(57)【要約】      （修正有）【課題】粉状又は粉粒状の装入物を移動中の温度変化と関係なく安定して流動させる熱処理装置の提供。【解決手段】粉状又は粉粒状の装入物Ｂを炉心管１の回転動作と傾斜配置により移送しながら熱処理する熱処理装置Ａであって、装入物Ｂの供給口１１と連通して軸線が傾斜した回転自在に設けられる円筒状の炉心管１と、炉心管１に熱移動して温度上昇させる加熱部２と、炉心管１の内周面に沿って設けられる装入物の誘導部３と、を備え、炉心管１は、炉心管１の軸方向一部が加熱部２で加熱される加熱区域１２と、加熱区域１２と炉心管１の軸方向に隣接して形成される非加熱区域１３と、加熱区域１２及び非加熱区域１４の間に形成される環状の温度境界域１４と、を有し、誘導部３は、温度境界域１４に装入物Ｂの移送方向下流側Ｘに向かって炉心管１の径方向へ拡がる落差部位３１を有する熱処理装置Ａ。【選択図】図１
2017211125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉状又は粉粒状の装入物を炉心管の回転動作と傾斜配置により移送しながら熱処理する熱処理装置であって、
前記装入物の供給口と連通して軸線が傾斜した回転自在に設けられる円筒状の前記炉心管と、
前記炉心管に熱移動して温度上昇させる加熱部と、
前記炉心管の内周面に沿って設けられる前記装入物の誘導部と、を備え、
前記炉心管は、前記炉心管の軸方向一部が前記加熱部で加熱される加熱区域と、前記加熱区域と前記炉心管の軸方向に隣接して形成される非加熱区域と、前記加熱区域及び前記非加熱区域の間に形成される環状の温度境界域と、を有し、
前記誘導部は、前記温度境界域に前記装入物の移送方向下流側に向かって前記炉心管の径方向へ拡がる落差部位を有することを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
前記落差部位が、前記装入物の移送方向下流側に向かって拡径する傾斜部であ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】
前記落差部位が、前記炉心管の内径よりも大きい溝部であることを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記落差部位が、前記炉心管の前記内周面から突出する凸部であり、前記装入物の移送方向下流側に向かって前記炉心管の径方向へ拡がる第一ガイド面を有することを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項５】
前記落差部位が、前記炉心管の前記内周面から窪む凹部であり、前記装入物の移送方向下流側に向かって前記炉心管の径方向へ拡がる第二ガイド面を有することを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記炉心管が軸方向へ複数に分割され、前記温度境界域となる分割管に前記誘導部の前記落差部位を設けることを特徴とする請求項１〜５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、粉状又は粉粒状などの装入物を炉心管の回転動作と傾斜配置により移送しながら熱処理（加熱処理）するために用いられる熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の熱処理装置として、炉芯管が一端側から他端側に向け下方に傾斜して支持され、回転により粉粒状の処理物を一端側から他端側へ移動し、炉芯管を外部から加熱する加熱部により、処理物供給部のスクリューコンベアで炉芯管の一端側に搬送された処理物を徐々に加熱させ、熱処理後の処理物を炉芯管の他端から取出口に排出するものがある（例えば、特許文献１参照）。
炉芯管の内部には、炉芯管の回転により炉芯管の内周面を転動して、粉粒状の処理物に衝撃を付与するビータ部材が設けられている。ビータ部材は、炉芯管の中心軸に対して偏心した軸線を有し、軸線を中心に放射状に設けられ外端縁が炉芯管の内周面に当接する複数のフィンを備えている。粉粒状の処理物が炉芯管の内周面に付着し停留しても、ビータ部材が回転して処理物に衝撃を付与し、この衝撃によって炉芯管の内周面から処理物を強制的に離脱して分散させている。
さらに、加熱部は、炉芯管を部分的に囲繞する断熱部材からなる保温管と、保温管の内部に設けられるヒータを備え、炉芯管においてスクリューコンベアに接続する一端側と、取出口に接続する他端側を除いた軸方向中間の区域のみが、ヒータで部分的に加熱され、一端側及び他端側の区域よりも高温にしている。このため、高温の加熱区域と低温の非加熱区域との間には、温度が急激に温度変化する温度境界域が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２２３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし乍ら、このような従来の熱処理装置では、炉芯管の内部空間にビータ部材がフィンの外端縁を炉芯管の内周面に当接させて設けられるため、炉芯管の内周面に付着した粉粒状の処理物にビータ部材のフィンで衝撃を付与する際や、炉芯管の内周面にフィンの外端縁が接触した際に、フィンの一部が摩耗して破損する可能性もあった。これにより、摩耗や破損したフィンの一部は、異物となって粉粒状の処理物に混入すると、異物汚染の発生原因となるという問題があった。
さらに、ビータ部材を複数のフィンの外端縁が炉芯管の内周面にそれぞれ当接するように配置しなければ、炉芯管の内周面に付着して処理物に対し各フィンの外端縁が衝突しないため、高度な加工精度と組立精度が必要になり、これを達成するには構造が複雑化するばかりでなく製造コストが高くなるという問題もあった。
そこで、このような問題点を解決するため、ビータ部材を用いずに、炉心管の回転動作と傾斜配置のみで、粉状体や粉粒体を移送させることが考えられる。
一方、粉状体や粉粒体の移送は、粉状体や粉粒体の粒度が細かくなると、粉状体や粉粒体の１粒の自重は非常に小さいため、集合体としての自重が炉心管の内部を流れ下る推進力になる。
しかし、粉状体や粉粒体の集合体は、粉状体や粉粒体の間に含まれる湿り気や粘り気を有し、炉芯管に内周面に沿って温度境界域を通過する際に、急激な温度変化に伴い湿り気や粘り気が変化すると同時に、堆積した粉状体や粉粒体の安息角なども変化して、集合体の流動速度が局部的に変わってしまう。
つまり、昇温用の温度境界域から高温の加熱区域に入った箇所では、集合体の流動速度が局部的に速くなるため、集合体の堆積厚みが局部的に薄くなって、ヒータから受ける熱量が過剰になり、粉状体や粉粒体が必要以上に加熱焼成されてしまう。これにより、集合体が部分的に固化するなど粉状体や粉粒体の品質を低下させるという問題があった。
また、降温用の温度境界域から低温の非加熱区域に入った箇所では、集合体の流動速度が局部的に遅くなるため、粉状体や粉粒体の集合体が停滞し、この停滞現象で粉状体や粉粒体が必要以上に加熱焼成されてしまう。これにより、集合体が部分的に固化するなど粉状体や粉粒体の品質が低下するという問題があった。これと同時に、炉芯管の内周面に粉状体や粉粒体が付着し易くなるため、粉状体や粉粒体が炉芯管の内周面に焼き付いてしまい、定期的に除去作業を行うがあるという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を達成するために本発明に係る熱処理装置は、粉状又は粉粒状の装入物を炉心管の回転動作と傾斜配置により移送しながら熱処理する熱処理装置であって、前記装入物の供給口と連通して軸線が傾斜した回転自在に設けられる円筒状の前記炉心管と、前記炉心管に熱移動して温度上昇させる加熱部と、前記炉心管の内周面に沿って設けられる前記装入物の誘導部と、を備え、前記炉心管は、前記炉心管の軸方向一部が前記加熱部で加熱される加熱区域と、前記加熱区域と前記炉心管の軸方向に隣接して形成される非加熱区域と、前記加熱区域及び前記非加熱区域の間に形成される環状の温度境界域と、を有し、前記誘導部は、前記温度境界域に前記装入物の移送方向下流側に向かって前記炉心管の径方向へ拡がる落差部位を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態に係る熱処理装置の全体構成を示す説明図であり、（ａ）が縦断正面図、（ｂ）が図１（ａ）の（１Ｂ）−（１Ｂ）線に沿える拡大縦断側面図、（ｃ）が回転時の拡大縦断側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る熱処理装置の変形例を示す説明図であり、（ａ）が縦断正面図、（ｂ）が図２（ａ）の（２Ｂ）−（２Ｂ）線に沿える拡大縦断側面図、（ｃ）が回転時の拡大縦断側面図である。
【図３】落差部位の変形例を示す説明図であり、（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）が溝部の部分拡大縦断正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る熱処理装置の変形例を示す説明図であり、（ａ）が縦断正面図、（ｂ）が図４（ａ）の（４Ｂ）−（４Ｂ）線に沿える拡大縦断側面図、（ｃ）が回転時の拡大縦断側面図である。
【図５】落差部位の変形例を示す説明図であり、（ａ）が縦断正面図、（ｂ）が図５（ａ）の（５Ｂ）−（５Ｂ）線に沿える拡大縦断側面図、（ｃ）が回転時の拡大縦断側面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る熱処理装置の変形例を示す説明図であり、（ａ）が縦断正面図、（ｂ）が図６（ａ）の（６Ｂ）−（６Ｂ）線に沿える拡大縦断側面図、（ｃ）が回転時の拡大縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の実施形態に係る熱処理装置Ａは、図１〜図６に示すように、炉心管１の内部に供給される装入物Ｂを、炉心管１の回転動作と傾斜配置により移送しながら熱処理（加熱処理）して排出するものである。装入物Ｂは、粉状体や粉粒体などからなり、チタン酸バリウム系の誘電体材料、チタン酸ジルコン酸鉛系の圧電体材料、リチウム電池材料、薄型ディスプレイパネル用蛍光体などの粉体材料が含まれる。
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係る熱処理装置Ａは、装入物Ｂの供給口１１と連通して回転自在に設けられる円筒状の炉心管１と、炉心管１に熱移動して温度上昇させる加熱部２と、炉心管１の内周面１ａに沿って設けられる装入物Ｂの誘導部３と、を主要な構成要素として備えている。
さらに、炉心管１の外側には、炉心管１と当接する振動付与部材４を備えることが好ましい。炉心管１の内部には、装入物Ｂの加熱に伴って発生した排出ガスの排気通路５を備えることが好ましい。
また、炉心管１において装入物Ｂの移送方向下流側には、装入物Ｂの排出口６が備えられる。
なお、「装入物Ｂの移送方向下流側」とは、傾斜配置された炉心管１の軸方向において上方位置の入口側から下方位置の出口側へ向かう方角であり、以下「下流方向Ｘ」という。
【０００８】
装入物Ｂの供給口１１は、後述する炉心管１において装入物Ｂの移送方向上流側に設けられ、装入物Ｂが収容されたホッパーなどの供給源（図示しない）から炉心管１の内部空間１Ｓに向け装入物Ｂを連続して送り込む供給装置である。この供給装置としては、スクリューフィーダなどが用いられる。
供給口１１の具体例として図１，図２，図４〜図６に示される例の場合には、スクリューフィーダのフィーダ管１１ａを炉心管１の内部空間１Ｓに向けて炉心管１の軸線と略平行に配置している。
また、その他の例として図示しないが、供給口１１にスクリューフィーダ以外の供給装置を用いることも可能である。供給口１１と後述する炉心管１の内面との隙間を可能な限り小さくするためのシュートを設けて、装入物Ｂが自由落下せずに滑り落ちる構造に変更することも可能である。
【０００９】
炉心管１は、その少なくとも内面側の一部又は全体を例えばセラミックやカーボンなどの耐熱性非金属を含む材料で形成して、熱処理中の装入物Ｂが高温の金属面に触れて汚染しないように構成した円筒管である。また、装入物Ｂが熱処理中の金属面に触れても汚染しない材料である場合には、炉心管１の全体を例えばインコネル（登録商標）などのニッケル基合金、コバルト基合金、クロム基合金などの耐熱性金属を含む材料で円筒状に形成することも可能である。
さらに、炉心管１は、図１，図２，図４及び図５に示されるように、管全体がセラミックなどの耐熱性非金属で長尺状の一体管に形成される一体構造とするか、又は図６に示されるように、管全体若しくは一部を軸方向へ複数に分割して着脱自在に連結する分割構造に構成される。
炉心管１の内部空間１Ｓは、供給口１１から装入物Ｂが供給される内周面１ａを有し、内部空間１Ｓにおいて軸方向一端側には、供給口１１と対向して装入物Ｂの入口部１ｂが形成される。炉心管１の内部空間１Ｓにおいて軸方向他端側には、装入物Ｂの出口部１ｃが形成されている。
炉心管１は、その一部がモータなどの回転駆動部（図示しない）とチェーンなどの伝動部材（図示しない）を介して連係している。この回転駆動部の作動により、炉心管１は、その軸線を中心として連続的又は間欠的に回転移動させるように構成されている。
【００１０】
さらに、炉心管１は、その軸線を入口部１ｂ側から出口部１ｃ側に向け下り傾斜させるように支持されている。
炉心管１の具体例として図１〜図６に示すように、設置床面Ｆに対し炉心管１の回転中心を適宜角度θで傾斜させている。
前述した回転動作と傾斜配置によって炉心管１は、供給口１１から入口部１ｂに供給された一定量の装入物Ｂを、炉心管１の内周面１ａの底部に沿って出口部１ｃへ向け揺動しながら滑り移動させ、出口部１ｃから排出口６に排出するように構成されている。
詳しく説明すると、装入物Ｂは、図１（ｂ），図２（ｂ），図４（ｂ），図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示される炉心管１の回転動作に伴う周方向への持ち上げと、図１（ｃ），図２（ｃ），図４（ｃ），図５（ｃ）及び図６（ｃ）に示される装入物Ｂの自重による周方向逆向きで且つ炉心管１の傾斜方向下位への滑り落ちが交互に繰り返される。このため、炉心管１の内周面１ａに沿って装入物Ｂが周方向に揺動しながら下流方向Ｘへ一定速度で滑り移動する。
この際、装入物Ｂとして粒度が細かい粉状体や粉粒体の場合には、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１となって周方向に揺動しながら下流方向Ｘへ滑り移動する。
また、装入物Ｂは、炉心管１の入口部１ｂから出口部１ｃに向かう移動中に、後述する加熱部２からの熱移動で加熱して熱処理される。
【００１１】
加熱部２は、炉心管１の内周面１ａを加熱して、炉心管１内の装入物Ｂを所定温度に熱処理する加熱装置である。
加熱部２から炉心管１への熱移動方法としては、炉心管１の径方向外側に加熱部２を設けて、伝導や放射や対流などにより伝熱させることが好ましい。
特に、加熱部２は、炉心管１の外側を覆うように設けられる加熱雰囲気２ａと、加熱雰囲気２ａに設けられる熱源（図示しない）と、を有することが好ましい。
加熱雰囲気２ａは、炉心管１の外側に炉壁２ｂで囲むように円筒状やそれに類似した筒状に形成される。
加熱部２に用いる熱源としては、加熱ヒータなどの電気的なものやガスバーナーなどの電気以外のものが用いられる。炉心管１の内部において粉状体や粉粒体などからなる装入物Ｂを８５０〜１０００℃程度の焼成温度で熱処理する場合には、加熱雰囲気２ａを１０００℃以上に加熱している。
【００１２】
さらに、加熱部２は、炉心管１において軸方向の全体を加熱せず、炉心管１において軸方向の一部を部分的に加熱することが好ましい。
特に、炉心管１の軸方向中間部のみを加熱部２で部分的に加熱することが好ましい。これにより、装入物Ｂは、供給口１１より炉心管１の入口部１ｂに供給されてから徐々に加熱され、最高温度に達してから徐々に冷却され、適正温度になった状態で炉心管１の出口部１ｃから排出口６に排出可能となる。
この場合、炉心管１は、炉心管１の内周面１ａにおいて軸方向の一部が加熱部２により加熱される高温の加熱区域１２と、加熱区域１２と炉心管１の軸方向に隣接して形成される低温の非加熱区域１３と、加熱区域１２及び非加熱区域１３の間（境目）に形成される環状の温度境界域１４と、を有する。
【００１３】
加熱部２の具体例として図１，図２，図４〜図６に示される例の場合には、炉心管１の軸方向中間部のみを筒状の加熱雰囲気２ａで覆い間接的に加熱している。
すなわち、炉心管１の軸方向中間部には、加熱区域１２が形成される。装入物Ｂの供給口１１と連通する炉心管１の入口部１ｂ側には、第一の非加熱区域１３として入口側非加熱区域１３ａが形成される。炉心管１の出口部１ｃ側には、第二の非加熱区域１３として出口側非加熱区域１３ｂが形成される。
入口側非加熱区域１３ａ及び加熱区域１２の間には、第一の温度境界域１４として昇温用境界域１４ａが形成され、昇温用境界域１４ａにおける炉心管１の内周面１ａでは、加熱区域１２に向かって急激に温度上昇する。
加熱区域１２及び出口側非加熱区域１３ｂの間には、第二の温度境界域１４として降温用境界域１４ｂが形成され、降温用境界域１４ｂにおける炉心管１の内周面１ａでは、加熱区域１２から離れることに従って急激に温度下降する。
また、その他の例として図示しないが、炉壁２ｂで囲まれた加熱雰囲気２ａに代えて熱源で加熱区域１２を直接的に加熱したり、炉心管１の軸方向一部として中間部及び入口部１ｂ側又は中間部及び出口部１ｃ側のいずれか一方のみに加熱区域１２を形成したりするなどの変更が可能である。
【００１４】
そして、炉心管１の内周面１ａにおける温度境界域１４は、高温の加熱区域１２と低温の非加熱区域１３の境目に配置されるため、加熱部２からの熱移動の有無に伴って急激な温度変化が生じる。
これにより、装入物Ｂ（粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１）が温度境界域１４を通過する時には、急激な温度変化により装入物Ｂが膨張又は収縮し、粉状体や粉粒体の間に含まれる湿り気や粘り気が変化する。これと同時に、堆積した粉状体や粉粒体の安息角なども変化してしまう。これらの影響で集合体Ｂ１の流動速度を局部的に変化させる性質がある。
詳しく説明すると、低温の入口側非加熱区域１３ａから高温の加熱区域１２に向かう昇温用境界域１４ａでは、装入物Ｂ（粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１）の一部が急激に暖められる。このため、該当箇所の粉状体や粉粒体が徐々に熱膨張して、この粉状体や粉粒体の間に含まれる湿り気や粘り気を減少させるなどの現象が生じる。この現象により、高温の加熱区域１２に到達した粉状体や粉粒体は、サラサラ状態になると同時に集合体Ｂ１の安息角が小さくなって、集合体Ｂ１の流動速度（進行速度）が局部的に速くなる。その結果、昇温用境界域１４ａにおいて装入物Ｂの一部は、集合体Ｂ１の堆積厚みが局部的に薄くなって、加熱部２から受ける熱量が過剰になり、必要以上に加熱焼成され易くなる。
また、高温の加熱区域１２から低温の出口側非加熱区域１３ｂに向かう降温用境界域１４ｂでは、装入物Ｂ（粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１）の一部が急激に冷える。このため、該当箇所の粉状体や粉粒体が熱収縮して、この粉状体や粉粒体の間に含まれる湿り気や粘り気を増大させるなどの現象が生じる。この現象により、粉状体や粉粒体が引き締まった状態になると同時に集合体Ｂ１の安息角が大きくなって、集合体Ｂ１の流動速度（進行速度）が局部的に遅くなる。その結果、降温用境界域１４ｂにおいて装入物Ｂの一部は、集合体Ｂ１の堆積厚みが局部的に厚くなって停滞し、加熱部２から受ける熱量が過剰になり、必要以上に加熱焼成され易くなる。
【００１５】
そこで、炉心管１の内周面１ａにおいて温度境界域１４となる軸方向の一部には、装入物Ｂの誘導部３を部分的に設けている。
誘導部３は、炉心管１の回転動作と傾斜配置で周方向に揺動しながら下流方向Ｘへ滑り移動する装入物Ｂに対し、温度境界域１４で推進力を与えるための案内部材であり、下流方向Ｘに向かって炉心管１の径方向へ拡がる落差部位３１を有している。
落差部位３１は、炉心管１の内周面１ａにおいて温度境界域１４の全て又は一部を、炉心管１の傾斜配置よりも更に急峻（急勾配）となるように形成することで、温度境界域１４に到達した粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が、下流方向Ｘへ崩れて滑落するように構成されている。
すなわち、装入物Ｂ（粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１）は、炉心管１の回転動作と傾斜配置で周方向に揺動しながら下流方向Ｘへ滑り移動することに加え、温度境界域１４の落差部位３１で集合体Ｂ１の進行速度が局部的に強制加速される。このため、温度境界域１４では、炉心管１の内周面１ａに粉状体や粉粒体が付着し難くなるという利点もある。
落差部位３１の形状としては、温度境界域１４の周方向全体が内径差により下流方向Ｘに向かって拡径する傾斜部３１ａ、温度境界域１４の周方向略全体が炉心管１の内径よりも大きい溝部３１ｂ、温度境界域１４の周方向一部が炉心管１の内周面１ａから部分的に突出する凸部３１ｃ、温度境界域１４の周方向一部が炉心管１の内周面１ａから部分的に窪む凹部３１ｄなどが挙げられる。
なお、落差部位３１による装入物Ｂの滑落落差は、炉心管１の内部空間１Ｓにおいて粉状体や粉粒体を飛散させない程度に設定することが好ましい。
【００１６】
落差部位３１の具体例として図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示される例の場合には、炉心管１の内周面１ａで且つ昇温用境界域１４ａ及び降温用境界域１４ｂとなる部分に、第一の落差部位３１となる環状の傾斜部３１ａを複数それぞれ下流方向Ｘへ向かって炉心管１の径方向へ拡径するように形成している。
環状の傾斜部３１ａは、昇温用境界域１４ａの傾斜部３１ａよりも降温用境界域１４ｂの傾斜部３１ａを大径にしている。
これにより、炉心管１の内周面１ａの底部に沿って周方向に揺動しながら滑り移動する装入物Ｂの一部が傾斜部３１ａに到達すると、傾斜部３１ａに沿って流れ落ち、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が下流方向Ｘへ崩れて滑落する。このため、集合体Ｂ１の進行速度が局部的に加速される。
図示例の場合には、昇温用境界域１４ａと降温用境界域１４ｂに二つの傾斜部３１ａが配置され、各傾斜部３１ａの断面形状を平面状の傾斜面となるように形成している。
また、その他の例として図示しないが、傾斜部３１ａの配置数を三つ以上に増やしたり、傾斜部３１ａの断面形状を平面状の傾斜面に代えて、曲面状の傾斜面に変更したりすることも可能である。
【００１７】
落差部位３１の変形例として図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示される例の場合には、炉心管１の内周面１ａで且つ昇温用境界域１４ａ及び降温用境界域１４ｂとなる部分に、第二の落差部位３１となる環状の溝部３１ｂを複数それぞれ炉心管１の内径よりも大径となるように形成している。
環状の溝部３１ｂは、それぞれの中心が炉心管１の径方向へ相対的に偏心するように配置され、炉心管１を半回転させる度に、昇温用境界域１４ａ及び降温用境界域１４ｂに形成した溝部３１ｂの最深部分３１ｅと最浅部分３１ｆが、それぞれ炉心管１の内周面１ａの底部に繰り返して交互に現れるように構成している。
これにより、炉心管１の内周面１ａの底部に沿って周方向に揺動しながら滑り移動する装入物Ｂの一部が溝部３１ｂに到達すると、溝部３１ｂの最深部分３１ｅなどに流れ落ち、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が下流方向Ｘへ崩れて滑落する。詳しく説明すると、炉心管１の回転動作により周方向への持ち上げられた溝部３１ｂ内の粉状体や粉粒体が、より高い位置まで持ち上がった時に崩落と滑落を起こして、集合体Ｂ１の進行速度が局部的に加速される。
図示例の場合には、昇温用境界域１４ａと降温用境界域１４ｂに二つの溝部３１ｂが配置され、各溝部３１ｂの断面形状を略矩形に形成している。
また、その他の例として図示しないが、溝部３１ｂの配置数を三つ以上に増やすことも可能である。
なお、その他の例として略矩形の溝部３１ｂに代え、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示されるように、下流方向Ｘへ向かって徐々に縮径する返送面３１ｇを有する溝部３１ｂに変更することも可能である。
図３（ａ）に示される溝部３１ｂは、断面形状が略半円形に形成され、その下流側部分に下流方向Ｘへ向かって曲面状に縮径する返送面３１ｇを有している。
図３（ｂ）に示される溝部３１ｂは、断面形状が略三角形に形成され、その下流側部分に下流方向Ｘへ向かって平面状に縮径する返送面３１ｇを有している。
図３（ｃ）に示される溝部３１ｂは、断面形状が台形に形成され、その下流側部分に下流方向Ｘへ向かって平面状に縮径する返送面３１ｇを有している。
図３（ｄ）に示される溝部３１ｂは、断面形状が略台形に形成され、その下流側部分に下流方向Ｘへ向かって曲面状に縮径する返送面３１ｇを有している。
これにより、溝部３１ｂに流れ落ちた粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１を、返送面３１ｇに沿ってスムーズに炉心管１の内周面１ａの底部に戻すことができる。
【００１８】
落差部位３１の変形例として図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示される例の場合には、炉心管１の内周面１ａで且つ温度境界域１４の昇温用境界域１４ａ及び降温用境界域１４ｂとなる部分に、第三の落差部位３１となる凸部３１ｃを炉心管１の周方向へ複数それぞれ部分的に突出するように形成している。
複数の凸部３１ｃは、炉心管１の周方向へ所定間隔毎にそれぞれ略直角三角錐などの形状に形成され、下流方向Ｘへ向かって炉心管１の径方向へ拡がる第一ガイド面３１ｆを有している。
これにより、炉心管１の内周面１ａの底部に沿って周方向に揺動しながら滑り移動する装入物Ｂの一部が凸部３１ｃに到達すると、凸部３１ｃの第一ガイド面３１ｆに沿って流れ落ち、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が下流方向Ｘへ崩れて滑落する。このため、集合体Ｂ１の進行速度が局部的に加速される。
図示例の場合には、複数の凸部３１ｃが周方向へ所定間隔毎に並んで炉心管２の軸方向へ一列のみ形成されている。第一ガイド面３１ｆは、炉心管１の反回転方向に向かって下流方向Ｘへ傾斜するように形成されている。
また、その他の例として図示しないが、凸部３１ｃの数や間隔を変更したり、周方向へ並んだ複数の凸部３１ｃを炉心管２の軸方向へ複数列形成したり変更可能である。
【００１９】
落差部位３１の変形例として図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示される例の場合には、炉心管１の内周面１ａで且つ温度境界域１４の昇温用境界域１４ａ及び降温用境界域１４ｂとなる部分に、第四の落差部位３１となる凹部３１ｄを炉心管１の周方向へ複数それぞれ部分的に窪むように形成している。
複数の凹部３１ｄは、炉心管１の周方向へ所定間隔毎にそれぞれ略直角三角錐などの形状に形成され、下流方向Ｘへ向かって炉心管１の径方向へ拡がる第二ガイド面３１ｇを有している。
これにより、炉心管１の内周面１ａの底部に沿って周方向に揺動しながら滑り移動する装入物Ｂの一部が凹部３１ｄに到達すると、凹部３１ｄに流れ落ち、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が下流方向Ｘへ崩れて滑落する。詳しく説明すると、炉心管１の回転動作により周方向への持ち上げられた凹部３１ｄ内の粉状体や粉粒体が、より高い位置まで持ち上がった時に崩落と滑落を起こして、集合体Ｂ１の進行速度が局部的に加速される。
図示例の場合には、複数の凹部３１ｄが周方向へ所定間隔毎に並んで炉心管２の軸方向へ一列のみ形成されている。第二ガイド面３１ｇは、炉心管１の反回転方向に向かって下流方向Ｘへ傾斜するように形成されている。
また、その他の例として図示しないが、凹部３１ｄの数や間隔を変更したり、周方向へ並んだ複数の凹部３１ｄを炉心管２の軸方向へ複数列形成したり、凹部３１ｄの下流側部分に下流方向Ｘへ向かって曲面状又は平面状に縮径する返送面３１ｇを形成するなど変更が可能である。
【００２０】
さらに、炉心管１の変形例を図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示している。
図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示される炉心管１は、管全体若しくは一部が軸方向へ複数に分割され、複数の分割管部１Ｐをそれぞれ着脱自在に連結することにより一体化される分割構造である。複数の分割管部１Ｐのうち、温度境界域１４に配置される特定の分割管部１Ｐ′に誘導部３の落差部位３１を設けることが好ましい。
炉心管１の具体例として図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示される例の場合には、ニッケル基合金などの耐熱性金属からなる外筒管１ｄと、セラミックなどの耐熱性非金属からなる内筒管１ｅと、を備えた二重筒構造に構成されている。これらのうち内筒管１ｅのみを軸方向へ複数に分割して、落差部位３１の無い分割管部１Ｐと、落差部位３１が形成された特定の分割管部１Ｐ′を連結している。
図示例の場合には、外筒管１ｄと内筒管１ｅが両者間に環状の空間部１ｆを挟んで一体的に形成され、昇温用境界域１４ａ及び降温用境界域１４ｂに配置される特定の分割管部１Ｐ′には、落差部位３１として凸部３１ｃを形成している。
また、その他の例として図示しないが、外筒管１ｄの内周面において軸方向へ延びる周方向一部と、内筒管１ｅの外周面において軸方向へ延びる周方向一部と、を重力や支持手段などにより互いに接触させたり、落差部位３１の凸部３１ｃに代えて傾斜部３１ａや溝部３１ｂや凹部３１ｄ又はこれらの組み合わせを形成したり変更可能である。
【００２１】
振動付与部材４は、炉心管１の内周面１ａに付着した粉状体や粉粒体などからなる装入物Ｂを、炉心管１と当接により発生した振動で落下させる付着物の除去装置である。
振動付与部材４としては、炉心管１の外面１ｇに対する直接的な衝撃や、炉心管１に設けられる振動伝達部材３などに対する直接的な衝撃で、炉心管１を振動させることが好ましい。特に、打撃体４ａを突き当てることで打撃振動を発生させることが好ましい。
振動付与部材４の具体例として図１〜図６に示される例の場合には、炉心管１の外面１ｇに突き当たる棒状の打撃体４ａと、打撃体４ａを炉心管１の外面１ｇに向け往復動させる打撃振動発生器４ｂと、を有している。
打撃振動発生器４ｂの作動で打撃体４ａの先端を炉心管１の外面１ｇに突き当てることにより、炉心管１の外面１ｇの一部で発生した打撃振動が、内周面１ａの全体に亘って伝播されるように構成されている。
さらに図示例の場合には、打撃体４ａが加熱部２の炉壁２ｂを貫通して往復動自在に支持され、加熱雰囲気２ａと炉壁２ｂを挟んで形成される低温雰囲気に打撃振動発生器４ｂを配設している。振動付与部材４において少なくとも打撃体４ａは、炉心管１の軸方向へ所定間隔毎に複数配設されて、炉心管１の軸方向全長に打撃振動を発生させている。
また、その他の例として図示しないが、打撃体４ａの変形例として、ハンマーを円弧軌道で往復動させたり、球形の重りなどを自由落下させたり、打撃振動以外の衝撃を用いるなど、振動付与部材４を図示例以外の構造に変更することも可能である。
【００２２】
排気通路５は、炉心管１の内部空間１Ｓにおいて入口部１ｂ側及び出口部１ｃ側を連通するように形成され、装入物Ｂの熱処理で発生した有害な排出ガスを、炉心管１よりも外側の外部空間に排気させるように構成されている。
排気通路５は、炉心管１の出口部１ｃ側に向けて設けられる気体導入口５ａと、供給口１１及び炉心管１の内部空間１Ｓの間に設けられる通気口５ｂと、炉心管１の入口部１ｂ側から外部空間に向けて設けられる排気口５ｃと、を有している。
気体導入口５ａは、不活性ガスや熱風などからなる気体の送風機（図示しない）と連通し、炉心管１の内周面１ａに沿って移送される装入物Ｂの流れ方向と逆向き（上流方向）へ気体を送り込むように構成されている。気体導入口５ａの送風機は、装入物Ｂとなる粉状体や粉粒体などが舞い上がらない風量及び風圧に設定されている。
これにより、装入物Ｂの熱処理に伴って炉心管１の内部空間１Ｓに有害な排出ガスが発生しても、排出ガスが通気口５ｂ及び排気口５ｃを通って外部空間に排気される。このため、装入物Ｂの加熱で発生した排出ガスを装入物Ｂと確実に分離して排気することができる。
排気通路５の具体例として図１〜図６に示される例の場合には、炉心管１の入口部１ｂに円板状の覆部５ｄが固定配置され、覆部５ｄに供給口１１のフィーダ管１１ａが遊嵌状に開通する通気口５ｂを開穿している。
また、その他の例として図示しないが、覆部５ｄに代えて供給口１１のフィーダ管１１ａと炉心管１の内周面１ａの間に通気口５ｂを開穿することも可能である。
これにより、装入物Ｂの熱処理で炉心管１の内部空間１Ｓに発生した有害な排出ガスが、通気口５ｂを通って排気口５ｃから外部空間に排気される。
【００２３】
このような本発明の実施形態に係る熱処理装置Ａによると、供給口１１から炉心管１の内部（内部空間１Ｓ）に装入物Ｂ（粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１）が、炉心管１の回転動作と傾斜配置により、炉心管１の内周面１ａに沿って周方向へ揺動しながら装入物Ｂの移送方向下流側（下流方向Ｘ）へ滑り移動する。
炉心管１の内周面１ａにおいて加熱区域１２と非加熱区域１３の境目に配置される温度境界域１４を装入物Ｂが通過する際は、急激な温度変化で粉状体や粉粒体の間に含まれる湿り気や粘り気などが変化して、集合体Ｂ１の流動速度が局部的に変わり易くなる。
このような状況であっても、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が温度境界域１４の誘導部３に到達すると、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が落差部位３１で炉心管１の径方向外側に崩れて、装入物Ｂの移送方向下流側（下流方向Ｘ）へ滑落する。
これにより、集合体Ｂ１の流動速度が局部的に速くなると同時に、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が逆方向の上流側へ逆流不能になる。
したがって、粉状又は粉粒状の装入物Ｂを移動中の温度変化と関係なく安定して流動させることができる。
その結果、粉状体や粉粒体の粒度が細かい装入物Ｂであっても十分な推進力を与えることができ、装入物Ｂが温度境界域１４で局部的に停滞せず、炉心管１の内部（内部空間１Ｓ）において装入物Ｂの堆積厚みが均一化される。このため、装入物Ｂの均一な熱処理が可能になって、高品質な装入物Ｂの熱処理を効率良く実現できる。
また、炉芯管の内部に炉芯管の回転で炉芯管の内周面を転動して粉粒状の処理物に衝撃を付与するビータ部材が設けられる従来のものに比べ、炉心管１の内側に沿って付着物離脱手段（ビータ部材）が配備されないため、粉状又は粉粒状の装入物Ｂの加熱処理中において異物が混入することを防止できる。炉心管１の実質的な内部容積を広く確保できるから、炉心管１による一回の装入物Ｂの加熱処理量も増大できる。さらに、炉心管１に高度な加工精度と組立精度が必要にならず、全体構造を簡素化できて製造コストの低減化も図れる。
【００２４】
特に、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示されるように、落差部位３１が、装入物Ｂの移送方向下流側（下流方向Ｘ）に向かって拡径する傾斜部３１ａであることが好ましい。
この場合には、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が周方向に揺動しながら温度境界域１４の誘導部３まで滑り移動すると、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が落差部位３１となる傾斜部３１ａに沿って炉心管１の径方向外側に崩れ、装入物Ｂの移送方向下流側（下流方向Ｘ）へ滑落する。
これにより、集合体Ｂ１の流動速度が局部的に速くなると同時に、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が逆方向の上流側へ逆流不能になる。
したがって、簡素な構造で粉状又は粉粒状の装入物Ｂを移動中の温度変化と関係なく確実に流動させることができる。
その結果、高品質な装入物Ｂの熱処理をより効率良く且つ安価に実現できる。
【００２５】
また、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示されるように、落差部位３１が、炉心管１の内径よりも大きい溝部３１ｂであることが好ましい。
この場合には、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が周方向に揺動しながら温度境界域１４の誘導部３まで滑り移動すると、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が落差部位３１となる溝部３１ｂに滑り落ちて炉心管１の径方向外側に崩れ、装入物Ｂの移送方向下流側（下流方向Ｘ）へ滑落する。
これにより、集合体Ｂ１の流動速度が局部的に速くなると同時に、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が逆方向の上流側へ逆流不能になる。
したがって、簡素な構造で粉状又は粉粒状の装入物Ｂを移動中の温度変化と関係なく確実に流動させることができる。
その結果、高品質な装入物Ｂの熱処理をより効率良く且つ安価に実現できる。
【００２６】
また、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示されるように、落差部位３１が、炉心管１の内周面１ａから突出する凸部３１ｃであり、装入物Ｂの移送方向下流側（下流方向Ｘ）に向かって炉心管１の径方向へ拡がる第一ガイド面３１ｆを有することが好ましい。
この場合には、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が周方向に揺動しながら温度境界域１４の誘導部３まで滑り移動すると、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が落差部位３１となる凸部３１ｃの第一ガイド面３１ｆに沿って炉心管１の径方向外側に崩れ、装入物Ｂの移送方向下流側（下流方向Ｘ）へ滑落する。
これにより、集合体Ｂ１の流動速度が局部的に速くなると同時に、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が逆方向の上流側へ逆流不能になる。
したがって、簡素な構造で粉状又は粉粒状の装入物Ｂを移動中の温度変化と関係なく確実に流動させることができる。
その結果、高品質な装入物Ｂの熱処理をより効率良く且つ安価に実現できる。
【００２７】
また、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示されるように、落差部位３１が、炉心管１の内周面１ａから窪む凹部３１ｄであり、装入物Ｂの移送方向下流側（下流方向Ｘ）に向かって炉心管１の径方向へ拡がる第二ガイド面３１ｇを有することが好ましい。
この場合には、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が周方向に揺動しながら温度境界域１４の誘導部３まで滑り移動すると、粉状体や粉粒体の集合体Ｂ１が落差部位３１となる凹部３１ｄの第二ガイド面３１ｇに沿って炉心管１の径方向外側に崩れ、装入物Ｂの移送方向下流側（下流方向Ｘ）へ滑落する。
したがって、簡素な構造で粉状又は粉粒状の装入物Ｂを移動中の温度変化と関係なく確実に流動させることができる。
その結果、高品質な装入物Ｂの熱処理をより効率良く且つ安価に実現できる。
【００２８】
さらに、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示されるように、炉心管１が軸方向へ複数に分割され、温度境界域１４となる分割管１ｄ′に誘導部３の落差部位３１を設けることが好ましい。
この場合には、落差部位３１が無い分割管部１Ｐと、落差部位３１が形成された特定の分割管部１Ｐ′と、を連結することにより、誘導部３が有る炉心管１が作成される。
したがって、炉心管１の長尺化と大型化に伴う設計上の制約を減らすことができる。
その結果、炉心管１がセラミックやカーボンなどの製作が困難で且つ高価な耐熱性材料により作成される場合であっても、落差部位３１の有る特定の分割管部１Ｐ′に交換するだけで製作できて、製造コストの低減化が図れる。
【００２９】
なお、前示の実施形態において図示例では、落差部位３１として凸部３１ｃのみを配置した変形例と、凹部３１ｄのみを配置した変形例と、を別々に説明したが、これに限定されず、凸部３１ｃと凹部３１ｄを組み合わせて配置してもよい。
この場合には、凸部３１ｃの第一ガイド面３１ｆと凹部３１ｄの第二ガイド面３１ｇが、下流方向Ｘへ連続するように配置することが好ましい。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ  熱処理装置                      １  炉心管
１ａ  内周面                        １１  供給口
１２  加熱区域                      １３  非加熱区域
１４  温度境界域                    １Ｐ′  分割管
２  加熱部                          ３  誘導部
３１  落差部位                      ３１ａ  傾斜部
３１ｂ  溝部                        ３１ｃ  凸部
３１ｄ  凹部                        ３１ｆ  第一ガイド面
３１ｇ  第二ガイド面                Ｂ  装入物
Ｘ  移送方向下流側（下流方向）
【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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