(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸回りに回転し径方向内側に熱処理室を持つ筒状のレトルトを有し、該熱処理室で被処理物に熱処理を施すことにより、電池の正極材である電池材料を製造するロータリーキルンであって、
前記レトルトは、炭素材料からなり、
さらに、前記レトルトから前記電池材料を排出する排出部を有し、
該排出部のうち該電池材料が接触する材料接触部は、炭素材料製であることを特徴とするロータリーキルン。
【請求項２】
前記排出部は、前記レトルトのうち前記熱処理室を持つ部分の下流側部分を収容し、
さらに、該レトルトのうち該熱処理室を持つ部分を収容する加熱室を有し、該排出部に連なる加熱部と、
該レトルトの径方向外側における、該排出部の内部空間および該加熱室、および該レトルトの径方向内側における、該排出部の内部空間および該加熱室に径方向に対応する区間、に非酸化性ガスを供給するガス供給部と、
を有する請求項１に記載のロータリーキルン。
【請求項３】
さらに、前記レトルトの供給側端部を保持する供給側ホルダと、
該レトルトの排出側端部を保持する排出側ホルダと、
該供給側ホルダを回転させる供給側回転軸と、
該排出側ホルダを回転させる排出側回転軸と、
を有し、
該供給側回転軸および該排出側回転軸を回転させることにより、該レトルトを軸回りに回転させる請求項１または請求項２に記載のロータリーキルン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池材料を製造するのに用いるロータリーキルンに関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は、携帯電話やノートパソコンなどのモバイル機器の電源として、広く用いられている。また、二次電池は、環境保護的な観点から近年人気が高まっている、ハイブリッド自動車のモータ駆動用の電源としても、広く用いられている。
【０００３】
二次電池の正極活物質などとして用いられる電池材料は、従来、バッチ式キルンにより製造されていた。ところが、上述したように、近年、二次電池に対するニーズは著しく高まっている。そこで、バッチ式キルンよりも処理能力に優れる、連続式キルンが注目されている。連続式キルンの電池材料と接触する部分の材質には、一般的に、耐熱性、耐酸化性に優れる、ＳＵＳ（ステンレス鋼）が用いられる。
【０００４】
しかしながら、連続式キルンの電池材料と接触する部分の材質としてＳＵＳを用いると、ＳＵＳ中のＣｒ（クロム）、Ｆｅ（鉄）、Ｎｉ（ニッケル）などの金属粉が、電池材料に混入するおそれがある。この場合、電池材料の性能が低下してしまう。
【０００５】
そこで、特許文献１、２には、金属成分の混入を抑制可能な電池材料の製造方法が紹介されている。特許文献１の製造方法によると、まずロータリーキルンで電池材料を製造し、次いで製造後の電池材料を解砕し、それから解砕後の電池材料に磁力を加えている。すなわち、電池材料に磁力を加えることにより、電池材料からＦｅ粉、ＳＵＳ粉を除去している。また、特許文献２の電池材料の製造方法によると、ロータリーキルンのＳＵＳ製のレトルトの内周面に、Ａｌ（アルミニウム）メッキ処理を施している。メッキ処理により、レトルトの内周面には被膜が形成される。当該被膜により、ＳＵＳ製のレトルトから、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉが電池材料に混入するのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１１９０２７号公報
【特許文献２】特開２００３−２６７７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の製造方法によると、電池材料に磁力を加える工程が必要である。このため、生産能力が低下する。また、電池材料に磁力を加える設備が必要である。このため、設備コストが高くなる。
【０００８】
また、特許文献２の製造方法によると、レトルトの内周面に形成された被膜が剥離し、ＳＵＳ製の地肌が露出するおそれがある。この場合、レトルトから電池材料に、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉが混入してしまう。
【０００９】
本発明のロータリーキルンは、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、金属粉が電池材料に混入するのを抑制可能なロータリーキルンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記課題を解決するため、本発明のロータリーキルンは、軸回りに回転し径方向内側に熱処理室を持つ筒状のレトルトを有し、該熱処理室で被処理物に熱処理を施すことにより電池材料を製造するロータリーキルンであって、前記レトルトは、炭素材料製であることを特徴とする。
【００１１】
本発明のロータリーキルンは、電池材料製造用である。レトルトは炭素材料製である。このため、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。したがって、電池材料の性能が低下するのを抑制することができる。
【００１２】
また、金属粉の混入を避けるという観点からは、レトルトをセラミックス製にすることも考えられる。セラミックス製のレトルトを有するロータリーキルンと比較して、本発明のロータリーキルンは、レトルトの加工性、耐熱衝撃性に優れている。
【００１３】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、さらに、前記レトルトの径方向内側および径方向外側に非酸化性ガスを供給するガス供給部を有する構成とする方がよい。
【００１４】
レトルトの径方向内側には、被処理物に熱処理を施すための、熱処理室が配置されている。このため、熱処理に伴い、レトルトの温度は上昇する。レトルトの温度が上昇すると、炭素材料製であるレトルトが、酸化するおそれがある。
【００１５】
この点、本構成によると、ガス供給部が配置されている。ガス供給部は、レトルトの径方向内側および径方向外側に、非酸化性ガスを供給する。このため、レトルトの内周面および外周面が酸化するのを抑制することができる。
【００１６】
（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、さらに、前記レトルトから前記電池材料を排出する排出部を有し、該排出部のうち該電池材料が接触する材料接触部は、炭素材料製である構成とする方がよい。本構成によると、排出部のうち少なくとも材料接触部が炭素材料製である。このため、熱処理後の電池材料に、金属粉が混入するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、金属粉が電池材料に混入するのを抑制可能なロータリーキルンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態であるロータリーキルンの斜視図である。
【図２】同ロータリーキルンの透過前面図である。
【図３】同ロータリーキルンの左側部分の分解斜視図である。
【図４】同部分の左右方向断面図である。
【図５】図４の円Ｖ内の拡大図である。
【図６】同ロータリーキルンの右側部分の分解斜視図である。
【図７】同部分の左右方向断面図である。
【図８】図７の円ＶＩＩＩ内の拡大図である。
【図９】同ロータリーキルンの中央部分の斜視図である。
【図１０】同ロータリーキルンのレトルトの透過分解斜視図である。
【図１１】同ロータリーキルンの左側部分のレトルト交換時における透過前面図である。
【図１２】同ロータリーキルンの右側部分のレトルト交換時における透過前面図である。
【図１３】同ロータリーキルンの左側部分のスクリューフィーダー交換時における透過前面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
＜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、左側が供給側（上流側）、右側が排出側（下流側）に、それぞれ相当する。また、説明の便宜上、図１０以外の図においては、レトルト５の三枚のフィン５６を省略して示す。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透過前面図を示す。
【００２１】
図１、図２に示すように、本実施形態のロータリーキルン１は、供給部品台車２と、供給側支持台車３と、排出側支持台車４と、レトルト５と、排出シュート６と、供給側連結筒部７と、加熱部８と、架台９０と、駆動部９１と、を備えている。排出シュート６は、本発明の排出部に含まれる。
【００２２】
［架台９０］
架台９０は板状を呈している。架台９０は、工場の敷地に敷設されている。架台９０は、供給側線路部９００と、排出側線路部９０１と、製品抜出孔９０２と、を備えている。図２に示すように、製品抜出孔９０２は、架台９０に穿設されている。供給側線路部９００は、一対のレール９００ａを備えている。レール９００ａは、鋼製であって左右方向に延在している。レール９００ａの左右方向両端には、各々、ストッパ９００ｂが配置されている。排出側線路部９０１は、一対のレール９０１ａを備えている。レール９０１ａは、鋼製であって左右方向に延在している。レール９０１ａの左右方向両端には、各々、ストッパ９０１ｂが配置されている。
【００２３】
［駆動部９１］
図１に示すように、駆動部９１は、モータ９１０と、シャフト９１１と、供給側駆動スプロケット９１２と、排出側駆動スプロケット９１３と、を備えている。モータ９１０は、架台９０の上面に配置されている。シャフト９１１は、モータ９１０の回転軸に連結されている。供給側駆動スプロケット９１２は、シャフト９１１の左端に固定されている。排出側駆動スプロケット９１３は、シャフト９１１の右端に固定されている。
【００２４】
［供給部品台車２］
図３に、本実施形態のロータリーキルンの左側部分の分解斜視図を示す。図４に、同部分の左右方向断面図を示す。図３、図４に示すように、供給部品台車２は、下段部２０と、四つの車輪２１と、四本の連結ピラー２２と、中段部２３と、四本の連結ロッド２４と、上段部２５と、一対の軸受部２６と、スクリューフィーダー２７と、シール部２８と、供給ホッパー２９と、を備えている。シール部２８は、本発明のガス供給部に含まれる。
【００２５】
下段部２０は、鋼製であって長方形板状を呈している。下段部２０の右端には、連結板２００が配置されている。四つの車輪２１は、下段部２０の四隅付近に配置されている。四つの車輪２１は、一対のレール９００ａ上を、左右方向に転動可能である。つまり、供給部品台車２は、一対のレール９００ａに沿って、左右方向に移動可能である。
【００２６】
中段部２３は、鋼製であって長方形板状を呈している。中段部２３は、下段部２０の上方に配置されている。四本の連結ピラー２２は、各々、角柱状を呈している。四本の連結ピラー２２は、下段部２０と中段部２３との間に介装されている。
【００２７】
上段部２５は、鋼製であって長方形板状を呈している。上段部２５は、中段部２３の上方に配置されている。四本の連結ロッド２４は、各々、丸棒状を呈している。四本の連結ロッド２４は、中段部２３と上段部２５との間に介装されている。
【００２８】
一対の軸受部２６は、上段部２５の上面に配置されている。一対の軸受部２６は、所定間隔だけ離間して、左右方向に並んでいる。供給ホッパー２９は、鋼製であって、下方に向かって尖る円錐状を呈している。供給ホッパー２９は、上段部２５の上面に配置されている。供給ホッパー２９は、一対の軸受部２６の右側に配置されている。供給ホッパー２９には、被処理物Ａが貯留されている。
【００２９】
スクリューフィーダー２７は、スクリュー収容筒部２７０と、スクリュー２７１と、を備えている。スクリュー収容筒部２７０は、鋼製であって円筒状を呈している。スクリュー収容筒部２７０は、供給ホッパー２９の下端から右側に突設されている。スクリュー２７１は、スクリュー収容筒部２７０に収容されている。スクリュー２７１は、モータ（図略）の駆動力により、軸回りに回転する。スクリュー２７１の軸部２７１ａは、供給ホッパー２９の左壁を貫通している。軸部２７１ａの貫通端は、一対の軸受部２６により、軸回りに回転可能に支持されている。
【００３０】
シール部２８は、供給ホッパー２９の左壁と、スクリュー２７１の軸部２７１ａと、の間に介装されている。シール部２８は、軸部２７１ａの回動を許容しつつ、供給ホッパー２９の左壁と軸部２７１ａとの間の隙間を封止している。シール部２８の構成は、後述する供給側支持台車３のシール部３５の構成（図５参照）と同様である。シール部２８からは、矢印Ｙ１で示すように、窒素ガスが供給される。窒素ガスは、本発明の非酸化性ガスに含まれる。窒素ガスは、供給ホッパー２９内部、スクリュー収容筒部２７０内部に拡散する。
【００３１】
［供給側支持台車３］
供給側支持台車３は、下段部３０と、四つの車輪３１と、上段部３２と、四本の連結ロッド３３と、一対の軸受部３４と、シール部３５と、連結板３６と、供給側回転軸３７と、供給側ホルダ３８と、供給側ギア３９０と、供給側ピニオン３９１と、供給側スプロケット３９２と、を備えている。シール部３５は、本発明のガス供給部に含まれる。
【００３２】
下段部３０は、鋼製であって長方形板状を呈している。下段部３０の左端には、連結板３００が配置されている。連結板３００は、連結板２００と、ボルト−ナット機構を介して連結可能である。すなわち、供給側支持台車３と供給部品台車２とは、連結可能である。四つの車輪３１は、下段部３０の四隅付近に配置されている。四つの車輪３１は、一対のレール９００ａ上を、左右方向に転動可能である。つまり、供給側支持台車３は、一対のレール９００ａに沿って、左右方向に移動可能である。
【００３３】
上段部３２は、鋼製であって長方形板状を呈している。上段部３２は、下段部３０の上方に配置されている。四本の連結ロッド３３は、各々、丸棒状を呈している。四本の連結ロッド３３は、下段部３０と上段部３２との間に介装されている。
【００３４】
一対の軸受部３４は、上段部３２の上面に配置されている。一対の軸受部３４は、所定間隔だけ離間して、左右方向に並んでいる。連結板３６は、鋼製であって長方形板状を呈している。連結板３６は、上段部３２の右端に配置されている。連結板３６には、供給側回転軸挿入孔３６０が穿設されている。供給側回転軸３７は、鋼製であって円筒状を呈している。供給側回転軸３７は、一対の軸受部３４により、軸回りに回転可能に支持されている。供給側回転軸３７の右端は、供給側回転軸挿入孔３６０に挿入されている。
【００３５】
図５に、図４の円Ｖ内の拡大図を示す。図５に示すように、シール部３５は、供給側回転軸３７と、供給側回転軸挿入孔３６０と、の間に介装されている。シール部３５は、内環部３５０と、外環部３５１と、ガス配管３５２と、を備えている。外環部３５１は、ＳＵＳ３０４製であって左方に開口する有底円筒状（カップ状）を呈している。外環部３５１の右方底壁には、供給側回転軸３７が挿通されている。外環部３５１の側周壁は、供給側回転軸挿入孔３６０の内周面に固定されている。内環部３５０は、ＳＵＳ３０４製であってリング状を呈している。内環部３５０は、外環部３５１の左方開口を封止している。内環部３５０は、外環部３５１に固定されている。ガス配管３５２は、外環部３５１の側周壁を貫通している。ガス配管３５２からは、矢印Ｙ２で示すように、外環部３５１の径方向内側に、窒素ガスが供給される。窒素ガスは、矢印Ｙ３で示すように、後述する供給側連結筒部７内部に拡散する。
【００３６】
図３、図４に戻って、供給側ホルダ３８は、鋼製であって右方に開口する有底円筒状（カップ状）を呈している。供給側ホルダ３８は、連結板３６の右側に配置されている。供給側回転軸３７は、供給側ホルダ３８の径方向内側を貫通している。供給側ホルダ３８は、供給側回転軸３７の右端外周面に固定されている。
【００３７】
供給側ギア３９０は、鋼製であって円板状を呈している。供給側ギア３９０は、供給側回転軸３７の外周面に固定されている。供給側ギア３９０は、一対の軸受部３４の間に配置されている。供給側ピニオン３９１は、鋼製であって円板状を呈している。供給側ピニオン３９１は、供給側ギア３９０と噛合している。供給側スプロケット３９２は、鋼製であって円板状を呈している。供給側スプロケット３９２と供給側ピニオン３９１とは、同一のシャフトに固定されている。図１に一点鎖線で示すように、供給側スプロケット３９２と供給側駆動スプロケット９１２との間には、チェーン９１４が巻き架けられている。
【００３８】
［排出側支持台車４］
図６に、本実施形態のロータリーキルンの右側部分の分解斜視図を示す。図７に、同部分の左右方向断面図を示す。図６、図７に示すように、排出側支持台車４は、下段部４０と、四つの車輪４１と、上段部４２と、四本の連結ロッド４３と、一対の軸受部４４と、シール部４５と、連結板４６と、排出側回転軸４７と、排出側ホルダ４８と、排出側ギア４９０と、排出側ピニオン４９１と、排出側スプロケット４９２と、冷却管４９３と、を備えている。シール部４５は、本発明のガス供給部に含まれる。
【００３９】
下段部４０は、鋼製であって長方形板状を呈している。四つの車輪４１は、下段部４０の四隅付近に配置されている。四つの車輪４１は、一対のレール９０１ａ上を、左右方向に転動可能である。つまり、排出側支持台車４は、一対のレール９０１ａに沿って、左右方向に移動可能である。
【００４０】
上段部４２は、鋼製であって長方形板状を呈している。上段部４２は、下段部４０の上方に配置されている。四本の連結ロッド４３は、各々、丸棒状を呈している。四本の連結ロッド４３は、下段部４０と上段部４２との間に介装されている。
【００４１】
一対の軸受部４４は、上段部４２の上面に配置されている。一対の軸受部４４は、所定間隔だけ離間して、左右方向に並んでいる。連結板４６は、鋼製であって長方形板状を呈している。連結板４６は、上段部４２の左端に配置されている。連結板４６には、排出側回転軸挿入孔４６０が穿設されている。排出側回転軸４７は、鋼製であって円筒状を呈している。排出側回転軸４７は、一対の軸受部４４により、軸回りに回転可能に支持されている。排出側回転軸４７の左端は、排出側回転軸挿入孔４６０に挿入されている。
【００４２】
シール部４５は、排出側回転軸４７と、排出側回転軸挿入孔４６０と、の間に介装されている。シール部４５の構成は、前述した供給側支持台車３のシール部３５の構成（図５参照）と同様である。シール部４５からは、矢印Ｙ４で示すように、窒素ガスが供給される。窒素ガスは、後述する排出シュート６内部に拡散する。
【００４３】
排出側ホルダ４８は、鋼製であって左方に開口する有底円筒状（カップ状）を呈している。排出側ホルダ４８は、連結板４６の左側に配置されている。排出側ホルダ４８は、排出側回転軸４７の左端に固定されている。
【００４４】
排出側ギア４９０は、鋼製であって円板状を呈している。排出側ギア４９０は、排出側回転軸４７の外周面に固定されている。排出側ギア４９０は、一対の軸受部４４の間に配置されている。排出側ピニオン４９１は、鋼製であって円板状を呈している。排出側ピニオン４９１は、排出側ギア４９０と噛合している。排出側ギア４９０の肉厚Ｔ１は、排出側ピニオン４９１の肉厚Ｔ２よりも、大きい。このため、排出側ピニオン４９１に対して、排出側ギア４９０が左右方向にずれても、排出側ピニオン４９１と排出側ギア４９０とは噛合可能である。排出側スプロケット４９２は、鋼製であって円板状を呈している。排出側スプロケット４９２と排出側ピニオン４９１とは、同一のシャフトに固定されている。図１に一点鎖線で示すように、排出側スプロケット４９２と排出側駆動スプロケット９１３との間には、チェーン９１５が巻き架けられている。
【００４５】
図８に、図７の円ＶＩＩＩ内の拡大図を示す。なお、冷却管４９３は断面で示す。図８に示すように、冷却管４９３は、左端が封止された二重円筒状を呈している。すなわち、冷却管４９３は、内筒部４９３ａと外筒部４９３ｂとを備えている。冷却水Ｗは、図７に矢印Ｙ５で示すように、給水管４９４から内筒部４９３ａに供給される。冷却水Ｗは、内筒部４９３ａの径方向内側を左側に進行し、冷却管４９３の左端で折り返す。折り返した冷却水Ｗは、内筒部４９３ａから外筒部４９３ｂに流れ込む。流れ込んだ冷却水Ｗは、外筒部４９３ｂと内筒部４９３ａとの間の隙間を右側に進行し、図７に矢印Ｙ６で示すように、排水管４９５から外部に排出される。冷却水Ｗにより、排出側回転軸４７、一対の軸受部４４、排出側ギア４９０、シール部４５などを冷却することができる。
【００４６】
［加熱部８］
図９に、本実施形態のロータリーキルンの中央部分の斜視図を示す。なお、図９に示すのは開状態である。図９に示すように、加熱部８は、下分割部８０Ｄと、上分割部８０Ｕと、を備えている。
【００４７】
下分割部８０Ｄは、外殻８００Ｄと、断熱材８０１Ｄと、を備えている。外殻８００Ｄは、鋼製であって、上方に開口する直方体箱状を呈している。外殻８００Ｄは、一対の支持ブロック８１を介して、架台９０の上面に固定されている。断熱材８０１Ｄは、セラミックファイバーまたは断熱煉瓦製であって、外殻８００Ｄの内面に、所定の厚さで固定されている。
【００４８】
上分割部８０Ｕは、外殻８００Ｕと、断熱材８０１Ｕと、を備えている。上分割部８０Ｕの構成は、下分割部８０Ｄの構成と、同様である。上分割部８０Ｕと下分割部８０Ｄとは、ヒンジ部（図略）を介して、連結されている。上分割部８０Ｕは、下分割部８０Ｄに対して、開閉可能である。図９に示すように、開状態においては、上分割部８０Ｕは、下分割部８０Ｄの後方に並置されている。一方、図４、図７に示すように、閉状態においては、上分割部８０Ｕは、下分割部８０Ｄの上方に伏置されている。閉状態においては、断熱材８０１Ｄ、８０１Ｕに囲まれて、加熱室８２が区画されている。加熱室８２には、ヒータ（図略）が配置されている。また、図４、図９に示すように、閉状態において、加熱部８左側外部と加熱室８２との間には、供給側レトルト挿入孔８３が形成されている。並びに、図７、図９に示すように、加熱部８右側外部と加熱室８２との間には、排出側レトルト挿入孔８４が形成されている。
【００４９】
［レトルト５］
レトルト５は、カーボン製であって、円筒状を呈している。カーボンは、本発明の炭素材料に含まれる。レトルト５は、加熱部８を左右方向に貫通している。すなわち、レトルト５の左端は、供給側レトルト挿入孔８３から外部に突出している。また、レトルト５の右端は、排出側レトルト挿入孔８４から外部に突出している。レトルト５の胴部は、加熱室８２に収容されている。レトルト５は、左から右に向かって下降するように、若干傾斜している。
【００５０】
図１０に、本実施形態のロータリーキルンのレトルトの透過分解斜視図を示す。図１０に示すように、レトルト５は、供給側隔壁５０と、排出側隔壁５１と、熱処理室５２と、三つの排出孔５３と、五枚の供給側断熱板５４と、九枚の排出側断熱板５５と、三枚のフィン５６と、を備えている。
【００５１】
供給側隔壁５０は、円板状を呈している。供給側隔壁５０は、レトルト５の左端付近に配置されている。供給側隔壁５０には、供給側回転軸挿入孔５００が穿設されている。排出側隔壁５１は、円板状を呈している。排出側隔壁５１は、レトルト５の左端付近に配置されている。
【００５２】
熱処理室５２は、供給側隔壁５０と排出側隔壁５１との間に区画されている。図４、図７に示すように、熱処理室５２は、加熱室８２の径方向内側に配置されている。図１０に戻って、排出孔５３は、排出側隔壁５１の左側に配置されている。排出孔５３は、熱処理室５２に連通している。三つの排出孔５３は、レトルト５の周方向に１２０°ずつ離間して、配置されている。
【００５３】
供給側断熱板５４は、セラミックファイバーまたはセラミックボード製であって、円板状を呈している。供給側断熱板５４には、供給側回転軸挿入孔５４０が穿設されている。五枚の供給側断熱板５４は、積層された状態で、供給側隔壁５０の左側に、配置されている。排出側断熱板５５は、セラミックファイバーまたはセラミックボード製であって、円板状を呈している。九枚の排出側断熱板５５は、積層された状態で、排出側隔壁５１の右側に、配置されている。
【００５４】
フィン５６は、リブ状を呈している。フィン５６は、レトルト５の内周面に配置されている。フィン５６は、供給側隔壁５０と三つの排出孔５３との間に配置されている。三枚のフィン５６は、レトルト５の周方向に１２０°ずつ離間して、配置されている。
【００５５】
図４に示すように、レトルト５の左端は、供給側ホルダ３８に収容されている。レトルト５と供給側ホルダ３８とは、ボルトにより固定されている。レトルト５の供給側回転軸挿入孔５４０、５００には、左側から供給側回転軸３７が貫通している。供給側回転軸３７の貫通端開口は、熱処理室５２に連通している。
【００５６】
図７に示すように、レトルト５の右端は、排出側ホルダ４８に収容されている。レトルト５と排出側ホルダ４８とは、固定されていない。このため、レトルト５は、排出側ホルダ４８に対して、左右方向、周方向に移動可能である。
【００５７】
［供給側連結筒部７］
図９に示すように、供給側連結筒部７は、下分割部７０Ｄと、上分割部７０Ｕと、を備えている。下分割部７０Ｄは、鋼製であって上方に開口する半角筒状を呈している。下分割部７０Ｄは、加熱部８の下分割部８０Ｄの左端に配置されている。下分割部７０Ｄの左端には、フランジ分割部７００Ｄが配置されている。
【００５８】
上分割部７０Ｕは、鋼製であって、開状態において、上方に開口する半角筒状を呈している。上分割部７０Ｕは、加熱部８の上分割部８０Ｕの左端に配置されている。上分割部７０Ｕの左端には、フランジ分割部７００Ｕが配置されている。開状態における、上分割部７０Ｕの下壁からは、ガス配管７０１Ｕが突設されている。ガス配管７０１Ｕは、本発明のガス供給部に含まれる。
【００５９】
上分割部７０Ｕは、下分割部７０Ｄに対して、開閉可能である。図９に示すように、開状態においては、上分割部７０Ｕは、下分割部７０Ｄの後方に並置されている。一方、図４に示すように、閉状態においては、上分割部７０Ｕは、下分割部７０Ｄの上方に伏置されている。閉状態においては、フランジ分割部７００Ｄ、７００Ｕが合体することにより、供給側ホルダ挿入孔７１が形成される。フランジ分割部７００Ｄ、７００Ｕは、供給側支持台車３の連結板３６に、ボルト−ナット機構を介して連結されている。閉状態においては、供給側連結筒部７の内部に、レトルト５の左端が収容されている。また、ガス配管７０１Ｕからは、矢印Ｙ７で示すように、供給側連結筒部７の内側に、窒素ガスが供給される。窒素ガスは、供給側レトルト挿入孔８３を介して、加熱室８２内部に拡散する。
【００６０】
［排出シュート６］
図９に示すように、排出シュート６は、下分割部６０Ｄと、上分割部６０Ｕと、を備えている。下分割部６０Ｄは、鋼製であって下方に尖る角錐状を呈している。下分割部６０Ｄは、加熱部８の下分割部８０Ｄの右端に配置されている。下分割部６０Ｄの右端には、フランジ分割部６００Ｄが配置されている。図７に示すように、下分割部６０Ｄの下端は、製品抜出孔９０２に収容されている。下分割部６０Ｄのテーパ部分の内面には、カーボン製の保護板６０１Ｄが配置されている。下分割部６０Ｄのテーパ部分は、本発明の材料接触部に含まれる。
【００６１】
図９に戻って、上分割部６０Ｕは、鋼製であって、開状態において、上方に開口する半角筒状を呈している。上分割部６０Ｕは、加熱部８の上分割部８０Ｕの右端に配置されている。上分割部６０Ｕの右端には、フランジ分割部６００Ｕが配置されている。
【００６２】
上分割部６０Ｕは、下分割部６０Ｄに対して、開閉可能である。図９に示すように、開状態においては、上分割部６０Ｕは、下分割部６０Ｄの後方に並置されている。一方、図７に示すように、閉状態においては、上分割部６０Ｕは、下分割部６０Ｄの上方に伏置されている。閉状態においては、フランジ分割部６００Ｄ、６００Ｕが合体することにより、排出側ホルダ挿入孔６１が形成される。フランジ分割部６００Ｄ、６００Ｕは、排出側支持台車４の連結板４６に、ボルト−ナット機構を介して連結されている。閉状態においては、排出シュート６の内部に、レトルト５の右端が収容されている。
【００６３】
＜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、図１に示すように、モータ９１０を駆動する。モータ９１０の駆動力は、シャフト９１１→供給側駆動スプロケット９１２→チェーン９１４→供給側スプロケット３９２→供給側ピニオン３９１を介して、供給側ギア３９０に伝達される。並びに、モータ９１０の駆動力は、シャフト９１１→排出側駆動スプロケット９１３→チェーン９１５→排出側スプロケット４９２→排出側ピニオン４９１を介して、排出側ギア４９０に伝達される。図２に示すように、供給側ギア３９０は、供給側回転軸３７に固定されている。また、供給側回転軸３７には、供給側ホルダ３８が固定されている。また、供給側ホルダ３８には、レトルト５の左端が収容されている。このため、供給側ギア３９０が回転すると、レトルト５が回転する。また、図２に示すように、排出側ギア４９０は、排出側回転軸４７に固定されている。また、排出側回転軸４７には、排出側ホルダ４８が固定されている。このため、排出側ギア４９０が回転すると、排出側ホルダ４８が回転する。このように、供給側ギア３９０によりレトルト５を、排出側ギア４９０により排出側ホルダ４８を、それぞれ軸回りに回転させる。
【００６４】
次いで、図４に示すように、スクリューフィーダー２７を駆動する。そして、被処理物Ａを、供給ホッパー２９から熱処理室５２まで搬送する。続いて、図１０に示すように、回転するレトルト５の内部において、三枚のフィン５６で撹拌しながら、被処理物Ａを右側に移動させる。熱処理室５２は、加熱室８２により、所定の温度パターンで加熱されている。このため、熱処理室５２を通過させることにより、被処理物Ａに所定の熱処理を施すことができる。
【００６５】
それから、図７に示すように、熱処理後の電池材料Ｂを、回転するレトルト５の排出孔５３から払い出す。払い出された電池材料Ｂは、排出シュート６内部を、保護板６０１Ｄに衝突しながら滑り落ちる。滑り落ちた電池材料Ｂは、排出シュート６下方に配置された製品収容部（図略）に収容される。このようにして、被処理物Ａに熱処理を施すことにより、電池材料Ｂを製造する。
【００６６】
なお、図４に示すように、電池材料Ｂを製造する際、シール部２８（矢印Ｙ１）から、レトルト５の径方向内側に、窒素ガスが供給される。また、シール部３５（矢印Ｙ２）から、レトルト５の径方向外側に、窒素ガスが供給される。また、ガス配管７０１Ｕ（矢印Ｙ７）から、レトルト５の径方向外側に、窒素ガスが供給される。また、図７に示すように、シール部４５（矢印Ｙ４）から、レトルト５の径方向外側に、窒素ガスが供給される。このように、電池材料Ｂ製造時においては、レトルト５の径方向内側および径方向外側に、窒素ガスが供給されている。また、図８に示すように、電池材料Ｂを製造する際、排出側回転軸４７は、冷却管４９３により冷却されている。
【００６７】
＜レトルト交換時の動き＞
次に、本実施形態のロータリーキルンのレトルト交換時の動きについて説明する。図１１に、本実施形態のロータリーキルンの左側部分のレトルト交換時における透過前面図を示す。図１２に、本実施形態のロータリーキルンの右側部分のレトルト交換時における透過前面図を示す。
【００６８】
まず、図４に示すように、ボルトからナットを外すことにより、供給側支持台車３の連結板３６と、フランジ分割部７００Ｕ、７００Ｄと、の連結を解除する。また、図７に示すように、ボルトからナットを外すことにより、排出側支持台車４の連結板４６と、フランジ分割部６００Ｕ、６００Ｄと、の連結を解除する。また、図１１に示すように、ボルトを外すことにより、レトルト５の左端と供給側ホルダ３８との連結を解除する。
【００６９】
次いで、一対のレール９００ａに沿って、供給部品台車２と供給側支持台車３とを、左側に移動させる。そして、供給側回転軸３７および供給側ホルダ３８を、供給側連結筒部７から抜き出す。並びに、一対のレール９０１ａに沿って、排出側支持台車４を右側に移動させる。そして、排出側回転軸４７および排出側ホルダ４８を、排出シュート６から抜き出す。
【００７０】
続いて、図９に示すように、供給側連結筒部７、加熱部８、排出シュート６を、閉状態から開状態に切り替える。開状態に切り替えることにより、レトルト５が露出する。それから、ジャッキやウインチやクレーンなどにより、レトルト５を撤去する。
【００７１】
その後、新しいレトルト５を加熱部８に装着し、供給側連結筒部７、加熱部８、排出シュート６を、開状態から閉状態に切り替え、供給部品台車２、供給側支持台車３、排出側支持台車４を復動させる。そして、各ボルト、ナットを締結する。このようにして、レトルト５の交換を行う。
【００７２】
＜スクリューフィーダー交換時の動き＞
次に、本実施形態のロータリーキルンのスクリューフィーダー交換時の動きについて説明する。図１３に、本実施形態のロータリーキルンの左側部分のスクリューフィーダー交換時における透過前面図を示す。
【００７３】
まず、図４に示すように、ボルトからナットを外すことにより、供給部品台車２の連結板２００と、供給側支持台車３の連結板３００と、の連結を解除する。次いで、一対のレール９００ａに沿って、供給部品台車２を左側に移動させる。そして、スクリューフィーダー２７を、供給側回転軸３７から抜き出す。続いて、スクリューフィーダー２７を撤去する。その後、新しいスクリューフィーダー２７を供給部品台車２に装着し、供給部品台車２を復動させる。そして、ボルト、ナットを締結する。このようにして、スクリューフィーダー２７の交換を行う。
【００７４】
＜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。本実施形態のロータリーキルン１のレトルト５は、カーボン製である。このため、電池材料Ｂに悪影響を及ぼす金属粉が、電池材料Ｂに混入するのを抑制することができる。したがって、電池材料Ｂの性能が低下するのを抑制することができる。また、カーボン製のレトルト５は、加工性に優れている。このため、図１０に示すように、供給側隔壁５０、排出側隔壁５１、排出孔５３、フィン５６などの部材を、簡単にレトルト５に配置することができる。これらの部材は、カーボンブロックを削りだしたり、あるいはボルトなどで後付けすることにより、レトルト５に配置することができる。また、カーボン製のレトルト５は、耐熱衝撃性に優れている。
【００７５】
また、レトルト５の径方向内側には、熱処理室５２が配置されている。このため、熱処理に伴い、レトルト５の温度は上昇する。レトルト５の温度が上昇すると、カーボン製のレトルト５が酸化するおそれがある。
【００７６】
この点、本実施形態のロータリーキルン１によると、図４のシール部２８（矢印Ｙ１）、図５のシール部３５（矢印Ｙ２）、図４のガス配管７０１Ｕ（矢印Ｙ７）、図７のシール部４５（矢印Ｙ４）から、各々、窒素ガスが供給される。このため、レトルト５の内周面および外周面が酸化するのを抑制することができる。
【００７７】
また、本実施形態のロータリーキルン１によると、図７に示すように、排出シュート６にカーボン製の保護板６０１Ｄが配置されている。このため、鋼製の下分割部６０Ｄから電池材料Ｂに、金属粉が混入するのを抑制することができる。
【００７８】
また、本実施形態のロータリーキルン１によると、加熱部８の熱などで、レトルト５の軸方向（左右方向）全長が伸縮する場合であっても、対応することができる。すなわち、図５にシール部３５を援用して示すように、シール部４５の内環部３５０と外環部３５１とは、軸方向に摺動代を確保している。また、図７に示すように、一対の軸受部４４はドライメタルタイプの軸受部であり、排出側回転軸４７を軸方向に摺動可能に支持している。また、図６に示すように、排出側ギア４９０の肉厚Ｔ１は、排出側ピニオン４９１の肉厚Ｔ２よりも、大きく設定されている。このため、排出側ピニオン４９１に対して、排出側ギア４９０が左右方向にずれても、排出側ピニオン４９１と排出側ギア４９０とは噛合可能である。このように、本実施形態のロータリーキルン１は、レトルト５の軸方向全長の伸縮に対応することができる。
【００７９】
また、本実施形態のロータリーキルン１によると、図１に示すように、単一のモータ９１０により、供給側ギア３９０、排出側ギア４９０が駆動されている。このため、供給側ギア３９０の回転速度と排出側ギア４９０の回転速度とが一致しやすい。したがって、排出側ホルダ４８とレトルト５とが相対的に摺動しにくい。言い換えると、レトルト５が摩耗しにくい。
【００８０】
また、本実施形態のロータリーキルン１によると、図４に示すように、供給側ホルダ３８はレトルト５にボルト締結されている。一方、図７に示すように、排出側ホルダ４８はレトルト５に固定されていない。このため、仮に供給側ギア３９０の回転速度と排出側ギア４９０の回転速度とが異なる場合であっても、レトルト５に捻り力が加わりにくい。
【００８１】
また、本実施形態のロータリーキルン１によると、レトルト５ではなく、供給側回転軸３７および排出側回転軸４７が、回転駆動されている。このため、レトルト５に直接ギアを配置する必要がない。したがって、レトルト５の加工が容易である。また、レトルト５の径に応じて供給側ホルダ３８の径、排出側ホルダ４８の径を変更することにより、あらゆる径のレトルト５を装着することができる。このため、レトルト５の径に対する汎用性が高い。
【００８２】
また、本実施形態のロータリーキルン１によると、レトルト５の点検、交換が容易である。すなわち、図１１に示すように供給部品台車２および供給側支持台車３を移動させ、図１２に示すように排出側支持台車４を移動させ、図９に示すように、供給側連結筒部７と加熱部８と排出シュート６とを閉状態から開状態に切り替えるだけで、簡単にレトルト５の点検、交換を行うことができる。
【００８３】
また、本実施形態のロータリーキルン１によると、スクリューフィーダー２７の点検、交換が容易である。すなわち、図１３に示すように供給部品台車２を移動させるだけで、簡単にスクリューフィーダー２７の点検、交換を行うことができる。
【００８４】
また、レトルト５が金属製の外層とカーボン製の内層とを有する二層筒状である場合、一般的に、内層は外層にボルトなどにより止着されている。ここで、内層と外層との間には、微小な隙間、つまり空気層が介在しやすい。このため、外層から内層に熱が伝わりにくい。これに対して、本実施形態のロータリーキルン１のレトルト５は、カーボンからなる一体物である。このため、外面から内面に熱が伝わりやすい。このように、レトルト５は、熱伝導性に優れている。
【００８５】
＜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。
【００８６】
例えば、ロータリーキルン１のタイプは特に限定しない。供給側の部材や排出側の部材が不動のロータリーキルンに、本発明を用いてもよい。また、非酸化性ガスの種類は特に限定しない。不活性ガス（ヘリウム、アルゴンなど）、還元性ガス（一酸化炭素ガスなど）を用いてもよい。また、レトルト５は、カーボンブロックに切削加工を施して作製してもよい。また、レトルト５は、カーボン織布を巻回することにより作製してもよい。また、レトルト５は、押出成形、ＣＩＰ（Ｃｏｌｄ  Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ  Ｐｒｅｓｓ）成形などの成形方法により作製してもよい。
【００８７】
また、被処理物Ａとしては、例えば、リン酸鉄リチウムイオン電池の正極材であるＬｉＦｅＰＯ４や、負極材であるカーボン粉末などを用いることができる。この場合、レトルト５のカーボンが正極材に混入しても、金属粉が混入する場合と比較して、正極材に与える影響は小さくなる。また、レトルト５のカーボンが負極材に混入しても、負極材自体がカーボンであるため、負極材に与える影響は小さくなる。
【符号の説明】
【００８８】
１：ロータリーキルン、２：供給部品台車、３：供給側支持台車、４：排出側支持台車、５：レトルト、６：排出シュート（排出部）、７：供給側連結筒部、８：加熱部。
２０：下段部、２１：車輪、２２：連結ピラー、２３：中段部、２４：連結ロッド、２５：上段部、２６：軸受部、２７：スクリューフィーダー、２８：シール部（ガス供給部）、２９：供給ホッパー、３０：下段部、３１：車輪、３２：上段部、３３：連結ロッド、３４：軸受部、３５：シール部（ガス供給部）、３６：連結板、３７：供給側回転軸、３８：供給側ホルダ、４０：下段部、４１：車輪、４２：上段部、４３：連結ロッド、４４：軸受部、４５：シール部（ガス供給部）、４６：連結板、４７：排出側回転軸、４８：排出側ホルダ、５０：供給側隔壁、５１：排出側隔壁、５２：熱処理室、５３：排出孔、５４：供給側断熱板、５５：排出側断熱板、５６：フィン、６０Ｄ：下分割部、６０Ｕ：上分割部、６１：排出側ホルダ挿入孔、７０Ｄ：下分割部、７０Ｕ：上分割部、７１：供給側ホルダ挿入孔、８０Ｄ：下分割部、８０Ｕ：上分割部、８１：支持ブロック、８２：加熱室、８３：供給側レトルト挿入孔、８４：排出側レトルト挿入孔、９０：架台、９１：駆動部。
２００：連結板、２７０：スクリュー収容筒部、２７１：スクリュー、２７１ａ：軸部、３００：連結板、３５０：内環部、３５１：外環部、３５２：ガス配管、３６０：供給側回転軸挿入孔、３９０：供給側ギア、３９１：供給側ピニオン、３９２：供給側スプロケット、４６０：排出側回転軸挿入孔、４９０：排出側ギア、４９１：排出側ピニオン、４９２：排出側スプロケット、４９３：冷却管、４９３ａ：内筒部、４９３ｂ：外筒部、４９４：給水管、４９５：排水管、５００：供給側回転軸挿入孔、５４０：供給側回転軸挿入孔、６００Ｄ：フランジ分割部、６００Ｕ：フランジ分割部、６０１Ｄ：保護板、７００Ｄ：フランジ分割部、７００Ｕ：フランジ分割部、７０１Ｕ：ガス配管（ガス供給部）、８００Ｄ：外殻、８００Ｕ：外殻、８０１Ｄ：断熱材、８０１Ｕ：断熱材、９００：供給側線路部、９００ａ：レール、９００ｂ：ストッパ、９０１：排出側線路部、９０１ａ：レール、９０１ｂ：ストッパ、９０２：製品抜出孔、９１０：モータ、９１１：シャフト、９１２：供給側駆動スプロケット、９１３：排出側駆動スプロケット、９１４：チェーン、９１５：チェーン。
Ａ：被処理物、Ｂ：電池材料、Ｔ１：肉厚、Ｔ２：肉厚、Ｗ：冷却水、Ｙ１〜Ｙ７：矢印。
【図１】
0005592624.tif 000002
【図２】
0005592624.tif 000003
【図３】
0005592624.tif 000004
【図４】
0005592624.tif 000005
【図５】
0005592624.tif 000006
【図６】
0005592624.tif 000007
【図７】
0005592624.tif 000008
【図８】
0005592624.tif 000009
【図９】
0005592624.tif 000010
【図１０】
0005592624.tif 000011
【図１１】
0005592624.tif 000012
【図１２】
0005592624.tif 000013
【図１３】
0005592624.tif 000014