(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング１の材料供給口３側の一端部と材料排出口４側の他端部の間に、逆ねじの関係にある２本のスクリュー２、２’を相互にかみ合わせて平行に設置し、上記ケーシング１の一端部から材料排出口４部分までの各スクリュー２、２’の部分をスクリュー主体部９、該材料排出口４部分から他端部までの各スクリュー２、２’の部分をスクリュー補助部１０となし、上記スクリュー主体部９とスクリュー補助部１０を逆ねじの関係に形成し、上記ケーシング１又はスクリュー２、２’の少なくとも一方に加熱又は冷却手段を設け、上記各スクリュー２、２’を互いに逆向きに回転させながら、上記各スクリュー主体部９により材料を上記排出口４側に移送し、その移送途中において該材料を加熱又は冷却処理し、上記排出口４を越えて移送される材料を上記各スクリュー補助部１０で押し戻しながら処理後の材料を上記排出口４から排出するようにしたスクリュー型加熱冷却装置において、上記各スクリュー主体部９と各スクリュー補助部１０との間に、各スクリュー軸部１１に固定した材料排出用のパドル１２、１２’を設け、この各パドル１２、１２’を上記材料排出口４の上部に臨ませ、上記各パドル１２、１２’により上記材料を上記材料排出口４に送り出すことを特徴とするスクリュー型加熱冷却装置。
【請求項２】
上記の各パドル１２、１２’が、上記スクリュー軸部１１の軸方向の中心線と直角方向の基準線の両側に対称的に形成された二つの円弧面１７と各円弧面１７の両端部を突き合わせた尖頭部１８とを有する形状に形成され、上記各パドル１２、１２’をそれらの基準線が相互に９０°の位相差を持つ状態で一方のパドル１２の尖頭部１８が他方のパドル１２’の円弧面１７の最大膨出部に最接近するように上記のスクリュー軸部１１に同芯状に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のスクリュー型加熱冷却装置。
【請求項３】
上記のスクリュー軸部１１が上記のスクリュー主体部９に設けられ、
上記パドル１２、１２’とスクリュー補助部１０とをそれぞれ上記のスクリュー軸部１１に嵌合一体化したことを特徴とする請求項１又は２に記載のスクリュー型加熱冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粉体、粒体、粘性体等の材料を加熱又は冷却処理して蒸発、脱揮、反応等を行わせるスクリュー型加熱冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ケーシングの内部に互いに逆ねじの関係にある平行２本のスクリューを相互にかみ合わせて配置し、これらを逆方向に回転させながら、材料を供給口側から排出口側に移送し、その移送途中で材料を加熱又は冷却処理し、処理後の材料を排出口から排出するようにしたスクリュー型加熱冷却装置は従来から知られている（例えば、特公平８−１７９３２号公報、特許第２７４９５１１号公報等参照）。
【０００３】
上記の装置において、スクリューが材料を排出口の方向に移送する際、排出側のケーシングの壁面に材料が押し付けられることによる過大な荷重を緩和するために、本来の移送を行うスクリュー主体部の排出側端部に逆ねじのスクリュー補助部を設け、そのスクリュー補助部により材料に押し戻し方向の力を加え緩衝させることが有効であることも知られている（特公昭５５−４３８８７号公報の第１図参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなスクリュー補助部を設けると、ケーシングの材料排出口の部分において、スクリュー主体部により移送された材料と、スクリュー補助部により押し戻される材料とが相互の押し合う結果、排出口の上方でジャム状態となり排出が阻害されることがある。
【０００５】
そこで、この発明は上記のスクリューに積極的な排出手段を設け、材料を円滑に排出できるようにすることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明はケーシングの材料供給口側の一端部と材料排出口側の他端部の間に、逆ねじの関係にある２本のスクリューを相互にかみ合わせて平行に設置し、上記ケーシングの一端部から材料排出口部分までの各スクリューの部分をスクリュー主体部、該材料排出口部分から他端部までの各スクリューの部分をスクリュー補助部となし、上記スクリュー主体部とスクリュー補助部を逆ねじの関係に形成し、上記ケーシング又はスクリューの少なくとも一方に加熱又は冷却手段を設け、上記各スクリューを互いに逆向きに回転させながら、上記各スクリュー主体部により材料を排出口側に移送し、その移送途中において該材料を加熱又は冷却処理し、上記排出口を越えて移送される材料を上記各スクリュー補助部で押し戻しながら処理後の材料を上記排出口から排出するようにしたスクリュー型加熱冷却装置において、上記各スクリュー主体部と各スクリュー補助部との間のスクリュー軸部に材料排出用のパドルを設けた構成とした。
【０００７】
上記の各パドルが、上記スクリュー軸の軸方向の中心線と直角方向の基準線の両側に対称的に形成された二つの円弧面と各円弧面の両端部を突き合わせた尖頭部とを有する形状に形成され、上記各パドルをそれらの基準線が相互に９０°の位相差を持つ状態で一方のパドルの尖頭部が他方のパドルの円弧面の最大膨出部に最接近するように上記のスクリュー軸に同芯状に取り付けた構成をとることができる。
【０００８】
なお、上記のスクリュー軸部が上記のスクリュー主体部に設けられ、上記パドルとスクリュー補助部とをそれぞれ上記のスクリュー軸部に嵌合一体化した構成をとることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１及び図２に示すように、実施形態のスクリュー型加熱冷却装置は、ケーシング１の内部に平行２本のスクリュー２、２’を相互にかみ合わせた状態で水平に設置し、各スクリュー２、２’をケーシング１の材料供給口３側の端壁と材料排出口４側の端壁においてそれぞれ軸受５、５’により回転自在に支持している。上記の材料供給口３はケーシング１の天面に設けられ、材料排出口４は底面に設けられる。
【００１０】
ケーシング１は、図２に示すように双胴型であり、上記の両端壁の間において、上記のスクリュー２、２’の下半分がその内底面と微小な間隙をもって嵌合される。また、材料排出口４の上方において各スクリュー２、２’の上面をカバー部材６によりカバーしており、材料供給口３から上記のカバー部材６までの間はスクリュー２、２’の上方に広い空間があり、蒸発部７となっている。また蒸発部７の天面に脱気口８が設けられる。
【００１１】
上記の各スクリュー２、２’は、図３に示すように、軸受５側の端部から材料排出口４に至る部分がスクリュー主体部９となり、材料排出口４を越え軸受５’側の端部に至るまでの部分がスクリュー補助部１０となっている。
【００１２】
図２において右側に配置されるスクリュー２のスクリュー主体部９のスクリュー羽根９ａは左ねじであり（図３参照）、スクリュー補助部１０のスクリュー羽根１０ａは右ねじである。これに対し、左側のスクリュー２’のスクリュー主体部９のスクリュー羽根９ｂは右ねじであり、スクリュー補助部１０のスクリュー羽根１０ｂは左ねじである。これらのスクリュー羽根９ａ，９ｂ及び１０ａ，１０ｂは相互にかみ合い、右側のスクリュー２は、図２の矢印で示すように右回転され、左側スクリュー２’は左回転される。上記のスクリュー補助部１０の軸方向長さは、そのクリュー羽根１０ａ，１０ｂの３ピッチ程度となるように形成される。
【００１３】
上記の右側及び左側のスクリュー２、２’の各スクリュー主体部９とスクリュー補助部１０の間に、それぞれ１個の材料排出用のパドル１２、１２’が介在される。各パドル１２、１２’及び上記のスクリュー補助部１０はいずれも独立した部材であり、スクリュー主体部９の端部に一体に設けられたスクリュー軸１１にキー２２を介して嵌合され、スクリュー主体部９とスクリュー補助部１０の間で各パドル１２、１２’を挟着すると共に、スクリュー補助部１０の他端部を軸受５’に当接してスクリュー主体部９、パドル１２、１２’及びスクリュー補助部１０を一体化することにより、それぞれ前記のスクリュー２、２’が構成される。上記の各パドル１２、１２’は材料排出口４の上部に臨むように左右同じ位置に並設される。
【００１４】
上記のスクリュー軸１１は、図１に示すように、軸受５’を貫通してケーシング１の外部に突き出しており、その突き出した端部からスクリュー主体部９の軸受５側の端部に至る中心部に加熱又は冷却のための熱媒体供給通路１３が設けられ、スクリュー軸１１の部分において上記の熱媒体供給通路１３の外周に熱媒体帰還通路１３’が設けられる。熱媒体供給通路１３は、ケーシング１の外部において熱媒体供給ホース１４に接続され、また熱媒体帰還通路１３’は熱媒体帰還ホース１４’に接続される。
【００１５】
また、スクリュー主体部９の各スクリュー羽根９ａ，９ｂの内部にら旋状の熱媒体通路１５が設けられ、軸受５側の端部において連通路１６により上記の熱媒体供給通路１３と連通され、また排出口４側の端部において連通路１６’により上記の熱媒体帰還通路１３’に連通される（図６参照）。
【００１６】
なお、図示を省略しているが、ケーシング１の外周面にジャケットを設けて熱媒体を収容したり、ケーシング１の内部に直接熱媒体を供給するようにしてもよい。このようにケーシング１に関係する熱媒体供給手段と、前記のスクリュー２、２’に設ける熱媒体供給手段は、その両方を採用してもよく、或いはいずれか一方を採用するだけでもよい。材料の種類や処理内容に応じて自由に選択することができる。
【００１７】
次に、前記のパドル１２、１２’について詳細に説明する。両方のパドル１２、１２’はスクリュー軸１１に対する取り付け角に相違があるがそれ以外は同一構造であり、図４及び図５に示すように、スクリュー軸１１の軸方向の中心線に直角の基準線Ｌの両側における対称形状の２つの円弧面１７、１７と、各円弧面１７の両端部の突き合せにより形成された２つの尖頭部１８、１８を有する一定厚さの金属板により形成される。
【００１８】
両方のパドル１２、１２’の取り付け角は、図５（ａ）に示すように、両方の基準線Ｌが９０°の位相角をとった際に、一方のパドル１２の尖頭部１８が他方のパドル１２’の円弧面１７の最大膨出部に最接近するように設定される。このような状態からパドル１２、１２’が相互に反対方向に９０°回転すると同（ｂ）に示すようにパドル１２、１２’は各基準線Ｌが右斜めに傾斜して平行となり、以下（ｃ）（ｄ）に示すように回転する。これらの図からも明らかなように、２つのパドル１２、１２’は（ａ）と（ｃ）の状態で最も接近し、（ｂ）と（ｄ）の状態で最も離れ、相互に干渉することはない。
【００１９】
また、各パドル１２、１２’は、上向きに回転する円弧面１７で材料を上方にかき上げると共に、下向きに回転する円弧面１７で材料を下方に押し出す。そのかき上げの際に材料の攪拌を行い、押出しの際に材料を排出口４から排出する。
【００２０】
なお、前記のスクリュー主体部９のスクリュー羽根９ａ，９ｂにはところどころに弦月状の切欠き部１９が設けられているが（図２、図６参照）、この切欠き部１９は材料をケーシング１の底面上に押し込んで材料の滞留時間を長引かせるために設けられたものである（特公平８−１７９３２号公報参照）。また、上記の各切欠き部１９の端部に爪片２０を設けているが、これは粘性体を引っ掛けて持ち上げ、左右に引きちぎるために設けられたものである（特許第２７４９５１１号公報参照）。
【００２１】
実施形態のスクリュー型加熱冷却装置は以上のようなものであり、用途に応じて熱媒又は冷媒を熱媒体供給ホース１４から供給しつつ、スクリュー２、２’を駆動し、材料供給口３から材料を供給する。
【００２２】
上記の各スクリュー２、２’の回転により、スクリュー主体部９の部分で送り作用が生じ（図１、図３の矢印Ａ参照）、スクリュー補助部１０の部分で押し戻し（逆送り）作用が生じる（同じく矢印Ｂ参照）。材料は排出口４に到達する間に加熱又は冷却処理され、蒸発、脱揮、反応等が行われる。処理の完了した材料は、排出口４の上部においてパドル１２、１２’の作用により排出される。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、この発明は、スクリュー主体部とスクリュー補助部の間において材料排出口の上部に臨んだパドルを設けた構成としたので、スクリュー主体部んよる移送作用とスクリュー補助部の押し戻し作用を受けた材料を、上記のパドルにより積極的に排出口に送り出して円滑に排出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の断面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図
【図３】スクリュー部分の平面図
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線の断面図
【図５】（ａ）から（ｄ）  パドルの作動説明図
【図６】スクリューの一部拡大断面図
【符号の説明】
１  ケーシング
２、２’  スクリュー
３  材料供給口
４  材料排出口
５、５’  軸受
６  カバー部材
７  蒸発部
８  脱気口
９  スクリュー主体部
９ａ，９ｂ  スクリュー羽根
１０  スクリュー補助部
１０ａ，１０ｂ  スクリュー羽根
１１  スクリュー軸
１２、１２’  パドル
１３  熱媒体供給通路
１３’  熱媒体帰還通路
１４  熱媒体供給ホース
１４’  熱媒体帰還ホース
１５  熱媒体通路
１６、１６’  連通路
１７  円弧面
１８  尖頭部
１９  切欠き部
２０  爪片
２２  キー
【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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