JPH02258043A - 間接加熱型撹拌熱処理機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 童呈上例■且分互 この発明は水分や揮発分を含み、粘着性のある原料とし
ての粉粒体を伝導加熱により熱処理する。特に乾燥を目
的とするセルフクリニング性（自己かき取り性）を有す
る間接加熱型攪拌熱処理機に関するものである。

先来例伎亙 この出願人は先に、この種熱処理機の−例として間接加
熱型攪拌乾燥機を提案した（特開昭６３−２７９０８６
号）、この乾燥機はデッドスペースに滞留する原料と、
滞留せず移送される原料との乾燥が不均一となり、製品
の品質の低下をきたすのを防止することを目的としてな
されたものである。

が　　しようとする　題 ところで、前記のような従来の間接加熱型攪拌熱処理機
にあっては、それぞれの中空扇形攪拌ディスクの後端に
ディスクの厚みより大きな幅を有する攪拌羽根が設けら
れているため、ディスクの対向する側面間の隙間が大き
くなって、粘着性のある原料の処理の場合、該ディスク
の側面に付着した原料を掻き取ることができないという
問題点があった。

そこで、この発明は前記従来の問題点を排除し、粘着性
のある原料の処理においてもディスクの側面への付着を
少なくシ、セルフクリーニング性を有する間接加熱型攪
拌熱処理機を提供することを目的とする。

するための 前記目的を達成するため、この発明は前記のような間接
加熱型攪拌熱処理機において、図面に示すように第１、
第２攪拌ディスク２３゜２４の回転方向の前端面および
後端面はそれぞれ送り方向に対し傾斜したカット面２５
．２６および２７．２８に形成されており、また第１、
第２攪拌ディスクは両攪拌軸間の軸方向において一方の
攪拌軸２２上の第１攪拌ディスク２３間に他方の攪拌軸
２１上の第２攪拌ディスク２４が、他方の攪拌軸２１上
の第２攪拌ディスク２４間に一方の攪拌軸２２の第１攪
拌ディスク２３が、第１攪拌ディスクと第２攪拌ディス
クの対向する側面間、および第１、第２攪拌ディスクの
外周面と攪拌軸の表面間に僅少隙間δ０．およびδ２が
形成されて嵌入配置されていることを特徴とする。

しかも、この場合において攪拌軸の軸心より下方のケー
シング１の内面と第１．第２攪拌ディスク２３　、２４
の外周面との間には僅少隙間δ、が形成されているのが
好ましい。

務−凰 両攪拌軸２１　、２２が互いに反対方向に回転すると、
供給される原料は各攪拌軸に取付けられた撹拌ディスク
２３．２４の前端面に形成されたカット面２５．２７に
より搬送される。

この際、原料がディスクの側面に付着しても、第１、第
２攪拌ディスク２３．２４の対向する側面間に僅少隙間
δ□が形成されているため、この付着した原料は該ディ
スクによって掻き取られる。すなわち、ディスク２３．
２４にはセルフクリーニング作用がある。

また、ディスク２３．２４の外周面と攪拌軸２１゜２２
の表面およびディスク２３　、２４の外周面とケーシン
グ１の内面とは僅少隙間δ２およびδ３をもって相対向
しているため、これらへの原料の付着もない。

来ＪＬＪＬ 第１〜３図において１はダブルＵ型のケーシングで、外
側面にジャケット２を取付けた下部ケーシング３と、上
部に開口部５を有し。

外側面にジャケット６を取付けた上部ケーシング７とか
らなっており、上部ケーシング７の開口部５には蓋８が
取付けられている。

１０．１１はそれぞれジャケット２，６への熱媒体（蒸
気、温水、熱媒油など）の供給口、１２゜１３は同排出
口であり、また１５は原料（粉粒体）の供給口、１６は
同排出口、１７はケーシング１内へキャリアガスを供給
する供給口、１８は同排出口である。

ケーシング１の内部には互いに矢印で示すように反対方
向に同じ速度で回転する中空の攪拌軸２１．２２が平行
に水平配設されている。

攪拌軸２２上には中空扇形の第１攪拌ディスク２３が、
攪拌軸２１には同様な中空扇形の第２攪拌ディスク２４
が、攪拌軸の軸心と直交する向きにそれぞれ複数個ずつ
等間隔で配設されている。

すなわち、ディスク２３．２４は、それぞれ攪拌軸２２
．２１上において軸方向に隣接するものどうしでは円周
方向に重なり合わず、かつ１つおきに回転方向に一定の
角度ずらして、各列では平行となるように配置されてお
り、ディスク２３の回転方向の前端面および後端面は送
り方向に対し傾斜したカット面２５．２６に形成され、
ディスク２４の回転方向の前端面および後端面も送り方
向に対し傾斜したカット面２７．２８に形成されている
。

ディスク２３．２４の取付配置の関係について、さらに
第４〜６図に基づいて詳細に説明する。

ディスク２３．２４は、軸心方向の厚みＴ、軸直交平面
での扇形角α、カット面２５．２６および２７，２８の
角度γ、外径りとなっており、かつ等間隔ピッチＰとな
っている。

δ、は接触することのないディスク２３．２４の対向す
る側面間の僅少隙間であり、Ｐ＝Ｔ＋６１の関係にある
。

β′およびβはディスク２３．２４のカット面２５゜２
７の角度γによって計算されるディスク外周展開上の角
度で。

の関係にあり、βは の関係にある。

ディスク２３．２４の外周展開図を示す第４図において
、攪拌軸２２上のディスク２３は、第１ピツチの位置の
ディスク（右１）が００を基準点とし、奇数のピッチの
位置のディスク（右３．５・・・）が角度（β十〇）ず
つずれており、第２ピツチの位置のディスク（右２）が
１８０”十〇を基準点とし、偶数のピッチの位置のディ
スク（右４，６・・・）が角度（β十〇）ずつずれてい
る。

同様に攪拌軸２１は、第１ピツチの位置のディスク（左
１）が１８０°を基準点とし、奇数のピッチの位置のデ
ィスク（左３．５・・・）が角度（β十〇）ずつずれて
おり、第２ピツチの位置のディスク（左２）が角度θを
基準点とし、偶数のピッチの位置のディスク（左４，６
・・・）が角度（β十〇）ずつずれている。

θ：βになるようにディスク２３．２４を配設した攪拌
軸２２．２１を第４図に矢印で示す方向へ等速で回転さ
せると、Ｄ点とＥ点およびＤ′点とＥ′点は重なり合う
、すなわち、左２のディスクのＥ−Ｅ’で表される側面
とＤ−Ｄ′に僅少隙間δ□にて相対向するディスク（右
１）の側面は１回転に１回互いにスクレーピングし合う
（セルフクリーニング）。

前記のようなセルフクリーニングの条件はθがβまたは
β′に等しいことであるが、ディスク２３　、２４のカ
ット面２５　、２６および２７　、２８は角度γで形成
される平面であるので、ディスク根元部（軸表面に近い
部位）でのセルフクリニングも考慮する必要がある。そ
のためにはγ、Ｄ、Ｐによって決められるβに対し、適
当なずらし角度θを選択することにより。

はぼ全側面をスクレーピングすることが可能となる。

例えば角度γを４５°とし、ディスク２３．２４の外径
りに対してディスク２３．２４の厚みを１９％とすると
、（１）式よりβ’＝２２．３１となる。

また、ディスク２３　、２４の外径りに対し、攪拌軸２
２，２１の外径ｄを５３．３％、ディスク２３．２４の
外周面と攪拌軸２２．２１の表面との隙間δ２を１％と
すると、両軸の軸間距扉 より、■は０．７７６５Ｄとなる。

今、ディスク２３．２４の扇形角α＝１３０°、ずらし
角θ＝３０°を選択し、第４図のＣ−Ｃ線で表わされる
ディスク（右１）とディスク（左２）の相対向する側面
の噛合軌跡をコンピュータにより図形化すると第７図の
ようになり。

相対向する２面のほとんど全面をスクレーピングし合う
ことがわかる。

通常、ディスク２３．２４の扇形角αは１２０〜１５０
°、カット面２５，２６および２７，２８の角度γは１
５〜４５＠、ディスク２３．２４の厚みＴはディスクの
外径の１５〜２５％、僅少隙間δ１、δ２、δ３は０．
５〜３％、スクレーピング効果からは１％が好ましい。

なお、前記後端面のカット面２６．２８の角度γは、前
端面のカット面２５．２７の角度γとセルフクリーニン
グ効率を最大にするためには同一であることが望ましい
が、該効率を多少犠牲してもよい場合は、一致していな
くてもよく、また前記角度範囲（，１５’〜４５°）を
超えるものであってもよい。

このようにディスク２３．２４の側面は僅少隙間δ１を
もって１回転に１回相対向することにより、ディスク側
面に付着する原料を掻き取る（落す）効果が大なるとと
もに、僅少隙間δ１の間での攪拌がなされるので、ディ
スク側面から原料への伝熱係数が極めて大きくなる。

次に、全てのディスク２３．２４はカット面の角度γが
原料の送り方向に取付けられているから、送り用の羽根
を取付けたり、ケーシング１を排出側に傾斜させる等の
他の手段を用いることなく原料を搬送することができる
とともに、ディスクの外周の周速度を３〜３０ｍ／ｗｉ
ｎの低速で運転できるので、従来の高速攪拌乾燥機に比
べ、ディスク表面の原料の摩耗も少ない。

第１，２図において３１．３２は攪拌軸２１，２２のケ
ーシング１外に突出した一端に装着された歯車、３３は
可変速電動機３５の軸に装着された歯車で、電動機３５
の駆動によりそれぞれ噛合する歯車３１と歯車３３およ
び歯車３１と歯車３２を介して攪拌軸２１．２２が互に
反対方向に等速で回転されるようになっている。なお、
原料の搬送量の調節は電動機３５により攪拌軸２１．２
２の回転数を可変速することによって行なわれる。

３７．３８は歯車３１．３２よりさらに外方の攪拌軸２
１．２２上に装着されたロータリージヨイントで、熱媒
体をロータリージヨイント３７から攪拌軸２１．２２内
に供給し、図示しない連通孔を経てディスク２３．２４
内に入れ、さらに図示しない連通孔より攪拌軸２１．２
２内に戻し、ロータリージヨイント３８から排出するよ
うになっている。なお、一方の軸端にだけ出入り口を有
するロータリージヨイントを装着してもよい。

上部ケーシング７は第３図に示すように細心水平面より
開口立上り部７ａまでの一定角度で攪拌ディスク２３．
２４を覆うように形成され、ディスクの掻き上げ作用に
よる原料の盛り上がりを原因とする立上り部内面への付
着、滞留を防止するようになっている。この軸心水平面
からの覆い角度は原料の性状、特に粘着性によって決め
られるが、一般には３０〜９００であり、通常６０°が
好ましい。

また、攪拌ディスク２３　、２４の外周面と上部ケーシ
ング７の内面との隙間は、軸心水平面付近では下部ケー
シング３の内面と攪拌ディスクの外周面との隙間δ、に
等しいが、上部に行く程大きくし、開口立上り部７ａで
の隙間δ４はディスク外径の３〜５％とすることにより
、ディスク外周とケーシング内面の接触抵抗を低減させ
ている。

見匪ム夏果 この発明は前記のような構成からなるので、スラリー状
で熱処理の過程で粘着性を帯びる粉粒体などの原料や、
高い水分か揮発性物質を含み粘着性のある粉粒体などの
原料の熱処理においてディスクの側面への原料の付着を
少なくすることは勿論のこと、ディスクの外周面と攪拌
軸の表面への粉粒体の付着も少なくすることができ、デ
ィスクのセルフクリーニング作用を図ることが可能とな
る。また、前記によりケーシング内にはプツトスペース
をなくして原料の滞留が起こるのも防止することができ
るので、原料の完全排出が可能となり、原料の銘柄切替
やケーシング内の掃除が容易になる。したがって均一な
製品を得ることができ、連続運転の確保も安定して行な
うことができる。

請求項２の場合にはさらにケーシングの内面への原料の
付着をも少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す一部破断の正面図、
第２図は同上の一部破断の平面図、第３図は同上の拡大
側断面図、第４図は攪拌軸に対する撹拌ディスクの取付
位置を示す該ディスクの外周展開図、第５図は第４図の
線■−■に沿ってみた縦断面図、第６図は第５図の線■
−■に沿ってみた横断面図、第７図はディスクの相対向
する側面の噛合軌跡をコンピュータにより図形化した図
面である。 １・・・ケーシング　２，６・・・ジャケット　３・・
・下部ケーシング　５・・・開口部　７・・・上部ケー
シング　８・・・蓋　２１，２２・・・撹拌軸　ｚ３・
・・第１攪拌ディスク　２４・・・第２攪拌ディスク特
許出願人　株式会社栗本鐵工所 代理人　弁理士　佐　１）守　雄外１名￥３因 シ冨、Ｓ：の、９−エけ′、）に−１−ミーΣ％ｓ　Ｌ
ン第５図 第６図 手続補正書６，５え、 平成１年７月ｚ７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ケーシングの内部に互いに反対方向に同速度で回転
   する１対の中空攪拌軸が平行に水平配設され、一方の攪
   拌軸上に中空扇形の第１攪拌ディスクが、他方の攪拌軸
   上に中空扇形の第２攪拌ディスクが、それぞれ攪拌軸の
   軸心と直交する向きで回転方向に一定角度ずらして、か
   つ攪拌軸の中空内部と連通して等間隔で複数個ずつ配設
   されてなる間接加熱型攪拌熱処理機において、 前記第１、第２攪拌ディスクの回転方向の 前端面および後端面はそれぞれ送り方向に対し傾斜した
   カット面に形成されており、また第１、第２攪拌ディス
   クは両攪拌軸間の軸方向において一方の攪拌軸上の第１
   攪拌ディスク間に他方の攪拌軸上の第２攪拌ディスクが
   、他方の攪拌軸上の第２攪拌ディスク間に一方の攪拌軸
   の第１攪拌ディスクが、第１攪拌ディスクと第２攪拌デ
   ィスクの対向する側面間、および第１、第２攪拌ディス
   クの外周面と攪拌軸の表面間に僅少隙間が形成されて嵌
   入配置されていることを特徴とする間接加熱型攪拌熱処
   理機。 ２、請求項１記載の間接加熱型攪拌熱処理機において、
   攪拌軸の軸心より下方のケーシングの内面と第１、第２
   攪拌ディスクの外周面との間には僅少隙間が形成されて
   いることを特徴とする間接加熱型攪拌熱処理機。