JP2021028069A - 材料の熱処理のための装置、特に、材料中に含まれている材料成分の熱分離のための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】材料の熱処理のための装置、特に材料中に含まれている材料成分の熱分離のための装置の提供。【解決手段】装置は、処理チャンバ１６を包囲し、かつ軸方向Ａに延びる回転対称の処理面１８を形成する加熱可能なハウジングジャケット１４を備えた筐体１２と、処理チャンバ内に配置されて同軸上に延びると共に、処理面上に物質薄膜を形成し、拡散要素３０が、外周に分布されるように配置されたシャフト２８を有する、駆動可能なロータ２６と、を備える。さらに、装置は、内部に凝縮器３４が形成され、熱処理中に材料から漏れるガス状材料成分が流入する凝縮室３２と、凝縮室で凝縮された材料成分を排出する凝縮物排出部８２と、凝縮されないガス状材料成分を除去する、凝縮室と流体接続された真空接続部５６と、を備えており、真空接続部５６は、材料の搬送方向から見て処理面１８の後方に位置する筐体１２の領域に配置されている。【選択図】図１１

Description

本発明は、材料の熱処理のための装置、特に、請求項１の前提部による、材料中に含まれている材料成分の熱分離のための装置、特に、短経路蒸発器に関する。

短経路蒸発器は、材料を濃縮し、若しくは、材料を脱ガス化することを目的とし、又は、処理の間に、材料から漏れるガス状材料成分を選択的に蒸留することを目的として、温度に敏感な材料の熱処理に使用される。

短経路蒸発の原理は、蒸発器に供給される物質混合物（以下「材料」と称する。）が、蒸発面を形成する処理面で加熱されると共に、処理中に漏れるガス状材料成分が、蒸発面と対向する凝縮器表面において凝縮することに基づいている。処理の間の、蒸発面と凝縮器表面との間の間隔は、蒸発面から凝縮器表面までの経路における圧力損失を最小化するために、非常に小さくなるように選択される。これによって、短経路蒸発器において、０．００１ｈＰａ（ｍｂａｒ）までの非常に低い処理圧力と、対応する低沸点と、によって作動することが可能になる。

例示的な短経路蒸発器は、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されている。

特許文献１には、短経路蒸発器が具体的に記載されており、短経路蒸発器は、凝縮器の上方側に、筐体の長手方向軸心を中心に回転可能で、動作中に回転する円板形状のロータプレートを有しており、ロータプレートの周縁領域に、蒸発面上に供給された材料を分配するために全周に配置された分配手段を有する吊り下げ組立品が配置されている。が配置されている。これらの分配手段は、具体的には、特許文献１では、ワイパブレードの形式とされており、螺旋状に位置するように、周方向には一定の間隔で、軸方向には長手方向軸心の周りに互いにずれて配置されている。

特許文献１及び特許文献２に記載された短経路蒸発器は、比較的低粘度の物質混合物用に構成されており、これらの混合物は、重力によって蒸発面の下方側へ流れ、このようにして、蒸発面上に連続的に拡散されるため、滞留時間が長くなる。

さらに、特許文献３には、垂直軸心に対して回転対称の加熱された支持面を有する、液体を蒸発、分離又は蒸留するための装置が記載されており、液体は、支持面上を薄い層状で下方側へ流れることができる。この場合、支持面上に液層を拡げるために、螺旋状に延びる拡散部材が設けられており、拡散部材は、軸心を中心に回転可能であり、回転運動中に軸方向に振動を伝達して、液層中に干渉波を生成する。

しかしながら、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に記載されている短経路蒸発器は、高粘度の材料若しくは物質混合物に、適していないか、又は、限られた程度でしか適していない。従来の短経路蒸発器の粘度の上限は、処理される材料は、重力の作用で下方側へ流動できることが保証されなければならないため、通常は、約２５Ｐａ・ｓである。

特許文献４は、高粘度製品の熱処理と同時に、処理面で処理される材料の均一な分布を保証することに関している。これに関連して、コアチューブを有する装置が記載されており、コアチューブには、ロータ軸に対して平行に配置された角型ウェブプレートが溶接されており、その外側には、ブレード要素が螺旋状に配置されている。これによって、上述した、分配要素又は拡散部材と比較して、粘性材料の滞留時間を短縮することができるが、装置は、非常に高粘度の材料、特に、２５Ｐａ・ｓを大きく超える粘度を有する材料を処理するためには、限られた程度にしか適していない。

特許文献４に記載されている装置は、２つの同軸ロータユニットで構成されたロータである。外側チャンバ内部において、蒸気が製品と並流で案内され、内側チャンバ内に偏向する際に、蒸気と製品の分離が行われる。次に、ガス状揮発成分の流出は、装置の上部で蒸気排出口ノズルを介して行われる。その際の、外側チャンバ及び内側チャンバ内の圧力は、０．５ｈＰａ〜１．０ｈＰａである。

しかしながら、非常に広い粘性範囲、特に、０．１ｍＰａ・ｓ〜１５０００Ｐａ・ｓの範囲、処理圧力において、全ての精密な真空範囲（１ｈＰａ〜０．００１ｈＰａ）における材料の処理を網羅し、同時に高い製品品質を保証する、短経路蒸発器に対する必要性がある。

欧州特許出願公開第２０３９４０８号明細書 欧州特許出願公開第２０３９４０９号明細書 西独国特許出願公開第１４４４３２６号明細書 独国特許出願公開第１９５３５８１７号明細書

それゆえ、本発明の課題は、処理圧力が非常に低い場合であっても、処理される材料について、材料中に含まれている材料成分の良好な分離を達成する、材料の熱処理のための装置、特に、材料中に含まれている材料成分の熱分離のための装置を提供することである。特に、これによって、装置内で精密な真空範囲の処理圧力が適用される、温度に敏感、かつ／又は、高粘度の材料であっても、良好な分離効率又は高い製品品質を達成することが意図されている。

本発明による課題は、請求項１に記載された装置によって達成される。好ましい実施形態は、従属請求項に記載されている。

材料の熱処理のための装置は、材料を非常に広い粘度範囲において使用することができるが、特に、粘性材料の熱処理、特に、粘性材料に含まれる材料成分の熱分離のために設けられている。装置は、特に、短経路蒸発器に関する。

装置は、処理チャンバを包囲すると共に、軸方向に延びる回転対称の処理面を形成する加熱可能なハウジングジャケットを有する筐体を備える。装置は、通常、垂直方向に位置合わせされており、本発明の関連で言及される軸方向は、通常は、垂直方向に対応している。

筐体の導入口領域には、処理される材料を処理チャンバに導入するための材料導入口が配置されており、筐体の排出口領域には、処理チャンバの外側へ材料を排出するための材料排出口が、配置されている。垂直方向に位置合わせされた装置の場合、材料排出口は筐体の下部領域に配置され、材料導入口は、さらに上方側に配置されている。

装置は、さらに、処理チャンバ内に配置されると共に、同軸上に延びる、処理面上に物質薄膜を生成するための駆動可能なロータを有しており、ロータは、外周に拡散要素が分布するように配置されたシャフトを備えており、拡散要素の半径方向に最外側、すなわち、周縁端部は、処理面から離間している。拡散要素の周縁端部と処理面との間の距離は、通常、約０．５ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは、１ｍｍ〜５ｍｍの範囲にあるが、いくつかの場合には、特に、非常に大容量を有する装置の場合には、８ｍｍまでの範囲とされてもよい。

装置は、さらに、凝縮室を備えており、その内部に、通常は、静止型の、凝縮器が配置されており、熱処理中に材料から漏れるガス状材料成分が通過できるようになっている。シャフトは、通常、凝縮室を包囲すると共に、熱処理中に材料から漏れるガス状材料成分のための貫通開口部を有する、中空シャフトの形式とされている。中空シャフトは、通常、円筒状、特に、円柱状に形成されており、円筒の外側面に貫通開口部が配置されている。凝縮器は、材料の搬送方向においてロータの下流側の、装置の下部領域に配置されることも考えられる。

装置は、さらに、凝縮室内で凝縮された材料成分を排出するための凝縮物排出部と、凝縮室と流体接続された、凝縮されていない材料成分を除去するための真空接続部と、を有する。それゆえ、真空接続部は、装置の蒸気排出口を構成している。本発明によると、真空接続部は、材料の搬送方向から見て処理面の下流側に位置する筐体の領域に配置されている。装置は、通常は、垂直方向に向けられており、搬送方向は下方側へ延びるため、真空接続部が接続されている領域は。筐体の下部領域に対応する。凝縮器が、中空シャフトによって包囲された凝縮室内に配置されている場合、真空接続部は、凝縮器の下方側の筐体の領域にも配置されている。それゆえ、装置は、例えば、特許文献４に記載されている、筐体の上部に蒸気排出口ノズルを有する公知の装置とは異なる。

本発明によれば、真空接続部を配置することによって、材料から漏れるガス状成分の流路を予め特定することが可能となる。蒸発室が気体分子で均一に満たされ、気体又は個々の分子が、好ましくは、一方向に移動する連続流が存在しないため、このことは、特に、１ｈＰａ未満の非常に低い処理圧力では重要である。従って、１ｈＰａ〜０．００１ｈＰａの処理圧力範囲において、すなわち、精密真空と呼ばれるものでは、気体分子が互いに相互作用しなくなり、もはや、好ましい流動方向のないクヌーセン流（Ｋｎｕｄｓｅｎ ｆｌｏｗ）が存在することが確立された。

本発明によって得られる予め特定された流路は、０．００１ｈＰａ〜１ｈＰａの処理圧力範囲で、気体分子が内部に配置された凝縮器に衝突する確率を高め、それゆえ、最終的に高い凝縮物品質を達成することができる。

特に、好ましい実施形態によれば、真空接続部は、真空を凝縮室に直接接続するように構成されている。「真空」という用語は、特に。１ｈＰａから０．００１ｈＰａの圧力範囲の精密真空を指す。真空接続部は、通常、処理チャンバから密封されている。

さらに、真空接続部は、材料の搬送方向から見て処理面の下流側に位置する筐体の領域にのみ配置されていることが好ましい。言い換えれば、この実施形態では、筐体の上部領域に、真空接続部は、配置されていない。

本発明の過程において、真空接続部の本発明に従った配置によって達成される高い凝縮物品質の利点は、剛性翼ロータ又は高粘度ロータを備えた装置でも可能であることが示された。そのようなロータは、非常に高粘度の材料の加工を許容すると共に、筐体の内壁と接触する可能性によって可動ワイパ要素で起こり得るような材料摩耗の問題が、存在しないという利点を有する。

サイズに応じて、かつ、高粘度材料の処理に関して、装置は、材料排出口側の端部領域に、ロータが取り付けられた、下部ロータ軸受を有している。それゆえ、装置は、ロータが、カンチレバー形式又は吊り下げ形式で、駆動側、すなわち、処理チャンバ又はプロセス区域の上方側に取り付けられ、かつ、それ以外の軸受を有さない、公知の装置と異なる。下部ロータ軸受は、通常は、軸方向荷重と径方向荷重の両方を吸収する。この実施形態によれば、一般的には、下部ロータ軸受に加えて、駆動側の上部ロータ軸受が存在する。

特に高粘度材料の処理において、改善された分離効率を得る観点で、例えば、テフロン（登録商標）製スライドブロックを付けた円周軸受と比較して、改善された半径方向のガイドを許容するため、下部ロータ軸受が、中央に配置されていると、さらに好ましい。この実施形態による、改善された半径方向のガイドによって、可動式、又は、ばね式のワイパブレードを有するロータと分離して、剛性翼ロータも容易に使用することができる。従って、改善されたガイド又は自由度の制限は、剛性拡散要素と筐体内壁又は処理面との間で生じる接触を防ぐ。これに加えて、下部中央ロータ軸受が存在することによって、回転中に発生する可能性がある振動を、効果的に防止できる。

さらなる好ましい実施形態によれば、材料排出口は、軸方向下方側へ続いており、特に、軸方向において処理チャンバに隣接する排出装置の形式で構成されている。この実施形態による、材料排出口の中央への配置は、また、本発明による装置によって、非常に高粘度の材料を、高い分離効率で処理できることを促進する。

具体的には、排出装置は、例えば、円錐形の流入容器と、レベル制御されたポンプと、を備えたホッパの形式とされている。従って、装置は、例えば、特許文献２に示されているような、材料が、通常、トラップを介して処理チャンバから横方向に排出される既知の短経路蒸発器とは、さらに区別される。

特別な実施形態によれば、下から取り付けられると共に駆動された、排出補助装置、特に、横方向に配置されたポンプに製品を供給する搬送スクリューを設けることができる。もう１つの特別な実施形態によれば、直接上記の軸受に隣接すると共に、処理された材料を、ロータと同じ速度で、底部に配置された排出ポンプに供給するための排出補助装置が考えられる。

これによって、完全に処理されて、排出される材料の粘度が非常に高い場合であっても、比較的高い排出速度が保証され、材料排出口の前での滞積が最小化される又は防止される。

特定の実施形態によれば、拡散要素の少なくともいくつかは、材料導入口から材料排出口へ進む方向、すなわち、通常は、下方側へ、搬送成分を材料に付与する搬送要素として構成されている。しかしながら、主として分配機能を有する拡散要素も考えられる。

具体的に、「拡散要素」という用語は、剛性翼ロータと呼ばれるものに存在するように、ロータに固定して取り付けられると共に、ロータに対して移動しない、羽根、ブレード又は歯を含む。これに加えて、この用語には、可動式の、特に、例えば「サンベイ（Sambay）」タイプの可動ワイパ要素又は「スミス（Smith）」ロータのワイパブロックといった、ロータが運動する間の遠心力によって処理面に押し付けられる、ばね式のワイパ要素を網羅する。

もう１つの特定の実施形態によれば、少なくともロータの縦断面において、特に、中央縦断面において、拡散要素のいくつかは、搬送要素として、また、いくつかは、中空シャフトから突出すると共に、分配要素として構成されており、軸方向に対して４５度未満の角度の刃先を含む歯を備える。

一般的には、主に、搬送機能を有し、従って、搬送要素を形成する拡散要素と、主として分配機能を引き受け、従って、分配要素を形成する拡散要素と、がある。

一方では、搬送要素が存在することは、非常に高粘度の材料であっても、十分高い搬送速度で処理チャンバを通って搬送することができ、従って、材料が高温及び高せん断速度に曝露される滞留時間又は処理持続時間を、十分に短くすることを保証する。他方では、分配要素が存在することは、材料が非常に高い粘度を有する場合であっても、処理面上の非常に良好な分布と最適な表面の更新を保証する。

従って、最終的に、非常に高粘度の材料の最適な処理、特に、高い脱ガス化率を達成すると同時に、材料中へのエネルギー取り込みは、材料が損傷されず、特に、熱誘起分解が起こらない程度に、制限することを可能にする。

従って、上記の装置は、高粘度の材料の、最適な処理、特に、脱ガス化と共に、いくつかの場合では、脱ガス化と組み合わせる、又は、独立した反応を可能にする。より具体的には、本発明による装置は、重合反応後に、ポリマーに、まだ含まれている溶媒及び／又は比較的高い沸点を有する過剰のモノマー、又はオリゴマー、又は、反応中に意図せずに形成された溶媒を分離する必要性を有する、非常に高粘度のポリマーの処理に適している。具体的には、ロータを取り付けるための円周軸受がある、本発明による装置によって、１５，０００Ｐａ・ｓまでの粘度を有する材料を処理することができる。以下に述べるように、装置がロータを取り付けるための下部中央ロータ軸受を有する、好ましい実施形態の場合、処理される材料の粘度は、好ましくは、１〜５，０００Ｐａ・ｓ、特に好ましくは、５０〜２，０００Ｐａ・ｓの範囲である。

本発明による装置は、通常、温度に比較的敏感であるため、再生可能な原材料に基づくポリマーの処理に特に有利である。本発明による装置は、特に、医薬、化粧品及び食品技術の分野で使用するためには非常に高度な脱ガス化を必要とする、ポリマー及び高粘度材料の処理にも有利である。前述のように、材料が曝露される熱エネルギーは、比較的低い温度と処理面上の滞留時間の選択の可能性の長所によって、最適な方法で調整できるため、装置は比較的温度に敏感な材料の処理に特に適している。

一般的には、本発明による装置で処理される材料の粘度は、１００Ｐａ・ｓ〜１５，０００Ｐａ・ｓ、特に、１，０００Ｐａ・ｓ〜１０，０００Ｐａ・ｓ、より具体的には、１，５００Ｐａ・ｓ〜６，０００Ｐａ・ｓの範囲にある。この場合、粘性値は、動作温度とせん断速度Ｄ＝１０ｓｅｃ^−１とに関係している。

本発明による装置の動作温度に関して、温度は、通常、４０℃〜４００℃、特に、１５０℃〜３５０℃、より具体的には、２０℃〜３００℃の範囲である。

上記の拡散要素の「少なくともロータの縦断面において」、一部は搬送要素として、一部は中空シャフトから突出した分配要素として構成されているという特徴は、この構成の拡散要素が、ロータの全長にわたって実現されている実施形態も、これがロータ全長の一部でのみ、特に、中央縦断面でのみ実現されている実施形態も、含まれていることを意味する。

前述のとおり、分配要素は、中空シャフトから突出する歯を備える。歯は、中空シャフトから少なくともほぼ半径方向に突出する、又は、半径方向に対してある角度で突出することが考えられる。通常、歯は、中空シャフト上に配置されており、軸方向に延びる複数のフランジに、それぞれ固定されている。

好ましい実施形態によると、少なくともいくつかの歯の刃先は、軸方向に対して０度〜４０度の範囲の角度を含む。

それぞれの用途に応じて、上記の角度は、１０度〜３０度の範囲であり、特に、約２０度であることが好都合であり得る。従って、この実施形態によれば、分配要素も処理される材料に材料排出口へ向かう搬送成分を付与し、これらの搬送成分は、搬送要素の搬送成分よりも少ない。この実施形態では、例えば、歯は、軸方向に対して平行に延びる平面上に配置されると共に、これを介して歯がフランジ固定される近位部分と、軸方向に対して斜めに延びる平面上に配置されると共に、半径方向外側の端部が刃先を形成する遠位部分と、を有する、ことが考えられる。

用途に応じて、この実施形態の代替として、分配要素の少なくとも一部の刃先は、上記よりも小さい角度を含むこと、特に、軸方向に対して少なくともほぼ平行に延びること、すなわち、軸方向に対して約０度の角度を含むことが好ましい。最後に言及したケースでは、分配要素は、搬送に関して完全に中立的であり、かつ、専ら分配する機能を有している。最終的に選択する、分配要素の具体的な構成は、処理される材料に依存し、本発明の定義の中で変化し得る。

搬送要素に関して、搬送要素は、少なくとも１つの搬送リブを有しており、その半径方向外縁は軸方向に対して、通常、４５度より大きい角度を含んでいる。従って、非常に高粘度の材料において、搬送要素によって付与される搬送成分は、処理チャンバを通過する所望の搬送速度を得るのに十分に高い。

搬送リブの半径方向外縁は、軸方向に対して最大で６５度の角度を含むことが好ましい。より具体的には、角度は、５０度〜６０度の範囲である。

送達要素の送達効果は、送達リブの半径方向外縁の入射角によって決定されるという事実は別として、送達要素の送達作用は、軸方向に互いに続く送達リブの数又は送達リブ間の間隔によって、さらに設定することができる。

特に好ましい実施形態によれば、搬送要素は、軸方向に対して少なくともほぼ平行に配置された角型ウェブプレートを含んでおり、その外側には、少なくとも１つの螺旋状に延びる搬送リブが配置されている。ウェブプレートは、角型の効力によって、互いに斜めに延びる平面上に位置する第１のウェブプレート面と第２のウェブプレート面とに区分される。

この実施形態では、搬送リブの外縁とは別に、この実施形態における、ウェブプレートの角型は、通常、軸方向に延びる刃先を生じさせ、刃先は、搬送リブの半径方向外縁よりも後退しており、搬送リブの外縁よりも処理面からより長い間隔で配置されている。従って、この実施形態によると、搬送要素も処理面上への材料の最適な分布に寄与する。

もう１つの好ましい実施形態によれば、処理面上の材料の非常に均一な分布を保証することができるため、分配要素は、ロータの周方向に搬送要素と交互に配置されている。

さらに、材料導入口の領域において、特に、この領域で高い搬送速度を達成し、それによって材料の滞積を妨げるために、ロータの拡散要素を搬送要素としてのみ形成することが、好適であり得る。

装置内又は処理チャンバ内における処理圧力範囲は、装置のそれぞれの目標設定に依存しており、一般的には、０．００１ｈＰａ〜５０ｈＰａの範囲である。

中程度の温度であっても、主に、可能な限り高い脱ガス化率を達成するように構成されている装置の場合、作動中の処理チャンバ内において、好ましくは０．００１ｈＰａ〜１ｈＰａ、特に好ましくは、０．００１ｈＰａ〜０．００５ｈＰａの範囲の圧力が存在する。

そのような低処理圧力又はそのような高真空では、材料を処理チャンバに導入する前に、処理される材料の揮発性成分の大部分を分離する予備脱ガス化段階を設けることが好ましい。このようにして、気体の体積流量は、取り扱い可能なレベルに保たれる。処理される材料は、導入の直前に、気相と平衡状態にあることが好ましい。

もちろん、適用方法によっては、良好な処理、特に、十分な脱ガス化が保証されるならば、装置の処理圧力を高くすることも可能である。

例えば、主に、大量の蒸気を除去するように構成された装置も考えられ、その場合、本発明による装置の構成のおかげで、凝縮器を外側に配置した装置で高い圧力損失を招く結果につながる、蒸気を狭い管に通すことを省くことができる。主に、大量の蒸気を除去するように構成された、この装置の場合、処理チャンバ内の処理圧力は高くてよく、５０ｈＰａまで達してよい。

好ましい実施形態に従い、特に低粘度材料の場合、本発明による装置は、さらに、材料導入口を介して導入された材料を処理面上に分配するための分配装置を有しており、分配装置は、ロータ上に配置された分配プレートの形式とされており、分配プレートはプレート底部と、プレート底部を半径方向に包囲し、好ましくはプレート底部に対して実質的に垂直に延びるプレート壁と、を備え、プレート壁は周方向に互いに離間した開口部を有する。作動時に、導入されると共にプレート底部に達した材料は、ロータの回転中に半径方向外側へ押圧されて、分配開口部を通って処理面に到達する。このように導入された材料は、溢れ出ることを防止されると共に、処理面の全周にわたる材料の均一な分布が得られており、その結果として、処理面の利用が改善され、最終的に製品品質と装置の効率とが向上する。材料が溢れ出るリスクをさらに防止するために、プレート壁の上端部に、半径方向内側に突出する突起を有することが好適であり得る。

処理チャンバへ導入される際に、材料が、強い減圧に曝露されるという事実の効果によって、それにもかかわらず、ガス状成分は、（「フラッシュ」蒸発の過程で）瞬時に材料から漏れることがあり、次に、材料の同伴を引き起こし得る。同伴された材料が、中空シャフトに、そして、最終的に、凝縮室に入り込んで凝縮物を汚染する可能性を回避するために、好ましい実施形態による装置は、材料導入口の領域において中空シャフトを完全に包囲する飛沫防止ジャケットを有する。

この場合、できるだけ単純な、それゆえ、好ましい実施形態によれば、飛沫防止ジャケットは、搬送要素と、周方向に連続する２つの搬送要素を各々接続する板材と、から形成されている。従って、各搬送要素が、外側で螺旋状に延びる少なくとも１つの搬送リブを有する１つの角型ウェブプレートを備える、上記の実施形態の場合、以下に図面を参照して説明するように、第１の搬送要素の第１の上面側部は、回転方向において第１の搬送要素に先行する第２の搬送要素の第２の上面側部と連結することができる。

材料排出口の領域でも材料が滞積するのを防ぐために、別の好ましい実施形態によれば、この領域でもロータの拡散要素は、単に搬送要素として構成されている。

周方向に配設された被覆要素の数は、通常は、４個〜８０個、好ましくは、６個〜４８個、最も好ましくは、８個〜３２個である。これによって、処理中に、処理面上の材料の非常に良好な搬送及び分配を達成できる。この場合、拡散要素の最適な数は、それぞれの用途と、ロータのサイズ又は直径に依存する。

同様に図に関連して述べられているように、特に好ましい実施形態によれば、ロータは、全ての拡散要素が搬送要素として構成されている導入口領域と排出口領域との間に、搬送要素が、導入口領域の搬送要素の一部を軸方向に延長して延びている、中央領域を有している。これらの搬送要素は、中央領域において、同様にそれぞれ導入口領域の搬送要素を軸方向に延長して配置された分配要素とそれぞれ交互している。

上述のように、本発明によれば、中空シャフトによって囲まれた凝縮室内に、凝縮器が配置されている。

特に好ましい実施形態によれば、凝縮器は、内管と、この内管を同軸に包囲する外管と、を備えている。内管と外管とは、少なくとも部分的に互いに離間している、外壁と内壁とを、それぞれ有し、内管内には内管冷媒循環ダクトを形成し、外管内には外管冷媒循環ダクトを形成する。この場合、内管冷媒循環ダクトと外管冷媒循環ダクトとは互いに流体接続している。ここでは、凝縮器は、通常、２つの冷媒循環ダクトの一方に、例えば、外管冷媒循環ダクトには、冷媒供給管が開口し、他方の冷媒循環ダクトから、ここに挙げる例では、内管冷媒循環ダクトから冷媒流出管が延び出るように構成されている。一般的に、冷媒供給管と冷媒流出管は、凝縮器の下部領域に配置され、冷媒循環ダクト間の接続部は、上部領域に配置されている。従って、作動時に、冷媒は、一方の外管／内管の下部領域から上方側へ流れ、上部領域で、それぞれ他方の管に流れ込み、そこから、内管又は外管を通って下方側へ流れる。

さらに、内管と外管とが、それぞれプレートによって形成され、内壁と外壁とが互いにスポット溶接されて、内壁と外壁との間に生じる中空バッファ部分が、冷媒循環ダクトの働きをすることが考えられる。この場合、溶接継手のために溶接円を設けることができ、プレートの上端部及び下端部では、それぞれ、中空バッファ部分は、通常、全周シームによって閉じられている。このことは、非常に軽くてコンパクトであるが、それにもかかわらず、非常に安定した構成の凝縮器を許容する。

さらに、外管には、通常、ガス状成分が凝縮のために内管にも流入できることを保証することを意図する窓が配置されている。この場合、窓は、好ましくは、長手方向と周方向とに、均一に配置されている。

同様に、本発明に包含される、凝縮器がシェルアンドチューブ凝縮器として形成された装置と比較して、上記の凝縮器の特に好ましい実施形態では、静的特性が改善されるが、このことは、まさに、非常に高粘度の材料の処理のために構成された本発明による装置のＬ／Ｄ比が、従来の装置と比べて大きくなる点で、特に有利である。

シェルアンドチューブ凝縮器は、例えば、非常に大きい装置であることが好適であるが、シェルアンドチューブ凝縮器を小さい装置において使用することは、排除されない。シェルアンドチューブ凝縮器の管は、好ましくは、同心２列で互いにずらして隙間なく配置されている。

特に、材料導入口の領域で中空シャフトを完全に包囲する飛沫防止ジャケットが存在する、上記の実施形態に関して、この領域では、材料が並流に案内されること、及び、凝縮室を通過したため、与えられた条件下では凝縮できないガス状成分（すなわち、揮発性成分）のみが除去されること、が保証され得る。最終的に、このことの結果として、処理された材料の低沸点成分の高い凝縮率が得られる。

ロータは、通常、片持ち梁のように取り付けられており、上述したように、材料排出口側の端部領域で、さらに下部ロータ軸受に取り付けられると共に、半径方向に案内されている。

同様に、上述したように、下部ロータ軸受は、好ましくは、中央に配置されている。

ロータは、その材料排出口側の、すなわち、下方側の端部領域に、軸対称に配置された、少なくとも２つの軸受シューを有すると共に、軸受シューと共に材料潤滑された軸受を形成する筐体の軸受リングによって半径方向に案内されることも考えられる。

この場合、軸受シューは、好ましくは、ロータの回転中に、軸受リングと軸受シューとの間の半径方向隙間に、材料を押し付けるような形式で構成されている。さらに、搬送要素、特に、上述した、外側に螺旋状に延びる、少なくとも１つの搬送リブを有する角型ウェブプレートを備えた搬送要素が、軸受シューの間に追加的に配置されていることが好ましい。このことは、半径方向ロータガイド又は軸受を通じた材料搬送が、少なくとも概ね維持できることを保証する。

ロータを、下部領域で半径方向に案内することは、装置のＬ／Ｄ比を、従来型の短経路蒸発器と比較して非常に大きくすることができ、このことは、まさに、本発明による装置が、非常に高粘度の材料の処理のために構成されている事実に鑑みて、特に有利である。

本発明による装置の材料導入口は、通常、筐体に対して接線方向に位置合わせされた接続部の形式とされている。これは、例えば、特許文献２による既知の短経路蒸発器で、材料供給が上から、すなわち、処理チャンバの上部を閉じるキャップを通して行われるのとは対照的である。

上述したように、材料排出口は、好ましくは、軸方向で処理チャンバに隣接する、すなわち、中央に配置された排出装置の形式で構成されており、それゆえ、処理が完了して排出される材料の粘度が非常に高い場合であっても、比較的高い排出速度が保証されると共に、材料排出口の前での滞積を最小限に抑える又は防止することができる。

さらに、滞積した材料が凝縮器に到達すると共に、凝縮物排出部を詰まらせることがないことを保証するために、もう１つの好ましい実施形態による装置は、凝縮器を同軸に包囲する静止型カバープレートを有する。このように、材料排出口が、材料の排出が不十分な場合に、上方側へ押圧される材料は、カバープレートによって凝縮器から遠ざけられる。このために、カバープレートは、上方側へ向けて円錐状に先細りになっていることが好適であり得る。しかしながら、円筒状のカバープレートも考えられる。

特に、カバープレートが円筒状に形成されている実施形態に関して、ロータは、その内側に、カバープレートの高さで、カバープレートの対応部分として形成された軸受け筒を有し、軸受け筒の内側には搬送コイルを有することは、さらに好ましい。それゆえ、軸受け筒はロータと一緒に回転する。搬送コイルは、下向き搬送方向、すなわち、材料排出口へ向かう搬送方向を有する。この場合、軸受け筒とカバープレートとの間の隙間は、ロータと凝縮器との間に形成された隙間よりも短く、それにより、搬送コイルは、カバープレートから比較的短い間隔で延び、その結果として、最終的に、下方側への非常に効果的な材料搬送と、凝縮物排出部の良好なシーリングが保証され得る。

さらに、排出装置を包含する装置の下部は、処理チャンバ、又は、これを包囲するハウジングジャケットよりも大きい直径を有することも考えられる。それゆえ、材料を排出する際に、材料が材料排出口の狭隘部で詰まるリスクを最小限に抑えることができる。

例えば、この下部が、実質的に円筒状の部分を有し、この部分は搬送方向、すなわち、下方側へ向けた方向で、処理チャンバに隣接すると共に、材料捕集チャンバを形成することが考えられる。材料捕集チャンバは、下方側において、これに隣接して下方側へ向かって円錐状に細くなっている排出ホッパへ開口している。好ましくは、材料捕集チャンバの全周を包囲する円筒状ジャケットと排出ホッパを包囲するジャケットとは、二重壁に形成されており、それぞれ熱媒体供給部と流体接続されており、このことは、ジャケットの加熱を許容すると共に、材料が、その内面で固化するのを防ぐ。この場合、真空接続部は、好ましくは、材料捕集チャンバから、その二重壁ジャケットを通じて延び出ている。

さらに、凝縮器が、材料捕集チャンバ内へ延びることも考えられる。これに関して、凝縮器は、その最下部領域において、フレームによって包囲されており、フレームは、その下部領域が円筒状に形成されており、その上部領域が上端部に向かって円錐状に細くなっていることが好適であり得る。

好ましくは、フレームの円筒状下部領域に周方向に分布する貫通孔が、配置されており、これらの貫通孔によって、材料捕集チャンバは、凝縮室と流体接続されており、かつ、少なくとも真空接続部と同じ開放された断面積を有する。この場合、貫通孔の周囲には、フレームの円筒状下部領域から半径方向に突出する張り出し部を形成することができる。張り出し部の上端部は、好ましくは切妻屋根の形状に設計されており、このため、処理チャンバによって捕集された材料が容易に流れ落ちることが保証され、このことは、さらに、フレームと張り出し部とを加熱することによって助長することができる。この目的のために、フレームの壁と張り出し部の壁とは、二重壁として構成することができ、これによって形成された空洞は熱媒体が貫流できるように構成されている。

フレームは、凝縮器を、材料が凝縮器の上に堆積すると共に、冷却によって固化する可能性から保護する。これに加えて、張り出し部によって、凝縮室に向かう貫通孔が、材料によって覆われないといった効果が達成され、それによって、また、凝縮室内において高真空を効果的に適用できることが保証される。

以下に、図面に関連して説明されるように、凝縮器と接続された冷媒流入管及び冷媒流出管は、それぞれ張り出し部によって案内される。従って、はじめに、材料が、これらの管路に到達すると共に、冷却によって固化し、その結果として、除去するのが困難な材料堆積物の形成につながる可能性が防止される。次に、冷媒又は凝縮物が、場合によっては冷媒流入管又は冷媒流出管に到達する材料によって、所望しない形式で加熱される可能性を防止する。

以下に、本発明を、添付の図によってさらに説明する。

図１は、本発明による装置を示しており、明確にするために、凝縮器の視野を開くのに十分な程度に、ハウジングジャケットと中空シャフトとは、図から取り除かれている。 図２は、図１に示された装置のロータの図を示す。 図３は、材料導入口の上方側において、軸方向に対して横断方向に切断した、本発明による装置の斜視図を示す。 図４は、図３に示された装置の材料導入口の高さでの断面図を示す。 図５は、図４に示された搬送要素の詳細図を示す。 図６は、図１に示された装置の凝縮器の図を示す。 図７は、図６に示された凝縮器を断面図で示す。 図８は、図６に示された凝縮器を、図７に示された断面に沿った縦断面で示す。 図９は、図６に示された凝縮器の最下部の拡大縦断面図を示す。 図１０は、ロータの材料排出口側の端部領域の斜視図を示す。 図１１は、分配装置、軸方向下方側へ向かう材料排出口及び凝縮されないガス状材料成分を転向させるためのスカートを備えた、本発明による更なる装置を示す。 図１２は、図１１に示された装置のための分配装置の斜視図を示す。 図１３は、第１の凝縮器ガイドを有する、本発明による装置の下部の略図を示す。 図１４は、第２の凝縮器ガイドを有する、本発明による更なる装置の下部の概略図を示す。 図１５は、本発明による更なる装置の下部を側面図で示す。 図１６は、図１５に示された部分を上方側から見た平面図で示す。 図１７は、図１５に示された部分を、図１５に示された断面Ａ−Ａによる縦断面図で示す。 図１８は、図１５に示された部分を、図１５に示された断面Ｃ−Ｃによる横断面図で示す。 図１９は、図１５による装置の、凝縮器、凝縮器を包囲するフレーム及び材料排出口の斜視図を示す。 図２０は、図１５に示された部分の半径方向外側領域の、図１６に示された断面Ｂ−Ｂによる縦断面図を示す。 図２１は、凝縮器の下端部が、真空接続部の上方側に配置されている本発明による更なる装置を示している。

図１に示されているように、本発明による装置１０は、加熱可能なハウジングジャケット１４を備えており、垂直方向に位置合わせされた筐体１２を有しており、ハウジングジャケット１４は、処理チャンバ１６を包囲し、その内側に、軸方向Ａに延びる回転対称の処理面１８を形成している。

装置は、さらに、処理される材料を処理チャンバ１６に導入するためのハウジングジャケット１４を貫通する材料導入口２０と、材料排出口２２と、を有する。ハウジングジャケットに対して接線方向に位置合わせされた材料導入口２０は、例えば、図４に、更に示されている。

処理チャンバ１６内には、同軸上に延びており、駆動ユニット２４によって駆動可能なロータ２６が配置されている。ロータ２６は、中空シャフト２８０の形式とされたシャフト２８と、その外周に配設されると共に、中空シャフト２８０から突出する拡散要素３０を有する。この場合、拡散要素３０の半径方向で最外側の端部は、作動時に、すなわち、ロータ２６の回転中に、処理面１８上に、材料を薄い物質薄膜として拡散するために、処理面１８から離間している。

中空シャフト２８０は、内部に静止型凝縮器３４が配置された凝縮室３２を包囲すると共に、貫通開口部３６を有しており、熱処理中に材料から漏れるガス状材料成分は、凝縮器３４上において凝縮できるように、貫通開口部３６を通って凝縮室３２に到達する。

図２から図４に示されたロータ２６には、中空シャフト２８０の外周に、軸方向に対して平行に延びている拡散要素が、合計１６列で配設されている。

導入口領域２１、すなわち、材料導入口２０の高さにあるロータ２６の領域と、排出口領域２３と、において、全ての拡散要素３０は、搬送要素３０１として形成されており、これらの搬送要素３０１は、材料導入口２０から材料排出口２２へ向かう搬送成分を材料に付与する。具体的には、搬送要素３０１は、外側に螺旋状に延びる搬送リブ４０が配置された角型ウェブプレート３８を有する。

これらの搬送リブ４０の外縁は、図示の実施形態では、ロータの軸心に対して約６０度の角度を含む。

さらに、ウェブプレート３８の先端部は、軸方向に延びる刃先４２を形成しており、特に図５に示されているように、刃先４２は搬送リブ４０の半径方向外縁４４よりも後退しており、このため、半径方向外縁４４よりも処理面からより離れた距離に配置されている。具体的には、図示の実施形態において、搬送要素３０１のウェブプレート３８の先端部又は刃先４２は、処理面１８から約５ｍｍ離間しているのに対し、一方、搬送リブ４０の半径方向外縁４４と処理面との間隔は、約３ｍｍに過ぎない。

全ての拡散要素３０が、搬送要素３０１として形成されている、導入口領域２１と排出口領域２３との間には、中央領域４６が配置されている。この中央領域４６では、周方向に分布した拡散要素の半分、すなわち、具体的な事例では、８個の拡散要素が、導入口領域２１の各搬送要素を軸方向に延長した搬送要素３０１として構成されている。これらの搬送要素は、各導入口領域２１の搬送要素３０１を軸方向に延長して配置された分配要素３０２と、それぞれ交互している。

分配要素３０２は、中空シャフトから半径方向に突出し、図示の実施形態では、軸方向に連続して配置された多数の歯４８を有する。この場合、歯４８の半径方向の最外側の端部は、ロータ２６の軸心Ａに対して、それぞれ平行に延びる刃先５０を形成する。これにより、分配要素３０２には、主に、分配機能が割り当てられて、搬送機能は無視できるか又は存在しない。これに対して、周方向に後続する搬送要素３０１には、主に、搬送機能が割り当てられており、副次的に、ウェブプレートの刃先４２によって分配機能が割り当てられる。既に言及され、特に図５に示されているように、軸方向で位置合わせしたことによって搬送に関しては、中立的である歯の刃先５０は、搬送要素のウェブプレートの刃先４２よりも処理面１８から短い距離に配置されている。その結果として、材料を拡散するための隙間が狭くなるために、分配要素３０２は、搬送要素３０１よりもせん断作用が、大きい。

処理チャンバ１６の他に、筐体１２は、その上方側に配置されると共に、処理チャンバに対して密封されており、かつ、ロータ２６と凝縮器３４とが突出している、上部５２を有している。具体的には、処理チャンバ１６と上部５２との間の密封のために、例えば、回転式ラビリンスシーリング５４が考えられる。

本発明によれば、装置は、材料の搬送方向から見て処理面１８の下流側に位置する筐体の領域１９に配置された真空接続部５６を有する。このようにして、ガス状材料成分の流路を予め特定することによって、気体分子が内部にある凝縮器３４に当たる確率を高くし、これによって、最終的に高い凝縮物品質を得ることを許容する。

その他の点では、特に、図４及び図５に示されているように、周方向に連続する一対の搬送要素３０１が、それぞれ、導入口領域２１において接続シート５８に接続されている。具体的には、第１の搬送要素のウェブプレートの上面の第１の側部３８ａは、回転方向において第１の搬送要素の前方側を移動する、第２の搬送要素のウェブプレートの上面の第２の側部３８ｂと接続されている。

中空シャフト２８０を完全に包囲する飛沫防止ジャケット６０が形成されており、処理チャンバ内に導入される際に「フラッシュ蒸発」に曝露されると共に、瞬時に材料から漏れるガス状成分によって同伴される、材料が、中空シャフト２８０又は凝縮室３２に到達して、最終的に凝縮物を汚染することを防止する。

飛沫防止ジャケット６０が形成されている領域では、材料及び処理中に漏れるガス状材料成分は並流で案内されるのに対し、搬送方向において、これに隣接する中央領域４６と排出口領域２３とでは、材料及びガス状材料成分は向流で案内される。従って、搬送方向における第１の領域以降では、高真空、又は、これによって生じる「フラッシュ蒸発」が許容されるが、第２の領域では、処理される材料と濃縮された蒸気との間の接触が、最小限に抑えられるため、最適な脱ガス化が達成される。

図示の実施形態のロータ２６は、片持ち梁のように取り付けられており、排出口領域２３では軸受リング（図示せず）によって半径方向に案内されており、軸受リングは、中空シャフト２８０に配置されている、軸受シュー６２（図２参照）と共に材料潤滑軸受を形成する。この目的のために、軸受シューは、ロータ２６の回転中に、材料を軸受リングと軸受シューとの間の半径方向隙間に押し込むような形式で構成されている。

上述のように、凝縮器３４は、中空シャフト２８０によって包囲された凝縮室３２内に配置されており、凝縮室３２は、熱処理中に材料から漏れるガス状材料成分の通過と、最終的に、これらの材料成分中に含まれている難揮発性物質の凝縮を許容することを目的として、貫通開口部３６を介して処理チャンバ１６と接続されている。

定置凝縮器３４は、中央に配置されたピン６６を介して安定化されており、ピン６６は、中空シャフト２８０の上部を閉鎖するプレート６４内に保持されている。具体的に図示される実施形態では、ピンは、凝縮器の外管から突出する内管の上端部に固定されている。

より具体的には、凝縮器３４は、内管６８と、内管を同軸に包囲する外管７０と、を含んでおり、内管６８は、垂直方向に外管７０を超えて突出しており、その上端部に上記のピン６６を有する。内管６８及び外管７０は、それぞれ、外壁６８１、７０１と、内壁６８２、７０２と、を有しており、これらは、部分的に互いに離間して、冷媒を循環させるための隙間を形成している。これによって、内管６８内には内管冷媒循環ダクト６８３が形成され、外管７０内には外管冷媒循環ダクト７０３が形成されており、これらは互いに流体接続されている。

さらに、外管内には長手方向及び周方向に均一に分布した窓６９が配置されており、凝縮物のガス状成分が、凝縮のために内管６８に到達できることを保証する。

具体的に示された実施形態又は図９による詳細図において、排出口領域において、冷媒流入管７４を介して供給される冷媒タンク７６から外管冷媒循環ダクト７０３へ至る冷媒供給管７２が開口している。冷媒は、そこから上方側へ流れて、図８に示された接続ダクト７５を介して内管冷媒循環ダクト６８３に移行し、その中を下方側へ流れた後、冷媒流出管７８を介して内管冷媒循環ダクト６８３から運び出される。この場合、冷媒流入管７４と冷媒流出管７８とは、例えば、図８と併せて図７に示されているように、筐体から半径方向に離れて、互いに約１２０度離間している。冷媒の循環中、熱エネルギーは、ガス状材料成分から凝縮器表面を介して冷媒に伝達され、最終的に、凝縮器表面上での難揮発性物質の凝縮につながる。

このときに発生する凝縮物は、凝縮器表面上を下方側へ流れ、最終的にシンク又は桶の形に形成された凝縮器底部８０に流れ、そこから凝縮器底部の最下部から延び出ている対応する凝縮物排出部８２を通して排出される。より具体的には、図示の実施形態では、例えば、図７に示されているように、筐体から半径方向に延び出ている凝縮物排出部は、１８０度離間している。

処理後に存在する、脱ガス化された粘性材料を、筐体から導き出すために、材料排出口２２は、処理チャンバに隣接すると共に、これにフランジ固定された排出装置２２１の形式で構成されている。

図８及び図９から明らかなように、装置は、さらに凝縮器３４を同軸に包囲する静止型カバープレート９１を有し、これは図示の実施形態では円筒状である。従って、材料排出口が不十分な場合に上方側へ押される材料は、カバープレート９１によって凝縮器３４から遠ざけられ、それゆえ、最終的に、凝縮物排出部８２が詰まることを防ぐことができる。

図１０に示されているように、ロータ２６は、その内側に下方側へ向かう搬送コイル９４を付けた軸受け筒９２を有する。この軸受け筒９２は、図８及び図９に示されたカバープレート９１の高さに対応するロータ２６の高さに配置され、カバープレート９１の相手部材として構成されている。軸受け筒９２とカバープレート９１との間の隙間は、上述したロータ２６と凝縮器３４との間の隙間よりも小さい。従って、装置の動作中、ロータと共に回転する軸受け筒９２又は搬送コイル９４によって、非常に効果的な下方側への材料搬送と、これによる凝縮物排出部８２の良好な密封が保証される。

図１１に示された実施形態では、真空接続部５６も、同様に搬送方向から見て処理面１８の下流側に位置する筐体の下部領域１９に配置されており、図１に示した装置とは、装置が、図１２に示されているように、分配プレート９６０の形式で、分配装置９６を追加的に有する点で異なっている。分配プレート９６０は、プレート底部９８と、このプレート底部を半径方向に包囲してプレート底部に対して垂直に延びるプレート壁１００と、を有し、プレート壁内には、周方向に互いに離間した分配開口部１０２が設けられている。

装置１０に高粘度材料が導入されるか、又は、低粘度材料が導入されるかに応じて、導入は、接線方向の材料導入口２０ａ（高粘度材料の場合）又は上からの材料導入口２０ｂ（低粘度材料の場合）を介して行われる。導入された材料は、次いで分配プレート９６０のプレート底部９８に到達し、そこからロータ２６の回転中に遠心力によって半径方向外側に押圧され、プレート壁内の分配開口部１０２を貫通して処理面１８に到達し、そこで、拡散要素３０によって薄い物質薄膜に拡散される。材料が溢れ出るリスクをさらに防止するために、プレート壁１００は、その上端部に、半径方向内側に突出する突起１０４を有する。具体的な実施形態では、図１２に示された分配装置は、方形ワイパブロック（図示せず）が挿入された、Ｕ字型レール１０６を有するスミスロータに関連して示されている。

見やすくするために、図１１には、ロータの異なるタイプの拡散要素が示されており、これらの拡散要素によって材料の異なる特性、特に、その粘度が考慮される。具体的には、拡散要素は遠心力によって処理面１８に押し付けられる可動ワイパブレード３０３とされており、少ない流出量で高い濃縮比を達成することができる。このようなワイパブレードは、コーティング形成材料の処理に特に適している。代替的には、拡散要素は、ばね式の方形ワイパエレメントの形式であってもよい。しかしながら、本発明の範囲内で考え出され、好ましいのは、処理面１８から所定の距離に配置された刃先を有する剛性拡散要素３０４である。

さらに、図１１に示された実施形態では、凝縮物捕集カップ８１が示されている。このような凝縮物捕集カップが図１に示された実施形態でも存在し得ることは言うまでもない。

凝縮されない成分の気体流によって液滴が同伴されて真空接続部に到達し得るリスクを最小化するために、図１１に示された実施形態では、円筒状スカート８３が設けられており、これは凝縮室から出る気体流が、真空接続部に進入する前に転向するように作用する。

図１３に示された実施形態によれば、ロータ２６、凝縮器支持台１０８の中央に取り付けられている。具体的には、軸方向に位置合わせされた静止型シリンダ１１０とされており、シリンダ１１０は、凝縮器支持台１０８と接続され、冷媒が凝縮室３２に送られ、かつ、凝縮室３２から冷媒を流出させると共に、凝縮物を排出するための、対応する孔を有する。シリンダ１１０は、中央ロータ軸受１１２ａを受容するための軸受けピンとして用いられ、中央ロータ軸受１１２ａは、例えば、スライド軸受け筒又は転がり軸受の形式とされてよい。中央軸受１１２ａに加えて、補助的な円周軸受が存在してもよい。凝縮器３４の静的特性を改善するために、凝縮器３４は、その上端部に配置されたピン１１４を有しており、これはロータ２６の天板１１６を貫通して案内される。

図１３に示された凝縮器支持台１０８は、処理された材料と凝縮されないガス状成分とが、筐体１２の下部に到達して、そこから、対応する中央下方側へ続く材料排出口２２又は真空接続部５６を介して排出又は除去されることを保証するために、貫通孔を有する。例えば、凝縮器支持台１０８が、放射状に延びるスポークを有し、かつ、材料が、これらのスポークの間の隙間を通過することが考えられる。

処理された材料又は気体流によって同伴される液滴が、真空接続部５６に到達しうるリスクを最小限にするために、図１３に示された実施形態では、斜め下方側へ突出すると共に、真空接続部の入口を覆う、保護プレート８５が設けられている。

図１４に示された実施形態によれば、ロータ２６のシャフト２８のセンターロッドは、凝縮器支持台１０８の中央を通って案内される。この実施形態では、ロータ２６は、筐体１２の外部に配置されており、軸方向荷重と径方向荷重とを吸収する下部中央のロータ軸受１１２ｂに取り付けられている。この場合、処理チャンバに対する密封は、回転式のメカニカルシールによって行われる。図１３に示された実施形態とは対照的に、図１４に示された実施形態における凝縮器ガイドは、環状である。材料排出口２２は、図１４に示されているように、ほぼ垂直であり、中央においてロータ軸受１１２Ｂへの接近を可能にする２つの円錐形容器１１８とすることができる。代わりとして、特に、材料の粘度が低い場合及び／又は温度が低い場合は、材料排出口は横方向にも設けることができる（図示せず）。凝縮器３４の静的特性を改善するために、図１４による装置は、環状レール１２０を有しており、このレールはロータ２６の天板１１６又は凝縮器３４と接続されており、レール内にはレールの相手部材として形成されると共に、凝縮器３４又は天板１１６と接続されたバー１２２が、半径方向の案内のために延びている。

図１５に示されているように、もう１つの実施形態によれば、材料排出口２２´又は排出ホッパ２２１´を有する装置の下部１２４は、処理チャンバ又は処理チャンバを囲むハウジングジャケットより大きい直径を有することができる。これによって、材料を排出する際に、材料が、材料排出口２２の狭隘部で詰まるリスクを最小限に抑えることができる。

図１５から図２０に従う実施形態では、凝縮室３２を包囲する中空シャフト２８０は、吊り下げた状態で取り付けられており、潤滑された円周軸受によって半径方向に案内されている。具体的には、径方向荷重を吸収する円周軸受は、通常、例えば、硬化リングの上にグラファイト又はテフロン（登録商標）で作られた滑り層が適用されたスライドブロックによって形成される。

図１５から図２０による装置の下部は、搬送方向、すなわち、下方側へ向かう方向で処理チャンバ１６に隣接すると共に、材料捕集チャンバ１３０を形成する、実質的に円筒状の部分を有する。この場合、円周軸受１２６に直接的に隣接する、材料捕集チャンバ１３０の上部壁１３２は、環状に形成されており、その開口部は、環状の円周軸受１２６の開口部と同一平面上で重なると共に、材料貫通路１３４を形成するように配置されている。この開口部を通った材料は、処理チャンバから材料捕集チャンバ１３０に到達し、円周軸受１２６は、追加的に、材料による潤滑を受ける。

材料捕集チャンバ１３０は、下方側において、これに隣接する、下方側へ向かって円錐状に細くなっている排出ホッパ２２１´へ開口している。

材料捕集チャンバ１３０を全周包囲する円筒状ジャケット１３３と、排出ホッパ２２１´を包囲するジャケット１３５とは、二重壁に形成されており、それぞれ熱媒体供給部１３６、１３７及び熱媒体排出部１３９、１４１と流体接続されている。真空接続部５６は、材料捕集チャンバ１３０からその二重壁ジャケット１３３を通って延び出ている。

図１５から図２０による実施形態では、凝縮器３４´は、材料捕集チャンバ１３０内に延びると共に、多数の凝縮器管１３１を有する。凝縮器３４´は、その最下部領域において、下部領域１４０では、円筒状に形成されると共に、上部領域１４２では上端部に向かって円錐状に細くなっている、フレーム１３８によって包囲されている。フレームの円筒状下部領域１４０では、周方向に配設された３つの貫通孔１４４が配置されており、これらの貫通孔１４４は、材料捕集チャンバ１３０と凝縮室３２とを流体接続すると共に、少なくとも真空接続部と等しい開放された断面を有する。貫通孔１４４の周囲には、それぞれフレームの円筒状下部領域１４０から半径方向に突出した張り出し部１４６が形成されており、その上端部１４８は切妻屋根の形状に形成されている。フレームの円筒状下部領域１４０及び円錐状上部領域１４２の両方の壁と、張り出し部１４６の壁とは、二重壁との形式とされており、これによって形成される空洞は、図２０に示されている、熱媒体供給管１５０を介して供給された熱媒体が貫流するように構成されている。

フレーム１３８は、材料が、凝縮器３４の上に堆積して冷却によって固化することから、凝縮器３４を保護する。さらに、張り出し部１４６によって、凝縮室３２へ向かう貫通孔１４４が、材料によって覆われない効果を達成し、これによって、凝縮室３２内において、高真空を効果的に適用できることが保証される。さらに、張り出し部１４６の上端部１４８が、切妻屋根の形状をしていることにより、処理チャンバ１６によって捕集された材料が流出しやすくなり、このことは、フレーム１３８及び張り出し部１４６の加熱によってさらに助長される。

凝縮器管１３１の下方側には、冷媒供給管７２´に接続されて、凝縮器管１３１の一部に開口する、冷媒タンク７６´が、形成されている。この場合、凝縮器管１３１が貫通している冷媒タンク７６´の上壁は、凝縮物又は蒸留物が集まる、凝縮器底部８０´を形成しており、凝縮器底部８０´は、凝縮器底部から延び出ている凝縮物排出部８２´を介して、凝縮物又は蒸留物を排出する。凝縮物排出部８２´は、冷媒流入管７４´として機能する環状ダクトによって包囲されている。これにより、排出中、特に、材料捕集チャンバ１３０の加熱されたジャケット１３３を通過する際に、凝縮物の冷却を維持することを達成できる。特に、図１７及び図１８から分かるように、冷媒流入管７４´と冷媒流出管７８´のどちらも、それぞれ張り出し部１４６を通って案内される。これにより、はじめに、材料が、これらの管に到達して冷却によって固化し、その結果として、除去するのが困難な材料堆積を形成することを防止できる。次に、冷媒又は凝縮物が、冷媒流入管又は冷媒流出管に到達した材料によって、所望しない形式で加熱されることを防止できる。

例えば、図１７及び図２０に示されているように、材料捕集チャンバ１３０又はこれを包囲する円筒状ジャケット１３３は、中間フランジリング１５２を介して排出ホッパ２２１´と接続されている。この中間フランジリング１５２は、張り出し部１４６と溶接されており、そのため、凝縮器３４のホルダとして機能する。従って、凝縮器３４の全体は、これと接続された接続部、特に、冷媒供給管７２´、冷媒流出管７８´、凝縮物排出部８２´並びに熱媒体供給部１３６（材料捕集チャンバのジャケット用）及び熱媒体供給管１５０（フレーム及び張り出し部用）と共に、下方側に延ばすことができる。

図示の実施形態では、真空接続部５６は、前述のように、材料捕集チャンバ１３０から分岐している。従って、真空は、材料捕集チャンバ１３０を介して吸引されるが、凝縮室３２への直接接続を介しては、吸引されない。真空接続部が、周方向に１２０度ずらして配置された張り出し部又は貫通孔の１つの前に直接配置されていないことによって、真空吸引時に形成される気体流は、転向される。それゆえ、凝縮されない気体から液滴が凝結し、真空接続部に到達することは起きないことが保証される。この代替として、真空が、内側において、ジャケットに隣接する環状ダクトに適用され、この環状ダクトから、次に材料捕集チャンバに対して密封された真空ダクトが分岐することも考えられる。この実施形態によれば、排出される材料の望ましくない冷却又は固化を防止するために、環状ダクトは、好ましくは加熱されるか、又は、熱媒体が貫流する二重壁として形成されている。

図２１に示された、本発明による装置の更なる実施形態によると、凝縮器３４´の下端部は、真空接続部５６に対して上方側へずらして配置されている。この実施形態では、ロータ２６の駆動ユニット２４´は。下方側に配置されている。ロータシャフトの半径方向のマウント又はガイドは、この実施形態では、ロータ２６の上端部にある乾燥摩擦転がり軸受によって実現される。凝縮器３４´の静的特性の改善に関して、図２１に示された実施形態では、凝縮器３４´は、その下端部に配置されたピン１１４´を有しており、ピン１１４´は、ロータ２６の底板１５４を通して案内される。

この実施形態によれば、材料は、接線方向に形成された２つの材料導入口２０ａを介して供給される。続いて、材料と蒸気、すなわち、漏れる気体は、並流で案内される。

出口側では、材料は、斜めに配置された材料カップ１５６を介して、水平に対してわずか下方側へ傾斜している材料排出口２２´に供給される。

凝縮物は、次に、底板１５４内の環状隙間を通って、垂直方向下方側へ延び出る凝縮物排出部８２´´へ到達する。

１０ 装置
１２ 筐体
１４ ハウジングジャケット
１６ 処理チャンバ
１８ 処理面
１９ 真空接続部の領域
２０；２０ａ、２０ｂ 材料導入口（接線方向若しくは上から）
２１ 導入口領域
２２ 材料排出口
２２１ 排出装置（排出ホッパ）
２３ 排出口領域
２４ 駆動ユニット
２６ ロータ
２８；２８０ シャフト；中空シャフト
２９ シャフトのセンターロッド
３０ 拡散要素
３０１ 搬送要素
３０２ 分配要素
３０３ ワイパブレード
３０４ 剛性拡散要素
３２ 凝縮室
３４ 凝縮器
３６ 貫通開口部
３８ 角型ウェブプレート
３８ａ、ｂ ウェブプレートの屋根側
４０ 搬送リブ
４２ ウェブプレートの刃先
４４ 搬送リブの半径方向外縁
４６ 中央領域
４８ 分配要素の歯
５０ 歯の刃先
５２ 上部
５４ ラビリンスシーリング
５６ 真空接続部
５８ （接続）シート
６０ 飛沫防止ジャケット
６２ 軸受シュー
６４ プレート（中空シャフトの上部閉鎖）
６６ ピン
６８ 内管
６８１ 内管の外壁
６８２ 内管の内壁
６８３ 内管冷媒循環ダクト
６９ 窓
７０ 外管
７０１ 外管の外壁
７０２ 外管の内壁
７０３ 外管冷媒循環ダクト
７２ 冷媒供給管
７４ 冷媒流入管
７６ 冷媒タンク
７８ 冷媒流出管
８０ 凝縮器底部
８１ 凝縮物捕集カップ
８２ 凝縮物排出部
８３ 円筒状スカート
８５ 保護プレート
９１ カバープレート
９２ 軸受け筒
９４ 搬送コイル
９６；９６０ 分配装置；分配プレート
９８ プレート底部
１００ プレート壁
１０２ 分配開口部
１０４ プレート縁部の突起
１０６ Ｕレール（スミスロータ）
１０８ 凝縮器支持台
１１０ シリンダ
１１２ａ、ｂ 下部中央ロータ軸受
１１４ 凝縮器のピン
１１６ ロータの天板
１１８ 材料排出口の円錐形容器
１２０ レール
１２２ バー
１２４ 下部
１２６ 円周軸受
１３０ 材料捕集チャンバ
１３１ 凝縮器管
１３２ 材料捕集チャンバの上部壁
１３３ 材料捕集チャンバのジャケット
１３４ 材料貫通路
１３５ 排出ホッパのジャケット
１３６ 材料捕集チャンバのジャケットへの熱媒体供給部
１３７ 排出ホッパのジャケットへの熱媒体供給部
１３８ フレーム
１３９ 材料捕集チャンバのジャケットからの熱媒体排出部
１４０ フレームの円筒状下部
１４１ 排出ホッパからの熱媒体排出部
１４２ フレームの円錐状上部
１４４ 貫通孔
１４６ 張り出し部
１４８ 張り出し部の切妻屋根の形をした上端部
１５０ 熱媒体供給管
１５２ 中間フランジリング
１５４ ロータの底板
１５６ 材料カップ
１５８ ローラー軸受
Ａ 軸方向

Claims (13)

1. 材料の熱処理のための装置、特に、材料中に含まれている材料成分の熱分離のための装置であって、
   処理チャンバ（１６）を包囲すると共に、軸方向（Ａ）に延びる回転対称の処理面（１８）を形成する、加熱可能なハウジングジャケット（１４）を備えた筐体（１２）と、
   前記筐体の導入口領域（２１）に配置された、処理される材料を前記処理チャンバに導入するための材料導入口（２０）と、
   前記筐体の排出口領域（２３）に配置された、前記処理チャンバから材料を排出するための材料排出口（２２）と、
   前記処理チャンバ内に配置されると共に、同軸上に延びており、前記処理面上に物質薄膜を形成するための、駆動可能なロータ（２６）であって、前記ロータは、拡散要素（３０）が、外周に分布されるように配置されたシャフト（２８）を有し、前記拡散要素（３０）の半径方向の最外側の端部は、前記処理面から離間している、ロータ（２６）と、
   内部に、凝縮器（３４）が配置されると共に、熱処理中に材料から漏れるガス状材料成分が、流入することができる凝縮室（３２）と、
   前記凝縮室（３２）内で凝縮された材料成分を排出するための凝縮物排出部（８２）と、
   前記凝縮室（３２）と流体接続された、凝縮されないガス状材料成分を除去するための真空接続部（５６）と、を有する装置において、
   前記真空接続部（５６）は、材料の搬送方向から見て前記処理面（１８）の下流側に位置する前記筐体（１２）の領域に配置されている、
   ことを特徴とする、装置。
2. 前記真空接続部（５６）は、前記凝縮室（３２）に、真空を直接的に適用するように設計されている、ことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記材料排出口（２２）は、軸方向下方側へ続いており、特に、軸方向において前記処理チャンバ（１６）に隣接する排出装置の形式で構成されている、ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の装置。
4. 前記ロータ（２６）が、前記材料排出口の側の端部領域に取り付けられた、下部ロータ軸受（１１２ａ；１１２ｂ）を有している、ことを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の装置。
5. 前記下部ロータ軸受（１１２ａ；１１２ｂ）は、中央に配置されている、ことを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. さらに、前記材料導入口（２０；２０ａ、２０ｂ）を介して導入された材料を前記処理面（１８）上に分配するための分配装置（９６）を有しており、前記分配装置（９６）は、前記ロータ（２６）上に配置されると共に、プレート底部（９８）と、前記プレート底部を半径方向に囲み、好ましくは、前記プレート底部に対して実質的に垂直に延びる、プレート壁（１００）と、を有する分配プレート（９６０）の形式とされており、前記プレート壁は、周方向に互いに離間した分配開口部（１０２）を有することを特徴とする、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の装置。
7. 前記シャフトは、前記凝縮室（３２）を包囲すると共に、貫通開口部（３６）を有する中空シャフトの形式とされており、熱処理中に材料から漏れるガス状材料成分は、前記貫通開口部（３６）を通って前記凝縮室（３２）へ流入できる、ことを特徴とする、請求項１から請求項６の何れか１項に記載の装置。
8. 前記導入口領域（２１）において、前記装置は、前記中空シャフト（２８０）を完全に包囲する飛沫防止ジャケット（６０）を有する、ことを特徴とする、請求項７に記載の装置。
9. 前記飛沫防止ジャケット（６０）は、搬送要素（３０１）と、２つの周方向に連続する搬送要素を連結するシート（５８）と、によって形成されている、ことを特徴とする、請求項８に記載の装置。
10. 前記凝縮器（３４）は、内管（６８）と、前記内管を同軸に包囲する外管（７０）と、を有しており、前記内管（６８）及び前記外管（７０）は、少なくとも部分的に互いに離間している、外壁（６８１、７０１）と内壁（６８２、７０２）とを、それぞれが有しており、前記内管の内部には、内管冷媒循環ダクト（６８３）を形成すると共に、前記外管の内部には、外管冷媒循環ダクト（７０３）を形成し、前記内管冷媒循環ダクトと前記外管冷媒循環ダクトとは、互いに流体接続されている、ことを特徴とする、請求項１から請求項９の何れか１項に記載の装置。
11. 冷媒供給管（７２）は、前記内管冷媒循環ダクト（６８３）及び前記外管冷媒循環ダクト（７０３）の一方に開口しており、冷媒流出管（７８）は、もう一方の冷媒循環ダクト（７０３又は６８３）から離れている、ことを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
12. 前記凝縮器（３４）は、前記排出口領域（２３）において、静止型カバープレート（９１）によって同軸に包囲されている、ことを特徴とする、請求項１から請求項１１の何れか１項に記載の装置。
13. ０．００１ｈＰａから５０ｈＰａ、好ましくは、０．００１ｈＰａから１ｈＰａの処理圧力範囲における、材料の熱処理のための、請求項１から請求項１２の何れか１項に記載の装置の使用。