JPH0698242B2 - 薄膜蒸発機のスクリユー翼型排出装置 - Google Patents

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などの高
粘度液材料から残留するモノマー、溶剤などの揮発成分
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機、特にその下部のスクリュー翼型
排出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）の内周面を外側のジャケット（２）に熱媒
を通ずることにより加熱蒸発面（３）とし、器内は蒸気
出口ノズル（４）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可能とし、中心縦軸線
上の回転軸（５）に取付けられて回転する薄膜化ユニッ
ト（６）には撹拌翼（７）を設け、器内に液材料入口ノ
ズル（８）から供給される高粘度液材料を回転軸上の上
部の分散ユニット（９）で全周分散し、続いて下降する
液材料を薄膜化ユニットの撹拌翼により加熱蒸発面上に
薄膜状に展開させて揮発性成分の蒸発の促進を図り、蒸
発は蒸気出口ノズル（４）から排出し、蒸発処理液は下
部軸受（10）下方にギヤーポンプ（11）を設け下端の処
理液取出口（12）から容器外に排出するようになってい
る。

この装置は器内の下部軸受（10）を器内壁から延びるサ
ポート（13）で支持するので、高粘度蒸発処理液がサポ
ートに付着して円滑な排出が阻害され、付着物が薄膜化
ユニットに接触してその円滑な回転が阻害され、また付
着中に熱変質して遅れて蒸発処理液に混入して製品の品
質が低下する等の諸問題がある。

第４図は蒸発処理液の器外排出装置を縦軸のスクリュー
翼型排出装置（14）として構成して器内に回転軸の下部
軸受のサポートが存在しないようにすることにより前記
諸問題をなくしたもので、この場合、蒸発処理液は容器
下端から側方に向けた処理液取出口（15）から排出され
る。（16）は蒸発処理液をスクリュー型排出装置（14）
に送り込む掻下げ補助翼である。

（発明が解決しようとする課題） 第４図の先行技術の装置は、上位の薄膜化ユニットの撹
拌翼（７）により薄膜状展開され下方へ強制移送されて
くる蒸発処理液は、高粘度であるが、薄膜化ユニットの
下端を離れると滞留する暇を与えずに速かにスクリュー
翼型排出装置に巻き込んで容器外への排出が円滑に行わ
れるよう計画されている。

しかしこのスクリュー翼型排出装置も軸線方向の上部に
向って解放された材料取入口の面積が比較的小さいため
に、通常のスクリュー押出機のように水平軸線で周側に
材料取入口を広く設けることのできる機種に較べると高
粘度液の取込みが不充分となり易く、従って吐出容量も
期待よりも小さくなるという問題がある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、従来技術の薄膜蒸発機のスクリュー翼型排出
装置の上記問題点に解決を与えることを目的としてなさ
れたものであって、薄膜蒸発機の薄膜化ユニットの下端
まで強制移送されてきた高粘度蒸発処理液のスクリュー
翼による巻込みすなわち取込みを有利とするため、スク
リュー翼の溝深さを上部で深くし、またスクリュー翼を
独立下部駆動として上部の薄膜化ユニットの撹拌翼と逆
傾斜にしたスクリュー翼を逆回転させるようにする。

これらを総合して本発明の薄膜蒸発機のスクリュー翼型
排出装置は、全体的構成としては、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、容器本体内に供給された揮発性成分を含む高粘
度の液材料を中心縦軸線のまわりに回転する薄膜化ユニ
ットの撹拌翼により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かつ下方へ強制移送し、
蒸発処理液を容器下部の処理液取出口から排出するよう
にした高粘度液用の薄膜蒸発機において、下部排出部に
設置されるスクリュー翼型排出装置のスクリュー翼を上
部で下部より深くするとともに、スクリュー翼の回転方
向を薄膜化ユニットの回転方向と逆方向にしたことを特
徴とする。

（作用） 薄膜蒸発機では下部排出部のスクリュー翼型排出装置に
高粘度液が重力により流入してくる速度は非常に遅いの
で、スクリュー翼の上端縁部が高粘度液を掻取って取込
んでゆく状況となる。本発明ではスクリュー翼の上部の
溝を深くして上端縁の翼前面積を大きくしているので掻
取量を多くし、すなわちスクリュー翼型排出装置内への
高粘度液の取込み量を多くすることができる。そしてス
クリュー翼の下部では溝を浅いままとしているので充分
な吐出圧を発生させることができ押出し排出機能は保全
され、スクリュー翼型排出装置の全体的排出機能を向上
させることができる。

またこのスクリュー翼は上下とも全長にわたり同一外径
であるので排出装置の分解時にスクリュー翼を下部に抜
出すことができるので分解保守に支障を来たさない。

また薄膜蒸発機の容器本体内の上部で高速回転する薄膜
化ユニットの撹拌翼により高粘度液は薄膜状展開に伴い
旋回傾向を与えられる。これに対して本発明ではスクリ
ュー翼の傾斜を撹拌翼と反対に形成して逆回転させるの
で、スクリュー翼が旋回流と対向するよう作用し、従っ
て同調伴回り現象を起こすことがない。従ってこのこと
もスクリュー翼の掻取りによる高粘度液の吸込機能を向
上させ、スクリュー翼型排出装置の排出機能を向上させ
ることに寄与する。

（実施例） 以下、本発明の薄膜蒸発機のスクリュー翼型排出装置を
第１および２図の実施例により詳細に説明する。第１図
は薄膜蒸発機全体の縦断側面図、第２図は本発明のスク
リュー翼型排出装置の部分の拡大縦断側面図を示す。

薄膜蒸発機の全体的構成は第３図および第４図の従来技
術とほぼ同様であるから、均等部分に同一符号を記入し
て指摘し、その説明を援用し、本発明との関連部分につ
いて説明する。

この薄膜蒸発器の容器本体（１）は密閉式で減圧可能で
あり、中心縦軸線（Ｘ）のまわりに円筒形で、その下部
が倒立円錐状に縮径されて下端部の延長筒部（17）につ
づく。その円周面は外側のジャケット（２）に熱媒ノズ
ル（18）（19）を経て熱媒を通ずることによりほぼ全高
にわたり加熱蒸発面（３）および保温面となる。その器
内は、上部の蒸気出口ノズル（４）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
空化される。

容器本体（１）内には、上方から順に中心縦軸線（Ｘ）
のまわりに回転する分散ユニット（９）と撹拌翼（７）
を有する薄膜化ユニット（６）とが円筒部の高さに、掻
下げ補助翼（16）が倒立円錐部の高さに、本発明のスク
リュー翼型排出装置のスクリュー翼（20）が延長筒部
（17）内に設けられる。

分散ユニット（９）、薄膜化ユニット（６）、掻下げ補
助翼（16）は、容器本体の頂壁貫通部のシール付軸受
（21）および下位の後で詳しく説明するスクリュー翼
（20）の内蔵軸受（22）（第２図参照）により中心縦軸
線（Ｘ）上に支承される回転軸（５）に取付けられ、器
外上部のモータ（図示せず）により矢印（Rf）方向に回
転駆動される。液材料入口ノズル（８）から器内に供給
された揮発性成分を含む高粘度液材料は回転する分散ユ
ニット（９）により先づ全周均分散されて降下し、続い
て薄膜化ユニット（６）の傾斜を有する掻拌翼（７）に
より加熱蒸発面上に薄膜状に展開されて揮発性成分の蒸
発の促進が図られ、かつ下方への送液作用を受ける。蒸
気は蒸気出口ノズル（４）から器外に排出され、蒸発処
理液は薄膜化ユニットの下端を離れたのちは重力だけで
なく掻下補助翼（16）の助けにより下方のスクリュー型
排出装置に向かって降下させられる。

本発明のスクリュー翼型排出装置の詳細は第２図に示さ
れている。すなわち、容器本体の延長筒部（17）の下端
に縦軸モータ（23）を座板（24）を介して強固に取付
け、その器内側に上向突出する出力軸（25）の上部に前
記のスクリュー翼（20）の中空縮径下部をボルト（26）
により一体に結合してスクリュー翼（20）を中心軸線
（Ｘ）上に支持する。そして上部の回転軸（５）の下部
はスクリュー翼（20）の中空部内に上部から挿入してニ
ードルベアリング等の内蔵軸受（22）により回転軸下端
を支承する。その上部にオイルシール（27）を設けて器
内に向かってシールする。特に本発明では、スクリュー
翼（20）は溝の深さを上部で深く、下部で浅くする。ま
たスクリュー翼（20）の縦軸モータ（23）による回転方
向（Rr）は上部の薄膜化ユニット（６）の回転方向（R
f）と逆方向にする。これに伴いスクリュー翼（20）の
ねじ傾斜方向は薄膜化ユニットの撹拌翼（７）の傾斜方
向と反対になるようにする。

このようにすることにより、上部の薄膜化ユニット
（６）の部分から落下してくる高粘度の蒸発処理液はス
クリュー翼（20）の上端に効果的に捕捉されて多くの量
が掻取られスクリュー翼内に取込まれ搬送されて処理液
取出口（28）から器外に排出される。従って本発明のス
クリュー翼型排出装置の排出容量は充分に高いものとな
る。

本発明はスクリュー翼型排出装置を上記実施例のように
することにより吐出性能が向上するので、スクリュー翼
の回転速度を従来技術よりも低くすることができ、それ
により摩擦熱の発生が少なく温度上昇が低くなる。その
結果、熱的影響を受け易い液材料も有利に処理できるこ
とになる。

（発明の効果） 以上のように本発明によると、薄膜蒸発機のスクリュー
翼型排出装置の高粘度蒸発処理液の吸込み吐出性能が向
上し、それにより一層高粘度の液の処理が可能となり、
薄膜化ユニットの回転速度と無関係に低回転速度運転が
可能となり、液材料に対する熱影響を減じて変質を防止
し、併せて運転動力を節減できる等の諸効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の薄膜蒸発機のスクリュー翼型
排出装置の全体の縦断側面図、第２図はそのスクリュー
翼型排出装置の部分の拡大縦断側面図、第３図は従来技
術の薄膜蒸発機の縦断側面図、第４図はその改良の先行
技術の薄膜蒸発機の縦断側面図である。 （１）……容器本体、（２）……ジャケット、（３）…
…加熱蒸発面、（４）……蒸気出口ノズル、（５）……
回転軸、（６）……薄膜化ユニット、（７）……撹拌
翼、（８）……液材料入口ノズル、（９）……分散ユニ
ット、（10）……下部軸受、（12）（15）……処理液取
出口、（11）……ギャーポンプ、（13）……サポート、
（14）……スクリュー翼型排出装置、（16）……掻下補
助翼、（17）……延長筒部、（18）（19）……熱媒ノズ
ル、（20）……スクリュー翼、（21）……シール付軸
受、（22）……内蔵軸受、（23）……縦軸モータ、（2
4）……座板、（25）……出力軸、（26）……ボルト、
（27）……オイルシール、（28）……処理液取出口、
（Ｘ）……中心縦軸線、（Rf）（Rr）……回転方向。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、容器本体内に
   供給された揮発性成分を含む高粘度の液材料を中心縦軸
   線のまわりに回転する薄膜化ユニットの撹拌翼により加
   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
   進を図りかつ下方へ強制移送し、蒸発処理液を容器下部
   の処理液取出口から排出するようにした高粘度液用の薄
   膜蒸発機において、薄膜化ユニットの下部に同軸に設置
   されるスクリュー翼型排出装置のスクリュー翼の溝を上
   部で下部より深くするとともに、スクリュー翼の回転方
   向を薄膜化ユニットの回転方向と逆方向にしたことを特
   徴とする薄膜蒸発機のスクリュー翼型排出装置。