JP2021095667A - リファイナーディスク、リファイナープレートセグメントおよび供給材料を叩解する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リファイナーディスクの前面の、バー及び溝を含む環状の叩解ゾーンにおいて、供給材料が溝内にある期間を短縮できるリファイナーディスクを提供する。【解決手段】リファイナーディスクは、ディスクの前面上の叩解ゾーンと、叩解ゾーン内の叩解バー５４と、バーの間の溝５２と、を備え、溝のそれぞれは、溝の少なくとも１つの側壁上に配置された回転誘導要素６４を含み、回転誘導要素は、溝を通って流れる供給材料に螺旋流を付与するように構成される。【選択図】図４

Description

本開示は、概して、木材チップ及び他の供給材料をパルプに機械的に叩解するために使用されるリファイナーディスクに関し、特に、ディスクの叩解表面上のバーの間の溝に関する。

関連技術
リファイナーディスクの前面は、バー及び溝を含む環状の叩解ゾーンを有する。バー及び溝は、リファイナー内の一対のリファイナーディスクの対向する前面の間を流れる供給材料に作用することによって、叩解する。対向するディスクの一方又は両方が回転すると、一方のディスクのバーは、他方のディスクのバーと交差し、交差を解くことを繰り返す。バーの交差は、バーの間の供給材料に加えられる脈動する強い圧縮力及び剪断力を作り出す。圧縮及び剪断は、木材チップをリグノセルロース繊維に分離するなど、供給材料を繊維に分離する。リファイナー内での繊維分離は、木材チップを、板紙、紙、又はパルプから形成される他の製品を製造するのに適したパルプに変換する際の一工程である。

バーの間の溝は、供給材料、水、蒸気、及び供給材料によって担持された材料を流す通路を形成する。溝は、供給材料並びに関連する流体及び材料を対向するリファイナーディスクの間でリファイナーを通って移動させる助けとなる。

供給材料が溝内に長く残りすぎることは、望ましくない傾向である。溝内にある間、供給材料は、バーを越えて移動する供給材料に加えられる脈動圧縮力及び剪断力を受けない。溝内に長く留まりすぎる供給材料は、材料がリファイナーから排出されるとき、十分に叩解されてなく、繊維に分離されていない可能性がある。したがって、供給材料が溝内にある期間を短縮することが、長年の要望である。

供給材料が溝内に長く残りすぎることを防止するために、溝内にはダムが配置され、溝の側面（バーの側壁である）は、鋸歯状にされるか、又はギザギザの縁部で形成される。ダムは、供給材料を溝から外にバーのリッジに向かって押し出す。強制的に押し出す。同様に、鋸歯状及びぎざぎざの側壁は、供給材料を溝からリッジに向かって移動させる傾斜した表面を有する。ダムと、鋸歯状又はギザギザの側面とを有する溝の例は、米国特許第９，７０８，７６５号、同第９，６０４，２２１号、同第８，１５７，１９５号、同第７，９００，８６２号、及び同第６，０３２，８８８号に開示されている。

ダム並びに鋸歯状及びギザギザの側壁は、溝を通る材料の流れを妨害し、流れに過度の乱流を引き起こす。渦流が、溝内においてダムのすぐ上流又は下流に形成され得る。同様に、渦流はまた、バーの鋸歯状及びギザギザの側壁の角部にも形成され得る。これらの渦流は、供給材料を捕捉し、材料を溝内に保持する傾向がある。

溝から外に供給材料をより効果的に移動させることが、長年の要望として残っている。また、供給材料が蓄積し得る、溝内での渦流のポケットの生成を回避し、ダム並びに鋸歯状及びギザギザの側壁によって生じる乱流と比較して、供給材料の流れに生じる乱流を減少させることも必要である。

米国特許第９，７０８，７６５号 米国特許第９，６０４，２２１号 米国特許第８，１５７，１９５号 米国特許第７，９００，８６２号 米国特許第６，０３２，８８８号

リファイナーディスクのための進歩性のある溝設計が発明され、本明細書に開示されている。溝は、溝を通って長手方向に流れる供給材料に回転流（例えば渦）を付与するように構成されている。回転流は、溝の長さの少なくとも一部分に沿って延在する軸に関するものである。回転流は、溝の最下部領域における供給材料を、溝の上部領域に向かって、バーのリッジを越えて、対向するリファイナーディスクの間の間隙内へと移動させる。回転流がまた、溝の上部領域における供給材料を溝内へ下方に移動させても、回転流は、供給材料を上部領域に素早く移動させる。このようにして、回転流は、供給材料を溝の外に、及び場合によっては溝内へと、繰り返し移動させる。溝内の流れに回転を付与することにより、供給材料は、溝から外に速やかに移動させられ、長期間にわたって又は溝の延長長さにわたって溝内に残ることはない。

溝内の回転流は、溝内のダム及び鋸歯状又はギザギザの側壁から生じる流れよりも乱流が小さくなり得る。また、回転流は、溝内においてダムのすぐ上流に並びに鋸歯状及びギザギザの側壁の近くに形成され得る渦流を低減することもできる。溝内の乱流の量を低減させること、及び溝内の渦流を低減させることは、供給材料が溝の底部に捕捉された状態になって溝内の堅固な障害となる傾向を低減させる。

溝は、回転流を付与するように成形されている。溝は、半螺旋状（コークスクリューの半分）である形状を有し得、螺旋がその長さに沿って２等分されている。溝は、断面において半円形又は半楕円形の形状を有し得る。溝は、断面で、溝の長さに沿って見たとき、切頭円板又は切頭楕円として現れ得る。溝の半螺旋形状は、溝を通って流れる供給材料の回転流を付与する。流れの回転はまた、供給材料が溝から外に上昇する際に、供給材料をバーのリッジを越えて移動させる助けとなる。

溝内の供給材料の流れに回転を付与するために、溝の側壁及び底部などでの溝の表面は、ねじ山状の表面特徴部、例えば、流れの回転を引き起こすように配置されたリッジ又はスロットを含み得る。表面特徴部は、溝の中を見下ろすと、切頭円錐又は半切頭楕円として現れ得る。表面特徴部は、各溝の長手方向軸に対して斜角をなしているリッジ又はランプであり得る。表面特徴部は、溝の表面全体にわたって延在し得る。表面特徴部は、溝の前部側壁に限定され、後部側壁上になくてもよい。表面特徴部はまた、溝の側壁の上部又は下部領域に限定され、側壁の下部又は上部領域上になくてもよい。表面特徴部は、溝の側壁に沿ってバーのリッジまで延在し得るか、又はリッジより一定距離下方に終端し得る。

本発明のリファイナーディスクは、ディスクの前面上の叩解ゾーンと、叩解ゾーン内の叩解バーと、バーの間の溝と、を備え、溝のそれぞれは、溝の少なくとも１つの側壁上に配置された回転誘導要素を含み、回転誘導要素は、溝を通って流れる供給材料に螺旋流を付与するように構成されている。

溝のそれぞれの断面は、溝の断面に沿って曲線状である表面によって境界が形成され得る。例えば、溝のそれぞれの断面は、半円形又は半楕円形であり得る。

溝のそれぞれの中の回転誘導要素は、それぞれ、要素の長さに沿って、溝の軸に対して斜角に配向され得る。斜角は、３５〜７５度の範囲内であり得る。

溝の中の回転誘導要素は、溝の壁から内側に延在する一連の反復リッジとして配置され得、反復リッジのそれぞれは、溝の軸に対して斜角に配向されている。反復リッジは、傾斜した側壁を含み得る。各溝の中の回転誘導要素は、溝の長さに沿った波状パターンを有する溝の側壁によって形成された溝の中の一連の狭い領域を含み得、側壁のうちの１つの上の波状パターンは、側壁のうちのもう１つの上の波状パターンからオフセットされている。溝の下半分での回転誘導要素の高さは、溝の上半分での高さよりも大きいものであり得る。

本発明のリファイナープレートセグメントは、ディスクセグメントの前面上の叩解ゾーンと、叩解ゾーン内の叩解バーと、バーの間の溝と、を備え、溝のうちの少なくとも１つは、溝の少なくとも１つの側壁上に配置された少なくとも１つの回転誘導要素を含み、回転誘導要素は、溝を通って流れる供給材料に螺旋流を付与するように構成されている。
本発明は、以下の図に示される例示的な実施形態で示されている。

対向するリファイナーディスクを有する従来のリファイナーを示す。 従来のリファイナープレートセグメントの正面図である。 図２に示した従来のリファイナープレートセグメントの側面図である。 本発明の溝を具現化するリファイナープレートセグメントの叩解セクションの頂部の斜視図である。 対向するリファイナープレートセグメント内の一対の溝の断面の概略図である。 リファイナープレートセグメントの溝の中の異なる種類の回転誘導要素を断面で示す。 リファイナープレートセグメントの溝の中の異なる種類の回転誘導要素を断面で示す。 リファイナープレートセグメントの溝の中の異なる種類の回転誘導要素を断面で示す。 リファイナープレートセグメントの溝の中の異なる種類の回転誘導要素を断面で示す。 リファイナープレートセグメントの溝の中の異なる種類の回転誘導要素を断面で示す。 リファイナープレートセグメントの溝の中の異なる種類の回転誘導要素を断面で示す。 正弦波などの波状である側壁を有する溝及びバーの概略図の見下ろし図である。 回転要素の別の実施形態を有するリファイナープレートセグメント内の単一の溝の斜視図である。 回転要素の更なる実施形態を有するリファイナープレートセグメント内の単一の溝の斜視図である。

好ましい実施形態の以下の詳細な説明は、例示及び説明のみを目的として提示されるものであり、網羅的であることも、本発明の範囲及び趣旨を限定することも意図するものではない。実施形態は、本発明の原理及びその実用的な適用を最良に説明するように選択及び記載された。当業者であれば、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、本明細書に開示される本発明に多くの変形がなされ得ることは認識するであろう。

同様の参照記号は、特に記載のない限り、いくつかの図の全てにわたって同様の部分を示す。図面は、本開示による様々な特徴及び構成要素の実施形態を表すが、図面は必ずしも縮尺どおりではなく、特定の特徴は、本開示の実施形態をより良く例示するために誇張され得、そのような例示は、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

本明細書に別途明示的に記載されている場合を除き、以下の解釈規則が本明細書に適用される。（ａ）本明細書で使用される全ての単語は、状況に応じて、そのような性別又は数（単数又は複数）のものと解釈されるべきであり、（ｂ）本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される単数形の用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈がそうでない旨を明確に指示しない限り、複数を含み、（ｃ）列挙された範囲又は値に適用される先行用語「約」は、測定値から当該技術分野において既知の又は予期される範囲又は値の偏差内の近似値を意味し、（ｄ）単語「ここで」、「これにより」、「ここに」、「上記」、及び「以下」、並びに同様の意味の単語は、特に指定がない限り、本明細書全体を指し、いかなる特定の項、請求項、又は他の下位区分を指すものではなく、（ｅ）記述的な見出しは、便宜上のみであり、本明細書の任意の部分の意味又は構成を制御又は影響を与えるものではなく、（ｆ）「又は」及び「任意の」は排他的でなく、「含む（include）」及び「含む（including）」は限定的ではない。更に、用語「備える（comprising）」、「有する（having）」、「含む（including）」、及び「含有する（containing）」は、非制限的用語（すなわち、「挙げられるが、これらに限定されない」を意味する）と解釈されるべきである。

本明細書における「一実施形態」、「実施形態」、「例示的な実施形態」などへの言及は、記載される実施形態が特徴、構造、又は特性を含み得るが、全ての実施形態は、必ずしもその特徴、構造、又は特性を含まなくてもよいことを示す。また、このような語句は、必ずしも同一の実施形態を指しているとは限らない。更に、特定の特徴、構造、又は特性がある実施形態に関連して記載されるとき、他の実施形態に関連したそのような特徴、構造、又は特性に影響を及ぼすことは、明示的に記載されているか否かに関わらず、当業者の知識の範囲内である。

記述的支持を提供するために必要な範囲で、添付の特許請求の範囲の主題及び／又はテキストは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本明細書における値の範囲の記述は、本明細書で別途明確に示されない限り、それらの間の任意のサブ範囲内の範囲内に入る各別個の値に個別に言及する省略法としての単に機能することを意図するものである。列挙された範囲内の各別個の値は、各別個の値が本明細書に個々に列挙されているかのように、本明細書又は特許請求の範囲に組み込まれる。特定の範囲の値が提供される場合、各介在値は、その範囲の上限値と下限値との間の下限値の単位の１０分の１以下、及び本明細書の指定された範囲又はサブ範囲内の任意の他の指定された値又は介在値が、文脈がそうでない旨を明確に指示しない限り、本明細書に含まれることが理解される。全てのサブ範囲もまた含まれる。これらのより小さい範囲の上限値及び下限値もまた、本明細書に含まれるが、指定された範囲内の任意の具体的かつ明示的に除外された制限が適用される。

本明細書で使用される用語のいくつかは、相対的な用語であることに留意されたい。例えば、用語「上側」及び「下側」は、位置において互いに対して相対的であり、すなわち、上側構成要素は、所与の配向において下側構成要素より高い高度に位置するが、これらの用語は、デバイスが反転されると変化し得る。用語「入口」及び「出口」は、所与の構造に関してそれらを通って流れる流体に対して相対的であり、例えば、流体は、入口を通って構造に流入し、出口を通って構造から流出する。用語「上流」及び「下流」は、流体が様々な構成要素を通って流れる方向に対して相対的であり、すなわち、流体の流れは、下流構成要素を通る前に上流構成要素を通る。

用語「水平」及び「垂直」は、絶対基準、すなわち、地表面に対して相対的な方向を示すために使用される。しかしながら、これらの用語は、互いに対して絶対的に平行又は絶対的に直角である構造を必要とすると解釈されるべきではない。例えば、第１の垂直構造及び第２の垂直構造は、必ずしも互いに平行であるとは限らない。用語「頂部」及び「底部」又は「基部」は、絶対基準、すなわち、地球の表面に対して頂部が常に底部／基部よりも高くなる位置／表面を指すために使用される。用語「上向き」及び「下向き」もまた、絶対基準に対して相対的であり、上向きの流れは、常に地球の重力に逆らっている。

図１は、機械的叩解のための例示的なリファイナー１０を示す。機械的叩解プロセスとしては、機械的パルプ化、熱機械的パルプ化、及び化学熱機械的パルプ化（機械的パルプ化と総称される）が挙げられるが、これらに限定されない。機械的叩解は、中密度繊維板（ＭＤＦ）、パーティクルボード、化学パルプ、並びに高、中、及び低濃度パルプを形成するためのパルプを作製するために使用され得る。

リファイナー１０は、対向するリファイナーディスクを示すために開放されている。リファイナーのハウジング１２の内部に、一対の対向するリファイナーディスク１４、１６が取り付けられている。ハウジングは、リファイナーディスクのうちの１つ１６を支持する内側領域を有するドア１８を有し、リファイナーディスク１６は、固定子（固定）ディスクであり得る。ドア１８は、固定子リファイナーディスク１６をもう１つのリファイナーディスク１４と対向する位置に移動させるために閉鎖され（図示せず）、リファイナーディスク１４は、回転する、かつハウジング内の又はハウジングに連結されたモータ２０によって駆動される回転子ディスクであり得る。

リファイナー１０の対向するディスク１４、１６は、高濃度叩解のために使用されるときは９００〜２３００回転／分（ＲＰＭ）の回転速度で、低濃度叩解のために使用されるときは４００回転／分程度の低い回転速度で動作し得る。木材チップがディスクの間にあるとき、エネルギーが、ディスクに取り付けられたリファイナープレートを介して材料に伝達される。

ドアが閉鎖された後、木材チップ又はパルプなどの供給材料が、ハウジングのドア１８内の中央開口部２２を通ってリファイナー１０に入る。供給された材料は、ドア内の中央開口部２２と位置合わせされた回転フリンガプレート２６によって、軸方向の流れ方向２４から概ね半径方向の流れ方向に向きを変えさせられる。フリンガプレートは、供給材料を対向するリファイナーディスク１４と１６との間の間隙内へと誘導する。

リファイナーディスクは、木材チップなどの供給材料を粒子に破砕するブレーカバー２８の１つ以上の環状の列を含み得る。ブレーカバー２８から、供給材料は、リファイナーの叩解セクション内へと半径方向外側に移動する。叩解セクション３０は、回転子及び固定子ディスクの前面上のバー及び溝によって画定される。叩解セクションは、対向する回転子ディスク１４と固定子ディスク１６との間の環状領域である。叩解セクションの半径方向外側は、ハウジング内のプレナム３２である。供給材料は、叩解セクションからプレナム３２内へ流入し、次いでハウジング１２上の排出口３５から流出する。

リファイナーディスク１４、１６は、典型的には、リファイナープレートセグメント３４、３６の環状アレイとして形成される。リファイナープレートセグメントは、図１に示すように、支持ディスク上に横並びに配置される。リファイナープレートセグメント３４は、リファイナーディスク１４、１６を形成するために、環状アレイに配置され得る。

リファイナープレートセグメント３４、３６は、金属であり得、モールディングによって形成され得る。モールディングは、溶融金属を、リファイナープレートセグメントの形状に適合する凹部を有する砂型に流し込むことを含み得る。砂型は、付加製造（３Ｄ印刷）方法によって形成され得る。

リファイナープレートセグメントは、概ね平面状であり得、平面状叩解ディスクを有する機械的リファイナーで使用するように構成され得る。あるいは、リファイナー平面セグメントは、セグメントの断面においてアーチ形であり得、円錐形又は円筒形の機械的リファイナー上で使用するように構成され得る。

機械的リファイナーとしては、木材チップなどの粉砕されたセルロース系材料を加工してパルプを製造する叩解機、及び紙をリサイクルするために使用される分散機が挙げられるが、これらに限定されない。機械的リファイナーは、典型的には、少なくとも１つが回転する対向する一対の平面状ディスク、少なくとも１つが回転する一対の円錐形又は円筒形のディスク、並びに平行な平坦及び円錐形のディスクのアセンブリなど、対向するディスクの少なくとも１つのセットを含む。図２は、従来のリファイナープレートセグメント３４、３６の前面を示す。図３は、従来のリファイナープレートセグメント３４、３６の側面図である。回転子用のリファイナープレートセグメント３４は、典型的には、回転子ディスク１４全体にわたって形状が同一である。同様に、固定子ディスク１６を形成するリファイナープレートセグメント３６は、典型的には、固定子ディスク全体にわたって形状が同一である。更に、固定子及び回転子ディスクのためのリファイナープレートセグメント３４、３６はまた、少なくともその前側叩解表面に関して、実質的に同じ形状を有し得る。しかしながら、固定子用の叩解プレートセグメントの叩解表面、例えば、バー及び溝は、回転子用の叩解プレートセグメントのものとは異なることが一般的である。

リファイナープレートセグメント３４、３６は、叩解セクション３０を形成するバー４０及び溝４２を有する前面３８を有する。バー及び溝は、叩解プレートセグメントの前面に沿って概ね半径方向に延在し得る。バー及び溝は、図２に示すように直線状であり得るか、又は曲線状であり得る。半径方向線に対するバー及び溝の曲率又は角度は、バー及び溝の半径が増大するにつれて増加又は減少し得る。全高又は半分の高さのダムなど、ダム３９は、溝の長さに沿った１つ以上の位置で溝の中にあり得る。ダム３９は、叩解セクションを通る材料の流れを妨げ、溝内の供給材料を溝から外にバーのリッジを越えて押し出す助けとなる。

リファイナープレートセグメント３４、３６のそれぞれの背面４６は、リファイナーのハウジング１２内の支持ディスク又は他の構造体に取り付けられるように構成されている。穴（アパーチャ）４２は、リファイナープレートセグメントを通って延在し得る。穴４８は、リファイナープレートセグメントを支持ディスクに締結する締結具を受容するように構成されている。あるいは、プレートの背部は、プレートが背面からボルトでリファイナーディスクに固定されることを可能にするねじ穴を有し得る。

リファイナープレートセグメントのバー４４の上部リッジは、直線状であり、前面の平面と位置合わせされている。回転子用のリファイナープレートセグメント３４のバー４０のリッジは、回転子ディスク及び固定子ディスクがハウジング内に取り付けられ、ハウジングのドアが閉鎖されている間、固定子用の対向するリファイナープレートセグメント３６のバー４４のリッジから間隙（Ｇ）によって分離される。供給材料が移動するときに間隙（Ｇ）を通って流れる供給材料は、対向する回転子ディスク１４と固定子ディスク１６との間で概ね半径方向の方向である。

回転子及び固定子ディスク１４、１６の対向する叩解セクション３０は、ディスク間の間隙（Ｇ）を通って移動する供給材料を叩解する。対向するディスク１４、１６が回転すると、一方のディスクのバー４０は、交差し、交差を解き、それによって間隙（Ｇ）内の供給材料を繰り返し圧縮及び剪断する。圧縮及び剪断は、供給材料をリグノセルロース繊維に分離する。繊維分離は、木材チップを、板紙又は紙の作製に好適な繊維成分であるパルプに変換する際の一工程である。

圧縮力及び剪断力は、対向するディスク１４、１６上のバー４０のリッジの間の間隙（Ｇ）内で最大となる。繊維分離は、供給材料の全て又はほぼ全てが間隙（Ｇ）内にあり、バーが互いに交差するたびに供給材料がバーのリッジを越えて繰り返し移動する場合に、最も効果的である。材料が叩解セクション３０間の間隙（Ｇ）内を移動する期間のかなりの部分にわたって供給材料の一部が溝の中に残っている場合、繊維分離は、あまり効果的ではない。

図４は、溝を通って流れる材料に回転を付与する本発明の溝５２を具現化するリファイナープレートセグメント５２の叩解セクション３０の頂部の斜視図である。溝５２は、各溝の両側にあるバー５４の側壁によって形成されている。溝５２は、リファイナープレートセグメント内へと下方に延在する。溝の下には、溝の底部とセグメントの背面４６との間の領域、例えば、概ね平面状の領域である、リファイナープレートセグメントの基材領域５６がある。溝５２は、互いに及びバー５４に対して実質的に平行、例えば、２〜５度以内で平行である。溝５２及びバー５４は、叩解セクション３０の半径方向内側縁部から半径方向外側縁部まで延在し得る。あるいは、溝及びバーは、叩解セクション３０内の叩解環状サブセクションに配置され得る。例えば、溝及びバーは、あるサブセクションから径方向外側のサブセクションになると幅がより狭くなり得る。

溝５２は、図４に示すように、断面が概ね半円形であり得る。溝の断面形状は、溝がリッジ（頂部）５８で最も広くなるように、円の半分以下であり得る。あるいは、図４に示すように、溝５２の断面形状は、溝が、バーのリッジ５８と溝の底部との間にある平面内で最も広くなるように、円の半分より大きくてもよい。

断面形状が円の半分より大きい場合、バーのリッジ５８は、リッジのすぐ下のバーの部分よりも大きい厚さを有する。バーがリッジより下でより薄くなるため、リッジにおけるバーの前縁部６０及び／又は後縁部６１は、リッジとバーの側壁との間の９０度を超える角度によって鋭利になる。バーの前縁部６０は、バーを含むディスク１４、１６と対向するディスクとの間の相対回転の方向６２に面する。同様に、バーの後縁部６１は、相対回転の方向６２から離れる方向に面する。鋭利な縁部を、特に、バーの前縁部６０において有することは、供給材料を切断し、供給材料から繊維を分離するのに有利であり得る。

溝５２の円形断面形状は、溝を通る供給材料の回転流、例えば、渦を可能にする助けとなる。溝の断面は、円形若しくはいくつかの他の連続的に湾曲した表面であるか、又は全て湾曲した表面、若しくは湾曲した表面と直線表面との組み合わせのいずれかで形成された曲線状の線であり得る。円形断面は、流れが螺旋運動で回転することを可能にする。円形断面はまた、溝の底部がバーの側壁と交わる角部を有することもない。角部の欠如は、渦流がそのような角部に形成されるリスクを低減する。渦流は、供給材料の繊維を捕捉し、溝を詰まらせる傾向がある繊維及び固体材料の蓄積を形成し得る。

回転誘導要素６４は、溝５２のそれぞれの内部にあるか、又は単に複数の溝５２の中にあり得る。回転誘導要素は、溝内の供給材料の少なくとも部分的な回転流を誘導するように構成されている。回転誘導要素６４は、溝内の供給材料を、溝５２の長手方向軸６６周りに少なくとも部分的に螺旋状である流路内を移動させるように、構成されている。

回転誘導要素６４は、供給材料が、概ね少なくとも部分的に螺旋状の経路、例えば、コークスクリュー経路で、溝の底部から、対向するディスクの間の間隙（Ｇ）内へと、前縁部を有するバーの側壁に沿って上方に移動するように、溝内の供給材料の回転を誘導するように構成され得る。回転誘導要素６４は、溝の長さに沿って、又は、溝の長さに沿って規則的な間隔でなど、長さの少なくとも一部分に沿って延在する。溝の長さに沿って回転誘導要素６４を有することにより、回転流は、溝の長さに沿って誘導される。一実施形態では、回転誘導要素は、図４に示すような一連の半螺旋状リッジである。

回転誘導要素６４の機能は、供給材料を溝の底部から溝の頂部にまで移動させ、ディスク１４とディスク１６との間の間隙（Ｇ）内へと移動させる、溝内の供給材料の回転流を誘導することである。溝内の流れに回転を付与するために、溝の側壁及び底部などでの溝の表面は、流れの回転を引き起こすように配置されたねじ山状の表面特徴部を含み得る。表面特徴部は、溝の中を見下ろすと、切頭円錐又は半切頭楕円として現れる。表面特徴部は、各溝の長手方向軸に対して斜角をなしているリッジ又はランプであり得る。表面特徴部は、溝の表面全体にわたって延在し得る。又は、表面特徴部は、溝の前部側壁に限定され、後部側壁上になくてもよい。表面特徴部はまた、溝の側壁の上部又は下部領域に限定され、側壁の下部又は上部領域上になくてもよい。表面特徴部は、溝の側壁に沿ってバーのリッジまで延在し得るか、又はリッジより一定距離下方に終端し得る。

図５は、対向するリファイナープレートセグメント５０内の一対の溝５２の断面の概略図であり、一方のプレートセグメントは回転子ディスク１４上に取り付けられ、もう一方は固定子ディスク１６に取り付けられている。プレートセグメントの前面は、リファイナーのハウジング内のディスクに取り付けられたとき、間隙（Ｇ）によって分離されている。溝は断面が半円形であり、それぞれが長手方向軸を有する。各溝内の回転誘導要素６４は、図４に示すように半螺旋状リッジであり得る。

図５に示す実施形態では、回転誘導要素６４は、溝に隣接するバーによって形成されている溝の側壁上の一連の半螺旋状リッジである。半螺旋状リッジのそれぞれは、側壁の一部分に沿って延在するリッジである。各半螺旋状リッジは、溝の軸６６に対して斜めの平面と位置合わせされている。平面の角度は、溝を通る供給材料の所望の流れ特性を達成するように選択され得る。角度は、例えば、３５〜７５度、２５〜６５度、３５〜５５度、又は４５度など、２５度〜８５度であり得る。

図４に示す半螺旋状リッジ回転誘導要素６４は、前部側壁、リッジ（頂点）、及び後部側壁を含み得る。前部側壁は、溝を通って移動する供給材料の流れ方向に面し、後部側壁は、流れ方向から離れる方向に面している。前部側壁及び／又は後部側壁は、溝を形成するバーの側壁から回転誘導要素のリッジまで傾斜（徐々に増加する傾斜など）され得る。リッジは、回転誘導要素の半径方向に最も内側の領域である。リッジは、バーの側壁からのリッジの高さよりも大きい幅であり得る。

回転誘導要素の半螺旋状リッジの高さは、側壁からバーのリッジの頂点までである。高さは、溝の直径６５の０．２〜０．７倍の範囲内であり得、又は溝の直径の０．３〜０．６倍、０．４〜０．５倍の範囲内であり得る。リファイナープレートのいくつかの領域では、リッジの高さは、溝の上にブリッジを形成するためにリッジが溝を完全に塞ぐようなものであってもよい。

回転誘導要素６４の半螺旋状リッジは、溝５２の軸６６と斜角６７をなしている。斜角６７は、２５〜７５度、３５〜６５度、４０〜５５度又は４５度の範囲内であり得る。斜角６７は、回転誘導要素６４が、溝を通る供給材料の流れ方向６９において溝の後部側壁を下方へ及び／又は溝の前部側壁を上方へ進む螺旋を形成するように配向され得る。この配向は、溝を通る供給材料を流れ方向６９に沿って移動させる助けとなる。

半螺旋状リッジが溝の断面視の全体の周囲に延在する範囲は、溝内での供給材料の所望の流れ特性を達成するように、かつ溝の他の設計要因に基づいて選択され得る。

それぞれの溝の中での供給材料の螺旋流は、点線の矢印で表される。第１の矢印６８は、溝の底部から溝の頂部への供給材料の流れを表す。第１の矢印６８によって示されるように、供給材料は、上方に流れて溝の前縁部６０を越え、リファイナープレートセグメントの間の間隙（Ｇ）内へ流れ込む。間隙（Ｇ）内にいる間、バー５４のリッジの間にある供給材料は、溝内の供給材料よりも強い圧縮力及び剪断力を受ける。第２の矢印７０は、隣接するバーの後縁部６１付近など、溝の上部領域から下方に溝内へ入り込む供給材料の螺旋流を示す。

供給材料は、ディスクのうちの少なくとも１つの回転の遠心力によって溝を通って押し出される。回転誘導要素６４は、材料の流れを、溝の長手方向軸６６に概ね平行な方向から、軸に対して少なくとも半螺旋状である流路方向に変えさせる。

供給材料の回転流は、溝内の回転誘導要素の形状によって誘導される。例えば、回転誘導要素が、図４及び図５に示されるものなど、半螺旋状リッジである場合、リッジの前部壁は、材料が溝を通って流れる際に供給材料の移動をガイドする。供給材料が溝を通って流れるとき、半螺旋状回転誘導要素６４の前部壁は、溝を形成しているバーの側壁付近を流れる供給材料の向きを変えさせる。

図６、図７、及び図８は、リファイナープレートセグメントの溝の中の異なる種類の回転誘導要素を断面で示す。図６、図７、及び図８において右端にある溝の中の円は、溝の断面が半円形であることを示す。図６、図７、及び図８に示される回転誘導要素は、図４に示される回転誘導要素６４と同様に、半螺旋状リッジである。

図６では、溝７２は、溝７２の軸７４がバーのリッジ７６よりかなり下になるように、リファイナープレートセグメント７３内へ比較的深く入り込んでいる。溝７２は断面が半円形であり、溝の断面の円周は、全円の６５％〜８５％の範囲内である。

図６の回転誘導要素７８は、回転誘導要素７８がリッジ７６に近づくにつれて高さが減少する溝の上側部分の近くを除いて、溝の側壁から概ね均一な高さを有する。図６の回転誘導要素の高さの減少は、回転誘導要素７８の頂点によって形成される比較的大きなＵ字形の開放経路８０を作り出す。大きなＵ字形の開放経路８０は、溝の長さに延在する。Ｕ字形の開放経路の底部（頂点）は、溝７２の軸７４と位置合わせされ得る。比較的大きな開放経路８０は、溝の中心部を通って流れる供給材料のための開放通路を提供し、それによって、溝を通る供給材料の流れに対する制限を低減する。

図７は、叩解ゾーン内にバー及び溝を有するリファイナープレートセグメント７３の一部分を示し、溝８２は、断面が円形であり、溝を通るＶ字形の開放経路８４の頂点と位置合わせされ得る軸（図５の軸６６を参照）を有する。Ｖ字形の開放経路は、回転誘導要素８６の頂点によって画定される。Ｖ字形の開放経路は、溝を通る比較的幅の広い経路であって、供給材料が溝を通って流れることを可能にする。

図７の回転誘導要素８６は、溝８２の下半分では溝の上半分と比較して実質的に大きい高さを有する。回転低減要素８６の高さ（Ｈ）は、溝の側壁又は底部から要素の頂点までの距離である。回転低減要素８６の高さは、溝の下半分でのその全高から、全高の半分、次いでゼロの高さにまで徐々に減少させられ得る。例えば、リッジ７６の縁部における溝の高さは、全高の半分、全高の１／３、１／４、又はゼロ、及びこれらの値の間の任意の高さであり得る。回転誘導要素の高さを図７に示されるほどに劇的に低減させることは、溝を通る幅の広いＶ字形の開放経路を作り出す。

図８は、リファイナープレートセグメント内において図６及び図７に示される溝よりも浅い溝８８を有するリファイナープレートセグメント７３の一部分を示す。浅い溝８８は、図６に示されるリッジ７６と比較して、バーのリッジ９０が狭くなるという結果をもたらす。浅い溝８８及び回転誘導要素９４は、図６に示されるＵ字形の開放経路８０よりも小さい断面積を有するＵ字形の開放経路９２を画定する。Ｕ字形の開放経路９２の頂点は、溝８８の軸と位置合わせされている。更に、溝８８の半円形の断面形状の外周は、全円の４０％〜６５％の範囲内で延在する。この範囲は、図６に示されるより深い溝７２の範囲を下回る。

溝の深さは、典型的には、プレートセグメントの基材、例えば、溝の底部から、溝の長さに沿った隣接するリッジの最上部の高さまでの距離として決定される。リッジの高さは、リッジの長さに沿って変化してもしなくてもよい。

リッジの長さに沿った各点での各リッジの高さは、溝の深さによって画定される必要はない。リッジの高さはまた、溝によって付与されることが望まれ、かつ溝を通る蒸気又は流体の流量に基づいた、流れの回転の量に応じて選択されてもよい。例えば、リッジは、溝を完全に塞ぐ高さになるまで、溝セクションの半径より高くてもよい。

図９〜図１１は、図中の右端の溝の中にある楕円によって示されるように、断面が半楕円形の溝を有するリファイナープレートセグメント９５の一部分を断面で示す。

溝の形状及び深さは、溝の所望の断面積を有するように選択され得る。図９では、溝９６は幅が狭く、リファイナープレートセグメント内へ深く入り込んでいる。溝の間のバー９８は、高くて幅が狭い。回転誘導要素１００は、図４に示される回転誘導要素と同様に、溝の側壁から延在する一連の半螺旋状リッジであり得る。回転誘導要素の頂点は、溝を通るＶ字形の開放経路１０２を形成するように構成されている。Ｖ字形の開放経路の幅、深さ、及び形状、並びに経路を形成する回転誘導要素１００は、所望の断面積及び形状を有する開放経路を形成するように選択され得る。

図１０に示すように、溝１０４は、半楕円形であり、バー９８のリッジにおいて溝の幅が広くなるように構成されている。図１０の溝１０４及び図１１の溝１０６の上部領域における開口部の幅は、楕円の短軸の１００％〜８０％であり得る。比較として、図９の溝９６の開口部の幅は、短軸の８０％〜６０％であり得る。溝の上部領域の開口部の幅は、例えば、溝を通る開放経路の所望の断面積に基づいて選択され得る。

図１０の回転誘導要素１０８は、図１１の回転誘導要素１１０よりも短い高さを有する。短い高さの回転誘導要素１０８は、供給材料の流れに対して比較的低い流動障害を有する、溝を通る大きな開放通路を可能にする。短い高さの回転誘導要素１０８は、供給材料の流れ、特に溝の壁付近の流れに、いくらかの回転を付与する。回転誘導要素の高さは、溝の底部から溝の頂部及び外へと供給材料を移動させる回転を流れに付与するのに十分である。回転誘導要素の高さは、円形断面を有する溝の軸の、又は楕円形断面を有する溝の長軸の１０％〜４５％であり得る。

回転誘導要素は、溝の側壁から溝の軸までの距離の５０％〜１００％、７０％〜８０％、又は８０％〜１００％など、大きい高さを有する。回転要素は、溝の軸までの距離が有効に溝の中の部分高さ又は全高のダムである場合、１００％覆う高さを有し、ダムは、溝の軸に対して斜めに配向されている。大きい高さを有する溝は、溝を通る供給材料の流れを遅くし、供給材料の流れに回転を強く誘導するために使用され得る。

回転要素の高さは、溝の長さに沿って変化し得る。例えば、溝の半径方向内側部分における回転要素の高さは、溝の半径方向外側部分における回転要素の高さよりも大きくてよい。更に、回転要素の高さは、溝の半径方向外側方向において徐々に減少してもよい。

図１２は、リファイナープレートセグメント１１２の叩解ゾーンの一部分の見下ろし図を示す。バー１１４及び溝１１６は、正弦波パターンなどで変化する側壁を有する。供給材料は、リファイナープレートセグメントが取り付けられているディスクの半径方向外側である方向１１８に流れる。前部側壁など、側壁のうちの１つの正弦波パターン、例えば、波状パターンは、後部側壁などの他の側壁の正弦波パターンに対して、方向１１８に沿って前進させられ得る。

回転誘導要素１２０は、例えば、溝の長さのみに規則的な間隔で、溝の中に配置される。回転誘導要素１２０は、溝の側壁及び底部から延在する半螺旋状リッジであり得る。溝１１６は、断面が円形又は楕円形であり得る。回転誘導要素１２０は、溝の最も狭い領域にあり得、最も狭い領域の間の領域内の溝の側壁及び底部のカップ形状表面によって形成され得る。

溝１１６の側壁及び／又は底部の正弦波パターンは、溝を通る供給材料の流れに回転を付与する。供給材料が溝内の狭い領域、例えば、回転誘導要素１２０に近づくにつれて、供給材料は、溝の底部から上向きに流れるように、溝の壁によって向きを変えさせられる。この上向きの流動は、回転誘導要素のそれぞれにおいて繰り返される。

図１３は、リファイナープレートセグメント１３２の一部分内の個別の溝１３０を示す。溝１３０は、隣接するバー１３４の間に形成される。溝の側壁１３６は、断面が半円である。半円形溝の軸１３８は、バー１３４のリッジと位置合わせされている。異なる実施形態では、軸１３８は、溝内でより低い若しくはより高い位置に又は溝よりも上に移動され得る。軸の位置を変化させることは、溝の断面形状を、半円から、溝の開放端が溝の最も広い部分よりも狭くなるＣ字形などに変化させる。

回転要素は、側壁１３６から溝の軸１３８に向かってそれぞれ延在する一連のリッジである。各回転要素１３７は、溝の軸１３８に対して斜めである。例えば、各回転要素は、軸１３８と８５〜５５度、８０〜６５度、７５〜４５度の角度１４２をなす平面１４０と位置合わせされたリッジであり、例えば、回転要素の角度１４２は、溝の長さに沿って一定であり得る。あるいは、回転要素の角度１４２は、溝の長さに沿って変化し得る。例えば、角度１４２は、溝の半径方向内側端部から溝の半径方向外側端部に至るまでに１０度変化させることなどによって、長さに沿って徐々に変化し得る。

回転要素１３７の高さは、溝の長さに沿って変化し得る。図１３に示される例では、半径方向内側の回転要素１４４は、要素１４４が溝の軸１３８に対して斜角に配向されたダムとなるように、溝に完全に広がる。ダムは、溝の半径方向外側端部又はその付近に位置付けられ得る。

回転要素１４６の高さは、溝の半径方向外側方向に沿って徐々に大きくなり得る。したがって、回転要素のリッジと溝の軸との間の開放領域１４０は、溝の半径方向外側方向において次第に小さくなる。開放領域１４０を溝にわたって減少させることは、半径方向外側方向に沿って、溝を通る供給材料の移動に対する抵抗を徐々に増加させる。

回転要素１３７はそれぞれ、側壁１３６と、回転要素の少なくとも半径方向内側の前側との間にフィレット１４６を有し得る。フィレットは、側壁から回転要素の前側の平面状部分まで延在する湾曲した表面である。比較的短い回転要素の場合、フィレット１４６の湾曲した表面は、回転要素のリッジまで延在し得る。フィレットは、回転要素に構造的支持を追加し、側壁の近くの供給材料を側壁から及び溝の上部領域内へと移動させる助けとなる。

図１４は、リファイナープレーンセグメント１５２内の溝１５０の別の実施形態を示す。溝は、断面が円形又はＣ字形である。溝１５０の軸１５４は、溝の両側にあるバー１５６のリッジよりも下にある。バーのリッジにおける溝の開口部は、溝の最大幅よりも狭い。バーのリッジは、図１４及び図１３を比較することにより明らかであるように、バーのリッジと位置合わせされた軸を有する溝のバーの幅と比較して、比較的幅広である。軸１５４をバーのリッジより下に位置付けることは、バーのリッジの位置にある又はそれより上にある軸を有する溝と比較して、溝が、より大きな断面積を有することを可能にする。

回転要素１５８は、溝の側壁１６０から軸１５４に向かって延在するＣ字形のリッジである。回転要素１５８の高さは比較的短く、例えば、側壁１６０と軸１５４との間の距離の、例えば、５０％未満である。短い回転要素に起因して、各回転要素の平面内の開放領域１６２（矢印を有する十字線によって表されている）は、相対的に大きい。大きな開放領域１６２は、材料が溝を通って自由に流れることを可能にする。短い回転要素は、溝の軸まで達する高さを有するダム及び回転要素と比較すると、相対的に小さい抵抗を流れにもたらす。

回転要素１５８は、溝の軸１５４に対して斜めの平面と位置合わせされている。斜めの回転要素は、側壁１６０の近くで溝を通って流れる材料に作用して、材料に回転流を付与する。回転流は、側壁付近など、溝の下部領域内にある材料を溝の上方及び外へと移動させる。

例示的なリファイナーディスクは、ディスクの前面上の叩解ゾーンと、叩解ゾーン内の叩解バーと、バーの間の溝と、溝のうちの少なくとも１つの中の少なくとも１つの回転誘導要素と、を備え、少なくとも１つの回転誘導要素は、少なくとも１つの溝の少なくとも１つの側壁の上又は中に配置され、少なくとも１つの回転誘導要素は、少なくとも１つの溝を通って流れる供給材料に螺旋流を付与するように構成されている。

リファイナーディスクの特定の例示的な実施形態では、曲線状表面が、溝のそれぞれの断面の境界を形成する。リファイナーディスクの更なる例示的な実施形態では、溝のそれぞれの断面は、半円形又は半楕円形である。リファイナーディスクの特定の例示的な実施形態では、溝のそれぞれの中の少なくとも１つの回転誘導要素は、溝の軸に対して斜角に配向されている。リファイナーディスクの更なる例示的な実施形態では、斜角は、３５〜７５度の範囲内である。

リファイナーディスクの特定の例示的な実施形態では、少なくとも１つの回転誘導要素は、溝の壁から内側に延在する一連の反復リッジを含む。リファイナーディスクの更なる例示的な実施形態では、反復リッジのそれぞれは、溝の軸に対して斜角に配向されている。リファイナーディスクの更なる例示的な実施形態では、反復リッジのそれぞれは、傾斜した側壁を含む。リファイナーディスクの特定の例示的な実施形態では、ディスクは、プレートセグメントの環状アレイを含み、プレートセグメントのそれぞれは、叩解ゾーンの一部分を有する前面を含む。

リファイナーディスクの特定の例示的な実施形態では、少なくとも１つの回転誘導要素は、溝の長さに沿った波状パターンを有する溝の側壁によって形成された溝の中の一連の狭い領域を含み、側壁のうちの１つの上の波状パターンは、側壁のうちのもう１つの上の波状パターンからオフセットされている。リファイナーディスクの特定の例示的な実施形態では、溝の下半分での少なくとも１つの回転誘導要素の高さは、溝の上半分での少なくとも１つの回転誘導要素の高さと比較して大きい。

リファイナーディスクの特定の例示的な実施形態では、少なくとも１つの回転要素は、溝の中の一連の回転要素であり、回転要素の高さは、溝の半径方向外側方向において増加する。リファイナーディスクの特定の例示的な実施形態では、少なくとも１つの回転要素は、溝の軸に対して斜めに配向されている全高のダムを形成する回転要素を含む。例示的なリファイナープレートセグメントは、ディスクセグメントの前面上の叩解ゾーンと、叩解ゾーン内の叩解バーと、バーの間の溝と、溝のうちの少なくとも１つの中の少なくとも１つの回転誘導要素と、を備え、少なくとも１つの回転誘導要素は、少なくとも１つの溝の少なくとも１つの側壁の上又は中に配置され、少なくとも１つの回転誘導要素は、少なくとも１つの溝を通って流れる供給材料に螺旋流を付与するように構成されている。

リファイナープレートセグメントの特定の例示的な実施形態では、複数の溝が、断面において曲線状表面を有する。リファイナープレートセグメントの特定の例示的な実施形態では、複数の溝は、断面において半円形又は半楕円形である表面を有する。

リファイナープレートセグメントの特定の例示的な実施形態では、溝のそれぞれの中の少なくとも１つの回転誘導要素は、溝の軸に対して斜角に配向されている。リファイナープレートセグメントの更なる例示的な実施形態では、斜角は、３５〜５５度の範囲内である。

リファイナープレートセグメントの特定の例示的な実施形態では、溝の下半分での少なくとも１つの回転誘導要素の高さは、溝の上半分での少なくとも１つの回転誘導要素の高さと比較して大きい。リファイナープレートセグメントの特定の例示的な実施形態では、少なくとも１つの回転誘導要素は、溝の壁から内側に延在する一連の反復リッジを含む。リファイナープレートセグメントの更なる例示的な実施形態では、反復リッジのそれぞれは、溝の軸に対して斜角に配向されている。リファイナープレートセグメントのまた更なる例示的な実施形態では、反復リッジのそれぞれは、溝に沿ってバーのリッジまで延在する傾斜した側壁を含むか、又はリッジより一定距離下方に終端し得る。

リファイナープレートセグメントの特定の例示的な実施形態では、少なくとも１つの回転誘導要素は、溝の長さに沿った波状パターンを有する溝の側壁によって形成された溝の中の一連の狭い領域であり、側壁のうちの１つの上の波状パターンは、側壁のうちのもう１つの上の波状パターンからオフセットされている。リファイナープレートセグメントの特定の例示的な実施形態では、少なくとも１つの回転要素は、溝の中の一連の回転要素であり、一連の中の回転要素の高さは、溝の半径方向外側方向において徐々に増加する。

供給材料を叩解するための例示的な方法は、供給材料を対向するリファイナーディスクの間の間隙に導入することであって、リファイナーディスクのうちの少なくとも１つが、ディスクの前面上の叩解ゾーンと、叩解ゾーン内の叩解バーと、バーの間の溝と、溝のうちの少なくとも１つの中の少なくとも１つの回転誘導要素であって、少なくとも１つの回転誘導要素が、溝のうちの少なくとも１つの上又は中に配置されている、少なくとも１つの回転誘導要素と、を含む、ことと、対向するリファイナーディスクのうちの少なくとも１つを回転させることと、供給材料と少なくとも１つの回転誘導要素との間の相互作用に起因して、少なくとも１つの溝を通って流れる供給材料に回転流を誘導することと、間隙を通って流れる供給材料を叩解することと、叩解された供給材料を対向するリファイナーディスクの間の間隙から排出することと、を含む。

特定の例示的な方法では、曲線状表面が、溝のそれぞれの断面の境界を形成する。特定の例示的な方法では、溝のそれぞれの断面は、半円形又は半楕円形である。特定の例示的な方法では、溝のそれぞれの中の少なくとも１つの回転誘導要素は、溝の軸に対して斜角に配向されている。更なる例示的な方法では、リファイナーディスクのリファイナープレートの斜角が、３５〜７５度の範囲内である。

特定の例示的な方法では、少なくとも１つの回転誘導要素は、溝の壁から内側に延在する一連の反復リッジを含む。更なる例示的な方法では、反復リッジのそれぞれは、溝の軸に対して斜角に配向されている。また更なる例示的な方法では、反復リッジのそれぞれは、傾斜した側壁を含む。

特定の例示的な方法では、ディスクは、プレートセグメントの環状アレイを含み、プレートセグメントのそれぞれは、叩解ゾーンの一部分を有する前面を含む。特定の例示的な方法では、少なくとも１つの回転誘導要素は、溝の長さに沿った波状パターンを有する溝の側壁によって形成された溝の中の一連の狭い領域を含み、側壁のうちの１つの上の波状パターンは、側壁のうちのもう１つの上の波状パターンからオフセットされている。

特定の例示的な方法では、溝の下半分での少なくとも１つの回転誘導要素の高さは、溝の上半分での少なくとも１つの回転誘導要素の高さと比較して大きい。特定の例示的な方法では、少なくとも１つの回転要素は、溝の中の一連の回転要素であり、回転要素の高さは、溝の半径方向外側方向において増加する。特定の例示的な方法では、少なくとも１つの回転要素は、溝の軸に対して斜めに配向されている全高のダムを形成する回転要素を含む。

本明細書では、本発明の少なくとも１つの例示的な実施形態が開示されているが、修正、置換、及び代替が当業者には明らかであり、本開示の範囲から逸脱することなく行われ得ることを理解されたい。本開示は、例示的な実施形態の任意の適応又は変形を網羅することを意図する。加えて、本開示では、用語「含む、備える（comprise）」又は「含む、備える（comprising）」は、他の要素又は工程を除外するものではなく、用語「ａ」又は「１つ」は、複数を除外するものではなく、用語「又は」は、いずれか又は両方を意味する。更に、記載されている特性又は工程はまた、開示又は文脈による別段の示唆がない限り、他の特性又は工程と組み合わせて任意の順序で使用されてもよい。本開示は、利益又は優先権を主張する任意の特許又は出願の完全な開示を参照により本明細書に組み込む。

Claims (37)

1. リファイナーディスクであって、
   前記ディスクの前面上の叩解ゾーンと、
   前記叩解ゾーン内の叩解バーと、
   前記バーの間の溝と、
   前記溝のうちの少なくとも１つの中の少なくとも１つの回転誘導要素であって、前記少なくとも１つの回転誘導要素が、前記少なくとも１つの溝の少なくとも１つの側壁の上又は中に配置され、前記少なくとも１つの回転誘導要素が、前記少なくとも１つの溝を通って流れる供給材料に螺旋流を付与するように構成されている、少なくとも１つの回転誘導要素と、を備える、リファイナーディスク。
2. 曲線状表面が、前記溝のそれぞれの断面の境界を形成する、請求項１に記載のリファイナーディスク。
3. 前記溝のそれぞれの前記断面が、半円形又は半楕円形である、請求項２に記載のリファイナーディスク。
4. 前記溝のそれぞれの中の前記少なくとも１つの回転誘導要素が、前記溝の軸に対して斜角に配向されている、請求項１〜３のいずれかに記載のリファイナーディスク。
5. 前記斜角が３５〜７５度の範囲内である、請求項４に記載のリファイナーディスク。
6. 前記少なくとも１つの回転誘導要素が、前記溝の壁から内側に延在する一連の反復リッジを含む、請求項１〜５のいずれかに記載のリファイナーディスク。
7. 前記反復リッジのそれぞれが、前記溝の軸に対して斜角に配向されている、請求項６に記載のリファイナーディスク。
8. 前記反復リッジのそれぞれが、傾斜した側壁を含む、請求項６または７に記載のリファイナーディスク。
9. 前記ディスクが、プレートセグメントの環状アレイを含み、前記プレートセグメントのそれぞれが、前記叩解ゾーンの一部分を有する前面を含む、請求項１〜８のいずれかに記載のリファイナーディスク。
10. 前記少なくとも１つの回転誘導要素が、前記溝の長さに沿った波状パターンを有する前記溝の側壁によって形成された前記溝の中の一連の狭い領域を含み、前記側壁のうちの１つの上の前記波状パターンが、前記側壁のうちのもう１つの上の前記波状パターンからオフセットされている、請求項１〜９のいずれかに記載のリファイナーディスク。
11. 前記溝の下半分での前記少なくとも１つの回転誘導要素の高さが、前記溝の上半分での前記少なくとも１つの回転誘導要素の高さと比較して大きい、請求項１〜１０のいずれかに記載のリファイナーディスク。
12. 前記少なくとも１つの回転要素が、前記溝の中の一連の回転要素であり、前記回転要素の高さが、前記溝の半径方向外側方向において増加する、請求項１〜１１のいずれかに記載のリファイナーディスク。
13. 前記少なくとも１つの回転要素が、前記溝の軸に対して斜めに配向されている全高のダムを形成する回転要素を含む、請求項１〜１２のいずれかに記載のリファイナーディスク。
14. リファイナープレートセグメントであって、
    前記ディスクセグメントの前面上の叩解ゾーンと、
    前記叩解ゾーン内の叩解バーと、
    前記バーの間の溝と、
    前記溝のうちの少なくとも１つの中の少なくとも１つの回転誘導要素であって、前記少なくとも１つの回転誘導要素が、前記少なくとも１つの溝の少なくとも１つの側壁の上又は中に配置され、前記少なくとも１つの回転誘導要素が、前記少なくとも１つの溝を通って流れる供給材料に螺旋流を付与するように構成されている、少なくとも１つの回転誘導要素と、を備える、リファイナープレートセグメント。
15. 複数の前記溝が、断面において曲線状表面を有する、請求項１４に記載のリファイナープレートセグメント。
16. 複数の前記溝が、断面において半円形又は半楕円形である表面を有する、請求項１４または１５に記載のリファイナープレートセグメント。
17. 前記溝のそれぞれの中の前記少なくとも１つの回転誘導要素が、前記溝の軸に対して斜角に配向されている、請求項１４〜１６のいずれかに記載のリファイナープレートセグメント。
18. 前記斜角が３５〜５５度の範囲内である、請求項１７に記載のリファイナープレートセグメント。
19. 前記溝の下半分での前記少なくとも１つの回転誘導要素の高さが、前記溝の上半分での前記少なくとも１つの回転誘導要素の高さと比較して大きい、請求項１４〜１８のいずれかに記載のリファイナープレートセグメント。
20. 前記少なくとも１つの回転誘導要素が、前記溝の壁から内側に延在する一連の反復リッジを含む、請求項１４〜１８のいずれかに記載のリファイナープレートセグメント。
21. 前記反復リッジのそれぞれが、前記溝の軸に対して斜角に配向されている、請求項２０に記載のリファイナープレートセグメント。
22. 前記反復リッジのそれぞれが、前記溝に沿って前記バーの前記リッジまで延在する傾斜した側壁を含む、請求項２０または２１に記載のリファイナープレートセグメント。
23. 前記少なくとも１つの回転誘導要素が、前記溝の長さに沿った波状パターンを有する前記溝の側壁によって形成された前記溝の中の一連の狭い領域であり、前記側壁のうちの１つの上の前記波状パターンが、前記側壁のうちのもう１つの上の前記波状パターンからオフセットされている、請求項１４〜２２のいずれかに記載のリファイナープレートセグメント。
24. 前記少なくとも１つの回転要素が、前記溝の中の一連の回転要素であり、前記一連の中の前記回転要素の高さが、前記溝の半径方向外側方向において徐々に増加する、請求項１４〜２３のいずれかに記載のリファイナープレートセグメント。
25. 供給材料を叩解する方法であって、
    前記供給材料を対向するリファイナーディスクの間の間隙に導入することであって、前記リファイナーディスクのうちの少なくとも１つが、
    前記ディスクの前面上の叩解ゾーンと、
    前記叩解ゾーン内の叩解バーと、
    前記バーの間の溝と、
    前記溝のうちの少なくとも１つの中の少なくとも１つの回転誘導要素であって、前記少なくとも１つの回転誘導要素が、前記溝のうちの少なくとも１つの上又は中に配置されている、少なくとも１つの回転誘導要素と、を備える、ことと、
    前記対向するリファイナーディスクのうちの少なくとも１つを回転させることと、
    前記供給材料と前記少なくとも１つの回転誘導要素との間の相互作用に起因して、前記少なくとも１つの溝を通って流れる前記供給材料に回転流を誘導することと、
    前記間隙を通って流れる前記供給材料を叩解することと、
    叩解された供給材料を前記対向するリファイナーディスクの間の前記間隙から排出することと、を含む、方法。
26. 曲線状表面が、前記溝のそれぞれの断面の境界を形成する、請求項２５に記載の方法。
27. 前記溝のそれぞれの前記断面が、半円形又は半楕円形である、請求項２５または２６に記載の方法。
28. 前記溝のそれぞれの中の前記少なくとも１つの回転誘導要素が、前記溝の軸に対して斜角に配向されている、請求項２５〜２７のいずれかに記載の方法。
29. 斜角が３５〜７５度の範囲内である、請求項２８に記載の方法。
30. 前記少なくとも１つの回転誘導要素が、前記溝の壁から内側に延在する一連の反復リッジを含む、請求項２５〜２９のいずれかに記載の方法。
31. 前記反復リッジのそれぞれが、前記溝の軸に対して斜角に配向されている、請求項３０に記載の方法。
32. 前記反復リッジのそれぞれが、傾斜した側壁を含む、請求項３０または３１に記載の方法。
33. 前記ディスクが、プレートセグメントの環状アレイを含み、前記プレートセグメントのそれぞれが、前記叩解ゾーンの一部分を有する前面を含む、請求項２５〜３２のいずれかに記載の方法。
34. 前記少なくとも１つの回転誘導要素が、前記溝の長さに沿った波状パターンを有する前記溝の側壁によって形成された前記溝の中の一連の狭い領域を含み、前記側壁のうちの１つの上の前記波状パターンが、前記側壁のうちのもう１つの上の前記波状パターンからオフセットされている、請求項２５〜３３のいずれかに記載の方法。
35. 前記溝の下半分での前記少なくとも１つの回転誘導要素の高さが、前記溝の上半分での前記少なくとも１つの回転誘導要素の高さと比較して大きい、請求項２５〜３４のいずれかに記載の方法。
36. 前記少なくとも１つの回転要素が、前記溝の中の一連の回転要素であり、前記回転要素の高さが、前記溝の半径方向外側方向において増加する、請求項２５〜３５のいずれかに記載の方法。
37. 前記少なくとも１つの回転要素が、前記溝の軸に対して斜めに配向されている全高のダムを形成する回転要素を含む、請求項２５〜３６のいずれかに記載の方法。

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