(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給口と排出口を有する略水平方向のケーシングと、該ケーシングの長手方向に回転自在に平行に隔置された複数の中空軸と、該中空軸上に於ける一方及び他方中空軸上に互いに傾斜させて隔置された複数の中空状の撹拌板と、前記中空軸及び中空状の撹拌板の内部に熱交換媒体を通過させる装置とを備えた撹拌伝熱装置であって、前記中空軸の一方端に連結部を介して複数の中空軸共用の単一の減速機構体を収容した第１ケース及び第２ケースを備え、該第１ケース及び第２ケースの相互隣接面を段差状に形成したことを特徴とする撹拌伝熱装置。
【請求項２】
供給口と排出口を有する略水平方向のケーシングと、該ケーシングの長手方向に回転自在に平行に隔置された４つの中空軸と、該４つの中空軸上に於ける一方及び他方中空軸上に互いに傾斜させて隔置された複数の中空状の撹拌板と、前記４つの中空軸の内部に熱交換媒体を通過させる装置とを備えた撹拌伝熱装置であって、前記４つの中空軸のうち互いに相反する回転方向を有する２つの中空軸で一対をなし、かつ、該一対でなす中空軸のそれぞれの一方端に連結部を介して単一の減速機構体を収容した第１ケース及び第２ケースを備え、該第１ケース及び第２ケースの相互隣接面を段差状に形成したことを特徴とする撹拌伝熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーシング内に複数の中空軸を平行かつ回転可能に隔置すると共に各中空軸に複数の中空状の撹拌板を傾斜させて配置し、更に、前記中空軸の一端に減速機構体を配置してなり、上記ケーシング内に供給された被処理物を撹拌しつつ熱交換処理及び円滑な排出を行う撹拌伝熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の撹拌伝熱装置としては、例えば、外周がジャケット構造とされた略水平のケーシング内に平行に隔置された複数の回転軸と、これらの回転軸上に隔置された撹拌板を有し、この回転軸及び撹拌板を中空として、それらの内部と上記ジャケット内に熱交換媒体を通過させて当該撹拌伝熱装置内に供給された粉粒体や粘着性の高い汚泥等の被処理物を撹拌しながら加熱又は冷却する装置が知られている。そして、当該撹拌伝熱装置に於いて、単位容量当りの伝熱面積を大きくし、かつ、撹拌効果を向上させるために、上記回転軸を２軸ないし多数軸として一方の軸上の各撹拌板を他方の軸上の隣接する撹拌板の間に部分的に入り込むように隔置した構成もすでに採用されている。
【０００３】
ところで、前記撹拌板は従来の技術に開示したように、前記回転軸の長手方向に直角の平面に対して傾斜させて、当該回転軸の前端から後端まで一列に配置する構成であり、当該構成により、該撹拌伝熱装置の供給口から供給された被処理物を効果的に撹拌しながら加熱又は冷却するものであった。
そして、前記撹拌板を配置した前記回転軸は、前記ケーシング内の被処理物を全般に渉り円滑かつ適正に撹拌するための適度な回転力や回転速度を備えるための減速機構等が必要であった。
ところが、従来の技術の撹拌伝熱装置に於いては、前記中空軸やモータに直結する減速機構がないものや、減速機構が存在しているものの多数個の歯車の組合せで構成されて大型である場合や、工場内に設置した際に於けるモータを含む当該減速機構装置の全体高さが高くなる構成であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に於ける撹拌伝熱装置は叙上の構成であるので、次の課題が存在するものである。
（１）従来の技術によれば、撹拌伝熱装置の供給口から供給された被処理物は効果的に撹拌されながら加熱又は冷却されつつ当該装置内を移送されて排出口から処理済みの製品や乾燥品として取出されるが、本装置に減速機構を備えていない場合はモータによる前記撹拌板を配置した回転軸の回転速度は極めて高速となり、ケーシング内の被処理物が高スピードで回転するのみで、これを適正かつ円滑に撹拌及び伝熱することは困難であり、そのため当該回転軸の低速化や回転力の強大な大型モータを備えることも考えられるが、本装置に設備することは実現不可能である等の問題点があった。
【０００５】
（２）また、従来の技術に於いて、撹拌伝熱装置の撹拌板を配置した中空軸すべての一端に各々当該中空軸毎にそれぞれ減速機構を備える構成とすれば、該減速機構に付設されたモータの数がそれに応じて増大することはもとより、多数の歯車の組合せ構成でなる大型の減速機構であってその設置数が増大し、当該撹拌伝熱装置自体が大規模化すると共に、設置工数やその他設置コストの増大に加え、工場設置スペースも拡大し、工場内の有効面積の活用上大きな問題となっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、叙上の背景の下になされたもので、第一の目的としては、大型モータ等を使用することなく小型であって歯車の組合せを少なくした小規模の減速機構体を備えることにより、供給口から供給されたケーシング内の粉粒体や汚泥等の被処理物を効率良く円滑に撹拌、伝熱又は移送することである。
本発明の第二の目的としては、前記撹拌伝熱装置に搭載した減速機構体を収容する第１ケース及び第２ケース等を特異な構造、例えばケースの相互隣接面を段差状に構成にすることにより、当該減速機構体の小型軽量化を図り、本装置の施設の設置スペースの減少を図ることである。
【０００７】
本発明はこのような目的を達成するために次の構成、手段を採用した。
請求項１記載の発明によれば、供給口と排出口を有する略水平方向のケーシングと、該ケーシングの長手方向に回転自在に平行に隔置された複数の中空軸と、該中空軸上に於ける一方及び他方中空軸上に互いに傾斜させて隔置された複数の中空状の撹拌板と、前記中空軸及び中空状の撹拌板の内部に熱交換媒体を通過させる装置とを備えた撹拌伝熱装置であって、前記中空軸の一方端に連結部を介して複数の中空軸共用の単一の減速機構体を収容した第１ケース及び第２ケースを備え、該第１ケース及び第２ケースの相互隣接面を段差状に形成したことを特徴とする撹拌伝熱装置である。
従って、このように構成された撹拌伝熱装置に於いては、撹拌板を配置した前記中空軸の一方端に連結部を介して直結される減速機構体が該中空軸の多数個又は複数個に対して共用した単一の減速機構体を第１ケース及び第２ケースで収容し、かつ、該各ケースの隣接面を段差状に成形したので、減速機構体自体やモータ等付属設備の小型化及び軽量化を実現するに加え、減速機構体の幅長を短く設定でき、工場設備工数や費用削減等又は工場内スペースの有効活用を行える作用を奏する。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、供給口と排出口を有する略水平方向のケーシングと、該ケーシングの長手方向に回転自在に平行に隔置された４つの中空軸と、該４つの中空軸上に於ける一方及び他方中空軸上に互いに傾斜させて隔置された複数の中空状の撹拌板と、前記４つの中空軸の内部に熱交換媒体を通過させる装置とを備えた撹拌伝熱装置であって、前記４つの中空軸のうち互いに相反する回転方向を有する２つの中空軸で一対をなし、かつ、該一対でなす中空軸のそれぞれの一方端に連結部を介して単一の減速機構体を収容した第１ケース及び第２ケースを備え、該第１ケース及び第２ケースの相互隣接面を段差状に形成したことを特徴とする撹拌伝熱装置である。
このように構成された撹拌伝熱装置に於いては、減速機構体が撹拌板を配置した前記４つの中空軸に於いて互いに相反する回転方向を有する中空軸の２つの中空軸で一対をなし、その中空軸のそれぞれ一方端に連結部を介して単一の減速機構体を第１ケース及び第２ケースで収容しかつ該各ケースの隣接面を段差状に成形したので、各４つの中空軸毎に備える従来の技術に於ける減速機構に対して、減速機構体自体やモータ等の付属設備の大きさや重量及び数量を半減すると共に、減速機構の幅長を短く設定でき、工場内設備設置の省スペース化を図り実用化を促進する作用を奏する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る撹拌伝熱装置の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【発明の実施の形態１】
図１ないし図７は本発明に係る撹拌伝熱装置の実施の形態１を示すものであり、これについて説明する。
【００１０】
本実施の形態１に於いて、Ａは撹拌伝熱装置であり、上部カバー１ｃ及びケーシング１を備えていて、該ケーシング１の外周には、例えばディンプルプレートジャケット等ジャケット２を複数個長手方向に備えている。該ジャケット２の外周がケース体３を構成し、このケース体３に当該ジャケット側面へ熱交換媒体Ｐを導入する熱交換媒体入口４ａを設け、図１及び図３に示す熱交換媒体Ｐが流通可能となっている。また、ジャケット底面から熱交換媒体を排出する熱交換媒体出口４ｂを設けている。図３に示すように、ケーシング１、ジャケット２及びケース体３の底面側部は後述する４つの撹拌板１３を包囲するように波状に形成している。前記ケーシング１は外形略直方体状の箱型で構成しており、その長手方向一端（前端）側が他端（後端）側よりも僅かに高くなるように傾斜する等略水平方向に配置されている。
尚、ジャケット２とケース体３の間に断熱材等を介在させて当該撹拌伝熱装置の放熱を最小限にする機能を具備している。
【００１１】
当該ケーシング１の一方の上部には図１に示すように、粉粒体や汚泥物質等の被処理物を連続的に供給可能な供給口５が設けられている。当該ケーシング１の他の下部や側部には堰板及びスタンドダンパー（図示せず）等を介して被処理物を連続的に排出可能な一つないし複数個の排出口７が設けられている。
前記ケーシング１の一端（前端）側が他端（後端）側よりも僅かに高くなるように傾斜して配置した場合は、前記供給口５はケーシング１の一端（前端）側上部中央に、又、前記排出口７はケーシング１の他端（後端）側下部又は側部近傍にそれぞれ配置することが被処理物を撹拌、伝熱処理及び移送することから望ましいものである。
【００１２】
尚、排出口７は図１ないし図４に示してあって、その開口部６に遠隔自動制御可能な自動昇降装置７ｂによって動作する堰７ａを設け、これを制御することにより被処理物又は製品の排出量を調整する。また、堰７ａは図１では側方向に、図４では上面方向に配置したハンドル７ｃを回転することによって手動昇降することもできる。図３に示す７ｄは被処理物や製品を外部に取出す開放閉止可能な開閉扉である。
【００１３】
前記ケーシング１内には図２及び図４に示すように、例えば、同径同長の外形略円柱状の４つの中空軸８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄが該ケーシング１の長手方向に沿わせて回転自在に平行に隔置すること、すなわち、水平方向に並列となるように横置されている。当該中空軸８ａ〜８ｄの両端部は、ケーシング１の一端面１ａ、他端面１ｂから密封状態に突設され、軸受部９ａ、９ｂにより回転可能に支持されている。前記中空軸８ａ〜８ｄの一端（前端）部は図１に示すように、互いに噛合う歯車機構の組合せで構成された２つの減速機構体１０、１０及びその上部にモータ１１が取り付けられており、当該減速機構体１０、１０と当該モータ１１等で前記中空軸８ａ〜８ｄの回転駆動手段１２を構成している。
当該回転駆動手段１２により中空軸８ａ〜８ｄは互いに等しい回転数で回転するものであって、図３に示すように互いに隣接する中空軸８ａ及び８ｂは逆向きの回転方向Ｔ１、Ｔ２に、互いに隣接する中空軸８ｃ及び８ｄは逆向きの回転方向Ｔ３、Ｔ４にそれぞれ回転する。
【００１４】
前記中空軸８ａ〜８ｄの外周には、図２及び図３に示すように外形略円盤状を形成した一連の中空状の撹拌板１３を設けている。該中空状の撹拌板１３は図２に示すように互いに傾斜させて隔置されており、しかも、前記中空軸８ａ、８ｂ間に於いては、一方の中空軸８ａの長手軸線方向に隣接する中空状の撹拌板１３、１３の中央に他方の中空軸８ｂの中空状の撹拌板１３が位置するように長手軸線方向に向けて互い違いに配置している。また、当該中空状の撹拌板１３は断面形状が図示するように矩形に形成するほか、外周側に向かうに従いその厚さが次第に小さくなる、三角形ないし山形やその他の形状、例えばくさび形、菱形、逆三角形等各種の形状であってもよい。
また、前記撹拌板１３は内部が中空状とされており、当該中空状の撹拌板１３に中空軸８ａ〜８ｄの中空部８ｅから供給された熱交換媒体Ｐが行き渡るように構成されている。
また、前記各撹拌板１３、１３は図３に示すように、周方向にそれぞれが例えば３０°の角度で開口した一対の切欠部１３Ａ、１３Ｂが長手方向軸線を挟んで互いに反対方向に対称にかつ各中空軸８ａ〜８ｄの長手方向に隣接する撹拌板１３、１３同士でその位相を９０°ずらすようにして形成されており、該切欠部１３Ａの回転方向Ｔ１〜Ｔ４側を向く端面の外周部には小さい羽根１３Ｃが設けられている。
【００１５】
前記本発明に係る撹拌伝熱装置Ａの両端側は図１、図２及び図４に示す構造であり、図２は前記ケーシング１の内部構造を示すもので、前記中空軸８ａ〜８ｄの配置状態を示した平面図である。また、図４は前記中空軸８ａ〜８ｄの一端（前端）側に配置した減速機構体１０、１０及びモータ１１、１１を示す平面図である。前記中空軸８ａ〜８ｄの他端（後端）側は軸受部９ｂを介して熱交換媒体導入管１４及び熱交換媒体導出管１５にそれぞれ接続している。そして、前記撹拌板１３が中空状であって、図３に示すように、一つの中空状の撹拌板１３と中空軸８ａ〜８ｄの間は２本のノズルを備えた導入導出管１６、１７により熱交換媒体Ｐを流過できるよう連結されている。
而して、前記中空軸８ａ〜８ｄ内に前記熱交換媒体導入管１４から導入されたスチームや温水、冷水等の熱交換媒体Ｐが中空状の撹拌板１３に導入され、更に前記導入導出管１６、１７を介して中空軸８ａ〜８ｄに排出されると共に、前記熱交換媒体導出管１５を介して排出される。このように熱交換作用を行なうことにより、供給口５から供給された被処理物は撹拌され伝熱処理される。
【００１６】
図４中、１８、１９はケーシング１内をシールするグランドボックス、９ａ、９ｂは前記した軸受部である。また、２０はロータリージョイントであり、回転する中空軸８ａ〜８ｄ内に熱交換媒体Ｐを漏洩させずに導入及び導出するものである。２１ａは駆動側のシャフトであって、前記中空軸８ａ〜８ｄに一体形成している。そして、前記回転駆動手段１２に連結されて中空軸８ａ〜８ｄの一端（前端）に連結し、該回転駆動手段１２の動作により回転させる。また、２１ｂは従動側シャフトであり、中空軸８ａ〜８ｄの他端（後端）に連結かつ一体形成している。
【００１７】
前記中空軸８ａ〜８ｄの他端（後端）に於けるケーシング１やジャケット２またはケース体３の下部や側部等の近傍部位には排出口７が適宜数設置されており、当該排出口７近傍に於ける中空軸８ａ〜８ｄの部分には図２に示すように複数個すなわち２〜３枚の前記中空状の撹拌板１３、１３、１３を傾斜させることなく中空軸長手方向軸線に対して略垂直方向に配置している。しかも、該撹拌板１３、１３、１３の表裏面は平面状に形成されるものである。
【００１８】
図２に基づき、前記撹拌板１３と前記排出口７の好適な配置関係について説明する。
図２に示す撹拌伝熱装置Ａの排出口７は当該撹拌伝熱装置Ａの他端（後端）部の左右側部であって、ケース体３等に２個配置した例を示すものである。そして、該排出口７は位置的には中空軸８ａ及び８ｄに隣接しており、該中空軸８ｄ部分で説明すると、該排出口７の開口部６幅に相当する水平幅長Ｂと略同一軸長Ｃの中空軸８ｄの軸長部分に於ける３個の中空状の撹拌板１３、１３、１３を長手方向軸線すなわち中空軸長に対して略垂直方向に配置している。また、本実施の形態では、前記と同様に中空軸８ｂ、８ｃに有する中空状の撹拌板１３に於いても中空軸長に対して略垂直に配置した例を示している。
【００１９】
次に、図４及び図７に基づき本発明に係る撹拌伝熱装置Ａの要部である減速機構体及びそれに関連する構造等について詳述する。
【００２０】
本発明に係る実施の形態１に示す撹拌伝熱装置Ａは前述したように４つの中空軸８ａ〜８ｄを備えており、これを各回転駆動するための減速機構体１０、１０は図４及び図５で示すように２つで構成している。ここに於いて、図４は前記中空軸８ａ〜８ｄの一端（前端）側に配置した減速機構体１０、１０を示している平面図であり、図５は該減速機構体１０、１０の内部構造を示す拡大断面図であって、一方の減速機構体１０の歯車機構１０１及び他方の減速機構体１０の歯車機構１０２を示している。図６は図５の矢視Ｅ−Ｅ方向からみた断面図であって、前記一方の減速機構体１０の歯車機構１０１を収容した第１ケース１０３及び他方の減速機構体１０の歯車機構１０２を収容した第２ケース１０４の形状を示している。
【００２１】
前記中空軸８ａ、８ｂは軸受部９ａ、９ａ及びギヤカップリング８ｆ、８ｇを介して一方の減速機構体１０に、前記中空軸８ｃ、８ｄは軸受部９ａ、９ａ及びギヤカップリング８ｈ、８ｉを介して他方の減速機構１０に、それぞれ連結している。該ギヤカップリング８ｆ〜８ｉは前記一方及び他方の減速機構体１０、１０側からは第1及び第２ケース１０３、１０４に軸着した第１ないし第４歯車軸１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと前記中空軸８ａ〜８ｄ側からは前記駆動側のシャフト２１ａ、２１ａ、２１ａ、２１ａの軸端を接続し、前記可移転駆動手段１２からの回転力を前記中空軸８ａ〜８ｄに伝達し、前記撹拌板１３、１３……を回転させることによりケーシング１内の被処理物を撹拌する。
前記ギヤカップリング８ｆ〜８ｉは略円筒体であって、その前端及び後端にそれぞれ係止部を形成し前記第１〜第４歯車軸１０ａ〜１０ｄ及び前記中空軸８ａ〜８ｄの駆動側シャフト２１ａ、２１ａ、２１ａ、２１ａの軸端に形成したソケットヘッドに係合して連結すると共に、前後移動可能にして両者の連結軸調整を行うことができる。
【００２２】
１０ｅ、１０ｆ及び１０ｇは第１、第２及び第３ピニオンであって、前記第１ケース１０３と回転自在に軸着してあり、それぞれピニオン歯１０ｈ、１０ｉ及び１０ｊを前端部又は後端部に形成している。また、第２ピニオン１０ｆの後端部には該第１ピニオン１０ｅのピニオン歯１０ｈと噛合い、かつ、該ピニオン歯１０ｈより長径の第２ピニオン歯車１０ｋを前記第３ピニオン１０ｇの前端部には該第２ピニオン１０ｆのピニオン歯１０ｉと噛合い、かつ、ピニオン歯１０ｉより長径の第３ピニオン歯車１０ｌをそれぞれ備えている。
前記第１ピニオン１０ｅの前端は図６に示すようにピニオン軸プーリー１１ｄを軸着し、安全カバー１１ｃで被包したＶベルト１０６を介して交流モータ等のモータ１１の回転軸（モータ軸）１１ａに連結されており、該モータ１１の回転力が前記第１〜第３ピニオン１０ｅ〜１０ｇを介して、前記第１及び第２歯車軸１０ａ、１０ｂに伝達される。前記第１歯車軸１０ａは前記第３ピニオン１０ｇのピニオン歯１０ｊに噛合い、かつ、ピニオン歯１０ｊより長径の中空軸８ａの減速歯車１０ｍを、前記第２歯車軸１０ｂは前記中空軸８ａの減速歯車１０ｍに噛合う中空軸８ｂの減速歯車１０ｎをそれぞれ備えている。
尚、中空軸８ａと中空軸８ｂの回転方向を同一方向にする場合は両減速歯車１０ｍと１０ｎの間に別の歯車を介在させれば容易に設計変更可能である。
【００２３】
而して、前記一方の減速機構体１０の歯車機構１０１は、前記第１ケース１０３内に収容されてあって、前記第１ないし第３ピニオン１０ｅ〜１０ｇ及びそれに形成されたピニオン歯１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ並びに該第２、第３ピニオン１０ｆ、１０ｇに備えられたピニオン歯車１０ｋ、１０ｌ、減速歯車１０ｍ、１０ｎの組合せで構成されている。そして、前記モータ１１は、例えば全閉外扉屋外型交流モータであって、約８００〜９００（ｒｐｍ）の高速回転である回転軸１１ａの回転力が前記第１ピニオン１０ｅに伝達され、第２ピニオンの歯車１０ｋにより減速されて第２ピニオン１０ｆに伝達され、第３ピニオン歯車１０ｌにより減速されて第３ピニオン１０ｇに伝達され、更に中空軸８ａの減速歯車１０ｍにより前記中空軸８ａの第１歯車軸１０ａは４〜１５（ｒｐｍ）の低速回転となる。そして、中空軸８ｂの減速歯車１０ｎも前記減速歯車１０ｍと同一径長であり、該減速歯車１０ｍと噛合い中空軸８ｂの第２歯車軸１０ｂも同一の減速された回転すなわち低速回転となる。つまり、モータ１１の回転速度は約１／５０〜１／２００程度に減速して中空軸８ａ及び８ｂに伝達して回転させる。
【００２４】
尚、前記は一方の減速機構体１０の歯車機構１０１の構成を説明し、併せて中空軸８ａ、８ｂの減速回転について説明したが、他方の減速機構体１０の歯車機構１０２の構成も略同一であり、同一番号を付しその説明を省略する。そして、中空軸８ｃ、８ｄも中空軸８ａ、８ｂと同一の減速された回転すなわち低速回転となることが判明する。
【００２５】
また、前記一方の減速機構体１０は図６に示すように歯車機構１０１と歯車機構１０１を収容した断面形状が略矩形の第１ケース１０３を有している。該歯車機構１０１の第１ピニオン１０ｅから第２歯車軸１０ｂは、それぞれ支持部材１０５で第１ケース１０３の上面部及び底面部から支持されている。そして、前記第１歯車軸１０ａと第２歯車軸１０ｂの間及び第３歯車軸１０ｃと第４歯車軸１０ｄの間には、それぞれスペーサ１１４を設け両者を区分している。
【００２６】
前記第１ケース１０３の前面部及び後面部は図５に示すように前記歯車機構１０１の第１ピニオンから第２歯車軸１０ｂまでを回転自在に軸着させるためのボールベアリングカップ１０７をそれぞれ配備している。また、前記第１ケース１０３は上下ケース部材の組合せで構成され、垂直方向略中央にビス止め可能な適宜水平幅を有して左右側面後面に延圧させた所望数のブラケット１０８を備えている。そして、該第１ケース１０３と隣接して配置される後述する第２ケース１０４とは、例えば図６に示すように一体形成し一つの部品として一方のケースを省略することができる構成とすることが望ましい。
【００２７】
次に、本発明に係る撹拌伝熱装置Ａの実施の形態１の主要特徴点について説明する。
すなわち、図５に示すように、第１及び第２ケース１０３、１０４の隣接部分は互いに段差状部Ｆ、Ｇを形成し、前記第２、第３歯車軸１０ｂ、１０ｃ及びその減速歯車１０ｎ、１０ｎに沿った左右の内外面形状として第１及び第２ケース１０３、１０４で構成されるケース全体の左右長や前後幅長を短く設定することができる。
また、前記第１ケース１０３の上面部（上蓋）１０９はフィルターを備えた空気抜き栓１１０を配備し、本装置を長時間使用した際等に於いて当該第１ケース１０３内に発生した異臭や汚染空気を外部へ排出する。また、前記第１ケース１０３の底面１１１は固定基盤等で構成してあって、該第１ケース１０３内は垂直全体高さの約１／２程度の高さまで、例えば約４００（ｌ）の油量の油Ｈを充填する。そして第１ケース１０３の底面１１１や側面１１３は当該撹拌伝熱装置Ａを長時間使用した際、当該油Ｈの劣化作用に伴い発生する油粕や残留物質を排除するための油排出部１１２を設けている。該油排出部１１２はコックや蛇口の組合せ部品等で構成されている。
【００２８】
尚、前記は一方の減速機構体１０、歯車機構１０１を構成する部材及び第１ケース１０３を構成する各部材の説明であるが、他方の減速機構体１０の歯車機構１０２を構成する部材若しくは第３歯車軸１０ｃ、第４歯車軸１０ｄや第２ケース１０４を構成する部材も略同一の構成であり、その説明を省略する。
【００２９】
次に、図７に基づき前記一方及び他方の減速機構体１０、１０の上部に搭載されるモータ１１及びその関連構成について説明する。
図７は一方の減速機構体１０の上部に搭載されたモータ１１からの回転力が当該減速機構体１０を経て、更に第１及び第２歯車軸１０ａ、１０ｂとギヤカップリング８ｆ、８ｇに伝達され、更に駆動側シャフト２１ａ、２１ａ及び中空軸８ａ、８ｂに伝達する場合の構成図であって、側面図を示している。
前記モータ１１は全閉外扉屋外型の例えば３０ｋｗ程度の動力を有する交流モータであって、図４に示すように各減速機構体１０に各一機をその上部に搭載されている。そして、前記モータ１１の回転軸（モータ軸）１１ａはモータ軸プーリー１１ｂを備えている。
また、前記第１ピニオン１０ｅの前端はピニオン軸プーリー１１ｄを備えており、Ｖベルト１０６で前記モータ軸プーリー１１ｂと隣接している。該Ｖベルト１０６は安全カバー１１ｃで外部から被包されており、モータ１１が駆動している際に、作業要員等が該Ｖベルト１０６に巻込まれないように配慮してある。そして、前記プーリー１１ｂ、１１ｄの断面形状が略Ｖ字形を有しており、これにＶベルト１０６が張架されるので、モータ１１の回転軸１１ａが振動した場合等にもこれを吸収し、該Ｖベルト１０６がプーリー１１ｂ、１１ｄから離脱することはない。
【００３０】
尚、１１ｅは前記モータ１１の下面と一方の減速機構体１０の第１ケース１０３上面部１０９との間に配備された可動盤であって、これを左右又は前後に移動させて前記Ｖベルト１０６と前記プーリー１１ｂ、１１ｄを適正に張架するように制御する。これにより前記プーリー１１ｂ、１１ｄの特異な構造と相まち、ベルトスリップ現象や回転伝達遅れ現象等に伴う損失を排除し、合理的であって小型のモータを構成できる。
【００３１】
上記は、一方の減速機構体１０とその上部に搭載されるモータ１１及びその関連構成について説明したが、他方の減速機構体１０等も同一構成であり、その説明を省略する。
【００３２】
次に本発明に係る撹拌伝熱装置の実施の形態１について、その動作を説明する。
供給口５から供給された粉粒体や汚泥等の被処理物は、大概すれば、例えば別置した当該撹拌伝熱装置Ａの制御盤等をスイッチオン操作することにより、回転駆動手段１２の一方及び他方の減速機構体１０、１０の動作を経てケーシング１内の中空軸８ａ〜８ｄを例えば４〜１５（ｒｐｍ）の回転速度で動作させる。そして、熱交換媒体導入管１４からスチームや温水又は冷水等の熱交換媒体Ｐが当該中空軸８ａ〜８ｄの中空部８ｅを介して撹拌板１３の中空状内に導入される。
そして、前記ケーシング１内に供給された被処理物は、前記中空軸８ａ〜８ｄの長手軸線方向に対して傾斜して一連に配置された中空状の撹拌板１３、１３……によって撹拌される。
一方、ケース本体３に配管された熱交換媒体入口４から前記熱交換媒体Ｐが流通され、ジャケット２の貫通孔又は凹部に流入し、ケーシング１を介して前述した中空軸８ａ〜８ｄの中空部８ｅ及び前記撹拌板１３の中空状内に導入された熱交換媒体Ｐの動作と併せてケーシング１内部の被処理物を加熱又は伝熱させる。
【００３３】
而して、当該被処理物は傾斜された一連の中空状の撹拌板１３、１３……によりケーシング１の一端（前端）から他端（後端）に熱交換されつつ移送される。しかし、排出口７近傍に於ける複数個の前記中空状の撹拌板１３、１３、１３は中空軸８ａ、８ｄ等の長手軸線方向、つまり中空軸長に対して略垂直方向に配置されるので、この表又は裏面の水平面が被処理物を前記ケーシング１の他端（後端）まで移送した際に於けるストッパーとしての機能を有しており、当該被処理物は当該中空状の撹拌板１３、１３、１３より更に後方に押し込まれることがなく、処理済みの被処理物や製品又は乾燥品若しくはケーキとして排出口７から排出される。
【００３４】
前記したように当該撹拌伝熱装置Ａの、例えば別置した制御盤によるスイッチオン動作を継続する限り、供給口５から供給された被処理物は自動的に適宜に撹拌されかつ加熱又は伝熱及び移送される。そしてケーシング１の他端（後端）に設置した開口部６から製品又は乾燥品又はケーキ等として排出口７に備えた開閉扉７ｄを開放することにより自由に取出すことができる。また、被処理物の排出量は、前記堰７ａを自動昇降装置７ｂの動作により、開口部６の開口度合いを調整することにより制御することができる。
【００３５】
次に、本発明に係る撹拌伝熱装置Ａの回転駆動手段１２の動作について詳述する。
前記撹拌伝熱装置Ａの制御盤（図示せず）をスイッチオン操作すれば、交流モータ等のモータ１１が、例えばモータ出力が約３０（ｋｗ）である場合、約８００（ｒｐｍ）の高速回転を行う。そこで回転軸（モータ軸）１１ａ及びモータ軸プーリー１１ｂはその高速回転動作に基づいて回転力をＶベルト１０６を介して上記一方の減速機構体１０の第１ピニオン１０ｅの前端に軸着したピニオン軸プーリー１１ｃ及び第１ピニオン１０ｅに伝達する。第１ピニオン１０ｅのピニオン歯１０ｈが該第１ピニオン１０ｅと略同径であって、略同一高速で回転する。該ピニオン歯１０ｈと噛合っている第２ピニオン１０ｆのピニオン歯車１０ｋが該ピニオン歯１０ｈより長径であるので、第一段目としての低速回転、すなわち第一段減速をする。前記第２ピニオン１０ｆのピニオン歯１０ｉが該第２ピニオン１０ｆと略同径であって、略同一の第一段目の低速回転で回転する。該ピニオン歯１０ｉと噛合っている第３ピニオン１０ｇのピニオン歯車１０ｌが該ピニオン歯１０ｉより長径であるので、第二段目としての第一段目より更に低速回転、すなわち第二段減速をする。前記第３ピニオン１０ｇのピニオン歯１０ｊが該第３ピニオン１０ｇより若干長径であるが、該第３ピニオン１０ｇのピニオン歯１０ｊは同一の第二段目の低速回転をする。
【００３６】
而して、該ピニオン歯１０ｊと噛合っている第１歯車軸１０ａの減速歯車１０ｍが該第３ピニオン１０ｇの該ピニオン歯車１０ｌより極めて長い長径であるので、前記第二段目の低速回転を更に遅い第三段目の低速回転、つまり第三段減速を実行する。当該第三段目の低速回転の動作は、前記減速歯車１０ｍ、すなわち前記第１歯車軸１０ａや中空軸８ａを低速回転するものであって、その回転数は初動のモータ１１の回転数に比較し、例えば約１／５０〜１／２００すなわち４〜１５（ｒｐｍ）程度の回転数まで減速される。そして、減速歯車１０ｍと噛合う第２歯車軸１０ｂに備えた減速歯車１０ｎも相反する回転方向であって、同一の歯車速度で回転し、中空軸８ｂと連動回転する。ここで減速比は減速歯車１０ｍの回転数（ｒｐｍ）に対するモータ１１の回転数（ｒｐｍ）で表され、前記一方の減速機構体１０に備えた各種ピニオン歯やピニオン歯車又は第１、第２歯車軸に備えた減速歯車等の径、ピッチを変更することにより前記中空軸８ａ、８ｂに於いて好適な減速を得ることができる。そして、ケーシング１内に供給された被処理物の種類、性状や材質に応じて中空軸８ａ〜８ｄの適正な回転速度を設定する。
尚、上記は一方の減速機構体１０等の動作を説明したものであるが、他方の減速機構体１０等も同様な動作を行うのでその説明を省略する。そして、中空軸８ｃ、８ｄも減速されて低速度に回転する。
【００３７】
【発明の実施の形態２】
図８、図９及び図１０は本発明に係る撹拌伝熱装置の実施の形態２を示すものであり、これについて説明する。
【００３８】
本発明の実施の形態２は、特に減速機構体及びそれに関連する構成について説明し、その他の構成部分については前述した本発明に係る撹拌伝熱装置の実施の形態１と略同一であるので、その説明を省略する。
【００３９】
図８は本発明に係る撹拌伝熱装置の実施の形態２を示すものであって、特に当該撹拌伝熱装置Ａの一端（前端）部分を示す平面図である。図９は図８の矢視Ｊ―Ｊ方向からみた該撹拌伝熱装置Ａの正面図である。また図１０は図８の矢視Ｋ―Ｋ方向の断面図であって、中空軸８ａに直結するウォームギヤと該ウォームギヤに噛合うピニオンの拡大断面図である。
【００４０】
前記撹拌伝熱装置Ａのケーシング１内には、図８に示すように同径同長の外径略円柱状の４つの中空軸８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄが該ケーシング１の長手方向に沿わせて回転自在に平行に隔置すること、すなわち、水平方向に並列となるように横置されている。当該ケーシング１の一端（前端）面１ａから密封状に突設され、軸受部９ａにより回転可能に支持されている。前記中空軸８ａ〜８ｄの駆動側シャフト２１ａはそれぞれ図８に示すように減速機構体部１１５に連結されており、該減速機構体１１５は例えば６極であってモータ出力約３０（ｋｗ）、回転数約８００（ｒｐｍ）の可逆転交流モータ等のモータ１１のモータ軸１１ａにＶベルト１０６を介して接続している。そして、前記減速機構体１１５及びモータ１１等の組合せで回転駆動手段１２が構成されている。
【００４１】
前記減速機構体１１５は、図１０に示すように前記モータ１１に連動すると共に所定角度傾斜させてあるウォーム歯２２ａを形成し、かつ、モータ軸１１ａに同一高さの水平位置にある中空状のウォーム２２と、該ウォーム歯２２ａと噛合うウォームホイール歯２３ａを有するピニオン軸２３ｂ及びピニオン軸歯２３ｃを備えた第１ウォームギヤ２３と、該ピニオン軸歯２３ｃと噛合うウォームホイール歯２４ａを有する第２ウォームギヤ２４等で構成される。そして、前記第２ウォームギヤ２４は、中空部２４ｂを形成してこの中空部２４ｂ内に前記中空軸８ａ〜８ｄ、すなわち図１０に示すものでは、中空軸８ａの一端（前端）部（駆動側シャフト）２１ａを嵌合固定している。
【００４２】
一方、前記モータ１１のモータ軸１１ａは、モータ軸プーリー１１ｂを備えており、該プーリー１１ｂからＶベルト１０６を介してウォーム側プーリー２２ｂに接続されている。該ウォーム側プーリー軸２２ｃは軸受部２２ｄ及びカップリング２２ｅを介してウォーム２２に連結している。該ウォーム２２は前述したように前記モータ１１の回転動作を、そのウォーム歯２２ａから順次前記の構成部品を介して前記第２ウォームギヤ２４及び前記中空軸８ａに伝達する。また、図８に示すように、前記モータ１１は前記減速機構体１１５に並置された構成とする。
【００４３】
尚、図中、２２ｆはウォームカバーであり、前記ウォーム２２を収容している。２２ｅはカップリングであって、前記ウォーム２２相互間を連結している。２３ｄは前記第１ウォームギヤカバーであり、該第１ウォームギヤ２３の前端を被覆している。２４ｃは前記第２ウォームギヤカバーであり、該第２ウォームギヤ２４の前端を被覆している。
【００４４】
前記本発明に係る撹拌伝熱装置Ａの実施の形態２に於いて、減速機構体１１５が第１及び第２ウォームギヤ２３、２４で構成した例を示したが、本発明はこれに限定せず、ウォームホイールを長径とした１つのウォームギヤで構成し減速機構体１１５を簡素化することも可能である。
【００４５】
次に、本発明に係る撹拌伝熱装置の実施の形態２について、その動作を説明する。供給口５から供給された粉粒体や汚泥等の被処理物を撹拌、伝熱又は加熱及び移送し、そして処理済みの製品又は乾燥品若しくはケーキとして排出口７から排出する動作については前記本発明の実施の形態１と同一であるのでその説明を省略する。
【００４６】
本発明に係る撹拌伝熱装置Ａの回転駆動手段１２すなわち減速機構体１１５及びその関連構成の動作について説明すれば、先ず、前記撹拌伝熱装置Ａの制御盤（図示せず）をスイッチオン操作する。そしてモータ１１が例えばモータ出力が３０（ｋｗ）である場合、約８００（ｒｐｍ）の高速回転を行う。そこでモータ軸１１ａ及びモータ軸プーリー１１ｂはその高速回転動作に基づいて回転をＶベルト１０６、ウォーム側プーリー２２ｂ及びウォーム側プーリー軸２２ｃを介してウォーム２２に伝達する。そして、図１０に示すように、該ウォーム２２のウォーム歯２２ａと噛合っている第１ウォームギヤ２３のウォームホイール歯２３ａが該ウォーム歯２２ａより長径であるので、第一段階としての例えば右方向Ｒ方向に低速回転すなわち第一段減速をする。
そして、短径でなるピニオン軸歯２３ｃと噛合っている第２ウォームギヤ２４のウォームホイール歯２４ａが該ピニオン軸歯２３ｃより長径であるので、該第２ウォームギヤ２４は第二段階としての例えば前記第１ウォームギヤ２３に対し相反方向の左方向Ｌ方向に更に低速回転すなわち第二段減速をする。当該第二段目の低速回転の動作は、該第2ウォームギヤ２４及び中空軸８ａを低速回転するものであって、その回転数は初動のモータ１１の回転数に比較し、例えば約１／５０〜１／２００すなわち４〜１５（ｒｐｍ）の程度まで減速する。また、前記中空軸８ａに隣接配置した中空軸８ｂは中空軸８ａの減速機構体１１５に備えた前記ウォーム２２のウォーム歯２２ａの傾斜方向を逆方向に設定することにより、前期中空軸８ａに於ける第２ウォームギヤ２４を中空軸８ａのそれより逆方向例えば右方向に回転させる。
【００４７】
ここで減速比は、前記第２ウォームギヤ２４の回転数（ｒｐｍ）に対するモータ１１の回転数で表され、前記ウォーム２２のウォーム歯２２ａ、第１ウォームギヤ２３のウォームホイール歯２３ａ、ピニオン軸歯２３ｃ及び第２ウォームギヤ２４のウォームホイール歯２４ａの径やピッチを変更することにより、前記中空軸８ａ、８ｂに於いて好適な減速を得ることができる。そして、ケーシング１内に供給された被処理物の種類や性状や材質に応じて中空軸８ａ〜８ｄの適正な回転速度を設定することができる。
尚、上記は中空軸８ａ、８ｂに備えた減速機構体１１５等の動作を説明したものであるが、中空軸８ｃ、８ｄに備えた減速機構体１１５も同様な動作を行い該中空軸８ｃ、８ｄも減速され低速度に回転する。
【００４８】
【発明の効果】
本発明に係る撹拌伝熱装置は叙上の構成、動作を備えるので次の効果がある。
【００４９】
請求項１記載の発明によれば、供給口と排出口を有する略水平方向のケーシングと、該ケーシングの長手方向に回転自在に平行に隔置された複数の中空軸と、該中空軸上に於ける一方及び他方中空軸上に互いに傾斜させて隔置された複数の中空状の撹拌板と、前記中空軸及び中空状の撹拌板の内部に熱交換媒体を通過させる装置とを備えた撹拌伝熱装置であって、前記中空軸の一方端に連結部を介して複数の中空軸共用の単一の減速機構体を収容した第１ケース及び第２ケースを備え、該第１ケース及び第２ケースの相互隣接面を段差状に形成したことを特徴とする撹拌伝熱装置を提供する。
従って、このように構成された撹拌伝熱装置に於いては、撹拌板を配置した前記中空軸の一方端に連結部を介して直結される減速機構体が該中空軸の多数個又は複数個に対して共用した単一の減速機構体を第１ケース及び第２ケースで収容し、かつ、該各ケースの隣接面を段差状に成形したので、減速機構体自体やモータ等付属設備の小型化及び軽量化を実現するに加え、減速機構体の幅長を短く設定でき、工場設備工数や費用削減等又は工場内スペースの有効活用を行える効果がある。
【００５０】
請求項２記載の発明によれば、供給口と排出口を有する略水平方向のケーシングと、該ケーシングの長手方向に回転自在に平行に隔置された４つの中空軸と、該４つの中空軸上に於ける一方及び他方中空軸上に互いに傾斜させて隔置された複数の中空状の撹拌板と、前記４つの中空軸の内部に熱交換媒体を通過させる装置とを備えた撹拌伝熱装置であって、前記４つの中空軸のうち互いに相反する回転方向を有する２つの中空軸で一対をなし、かつ、該一対でなす中空軸のそれぞれの一方端に連結部を介して単一の減速機構体を収容した第１ケース及び第２ケースを備え、該第１ケース及び第２ケースの相互隣接面を段差状に形成したことを特徴とする撹拌伝熱装置を提供する。
このように構成された撹拌伝熱装置に於いては、減速機構体が撹拌板を配置した前記４つの中空軸に於いて互いに相反する回転方向を有する中空軸の２つの中空軸で一対をなし、その中空軸のそれぞれ一方端に連結部を介して単一の減速機構体を第１ケース及び第２ケースで収容しかつ該各ケースの隣接面を段差状に成形したので、各４つの中空軸毎に備える従来の技術に於ける減速機構に対して、減速機構体自体やモータ等の付属設備の大きさや重量及び数量を半減すると共に、減速機構の幅長を短く設定でき、工場内設備設置の省スペース化を図り実用化を促進する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る撹拌伝熱装置の実施の形態１の全体概要を示す要部を切欠した側面図である。
【図２】本発明に係る撹拌伝熱装置の実施の形態１を示すものであって、ケーシングの内部構造を示す平面図である。
【図３】本発明に係る撹拌伝熱装置の実施の形態１を示すものであって、前記図２に於ける矢視Ｄ−Ｄ方向の断面図である。
【図４】本発明に係る撹拌伝熱装置の実施の形態１を示すものであって、中空軸の一端（前端）側に備えた減速機構体の構成を示す平面図である。
【図５】本発明に係る撹拌伝熱装置の実施の形態１に係る減速機構体の内部構成を示すものであって、水平拡大断面図である。
【図６】本発明に係る撹拌伝熱装置の実施の形態１に係る減速機構体の前面の構成を示すものであって、図５の矢視Ｅ−Ｅ方向の断面図である。
【図７】本発明に係る撹拌伝熱装置の実施の形態１に係る回転駆動手段の構成を示すものであって、その側面図である。
【図８】本発明に係る撹拌伝熱装置の実施の形態２に係る減速機構体を示すものであって、撹拌伝熱装置Ａの一端（前端）部分を示す平面図である。
【図９】前記図８の矢視Ｊ―Ｊ方向からみた撹拌伝熱装置Ａの正面図である。
【図１０】前記図８の矢視Ｋ―Ｋ方向の断面であって、減速機構体の構成を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１                ケーシング
１ａ              ケーシングの一端面
１ｂ              ケーシングの他端面
１ｃ              ケーシングの上部カバー
２                ジャケット
３                ケース体
４ａ              熱交換媒体入口
４ｂ              熱交換媒体出口
５                供給口
６                排出口開口部
７                排出口
７ａ              堰
７ｂ              自動昇降装置
７ｃ              ハンドル
７ｄ              開閉扉
８ａ〜８ｄ        中空軸
８ｅ              中空軸の中空部
８ｆ〜８ｉ        ギヤカップリング
９ａ、９ｂ        軸受部
１０              減速機構体
１０ａ〜１０ｄ    第１〜第４歯車軸
１０ｅ〜１０ｇ    第１〜第３ピニオン
１０ｈ〜１０ｊ    ピニオン歯
１０ｋ、１０ｌ    第２、第３ピニオン歯車
１０ｍ、１０ｎ    減速歯車
１１              モータ
１１ａ            モータ軸
１１ｂ            モータ軸プーリー
１１ｃ            安全カバー
１１ｄ            ピニオン軸プーリー
１１ｅ            可動盤
１２              回転駆動手段
１３              中空状の撹拌板
１３Ａ、１３Ｂ    撹拌板の切欠部
１３Ｃ            撹拌板に備えた小さい羽根
１４              熱交換媒体導入管
１５              熱交換媒体導出管
１６、１７        導入導出管
１８、１９        グランドボックス
２０              ロータリージョイント
２１ａ            駆動側シャフト
２１ｂ            従動側シャフト
２２              ウォーム
２２ａ            ウォーム歯
２２ｂ            ウォーム側プーリー
２２ｃ            ウォーム側プーリー軸
２２ｄ            軸受部
２２ｅ            カップリング
２２ｆ            ウォームカバー
２３              第１ウォームギヤ
２３ａ            ウォームホイール歯
２３ｂ            ピニオン軸
２３ｃ            ピニオン軸歯
２３ｄ            第１ウォームギヤカバー
２４              第２ウォームギヤ
２４ａ            ウォームホイール歯
２４ｂ            中空部
１０１、１０２    歯車機構
１０３            第１ケース
１０４            第２ケース
１０５            支持部材
１０６            Ｖベルト
１０７            ボールベアリングカップ
１０８            ブラケット
１０９            第１ケース（第２ケース）の上面部
１１０            空気抜き栓
１１１            第１ケース（第２ケース）の底面
１１２            油排出部
１１３            第１ケース（第２ケース）の側面
１１４            スペーサ
１１５            減速機構体
Ａ                撹拌伝熱装置
Ｂ                排出口の開口部幅に相当する水平幅長
Ｃ                上記Ｂと略同一の軸長
Ｆ、Ｇ            段差状部
Ｈ                油
Ｐ                熱交換媒体
Ｔ１〜Ｔ４        中空軸の回転方向
【図１】
0003841700.tif 000002
【図２】
0003841700.tif 000003
【図３】
0003841700.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003841700.tif 000006
【図６】
0003841700.tif 000007
【図７】
0003841700.tif 000008
【図８】
0003841700.tif 000009
【図９】
0003841700.tif 000010
【図１０】
0003841700.tif 000011