JP2009136761A - 容器回転形ミキサー及び加熱処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】攪拌対象物を効率よく攪拌混合することが可能な容器回転形ミキサーの提供を目的とする。
【解決手段】本発明の容器回転形ミキサー１０によれば、回転ドラム１１内では、リフター板３０によるかき上げと落下とが繰り返されるだけでなく、傾斜ガイド突片３４によって粉粒体が排出口１１Ｂ側へと移動し、螺旋ガイド２０によって粉粒体が供給口１１Ａ側へと移動する。つまり、粉粒体が回転ドラム１１の軸方向で対流（循環）する。しかも、複数のリフター板３０が粉粒体層の中を潜って移動する間に粉粒体の分散と合流が繰り返されて攪拌混合が促進される。よって、単に、かき上げと落下を繰り返すだけの従来のものより、粉粒体のフローパターンが変化に富んだものとなり、効率的に粉粒体の攪拌混合を行うことができる。これにより、従来よりも短時間で粉粒体を均質に混ぜることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、円筒容器内に収容された攪拌対象物を円筒容器の回転によって攪拌混合する容器回転形ミキサー及び、その容器回転形ミキサーを備えた加熱処理装置に関する。

従来の容器回転形ミキサーとしては、円筒容器の内周面から複数のリフター板を突出して備え、それらリフター板によって円筒容器内の攪拌対象物（例えば、粉粒体）をかき上げてから落下させ、これを繰り返すことで攪拌混合を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−４５６７２号公報（段落［００２０］、第１図）

ところが、上述した従来の容器回転形ミキサーでは、円筒容器内における攪拌対象物のフローパターンが単調である為、混合能力が低く、攪拌対象物が均質な状態に混ざるまでに長時間を要していた。

本発明は、本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであって、攪拌対象物を効率よく攪拌混合することが可能な容器回転形ミキサーの提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る容器回転形ミキサーは、中心軸が水平方向を向いた円筒容器における内周面の複数位置からリフター板を張り出させ、円筒容器を中心軸回りに回転させて、円筒容器の内部で撹拌対象物を撹拌する容器回転形ミキサーにおいて、リフター板に交差した螺旋形状をなして、円筒容器の内周面からリフター板より低く張り出し、円筒容器を予め定めた一方向に正回転させた場合に撹拌対象物を円筒容器の一端側に送給する螺旋ガイドが設けられ、リフター板のうち円筒容器の内周面から螺旋ガイドより突出した部分には、円筒容器の中心軸方向に対して傾斜し、円筒容器を正回転させた場合に撹拌対象物を円筒容器の他端側に送給する傾斜ガイド部が設けられたところに特徴を有する。

請求項２の発明に係る容器回転形ミキサーは、中心軸が水平方向を向いた円筒容器における内周面の複数位置からリフター板を張り出させ、円筒容器を中心軸回りに回転させて、円筒容器の内部で撹拌対象物を撹拌する容器回転形ミキサーにおいて、円筒容器の一端部には、撹拌対象物を堰き止める円板端部壁が設けられ、円筒容器の他端部には、円筒容器を停止した場合又は予め定めた一方向に正回転させた場合に撹拌対象物を円板端部壁との間の撹拌部屋内に堰き止める一方、円筒容器を正回転とは逆に負回転させた場合に撹拌対象物を撹拌部屋から円筒容器の外部へと送給する螺旋形仕切壁が設けられ、撹拌部屋内には、リフター板に交差した螺旋形状をなして、円筒容器の内周面からリフター板より低く張り出し、円筒容器を正回転させた場合に撹拌対象物を円板端部壁側に送給する一方、円筒容器を負回転させた場合に撹拌対象物を螺旋形仕切壁側に送給する螺旋ガイドが設けられ、リフター板のうち円筒容器の内周面から螺旋ガイドより突出した部分には、円筒容器の中心軸方向に対して傾斜し、円筒容器を正回転させた場合に撹拌対象物を螺旋形仕切壁側に送給する傾斜ガイド部が設けられたところに特徴を有する。

ここで、本発明における「水平」には、「完全な水平」だけでなく若干傾いた「略水平」が含まれる。また、本発明における「攪拌対象物」には、粉粒体及びフレークや、それらと液体の混合物であるペースト及びスラリー、さらには液体が含まれる。

請求項３の発明は、請求項２に記載の容器回転形ミキサーにおいて、螺旋形仕切壁は、その螺旋形仕切壁の一端部から他端部まで間で円筒容器の内周面を１．５周以上旋回するように形成されたところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項２又は３に記載の容器回転形ミキサーにおいて、円筒容器の内周面には、螺旋形仕切壁と同じ螺旋ピッチで螺旋形仕切壁より円筒容器の内周面からの張り出し量が小さい螺旋突壁が取り付けられ、螺旋形仕切壁の外縁部が、螺旋突壁に螺合した状態でネジ止めされたところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の容器回転形ミキサーにおいて、リフター板のうち円筒容器の内周面から螺旋ガイドより突出した部分には、先端側矩形開口が形成されると共に、先端側矩形開口のうち円筒容器の一端側の開口縁から張り出し、円筒容器の中心軸方向に対して傾斜した傾斜ガイド突片を傾斜ガイド部として設けたところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の容器回転形ミキサーにおいて、リフター板のうち円筒容器の内周面寄りの基端位置に貫通形成された基端側矩形開口と、基端側矩形開口のうち円筒容器の中心軸方向で対向した１対の開口縁から互いに接近する側に延びかつリフター板の本体に対して円筒容器の正回転方向の後方側に傾斜して張り出した１対の撹拌突片とを備えたところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項６に記載の容器回転形ミキサーにおいて、１対の撹拌突片のリフター板の本体に対する傾斜角を異ならせたところに特徴を有する。

請求項８の発明は、請求項６又は７に記載の容器回転形ミキサーにおいて、隣り合ったリフター板同士の間で、円筒容器の中心軸方向における基端側矩形開口の位置を互いに異ならせたところに特徴を有する。

請求項９の発明は、請求項５乃至７の何れかに記載の容器回転形ミキサーにおいて、リフター板は板金製であり、傾斜ガイド片及び撹拌突片は、リフター板から切り起こされたところに特徴を有する。

請求項１０の発明は、請求項９に記載の容器回転形ミキサーにおいて、リフター板に一体に設けられて円筒容器を内外に貫通した固定用ボルトと、固定用ボルトのうち円筒容器の外側に突出した先端部に螺合してリフター板を円筒容器に固定した固定用ナットと、固定用ナットと円筒容器の外周面との間に挟まれたシールワッシャとを備えたところに特徴を有する。

請求項１１の発明に係る撹拌対象物加熱処理装置は、請求項１乃至１０の何れかに記載の容器回転形ミキサーと、円筒容器を外側から加熱するための熱源と、円筒容器の内側の温度を計測するための温度計測手段と、温度計測手段の計測結果に基づいて熱源から円筒容器への加熱量を変更して円筒容器の内側の温度をフィードバック制御する制御手段とを備えたところに特徴を有する

［請求項１の発明］
上記のように構成した請求項１の発明に係る容器回転形ミキサーによれば、円筒容器が正方向に回転すると、円筒容器の下部に溜まった攪拌対象物が螺旋ガイドに案内されて円筒容器の一端側へと移動する。また、複数のリフター板は、円筒容器の下部に溜まった攪拌対象物の中を次々と潜り抜けていく。攪拌対象物の中を潜り抜けた直後のリフター板には、攪拌対象物が載っており、そのまま上方へと持ち上げられる。そして、円筒容器がさらに回転してリフター板が所定角度に傾斜すると、リフター板上の攪拌対象物が滑り落ちる。このとき、一部の攪拌対象物は、傾斜ガイド部に案内されて円筒容器の他端側へと斜めに落下する。さらに、リフター板が、円筒容器の下部に溜まった攪拌対象物の中を移動する間も、傾斜ガイド部によって攪拌対象物が円筒容器の他端側へと移動する。

このように、円筒容器内では、リフター板によるかき上げと落下が繰り返されるだけではなく、螺旋ガイドが攪拌対象物を円筒容器の一端側へと移動させ、傾斜ガイド部が攪拌対象物を円筒容器の他端側へと移動させる。つまり、攪拌対象物が円筒容器の軸方向で対流（循環）する。よって、単に、かき上げと落下を繰り返すだけの従来のものより、攪拌対象物のフローパターンが変化に富んだものとなり、効率的に攪拌対象物の攪拌を行うことができる。これにより、従来よりも短時間で攪拌対象物を均質に混ぜることができる。

［請求項２の発明］
上記のように構成した請求項１の発明に係る容器回転形ミキサーによれば、円筒容器が正方向に回転すると、円筒容器の下部に溜まった攪拌対象物が螺旋ガイドに案内されて円筒容器の一端部に設けられた円板端部壁側へと移動する。また、複数のリフター板は、円筒容器の下部に溜まった攪拌対象物の中を次々と潜り抜けていく。攪拌対象物の中を潜り抜けた直後のリフター板には、攪拌対象物が載っており、そのまま上方へと持ち上げられる。そして、円筒容器がさらに回転してリフター板が所定角度に傾斜すると、リフター板上の攪拌対象物が滑り落ちる。このとき、一部の攪拌対象物は、傾斜ガイド部に案内されて円筒容器の他端部に設けられた螺旋形仕切壁側へと斜めに落下する。さらに、リフター板が、円筒容器の下部に溜まった攪拌対象物の中を移動する間も、傾斜ガイド部によって攪拌対象物が螺旋形仕切壁側へと移動する。

このように、円筒容器内では、リフター板によるかき上げと落下が繰り返されるだけではなく、螺旋ガイドが攪拌対象物を円筒容器の一端側（円板端部壁側）へと移動させ、傾斜ガイド部が攪拌対象物を円筒容器の他端側（螺旋形仕切壁側）へと移動させる。つまり、攪拌対象物が円筒容器の軸方向で対流（循環）する。よって、単に、かき上げと落下を繰り返すだけの従来のものより、攪拌対象物のフローパターンが変化に富んだものとなり、効率的に攪拌対象物の攪拌を行うことができる。これにより、従来よりも短時間で攪拌対象物を均質に混ぜることができる。

ここで、従来の「連続式」の容器回転形ミキサーでは、円筒容器の回転により攪拌対象物を攪拌しつつ排出口へと強制移動させていたため、攪拌対象物が均質に混ざる前に強制的に排出される虞がある。また、従来の「バッチ式」の容器回転形ミキサーでは、攪拌後の攪拌対象物は円筒容器を傾けて排出する必要があるため、手間がかかるという問題があった。

これに対し、請求項２の発明によれば、円筒容器の停止中及び正回転中は、螺旋形仕切壁が攪拌対象物を円板端部壁との間の攪拌部屋内に堰き止めるので、攪拌対象物が均質な状態となるまで攪拌混合を続けることができる。一方、円筒容器を負回転させれば、螺旋板形仕切壁が攪拌対象物を巻き込んで攪拌部屋から円筒容器の外部に送給するから、攪拌対象物の排出を従来よりも簡単に行うことができる。

［請求項３の発明］
円筒容器の正回転中に攪拌対象物を確実に堰き止めるためには、請求項３の発明のように、螺旋形仕切壁は、その一端部から他端部までの間で円筒容器内を１．５周以上旋回するようにすることが好ましい。

［請求項４の発明］
請求項４の発明によれば、螺旋形仕切壁を円筒容器の内側で円筒容器に対して回転操作することで着脱することができる。螺旋形仕切壁を取り外せば、円筒容器の内部（攪拌部屋）を容易にメンテナンスすることができる。

［請求項５の発明］
請求項５の発明によれば、リフター板に載ったまま上方にかき上げられた攪拌対象物のうち、先端側矩形開口から落下する分は、傾斜ガイド突片の上面を滑って、円筒容器の他端側へと斜めに落下する。

［請求項６の発明］
請求項６の発明によれば、リフター板が円筒容器内に溜まった攪拌対象物の中を潜って移動する過程で、リフター板に衝突した攪拌対象物が側方に逃げて基端側矩形開口部へと流れ込む。そして、１対の攪拌突片によって案内された攪拌対象物が合流して矩形開口部を通過し、次のリフター板との衝突により再び分散する。このように、攪拌対象物の離合（分散と合流）が繰り返されることで攪拌を促進することができる。

［請求項７の発明］
請求項７の発明によれば、１対の撹拌突片のリフター板の本体に対する傾斜角を異ならせたから、攪拌対象物がリフター板にかき上げられ、１対の攪拌突片に案内されて下方に落下する際に、１対の攪拌突片の間で落下タイミングをずらすことができ、攪拌が促進される。

［請求項８の発明］
請求項８の発明によれば、隣り合ったリフター板同士の間で、円筒容器の中心軸方向における基端側矩形開口部の位置を同じとした場合に比較して、攪拌対象物が複雑に流動するので、攪拌をより促進することができる。

［請求項９の発明］
請求項９の発明によれば、傾斜ガイド突片及び１対の攪拌突片を一体に備えたリフター板を容易に製作することができる。

［請求項１０の発明］
請求項１０の発明によれば、リフター板を円筒容器から取り外して交換したりメンテナンスを行うことができる。また、円筒容器のうちリフター板の固定用ボルトが貫通した孔からの攪拌対象物の漏出を防止することができる。

［請求項１１］
請求項１１の加熱処理装置によれば、円筒容器内の温度管理を適正に行うことができ、攪拌対象物をムラなく加熱処理（例えば、乾燥、焼成など）することができる。

［第１実施形態］
以下、図１〜１４に基づいて本発明の容器回転形ミキサー１０について説明する。図１における符号１１は、攪拌対象物としての粉粒体を収容し且つ回転によってそれら粉粒体を攪拌混合するための回転ドラムである。回転ドラム１１は中心軸Ｊ１が水平方向を向くように配置されており、その中心軸Ｊ１回りに回転可能となっている。

回転ドラム１１は、円筒形の大径筒部１２（本発明の「円筒容器」に相当する）と、大径筒部１２より小径な小径筒部１３とを備え、大径筒部１２の一端部と小径筒部１３との間が円板端部壁１４で接続されている。小径筒部１３の開口端１３Ａには、粉粒体を貯留したホッパー（図示せず）の下端部が接続されており、粉粒体は、小径筒部１３を通って円板端部壁１４の中心を貫通した供給口１１Ａから大径筒部１２へと供給されるようになっている。ここで、小径筒部１３の内周面には、回転ドラム１１を予め定めた正回転方向へ回転させたときに、その回転を利用して粉粒体を大径筒部１２内へと送り込むための螺旋状の導入ガイドが設けられている。本実施形態における「正回転方向」とは、回転ドラム１１を供給口１１Ａ（小径筒部１３）側から見たときの反時計回り方向（図面中、矢印Ｘ１で示す方向）のことであり、正回転とは逆の「負回転方向」とは、供給口１１Ａ側から見たときの時計回り方向（図面中、矢印Ｘ２で示す方向）のことである。なお、大径筒部１２に収容された粉粒体は、円板端部壁１４に堰き止められ、円板端部壁１４を越えて供給口１１Ａに逆流することはない。

回転ドラム１１は、架台６５に回転可能に軸支された複数のローラー６３の上に載置され、それらローラー６３によって回転可能に支持されている。具体的には、小径筒部１３の中間部分と、大径筒部１２のうち排出口１１Ｂに近い部分が、それぞれ１対のローラー６３，６３によって回転可能に支持されている。回転ドラム１１は、モータ６０によって回転駆動される。そのために、小径筒部１３の基端側（大径筒部１２側）の外周面にはスプロケット１５が固定され、そのスプロケット１５とモータ６０の出力軸６１とがチェーン６２によって連結されている。本実施形態では、回転ドラム１１を正負両方向に回転可能とするために、正負両方向に回転可能なモータ６０を使用しているが、モータ６０と回転ドラム１１との間に、回転方向を正負両方向に逆転可能な伝達機構を設けてもよい。また、モータ６０と回転ドラム１１との間は、ベルトとプーリーによって連結してもよいし、ギヤ連結してもよい。

大径筒部１２のうち供給口１１Ａとは反対側の他端部には、粉粒体を排出するための排出口１１Ｂが設けられている。排出口１１Ｂは、大径筒部１２の他端面全体を側方に開放した構造をなしており、大径筒部１２の端部には、排出口１１Ｂを正面と側方とから覆うように排出フード１７が接続されている。排出フード１７と大径筒部１２との接続部分は気密状態に保たれかつ、排出フード１７に対して回転ドラム１１の回転を許容とした構造となっている。排出フード１７からは上方に向かって排気筒１８が起立しており、下方に向かって排出シュート１９が延びている。そして、排出口１１Ｂの下縁部から零れ落ちた粉粒体は排出シュート１９から外部に排出可能となっている。

大径筒部１２の内側には、粉粒体を攪拌混合するための螺旋ガイド２０と複数のリフター板３０とが設けられている。螺旋ガイド２０は、回転ドラム１１のうち、円板端部壁１４と大径筒部１２の中間部との間に亘って形成されている。螺旋ガイド２０は、大径筒部１２の内周面から張り出しかつ、回転ドラム１１の中心軸Ｊ１回りに巻回された螺旋板状をなしている。螺旋ガイド２０の螺旋は、回転ドラム１１の正回転方向（矢印Ｘ１方向）に向かうに従って排出口１１Ｂへと近づくように巻いている。つまり、螺旋ガイド２０は、回転ドラム１１が正回転（矢印Ｘ１方向に回転）しているときに、大径筒部１２内の粉粒体を円板端部壁１４（供給口１１Ａ）側へと移動させる一方、負回転（矢印Ｘ２方向に回転）しているときに、粉粒体を排出口１１Ｂ側へと移動させるように設けられている。本実施形態の螺旋ガイド２０は、例えば、帯板状板金で構成されており、回転ドラム１１の内周面に溶接されている。

リフター板３０は、大径筒部１２の内周面から突出しかつ回転ドラム１１の中心軸Ｊ１と平行に延びている。リフター板３０は、螺旋ガイド２０より大きく張り出した（具体的には、螺旋ガイド２０の張り出し量の約２倍）帯板状をなし、回転ドラム１１のうち円板端部壁１４と大径筒部１２の中間部との間に亘って延びている。また、図２に示すように、リフター板３０は、回転ドラム１１の周方向に複数並んで設けられている。具体的には、４つのリフター板３０が、回転ドラム１１の周方向で互いに９０°ずつ離れた位置に設けられている。

リフター板３０は、例えば、帯板状板金で構成されており、回転ドラム１１に対して着脱可能となっている。詳細には、図３に示すように、リフター板３０の長手方向（中心軸Ｊ１方向）の複数箇所には固定用ボルト３１が一体形成されている。これら固定用ボルト３１に対応して回転ドラム１１（大径筒部１２）には、複数のボルト挿通孔１２Ａが一直線上に並んで形成されている。そして、リフター板３０の固定用ボルト３１を回転ドラム１１の内側からボルト挿通孔１２Ａに差し込んで貫通させ、固定用ボルト３１の先端に回転ドラム１１の外側から袋ナット３２（本発明の「固定用ナット」に相当する）を螺合することで、リフター板３０が回転ドラム１１の内部に固定されている。また、袋ナット３２と回転ドラム１１の外周面との間には、図６に示すシールワッシャ３３が挟み込まれている。シールワッシャ３３は、金属製の角座金３３Ａに形成された円孔の内側にゴムリング３３Ｂを固着した構造であり、このシールワッシャ３３によってボルト挿通孔１２Ａからの粉粒体の漏れ防止と、袋ナット３２の緩み止めがなされている。なお、図１に示すように、リフター板３０は螺旋ガイド２０と交差するが、その交差部分では、螺旋ガイド２０がスリット状に分断されている。

リフター板３０をさらに詳説すると、図３に示すように、リフター板３０のうち長手方向の両角部はテーパー状に切除されている。また、リフター板３０には、リフター板３０を構成する板金の一部を切り起こして、傾斜ガイド突片３４と第１攪拌突片３５と第２攪拌突片３６とが一体に形成されている。

傾斜ガイド突片３４は、リフター板３０を構成する板金に切り込みを入れて、一端部がリフター板３０の本体と繋がった短冊片を形成し、その短冊片の一端部を斜めに折り曲げることで形成されている。傾斜ガイド突片３４は、リフター板３０の長手方向に複数（具体的には２つ）設けられている。そして、傾斜ガイド突片３４を切り起こした部分に先端側矩形開口３７が形成されている。

即ち、先端側矩形開口３７は、リフター板３０のうち螺旋ガイド２０より内側に突出した内縁部を回転ドラム１１の内周面側に矩形状に凹ませた構造をなす。また、先端側矩形開口３７は、リフター板３０の長手方向に複数（具体的には２つ）設けられており、傾斜ガイド突片３４は、各先端側矩形開口３７のうち、供給口１１Ａ側（図３における右側）の側縁部から、リフター板３０の本体（中心軸Ｊ１方向）に対して所定角度（例えば、約３０°）傾斜した状態で片持ち梁状に延びている。詳細には、傾斜ガイド突片３４の基端部（供給口１１Ａ側）から先端部（排出口１１Ｂ側）に向かうに従って、回転ドラム１１の負回転方向に向かうように（図３の紙面奥側及び図４における下方に突出するように）傾斜している。なお、先端側矩形開口は、リフター板３０の内縁側を閉じた形状としてもよい。

第１攪拌突片３５及び第２攪拌突片３６は、リフター板３０を構成する板金に切り込みを入れて、一端部がリフター板３０本体と繋がった１対の短冊片を形成し、それら１対の短冊片の一端部をそれぞれ斜めに折り曲げることで形成されている。そして、第１及び第２攪拌突片３５，３６を切り起こした部分に本発明に係る基端側矩形開口３８が形成されている。

図３に示すように、基端側矩形開口３８は、回転ドラム１１の内周面側部分において、リフター板３０の長手方向に複数形成されている。基端側矩形開口３８は、リフター板３０の長手方向で先端側矩形開口３７とずらして形成されている。即ち、リフター板３０には、その長手方向で先端側矩形開口３７と基端側矩形開口３８とが交互に設けられている。

第１攪拌突片３５は、基端側矩形開口３８のうち供給口１１Ａ側の側縁部からリフター板３０本体に対して傾斜した状態で片持ち梁状に延びている。詳細には、第１攪拌突片３５の基端部（供給口１１Ａ側）から先端部（排出口１１Ｂ側）に向かうに従って、回転ドラム１１の負回転方向Ｘ２（図３の紙面奥側及び図４における下方）に向かうように傾斜している。

一方、第２攪拌突片３６は、基端側矩形開口３８のうち排出口１１Ｂ側の側縁部からリフター板３０本体に対して傾斜した状態で片持ち梁状に延びている。詳細には、第２攪拌突片３６の基端部（排出口１１Ｂ側）から先端部（供給口１１Ａ側）に向かうに従って、回転ドラム１１の負回転方向Ｘ２（図３の紙面奥側及び図４における下方）に向かうように傾斜している。

このように、第１攪拌突片３５と第２攪拌突片３６は、先端部に向かうに従って互いに接近しながら回転ドラム１１の負回転方向Ｘ２に傾斜して突出している。ここで、図４に示すように、リフター板３０の本体に対する第１攪拌突片３５の傾斜角度θ１は、リフター板３０の本体に対する第２攪拌突片３６の傾斜角度θ２よりも大きくなっている。具体的には、例えば、傾斜角度θ１は４５°〜５５°であるのに対し、傾斜角度θ２は、３０°〜４０°となっている。

図９の展開図に示すように、周方向で隣り合ったリフター板３０同士の間で、回転ドラム１１の中心軸Ｊ１方向における基端側矩形開口３８の位置は互いに異ならせてある。同様に、周方向で隣り合ったリフター板３０同士の間で、回転ドラム１１の中心軸Ｊ１方向における先端側矩形開口３７の位置は互いに異ならせてある。

具体的には、回転ドラム１１の円周方向では、先端側矩形開口３７と基端側矩形開口３８とが交互に並ぶように配置され、隣り合ったリフター板３０の間で、先端側矩形開口３７同士及び基端側矩形開口３８同士は、斜交いの位置となるように配置されている。以上が、リフター板３０に関する説明である。

図１に示すように、大径筒部１２のうちリフター板３０及び螺旋ガイド２０より排出口１１Ｂに近い位置には、螺旋形仕切壁４０と排出螺旋ガイド板２１とが備えられている。排出螺旋ガイド板２１は、螺旋形仕切壁４０と排出口１１Ｂとの間に亘って延びている。排出螺旋ガイド板２１は、大径筒部１２の内周面から突出して、回転ドラム１１の中心軸Ｊ１回りに巻回された螺旋板状をなしている。排出螺旋ガイド板２１の張り出し量、巻回方向及び螺旋ピッチは、全て螺旋ガイド２０と同一となっている。なお、排出螺旋ガイド板２１は、次述する螺旋形仕切壁４０を排出口１１Ｂから挿抜可能とするために、例えば、リフター板３０と同様な構成（固定用ボルト及び袋ナット）により、回転ドラム１１に対して着脱可能となっている。

螺旋形仕切壁４０は、螺旋ガイド２０と排出螺旋ガイド板２１との間を繋ぐように設けられている。螺旋形仕切壁４０は、回転ドラム１１の停止中及び正回転中に粉粒体が排出口１１Ｂから排出されないように、円板端部壁１４との間の攪拌部屋１１Ｃ内に粉粒体を堰き止める一方、負回転中に攪拌部屋１１Ｃから排出口１１Ｂ側へと粉粒体を送り出すように構成されている。

具体的には、螺旋形仕切壁４０は、大径筒部１２の内周面から大きく張り出して、回転ドラム１１の中心軸Ｊ１回りに巻回された螺旋板状をなしている。螺旋形仕切壁４０の螺旋は、螺旋ガイド２０と同方向に巻いている。即ち、回転ドラム１１の正回転方向（矢印Ｘ１で示す方向）に向かうに従って排出口１１Ｂに近づくように巻いている。螺旋板状の螺旋形仕切壁４０によって粉粒体を攪拌部屋１１Ｃ内に堰き止めるには、螺旋形仕切壁４０が、その一端部と他端部との間で重なっている必要がある。本実施形態では、比較的多量の粉粒体を攪拌部屋１１Ｃに投入した場合にも対応できるように、螺旋形仕切壁４０がその一端部と他端部との間で、大径筒部１２の内周面を１．５周旋回している（図７参照）。ここで、螺旋形仕切壁４０の旋回周数は１．５周に限定するものではなく、１．５周より多くてもよい。また、大径筒部１２内で攪拌混合する粉粒体が少量である場合には１．５周より少なくてもよい。但し、実際に大径筒部１２内で攪拌混合する場合の粉粒体の最少量を勘案すると、螺旋形仕切壁４０は最低でも１．２５周以上である必要がある。そして、螺旋形仕切壁４０の旋回周数は、攪拌対象物の種類に応じて設定すればよいし、粉粒体の場合には、安息角に応じて設定すればよい。

図１に示すように、螺旋形仕切壁４０は、螺旋ガイド２０及びリフター板３０よりも大きく内側に張り出している。この理由は、以下の通りである。即ち、リフター板３０を備えた回転ドラム１１で粉粒体を効率よく攪拌混合するには、図１１及び図１２に示すように、回転ドラム１１の下部に堆積した粉粒体の中をリフター板３０が潜り抜けるようにする必要がある。従って、粉粒体の排出を禁止するための螺旋形仕切壁４０は、少なくともリフター板３０より内側に大きく張り出している必要がある。

また、螺旋形仕切壁４０のうち、大径筒部１２の内周面から離れた側の内縁部は、回転ドラム１１の中心軸Ｊ１の近傍まで達しており、回転ドラム１１の下部に堆積した粉粒体層の表面と交差しないようになっている。これは、螺旋形仕切壁４０の中心に開いた孔から粉粒体が溢れ出さないようにするためである。

このような条件を満たすように、本実施形態では、大径筒部１２の内周面からの螺旋形仕切壁４０の張り出し量を、大径筒部１２の内径寸法の８５〜９０％又はリフター板３０の張り出し量の約２倍としてある。但し、螺旋形仕切壁４０の寸法は、これに限定するものではない。

なお、回転ドラム１１の軸方向の寸法を小さく抑えるために、螺旋形仕切壁４０の螺旋ピッチ（１回転当たりの軸方向への移動量）は、螺旋ガイド２０及び排出螺旋ガイド板２１より小さくなっている（具体的には、例えば、螺旋ガイド２０のピッチの約１／８）。

ところで、上記した螺旋形仕切壁４０は、リフター板３０と同様に回転ドラム１１に対して着脱可能となっている。螺旋形仕切壁４０を回転ドラム１１内で支持するために、大径筒部１２の内周面からは螺旋突壁４１が内側に張り出している。螺旋突壁４１は、図８に示すように、螺旋形仕切壁４０より幅狭なＣ字形の扁平リングを、螺旋形仕切壁４０と同一ピッチの螺旋状に捻った構造をなしており、大径筒部１２の内周面に溶接されている。この螺旋突壁４１と螺旋形仕切壁４０とが螺合した状態で螺旋形仕切壁４０と螺旋突壁４１とが図示しないネジによって固定されている。

螺旋形仕切壁４０を取り付ける場合には、排出螺旋ガイド板２１が外れた状態で、大径筒部１２の排出口１１Ｂから螺旋形仕切壁４０を挿入し、回転ドラム１１に対して螺旋形仕切壁４０を回転操作する。すると、螺旋突壁４１と螺旋形仕切壁４０の外縁部とがネジの作用で螺合され、螺旋形仕切壁４０の端部が螺旋ガイド２０の端部に突き当たって位置決めされる。その状態で螺旋形仕切壁４０と螺旋突壁４１とをネジ止めする。一方、螺旋形仕切壁４０を取り外す場合には、排出螺旋ガイド板２１が外れた状態で、螺旋形仕切壁４０と螺旋突壁４１とを固定したネジ（図示せず）を外し、螺旋形仕切壁４０を回転ドラム１１に対して取り付け時と反対方向に回転操作する。すると、螺旋形仕切壁４０と螺旋突壁４１との螺合が解除され、排出口１１Ｂから抜き取ることができる。

本実施形態の容器回転形ミキサー１０の構成は以上であって、次に動作について説明する。回転ドラム１１内に、供給口１１Ａから所定量の粉粒体を供給し、その状態でモータ６０によって回転ドラム１１を正回転方向（矢印Ｘ１で示す方向）へと回転させると、リフター板３０及び螺旋ガイド２０が協働して回転ドラム１１内の粉粒体を攪拌混合する。

即ち、回転ドラム１１の正回転に伴い、螺旋ガイド２０は、回転ドラム１１の下部に堆積した粉粒体を回転ドラム１１の排出口１１Ｂ側から供給口１１Ａ側へと移動させる（図９参照）。

また、図１１から図１２への変化に示すように、回転ドラム１１の正回転に伴い、複数のリフター板３０が次々と粉粒体の堆積層の中を潜り抜けていく。図１２に示すように、粉粒体層の中を潜り抜けた直後のリフター板３０には粉粒体が載っており、回転ドラム１１の正回転に伴って上方にかき上げられる。回転ドラム１１の回転が進んでリフター板３０が下方に傾き、その傾斜角度が所定角度になると、リフター板３０上の粉粒体が下方へと滑り落ちる。このとき、リフター板３０の先端側矩形開口３７から落下する粉粒体は真下ではなく、傾斜ガイド突片３４の上を滑って排出口１１Ｂ側へと斜めに落下する。また、リフター板３０にかき上げられて基端側矩形開口３８から落下する際に、第１攪拌突片３５と第２攪拌突片３６の間で粉粒体の落下タイミングをずらすことができ、攪拌混合が促進される（図４参照）。

さらに、リフター板３０は、粉粒体の堆積層の中を移動する間も、粉粒体の攪拌を行う。即ち、粉粒体はリフター板３０にぶつかって側方へと分散し、リフター板３０に形成された基端側矩形開口３８や先端側矩形開口３７へと流れ込む（図１３参照）。先端側矩形開口３７へと流れ込んだ粉粒体は、傾斜ガイド突片３４に案内されて排出口１１Ｂ側へと移動する。また、基端側矩形開口３８を通過する際には、第１攪拌突片３５に案内された粉粒体と第２攪拌突片３６に案内された粉粒体とが合流する（図４参照）。このようにして、リフター板３０を通過した粉粒体は、次のリフター板３０にぶつかって再び分散し、同様な流れを生じる（図１４参照）。つまり、粉粒体の堆積層の中では、粉粒体を排出口１１Ｂ側へと送る流れが生じると共に、粉粒体の離合（分散と合流）が繰り返される。

ここで、回転ドラム１１が正回転している間は、螺旋形仕切壁４０が、粉粒体を供給口１１Ａ側へと押し返すように作用する。即ち、粉粒体が攪拌部屋１１Ｃ内に堰き止められ、排出口１１Ｂからの粉粒体の排出が禁止される。これにより、粉粒体が均質に混ざるまで攪拌混合を続けることができる。

さて、回転ドラム１１内の粉粒体が均質に混ざったら粉粒体を排出させる。このときには、回転ドラム１１を負回転方向（矢印Ｘ２で示す方向）に回転させる。すると、螺旋ガイド２０が、粉粒体を螺旋形仕切壁４０側へと送ると共に、螺旋形仕切壁４０が攪拌部屋１１Ｃ内の粉粒体を巻き込んで排出口１１Ｂ側へと送り出す。そして、螺旋形仕切壁４０によって攪拌部屋１１Ｃから送り出された粉粒体は、排出螺旋ガイド板２１に受け渡され、排出螺旋ガイド板２１に案内されて排出口１１Ｂまで移動し、排出口１１Ｂの下縁部から零れ落ちる。

このように、本実施形態の容器回転形ミキサー１０によれば、回転ドラム１１内では、リフター板３０によるかき上げと落下とが繰り返されるだけでなく、傾斜ガイド突片３４によって粉粒体が排出口１１Ｂ側へと移動し、螺旋ガイド２０によって粉粒体が供給口１１Ａ側へと移動する。つまり、粉粒体が回転ドラム１１の軸方向で対流（循環）する。しかも、複数のリフター板３０が粉粒体層の中を潜って移動する間に粉粒体の分散と合流が繰り返されて攪拌混合が促進される。よって、単に、かき上げと落下を繰り返すだけの従来のものより、粉粒体のフローパターンが変化に富んだものとなり、効率的に粉粒体の攪拌混合を行うことができる。これにより、従来よりも短時間で粉粒体を均質に混ぜることができる。

また、リフター板３０、螺旋形仕切壁４０、排出螺旋ガイド板２１を回転ドラム１１から取り外して交換したり、それらのメンテナンス（洗浄や調整など）を行うことができる。

［第２実施形態］
図１５には、上記第１実施形態の容器回転形ミキサー１０を備えた加熱処理装置１００が示されている。この加熱処理装置１００は、所謂「外熱式ロータリーキルン」と同様な構造をなしており、回転ドラム１１の下方には、本発明の「熱源」としての電気ヒーター８０が備えられている。この電気ヒーター８０の熱によって回転ドラム１１内で攪拌混合中の粉粒体に対して加熱処理を行う。

加熱処理装置１００は、回転ドラム１１内の温度を測定するために、２つの異なる温度センサ８１，８２（本発明の「温度計測手段」に相当する）を備えている。具体的には、測温抵抗体を検出素子とした第１の温度センサ８１と、熱電対を検出素子とした第２の温度センサ８２であって、回転ドラム１１の中心部の温度を第１の温度センサ８１で計測し、大径筒部１２の内周面の温度を第２の温度センサ８２で計測している。なお、熱電対及び測温抵抗体については公知であるので詳細な説明は省略する。

各温度センサ８１，８２の先端部に備えた保護管８１Ａ，８２Ａは、回転ドラム１１の排出口１１Ｂから挿入され、螺旋形仕切壁４０の中心孔を貫通して、大径筒部１２内の攪拌部屋１１Ｃ内に達している。第１の温度センサ８１の先端部は、回転ドラム１１の回転中心近傍に配置されている。第２の温度センサ８２は、複数の熱電対を備えており、それら複数の熱電対の温接点（熱接点）を大径筒部１２の内周面の周方向に等間隔に貼り付けて、内周面の複数箇所の温度を計測可能となっている。

各温度センサ８１，８２は、回転ドラム１１と一体回転するセンサ保持具８３によって保持されている。図１７に示すようにセンサ保持具８３は、排出口１１Ｂより小径な円板部８４と円板部８４より小径な円柱部８５とを一体に備えると共に、円板部８４から複数（具体的には３つ）の固定凸片８４Ａを放射状に突出して備えている。これら複数の固定凸片８４Ａが、図１８に示すように、回転ドラム１１の排出口１１Ｂの内側に張り出した複数のブラケット片１６Ａに重ねて螺旋止めされている。なお、排出口１１Ｂの周縁部と円板部８４との間には環状隙間が形成され、ここから粉粒体が排出されることになる。

各温度センサ８１，８２の保護管８１Ａ，８２Ａは、センサ保持具８３の円柱部８５を貫通しており、円柱部８５の端面から突出した各保護管８１Ａ，８２Ａの基端部が固定用金具８６，８６（具体的には、コンプレッションフィッティング）によってセンサ保持具８３に固定されている。

さらに、第１の温度センサ８１のうち保護管８１Ａからスリーブを介して延びた補償導線８１Ｂと、第２の温度センサ８２のうち保護管８２Ａからスリーブを介して延びたリード線８２Ｂは、回転ドラム１１及びセンサ保持具８３と一体回転可能なロータリーコネクタ８７の回転側にそれぞれ接続されている。そして、ロータリーコネクタ８７の固定側に備えた出力端子８７Ａと制御装置９０（本発明の「制御手段」に相当する）との間が接続されている。制御装置９０は、第１の温度センサ８１又は第２の温度センサ８２による計測結果に基づいて電気ヒーター８０の出力（発熱量）を変更して、大径筒部１１（攪拌部屋１１Ｃ）内の温度をフィードバック制御する。これにより、回転ドラム１１内が予め設定された所定温度に保持される。なお、ロータリーコネクタ８７とセンサ保持具８３との間は、鋼線をコイル状に巻回してなるフレキシブルシャフト８８で連結されているので、ロータリーコネクタ８７と回転ドラム１１及びセンサ保持具８３とを厳密に芯出しする必要はなく、多少の芯ずれは許容することができる。

本実施形態の加熱処理装置１００によれば、大径筒部１１の攪拌部屋１１Ｃ内の温度管理を適正に行うことができ、粉粒体をムラなく加熱処理（例えば、乾燥又は焼成）することができる。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記実施形態では、回転ドラム１１は、大径筒部１２と小径筒部１３とを備えた構成であったが、図１９に示すように小径筒部１３が無い構成とし、供給口１１Ａから大径筒部１１内に粉粒体を蓄えたホッパー（図示せず）のシュート９１を直接挿入した構造としてもよい。

（２）上記実施形態では、容器回転形ミキサー１０及び加熱処理装置１００にて攪拌混合、加熱処理する攪拌対象物として「粉粒体」を例示したが、フレークやスラリー、ペースト、さらには液体の攪拌混合及び加熱処理を行ってもよい。

（３）リフター板３０の数や配置は、上記実施形態に限定するものではない。また、各リフター板３０に形成する先端側矩形開口３７や基端側矩形開口３８、傾斜ガイド突片３４、第１及び第２攪拌突片３５，３６の数も、上記実施形態に限定するものではない。

（４）加熱処理装置１００の熱源は、電気ヒーター８０に限定するものではなく、燃料（重油やガス等）の燃焼熱を利用してもよい。

（５）前記第２実施形態では、回転ドラム１１の外側から加熱していたが、回転ドラム１１の内側に熱源を配置して加熱してもよい（所謂、「内熱式」）。具体的には、大径筒部１２内に熱風を吹き込んだり、大径筒部１２の中心部に電気ヒータを配置してもよい。

（６）供給口１１Ａが若干上又は下を向くように、回転ドラム１２の中心軸Ｊ１を略水平にして（例えば、完全な水平に対して５〜１０度傾けて）もよい。

（７）温度センサ８１，８２の計測結果を無線で制御装置９０に取り込むようにしてもよい。

（８）上記実施形態において、リフター板３０、螺旋形仕切壁４０、排出螺旋ガイド板２１は着脱可能であったが、大径筒部１２の内周面に溶接してもよい。

（９）上記実施形態では、リフター板３０が回転ドラム１１の中心軸Ｊ１と平行に延びていたが、回転ドラム１１の中心軸Ｊ１に対して若干傾いていてもよい。

（１０）リフター板３０の本体に対する第１攪拌突片３５の傾斜角度θ１を、リフター板３０の本体に対する第２攪拌突片３６の傾斜角度θ２よりも小さくしてもよい。

（１１）本発明の技術的範囲には含まれないが、攪拌対象物が容易に反転又は転動するフレーク状又は塊状でありかつ、排出口１１Ｂが若干下方を向くように回転ドラム１２の中心軸Ｊ１を略水平にした場合には、攪拌部屋１１Ｃ内にリフター板を設けずに螺旋ガイド２０だけを設けて、回転ドラム１１の傾斜によって攪拌対象物を螺旋形仕切壁４０側へと送るようにしてもよい。

本発明の第１施形態に係る容器回転形ミキサーの側断面図 容器回転形ミキサーを供給口側から見た断面図 リフター板の側面図 リフター板の平面図 リフター板の取付構造を示す断面図 （Ａ）シールワッシャの斜視図、（Ｂ）シールワッシャの断面図 螺旋形仕切壁の斜視図 螺旋形仕切壁と仕切板支持壁との係止状態を示す斜視図 容器回転形ミキサーの展開図 正回転中の容器回転形ミキサーの断面斜視図 正回転中の容器回転形ミキサーを供給口側から見た断面図 正回転中の容器回転形ミキサーを供給口側から見た断面図 リフター板による粉粒体の分散作用を示す概念図 リフター板による粉粒体の離合作用を示す概念図 第２実施形態に係る加熱処理装置の側断面図 加熱処理装置の部分拡大図 センサ保持具の平面図 容器回転形ミキサーを排出口側から見た図 変形例に係る容器回転形ミキサーの部分断面図

符号の説明

１０ 容器回転形ミキサー
１１ 回転ドラム
１１Ｃ 攪拌部屋
１２ 大径筒部（円筒容器）
２０ 螺旋ガイド
２１ 排出螺旋ガイド板
３０ リフター板
３１ 固定用ボルト
３２ 袋ナット（固定用ナット）
３３ シールワッシャ
３４ 傾斜ガイド突片（傾斜ガイド部）
３５ 第１攪拌突片（攪拌突片）
３６ 第２攪拌突片（攪拌突片）
３７ 先端側矩形開口
３８ 基端側矩形開口
４０ 螺旋形仕切壁
４１ 螺旋突壁
８０ ヒーター（熱源）
８１，８２ 温度センサ（温度計測手段）
９０ 制御装置
１００ 加熱処理装置
Ｊ１ 中心軸

Claims (11)

1. 中心軸が水平方向を向いた円筒容器における内周面の複数位置からリフター板を張り出させ、前記円筒容器を中心軸回りに回転させて、前記円筒容器の内部で撹拌対象物を撹拌する容器回転形ミキサーにおいて、
   前記リフター板に交差した螺旋形状をなして、前記円筒容器の内周面から前記リフター板より低く張り出し、前記円筒容器を予め定めた一方向に正回転させた場合に前記撹拌対象物を前記円筒容器の一端側に送給する螺旋ガイドが設けられ、
   前記リフター板のうち前記円筒容器の内周面から前記螺旋ガイドより突出した部分には、前記円筒容器の中心軸方向に対して傾斜し、前記円筒容器を前記正回転させた場合に前記撹拌対象物を前記円筒容器の他端側に送給する傾斜ガイド部が設けられたことを特徴とする容器回転形ミキサー。
2. 中心軸が水平方向を向いた円筒容器における内周面の複数位置からリフター板を張り出させ、前記円筒容器を中心軸回りに回転させて、前記円筒容器の内部で撹拌対象物を撹拌する容器回転形ミキサーにおいて、
   前記円筒容器の一端部には、前記撹拌対象物を堰き止める円板端部壁が設けられ、
   前記円筒容器の他端部には、前記円筒容器を停止した場合又は予め定めた一方向に正回転させた場合に前記撹拌対象物を前記円板端部壁との間の撹拌部屋内に堰き止める一方、前記円筒容器を前記正回転とは逆に負回転させた場合に前記撹拌対象物を前記撹拌部屋から前記円筒容器の外部へと送給する螺旋形仕切壁が設けられ、
   前記撹拌部屋内には、前記リフター板に交差した螺旋形状をなして、前記円筒容器の内周面から前記リフター板より低く張り出し、前記円筒容器を前記正回転させた場合に前記撹拌対象物を前記円板端部壁側に送給する一方、前記円筒容器を前記負回転させた場合に前記撹拌対象物を前記螺旋形仕切壁側に送給する螺旋ガイドが設けられ、
   前記リフター板のうち前記円筒容器の内周面から前記螺旋ガイドより突出した部分には、前記円筒容器の中心軸方向に対して傾斜し、前記円筒容器を前記正回転させた場合に前記撹拌対象物を前記螺旋形仕切壁側に送給する傾斜ガイド部が設けられたことを特徴とする容器回転形ミキサー。
3. 前記螺旋形仕切壁は、その螺旋形仕切壁の一端部から他端部まで間で前記円筒容器の内周面を１．５周以上旋回するように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の容器回転形ミキサー。
4. 前記円筒容器の内周面には、前記螺旋形仕切壁と同じ螺旋ピッチで前記螺旋形仕切壁より前記円筒容器の内周面からの張り出し量が小さい螺旋突壁が取り付けられ、前記螺旋形仕切壁の外縁部が、前記螺旋突壁に螺合した状態でネジ止めされたことを特徴とする請求項２又は３に記載の容器回転形ミキサー。
5. 前記リフター板のうち前記円筒容器の内周面から前記螺旋ガイドより突出した部分には、先端側矩形開口が形成されると共に、前記先端側矩形開口のうち前記円筒容器の一端側の開口縁から張り出し、前記円筒容器の中心軸方向に対して傾斜した傾斜ガイド突片を前記傾斜ガイド部として設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の容器回転形ミキサー。
6. 前記リフター板のうち前記円筒容器の内周面寄りの基端位置に貫通形成された基端側矩形開口と、
   前記基端側矩形開口のうち前記円筒容器の中心軸方向で対向した１対の開口縁から互いに接近する側に延びかつ前記リフター板の本体に対して前記円筒容器の前記正回転方向の後方側に傾斜して張り出した１対の撹拌突片とを備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の容器回転形ミキサー。
7. 前記１対の撹拌突片の前記リフター板の本体に対する傾斜角を異ならせたことを特徴とする請求項６に記載の容器回転形ミキサー。
8. 隣り合った前記リフター板同士の間で、前記円筒容器の中心軸方向における前記基端側矩形開口の位置を互いに異ならせたことを特徴とする請求項６又は７に記載の容器回転形ミキサー。
9. 前記リフター板は板金製であり、前記傾斜ガイド片及び前記撹拌突片は、前記リフター板から切り起こされたことを特徴とする請求項５乃至７の何れかに記載の容器回転形ミキサー。
10. 前記リフター板に一体に設けられて前記円筒容器を内外に貫通した固定用ボルトと、
    前記固定用ボルトのうち前記円筒容器の外側に突出した先端部に螺合して前記リフター板を前記円筒容器に固定した固定用ナットと、
    前記固定用ナットと前記円筒容器の外周面との間に挟まれたシールワッシャとを備えたことを特徴とする請求項９に記載の容器回転形ミキサー。
11. 請求項１乃至１０の何れかに記載の容器回転形ミキサーと、
    前記円筒容器を外側から加熱するための熱源と、
    前記円筒容器の内側の温度を計測するための温度計測手段と、
    前記温度計測手段の計測結果に基づいて前記熱源から前記円筒容器への加熱量を変更して前記円筒容器の内側の温度をフィードバック制御する制御手段とを備えたことを特徴とする撹拌対象物加熱処理装置。