JP5425059B2 - 半径方向の混合による熱交換用の装置 - Google Patents

Description

本発明は、互いに並んで延びる回転可能に配置された２つのシャフトを有するトラフを備える装置であって、前記シャフトには、中間距離で軸方向に離間したパドルが設けられ、このパドルが、シャフトに対して実質的に半径方向面に延び、円周の少なくとも一部にわたって周方向に延び、周方向において少なくとも部分的に楔状であり、一方、シャフトの反対方向の回転時に、軸方向の連続パドルが交互に噛み合い、これにより、軸方向に傾斜がない狭い間隙を何度も形成する装置に関する。

このような装置は一般に知られている。１つの構造が、例えば、ナラマシナリ社（Ｎａｒａ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ）の名前で特許文献１に記載されている。その装置では、間隙に軸方向の傾斜が存在しないことにより、軸方向の力が実質的に存在しないので、生成物がほぼ半径方向に混合される。軸方向の搬送は、パドルによって与えられず、外力の影響下で、例えば、トラフの傾斜構造に対する重力の影響下で、および／または生成物の連続供給から生じる圧力差によって生じる。

パドルおよび／またはトラフは、生成物と熱交換接触するように配置される。上記装置では、生成物の半径方向の混合を用いながら、生成物を冷却、乾燥および／または加熱することが可能である。

このような装置では、生成物に対するパドルの軸方向の力を可能な限り防止するために、混合シャフト毎に、全ての混合パドルが一列に配置される。このような配置の欠点は、シャフトおよび駆動装置に対してピーク負荷が生じる可能性があることである。このことは、特に、例えば、脱水した下水汚泥のような、高い密度および／または粘度を有する生成物に当てはまる。

特開昭５８−１１７９５４号公報

本発明の目的は、利点を維持しつつ、説明した欠点を防止することができる冒頭に述べた種類の装置を提供することである。

そのため、本発明による装置は、シャフト毎の軸方向の連続パドルが、ある角度で周方向に互い違いになることによって特徴付けられる。結果として、シャフト毎のパドルが全て同時に生成物に導かれず、シャフトの回転中にピーク負荷が分散され、一方、生成物に対する軸方向の力が制限されたままとなる。

シャフト毎の連続パドルを螺旋状に配置することによって、シャフトの回転中にピーク負荷が実質的に分散される。これにより、シャフトおよび駆動装置の均一に分散された多少の負荷が生じることになる。

最大約１５°の角度で互い違いになるように、シャフト毎の連続パドルを配置することによって、パドルにより生成物に加えられる可能性がある軸方向の力が制限されたままとすることができる。

図面に示されている例示的な実施形態を参照して、本発明についてさらに説明する。

本発明による装置の概略側面図である。 螺旋状に配置された第１の形態のパドルを有するシャフトの概略平面図および概略斜視図である。 螺旋状に配置された第２の形態のパドルを有するシャフトの概略平面図および概略斜視図である。 第１の形態のパドルを有するシャフトの概略正面図である。 第２の形態のパドルを有するシャフトの概略正面図である。 波線状に配置されたパドルを有するシャフトの概略平面図および概略斜視図である。 ランダムに配置されたパドルを有するシャフトの概略平面図および概略斜視図である。 熱交換接触するように配置されたパドルの概略正面図である。 パドルの概略平面図および概略側面図である。

図が、例示的な非限定的実施形態によって示される本発明の好ましい実施形態の単なる概略図であることに留意されたい。図において、同一または対応する部分は同一の参照番号で示されている。

図１は、トラフ２を備える装置１を示している。図１において、トラフ２は部分的に切断されるので、シャフト３を見ることができる。トラフ２は、互いに並んで延びる回転可能に配置された２つのシャフト３を備える。装置１には、処理すべき生成物がトラフ２に送り込まれる入口４と、生成物がトラフ２から放出される出口５とが設けられる。シャフト３は、トラフ２の入口４と出口５との間の経路に対応する方向に配置される。シャフト３は駆動装置６によって駆動される。

シャフト３には、図１に示したように、螺旋状に配置される中間距離で軸方向に離間したパドル７が設けられる。パドル７は、円周の一部にわたって実質的に半径方向面に周方向に延びる。パドル７は、図９Ａ、Ｂから理解できるように、少なくとも部分的に楔状の輪郭を有する。

共通の用途において、パドル７は生成物と熱交換接触するように配置される。このため、パドル７は、図８Ａ、Ｂに示したように中空構造であることが可能であり、蒸気であるいは高温または低温の液体で充填することが可能である。次に、装置１を使用して、生成物を乾燥、冷却および／または加熱することができる。生成物の半径方向の混合を用いることによって、乾燥、冷却または加熱がより効率的になる。作動中、生成物は入口４を介してトラフ２に送られる。螺旋形状により、シャフト３の反対方向の回転時に、連続パドル７が交互に噛み合い、これにより、狭い間隙を形成する。結果として、生成物が半径方向に混合され、パドル７に押されて、生成物とパドル７との間における可能な限り最良の熱交換接触を実現することができる。狭い間隙は、軸方向に傾斜がなく、したがって、処理すべき生成物に軸方向の搬送運動を与えない。

処理すべき生成物をシャフト３に沿って軸方向に搬送することは、シャフト３およびパドル７に関する外部搬送供給部によって可能になる。この外部搬送供給部は、この例示的な実施形態において、供給によって生じる栓流を含む。入口４を介した生成物の連続供給を維持することにより、生成物がトラフ２を介して出口５に押し出され、その結果、いわゆる栓流が発生される。生成物の軸方向の搬送をさらに容易にするために、外部搬送供給部は、この例示的な実施形態において、トラフの傾斜位置をさらに含む。トラフの底部はシャフト３に対して傾斜して配置されるので、処理すべき生成物は、重力の影響下で入口４から出口５に流れる。

有利な実施形態では、図９Ａ、Ｂに示したように、パドル７の端部にキャリアプレート８が設けられる。キャリアプレート８によって、パドル７の側の生成物が残っている隙間が掻き回され、その結果、より最適な半径方向の混合を実現することができる。

この実施例において、シャフトの連続パドル７の間の角度は、最大約１５°であり、例えば約１０°である。このような小さな角度である場合、シャフト３にわたって負荷を比較的均一に分散することができ、生成物に対するパドル７の軸方向の力を小さく留めることができ、その結果、半径方向の混合のみが行われる。

図２Ａ，Ｂ、図３Ａ、Ｂ、図６Ａ、Ｂおよび図７Ａ、Ｂは、パドル７が配置され得る異なる実施形態を示している。図１、図２Ａ、Ｂおよび図３に示したように、連続パドル７を螺旋状に配置することが可能である。また、図６Ａ、Ｂに示したように、連続パドル７を波状に配置してもよい。他の実施形態では、図７Ａ，Ｂに示したように、連続パドル７をランダムに配置することが可能である。

このような構成は、可能な２つの形態、すなわち、混合シャフト毎に、全く同一の半径方向面に２つ以上のパドルが配置される形態、いわゆる、図３および図４に示したような対の形態、ならびに混合シャフト毎に、全く同一の半径方向面に１つのパドルが配置される形態、いわゆる、図２Ａ、Ｂおよび図５に示したような互い違いの形態で実現することが可能である。

対の形態（図３Ａ、Ｂおよび図４）では、シャフト毎に周方向において、全く同一の半径方向面に２つのパドルがこの実施例で配置される。選択的に、シャフト毎に周方向において、例えば、３つのパドルを同一の半径方向面に設けることも可能である。シャフト３の反対方向の回転時に、パドル７が交互に噛み合う。第１のシャフト３のパドル７と第２のシャフト３の次のパドル７との間には、狭い間隙９が形成される。間隙９は、パドル７の始点で広く開き、パドル７の終点のキャリアプレート８で狭く閉じる。対の形態において、シャフト３毎に、次のパドル７が、それらの先行するパドル７と同一の半径方向面にあり、その結果、１つの間隙が閉じた後、さらに、次の間隙が同一の半径方向面で開く。

互い違いの形態（図２Ａ、Ｂおよび図５）では、シャフト３毎に、それぞれの半径方向面に１つのみのパドル７がある。第１のシャフト３のパドル７と第２のシャフト３の連続パドル７との間には、狭い間隙９が形成される。間隙９は、楔状のパドル７の噛み合い点で広く開き、パドル７のキャリアプレート８で狭く閉じる。回転中、シャフト３毎に、次のパドル７が、先行するパドル７に対して軸方向に移動されるので、回転中、次の間隙９は、回転中により早く形成された間隙に対して軸方向に互い違いになる。

本発明は、本明細書に示した実施形態に限定されないことが明らかである。多くの別形態が可能であり、以下の特許請求の範囲に規定されるような本発明の範囲内に含まれると理解される。

１ 装置
２ トラフ
３ 第１のシャフト
３ 第２のシャフト
４ 入口
５ 出口
６ 駆動装置
７ 連続パドル
８ キャリアプレート
９ 狭い間隙

Claims (10)

1. 互いに並んで延びる回転可能に配置された２つのシャフトを有するトラフを備える装置であって、前記シャフトの各々には、中間距離で軸方向に離間したパドルが設けられ、前記パドルが、前記シャフトに対して実質的に半径方向面に延び、円周の少なくとも一部にわたって周方向に延び、周方向において少なくとも部分的に楔状であり、一方、前記シャフトの反対方向の回転時に、連続パドルが交互に噛み合い、これにより、軸方向に傾斜がない狭い間隙を何度も形成する装置において、
   シャフト毎の軸方向の連続パドルが、最大約１５°の角度で周方向に互い違いになることを特徴とする装置。
2. シャフト毎の軸方向の連続パドルが螺旋状に配置される請求項１に記載の装置。
3. 前記シャフトが、前記トラフの入口と出口との間の経路に対応する方向に延びる請求項１又は２のいずれか１項に記載の装置。
4. パドルの終点にはキャリアプレートが設けられる請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記パドルが生成物と熱交換接触するように配置される請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記トラフが生成物と熱交換接触するように配置される請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
7. 混合シャフト毎に、複数の、特に２つの混合パドルが、前記同一の半径方向面にそれぞれ配置される請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
8. 処理すべき生成物を前記シャフトに沿って、ある方向に搬送することが、前記シャフトおよびパドルに関する外部搬送供給部によって可能になる請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
9. 前記搬送供給部が前記トラフの傾斜を含む請求項８に記載の装置。
10. 前記外部搬送供給部が、供給によって生じる栓流を含む請求項８又は９に記載の装置。

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