(57)【要約】【課題】熱電対の温度検出部が熱処理時に回転中のレトルト内で粉体に常時接触するようにし、熱処理中の粉体の温度を長期間にわたって正確かつ確実に検出できるようにする。【解決手段】回転式熱処理装置１０は、レトルト２、ワイヤ４、チェーン５、錘６、熱電対７を備えている。ワイヤ７は、レトルト２の中心軸に直交する断面内で水平方向の中央部からレトルト２の回転によるワーク２０の移動方向に所定距離だけ偏位した位置に張架されている。チェーン５は、可撓性を有し、ワイヤ４に吊り下げられている。錘６は、レトルト２の内周面に接触可能なようにチェーン５の下端部に取り付けられており、外部に開放した凹部６１を備えている。熱電対７は、温度検出部７１を凹部６１に露出させて錘６に保持される。レトルト２の回転によって流動するワーク２０は凹部６１を通過し、温度検出部７１によって温度を検出される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸を横向きにして配置され一端側の投入口から投入された粉体が他端側の取出口から取り出される筒状のレトルトと、前記レトルトの周面に対向して配置された加熱手段と、前記レトルトを前記中心軸周りに回転させる駆動手段と、前記レトルトの内部で前記中心軸に沿って張架された支持用部材と、前記支持用部材に吊り下げられた可撓性を有する下垂用部材と、前記下垂用部材の下端部に取り付けられた錘であって外部に開放した凹部を備えた錘と、温度検出部を前記凹部に露出させて前記錘に保持される温度検出手段と、を備え、
前記支持用部材は前記中心軸に直交する断面内で水平方向の中央部から前記レトルトの回転による粉体の流動方向に所定距離だけ偏位した位置に配置され、前記下垂用部材は前記錘が前記レトルトの内周面に接触可能な長さにされていることを特徴とする回転式熱処理装置。
【請求項２】
前記支持用部材は、前記中心軸に直交する断面内での水平方向の位置を調整自在にされていることを特徴とする請求項１に記載の回転式熱処理装置。
【請求項３】
前記錘は、前記凹部を前記中心軸に平行な軸の一部で下向きに開放させて備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転式熱処理装置。
【請求項４】
前記錘は、前記凹部を回転中のレトルト内での粉体の流動方向に沿って開放させたことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転式熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工業用の各種粉体を加熱炉内に回転自在に配置した筒状のレトルト内に収納して熱処理する回転式熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業用の粉体の熱処理には、中心軸を横向きにした筒状のレトルトを中心軸周りに回転自在に支持した回転式熱処理装置が用いられる。レトルトは、一端に粉体の投入口が配置されており、他端に粉体の取出口が配置されている。レトルトは、投入口が配置されている端部を上側にして所定の勾配が与えられている。レトルトの両端部分を除く中間部分の加熱ゾーンで外周面が加熱炉のヒータに対向している。
【０００３】
投入口から投入された粉体は、レトルトの回転によって取出口まで移動する間に加熱ゾーンで加熱される。粉体の熱処理の状況を把握するためには、加熱ゾーンにおける粉体の温度を検出する必要がある。
【０００４】
そこで、従来の回転式熱処理装置では、レトルトの中心軸に沿ってレトルトの内部に支持用ワイヤを張架し、加熱ゾーン内で支持用ワイヤに吊り下げた熱電対によって熱処理中の粉体の温度を検出するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、レトルトの中心軸に沿う支持用ワイヤから下端に錘を取り付けた別の可撓性の下垂用ワイヤを吊り下げ、錘に熱電対の温度検出部を固定したものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００３−３０２１７４号公報
【特許文献２】特開２００５−０３７０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されている構成では、支持用ワイヤから熱電対を下垂させていたため、錘等の重量が熱電対に直接作用し、熱電対に破損を生じ易い。このため、熱電対の径を大きくすると屈曲性が低下し、熱電対の温度検出部をレトルト内における粉体の移動に追従させることができず、粉体の温度を正確に検出することができない。
【０００７】
この点で、特許文献２に記載されている構成では、支持用ワイヤに別の下垂用ワイヤを吊り下げているため、錘等の重量が熱電対に直接作用することがなく、熱電対を長期間にわたって使用することができる。
【０００８】
しかし、特許文献２に記載されている構成では、レトルトの中心軸に直交する断面内で水平方向の中央部に支持用ワイヤが張架されているため、熱電対の温度検出部が粉体内に位置しなくなり、熱処理中の粉体の温度を正確に検出できない問題がある。
【０００９】
即ち、レトルト内に収納された粉体は、レトルトが回転していない状態では、レトルトの中心軸に直交する断面内で水平方向の中央部に最も多く溜まっている。レトルトが回転すると、レトルトの中心軸に直交する断面内で粉体が最も多く溜まっている位置は、レトルトの回転に伴ってレトルトの回転方向に移動する。
【００１０】
また、特許文献２に記載されている構成では、熱電対の温度検出部である先端部分が錘の下方に露出しており、レトルトの内周面との当接によって熱電対が破損したり磨耗したりし易い。
【００１１】
この発明の目的は、熱電対の温度検出部が熱処理時に回転中のレトルト内で粉体に常時接触するようにし、熱処理中の粉体の温度を長期間にわたって正確かつ確実に検出することができる回転式熱処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、この発明の回転式熱処理装置は、レトルト、支持用部材、下垂用部材、錘、温度検出手段を備えいている。レトルトは、中心軸を横向きにした筒状を呈し、一端側から投入された粉体が他端側から取り出される。レトルトは、駆動手段によって中心軸周りに回転駆動され、周面に加熱手段が対向している。一端側からレトルト内に投入された粉体は、レトルトの回転によってレトルトの内周面に沿って流動しながら他端側に向かってレトルトの軸方向に移動し、この間に加熱手段によって加熱される。
【００１３】
支持用部材は、レトルトの内部で中心軸に沿って張架されており、中心軸に直交する断面内で水平方向の中央部からレトルトの回転による粉体の流動方向に所定距離だけ偏位した位置に配置されている。下垂用部材は、可撓性を有し、支持用部材に吊り下げられている。錘は、レトルトの内周面に接触可能な状態で下垂用部材の下端部に取り付けられており、外部に開放した凹部を備えている。温度検出手段は、温度検出部を凹部に露出させて錘に保持される。
【００１４】
レトルトが回転すると、レトルト内の粉体は、中心軸に直交する断面内で水平方向の中央部から一方に移動する。粉体が移動する側に所定距離だけ偏位した位置に支持部材が配置されており、この支持部材に吊り下げられた下垂用部材の下端に錘が取り付けられている。錘は、中心軸に直交する断面内で水平方向の中央部から所定距離だけ偏位した位置でレトルトの内周面に接触可能な状態になる。この位置にはレトルトの回転によって移動した粉体が多量に存在しており、錘の外部に開放した凹部に粉体が流入し、凹部に露出した温度検出手段の温度検出部によって粉体の温度が確実に検出される。
【００１５】
支持用部材は、中心軸に直交する断面内における水平方向の位置を調整自在にしてもよい。レトルトの回転速度や粉体の形状等に応じて、レトルトの回転による粉体の移動量が変化した場合にも、回転中のレトルト内で多量の粉体が存在する範囲に錘を位置させることができ、粉体の温度を正確に検出できる。
【００１６】
錘は、レトルトの中心軸に平行な軸方向の一部で下向きに開放した凹部を備えたもの、又は、凹部が回転中のレトルト内での粉体の流動方向に沿うように設けられたものとしてもよい。凹部に粉体が確実に流入し、温度検出手段の温度検出部によって粉体の温度をより確実に検出できる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の回転式熱処理装置によれば、温度検出手段の温度検出部を凹部に保持した錘を、レトルトの回転によって流動した粉体が多量に存在する範囲に確実に位置させることができる。これによって、温度検出手段は錘の凹部に流入する粉体の温度を正確に検出することができる。また、下端に錘が取り付けられた下垂用部材は可撓性を有するため、錘は粉体の移動に円滑に追従することができ、熱処理中の粉体の温度を長期間にわたって正確に検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、この発明の実施形態に係る回転式熱処理装置１０の概略の構成を示す側面図である。回転式熱処理装置１０は、加熱室１、レトルト２、モータ３、ワイヤ４、チェーン５、錘６、熱電対７を備えている。
【００１９】
加熱室１は、この発明の加熱手段に相当し、断熱壁１２で包囲され、その内面にヒータ１１を備えている。レトルト２は、一例として長手方向の両端部２Ａ，２Ｂが開放した円筒形状を呈し、端部２Ａを上側にして所定の勾配を与えた状態で、横向きにした中心軸周りに回転自在に支持されている。レトルト２は、加熱室１を貫通しており、長手方向の両端部は加熱室１の外部に露出している。ヒータ１１は、レトルト２の長手方向の中間部でレトルト２の周面に対向している。
【００２０】
レトルト２は、加熱室１の外部でローラ２１，２２によって支持されている。レトルト２の端部２Ａは、ワーク投入部８で閉塞されている。レトルト２の内部にワークを投入する投入口８１を備えている。レトルト２の端部２Ｂは、ワーク取出部９で被覆されている。ワーク取出部９は、端部２Ｂから落下したワークを取り出す取出口９１を備えている。
【００２１】
モータ３は、この発明の駆動手段に相当し、一例としてベルト３１及びプーリ３２，３３を介してレトルト２に回転を供給する。レトルト２は、中心軸周りに回転する。
【００２２】
熱処理時にワーク投入部８の投入口８１からレトルト２内の端部２Ａ側に投入された粉体状のワークは、レトルト２の回転によってレトルト２内を端部２Ｂ側に向かってレトルト２の軸方向に移動する。この間にワークは、レトルト２の内周面に沿ってレトルト２の回転による上昇と重力による落下との流動を繰り返しつつ、ヒータ１１からの熱によって加熱される。ワークは、端部２Ｂに達するとワーク取出部９内に落下し、取出口９１から取り出される。
【００２３】
レトルト２内には、中心軸に平行にワイヤ４が張架されている。ワイヤ４は、この発明の支持用部材に相当し、一例としてステンレスの線材である。ワイヤ４は、一端がワーク投入部８に固定され、他端がワーク取出部９に係止されている。ワイヤ４の他端にはワーク取出部９の外部で加重４１が取り付けられており、ワイヤ４には所定の張力が作用している。
【００２４】
ワイヤ４には、一例として５個所にチェーン５が吊り下げられている。チェーン５は、この発明の下垂用部材に相当し、一例してステンレスを素材としており、複数の部材が互いに移動自在に係止されて全体として揺動自在にされている。各チェーン５の下端部には、錘６が固定されている。錘６は、熱電対７の温度検出部を保持している。熱電対７は、一例としてシース熱電対であり、この発明の温度検出手段に相当する。
【００２５】
図２（Ａ）及び（Ｂ）は、回転式熱処理装置１０のチェーン５、錘６及び熱電対７を示す側面図、及び、チェーン５の下端部の拡大図である。チェーン５は、上端に取り付けた留め具５２を介してワイヤ４に吊り下げられており、２個のストッパ５１の間に挟持されてワイヤ４の長手方向への移動を規制されている。
【００２６】
チェーン５の下端には、錘６が係止されている。錘６は、一例としてステンレス等の金属材料を素材として円柱状を呈している。錘６は、チェーン５の下端の留め具５３に回転自在に支持されている。錘６は、その軸方向の中央部に凹部６１が形成されている。凹部６１は、錘６の下方及び側方に開放している。錘６には、上部から凹部６１に連通する取付孔６２が形成されている。熱電対７の温度検出部７１が、錘６の上方から取付孔６２を経由して凹部６１内に露出している。熱電対７は、温度検出部７１が凹部６１の外部に露出しないように錘６に保持される。
【００２７】
なお、熱電対７は、ワイヤ４に保持されてワーク取出部９から外部に引き出されており、温度検出部７１の検出温度がレトルト２の外部に取り出される。
【００２８】
凹部６１の形状は、図２に示すものに限るものではなく、回転中のレトルト２内でのワーク２０の流動方向に沿っうように形成されていればよい。
【００２９】
図３（Ａ）及び（Ｂ）は、回転式熱処理装置１０のワイヤ４の取付位置及びレトルト２内のワーク２０の状態を示す断面図である。ワイヤ４は、レトルト２の中心軸に直交する断面内で水平方向の中央部からレトルト２の下側の内周面が移動する側に所定量だけ偏位した位置に配置されている。チェーン５は、錘６がレトルト２の内周面に接触可能な長さにされている。錘６は、レトルト２の内周面に線接触する。
【００３０】
レトルト２が回転していない状態では、図３（Ａ）に示すように、レトルト２内に投入されたワーク２０は、レトルト２の中心軸に直交する断面内でレトルト２の下部に略左右対称に位置しており、水平方向の中央部に最も多量にワーク２０が存在している。なお、ワーク２０がこの発明の粉体に相当する。
【００３１】
熱処理時にレトルト２の回転すると、図３（Ｂ）に示すように、ワーク２０はレトルト２の内周面との摩擦力によってレトルト２の回転方向に沿ってレトルト２の内周面を上昇した後、ワーク２０に作用する重力によって落下する。レトルト２の回転中に、ワーク２０は上昇と落下とを繰り返して流動する。このため、レトルト２の中心軸に直交する断面内でワーク２０が多量に存在する位置は、水平方向の中央部からレトルト２の内周面が移動する側に偏位する。
【００３２】
回転式熱処理装置１０では、レトルト２の中心軸に直交する断面内でワイヤ４が水平方向の中央部から偏位した所定量を、回転中のレトルト２内でワーク２０が多量に存在する位置の偏位量に略一致させている。したがって、熱処理時には、回転中のレトルト２内でワーク２０が多量に存在する位置で、錘６がレトルト２の内周面に当接可能になる。
【００３３】
錘６の凹部６１は、側面方向の断面がワーク２０の粒径に比較して充分に大きい。レトルト２の回転によって流動するワーク２０は、凹部６１内を通過する。凹部６１内に露出している熱電対７の温度検出部７１は、熱処理時にワーク２０に常時接触し、ワーク２０の温度を正確かつ確実に検出できる。
【００３４】
温度検出部７１は、凹部６１から外部に露出しないため、レトルト２の内周面に当接することがなく、容易に破損したり磨耗したりしない。このため、熱電対７によってワーク２０の温度を長期間にわたって検出することができる。
【００３５】
また、円柱状を呈する錘６は、レトルト２の回転によるワーク２０の流動に伴ってレトルト２の内周面に沿って円滑に移動する。錘６が保持する熱電対７は、ワーク２０の温度を熱処理時に常時検出することができる。
【００３６】
図４は、この発明の別の実施形態に係る回転式熱処理装置１０′のワイヤ４の取付状態を示す図である。回転式熱処理装置１０′のワーク取出部９′には、水平方向を長手方向とした長孔９２が形成されている。ワイヤ４は長孔９２を貫通している。長孔９２のワイヤ４の位置は、図示しないロックナット等の固定部材によって固定される。図示しないワーク投入部もワーク取出部９′と同様に構成されている。
【００３７】
熱処理時にレトルト２の中心軸に直交する断面内でワーク２０が多量に存在する位置の水平方向の中央部からの偏位量は、レトルト２の回転速度、並びに、ワーク２０の材質及び粒径等によって変化する。ワーク２０が多量に存在する位置の偏位量に応じて長孔９２内でのワイヤ４の固定位置を変化させることで、ワーク２０が多量に存在する位置に錘６が位置するように、レトルト２の中心軸に直交する断面内でのワイヤ４の水平方向の配置位置を調整できる。これによって、レトルト２の回転速度、並びに、ワーク２０の材質及び粒径等が変化しても、熱処理時のワーク２０の温度を正確かつ確実に検出できる。
【００３８】
この場合に、ワイヤ４からレトルト２０の下側の内周面までの距離は、長孔９２内でのワイヤ４の固定位置に応じて変化する。そこで、長孔９２内でのワイヤ４の固定位置に合せ、錘６がレトルト２の内周面に接触可能となるように、チェーン５の長さを調整する必要がある。
【００３９】
なお、長孔９２の形状をレトルト２０の下側の内周面と曲率が一致する円弧状に形成することで、長孔９２内でのワイヤ４の固定位置に拘らずチェーン５の長さを一定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の実施形態に係る回転式熱処理装置１０の概略の構成を示す側面図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、回転式熱処理装置１０のチェーン５、錘６及び熱電対７を示す側面図、及び、チェーン５の下端部の拡大図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、レトルト２の停止中及び回転中における回転式熱処理装置１０のレトルト２内の状態を示す断面図である。
【図４】この発明の別の実施形態に係る回転式熱処理装置１０′のワイヤ４の取付状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  加熱室
２  レトルト
３  モータ
４  ワイヤ
５  チェーン
６  錘
７  熱電対
８  ワーク投入部
９  ワーク取出部
１０  回転式熱処理装置
１１  ヒータ
６１  凹部
７１  温度検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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