JPH0299101A - 薄膜蒸発装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、重合反応により生成した高分子樹脂の如き高
粘度液材料から残留するモノマー溶剤等の揮発性成分を
蒸発除去して精製された蒸発処理液を得る等の目的に使
用される薄膜蒸発装置の改良に関する。

（従来の技術） 第３図は、従来技術の強制撹拌薄膜化蒸発機の１例を示
す。

この装置は、中心縦軸線（Ｘ）のまわりに円形の密閉式
容器本体（１）の内周面（２）を外側のジャケット（３
）に熱媒ノズル（４）　（５）を経て熱媒を通ずること
により加熱蒸発面とし、揮発性成分蒸気の蒸気出口ノズ
ル（６）を器外の凝縮器を経て真空化源（図示せず）に
接続することにより器内の減圧、真空化を可能とし、中
心縦軸線（Ｘ）上に回転軸（７）を容器本体上部を貫通
する上部のシール付軸受（８）と下部の器内軸受（９）
により回転支承して器外上部のモータ　（図示せず）に
より回転駆動されるようにし、器内の回転軸（７）の上
位に取付けた分散ユニット０ωにより液材斜入ロノズル
（１１）から器内に供給される液材料を内周面の全周に
分散し、続いてその下位に取付けた薄膜化ユニット０り
の撹拌翼０３）により下降する分散液材料を加熱蒸発面
上に薄膜状に展開させて揮発性成分の蒸発の促進を図り
、その蒸気を藩気出ロノズル（６）から排出し、一方蒸
発を完了した蒸発処理液は容器本体下部の処理液取出口
０４）からギヤーポンプ０５）等の排出手段により抜き
出すようになっている。（１６１は下部器内軸受（９）
を器内壁から支持するサポートで、器内を横断する。

一般にこの種の薄膜蒸発装置は、減圧雰囲気のもとで液
静圧を薄膜化により小さくして蒸発を行わせるので蒸発
温度を低くでき、液材料の受ける熱影響を少なくし、ま
た薄膜の撹拌、掻下げ下方移送が撹拌翼により薄膜化に
伴ってなされるので、粘度の高い液材料も取扱える特長
を持つ。

（発明が解決しようとする課題） しかし、従来技術の薄膜蒸発装置は、液材料が高粘度化
するに従って、次の諸困難があられれ顕著化する。

すなわち、下部器内軸受（９）は半径方向に器内を横断
するサポート０６）により器内壁に支持されているので
、器内壁面を伝って降下して来る高粘度の蒸発処理液が
サポートに付着堆積し、この堆積物が撹拌翼０３）に接
触するようになると、回転系の機械的なアンバランスを
生ずる原因となり、連続運転が不可能となる。

また付着堆積の時間中の熱影響により質的変化した堆積
物が外れて蒸発処理液中に混入すると製品の品質低下を
招くことになる。

さらに薄膜化ユニット０２）より下方では蒸発処理液は
重力による自然流下によって処理液取出口０４にまで移
動するが、その粘度が高くなると、自然流下では移動が
困難となり、容器本体内下部空間に蒸発処理液が滞留し
器内滞留時間が長くなり、その質的変化を来すことにな
る。

本発明は、薄膜蒸発装置の取扱液材料の高粘度化に伴う
これらの問題に総合的な解決を与えることを課題とする
。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するため、本発明は、薄膜蒸発装置の高
粘度液取扱の問題の集中する下部の構造を根本的に変更
し、容器本体の下方延長筒部の部分内において中心縦軸
線のまわりに回転するスクリュー翼からなる排出機構を
設けて容器本体内下部において蒸発処理液の積極的器外
抜出を行い得るようにする。またその回転軸は上部の分
離ユニットおよび薄膜ユニットの回転軸とは切離して別
個に下部から駆動できるようにし、薄膜化蒸発部の処理
速度と蒸発処理液の器外抜出速度との引継ぎ連繋作動が
釣合を保って行えるようにする。そして下部の回転軸内
に上部の回転軸の下部軸受を内蔵状態に設け、高粘度と
の接触を避けるとともに下部軸受の器内サポートを無く
し付着堆積の問題に解決を与える。

これらを総合して、本発明の薄膜蒸発装置は、構成上に
おいては、中心縦軸線のまわりに円形の減圧可能な密閉
式容器本体の内周面を加熱蒸発面とし、中心縦軸線上の
回転軸に取付けられて回転する上位の分散ユニットによ
り液材斜入ロノズルから器内に供給された揮発性成分を
含む液材料を内周面の全周に一次的に分散し、続いてそ
の下位の薄膜化ユニットの撹拌翼により下降する分散液
材料を加熱蒸発面上に薄膜状に展開させて揮発性成分の
蒸発の促進を図り、蒸発処理液を容器本体下部の処理液
取出口から抜出すようにした強制薄膜化蒸発機において
、中心縦軸線上に前記回転軸を上部回転軸としてその下
方に別個に駆動されて回転する下部回転軸を設け、下部
回転軸上に容器本体下方延長筒部内の位置にスクリュー
翼排出機構を設けるとともに、上部回転軸の下部軸受を
下部回転軸内の内蔵軸受としたことを特徴とする。

（作　用） 本発明の薄膜蒸発装置においては、薄膜化ユニットの撹
拌翼により薄膜状展開され下方へ強制移送された蒸発処
理液は、高粘度であっても、薄膜化ユニットの下端に達
したのち滞留する暇なく直ちに回転スクリュー翼に噛込
まれて下方移送され器外に抜出される。

液材料および蒸発処理液は、その処理全過程を通じて薄
膜化ユニットの撹拌翼、スクリ、ｌｉ−翼によって強制
移送され、その間に重力自然流下に依存する部分がない
ので、両軸の別個独立駆動により定量連繋移送を行うこ
とが可能となり、従って高粘度液を取扱う場合にも、蒸
発処理液の一時的滞留なく質的変化物の混入が起こらな
いので、蒸発処理液は品質は安定して良品質のものが得
られる。

また上部回転軸の下部軸受をスクリュー翼の下部軸受内
に内蔵状態に設けることにより、従来技術の器内軸受サ
ポートの必要なく、蒸発処理液の付着堆積の原因が除か
れるので、これも蒸発処理液の良品質維持に寄与する。

（実施例） 以下、本発明の薄膜蒸発装置を第１および２図の実施例
によりさらに具体的細部にわたって説明する。第１図は
、実施例装置の全体の縦断側面図、第２図はその要部の
下部回転軸まわりの部分の拡大縦断側面図を示す。

この装置の強制薄膜化蒸発機としての基本的構成は第３
図の従来技術とほぼ同様であるから、均等部分には同一
符号を記入して指摘し、その説明を援用し、本発明の特
有部分とその関連について補足説明することとする。

この実施例の装置は、密閉式容器本体（１）の内周面（
２）が中心縦軸線（Ｘ）のまわりに円筒形で下部が倒立
円錐形に縮径しており、外側のジャケット（３）に熱媒
ノズル（４）　（５）を経て熱媒を通ずることよりほぼ
全高にわたり加熱蒸発面および保温面となる。その器内
は、上部の揮発性成分の蒸気出口ノズル（６）を器外の
凝縮器を経て真空化源（図示せず）に接続することによ
り減圧、真空化が可能である。

本発明では、器内に上部回転軸（７Ａ）が上部の頂壁貫
通部のシール付軸受（８）および下位の後述の内蔵軸受
（９Ａ）　（第２図参照）により中心縦軸線（Ｘ）上に
支承され、器外上部のモータ（図示せず）により回転駆
動されるようになっており、上部回転軸（７八）上には
器内の上位に分散ユニット（１０）、その下位には撹拌
翼ＯＪを有する薄膜化ユニット０りを取付け、さらにそ
の下位の容器本体円錐下部の高さには、後述目的の種下
補助翼０７）を取付ける。

材料入口ノズル０１）から器内に供給された揮発性成分
を含む液材料は回転する分散ユニッ）００）により器内
周面の全周に分散されて降下し、続いて薄膜化ユニット
面の旋回する撹拌翼０■により加熱蒸発面上に薄膜状に
展開されられて揮発性成分の蒸発の促進が図られ、かつ
薄膜の掻下げ下方移送がなされる。かくして生じた揮発
性成分の蒸気は前記蒸気出口ノズル（６）から器外に抜
出され、蒸発処理液は最終的には後述の処理液取出口（
１４Ａ）から器外に抜出されることになる。

本発明により、器内の下部に上部回転軸（７Ａ）の下方
に連接するが、別個に駆動されて回転するスリーブ状の
下部回転軸（１Ｂ）を中心縦軸線（Ｘ）上に設け、この
下部回転軸０８）上に前記の種下補助翼０′ｒ）の直下
から容器本体の下方延長筒部（１ａ）内にわたってスク
リュー翼０９）からなる排出機構を取付ける。

この下部回転軸０８）の支持駆動は、第２図に示すよう
に、容器本体下方延長筒部（１ａ）の下端に縦軸モータ
Ｇ！［Ｄを座板（２１）を介して結合し、その上向突出
の出力軸（２２）の上部に下部回転輪０８）の中空縮径
下部をポル）　（２３）により一体に結合し、こうして
下部回転軸Ｏ印をモータ１２［Ｄの軸受により中心縦軸
線（Ｘ）上にがっちりと回転支承する。

そして出力軸（２２）周にスタッフィングボックス（２
４）を設けて器内に向かってシールし、処理液取出口（
１４Ａ）は容器本体下方延長筒部（１ａ）の下端から側
方に導き出す。

上部回転軸（７Ａ）の下方支承は、下部回転軸０８）の
中空内にニードルローラベアリングの軸受（９Ａ）を内
蔵し、中空内に挿入される上部回転軸（７Ａ）の下方延
長部（７ａ）を支持するので、強固に支持され、従来技
術のサポート０ωは不要となる、下部回転軸０８）の上
端で下方延長部（７ａ）のまわりにオイルシール（２５
）を設け、内蔵軸受（９Ａ）を器内に向かってシールす
る。

以上の構成とすることにより、揮発性成分を蒸発除去さ
れた蒸発処理液は、薄膜化ユニット０２）の撹拌翼０３
）の下端に該当する容器本体（１）円筒部の下端に達し
たのちは、掻上補助翼０７）の下方送りを受け、直ちに
スクリュー翼排出機構側に噛込まれその押出し作用を受
けて処理液取出口（１４Ａ）から抜出される。すなわち
材料入口ノズル（１１）から供給された液材料は、分散
ユニッ）００）。

薄膜化ユニッ）（＋２）の撹拌翼０３）、排出機構のス
クリュー翼０９）から常に下方送液作用を受けることに
なるので、処理物質の器内滞留時間を適切に制御するこ
とができる。

また下部回転軸０８）内に上部回転軸（７Ａ）の下部軸
受（９Ａ）を内蔵させることにより、従来技術では蒸発
処理液の付着堆積の原因であったサポートｑ６）が存在
せず、付着堆積物による蒸発処理液の質の不良化が解消
される。また両回転軸の回転数を個別に制御することが
できるので、撹拌翼０３）先端周速とスクリュー翼０９
）の排出量との関係が最適となるよう任意に両者関係を
設定できる。

（発明の効果） 以上のように、本発明の薄膜蒸発装置によると、集約し
て次の諸効果を実現することができる。

（１）蒸発処理液の自然流下部分をなくしたことにより
、蒸発処理液の器内滞留時間を任意に制御することがで
きる。また、 （ＩＩ）蒸発処理液の下部軸受サポートへの付着が起こ
らないので、その品質の低下を防ぐことができる。

（ＩＩＩ）器内に付着堆積物が無くなることにより、装
置の連続運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例の薄膜蒸発装置の全体の縦
断側面図、第２図はその要部の下部回転軸まわりの部分
の拡大縦断側面図、第３図は従来技術の薄膜蒸発装置の
縦断側面図である。 （１）・・・容器本体、（１ａ）・・・下方延長筒部、
（３）・・・ジャケット、（４）（５）・・・熱媒ノズ
ル、（６）・・・蒸気出口ノズル、（力・・・回転軸、
（７Ａ）・・・上部回転軸、（７ａ）・・・下方延長部
、（８）・・・上部シール付軸受、（９）・・・器内軸
受、（９Ａ）、・・・内蔵軸受、００）・・・分散ユニ
・ント、ＯＤ・・・材料入口ノズル、Ｑ２１・・・薄膜
化ユニ・ント、０３）・・・撹拌翼、０４）（１４Ａ）
・・・処理液取出口、面・・・ギヤーポンプ、０６）・
・・サポート、０７）・・・掻上補助翼、０ＩＩＤ・・
・下部回転軸、Ｑ９）・・・スクリュー翼排出機構、Ｑ
（Ｄ・・・縦軸モータ、（２１）・・・座板、（２２）
・・・出力軸、（２３）・・・ボルト、（２４）・・・
スタッフィングボックス、（２５）・・・オイルシール
。 ｊへｉ【ノス゛心 邦２ｉ２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中心縦軸線のまわりに円形の減圧可能な密閉式容器本体
   の内周面を加熱蒸発面とし、中心縦軸線上の回転軸に取
   付けられて回転する上位の分散ユニットにより液材料入
   口ノズルから器内に供給された揮発性成分を含む液材料
   を内周面の全周に一次的に分散し、続いてその下位の薄
   膜化ユニットの撹拌翼により下降する分散液材料を加熱
   蒸発面上に薄膜状に展開させて揮発性成分の蒸発の促進
   を図り、蒸発処理液を容器本体下部の処理液取出口から
   抜出すようにした強制薄膜化蒸発機において、中心縦軸
   線上に前記回転軸を上部回転軸としてその下方に別個に
   駆動されて回転する下部回転軸を設け、下部回転軸上に
   容器本体下方延長筒部内の位置にスクリュー翼排出機構
   を設けるとともに、上部回転軸の下部軸受を下部回転軸
   内の内蔵軸受としたことを特徴とする薄膜蒸発装置。