(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
横長のケーシング内に２本の撹拌軸が該ケーシングの長手方向に配置され、前記ケーシングの一端部に、前記２本の撹拌軸の間に液送出スクリュウが配置された横型２軸液処理装置において、前記ケーシングの前記一端部に、前記２本の撹拌軸の間の少なくとも中央から該撹拌軸の内側上部にかけて軸周部に摺接する補助翼が取り付けられることを特徴とする横型２軸液処理装置の液面安定化構造。
【請求項２】
前記ケーシングの一端部に、かつ液表面の上下部位に、一対の液面センサが設けられることを特徴とする請求項第１項に記載した横型２軸液処理装置の液面安定化構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、高粘性物質の連続混練処理に用いられる横型２軸液処理装置、特に稼動中の槽内の液面レベルの検出を可能とするように連続処理動作中の槽内液面を安定させる横型高粘度液処理装置の液面安定化構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高粘度液状物質の混練、混合あるいは各種反応等を連続処理で行う装置として従来から、横長のケーシング内に撹拌翼をもつ２本の撹拌軸を水平に並べて配置し、前記ケーシングの片端から被処理物を投入し、前記撹拌軸の回転で被処理物の混練、混合を行いつつ該ケーシングの他端下部から液出しする横型２軸液処理装置が知られている。２本の撹拌軸はそれぞれ、その互いに隣接する側部が下側から上側へ向う方向に回転し、したがって被処理液は撹拌翼によってケーシングの中央（２軸の間の領域）で上方へ持ち上げられ、反対側（外側）の軸側部で下方へ押し下げられ、このようにして各軸の周りを循環しながら混練され、液の供給口から液排出口へと送られる。
【０００３】
被処理液が比較的低粘度の場合、内部の被処理液は自重により排出口へ流れ込み、排出口直下に設置されたギアポンプなどによりスムーズな排出が行われる。一方、高粘度液の取扱い時においては、前記液排出口にはケーシング内で強制的に処理液を排出口へ送り出すために２本の撹拌軸の間に液送出スクリュウが上下方向に配置される。一般的には、ケーシング内の撹拌軸の全長に撹拌翼が取り付けられ、前記液送出スクリュウはケーシング内の中途位置から出口ノズルへ垂直に配置され、スクリュウ軸の下端に駆動源が連結された、いわゆる下部駆動式液抜きスクリュウを有するもの、あるいは排出口近くで液送出スクリュウがケーシング内に上下に貫通されてスクリュウ軸の上端がケーシング外上部の駆動源に連結された上部駆動式液抜きスクリュウとしたものも知られている。
【０００４】
また、高粘度液の連続処理においては、装置内の液量を一定に保ち、滞留時間を目的の値にすることが要求されるため、液抜出しの定量性が重要であるが、横型２軸装置の特性上、ケーシング内の液面は常に複雑に変動することから、従来はγ線等をケーシング外から照射し、その透過率から内在する液量を検出するか、あるいは大掛かりな付帯設備を付けられないテスト機等では出入の液の累積流量を実測し、その差引きで内在液量を算出する等の方法がとられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した下部駆動式液抜きスクリュウを有する構造は、スクリュウが撹拌翼の下側にのみ存在するため、液の高粘度化に伴ないスクリュウ入口への液の供給が不充分になり、抜出し量が間欠的になったり、不安定になる等の問題がある。また上部駆動式、下部駆動式いずれの場合も、液抜きスクリュウがケーシング内を貫通するか或いは部分的にくい込むような状態となるために、スクリュウ周囲の液の取り込みは向上するものの、撹拌翼の噛み合いにより、最終液抜き領域に流入する液が脈動的になる傾向は変わらず、またこの部分には撹拌翼がないために液が撹拌軸まわりに「ちくわ」状に巻き付いてしまうという不都合が生じ、液面の検出も不安定になる。
【０００６】
装置の内部保持液量を知るためにγ線等の放射線を照射する方法は、設備が大掛かりとなり、対象とする液によってはγ線照射によって液自体が影響を受けることもあり、適用できる機種が限られるという不具合がある。一方、液の出入の累積流量の実測値から液の現在の内在量を算定する方法は、連続的に精度よく液量を検出することが難しく、実際の連続処理装置に適用するには難がある。
【０００７】
したがって本発明は、一対の撹拌軸の間に設置される液送出スクリュウをケーシング内で上下方向に貫通させて該スクリュウ側への液の取り込みをよくするとともに、液の排出口近くで撹拌軸の軸表面に処理液が付着して同伴回転するのを防止し、安定した内部保持液量および液の定量取出しを可能とする補助翼を設置した横型２軸液処理装置、特にその液面安定化構造を提供することにある。
【０００８】
本発明はまた、液の排出口近くで一対の撹拌軸の回転により該軸の間から液が上昇するのを抑制して液面を安定化し、これによって安定した水平の液表面を実現し、稼動中の液面レベル、したがってケーシング内の液量を容易に検出可能とした構造簡便な横型２軸液処理装置の液面安定化構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、横長のケーシング内に２本の撹拌軸が該ケーシングの長手方向に横並びに配置され、前記ケーシングの一端部に、前記２本の撹拌軸の間に液送出スクリュウが配置された横型２軸液処理装置において、前記ケーシングの前記一端部に、前記２本の撹拌軸の間の少なくとも中央から該撹拌軸の内側上部にかけて軸周部に摺接する補助翼が取り付けられている。本発明の構造を採用することにより、稼動中においても撹拌軸端部近傍部分は安定したほぼ水平の気液界面が形成されるため、各種の液面センサが有効に作動する環境となり、液レベルの的確な把握が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を好適な実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の１実施例に係る横型２軸連続液処理装置を、ケーシング上蓋板を除去した状態で示した上面図である。また図２は本発明の実施例の液排出口部分における部分的な側面断面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った正面断面図である。装置の外殻を成す本体ケーシング１は内部に横長の２つの互いに連通したキャビティ２を有し、一端部に被処理液の供給口３が、また他端部の中央下部に液排出口４がそれぞれ形成されている。キャビティ２の底部はその中央に長手方向にのびる滑らかな突条隆起部５が形成され、これによって各キャビティ２内に配置される撹拌翼の外周端が描く軌跡に合せた湾曲形状となっている。各キャビティ２には平行に並んだ一対の撹拌軸６が、各々その両端がケーシング１の両端板７に軸支されて回転可能に配置されており、各々その軸周部には複数の扇形羽根８と該扇形羽根８の先端どおしを軸方向に連結する掻取り棒９とによって構成される門形撹拌翼１０が設けられている。
【００１１】
図１および図２，図４に明示されるように、撹拌軸６は液排出口４付近では前述の撹拌翼１０は除去されており、この撹拌翼のない部分で一対の撹拌軸６に挟まれて液送出スクリュウ１１が上下方向に配置されている。図２，図３では前記スクリュウ１１はその下端部が液排出口４に挿入され、上端部のスクリュウ軸１２はケーシング１の上部を貫通して外部へ突出し、この突出端が図示しないスクリュウ駆動モータに連結（上部駆動）された例を示しているが、上部への軸の突出がなくスクリュウ下端を排出口４から延長させた先端部に駆動部を設ける構造（下部駆動）にしても差しつかえない。
【００１２】
液排出口４の近傍、この実施例では液排出口側のケーシング１の端板７内側に、かつ一対の撹拌軸６に挟まれるようにブロック状の固定補助翼１３が取り付けられている。固定補助翼１３はケーシング１の側面視（図２）では液送出スクリュウ１１の位置より該ケーシング１の端板７側に接して該スクリュウと干渉しない部位に位置し、また図３に示すようにケーシング１の長手方向端面視では両撹拌軸６の軸間の略中央部分から該軸の内側上部にかけて軸周部に軽く摺接するように配置されている。
【００１３】
図３に明示するごとく、液排出口４近くのケーシング１の側部には一対の液面センサ１４，１５が上下に取り付けられいる。ここで下側の液面センサ１４はケーシング１内の処理液の正常運転時の最高液面よりやや下方に下がった位置、上側の液面センサ１５はケーシング１内の正常運転時の最低液面よりやや上方の位置にそれぞれ位置している。更に、必要に応じて警報用にセンサの数を増やすことも可能であり、また液面センチは各種のものが採用可能である。
【００１４】
ケーシング１の液供給口３から被処理液が供給され、撹拌軸６は図示しない駆動装置により両軸の向き合う側つまり内側が上昇し、外側が下降するように回転されると、液は撹拌翼１０によりケーシング１の中央部分で上方へ持ち上げられ、ケーシング１の両側部で下降するように循環しつつ混練等の所要の液処理がなされ、次第に排出口４側へ送られていく。液排出口４では液送出スクリュウ１１の回転駆動により該スクリュウ１１に取り込まれて排出口４へと送り出されるが、撹拌翼のない軸端近くでは、軸周部に付着した液は固定補助翼１３によって軸周部から掻き取られ、従来のように排出口４近くで軸周部に液が巻き付いて固着してしまうことはなく、またこの補助翼１３によって軸回転に伴なう液の上昇が抑制され、ケーシング下部に液溜り領域が生成される。
【００１５】
固定補助翼１３は液が撹拌軸６の回転と同伴して持ち上げられようとする部分にあるため、液の上昇流はこの補助翼１３によって阻止されるとともに、撹拌翼１０によってもたらされる液の脈動は前記補助翼１３によって吸収、波消しがなされ、液排出口４近くで静止液面が形成される。このときの液面レベルは液面センサ１４，１５によって検出され、これによって稼動中の装置の内部保持液量が検出される。液面は液供給量あるいは排出量の調整（液送出スクリュウの制御）で常時上下の液面センサ１４，１５の間に収まるように維持され、稼動中常に適切な内部保持液量が維持され、定量液抜きが可能となる。
【００１６】
本発明においては、固定補助翼１３は板状のものでも撹拌軸６の表面の付着液を掻き取ることができ、したがって形状は必ずしもブロック状に限定されることなく、板状補助翼としてもよいが、ケーシング１内の不要なデッドスペースをなくし、上部の液溜り領域を作らないようにブロック状の補助翼１３とするのが好ましい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、装置の本体ケーシングに簡単な固定補助翼と液面センサを取り付けるだけで、装置稼動中の内部保持液量を検知するのに、従来のような放射線を用いる大掛かり設備は不要となり、液排出口近くで撹拌軸の表面に処理液の付着が解消でき、良好な液の混練処理、定量抜出しが可能となる効果がある。なお本発明の構造の有効性は液送出スクリュウの駆動形式（上部または下部駆動方式）あるいは前記スクリュウの撹拌部への挿入度合いを問わないのは勿論、液送出スクリュウなどの排出装置がない場合でも、液面検出を安定かつ正確に把握する手段として有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例に係る横型２軸連続液処理装置を、ケーシング上蓋板を除去した状態で示した上面図である。
【図２】本発明の実施例の液排出口部分における部分的な側面断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った正面断面図である。
【図４】図２のＢーＢ線に沿った平面断面図である。
【符号の説明】
１  本体ケーシング
３  液供給口
４  液排出口
６  撹拌軸
７  ケーシング端板
１０  撹拌翼
１１  液送出スクリュウ
１３  固定補助翼
１４，１５  液面センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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