JPH07108155A - 回転容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転容器の撹拌効果を高めて、均質な処理が行
えるようにする。 【構成】横向きに配置され、かつ収納する被処理物をそ
の軸心回りに回転しつつ処理する円錐台筒形の回転容器
２であって、容器内面には大径側から小径側にわたって
配設された撹拌用突条体６を備えており、撹拌用突条体
６は、容器回転時、大径側端部６ａが小径側端部６ｂよ
り先行する位置に配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、収納する被処理物を回
転しつつ処理する円錐台筒形の回転容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、粉状のセラミック原料と溶液
とを混合してなるセラミックスラリを乾燥仮焼する際に
用いられる回転容器として、図５に示すものがある。こ
の回転容器５０はセラミックスラリの熱処理装置を構成
するものであって、円錐台形状をしており横向き支持さ
れて軸心回りに回転駆動されるようになっている。この
回転容器５０は内部に収納される多数個の転動体５１と
ともに用いることによってセラミックスラリを乾燥仮焼
するようになっている。すなわち、回転容器５０の大径
側端部５０ａの注入口５２を通じて滴下などによって回
転容器５０内に少量ずつセラミックスラリを注入する。
注入したセラミックスラリ中の溶液分は、加熱された回
転容器５０及び転動体５１に接触することによって蒸発
し、溶液分を失ったセラミック成分は転動体５１の表面
上に被着することになる。転動体５１に被着したセラミ
ック成分は、回転容器５０の回転駆動によって転動体５
１が互いに衝突しながら擦り合わされることによって細
かく粉砕され、最後にセラミック微粉末となったセラミ
ック成分は回転容器５０の小径側端部５０ｂに設けた取
り出し口５３から外部へと取り出されるようになってい
る。つまり、この回転容器５０と転動体５１とを用いれ
ば、乾燥仮焼と同時に粉砕も行えるようになっている。

【０００３】なお、図中、符号５４は回転容器５０を収
納するハウジング、５５はハウジング５４内に設けられ
て、回転容器５０を外から加熱するスパイラルヒータ、
５６は回転容器５０を支持するローラ、５７はローラ５
６を介して回転容器５０を回転駆動する電動機、５８は
処理済みのセラミック微粉末の回収容器である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この回転容
器５０では、熱処理後に得られるセラミック微粉末の品
質を安定させるためには、転動体５１の撹拌、およびセ
ラミックス成分の解砕効果を高める必要があり、そのた
めには、転動体数量を増加させる、容器回転数を上昇さ
せる等の対策が考えられる。しかしながら、円錐台形状
の回転容器５０では、構造的に、転動体５１や処理中の
セラミックスラリが大径側に集まりやすく、このような
特徴を有する円錐台形状の回転容器５０に上記対策を講
じても、十分なる撹拌、解砕効果が得られなかった。さ
らには、転動体数量を増加させる場合には、加熱容量が
増大して生産効率を低下させるという不都合があり、ま
た、容器回転数を上昇させる場合には、回転駆動にかか
わる部品の寿命が縮まるという不都合があった。

【０００５】したがって、本発明においては、回転容器
の撹拌効果を高めて、均質な処理が行えるようにするこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明においては、横向きに配置され、かつ
収納する被処理物をその軸心回りに回転しつつ処理する
円錐台筒形の回転容器であって、容器内面には大径側か
ら小径側にわたって配設された撹拌用突条体を備えてお
り、該撹拌用突条体は、容器回転時。大径側端部が小径
側端部より先行する位置に配設されていることに特徴を
有している。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、容器内部の底側に位置する
被処理物は回転容器の回転に伴って、撹拌用突条体によ
ってすくい上げられて撹拌されることになる。このと
き、撹拌用突条体の大径側端部が小径側端部より先行す
る位置になっているので、被処理物をすくい上げた撹拌
用突条体の大径側端部は小径側端部よりも上側に位置す
ることになる。そのため、すくい上げられた被処理物は
撹拌用突条体の大径側から小径側に向かって移動し、最
後には、小径側端部から回転容器内部の下側に向かって
落下することになる。つまり、撹拌用突条体によってす
くい上げられた大径側の被処理物は小径側に移動したの
ち回転容器内部の底側に戻ることになる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
細に説明する。図１は、本実施例に係る回転容器を備え
た熱処理装置の概略構造を示す縦断面図である。

【０００９】この熱処理装置１は、セラミックスラリに
対する乾燥や仮焼などの熱処理を行うことによって固形
状のセラミック微粉末を得る際に用いられるものであ
り、図１で示すように、横向き支持されて軸心Ｐ回りに
回転駆動される円錐台筒形形状の回転容器２と、メディ
ア（玉石）などと呼ばれて回転容器２内に収納された多
数個の転動体３とを備えている。そして、この回転容器
２における大径側端部２ａ及び小径側端部２ｂには共に
円筒形状とされた連通管４，５のそれぞれが回転容器２
の軸心Ｐと同一の軸心上に位置するようにして接続され
ており、回転容器２は連通管４よりも連通管５の方が低
くなる傾斜状態、例えば、１〜３度の角度で傾いた状態
となるようにして支持されている。

【００１０】なお、これら回転容器２及び連通管４，５
と転動体３のそれぞれとは、アルミナや石英もしくは耐
熱金属（例えばインコネル）を用いて作製されたもので
あり、球形状や円柱形状などを有する転動体３は回転容
器２の内容積やセラミック微粉末の特性などを考慮した
うえでの選択に基づいて使用されている。そして、例え
ば、回転容器２の最大内径が２００〜２５０ｍｍ程度で
ある場合には、２０〜３０ｍｍ程度の直径を有する転動
体３を用いるのが最適とされている。

【００１１】回転容器２の内周面には大径側から小径側
にわたって撹拌用突条体６が設けられている。撹拌用突
条体６は、図２に示すように棒状体の両端を９０度屈曲
してコの字形に形成されており、両端を回転容器２の内
周面に接着して取り付けられている。このようにして取
り付けられた撹拌用突条体６と回転容器２の内周面との
間には隙間Ｓが形成されるが、この隙間はＳ、転動体３
の直径より小さいものとなっている。撹拌用突条体６を
隙間Ｓを有するように構成するのは、その熱容量をでき
るだけ小さくするためである。なお、本実施例では、回
転容器２の内周面に撹拌用突条体６を単一取り付けてい
るが、回転容器２の内周面に周方向間隔をあけて複数の
撹拌用突条体６を設けてもよいのはいうまでもない。

【００１２】撹拌用突条体６は、回転容器２の同材質と
なっている。すなわち、回転容器２がインコネルなどの
金属から構成される場合であるならば、撹拌用突条体６
も同様の金属から構成され、回転容器２が石英やアルミ
ナから構成される場合であるならば、撹拌用突条体６も
同様に石英やアルミナによって構成される。なお、撹拌
用突条体６を石英から構成する場合には、溶接によって
回転容器２に接着し、その他の材質であるならば、溶融
接着、又は接着剤にて回転容器２に接着する。

【００１３】このようにして回転容器２に取り付けられ
撹拌用突条体６は、その取り付け具合に特徴がある。す
なわち、撹拌用突条体６は、回転容器２の回転時、撹拌
用突条体６の大径側端部６ａが小径側端部６ｂより先行
する位置になるように傾いた状態で取り付けられてい
る。具体的には、図１では、大径側端部６ａが小径側端
部６ｂより上になるように傾いて回転容器２に取り付け
られている。これは回転容器２の大径側からみて時計回
りに回転容器２が回転駆動される場合の取り付け具合で
ある。

【００１４】また、図４（この図は図１のＡ−Ａ線断面
図に相当する）に示すように、撹拌用突条体６を傾ける
ことなく取り付けた場合、撹拌用突条体６は回転容器２
の回転駆動中において容器底側を過ぎて上昇する際に
は、暫くのあいだ、大径側端部６ａが小径側端部６ｂよ
り下側に位置することになる。つまり、円錐台形の回転
容器２では、その構造上、軸心Ｐに沿って取り付けた撹
拌用突条体６であっても、その回転上昇運動時ではしば
らくは水平にならずに、大径側端部６ａのほうが小径側
端部６ｂより下側に位置するという特徴がある。そのた
め、撹拌用突条体６の取り付けはこのような撹拌用突条
体６の回転運動傾向を配慮して、余分に傾き配置する必
要がある。

【００１５】さらに、回転容器２の外側周囲は断熱材か
らなるハウジング７によって囲まれており、このハウジ
ング７を貫通して外部に突出した連通管４は電動機８が
連結されたローラ９によって支持される一方、同じくハ
ウジング７の外部にまで突出した連通管５は回転自在の
ローラ１０によって支持されている。そこで、この回転
容器２は、連通管４，５及びローラ９，１０を介したう
え電動機８によって所定の低速状態で回転駆動されるこ
とになる。ハウジング７内には、回転容器２を加熱する
複数本のスパイラルヒータ１１が回転容器２に沿うよう
に設けられている。また、ハウジング７の連通管５側端
部には、熱処理済みとなった固形状のセラミック微粉末
を回収するための回収容器１２が設けられている。

【００１６】つぎに、本実施例に係る熱処理装置１を用
いることにより、セラミックスラリに対する乾燥や仮焼
などの熱処理を行って固形状のセラミック微粉末を得る
際の手順について説明する。

【００１７】まず、水や有機溶媒などの溶液を加えて混
合された成分調製済みの混合体（例えば、セラミックス
ラリ）を用意する一方、多数個の転動体３を収納した回
転容器２を電動機８によって０．４〜１０ｒｐｍ程度の
低速で回転させながらスパイラルヒータ１１を用いて回
転容器２及び転動体３を１２００℃というような所要温
度まで加熱する。つぎに、図示しないスラリ供給手段に
よって大径側の連通管４から回転容器２内の転動体３上
に少量ずつセラミックスラリを供給する。

【００１８】すると、回転容器２内に滴下して供給され
たセラミックスラリは、予め加熱されていた回転容器２
及び転動体３と接触して加熱されることになり、セラミ
ックスラリに含まれていた水などの溶液分は速やかに蒸
発させられてしまうことになる結果、転動体３の表面上
にはセラミックスラリ中のセラミック成分のみが付着し
て残ることになる。ところが、これら転動体３は回転容
器２の回転に伴って互いに混ぜ合わされているのである
から、転動体３それぞれの表面上に拡がって残ったセラ
ミック成分は転動体３同士が衝突し合いながら擦り合わ
されることによって粉砕されてしまう。

【００１９】そして、溶液分を失って細かく粉砕された
セラミック成分はその重量が徐々に軽くなる結果、回転
容器２の円錐壁に沿って上へと浮き上がってくる。ま
た、新たに供給されたセラミックスラリは、溶液分を含
んで重量が重いために、転動体３の下側へと沈み込むこ
とになり、沈み込んだセラミックスラリは溶液分の蒸発
及びセラミック成分の粉砕を繰り返すことになる。

【００２０】このようにしてセラミックスラリが乾燥仮
焼され、さらには粉砕されるのであるが、回転容器２が
円錐台形状をしているために転動体３は容器大径側に偏
在しやすく、そのために回転容器２内における転動体３
の転動、特に容器軸心Ｐ方向にわたる転動が不十分なも
のとなりやすくなっている。しかしながら、この回転容
器２は内周面に撹拌用突条体６を備えており、この撹拌
用突条体６の働きによって、転動体３を容器軸心Ｐ方向
にわたって十分に撹拌している。以下、回転容器２内に
おける転動体３の転動を図３を基にして説明する。図３
は図１のＡ−Ａ線断面図である。

【００２１】前述したように、大径側端部６ａが小径側
端部６ｂより回転容器２の回転方向先行する位置にくる
ように撹拌用突条体６は傾いて取り付けられている。そ
のため、回転容器２がその大径側からみて時計回りに回
転駆動されると、撹拌用突条体６は回転容器２内の大径
側に位置する転動体３に接触してこの位置の転動体３を
主にその大径側端部６ａで持ち上げることになる。そし
て、撹拌用突条体６が図中仮想線に示す位置にくるまで
さらに回転容器２が回転駆動されると、撹拌用突条体６
は大径側端部６ａの方が小径側端部６ｂより高い位置に
なるので、大径側端部６ａ側ですくい上げられた転動体
３は小径側端部６ｂまで撹拌用突条体６に沿って転動し
て、最後には小径側端部６ｂから回転容器２の底側に向
かって落下する。回転容器２の回転駆動中、このように
な転動体３の持ち上げおよび容器軸心Ｐ方向に沿った移
送が繰り返されるので転動体３の回転容器軸心Ｐ方向に
わたる撹拌が十分に行われることになり、その分、セラ
ミック成分の撹拌解砕効果が高まる。

【００２２】セラミック成分の撹拌解砕が進行すると、
回転容器２内の上側には処理済みとなった固形状のセラ
ミック微粉末が徐々に溜まってくることとなり、溜まっ
たセラミック微粉末は回転容器２に接続された連通管５
から外部へと向かって排出されてくる。そして、これら
排出されてきたセラミック微粉末は、連通管５の下側に
設置されていた回収容器１２内に溜まることになり、処
理済みで固形状となったセラミック微粉末が得られる。
なお、この回転容器２内におけるセラミックスラリの滞
留時間、すなわち、セラミックスラリの注入からセラミ
ック微粉末の排出に至るまでに要する時間は、回転容器
２の傾斜状態や回転速度を調整することによって制御さ
れている。

【００２３】上記実施例では回転容器２を、容器大径側
からみて時計回りに回転駆動するようにしているので、
撹拌用突条体６の傾き配置は、図１において、大径側端
部６ａが小径側端部６ｂより上側になるように傾き配置
されているが、回転容器２を容器大径側からみて反時計
回りに回転駆動する場合では、逆に、小径側端部６ｂが
大径側端部６ａより上側になるように傾き配置すればよ
いのはいうまでもない。

【００２４】ところで、上記実施例では、本発明をセラ
ミックスラリの乾燥仮焼に用いる回転容器２において実
施していたが、このほか、被処理物の粉砕を行うボール
ミルの容器や、洗浄ポット、電子部品の表面樹脂コート
時に用いられる容器等にも用いることができるのはいう
までもない。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、円錐台筒
形をしている回転容器の構造上、その大径側に偏在しや
すい被処理物を撹拌用突条体によってすくい上げて小径
側に移送するので、被処理物の撹拌を十分に行うことが
できるようになり、その分、処理精度が向上して均質な
処理済み品が得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る回転容器を備えた熱処
理装置の構成を示す断面図である。

【図２】回転容器の要部を示す断面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】実施例の参考図である。

【図５】従来例の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

２ 回転容器 ６ 撹拌用突条体 ６ａ 大径側端部 ６ｂ 小径側端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 薮内 正三 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (72)発明者 平瀬 幸 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】横向きに配置され、かつ収納する被処理物
   をその軸心回りに回転しつつ処理する円錐台筒形の回転
   容器であって、 容器内面には大径側から小径側にわたって配設された撹
   拌用突条体（６）を備えており、該撹拌用突条体（６）
   は、容器回転時、大径側端部（６ａ）が小径側端部（６
   ｂ）より先行する位置に配設されていることを特徴とす
   る回転容器。