ
て第一シリンダーは第一シリンダーの外表面と第二シリンダーの内表面が環状空
間を構成するように第二シリンダーの内側に配置されている。第一シリンダーと
第二シリンダーは、第二シリンダーが回転されるとき、材料が少なくとも幾つか
の第二翼から第一シリンダー上に落下し、第一シリンダーが回転するとき、材料
が少なくとも幾つかの第一翼から第二シリンダー上に落下するように、回転され
る。材料は環状空間内を第一シリンダーの入口端と第二シリンダーの入口端から
第一シリンダーの出口端と第二シリンダーの出口端に向けて運ばれる。湿気は環
状空間内の材料に付与される。
【０００６】図面の簡略説明 本発明の特徴及び利点は図面に関する以下の詳細な説明を読むことにより良く
理解される。図面において同じ数字は同様な要素を示す。図面において： 図１は本発明の一実施例による加湿シリンダーの概略断面側面図であり； 図２は断面２−２で取った図１の加湿シリンダーの概略断面図であり；そして 図３は本発明の別の実施例による加湿シリンダーの概略断面側面図である。
【０００７】詳細な説明 本発明の一実施例による加湿シリンダー２１が縦断面及び軸断面で加湿シリン
ダーを示す図１と図２で見られる。本発明の目的のために、加湿及び給湿という
語はたばこの再調整時のような、乾燥材料に湿気を付与する一般的な概念を意味
するために実質的に置換可能に用いられるだろう。本発明によるシリンダー２１
と方法は好ましくはたばこ、より好ましくは膨張たばこを、１％ＯＶ（オーブン
揮発分）から２０％ＯＶに再調整するために用いられるが、このシリンダーは絶
乾から５０％湿分に湿分を増やすような多数の他の異なる製品の湿分を増やすの
に有用であると考えられる。本出願の目的のためには、参照までに組み入れられ
る米国特許４２０２３５７号に説明されるように％湿分はオーブン揮発分（ＯＶ
）に等しいと考えられることができる。
【０００８】 加湿シリンダー２１は第一回転可能シリンダー２３を含み、それは入口端２５
と出口端２７と第一シリンダーの外表面３１から実質的に半径方向外向きに延び
る複数の第一翼２９とを持つ。もし望むならばまたは必要ならば、第一シリンダ
ー２３は翼が取り付けられた実際のシリンダーを設けることなく、第一シリンダ
ーの軸に連結された複数の翼の形であることができる。
【０００９】 加湿シリンダー２１は更に第二回転可能シリンダー３３を含み、それは入口端
３５と出口端３７と第二シリンダーの内表面４１から実質的に半径方向内向きに
延びる複数の第二翼３９とを持つ。第二シリンダー３３は好ましくは第一シリン
ダー２３と実質的に共軸である。第一シリンダー２３は第一シリンダーの外表面
３１と第二シリンダーの内表面４１が環状空間４３を構成するように第二シリン
ダー３３の内側に配置される。
【００１０】 少なくとも一つの駆動体４５が第一シリンダー２３と第二シリンダー３３を回
転するために設けられている。好ましくは、駆動体４５はギヤー、チェーン、ベ
ルトなどの手段を用いて第一シリンダー２３と第二シリンダー３３の両方を駆動
するように配置された電気モータのような単一モータを含む。第一シリンダー２
３と第二シリンダー３３は両シリンダーの内部点に配置された棒によるように、
互いにしっかりと連結されることができ、両シリンダーを共通駆動体により駆動
することを容易とし、または参考までに組み入れられる米国特許５４２５３８４
号に開示されるような回転可能な支持体を駆動する共通駆動体により駆動される
ことができる。もし望むならまたは必要なら、図３に見えるように、別個の駆動
体４５ａと４５ｂが第一シリンダー２３と第二シリンダー３３を駆動するために
設けられることができる（明確化のために図１と２に示された他の特徴なしで示
されている）。本発明の全実施例において、第一シリンダー２３と第二シリンダ
ー３３は好ましくは同じ回転方向に駆動される。しかしもし望むならまたは必要
なら、第一シリンダーと第二シリンダーは反対回転方向に駆動されてもよい。
【００１１】 加湿シリンダー２１は湿気を環状空間に導入するために環状空間４３内に配置
された少なくとも一つの、好ましくは複数の導管４７を含む。導管４７は好まし
くは水のような湿気源４９及び加圧下に導管４７を通して水を強制するためのポ
ンプ５１に連結された管である。導管４７は好ましくはそれらの長さに沿って配
置された複数のノズル５３を含み、従って、加圧下の湿気が導管を通してポンプ
輸送されるとき、湿気が噴霧液滴の形で環状空間４３中に導入される。もし望む
ならまたは必要なら、湿気は湿気の川または滝の形でまたは第一または第二シリ
ンダーの開口を通してのような環状空間内の導管を通して以外の手段により環状
空間４３中に導入されることができる。湿気は好ましくは実質的に環境温度で導
入されるが、もし望むならまたは必要なら、湿気は水蒸気の形で導入されること
もできる。
【００１２】 導管（単数または複数）４７は環状空間４３の異なる領域に異なる量で湿気を
導入するためのノズルを備えることができる。例えば、ノズル５３はシリンダー
２３と３３の入口端に向けてより大きくなることができ従って特定の利用のため
に望まれるまたは必要とされるように、環状空間の他の領域におけるより材料５
５が最初に導入されるところのシリンダーの入口端で幾分かの湿気が導入される
ことができる。膨張たばこに給湿するとき、第一と第二シリンダー２３と３３の
回転のためのたばこの品質低下の問題を最少とするためにシリンダーの他所より
加湿シリンダー２１の入口端でより多くの湿気を導入することが望ましいかもし
れない。湿気を導管の長さに渡ってまたは環状空間４３の全長に沿って異なる点
で連続的に導入する導管の代わりに、導管は特定の点でまたは環状空間の限定さ
れた長さに渡って連続的にまたは断続的に湿気を導入することができ、望まれる
または必要とされるときは、環状空間の長さに渡って異なる割合で湿気を導入す
るように多数の導管が設けられることができる。
【００１３】 第一シリンダー２３の入口端２５と第二シリンダー３３の入口端３５は好まし
くはそれぞれ第一シリンダー２３の出口端２７と第二シリンダー３３の出口端３
７の上に垂直に配置される。この方法で、第一シリンダー２３と第二シリンダー
３３の入口端で環状空間４３中に導入された材料５５は重力下に両シリンダーの
出口端に向けて運ばれ、次いで好ましくは環状空間から更なる操作のために落下
する。
【００１４】 図２でわかるように、幾つかのまたは全ての第一翼２９及び幾つかのまたは全
ての第二翼３９は、水平面に対する翼の回転角度のような操作特性を最適化する
ように曲げられることができ、そこでは材料５５が第一シリンダー２３と第二シ
リンダー３３の回転時に翼から環状空間内の下方点に滝となって落ちる米国特許
５４２５３８４号はシリンダーの内表面上の翼からのたばこの放出を制御する回
転可能たばこ処理シリンダーの曲げ翼を開示しており、それは参考までにここに
組み入れられる。
【００１５】 第一シリンダー２３、第一翼２９、第二シリンダー３３、及び第二翼３９は好
ましくは第一シリンダーと第二シリンダーが回転されるとき、材料５５が第二翼
から第一シリンダー上に落下し、次いで第一翼から第二シリンダー上に落下する
ような寸法に作られる。好ましくは、第二翼３９から落ちる材料５５の全てが第
二シリンダー上に落ちる前に第一シリンダー２３上に落ちる。しかし、通常の操
作では、幾らかの材料は第二翼３９からまず第一シリンダー上に落ちることなく
直接第二シリンダーの底点に落ちるであろうことが、かつ加湿シリンダーの幾つ
かの応用のためには、これが望ましい結果であるかもしれないことが予期される
。たばこを再調整するとき、全てのたばこが第二翼３９からまず第一シリンダー
２３上に落ち、次いで第一シリンダーの更なる回転の後、第二シリンダーの下方
水準に落ちることが一般的に望ましいであろうと現在考えられている。従って、
本発明によれば、たばこの品質低下の問題は、少なくとも第一シリンダーが設け
られていない回転シリンダー加湿装置に比べて、たばこが第二翼３９から落ちる
毎にたばこが落ちる距離が減ることにより最少化される。
【００１６】 第一と第二シリンダー２３と３３はそれぞれ長さが約１５′−２５′（４．５
７ｍから７．６２ｍ）であること、第一シリンダー２３が約１′−４′（０．３
０ｍから１．２２ｍ）の外径を持つこと、第二シリンダー３３が約３′−８′（
０．９１ｍから２．４４ｍ）の内径を持つことが現在好ましい。
【００１７】 本発明による材料５５を加湿する方法は図１と２に示されたシリンダー２１に
関して説明される。この方法によれば、材料５５は第一回転可能シリンダー２３
と第二回転可能シリンダー３３との間の環状空間４３中に導入される。第一シリ
ンダー２３と第二シリンダー３３は、第二シリンダーが回転されるとき、材料５
５が少なくとも幾つかの第二翼３９、すなわち第二シリンダーと共に水平面を越
えて第二シリンダーの上部領域に向けて回転した翼、から第一シリンダー上に落
ち、かつ第一シリンダーが回転するとき、材料が少なくとも幾つかの第一翼２９
から第二シリンダー、すなわち第二シリンダーの下部領域、上に落ちるように回
転される。
【００１８】 環状空間４３内の材料５５は第一と第二シリンダーの入口端を出口端の上に垂
直に配置することにより第一シリンダー２３の入口端２５と第二シリンダー３３
の入口端３５から第一シリンダーの出口端２７と第二シリンダーの出口端３７に
向けて重力により運ばれる。もし望むならまたは必要なら、材料５５は翼２９と
３９をスクリューとして形状付けることにより運ばれることができ、従って材料
は材料を重力により運ぶのに加えてまたはその代わりにスクリューコンベアにお
ける如く運ばれる。
【００１９】 シリンダーの入口端から出口端に向けて運ばれるとき湿気は環状空間４３内の
材料５５に付与される。好ましくは、湿気は湿気源４９から環状空間４３中にポ
ンプ５１によりポンプ輸送された導管４７上のノズル５３を通して付与される。
ノズル５３のために異なる寸法と特性を選択することによるような及び導管４７
を環状空間４３を通して異なる位置に置くことによるような、湿気送出装置の特
性を操作することにより、環状空間内の異なる位置で異なる量の湿気が材料５５
に好ましくは付与される。湿気は好ましくは環状空間４３内の材料５５に噴霧液
滴として、好ましくは周囲温度または通常の室内温度で付与されるが、ある利用
のためには、湿気を川またはシートまたは滝の形でまたは水蒸気の形で導入する
ことが望ましいかもしれない。
【００２０】 第一シリンダー２３と第二シリンダー３３は好ましくは共通駆動体４５により
同じ回転方向に、かつ同じ回転速度で回転される。しかし図３に示すように、第
一シリンダー２３は第一駆動体４５ａにより回転され、第二シリンダー３３は第
二駆動体４５ｂにより回転されることができる。再び、第一シリンダー２３と第
二シリンダー３３は好ましくは同じ回転方向に、かつ同じ回転速度で回転される
。しかしながら、図１と２の実施例において及び図３の実施例において、適切な
ギヤー装置または駆動体の配置により、第一シリンダー２３と第二シリンダー３
３は異なる回転方向に及び／または異なる回転速度で回転されることができる。
【００２１】 この発明を好適実施例により例示し説明したが、請求の範囲に記載されたこの
発明から逸脱することなく改変と変更をなしうることが認識される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例による加湿シリンダーの概略断面側面図である。
【図２】 断面２−２で取った図１の加湿シリンダーの概略断面図である。
【図３】 本発明の別の実施例による加湿シリンダーの概略断面側面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下記のものを含むことを特徴とする加湿シリンダー： 第一回転可能シリンダーであって、入口端と出口端とその第一シリンダーの外
    表面から実質的に半径方向外向きに延びる複数の第一翼とを持つもの； 第二回転可能シリンダーであって、入口端と出口端とその第二シリンダーの内
    表面から実質的に半径方向内向きに延びる複数の第二翼とを持ち、第二シリンダ
    ーが第一シリンダーと実質的に共軸であって第一シリンダーは第一シリンダーの
    外表面と第二シリンダーの内表面が環状空間を構成するように第二シリンダーの
    内側に配置されているもの； 第一シリンダーと第二シリンダーを回転するための少なくとも一つの駆動体；
    及び 湿気を環状空間に導入するための環状空間内に配置された少なくとも一つの導
    管。
  2. 【請求項２】 少なくとも一つの導管が湿気を環状空間の異なる位置に導入
    するための開口を含むことを特徴とする請求項１に記載の加湿シリンダー。
  3. 【請求項３】 少なくとも一つの導管が環状空間の異なる位置に異なる量の
    湿気を導入可能とする請求項２に記載の加湿シリンダー。
  4. 【請求項４】 少なくとも一つの導管が噴霧液滴として湿気を導入するため
    のノズルを含むことを特徴とする請求項１に記載の加湿シリンダー。
  5. 【請求項５】 少なくとも一つの駆動体が第一シリンダーと第二シリンダー
    の両方を駆動するように配置された単一モータを含むことを特徴とする請求項１
    に記載の加湿シリンダー。
  6. 【請求項６】 少なくとも一つの駆動体が第一シリンダーと第二シリンダー
    を同じ回転方向に駆動するように配置されていることを特徴とする請求項５に記
    載の加湿シリンダー。
  7. 【請求項７】 少なくとも一つの駆動体が第一シリンダーと第二シリンダー
    を同じ回転方向に駆動するように配置されていることを特徴とする請求項１に記
    載の加湿シリンダー。
  8. 【請求項８】 少なくとも一つの駆動体が第一シリンダーを駆動するための
    第一駆動体と第二シリンダーを駆動するための第二駆動体を含むことを特徴とす
    る請求項１に記載の加湿シリンダー。
  9. 【請求項９】 少なくとも一つの駆動体が第一シリンダーと第二シリンダー
    を同じ回転方向に駆動するように配置されていることを特徴とする請求項８に記
    載の加湿シリンダー。
  10. 【請求項１０】 第一シリンダーの入口端と第二シリンダーの入口端がそれ
    ぞれ第一シリンダーの出口端と第二シリンダーの出口端の上に垂直に配置されて
    いることを特徴とする請求項１に記載の加湿シリンダー。
  11. 【請求項１１】 第一シリンダー、第一翼、第二シリンダー、及び第二翼が
    第一シリンダーと第二シリンダーが回転されるとき、材料が第二翼から第一シリ
    ンダーの上に落ち、次いで第一翼から第二シリンダーの上に落ちるような寸法に
    作られていることを特徴とする請求項１に記載の加湿シリンダー。
  12. 【請求項１２】 下記段階を含むことを特徴とする材料を加湿する方法： 材料を第一回転可能シリンダーであって入口端と出口端とその第一シリンダー
    の外表面から実質的に半径方向外向きに延びる複数の第一翼とを持つものと第二
    回転可能シリンダーであって入口端と出口端とその第二シリンダーの内表面から
    実質的に半径方向内向きに延びる複数の第二翼とを持つものとの間の環状空間に
    導入する段階（ただし、第二シリンダーは第一シリンダーと実質的に共軸であっ
    て第一シリンダーは第一シリンダーの外表面と第二シリンダーの内表面が環状空
    間を構成するように第二シリンダーの内側に配置されている）； 第二シリンダーが回転されるとき、材料が少なくとも幾つかの第二翼から第一
    シリンダー上に落ち、第一シリンダーが回転するとき、材料が少なくとも幾つか
    の第一翼から第二シリンダー上に落ちるように、第一シリンダーと第二シリンダ
    ーを回転する段階； 環状空間内の材料を第一シリンダーの入口端と第二シリンダーの入口端から第
    一シリンダーの出口端と第二シリンダーの出口端に向けて運ぶ段階；及び 湿気を環状空間内の材料に付与する段階。
  13. 【請求項１３】 異なる量の湿気が環状空間内の異なる位置の材料に付与さ
    れることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 湿気が噴霧液滴として環状空間内の材料に付与されること
    を特徴とする請求項１２に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 第一シリンダーと第二シリンダーが共通駆動体により回転
    されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 第一シリンダーと第二シリンダーが同じ方向に回転される
    ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 第一シリンダーが第一駆動体により回転され、第二シリン
    ダーが第二駆動体により回転されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 第一シリンダーと第二シリンダーが同じ方向に回転される
    ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 第一シリンダーと第二シリンダーが同じ回転速度で回転さ
    れることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 材料が環状空間内で第一シリンダーの入口端と第二シリン
    ダーの入口端から第一シリンダーの出口端と第二シリンダーの出口端に向けて重
    力により運ばれることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
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