JP4960011B2 - 被処理物供給装置およびロータリーシステム - Google Patents

Description

本発明は、例えばシュートやスクリューコンベアなどの被処理物供給装置、およびそれを用いたロータリーシステムに関する。

ロータリーキルンやロータリークーラーなどのロータリー装置の上流側には、シュートやスクリューコンベアなどの被処理物供給装置が並設されている（例えば特許文献１〜５参照）。一例として、図１５に、被処理物供給装置としてシュートを、ロータリー装置としてロータリークーラーを、それぞれ配置した場合のロータリーシステムの軸方向部分断面図を示す。

図１５に示すように、ロータリーシステム１００は、ホッパー１０１とシュート１０２とロータリークーラー１０３とを備えている。ホッパー１０１には、粉状の被処理物Ｐ１が収容されている。被処理物Ｐ１は、シュート１０２を介して、ホッパー１０１底部からロータリークーラー１０３に供給される。具体的には、被処理物Ｐ１は、シュート１０２の流出口１０２ｂから、ロータリークーラー１０３の軸方向一端の受容部１０３ａに、流れ落ちる。
特開２００２−１６８４２１号公報 特開平１０−２６７３号公報 特開平１０−３１１６８２号公報 特開平１１−１１６０７号公報 特開平１０−５４６６６号公報

しかしながら、図１５に示すように、受容部１０３ａにおける被処理物Ｐ１の衝突面積Ｓ１は、比較的小さかった。このため、受容部１０３ａ単位面積あたりの被処理物Ｐ１の衝突粒子数が多かった。したがって、被処理物Ｐ１の衝突により、受容部１０３ａに衝突摩耗が発生しやすかった。

受容部１０３ａに衝突摩耗が発生しやすいと、受容部１０３ａだけが局所的に薄肉化してしまう。このため、薄肉化した受容部１０３ａに対して、部品交換やあて板などのメンテナンスが必要となる。このように、従来は、たとえロータリークーラー１０３の他の部位に不具合が無くても、薄肉化した受容部１０３ａのメンテナンスのためだけに、ロータリーシステム１００全体の操業を停止せざるを得なかった。したがって、ロータリーシステム１００のダウンタイムが長かった。また、ロータリーシステム１００の操業コストが高かった。

また、従来は、受容部１０３ａの薄肉化を抑制するため、ライニングなどの表面強化処理を、予め受容部１０３ａに施しておく場合もあった。しかしながら、この場合、受容部１０３ａ延いてはロータリークーラー１０３の設備コストが高くならざるを得なかった。

本発明の被処理物供給装置およびロータリーシステムは、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、例えばロータリークーラーなどの下流側装置に、衝突摩耗が発生しにくい被処理物供給装置およびロータリーシステムを提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の被処理物供給装置は、被処理物が流入する流入口と、該被処理物が流出する流出口と、該流入口と該流出口とを連通する供給通路と、を持ち、該流出口から該被処理物を流下させることにより、該流出口の下流側に配置される下流側装置に、該被処理物を供給する被処理物供給装置であって、さらに、単一の前記流出口のみから前記被処理物を流下させた場合の前記下流側装置の衝突面積に対して、該衝突面積を拡大する衝突面積拡大機構を持つことを特徴とする。

本発明の被処理物供給装置は、被処理物の衝突面積（例えば前出図１５の衝突面積Ｓ１参照）を拡大する衝突面積拡大機構を備えている。このため、被処理物が下流側装置に衝突する際の衝突荷重を、比較的広い衝突面積で受けることができる。したがって、本発明の被処理物供給装置によると、下流側装置に衝突摩耗が発生するのを抑制することができる。すなわち、下流側装置のメンテナンス頻度を少なくすることができる。また、下流側装置に予め表面強化処理を施す必要性が小さくなる（ただし、勿論、表面強化処理を施してもよい）。

ここで、「単一の流出口」とは、下流側装置から見て、流出口が単一であることをいう。すなわち、例えば、被処理物供給装置が単一の流入口と複数の流出口とを持ち、複数の流出口それぞれに対して一対一になるように、複数の下流側装置を配置することを排除するものではない。

（２）好ましくは、前記衝突面積拡大機構は、前記流出口を複数の分割口に分割する分割体を持つ拡散部材である構成とする方がよい。被処理物は、分割口から下流側装置に流れ落ちる。すなわち、被処理物の流れは、拡散部材の複数の分割口により分流されてから、下流側装置に流下する。このため、被処理物の衝突面積が拡大する。

本構成によると、既存の被処理物供給装置に対して、大規模な加工を施すことなく、比較的簡単に衝突面積拡大機能を付与することができる。すなわち、本構成の拡散部材は、既存の被処理物供給装置にアドインしやすい。

（３）好ましくは、上記（２）の構成に対して、複数の前記分割口は、該流出口の上下方向中央線よりも下に配置される下部開口と、該上下方向中央線よりも上に配置される上部開口と、に区分けされ、前記供給通路における前記被処理物の定常堆積面積を１とする場合、該下部開口面積は１／３以下に、該上部開口面積は１以上に、それぞれ設定されている構成とする方がよい。

本構成の供給通路においては、被処理物流動時に、通路方向に沿って、被処理物の堆積量が略一定になる区間（以下、「定常堆積区間」という）が存在する。「定常堆積面積」とは、定常堆積区間における被処理物の上下方向断面積をいう。

下部開口面積を定常堆積面積の１／３以下としたのは、１／３超過の場合、下部開口を通過する被処理物の量が多くなり、上部開口に分流される被処理物の量が少なくなるからである。すなわち、衝突面積を拡大しにくくなるからである。一方、上部開口面積を定常堆積面積の１以上としたのは、１未満の場合、上部開口を通過する被処理物の量が少なくなるからである。すなわち、衝突面積を拡大しにくくなるからである。

（４）好ましくは、前記衝突面積拡大機構は、前記供給通路を区画する通路壁の下部に配置され、前記被処理物の一部を、前記流出口をバイパスして該供給通路から前記下流側装置に流下させるバイパス通路を有するバイパス部である構成とする方がよい。

従来、被処理物は、全量、流入口→供給通路→流出口という流路を辿って、下流側装置に供給されていた。これに対して、本構成は、被処理物の一部を、流入口→供給通路→バイパス通路という流路により、流出口を経由せずに、下流側装置に供給するものである。本構成によると、流出口のみならずバイパス通路から、被処理物を下流側装置に流下させることができる。このため、衝突面積を拡大することができる。

（５）好ましくは、上記（４）の構成において、前記バイパス通路は、前記流出口から独立して配置された分岐通路である構成とする方がよい。本構成によると、分岐通路は流出口から隔離されている。このため、被処理物の流れを、完全に分流化することができる。

（６）好ましくは、上記（５）の構成において、前記バイパス部は、前記通路壁の下部から下方に延在する分岐管を持ち、前記分岐通路は該分岐管の内部に区画されている構成とする方がよい。本構成によると、分岐管の管径を調整することにより、比較的簡単に、分岐通路の通路断面積を調整することができる。このため、衝突面積の拡大量を調整しやすい。

（７）好ましくは、上記（４）の構成において、前記バイパス通路は、前記流出口に連なって配置されたスリットである構成とする方がよい。本構成によると、スリットと流出口とは一体に連なっている。このため、供給通路を流動する被処理物は、スリットおよび流出口から、連続的に下流側装置に流下する。したがって、下流側装置の衝突面全体に亘って、衝突荷重のばらつきを抑制することができる。

（８）好ましくは、上記（４）の構成において、前記供給通路における前記被処理物の定常堆積面積を１とする場合、前記バイパス通路の通路断面積は１未満に設定されている構成とする方がよい。

ここで、「定常堆積面積」とは、定常堆積区間における被処理物の上下方向断面積をいう。バイパス通路の通路断面積を定常堆積面積の１未満としたのは、１以上の場合、供給通路内の被処理物が、全量バイパス通路に流入してしまい、流出口まで行き渡らないおそれがあるからである。本構成によると、被処理物が流出口まで行き渡るので、確実に衝突面積を拡大することができる。

（９）好ましくは、前記下流側装置は、軸回り方向に回転可能にかつ略水平に配置され、軸方向一端に前記流出口から供給される前記被処理物を受容する受容部を持つレトルトを備えるロータリー装置である構成とする方がよい。

本構成によると、被処理物の衝突面積を、衝突面積拡大機構およびレトルトの回転により、拡大することができる。このため、受容部に衝突摩耗が発生するのを抑制することができる。したがって、受容部に対する部品交換やあて板などのメンテナンス頻度を、少なくすることができる。また、受容部に、ライニングなどの表面強化処理を予め施す必要性が小さくなる。

（１０）好ましくは、上記（９）の構成において、前記衝突面積拡大機構の衝突面積拡大方向と前記レトルトの回転方向とは、互いに略垂直に交差している構成とする方がよい。本構成によると、レトルトの回転方向と、回転方向に対して略垂直方向と、いう二つの方向に、被処理物の衝突面積を拡大することができる。このため、より受容部に衝突摩耗が発生するのを抑制することができる。また、レトルトの回転方向と衝突面積拡大方向とが略直交しているので、効率的に衝突面積を拡大することができる。

（１１）また、上記課題を解決するため、本発明のロータリーシステムは、被処理物が流入する流入口と、該被処理物が流出する流出口と、該流入口と該流出口とを連通する供給通路と、を持つ被処理物供給装置と、軸回りに回転可能にかつ略水平に配置され、軸方向一端に前記流出口から供給される前記被処理物を受容する受容部を持つレトルトを備えるロータリー装置と、を備えてなるロータリーシステムであって、前記被処理物供給装置は、前記流出口のみから前記被処理物を流下させた場合の前記受容部の衝突面積に対して、該衝突面積を拡大する衝突面積拡大機構を持つことを特徴とする。

本発明のロータリーシステムによると、受容部に対する被処理物の衝突面積を拡大することができる。このため、受容部に衝突摩耗が発生するのを抑制することができる。したがって、受容部に対する部品交換やあて板などのメンテナンス頻度を、少なくすることができる。また、受容部に、ライニングなどの表面強化処理を予め施す必要性が小さくなる。

本発明によると、下流側装置に衝突摩耗が発生しにくい被処理物供給装置、およびロータリー装置の受容部に衝突摩耗が発生しにくいロータリーシステムを提供することができる。

以下、本発明の被処理物供給装置およびロータリーシステムの実施の形態について説明する。

＜第一実施形態＞
まず、本実施形態のロータリーシステム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システムの斜視図を示す。図１に示すように、本実施形態のロータリーシステム１は、ホッパー２とシュート３とロータリークーラー４とを備えている。このうち、シュート３は、本発明の被処理物供給装置に含まれる。ロータリークーラー４は、本発明のロータリー装置に含まれる。

ホッパー２は、鋼製であって、上部が円筒状かつ底部が逆円錐状のカップ状を呈している。ホッパー２の内部には、例えばアルミナやマグネシアなどのセラミックス粉末からなる被処理物が収容されている。被処理物の温度は、１０００℃程度である。

シュート３は、鋼製であってパイプ状を呈している。シュート３の上端は、ホッパー２の底部に連結されている。シュート３は、ホッパー２の底部から、斜め下方に延出している。ロータリークーラー４は、レトルト４０と処理部４１（説明の便宜上透過して示す。）とを備えている。レトルト４０は、軸長３０ｍ、直径３ｍの円筒状を呈しており、略水平に配置されている。レトルト４０の軸方向一端には、シュート３の下端が挿入されている。レトルト４０の軸方向とシュート３の軸方向（後述する供給通路の通路方向）とは、上方から見て略一致している。レトルト４０の軸方向両端の外周面には、それぞれフランジ部４００ａ、４００ｂが固定されている。フランジ部４００ａは一対のローラー４０１ａ（片方は図略）に、フランジ部４００ｂは一対のローラー４０１ｂ（片方は図略）に、それぞれ回転可能に支持されている。ローラー４０１ａ、４０１ｂは、モータ（図略）により駆動される。このため、レトルト４０は、自身の軸を中心に、図中白抜き矢印で示すように、回転可能である。被処理物は、レトルト４０内を、軸方向一端（シュート３側）から軸方向他端に向かって、搬送される。

処理部４１は、箱状を呈している。処理部４１の内部には、処理室が区画されている。レトルト４０の中間部は、処理室を貫通している。処理室により、レトルト４０内の被処理物に、冷却処理が施される。

次に、本実施形態のシュート３の構成について詳しく説明する。図２に、本実施形態のロータリーシステムのシュート付近の拡大斜視図を示す。なお、説明の便宜上、ホッパー２およびレトルト４０を透過して示す。また、シュート３上部を一部切除して示す。

図２に示すように、シュート３の上端には流入口３０が、下端には流出口３１が、それぞれ開設されている。流入口３０は、ホッパー２の内部と連通している。流出口３１は、レトルト４０内部に開放されている。流入口３０と流出口３１とは、シュート３内に区画された供給通路３２により、連通している。

図３に、本実施形態のシュートの下端部分の分解斜視図を示す。図３に示すように、シュート３の流出口３１には、鋼製の拡散部材３３が嵌め込まれている。拡散部材３３は、角材状の分割体３３０ａ〜３３０ｃを備えている、分割体３３０ａは、流出口３１の上下直径方向に延在している。分割体３３０ｂは、流出口３１の左右直径方向に延在している。分割体３３０ｃは、分割体３３０ｂと平行に配置されている。また、分割体３３０ｃは、分割体３３０ｂの下方に配置されている。

図４に、本実施形態のロータリーシステムの軸方向部分断面図を示す。図４に示すように、供給通路３２の中間部には、定常堆積区間Ｌが設定されている。定常堆積区間Ｌにおける被処理物Ｐの堆積量は、通路方向に沿って略一定である。これに対して、定常堆積区間Ｌの下流側においては、被処理物Ｐの堆積量が通路方向に沿って徐々に増加している。

図５に、図４のＶ−Ｖ方向（上下方向）断面図を示す。図５に示すように、定常堆積区間Ｌにおいては、供給通路３２内の下部分に、被処理物Ｐが堆積している。被処理物Ｐの上下方向断面積（図５中、点線ハッチングを施す。）が、定常堆積面積に相当する。

図６に、図４の矢印ＶＩ方向から見た正面図を示す。図６に示すように、流出口３１付近においては被処理物Ｐが口内全体に行き渡っている。また、流出口３１は、分割体３３０ａ〜３３０ｃにより、合計六つの分割口３３１ｕ、３３１ｄに区画されている。これら六つの分割口３３１ｕ、３３１ｄは、流出口３１の上下方向中央線Ａよりも下に配置される四つの下部開口３３１ｄ（図６中、点線左上がりハッチングを施す。）と、上下方向中央線Ａよりも上に配置される二つの上部開口３３１ｕ（図６中、点線右上がりハッチングを施す。）と、に区分けされている。定常堆積面積を１とした場合、四つの下部開口３３１ｄの合計面積（下部開口面積）は、１／３以下に設定されている。一方、定常堆積面積を１とした場合、二つの上部開口３３１ｕの合計面積（上部開口面積）は、１以上に設定されている。

次に、本実施形態のロータリーシステム１における被処理物Ｐの動きについて簡単に説明する。高温の被処理物Ｐは、前出図２に示すように、ホッパー２底部からシュート３の流入口３０に流れ込む。そして、シュート３内部に区画された供給通路３２を流下する。この際、前出図４に示すように、定常堆積区間Ｌにおいては、被処理物Ｐの堆積量は略一定になる。シュート３下端の流出口３１には、拡散部材３３が配置されている。定常堆積区間Ｌ下流側における被処理物Ｐの堆積量は、徐々に増加する。前出図６に示すように、流出口３１付近においては、被処理物Ｐが口内全体に行き渡る。行き渡った被処理物Ｐの流れは、分割体３３０ａ〜３３０ｃにより分流され、四つの下部開口３３１ｄおよび二つの上部開口３３１ｕの各々から、拡散しながら流れ落ちる。流れ落ちた被処理物Ｐは、前出図４のレトルト４０内周面に配置された受容部４０２に、衝突する。なお、この際、レトルト４０は、軸回りに回転している。ところで、レトルト４０には、受容部４０２側の軸方向一端から、軸方向他端に向かって下がるように、若干の傾斜が設定されている。このため、受容部４０２に落下した被処理物Ｐは、レトルト４０内を軸方向に搬送される。搬送途中、被処理物Ｐは、前出図１に示すように、処理部４１内部の処理室を通過する。この際、被処理物Ｐに冷却処理が施される。冷却後の被処理物Ｐは、レトルト４０の軸方向他端から、さらに下流側の装置に引き継がれる。

次に、本実施形態のシュート３およびロータリーシステム１の作用効果について説明する。本実施形態のシュート３は、前出図１５の衝突面積Ｓ１と前出図４の衝突面積Ｓとを比較して判るように、被処理物Ｐの衝突面積を拡大可能な拡散部材３３を備えている。このため、被処理物Ｐがレトルト４０の受容部４０２に衝突する際、受容部４０２単位面積あたりの被処理物Ｐの衝突粒子数を少なくすることができる。すなわち、被処理物Ｐの衝突荷重を、比較的広い衝突面積Ｓで受けることができる。このため、本実施形態のシュート３によると、受容部４０２に衝突摩耗が発生するのを抑制することができる。したがって、受容部４０２に対する部品交換やあて板などのメンテナンス頻度を、少なくすることができる。また、受容部４０２に、ライニングなどの表面強化処理を予め施す必要性が小さくなる。

また、本実施形態のシュート３によると、既存のシュートの流出口に拡散部材３３を嵌め込むという比較的簡単な加工により、衝突面積拡大機能を付与することができる。すなわち、拡散部材３３は、既存のシュートにアドインしやすい。

また、本実施形態のシュート３によると、供給通路３２における被処理物Ｐの定常堆積面積（前出図５の点線ハッチング部分）を１とする場合、下部開口面積（前出図６の点線左上がりハッチング部分）は１／３以下に、上部開口面積（前出図６の点線右上がりハッチング部分）は１以上に、それぞれ設定されている。このため、四つの下部開口３３１ｄのみならず、二つの上部開口３３１ｕにまで、充分、被処理物Ｐを行き渡らせることができる。したがって、充分に衝突面積Ｓを拡大することができる。

また、上部開口３３１ｕから放出される被処理物Ｐは、下部開口３３１ｄから放出されるる被処理物Ｐよりも、遠くまで飛散する。このため、レトルト４０の軸方向（つまりレトルト４０の回転方向に対して略直交する方向）奥方にまで、衝突面積Ｓを拡大することができる。

また、本実施形態のシュート３から流れ落ちる被処理物Ｐの温度は、比較的高温（１０００℃程度）である。加えて、被処理物Ｐはセラミックスであり比較的硬度が高い。このため、受容部４０２における衝突摩耗量は多くなりがちである。この点、本実施形態のシュート３には拡散部材３３が配置されている。このため、受容部４０２の衝突摩耗量が多くなるのを抑制することができる。このように、本実施形態のシュート３およびロータリーシステム１は、高硬度（例えば１５０〜２００Ｈｖ以上）、高温（例えば８５０℃以上）のうち、少なくとも一方に該当する被処理物Ｐに用いるのに好適である。

また、衝突摩耗量は、受容部４０２に流れ落ちる被処理物Ｐの量が多いほど、多くなる。このため、本実施形態のシュート３およびロータリーシステム１は、単位時間あたりの供給量が多い（例えば０．５ｍ^３／ｈ以上または１ｔｏｎ／ｈ以上）被処理物Ｐに用いるのに好適である。

また、本実施形態のレトルト４０の寸法は、軸長３０ｍ、直径３ｍであり、比較的大型である。レトルト４０が大型であるほど、受容部４０２のメンテナンスや表面強化処理は一層繁雑になる。このため、本実施形態のシュート３およびロータリーシステム１は、大型のレトルト４０（例えば軸長１０ｍ以上、直径１ｍ以上）に用いるのに好適である。

また、受容部４０２に衝突する被処理物Ｐの温度は、比較的高温である。このため、従来は、受容部４０２が局部的に加熱され、膨張変形するおそれがあった。この点、本実施形態のシュート３によると、被処理物Ｐが拡散して受容部４０２に衝突する。このため、受容部４０２が局部的に加熱され、膨張変形するのを抑制することができる。

＜第二実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、バイパス部を用いて衝突面積を拡大している点である。したがって、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システムのシュート付近の拡大斜視図を示す。なお、説明の便宜上、ホッパーおよびレトルトを透過して示す。また、シュート上部を一部切除して示す。また、図２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、本実施形態のシュート３には、バイパス部３４が配置されている。バイパス部３４は、シュート３下部と分岐管３４０ａ〜３４０ｃとを備えている。シュート３下部には、分岐口３４２ａ〜３４２ｃが開設されている。分岐口３４２ａ〜３４２ｃは、供給通路３２の通路方向に所定間隔ずつ離間して、一列に配置されている。また、分岐口３４２ａ〜３４２ｃは、供給通路３２の上流側から下流側に向かって、分岐口３４２ａ、分岐口３４２ｂ、分岐口３４２ｃの順に並んでいる。

分岐管３４０ａ〜３４０ｃは、各々、鋼製であって、上方にテーパ部（下方に向かって先細る形状）を、下方に直管部を持つパイプ状を呈している。分岐管３４０ａ〜３４０ｃの管径は、全て同じである。また、最も軸長が長いのは分岐管３４０ａであり、次いで軸長が長いのは分岐管３４０ｂであり、最も軸長が短いのは分岐管３４０ｃである。分岐管３４０ａは分岐口３４２ａの下方に、分岐管３４０ｂは分岐口３４２ｂの下方に、分岐管３４０ｃは分岐口３４２ｃの下方に、それぞれ連結されている。

図８に、本実施形態のロータリーシステムの軸方向部分断面図を示す。なお、図４と対応する部位については同じ符号で示す。図８に示すように、分岐管３４０ａ内部には分岐通路３４１ａが、分岐管３４０ｂ内部には分岐通路３４１ｂが、分岐管３４０ｃ内部には分岐通路３４１ｃが、それぞれ区画されている。このため、分岐口３４２ａと分岐通路３４１ａ、分岐口３４２ｂと分岐通路３４１ｂ、分岐口３４２ｃと分岐通路３４１ｃは、それぞれ上下方向に連通している。

ここで、供給通路３２の定常堆積区間Ｌにおける定常堆積面積Ｂを１とすると、分岐通路３４１ａの通路断面積（分岐通路の最小断面積をいう。以下同じ。）Ｃａと、分岐通路３４１ｂの通路断面積Ｃｂと、分岐通路３４１ｃの通路断面積Ｃｃと、の総和（＝Ｃａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ）は、１未満になるように設定されている。なお、図８では、説明の便宜上、通路断面積Ｃａ〜Ｃｃを強調して示している。衝突面積Ｓは、分岐通路３４１ａから流下した被処理物Ｐが受容部４０２に衝突する位置から、流出口３１から流下した被処理物Ｐが受容部４０２に衝突する位置までの間に、設定されている。すなわち、衝突面積Ｓは、レトルト４０の軸方向に延びて設定されている。

被処理物Ｐが受容部４０２に流れ落ちる様子について詳しく説明する。図９に、最上流側の分岐通路３４１ａから被処理物Ｐａが流れ落ちる様子を模式図で示す。図１０に、流れ方向中央の分岐通路３４１ｂから被処理物Ｐｂが流れ落ちる様子を模式図で示す。図１１に、最下流側の分岐通路３４１ｃから被処理物Ｐｃが流れ落ちる様子を模式図で示す。図１２に、流出口３１から被処理物Ｐｄが流れ落ちる様子を模式図で示す。

図９に示すように、供給通路３２を流動する被処理物Ｐが分岐口３４２ａに差し掛かると、被処理物Ｐの一部が分岐口３４２ａに流れ込む。流れ込んだ被処理物Ｐは、分岐管３４０ａ内の分岐通路３４１ａを流下し、レトルト４０の受容部４０２に落下、衝突する。落下した被処理物Ｐａは、図９に示すように拡散し、受容部４０２の一部を覆う。

一方、被処理物Ｐの他部は、分岐口３４２ａに流れ込まずに、引き続き供給通路３２を流動する。図１０に示すように、供給通路３２を流動する被処理物Ｐが分岐口３４２ｂに差し掛かると、被処理物Ｐの一部が分岐口３４２ｂに流れ込む。流れ込んだ被処理物Ｐは、分岐管３４０ｂ内の分岐通路３４１ｂを流下し、レトルト４０内に落下する。ここで、レトルト４０の受容部４０２のうち、分岐通路３４１ｂの直下部分は、既に分岐通路３４１ａから落下した被処理物Ｐａにより、覆われている。このため、分岐通路３４１ｂから落下した被処理物Ｐｂは、図１０に示すように、被処理物Ｐａの上に衝突する。言い換えると、被処理物Ｐｂは、受容部４０２には衝突しない。落下した被処理物Ｐｂは、図１０に示すように拡散し、先に落下した被処理物Ｐａと共に、受容部４０２の一部を覆う。

一方、被処理物Ｐの他部は、分岐口３４２ｂに流れ込まずに、引き続き供給通路３２を流動する。図１１に示すように、供給通路３２を流動する被処理物Ｐが分岐口３４２ｃに差し掛かると、被処理物Ｐの一部が分岐口３４２ｃに流れ込む。流れ込んだ被処理物Ｐは、分岐管３４０ｃ内の分岐通路３４１ｃを流下し、レトルト４０内に落下する。ここで、レトルト４０の受容部４０２のうち、分岐通路３４１ｃの直下部分は、既に分岐通路３４１ｂから落下した被処理物Ｐｂにより、覆われている。このため、分岐通路３４１ｃから落下した被処理物Ｐｃは、図１１に示すように、被処理物Ｐｂの上に衝突する。言い換えると、被処理物Ｐｃは、受容部４０２には衝突しない。落下した被処理物Ｐｃは、図１１に示すように拡散し、先に落下した被処理物Ｐａ、Ｐｂと共に、受容部４０２の一部を覆う。

一方、被処理物Ｐの他部は、分岐口３４２ｃに流れ込まずに、流出口３１からレトルト４０内に落下する。ここで、レトルト４０の受容部４０２のうち、流出口３１の下方部分は、既に分岐通路３４１ｃから落下した被処理物Ｐｃにより、覆われている。このため、流出口３１から落下した被処理物Ｐｄは、図１２に示すように、被処理物Ｐｃの上に衝突する。言い換えると、被処理物Ｐｄは、受容部４０２には衝突しない。

本実施形態のシュート３およびロータリーシステム１は、第一実施形態と同様の構成を有する部位については、第一実施形態と同様に作用効果を有する。また、本実施形態によると、前出図９〜図１２に示すように、時系列的に前に落下した被処理物が、後に落下する被処理物の衝撃から、レトルト４０の受容部４０２を保護している。このため、受容部４０２に衝突摩耗が発生しにくい。

なお、前出図９に示すように、分岐通路３４１ａから落下した被処理物Ｐａだけは、受容部４０２に衝突する。しかしながら、被処理物Ｐの流れは、分岐通路３４１ａ〜３４１ｃ、および流出口３１により分流されている。このため、分岐通路３４１ａから落下する被処理物Ｐａの流量は、比較的小さい。したがって、充分に、受容部４０２に衝突摩耗が発生するのを抑制することができる。

また、被処理物Ｐの流れが分岐通路３４１ａ〜３４１ｃおよび流出口３１により分流されているため、前出図１５の衝突面積Ｓ１と前出図８の衝突面積Ｓとを比較して判るように、被処理物Ｐの衝突面積を充分に拡大することができる。また、分岐通路３４１ａ〜３４１ｃおよび流出口３１は、各々、別個独立している。このため、被処理物Ｐの流れを、完全に分流化することができる。

また、本実施形態によると、分岐管３４０ａ〜３４０ｃの管径を調整することにより、比較的簡単に、分岐通路３４１ａ〜３４１ｃの通路断面積Ｃａ〜Ｃｃを調整することができる。このため、衝突面積Ｓの拡大量を調整しやすい。

また、供給通路３２における被処理物Ｐの定常堆積面積Ｂを１として、分岐通路３４１ａ〜３４１ｃの総和通路断面積（＝Ｃａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ）は、１未満になるように設定されている。このため、被処理物Ｐを、確実に流出口３１まで行き渡らせることができる。すなわち、確実に衝突面積Ｓを拡大することができる。

また、本実施形態によると、分岐通路３４１ａ〜３４１ｃの配置方向（レトルト４０の軸方向）と、レトルト４０の回転方向とが、互いに略垂直に交差している。このため、レトルト４０の回転方向と軸方向という二つの方向に、被処理物Ｐの衝突面積Ｓを拡大することができる。このため、より受容部４０２に衝突摩耗が発生するのを抑制することができる。また、レトルト４０の回転方向と分岐通路３４１ａ〜３４１ｃの配置方向（つまりバイパス部３４による衝突面積拡大方向）とが略直交しているので、効率的に衝突面積Ｓを拡大することができる。また、本実施形態によると、流出口３１に拡散部材などの部材が配置されていないため、流出口３１が詰まる可能性が小さくなる。

＜第三実施形態＞
本実施形態と第二実施形態との相違点は、バイパス通路として、分岐通路ではなくスリットが配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。図１３に、本実施形態のロータリーシステムのシュート付近の拡大斜視図を示す。なお、説明の便宜上、ホッパーおよびレトルトを透過して示す。また、シュート上部を一部切除して示す。また、図７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、本実施形態のシュート３下部には、バイパス部３４が配置されている。バイパス部３４には、スリット３４３が開設されている。詳しく説明すると、スリット３４３は、流出口３１下縁から供給通路３２方向に沿って切れ込んでおり、Ｕ字状を呈している。流出口３１とスリット３４３とは連通している。

図１４に、本実施形態のロータリーシステムの軸方向部分断面図を示す。なお、図８と対応する部位については同じ符号で示す。図１４に示すように、供給通路３２の定常堆積区間Ｌにおける定常堆積面積Ｂを１とすると、スリット３４３の通路断面積（詳しくはスリット３４３を水平面に投影した場合の投影面積）Ｃｄは、０．５程度になるように設定されている。なお、図１４では、説明の便宜上、通路断面積Ｃｄを強調して示している。衝突面積Ｓは、スリット３４３の下方に設定されている。すなわち、衝突面積Ｓは、レトルト４０の軸方向に延びて設定されている。

本実施形態のシュート３およびロータリーシステム１は、第二実施形態と同様の構成を有する部位については、第二実施形態と同様に作用効果を有する。また、スリット３４３を配置した場合も、第二実施形態同様に、時系列的に前に落下した被処理物が、後に落下する被処理物の衝撃から、レトルト４０の受容部４０２を保護している（前出図９〜図１２参照）。このため、受容部４０２に衝突摩耗が発生しにくい。

また、本実施形態によると、スリット３４３と流出口３１とは一体に連なっている。このため、供給通路３２を流動する被処理物Ｐは、スリット３４３および流出口３１から、軸方向に連続して受容部４０２に流下する。したがって、受容部４０２の衝突面全体に亘って、単位面積あたりの被処理物Ｐの衝突粒子数の偏在を、抑制することができる。つまり、衝突荷重のばらつきを抑制することができる。

＜その他＞
以上、本発明の被処理物供給装置およびロータリーシステム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。

上記実施形態においては、本発明のロータリー装置として、ロータリークーラー４を用いたが、勿論、ロータリーキルンなど他のロータリー装置を用いてもよい。すなわち、冷却、加熱、撹拌、混合、雰囲気処理などあらゆる処理を行うロータリー装置を用いてもよい。

また、ロータリーシステム１を構成する各部材（例えば、ホッパー２、シュート３、ロータリークーラー４など）の材質、大きさは特に限定しない。また、被処理物Ｐの材質、粒径、温度、流量なども特に限定しない。また、レトルト４０の受容部４０２に衝突摩耗が発生するのを、より確実に抑制するため、受容部４０２にライニングなどの表面強化処理を施してもよい。また、シュート３に詰まり防止用のノッカーなどを配置してもよい。また、被処理物供給装置として、シュート３の代わりに、スクリューコンベアなどを配置してもよい。また、衝突面積拡大機構による衝突面積拡大方向と、レトルト４０の回転方向とは、略垂直に交差していなくてもよい。また、第一実施形態における拡散部材３３における分割口３３１ｄ、３３１ｕの大きさ、配置、数、形状などは特に限定しない。

また、第二実施形態における分岐通路３４１ａ〜３４１ｃの大きさ、形状、長さなども特に限定しない。また、分岐管３４０ａ〜３４０ｃの配置数、配置方向も特に限定しない。また、分岐管３４０ａ〜３４０ｃを撤去してもよい。この場合、分岐口３４２ａ〜３４２ｃが、本発明の分岐通路に該当する。こうすると、被処理物Ｐは、より高所からレトルト４０内に放出されるので、より拡散しやすくなる。また、分岐管なしで分岐口のみを配置する場合、当該分岐口を、シュート３のうちレトルト４０内に挿入されている部分の下部に、千鳥状に多数配置してもよい。

また、第三実施形態におけるスリット３４３の大きさ、形状、長さ、配置数も特に限定しない。例えば、スリット３４３の溝幅は、供給通路３２の通路方向に沿って、平行でなくてもよい。

第一実施形態のロータリーシステムの斜視図である。 同ロータリーシステムのシュート付近の拡大斜視図である。 第一実施形態のシュートの下端部分の分解斜視図である。 第一実施形態のロータリーシステムの軸方向部分断面図である。 図４のＶ−Ｖ方向断面図である。 図４の矢印ＶＩ方向から見た正面図である。 第二実施形態のロータリーシステムのシュート付近の拡大斜視図である。 同ロータリーシステムの軸方向部分断面図である。 最上流側の分岐通路から被処理物が流れ落ちる様子を示す模式図である。 流れ方向中央の分岐通路から被処理物が流れ落ちる様子を示す模式図である。 最下流側の分岐通路から被処理物が流れ落ちる様子を示す模式図である。 流出口から被処理物が流れ落ちる様子を示す模式図である。 第三実施形態のロータリーシステムのシュート付近の拡大斜視図である。 同ロータリーシステムの軸方向部分断面図である。 従来のロータリーシステムの軸方向部分断面図である。

符号の説明

１：ロータリーシステム、２：ホッパー、３：シュート（被処理物供給装置）、３０：流入口、３１：流出口、３２：供給通路、３３：拡散部材、３３０ａ〜３３０ｃ：分割体、３３１ｄ：分割口（下部開口）、３３１ｕ：分割口（上部開口）、３４：バイパス部、３４０ａ〜３４０ｃ：分岐管、３４１ａ〜３４１ｃ：分岐通路、３４２ａ〜３４２ｃ：分岐口、３４３：スリット、４：ロータリークーラー（ロータリー装置）、４０：レトルト、４００ａ：フランジ部、４００ｂ：フランジ部、４０１ａ：ローラー、４０１ｂ：ローラー、４０２：受容部、４１：処理部。
Ａ：上下方向中央線、Ｂ：定常堆積面積、Ｃａ〜Ｃｄ：通路断面積、Ｌ：定常堆積区間、Ｐ：被処理物、Ｐａ〜Ｐｄ：被処理物、Ｓ：衝突面積。

Claims (11)

1. 被処理物が流入する流入口と、該被処理物が流出する流出口と、該流入口と該流出口とを連通する供給通路と、を持ち、該流出口から該被処理物を流下させることにより、該流出口の下流側に配置される下流側装置に、該被処理物を供給する被処理物供給装置であって、
   さらに、単一の前記流出口のみから前記被処理物を流下させた場合の前記下流側装置の衝突面積に対して、該下流側装置の少なくとも軸方向に該衝突面積を拡大する衝突面積拡大機構を持ち、
   該衝突面積拡大機構は、該流出口を複数の分割口に分割する分割体を持つ拡散部材であり、
   複数の該分割口は、該流出口の上下方向中央線よりも下に配置される下部開口と、該上下方向中央線よりも上に配置される上部開口と、に区分けされ、
   前記供給通路における該被処理物の定常堆積面積を１とする場合、該下部開口面積は１／３以下に、該上部開口面積は１以上に、それぞれ設定されていることを特徴とする被処理物供給装置。
2. 前記下流側装置は、軸回り方向に回転可能にかつ略水平に配置され、軸方向一端に前記流出口から供給される前記被処理物を受容する受容部を持つレトルトを備えるロータリー装置である請求項１に記載の被処理物供給装置。
3. 前記衝突面積拡大機構の衝突面積拡大方向と前記レトルトの回転方向とは、互いに略垂直に交差している請求項２に記載の被処理物供給装置。
4. 被処理物が流入する流入口と、該被処理物が流出する流出口と、該流入口と該流出口とを連通する供給通路と、を持ち、該流出口から該被処理物を流下させることにより、該流出口の下流側に配置される下流側装置に、該被処理物を供給する被処理物供給装置であって、
   さらに、単一の前記流出口のみから前記被処理物を流下させた場合の前記下流側装置の衝突面積に対して、該下流側装置の少なくとも軸方向に該衝突面積を拡大する衝突面積拡大機構を持ち、
   該衝突面積拡大機構は、前記供給通路を区画する通路壁の下部に配置され、該被処理物の一部を、該流出口をバイパスして該供給通路から該下流側装置に流下させるバイパス通路を有するバイパス部であり、
   該供給通路における該被処理物の定常堆積面積を１とする場合、該バイパス通路の通路断面積は１未満に設定されていることを特徴とする被処理物供給装置。
5. 前記バイパス通路は、前記流出口から独立して配置された分岐通路である請求項４に記載の被処理物供給装置。
6. 前記バイパス部は、前記通路壁の下部から下方に延在する分岐管を持ち、前記分岐通路は該分岐管の内部に区画されている請求項５に記載の被処理物供給装置。
7. 前記バイパス通路は、前記流出口に連なって配置されたスリットである請求項４に記載の被処理物供給装置。
8. 前記下流側装置は、軸回り方向に回転可能にかつ略水平に配置され、軸方向一端に前記流出口から供給される前記被処理物を受容する受容部を持つレトルトを備えるロータリー装置である請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の被処理物供給装置。
9. 前記衝突面積拡大機構の衝突面積拡大方向と前記レトルトの回転方向とは、互いに略垂直に交差している請求項８に記載の被処理物供給装置。
10. 被処理物が流入する流入口と、該被処理物が流出する流出口と、該流入口と該流出口とを連通する供給通路と、を持つ被処理物供給装置と、
    軸回りに回転可能にかつ略水平に配置され、軸方向一端に前記流出口から供給される前記被処理物を受容する受容部を持つレトルトを備えるロータリー装置と、
    を備えてなるロータリーシステムであって、
    前記被処理物供給装置は、前記流出口のみから前記被処理物を流下させた場合の前記受容部の衝突面積に対して、前記レトルトの少なくとも軸方向に該衝突面積を拡大する衝突面積拡大機構を持ち、
    該衝突面積拡大機構は、該流出口を複数の分割口に分割する分割体を持つ拡散部材であり、
    複数の該分割口は、該流出口の上下方向中央線よりも下に配置される下部開口と、該上下方向中央線よりも上に配置される上部開口と、に区分けされ、
    前記供給通路における該被処理物の定常堆積面積を１とする場合、該下部開口面積は１／３以下に、該上部開口面積は１以上に、それぞれ設定されていることを特徴とするロータリーシステム。
11. 被処理物が流入する流入口と、該被処理物が流出する流出口と、該流入口と該流出口とを連通する供給通路と、を持つ被処理物供給装置と、
    軸回りに回転可能にかつ略水平に配置され、軸方向一端に前記流出口から供給される前記被処理物を受容する受容部を持つレトルトを備えるロータリー装置と、
    を備えてなるロータリーシステムであって、
    前記被処理物供給装置は、前記流出口のみから前記被処理物を流下させた場合の前記受容部の衝突面積に対して、前記レトルトの少なくとも軸方向に該衝突面積を拡大する衝突面積拡大機構を持ち、
    該衝突面積拡大機構は、前記供給通路を区画する通路壁の下部に配置され、該被処理物の一部を、該流出口をバイパスして該供給通路から該レトルトに流下させるバイパス通路を有するバイパス部であり、
    該供給通路における該被処理物の定常堆積面積を１とする場合、該バイパス通路の通路断面積は１未満に設定されていることを特徴とするロータリーシステム。

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