(57)【要約】【課題】内筒の加熱区間と非加熱区間との境界付近の温度勾配が大きくなりにくい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、加熱装置２と、外側加熱区間３０と外側非加熱区間３１ｆ、３１ｒとを有する金属製の外筒３と、外筒３の径方向内側に配置され内側加熱区間４０と内側非加熱区間４１ｆ、４１ｒとを有し内部を被処理物Ｗが軸方向に移動するセラミックス製の内筒４と、外側加熱区間３０と内側加熱区間４０との間に介在する加熱隙間５０と、外側非加熱区間３１ｆ、３１ｒと内側非加熱区間４１ｆ、４１ｒとの間に介在する非加熱隙間５１ｆ、５１ｒと、を備える。加熱部２０の熱が、加熱隙間５０から非加熱隙間５１ｆ、５１ｒに移動し、内側非加熱区間４１ｆ、４１ｒが加熱されることにより、内側加熱区間４０と内側非加熱区間４１ｆ、４１ｒとの境界付近の温度勾配が大きくなるのを抑制する。【選択図】図２
2011145004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部を有する加熱装置と、
軸回りに回転可能に略水平に配置され、該加熱部に収容される外側加熱区間と、該加熱部に収容されない外側非加熱区間と、を有する金属製の外筒と、
該外筒に同期して軸回りに回転可能に、該外筒の径方向内側に同軸的に配置され、該加熱部に収容される内側加熱区間と、該加熱部に収容されない内側非加熱区間と、を有し、内部を被処理物が軸方向に移動するセラミックス製の内筒と、
該外側加熱区間と該内側加熱区間との間に介在する加熱隙間と、
該外側非加熱区間と該内側非加熱区間との間に介在し、該加熱隙間に連通する非加熱隙間と、
を備え、該加熱部の熱が該加熱隙間から該非加熱隙間に移動し、該内側非加熱区間が加熱されることにより、該内側加熱区間と該内側非加熱区間との境界付近の温度勾配が大きくなるのを抑制するロータリーキルン。
【請求項２】
前記加熱隙間および前記非加熱隙間の径方向幅は、１ｍｍ以上である請求項１に記載のロータリーキルン。
【請求項３】
さらに、前記内筒と前記外筒との間の軸方向の熱膨張差を許容し、前記非加熱隙間を外部から封止する隙間封止部を有する請求項１または請求項２に記載のロータリーキルン。
【請求項４】
前記外側加熱区間は、前記加熱部と前記加熱隙間とを連通する伝熱孔を有する請求項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。
【請求項５】
前記外側加熱区間の外周面の面積を１００％として、前記伝熱孔の開口面積は１０％以上である請求項４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、被処理物を周方向に揺動させながら軸方向に搬送するロータリーキルンに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内筒と外筒と不定形断熱材とを備えるロータリーキルンが開示されている。内筒はセラミックス製である。外筒は金属製である。内筒と外筒とは、同軸的に配置されている。不定形断熱材は、内筒と外筒との間の隙間に充填されている。被処理物は、内筒の内部を軸方向に移動する。
【０００３】
内筒および外筒は、各々、加熱区間と非加熱区間とを備えている。加熱区間は、加熱部に収容されている。非加熱区間は、加熱部に収容されていない。外筒の加熱区間、不定形断熱材、内筒の加熱区間を経由して移動する加熱部からの熱により、内筒内部の被処理物は、移動しながら加熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３０５４号公報
【特許文献２】特開平３−７９９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、セラミックス製の内筒は、金属製の内筒と比較して、熱伝導性が低い。このため、高温の加熱区間と低温の非加熱区間との境界付近では、温度勾配（軸方向単位長さあたりの温度変化の割合）が大きくなりやすい。したがって、当該温度勾配により、加熱区間と非加熱区間との境界付近に、大きな熱応力が発生しやすい。併せて、セラミックス製の内筒は、金属製の内筒と比較して、一般的に靭性が低い。よって、内筒に不具合が発生するおそれがある。
【０００６】
この点、特許文献１のロータリーキルンによると、同文献の［００２０］に記載されているように、内筒が外筒により支持されている。このため、温度勾配により内筒に多少のクラックが発生しても、不具合が生じにくい。
【０００７】
特許文献２には、内筒と外筒と隙間とを備えるロータリーキルンが開示されている。内筒および外筒は、セラミックス製である。内筒と外筒とは、同軸的に配置されている。内筒と外筒との間の隙間には、不活性ガスが封入されている。
【０００８】
内筒および外筒は、各々、加熱区間と非加熱区間とを備えている。加熱区間は、加熱部に収容されている。非加熱区間は、加熱部に収容されていない。外筒の加熱区間、不活性ガス、内筒の加熱区間を経由して移動する加熱部からの熱により、内筒内部の被処理物は、移動しながら加熱される。
【０００９】
しかしながら、特許文献２に記載のロータリーキルンによると、内筒のみならず外筒もセラミックス製である。このため、内筒のみならず外筒についても、加熱区間と非加熱区間との間の温度差を考慮する必要がある。また、セラミックス製の外筒は、金属製の外筒と比較して、熱伝導性が低い。このため、加熱部の熱が被処理物に伝わりにくい。
【００１０】
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。本発明のロータリーキルンは、加熱部の熱が被処理物に伝わりやすく、内筒の加熱区間と非加熱区間との境界付近の温度勾配が大きくなりにくい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】
【００１１】
（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、加熱部を有する加熱装置と、軸回りに回転可能に略水平に配置され、該加熱部に収容される外側加熱区間と、該加熱部に収容されない外側非加熱区間と、を有する金属製の外筒と、該外筒に同期して軸回りに回転可能に、該外筒の径方向内側に同軸的に配置され、該加熱部に収容される内側加熱区間と、該加熱部に収容されない内側非加熱区間と、を有し、内部を被処理物が軸方向に移動するセラミックス製の内筒と、該外側加熱区間と該内側加熱区間との間に介在する加熱隙間と、該外側非加熱区間と該内側非加熱区間との間に介在し、該加熱隙間に連通する非加熱隙間と、を備え、該加熱部の熱が該加熱隙間から該非加熱隙間に移動し、該内側非加熱区間が加熱されることにより、該内側加熱区間と該内側非加熱区間との境界付近の温度勾配が大きくなるのを抑制することを特徴とする（請求項１に対応）。
【００１２】
本発明のロータリーキルンは、加熱装置と外筒と内筒と加熱隙間と非加熱隙間とを備えている。外筒は、外側加熱区間と外側非加熱区間とを備えている。内筒は、内側加熱区間と内側非加熱区間とを備えている。
【００１３】
加熱部と内側加熱区間つまり被処理物との間には、径方向外側から径方向内側に向かって、加熱部→外筒の外側加熱区間→加熱隙間→内筒の内側加熱区間という伝熱経路（以下、適宜「第一伝熱経路」と称す。）が確保されている。第一伝熱経路を経由する熱により、内側加熱区間の内部の被処理物は、移動しながら加熱される。ここで、金属製の外筒は、セラミックス製の外筒と比較して、熱伝導性が高い。このため、加熱部の熱が被処理物に伝わりやすい。また、熱伝導性が高いため、外側加熱区間と外側非加熱区間との境界付近で、温度勾配（軸方向単位長さあたりの温度変化の割合）が大きくなりにくい。したがって、当該温度勾配により、外側加熱区間と外側非加熱区間との境界付近に、大きな熱応力が発生しにくい。併せて、金属製の外筒は、セラミックス製の外筒と比較して、一般的に靭性が高い。よって、外筒に不具合が発生しにくい。
【００１４】
また、外筒と内筒との間には、加熱隙間と非加熱隙間とが確保されている。上述したように、加熱隙間は、第一伝熱経路の一部を構成している。このため、加熱部からの熱により、加熱隙間は加熱される。非加熱隙間は加熱隙間に連通している。このため、加熱隙間の熱は、非加熱隙間に移動する。移動した熱により、非加熱隙間は加熱される。非加熱隙間の径方向内側には、内筒の内側非加熱区間が配置されている。このため、非加熱隙間の熱により、内側非加熱区間は加熱される。このように、加熱部と内側非加熱区間との間には、加熱部→外筒の外側加熱区間→加熱隙間→非加熱隙間→内筒の内側非加熱区間という伝熱経路（以下、適宜「第二伝熱経路」と称す。）が確保されている。第二伝熱経路を経由する熱により、内側非加熱区間は加熱される。
【００１５】
本発明のロータリーキルンによると、第一伝熱経路により内側加熱区間を加熱できるのみならず、第二伝熱経路により内側非加熱区間を加熱することができる。このため、内側加熱区間と内側非加熱区間との境界付近の温度勾配が大きくなるのを抑制することができる。
【００１６】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記加熱隙間および前記非加熱隙間の径方向幅は、１ｍｍ以上である構成とする方がよい（請求項２に対応）。加熱隙間および非加熱隙間の径方向幅を１ｍｍ以上としたのは、１ｍｍ未満の場合、加熱隙間から非加熱隙間に、熱が移動しにくいからである。特に、熱媒体となる流体が、加熱隙間から非加熱隙間に、流れにくくなるからである。
【００１７】
（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、さらに、前記内筒と前記外筒との間の軸方向の熱膨張差を許容し、前記非加熱隙間を外部から封止する隙間封止部を有する構成とする方がよい（請求項３に対応）。
【００１８】
金属製の外筒は、セラミックス製の内筒よりも、線膨張係数が大きい。このため、外筒は内筒よりも熱膨張しやすい。したがって、外筒の方が内筒よりも、軸方向変形量が大きくなる。変形量の差が大きいと、非加熱隙間を外部から封止しにくい。この点、本構成によると、隙間封止部が配置されている。このため、内筒と外筒との間の軸方向変形量の相違を許容しながら、非加熱隙間を外部から封止することができる。
【００１９】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記外側加熱区間は、前記加熱部と前記加熱隙間とを連通する伝熱孔を有する構成とする方がよい（請求項４に対応）。
【００２０】
本構成によると、熱媒体となる流体が、伝熱孔を介して、加熱部から加熱隙間に流動する。このため、熱伝達により、熱を移動させることができる。また、加熱部の熱源の表面から、輻射熱が、伝熱孔を介して、加熱部から内側加熱区間に放出される。このため、熱放射により、熱を移動させることができる。このように、本構成によると、加熱部の熱が、内側加熱区間（つまり被処理物）および内側非加熱区間に、移動しやすくなる。
【００２１】
（５）好ましくは、上記（４）の構成において、前記外側加熱区間の外周面の面積を１００％として、前記伝熱孔の開口面積は１０％以上である構成とする方がよい（請求項５に対応）。伝熱孔の開口面積を１０％以上としたのは、１０％未満の場合、上述した熱伝達、熱放射による伝熱効果が、充分に得られないからである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、加熱部の熱が被処理物に伝わりやすく、内筒の加熱区間と非加熱区間との境界付近の温度勾配が大きくなりにくい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】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態の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軸方向断面図である。
【図３】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。
【図４】同ロータリーキルンの前端部分の斜視図である。
【図５】同ロータリーキルンの連結部の分解斜視図である。
【図６】同ロータリーキルンの前面図である。
【図７】同ロータリーキルンの前方のタイヤの分解斜視図である。
【図８】同ロータリーキルンの後端部分の斜視図である。
【図９】図２の枠ＩＸ内の拡大断面図である。
【図１０】（ａ）は図２の枠Ｘ内の拡大図である。（ｂ）は（ａ）に示す部分の内筒の距離−温度関係の模式図である。
【図１１】温度測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
＜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。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軸方向断面図を示す。図３に、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９以外の図においては、説明の便宜上、外筒３と内筒４との間の隙間を強調して示す。
【００２６】
図１〜図３に示すように、本実施形態のロータリーキルン１は、加熱装置２と、外筒３と、内筒４と、加熱隙間５０と、一対の非加熱隙間５１ｆ、５１ｒと、隙間封止部６と、一対のタイヤ８ｆ、８ｒと、連結部９と、一対のローラ７０ｆと、一対のローラ７０ｒと、を備えている。
【００２７】
［ローラ７０ｆ、７０ｒ］
一対のローラ７０ｆは、架台（図略）に配置されている。一対のローラ７０ｆは、左右方向に並んで配置されている。ローラ７０ｆは、軸周りに回転可能である。ローラ７０ｆの前後方向両端には、フランジ７００ｆが配置されている。一対のローラ７０ｒは、所定間隔だけ離間して、一対のローラ７０ｆの後方に配置されている。一対のローラ７０ｒは、左右方向に並んで配置されている。ローラ７０ｒは、軸周りに回転可能である。
【００２８】
［内筒４］
内筒４は、アルミナ製であって、前後方向に延在する円筒状を呈している。内筒４は、略水平（前方から後方に向かって緩やかに下降している）に配置されている。被処理物Ｗは、前方から後方に向かって、内筒４の内部を搬送される。
【００２９】
内筒４は、内側加熱区間４０と、前後一対の内側非加熱区間４１ｆ、４１ｒと、を備えている。内側非加熱区間４１ｆは、内側加熱区間４０の前方に配置されている。内側非加熱区間４１ｒは、内側加熱区間４０の後方に配置されている。
【００３０】
［外筒３］
外筒３は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）製であって、前後方向に延在する円筒状を呈している。外筒３は、略水平（前方から後方に向かって緩やかに下降している）に配置されている。外筒３は、内筒４の径方向外側に配置されている。外筒３は、内筒４と同軸的に配置されている。内筒４の前後方向両端は、外筒３から前後方向に突出している。
【００３１】
外筒３は、外側加熱区間３０と、前後一対の外側非加熱区間３１ｆ、３１ｒと、多数の伝熱孔３２と、前後一対のフランジ３３ｆ、３３ｒと、スプロケット（図略）と、を備えている。外側非加熱区間３１ｆは、外側加熱区間３０の前方に配置されている。外側非加熱区間３１ｒは、外側加熱区間３０の後方に配置されている。多数の伝熱孔３２は、外側加熱区間３０に、全周的に配置されている。外側加熱区間３０の外周面の面積を１００％とした場合、多数の伝熱孔３２の総開口面積は、１１％を占めている。フランジ３３ｆは、外筒３の前端に配置されている。フランジ３３ｆの前面には、周方向に１２０°ずつ離間して、外端取付孔３３０ｆ（後述する図５参照）が穿設されている。フランジ３３ｒは、外筒３の後端に配置されている。スプロケットは、フランジ３３ｒの前方に配置されている。スプロケットは外筒３の外周面に周設されている。スプロケットを介して、モータ（図略）から外筒３に、軸周り回転方向の駆動力が伝達される。
【００３２】
［加熱装置２］
加熱装置２は、加熱室２０と、多数のヒータ２１ｕ、２１ｄと、外壁２２と、断熱壁２３と、を備えている。加熱室２０は、本発明の加熱部に含まれる。加熱室２０には、外筒３の外側加熱区間３０と、内筒４の内側加熱区間４０と、が収容されている。外壁２２は、ＳＵＳ製であって、直方体箱状を呈している。断熱壁２３は、多数の耐火煉瓦が組み合わされて形成されている。断熱壁２３は、外壁２２の内面に固定されている。加熱室２０は、断熱壁２３の内部に区画されている。多数のヒータ２１ｕは、加熱室２０における、外筒３の上方に配置されている。多数のヒータ２１ｕは、前後方向に並んでいる。多数のヒータ２１ｄは、加熱室２０における、外筒３の下方に配置されている。多数のヒータ２１ｄは、前後方向に並んでいる。
【００３３】
［連結部９］
図４に、本実施形態のロータリーキルンの前端部分の斜視図を示す。図５に、同ロータリーキルンの連結部の分解斜視図を示す。図６に、同ロータリーキルンの前面図を示す。なお、図５においては、内筒４を透過して示す。また、図６においては、内筒４にハッチングを施す。図４〜図６に示すように、連結部９は、内筒４の外周面と、外筒３のフランジ３３ｆと、を連結している。
【００３４】
連結部９は、三つの保持具９０と、三つの連結部材９１と、三つのリンクアーム９２と、六つのリンクピン９３と、を備えている。保持具９０は、鋼製であって、周方向に略１２０°に亘って延在する、部分円弧状を呈している。三つの保持具９０は、後述する三つの連結部材９１を介して、環状に連なっている。三つの保持具９０は、内筒４の外周面を周方向に略１２０°ずつ覆っている。三つの保持具９０は、フランジ３３ｆの前方に配置されている。図６に細線で示すように、内筒４に取り付けられる前の自然状態の保持具９０の内周面の曲率は、内筒４の外周面の設計曲率よりも、大きく設定されている。このため、保持具９０は、広げられた状態で（曲率を小さくされた状態で）、内筒４の外周面に取り付けられている。保持具９０の内周面は、内筒４の外周面に線接触している。すなわち、三つの保持具９０は、内筒４に、略１２０°ずつ離間した三箇所で、線接触している。保持具９０の周方向略中央には、内端取付部９００が配置されている。内端取付部９００には、内端取付孔９００ａが穿設されている。保持具９０の周方向両端は、径方向外側に折り曲げられている。一対の当該屈曲部分には、各々、連結部９０１が形成されている。
【００３５】
リンクアーム９２は、鋼製であって、細板状を呈している。リンクアーム９２は、フランジ３３ｆと保持具９０とを、径方向に連結している。リンクアーム９２は、合計三つ配置されている。リンクアーム９２は、外端孔９２０と内端孔９２１とを備えている。外端孔９２０は、リンクアーム９２の外端に穿設されている。外端孔９２０と、フランジ３３ｆの外端取付孔３３０ｆと、は前後方向に並んでいる。リンクピン９３は、これら外端孔９２０と外端取付孔３３０ｆとに挿入されている。このため、リンクアーム９２は、リンクピン９３を中心に、揺動可能である。内端孔９２１は、リンクアーム９２の内端に穿設されている。内端孔９２１と、保持具９０の内端取付孔９００ａと、は前後方向に並んでいる。リンクピン９３は、これら内端孔９２１と内端取付孔９００ａとに挿入されている。このため、保持具９０は、リンクピン９３を中心に、揺動可能である。
【００３６】
連結部材９１は、周方向に隣接する保持具９０同士を連結している。連結部材９１は、ボルト９１０と、ナット９１１と、コイルスプリング９１２と、を備えている。ボルト９１０は、隣り合う一対の連結部９０１を、図６における時計回り方向に、貫通している。ナット９１１は、ボルト９１０の貫通端に螺着されている。コイルスプリング９１２は、ナット９１１と連結部９０１との間に介装されている。ボルト９１０とナット９１１とを締結することにより、コイルスプリング９１２には、伸張方向の付勢力が蓄積されている。すなわち、コイルスプリング９１２の付勢力は、周方向に隣り合う一対の連結部９０１を互いに近づける方向に、作用している。
【００３７】
［タイヤ８ｆ、８ｒ］
図７に、本実施形態のロータリーキルンの前方のタイヤの分解斜視図を示す。なお、外筒３を透過して示す。図７に示すように、タイヤ８ｆは、内輪８０ｆと、三つのリンクアーム８２ｆと、外輪８３ｆと、六つのリンクピン８４ｆと、を備えている。外輪８３ｆは、鋼製であって円弧状を呈している。図４に示すように、外輪８３ｆは、左右一対のローラ７０ｆ上に、転動可能に載置されている。また、外輪８３ｆは、前後一対のフランジ７００ｆ間に介在している。図７に戻って、外輪８３ｆには、周方向に１２０°ずつ離間して、外端取付孔８３０ｆが穿設されている。
【００３８】
内輪８０ｆは、鋼製であって円弧状を呈している。内輪８０ｆは、外輪８３ｆの径方向内側に配置されている。内輪８０ｆは、外筒３の外周面を全周的に覆っている。内輪８０ｆには、周方向に１２０°ずつ離間して、内端取付部８００ｆが配置されている。内端取付部８００ｆには、内端取付孔８００ｆａが穿設されている。
【００３９】
リンクアーム８２ｆは、鋼製であって、細板状を呈している。リンクアーム８２ｆは、内輪８０ｆと外輪８３ｆとを、径方向に連結している。リンクアーム８２ｆは、合計三つ配置されている。リンクアーム８２ｆは、外端孔８２０ｆと内端孔８２１ｆとを備えている。外端孔８２０ｆは、リンクアーム８２ｆの外端に穿設されている。外端孔８２０ｆと、外輪８３ｆの外端取付孔８３０ｆと、は前後方向に並んでいる。リンクピン８４ｆは、これら外端孔８２０ｆと外端取付孔８３０ｆとに挿入されている。このため、リンクアーム８２ｆは、リンクピン８４ｆを中心に、揺動可能である。内端孔８２１ｆは、リンクアーム８２ｆの内端に穿設されている。内端孔８２１ｆと、内輪８０ｆの内端取付孔８００ｆａと、は前後方向に並んでいる。リンクピン８４ｆは、これら内端孔８２１ｆと内端取付孔８００ｆａとに挿入されている。
【００４０】
タイヤ８ｒの構成は、タイヤ８ｆの構成と同様である。タイヤ８ｒの配置は、タイヤ８ｆの配置と前後対称である。したがって、ここでは説明を割愛する。
【００４１】
［隙間封止部６］
図８に、本実施形態のロータリーキルンの後端部分の斜視図を示す。図９に、図２の枠ＩＸ内の拡大断面図を示す。図８、図９に示すように、隙間封止部６は、段付フランジ６０とシールリング６１とを備えている。段付フランジ６０は、鋼製であって、基部６００と突出部６０１とを備えている。基部６００は円環状を呈している。基部６００は、外筒３のフランジ３３ｒに、ボルトおよびナットにより、固定されている。突出部６０１は円環状を呈している。突出部６０１は、基部６００の内周面から後方に突出して、形成されている。
【００４２】
シールリング６１は、耐熱性グランドパッキンであって、円環状を呈している。シールリング６１は、フランジ３３ｒの後面と、突出部６０１の前面と、の間に介装されている。シールリング６１は、内筒４の外周面に弾接している。このため、非加熱隙間５１ｒは、外部から隔離されている。また、内筒４の外周面は、シールリング６１に対して、相対的に前後方向に摺動可能である。このため、内筒４は、外筒３に対して、相対的に前後方向に変位可能である。
【００４３】
このように、内筒４と外筒３とは、前端部分の連結部９および後端部分の隙間封止部６により、軸方向（前後方向）に変位可能に、かつ同期して軸周りに回転可能に、連結されている。
【００４４】
［加熱隙間５０、非加熱隙間５１ｆ、５１ｒ］
図２に示すように、加熱隙間５０は、内筒４の内側加熱区間４０と、外筒３の外側加熱区間３０と、の間に介在している。非加熱隙間５１ｆは、内筒４の内側非加熱区間４１ｆと、外筒３の外側非加熱区間３１ｆと、の間に介在している。非加熱隙間５１ｒは、内筒４の内側非加熱区間４１ｒと、外筒３の外側非加熱区間３１ｒと、の間に介在している。これら非加熱隙間５１ｆと加熱隙間５０と非加熱隙間５１ｒとは、前後方向に連通している。加熱隙間５０、非加熱隙間５１ｆ、５１ｒの径方向幅は、共に２．５ｍｍである。
【００４５】
＜ロータリーキルンの動き＞
次に、本実施形態のロータリーキルン１の動きについて説明する。前述したように、外筒３には、スプロケットを介して、モータから、回転方向の駆動力が伝達される。当該駆動力は、図２に示すように、連結部９および隙間封止部６を介して、内筒４に伝達される。このため、外筒３および内筒４は、一対のローラ７０ｆおよび一対のローラ７０ｒ上を、同期して軸周りに回転する。
【００４６】
被処理物Ｗは、内筒４の内部を、径方向に揺動しながら（内筒４が回転しているため）、前方から後方に向かって移動する。内筒４の内側加熱区間４０は、加熱室２０に収容されている。このため、被処理物Ｗは、内側加熱区間４０を通過する際、ヒータ２１ｕ、２１ｄにより加熱される。具体的には、図３に示すように、ヒータ２１ｕ、２１ｄにより加熱された加熱室２０の空気が、伝熱孔３２を介して、加熱隙間５０に流れ込む。また、ヒータ２１ｕ、２１ｄの表面から、輻射熱が、伝熱孔３２を介して直接的に内側加熱区間４０に放出される。このような熱の移動により、内筒４内部の被処理物Ｗは加熱される。
【００４７】
図１０（ａ）に、図２の枠Ｘ内の拡大図を示す。図１０（ｂ）に、図１０（ａ）に示す部分の内筒の距離−温度関係の模式図を示す。なお、図１０（ｂ）においては、説明の便宜上、温度勾配を直線で示す。
【００４８】
図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、内筒４の内側加熱区間４０と内側非加熱区間４１ｒとの境界付近には、温度勾配が存在する。すなわち、加熱室２０から遠ざかるにつれ、徐々に内筒４の温度は低下する。
【００４９】
仮に、加熱隙間５０と非加熱隙間５１ｒとが隔離されている場合、あるいは加熱隙間５０、非加熱隙間５１ｒそのものが存在しない場合、内筒４の内側加熱区間４０と内側非加熱区間４１ｒとの境界付近の温度勾配は、直線Ｌ２のように大きくなる。これに対して、加熱隙間５０と非加熱隙間５１ｒとが連通している場合、図１０（ａ）に矢印で示すように、加熱隙間５０から非加熱隙間５１ｒに、空気が流動することができる。このため、内筒４の内側加熱区間４０と内側非加熱区間４１ｒとの境界付近の温度勾配は、直線Ｌ１のように小さくなる。
【００５０】
＜作用効果＞
次に、本実施形態のロータリーキルン１の作用効果について説明する。図３に示すように、加熱室２０と内側加熱区間４０つまり被処理物Ｗとの間には、径方向外側から径方向内側に向かって、加熱室２０→外側加熱区間３０→加熱隙間５０→内側加熱区間４０という第一伝熱経路が確保されている。第一伝熱経路を経由する熱により、被処理物Ｗは、移動しながら加熱される。ここで、金属製の外筒３は、セラミックス製の外筒と比較して、熱伝導性が高い。このため、加熱室２０の熱が被処理物Ｗに伝わりやすい。また、熱伝導性が高いため、図２に示すように、外側加熱区間３０と外側非加熱区間３１ｆ、３１ｒとの境界付近で、温度勾配が大きくなりにくい。したがって、当該温度勾配により、外側加熱区間３０と外側非加熱区間３１ｆ、３１ｒとの境界付近に、大きな熱応力が発生しにくい。併せて、金属製の外筒３は、セラミックス製の外筒と比較して、一般的に靭性が高い。よって、外筒３に不具合が発生しにくい。
【００５１】
また、外筒３と内筒４との間には、加熱隙間５０と非加熱隙間５１ｆ、５１ｒとが確保されている。上述したように、加熱隙間５０は、第一伝熱経路の一部を構成している。このため、加熱室２０からの熱により、加熱隙間５０は加熱される。非加熱隙間５１ｆ、５１ｒは加熱隙間５０に連通している。このため、加熱隙間５０の熱は、非加熱隙間５１ｆ、５１ｒに移動する。移動した熱により、非加熱隙間５１ｆ、５１ｒは加熱される。非加熱隙間５１ｆ、５１ｒの径方向内側には、内筒４の内側非加熱区間４１ｆ、４１ｒが配置されている。このため、非加熱隙間５１ｆ、５１ｒの熱により、内側非加熱区間４１ｆ、４１ｒは加熱される。このように、加熱室２０と内側非加熱区間４１ｆ、４１ｒとの間には、加熱室２０→外筒３の外側加熱区間３０→加熱隙間５０→非加熱隙間５１ｆ、５１ｒ→内筒４の内側非加熱区間４１ｆ、４１ｒという第二伝熱経路が確保されている。第二伝熱経路を経由する熱により、内側非加熱区間４１ｆ、４１ｒは加熱される。
【００５２】
本実施形態のロータリーキルン１によると、第一伝熱経路により内側加熱区間４０を加熱できるのみならず、第二伝熱経路により内側非加熱区間４１ｆ、４１ｒを加熱することができる。このため、図１０（ｂ）に示すように、内側加熱区間４０と内側非加熱区間４１ｆ、４１ｒとの境界付近の温度勾配を小さくすることができる。
【００５３】
また、図２に示すように、加熱隙間５０、非加熱隙間５１ｆ、５１ｒの径方向幅は、共に２．５ｍｍである。すなわち、１ｍｍ以上である。このため、熱媒体となる空気が、加熱隙間５０から非加熱隙間５１ｆ、５１ｒに、流動しやすい。
【００５４】
また、図９に示すように、内筒４および外筒３の後端部分には、隙間封止部６が配置されている。このため、内筒４がアルミナ製、外筒３がＳＵＳ製であるにもかかわらず、両部材間の線膨張係数の差による軸方向変形量の相違を、許容することができる。並びに、非加熱隙間５１ｒを外部から封止することができる。また、シールリング６１の弾接力により、両部材間の線膨張係数の差による径方向変形量の相違を、許容することができる。すなわち、非加熱隙間５１ｒの径方向幅が変化しても、非加熱隙間５１ｒを外部から封止することができる。
【００５５】
また、図３に示すように、外筒３には、多数の伝熱孔３２が穿設されている。このため、空気が、伝熱孔３２を介して、加熱室２０から加熱隙間５０に流動する。したがって、熱伝達により、熱を移動させることができる。また、輻射熱が、伝熱孔３２を介して、ヒータ２１ｕ、２１ｄの表面から内側加熱区間４０に放出される。このため、熱放射により、熱を移動させることができる。このように、本実施形態のロータリーキルン１によると、加熱室２０の熱が、内側加熱区間４０（つまり被処理物Ｗ）および図２に示す内側非加熱区間４１ｆ、４１ｒに、移動しやすくなる。また、多数の伝熱孔３２を介して空気が流動するため、内側加熱区間４０の温度がばらつくのを抑制することができる。このため、被処理物Ｗを均一に加熱しやすくなる。
【００５６】
また、外側加熱区間３０の外周面の面積を１００％とした場合、多数の伝熱孔３２の総開口面積は、１１％を占めている。総開口面積が１０％以上であるため、上記熱伝達、熱放射による伝熱効果を、充分に得ることができる。
【００５７】
また、図６に示すように、内筒４および外筒３の前端部分には、連結部９が配置されている。このため、内筒４がアルミナ製、外筒３がＳＵＳ製であるにもかかわらず、両部材間の線膨張係数の差による径方向変形量の相違を、許容することができる。すなわち、非加熱隙間５１ｆの径方向幅が変化しても、内筒４と外筒３とを連結し続けることができる。
【００５８】
また、図２に示すように、ローラ７０ｆにはフランジ７００ｆが配置されている一方、ローラ７０ｒにはフランジが配置されていない。このため、熱膨張による外筒３の軸方向の変形を許容することができる。また、図７に示すように、タイヤ８ｆの内輪８０ｆと外輪８３ｆとの間には、隙間が区画されている。このため、熱膨張による内輪８０ｆおよび外筒３の径方向の変形を許容することができる。
【００５９】
＜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。
【００６０】
伝熱孔３２の形状、配置、数、開口面積は特に限定しない。ヒータ２１ｕ、２１ｄの配置、被処理物Ｗの種類などに応じて、適宜設定すればよい。加熱隙間５０、非加熱隙間５１ｆ、５１ｒを流れる熱媒体は特に限定しない。熱媒体は不活性ガスなどであってもよい。また、熱媒体は、気体は勿論、液体であってもよい。外筒３および内筒４への駆動力伝達機構は特に限定しない。ローラ７０ｆ、７０ｒを駆動して、外筒３および内筒４を回転させてもよい。加熱室２０の熱源は特に限定しない。バーナーなどであってもよい。内筒４の材質は特に限定しない。ムライト、ジルコニアなど、他のセラミックス製としてもよい。外筒３の材質は特に限定しない。一般構造用圧延鋼（ＳＳ）、機械構造用炭素鋼（ＳＣ）など、他の金属製としてもよい。
【実施例】
【００６１】
以下、内筒４の内周面の軸方向（前後方向）における温度分布を測定した、温度測定実験について説明する。実施例は、上記実施形態のロータリーキルン１である。図２に示すように、内筒４の前後方向全長は２０００ｍｍ、外径（直径）は１６０ｍｍ、内径（直径）は１４８ｍｍである。外筒３の前後方向全長は１５６４ｍｍ、外径（直径）は１７８ｍｍ、内径（直径）は１６５ｍｍである。加熱隙間５０、非加熱隙間５１ｆ、５１ｒの径方向幅は、共に２．５ｍｍである。外側加熱区間３０の外周面の面積を１００％とした場合、多数の伝熱孔３２の総開口面積は、１１％である。加熱室２０の前後方向全長（＝外側加熱区間３０の前後方向全長＝内側加熱区間４０の前後方向全長）は９５０ｍｍである。比較例は、上記実施形態のロータリーキルン１に対して、外筒３を有しないロータリーキルン（つまり既存の単管（内筒４に対応）のロータリーキルン）である。
【００６２】
図２に示すように、内筒４の内周面の、加熱装置２の後壁の前後方向中央部分を点Ｂ、点Ｂから前方に２００ｍｍの加熱室２０内の部分を点Ａ、点Ｂから後方に１２５ｍｍのタイヤ８ｒ配置部分を点Ｃとした。これら点Ａ〜点Ｃを、温度測定位置とした。温度測定結果を、表１、図１１に示す。
【表１】
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【００６３】
表１、図１１に示すように、実施例、比較例共に、加熱室２０から遠ざかるにつれ、温度が低下することが判った。点Ａ〜点Ｂ間の温度勾配は、実施例が０．７５（℃／ｍｍ）（＝（８４０−６９０）／２００）、比較例が１．４（℃／ｍｍ）（＝（８６０−５８０）／２００）だった。点Ｂ〜点Ｃ間の温度勾配は、実施例が２．０８（℃／ｍｍ）（＝（６９０−４３０）／１２５）、比較例が２．１６（℃／ｍｍ）（＝（５８０−３１０）／１２５）だった。点Ａ〜点Ｃ間の温度勾配は、実施例が１．２６（℃／ｍｍ）（＝（８４０−４３０）／３２５）、比較例が１．６９（℃／ｍｍ）（＝（８６０−３１０）／３２５）だった。すなわち、実施例の方が、比較例よりも、温度勾配が小さいことが判った。
【符号の説明】
【００６４】
１：ロータリーキルン、２：加熱装置、３：外筒、４：内筒、６：隙間封止部、８ｆ：タイヤ、８ｒ：タイヤ、９：連結部。
２０：加熱室（加熱部）、２１ｄ：ヒータ、２１ｕ：ヒータ、２２：外壁、２３：断熱壁、３０：外側加熱区間、３１ｆ：外側非加熱区間、３１ｒ：外側非加熱区間、３２：伝熱孔、３３ｆ：フランジ、３３ｒ：フランジ、４０：内側加熱区間、４１ｆ：内側非加熱区間、４１ｒ：内側非加熱区間、５０：加熱隙間、５１ｆ：非加熱隙間、５１ｒ：非加熱隙間、６０：段付フランジ、６１：シールリング、７０ｆ：ローラ、７０ｒ：ローラ、８０ｆ：内輪、８２ｆ：リンクアーム、８３ｆ：外輪、８４ｆ：リンクピン、９０：保持具、９１：連結部材、９２：リンクアーム、９３：リンクピン。
３３０ｆ：外端取付孔、６００：基部、６０１：突出部、７００ｆ：フランジ、８００ｆ：内端取付部、８００ｆａ：内端取付孔、８２０ｆ：外端孔、８２１ｆ：内端孔、８３０ｆ：外端取付孔、９００：内端取付部、９００ａ：内端取付孔、９０１：連結部、９１０：ボルト、９１１：ナット、９１２：コイルスプリング、９２０：外端孔、９２１：内端孔。
Ｗ：被処理物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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