KR20220090538A - 고체를 위한 교반기 회전자 및 교반기 시스템 - Google Patents

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KR20220090538A
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rotor
rod
rails
rail
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KR1020227016856A
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보르널프 오스트빅
마이클 코스텐
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에코젠서스, 엘엘씨
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Abstract

교반기 회전자(100)는 샤프트(102), 레일(104, 106), 및 로드(108)를 포함한다. 샤프트(102)는 길이방향 축을 형성한다. 레일(104, 106)은 샤프트(102)로부터 반경방향으로 연장되고 샤프트에 결합된다. 레일(104, 106)은 샤프트(102)의 길이를 따라 서로 분리된다. 각각의 레일(104, 106)은 샤프트(102)의 길이방향 축에 대해 0이 아닌 각도를 형성하는 표면을 포함한다. 로드(108)는 레일(104, 106) 중 제1 레일에 결합되는 제1 단부를 포함한다. 로드(108)는 레일(104, 106) 중 제2 레일에 결합되는 제2 단부를 포함한다. 샤프트(102)의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 로드(108)의 제1 단부 및 제2 단부의 투영이 샤프트(102)의 일부 주위에서 부 원호를 형성한다.

Description

고체를 위한 교반기 회전자 및 교반기 시스템
관련 출원의 교차 참조
본 출원은 2019년 10월 25일자로 출원되고 발명의 명칭이 "고체를 위한 교반기 회전자 및 교반 시스템(AGITATOR ROTORS AND AGITATION SYSTEMS FOR SOLIDS)"인 미국 가출원 번호 62/926,133의 우선권의 이익을 주장하며, 그 내용은 본 명세서에 참조로 포함된다.
본 개시내용은 용기 내에서 고체 성분을 혼합하기 위한 교반기 회전자 및 교반기 시스템에 관한 것이다.
상이한 크기, 형상 및 밀도를 가지며 상이한 재료로 형성되는 다양한 고체 성분의 원하는 혼합을 달성하는 것은 어려울 수 있다. 이는 대량의 고체 성분이 혼합되고 이러한 성분의 중량 분포가 불균일할 때 훨씬 더 어려울 수 있다. 일부 경우에, 용기 내에서 고체 성분을 혼합하도록 설계된 큰 표면적을 갖는 편평한 팬 형상 구성요소와 같은 혼합 블레이드는 불균질한 혼합물 또는 연마재 또는 다른 물리적으로 도전적인 고체 혼합물과 접촉할 때 손상되거나 약화된 이동을 가질 수 있다.
본 명세서는 고체를 위한 교반기 회전자 및 교반기 시스템을 설명한다. 특히, 본 명세서는, 원하는 균질성, 밀도, 또는 수분 함량을 갖는, 고체 연료 조성물과 같은 조성물을 생산하기 위한 프로세스 용기를 위한 교반기 회전자 및 교반기 시스템을 설명한다. 교반기 회전자 및 교반기 시스템은 공급원료 재료(예를 들어, 고체 폐기물 및 다른 폐기물)로부터 원하는 조성물(예를 들어, 고체 연료 조성물)의 생산을 용이하게 할 수 있다.
제1 일반적인 양태에서, 회전자는 길이방향 축을 형성하는 샤프트, 샤프트로부터 반경방향으로 연장되고 샤프트에 결합되는 레일, 및 레일 중 제1 레일에 결합되는 제1 단부 및 레일 중 제2 레일에 결합되는 제2 단부를 갖는 로드(rod)를 포함한다. 레일은 샤프트의 길이를 따라 서로 분리되고, 각각의 레일은 샤프트의 길이방향 축에 대해 0이 아닌 각도를 형성하는 표면을 갖는다. 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면 내에서의 로드의 제1 단부 및 제2 단부의 투영이 샤프트의 일부 주위에서 부 원호(minor arc)를 형성한다.
제1 일반적인 양태의 구현예가 이하의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
각각의 레일의 표면은 샤프트의 길이방향 축에 대해 일반적으로 수직이다. 각각의 레일은 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 중심축을 형성한다. 레일 중 제1 레일의 중심축은 레일 중 제2 레일의 중심축에 대해 일반적으로 수직이다. 부 원호는 약 90° 원호이다. 로드는 중공형일 수 있다. 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 로드의 단면은 전형적으로 다각형이다. 일부 경우에, 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 로드의 단면은 직사각형이다. 특정 경우에, 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 로드의 단면은 정사각형이다. 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 로드의 단면은 전형적으로 아치형이다.
핀(또는 핀들)이 로드의 표면에 결합될 수 있다. 핀(또는 핀들)은 전형적으로 로드의 표면으로부터 반경방향으로 연장된다. 특정 경우에, 핀(또는 핀들)은 로드의 외부 표면 또는 내부 표면에 결합된다. 일부 경우에, 핀 중 제1 핀은 로드의 외부 표면에 결합되며, 핀 중 제2 핀은 로드의 내부 표면에 결합된다.
제1 단부를 갖는 추가적인 로드가 레일 중 제3 레일에 결합될 수 있고, 제2 단부가 레일 중 제4 레일에 결합될 수 있다. 제1 단부를 갖는 추가적인 로드가 레일 중 제3 레일에 결합되고, 제2 단부가 레일 중 제2 레일에 결합될 수 있다. 로드의 제2 단부 및 추가적인 로드의 제2 단부는 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 샤프트의 주연부의 대향 측에서 레일 중 제2 레일에 결합된다. 로드의 제1 단부 및 추가적인 로드의 제1 단부는 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 샤프트의 주연부의 대향 측에서 각각 레일 중 제1 레일 및 레일 중 제3 레일에 결합된다.
샤프트, 레일, 로드, 또는 이들의 임의의 조합은 적어도 부분적으로 중공형일 수 있으며, 따라서 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)가 이러한 구성요소를 통해 유동할 수 있다. 회전자는, 중공형이고 로드의 적어도 일부 내에 배치되는 내부 로드를 포함할 수 있다. 내부 로드와 로드 사이의 제1 빈 공간이 제1 환형부를 형성할 수 있다. 가열 매체는 제1 환형부를 통해서 유동할 수 있다. 회전자는 샤프트 내에 배치되는 제2 내부 로드를 포함할 수 있다. 제2 내부 로드는 레일 사이에서 샤프트의 일부를 가로질러 연장된다. 제2 내부 로드와 샤프트 사이의 제2 빈 공간이 제2 환형부를 형성할 수 있다. 가열 매체는 제2 환형부를 통해서 유동할 수 있다.
제2 일반적인 양태에서, 회전자 시스템은 제1 일반적인 양태의 제1 회전자 및 제1 일반적인 양태의 제2 회전자를 포함한다.
제2 일반적인 양태의 구현예는 이하의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
제1 회전자의 샤프트와 제2 회전자의 샤프트는 서로에 대해 고정된 공간적 관계에 있다. 제1 회전자 및 제2 회전자는 전형적으로 반대 방향으로 회전하도록 구성된다. 제1 회전자의 레일 중 제2 레일 및 제2 회전자의 레일 중 제2 레일은 제1 회전자의 샤프트의 길이방향 축 및 제2 회전자의 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서 정렬될 수 있다.
제3 일반적인 양태에서, 프로세스 용기는 제2 일반적인 양태의 회전자 시스템을 포함한다. 제1 회전자의 레일 및 로드와 제2 회전자의 레일 및 로드는 프로세스 용기 내의 캐비티 내에 배치되고, 각각의 회전자는 회전자의 길이방향 축에 의해서 형성되는 샤프트를 중심으로 회전하도록 구성된다.
제3 일반적인 양태의 구현예는 이하의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
제1 회전자의 샤프트 및 제2 회전자의 샤프트는 전형적으로 프로세스 용기의 벽을 통해서 연장된다. 제1 회전자의 로드 및 제2 회전자의 로드는 캐비티를 형성하는 프로세스 용기의 표면에 대해서 특정 간극을 달성하도록 크기설정되고 배치될 수 있다. 일부 경우에, 제1 회전자 및 제2 회전자는 캐비티 내의 고체 성분을 프로세스 용기의 제1 단부로부터 프로세스 용기의 제2 단부까지 혼합하고 전진시키도록 구성된다. 특정 경우에서, 회전자은 캐비티의 중심으로부터 오프셋된다.
제4 일반적인 양태는 고체 성분을 프로세스 용기 내로 추가하는 단계 및 고체 성분을 프로세스 용기 내에서 혼합하기 위해서 적어도 하나의 회전자를 회전시키는 단계를 포함한다. 적어도 하나의 회전자는 샤프트, 레일 및 로드를 포함한다. 샤프트는 길이방향 축을 형성한다. 레일은 샤프트로부터 반경방향으로 연장되고 샤프트에 결합된다. 레일은 샤프트의 길이를 따라 서로 분리된다. 각각의 레일은 샤프트의 길이방향 축에 대해 0이 아닌 각도를 형성하는 표면을 포함한다. 로드는 레일 중 제1 레일에 결합되는 제1 단부를 포함한다. 로드는 레일 중 제2 레일에 결합되는 제2 단부를 포함한다. 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 로드의 제1 단부 및 제2 단부의 투영은 샤프트의 일부 주위에서 부 원호를 형성한다.
제4 일반적인 양태의 구현예는 다음의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 회전자는 내부 로드 및 제2 내부 로드를 포함할 수 있다. 내부 로드는 전형적으로 로드 내에 배치된다. 내부 로드와 로드 사이의 제1 빈 공간이 제1 환형부를 형성할 수 있다. 제2 내부 로드는 샤프트 내에 배치된다. 제2 내부 로드는 레일 사이에서 샤프트의 일부를 가로질러 연장된다. 제2 내부 로드와 샤프트 사이의 제2 빈 공간이 제2 환형부를 형성할 수 있다. 적어도 하나의 회전자를 회전시키는 동안, 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)는 적어도 하나의 회전자를 통해 유동될 수 있다.
적어도 하나의 회전자를 통해 가열 매체를 유동시키는 단계는 샤프트 내로 가열 매체를 유동시키는 단계를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 회전자를 통해 가열 매체를 유동시키는 단계는 샤프트로부터 레일 중 제1 레일 내로 가열 매체의 제1 부분을 유동시키는 단계를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 회전자를 통해 가열 매체를 유동시키는 단계는 레일 중 제1 레일로부터 제1 환형부 내로 가열 매체의 제1 부분을 유동시키는 단계를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 회전자를 통해 가열 매체를 유동시키는 단계는 제1 환형부로부터 레일 중 제2 레일 내로 가열 매체의 제1 부분을 유동시키는 단계를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 회전자를 통해 가열 매체를 유동시키는 단계는 레일 중 제2 레일로부터 샤프트 내로 가열 매체의 제1 부분을 유동시키는 단계를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 회전자를 통해 가열 매체를 유동시키는 단계는 제2 환형부를 통해 가열 매체의 제2 부분을 유동시키는 단계를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 회전자를 통해 가열 매체를 유동시키는 단계는 샤프트 외부로 가열 매체를 유동시키는 단계를 포함할 수 있다.
제5 일반적인 양태에서, 회전자는 제1 샤프트, 제2 샤프트, 제1 레일, 제2 레일, 제3 레일, 제1 로드 및 제2 로드를 포함한다. 제1 샤프트는 길이방향 축을 형성한다. 제2 샤프트는 제1 샤프트와 정렬되고 제1 샤프트로부터 공간적으로 분리된다. 제1 레일은 제1 샤프트의 단부로부터 반경방향으로 연장되고 제1 샤프트의 단부에 결합된다. 제1 레일은 길이방향 축에 대해 0이 아닌 각도를 형성하는 표면을 포함한다. 제2 레일은 제2 샤프트의 단부로부터 반경방향으로 연장되고 제2 샤프트의 단부에 결합된다. 제2 레일은 길이방향 축에 대해 0이 아닌 각도를 형성하는 표면을 포함한다. 제3 레일은 제1 레일과 제2 레일 사이에 배치된다. 제3 레일은 제1 샤프트와 제2 샤프트 사이의 공간에 존재한다. 제3 레일은 길이방향 축과 교차한다. 제1 로드는 제1 레일에 결합되는 제1 단부를 포함한다. 제1 로드는 제3 레일에 결합되는 제2 단부를 포함한다. 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 제1 로드의 제1 단부 및 제2 단부의 투영이 제1 부 원호를 형성한다. 제2 로드는 제2 레일에 결합되는 제1 단부를 포함한다. 제2 로드는 제3 레일에 결합되는 제2 단부를 포함한다. 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 제2 로드의 제1 단부 및 제2 단부의 투영이 제2 부 원호를 형성한다.
제5 일반적인 양태의 일 구현예에서, 제3 레일은 제1 로드 및 제2 로드와 대체로 정렬되는 평면을 따라 연장된다.
본 명세서에서 설명된 발명 요지는 다음의 장점 중 하나 이상을 실현하도록 특정 실시예에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예에서, 교반기 회전자 및 교반기 시스템은, 예측할 수 없는 중량 분포를 갖는 대량의 불균일한 고체 성분을 포함하는, 대량의 고체 성분을 혼합하기 위한 원하는 강도 및 내구성을 나타낸다. 교반기 회전자 및 교반기 시스템은 고체의 완전한 혼합뿐만 아니라 원하는 방향으로의 프로세스 용기를 통한 고체 혼합물의 이동을 용이하게 할 수 있다. 교반기 회전자의 표면과 프로세스 용기의 내부 벽 사이의 거리를 최소화하여 프로세스 용기를 통한 고체 혼합물의 균일한 이동을 용이하게 하도록 그리고 프로세스 용기를 통한 원하는 방향을 따른 고체 성분의 유동을 최대화하도록 교반기 회전자가 크기설정 및 성형될 수 있고 교반기 시스템이 구현될 수 있다.
본 개시내용의 발명 요지의 하나 이상의 실시예의 세부사항은 첨부 도면 및 설명에 기재된다. 발명 요지의 다른 특징, 양태, 및 장점은 설명, 도면, 및 청구항으로부터 명백해질 것이다.
도 1a는 교반기 회전자의 예의 사시도이다. 도 1b는 도 1a의 교반기 회전자의 측면도이다. 도 1c 및 도 1d는 도 1a의 교반기 회전자의 단부도이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1a의 교반기 회전자의 측면도이다. 도 2d 및 도 2e는 도 1a의 교반기 회전자의 일부의 단면도이다.
도 3a는 도 1a 내지 도 1d의 교반기 회전자를 포함하는 교반기 시스템의 분해도이다. 도 3b는 조립된 교반기 시스템의 도면이다. 도 3c는 프로세스 용기의 분해도를 도시한다. 도 3d는 프로세스 용기의 단부를 도시한다.
도 4는 도 1a 내지 도 1d의 교반기 회전자를 갖는 프로세스 용기의 절취도이다.
도 5a는 도 1a의 교반기 회전자의 일부의 단면도이다. 도 5b는 도 5a의 단부 부분(B)의 확대도이다. 도 5c는 도 5a의 단부 부분(C)의 확대도이다. 도 5d는 측면 사시도로 도시되는 도 1a의 교반기 회전자의 일부의 단면도이다.
도 6은 교반기 회전자의 예의 사시도이다.
본 명세서는 도시 폐기물 스트림으로부터의 고체 폐기물을 포함하는 공급원료 재료와 같은 다량의 고체 성분을 혼합하기 위한 교반기 회전자 및 교반기 시스템을 설명한다. 특히, 교반기 회전자 및 교반기 시스템은 프로세스 용기 내에서 다양한 고체 폐기물을 혼합하는 데 사용될 수 있다. 교반기 회전자 및 교반기 시스템은, 예측할 수 없는 중량 분포를 갖는 대량의 불균일한 고체 성분을 포함하는, 대량의 고체 성분을 혼합하기 위한 원하는 강도 및 내구성을 나타낸다. 교반기 회전자 및 교반기 시스템은 고체의 완전한 혼합뿐만 아니라 원하는 방향으로의 프로세스 용기를 통한 고체 혼합물의 이동을 용이하게 할 수 있다. 교반기 회전자의 표면과 프로세스 용기의 내부 벽 사이의 거리를 최소화하여 프로세스 용기를 통한 고체 혼합물의 균일한 이동을 용이하게 하도록 그리고 프로세스 용기를 통한 원하는 방향을 따른 고체 성분의 유동을 최대화하도록 교반기 회전자가 크기설정 및 성형될 수 있고 교반기 시스템이 구현될 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 교반기 회전자의 예를 도시한다. 도 1a에 도시되는 바와 같이, 교반기 회전자(100)는 중심 샤프트(102), 샤프트에 결합되고 샤프트로부터 반경방향으로 연장되는 레일(104, 104', 및 106), 및 레일에 결합되는 로드(108, 108')를 포함한다. 일부 실시예에서, 교반기 회전자는 샤프트, 2개의 레일, 및 2개의 레일에 결합되는 단일 로드를 포함한다. 다른 실시예에서, 교반기 회전자는 샤프트, 3개 초과의 레일, 및 3개 초과의 로드를 포함하며, 각각의 로드는 레일 중 적어도 2개에 결합된다. 교반기 회전자(100)의 치수는 임의의 특정 용도에 맞춰질 수 있다. 일 예에서, 중심 샤프트(102)의 길이는 2 내지 4 미터의 범위이다. 중심 샤프트(102), 레일(104, 104', 및 106) 및 로드(108, 108')에 적합한 재료는 탄소강 및 스테인리스강과 같은 금속을 포함한다.
중심 샤프트(102)는 샤프트의 길이방향 중심을 통해 길이방향 축(l)을 형성한다. 도 1a에 도시되는 바와 같이, 중심 샤프트(102)는 원통형이다. 다른 실시예에서, 샤프트는 다각형 단면 형상 또는 다른 아치형 단면 형상을 가질 수 있다. 일부 경우에, 중심 샤프트(102)는 중실형이다. 그러나, 일부 경우에, 중심 샤프트(102)의 적어도 일부는 중공형이다. 유체(예를 들어, 가스 또는 액체)가 들어오거나 또는 나갈 수 있는 캐비티를 갖는 경우에, 구성요소는 중공형으로 간주된다. 일부 경우에, 캐비티는 구성요소의 외부 표면에서 단일 개구부를 갖는다. 일부 경우에, 캐비티는 구성요소의 외부 표면에 다수의 개구부를 갖는다. 일부 경우에, 중심 샤프트(102)의 전체 길이가 중공형이다. 일 예에서, 중심 샤프트(102)는 관형이다.
레일(104, 104', 및 106) 각각은 샤프트의 길이방향 축과 교차하는 중심축(c)을 형성한다. 도 1a에 도시되는 바와 같이, 각각의 레일(104, 104', 및 106)은 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 중심축을 형성한다. 다른 실시예에서, 각각의 레일(104, 104', 및 106)은 샤프트의 길이방향 축과 비스듬한 각도를 형성하는 중심축을 형성한다. 도 1a에 도시되는 바와 같이, 레일(104, 104', 및 106)은 샤프트의 길이방향 축에 대해 평행한 평면에서 직사각형 단면을 갖는다. 다른 실시예에서, 레일(104, 104', 및 106)은 샤프트의 길이방향 축에 대해 평행한 평면에서 아치형 또는 다른 다각형 단면을 갖는다. 레일(104, 104', 및 106)은 중실형이거나 적어도 부분적으로 중공형일 수 있다. 레일(104, 104', 및 106)은 샤프트의 길이를 따라 서로 분리된다. 각각의 레일은 샤프트로부터 연장되고 샤프트의 길이방향 축에 대해 0이 아닌 각도를 형성하는 표면(110)을 포함한다. 도 1a에 도시되는 바와 같이, 표면(110)은 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직하다. 다른 실시예에서, 표면(110)은 샤프트의 길이방향 축과 비스듬한 각도를 형성한다.
로드(108, 108') 각각은 레일(104, 104')에 각각 결합되는 제1 단부 및 레일(106)에 결합되는 제2 단부를 갖는다. (예를 들어, 로드가 레일에 결합되는 위치에서) 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 각각의 로드(108, 108')의 단면은 전형적으로 다각형(예를 들어, 직사각형, 육각형, 팔각형)이다. 다각형의 코너는 라운딩(rounded)될 수 있다. 로드(108, 108')는 중실형이거나 적어도 부분적으로 중공형일 수 있다. 도 1c 및 도 1d 및 도 5c에 도시되는 바와 같이, 각각의 로드(108, 108')의 단면은 정사각형이다. 로드(108, 108')는 중실형이거나 적어도 부분적으로 중공형일 수 있다. 로드(108, 108')는 물리적 마모 및 열적 손상을 감소시키도록 선택되는 조성물로 코팅될 수 있다. 일부 경우에, 로드(108, 108')는 로드와의 고체 성분의 부착을 감소시키도록 선택되는 재료로 코팅된다. 적합한 코팅 재료의 예는 적어도 300℃ 또는 350℃까지 내열성인 강철, 스테인리스강 및 탄소강을 포함하는 재료를 위한 부식-억제 실리콘계 코팅(예를 들어, 개질된 실리콘 공중합체)을 포함한다. 일부 실시예에서, 로드(108, 108')는 직선형 로드이다. 일부 실시예에서, 로드(108, 108')는 만곡된 로드이다. 일부 실시예에서, 로드(108)는 직선형 로드이고, 로드(108')는 만곡된 로드이다. 일부 실시예에서, 로드(108)는 만곡된 로드이고, 로드(108')는 직선형 로드이다.
일부 실시예에서, 핀(112)은 로드(108, 108')에 결합된다. 일부 실시예에서, 핀(112)은 로드(108, 108')의 외부 표면에 부착된다. 일부 실시예에서, 핀(112)은 로드(108, 108')에 의해 형성된 홈 내에 삽입된다. 핀(112)은 로드(108, 108')의 외부 표면으로부터 로드(108, 108')의 길이의 적어도 일부를 따라 반경방향으로 연장된다. 일부 실시예에서, 핀(112)은 로드(108, 108')로부터 적어도 2cm만큼 돌출한다. 일부 실시예에서, 핀(112)은 세장형 핀이다. 도 1a에 도시되는 바와 같이, 핀(112)은 길이방향 축(l)을 향해 반경방향 내향으로 연장된다. 일부 실시예에서, 핀(112)은 길이방향 축(l)에 대해 로드로부터 멀어지게 접선방향으로 연장된다. 일 예에서, 핀(112)은 교반기 회전자(100)의 회전의 동일한 또는 반대 방향으로 로드(108, 108')의 벽(190, 190')과 나란히 로드로부터 접선방향으로 연장된다.
일부 실시예에서, 길이방향 핀(113)은 로드(108, 108')에 결합된다. 일부 실시예에서, 길이방향 핀(113)은 로드(108, 108')의 외부 표면에 부착된다. 길이방향 핀(113)은 로드(108, 108')의 외부 표면으로부터 반경방향으로 그리고 로드(108, 108')의 길이방향 길이의 적어도 일부를 따라 연장된다. 일부 실시예에서, 길이방향 핀(113)은 적어도 2cm만큼 로드(108, 108')로부터 돌출한다. 일부 실시예에서, 길이방향 핀(113)은 세장형 핀이다. 도 1a에 도시되는 바와 같이, 길이방향 핀(113)은 길이방향 축(l)으로부터 멀어지게 반경방향 외향으로 연장된다. 교반기 회전자(100)가 프로세스 용기 내에서 회전될 때의 동작 동안, 길이방향 핀(113)은 고체 재료가 프로세스 용기의 내부 표면 상에 잔류하는 것을 방지할 수 있고, 따라서 고체 재료는 프로세스 용기 내에서 계속해서 난류적으로 혼합된다.
도 1b는 교반기 회전자(100)의 측면도이다. 도 1b에 도시되는 바와 같이, 레일(104)이 서로 반대 방향으로 그리고 레일(106)에 대해 수직으로 연장된다. 로드(108)는 레일(104 및 106) 사이에서 연장되고, 로드(108')는 레일(104' 및 106) 사이에서 연장된다. 일부 실시예에서, 로드(108, 108')는 하나 초과의 평면에서 만곡되며, 따라서 평면 표면이 로드의 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되지 않는다.
도 1c 및 도 1d는 각각 구동 단부(114) 및 압출기 단부(116)로부터의 교반기 회전자(100)의 단부도이다. 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 로드(108, 108')의 투영은 샤프트의 일부 주위에서 레일(104, 104')의 중심축(c)과 레일(106)의 중심축(c) 사이에 부 원호를 형성한다. 도 1c 및 도 1d에 도시되는 바와 같이, 부 원호는 약 90°이다. 일부 실시예에서, 부 원호는 약 30° 내지 약 140°의 범위이다. 일부 실시예에서, 부 원호는 약 60° 내지 약 120°의 범위이다. 일부 실시예에서, 부 원호는 약 70° 내지 약 110°의 범위이다. 일부 실시예에서, 부 원호는 약 80° 내지 약 100°의 범위이다. 일부 실시예에서, 부 원호는 약 85° 내지 약 95°의 범위이다. 도 1c 및 도 1d에 도시되는 바와 같이, 로드(108, 108')는 정사각형 단면을 갖고, 정사각형의 코너는 라운딩되고, 레일(104, 104', 106)은 직사각형 단면을 갖고, 직사각형의 코너는 라운딩된다. 로드(108)의 제1 단부는 레일(104)에 결합되고, 로드(108)의 제2 단부는 레일(106)에 결합되고; 로드(108')의 제1 단부는 레일(104')에 결합되고, 로드(108')의 제2 단부는 레일(106)에 결합된다. 따라서, 일부 실시예에서, 레일(108, 108')은 샤프트의 길이방향 축을 향해 오목한 방식으로 하나 초과의 평면에서 만곡되어, 길이방향 축을 중심으로 나선의 일부를 형성한다. 로드(108, 108')의 제1 단부는 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 샤프트(102)의 주연부의 대향 단부에서 각각 레일(104, 104')에 결합된다. 로드(108, 108')의 제2 단부는 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 샤프트(102)의 주연부(즉, 원주부)의 대향 측에서 레일(106)의 대향 단부에 결합된다.
도 2a 내지 도 2c는 교반기 회전자(100)의 측면도이다. 도 2a에서, 레일(104, 104')의 중심축은 도면의 평면에 있고, 레일(106)의 중심축은 레일(104, 104')의 중심축에 대해 수직이다. 도 2b에서, 교반기 회전자(100)는 도 2a에 대해서 샤프트의 길이방향 축을 중심으로 90° 회전되었으며, 따라서 레일(106)의 중심축이 도면의 평면에 있고 레일(104, 104')의 중심축이 레일(106)의 중심축에 대해 수직이다. 도 2c에서, 교반기 회전자(100)는 도 2a에 대해 샤프트의 길이방향 축을 중심으로 180° 회전되었으며, 따라서 레일(104, 104')의 중심축이 도면의 평면에 있고 레일(106)의 중심축이 레일(104, 104')의 중심축에 대해 수직이다.
도 2d 및 도 2e는 교반기 회전자(100)의 일부의 단면도이다. 도 2d는 도 2a의 페이지의 평면에서의 중심 샤프트(102), 레일(104) 및 로드(108)의 일부의 단면도이다. 도 2d에 도시되는 바와 같이, 로드(108)는 개방된 정사각형 단면을 가지며, 레일(104)에 결합(예를 들어, 용접)된다. 도 2e는 교반기 회전자(도시되지 않음)의 길이방향 축을 중심으로 압출기 단부(116)에서 시계방향으로 270° 회전된 도 2a의 교반기 회전자(100)의 중심 샤프트(102), 레일(106), 및 로드(108, 108')의 일부의 단면도이다.
도 3a는 도 1a 내지 도 1d의 교반기 회전자(100)를 갖는 교반기 시스템을 포함하는 프로세스 용기(300)의 분해도이다. 도 3a에 도시되는 바와 같이, 교반기 회전자(100)는 적어도 제1 회전자의 레일 및 로드(들)가 프로세스 용기(300)의 캐비티 내에 배치되도록 위치된다. 제1 회전자의 샤프트 및 제2 회전자의 샤프트는 프로세스 용기(300)의 캐비티 내에서 고정된 공간적 관계에 있다. 도 3b는 교반기 회전자(100)가 프로세스 용기 내에 위치되어 있는 프로세스 용기(300)를 도시한다. 교반기 회전자(100)는, 교반기 회전자(100)의 레일(106)이 제1 회전자의 샤프트의 길이방향 축 및 제2 회전자의 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서 정렬된 상태에서, 프로세스 용기(300)의 캐비티 내에서 반대 방향(예를 들어, 시계방향 및 반시계방향)로 회전하도록 전형적으로 구성된다. 다른 실시예에서, 교반기 회전자(100)는, 교반기 회전자(100)의 레일(106)이 제1 회전자의 샤프트의 길이방향 축 및 제2 회전자의 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서 정렬된 상태에서, 프로세스 용기(300)의 캐비티 내에서 동일한 방향(예를 들어, 양자 모두 시계방향 또는 반시계방향)으로 회전되도록 구성된다. 도 3c는 교반기 회전자(100)의 적어도 일부가 프로세스 용기 내부에 위치되어 있는 상태의 프로세스 용기(300)를 도시한다. 도 3d는 교반기 회전자(100)의 샤프트가 프로세스 용기의 벽을 통해서 연장되어 있는 상태의 프로세스 용기(300)의 단부(302)를 도시한다.
도 4는 교반기 회전자 시스템(400)이 교반기 회전자(100)를 포함하는 상태의 프로세스 용기(300)의 절취도이다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 교반기 회전자(100)의 로드(108, 108')는, 캐비티를 형성하는 프로세스 용기의 표면에 대해서 특정 간극을 달성하도록 크기설정되고 배치된다. 일부 예에서, 간극은 2 cm 미만, 1 cm 미만, 또는 0.5 cm 미만이다. 로드(108, 108')의 단면 형상은, 로드가 캐비티 내에서 회전될 때, 캐비티를 형성하는 프로세스 용기의 표면과 로드 사이에 최소화된 갭을 유지하도록 선택된다. 교반기 회전자는 캐비티 내의 고체 성분을 프로세스 용기의 제1 단부(구동 단부)로부터 프로세스 용기의 제2 단부(압출 단부)까지 혼합하고 전진시키도록 구성된다. 교반기 회전자의 길이방향 축은 캐비티의 중심으로부터 오프셋된다.
도 5a는 교반기 회전자(100)의 일부의 단면도이다. 도 5a에 도시되는 바와 같이, 교반기 회전자(100)의 중심 샤프트(102)는 중공형이고, 따라서 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)가 중심 샤프트(102)를 통해서 유동할 수 있다. 일부 실시예에서, 중심 샤프트(102)는 가열 매체를 교반기 회전자(100)의 다른 구성요소를 통해서, 예를 들어 레일(104, 104', 및 106)까지 유동시키기 위한 포트(들)(150)를 형성한다. 일부 실시예에서, 레일(104, 104')은 로드(108, 108')를 통해 가열 매체를 유동시키기 위한 포트(151, 151')를 형성한다. 따라서, 일부 실시예에서, 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)가 전체 교반기 회전자를 통해서 제1 단부로부터 제2, 대향 단부까지(즉, 중심 샤프트(102), 레일(104, 104' 및 106'), 및 로드(108, 108')를 통해서) 유동한다.
일부 실시예에서, 중심 샤프트(102)는 중심 샤프트(102)의 내부 보어 내에 배치되는 내부 로드(103)를 포함한다. 일부 경우에, 내부 로드(103)는 중실형이다. 일부 경우에, 도 5b에 도시되는 바와 같이, 내부 로드(103)는 적어도 부분적으로 중공형이다. 내부 로드(103)와 중심 샤프트(102) 사이의 빈 공간은 환형부를 형성하고, 이 환형부를 통해 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)가 유동한다. 내부 로드(103)와 중심 샤프트(102) 사이의 환형부를 통해서 유동하는 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)는 2개의 구성요소 사이의 중간 매체로서의 역할을 하고, 이는 열 전달 계수를 증가시킬 수 있고, 다시 교반기 회전자(100) 내의 열 전달을 개선할 수 있다. 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)를 유동시키기 위한 환형부를 제공하는 이러한 구성은, (더 작은 단면 유동 면적을 제공함으로써) 환형부를 통해 유동하는 가열 매체의 속도를 증가시킬 수 있고, 또한 교반기 회전자(100)로부터 혼합되는 고체 성분으로의 개선된 열 전달을 위해 증가된 표면적을 제공할 수 있다.
도 5b는 도 5a의 교반기 회전자의 선택 부분(B)의 확대도이다. 도시되는 바와 같이, 중심 샤프트(102)는 중심 샤프트(102)의 내부 보어 내에 배치되는 제1 내부 샤프트(115)를 포함한다. 제1 내부 샤프트(115)는 중공형이고, 따라서 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)가 제1 내부 샤프트(115)를 통해 유동할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 내부 샤프트(115)는 가열 매체가 제1 내부 샤프트(115)의 중공부 내에서 유동할 수 있도록 포트(들)를 형성한다. 예를 들어, 제1 내부 샤프트(115)의 중공부는 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)로 충전될 수 있다. 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)는 제1 내부 샤프트(115)의 보어(117) 내에서 교반기 회전자(100) 내로 유동할 수 있다. 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)는 제1 내부 샤프트(115) 내로부터 내부 로드(103)와 중심 샤프트(102) 사이의 환형부(161) 내로 유동할 수 있다(환형부(161)의 단면도가 또한 도 5d에 도시되어 있다). 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)는 또한 제1 내부 샤프트(115) 내로부터 포트(들)(150)를 통해 레일(104') 내로 유동할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 내부 샤프트(115)와 중심 샤프트(105) 사이에는 환형부(162)를 형성하는 빈 공간이 존재한다. 일부 실시예에서, 제1 내부 샤프트(115)와 중심 샤프트(105) 사이의 환형부(162)는 정적 유체(예를 들어, 공기 또는 오일)로 충전된다. 이러한 실시예에서, 정적 유체는 제1 내부 샤프트(115) 내에서 유동하는 가열 매체로부터 중심 샤프트(105)로의 반경방향 외향의 열 전달을 감소시키기 위해 단열을 제공할 수 있다. 정적 유체로 충전된 환형부를 제공하는 이러한 구성은 고온(예를 들어, 가열 매체의 온도)에 민감할 수도 있는 부근의 구성요소를 보호할 수 있다.
도 5c는 도 5a의 교반기 회전자의 선택 부분(C)의 확대도이다. 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)는 오리피스(152)를 통해 내부 로드(103)와 중심 샤프트(102) 사이의 환형부(161)로부터 유동할 수 있다. 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)는 또한 레일(104)로부터 포트(들)(153)를 통해 유동할 수 있다. 교반기 회전자는 (i) 내부 로드(103)와 중심 샤프트(102) 사이의 환형부 내에서 유동하는 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)와; (ii) 레일(104, 104', 및 106)과 로드(108, 108')를 통해 유동하는 가열 매체의 비율을 제어하도록 크기설정 및 성형되는 오리피스(152)를 포함할 수 있다. 이어서, 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)는 중심 샤프트(102)의 내부 보어 내에 배치되는 제2 내부 샤프트(115') 내로 유동할 수 있다. 제1 내부 샤프트(115)와 유사하게, 제2 내부 샤프트(115')는 중공형이며, 따라서 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)는 제2 내부 샤프트(115')를 통해 유동할 수 있다. 예를 들어, 제2 내부 샤프트(115')의 중공부는 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)로 충전될 수 있다. 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)는 제2 내부 샤프트(115')의 보어(117')로부터 교반기 회전자(100)의 외부로 유동할 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 내부 샤프트(115')와 중심 샤프트(105) 사이에는 환형부(162')를 형성하는 빈 공간이 존재한다. 일부 실시예에서, 제2 내부 샤프트(115')와 중심 샤프트(105) 사이의 환형부(162')는 정적 유체(예를 들어, 공기 또는 오일)로 충전된다. 이러한 실시예에서, 정적 유체는 제2 내부 샤프트(115') 내에서 유동하는 가열 매체의 중심 샤프트(105)로의 반경방향 외향의 열 전달을 감소시키기 위해 단열을 제공할 수 있다.
도 5d는 교반기 회전자(100)의 일부의 단면도이다. 도시되는 바와 같이, 로드(108)는 중공형이고, 따라서 가열 매체는 로드(108)의 중공형 캐비티를 통해서 유동할 수 있다. 로드(108)는 로드(108)의 내부 보어 내에 배치되는 내부 로드(109)를 포함한다. 내부 로드(109)와 로드(108) 사이의 빈 공간은 환형부(160)를 형성하고, 이 환형부를 통해 가열 매체가 유동한다. 내부 로드(109)와 로드(108) 사이의 환형부(160)는 내부 로드(103)와 중심 샤프트(102) 사이에 형성되는 박막과 유사하게 열 전달 계수를 증가시킬 수 있고, 다시 용기 처리 동안의 열 전달을 개선할 수 있다. 일부 실시예에서, 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)는 또한 내부 로드(109) 내에서 유동할 수 있다. 예를 들어, 내부 로드(109)에는 가열 매체(예를 들어, 고온 오일)가 충전될 수 있다. 로드(108) 내에 배치되는 내부 로드(109)는 또한 로드(108')에 대해 구현될 수 있다. 예를 들어, 로드(108')는 또한 로드(108') 내에 배치되는 내부 로드(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
도 6은 교반기 회전자의 예를 도시한다. 일부 경우에, 도 6의 교반기 회전자(600)는, 중심 샤프트(102)의 일부가 없다는 것을 제외하고, 도 1a 내지 도 1d에 도시되는 교반기 회전자(100)와 유사하다. 도시되는 바와 같이, 일부 실시예에서, 중심 샤프트(102)는 레일(104, 104') 사이에서 연장되지 않는다.
본 명세서에서 설명되는 교반기 회전자 및 교반기 시스템은 연료 조성물을 위한 고체 폐기물의 혼합에 한정되지 않는다. 예를 들어, 교반기 회전자 및 교반기 시스템은 공급원료 재료(예를 들어, 재료의 혼합물)로부터 다른 유형의 조성물을 제조하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세스 용기는 공급원료 재료(예를 들어, 상이한 재료의 혼합물)로부터 원하는 조성물(예를 들어, 균일하게 혼합 또는 섞인 고체 조성물)을 생성하는데 사용된다.
본 개시내용에서 사용될 때, 용어 "약" 또는 "대략"은 값 또는 범위에서의 어느 정도의 변동성, 예를 들어 언급된 값 또는 언급된 범위 한계의 10% 이내, 5% 이내, 또는 1% 이내의 변동성을 허용할 수 있다.
범위 형태로 표현되는 값은, 범위의 한계로서 명시적으로 언급되는 수치를 포함할 뿐만 아니라 그 범위 내에 포함된 개개의 수치 또는 하위범위 모두를 각각의 수치 및 하위범위가 명시적으로 언급된 것과 같이 포함하는 것으로 유연한 방식으로 해석되어야 한다. 예를 들어, "0.1% 내지 약 5%" 또는 "0.1% 내지 5%"의 범위는 약 0.1% 내지 약 5%뿐만 아니라 명시된 범위 내의 개개의 값(예를 들어, 1%, 2%, 3%, 및 4%) 및 하위범위(예를 들어, 0.1% 내지 0.5%, 1.1% 내지 2.2%, 3.3% 내지 4.4%)도 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 표현 "X 내지 Y"는 달리 나타내지 않는 한 "약 X 내지 약 Y"와 동일한 의미를 갖는다. 마찬가지로, 표현 "X, Y, 또는 Z"는 달리 나타내지 않는 한 "약 X, 약 Y, 또는 약 Z"와 동일한 의미를 갖는다.
본 개시내용은 다수의 특정 실시예 상세를 포함하지만, 이들은 발명 요지의 범위 또는 청구될 수 있는 범위에 대한 한정으로서 해석되어서는 안 되고, 오히려 특정 실시예에 특정될 수 있는 특징의 설명으로서 해석되어야 한다. 개별 실시예의 맥락에서 본 개시내용에 설명된 특정 특징은 또한 단일 실시예로 조합되어 구현될 수 있다. 반대로, 단일 실시예의 맥락에서 설명되는 다양한 특징들 또한 다수의 실시예에서 개별적으로 또는 임의의 적절한 하위조합(sub-combination)으로 구현될 수 있다. 또한, 전술된 특징은 특정 조합에서 작용하는 것으로서 설명될 수 있고 나아가 그대로 처음에 청구될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징은 일부 경우에는 조합으로부터 삭제될 수 있고, 청구된 조합은 하위조합 또는 하위조합의 변형에 관한 것일 수 있다.
발명 요지의 특정 실시예가 설명되었다. 설명된 실시예의 다른 실시예, 변경, 및 치환이 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백한 바와 같이 이하의 청구항의 범위 내에 있다. 동작은 특정 순서로 도면 및 청구항에 도시되어 있지만, 이는 이러한 동작이 바람직한 결과를 달성하기 위해서 도시되는 특정 순서 또는 순차적인 순서로 행해지거나 또는 모든 도시된 동작이 행해지는 것(일부 동작은 선택적인 것으로 고려될 수 있음)을 필요로 하는 것으로 해석되어서는 안된다.
따라서, 전술된 예시적인 실시예는 본 개시내용을 규정하거나 구속하지 않는다. 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다른 변형, 치환 및 변경이 또한 가능하다.

Claims (21)

  1. 교반기 회전자이며,
    길이방향 축을 형성하는 샤프트;
    샤프트로부터 반경방향으로 연장되고 샤프트에 결합되는 레일로서, 레일은 샤프트의 길이를 따라 서로 분리되고, 각각의 레일은 샤프트의 길이방향 축에 대해 0이 아닌 각도를 형성하는 표면을 포함하는, 레일; 및
    레일 중 제1 레일에 결합되는 제1 단부 및 레일 중 제2 레일에 결합되는 제2 단부를 포함하는 로드로서, 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 로드의 제1 단부 및 제2 단부의 투영이 샤프트의 일부 주위에 부 원호를 형성하는, 로드를 포함하는 교반기 회전자.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 레일의 표면은 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 교반기 회전자.
  3. 제1항에 있어서,
    각각의 레일은 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 중심축을 형성하는 교반기 회전자.
  4. 제3항에 있어서,
    레일 중 제1 레일의 중심축은 레일 중 제2 레일의 중심축에 대해 수직인 교반기 회전자.
  5. 제1항에 있어서,
    로드는 중공형인 교반기 회전자.
  6. 제1항에 있어서,
    샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 로드의 단면은 아치형인 교반기 회전자.
  7. 제1항에 있어서,
    레일 중 제3 레일에 결합되는 제1 단부와 레일 중 제2 레일에 결합되는 제2 단부를 포함하는 추가적인 로드를 더 포함하는 교반기 회전자.
  8. 제7항에 있어서,
    로드의 제2 단부 및 추가적인 로드의 제2 단부는 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 샤프트의 주연부의 대향 측에서 레일 중 제2 레일에 결합되는 교반기 회전자.
  9. 제7항에 있어서,
    로드의 제1 단부 및 추가적인 로드의 제1 단부는 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 샤프트의 주연부의 대향 측에서 각각 레일 중 제1 레일 및 레일 중 제3 레일에 결합되는 교반기 회전자.
  10. 제1항에 있어서,
    샤프트, 레일, 로드, 또는 이들의 임의의 조합은 가열 매체가 그를 통해 유동하게 하도록 구성되는 교반기 회전자.
  11. 제10항에 있어서,
    로드의 적어도 일부 내에 배치되는 중공 내부 로드를 더 포함하며, 내부 로드와 로드 사이의 제1 빈 공간이 제1 환형부를 형성하는 교반기 회전자.
  12. 제11항에 있어서,
    샤프트 내에 배치되는 제2 내부 로드를 더 포함하고, 제2 내부 로드는 레일 사이에서 샤프트의 일부를 가로질러 연장되며, 제2 내부 로드와 샤프트 사이의 제2 빈 공간이 제2 환형부를 형성하는 교반기 회전자.
  13. 제1항에 있어서,
    로드는 만곡된 로드인 교반기 회전자.
  14. 제1항의 제1 회전자와 제1항의 제2 회전자를 포함하는 교반기 회전자 시스템을 포함하는 프로세스 용기이며, 제1 회전자의 레일과 로드 및 제2 회전자의 레일과 로드는 프로세스 용기의 캐비티에 배치되고, 각각의 회전자는 회전자의 길이방향 축에 의해 형성된 샤프트를 중심으로 회전하도록 구성되는 프로세스 용기.
  15. 제14항에 있어서,
    제1 회전자 및 제2 회전자는 캐비티 내의 고체 성분을 프로세스 용기의 제1 단부로부터 프로세스 용기의 제2 단부까지 혼합하고 전진시키도록 구성되는 프로세스 용기.
  16. 제14항에 있어서,
    제1 회전자 및 제2 회전자는 캐비티의 중심으로부터 오프셋되는 프로세스 용기.
  17. 고체 성분을 혼합하는 방법이며, 방법은
    고체 성분을 프로세스 용기에 배치하는 단계; 및
    프로세스 용기 내에서 고체 성분을 혼합하기 위해서 적어도 하나의 회전자를 회전시키는 단계로서, 적어도 하나의 회전자는,
    길이방향 축을 형성하는 샤프트;
    샤프트로부터 반경방향으로 연장되고 샤프트에 결합되는 레일로서, 레일은 샤프트의 길이를 따라 서로 분리되고, 각각의 레일은 샤프트의 길이방향 축에 대해 0이 아닌 각도를 형성하는 표면을 포함하는, 레일; 및
    레일 중 제1 레일에 결합되는 제1 단부 및 레일 중 제2 레일에 결합되는 제2 단부를 포함하는 로드로서, 샤프트의 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 로드의 제1 단부 및 제2 단부의 투영이 샤프트의 일부 주위에 부 원호를 형성하는, 로드를 포함하는
    적어도 하나의 회전자를 회전시키는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    적어도 하나의 회전자는,
    로드 내에 배치되는 내부 로드로서, 내부 로드와 로드 사이의 제1 빈 공간이 제1 환형부를 형성하는, 내부 로드; 및
    샤프트 내에 배치되는 제2 내부 로드로서, 제2 내부 로드는 레일 사이에서 샤프트의 일부를 가로질러 연장되고, 제2 내부 로드와 샤프트 사이의 제2 빈 공간이 제2 환형부를 형성하는, 제2 내부 로드를 더 포함하며;
    방법은, 적어도 하나의 회전자를 회전시키는 동안, 적어도 하나의 회전자를 통해 가열 매체를 유동시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    적어도 하나의 회전자를 통해 가열 매체를 유동시키는 단계는,
    샤프트 내로 가열 매체를 유동시키는 단계;
    샤프트로부터 레일 중 제1 레일 내로 가열 매체의 제1 부분을 유동시키는 단계;
    레일 중 제1 레일로부터 제1 환형부 내로 가열 매체의 제1 부분을 유동시키는 단계;
    제1 환형부로부터 레일 중 제2 레일 내로 가열 매체의 제1 부분을 유동시키는 단계;
    레일 중 제2 레일로부터 샤프트 내로 가열 매체의 제1 부분을 유동시키는 단계;
    제2 환형부를 통해서 가열 매체의 제2 부분을 유동시키는 단계; 및
    샤프트 외부로 가열 매체를 유동시키는 단계를 포함하는 방법.
  20. 회전자이며,
    길이방향 축을 형성하는 제1 샤프트;
    제1 샤프트와 정렬되고 제1 샤프트로부터 공간적으로 분리되는 제2 샤프트;
    제1 샤프트의 단부로부터 반경방향으로 연장되고 제1 샤프트의 단부에 결합되는 제1 레일로서, 제1 레일은 길이방향 축에 대해 0이 아닌 각도를 형성하는 표면을 포함하는, 제1 레일;
    제2 샤프트의 단부로부터 반경방향으로 연장되고 제2 샤프트의 단부에 결합되는 제2 레일로서, 제2 레일은 길이방향 축에 대해 0이 아닌 각도를 형성하는 표면을 포함하는, 제2 레일;
    제1 레일과 제2 레일 사이에 배치되는 제3 레일로서, 제3 레일은 제1 샤프트와 제2 샤프트 사이의 공간에 존재하고 길이방향 축과 교차하는, 제3 레일;
    제1 레일에 결합되는 제1 단부 및 제3 레일에 결합되는 제2 단부를 포함하는 제1 로드로서, 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 제1 로드의 제1 단부 및 제2 단부의 투영이 제1 부 원호를 형성하는, 제1 로드; 및
    제2 레일에 결합되는 제1 단부 및 제3 레일에 결합되는 제2 단부를 포함하는 제2 로드로서, 길이방향 축에 대해 수직인 평면에서의 제2 로드의 제1 단부 및 제2 단부의 투영이 제2 부 원호를 형성하는, 제2 로드를 포함하는 회전자.
  21. 제20항에 있어서,
    제3 레일은 제1 로드 및 제2 로드와 대체로 정렬되는 평면을 따라 연장되는 회전자.
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