(57)【要約】【課題】効率的に洗浄することができる粉粒体処理装置用ロータ、及び粉粒体処理装置を提供する。【解決手段】回転円板と、回転円板の処理室１２に面する表面に設けられた複数の上面ブレード３８と、回転円板の流体分散板１８に面する表面に設けられた複数の下面ブレード４０とを備え、前記複数の下面ブレード４０は、回転方向に向かって凸状に湾曲した湾曲面４２を有する。【選択図】図３
2020081984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室と、
弁体を介して前記処理室に隣接された、第１接続口を有する排出室と、
前記処理室の底部に設けられた、流体が流通可能な流体分散板と、
前記流体分散板の下面側に設けられた、第２接続口を有する給気室と、
一端が前記第１接続口に接続され、他端が前記第２接続口に接続された流体循環路と
を備える粉粒体処理装置の、前記流体分散板の上面側に回動自在に設けられる粉粒体処理装置用ロータであって、
回転円板と、
前記回転円板の前記処理室に面する表面に設けられた複数の上面ブレードと、
前記回転円板の前記流体分散板に面する表面に設けられた複数の下面ブレードと
を備え、
前記複数の下面ブレードは、回転方向に向かって凸状に湾曲した湾曲面を有する、
粉粒体処理装置用ロータ。
【請求項２】
前記湾曲面の内端から外端までの長さは、前記回転円板の半径より長い、請求項１に記載の粉粒体処理装置用ロータ。
【請求項３】
前記複数の下面ブレードは、６本以上である、請求項１又は２に記載の粉粒体処理装置用ロータ。
【請求項４】
前記複数の下面ブレードは、前記回転円板の周方向に均等に配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の粉粒体処理装置用ロータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の粉粒体処理装置用ロータを備えた、粉粒体処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体処理装置用ロータ、及び粉粒体処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原料粉末を流動させながら造粒、乾燥、コーティング等の処理を行う処理装置本体と、この処理装置本体に連結されて、流動層状態にある処理済み製品を真空吸引して製品ホッパーに輸送する排出手段とを有する粉粒体処理装置が知られている（例えば、特許文献１）。上記粉粒体処理装置は、装置の状態を確認するために、定期的にメンテナンスをする必要がある。メンテナンスに先立って、作業者が処理装置本体や配管などを、分解して部品ごとに洗浄する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２８９８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の洗浄方法の場合、部品を取り外して、部品ごとに洗浄する必要があるため、作業工数が多く作業効率が悪い、という問題があった。特に、ロータによって原料粉末を転動させながら造粒処理を行う処理装置は、部品点数が多く、さらに洗浄作業が煩雑である。
【０００５】
本発明は、効率的に洗浄することができる粉粒体処理装置用ロータ、及び粉粒体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】
【０００６】
本発明に係る粉粒体処理装置用ロータは、処理室と、弁体を介して前記処理室に隣接された、第１接続口を有する排出室と、前記処理室の底部に設けられた、流体が流通可能な流体分散板と、前記流体分散板の下面側に設けられた、第２接続口を有する給気室と、一端が前記第１接続口に接続され、他端が前記第２接続口に接続された流体循環路とを備える粉粒体処理装置の、前記流体分散板の上面側に回動自在に設けられる粉粒体処理装置用ロータであって、回転円板と、前記回転円板の前記処理室に面する表面に設けられた複数の上面ブレードと、前記回転円板の前記流体分散板に面する表面に設けられた複数の下面ブレードとを備え、前記複数の下面ブレードは、回転方向に向かって凸状に湾曲した湾曲面を有する。
【０００７】
本発明に係る粉粒体処理装置は、上記粉粒体処理装置用ロータを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、下面ブレードの湾曲面は、回転方向に向かって凸状に湾曲しており、洗浄液に対し、半径方向に押し出す遠心力を効率的に作用させることができる。したがって、下面ブレードによって給気室から処理室の側壁に沿って上昇する上昇流をより加速させることができるので、流体分散板を通過する洗浄液の流速を高め、粉粒体処理装置をより効率的に洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る粉粒体処理装置を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係るロータを示す上から見た斜視図である。
【図３】本実施形態に係るロータを示す下から見た斜視図である。
【図４】本実施形態に係るロータを示す底面図である。
【図５】本実施形態に係る粉粒体処理装置の洗浄方法の説明に供する概略図である。
【図６】シミュレーションに用いたモデルを示す概略図であり、図６Ａは実施例、図６Ｂは比較例である。
【図７】シミュレーションに用いたロータの説明に供する側面図である。
【図８】シミュレーションに用いたロータの説明に供する底面図であり、図８Ａは実施例、図８Ｂは比較例である。
【図９】本実施形態に対応するモデルのシミュレーションの結果を示す図であり、図９Ａは洗浄液の速度分布を示す等高線図、図９Ｂは洗浄液の流れを示すベクトル図である。
【図１０】比較例に対応するモデルのシミュレーションの結果を示す図であり、図１０Ａは洗浄液の速度分布を示す等高線図、図１０Ｂは洗浄液の流れを示すベクトル図である。
【図１１】実機試験後の流体分散板を示す写真であり、図１１Ａは実施例、図１１Ｂは比較例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
（全体構成）
図１に示す粉粒体処理装置１０は、処理室１２と、排出室１４と、粉粒体処理装置用ロータ（以下、「ロータ」という）１６と、流体分散板１８と、給気室２０と、流体循環路２２とを備える。粉粒体処理装置１０は、給気室２０へ供給された流動化気体を処理室１２へ導入し、処理室１２内において粉粒体の造粒、コーティング、混合、乾燥などの粉粒体処理を行い、処理後の製品を排出室１４から取り出せるように、形成されている。
【００１２】
処理室１２は、筒状の部材であって、上端に投入口２４を有し、底部にロータ１６が回動自在に設けられている。処理室１２の側壁１３の下部に、厚さ方向に貫通した排出口２６が形成されている。排出口２６は、回動自在に設けられた弁体２８によって、開放、及び閉塞される。処理室１２は、排出口２６及び弁体２８を介して排出室１４が接続されている。排出室１４は、第１接続口３０が設けられており、当該第１接続口３０を通じて外部へ連通している。
【００１３】
ロータ１６は、流体分散板１８の上面側に、回動自在に設けられている。ロータ１６は、回転円板としての、上方に突出した円錐台形状の中空のコーン部３２と、コーン部３２の底辺に接続された板状の環状板部３４と、コーン部３２及び環状板部３４の下面側に設けられた下面部３７とを有する。ロータ１６は、環状板部３４の表面がＸＹ平面に平行になるように配置される。環状板部３４、環状板部３４と接している下面部３７には、図示しないが、厚さ方向に貫通する穴が無数に形成されている。環状板部３４、及び下面部３７の環状板部３４に接する部分は、例えば穴径２ｍｍの穴を複数有するパンチングメタルで形成されるのが好ましい。当該穴を通じて、下面側から上面側へ、粉粒体、及び流体（気体、液体）が流通する。
【００１４】
ロータ１６の外縁と処理室１２の側壁１３の間には、隙間Ｓが設けられている。コーン部３２が回転軸３６の上端にかぶせるように配置されており、コーン部３２の上端が回転軸３６の上端に固定されている。回転軸３６は、処理室１２の中央であって、Ｚ軸に平行に配置される。下面部３７は、中央に厚さ方向に貫通する貫通穴３９を有する。当該貫通穴３９の周縁は、回転軸３６が挿入されるスリーブ４１の基端に接続されている。スリーブ４１の先端は、コーン部３２の上端に接続されている。回転軸３６は、貫通穴３９を通って、下方に延びている。回転軸３６と貫通穴３９の内周面の間には、スリーブ４１と回転軸３６の間の空間に異物や洗浄液の進入を防ぐシール部４３が設けられている。
【００１５】
図２に示すように、環状板部３４の上面３５には、複数（本図の場合３個）の上面ブレード３８が設けられている。上面ブレード３８は、環状板部３４の周方向に均等に配置され、回転方向（図中矢印方向）の前側の前縁４５と、後ろ側の後縁４７が、互いに平行な直線状であって、後縁４７側の方が前縁４５側より上面３５からの高さが高くなるように形成され、前縁４５へ向かって高さが漸減した形状を有する。
【００１６】
図３に示すように、下面部３７は、円盤状の部材であって、中央の貫通穴３９を回転軸３６が貫通しており、表面４９に複数（本図の場合８個）の下面ブレード４０が設けられている。下面ブレード４０は、回転軸３６を中心として放射状に配置されている。下面ブレード４０は、下面部３７の中心側の内端５１から、下面部３７の半径方向外側の外端５３まで、下面部３７の表面４９からの高さが一定である。下面ブレード４０は、６個以上であるのが好ましい。内端５１は、下面ブレード４０の最も内側に位置する辺又は面である。外端５３は、下面ブレード４０の最も外側に位置する辺又は面である。
【００１７】
図４に示すように、下面ブレード４０は、回転方向（図中矢印方向）の前側の前縁に、回転方向に向かって凸状に湾曲した湾曲面４２を有する。湾曲面４２の曲率半径は、例えば、下面部３７の半径を１１００〜１２００ｍｍとした場合、３５０〜４５０ｍｍが好ましい。回転方向の後ろ側の後縁は、湾曲面４２より曲率半径が大きい後湾曲面５５を有する。ロータ１６の底面から見た下面ブレード４０の形状は、内端５１と外端５３の間の中間における周方向の長さ（幅長さ）が最も大きく、外端５３へ向かって幅長さが漸減し、尖った形状を有する。下面ブレード４０の外端５３の位置は、下面部３７の外縁とほぼ一致している。下面ブレード４０の内端５１から外端５３までの直線長さは、下面部３７の半径より大きい方が好ましい。下面ブレード４０の内端５１から外端５３までの直線長さは、下面部３７の半径に対し、５０〜８０％であるのが好ましい。
【００１８】
下面ブレード４０の外端５３は、下面部３７の中心と内端５１を通るＸＹ平面に平行な仮想線より、回転方向に対し後方側に配置されるのが好ましい。本図の場合、内端５１は、下面ブレード４０の最も内側に位置する面であり、仮想線は内端５１を構成する面内を通ればよい。下面ブレード４０の外端５３は、回転方向に対し後方に配置される隣の下面ブレード４０の内端５１と下面部３７の中心とを通るＸＹ平面に平行な仮想線に重なる位置又は回転方向に対し後方側に、配置されるのがより好ましい。本図の場合、外端５３は、下面ブレード４０の最も外側に位置する辺である。下面ブレード４０は、内端５１と外端５３の間の中間より外側で、下面部３７の中心と内端５１を通る仮想線と湾曲面４２が交差しないように、配置されるのが好ましい。
【００１９】
一例として、隣り合う２つの下面ブレード４０、すなわち下面ブレード４０Ａと、下面ブレード４０Ａに対し回転方向後方に配置された下面ブレード４０Ｂに基づき、具体的に説明する。下面ブレード４０Ａの内端５１と下面部３７の中心を通る仮想線をＬ１、下面ブレード４０Ｂの内端５１と下面部３７の中心を通る仮想線をＬ２とする。下面ブレード４０Ａの外端５３は、仮想線Ｌ１より回転方向に対し後方に配置されるのが好ましく、仮想線Ｌ２に重なる位置又は回転方向に対し後方側に配置されるのがより好ましい。下面ブレード４０Ａは、内端５１と外端５３の間の中間より内側においてのみ仮想線Ｌ１と湾曲面４２が接している。
【００２０】
流体分散板１８（図１）は、処理室１２の底部であってロータ１６のＺ軸の下側に配置されており、粉粒体が通過せず、かつ、流体（液体、気体）が通過できる程度の大きさの流通穴（図示しない）を、無数に有する。流通穴の大きさは、例えば１００〜１５０μｍとすることができる。流体分散板１８は流通穴として所定の網目を有する金網、又は流通穴として所定の大きさの穴を有する金属板を適用することができる。流体分散板１８の中央には、厚さ方向に開口する貫通穴５７が設けられており、当該貫通穴５７に図示しないシール部を介して回転軸３６が挿入されている。流体分散板１８のＺ軸の上側表面と、下面ブレード４０の間には、隙間が形成されている。
【００２１】
給気室２０は、流体分散板１８のＺ軸の下側に設けられている。給気室２０の底部４４には、筒状のハウジング４６の基端が固定されている。ハウジング４６は、先端において軸受け４８を介して回転軸３６の中央部を支持している。回転軸３６は、図示しないが、下端において、プーリ及びベルトを介して、駆動モータに連結されている。駆動モータの回転力がベルト及びプーリを介して入力されると、回転軸３６とロータ１６が一体に回転する。なおハウジング４６と軸受け４８の間には、軸受け４８に異物や洗浄液の進入を防ぐシール部（図示しない）が設けられている。
【００２２】
給気室２０の底部４４には、排水口５０が設けられており、外部に通じている。給気室２０の側壁２１には、第２接続口５２が設けられており、当該第２接続口５２を通じて外部へ連通している。第２接続口５２には、流体循環路２２が接続されている。流体循環路２２は、配管であり、一端が第１接続口３０に接続され、他端が第２接続口５２に接続される。なお粉粒体を処理する間は、流体循環路２２の他端は第２接続口５２に接続されておらず、第２接続口５２は図示しない蓋で閉塞されている。また給気室２０の側壁２１には、給気ダクト５４が接続されている。給気ダクト５４を介して、所定の流量及び温度からなる流動化気体が、給気室２０へ供給される。
【００２３】
給気ダクト５４から給気室２０へ供給された流動化気体は、流体分散板１８を通過して、ロータ１６の外縁と処理室１２の側壁１３の間の隙間Ｓ、下面部３７及び環状板部３４の穴を通じて処理室１２内に導入される。投入口２４から投入された原料となる粉粒体は、回転するロータ１６によって、ロータ１６の外周部分に転動してきたときに流動化気体に乗って処理室１２の側壁１３に沿って吹き上げられ、中央部からコーン部３２に沿ってロータ１６上面へ戻るという経路（図１中矢印Ａ１）で循環する。上記のようにして、粉粒体処理装置１０は、粉粒体を転動、循環させることによって、所定の処理をする。粉粒体処理装置１０は、必要に応じて、図示しないスプレー供給部から、処理室１２内へ液体を供給してもよい。処理がなされた粉粒体（製品）は、弁体２８を回動し排出口２６を開放することによって、排出口２６を通じて処理室１２から排出室１４へ移動する。第１接続口３０に輸送配管（図示しない）を接続し、当該輸送配管を通じて重力、およびロータ回転による遠心力によって、製品が排出室１４から外部に取り出される。なお、製品は、輸送配管を通じて真空吸引によって排出室１４から外部に取り出してもよい。
【００２４】
（作用及び効果）
次に、図５を参照して、粉粒体処理装置１０の洗浄方法及び効果を説明する。粉粒体処理装置１０の洗浄は、ロータ１６や流体分散板１８を取り外さずに行う。まず流体循環路２２によって第１接続口３０と第２接続口５２を接続し、排出室１４と給気室２０とが流体循環路２２を介して接続される。また排出口２６は開放され、処理室１２と排出室１４が連通される。上記の様にして、処理室１２と給気室２０が、排出室１４及び流体循環路２２を介して接続される。この状態で、投入口２４から処理室１２へ洗浄液５６が供給される。洗浄液５６は、処理室１２、排出室１４、流体循環路２２、及び給気室２０を満たし、水位がコーン部３２の上部に到達する程度に、充填される。洗浄液５６は、例えば、温水、酸性溶液、アルカリ性溶液、界面活性剤溶液などを用いることができる。給気ダクト５４は、図示しないが、開閉弁によって水密に閉塞される。
【００２５】
洗浄液５６を充填した後、回転軸３６を回転させ、ロータ１６を回転させる。ロータ１６が回転することによって、処理室１２内の洗浄液５６に回転軸３６を中心として水平方向に回転する回転流Ａ２が生じる。
【００２６】
また下面ブレード４０によって、下面部３７と流体分散板１８の間の洗浄液５６に遠心力が加わり、給気室２０から流体分散板１８を通過し、ロータ１６の下面側から隙間Ｓを通って処理室１２の側壁１３に沿って上昇する、一連の上昇流Ａ３が、より加速される。上記上昇流Ａ３によって、給気室２０の洗浄液５６が流体分散板１８を通過し、処理室１２の側壁１３に沿って上昇し、中央部からコーン部３２に沿ってロータ１６上面へ戻る渦流Ａ４を生じさせる。上記水平方向の回転流Ａ２と渦流Ａ４とによって、流体分散板１８、ロータ１６、及び処理室１２の内部に付着した粉粒体の残渣などの汚れを除去することができる。除去された汚れは、水平方向の回転流Ａ２と渦流Ａ４の遠心力によって処理室１２の側壁１３へ移動する。
【００２７】
さらに処理室１２内の洗浄液５６の圧力と、給気室２０内の洗浄液５６の圧力に差が生じることによって、処理室１２内の洗浄液５６が排出口２６から排出室１４を通って流体循環路２２を介して給気室２０内に流入する、循環流が生じる。上記のようにして、洗浄液５６は、処理室１２、排出室１４、流体循環路２２、給気室２０、流体分散板１８、ロータ１６を順に通過する経路で、処理室１２に再び戻る。処理室１２の側壁１３へ移動した汚れは、循環流に乗って処理室１２から排出口２６を通じて給気室２０へ移動する。給気室２０に流入してきた段階で、洗浄液５６に含まれる汚れ５８は、重力によって給気室２０の底部４４へ落下し、排水口５０から外部へ排出される。
【００２８】
上記のように循環流によって、流体分散板１８、ロータ１６、処理室１２、弁体２８、排出室１４、給気室２０が効率的に洗浄される。また処理室１２、弁体２８、排出室１４、流体分散板１８、ロータ１６から回収された汚れ５８は、排水口５０から外部へ排出されることによって、洗浄液５６から除去されるので、流体分散板１８、ロータ１６、処理室１２、弁体２８、排出室１４に汚れ５８が再度付着することを防止できる。
【００２９】
下面ブレード４０の湾曲面４２は、回転方向に向かって凸状に湾曲していることによって、下面部３７と流体分散板１８の間の洗浄液５６に対し、半径方向に押し出す遠心力を効率的に作用させることができる。下面ブレード４０が洗浄液５６に作用させる遠心力は、湾曲面４２を有しない直線状のブレードに比べて、大きい。また下面ブレード４０が洗浄液５６に作用させる遠心力によって生じる上昇流Ａ３の流速は、回転軸３６に後述する補助撹拌ブレードを備える場合に比べても、大きい。
【００３０】
したがって粉粒体処理装置１０は、下面ブレード４０によって処理室１２の側壁１３に沿って上昇する上昇流Ａ３をより加速させることができるので、流体分散板１８を通過する洗浄液５６の流速を高め、流体分散板１８及びロータ１６をより効率的に洗浄することができる。下面ブレード４０の外端が、下面部３７の中心と内端５１を通る仮想線より、回転方向に対し後方側に配置されることによって、洗浄液５６に作用する遠心力をより大きくすることができる。
【００３１】
さらに洗浄液５６を半径方向に押し出す遠心力が大きいことによって、排出口２６を通じて排出室１４へ流れ込む洗浄液５６の流速も高められるので、排出室１４もより効率的に洗浄することができる。さらに上昇流Ａ３をより加速させることによって、処理室１２と給気室２０の洗浄液５６の圧力差が大きくなり、循環流の流速が高まる。したがって、粉粒体処理装置１０は、部品を取り外さずに、処理室１２、弁体２８、排出室１４、給気室２０、流体分散板１８、ロータ１６を洗浄できる。
【００３２】
また粉粒体処理装置１０は、補助撹拌ブレードを備える場合に比べても洗浄液５６を半径方向に押し出す遠心力がより大きいので、補助撹拌ブレードを省略でき、部品点数を減らすことができる。部品点数を減らすことによって、微細な凹みも減らせるため、異物が残ることを防止でき、より衛生性を向上することができる。
【００３３】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。例えば、洗浄液５６による洗浄後、洗浄液５６を排出し、洗浄水を処理室１２及び給気室２０に充填して、洗浄水によってすすぎ洗いを行ってもよい。
【００３４】
（検証）
下面ブレードの洗浄効果を、シミュレーションで検証した。シミュレーションは、図６Ａ，６Ｂに示すモデルに対し、数値解析ソフト（Flow Simulation、Solidworks 2014）を用いて行った。図６Ａは、本実施形態に対応するモデルであり、処理室１１０と給気室１１２の間にロータ１６を備える。処理室１１０と給気室１１２は流体循環路１１４で連通されている。図６Ａと同様の構成について同様の符号を付した図６Ｂは、比較例に対応するモデルであり、従来のロータ１００と、上述した補助撹拌ブレード１０２とを備える。補助撹拌ブレード１０２は、回転軸３６に固定され、給気室１１２に配置されており、ロータ１００と一体的に回転する。
【００３５】
上記モデルに対し、格子数は約500000、境界条件は処理室１１０の上面を液面部として、環境圧力101325Pa（大気圧）、ロータ回転数を30rpm（-3.14 rad/s）、解析収束条件（サーフェイスゴール）、回転領域表面における流量一定、かつ給気室１１２の上端面の流速一定として、シミュレーションを行った。
【００３６】
ロータ１６，１００の共通する形態について図７を参照して説明する。ロータ１６，１００は、外径１１４０ｍｍ、コーン部３２の高さ２６０ｍｍ、上面ブレード３８の長さ２８０ｍｍ、上面ブレード３８の高さ３５ｍｍとした。
【００３７】
本実施形態に対応するモデルで用いたロータ１６の下面ブレード４０は、図８Ａに示すように、８個とし、長さ５２０ｍｍ、高さ４５ｍｍ、湾曲面４２の曲率半径３５０ｍｍ、後湾曲面５５の曲率半径４５０ｍｍとした。
【００３８】
比較例に対応するモデルで用いたロータの下面ブレード１０４は、図８Ｂに示すように、直線状であって、周方向に均等に３個配置し、長さ３００ｍｍ、高さ４５ｍｍとした。補助撹拌ブレード１０２は、２個とし、長さ４００ｍｍ、高さ１００ｍｍ、厚さ６ｍｍとした。
【００３９】
シミュレーションの結果を図９Ａ，９Ｂ、及び図１０Ａ，１０Ｂに示す。図９Ａ，１０Ａは、流速の分布を色の明暗で表しており、暗いほど流速が高いことを示し、図９Ｂ，１０Ｂは、洗浄液の流れをベクトルで表しており、矢印の方向は洗浄液の方向を示し、矢印の長さは流量を示している。
【００４０】
図９Ａ、図９Ｂに示すように、本実施形態に対応するモデルは、ロータ１６の下面側の領域、及び給気室１１２の側面近傍における広い領域において、流速が高いことが確認できた。これは、下面ブレードによってロータの下面側の洗浄液に対し付与する遠心力が大きくなったことによると考えられる。さらに流体循環路１１４から給気室１１２へ流れ込む洗浄液の流量が大きい。これは、処理室１１０において流速が高まったことによって、処理室１１０と給気室１１２の間の圧力差が大きくなったことによると考えられる。また、処理室１１０において、渦流が生じており、洗浄液が高速で循環していることが分かる。
【００４１】
一方、図１０Ａ，１０Ｂに示すように、比較例に対応するモデルは、流速の高い範囲がロータ１００の外縁近傍及び補助撹拌ブレード１０２の外縁近傍の狭い領域に限られる。また比較例に対応するモデルは、流体循環路１１４から給気室１１２へ流れ込む洗浄液の流量が小さい。また、特に処理室１１０の中央付近において、洗浄液の流れがほとんど見られない。
【００４２】
このことから、本実施形態におけるロータ１６は、湾曲面４２を有する下面ブレード４０を備えることによって、比較例に比べ、ロータ１６の下面における流速が大きくなり、高速の上昇流が得られ、流体循環路１１４を流れる洗浄液の流量が大きくなることが分かった。また、本実施形態の場合、処理室１１０において洗浄液が高速で循環していることによって、ロータ１６の上面や処理室１１０の側壁の汚れをより確実に洗浄できるといえる。
【００４３】
本実施形態に対応するモデルの場合、流体循環路１１４における洗浄液の流量が、比較例に対応するモデルに比べ１３％向上した。また、ロータ１６の下面における流速が、比較例に対応するモデルに比べ平均で１７％向上した。このことから、ロータ１６の下面に下面ブレード４０を設けることによって、従来のロータ１００にさらに補助撹拌ブレード１０２を設けた比較例に対応するモデルよりも、高い洗浄効果が得られることが確認できた。
【００４４】
なお、比較例のモデルに相当する実機において洗浄液の流量及び流速を測定したところ、シミュレーションの結果と同等であった。このことから、上記シミュレーションの結果は工学的に妥当といえる。
【００４５】
以上より、粉粒体処理装置は、ロータの下面に下面ブレードを備えることによって、洗浄液の流速を高めることができるので、効率的に機械から汚れを剥離および／または溶解し、効率的に洗浄できるといえる。
【００４６】
実際に本実施形態に対応するロータを作製し、洗浄試験を行い、洗浄効果を検証した。ロータの各部の寸法は、シミュレーションと同じとした。ロータと流体分散板の周辺に粉粒体（（株）明治製、製品名：ザバスウェイトダウン）を５ｋｇ散布した状態で、洗浄液（アルカリ洗剤、質量濃度１％、液温６０℃）を液面がロータの上部に到達する程度に充填した。この状態で、ロータを３０ｒｐｍで回転させ、１５分間保持した。終了後、洗浄液を排出口から排出し、ロータと流体分散板上の粉粒体の残渣を確認した。
【００４７】
その結果を図１１Ａ，１１Ｂに示す。本実施形態に対応するロータで洗浄処理を行った場合、ロータと流体分散板１８に粉粒体の残渣は認められなかった。一方、比較例に対応するロータと補助撹拌ブレードを備えた構成の場合、流体分散板１８に粉粒体の残渣５８が多数認められた。この結果から、ロータの下面に下面ブレードを設けることによって、従来のロータにさらに補助撹拌ブレードを設けた構成よりも、高い洗浄効果が得られることが、実機において確認できた。
【符号の説明】
【００４８】
１０    粉粒体処理装置
１２    処理室
１６    ロータ
１８    流体分散板
２０    給気室
２２    流体循環路
３０    第１接続口
３２    コーン部（回転円板）
３４    環状板部（回転円板）
３７    下面部（回転円板）
３８    上面ブレード
４０    下面ブレード
４２    湾曲面
５２    第２接続口
【図１】
2020081984.tif 000003
【図２】
2020081984.tif 000004
【図３】
2020081984.tif 000005
【図４】
2020081984.tif 000006
【図５】
2020081984.tif 000007
【図６】
2020081984.tif 000008
【図７】
2020081984.tif 000009
【図８】
2020081984.tif 000010
【図９】
2020081984.tif 000011
【図１０】
2020081984.tif 000012
【図１１】
2020081984.tif 000013