(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質に対して熱処理を加える装置であって、
エンクロージャ（１）と、
前記エンクロージャの入口（４）と前記エンクロージャの出口（６）との間で前記物質を搬送する搬送機手段であって、回転軸線（Ｘ）を中心に前記エンクロージャの内側で回転するように取り付けられているスクリュー（１０）と、前記スクリューを回転駆動するための駆動手段（１４）とを備える搬送機手段と、
前記スクリューによって電流を伝送し、前記電流のジュール効果によって前記スクリューを加熱する、加熱器手段（２０、２１）と、
を備える装置において、
前記スクリューは、前記回転軸線に沿って変わる電気抵抗を有することを特徴とする、
装置。
【請求項２】
前記スクリュー（１０）は平坦な螺旋部を有する、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記スクリュー（１０）は、前記回転軸線（Ｘ）に沿って少なくとも２つの部分（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ）に分割されており、
これらの部分は、互いに異なる電気抵抗を有する、
請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記スクリュー（１０）は、前記部分の各々において、互いに異なる断面を有する螺旋部を備える、
請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記螺旋部は、前記部分の各々において、互いに異なる高さ及び厚さの両方又は一方を有する、
請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記スクリュー（１０）のピッチは部分毎に変わる、
請求項３に記載の装置。
【請求項７】
前記スクリュー（１０）の電気抵抗は、前記エンクロージャの前記入口（４）と前記エンクロージャの前記出口（６）との間で増大する、
請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記スクリュー（１０）の電気抵抗は、前記エンクロージャの前記入口（４）と前記エンクロージャの前記出口（６）との間で減少する、
請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記スクリュー（１０）はさらに、前記スクリューの間隙容積が前記回転軸線に沿って変わるように構成されている、
請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記スクリュー（１０）はさらに、前記スクリューの間隙容積が前記回転軸線に沿って一定不変であるように構成されている、
請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオマス、ポリマー材料、又は、他のあらゆる微細固体（ｓｏｌｉｄｅ  ｄｉｖｉｓｅ）のような物質に対して熱処理を行うための装置に関する。術語「バイオマス」が、一般的には産業から、及び、特に、農業と造林とその関連の産業からもたらされる物質と廃棄物と残留物の生物分解性部分を意味することに留意されたい。
【背景技術】
【０００２】
様々な産業分野が、プラスチック材料のような製品を製造するために、ポリマー材料に依存している。したがって、廃棄物の再利用に関しては、産業廃棄物、特にポリマー廃棄物を再利用することが必要とされている。
【０００３】
したがって、様々な化学的処理及び／又は熱処理をこうした廃棄物に対して行うことによって、こうした廃棄物を再利用することが知られている。
【０００４】
例えば、エンクロージャと、エンクロージャの入口とエンクロージャの出口との間で物質を搬送するための手段であって、回転軸線を中心にエンクロージャの内側で回転するように取り付けられているスクリューと、このスクリューを回転駆動するための手段とを有する手段とを備える、熱処理装置が知られている。この装置は、さらに、ジュール効果によってスクリューを加熱するための加熱器手段も有する。
【０００５】
廃棄物は、一般的に、未処理である微細固体の形態で、又は、例えば焼締め段階によって事前調整されている微細固体の形態で、エンクロージャの入口の中に挿入される。
【０００６】
スクリューが、そのエンクロージャの出口に向けて細粒を連続的に押し動かす。このスクリューの熱によって、この細粒は、溶融するまでエンクロージャ内で次第に柔軟化する。その次に、このように溶融させられた細粒は、再使用されるように処理されることが可能であり、このようにして処理された廃棄物が再利用されることを可能にする。
【０００７】
しかし、こうした装置は、特定の材料を処理することには適合していない。特に、特定の種類のプラスチック材料の廃棄物は、非常にゆっくりとその溶融温度に到達し、したがって、エンクロージャ内に入った後に遅くなってから溶融する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、より多くの種類の物質を処理することに適合していることが可能である熱処理装置を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を実現するために、本発明は、物質に対して熱処理を加える装置であって、エンクロージャと、エンクロージャの入口とエンクロージャの出口との間で物質を搬送する搬送機手段であって、回転軸線を中心にエンクロージャの内側で回転するように取り付けられているスクリューと、スクリューを回転駆動するための手段とを有する搬送機手段と、ジュール効果によってスクリューを加熱する加熱器手段とを備える、熱処理を加えるための装置を提供する。
【００１０】
本発明では、スクリューが、回転軸線に沿って変わる電気抵抗を有する。
【００１１】
本発明では、スクリューの電気抵抗を変化させることによって、エンクロージャ内で発生させられなければならない温度分布の関数として、スクリューの電気抵抗を適合化させることが可能である。特に、スクリューは、搬送されている物質に対して行われなければならない処理に適合する、エンクロージャ内側の温度分布を生じさせるように構成されるだろう。
【００１２】
従来技術の処理装置では、スクリューがその長さ全体にわたって同一である。したがって、エンクロージャの内側に搬送される物質が存在しない場合には、エンクロージャの入口と出口とにおける対流による熱損失を無視するならば、スクリューの単位長さの各々が到達する温度は同一である。エンクロージャの内側に搬送される物質が存在している場合には、対流による上記熱損失を無視するならば、伝導による熱の伝達がスクリューの単位長さの各々と搬送される物質との間で生じ、これによって物質の温度が漸進的に上昇させられることを引き起こすので、エンクロージャの入口におけるスクリューと物質との間の温度差は、エンクロージャの出口におけるこの温度差よりも大きい。熱力学的な観点から見た場合に、エンクロージャに沿って物質が移動するのに応じて、伝達されるエネルギーが次第に減少する。
【００１３】
したがって、第１の実施態様では、物質が搬送されていない間は、エンクロージャからの出口におけるスクリューの温度がエンクロージャの入口における温度よりも高いように、且つ物質がスクリューによって搬送されている間は、物質とスクリューとの間の温度差が、エンクロージャの中を通過する物質の移行に沿って常に概ね同一であるように、スクリューの電気抵抗が適合化されるだろう。このことが、熱伝達の効率を増大させ、したがって、バイオマスのような特定の物質の熱処理を向上させる。
【００１４】
第２の実施態様では、物質が搬送されていない間は、エンクロージャの入口におけるスクリューの温度がエンクロージャの出口における温度よりも高いように、且つ物質がスクリューによって搬送されている間は、スクリューの温度が、物質の溶融温度よりもかなり高いままであるように、スクリューの電気抵抗が適合化されるだろう。従来技術の装置では、プラスチック材料の微細固体を送り込むことがスクリューを冷却するということが発見されている。したがって、エンクロージャの入口においては、スクリューが、微細固体の溶融温度よりも低い温度を有することが可能なので、微細固体は直ぐには溶融しない。したがって、微細固体が溶融し始める前に、その微細固体が特定の距離にわたって搬送されるのを待つことが必要である。この第２の実施形態では、プラスチック材料がエンクロージャの中に挿入される時に、エンクロージャの入口におけるスクリューの温度がそのプラスチック材料の溶融温度よりも高いように準備することが可能である。したがって、微細固体は著しくより迅速に溶融し、このことが微細固体の熱処理を促進させる。
【００１５】
したがって、本発明の処理装置を、従来技術の装置が処理可能である物質の種類よりも多くの種類の物質を処理するように適合化することが可能である。
【００１６】
本発明は、添付図面を参照しながら示されている本発明の非限定的な実施形態の以下の説明に照らして、より適切に理解されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態における処理装置の斜視図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】図１に示されている処理装置のスクリューの略斜視図である。
【図４】図３の一部分の拡大図である。
【図５】図３に示されているスクリューの温度分布と、上記スクリューに関連付けられている電気抵抗分布とを、従来技術のスクリューの温度分布と共に示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施形態による処理装置のスクリューの温度分布と、上記スクリューに関連付けられている電気抵抗分布とを、従来技術のスクリューの温度分布と共に示すグラフである。
【図７】本発明の第２の実施形態における処理装置のスクリューの温度と、上記スクリューが物質を搬送している最中のそのスクリューの温度分布と、従来技術のスクリューの温度分布と、従来技術のスクリューが物質を搬送している最中のその従来技術のスクリューの温度分布とを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１と図２とを参照すると、本発明の第１の実施形態を構成する装置が、物質に対して熱処理を加える役割を果たす。この目的のために、本発明の装置は、基本的に水平方向に延びており且つ脚部２によって地表から一定の距離に保持されているエンクロージャ１を備える。このエンクロージャ１は、例えば金属、特に、非磁性ステンレス鋼で作られている、この例では単一部品である外側ケーシングを備える。特定の実施形態では、エンクロージャ１は、さらに、耐火性材料の単一部品として作られている内側ケーシングを備える。それぞれの機器ボックス３がエンクロージャ１の端部の各々に取り付けられている。
【００１９】
この例では、エンクロージャ１は、概ねエンクロージャ１の第１の端部において、エンクロージャ１のカバーを貫通して配置されている入口４を有する。特定の実施形態では、この装置は、エンクロージャの入口４に対して漏洩防止の形に連結されている入口チムニー５を有する。例えば、入口チムニー５は、微細固体として物質を提供するために、当該の物質を摩砕するか圧縮するか又は粉砕するための装置に連結されているか、又は、実際には、すでに微細固体の形態である当該の物質を事前調整するための装置に連結されている。事前調整装置は、温度値及び相対湿度値を設定するために、又は、物質を高密度化するために、上記物質を加熱し及び乾燥させる役割を果たす。微細固体は、フレークの形の２次元細粒であり、又は、３次元細粒でもある。
【００２０】
エンクロージャ１は、さらに、この例では、概ねエンクロージャ１の２つの端部のうちの第２の端部においてエンクロージャ１の底部内に形成されている出口６も含む。特定の実施形態では、この装置は、エンクロージャ１の出口６に漏洩防止の形で連結されている出口チムニー７を有する。例えば、出口チムニー７は、物質を冷却するための装置に連結されている。
【００２１】
当然であるが、エンクロージャ１の底部とカバーは、エンクロージャ１が上に立っている地面に対して画定されている。
【００２２】
図２により明瞭に見てとれるように、この装置は、エンクロージャ入口とエンクロージャ出口との間で物質を搬送するための手段を有する。したがって、この手段はスクリュー１０を有し、このスクリュー１０は、２つの機器ボックス３の間を軸線Ｘに沿ってエンクロージャ１の内側を延びており、エンクロージャ１の内側で上記軸線Ｘを中心に回転するように取り付けられている。例えば、スクリュー１０は、ステンレス鋼で作られていることがある。具体的に述べると、スクリュー１０は、その２つの端部の各々において、シャフト区間１１のそれぞれに端と端を合わせる形で固定されており、例えば、この固定は溶接によって行われる。上記シャフト区間１１の各々は、その他方の端部において、それぞれのフランジ１２を介して、関連した末端機器ボックスの中を通過する同じ軸線上のシャフト１３に連結されている。
【００２３】
搬送機手段は、さらに、軸線Ｘを中心に回転するようにスクリュー１０を駆動するための手段を含み、この手段は、機器ボックス３の１つの中に配置されている。本発明の特定の側面では、この回転駆動手段は、電気モーター１４と、このモーターの出口シャフトとこれに関連した同軸のシャフト１３の一方の端部との間の機械的連結手段とを備え、このシャフト１３自体がスクリュー１０を駆動する。この例では、この回転駆動手段は、モーターの出口シャフトの回転速度を制御するための制御手段を含み、この制御手段は、例えば、可変速度制御装置を含むことがある。したがって、この制御手段は、スクリュー１０が搬送している物質にスクリュー１０の回転速度が適合化されることを可能にし、即ち、この制御手段は、エンクロージャ１の中を通過する物質の移送速度が変化させられて適合化されることを可能にする。
【００２４】
制御装置は、さらに、ジュール効果によってスクリュー１０を加熱するための加熱器手段も含み、この加熱器手段は、この例では、機器ボックス３内に配置されている。特定の実施形態では、加熱器手段は、発電のための発電機手段と、上記発電機手段の２つのポラライザーに対してスクリューの２つの端部を連結するための手段とを備える。この目的のために、各々の同軸シャフト１３は、電気を配送するためにその同軸シャフトを擦るカーボンブラシ２１を有する、電導性材料の同軸ドラム２０に堅固に連結されており、このカーボンブラシは、発電のための発電機手段に対して導体ワイヤ（図示しない）によって接続されている。したがって、スクリュー１０は、軸線Ｘの全体に沿って同一の電流を伝送する。本発明の特定の側面では、加熱器手段は、スクリュー１０によって搬送される電流を調整するための手段を含む。この例では、調整器手段は、発電機手段と接続手段との間に挿入されている電力制御装置を備える。この調整器手段は、したがって、スクリュー１０によって搬送される電流が、搬送されている物質に適合化されることを可能にする。
【００２５】
動作時には、処理のための物質が、未処理の微細固体又は事前調整された微細固体の形態で入口チムニー５を経由して送り込まれ、スクリュー１０が、エンクロージャ１の出口６に向かってその微細固体を連続的に押し進める。スクリュー１０の温度の故に、微細固体は溶融するまで次第に柔軟化する。したがって、スクリュー１０は、物質に対する熱処理を行う役割と、物質を搬送する役割とを果たす。
【００２６】
さらなる詳細については、本出願人の名称におけるフランス特許第２，９２４，３００号明細書を参照することができ、この特許明細書には、エンクロージャ１と搬送機手段と加熱器手段とが詳細に説明されている。
【００２７】
図２と図３とを参照すると、この例では、スクリュー１０は、「平坦である」螺旋部（ｄｅ  ｓｐｉｒｅｓ）を備え、螺旋部は、（図４に示されている）長方形の断面積Ｓ（図４に示されている）を各々有する。この面積Ｓは、螺旋部の厚さｅ（軸線Ｘに沿って画定される厚さ）に、螺旋部の高さｈ（軸線Ｘに対して垂直な方向に画定される高さ）を乗算することによって、画定される。
【００２８】
有利な一実施形態では、スクリュー１０が、軸線Ｘに沿って、別個の電気抵抗を有する５つの連続した部分２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ，２８ｅにさらに分割されている。第１の部分２８ａは、入口チムニー５に概ね位置しているスクリューの第１の端部１０ａと、第２の部分２８ｂの先頭との間を、軸線Ｘに沿って延びる。第２の部分２８ｂは、第１の部分２８ａの端部と第３の部分２８ｃの先頭との間を軸線Ｘに沿って延びる。第５の最後の部分２８ｅは、第４の部分２８ｄの端部と、出口チムニー７に概ね位置しているスクリューの第２の端部１０ｂとの間を、軸線Ｘに沿って延びる。当然であるが、これらの５つの部分は互いに対して固定されている。
【００２９】
本発明の有利な一実施形態では、スクリューの各部分は、その他の部分の高さとは異なる高さの螺旋部を有し、及び、螺旋部のすべてが、特定の部分内では互いに同一である。したがって、スクリューの各部分は、その他の部分各々の電気抵抗とは異なる電気抵抗を有する。螺旋部の電気抵抗は次式の形で定義されるだろう。
【００３０】
Ｒ＝ρ・ｌ／Ｓ
【００３１】
前式中で、ρは、オーム・ｍｍ２／ｍ（この場合、ｍｍ２は平方ミリメートルであり、ｍはメートルである）単位の螺旋部材料の電気抵抗であり、
ｌは、螺旋部の長さ（メートル単位）であり、
Ｓは、螺旋部の面積（平方メートル単位）である。
【００３２】
螺旋部の高さを変更することによって、螺旋部の面積が、その螺旋部の電気抵抗が変化させられるように変更される。１つの部分の電気抵抗がその部分の螺旋部の電気抵抗に比例しているので、このことが１つの部分の電気抵抗を変更する役割を果たす。
【００３３】
さらに詳細に述べると、本発明の第１の実施形態では、第１の部分２８ａは第１の螺旋部高さｈ１を有し、第２の部分２８ｂは、第１の螺旋部の高さｈ１よりも小さい第２の螺旋部高さｈ２を有し、第３の部分２８ｃは、第２の螺旋部高さｈ２よりも小さい第３の螺旋部高さｈ３を有し、第４の部分２８ｄは、第３の螺旋部高さｈ３よりも小さい第４の螺旋部高さｈ４を有し、且つ、第５の部分２８ｅは、第４の螺旋部高さｈ４よりも小さい第５の螺旋部高さｈ５を有する。したがって、スクリュー１０の電気抵抗は、軸線Ｘに沿ってエンクロージャの入口４からエンクロージャの出口６に進むにつれて増大する。この結果として、物質が搬送されておらず且つスクリュー１０が電流を搬送している時には、第１の部分２８ａ内のスクリュー１０の温度は、螺旋部内で第３の部分２８ｃ内の温度よりも低い温度第２の部分２８ｂ内の温度よりも低く、第３の部分２８ｃ内の温度自体は第４の部分２８ｄ内の温度よりも低く、且つ、第４の部分２８ｄ内の温度自体は第５の部分２８ｅ内の温度よりも低い。
【００３４】
したがって、図５は、スクリュー１０が定常条件に達するように加熱され終わった後の、且つ、スクリュー１０によって搬送される物質がない時の、スクリュー１０の温度分布（点線の曲線で示されている分布）を示す。スクリュー１０の電気抵抗分布が、連続線の曲線で示されている。図５は、さらに、スクリューが定常条件に達するように加熱され終わった後の、且つ、スクリューによって搬送される物質がない時の、スクリューの回転軸線に沿って一定不変である電気抵抗の従来技術のスクリューに関する温度分布（正方形を伴う連続線の曲線で示されている分布）を示す。
【００３５】
スクリュー１０の温度分布は、エンクロージャ１の出口６における温度がエンクロージャ１の入口における温度よりも高いということを明瞭に示す。この温度分布は、特にバイオマスに対して熱処理を加えることに適合化させられている。
【００３６】
本発明の第２の実施形態では、この装置は、スクリューの電気抵抗がエンクロージャの入口とエンクロージャの出口との間において軸線Ｘに沿って減少するということを除いて、本発明の第１の実施形態の装置と同一である。
【００３７】
したがって、図６は、スクリューが定常条件に達するように加熱され終わった後の、且つ、スクリューによって搬送される物質がない時の、本発明の第２の実施形態におけるスクリューの温度分布（点線の曲線で示されている分布）を示す。スクリューの電気抵抗分布は、連続線の曲線で示されている。図６は、さらに、スクリューが定常条件に達するように加熱され終わった後の、且つ、スクリューによって搬送される物質がない時の、それが存在する場合における、スクリューの回転軸線に沿って一定不変である電気抵抗を有する従来技術のスクリューの温度分布（正方形を伴う連続線の曲線で示されている分布）を示す。
【００３８】
本発明のスクリューの温度分布は、エンクロージャからの出口における温度がエンクロージャへの入口における温度よりも著しく低いということを明瞭に示す。この温度分布は、プラスチック材料に対して熱処理を加えることに特に良く適合化させられている。
【００３９】
好ましい形態では、第２の実施形態のスクリューの電気抵抗が、スクリューが物質を搬送している時に、そのスクリューの温度が、概ね一定不変のままであり、且つ、そのスクリューの長さ全体にわたって物質の溶融温度よりも高いままであるように適合化させられる。この場合に物質はプラスチック材料である。
【００４０】
したがって、図７は、定常条件に達し終わった後の、且つ、スクリューによって搬送されるプラスチック材料がない時の、このように適合化されているスクリューの温度分布（正方形を伴う連続線の曲線で示されている分布）と、プラスチック材料をスクリューが搬送している最中の同じスクリューの温度分布（正方形を伴う点線の曲線で示されている分布）とを示す。さらに、この図には、定常条件に達し終わった後の、且つ、従来技術のスクリューによってプラスチック材料が搬送されていない時の、従来技術のスクリューの温度分布（三角形を伴う連続線の曲線で示されている分布）と、プラスチック材料を搬送している最中の同じ従来技術のスクリューの温度分布（三角形を伴う点線の曲線で示されている分布）とが見てとれる。
【００４１】
したがって、本発明のスクリューの場合と従来技術のスクリューとの場合の両方において、エンクロージャの入口を経由してプラスチック材料を挿入することがスクリューの冷却を生じさせるということが理解可能である。
【００４２】
従来技術のスクリューの場合には、スクリューが、プラスチック材料の溶融温度（連続線の曲線で示されている）よりも低い入口温度を有するので、プラスチック材料は直ぐには溶融しない。したがって、この例では、プラスチック材料が溶融し始める前に従来技術のスクリューの長さの半分よりも大きい長さにわたって、プラスチック材料が搬送されるのを待つことが必要である。
【００４３】
これとは対照的に、本発明のスクリューの場合には、このスクリューは、このスクリューの長さ全体に沿ってプラスチック材料の溶融温度よりも高い温度のままである。特に、エンクロージャに対する入口におけるスクリューの温度は、プラスチック材料がエンクロージャの中に挿入される時に、そのプラスチック材料の溶融温度よりも高いままである。したがって、当該のプラスチック材料は、従来技術のスクリューの場合に比べて、本発明のスクリューの場合の方がより迅速に溶融し、これによってそのプラスチック材料の熱処理が改善される。
【００４４】
本発明の装置は、基本的に、スクリュー１０が画定される仕方によって広範囲の物質に対して加熱温度を加えるようになっているだろう。さらに、スクリュー１０がエンクロージャ１内の所定位置に位置している時に、スクリュー１０によって搬送される電流を調節することによって、及び、スクリュー１０の回転速度を調節することによって、搬送される物質の熱処理をより細かな度合で適合化することが可能である。
【００４５】
当然であるが、本発明は、説明している実施形態だけには限定されず、及び、特許請求項によって定義されている本発明の範囲を逸脱することなしに、様々な実施形態を本発明に適用することが可能である。
【００４６】
明示されている部分の個数は非限定的である。さらに、スクリューは、複数の部分に分割されることが必ずしも必要ではなく、及び、軸線Ｘに沿って連続的に変化する電気抵抗を有することがある。例えば、スクリューの電気抵抗がスクリューの一方の端部から他方の端部へと次第に増大するように、スクリューの螺旋部の各々が互いに異なる断面を有することがある。
【００４７】
この例では、スクリューの電気抵抗がエンクロージャの入口とエンクロージャの出口との間で増加又は減少するが、スクリューは、どちらかの側においてその２つの部分のよりも電気抵抗が低い（又は、電気抵抗が低い）少なくとも１つの部分を含むことが可能である。
【００４８】
この例では、スクリューの電気抵抗が、各部分における螺旋部の高さを変化させることによって軸線Ｘに沿って変化させられるが、他のパラメータを操作することが可能である。例えば、スクリューは、異なる厚さによって、異なる厚さと高さによって、及び／又は、異なる長さによって、部分毎に異なる断面の螺旋部を有するだろう。これらの部分自体が互いに異なる長さであることがある。これらの部分は互いに異なる材料で作られることがある。これらの部分は互いに異なるピッチの螺旋部を有することがある。これらの部分の重量が互いに異なることがある。当然であるが、軸線Ｘに沿ってスクリューの電気抵抗を変化させるために、幾つかのパラメータを同時に操作することが可能である。
【００４９】
スクリューが画定される仕方は、さらに、スクリューの電気抵抗以外の追加的なパラメータに関連付けられることがある。
【００５０】
例えば、スクリューの画定は、（例えば、物質を単に低温殺菌する時に）処理される物質の体積がエンクロージャ内でわずかしか変化しないか又は全く変化しないということ、又は、（例えば、バイオマスのような物質を熱分解し、このことが、バイオマスの体積を変化させるガスの形成の原因となる可能性がある時に）処理のための物質の体積がエンクロージャ内で変化することを考慮に入れるだろう。
【００５１】
間隙容積（ｌｅ  ｖｏｌｕｍｅ  ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉｅｌ）が次式によって定義されることが想起されなければならない。
【００５２】
Ｖｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉｅｌ＝Ｓｍ＊（Ｐ−ｅ）
【００５３】
前式中で、
Ｓmは、物質と接触している螺旋部の湿潤表面積又は表面積であり、この面積は、各々の螺旋部の間の物質の有効高さに比例しており、
ｅは、螺旋部の厚さであり、
Ｐは、スクリューのピッチである。
【００５４】
物質の体積の変化がわずかであるか又は全く変化しない時は、螺旋部の間の間隙容積は、軸線Ｘに沿って一定不変に保たれることが好ましい。例えば、この場合に、軸線Ｘに沿ってスクリューの電気抵抗を変化させるように、螺旋部の高さを一定不変に維持しながら螺旋部の厚さを操作し、且つ、スクリューのピッチは、間隙容積を一定不変に保つためにわずかだけ調節されるだろう。
【００５５】
物質の体積が変化する時には、スクリューの充填率がエンクロージャ入口とエンクロージャ出口との間で減少する。好ましい実施形態では、この場合に、スクリューの間隙容積は、このスクリューの軸線Ｘに沿って一定不変の充填率を保つために、エンクロージャ入口とエンクロージャ出口との間で減少させられる。例えば、スクリューの電気抵抗と間隙容積との両方を変化させるために、螺旋部の高さｈを一定不変に維持ながら螺旋部の厚さｅとスクリューのピッチＰとを操作することが可能である。
【００５６】
スクリューが画定される仕方は、さらに、物質とスクリューとの間の熱交換面積を考慮に入れる。可能な限り小さいスクリューのピッチＰと、可能な限り大きい螺旋部の高さｈと、可能な限り大きいスクリューの充填率とを有することによって、この熱交換面積を最大化することを求めることが好ましい。
【００５７】
いずれにしても、スクリューの電気抵抗を軸線Ｘに沿って変化させるためにスクリューを画定する時には、螺旋部のために使用される幾何学的パラメータ（断面、高さ、厚さ等）とスクリューのために使用される幾何学的パラメータ（ピッチ、長さ、直径等）が、さらに、当該の物質を搬送するために充分である、スクリューに関する機械的強度も決定するということが確実なものにされなければならない。
【図１】
0006023339.tif 000002
【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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【図７】
0006023339.tif 000008