(57)【要約】      （修正有） 【課題】被熱処理物を加熱用ドラムに確実に分散供給することが可能で、堆積を発生させることなく、効率よく熱処理を行うことが可能な熱処理装置を提供する。【解決手段】供給圧力を変化させながら被熱処理物供給ノズル４に被熱処理物を供給することにより、特に複雑な構成を必要とすることなく、被熱処理物を加熱用ドラム１内に確実に分散して供給することを可能にし、さらに、セラミック原料スラリー供給ノズル１の位置を変化させることができるように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック原料スラリーを加熱用ドラムに供給し、前記加熱用ドラム内を転動させることによりその熱処理を行う熱処理装置であって、
横向きに配設されて、軸心回りに回転駆動される加熱用ドラムと、
前記加熱用ドラム内に収納され、前記加熱用ドラムの回転に伴って転動する転動体と、
前記加熱用ドラム内にセラミック原料スラリーを供給するセラミック原料スラリー供給ノズルと、
前記セラミック原料スラリー供給ノズルから供給されるセラミック原料スラリーの吐出距離が変化することにより、セラミック原料スラリーが前記加熱用ドラム内に分散して供給されるように、供給圧力を変化させながら前記セラミック原料スラリー供給ノズルにセラミック原料スラリーを供給する供給手段と
を具備することを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
前記セラミック原料スラリー供給ノズルの位置を変化させることができるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記セラミック原料スラリー供給ノズルが、前記加熱用ドラムに挿入され、前記加熱用ドラムの軸心方向及び径方向の少なくとも一つの方向について位置を変えながら、前記加熱用ドラム内にセラミック原料スラリーを分散して供給するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記セラミック原料スラリー供給ノズルが、セラミック原料スラリーを吐出する供給口を複数個備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記セラミック原料スラリー供給ノズルが、その供給口にセラミック原料スラリーを液滴状に噴霧する噴霧ノズルを用いたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック原料スラリーの乾燥や造粒などの熱処理を行う場合に用いられる熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミック原料を含有するセラミック原料スラリーの乾燥や造粒などに用いられる熱処理装置の一つに、図８に示すように、略横向きに配設され、軸心回りに回転駆動される加熱用ドラム５１と、加熱用ドラム５１内に収納され、加熱用ドラム５１の回転に伴って転動する転動体５２と、加熱用ドラム５１に挿入され、加熱用ドラム５１内にセラミック原料スラリー（原料スラリー）５３を供給するセラミック原料スラリー供給ノズル５４と、セラミック原料スラリー供給ノズル５４に原料スラリー５３を供給する供給手段（図示せず）とを備えてなる熱処理装置がある（特許文献１）。なお、特に図示していないが、セラミック原料スラリー供給ノズル５４には、冷却装置や目詰まり防止のための洗浄装置などが配設されている。
【０００３】
ところで、この熱処理装置においては、セラミック原料スラリー供給ノズル５４のセラミック原料スラリー５３を吐出する位置が固定されており、かつ、一定の吐出圧力で吐出されるため、セラミック原料スラリー５３が常に加熱用ドラム５１の一定の位置に供給される。その結果、加熱用ドラム５１内にセラミック原料スラリー５３が供給される位置が冷却されてセラミック原料スラリー５３が十分に熱処理されずに堆積し、効率よく乾燥や造粒を行うことができなくなるという問題点がある。
【特許文献１】特開平７−１１０１８９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、セラミック原料スラリーを加熱用ドラムに確実に分散供給することが可能で、堆積を発生させることなく、効率よく熱処理を行うことが可能な熱処理装置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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明（請求項１）の熱処理装置は、
セラミック原料スラリーを加熱用ドラムに供給し、前記加熱用ドラム内を転動させることによりその熱処理を行う熱処理装置であって、
横向きに配設されて、軸心回りに回転駆動される加熱用ドラムと、
前記加熱用ドラム内に収納され、前記加熱用ドラムの回転に伴って転動する転動体と、
前記加熱用ドラム内にセラミック原料スラリーを供給するセラミック原料スラリー供給ノズルと、
前記セラミック原料スラリー供給ノズルから供給されるセラミック原料スラリーが前記加熱用ドラム内に分散して供給されるように、供給圧力を変化させながら前記セラミック原料スラリー供給ノズルにセラミック原料スラリーを供給する供給手段と
を具備することを特徴としている。
【０００６】
供給圧力を変化させながらセラミック原料スラリー供給ノズルにセラミック原料スラリーを供給することにより、特に複雑な構成を必要とすることなく、セラミック原料スラリーを加熱用ドラム内に確実に分散して供給することが可能になり、セラミック原料スラリーが加熱用ドラム内の特定の位置に堆積することを防止して、効率よく乾燥や造粒などの熱処理を行うことができるようになる。
【０００７】
また、本発明（請求項２）の熱処理装置は、請求項２の熱処理装置のセラミック原料スラリー供給ノズルの位置を変化させることができるように構成したものである。
このように、供給圧力を変化させながらセラミック原料スラリー供給ノズルにセラミック原料スラリーを供給するとともに、セラミック原料スラリー供給ノズルの位置を変化させるようにした場合、さらに効率よくセラミック原料スラリーを分散して供給することができるようになる。
【０００８】
また、本発明（請求項３）の熱処理装置は、前記セラミック原料スラリー供給ノズルが、前記加熱用ドラムに挿入され、前記加熱用ドラムの軸心方向及び径方向の少なくとも一つの方向について位置を変えながら、前記加熱用ドラム内にセラミック原料スラリーを分散して供給するように構成されていることを特徴としている。
セラミック原料スラリー供給ノズルを加熱用ドラムに挿入し、その軸心方向及び径方向の少なくとも一つの方向について位置を変えながらセラミック原料スラリーを供給するようにした場合、より確実にセラミック原料スラリーを分散して加熱用ドラムに供給することができるようになる。
【０００９】
また、本発明（請求項４）の熱処理装置は、前記セラミック原料スラリー供給ノズルが、セラミック原料スラリーを吐出する供給口を複数個備えていることを特徴としている。
セラミック原料スラリー供給ノズルに複数の供給口を設けることにより、さらに確実にセラミック原料スラリーを分散して加熱用ドラムに供給することが可能になり、加熱用ドラムの局部的な冷却を効率よく防止して本発明をより実効あらしめることが可能になる。
【００１０】
また、本発明（請求項５）の熱処理装置は、前記セラミック原料スラリー供給ノズルが、その供給口にセラミック原料スラリーを液滴状に噴霧する噴霧ノズルを用いたものであることを特徴としている。
【００１１】
噴霧ノズルからセラミック原料スラリーを噴霧させるようにした場合、セラミック原料スラリーを一層分散して加熱用ドラムに供給することができるようになり、さらに効率よく乾燥や造粒などの熱処理を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本願発明の実施例を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【００１３】
［関連発明の実施例（実施例１）］
図１は本願発明が関連する発明の一実施例にかかる熱処理装置を示す図である。
なお、この実施例では、セラミック原料を分散媒に分散させたセラミック原料スラリーを乾燥して造粒する際に用いられる熱処理装置を例にとって説明する。
【００１４】
この熱処理装置は、横向きに配設され、軸心回りに回転駆動される加熱用ドラム１と、加熱用ドラム１内に収納され、加熱用ドラム１の回転に伴って転動する球状の転動体２と、加熱用ドラム１の端面側開口から加熱用ドラム１に挿入され、セラミック原料スラリーであるセラミック原料スラリー３を供給する供給ノズル（セラミック原料スラリー供給ノズル）４と、供給ノズル４にセラミック原料スラリー３を供給するスラリーポンプ（供給手段）５とを備えて構成されている。なお、加熱用ドラム１は、途中で直径が大きくなり、供給ノズル４が挿入されている方の端面側が大口径側となるような円錐状の構造を有している。また、加熱用ドラム１が収納されているドラム収容室１０の内周にはヒータ６ａ及び６ｂが配設されている。
なお、加熱用ドラム１は、乾燥及び造粒が行われたセラミック原料スラリーを徐々に排出することができるように右下がりに約３度の勾配が付けられている。また、この本願発明が関連する発明の実施例の熱処理装置には、加熱用ドラムを回転駆動させるための駆動手段などが配設されているがその図示は省略している。
【００１５】
この実施例の熱処理装置において、上記の供給ノズル４は、加熱用ドラム１の軸心方向に変位しながら、その先端に形成された供給口４ａから加熱用ドラム１内にセラミック原料スラリー３を分散して供給することができるように構成されている。すなわち、供給ノズル４は、図１に示すように、供給ノズル移動機構１１により軸方向に往復動するように構成されており、供給ノズル移動機構１１は、供給ノズル４を支持する支持手段１２と、支持手段１２に連結されたシャフト１３を介して支持手段１２を動作させるリニアヘッドモータ１４と、リニアヘッドモータ１４を保持するフレーム１５と、フレーム１５に取り付けられ、供給ノズル４の位置を制御する位置決めセンサ１６を備えており、リニアヘッドモータ１４によりシャフト１３を正転・反転させることにより供給ノズル４が加熱用ドラム１の軸心方向に往復動するように構成されている。
【００１６】
次に、供給ノズルを往復動させながらセラミック原料スラリーを吐出させた位置（吐出位置）と熱処理状態の関係を図２及び表１を参照しながら説明する。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
表１の試験番号１は、供給ノズル４の位置を固定するとともに、吐出圧力を一定としたものであり、供給ノズル４から吐出されるセラミック原料スラリー３の加熱用ドラム１への到達位置を丸１の範囲（加熱用ドラム１の大口径側端部から０〜５０mmの範囲）内の一定の位置としたものである。
【００１９】
試験番号２は、供給ノズル４の位置を変化させながらセラミック原料スラリー３を供給し、供給ノズル４から吐出されるセラミック原料スラリー３の加熱用ドラム１への到達位置が丸２の範囲（すなわち、加熱用ドラム１の大口径側端部から５０〜１２０mmの範囲）となるようにしたものである。
【００２０】
また、試験番号３は、供給ノズル４の位置を変化させながらセラミック原料スラリー３を供給し、供給ノズル４から吐出されるセラミック原料スラリー３の加熱用ドラム１への到達位置が丸３の範囲（すなわち、加熱用ドラム１の大口径側端部から１２０〜２００mmの範囲）となるようにしたものである。
【００２１】
表１に示すように、試験番号１においては、供給ノズル４の位置が固定されており、加熱用ドラム１の同じ位置にセラミック原料スラリーが繰り返して供給されるため、処理量が増すと加熱用ドラム１の内壁への付着が発生した。
【００２２】
また、試験番号３の場合、ヒータ６ａと６ｂの間のヒータが配設されていない部分の内壁にセラミック原料スラリー３の付着が認められた。
【００２３】
一方、供給ノズル４を往復動させながら、加熱用ドラム１の十分に加熱された部分にセラミック原料スラリー３を分散して供給した試験番号２の場合においては、セラミック原料スラリー３の付着や堆積を招いたりすることなく、効率よくセラミック原料スラリー３を乾燥して造粒することができた。
【００２４】
なお、上記試験番号３の場合においても、ヒータ６ａと６ｂの間に隙間が形成されないようにすれば、試験番号２の場合と同様にセラミック原料スラリーの付着や堆積を招くことなく、効率よく乾燥及び造粒を行うことが可能である。
【００２５】
［関連発明の実施例（実施例２）］
図３は、本願発明が関連する発明の他の実施例にかかる熱処理装置の供給ノズルの動作を模式的に示す図であり、(ａ)は正面図、(ｂ)は側面図である。
この実施例の熱処理装置においては、供給ノズル４の先端の供給口４ａの配設された部分が加熱用ドラム１の軸心方向に往復動するとともに、径方向に沿って回転、変位するように構成されている。なお、その他の構成は上記実施例１と同様であるため、図示及び説明を省略する。
【００２６】
このように、供給ノズル４の供給口４ａを加熱用ドラム１の軸心方向及び径方向の両方に変位するように構成した場合、セラミック原料スラリーをより確実に加熱用ドラム１に分散供給して、さらに効率よくセラミック原料スラリーの乾燥や造粒などの熱処理を行うことができる。
【００２７】
［関連発明の実施例（実施例３）］
図４は、本願発明が関連する発明のさらに他の実施例にかかる熱処理装置の供給ノズルの概略構成を示す図である。
この実施例においては、供給ノズル４として、先端部が封止され、周方向に複数個の供給口４ａが配設されたものが用いられている。なお、その他の構成は上記実施例１と同様であるため、図示及び説明を省略する。
【００２８】
このように、複数の供給口４ａを備えた供給ノズル４を用いた場合、さらに確実にセラミック原料スラリーを分散して加熱用ドラムに供給することが可能になり、本発明をさらに実効あらしめることができる。
なお、供給ノズル４に複数個の供給口４ａを設けるにあたって、図５に示すように、供給ノズル４の軸方向（長手方向）に複数の供給口４ａを設けるように構成することも可能である。また、特に図示しないが、供給ノズル４の周方向と軸方向の両方に複数の供給口を設けることも可能である。
【００２９】
［関連発明の実施例（実施例４）］
図６は、本願発明が関連する発明のさらに他の実施例にかかる熱処理装置の供給ノズルの概略構成を示す図である。
この実施例においては、供給ノズル４として、供給口４ａにセラミック原料スラリー３を液滴状に噴霧する噴霧ノズル（スプレーノズル）４ｂが用いられている。なお、このスプレーノズル４ｂは、セラミック原料スラリー３を吐出する
吐出孔７と、吐出孔７の周囲からエアを吹き出すエア噴出口８を備えて構成されており、吐出孔７からセラミック原料スラリーを吐出すると同時にエア噴出口８からエアを噴出することにより、セラミック原料スラリー３を微細な液滴にして供給することができるように構成されている。
但し、スプレーノズルの構造はこれに限られるものではなく、エアの供給を必要とせずにセラミック原料スラリーを微細な液滴として噴霧することが可能な構造のスプレーノズルを用いることも可能である。
なお、その他の構成は上記実施例１と同様であるため、図示及び説明を省略する。
【００３０】
供給口４ａに噴霧ノズル（スプレーノズル）４ｂを用い、この噴霧ノズル４ｂからセラミック原料スラリー３を噴霧することにより、セラミック原料スラリーを細かく分散させて加熱用ドラムに供給することが可能になり、さらに効率よく、乾燥や造粒などの熱処理を行うことが可能になる。
【００３１】
［本願発明の実施例（実施例５）］
図７は、本発明の実施例にかかる熱処理装置の要部の概略構成を示す図である。
この実施例においては、供給ノズルとして、位置を変化させるための機構を備えておらず、所定の位置に固定された供給ノズル４が用いられており、この供給ノズル４にセラミック原料スラリー３を供給するための供給手段（スラリーポンプ）５として、供給圧力を変化させながらセラミック原料スラリー３を供給ノズル４に供給することが可能なスラリーポンプが用いられている。なお、その他の構成は上記実施例１と同様であるため、図示及び説明を省略する。但し、図７において、図１と同一又は相当する部分には同一符号を付している。
【００３２】
この実施例の熱処理装置においては、供給ノズル４の位置を変化させなくても、図７(ａ)，(ｂ)に示すように、供給圧力を変化させることにより、セラミック原料スラリー３を分散して加熱用ドラムに供給することが可能になり、効率よく熱処理を行うことができる。なお、図７(ａ)は供給圧力を低くしてセラミック原料スラリー３の吐出距離を小さくした状態を示し、図７(ｂ)は供給圧力を高くしてセラミック原料スラリー３の吐出距離を大きくした状態を示している。
【００３３】
なお、セラミック原料スラリー３の供給圧力を変化させるとともに、供給ノズル４の位置を変化させるように構成することも可能である。
なお、この実施例では、加熱用ドラムとして円錐状のドラムを用いた場合を例にとって説明したが、円筒状や多角筒その他の種々の筒形状のドラムを加熱用ドラムとして用いることが可能である。
【００３４】
本発明はさらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
[発明の効果]
【００３５】
上述のように、本発明（請求項１）の熱処理装置は、供給圧力を変化させながらセラミック原料スラリー供給ノズルにセラミック原料スラリーを供給するようにしているので、特に複雑な構成を必要とすることなく、セラミック原料スラリーを加熱用ドラム内に確実に分散して供給することが可能になり、セラミック原料スラリーが加熱用ドラム内の特定の位置に堆積することを防止して、効率よく乾燥や造粒などの熱処理を行うことができる。
【００３６】
また、本発明（請求項２）の熱処理装置のように、供給圧力を変化させながらセラミック原料スラリー供給ノズルにセラミック原料スラリーを供給するとともに、セラミック原料スラリー供給ノズルの位置を変化させるようにした場合、さらに効率よくセラミック原料スラリーを分散して供給することができるようになる。
【００３７】
また、本発明（請求項３）の熱処理装置のように、セラミック原料スラリー供給ノズルを加熱用ドラムに挿入し、その軸心方向及び径方向の少なくとも一つの方向について位置を変えながらセラミック原料スラリーを供給するようにした場合、より確実にセラミック原料スラリーを分散して加熱用ドラムに供給することができるようになる。
【００３８】
また、本発明（請求項４）の熱処理装置のように、セラミック原料スラリー供給ノズルに複数の供給口を設けた場合、さらに確実にセラミック原料スラリーを分散して加熱用ドラムに供給することが可能になり、加熱用ドラムの局部的な冷却を効率よく防止して本発明をより実効あらしめることが可能になる。
【００３９】
また、本発明（請求項５）の熱処理装置のように、噴霧ノズルからセラミック原料スラリーを噴霧させるようにした場合、セラミック原料スラリーをさらに細かく分散して加熱用ドラムに供給することができるようになり、さらに効率よく乾燥や造粒などの熱処理を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本願発明が関連する発明の一実施例にかかる熱処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】セラミック原料スラリー供給ノズルからのセラミック原料スラリーの吐出状態を示す図である。
【図３】本願発明が関連する発明の他の実施例にかかる熱処理装置の供給ノズルの動作を模式的に示す図であり、(ａ)は正面図、(ｂ)は側面図である。
【図４】本願発明が関連する発明のさらに他の実施例にかかる熱処理装置の供給ノズルの概略構成を示す斜視図である。
【図５】本願発明が関連する発明のさらに他の実施例にかかる熱処理装置の供給ノズルの概略構成を示す断面図である。
【図６】本願発明が関連する発明のさらに他の実施例にかかる熱処理装置を構成する供給ノズルの他の例を示す断面図である。
【図７】本願発明の実施例にかかる熱処理装置の要部の概略構成を示す図であり、(ａ)は供給圧力を低くしてセラミック原料スラリーの吐出距離を小さくした状態を示す図、(ｂ)は供給圧力を高くしてセラミック原料スラリーの吐出距離を大きくした状態を示す図である。
【図８】従来の熱処理装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１                加熱用ドラム
２                転動体
３                セラミック原料スラリー
４                供給ノズル（セラミック原料スラリー供給ノズル）
４ａ              供給口
４ｂ              噴霧ノズル（スプレーノズル）
５                スラリーポンプ（供給手段）
６ａ，６ｂ        ヒータ
７                吐出孔
８                エア噴出口
１０              ドラム収容室
１１              供給ノズル移動機構
１２              支持手段
１３              シャフト
１４              リニアヘッドモータ
１５              フレーム
１６              位置決めセンサ
【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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