JPH03501644A - 物質を流体の流れにさらす方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 物質を流体の流れにさらす方法 本発明は、物質を流体の流れにさらす方法に関する。

我ノ９の特許明細書ＥＰ−Ｂ−６８８５３号で、室内の輪状区域の下に配置した 輪状の流体入り口、およびその入り口を通して該軸状区域の中に、垂直および周 方向の流れ成分を持った流体の流れを向ける手段から成り、その室の中にある物 質の床を、流体がその床の中の通過するにつれて、その輪状区域内の輪状経路に 沿った帯の中を移動させる装置を記載している。

この装置は、その物質の床の中を流体が通過するにつれてその流体および／また は物質を処理するのに使用できる。この様にして物質および／または流体を処理 する間、流体が輪状経路に沿って移動する時、物質は絶えずその流体の流れの中 にある。特定の処理過程では、その様な、物質が流体の流れに連続的にさらされ ていることが不都合である場合がある。

そこで、本発明は、第一の輪状区域中に垂直および周方向の流れ成分を持つ流体 の流れを与え、該第一区域に隨接し、その外側に位置する第二の輪状区域を備え 、流体が該区域の回りを移動している間、物質がｉｔ＆れの中に、および流れの 外に移動する様に、該区域同士の間の帯の中を物質が循環する間、該区域を連続 的に取り巻く帯の中で物質を移動させることから成る、物質を流体の流れにさら す方法を提供する。

以下に説明する本発明の好ましい実施形態では、物質は遠心力により第一の輪状 区域から外に移動し、第二輪状区域を制限する壁手段に設けた傾斜部分により該 第二輪状区域から該第−輪状区域に戻される。

本発明に係わる方法は、物質と流体の流れとの間で熱伝達する場合に特に適用で きるが、それに限定するものではない。

また、本発明は、内部の第一輪状区域の下に配置した輪状の流体入り口手段、お よびその第一輪状区域に隣接し、その区域と周壁手段との間に位置する第二輪状 区域を持つ室、垂直および周方向の流れ成分を持った流体の流れを該輪状入り口 を通して該第−輪状区域に向かわせる手段、遠心力により該第−区域内の流れか ら出て該第二区域に移動した物質を該第一区域に戻すための手段から成る、物質 を流体の流れにさらす装置を含む。

また、本発明は、輪状流体入り口の半径方向で外側に位置し、上方に延びる周壁 手段を持った室を備え、該壁手段の少なくとも一部が該輪状流体入り口手段の方 に向かう傾斜部分を持ち、酸室が、該輪状流体入り口の上に第一輪状区域、該第 −輪状区域と該壁手段との間に第二輪状区域、および垂直および周方向の流れ成 分を持った流体を該入口手段を通して該第−輪状区域に向かわせる手段を備え、 使用時に、酸室中の物質が、該区域内の輪状経路に連続的に沿った帯の中を移動 し、該第−区域内にある間はその中の流れにより垂直および周方向に移動し、遠 心力により、該第−区域内の該流れから外に移動し、該第二区域に入り、該壁手 段の傾斜部分により該第一区域に戻される、物質を流体の流れにさらすための装 置をも含む。

傾斜部分は、輪状流体入り口手段の外縁部に向かって下方に延びている。

周壁手段は、該傾斜部を持つ部分から上方に延びた円筒状部分から成る。

室は、半径方向で該輪状流体入り口手段の内側に位置し、上方に延びる第二〇周 壁手段を含むことができる。

この第二〇周壁手段は、少なくとも部分的に、該輪状入り口手段に向かう傾斜部 を持ち、その傾斜部分は、該輪状流体入り口手段の、半径方向で内側の縁部に延 びている。

垂直および周方向の流れ成分を持った流体を該入口を通して該第−輪状区域に向 かわせる手段は、輪状に並んだ一部の、少なくとも一般に放射状に延びた細長い 通路手段から成り、該通路手段を上方に通過する流れが周方向の流れ成分を持っ て流れ出る様に、それぞれの通路の少なくとも片側表面が傾斜している。

これらの通路手段は、輪状壁部に設けることができ、例えば各通路手段を該壁部 分を通って延びる隙間にし、少なくとも一般的に放射状に延びている、隙間の両 側面を周方向に傾斜させても良い。

輪状に並んだ一部の通路手段は、該輪状流体入り口手段の下に配置し、該一群の 通路を通る流れを本質的に室内の該第一区域に制限するために、該流れ方向決定 手段が、さらに、該輪状入り口手段の半径方向内側および外側の縁部またはその 縁部の近くと、該一群の通路との間で上方に延びる、それぞれの流れ案内手段を 備えることができる。

該流れ案内手段の一つまたはそれぞれは、流体の流れを該一群の通路を通る流れ の中に向けるための隙間手段を備えることができる。好ましくは、該流れ案内手 段の一つまたはそれぞれが、該隙間手段を備えた周壁から成る。これらの隙間手 段は、周方向に間隔を置いて配置した、個別の細長い隙間から成り、そこを通過 する流れが周方向の流れ成分を持って流れ出る様に、それぞれの隙間の少なくと も片側表面を傾斜させれば良い。

これらの細長い隙間は、上方に延びているのが好ましい。

本発明をさらに良く理解するために、以下に添付の図面を参照ながら、ここに例 としてのみ示す本発明の実施形態を説明する。

第１図は、物質を流体の流れにさらすための装置の一部の軸方向断面図を、 第２図は、第１図の線■−■に沿った断面を、第３図は、本装置の半径部分の透 視図を示す。

先ず第１図および第２図に関して、ここに図示する装置は、輪状流体入り口１４ の外側を取り巻（樺に配置した周壁１２を持つ室１０を備えている。壁１２は、 輪状の流体入り口に向かって傾斜しており、その傾斜部分１８から上方に延びる 円筒状部分１６を備えている。この図示する装置において、傾斜部分１８は、輪 状流体入り口の外縁部２０に向かって下方に延びている。

室１０内部に、輪状の流体入り口の上に位置し、第１図で番号２２で示す第一輪 状区域、およびその第一輪状区域に隣接し、その区域と周壁１２との間に位置す る第二輪状区域がある。この第二区域は、本実施形態では、壁の傾斜部分１８の 上に位置している。

また、この装置は、輪状入り口１４を通る流体に垂直および周方向の流れ成分を 持たせる手段を備えている。入口を通る流体の流れ方向は、第１圓および第３図 で、矢印２６および２８で示しである。入口を通る流体の流れは、室１０内の物 質を、区域２２゜２４内の輪状経路に連続的に沿う帯の中を移動させる。この物 質は、第一区域２２内にある間はその中の流体の流れにより垂直および周方向に 移動し、遠心力により、第一区域内のこの流体の流れから外に出て、第二区域内 に入り、傾斜部分１８により第一区域に戻される。流体の流れの中に入る、およ びそこから外へ出る物質の動きを第１図および第３図の矢印３０で示す。物質は 、矢印３０で示す様に循環している間に、周方向へ移動していることが分かる。

さらに、物質が外側区域２４に移動すると、そこでは物質は流体の流れにさらさ れず、重力により輪状入り口１４に向かって下降し、流体の流れの中に再び入り 、その中で流体の流れにより周方向および垂直に移動する。

流体は、輪状区域２２を通過した後、矢印３２が示す様に、上方に向かって室１ ０を出る。

図に示す装置では、室１０は、半径方向で輪状流体入り口１４の内側に位置して 上方に延びる第二〇周壁３４を備えている。この周壁３４は、輪状の流体入り口 に向かって傾斜しているので、室の中央に投入れた物質は、矢印３６が示す様に 、輪状流体入り口１４上の第一輪状区域２２に向かって移動する。この実施形態 では第二周壁全体が傾斜しており、この傾斜部が輪状流体入り口１４の内縁部３ ８に向かって放射状に延びているが、無給、この周壁３４はその一部だけが傾斜 していれば良く、その傾斜部も縁部３８まで延びている必要はない。

ここで、特に第３図に関して、ここに図示する装置において、輪状入り口１４を 通る流体に垂直および周辺方向の流れ成分を持たせるための手段は、輪状に配列 した、少なくとも一般に放射状に延びた一部の細長い通路４０から成る。この輪 状に配列した一部の通路４０の一部は第２図に示しであるが、この一群の通路４ ０は、輪状入り口１４全体にわたる様に延びていると理解すべきである。各通路 ４０は、その通路を上方に通過する虚ホ９方向の流れ成分をもってその通路を出 る様に、少なくともその片側の表面が傾斜している。図に示す装置では、通路４ ０は輪状の壁部４２内にあり、各通路はその壁部を通って延びる隙間になってお り、各隙間の少なくとも一般的に放射状に延びている両側面４４．４６が周方向 で傾斜している。図に示す様に、隙間４０およびその側面４４．４６は、放射状 に延びている。

一群の隙間４０を通る流れを本質的に流体入り口１４上の輪状区域に制限するた めに、流れの方向を決める手段には、さらに、第３図で４８および５０で一般的 に示す、輪状入り口１４の半径方向内側および外側の縁部３８．２０またはその 縁部の近くと、一群の隙間４０との間で上方向に延びる、それぞれの案内手段が 含まれる。

図に示す装置では、各流れ案内手段４８．５０は、流体の流れを一部の隙間４０ を通る流れの中に同けるための隙間手段から成る。第１図および第３図では、一 群の隙間４０を通る流れを矢印２６で表わし、案内手段を通る流れを矢印２８で 表わしている。

案内手段４８を通る流れは、半径方向で外側を向く成分、並びに周方向の成分を 持ち、案内手段５０を通る流れは、半径方向で内側を向く成分、並びに周方向の 成分を持つことが分かる。従って、案内手段４８および５０を通るそれぞれの流 れが、一群の隙間４０を通る流れを木質的に隙間４０上の輪状区域に制限し、輪 状入り口１４の縁部２０．３８に接触する流れを防止する。

この流れ案内手段４８．５０はそれぞれ隙間５２を備えた周方向の壁部から成り 、その隙間は、周方向に間隔を置いて配置された細長い隙間であり、そこを通る 流れが、周方向の流れ成分並びに半径方向の流れ成分を持ってその隙間を出る様 に、少なくとも片側が傾斜している。図に示す装置では、細長い隙間は、隙間４ ０の端から上に延びている。

図に示す装置は、予め決めた温度に加熱する必要があるが、その予め決めた温度 を超える温度に連続してあてると悪影響を受ける様な、粒状の材料から成る物質 を加熱する場合に特に使用できる。

その様な用途では、室１０内の第一輪状区域２２に、隙間４０および隙間５２を 通すことによって垂直および周方向成分を与えた、加熱した流体の流れを造る。

加熱すべき粒状物質をその室の中央に供給し、内側の周壁３４の斜面により区域 ２２に送る。次いで、この粒状物質は、区域２２および２４における輪状経路に 連続的に沿った帯の中で移動する。この粒状物質は、第一区域内にある時は、流 体の流れにより、垂直および周方向に移動し、遠心力により、第一区域内の流れ から出て第二区域に移動し、その後、外側の周壁１２の傾斜部分１８により第一 区域に戻る。こうして、粒状物質は区域２２．２４を連続的に取り巻く帯の中で 移動し、粒状物質がその区域の回りを移動している間、加熱された流れの中に入 ったり、そこから出たりする様に、その区域の間でこの帯の中を循環する。流体 は、入り口１４を通る前および／またはその後で加熱することができる。

例えば、流体は燃焼ガスを含むことができ、その燃焼区域は輪状入り口１４のは るか下にあっても、はるか上にあっても、または輪状入り口１４にわたっていて も良い。

無給、物質を輪状区域２４から輪状区域２２に戻すために、傾斜部分１８などの 斜面の代わりに、別の手段を備えても良い。例えば、外側の周壁の回りに複数の 流体噴出装置を内側に向けて配置し、この目的のための半径方向の流れ成分を与 える様にすることもできる。

国際調査報告 国際調査報告 Ｇ８ε８００８ａ７

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．第一の輪状区域中に垂直および周方向の流れを成分を持つ流体の流れを与え 、該第一区域に隣接し、その外側に位置する第二の輪状区域を備え、流体が該区 域の回りを移動している間、物質が該流れの中に、および該流れの外に移動する 様に、該区域同士の間の帯の中で物質を循環させながら、該区域を連続的に取り 巻く帯の中で物質を移動させることから成る、物質を流体の流れにさらす方法。
2. ２．該物質が、遠心力により、該輪状区域の外に移動することを特徴とする請求 項１記載の方法。
3. ３．該物質が、該第二輪状区域を制限している壁手段に設けた傾斜部分により、 該第二輪状区域から該第一輪状区域に戻ることを特徴とする請求項１または２記 載の方法。
4. ４．該物質と流体の流れとの間で熱伝達があることを特徴とする前記請求項のい ずれか１項記載の方法。
5. ５．内部の第一輪状区域の下に配置した輪状の流体入り口手段、およびその第一 輪状区域の外側に隣接し、その区域と周壁手段との間に位置する第二輪状区域を 持つ室、垂直および周方向の流れ成分を持った流体の流れを該輪状入り口を通し て該第一輪状区域に向かわせる手段、遠心力により該第一区域内の流れから出て 該第二区域に移動した物質を該第一区域に戻すための手段から成る、物質を流体 の流れにさらす装置。
6. ６．輪状流体入り口の半径方向で外側に位置し、上方に延びる周壁手段を持った 室を備え、該壁手段の少なくとも一部が該輪状流体入り口手段の方に向かう傾斜 部分を持ち、該室が、該輪状流体入り口の上に第一輪状区域、該第一輪状区域と 該壁手段との間に第二輪状区域、および垂直および周方向の流れ成分を持った流 体を該入口手段を通して該第一輪状区域に向かわせる手段を備え、使用時に、該 室中の物質が、該区域内の輪状経路に連続的に沿った帯の中を移動し、該第一区 域内にある間はその中の流れにより垂直および周方向に移動し、遠心力により、 該第一区域内の該流れから外に移動し、該第二区域に入り、該壁手段の傾斜部分 により該第一区域に戻される、物質を流体の流れにさらすための装置。
7. ７．該傾斜部分が、輪状流体入り口手段の外縁部に向かって下方に延びているこ とを特徴とする請求項６記載の装置。
8. ８．該周壁手段が、該傾斜部を持つ部分から上方に延びた円筒状部分から成るこ とを特徴とする請求項６または７記載の装置。
9. ９．該室が、半径方向で該輪状流体入り口手段の内側に位置し、上方に延びる第 二の周壁手段を含むことを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項記載の装置。
10. １０．該第二の周壁手段が、少なくとも部分的に、該輪状入り口手段に向かう傾 斜部を持つことを特徴とする請求項９記載の装置。
11. １１．該傾斜部分が、該輪状流体入り口手段の、半径方向で内側の縁部に延びて いることを特徴とする請求項１０記載の装置。
12. １２．垂直および周方向の流れ成分を持った流体を該入口を通して該第一輪状区 域に向かわせる該手段が、輪状に並んだ一群の、少なくとも一般に放射状に延び た細長い通路手段から成り、該通路手段を上方に通過する流れが周方向の流れ成 分を持って流れ出る様に、それぞれの通路の少なくとも片側表面が傾斜している ことを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１項記載の装置。
13. １３．該通路手段が、輪状壁部に設けてあることを特徴とする請求項１２記載の 装置。
14. １４．各通路手段が、該壁部分を通って延びる隙間から成り、少なくとも一般的 に放射状に延びている、隙間の両側面が周方向に傾斜していることを特徴とする 請求項１３記載の装置。
15. １５．該輪状に並んだ一群の通路手段が、該輪状流体入り口手段の下に配置し、 該一群の通路を通る流れを本質的に室内の該第一区域に制限するために、該流れ 方向決定手段が、さらに、該輪状入り口手段の半径方向内側および外側の縁部ま たはその縁部の近くと、該一群の通路との間で上方に延びる、それぞれの流れ案 内手段を備えることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項記載の装置。
16. １６．該流れ案内手段の一つまたはそれぞれが、流体の流れを該一群の通路を通 る流れの中に向けるための隙間手段から成ることを特徴とする請求項１５記載の 装置。
17. １７．該流れ案内手段の一つまたはそれぞれが、該隙間手段を備えた周壁から成 ることを特徴とする請求項１６記載の装置。
18. １８．該隙間手段が、周方向に間隔を置いて配置した、個別の細長い隙間から成 ることを特徴とする請求項１６または１７記載の装置。
19. １９．該隙間のそれぞれが、そこを通過する流れが周方向の流れ成分を持って流 れ出る様に、少なくとも片側表面を傾斜させることを特徴とする請求項１８記載 の装置。
20. ２０．該細長い隙間が、上方に延びていることを特徴とする請求項１８または１ ９記載の装置。