JPH10259994A - 回転型熱処理装置及び回転型熱処理装置における温度制御方法 - Google Patents

回転型熱処理装置及び回転型熱処理装置における温度制御方法

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JPH10259994A
JPH10259994A JP9064268A JP6426897A JPH10259994A JP H10259994 A JPH10259994 A JP H10259994A JP 9064268 A JP9064268 A JP 9064268A JP 6426897 A JP6426897 A JP 6426897A JP H10259994 A JPH10259994 A JP H10259994A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転型焼成装置において被焼成物質を連続的
かつ安定的に焼成する際に、容器内部における物質の温
度を長期にわたって安定した状態で検出する。 【解決手段】精密な温度制御を行うために容器６内をス
クリュウ18で温度制御領域〜に分ける。容器内壁に
並行して取り付けられ、内部に熱電対を収納する耐熱性
保護管20は、それぞれ温度検出を行おう領域に先端部が
到達している。保護管20の各先端部は各領域へ到達した
後に横方向へ折り曲げられ、熱電対の温度検出部位は内
壁から必要距離離れた位置に設定される。保護管20から
導出した熱電対の導線部分25は耐熱性被服に覆われ、ス
リップリングとブラシからなる集電部30を介して外部に
電気信号を送る。熱電対による温度測定位置の変動は確
実に防止され、容器内壁と接触して熱電対が破損するこ
ともない。長期にわたって連続的に安定した焼成を確実
に行なえる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は被処理物を熱処理す
るための回転型熱処理装置とその温度制御方法に関す
る。本発明における熱処理とは、例えば物質の乾燥や焼
成等の処理を意味する。従って、本発明は、例えば被乾
燥物質や被焼成物質を連続的かつ安定的に乾燥又は焼成
するために有用である。
【０００２】
【従来の技術】水分等を含んだ被乾燥物質や被焼成物質
を連続的に乾燥又は焼成するため、従来、ドライヤーや
カルサイナー等と称される各種タイプの乾燥装置、焼成
装置が用いられていた。これらの装置は、回転又はスイ
ングする横置型の円筒状又は多角筒形状容器からなる連
続式回転型の装置である。円筒状又は多角筒形状容器の
内部には、被乾燥物質や被焼成物質の乾燥温度や焼成温
度を測定するための熱電対が設けられていた。具体的に
は、容器両端の回転中心部もしくはテイル中心部には、
容器内の乾燥・焼成が行われる領域まで到達する長さの
鋼材が固定されており、この鋼材から熱電対が懸垂さ
れ、温度測定位置にある物質に覆われるようになってい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した熱電対を懸垂
するための長い鋼材は、容器内の乾燥領域や焼成領域に
おいて高温雰囲気に曝されるため、長期にわたる運転中
に熱劣化によって徐々に強度が低下してたわみが生じる
ことがあった。その結果、熱電対の位置がずれることに
よって目的とする部位において被測定物質の温度を測定
することが不可能になり、さらに熱電対の先端部分が直
接容器の内壁に連続的に接触して熱電対が破損する原因
となっている。
【０００４】上述した熱電対懸垂用鋼材のたわみを防止
するために、懸垂用鋼材よりも一回り大きな円筒に懸垂
用鋼材を通し、容器の内部の異なる方向から張り出した
数本の支持鋼材によってその支持用円筒を容器の回転中
心部に恒久的に位置させる仕組みを、容器の内部に必要
数だけ設置する方法も試みられている。
【０００５】しかしながらこの方法では、熱電対懸垂用
鋼材と支持用円筒の双方が高温雰囲気に曝され、かつ回
転する支持用円筒と懸垂用鋼材が接触して摩耗するた
め、やはり長期にわたる安定的な温度検出は不可能であ
った。
【０００６】本発明は上記問題を解決するためになされ
たものであり、本発明の目的は、容器内部にある被処理
物の温度を長期にわたって安定した状態で検出でき、ま
た容器の内壁との直接接触に起因した熱電対の破損を防
止することができ、これによって被処理物を長期にわた
って連続的かつ安定的に熱処理することができる回転型
熱処理装置及び同装置における温度制御方法を提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された回
転型熱処理装置は、実質的に横向きとされた中心軸の周
りを回転しながら内部の被処理物を熱処理する容器と、
前記容器の内周面に取り付けられた保護管と、前記保護
管の内部に収納された熱電対と、前記熱電対に生じた電
気信号を前記容器の外に導出する集電部とを有してい
る。
【０００８】請求項２に記載された回転型熱処理装置
は、請求項１記載の回転型熱処理装置において、前記保
護管は前記容器の長手方向に沿って取り付けられ、前記
熱電対の温度検出部位を露出する前記保護管の先端部は
前記容器の内周面から所定の距離を保つように折り曲げ
られたことを特徴としている。
【０００９】請求項３に記載された回転型熱処理装置
は、請求項１記載の回転型熱処理装置において、前記保
護管の後端部から導出されて前記集電部に至る前記熱電
対の導線部分に耐熱被覆が施されていることを特徴とし
ている。
【００１０】請求項４に記載された回転型熱処理装置
は、請求項１記載の回転型熱処理装置において、前記集
電部が、前記熱電対の導線部分に接続されて前記容器と
ともに回転する回転部材と、前記回転部材に接触して電
気信号を取り出す接触部材とを有していることを特徴と
している。
【００１１】請求項５に記載された回転型熱処理装置
は、請求項１記載の回転型熱処理装置において、前記容
器の内周面に設けられて前記容器の内部を複数の温度制
御領域に分ける隔壁を有し、前記隔壁によって分けられ
た前記温度制御領域ごとに前記熱電対が設けられたこと
を特徴としている。
【００１２】請求項６に記載された回転型熱処理装置
は、請求項５記載の回転型熱処理装置において、前記隔
壁が、前記容器の回転に伴って前記被処理物を搬送する
スクリュウであることを特徴としている。
【００１３】請求項７に記載された回転型熱処理装置に
おける温度制御方法は、実質的に横向きとされた中心軸
の周りを回転しながら内部の被処理物を熱処理する容器
を備えた回転型熱処理装置における温度制御方法であっ
て、前記容器の内部を複数の温度制御領域に分け、前記
容器の内周面に取り付けられた複数の熱電対によって各
温度制御領域の温度を測定し、前記容器内の温度を制御
することを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例を図１
〜図６を参照して説明する。本例の回転型熱処理装置１
（以下、熱処理装置１と略称する。）は、例えば触媒等
の被処理物に乾燥・焼成等の熱処理を施すために使用さ
れる。
【００１５】図１は本発明の熱処理装置１の縱断面図の
右半分、図２は本発明の熱処理装置１の縱断面図の左半
分である。この熱処理装置１は、架台２と、架台２上に
固設された燃焼炉３と、固定部分に固設された原料供給
部４及び原料排出部５と、原料供給部４及び原料排出部
５の間に設けられて回転する円筒状の容器６等から構成
される。
【００１６】架台２には、図示しないモータと、これに
より駆動される容器６を受ける為の少なくとも２対のロ
ーラ７が設置されている。容器６はこれらローラ７の上
に回動可能に載置されており、図示しないモータが回転
駆動することによって容器６は回動する。
【００１７】図１及び図２に示すように、前記容器６は
両端が開口している円筒体である。前記容器６は燃焼炉
３を貫通しており、両端の各一部分を除いた部分が燃焼
炉３内に位置して加熱されるようになっている。容器６
と燃焼炉３は摺動部８でシールされているので、燃焼炉
３内の燃焼ガスが容器６との摺動部分から外に漏れるこ
とはない。
【００１８】図１に示すように、前記容器６の右端部は
原料供給部４に回動可能に支持されている。容器６と原
料供給部４は、摺動部９で摺動可能に接している。容器
６と原料供給部４は摺動部９でシールされているので、
この部分から容器６内のガスが外に漏れることはない。
原料供給部４の右端面には原料の投入部１０が形成され
ており、原料を容器６内に投入できるようになってい
る。原料供給部４の上部には排気筒１１が設けられてい
る。
【００１９】図２に示すように、前記容器６の左端部は
原料排出部５に回動可能に支持されている。容器６と原
料排出部５は、摺動部１２で摺動可能に接している。容
器６と原料排出部５は摺動部１２でシールされているの
で、この部分から容器６内のガスが外に漏れることはな
い。原料排出部５の下部には熱処理された被処理物を排
出するための排出口１３が形成されている。原料排出部
５の上部には排気筒１４が設けられている。
【００２０】図１及び図２に示すように、前記容器６内
の内壁には、スクリュウ１８が軸方向に適宜間隔をおい
て複数箇所に取り付けられている。このスクリュウ１８
は、容器６内に投入された被処理物の移動量を調整する
とともに、容器６の内部を複数の温度制御領域に分ける
隔壁として機能する。
【００２１】容器６の内部には熱電対が設けられてい
る。熱電対は、前記スクリュウ１８で区画された容器６
内の温度制御領域と同数だけ設けられており、それぞれ
各先端の温度検出部位を各温度制御領域に臨ませて各領
域の温度を測定するようになっている。
【００２２】各熱電対は耐熱性保護管２０（以下保護管
２０と略称する。）の内部に収納されており、容器６内
の被処理物質や高温雰囲気から保護されている。図３に
示すように、複数本の保護管２０が容器６の長手方向に
平行に容器６の内周面に並設されている。保護管２０の
先端部には、前記熱電対の温度検出部位が露出してい
る。図３に示すように、この先端部は前記容器６の内周
面から所定の距離を保つように折り曲げられている。従
って、各熱電対は、各温度制御領域において容器６の内
周面から所定の距離だけ離れた位置で温度を測定するこ
とができる。
【００２３】本例では、６か所に設けたスクリュウ１８
によって容器６内に６つの温度制御領域〜を設定
し、それぞれ保護管２０に収納された６本の熱電対によ
って各温度制御領域〜の温度をそれぞれ精密に測定
し、その検出結果に応じて各領域〜の温度制御を行
っている。
【００２４】図４に示すように、原料排出部５に最も近
い温度制御領域において、容器６の内周面には隔壁２
１が固定されている。隔壁２１の中心部には、中空管２
２が固定されている。中空管２２は、軸受け２３とシー
ル２４を介して原料排出部５を気密且つ回転可能に貫通
して外部に突出している。中空管２２は円滑に回転で
き、容器６の内部で発生するガスが中空管２２の摺動部
分で外部に漏洩することはない。
【００２５】保護管２０の後端部は、前記隔壁２１に沿
って略直角に折れ曲がり、容器６の回転中心部の近傍に
延設されている。この保護管２０の開口した後端部から
は、耐熱性被覆に覆われた熱電対の導線部分２５が導出
されている。熱電対からの電気信号は、集電部３０によ
って検出される。本例の集電部３０は、熱電対の導線部
分２５に接続されて容器６とともに回転する回転部材と
してのスリップリング３１と、スリップリング３１に接
触して電気信号を取り出す接触部材としてのブラシ３２
とを有している。まず、導線部分２５は、隔壁２１の中
心部に固定された中空管内部２２内を通り、中空管内部
２２の先端に固定されたスリップリング３１に接続され
ている。６本の熱電対から導かれた６本の導線部分２５
は、共通の１個のスリップリング３１に収束され、それ
ぞれ異なる接触部に接続されている。そして６本のブラ
シ３２が、前記スリップリング３１の各接触部に接触し
ている。従って、回転する容器６内に設けられた６本の
熱電対に発生した信号は、スリップリング３１まで誘導
され、ブラシ３２によって検出される。容器６の外に取
り出された電気信号によって容器６内の各温度制御領域
〜の温度が検知され、この検知結果に基づいて容器
６内の温度の制御が行われる。
【００２６】以上の構成における作用を説明する。モー
タを駆動して容器６を所定の速度で回転させ、燃焼炉３
を始動させる。これにより容器６内を必要な温度に加熱
する。原料供給部４の投入部１０から容器６内に規定量
の被処理物を投入していく。投入された被処理物はかき
回されながら熱処理（乾燥又は焼成等）され、スクリュ
ウ１８で原料排出部５に送られていく。
【００２７】本例によれば、熱電対の大部分は保護管２
０に保護されており、保護管２０の後端部から導出され
た導線部分２５も耐熱性被覆によって覆われている。こ
のため、容器６内の高温雰囲気や被処理物に接すること
によって熱電対が損傷を受けるおそれは少ない。また、
熱電対は容器６の内周面に固定された保護管２０に収納
されており、保護管２０の先端部を曲折することにより
熱電対の温度検出部位を内周面から所定の位置に設定し
ている。このため、各温度制御領域における温度測定位
置は長期間にわたって安定している。これらのことか
ら、容器６の内部の各温度制御領域にある被処理物の温
度を長期にわたって安定した状態で検出することがで
き、精密な温度制御を行うことができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、従来用いられていた熱
電対懸垂用鋼材や中間支持用円筒を用いることなく、保
護管の先端部分から耐磨耗性、熱伝導性、耐腐食性にす
ぐれた材質で保護した熱電対の先端部分のみを露出さ
せ、熱電対の導線部分を覆った保護管を円筒形容器内に
直接取り付ける構造にしたので、容器内部における被測
定物質の温度検出を長期間にわたって安定的に行なえる
ようになった。
【００２９】即ち、容器の内部における熱処理温度を正
確に制御するためには、必要とされる位置における被処
理物の温度検出が必要である一方で、被処理物中の意図
した深さ方向の位置に長期にわたって安定的に熱電対先
端部分を位置させておかなければならない。本発明は、
熱電対の位置の変動を確実に防止し、同時に容器内壁と
の直接接触に起因した熱電対の破損を防止することがで
きる。このため、長期にわたって連続的に安定した熱処
理を確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転型熱処理装置の縱断面図の右半分
である。
【図２】本発明の回転型熱処理装置の縱断面図の左半分
である。
【図３】本発明の回転型熱処理装置において容器内の保
護管の設置状況を示した模式的な断面図である。
【図４】本発明の回転型熱処理装置における保護管の後
端部及び集電部の近傍を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 回転型熱処理装置 ６ 容器 １８ 隔壁としてのスクリュウ ２０ 耐熱性保護管 ２５ 導線部分 ３０ 集電部 ３１ 回転部材としてのスリップリング ３２ 接触部材としてのブラシ 〜 温度制御領域
フロントページの続き (72)発明者 近藤 ▲あきら▼ 東京都港区虎ノ門五丁目１番４号 オリエ ントキャタリスト株式会社内 (72)発明者 滝沢 健 富山県富山市犬島一丁目１番13号 日本罐 機工業株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 実質的に横向きとされた中心軸の周りを
    回転しながら内部の被処理物を熱処理する容器と、前記
    容器の内周面に取り付けられた保護管と、前記保護管の
    内部に収納された熱電対と、前記熱電対に生じた電気信
    号を前記容器の外に導出する集電部とを有する回転型熱
    処理装置。
  2. 【請求項２】 前記保護管は前記容器の長手方向に沿っ
    て取り付けられ、前記熱電対の温度検出部位が露出する
    前記保護管の先端部は前記容器の内周面から所定の距離
    を保つように折り曲げられている請求項１記載の回転型
    熱処理装置。
  3. 【請求項３】 前記保護管の後端部から導出されて前記
    集電部に至る前記熱電対の導線部分に、耐熱被覆が施さ
    れた請求項１記載の回転型熱処理装置。
  4. 【請求項４】 前記集電部が、前記熱電対の導線部分に
    接続されて前記容器とともに回転する回転部材と、前記
    回転部材に接触して電気信号を取り出す接触部材とを有
    する請求項１記載の回転型熱処理装置。
  5. 【請求項５】 前記容器の内周面に設けられて前記容器
    の内部を複数の温度制御領域に分ける隔壁を有し、前記
    隔壁によって分けられた前記温度制御領域ごとに前記熱
    電対が設けられた請求項１記載の回転型熱処理装置。
  6. 【請求項６】 前記隔壁が、前記容器の回転に伴って前
    記被処理物を搬送するスクリュウである請求項５記載の
    回転型熱処理装置。
  7. 【請求項７】 実質的に横向きとされた中心軸の周りを
    回転しながら内部の被処理物を熱処理する容器を備えた
    回転型熱処理装置における温度制御方法において、前記
    容器の内部を複数の温度制御領域に分け、前記容器の内
    周面に取り付けられた複数の熱電対によって各温度制御
    領域の温度を測定し、前記容器内の温度を制御する回転
    型熱処理装置における温度制御方法。
JP06426897A 1997-03-18 1997-03-18 回転型熱処理装置及び回転型熱処理装置における温度制御方法 Expired - Lifetime JP3328541B2 (ja)

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JP06426897A JP3328541B2 (ja) 1997-03-18 1997-03-18 回転型熱処理装置及び回転型熱処理装置における温度制御方法
US09/134,816 US6061925A (en) 1997-03-18 1998-08-17 Rotary type heat treatment device, and temperature control method for the device

Applications Claiming Priority (2)

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JP06426897A JP3328541B2 (ja) 1997-03-18 1997-03-18 回転型熱処理装置及び回転型熱処理装置における温度制御方法
US09/134,816 US6061925A (en) 1997-03-18 1998-08-17 Rotary type heat treatment device, and temperature control method for the device

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JP3328541B2 JP3328541B2 (ja) 2002-09-24

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