CN102395452A - 密闭式混炼机以及混炼转子 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种密闭式混炼机以及混炼转子。在混炼转子中，长叶片在转子部的旋转方向上的长度(L4)比转子部主体在所述旋转方向上的全长(L5)的1/2的长度长，所述长叶片被设置成，当在密闭式混炼机的腔室的内部将一对所述转子部彼此平行地设置且彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的后方侧的末端部与另一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的前方侧的末端部交替地反复相互接近和远离，并且，在所述接近的状态下，在与转子部的轴向垂直的一剖面中，所述后方侧的末端部与所述前方侧的末端部以连接所述一对转子部的轴心之间的线为基准，在所述转子部的旋转方向上彼此相向。

Description

密闭式混炼机以及混炼转子
技术领域
本发明涉及一种密闭式混炼机及其混炼转子。
背景技术
在下述的专利文献1中公开了以往的啮合型混炼转子。在该专利文献1所公开的混炼转子中，转子的长叶片的长度l与转子的轴向长度L之比l/L为0.6以上，而且转子的长叶片的端部与转子的轴向的端部之间的部分的轴向长度a与所述L之比a/L为0.2以下。因此，利用长叶片来能够高效率地混炼材料。此外，因为能够使材料的流动从长叶片的两端分流，所以避免了材料的混炼不均。
在密闭式混炼机中，材料的流动性能(分配性能)和材料的剪切性能(分散性能)这两方面是重要的。但是，在以往的混炼转子中，若增大长叶片的扭转角度，则流动性能(分配性能)增高，但是剪切性能(分散性能)会降低。
专利文献1：日本专利公报特许第2803960号
发明内容
本发明的目的在于提供一种解决了上述问题的密闭式混炼机以及混炼转子。
本发明的另一目的在于提供一种流动性能和剪切性能这两方面均优异的密闭式混炼机以及混炼转子。
本发明一方面涉及的混炼转子，用于密闭式混炼机的啮合型混炼转子，所述密闭式混炼机具有在内部设有腔室的壳体，所述混炼转子包括设置在所述腔室内的转子部，所述转子部具有圆柱状的转子部主体以及设于该转子部主体的表面上的一个长叶片和两个短叶片，所述长叶片在所述转子部的旋转方向上的长度(L4)比所述转子部主体在所述旋转方向上的全长(L5)的1/2的长度长，所述长叶片在所述转子部的轴向上的长度(L1)与所述转子部主体在所述轴向上的长度(L2)之比(L1/L2)为0.6以上且小于1，并且在所述轴向上的从所述长叶片的一端到所述转子部主体的端部的距离(x)与所述转子部主体在所述轴向上的全长(L2)之比(x/L2)为大于0且0.2以下，所述两个短叶片被设置成，当在所述密闭式混炼机的所述腔室的内部将一对所述转子部彼此平行地设置且使该一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述两个短叶片相对于另一转子部的所述长叶片在该一转子部的旋转方向上交替地反复接近和远离，并且，在所述接近的状态下，该另一转子部的所述长叶片在所述轴向上介于该一转子部的所述两个短叶片之间，所述长叶片被设置成，当在所述密闭式混炼机的所述腔室的内部将一对所述转子部彼此平行地设置且使该一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的后方侧的末端部与另一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的前方侧的末端部交替地反复相互接近和远离，并且，在所述接近的状态下，在与所述轴向垂直的一剖面中，所述后方侧的末端部与所述前方侧的末端部以连接所述一对转子部的轴心之间的线为基准，在所述转子部的旋转方向上彼此相向。
本发明另一方面涉及的混炼转子，用于密闭式混炼机的啮合型混炼转子，所述密闭式混炼机具有在内部设有腔室的壳体，所述混炼转子包括设置在所述腔室内的转子部，所述转子部具有圆柱状的转子部主体以及设于该转子部主体的表面上的一个长叶片和两个短叶片，所述长叶片在所述转子部的旋转方向上的长度(L4)比所述转子部主体所述旋转方向上的全长(L5)的1/2的长度长，所述长叶片在所述转子部的轴向上的长度(L1)与所述转子部主体在所述轴向上的长度(L2)之比(L1/L2)为0.6以上且小于1，并且所述轴向上的从所述长叶片的一端到所述转子部主体的端部的距离(x)与所述转子部主体在所述轴向上的全长L2之比(x/L2)为大于0且0.2以下，所述两个短叶片被设置成，当在所述密闭式混炼机的所述腔室的内部将一对所述转子部彼此平行地设置且使该一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述两个短叶片相对于另一转子部的所述长叶片在该一所述转子部的旋转方向上交替地反复接近和远离，并且，在所述接近的状态下，该另一转子部的所述长叶片在所述轴向上介于该一转子部的所述两个短叶片之间，所述长叶片被设置成，当在所述密闭式混炼机的所述腔室的内部将一对所述转子部彼此平行地设置且使该一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的后方侧的末端部与另一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的前方侧的末端部交替地反复相互接近和远离，并且，在所述接近的状态下，在与所述轴向垂直的一剖面中，在连接所述一对转子部的轴心之间的方向上的其中之一转子部的轴心与该转子部的所述长叶片的顶端之间的距离D1、另一转子部的轴心与该转子部的所述长叶片的顶端之间的距离D2和该一对转子部的轴心间的距离D3满足D1+D2＞D3的关系。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的密闭式混炼机的剖视概略图。
图2是混炼转子的右侧视图。
图3是混炼转子的正视图(图2所示的混炼转子的A箭头方向视图)。
图4是混炼转子的后视图(图2所示的混炼转子的B箭头方向视图)。
图5是混炼转子的混炼部的展开平面图。
图6是第1混炼转子的混炼部的展开平面图。
图7是第2混炼转子的混炼部的展开平面图。
图8是第1混炼转子的混炼部和第2混炼转子的混炼部的重叠展开图。
图9是第1混炼转子的右侧视图。
图10是第2混炼转子的右侧视图。
图11是在彼此的长叶片相互接近的状态下的第1混炼转子和第2混炼转子的右侧视图。
图12是图11所示的第1混炼转子和第2混炼转子的正视图。
图13是图11所示的第1混炼转子和第2混炼转子的后视图。
图14是在彼此的长叶片即将相互接近之前的状态下的两个混炼转子的、图8的G-G’位置的剖视概略图。
图15是表示两个混炼转子从图14的状态起进行旋转的状态的剖视概略图。
图16是表示两个混炼转子从图15的状态起进一步进行旋转的状态的剖视概略图。
图17是表示两个混炼转子从图16的状态起进一步进行旋转的状态的剖视概略图。
图18是图15所示的两个混炼转子的长叶片彼此接近的状态下的剖视概略图的放大图。
图19是表示实施例所涉及的混炼材料的排出温度与ΔG’的值的相关关系的曲线图。
图20是表示实施例所涉及的混炼转子的叶片的扭转角度与混炼材料的挤出量的相关关系的曲线图。
图21是表示通过混珠试验(beads test)来检测的、相对于叶片的扭转角度的混合性能的曲线图。
图22是变形例所涉及的一对混炼转子的混炼部的重叠展开图。
图23是比较例所涉及的一对混炼转子的混炼部的重叠展开图。
具体实施方式
(整体结构)
以下，参照附图说明本发明的一实施方式。
密闭式混炼机80是两轴的间歇式混炼机(batch mixer)，例如用于橡胶原料的混炼。密闭式混炼机80包括壳体70、卸料门(drop door)73、一对混炼转子(第1混炼转子1以及第2混炼转子5)、材料供应筒77、气压缸78和浮动重块(floating weight)74。
壳体70是密闭式混炼机80的主体部，由金属材料形成。壳体70由金属制的支撑台支撑。在壳体70的内部形成有两个腔室(混炼室)70s。各腔室70s分别呈具有大致圆形剖面的空洞状。
在壳体70的上部设有用于向腔室70s内供应要混炼的材料的材料供应口71，在壳体70的下部设有用于排出在腔室70s内混炼后的材料的材料排出口72。材料排出口72以沿着混炼转子的轴向D(在图1中为与纸面垂直的方向，在其他的图中为箭头D方向)延伸的方式形成。而且，在壳体70的内部，材料供应口71、两个腔室70s和材料排出口72相互连通。
在两个腔室70s中收容有由金属材料形成的一对混炼转子。一对混炼转子由未图示的马达赋予动力，从而分别向互相相反的方向旋转(参照图1的箭头F、F’方向)。
卸料门73由金属材料形成，作为堵塞壳体70的材料排出口72的盖构件而发挥功能。卸料门73被设置成能够上下移动。在敞开材料排出口72时，卸料门73下降，在关闭材料排出口72时，卸料门73上升。
材料供应筒77在壳体70的上方沿上下方向延伸，材料供应筒77的内部空间与材料供应口71连续。此外，在材料供应筒77上设有料斗76。浮动重块74被设置在材料供应筒77的内部。浮动重块74被固定在活塞杆75的下端，能够与活塞杆75一起上下移动。
在材料供应筒77的上方设有气压缸78。在气压缸78的内部设置有活塞78s，活塞78s被固定于活塞杆75的上端。在气压缸78的作用下浮动重块74下降时，从料斗76供应的被混炼材料被供应至腔室70s的内部。
(混炼转子)
接着，说明一对混炼转子(第1混炼转子1和第2混炼转子5)。一对混炼转子被收容于壳体70的内部的腔室(混炼室)70s中，且彼此平行地被设置。此外，一对混炼转子是啮合型转子。
各混炼转子向彼此不同的方向旋转。具体而言，第1混炼转子1沿旋转方向F(参照图中的箭头F方向)旋转，第2混炼转子5沿旋转方向F’(参照图中的箭头F’方向)旋转。
第1混炼转子1包括转子部10、旋转轴10j和旋转轴10k(参照图2、图9)。转子部10被安装在旋转轴10j和旋转轴10k上，转子部10与旋转轴10j和旋转轴10k同轴设置。其中一侧的旋转轴10j以从转子部10的轴向的其中一端突出的方式延伸，另一侧的旋转轴10k以从转子部10的轴向的另一端突出的方式延伸。转子部10、旋转轴10j和旋转轴10k为金属制。第2混炼转子5与第1混炼转子1相同，包括转子部10、旋转轴10j和旋转轴10k(参照图10)。
在第2混炼转子5中，转子部10以与第1混炼转子1中的转子部10在旋转轴10j和旋转轴10k的设置相反的方向的设置方式被安装于旋转轴10j和旋转轴10k(参照图9和图10)。具体而言，在第1混炼转子1中，以后述的中叶片40设置于旋转轴10k一侧且后述的短叶片30设置于旋转轴10j一侧的方式，转子部10安装于旋转轴10j和旋转轴10k，与此相比，在第2混炼转子5中，以后述的中叶片40设置于旋转轴10j一侧且后述的短叶片30设置于旋转轴10k一侧的方式，转子部10安装于旋转轴10j和旋转轴10k。除了该设置方向之外，第2混炼转子5的转子部10、旋转轴10j和旋转轴10k的结构与第1混炼转子1的转子部10、旋转轴10j和旋转轴10k的结构相同。以下，主要对第1混炼转子1进行说明，省略对第2混炼转子5的说明。关于第2混炼转子5，只要将第1混炼转子1的说明中的“旋转方向F”置换为“旋转方向F’”即可。
转子部10设置于腔室70s内，是用于在该腔室70s内混炼被混炼材料的部分。该转子部10包括：与旋转轴10j和旋转轴10k同轴地安装在该旋转轴10j和旋转轴10k上的圆柱状的转子部主体15；以及三个混炼叶片，即长叶片20和两个短叶片(短叶片30和中叶片40)。长叶片20和两个短叶片(短叶片30和中叶片40)设于转子部主体15的表面(周面)。利用这些混炼叶片，对通过叶梢间隙(tip clearance)的被混炼材料赋予剪切力。所谓叶梢间隙是作为混炼叶片的顶端面而形成的顶端部(混炼叶片顶部)与形成腔室70s的壳体70的内表面之间的间隙。
此外，这些混炼叶片以转子部10的轴心为中心相对于转子部10在轴向D上呈螺旋状形成。如上所述，混炼叶片呈螺旋状，因此，基于两个混炼转子的旋转产生被混炼材料的沿轴向D的流动。
图8是将第1混炼转子1的混炼部(转子部10)的展开图和第2混炼转子5的混炼部(转子部10)的展开图以相同相位重叠而得到的图。即，图8是将两混炼转子1、5的混炼部中的旋转时相向的部分彼此重叠而得到的图。图8所示的第1混炼转子1的混炼部的形状与图6所示的形状相对应，图8所示的第2混炼转子5的混炼部的形状与图7所示的形状相对应。
另外，图8所示的第2混炼转子5的混炼部的形状与图7所示的形状为镜像的关系。此外，在图8中，对于第2混炼转子5所包含的部分在附图标记标注下划线。在图5、图8中，相对于旋转方向F，F1表示前方侧，F2表示后方侧。
此外，图8是在第1混炼转子1的相位和第2混炼转子5的相位一致的状态下的两个混炼转子1、5的重叠展开图，所以在该图中，旋转方向F与旋转方向F’一致。
图12是两个混炼转子1、5的正视图，即图11的A箭头方向视图，图13是两个混炼转子1、5的后视图，即图11的B箭头方向视图。即，图12和图13的K箭头方向视图相当于图11。
图9相当于在图12的状态下从K方向观察第1混炼转子1的图，图10相当于在图12的状态下从K方向观察第2混炼转子5的图。此外，在图5至图13中，关于旋转方向的位置和表示相位的角度的关系在各图中一致。
以下，说明各混炼叶片。
(长叶片)
长叶片20在第1混炼转子1的转子部10的表面的平面展开图中呈直线状。此外，长叶片20相对于转子部10的轴向D的扭转角度θ1为50度(参照图5)。在图5中，长叶片20以从左上侧向右下侧延伸的方式形成。另外，在图5中，左侧相当于旋转轴10j侧，右侧相当于旋转轴10k侧。
此外，在长叶片20的叶片顶部形成有作为混炼面的顶端部21。顶端部21与转子部主体15的表面大致平行。
另外，在旋转方向F上的长叶片20的后方侧的端部(F2侧的端部)形成有第1末端部22(参照图2至图5、图8、图9的虚线圆和图18)。此外，在第1末端部22的顶端形成有第1顶端22t(参照图2和图3的虚线圆、图5以及图18)。另外，第1顶端22t包含于第1末端部22中，第1末端部22的宽度比第1顶端22t的宽度大。
在第1末端部22形成有倾斜面29。倾斜面29相对于轴向D倾斜。此外，倾斜面29的法线方向相对于与轴向D垂直的假想平面向旋转轴10j侧倾斜。因此，在图3的正视图中，能看见倾斜面29，而在图4的后视图中，则看不见倾斜面29。另外，也可以在长叶片上不形成倾斜面29(参照后述的变形例)。
在旋转方向F上的长叶片20的前方侧的端部(F1侧的端部)形成有第2末端部23(参照图2至图5、图8、图10的虚线圆和图18)。此外，在第2末端部23的顶端形成有第2顶端23t(参照图4的虚线圆、图5以及图18)。另外，第2顶端23t包含于第2末端部23中，第2末端部23的宽度比第2顶端23t的宽度大。
此外，在旋转方向F上的长叶片20中的前方侧的部分形成有第1相向面24，在旋转方向F上的长叶片20中的后方侧的部分形成有第2相向面25(参照图5)。第1相向面24和第2相向面25是形成在顶端部21与转子部主体15的表面之间的面(侧面)。
在长叶片20中，轴向D上的顶端部21的中心线的长度L1大于轴向D上的转子部主体15的全长L2的1/2的长度(参照图5)。
旋转方向F(在第2混炼转子5中为旋转方向F’)上的长叶片20的长度L4大于旋转方向F上的转子部主体15的全长L5的1/2的长度、即大于与轴向D垂直的剖面中的转子部主体15的圆周的长度的1/2的长度(参照图5)。即，旋转方向F上的长叶片20的两端间的相位差大于180度。
在此，将L1设为轴向D上的长叶片20的长度，将L2设为轴向D上的转子部主体15的全长。在该情况下，L1与L2之比(L1/L2)为0.6以上且小于1。此外，若设轴向D上的从长叶片20的一端(图5和图8中的长叶片20的左端)到转子部主体15中的靠近该长叶片20的一端的端部的距离为a，则a与L2之比(a/L2)为大于0且0.2以下。此外，若设轴向D上的长叶片20的另一端(图5和图8中的长叶片20的右端)与转子部主体15中的靠近该长叶片20的另一端的端部之间的距离为b，则a＝b。另外，a和b也可以不相等。根据该长叶片20的结构，与长叶片较短的情况相比，利用长叶片20能够更加高效率地混炼材料。此外，在该长叶片20的结构中，由于能够以通过长叶片20的两端的外侧的方式使材料的流动分流，所以能够均匀地混炼材料。
(短叶片)
以下，说明短叶片30。短叶片30在第1混炼转子1的表面的平面展开图中呈直线状。此外，短叶片30相对于轴向D的扭转角度θ2为50度(参照图5)。在图5中，短叶片30与长叶片20不同，以从右上侧向左下侧延伸的方式形成。
此外，在短叶片30的叶片顶部形成有作为混炼面的顶端部31。顶端部31与转子部主体15的表面大致平行。
另外，在旋转方向F上的短叶片30中的前方侧的部分形成有相向面32。相向面32是形成在顶端部31与转子部主体15的表面之间的面(侧面)。
在短叶片30中，轴向D上的顶端部31的中心线的长度L3为转子部主体15的全长L2的1/2以下的长度(参照图5)。
(中叶片)
以下，说明中叶片40。中叶片40在第1混炼转子1的表面的平面展开图中呈直线状。此外，中叶片40相对于轴向D的扭转角度θ3为50度(参照图5)。在图5中，中叶片40与长叶片20相同，以从左上侧向右下侧延伸的方式形成。
此外，在中叶片40的叶片顶部形成有作为混炼面的顶端部41。顶端部41与转子部主体15的表面大致平行。
另外，在旋转方向F上的中叶片40中的后方侧的部分(叶片长度方向的后方侧端部)形成有相向面42。相向面42是形成在顶端部41与转子部主体15的表面之间的面(侧面)。
在中叶片40中，轴向D上的顶端部41的中心线的长度L3’为转子部主体15的全长L2的1/2以下的长度(参照图5)。此外，L3’大于L3。
(具体的叶片设置)
以下，对在腔室70s的内部使一对混炼转子向彼此相反的方向旋转时，即，在使第1混炼转子1向旋转方向F旋转并且使第2混炼转子5向旋转方向F’旋转时的一对混炼转子的啮合状态进行说明，并且对各混炼转子的相对的位置关系进行更加具体的说明。
(接近状态A)
随着两个混炼转子的旋转，第1混炼转子1的转子部10(其中之一转子部)的两个短叶片(短叶片30和中叶片40)相对于第2混炼转子5的转子部10(另一转子部)的长叶片20在旋转方向F(旋转方向F’)上交替地反复接近和远离(参照图8中的20度至120度附近)。将该第1混炼转子1的两个短叶片(30、40)与第2混炼转子5的长叶片20的接近状态(啮合)设为接近状态A。
在接近状态A下，第1混炼转子1的中叶片40的相向面42与第2混炼转子5的长叶片20的第1相向面24在旋转方向上彼此相向。此外，在接近状态A下，第1混炼转子1的短叶片30的相向面32与第2混炼转子5的长叶片20的第2相向面25在旋转方向上彼此相向(参照图8)。
此外，在接近状态A下，第2混炼转子5的长叶片20的中央部分(旋转方向F上的中央部分)在轴向D上介于第1混炼转子1的两个短叶片(30、40)之间。
(接近状态B)
此外，随着两个混炼转子的旋转，第2混炼转子5的转子部10(另一转子部)的两个短叶片(短叶片30和中叶片40)相对于第1混炼转子1的转子部10(其中之一转子部)的长叶片20在旋转方向F(旋转方向F’)上交替地反复接近和远离(参照图8中的200度至300度附近)。将该第2混炼转子5的两个短叶片与第1混炼转子1的长叶片20的接近状态(啮合)设为接近状态B。
在接近状态B下，第2混炼转子5的中叶片40的相向面42与第1混炼转子1的长叶片20的第1相向面24在旋转方向上彼此相向。此外，在接近状态B下，第2混炼转子5的短叶片30的相向面32与第1混炼转子1的长叶片20的第2相向面25在旋转方向上彼此相向(参照图8)。
此外，在接近状态B下，第1混炼转子1的长叶片20的中央部分在轴向D上介于第2混炼转子5的两个短叶片(30、40)之间。
(接近状态C)
此外，随着两个混炼转子的旋转，第1混炼转子1的转子部10(其中之一转子部)的长叶片20中的旋转方向F上的后方侧的第1末端部22与第2混炼转子5的转子部10(另一转子部)的长叶片20中的旋转方向F’上的前方侧的第2末端部23交替地反复相互接近和远离(参照图8中的320度至30度附近)。将该第1混炼转子1的第1末端部22与第2混炼转子5的第2末端部23的接近状态设为接近状态C。在图8和图11中由虚线圆围起来的C部分是接近状态C下的第1混炼转子1的第1末端部22与第2混炼转子5的第2末端部23的接近部分。
(接近状态D)
此外，随着两个混炼转子的旋转，第2混炼转子5的转子部10(另一转子部)的长叶片20中的旋转方向F’上的后方侧的第1末端部22与第1混炼转子1的转子部10(其中之一转子部)的长叶片20中的旋转方向F上的前方侧的第2末端部23交替地反复相互接近和远离(参照图8中的130度至200度附近)。将该第2混炼转子5的第1末端部22与第1混炼转子1的第2末端部23的接近状态设为接近状态D。
此外，随着第1混炼转子1向旋转方向F旋转和第2混炼转子5向旋转方向F’旋转，接近状态A、接近状态B、接近状态C和接近状态D各状态以接近状态A、接近状态C、接近状态B和接近状态D的顺序产生。此外，随着两个混炼转子1、5的旋转，周期性地反复产生该顺序的各接近状态。另外，在本实施方式中，接近状态A、B、C和D并非表示两个混炼转子1、5的叶片之间的接触状态。也就是说，在接近状态A、B、C和D各状态下，在两个混炼转子1、5的叶片之间形成有微小的间隙。
(关于长叶片接近状态)
接着，利用图14至图18说明两个混炼转子的长叶片彼此接近的状态即长叶片接近状态。图14至图18表示与轴向D垂直的两个混炼转子的混炼部的一剖面，该剖面的位置相当于图8的G-G’位置以及图11的H-H位置。此外，图18相当于图15的放大图。
在此，将连接一对转子部10的轴心之间的方向M(参照图18的箭头M方向)上的第1混炼转子1的转子部10(其中之一转子部)的轴心与该转子部10的长叶片20的顶端(第1顶端22t)之间的距离设为D1。将所述方向M上的第2混炼转子5的转子部10(另一转子部)的轴心与该转子部10的长叶片20的顶端(第2顶端23t)之间的距离设为D2。将两个混炼转子1、5的转子部10的轴心间的距离设为D3。在图18中，满足D1+D2＞D3的关系。
在上述的D1+D2＞D3的关系成立的状态下，在一对混炼转子的重叠展开图(图8)中，在第1混炼转子1的长叶片20的端部与第2混炼转子5的长叶片20的端部产生重叠(overlap)的部分(参照图8的E区域)。所谓“重叠”，是指在旋转方向F和旋转方向F’上，位于后方侧的第2混炼转子5的长叶片20的前端与位于前方侧的第1混炼转子1的长叶片20的后端相比更位于前方侧的情况。另外，在旋转方向F和旋转方向F’上，位于后方侧的第1混炼转子1的长叶片20的前端与位于前方侧的第2混炼转子5的长叶片20的后端相比更位于前方侧的情况也同样地属于“重叠”。
在图8中，以LOL所示的长度是重叠长度。此外，在图18所示的与两个混炼转子1、5的轴向D垂直的一剖面中，重叠长度为D1+D2-D3。所谓“长叶片接近状态”是指D1+D2＞D3的关系成立且D1+D2-D3成为最大的状态。
在长叶片接近状态的前后，随着两个混炼转子1、5的旋转，两个混炼转子1、5的长叶片20的位置关系以图14、图15、图16、图17的顺序变化。长叶片接近状态在两个混炼转子1、5的每一圈的旋转中发生两次。将该发生两次的长叶片接近状态中的一次设为第1长叶片接近状态，将另一次设为第2长叶片接近状态。
在图18中，说明了在第1长叶片接近状态(后述的相向状态A以及所述接近状态C)的例子中D1+D2＞D3的关系，但是该关系在第2长叶片接近状态(后述的相向状态B以及所述接近状态D)下也同样地成立。而且，在第2长叶片接近状态下，D1+D2＞D3的式子中的D1成为所述方向M上的第2混炼转子5的转子部10(另一转子部)的轴心与该转子部10的长叶片20的顶端(第1顶端22t)之间的距离，D2成为所述方向M上的第1混炼转子1的转子部10(其中之一转子部)的轴心与该转子部10的长叶片20的顶端(第1顶端23t)之间的距离。
(相向状态A)
在第1长叶片接近状态下，第1混炼转子1的长叶片20的第1末端部22与第2混炼转子5的长叶片20的第2末端部23以连接两个混炼转子1、5的转子部10的轴心之间的线(参照图18的点划线L)为基准，在转子部10的旋转方向、即与直线L垂直的方向J(参照图18的箭头J方向)上彼此相向。将该状态设为相向状态A。相向状态A伴随着接近状态C产生。
(相向状态B)
在第2长叶片接近状态下，第2混炼转子5的长叶片20的第1末端部22与第1混炼转子1的长叶片20的第2末端部23以连接两个混炼转子1、5的转子部10的轴心之间的线(参照图18的点划线L)为基准，在转子部10的旋转方向、即与直线L垂直的方向J(参照图18的箭头J方向)上彼此相向。将该状态设为相向状态B。相向状态B伴随着接近状态D产生。
(效果)
接着，说明基于本实施方式所涉及的混炼转子和密闭式混炼机80所获得的效果。
第1混炼转子1是如上所述的密闭式混炼机80的啮合型混炼转子，包括设置在密闭式混炼机80的腔室70s内的转子部10。转子部10包括圆柱状的转子部主体15和设于该转子部主体15的表面上的一个长叶片20和两个短叶片(30、40)，长叶片20在转子部10的旋转方向F上的长度L4比转子部主体15在旋转方向F上的全长L5的1/2的长度长。此外，长叶片20在转子部10的轴向D上的长度L1与转子部主体15在轴向D上的全长L2之比(L1/L2)为0.6以上且小于1，并且在轴向D上的从长叶片20的一端到转子部主体15的端部的距离a与转子部主体15在轴向D上的全长L2之比(a/L2)为大于0且0.2以下。第1混炼转子1的两个短叶片(30、40)被设置成，当在密闭式混炼机80的腔室70s的内部将第1混炼转子1的转子部10与第2混炼转子5的转子部10彼此平行地设置且使所述两个转子部10彼此向相反方向旋转时，第1混炼转子1的转子部10的两个短叶片(30、40)相对于第2混炼转子5的转子部10的长叶片20在转子部10的旋转方向F(旋转方向F’)上交替地反复接近和远离，并且，在所述接近的状态下，第2混炼转子5的转子部10的长叶片20在轴向D上介于第1混炼转子1的转子部10的两个短叶片(30、40)之间。此外，第1混炼转子1的长叶片20被设置成，当在密闭式混炼机80的腔室70s的内部将第1混炼转子1的转子部10与第2混炼转子5的转子部10彼此平行地设置且使所述两个转子部10彼此向相反方向旋转时，第1混炼转子1的转子部10的长叶片20中的在该转子部10的旋转方向F上的后方侧的末端部即第1末端部22与第2混炼转子5的转子部10的长叶片20中的在该转子部10的旋转方向F’上的前方侧的末端部即第2末端部23交替地反复相互接近和远离，并且，在所述接近的状态(第1长叶片接近状态)下，在与轴向D垂直的一剖面(G-G′剖面)中，第1混炼转子1的第1末端部22与第2混炼转子5的第2末端部23以连接一对转子部10的轴心之间的直线L为基准，在转子部10的旋转方向F(方向J)上彼此相向。
在该结构中，长叶片20在转子部10的旋转方向F上的长度L4比转子部主体15在该旋转方向F上的全长L5的1/2的长度长，此外，在一对转子部10的长叶片20彼此接近时，这些长叶片20的第1末端部22与第2末端部23以连接一对转子部10的轴心之间的直线L为基准，在转子部10的旋转方向F、即与连接一对转子部10的轴心之间的直线L垂直的方向上彼此相向。据此，一对转子部10的长叶片20的彼此相向的末端部在腔室70s内阻断材料的泄漏流路，因此，能够减少材料从两个末端部之间泄漏或防止泄漏。因此，能够提高混炼转子对材料的剪切性能。此外，在该结构中，由于能够利用一对长叶片20的末端部提高混炼转子对材料的剪切性能，所以即使增大长叶片20的扭转角度来提高混炼转子的材料的流动性能，也能够维持高的剪切性能。因此，根据该结构，能够获得材料的流动性能和剪切性能两方面均优异的混炼转子。
另外，在此说明了基于第1混炼转子1获得的效果，而基于第2混炼转子5也能够获得同样的效果。在第2混炼转子5的情况下，只要将上述效果的说明中的旋转方向F置换为旋转方向F’即可。
此外，在第1混炼转子1中，长叶片20相对于轴向D具有50度的扭转角度。由于该长叶片20的扭转角度为50度以上且57度以下，所以能够充分地抑制混炼转子的混合性能的不均。
密闭式混炼机80包括壳体70以及啮合型的第1混炼转子1和第2混炼转子5，其中，壳体70内部设有腔室70s，并且在腔室70s的上部的位置设有材料供应口71，在腔室70s的下部的位置设有材料排出口72，通过关闭该材料供应口71和该材料排出口72，腔室70s成为密闭状态，第1混炼转子1和第2混炼转子5被收容在腔室70s内且彼此平行地设置。此外，各混炼转子1、5分别具有转子部10，各转子部10具有圆柱状的转子部主体15以及设于该转子部主体15的表面上的一个长叶片20和两个短叶片(短叶片30和中叶片40)。在各转子部10中，长叶片20在该转子部10的旋转方向F(旋转方向F’)上的长度L4比转子部主体15在该旋转方向F(旋转方向F’)上的全长L5的1/2的长度长。此外，在转子部10中，长叶片20在该转子部10的轴向D上的长度L1与转子部主体15在轴向D上的全长L2之比(L1/L2)为0.6以上且小于1，并且轴向D上的从长叶片20的一端到转子部主体15的端部的距离a与转子部主体15在轴向D上的全长L2之比(a/L2)为大于0且0.2以下。第1混炼转子1的两个短叶片(30、40)被设置成，当使第1混炼转子1的转子部10和第2混炼转子5的转子部10彼此向相反方向旋转时，第1混炼转子1的转子部10的两个短叶片(30、40)相对于第2混炼转子5的转子部10的长叶片20在转子部10的旋转方向(旋转方向F’)上交替地反复接近和远离，并且，在所述接近的状态下，第2混炼转子5的转子部10的长叶片20在轴向D上介于第1混炼转子1的转子部10的两个短叶片(30、40)之间。此外，第1混炼转子1的长叶片20被设置成，当使第1混炼转子1的转子部10和第2混炼转子5的转子部10彼此向相反方向旋转时，第1混炼转子1的转子部10的长叶片20中的在该转子部10的旋转方向F上的后方侧的末端部即第1末端部22与第2混炼转子5的转子部10的长叶片20中的在该转子部10的旋转方向F’上的前方侧的末端部即第2末端部23交替地反复相互接近和远离，并且，在所述接近的状态(第1长叶片接近状态)下，在与轴向D垂直的一剖面中，第1混炼转子1的第1末端部22与第2混炼转子5的第2末端部23以连接一对转子部10的轴心之间的直线L为基准，在转子部10的旋转方向F(方向J)上彼此相向。
在该结构中，长叶片20在转子部10的旋转方向上的长度L4比转子部主体15在该旋转方向上的全长L5的1/2的长度长，此外，在一对转子部10的长叶片20彼此接近时，这些长叶片20的第1末端部22与第2末端部23以连接一对转子部10的轴心之间的直线L为基准，在转子部10的旋转方向F、即与连接一对转子部10的轴心之间的直线L垂直的方向上彼此相向。据此，一对转子部10的长叶片20的彼此相向的末端部在腔室70s内阻断材料的泄漏流路，因此，能够减少材料从两个末端部之间泄漏或防止泄漏。因此，能够提高密闭式混炼机80的材料的剪切性能。此外，在该结构中，由于能够利用一对长叶片20的末端部提高密闭式混炼机80的材料的剪切性能，所以即使增大长叶片20的扭转角度来提高密闭式混炼机80的材料的流动性能，也能够维持高的剪切性能。因此，根据该结构，能够获得材料的流动性能和剪切性能两方面均优异的密闭式混炼机80。
第1混炼转子1是密闭式混炼机80的啮合型的混炼转子，包括设置在密闭式混炼机80的腔室70s内的转子部10。转子部10具有圆柱状的转子部主体15以及设于该转子部主体15的表面上的一个长叶片20和两个短叶片(30、40)，长叶片20在转子部10的旋转方向F上的长度L4比转子部主体15在旋转方向F上的全长L5的1/2的长度长。长叶片20在转子部10的轴向D上的长度L1与转子部主体15在轴向D上的全长L2之比(L1/L2)为0.6以上且小于1，并且轴向D上的从长叶片20的一端到转子部主体15的端部的距离a与转子部主体15在轴向D上的全长L2之比(a/L2)为大于0且0.2以下。第1混炼转子1的两个短叶片(30、40)被设置成，当在密闭式混炼机80的腔室70s的内部将第1混炼转子1的转子部10与第2混炼转子5的转子部10彼此平行地设置且使所述两转子部10彼此向相反方向旋转时，第1混炼转子1的转子部10的两个短叶片(30、40)相对于第2混炼转子5的转子部10的长叶片20在转子部10的旋转方向(旋转方向F’)上交替地反复接近和远离，并且，在所述接近的状态下，第2混炼转子5的转子部10的长叶片20在轴向D上介于第1混炼转子1的转子部10的两个短叶片(30、40)之间。此外，第1混炼转子1的长叶片20被设置成，当在密闭式混炼机80的腔室70s的内部将第1混炼转子1的转子部10与第2混炼转子5的转子部10彼此平行地设置且使所述两转子部10彼此向相反方向旋转时，第1混炼转子1的转子部10的长叶片20中的在该转子部10的旋转方向F上的后方侧的末端部即第1末端部22与第2混炼转子5的转子部10的长叶片20中的在该转子部10的旋转方向F’上的前方侧的末端部即第2末端部23交替地反复相互接近和远离，并且，在所述接近的状态下，在与轴向D垂直的一剖面(G-G′剖面)中，连接一对转子部10的轴心之间的方向M上的第1混炼转子1的转子部10的轴心与长叶片20的第1顶端22t之间的距离D1、第2混炼转子5的转子部10的轴心与长叶片20的第2顶端23t之间的距离D2和一对转子部10的轴心间的距离D3满足D1+D2＞D3的关系。在该结构中，长叶片20在转子部10的旋转方向F上的长度L4比转子部主体15在该旋转方向F上的全长L5的1/2的长度长，此外，连接一对转子部10的轴心之间的方向M上的所述距离D1、D2、D3满足D1+D2＞D3的关系。因此，在一对混炼转子1、5的重叠展开图中，在一对混炼转子1、5的长叶片20的端部产生在转子部10的旋转方向上彼此重叠的部分。即，在一对混炼转子1、5的重叠展开图中，产生在转子部10的旋转方向上位于后方侧的长叶片20的前端与在转子部10的旋转方向上位于前方侧的长叶片20的后端相比更位于前方侧的部分(参照图8的E区域)。据此，一对转子部10的长叶片20中的彼此相向的末端部在腔室70s内阻断材料的泄漏流路，因此，能够减少材料从两个末端部之间泄漏或防止泄漏。因此，能够提高混炼转子1、5对材料的剪切性能。此外，在该结构中，由于能够利用一对长叶片20的末端部提高混炼转子1、5对材料的剪切性能，所以即使增大长叶片20的扭转角度来提高混炼转子1、5的材料的流动性能，也能够维持高的剪切性能。因此，根据该结构，能够获得材料的流动性能和剪切性能两方面均优异的混炼转子。
另外，在此说明了利用第1混炼转子1获得的效果，而利用第2混炼转子5也能够获得同样的效果。在第2混炼转子5的情况下，只要将上述效果的说明中的“旋转方向F”置换为“旋转方向F’”即可。
密闭式混炼机80包括壳体70以及啮合型的第1混炼转子1和第2混炼转子5，其中，在壳体70的内部设有腔室70s，并且在腔室70s的上部的位置设有材料供应口71，且在腔室70s的下部的位置设有材料排出口72，通过关闭该材料供应口71和该材料排出口72，腔室70s成为密闭状态，第1混炼转子1和第2混炼转子5被收容在腔室70s内且彼此平行地设置。此外，各混炼转子1、5分别具有转子部10，各转子部10具有圆柱状的转子部主体15以及设于该转子部主体15的表面上的一个长叶片20以及两个短叶片(短叶片30和中叶片40)。在各转子部10中，长叶片20在该转子部10的旋转方向F(旋转方向F’)上的长度L4比转子部主体15在该旋转方向F(旋转方向F’)上的全长L5的1/2的长度大。此外，在转子部10中，长叶片20在该转子部10的轴向D上的长度L1与转子部主体15在轴向D上的全长L2之比(L1/L2)为0.6以上且小于1，并且轴向D上的从长叶片20的一端到转子部主体15的端部的距离a与转子部主体15在轴向D上的全长L2之比(a/L2)为大于0且0.2以下。第1混炼转子1的两个短叶片(30、40)被设置成，当使第1混炼转子1的转子部10与第2混炼转子5的转子部10彼此向相反方向旋转时，第1混炼转子1的转子部10的两个短叶片(30、40)相对于第2混炼转子5的转子部10的长叶片20在转子部10的旋转方向(旋转方向F’)上交替地反复接近和远离，并且，在所述接近的状态下，第2混炼转子5的转子部10的长叶片20在轴向D上介于第1混炼转子1的转子部10的两个短叶片(30、40)之间。此外，第1混炼转子1的长叶片20被设置成，当使第1混炼转子1的转子部10与第2混炼转子5的转子部10彼此向相反方向旋转时，第1混炼转子1的转子部10的长叶片20中的该转子部10的旋转方向F上的后方侧的末端部即第1末端部22与第2混炼转子5的转子部10的长叶片20中的该转子部10的旋转方向F’上的前方侧的末端部即第2末端部23交替地反复相互接近和远离，并且，在所述接近的状态下，在与轴向D垂直的一剖面中，连接一对转子部10的轴心之间的方向M上的第1混炼转子1的转子部10的轴心与该转子部10的长叶片20的顶端之间的距离D1、第2混炼转子5的转子部10的轴心与该转子部10的长叶片20的顶端之间的距离D2和一对转子部10的轴心间的距离D3满足D1+D2＞D3的关系。
在该结构中，长叶片20在转子部10的旋转方向F上的长度L4比转子部主体15在该旋转方向F上的全长L5的1/2的长度长，此外，连接一对转子部10的轴心之间的方向M上的所述距离D1、D2、D3满足D1+D2＞D3的关系。因此，在一对混炼转子1、5的重叠展开图中，在一对混炼转子1、5的长叶片20的端部产生在转子部10的旋转方向上彼此重叠的部分。即，在一对混炼转子1、5的重叠展开图中，产生在转子部10的旋转方向上位于后方侧的长叶片20的前端与在转子部10的旋转方向上位于前方侧的长叶片20的后端相比更位于前方侧的部分(参照图8的E区域)。据此，一对转子部10的长叶片20的彼此相向的末端部在腔室70s内阻断材料的泄漏流路，因此，能够减少材料从两个末端部之间泄漏或防止泄漏。因此，能够提高密闭式混炼机80的材料剪切性能。此外，在该结构中，由于能够利用一对长叶片20的末端部提高密闭式混炼机80的材料剪切性能，所以即使增大长叶片20的扭转角度来提高密闭式混炼机80的材料流动性能，也能够维持高的剪切性能。因此，根据该结构，能够获得材料的流动性能和剪切性能两方面均优异的密闭式混炼机80。
此外，在两个混炼转子1、5中，若混炼叶片彼此接近的部分较少，则附着于其中之一混炼转子的混炼叶片的被混炼材料不会被另一混炼转子的混炼叶片刮掉而一直保持附着状态，留在混炼转子的混炼叶片的表面上。在本实施方式中，与一对长叶片不彼此重叠的以往的混炼转子相比，两个混炼转子1、5的混炼叶片彼此接近的部位变多。具体而言，着眼于其中之一转子部10的长叶片20，该长叶片20不仅与另一转子部10的两个短叶片(短叶片30和中叶片40)在两处相向，而且还在该长叶片20的第1末端部22和第2末端部23这两处与另一转子部10的长叶片20相向。即，在一个长叶片20上存在四处相对于另一长叶片20接近的部分。因此，在密闭式混炼机80中能够抑制一部分被混炼材料一直保持附着的状态残留于混炼转子的转子部10的表面上，从而该被混炼材料在覆盖转子部10的表面的状态下与转子部10一起旋转的情况。
如上所述，在本实施方式的密闭式混炼机80中，一对混炼转子1、5的混炼叶片彼此接近的部分较多。因此，利用混炼叶片彼此接近的部分，能够从混炼转子的表面刮掉大量的被混炼材料，因此，混炼转子的表面中被混炼材料所接触的接触面大范围地露出。此外，一对混炼转子1、5的混炼叶片彼此接近的频率较高，因此，所述接触面被被混炼材料覆盖的时间较少。因此，根据密闭式混炼机80，能够获得优异的混炼效果。
实施例
接着，说明本发明所涉及的密闭式混炼机的实施例。
(试验1)
首先，使用组装有本发明的实施例所涉及的混炼转子的密闭式混炼机(神户制钢所制BB-16)进行被混炼材料的混炼试验，对混炼后的材料的质量进行了评价(试验1)。在此，通过测量材料的ΔG’值对材料的质量进行了评价。在此，所谓ΔG’值是指混炼后的材料在发生小扭曲变形(small distorting deformation)时的储存弹性模量(storage elasticmodulus)与混炼后的材料在发生大扭曲变形时的储存弹性模量之差，且是用于判断有关混炼后的材料中的填料分散的质量的指标。另外，混炼后的材料在发生小扭曲变形时的储存弹性模量能够从未硫化橡胶组合物的黏弹性特性获得。而且，ΔG’值越小，有关填料分散的混炼后的材料质量越好。此外，ΔG’以混合有二氧化硅的材料和未混合有二氧化硅的材料的剪切弹性模量的差表示。
(混合材料及其PHR)
以下，表示在本试验中作为被混炼材料而混合的材料及其PHR。
S-SBR：96
BR：30
二氧化硅：80
二氧化硅偶联剂：6.4
ZnO：3.0
硬脂酸：2.0
芳香油：15
橡胶抗老化剂6PPD：1.5
抗臭氧蜡：1.0
另外，所谓PHR(Parts per Hundred Rubber；重量份)，是指以橡胶重量为100的情况下的各种混合剂的重量。S-SBR是溶聚丁苯橡胶、BR是丁二烯橡胶。此外，PPD是p-苯二胺。
(关于比较例)
接着，说明试验1的比较例。在比较例所涉及的密闭式混炼机中，使用图23的重叠展开图所示的两个混炼转子(混炼转子901和混炼转子905)。另外，本比较例所涉及的混炼转子901和混炼转子905分别具有转子部910，各转子部910具有圆柱状的转子部主体915和设于该转子部主体915的表面的三个混炼叶片(长叶片920、短叶片930和中叶片940)。
图23中的标注附图标记901、905、910、915、920、921、924、925、929、930、931、932、940、941、942的部分分别相当于上述实施方式中的标注附图标记1、5、10、15、20、21、24、25、29、30、31、32、40、41、42的部分。此外，在图23中，对于混炼转子901所包括的部分，在附图标记未标注下划线，另一方面，对于混炼转子905所包括的部分，在附图标记标注了下划线。
在该比较例中，混炼转子901在旋转方向F上的长叶片920的长度比在该旋转方向F上的转子部主体915的全长的1/2的长度短。而且，在比较例中，如图23的虚线圆N内所示，在一对长叶片920的两端部没有重叠部分。而且，该虚线圆N内所示的两长叶片920的端部彼此之间的部分成为材料的泄漏流路。
此外，在比较例中，长叶片920、短叶片930和中叶片940相对于轴向D的扭转角度与在上述试验1所使用的本发明的实施例所涉及的混炼转子中的对应部分的扭转角度相等。此外，在比较例的一对混炼转子中，随着该一对混炼转子的旋转，其中之一混炼转子的长叶片920在轴向D上介于另一混炼转子的两个短叶片(短叶片930和中叶片940)之间，并且该两个短叶片相对于长叶片920反复接近和远离。
在图19中，用实线表示使用上述实施例的第1混炼转子1和第2混炼转子5时的混炼结果，用虚线表示使用比较例的混炼转子时的混炼结果。曲线图的纵轴是ΔG’值，横轴是从材料排出口72排出的混炼后的材料的温度(排出温度)。
如图19所示，混炼试验的结果显示实施例所涉及的ΔG’的值在155℃至160℃的材料温度范围内，低于比较例的ΔG’的值。从该结果判断出本实施例与比较例相比提高了混炼后的材料的质量。
另外，在混合有二氧化硅的被混炼材料中，为了使二氧化硅和橡胶结合而混合有硅烷偶联剂，该硅烷偶联剂在材料的温度例如为140℃至160℃的范围(高温范围)内与二氧化硅发生反应。因此，为了高效率地使该二氧化硅与硅烷偶联剂发生反应，需要在140℃至160℃左右的温度范围内均匀地混炼二氧化硅和硅烷偶联剂。而且，若使混炼转子的三个混炼叶片(长叶片、中叶片和短叶片)的扭转角度为45度以上且61度以下，则能够均匀地混炼二氧化硅和硅烷偶联剂。
此外，在本实施例中，在被混炼材料中混合有二氧化硅，但是即使在混炼含有大量的其他的混合材料(填料等)的情况下，只要采用具有本实施例的混炼转子的密闭式混炼机，就能够在混合材料的分散性方面获得良好的效果。
(试验2)
接着，计算了混炼转子在轴向D上的混炼过程中的材料的挤压量和混炼叶片的扭转角度之间的关系。材料挤压量是密闭式混炼机中的混炼转子在轴向D上的材料流动性能的指标，该值越大，流动性能越高，越能够均匀地混炼材料。材料挤压量Q用以下的公式表示。
Q＝α·N-(β·ΔP/μ)-(γ·ΔP/μ)
Q：材料挤压量
N：转子转速[s-1]
μ：粘度[Pa·s]
ΔP：压力变化值[Pa]
α、β、γ：有关转子形状的系数
图20表示基于上述公式算出的结果。在该图20中，纵轴是材料的挤压量的相对值，横轴是三个混炼叶片(长叶片、中叶片和短叶片)的扭转角度。如图20所示，试验结果表示在混炼叶片的扭转角度过小的情况和过大的情况下，材料的挤压量减少。此外，在图20中可知，因为材料的挤压量在混炼叶片的扭转角度为43度以上且61度以下的范围内增大，所以在该范围内材料的流动性能提高。此外，因为材料的挤压量在混炼叶片的扭转角度为47度以上且57度以下的范围内进一步增大，所以在该范围内材料的流动性能进一步提高。另外，混炼叶片的扭转角度为50度附近时，材料的挤压量为最大。
(试验3)
接着，使用本发明的实施例所涉及的密闭式混炼机进行了混珠试验(试验3)。所谓混珠试验是对加入有多个珠子的模拟材料进行混炼，评价混炼后的材料中的珠子的分配状态(流动状态)的试验。此外，该试验在材料的混炼时间为30秒的情况下和40秒的情况下进行。
在本试验中，与试验1相同，使用将这些长叶片设置成旋转方向F上的长叶片的长度比转子部10的全长的1/2的长度长，且在两个混炼转子的长叶片的端部之间存在重叠部，并且各混炼转子的各混炼叶片相对于轴向D的扭转角度与试验1中所利用的混炼转子的各混炼叶片的扭转角度相同的混炼转子进行了混炼试验。在该混炼试验中，在腔室内对加入有珠子的模拟材料进行混炼后，将腔室内分为体积大致相同的多个区域，并从所述各区域分别取出一定量的模拟材料，分别测量该取出的各模拟材料中所包含的珠子的个数。而且，算出所测量的所述各区域的模拟材料所包含的珠子的个数的平均值和标准偏差，并且通过用平均值除以该标准偏差的值，而求得标准偏差/平均值的值。该算出结果示于图21。
图21的纵轴是所述标准偏差/平均值的值，该数值越小，表示珠子在模拟材料中混合越均匀。即，该标准偏差/平均值的值越小，可评价为混炼转子和具有该混炼转子的混炼机的分配性能、混合性越优异。此外，图21的横轴是三个混炼叶片(长叶片、中叶片和短叶片)的扭转角度。另外，图21中的“ave 30s/40s”的双点划线表示混炼时间为30秒的情况下的“标准偏差/平均值”的值和混炼时间为40秒的情况下的“标准偏差/平均值”的值的平均值。该平均值是分别针对混炼叶片的各扭转角度取得的混炼时间为30秒的情况下的“标准偏差/平均值”的值和混炼时间为40秒的情况下的“标准偏差/平均值”的值的相加平均值。在本试验结果的评价中，为了掌握排除了混炼时间的影响的混炼转子的混炼叶片的扭转角度的影响，用所述“ave 30s/40s”的值评价试验结果。从图21所示的结果可知，在混炼叶片的扭转角度为45度以上且61度以下的情况下标准偏差/平均值的值减小，特别是在混炼叶片的扭转角度为50度以上且57度以下的情况下标准偏差/平均值的值明显减小。即，可知，在混炼叶片的扭转角度为50度以上且57度以下的情况下，能够特别有效地抑制混炼转子的混合性能的不均。
(变形例)
接着，利用图22说明上述的实施方式的变形例。另外，在图22中，对于与上述的实施方式相同的部分标注与上述实施方式的相应部分相同的附图标记。图22是该变形例所涉及的一对混炼转子的重叠展开图。以下，以与上述的实施方式不同的部分为中心进行说明，对与上述的实施方式相同的部分和事项，省略其说明。另外，图22中的标注附图标记201、205、220、221、222、222t、224、225的部分分别相当于上述实施方式中的标注附图标记1、5、20、21、22、22t、24、25的部分。此外，在图22中，对于第1混炼转子201所包括的部分，在附图标记未标注下划线，另一方面，对于第2混炼转子205所包括的部分，在附图标记标注了下划线。
在本变形例所涉及的一对混炼转子(第1混炼转子201和第2混炼转子205)中，长叶片220的形状与上述实施方式的长叶片20的形状不同。具体而言，长叶片220中的在混炼转子的旋转方向上的前方侧的末端部即第2末端部23的形状与上述实施方式的长叶片20的第2末端部23的形状相同，但是长叶片220中的在混炼转子的旋转方向上的后方侧的末端部即第1末端部222的形状与上述实施方式的长叶片20的第1末端部22的形状不同。即，在长叶片220的第1末端部222未形成有倾斜面29。此外，混炼转子的轴向D上的长叶片220的长度比相同方向上的上述实施方式的长叶片20的长度短。更加具体说明，在第1末端部222中，没有上述实施方式的第1末端部22中的包括倾斜面29的顶端部分，第1末端部222相应地比上述实施方式的第1末端部22短。混炼转子也可以具有如该变形例所述的结构。另外，图22中的P-P’位置的混炼转子的剖视图与上述实施方式的G-G’位置的混炼转子的剖视图(图18)相同。
(关于其他的实施方式)
本发明的实施方式不限定于上述的实施方式和变形例。例如，在上述的实施方式中，旋转轴10j和旋转轴10k的形状不同，但是这些旋转轴的形状也可以相同。即，也可以使隔着转子部10的两个旋转轴的形状为对称形状。根据如上所述的结构，所述一对混炼转子可分别采用仅以设置方向不同的方式设置的相同种类的混炼转子，因此，能够降低组装时间和成本。
(实施方式的概要)
总结所述实施方式，如下所示。
即，所述实施方式所涉及的混炼转子，用于密闭式混炼机的啮合型混炼转子，所述密闭式混炼机具有在内部设有腔室的壳体，所述混炼转子包括设置在所述腔室内的转子部。所述转子部具有圆柱状的转子部主体以及设于该转子部主体的表面上的一个长叶片和两个短叶片。所述长叶片在所述转子部的旋转方向上的长度(L4)比所述转子部主体在所述旋转方向上的全长(L5)的1/2的长度长，所述长叶片在所述转子部的轴向上的长度(L1)与所述转子部主体在所述轴向上的长度(L2)之比(L1/L2)为0.6以上且小于1，并且在所述轴向上的从所述长叶片的一端到所述转子部主体的端部的距离(x)与所述转子部主体在所述轴向上的全长(L2)之比(x/L2)为大于0且0.2以下。所述两个短叶片被设置成，当在所述密闭式混炼机的所述腔室的内部将一对所述转子部彼此平行地设置且使该一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述两个短叶片相对于另一转子部的所述长叶片在该一转子部的旋转方向上交替地反复接近和远离，并且，在所述接近的状态下，该另一转子部的所述长叶片在所述轴向上介于该一转子部的所述两个短叶片之间。所述长叶片被设置成，当在所述密闭式混炼机的所述腔室的内部将一对所述转子部彼此平行地设置且使该一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的后方侧的末端部与另一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的前方侧的末端部交替地反复相互接近和远离，并且，在所述接近的状态下，在与所述轴向垂直的一剖面中，所述后方侧的末端部与所述前方侧的末端部以连接所述一对转子部的轴心之间的线为基准，在所述转子部的旋转方向上彼此相向。
在该结构中，长叶片在转子部的旋转方向上的长度L4比转子部主体在该旋转方向上的全长L5的1/2的长度长，此外，在一对转子部的长叶片彼此接近时，这些长叶片的末端部彼此以连接一对转子部的轴心之间的线为基准，在转子部的旋转方向、即与连接一对转子部的轴心之间的线垂直的方向上相向。据此，一对转子部的长叶片中彼此相向的末端部在腔室内阻断材料的泄漏流路，因此，能够减少材料从两个末端部之间泄漏或防止泄漏。因此，能够提高材料的剪切性能。此外，一般而言，若增大混炼叶片的扭转角度，则剪切性能降低，但是在本结构中，如上所述，由于能够利用一对长叶片的末端部提高材料的剪切性能，所以即使增大长叶片的扭转角度来提高材料的流动性能，也能够维持高的剪切性能。如上所述，根据本结构，能够获得流动性能和剪切性能两方面均优异的混炼转子。
另外，“长叶片”是指设于混炼叶片顶部的顶端部的中心线在转子部的轴向上的长度比轴向上的转子部的全长L2的1/2的长度长的混炼叶片，“短叶片”是指设于混炼叶片顶部的顶端部的中心线在转子部的轴向上的长度为轴向上的转子部的全长L2的1/2以下的长度的混炼叶片。
“长叶片的一端”可以是在长叶片的长度方向上的任一端。此外，从长叶片的一端到转子部中的靠近长叶片的所述一端的端部的距离与从长叶片的另一端到转子部中的靠近长叶片的所述另一端的端部的距离既可以相同，也可以不同。
设于一个转子部的“两个短叶片”，既可以在该转子部的轴向上具有相同的长度，也可以在该转子部的轴向上具有不同的长度。
“密闭式混炼机”是以间歇处理的方式混炼橡胶、塑料等材料的设备。
“腔室”是指用于收容混炼用转子的混炼室。在腔室内部，利用混炼转子进行材料的混炼。
此外，在所述接近状态下，所述后方侧的末端部与所述前方侧的末端部以连接一对转子部的轴心之间的线为基准在转子部的旋转方向上彼此相向的一剖面只要存在于混炼转子中的某一部位即可，在该一剖面中发生所述接近状态时，在混炼转子中也可以存在未发生如上所述的接近状态的剖面，即所述后方侧的末端部和所述前方侧的末端部处于远离状态的剖面。
在上述混炼转子中，所述长叶片具有相对于所述轴向成45度以上且61度以下的扭转角度。
根据该结构，能够抑制混炼转子的混合性能的不均。
在该情况下，所述长叶片也可以具有相对于所述轴向成50度以上且57度以下的扭转角度。
根据该结构，能够进一步抑制混炼转子的混合性能的不均。
此外，所述实施方式所涉及的密闭式混炼机包括：壳体，内部设有腔室，并且在所述腔室的上部的位置设有材料供应口，且在所述腔室的下部的位置设有材料排出口，通过关闭该材料供应口和该材料排出口，所述腔室成为密闭状态；以及啮合型的一对混炼转子，被收容在所述腔室内且彼此平行地被设置。所述一对混炼转子分别具有转子部，所述各转子部具有圆柱状的转子部主体以及设于该转子部主体的表面上的一个长叶片和两个短叶片。在所述各转子部中，所述长叶片在所述转子部的旋转方向上的长度(L4)比所述转子部主体在所述旋转方向上的全长(L5)的1/2的长度长。在所述各转子部中，所述长叶片在所述转子部的轴向上的长度(L1)与所述转子部主体在所述轴向上的长度(L2)之比(L1/L2)为0.6以上且小于1，并且在所述轴向上的从所述长叶片的一端到所述转子部主体的端部的距离(x)与所述转子部主体在所述轴向上的全长(L2)之比(x/L2)为大于0且0.2以下。所述两个短叶片被设置成，当使一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述两个短叶片相对于另一转子部的所述长叶片在该一转子部的旋转方向上交替地反复接近和远离，并且，在所述接近的状态下，该另一转子部的所述长叶片在所述轴向上介于该一转子部的所述两个短叶片之间。所述长叶片被设置成，当使一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的后方侧的末端部与另一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的前方侧的末端部交替地反复相互接近和远离，并且，在所述接近的状态下，在与所述轴向垂直的一剖面中，所述后方侧的末端部与所述前方侧的末端部以连接所述一对转子部的轴心之间的线为基准，在所述转子部的旋转方向上彼此相向。
在该结构中，长叶片在转子部的旋转方向上的长度L4比转子部主体在该旋转方向上的全长L5的1/2的长度长，此外，在一对转子部的长叶片彼此接近时，这些长叶片的末端部彼此以连接一对转子部的轴心之间的线为基准，在转子部的旋转方向、即在与连接一对转子部的轴心之间的线垂直的方向上相向。据此，一对转子部的长叶片中的彼此相向的末端部在腔室内阻断材料的泄漏流路，因此，能够减少材料从两个末端部之间泄漏或防止泄漏。因此，能够提高材料的剪切性能。此外，一般而言，若增大混炼叶片的扭转角度，则剪切性能降低，但是在本结构中，如上所述，由于能够利用一对长叶片的末端部提高材料的剪切性能，所以即使增大长叶片的扭转角度来提高流动性能，也能够维持高的剪切性能。如上所述，根据本结构，能够获得流动性能和剪切性能两方面均优异的密闭式混炼机。
另外，“长叶片”、“长叶片的一端”、“两个短叶片”、“密闭式混炼机”、“腔室”、“一剖面”与上述相同，因此省略说明。
此外，所述实施方式所涉及的混炼转子，用于密闭式混炼机的啮合型混炼转子，所述密闭式混炼机具有在内部设有腔室的壳体，所述混炼转子包括设置在所述腔室内的转子部。所述转子部具有圆柱状的转子部主体以及设于该转子部主体的表面上的一个长叶片和两个短叶片。所述长叶片在所述转子部的旋转方向上的长度(L4)比所述转子部主体所述旋转方向上的全长(L5)的1/2的长度长。所述长叶片在所述转子部的轴向上的长度(L1)与所述转子部主体在所述轴向上的长度(L2)之比(L1/L2)为0.6以上且小于1，并且所述轴向上的从所述长叶片的一端到所述转子部主体的端部的距离(x)与所述转子部主体在所述轴向上的全长L2之比(x/L2)为大于0且0.2以下。所述两个短叶片被设置成，当在所述密闭式混炼机的所述腔室的内部将一对所述转子部彼此平行地设置且使该一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述两个短叶片相对于另一转子部的所述长叶片在该一所述转子部的旋转方向上交替地反复接近和远离，并且，在所述接近的状态下，该另一转子部的所述长叶片在所述轴向上介于该一转子部的所述两个短叶片之间。所述长叶片被设置成，当在所述密闭式混炼机的所述腔室的内部将一对所述转子部彼此平行地设置且使该一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的后方侧的末端部与另一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的前方侧的末端部交替地反复相互接近和远离，并且，在所述接近的状态下，在与所述轴向垂直的一剖面中，在连接所述一对转子部的轴心之间的方向上的其中之一转子部的轴心与该转子部的所述长叶片的顶端之间的距离D1、另一转子部的轴心与该转子部的所述长叶片的顶端之间的距离D2和该一对转子部的轴心间的距离D3满足D1+D2＞D3的关系。
在该结构中，长叶片在转子部的旋转方向上的长度L4比转子部主体在该旋转方向上的全长L5的1/2的长度长，此外，连接一对转子部的轴心之间的方向上的所述距离D1、D2以及D3满足D1+D2＞D3的关系。因此，在一对混炼转子的重叠展开图中，在一对混炼转子的长叶片的端部产生在转子部的旋转方向上彼此重叠的部分。即，在一对混炼转子的重叠展开图中，产生在转子部的旋转方向上位于后方侧的长叶片的前端与在转子部的旋转方向上位于前方侧的长叶片的后端相比更位于前方侧的部分。据此，一对转子部的长叶片中的彼此相向的末端部在腔室内阻断材料的泄漏流路，因此，能够减少材料从两个末端部之间泄漏或防止泄漏。因此，能够提高材料的剪切性能。此外，一般而言，若增大混炼叶片的扭转角度，则剪切性能降低，但是在本结构中，如上所述，由于能够利用一对长叶片的末端部提高材料的剪切性能，所以即使增大长叶片的扭转角度来提高材料的流动性能，也能够维持高的剪切性能。如上所述，根据本结构，能够获得流动性能和剪切性能两方面均优异的混炼转子。
另外，“长叶片”、“长叶片的一端”、“两个短叶片”、“密闭式混炼机”、“腔室”、“一剖面”与上述相同，因此省略说明。
此外，所述实施方式所涉及的密闭式混炼机包括：壳体，内部设有腔室，并且在所述腔室的上部的位置设有材料供应口，且在所述腔室的下部的位置设有材料排出口，通过关闭该材料供应口和该材料排出口，所述腔室成为密闭状态；以及啮合型的一对混炼转子，被收容在所述腔室内且彼此平行地被设置。所述一对混炼转子分别具有转子部，所述各转子部具有圆柱状的转子部主体以及设于该转子部主体的表面上的一个长叶片和两个短叶片。在所述各转子部中，所述长叶片在所述转子部的旋转方向上的长度(L4)比所述转子部主体在所述旋转方向上的全长(L5)的1/2的长度长。在所述各转子部中，所述长叶片在所述转子部的轴向上的长度(L1)与所述转子部主体在所述轴向上的长度(L2)之比(L1/L2)为0.6以上且小于1，并且在所述轴向上的从所述长叶片的一端到所述转子部主体的端部的距离(x)与所述转子部在所述轴向上的全长(L2)之比(x/L2)为大于0且0.2以下，所述两个短叶片被设置成，当使一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述两个短叶片相对于另一转子部的所述长叶片在该一转子部的旋转方向上交替地反复接近和远离，并且，在所述接近的状态下，该另一转子部的所述长叶片在所述轴向上介于该一转子部的所述两个短叶片之间，所述长叶片被设置成，当使一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的后方侧的末端部与另一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的前方侧的末端部交替地反复相互接近和远离，并且，在所述接近的状态下，在与所述轴向垂直的一剖面中，在连接所述一对转子部的轴心之间的方向上的其中之一转子部的轴心与该转子部的所述长叶片的顶端之间的距离D1、另一转子部的轴心与该转子部的所述长叶片的顶端之间的距离D2和该一对转子部的轴心间的距离D3满足D1+D2＞D3的关系。
在该结构中，长叶片在转子部的旋转方向上的长度L4比转子部主体在该旋转方向上的全长L5的1/2的长度长，此外，连接一对转子部的轴心之间的方向上的所述距离D1、D2以及D3满足D1+D2＞D3的关系。因此，在一对混炼转子的重叠展开图中，在一对混炼转子的长叶片的端部产生在转子部的旋转方向上彼此重叠的部分。即，在一对混炼转子的重叠展开图中，产生在转子部的旋转方向上位于后方侧的长叶片的前端与在转子部的旋转方向上位于前方侧的长叶片的后端相比更位于前方侧的部分。据此，一对转子部的长叶片中的彼此相向的末端部在腔室内阻断材料的泄漏流路，因此，能够减少材料从两个末端部之间泄漏或防止泄漏。因此，能够提高材料的剪切性能。此外，一般而言，若增大混炼叶片的扭转角度，则剪切性能降低，但是在本结构中，如上所述，由于能够利用一对长叶片的末端部提高材料的剪切性能，所以即使增大长叶片的扭转角度来提高材料的流动性能，也能够维持高的剪切性能。如上所述，根据本结构，能够获得流动性能和剪切性能两方面均优异的密闭式混炼机。
另外，“长叶片”、“长叶片的一端”、“两个短叶片”、“密闭式混炼机”、“腔室”、“一剖面”与上述相同，因此省略说明。
产业上的可利用性
本发明能够利用于用于混炼橡胶等材料的密闭式混炼机。

Claims (6)

1.一种混炼转子，其特征是用于密闭式混炼机的啮合型混炼转子，
所述密闭式混炼机具有在内部设有腔室的壳体，
所述混炼转子包括设置在所述腔室内的转子部，
所述转子部具有圆柱状的转子部主体以及设于该转子部主体的表面上的一个长叶片和两个短叶片，
所述长叶片在所述转子部的旋转方向上的长度(L4)比所述转子部主体在所述旋转方向上的全长(L5)的1/2的长度长，
所述长叶片在所述转子部的轴向上的长度(L1)与所述转子部主体在所述轴向上的长度(L2)之比(L1/L2)为0.6以上且小于1，并且在所述轴向上的从所述长叶片的一端到所述转子部主体的端部的距离(x)与所述转子部主体在所述轴向上的全长(L2)之比(x/L2)为大于0且0.2以下，
所述两个短叶片被设置成，当在所述密闭式混炼机的所述腔室的内部将一对所述转子部彼此平行地设置且使该一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述两个短叶片相对于另一转子部的所述长叶片在该一转子部的旋转方向上交替地反复接近和远离，并且，在所述接近的状态下，该另一转子部的所述长叶片在所述轴向上介于该一转子部的所述两个短叶片之间，
所述长叶片被设置成，当在所述密闭式混炼机的所述腔室的内部将一对所述转子部彼此平行地设置且使该一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的后方侧的末端部与另一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的前方侧的末端部交替地反复相互接近和远离，并且，在所述接近的状态下，在与所述轴向垂直的一剖面中，所述后方侧的末端部与所述前方侧的末端部以连接所述一对转子部的轴心之间的线为基准，在所述转子部的旋转方向上彼此相向。
2.根据权利要求1所述的混炼转子，其特征在于：
所述长叶片具有相对于所述轴向成45度以上且61度以下的扭转角度。
3.根据权利要求2所述的混炼转子，其特征在于：
所述长叶片具有相对于所述轴向成50度以上且57度以下的扭转角度。
4.一种密闭式混炼机，其特征在于包括：
壳体，内部设有腔室，并且在所述腔室的上部的位置设有材料供应口，且在所述腔室的下部的位置设有材料排出口，通过关闭该材料供应口和该材料排出口，所述腔室成为密闭状态；以及
啮合型的一对混炼转子，被收容在所述腔室内且彼此平行地被设置，其中，
所述一对混炼转子分别具有转子部，
所述各转子部具有圆柱状的转子部主体以及设于该转子部主体的表面上的一个长叶片和两个短叶片，
在所述各转子部中，所述长叶片在所述转子部的旋转方向上的长度(L4)比所述转子部主体在所述旋转方向上的全长(L5)的1/2的长度长，
在所述各转子部中，所述长叶片在所述转子部的轴向上的长度(L1)与所述转子部主体在所述轴向上的长度(L2)之比(L1/L2)为0.6以上且小于1，并且在所述轴向上的从所述长叶片的一端到所述转子部主体的端部的距离(x)与所述转子部主体在所述轴向上的全长(L2)之比(x/L2)为大于0且0.2以下，
所述两个短叶片被设置成，当使一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述两个短叶片相对于另一转子部的所述长叶片在该一转子部的旋转方向上交替地反复接近和远离，并且，在所述接近的状态下，该另一转子部的所述长叶片在所述轴向上介于该一转子部的所述两个短叶片之间，
所述长叶片被设置成，当使一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的后方侧的末端部与另一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的前方侧的末端部交替地反复相互接近和远离，并且，在所述接近的状态下，在与所述轴向垂直的一剖面中，所述后方侧的末端部与所述前方侧的末端部以连接所述一对转子部的轴心之间的线为基准，在所述转子部的旋转方向上彼此相向。
5.一种混炼转子，其特征是用于密闭式混炼机的啮合型混炼转子，
所述密闭式混炼机具有在内部设有腔室的壳体，
所述混炼转子包括设置在所述腔室内的转子部，
所述转子部具有圆柱状的转子部主体以及设于该转子部主体的表面上的一个长叶片和两个短叶片，
所述长叶片在所述转子部的旋转方向上的长度(L4)比所述转子部主体所述旋转方向上的全长(L5)的1/2的长度长，
所述长叶片在所述转子部的轴向上的长度(L1)与所述转子部主体在所述轴向上的长度(L2)之比(L1/L2)为0.6以上且小于1，并且所述轴向上的从所述长叶片的一端到所述转子部主体的端部的距离(x)与所述转子部主体在所述轴向上的全长L2之比(x/L2)为大于0且0.2以下，
所述两个短叶片被设置成，当在所述密闭式混炼机的所述腔室的内部将一对所述转子部彼此平行地设置且使该一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述两个短叶片相对于另一转子部的所述长叶片在该一所述转子部的旋转方向上交替地反复接近和远离，并且，在所述接近的状态下，该另一转子部的所述长叶片在所述轴向上介于该一转子部的所述两个短叶片之间，
所述长叶片被设置成，当在所述密闭式混炼机的所述腔室的内部将一对所述转子部彼此平行地设置且使该一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的后方侧的末端部与另一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的前方侧的末端部交替地反复相互接近和远离，并且，在所述接近的状态下，在与所述轴向垂直的一剖面中，在连接所述一对转子部的轴心之间的方向上的其中之一转子部的轴心与该转子部的所述长叶片的顶端之间的距离D1、另一转子部的轴心与该转子部的所述长叶片的顶端之间的距离D2和该一对转子部的轴心间的距离D3满足D1+D2＞D3的关系。
6.一种密闭式混炼机，其特征在于包括：
壳体，内部设有腔室，并且在所述腔室的上部的位置设有材料供应口，且在所述腔室的下部的位置设有材料排出口，通过关闭该材料供应口和该材料排出口，所述腔室成为密闭状态；以及
啮合型的一对混炼转子，被收容在所述腔室内且彼此平行地被设置，其中，
所述一对混炼转子分别具有转子部，
所述各转子部具有圆柱状的转子部主体以及设于该转子部主体的表面上的一个长叶片和两个短叶片，
在所述各转子部中，所述长叶片在所述转子部的旋转方向上的长度(L4)比所述转子部主体在所述旋转方向上的全长(L5)的1/2的长度长，
在所述各转子部中，所述长叶片在所述转子部的轴向上的长度(L1)与所述转子部主体在所述轴向上的长度(L2)之比(L1/L2)为0.6以上且小于1，并且在所述轴向上的从所述长叶片的一端到所述转子部主体的端部的距离(x)与所述转子部在所述轴向上的全长(L2)之比(x/L2)为大于0且0.2以下，
所述两个短叶片被设置成，当使一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述两个短叶片相对于另一转子部的所述长叶片在该一转子部的旋转方向上交替地反复接近和远离，并且，在所述接近的状态下，该另一转子部的所述长叶片在所述轴向上介于该一转子部的所述两个短叶片之间，
所述长叶片被设置成，当使一对所述转子部彼此向相反方向旋转时，其中之一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的后方侧的末端部与另一转子部的所述长叶片中的在该转子部的旋转方向上的前方侧的末端部交替地反复相互接近和远离，并且，在所述接近的状态下，在与所述轴向垂直的一剖面中，在连接所述一对转子部的轴心之间的方向上的其中之一转子部的轴心与该转子部的所述长叶片的顶端之间的距离D1、另一转子部的轴心与该转子部的所述长叶片的顶端之间的距离D2和该一对转子部的轴心间的距离D3满足D1+D2＞D3的关系。
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