(57)【要約】【課題】粒状物と気体とが効率よく接触することができる通気回転装置を提供する。【解決手段】通気回転装置１は、粒状物を内部に収容する収容容器３と、収容容器３を回転させる駆動装置７と、収容容器３の外壁に設けられ、上記粒状物に熱を付与するためのヒーター６と、上記粒状物と接触させるための接触用気体を収容容器３内に導入する気体導入管４と、収容容器３内から気体を排気する排気管５とを備えている。気体導入管４は、少なくとも一部分が上記粒状物に埋没可能な位置に設けられており、上記粒状物に埋没する部分において上記接触用気体を放出する構成である。【選択図】図１
2007175610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状物を内部に収容する収容容器と、
上記収容容器を回転させる回転手段と、
上記粒状物と接触させるための接触用気体を上記収容容器内に導入する気体導入管と、
上記収容容器内から気体を排気する排気口とを備え、
上記気体導入管は、少なくとも一部分が上記粒状物に埋没可能な位置に設けられており、上記粒状物に埋没する部分において上記接触用気体を放出することを特徴とする通気回転装置。
【請求項２】
上記気体導入管は、上記粒状物に埋没する部分において、上記接触用気体を放出するための複数の放出口を有することを特徴とする請求項１に記載の通気回転装置。
【請求項３】
上記気体導入管の上記粒状物に埋没する部分が、所定の距離の間を反復移動することを特徴とする請求項１に記載の通気回転装置。
【請求項４】
上記収容容器の外壁には、上記粒状物に熱を付与するための加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の通気回転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒状物と気体とを接触させる通気回転装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、活性炭を製造する場合は、粒状物の炭素と、水蒸気や二酸化炭素などの気体とを加熱しながら反応させる。このとき、反応を効率よく行うためには、粒状物と気体とを互いに十分に接触させる必要がある。また、粒状物と気体とを反応させる場合だけでなく、湿潤した粒状物を乾燥させる場合、または粒状物にガス分子を吸着させる場合にも、粒状物と気体を互いに十分に接触させる必要がある。
【０００３】
粒状物と気体とを接触させるために用いられている装置としては、通気回転装置がある。通気回転装置は、回転する円柱状の容器に粒状物を入れ、上記容器に気体を通すことにより、粒状物と気体とを接触させるものである。
【０００４】
従来の通気回転装置１０１の構成について図２を参照して説明する。図２は、従来の通気回転装置１０１の概略構成を示す断面図である。図中の矢印は、通気回転装置１０１に導入された気体の流れを示している。
【０００５】
通気回転装置１０１は、円筒容器１０２と、収容容器１０３と、気体導入管１０４と、排気管１０５と、ヒーター１０６と、回転手段１０７とを備えた構成である。
【０００６】
円筒容器１０２は、円柱状の容器であり、粒状物を円筒容器１０２内の一部分に保持するための収容容器１０３が内部に固定されている。また、円筒容器１０２の側面（円周）近傍には、収容容器１０３が設けられた位置に対応する位置において、熱を付与するためのヒーター１０６が設けられている。そして、円筒容器１０２の一方の端部には、上記粒状物と反応させるための接触用気体を導入する気体導入管１０４が設けられている。また、円筒容器１０２のもう一方の端部には、円筒容器１０２内の気体を排気する排気管１０５が設けられている。また、回転手段１０７は、円筒容器１０２を回転させるためのものである。
【０００７】
気体と反応させるための粒状物は、収容容器１０３に導入される。なお、上記粒状物は粉体も含む。そして、回転手段１０７によって円筒容器１０２を回転させることにより、円筒容器１０２内部に固定された収容容器１０３が回転する。収容容器１０３が回転することにより、その内部に保持された粒状物に攪拌作用が生じる。また、ヒーター１０６により円筒容器１０２に対し熱を付与することにより、収容容器１０３内部に保持された上記粒状物に熱が付与される。そして、熱を付与され回転している円筒容器１０２内に、気体導入管１０４から上記粒状物に接触させるための接触用気体が放出される。放出された上記接触用気体は、図２の矢印に示すように、上記粒状物と接触し、排気管１０５を通って外部に排気される。
【非特許文献１】「活性炭の応用技術」，株式会社テクノシステム，２０００年７月，ｐ．５６−５７
【非特許文献２】坂下著，「粉体機器・装置ハンドブック」，日刊工業新聞社，１９９５年５月，ｐ．３７８−３８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の構成では、収容容器１０３に保持された粒状物は、その粒子の大きさや湿潤具合等によっては、円筒容器１０２を回転させても、収容容器１０３の内面を滑るように移動し、ほとんど攪拌されない。そのため、気体導入管１０４から円筒容器１０２に導入された接触用気体は、上記粒状物の一部分と接触するだけで、排気管１０５から排気されてしまう。このように、通気回転装置１０１では、円筒容器１０２に導入された気体は、収容容器１０３内に保持された粒状物と十分に接触することができない。
【０００９】
また、従来では、粒状物を掻き揚げるための掻き揚げ板が収容容器１０３内部に設けられている場合がある。上記掻き揚げ板は、円筒容器１０２の回転に伴い、粒状物を混合させるが、該粒状物と気体との接触を効率よく行うことは難しい。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、粒状物と気体とが効率よく接触することができる通気回転装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る通気回転装置は、上記課題を解決するために、粒状物を内部に収容する収容容器と、上記収容容器を回転させる回転手段と、上記収容容器の外壁に設けられ、上記粒状物に熱を付与するための加熱手段と、上記粒状物と接触させるための接触用気体を上記収容容器内に導入する気体導入管と、上記収容容器内から気体を排気する排気口とを備え、上記気体導入管は、少なくとも一部分が上記粒状物に埋没可能な位置に設けられており、上記粒状物に埋没する部分において上記接触用気体を放出することを特徴としている。
【００１２】
上記構成では、上記気体導入管の少なくとも一部分が上記粒状物に埋没可能な位置に設けられているため、上記回転手段によって上記収容容器を回転させることにより、上記収容容器に収容された粒状物は上記気体導入管にぶつかり攪拌される。そして、回転している上記収容容器に対し、上記気体導入管の上記粒状物に埋没している部分から上記粒状物と接触させるための接触用気体が放出される。
【００１３】
そして、放出された上記接触用気体は、上記粒状物の内部を通り、上記粒状物と接触しながら上記排気口より外部に排気される。これにより、上記気体導入管から放出された上記接触用気体は、上記粒状物全体と効率よく接触することができる。
【００１４】
また、本発明に係る通気回転装置では、上記気体導入管は、上記粒状物に埋没する部分において、上記接触用気体を放出するための複数の放出口を有していてもよい。
【００１５】
上記気体導入管が、上記粒状物に埋没する部分において、上記接触用気体を放出するための複数の放出口を有している場合は、上記気体導入管は、上記粒状物に接触している部分において、複数の箇所で上記粒状物に上記接触用気体を接触させることができる。これにより、本発明に係る通気回転装置は、上記放出口から放出された気体を効率良く上記粒状物全体に接触させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る通気回転装置では、上記気体導入管の上記粒状物に埋没する部分が、所定の距離の間を反復移動してもよい。
【００１７】
上記構成では、上記気体導入管の上記粒状物に埋没する部分が所定の距離の間を反復移動することにより、上記収容容器に収容された粒状物が攪拌される。そして、上記気体導入管が、上記粒状物を攪拌しながら、上記粒状物と接触する部分から上記接触用気体を放出することにより、本発明に係る通気回転装置は上記接触用気体と上記粒状物とを効率よく接触させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る通気回転装置では、上記収容容器の外壁には、上記粒状物に熱を付与するための加熱手段が設けられていてもよい。
【００１９】
上記構成では、加熱手段により上記収容容器に熱を付与することにより、上記収容容器に保持された上記粒状物に対して熱が付与される。このため、粒状物と気体との接触において、熱を必要とする反応や乾燥などを効率よく行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る通気回転装置は、以上のように、粒状物を内部に収容する収容容器と、上記収容容器を回転させる回転手段と、上記収容容器の外壁に設けられ、上記粒状物に熱を付与するための加熱手段と、上記粒状物と接触させるための接触用気体を上記収容容器内に導入する気体導入管と、上記収容容器内から気体を排気する排気口とを備え、上記気体導入管は、少なくとも一部分が上記粒状物に埋没可能な位置に設けられており、上記粒状物に埋没する部分において上記接触用気体を放出する構成である。これにより、粒状物と気体とが効率よく接触する通気回転装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の一実施形態について図１に基づいて説明する。
【００２２】
本実施形態に係る通気回転装置は、回転する円柱状の容器に粒状物を入れ、上記容器に気体を通すことにより、粒状物と気体とを接触させるものである。
【００２３】
図１は、本実施形態に係る通気回転装置１の概略構成を示す断面図である。
【００２４】
図１に示すように、通気回転装置１は、円筒容器２と、収容容器３と、気体導入管４と、排気管（排気口）５と、ヒーター（加熱手段）６と、駆動装置（回転手段）７とを備えた構成である。
【００２５】
通気回転装置１は、例えば、活性炭を製造するために、粒状物の炭素と、二酸化炭素や水蒸気などの気体とを加熱しながら、乾燥、焼成、賦活などの反応を行う場合に用いられる。また、通気回転装置１は、例えば、湿潤した粒状物を乾燥させる場合、または粒状物にガス分子を吸着させる場合にも用いられる。なお、上記粒状物とは、１つの粒径が１０ｍｍ以下の固体をいう。なお、１つの粒状物は、凝集体または成形体であってもよい。
【００２６】
円筒容器２は、円柱状の容器であり、気体と反応させる粒状物を内部に収容するためのものである。また、円筒容器２の両端部には、気体導入管４と排気管５とが設けられている。
【００２７】
収容容器３は、上記粒状物を円筒容器２内の一部分に保持するためのものである。収容容器３は、円筒容器２の内部に設けられており、収容容器３と円筒容器２とは互いに固定されている。収容容器３は、円柱状であり、その両端は徐々に円の直径が小さくなっている。そして、収容容器３の両端は、円の直径が所定の大きさになった位置で開口している。
【００２８】
なお、本実施形態では、収容容器３は円柱状であるが、本発明はこれに限られない。収容容器３は、例えば、その両端の形状が多角形をした柱であってもよい。また、収容容器３の代わりに、円筒容器２内の一部分に上記粒状物を保持するための部材が、円筒容器２内に設けられる構成であってもかまわない。
【００２９】
また、本実施形態では、収容容器３と円筒容器２とは互いに固定された構成であるが、本発明はこれに限られない。つまり、収容容器３は円筒容器２内において回転可能な構成であればよい。例えば、円筒容器２が固定されており、収容容器３が円筒容器２の内部に支持部材などによって回転可能に支持されていてもよい。
【００３０】
気体導入管４は、円筒容器２内に上記粒状物と接触させるための接触用気体を導入するためのものである。気体導入管４は、円筒容器２の一方の端部において、円の中心に接続されている。気体導入管４は、円筒容器２及び収容容器３の側面に沿って平行に、外部から円筒容器２の端部及び収容容器３の開口部を通って収容容器３の内部まで延びている。それから、気体導入管４は、収容容器３の側面内壁に向かって下方に屈曲し、収容容器３の側面内壁近傍で再び側面に平行になるように屈曲している（以下、気体導入管４のうち、収容容器３の側面近傍において平行に設けられた部分を気体放出部４ａという）。そして、気体導入管４の気体放出部４ａには、気体導入管４を流れる接触用気体を放出するための複数の放出口が設けられている。
【００３１】
なお、気体導入管４は、動かないように固定されていてもよいし、気体放出部４ａが円筒容器２と気体導入管４とが接続されている円筒容器２の円の中心を軸として所定の角度の範囲内でスイングする構成であってもよい。
【００３２】
排気管５は、円筒容器２から上記粒状物と接触し終えた接触用気体などを外部に排気するためのものである。排気管５は、円筒容器２の気体導入管４が接続されている端部とは反対側の端部において円の中心に接続されている。
【００３３】
ヒーター６は、円筒容器２に熱を付与するためのものである。ヒーター６は、収容容器３が設けられている位置に対応する円筒容器２の側面外壁近傍に設けられている。ヒーター６は固定されており、円筒容器２とは接続されていない。なお、本発明ではヒーター６は上記構成に限られない。つまり、ヒーター６は、円筒容器２に接続されていてもよく、円筒容器２に対して熱を付与できる構成であればかまわない。また、常温で反応、乾燥（含浸液体の蒸発）、気体の吸着などを行う場合には、ヒーター６は、電源を切るなどして使用しないか、または通気回転装置１に設けられていない構成であってもかまわない。また、乾燥などにおいて熱を必要とする場合であっても、ヒーター６を使用するのではなく、熱した接触用気体を気体放出部４ａから放出する構成であってもかまわない。
【００３４】
駆動装置７は、円筒容器２を回転させるためのものである。駆動装置７は、円筒容器２の側面を一周するように設けられた回転用部材と上記回転用部材を回転させるためのモーターから構成される。なお、本発明では駆動装置７は上記構成に限られず、円筒容器２を回転させる構成であればよい。
【００３５】
次に、通気回転装置１において粒状物と気体とを接触させる動作について説明する。
【００３６】
まず、気体と接触させる粒状物は収容容器３の内部に導入される。このとき、上記粒状物は気体導入管４の気体放出部４ａを覆う位置まで導入される。そして、駆動装置７が円筒容器２を回転させることにより、円筒容器２の内部に固定された収容容器３も同時に回転する。これにより、収容容器３の内部に保持された上記粒状物は気体導入管４にぶつかり攪拌される。また、ヒーター６により円筒容器２に対し熱を付与することにより、収容容器３内部に保持された上記粒状物に熱が付与される。そして、熱を付与され回転している円筒容器２内に、気体導入管４の気体放出部４ａに設けられた複数の放出口から上記粒状物に接触させるための接触用気体が放出される。放出された上記接触用気体は、図１の矢印に示すように、上記粒状物の内部から排気管５を通って外部に排気される。
【００３７】
このように、上記接触用気体は、上記粒状物に埋没した気体放出部４ａに設けられた複数の放出口から放出されるため、上記粒状物の複数の位置において、上記粒状物の内部を通り上記粒状物と接触しながら排気管５より外部に排気される。これにより、気体導入管４から放出された上記接触用気体は、上記粒状物全体と効率よく接触することができる。また、上記粒状物の粒子が小さい場合や湿潤度が高い場合等には、該粒状物において凝集が生じている場合がある。このような場合、凝集した粒状物が気体放出部４ａにぶつかることによってその凝集がほぐされて攪拌効果が高くなるため、上記接触用気体と上記粒状物との接触効率がより高くなる。
【００３８】
また、円筒容器２内に接触用気体が放出されるとき、気体放出部４ａが円筒容器２と気体導入管４とが接続されている円筒容器２の円の中心を軸として所定の角度の範囲内でスイングすることにより、上記粒状物が攪拌され、放出された上記接触用気体と上記粒状物とより効率良く接触することができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、収容容器３は円筒容器２内に設けられており、円筒容器２に気体導入管４及び排気管５が接続されているが、本発明はこれに限られない。つまり、円筒容器２が設けられておらず、収容容器３に直接気体導入管４及び排気管５が接続されていてもかまわない。
【００４０】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の通気回転装置は、粒状物と気体とを効率的に接触させることができるため、例えば、化学反応、乾燥、加熱、焼成、焼却、気体の吸着などに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る通気回転装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】従来の通気回転装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  通気回転装置
２  円筒容器
３  収容容器
４  気体導入管
５  排気管（排気口）
６  ヒーター（加熱手段）
７  駆動装置（回転手段）
【図１】
2007175610.tif 000003
【図２】
2007175610.tif 000004