JP2011145004A - ロータリーキルン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロータリーキルン1は、加熱装置2と、外側加熱区間30と外側非加熱区間31f、31rとを有する金属製の外筒3と、外筒3の径方向内側に配置され内側加熱区間40と内側非加熱区間41f、41rとを有し内部を被処理物Wが軸方向に移動するセラミックス製の内筒4と、外側加熱区間30と内側加熱区間40との間に介在する加熱隙間50と、外側非加熱区間31f、31rと内側非加熱区間41f、41rとの間に介在する非加熱隙間51f、51rと、を備える。加熱部20の熱が、加熱隙間50から非加熱隙間51f、51rに移動し、内側非加熱区間41f、41rが加熱されることにより、内側加熱区間40と内側非加熱区間41f、41rとの境界付近の温度勾配が大きくなるのを抑制する。
【選択図】図2
Description
まず、本実施形態のロータリーキルンの構成について説明する。図1に、本実施形態のロータリーキルンの斜視図を示す。図2に、同ロータリーキルンの軸方向断面図を示す。図3に、同ロータリーキルンの加熱部付近の径方向断面図を示す。なお、図9以外の図においては、説明の便宜上、外筒3と内筒4との間の隙間を強調して示す。
一対のローラ70fは、架台(図略)に配置されている。一対のローラ70fは、左右方向に並んで配置されている。ローラ70fは、軸周りに回転可能である。ローラ70fの前後方向両端には、フランジ700fが配置されている。一対のローラ70rは、所定間隔だけ離間して、一対のローラ70fの後方に配置されている。一対のローラ70rは、左右方向に並んで配置されている。ローラ70rは、軸周りに回転可能である。
内筒4は、アルミナ製であって、前後方向に延在する円筒状を呈している。内筒4は、略水平(前方から後方に向かって緩やかに下降している)に配置されている。被処理物Wは、前方から後方に向かって、内筒4の内部を搬送される。
外筒3は、ステンレス鋼(SUS)製であって、前後方向に延在する円筒状を呈している。外筒3は、略水平(前方から後方に向かって緩やかに下降している)に配置されている。外筒3は、内筒4の径方向外側に配置されている。外筒3は、内筒4と同軸的に配置されている。内筒4の前後方向両端は、外筒3から前後方向に突出している。
加熱装置2は、加熱室20と、多数のヒータ21u、21dと、外壁22と、断熱壁23と、を備えている。加熱室20は、本発明の加熱部に含まれる。加熱室20には、外筒3の外側加熱区間30と、内筒4の内側加熱区間40と、が収容されている。外壁22は、SUS製であって、直方体箱状を呈している。断熱壁23は、多数の耐火煉瓦が組み合わされて形成されている。断熱壁23は、外壁22の内面に固定されている。加熱室20は、断熱壁23の内部に区画されている。多数のヒータ21uは、加熱室20における、外筒3の上方に配置されている。多数のヒータ21uは、前後方向に並んでいる。多数のヒータ21dは、加熱室20における、外筒3の下方に配置されている。多数のヒータ21dは、前後方向に並んでいる。
図4に、本実施形態のロータリーキルンの前端部分の斜視図を示す。図5に、同ロータリーキルンの連結部の分解斜視図を示す。図6に、同ロータリーキルンの前面図を示す。なお、図5においては、内筒4を透過して示す。また、図6においては、内筒4にハッチングを施す。図4〜図6に示すように、連結部9は、内筒4の外周面と、外筒3のフランジ33fと、を連結している。
図7に、本実施形態のロータリーキルンの前方のタイヤの分解斜視図を示す。なお、外筒3を透過して示す。図7に示すように、タイヤ8fは、内輪80fと、三つのリンクアーム82fと、外輪83fと、六つのリンクピン84fと、を備えている。外輪83fは、鋼製であって円弧状を呈している。図4に示すように、外輪83fは、左右一対のローラ70f上に、転動可能に載置されている。また、外輪83fは、前後一対のフランジ700f間に介在している。図7に戻って、外輪83fには、周方向に120°ずつ離間して、外端取付孔830fが穿設されている。
図8に、本実施形態のロータリーキルンの後端部分の斜視図を示す。図9に、図2の枠IX内の拡大断面図を示す。図8、図9に示すように、隙間封止部6は、段付フランジ60とシールリング61とを備えている。段付フランジ60は、鋼製であって、基部600と突出部601とを備えている。基部600は円環状を呈している。基部600は、外筒3のフランジ33rに、ボルトおよびナットにより、固定されている。突出部601は円環状を呈している。突出部601は、基部600の内周面から後方に突出して、形成されている。
図2に示すように、加熱隙間50は、内筒4の内側加熱区間40と、外筒3の外側加熱区間30と、の間に介在している。非加熱隙間51fは、内筒4の内側非加熱区間41fと、外筒3の外側非加熱区間31fと、の間に介在している。非加熱隙間51rは、内筒4の内側非加熱区間41rと、外筒3の外側非加熱区間31rと、の間に介在している。これら非加熱隙間51fと加熱隙間50と非加熱隙間51rとは、前後方向に連通している。加熱隙間50、非加熱隙間51f、51rの径方向幅は、共に2.5mmである。
次に、本実施形態のロータリーキルン1の動きについて説明する。前述したように、外筒3には、スプロケットを介して、モータから、回転方向の駆動力が伝達される。当該駆動力は、図2に示すように、連結部9および隙間封止部6を介して、内筒4に伝達される。このため、外筒3および内筒4は、一対のローラ70fおよび一対のローラ70r上を、同期して軸周りに回転する。
次に、本実施形態のロータリーキルン1の作用効果について説明する。図3に示すように、加熱室20と内側加熱区間40つまり被処理物Wとの間には、径方向外側から径方向内側に向かって、加熱室20→外側加熱区間30→加熱隙間50→内側加熱区間40という第一伝熱経路が確保されている。第一伝熱経路を経由する熱により、被処理物Wは、移動しながら加熱される。ここで、金属製の外筒3は、セラミックス製の外筒と比較して、熱伝導性が高い。このため、加熱室20の熱が被処理物Wに伝わりやすい。また、熱伝導性が高いため、図2に示すように、外側加熱区間30と外側非加熱区間31f、31rとの境界付近で、温度勾配が大きくなりにくい。したがって、当該温度勾配により、外側加熱区間30と外側非加熱区間31f、31rとの境界付近に、大きな熱応力が発生しにくい。併せて、金属製の外筒3は、セラミックス製の外筒と比較して、一般的に靭性が高い。よって、外筒3に不具合が発生しにくい。
以上、本発明のロータリーキルン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。
20:加熱室(加熱部)、21d:ヒータ、21u:ヒータ、22:外壁、23:断熱壁、30:外側加熱区間、31f:外側非加熱区間、31r:外側非加熱区間、32:伝熱孔、33f:フランジ、33r:フランジ、40:内側加熱区間、41f:内側非加熱区間、41r:内側非加熱区間、50:加熱隙間、51f:非加熱隙間、51r:非加熱隙間、60:段付フランジ、61:シールリング、70f:ローラ、70r:ローラ、80f:内輪、82f:リンクアーム、83f:外輪、84f:リンクピン、90:保持具、91:連結部材、92:リンクアーム、93:リンクピン。
330f:外端取付孔、600:基部、601:突出部、700f:フランジ、800f:内端取付部、800fa:内端取付孔、820f:外端孔、821f:内端孔、830f:外端取付孔、900:内端取付部、900a:内端取付孔、901:連結部、910:ボルト、911:ナット、912:コイルスプリング、920:外端孔、921:内端孔。
W:被処理物。
Claims (5)
- 加熱部を有する加熱装置と、
軸回りに回転可能に略水平に配置され、該加熱部に収容される外側加熱区間と、該加熱部に収容されない外側非加熱区間と、を有する金属製の外筒と、
該外筒に同期して軸回りに回転可能に、該外筒の径方向内側に同軸的に配置され、該加熱部に収容される内側加熱区間と、該加熱部に収容されない内側非加熱区間と、を有し、内部を被処理物が軸方向に移動するセラミックス製の内筒と、
該外側加熱区間と該内側加熱区間との間に介在する加熱隙間と、
該外側非加熱区間と該内側非加熱区間との間に介在し、該加熱隙間に連通する非加熱隙間と、
を備え、該加熱部の熱が該加熱隙間から該非加熱隙間に移動し、該内側非加熱区間が加熱されることにより、該内側加熱区間と該内側非加熱区間との境界付近の温度勾配が大きくなるのを抑制するロータリーキルン。 - 前記加熱隙間および前記非加熱隙間の径方向幅は、1mm以上である請求項1に記載のロータリーキルン。
- さらに、前記内筒と前記外筒との間の軸方向の熱膨張差を許容し、前記非加熱隙間を外部から封止する隙間封止部を有する請求項1または請求項2に記載のロータリーキルン。
- 前記外側加熱区間は、前記加熱部と前記加熱隙間とを連通する伝熱孔を有する請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のロータリーキルン。
- 前記外側加熱区間の外周面の面積を100%として、前記伝熱孔の開口面積は10%以上である請求項4に記載のロータリーキルン。
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