(57)【要約】【課題】１ピース構造であっても、ロータ軸および翼部の全体的な冷却効率を飛躍的に向上できる混練用ロータ及び混練機を提供する。【解決手段】混練用ロータ２０及び混練機１０は、管状の部材であって外周面に混練用の翼部２２が設けられたロータ軸２７と、ロータ軸２７の内部に挿入され、ロータ軸２７との間に冷却媒体１が流通する冷却流路２８が形成された挿入部材２９と、ロータ軸２７の内周面または挿入部材２９の少なくとも一方に冷却流路２８内に突出して設けられ、ロータ軸２７の内周面または挿入部材２９とともに回転して冷却流路２８に流通する冷却媒体１を攪拌する攪拌翼３６，３７とを備えることを特徴とする。【選択図】図２
2013159012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の部材であって外周面に混練用の翼部が設けられたロータ軸と、
前記ロータ軸の内部に挿入され、前記ロータ軸との間に冷却媒体が流通する冷却流路が形成された挿入部材と、
前記ロータ軸の内周面または前記挿入部材の少なくとも一方に前記冷却流路内に突出して設けられ、前記ロータ軸の内周面または前記挿入部材とともに回転して前記冷却流路に流通する前記冷却媒体を攪拌する攪拌翼とを備えることを特徴とする混練用ロータ。
【請求項２】
前記攪拌翼は、前記ロータ軸の内周面または前記挿入部材とともに回転して前記冷却流路に流通する前記冷却媒体を軸方向に送り出すことを特徴とする請求項１に記載の混練用ロータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の混練用ロータを備えることを特徴とする混練機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム材料等を混練する混練用ロータ及び混練用ロータを備える混練機に関し、特に、その冷却構造に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、いわゆるインターナルミキサー等のゴム製造用の混練機においては、ゴム等の材料に強力なせん断力を与えて混練することから、混練に伴って発熱する。このような発熱によってゴムの温度が過大となると、ゴムの品質劣化が生じるため十分な冷却能力が必要となる。そして冷却能力が不足する場合には、混練の途中でゴムを外部に排出して冷却し、温度が低下した後に再度混練する必要が生じてしまうため、生産性に大きな影響を与えてしまう。
【０００３】
そのため、このような混練用ロータ及び混練機は、混練用ロータの冷却性能向上のため、ロータ軸と翼部とを別個の部品として製造した後に、ロータ軸に接する翼部の内面に冷却媒体流路を形成して両者を嵌合にて結合している。しかしながら、このような混練用ロータ及び混練機は、２ピース構造であるために、冷却性能は高いものの、製作費が高騰してしまう。
【０００４】
これとは異なり、翼部の内部をくりぬいた形状で、鋳造によりロータ軸を形成し、内部に冷却媒体を流すことによって冷却する１ピース構造の混練用ロータも提案されている。しかしながら、一般的に１ピース構造では、製作費は安価に押さえられるものの、翼部の内部の冷却媒体流路が大きくなるために、伝熱性が低下することにより、冷却性能が２ピース構造よりも劣ってしまう。
【０００５】
ここで、冷却性能の向上を図った１ピース構造の混練用ロータの一例が、特許文献１に記載されている。
特許文献１の混練用ロータ及び混練機は、外周面に翼部を設けて内部が空洞とした外筒体と、この外筒体の内部に外筒体の内面から距離をあけて収納した内筒体とを有する。
特許文献１の混練用ロータ及び混練機は、内筒体に、冷却媒体を流通する冷却媒体流路を内部に備えており、内筒体の外周壁に、外周壁を径方向に貫通すると共に冷却媒体流路により供給する冷却媒体を外筒体の内面側に向けて送り出す貫通孔を設けている。
特許文献１の混練用ロータ及び混練機は、入側の冷却媒体流路を介して内筒体内へ冷却媒体を供給すると、貫通孔から径方向外方へ向けて勢いよく送り出し、貫通孔から送り出した冷却媒体は、径方向外方に向かって外筒体の内面付近まで流れる。
特許文献１の混練用ロータ及び混練機は、外筒体の内面に対して略垂直に衝突し、外筒体の内面付近で冷却媒体を攪拌することにより、外筒体の内面付近の冷却媒体に乱流が起こって、冷却媒体と外筒体の内面との間での熱移動が活発化して外筒体を冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１３６２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の混練用ロータ及び混練機は、ロータ内の冷却媒体流路を有する内筒体に貫通孔を設けてロータ軸の内壁へ冷却媒体を局部的に噴射し、冷却が必要な箇所に対して効果的に冷却可能な構造としているものの、ロータ軸の内部に溜まった冷却媒体中への噴流が前提となっており、ロータ軸の内壁近傍の冷却媒体を攪拌する効果のみであるために、大きな冷却性能を得ることは難しい。従って、特許文献１の混練用ロータ及び混練機は、局所的な冷却特性に差をつけることができたとしても、２ピース構造のようにロータ軸の全体を十分に冷却することが困難である。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、１ピース構造であっても、ロータ軸および翼部の全体的な冷却効率を飛躍的に向上できる混練用ロータ及び混練機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】
【０００９】
本発明に係る混練用ロータは、管状の部材であって外周面に混練用の翼部が設けられたロータ軸と、前記ロータ軸の内部に挿入され、前記ロータ軸との間に冷却媒体が流通する冷却流路が形成された挿入部材と、前記ロータ軸の内周面または前記挿入部材の少なくとも一方に前記冷却流路内に突出して設けられ、前記ロータ軸の内周面または前記挿入部材とともに回転して前記冷却流路に流通する前記冷却媒体を攪拌する攪拌翼とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、ロータ軸とともに回転し、冷却流路内に突出する攪拌翼を備えることにより、冷却媒体をロータ軸の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことができる。また、攪拌翼によって、冷却媒体の接触する面積、即ち伝熱面積を増大することもでき、熱伝達率の増大が可能となる。
【００１１】
また、前記攪拌翼は、前記ロータ軸の内周面または前記挿入部材とともに回転して前記冷却流路に流通する前記冷却媒体を軸方向に送り出してもよい。
【００１２】
このような構成によれば、攪拌翼により、冷却媒体を軸方向に送り出し、ロータ軸における軸方向の流速を増加できるため、熱伝達率を増大できる。さらに、熱交換された冷却媒体を積極的にロータ軸の外部へ排出できるため、ロータ軸内の冷却媒体の温度を低温に保つことが可能となる。従って、冷却量を増大することができる。
【００１３】
本発明に係る混練機は、上記の混練用ロータを備えることを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、ロータ軸とともに回転し、冷却流路内に突出する攪拌翼を備えた混練用ロータを装備する。従って、攪拌翼により、冷却媒体をロータ軸の回転方向に攪拌して乱流を生み出し、伝熱面積を増大して熱伝達率を増大できる。また、熱交換後の冷却媒体を積極的にロータ軸の外部へ排出できるため、冷却量を増大することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る混練用ロータ及び混練機によれば、冷却流路内に突出する攪拌翼によって、ロータ軸および翼部の全体的な冷却効率を飛躍的に向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る第１実施形態の混練用ロータを備える混練機の縦断面図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態の混練用ロータの縦断面図である。
【図３】図２に示した混練用ロータのＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２に示した混練用ロータのＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明に係る第２実施形態の混練用ロータの縦断面図である。
【図６】図５に示した混練用ロータのＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】図５に示した混練用ロータのＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】本発明に係る第３実施形態の混練用ロータの要部縦断面図である。
【図９】図８に示した混練用ロータのＥ−Ｅ線断面図である。
【図１０】図８に示した混練用ロータのＦ−Ｆ線断面図である。
【図１１】本発明に係る第４実施形態の混練用ロータの断面図である。
【図１２】本発明に係る第５実施形態の混練用ロータの断面図である。
【図１３】本発明に係る第６実施形態の混練用ロータの断面図である。
【図１４】本発明に係る第７実施形態の混練用ロータの断面図である。
【図１５】図１４に示した混練用ロータの攪拌翼の詳細断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る複数の実施形態の混練用ロータ及び混練機について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明に係る第１実施形態の混練用ロータ２０，２１を備える混練機１０は、ケーシング１１の内部に混練室１２を形成している。
混練機１０は、混練室１２の内部に、一対の混練用ロータ２０，２１が平行に配置された、いわゆる密閉式の混練機である。
一対の混練用ロータ２０，２１は、不図示のモータ等の駆動源により互いに逆方向に回転し、それぞれの外表面に、それぞれ外側に向かって張り出した翼部２２，２３を形成している。
翼部２２，２３は、例えば、混練用ロータ２０，２１の軸線２４，２５に対して螺旋状にねじれて形成されている。これら翼部２２，２３は、混練用ロータ２０，２１の回転により互いに噛み合うように配置している。
【００１８】
混練機１０は、その上部に、混練室１２に連通してゴム原料などの混練材料が投入されるホッパ１３と、このホッパ１３に投入された混練材料を混練室１２へ圧入するフローティングウェイト１４とが設けられている。
また、混練機１０は、その底部に、混練された材料を外部に取り出すためのドロップドア１５を開閉可能に取り付けている。
【００１９】
混練機１０は、ホッパ１３を介して投入された混練材料を、フローティングウェイト１４によって混練室１２内に圧入する。
次に、互いに逆方向に回転する混練用ロータ２０，２１の噛み合い作用および混練用ロータ２０，２１と混練室１２の内表面との間に発生するせん断作用によって混練材料を混練する。
そして、混練機１０は、混練した材料を、混練室１２の底部に設けたドロップドア１５を開放することにより混練室１２から外部へ取り出して他の工程に搬送する。
【００２０】
次に、混練用ロータ２０，２１の詳細構造について説明する。
なお、一対の混練用ロータ２０，２１は、いずれも同一構造であるために、ここでは、一方の混練用ロータ２０についてのみ説明を行い、他方の混練用ロータ２１の説明は省略する。
【００２１】
図２に示すように、混練用ロータ２０は、管状の部材であるロータ本体２６の外周面に混練用の翼部２２を設けたロータ軸２７を備えている。
また、混練用ロータ２０は、ロータ軸２７の内部に挿入し、ロータ軸２７との間に冷却媒体１が流通する冷却流路２８を形成したパイプ形状の挿入部材２９を備えている。
そして、混練用ロータ２０は、鋳造等により、翼部２２とロータ軸２７とを一体的に形成した、いわゆる金属製の１ピース構造で形成されている。翼部２２には、内部に空洞状の凹部３０が形成されている。
【００２２】
混練用ロータ２０は、冷却流路２８が、ロータ本体２６の軸線２４方向の一端部側に閉塞部３１を有するとともに、他端部に開口部３２を有する。
挿入部材２９は、開口部３２側に配置する導入部３３から冷却媒体１を導入し、閉塞部３１からわずかに離れた開放部３４において冷却媒体１を外方へ誘導した後に、開口部３２側の導出部３５から外部に導出する。
そして、混練用ロータ２０は、ロータ軸２７の内周面に冷却流路２８内に突出して設けられ、ロータ軸２７とともに回転して冷却流路２８に流通する冷却媒体１を攪拌するロータ本体攪拌翼３６および翼部攪拌翼３７を備えている。
【００２３】
図３に示すように、ロータ本体攪拌翼３６は、ロータ軸２７のロータ本体２６の内周面からあらかじめ定められた突出寸法を有する板形状に形成されており、軸線２４方向に平行にロータ本体２６の内周の円周上に複数（本実施形態では、等間隔で８個）配置されている。
また、ロータ本体攪拌翼３６は、ロータ軸２７のロータ本体２６の内周面の接線Ｈに対して、直角に設けられている。
【００２４】
図４に示すように、翼部攪拌翼３７は、翼部２２の凹部３０の内周面からあらかじめ定められた突出寸法を有する板形状に形成されており、ロータ本体攪拌翼３６と同様に、軸線２４方向に平行に配置されている。
そして、翼部攪拌翼３７は、翼部２２の凹部３０の内周面の接線Ｈに対して、直角に設けられている。
【００２５】
次に、混練用ロータ２０の作用について説明する。
互いに逆方向に回転する混練用ロータ２０（２１）の噛み合い作用および混練用ロータ２０（２１）と混練室１２の内表面との間に発生するせん断作用によって混練材料を混練する。
このとき、導入部３３から導入した冷却媒体１を開放部３４において外方へ誘導した後に、冷却流路２８を通じて冷却媒体１を導出部３５から外部に流通させる。
【００２６】
このため、冷却流路２８内を流通している冷却媒体１に対してロータ本体攪拌翼３６が衝突することにより、冷却媒体１を導出部３５方向へ流れるように作用させる。
従って、ロータ本体攪拌翼３６により、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことにより、ロータ軸２７を積極的に冷却する。
同時に、翼部２２の凹部３０内を流通している冷却媒体１に対して翼部攪拌翼３７が衝突することにより、冷却媒体１を導出部３５の方向へ流れるように作用する。
従って、翼部攪拌翼３７により、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことにより、熱伝達率を増大させ、翼部２２を積極的に冷却する。
【００２７】
以上、説明したように、第１実施形態の混練用ロータ２０によれば、ロータ軸２７とともに回転し、冷却流路２８内に突出するロータ本体攪拌翼３６および翼部２２の凹部３０内に突出する翼部攪拌翼３７を備えた。従って、混練用ロータ２０によれば、ロータ本体攪拌翼３６および翼部攪拌翼３７により、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことで熱伝達率を増大でき、ロータ軸２７および翼部２２の全体的な冷却効率を飛躍的に向上できる。
【００２８】
また、混練用ロータ２０によれば、ロータ本体攪拌翼３６および翼部攪拌翼３７により、冷却媒体１を導出部３５の方向へ流れるように作用する。従って、混練用ロータ２０によれば、ロータ軸２７における軸線２４方向の流速を増加できるために、熱伝達率を増大させる。また、ロータ軸２７内の冷却媒体１の排水性を向上でき、熱交換して温められた冷却媒体１の排出と熱交換前の低温の冷却媒体１の流入とを促進して冷却性を向上できる。
【００２９】
さらに、混練用ロータ２０によれば、ロータ軸２７内に配置したロータ本体攪拌翼３６および翼部攪拌翼３７によって伝熱面積の増大を図ることができるので、さらなる伝熱性を向上が可能となる。
【００３０】
加えて、混練用ロータ２０によれば、翼部２２とロータ軸２７とを一体的に形成した１ピース構造であるために、２ピース構造よりもコスト面で有利となる。
【００３１】
第１実施形態の混練機１０によれば、ロータ軸２７とともに回転し、冷却流路２８内に突出するロータ本体攪拌翼３６および翼部２２の凹部３０内に突出する翼部攪拌翼３７を備えた混練用ロータ２０を装備している。従って、コスト面で有利であるとともに、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことにより熱伝達率を増大でき、さらに、冷却媒体１の排水性の向上や伝熱面積増大によって、混練用ロータ２０の全体的な冷却効率を飛躍的に向上できる。
【００３２】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態の混練用ロータ及び混練機について説明する。
なお、以下の各実施形態において、前述した第１実施形態と重複する構成要素や機能的に同様な構成要素については、図中に同一符号あるいは相当符号を付することによって説明を簡略化あるいは省略する。
【００３３】
図５に示すように、本発明に係る第２実施形態の混練機４０に装備する混練用ロータ５０は、挿入部材２９の外周面に冷却流路２８内に突出して設け、ロータ軸２７とともに回転して冷却流路２８に流通する冷却媒体１を攪拌するロータ本体攪拌翼５１および翼部攪拌翼５２を備えている。
【００３４】
図６に示すように、ロータ本体攪拌翼５１は、挿入部材２９の外周面からあらかじめ定められた突出寸法を有する板形状に形成されており、軸線２４方向に平行に挿入部材２９の外周の円周上に複数（本実施形態では、等間隔で３個）配置されている。
また、ロータ本体攪拌翼５１は、挿入部材２９の外周面の接線Ｈに対して、直角に設けられている。
【００３５】
図７に示すように、翼部攪拌翼５２は、翼部２２の凹部３０に対応した軸線２４方向位置で、挿入部材２９の外周面からあらかじめ定められた突出寸法を有する板形状に形成しており、ロータ本体攪拌翼５１と同様に軸線２４方向に平行に配置している。
また、翼部攪拌翼５２は、翼部２２の凹部３０の内周面の接線Ｈに対して、直角に設けられている。
【００３６】
次に、混練用ロータ５０の作用について説明する。
本実施形態では、混練用ロータ５０の回転に伴い挿入部材２９が回転する。
このとき、挿入部材２９の回転方向は、ロータ軸２７の回転方向と同方向または逆方向のうちのいずれであってもよい。
そして、導入部３３から導入した冷却媒体１を開放部３４において外方へ誘導した後に、冷却流路２８を通じて冷却媒体１を導出部３５から外部に流通する。
【００３７】
そのため、冷却流路２８内を流通している冷却媒体１に対してロータ本体攪拌翼５１が衝突することにより、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことにより、熱伝達率を増大し、ロータ軸２７を積極的に冷却する。
【００３８】
同時に、翼部２２の凹部３０内を流通している冷却媒体１に対して翼部攪拌翼５２が衝突することにより、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことにより、翼部２２を積極的に冷却する。
【００３９】
第２実施形態の混練用ロータ５０によれば、ロータ軸２７とともに回転し、冷却流路２８内に突出するロータ本体攪拌翼５１および翼部２２の凹部３０内に向けて突出する翼部攪拌翼５２を備えた。従って、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことにより熱伝達率を増大でき、ロータ軸２７および翼部２２の全体的な冷却効率を飛躍的に向上できる。また、第1実施形態と同様に、熱伝達率の増大、冷却媒体１の排水性の向上、伝熱面積増大によっても冷却効率を向上できる。
【００４０】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態の混練用ロータ及び混練機について説明する。
図８に示すように、本発明に係る第３実施形態の混練機６０に装備する混練用ロータ７０は、鋳造等により、翼部２２とロータ軸２７とを一体的に形成した、いわゆる金属製の１ピース構造で形成している。翼部２２は、内部に空間を有しない中実構造である。
混練用ロータ７０は、ロータ軸２７の内周面に冷却流路２８内に突出して設けられ、ロータ軸２７とともに回転して冷却流路２８に流通する冷却媒体１を攪拌するロータ本体攪拌翼７１および翼部攪拌翼７２を備えている。
また、挿入部材２９は、内部と外部とを連通する複数の連通孔７３を有する。
【００４１】
ロータ本体攪拌翼７１は、挿入部材２９の開放部３４に近い位置に対応したロータ軸２７の内周面において、軸線２４方向に長い長さ寸法Ｌ１を有する長寸ロータ本体攪拌翼７４を備えている。
また、ロータ本体攪拌翼７１は、挿入部材２９の開放部３４から遠い位置に対応したロータ軸２７の内周面において軸線２４方向に短い長さ寸法Ｌ２を有する短寸ロータ本体攪拌翼７５を備えている。
一方、翼部攪拌翼７２は、翼部２２に対応したロータ軸２７の内周面において長寸ロータ本体攪拌翼７４よりも軸線２４方向に短く、短寸ロータ本体攪拌翼７５よりも軸線２４方向に長い長さ寸法Ｌ３を有している。
【００４２】
連通孔７３は、挿入部材２９の外周面を貫通して、挿入部材２９の内部と、外部となる冷却流路２８とを連通しており、等間隔に複数（本実施形態では６箇所）が形成されている。なお、連通孔７３は、挿入部材２９の外周面のいずれの位置に形成されていてもよく、個数、形状も本実施形態の場合に限定されない。
【００４３】
図９に示すように、ロータ本体攪拌翼７１は、ロータ軸２７の内周面からあらかじめ定められた突出寸法を有する板形状に形成されており、軸線２４方向に平行にロータ軸２７の内周の円周上に複数（本実施形態では、等間隔に３個）配置されている。
また、ロータ本体攪拌翼７１は、ロータ軸２７の内周面の接線Ｈに対して直角に設けられている。
【００４４】
図１０に示すように、翼部攪拌翼７２は、翼部２２に対応したロータ軸２７の内周面からあらかじめ定められた突出寸法を有する板形状に形成しており、ロータ本体攪拌翼７１と同様に軸線２４方向に平行に配置している。
翼部攪拌翼７２は、ロータ軸２７の内周の円周上に複数（本実施形態では、等間隔に５個）配置され、ロータ軸２７の内周面の接線Ｈに対して直角に設けられている。
【００４５】
次に、混練用ロータ７０の作用について説明する。
導入部３３から導入した冷却媒体１を開放部３４において外方へ誘導した後に、冷却流路２８を通じて冷却媒体１を導出部３５から外部に流通させる。
【００４６】
そのため、冷却流路２８内を流通している冷却媒体１に対してロータ本体攪拌翼７１が衝突することにより、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことにより、熱伝達率を増大し、ロータ軸２７を積極的に冷却する。
【００４７】
さらに、冷却媒体１は、挿入部材２９の連通孔７３を通じても挿入部材２９の内部から外部へ流通している。このため、冷却媒体１の攪拌効果をさらに向上し、熱伝達率のさらなる増大が可能となる。
【００４８】
また同時に、翼部２２を流通している冷却媒体１に対して翼部攪拌翼７２が衝突することにより、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことにより、翼部２２を積極的に冷却する。
【００４９】
第３実施形態の混練用ロータ７０によれば、ロータ軸２７とともに回転し、冷却流路２８内に突出するロータ本体攪拌翼７１および翼部２２の位置に突出する翼部攪拌翼７２を備えている。従って、ロータ本体攪拌翼７１および翼部攪拌翼７２により、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことにより熱伝達率を増大でき、ロータ軸２７および翼部２２の全体的な冷却効率を飛躍的に向上できる。また、第1実施形態と同様に、熱伝達率の増大、冷却媒体１の排水性の向上、伝熱面積増大によっても冷却効率を向上できる。
【００５０】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る第４実施形態の混練用ロータ及び混練機について説明する。
図１１に示すように、本発明に係る第４実施形態の混練機１００に装備する混練用ロータ１１０は、ロータ軸２７の内周面に冷却流路２８内に突出して設け、ロータ軸２７とともに回転して冷却媒体１を攪拌する攪拌翼１１１を備えている。
【００５１】
攪拌翼１１１は、ロータ軸２７の内周面からあらかじめ定められた突出寸法を有する板形状に形成しており、挿入部材２９の長さに近似する長さを有して軸線２４方向に平行に配置されている。
攪拌翼１１１は、ロータ軸２７の内周の円周上に複数（本実施形態では、等間隔に４個）配置されており、ロータ軸２７の内周面の接線Ｈに対してロータ軸２７の回転方向である図１１中の時計回転方向における前方側に９０度よりも大きい傾斜角度θ１で傾斜している。
【００５２】
次に、混練用ロータ１１０の作用について説明する。
導入部３３から導入した冷却媒体１を開放部３４において外方へ誘導した後に、冷却流路２８を通じて冷却媒体１を導出部３５から外部に流通する。
【００５３】
そのため、冷却流路２８内を流通している冷却媒体１に対して攪拌翼１１１が衝突することにより、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことで、ロータ軸２７を積極的に冷却し、同時に、翼部２２を積極的に冷却する。
【００５４】
第４実施形態の混練用ロータ１１０によれば、ロータ軸２７とともに回転し、冷却流路２８内に突出する攪拌翼１１１を備えた。従って、攪拌翼１１１により、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことで熱伝達率を増大でき、ロータ軸２７および翼部２２の全体的な冷却効率を飛躍的に向上できる。また、第1実施形態と同様に、熱伝達率の増大、冷却媒体１の排水性の向上、伝熱面積増大によっても冷却効率を向上できる。
【００５５】
（第５実施形態）
次に、本発明に係る第５実施形態の混練用ロータ及び混練機について説明する。
図１２に示すように、本発明に係る第６実施形態の混練機１２０に装備する混練用ロータ１３０は、ロータ軸２７の内周面に冷却流路２８内に突出して設けられ、ロータ軸２７とともに回転して冷却媒体１を攪拌する攪拌翼１３１を備えている。
【００５６】
攪拌翼１３１は、ロータ軸２７の内周面からあらかじめ定められた突出寸法を有する板形状に形成されており、挿入部材２９の長さに近似する長さを有して冷却流路２８の軸線２４方向に平行に配置されている。
攪拌翼１３１は、ロータ軸２７の内周の円周上に複数（本実施形態では、等間隔に４個）配置されており、ロータ軸２７の内周面の接線Ｈに対してロータ軸２７の回転方向である図１２中の時計回転方向における後方側に９０度よりも小さい傾斜角度θ２で傾斜している。
【００５７】
次に、混練用ロータ１３０の作用について説明する。
そして、導入部３３から導入した冷却媒体１を開放部３４において外方へ誘導した後に、冷却流路２８を通じて冷却媒体１を導出部３５から外部に流通させる。
【００５８】
そのため、冷却流路２８内を流通している冷却媒体１に対して攪拌翼１３１が衝突することにより、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことにより、ロータ軸２７を積極的に冷却し、同時に、翼部２２を積極的に冷却する。
【００５９】
第５実施形態の混練用ロータ１３０によれば、ロータ軸２７とともに回転し、冷却流路２８内に突出する攪拌翼１３１を備えた。従って、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことにより熱伝達率を増大でき、ロータ軸２７および翼部２２の全体的な冷却効率を飛躍的に向上できる。また、第1実施形態と同様に、熱伝達率の増大、冷却媒体１の排水性の向上、伝熱面積増大によっても冷却効率を向上できる。
【００６０】
（第６実施形態）
次に、本発明に係る第６実施形態の混練用ロータ及び混練機について説明する。
図１３に示すように、本発明に係る第６実施形態の混練機１４０に装備する混練用ロータ１５０は、ロータ軸２７の内周面に冷却流路２８内に突出して設けられ、ロータ軸２７とともに回転して冷却媒体１を攪拌する攪拌翼１５１を備えている。
【００６１】
攪拌翼１５１は、ロータ軸２７の内周面からあらかじめ定められた突出寸法を有する板形状に形成されており、挿入部材２９の長さに近似する長さを有して冷却流路２８の軸線２４方向に平行に配置されている。
攪拌翼１５１は、ロータ軸２７の内周の円周上に複数（本実施形態では、等間隔に４個）配置されており、ロータ軸２７の内周面の接線Ｈに対してロータ軸２７の回転方向である図１３中の時計回転方向における後方側に傾斜しない状態、即ち、傾斜角度θ３がほぼ９０度となっている。
そして、攪拌翼１５１は、ロータ軸２７の内周面との接続部分に湾曲状の曲面部１５２を有する。
【００６２】
次に、混練用ロータ１５０の作用について説明する。
導入部３３から導入した冷却媒体１を開放部３４において外方へ誘導した後に、冷却流路２８を通じて冷却媒体１を導出部３５から外部に流通させる。
【００６３】
そのため、冷却流路２８内を流通している冷却媒体１に対して攪拌翼１５１が衝突することで、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すとともに、曲面部１５２によって、ロータ軸２７の内周面と攪拌翼１５１との間での冷却媒体１の滞留を抑制し、ロータ軸２７を積極的に冷却し、同時に、翼部２２を積極的に冷却する。
【００６４】
第６実施形態の混練用ロータ１５０によれば、ロータ軸２７とともに回転し、冷却流路２８内に突出する攪拌翼１５１を備えた。従って、攪拌翼１５１により、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出し、冷却媒体１の滞留を抑制することによって熱伝達率を増大でき、ロータ軸２７および翼部２２の全体的な冷却効率を飛躍的に向上できる。また、第1実施形態と同様に、熱伝達率の増大、冷却媒体１の排水性の向上、伝熱面積増大によっても冷却効率を向上できる。
【００６５】
（第７実施形態）
次に、本発明に係る第７実施形態の混練用ロータ及び混練機について説明する。
図１４に示すように、本発明に係る第７実施形態の混練機１６０に装備する混練用ロータ１７０は、ロータ軸２７の内周面に冷却流路２８内に突出して設けられ、ロータ軸２７とともに回転して冷却媒体１を攪拌する攪拌翼１７１を備えている。
攪拌翼１７１は、軸線２４方向に平行にロータ本体２６の内周の円周上に複数（本実施形態では、等間隔に４個）配置されている。
【００６６】
図１４に示すように、攪拌翼１７１は、ロータ軸２７の回転方向である図１４中の時計回転方向における前方においてロータ軸２７の内周面の接線Ｈに対して大きい傾斜角度θ４を有して凹状に形成した凹状部１７２を備えている。
また、攪拌翼１７１は、ロータ軸２７の回転方向の後方においてロータ軸２７の内周面の接線Ｈに対して小さい傾斜角度θ５を有する非凹状部１７３を備えている。即ち、攪拌翼１７１は、断面流線型状をなしていることとなる。
攪拌翼１７１は、挿入部材２９の長さに近似する長さを有して軸線２４方向に平行に配置されている。
【００６７】
次に、混練用ロータ１７０の作用について説明する。
導入部３３から導入した冷却媒体１を開放部３４において外方へ誘導した後に、冷却流路２８を通じて冷却媒体１を導出部３５から外部に流通させる。
【００６８】
そのため、冷却流路２８内を流通している冷却媒体１に対して攪拌翼１７１の凹状部１７２が衝突することで、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出し、ロータ軸２７を積極的に冷却し、同時に、翼部２２を積極的に冷却する。さらに、攪拌翼１７１は断面流線型状となっているため、流れの円滑化を図るとともに、凹状部１７２に冷却媒体１が衝突することで、攪拌効果をさらに向上できる。
【００６９】
第７実施形態の混練用ロータ１７０によれば、ロータ軸２７とともに回転し、冷却流路２８内に突出する攪拌翼１７１を備えた。従って、冷却媒体１をロータ軸２７の回転方向に攪拌して乱流を生み出すことにより熱伝達率を増大でき、ロータ軸２７および翼部２２の全体的な冷却効率を飛躍的に向上できる。また、第1実施形態と同様に、熱伝達率の増大、冷却媒体１の排水性の向上、伝熱面積増大によっても冷却効率を向上できる。
【００７０】
なお、本発明の混練用ロータ及び混練機は、前述した各実施形態に限定するものでなく、適宜な変形や改良等が可能である。
例えば、攪拌翼は、ロータ軸の軸線方向に平行に板状に形成するのに代えて、ロータ軸の軸線方向に沿って螺旋状に形成してもよい。この場合には、導出部３５の方向への冷却媒体１の流通を円滑化でき、ロータ軸における軸線方向の流速を増加することが可能となるため、熱伝達率の増大と、冷却媒体１の排水性向上とによって、さらなる冷却性向上が可能となる。
【００７１】
また、攪拌翼は、ロータ軸と挿入部材の両方に設けられていてもよく、この場合、さらなる攪拌効果による冷却性の向上が可能となる。
【符号の説明】
【００７２】
１０，４０，６０，１００，１２０，１４０，１６０…混練機  ２０，２１，５０，７０，１１０，１３０，１５０，１７０…混練用ロータ  ２２，２３…翼部  ２７…ロータ軸  ２８…冷却流路  ２９…挿入部材  ３６…ロータ本体攪拌翼（攪拌翼）  ３７…翼部攪拌翼（攪拌翼）  ５１…ロータ本体攪拌翼（攪拌翼）  ５２…翼部攪拌翼（攪拌翼）  ７１…ロータ本体攪拌翼（攪拌翼）  ７２…翼部攪拌翼（攪拌翼）  １１１，１３１，１５１，１７１…攪拌翼
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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