(57)【要約】【課題】簡易な構成で高気密型リアクタの気密性を確保する。【解決手段】長手方向中間に撹拌羽根２ａを有して回転しながら被処理物Ａを撹拌羽根２ａで撹拌する撹拌軸２を設け、この撹拌軸２の両端２ｂ，２ｃを密閉状のケーシング本体３の一対の軸用貫通孔３ａ，３ｂに挿通させる。また、一対の軸用貫通孔３ａ，３ｂから飛び出す撹拌軸２の両端２ｂ，２ｃを軸受部６でそれぞれ回転可能に支持する。そして、軸受部６の貫通孔６ａから飛び出す撹拌軸２の両端２ｂ，２ｃを一対の貫通孔密閉部７で密閉状に覆う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向中間に撹拌羽根を有して回転しながら被処理物を該撹拌羽根で撹拌する撹拌軸と、
上記撹拌軸の両端がそれぞれ挿通される一対の軸用貫通孔、上記被処理物が投入される投入口及び撹拌後の被処理物が排出される排出口を有する密閉状のケーシング本体と、
上記ケーシング本体のエアを吸い込む吸引部と、
上記ケーシング本体の一対の軸用貫通孔から飛び出す上記撹拌軸の両端をそれぞれ回転可能に支持する軸受部と、
少なくとも上記軸受部の貫通孔から飛び出す上記撹拌軸の両端を密閉状に覆う一対の貫通孔密閉部とを備えている
ことを特徴とする高気密型リアクタ。
【請求項２】
請求項１に記載の高気密型リアクタにおいて、
上記貫通孔密閉部は、少なくとも上記軸受部から出てくる上記撹拌軸の端部を密閉状に覆う箱型部材よりなる
ことを特徴とする高気密型リアクタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の高気密型リアクタにおいて、
上記撹拌軸の内部に形成された熱媒体が流通する軸内熱媒体流通路と、
上記軸内熱媒体流通路に熱媒体を供給し且つ該軸内熱媒体流通路から熱媒体を回収する熱媒体供給路とを備え、
少なくとも一方の貫通孔密閉部内に設けられたロータリジョイントを介して上記熱媒体供給路が上記軸内熱媒体流通路と接続されている
ことを特徴とする高気密型リアクタ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の高気密型リアクタにおいて、
上記撹拌軸の一端側は、上記貫通孔密閉部からさらに密閉状減速機室内へ延び、密閉状減速機室で駆動モータの出力軸から回転力が伝達されるようになっている
ことを特徴とする高気密型リアクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気密状態で被処理材料を撹拌する高気密型リアクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、反応系（重縮合、乳化、溶剤重合等）、脱モノマー、脱揮、脱泡、高真空下での各種試験など高気密状態で被処理材料を撹拌する高気密型リアクタは知られている。例えば、高気密型リアクタで樹脂材料の溶剤を回収する場合には、真空状態を確保するために、真空引きしながら樹脂材料を撹拌しなければならない。
【０００３】
従来より、例えばウィルソンシールが、低速、低圧用の撹拌機の軸シールとして広く使用されており、従来から使用されていたグランドパッキンでは満足できなかった真空シールが可能なものとして知られている。
【０００４】
しかし、このウィルソンシールは、通常フッ素ゴムで構成され、例えば−１０〜＋１２０℃の範囲で使用できる。すなわち、高温環境下での使用はできない。
【０００５】
そこで例えば、特許文献１のように、磁気カップリング機構を用いて混練機において、気密性が要求される原材料を混練することができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１６２０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の混練機では、軸受内に撹拌軸の端部が収まる場合に、気密性の確保を可能としているが、軸受からさらに撹拌軸の端部が飛び出してその端部からモータ等の回転力を伝達されるような場合では、軸受の貫通孔における気密性を確保できないという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成で高気密型リアクタの気密性を確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、この発明では、軸受部の貫通孔から飛び出す撹拌軸の両端を一対の貫通孔密閉部でそれぞれ覆うようにした。
【００１０】
具体的には、第１の発明では、長手方向中間に撹拌羽根を有して回転しながら被処理物を該撹拌羽根で撹拌する撹拌軸と、
上記撹拌軸の両端がそれぞれ挿通される一対の軸用貫通孔、上記被処理物が投入される投入口及び撹拌後の被処理物が排出される排出口を有する密閉状のケーシング本体と、
上記ケーシング本体のエアを吸い込む吸引部と、
上記ケーシング本体の一対の軸用貫通孔から飛び出す上記撹拌軸の両端をそれぞれ回転可能に支持する軸受部と、
少なくとも上記軸受部の貫通孔から飛び出す上記撹拌軸の両端を密閉状に覆う一対の貫通孔密閉部とを備えている。
【００１１】
上記の構成によると、気密性を必要とされるケーシング本体の一対の軸用貫通孔は、軸受部で密閉状で覆われ、その軸受部から出てくる撹拌軸の両端を一対の貫通孔密閉部でそれぞれ覆っている。このため、差圧が生じないことから一対の軸用貫通孔からエアが出入りせず、真空状態を維持できる。また、ウィルソンシールなどの熱に弱いシール構造に頼らなくてよいので、高温環境下での使用も可能となる。
【００１２】
第２の発明では、第１の発明において、
上記貫通孔密閉部は、少なくとも上記軸受部から出てくる上記撹拌軸の端部を密閉状に覆う箱型部材よりなる。
【００１３】
上記の構成によると、軸受部の貫通孔から出てくる撹拌軸の端部を箱状の貫通孔密閉部で覆うことにより、本体ケーシング全体を密閉状に覆う必要がなく、簡単且つ最小限の構成で密閉性が確保される。
【００１４】
第３の発明では、第１又は第２の発明において、
上記撹拌軸の内部に形成された熱媒体が流通する軸内熱媒体流通路と、
上記軸内熱媒体流通路に熱媒体を供給し且つ該軸内熱媒体流通路から熱媒体を回収する熱媒体供給路とを備え、
少なくとも一方の貫通孔密閉部内に設けられたロータリジョイントを介して上記熱媒体供給路が上記軸内熱媒体流通路と接続されている。
【００１５】
上記の構成によると、撹拌軸内に熱媒体を流通させる軸内熱媒体流通路が設けられている場合でも、ロータリジョイントを貫通孔密閉部に設けることにより、撹拌軸内を通る熱媒体の流通経路を確保しながら簡単な構成で容易に気密性を確保できる。
【００１６】
第４の発明では、第１から第３のいずれか１つの発明において、
上記撹拌軸の一端側は、上記貫通孔密閉部からさらに密閉状減速機室内へ延び、密閉状減速機室で駆動モータの出力軸から回転力が伝達されるようになっている。
【００１７】
上記の構成によると、撹拌軸の駆動側においては、ケーシング本体、軸受部、貫通孔密閉部及び密閉状減速機室で密閉状態を確保できる。密閉状減速機室内では、駆動側端部のみであることから、多数のシールの選択肢があり、また高温環境にならないので、シール寿命による気密低下の影響を受けにくい。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、本体ケーシングの一対の軸用貫通孔を覆う軸受部の貫通孔から飛び出す撹拌軸の両端をそれぞれ一対の貫通孔密閉部で密閉状に覆うようにしたことにより、簡易な構成で高気密型リアクタの気密性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】高気密型リアクタを示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施形態の高気密型リアクタ１を示し、この高気密型リアクタ１は、長手方向中間に撹拌羽根２ａを有して回転しながら被処理物Ａを撹拌羽根２ａで撹拌する撹拌軸２を有する。この撹拌軸２は、密閉状のケーシング本体３内に回転可能に支持されている。撹拌羽根２ａの形状、位置、個数などの構成は特に限定されない。ケーシング本体３は、撹拌軸２の両端２ｂ，２ｃがそれぞれ挿通される一対の軸用貫通孔３ａ，３ｂと、被処理物Ａが投入される投入口３ｃ及び撹拌後の被処理物Ａが排出される排出口３ｄを有する。また、ケーシング本体３のエアを吸い込む吸引部３ｅが設けられている。原料供給機４ａから供給された被処理物Ａを供給機４ｂで撹拌した後、投入口３ｃから被処理物Ａが供給される。真空ポンプ５により吸引部３ｅからエアが吸い込まれ、ケーシング本体３内は、真空に近い状態に保たれる。例えば、ケーシング本体３内は、１００Ｐａ〜０．６ＭＰａに保たれる。図示しない加熱手段により、ケーシング本体３内は、３５０℃程度まで加熱可能となっている。
【００２２】
ケーシング本体３の一対の軸用貫通孔３ａ，３ｂから飛び出す撹拌軸２の両端２ｂ，２ｃは、軸受部６でそれぞれ回転可能に支持されている。軸受部６内は、図示しないシール部材で両端２ｂ，２ｃを回転可能且つ密閉状に支持している。軸受部６内のシールによりある程度密閉は保たれるが、依然として一対の軸用貫通孔３ａ，３ｂと反対側の軸受部６の貫通孔６ａから飛び出す撹拌軸２の両端２ｂ，２ｃは、密閉性の確保が必要となる。そこで本実施形態では、これら貫通孔６ａから飛び出す撹拌軸２の両端２ｂ，２ｃを貫通孔密閉部７でそれぞれ密閉状に覆っている。貫通孔密閉部７は、例えば、鋼板の製缶品よりなり、パッキンなどを介してボルト等で軸受部６に密閉状に連結されている。
【００２３】
そして、撹拌軸２の入力端２ｃは、貫通孔密閉部７からさらに密閉状減速機室８内へ延び、密閉状減速機室８で駆動モータ９の出力軸９ａから回転力が伝達されるようになっている。
【００２４】
一方、詳細は図示しないが、撹拌軸２の内部には、熱媒体が流通する軸内熱媒体流通路２ｄが形成されている。高気密型リアクタ１は、この軸内熱媒体流通路２ｄに熱媒体を熱媒体供給機１１から供給し、また熱媒体供給機１１に回収する熱媒体供給路１０を備えている。そして、入力と反対側の端部２ｂ側の貫通孔密閉部７内に設けられたロータリジョイント１２を介して熱媒体供給路１０が軸内熱媒体流通路２ｄと接続されている。
【００２５】
次に、本実施形態に係る高気密型リアクタ１の作動について説明する。
【００２６】
例えば、原料供給機４ａで粉体の被処理物Ａが供給され、溶剤、触媒等が加えられながら供給機４ｂ内で撹拌され、撹拌された被処理物Ａが投入口３ｃから投入される。
【００２７】
高気密型リアクタ１では、撹拌軸２が所定の回転速度で回転され、真空ポンプ５で真空引きされる。熱媒体供給機１１から加熱された熱媒体が熱媒体供給路１０へ供給され、ロータリジョイント１２を通って軸内熱媒体流通路２ｄ内に供給され、この軸内熱媒体流通路２ｄを通った熱媒体は熱媒体供給機１１に戻って再び加熱される。また、上述した加熱手段による加熱も加えられ、ケーシング本体３内は、例えば、１００Ｐａ〜０．６ＭＰａに保たれて３５０℃程度まで加熱される。揮発した溶剤等は、真空ポンプ５によってケーシング本体３から吸い出され、処理機１３で所定の処理が行われた後、溶剤等が取り除かれたエアが大気に放出される。撹拌処理された被処理物Ａは、排出口３ｄから排出される。
【００２８】
気密性を必要とされるケーシング本体３の一対の軸用貫通孔３ａ，３ｂは、その外側に設けた軸受部６で覆われている。軸受部６内には、種々のシール構造が設けられるが、この軸受部６もある程度高温に晒され、熱に弱いウィルソンシール等のシール構造は設けられない。
【００２９】
しかし、本実施形態では、軸受部６の貫通孔６ａを一対の貫通孔密閉部７でそれぞれ確実に覆っているので、差圧が生じない。このため、一対の軸用貫通孔３ａ，３ｂからエアが出入りせず、真空状態を維持できる。このように、簡単な構成で密閉性が確保され、ウィルソンシールなどの熱に弱いシール構造に頼らなくてよいので、高温環境下での使用も可能となる。
【００３０】
本実施形態では、撹拌軸２内に軸内熱媒体流通路２ｄが設けられているが、ロータリジョイント１２を貫通孔密閉部７に設けることにより、熱媒体の流通経路を確保しながら容易に気密性を確保できる。
【００３１】
一方、撹拌軸２の駆動側（入力端２ｃ）においては、ケーシング本体３、軸受部６、貫通孔密閉部７及び密閉状減速機室８で密閉状態を確保できる。この密閉状減速機室８内では、駆動側端部のみであることから、多数のシールの選択肢があり、また高温環境にならないので、シール寿命による気密低下の影響を受けにくい。
【００３２】
したがって、本実施形態に係る高気密型リアクタ１によると、軸受部６の貫通孔６ａから飛び出す撹拌軸２の両端２ｂ，２ｃをそれぞれ一対の貫通孔密閉部７で密閉状に覆うようにしたことにより、簡易な構成で高気密型リアクタ１の気密性を確保することができる。
【００３３】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００３４】
すなわち、上記実施形態では、貫通孔密閉部７は、軸受部６の貫通孔６ａから出てくる撹拌軸２の端部を密閉状に覆うものとしたが、軸受部６ごとケーシング本体３の一対の軸用貫通孔３ａ，３ｂが形成された側壁を密閉状に覆う箱状部材よりなるものとしてもよい。
【００３５】
また上記実施形態では、撹拌羽根２ａの内部に軸内熱媒体流通路２ｄを設けたが、これは設けられていなくてもよい。この場合、ロータリジョイント１２や熱媒体供給路１０を設ける必要はない。また、上記実施形態では、ロータリジョイント１２の全体も貫通孔密閉部７で覆っているが、少なくともロータリジョイント１２の駆動側を密閉状に覆っていれば、ロータリジョイント１２の熱媒体供給路１０側は外気に触れていてもよい。
【００３６】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【符号の説明】
【００３７】
１      高気密型リアクタ 
２      撹拌軸 
２ａ    撹拌羽根 
２ｂ    端部 
２ｃ    入力端 
２ｄ    軸内熱媒体流通路 
３      ケーシング本体 
３ａ，３ｂ    軸用貫通孔 
３ｃ    投入口 
３ｄ    排出口 
３ｅ    吸引部 
４ａ    原料供給機 
４ｂ    供給機 
５      真空ポンプ 
６      軸受部 
６ａ    貫通孔 
７      貫通孔密閉部 
８      密閉状減速機室 
９      駆動モータ 
９ａ    出力軸 
１０      熱媒体供給路 
１１      熱媒体供給機 
１２      ロータリジョイント 
１３      処理機
【図１】
2018143920.tif 000003