JP2017180979A - ロータリーキルン - Google Patents

Abstract

【課題】加熱室における炉心管の変形を検出可能なロータリーキルンを提供することを課題とする。【解決手段】ロータリーキルン１は、自身の軸周りに回転する炉心管４３と、炉心管４３が挿通される加熱室５２を有する加熱部５と、加熱室５２の内部に配置され、炉心管４３の下側に所定間隔Ａだけ離間して配置され、所定間隔Ａを超えて下側に変形した炉心管４３を支持可能な支持部材６０と、変形した炉心管４３が支持部材６０に当接したことを検出するセンサ６３と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば電池材料の製造などに用いられる外熱式のロータリーキルンに関する。

特許文献１に示すように、外熱式のロータリーキルンは、炉心管と加熱部とを備えている。加熱部は、加熱室とヒータとを備えている。炉心管の軸方向中間部は、加熱室に収容されている。ヒータは、加熱室に配置されている。加熱室において、ヒータは、炉心管を、径方向外側から加熱している。炉心管の内部には、被処理物が収容されている。被処理物は、炉心管の側周壁を介して、ヒータにより、間接的に加熱されている。

特開２０１１−０５８７８５号公報

加熱室は、外殻や断熱材により、外部から隔離されている。このため、作業者は、加熱室における炉心管の状態を、直接確認することができない。そこで、本発明は、加熱室における炉心管の変形を検出可能なロータリーキルンを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のロータリーキルンは、自身の軸周りに回転する炉心管と、前記炉心管が挿通される加熱室を有する加熱部と、前記加熱室の内部に配置され、前記炉心管の下側に所定間隔だけ離間して配置され、前記所定間隔を超えて下側に変形した前記炉心管を支持可能な支持部材と、変形した前記炉心管が前記支持部材に当接したことを検出するセンサと、を備えることを特徴とする。ここで、「変形」には、弾性変形、塑性変形が含まれる。また、「変形」には、炉心管の、全体的または部分的な、湾曲や破壊などが含まれる。

本発明のロータリーキルンによると、炉心管の下側に所定間隔だけ離間して、支持部材が配置されている。炉心管が所定間隔を超えて下側に変形すると、炉心管が支持部材に当接する。センサは、支持部材に対する炉心管の当接を検出する。このように、本発明のロータリーキルンによると、センサを介して、加熱室における炉心管の変形を検出することができる。

第一実施形態のロータリーキルンの前後方向断面図である。 図１の枠ＩＩ内の拡大図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向断面図である。 同ロータリーキルンの検出回路の模式図である。 炉心管変形時における同ロータリーキルンの加熱部付近の軸方向断面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ方向断面図である。 第二実施形態のロータリーキルンの加熱部付近の径方向断面図である。 同ロータリーキルンの検出回路の模式図である。 炉心管変形時における同ロータリーキルンの加熱部付近の径方向断面図である。 第三実施形態のロータリーキルンの加熱部付近の径方向断面図である。 炉心管変形時における同ロータリーキルンの加熱部付近の径方向断面図である。 その他の実施形態（その１）のロータリーキルンの加熱部付近の径方向断面図である。 その他の実施形態（その２）のロータリーキルンの加熱部付近の径方向断面図である。

以下、本発明のロータリーキルンの実施の形態について説明する。

＜第一実施形態＞
［ロータリーキルンの構成］
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。以下の図においては、前側が供給側（上流側）、後側が排出側（下流側）に、それぞれ相当する。図１に、本実施形態のロータリーキルンの前後方向（軸方向）断面図を示す。図１に示すように、本実施形態のロータリーキルン１は、供給部２と、排出部３と、回転部４と、加熱部５と、検出部（図略）と、制御装置（図略）と、表示装置（図略）と、架台９と、を備えている。

｛架台９、回転部４｝
架台９は、基部９０と、供給台９１と、排出台９２と、を備えている。回転部４は、供給側回転軸４０と、供給側ギア４１と、供給側ホルダ４２と、炉心管４３と、排出側回転軸４４と、排出側ギア４５と、排出側ホルダ４６と、を備えている。炉心管４３は、カーボン（導体）製であって、前後方向に延びる円筒状を呈している。炉心管４３は、略水平に（詳しくは、前側から後側に向かって緩やかに下降するように）、配置されている。炉心管４３は、自身の軸周りに回転可能である。電池材料（被処理物）は、炉心管４３の内部を、前側から後側に向かって移動する。炉心管４３の後端の側周壁には、複数の排出口４３０が開設されている。

供給側ホルダ４２は、炉心管４３の前端開口を、前側から覆っている。ボルト（図略）により、供給側ホルダ４２は、炉心管４３に固定されている。供給側回転軸４０は、前後方向に延在する円筒状を呈している。供給側回転軸４０は、供給側ホルダ４２に固定されている。供給側回転軸４０は、供給側ホルダ４２を貫通している。供給側ギア４１は、供給側回転軸４０に環装されている。

排出側ホルダ４６は、炉心管４３の後端開口を、後側から覆っている。排出側部材（排出側ホルダ４６、排出側回転軸４４、排出側ギア４５）の配置と、供給側部材（供給側ホルダ４２、供給側回転軸４０、供給側ギア４１）の配置と、は前後対称である。

｛供給部２、排出部３｝
供給部２は、供給台９１に配置されている。供給部２は、前後一対の軸受部２０と、供給側カバー２１と、供給ホッパ２２と、スクリューフィーダー２３と、を備えている。供給側カバー２１は、供給側ホルダ４２を前側から覆っている。供給側回転軸４０は、供給側カバー２１を貫通している。供給ホッパ２２は、供給側回転軸４０の前側に配置されている。スクリューフィーダー２３は、供給ホッパ２２の底部から後側に延在している。スクリューフィーダー２３は、供給側回転軸４０の内部に挿通されている。前後一対の軸受部２０は、供給側回転軸４０を回転可能に支持している。

排出部３は、排出台９２に配置されている。排出部３は、前後一対の軸受部３０と、排出側カバー３１と、を備えている。排出側カバー３１は、排出側ホルダ４６を後側から覆っている。排出側回転軸４４は、排出側カバー３１を貫通している。排出側カバー３１の下端には、排出口３１０が開設されている。前後一対の軸受部３０は、排出側回転軸４４を回転可能に支持している。

｛加熱部５、検出部６、制御装置７０、表示装置７１｝
図２に、図１の枠ＩＩ内の拡大図を示す。図３に、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向断面図を示す。図１〜図３に示すように、加熱部５は、基部９０に配置されている。加熱部５は、供給部２と排出部３との間に配置されている。加熱部５は、外殻５０と、断熱材５１と、加熱室５２と、複数のヒータ５３と、を備えている。

外殻５０は、箱状を呈している。断熱材５１は、耐火煉瓦（絶縁体）製であって、外殻５０の内面に内張りされている。加熱室５２は、断熱材５１の内部に区画されている。炉心管４３は、加熱室５２を、前後方向に貫通している。ヒータ５３は、保護管と、電熱式のヒータ本体と、を備えている。ヒータ５３は、加熱室５２を左右方向に貫通している。複数のヒータ５３は、加熱室５２に、上下二段に配置されている。上段の複数のヒータ５３は、炉心管４３の上側に配置されている。上段の複数のヒータ５３は、所定間隔ずつ離間して、前後方向に並んでいる。下段の複数のヒータ５３は、炉心管４３の下側に配置されている。下段の複数のヒータ５３は、所定間隔ずつ離間して、前後方向に並んでいる。

検出部６は、複数の支持部材６０と、複数の電極６１と、電極６２と、抵抗計６３と、電源６４と、を備えている。抵抗計６３は、本発明の「センサ」の概念に含まれる。支持部材６０は、カーボン（導体）製であって、ブロック状を呈している。支持部材６０は、加熱室５２の底面を区画する断熱材５１から、上側に凸設されている。支持部材６０は、炉心管４３の真下に配置されている。支持部材６０は、支持面６００を備えている。支持面６００は、水平方向に延在する平面状を呈している。支持面６００は、下段のヒータ５３よりも、高い位置に配置されている。支持面６００は、炉心管４３よりも、低い位置に配置されている。図３に示すように、炉心管４３と支持面６００とは、所定の間隔Ａだけ離間している。図２に示すように、複数の支持部材６０は、所定間隔ずつ離間して、前後方向に並んでいる。

ここで、間隔Ａ（つまり支持面６００の高度（上下方向位置））は、例えば、炉心管４３の質量、炉心管４３内部における電池材料の質量、炉心管４３の熱変形量、炉心管４３の熱による軟化の程度、炉心管４３の傾斜角度、炉心管４３の回転速度などを考慮して、決定される。また、間隔Ａは、試運転、実験、シミュレーションなどにより決定される。支持面６００の高度をａ、通常運転時に炉心管４３に干渉してしまう支持面６００の高度をｂ、下段のヒータ５３の最上部の高度をｃとすると、高度ｃ＜高度ａ＜高度ｂの関係が成立する。

電極６１は、上下方向に延在している。電極６１の上端は、支持部材６０に当接している。図３に示すように、電極６１の下端は、外殻５０から絶縁された状態で、外殻５０の外部に露出している。図２に示すように、電極６１は、支持部材６０と同数配置されている。複数の電極６１は、所定間隔ずつ離間して、前後方向に並んでいる。

図２に示すように、電極６２は、炉心管４３の後端の側周壁の外周面に、下側から接触している。電極６２は、パンタグラフ状を呈している。このため、電極６２は、炉心管４３の変形に追従して、炉心管４３との接触状態を確保したまま、変形可能である。
図４に、本実施形態のロータリーキルンの検出回路の模式図を示す。図２、図４に示すように、検出部６と炉心管４３との間には、検出回路Ｃが設定されている。検出回路Ｃは、電源６４と、複数の電極６１と、複数の接点Ｓと、電極６２と、抵抗計６３と、を経由している。接点Ｓは、支持部材６０と、炉心管４３（詳しくは、炉心管４３における、任意の支持部材６０の真上に配置されている部分）と、を備えている。電源６４は、定圧電源である。抵抗計６３は、検出回路Ｃの電気抵抗値Ｒを検出可能である。電気抵抗値Ｒは、本発明の「電気量」の概念に含まれる。抵抗計６３、制御装置７０、表示装置７１は、電気的に接続されている。制御装置７０の記憶部（図略）には、電気抵抗値Ｒに関する抵抗しきい値Ｒｔｈが、格納されている。電気抵抗値Ｒは、抵抗計６３から制御装置７０に伝送される。制御装置７０は、電気抵抗値Ｒと、抵抗しきい値Ｒｔｈと、を比較する。

［電池材料製造時の動き］
次に、本実施形態のロータリーキルンの電池材料製造時の動きについて説明する。まず、モータ（図略）により、図１に示す供給側ギア４１および排出側ギア４５を回転させる。回転力は、供給側ギア４１から、供給側回転軸４０、供給側ホルダ４２を介して、炉心管４３の前端に伝達される。並びに、回転力は、排出側ギア４５から、排出側回転軸４４、排出側ホルダ４６を介して、炉心管４３の後端に伝達される。このため、炉心管４３は、自身の軸周りに回転する。

続いて、スクリューフィーダー２３を駆動することにより、電池材料を、供給ホッパ２２から炉心管４３の内部に供給する。回転する炉心管４３の内部において、電池材料は、前側から後側に向かって移動する。図２に示すように、炉心管４３の軸方向中間部は、加熱室５２に収容されている。炉心管４３の軸方向中間部は、加熱室５２の複数のヒータ５３により、所定の温度パターンで加熱されている。炉心管４３の軸方向中間部（つまり加熱室５２）を通過させることにより、電池材料に所定の熱処理を施すことができる。

その後、熱処理後の電池材料を、回転する炉心管４３の排出口４３０から払い出す。払い出された電池材料は、排出側カバー３１の排出口３１０から取り出される。このようにして、電池材料を製造する。なお、電池材料製造時においては、予め、加熱室５２の内部、および炉心管４３の内部は、窒素ガス（非酸化性ガス）雰囲気に設定されている。

［炉心管変形時の動き］
次に、本実施形態のロータリーキルンの炉心管変形時の動きについて説明する。図５に、炉心管変形時（炉心管折損時）における本実施形態のロータリーキルンの加熱部付近の軸方向断面図を示す。図６に、図５のＶＩ−ＶＩ方向断面図を示す。図５は図２に、図６は図３に各々対応している。

図３に示すように、通常運転時においては、炉心管４３と支持面６００との間には、所定の間隔Ａが確保されている。このため、炉心管４３は、支持面６００に干渉しない。したがって、図４に示す全ての接点Ｓは、開成されている。すなわち、抵抗計６３の検出する電気抵抗値Ｒは、無限大のまま変化しない。よって、通常運転時においては、電気抵抗値Ｒは、抵抗しきい値Ｒｔｈを上回り続ける（Ｒ＞Ｒｔｈ）。

ここで、図５に示すように、前から三番目の支持部材６０と、前から四番目の支持部材６０と、の間の区間で炉心管４３が折れた場合を想定する。炉心管４３が折れると、炉心管４３の前側部分４３ａは、図１に示す一対の軸受部２０だけにより、前側から片持ち梁状に支持されることになる。このため、前側部分４３ａの後端は、重力により落下する。図５、図６に示すように、前側部分４３ａの後端は、前から三番目の支持部材６０の支持面６００に当接する。したがって、図４に点線で示すように、前から三番目の接点Ｓが閉成される。

同様に、炉心管４３が折れると、炉心管４３の後側部分４３ｂは、図１に示す一対の軸受部３０だけにより、後側から片持ち梁状に支持されることになる。このため、後側部分４３ｂの前端は、重力により落下する。図５に示すように、後側部分４３ｂの前端は、前から四番目の支持部材６０の支持面６００に当接する。したがって、図４に点線で示すように、前から四番目の接点Ｓが閉成される。

このように、検出回路Ｃの二つの接点Ｓが閉成されると、検出回路Ｃに電流が流れる。このため、抵抗計６３の検出する電気抵抗値Ｒが小さくなる。よって、炉心管４３の折損時においては、電気抵抗値Ｒは、抵抗しきい値Ｒｔｈ以下になる（Ｒ≦Ｒｔｈ）。制御装置７０は、電気抵抗値Ｒの変化から、炉心管４３が変形したことを判別することができる。制御装置７０からの指示により、表示装置７１は、画面（図略）に警告のメッセージ（例えば、「炉心管が変形しました」などのメッセージ）を表示する。メッセージは、本発明の「情報」の概念に含まれる。作業者は、当該メッセージを目視することにより、目視できない加熱室５２の内部において炉心管４３が変形していることを、確認することができる。

［作用効果］
次に、本実施形態のロータリーキルンの作用効果について説明する。炉心管４３や炉心管４３の内部の電池材料には、重力が作用している。また、炉心管４３や炉心管４３の内部の電池材料には、炉心管４３の回転に起因する遠心力が作用している。このため、炉心管４３は、下側（径方向外側）に変形しやすい。この点、本実施形態のロータリーキルン１によると、図３に示すように、炉心管４３の下側に所定の間隔Ａだけ離間して、支持部材６０が配置されている。図６に示すように、炉心管４３が間隔Ａを超えて下側に変形すると、炉心管４３が支持部材６０に当接する。図４に示す抵抗計６３は、電気抵抗値Ｒを介して、支持部材６０に対する炉心管４３の当接を検出する。このように、本実施形態のロータリーキルン１によると、抵抗計６３を介して、加熱室５２における炉心管４３の変形を、検出することができる。

また、図３に示すように、支持面６００の高度ａは、下段のヒータ５３の最上部の高度ｃよりも、高い位置に設定されている。このため、図５に示すように、炉心管４３が変形しても、炉心管４３から下段のヒータ５３を保護することができる。

また、図２、図５に示すように、抵抗計６３は、加熱室５２の外部に配置されている。このため、抵抗計６３を、加熱室５２の熱から、保護することができる。また、耐熱性の低い安価な抵抗計６３を採用することができる。

また、炉心管４３は、カーボン（導体）製である。このため、図４に示すように、変形検出対象である炉心管４３を、検出回路Ｃに組み込むことができる。したがって、炉心管４３から独立して検出回路Ｃを設ける場合と比較して、検出回路Ｃの回路構成が簡単になる。また、部品点数が少なくなる。

また。図４に示すように、表示装置７１は、炉心管４３の変形に関する警告のメッセージを表示することができる。作業者は、当該メッセージを目視することにより、目視できない加熱室５２の内部において炉心管４３が変形していることを、確認することができる。したがって、迅速にロータリーキルン１を停止することができる。よって、電池材料が加熱室５２内部に漏出し、電池材料に異物が混入することを、抑制することができる。

また、図２、図５に示すように、電極６２は、パンタグラフ状を呈している。このため、電極６２は、炉心管４３の変形に追従して、炉心管４３との接触状態を確保したまま、変形することができる。

また、炉心管４３は、カーボン製である。このため、炉心管４３が金属（鉄、ステンレス鋼など）製である場合と比較して、電池材料に悪影響を及ぼす金属粉が、電池材料に混入するのを抑制することができる。また、カーボン製の炉心管４３は、加工性に優れている。また、カーボン製の炉心管４３は、耐熱衝撃性に優れている。

また、加熱室５２の内部には、窒素ガスが供給されている。このため、炉心管４３の外周面が酸化するのを抑制することができる。並びに、炉心管４３の内部には、窒素ガスが供給されている。このため、炉心管４３の内周面が酸化するのを抑制することができる。

また、本実施形態のロータリーキルン１によると、炉心管４３ではなく、供給側回転軸４０および排出側回転軸４４が、回転駆動されている。このため、炉心管４３に直接ギアを配置する必要がない。したがって、炉心管４３の加工が容易である。

＜第二実施形態＞
本実施形態のロータリーキルンと、第一実施形態のロータリーキルンとの相違点は、複数の支持部材の各々に対して、個別に検出回路が設定されている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。

図７に、本実施形態のロータリーキルンの加熱部付近の径方向断面図を示す。図８に、同ロータリーキルンの検出回路の模式図を示す。図９に、炉心管変形時（炉心管折損時）における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３、図４、図６と対応する部位については、同じ符号で示す。

図７に示すように、支持部材６０（図２に示す複数の支持部材６０のうち、任意の支持部材６０）は、左右一対の支持体６０ａ、６０ｂを備えている。左側の支持体６０ａの右上隅には、曲面状の支持面６００ａが凹設されている。右側の支持体６０ｂの左上隅には、曲面状の支持面６００ｂが凹設されている。支持体６０ａ、６０ｂは、カーボン（導体）製である。左右一対の支持体６０ａ、６０ｂの間には、絶縁体製の絶縁板６０ｃが介装されている。絶縁板６０ｃにより、左右一対の支持体６０ａ、６０ｂ間の導通は遮断されている。

電極６１ａは、上下方向に延在している。電極６１ａの上端は、左側の支持体６０ａに当接している。電極６１ａの下端は、外殻５０から絶縁された状態で、外殻５０の外部に露出している。同様に、電極６１ｂは、上下方向に延在している。電極６１ｂの上端は、右側の支持体６０ｂに当接している。電極６１ｂの下端は、外殻５０から絶縁された状態で、外殻５０の外部に露出している。

図８に示すように、検出回路Ｃは、複数の支持部材６０の各々に対応して、個別に設定されている。複数の検出回路Ｃは、各々、電源６４と、電流計６５と、電極６１ａと、接点Ｓと、電極６１ｂと、を経由している。電流計６５は、本発明の「センサ」の概念に含まれる。接点Ｓは、支持体６０ａ、６０ｂと、炉心管４３（詳しくは、炉心管４３における、任意の支持体６０ａ、６０ｂの真上に配置されている部分）と、を備えている。電流計６５は、検出回路Ｃの電流値Ｉを検出可能である。電流値Ｉは、本発明の「電気量」の概念に含まれる。制御装置７０の記憶部（図略）には、電流値Ｉに関する電流しきい値Ｉｔｈが、格納されている。電流値Ｉは、電流計６５から制御装置７０に伝送される。制御装置７０は、電流値Ｉと、電流しきい値Ｉｔｈと、を比較する。

図７に示すように、通常運転時においては、炉心管４３と支持面６００ａ、６００ｂとの間には、所定の間隔Ａが確保されている。このため、炉心管４３は、支持面６００ａ、６００ｂに干渉しない。したがって、図８に示す全ての接点Ｓは、開成されている。すなわち、電流計６５の検出する電流値Ｉは、０のまま変化しない。よって、通常運転時においては、電流値Ｉは、電流しきい値Ｉｔｈを下回り続ける（Ｉ＜Ｉｔｈ）。

ここで、図５に示すように、前から三番目の支持部材６０と、前から四番目の支持部材６０と、の間の区間で炉心管４３が折れた場合を想定する。図５、図９に示すように、炉心管４３が折れると、炉心管４３の前側部分４３ａの後端は、前から三番目の支持部材６０の支持面６００に当接する。したがって、支持面６００ａと支持面６００ｂとが、炉心管４３を介して、導通する。すなわち、図８に点線で示すように、前から三番目の検出回路Ｃの接点Ｓが閉成される。

同様に、図５に示すように、炉心管４３が折れると、炉心管４３の後側部分４３ｂの前端は、前から四番目の支持部材６０の支持面６００に当接する。したがって、図８に点線で示すように、前から四番目の検出回路Ｃの接点Ｓが閉成される。

このように、二つの検出回路Ｃの接点Ｓが閉成されると、二つの検出回路Ｃにだけ、電流が流れる。このため、二つの検出回路Ｃの各々において、電流計６５の検出する電流値Ｉが大きくなる。よって、炉心管４３の折損時においては、電流値Ｉは、電流しきい値Ｉｔｈ以上になる（Ｉ≧Ｉｔｈ）。制御装置７０は、電流値Ｉの変化から、炉心管４３が変形したことを判別することができる。並びに、制御装置７０は、電流値Ｉが変化した二つの検出回路Ｃの位置から、炉心管４３の変形箇所を判別することができる。制御装置７０からの指示により、表示装置７１は、画面（図略）に警告のメッセージ（例えば、「炉心管の○○部が変形しました」などのメッセージ）を表示する。メッセージは、本発明の「情報」の概念に含まれる。作業者は、当該メッセージを目視することにより、目視できない加熱室５２の内部において炉心管４３が変形していることを、確認することができる。また、作業者は、炉心管４３の変形箇所を、確認することができる。

本実施形態のロータリーキルンと、第一実施形態のロータリーキルンとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。また、本実施形態のロータリーキルンによると、複数の支持部材６０の各々に対して、個別に検出回路Ｃが設定されている。このため、作業者は、炉心管４３の変形の有無に加えて、炉心管４３の変形箇所を、確認することができる。

＜第三実施形態＞
本実施形態のロータリーキルンと、第一実施形態のロータリーキルンとの相違点は、電気式ではなく、機械式の検出部が配置されている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。

図１０に、本実施形態のロータリーキルンの加熱部付近の径方向断面図を示す。図１１に、炉心管変形時（炉心管折損時）における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３、図６と対応する部位については、同じ符号で示す。

図１０、図１１に示すように、外殻５０の下壁開口には、上側に開口する有底筒状のばねケース５５が、伏設されている。検出部６は、左右一対のコイルばね６６と、シャフト６７と、リミットスイッチ６８と、を備えている。リミットスイッチ６８は、本発明の「センサ」の概念に含まれる。リミットスイッチ６８、図４に示す制御装置７０、表示装置７１は、電気的に接続されている。左右一対のコイルばね６６は、ばねケース５５の底壁内面と、支持部材６０（図２に示す複数の支持部材６０のうち、任意の支持部材６０）と、の間に介装されている。なお、支持部材６０は、耐火煉瓦（絶縁体）製である。リミットスイッチ６８は、ばねケース５５の底壁外面に配置されている。シャフト６７は、ばねケース５５の底壁を貫通している。シャフト６７は、リミットスイッチ６８のレバー６８０と、支持部材６０と、の間に介装されている。

図１０に示すように、通常運転時においては、炉心管４３と支持面６００との間には、所定の間隔Ａが確保されている。このため、炉心管４３は、支持面６００に干渉しない。したがって、レバー６８０は揺動しない。

ここで、図５に示すように、前から三番目の支持部材６０と、前から四番目の支持部材６０と、の間の区間で炉心管４３が折れた場合を想定する。図５、図１１に示すように、炉心管４３が折れると、炉心管４３の前側部分４３ａの後端は、前から三番目の支持部材６０の支持面６００に当接する。前側部分４３ａに上側から押圧されることにより、支持部材６０は、左右一対のコイルばね６６を圧縮しながら、下側に移動する。また、支持部材６０に上側から押圧されることにより、シャフト６７は下側に移動する。また、シャフト６７に上側から押圧されることにより、レバー６８０は下側に揺動する。すなわち、リミットスイッチ６８がオンになる。同様に、前から四番目の支持部材６０に対応するリミットスイッチ６８もオンになる。これらのオン信号は、図４に示す制御装置７０に伝送される。制御装置７０は、オン信号から、炉心管４３が変形したことを判別することができる。並びに、制御装置７０は、オン信号が伝送された二つのリミットスイッチ６８の位置から、炉心管４３の変形箇所を判別することができる。制御装置７０からの指示により、表示装置７１は、画面（図略）に警告のメッセージ（例えば、「炉心管の○○部が変形しました」などのメッセージ）を表示する。メッセージは、本発明の「情報」の概念に含まれる。作業者は、当該メッセージを目視することにより、目視できない加熱室５２の内部において炉心管４３が変形していることを、確認することができる。また、作業者は、炉心管４３の変形箇所を、確認することができる。

本実施形態のロータリーキルンと、第一実施形態のロータリーキルンとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。また、本実施形態のロータリーキルンによると、複数の支持部材６０の各々に対して、個別にリミットスイッチ６８が設定されている。このため、作業者は、炉心管４３の変形の有無に加えて、炉心管４３の変形箇所を、確認することができる。

また、本実施形態のロータリーキルンによると、検出回路Ｃが不要である。このため、検出回路Ｃの一部に、炉心管４３を組み込む必要がない。すなわち、炉心管４３が導体製である必要がない（勿論、導体製であってもよい）。したがって、例えばセラミック、石英ガラスなど、絶縁体製の炉心管４３であっても、リミットスイッチ６８を介して、加熱室５２における炉心管４３の変形を、検出することができる。

また、本実施形態のロータリーキルンによると、検出回路Ｃが不要である。このため、検出回路Ｃの一部に、支持部材６０を組み込む必要がない。すなわち、支持部材６０が導体製である必要がない（勿論、導体製であってもよい）。したがって、支持部材６０の材料として、例えばセラミックなどの絶縁体を採用することができる。

また、本実施形態のロータリーキルンによると、折損した炉心管４３が落下する際に支持部材６０に加わる衝撃を、左右一対のコイルばね６６が吸収することができる。このため、落下時の衝撃により、炉心管４３や支持部材６０が破損しにくい。

＜その他＞
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。

図１２に、その他の実施形態（その１）の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３と対応する部位については、同じ符号で示す。図１２に示すように、支持部材６０は、加熱室５２を、前後方向に並ぶ複数の小部屋に、仕切っている。すなわち、支持部材６０は、仕切壁（隔壁）としての機能を有している。本実施形態のロータリーキルンによると、小部屋ごとに、簡単に温度設定をすることができる。このため、加熱室５２における温度パターンの設定の自由度が高くなる。

なお、図１２に示す支持部材６０と同様に、図７に示す支持部材６０に仕切壁としての機能を持たせるためには、支持部材６０の上側のスペースを、支持部材６０を上下反転させた形状の支持部材（絶縁板６０ｃを含む）で、埋めればよい。

図１３に、その他の実施形態（その２）の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３と対応する部位については、同じ符号で示す。図１３に示すように、支持面６００の曲率は、炉心管４３の曲率と、一致している。本実施形態のロータリーキルンによると、図１３に一点鎖線で示すように、炉心管４３の変形時に、支持面６００は、落下してくる炉心管４３を、全面的に受け止めることができる。したがって、落下時の衝撃により、炉心管４３や支持部材６０が破損しにくい。

ロータリーキルン１の加熱対象である被処理物の種類は特に限定しない。例えば、各種製品の原料、廃棄物、食品などであってもよい。また、被処理物の性状は特に限定しない。例えば、粉状、粒状、塊状などであってもよい。炉心管４３の材質は特に限定しない。導体（カーボン、金属など）製であっても、絶縁体（セラミック、ガラスなど）製であってもよい。

金属製の炉心管と比較して、カーボン製の炉心管４３は、靭性が低く、折損しやすい。また、酸化による消耗を抑制するため、カーボン製の炉心管４３は、非酸化性ガス雰囲気の加熱室５２の内部で加熱する必要がある。よって、カーボン製の炉心管４３を採用する場合、靭性が低いにもかかわらず、炉心管４３の状態を外部から確認することが困難である。この点、本発明のロータリーキルンによると、カーボン製の炉心管４３を採用する場合であっても、加熱室５２における炉心管４３の状態を、センサ（抵抗計６３、電流計６５、リミットスイッチ６８など）により、簡単に確認することができる。このように、本発明のロータリーキルンは、炉心管４３がカーボン製であり、かつ被処理物が金属粉の混入を嫌う物（例えば電池材料）である場合に、特に好適である。

図３に示す支持部材６０と、支持部材６０の下側の断熱材５１と、の間に、弾性部材（例えば、皿ばね、図１０に示すコイルばね６６など）を介装してもよい。こうすると、変形した炉心管４３が落下する際に支持部材６０に加わる衝撃を、弾性部材が吸収することができる。このため、落下時の衝撃により、炉心管４３や支持部材６０が破損しにくい。また、導体製の弾性部材を、支持部材６０と電極６１との間に、介装してもよい。こうすると、弾性部材を介して、支持部材６０と電極６１とを導通させることができる。

図２に示す複数の支持部材６０の前後方向位置は特に限定しない。例えば、複数の短軸円筒状の管体が合体して炉心管４３が形成されている場合、支持部材６０を、前後方向に隣り合う一対の管体間の継ぎ目に配置してもよい。すなわち、炉心管４３の変形しやすい位置に、重点的に支持部材６０を配置してもよい。また、ロータリーキルン１に、単一の支持部材６０を配置してもよい。この場合であっても、作業者は、炉心管４３の変形の有無を確認することができる。

図１に示す電極６２の位置は特に限定しない。例えば、炉心管４３の前端付近、供給側ホルダ４２、供給側回転軸４０、排出側ホルダ４６、排出側回転軸４４のいずれかと接触するように、電極６２を配置してもよい。電極６２はパンタグラフ状でなくてもよい。炉心管４３と接触状態を確保できればよい。

図４に示す表示装置７１がメッセージを表示するタイミング（炉心管４３の状態）は特に限定しない。図３に示す間隔Ａを小さく設定すると、炉心管４３が完全に折損する前に、メッセージを表示することができる。例えば、炉心管４３に亀裂が入っただけの段階や、炉心管４３が撓んだだけの段階で、メッセージを表示することができる。なお、炉心管４３が完全に折損する前の段階においては、炉心管４３と支持面６００とが、炉心管４３の回転角度に応じて、周期的に接触、離間を繰り返す場合がある。この場合、電気抵抗値Ｒは、周期的に変化することになる。制御装置７０は、当該電気抵抗値Ｒの周期的な変化を基に、表示装置７１にメッセージ表示の指示を出してもよい。図３に示す間隔Ａを大きく設定すると、炉心管４３が完全に折損した後に、メッセージを表示することができる。

表示装置７１は、メッセージの代わりに、あるいはメッセージと共に、マーク、図形を表示してもよい。また、表示装置７１は、メッセージの代わりに、あるいはメッセージと共に、ランプを点灯あるいは点滅させてもよい。また、表示装置７１は、メッセージの代わりに、あるいはメッセージと共に、警報を鳴らしてもよい。

制御装置７０は、表示装置７１にメッセージを表示させなくてもよい。例えば、炉心管４３の変形時に、制御装置７０は、ロータリーキルン１の運転を自動停止してもよい。すなわち、制御装置７０は、インターロック制御を行ってもよい。

図８に示す複数の検出回路Ｃの電源６４、電流計６５は、共用化してもよい。すなわち、単一の電源６４により、複数の検出回路Ｃに、走査的に、順次、電圧を加えてもよい。同様に、単一の電流計６５に、複数の検出回路Ｃを、走査的に、順次、接続してもよい。

図４に示す接点Ｓは、通常運転時において閉成され、変形時に開成されてもよい。例えば、炉心管４３の前後方向両端（供給側ホルダ４２、供給側回転軸４０、排出側ホルダ４６、排出側回転軸４４を含む）に一対の電極を配置し、通常運転時において、一対の電極間に電流を流せばよい。変形時においては、接点Ｓが開成される（完全に導通が遮断されなくてもよい）。このため、炉心管４３の導通面積が小さくなる。したがって、電気抵抗値Ｒが大きくなる。当該電気抵抗値Ｒの変化を抵抗計６３で検出することにより、炉心管４３の変形を検出してもよい。

図１０に示すコイルばね６６の周囲に、コイルばね６６の最大圧縮量を規制するストッパを配置してもよい。こうすると、図１１に示す炉心管４３落下時において、支持面６００の高度ａが下段のヒータ５３の高度ｃを下回ることを、防止することができる。このため、炉心管４３から下段のヒータ５３を確実に保護することができる。また、ストッパの規制量を調整することにより、支持面６００の最大下降量を、リミットスイッチ６８のレバー６８０の上下方向のストローク量以下に設定することができる。こうすると、シャフト６７（つまり炉心管４３）からレバー６８０を保護することができる。

図１０に示すリミットスイッチ６８の代わりに、センサとして、歪みゲージ、荷重センサなどの接触式センサを配置してもよい。また、近接センサなどの非接触式センサを配置してもよい。

１：ロータリーキルン、２：供給部、２０：軸受部、２１：供給側カバー、２２：供給ホッパ、２３：スクリューフィーダー、３：排出部、３０：軸受部、３１：排出側カバー、３１０：排出口、４：回転部、４０：供給側回転軸、４１：供給側ギア、４２：供給側ホルダ、４３：炉心管、４３ａ：前側部分、４３ｂ：後側部分、４３０：排出口、４４：排出側回転軸、４５：排出側ギア、４６：排出側ホルダ、５：加熱部、５０：外殻、５１：断熱材、５２：加熱室、５３：ヒータ、５５：ばねケース、６：検出部、６０：支持部材、６０ａ：支持体、６０ｂ：支持体、６０ｃ：絶縁板、６００：支持面、６００ａ：支持面、６００ｂ：支持面、６１：電極、６１ａ：電極、６１ｂ：電極、６２：電極、６３：抵抗計（センサ）、６４：電源、６５：電流計（センサ）、６６：コイルばね、６７：シャフト、６８：リミットスイッチ（センサ）、６８０：レバー、７０：制御装置、７１：表示装置、９：架台、９０：基部、９１：供給台、９２：排出台、Ａ：間隔、Ｃ：検出回路、Ｓ：接点、ａ〜ｃ：高度

Claims (6)

1. 自身の軸周りに回転する炉心管と、
   前記炉心管が挿通される加熱室を有する加熱部と、
   前記加熱室の内部に配置され、前記炉心管の下側に所定間隔だけ離間して配置され、前記所定間隔を超えて下側に変形した前記炉心管を支持可能な支持部材と、
   変形した前記炉心管が前記支持部材に当接したことを検出するセンサと、
   を備えるロータリーキルン。
2. 前記加熱部は、前記加熱室の内部に配置され、前記炉心管を下側から加熱するヒータを有し、
   前記支持部材は、前記炉心管を支持可能な支持面を有し、
   前記支持面は、前記ヒータよりも高い位置に配置される請求項１に記載のロータリーキルン。
3. 前記センサは、前記加熱室の外部に配置される請求項１または請求項２に記載のロータリーキルン。
4. 前記炉心管および前記支持部材は、共に導体製であり、
   さらに、前記炉心管の少なくとも一部と、前記支持部材と、電源と、を経由する検出回路を備え、
   前記センサは、前記炉心管が前記支持部材に当接し、前記検出回路の接点が閉成または開成した際の、電気量の変化を検出する請求項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。
5. 前記支持部材は、下側に移動可能であり、
   前記センサは、前記炉心管が前記支持部材に当接した際の、前記支持部材の移動を検出する請求項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。
6. さらに、前記センサに電気的に接続される制御装置と、前記制御装置に電気的に接続される表示装置と、を有し、
   前記制御装置は、前記センサが検出した信号を基に前記炉心管の状態を判別し、
   前記表示装置は、前記制御装置の判別結果に関する情報を表示する請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のロータリーキルン。

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