WO2017018037A1 - 原料を加熱又は冷却する装置 - Google Patents

原料を加熱又は冷却する装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2017018037A1
WO2017018037A1 PCT/JP2016/065291 JP2016065291W WO2017018037A1 WO 2017018037 A1 WO2017018037 A1 WO 2017018037A1 JP 2016065291 W JP2016065291 W JP 2016065291W WO 2017018037 A1 WO2017018037 A1 WO 2017018037A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
disk
raw material
rotating shaft
cooling
heating
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/065291
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
洋一 加島
竹本　裕介
孝宏 渋谷
建土 平瀬
Original Assignee
株式会社新日南
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社新日南 filed Critical 株式会社新日南
Priority to JP2017531049A priority Critical patent/JP6796865B2/ja
Priority to EP16830142.2A priority patent/EP3330653A4/en
Priority to US15/747,518 priority patent/US20180214833A1/en
Publication of WO2017018037A1 publication Critical patent/WO2017018037A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90—Heating or cooling systems
    • B01F35/91—Heating or cooling systems using gas or liquid injected into the material, e.g. using liquefied carbon dioxide or steam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/73—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with rotary discs
    • B01F27/731—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with rotary discs with two or more parallel shafts provided with perpendicularly mounted discs, e.g. lens shaped, one against the other on each shaft and in circumferential contact with the discs on the other shafts, e.g. for cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/115—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers comprising discs or disc-like elements essentially perpendicular to the stirrer shaft axis
    • B01F27/1151—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers comprising discs or disc-like elements essentially perpendicular to the stirrer shaft axis with holes on the surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/115—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers comprising discs or disc-like elements essentially perpendicular to the stirrer shaft axis
    • B01F27/1152—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers comprising discs or disc-like elements essentially perpendicular to the stirrer shaft axis with separate elements other than discs fixed on the discs, e.g. vanes fixed on the discs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/70—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms
    • B01F27/701—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms comprising two or more shafts, e.g. in consecutive mixing chambers
    • B01F27/702—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms comprising two or more shafts, e.g. in consecutive mixing chambers with intermeshing paddles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/72—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices
    • B01F27/725—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices with two or more helices in respective separate casings, e.g. one casing inside the other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/10—Maintenance of mixers
    • B01F35/145—Washing or cleaning mixers not provided for in other groups in this subclass; Inhibiting build-up of material on machine parts using other means
    • B01F35/1452—Washing or cleaning mixers not provided for in other groups in this subclass; Inhibiting build-up of material on machine parts using other means using fluids
    • B01F35/1453—Washing or cleaning mixers not provided for in other groups in this subclass; Inhibiting build-up of material on machine parts using other means using fluids by means of jets of fluid, e.g. air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90—Heating or cooling systems
    • B01F35/95—Heating or cooling systems using heated or cooled stirrers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/18—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rotating helical blades or other rotary conveyors which may be heated moving materials in stationary chambers, e.g. troughs
    • F26B17/20—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rotating helical blades or other rotary conveyors which may be heated moving materials in stationary chambers, e.g. troughs the axis of rotation being horizontal or slightly inclined
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/18—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact
    • F26B3/20—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact the heat source being a heated surface, e.g. a moving belt or conveyor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90—Heating or cooling systems
    • B01F2035/98—Cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/90—Heating or cooling systems
    • B01F2035/99—Heating

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus that heats or cools a raw material while stirring and transporting it using a biaxial mechanism that rotates at a non-uniform speed.
  • the material to be dried may have a considerably high sticking property when passing through a specific moisture content region during drying.
  • the configurations of Patent Documents 1 and 2 even if the object can be scraped off by the self-cleaning effect due to the non-uniform rotation of the rotating shaft, the fixing state becomes robust as the drying progresses, and the scraping effect is remarkable. to degrade.
  • raw materials include not only raw materials that require heating, but also raw materials that require cooling. In this case as well, there is a problem in that the raw materials adhere to the disk and the cooling efficiency of the raw materials deteriorates. There is.
  • the present invention has been made in view of such problems, and enhances the scraping effect of raw materials such as to-be-dried materials or to-be-cooled materials, and heats raw materials that can improve heating efficiency or cooling efficiency. It is an object to provide an apparatus for cooling.
  • the present invention A device for heating or cooling a disk attached to a rotating shaft and heating or cooling the raw material by bringing the raw material into contact with the disk surface, First and second rotating shafts arranged to face each other; A plurality of discs erected at an interval from the first rotating shaft; A plurality of discs erected on the second rotary shaft at respective predetermined distances from the discs of the first rotary shaft, Each disk of the first and second rotating shafts is fixed with a scraping member that penetrates between adjacent disk surfaces on the other side and scrapes the raw material. The first and second rotating shafts are rotated at unequal speeds so that the scraping member changes in proximity to a locus drawn on the disk surface of the other side.
  • a scraping member for scraping the raw material is fixed to the two rotating shafts, and the two rotating shafts are rotated at unequal speed. Since the scraping member changes and closes the locus drawn on the disk surface on the other side, the raw material fixed on the disk surface can be effectively scraped, and this heating improves the heating efficiency or cooling efficiency of the raw material.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. It is a longitudinal cross-sectional view of a disk.
  • FIG. 4b is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 4a. It is the perspective view which showed the disk arrangement
  • FIGS. 1 to 3 illustrate the structure of a heating or cooling device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a disk arranged on two rotating shafts with the upper side of the casing removed.
  • FIG. 2 is a top view of the apparatus, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a state where a disk disposed on one rotating shaft (drive shaft) in the housing is viewed from the side, and FIG. It is sectional drawing along the A line.
  • reference numeral 1 denotes a housing of a device for heating or cooling a raw material, which is installed on a base 10 supported by a support 11 so as to face horizontally.
  • the casing 1 is made of a metal such as stainless steel, and is formed in an elongated rectangular parallelepiped shape here.
  • the raw materials are various raw materials produced in the manufacturing process of a factory or the like and have a high water content and need to be dried. For example, an example in which a by-product generated in the manufacturing process of a paper mill is dried to be used as fuel.
  • the raw material is a low viscosity liquid such as tar or pitch at a temperature in the vicinity of 100 ° C., the temperature suddenly increases with cooling and solidifies at room temperature. It is a raw material that requires sufficient cooling.
  • the raw material charged from the raw material charging port 30 is heated or cooled while being stirred, as will be described later, and discharged from the raw material discharge port 31 at the left end shown in FIG.
  • a cover that can be opened and closed is provided in the upper part of the housing 1 so that the internal mechanism can be cleaned and repaired.
  • the rotary shafts 3 and 4 are made of a metal such as stainless steel and have a cylindrical shape, and hollow portions 3a and 4a having a circular cross section are formed in the rotation shafts (FIG. 3).
  • the rotating shaft 3 is rotatably supported at the right end and the left end by the bearing portions 5 and 6, and the rotating shaft 4 is rotatably supported by the bearing portions 7 and 8 at the right end and the left end.
  • a sprocket 15 is fixed to the outside of the bearing portion 5 of the rotating shaft 3.
  • a motor 18 is mounted on the base 20 fixed to the column 11, and its output shaft is decelerated by a speed reducer 19.
  • a sprocket 17 is fixed to the output shaft of the speed reducer 19, and a chain 16 is stretched between the sprockets 15 and 17.
  • a rotational driving force in one direction of the motor 18 is transmitted to the rotating shaft 3 through the sprocket 17, the chain 16 and the sprocket 15, and the rotating shaft 3 rotates in one direction as a driving shaft (first rotating shaft).
  • the rotational driving force is transmitted to the rotating shaft 4 through the gears 14 and 13, and the rotating shaft 4 rotates in the reverse direction as a driven shaft (second rotating shaft).
  • the rotating shafts 3 and 4 are rotated at unequal speeds at a rotation speed ratio of N: K with N and K being natural numbers through the gears 13 and 14.
  • the rotation directions of the rotation shafts 3 and 4 are directions in which the rotation shafts 3 and 4 rotate inward as seen from above, as shown in FIGS.
  • the disk 40 has a pair of fan-shaped disk blades 41 and 41 'symmetrical to the horizontal plane.
  • the disk blade 41 is fixed above the rotation shaft 3 by welding or the like orthogonal to the rotation shaft 3, and the disk blade 41 ′ is fixed below the rotation shaft 3 by welding or the like orthogonal to the rotation shaft 3. Since the disk blades 41 and 41 'are vertically symmetric, the trajectory drawn by the outer periphery thereof is a circular shape with a chip corresponding to the fan shape on the left and right, and the disk 40 stands vertically with respect to the rotating shaft 3 when viewed as a whole. It becomes a disk shape concentric with the axial center 3b of the provided rotating shaft 3. Accordingly, in the description of FIG. 6 and later described below, the disk 40 is simply illustrated as a circle.
  • a metal mounting plate 43 is fixed to the outer peripheral end portion of the disk blade 41, and the mounting plate 43 has a bar-like or plate-like scraping member (hereinafter referred to as “extending direction of the rotating shaft 3”).
  • 45 and 45 ′ are fixed in a direction perpendicular to the mounting surface 43.
  • the distance d2 between the outer ends of the pins 45 and 45 ′ is slightly smaller than the distance d3 between the adjacent surfaces of the adjacent discs 40 and 50 in the axial direction.
  • the pins 45, 45 ′ penetrate between adjacent disk surfaces of the mating disk 50 and scrape off the raw material fixed to the disk surface or the mating rotating shaft 4.
  • the disk 50 also has a pair of fan-shaped disk blades 51 and 51 ′ having the same shape as the disk blades 41 and 41 ′, and the disk blades 51 and 51 ′ are fixed vertically up and down perpendicular to the rotating shaft 4. .
  • the disk 50 also has a disk shape that is concentric with the shaft center 4b of the rotating shaft 4 that is erected in the direction perpendicular to the rotating shaft 4 as a whole. In the description of FIG. Illustrated as a circle.
  • pins 55 and 55 'similar to the pins 45 and 45' are fixed to the metal mounting plate 53 on the outer peripheral portion of the disk blade 51 by the same method.
  • the distance between the outer ends of the pins 55, 55 ′ is the same as the distance d2 between the outer ends of the pins 45, 45 ′, and the adjacent disks 40, 50 are shown. Is slightly smaller than the distance d3 between the surfaces facing each other in the axial direction, and the pins 55 and 55 'enter between adjacent disk surfaces of the opposite disk 40 and are fixed to the disk surface or the other rotating shaft 3.
  • the pins 45 and 45 'of the disk 40 are provided with halftone dots to distinguish them from the pins 55 and 55' of the rotary shaft 3.
  • the pins 45 and 45 ′ are not separated and may be a single continuous pin. The same applies to the pins 55 and 55 '.
  • the pins 45 and 45 'and the pins 55 and 55' are made of metal, but can be made of resin.
  • the cross-sectional shape can each be circular, a polygon, or a rectangle, and the brush for scraping can also be attached to the front-end
  • the pins 45 and 45 ′ take an angle of 0 °, and each time n is incremented by 1, the angle incremented by 96 ° in the clockwise direction. It is attached to the rotating shaft 3 so that it may take. However, in order to set the pin angle at P5, P9, and P13 to 0 °, the increments from P3 to P4, P7 to P8, and P11 to P12 are 72 °.
  • the pins of both disks change between the traces drawn according to the rotation of the rotating shaft, enter between the opposing disks, and scrape the material fixed to the disk surface from the disk surface.
  • the opposing pins can be prevented from colliding or interfering with each other by changing parameters such as the rotational speed ratio of the disks 40 and 50 and the pin diameter.
  • FIG. 5 is a perspective view of the disks 40 and 50 arranged in this manner. These disks 40 and 50 correspond to the disks at positions P4 to P6 and Q4 to Q6 in FIG.
  • the pins 55 and 55 ′ of the disk 50 have an increment angle of 90 °. Therefore, to which disk blade the pin mounting plate 53 is mounted and the position of the pin on the mounting plate 53. Is constant, but since the pin of the disk 40 has an increment angle of 96 °, it is incremented by fixing the mounting plate 43 to the other disk blade or by shifting the pin position on the mounting plate 43 in the circumferential direction. The angle can be set to 96 °.
  • the rotary shafts 3 and 4 have hollow portions 3a and 4a inside, and the disk blades 41 and 41 ′ are hollow as shown in FIGS. 4a and 4b. It is part 41a, 41a '. Double pipes 46, 46 ′ protruding into the hollow portion 3 a of the rotating shaft 3 are inserted into the hollow portions 41 a, 41 a ′.
  • steam is supplied from the medium supply port 32 in FIG. 1, and this steam passes through the hollow tube 3 a of the rotating shaft 3 and passes through the inner tubes of the double tubes 46 and 46 ′.
  • the disc blades 41 and 41 ' are supplied to the hollow portions 41a and 41a' to heat the disc blades 41 and 41 'from the inside.
  • Steam in the disk blades 41 and 41 ′ cooled in the raw material drying process or condensed water generated by cooling is returned to the hollow portion 3a of the rotary shaft 3 through the outer pipes of the double pipes 46 and 46 ′.
  • the medium is discharged from the medium discharge pipe 34 (FIG. 2) through 36.
  • cooling water is supplied from the medium supply port 32, and this cooling water is supplied from the hollow portion 3 a of the rotary shaft 3 into the double pipes 46, 46 ′. It is supplied to the hollow portions 41a and 41a ′ of the respective disk blades 41 and 41 ′ through the pipe, and the disk blades 41 and 41 ′ are cooled from the inside. The cooling water in the disk blades 41 and 41 ′ is returned to the hollow portion 3 a of the rotating shaft 3 through the outer pipes of the double pipes 46 and 46 ′, and is discharged from the medium discharge pipe 34 through the pipe 36.
  • the disk blades 51 and 51 ′ also have a hollow portion in the same manner as the disk blades 41 and 41 ′, and this hollow portion has two protrusions protruding into the hollow portion 4 a of the rotating shaft 4.
  • a heavy tube is inserted.
  • Steam or cooling water supplied from the medium supply port 33 is supplied from the hollow portion 4a of the rotating shaft 4 to the hollow portion of the disk blades 51 and 51 'through the inner tube of the double tube, and then the outer tube of the double tube. Then, it returns to the hollow portion 4a of the rotating shaft 4 and is similarly discharged from the medium discharge pipe 35.
  • the rotational driving force is transmitted to the rotating shaft 3 via the sprocket 17, the chain 16 and the sprocket 15, so that the rotating shaft 3 rotates in one direction, and the rotational driving force is transmitted via the gears 14 and 13.
  • the rotation shaft 4 is transmitted to the rotation shaft 4 and rotated in the reverse direction with respect to the rotation shaft 3 at a rotation ratio of 16:15.
  • the steam passes from the hollow portions 3 a and 4 a of the rotary shafts 3 and 4 to the respective disk blades 41, Supplied and distributed in the hollow portions 41 ', 51, 51'. Due to the steam in the hollow portions 3a and 4a of the rotary shafts 3 and 4 and the steam flowing through the hollow portions of the disc blades 41, 41 ', 51 and 51', the surfaces of the rotary shafts 3 and 4 and the discs 40 and 50 are formed. Heated. Since the raw material is close to or in contact with the disk surface or the surface of the rotating shaft in the course of stirring and transporting, the raw material is heated toward the discharge port 31. The steam loses a corresponding amount of heat, flows as condensed water at the bottom of the rotating shafts 3 and 4, and is discharged from the medium discharge ports 34 and 35.
  • the moisture content decreases as the drying progresses, and it firmly adheres to the surface of the rotary shafts 3 and 4 or the disks 40 and 50.
  • the sushi device becomes dysfunctional.
  • such a firmly fixed raw material enters between the opposing disks according to the rotation of the rotation axis of the pin erected on the disk surface, and the pin changes its phase (trajectory) to approach the disk surface. Can be effectively scraped off.
  • the scraping effect will be described below with reference to FIGS.
  • the disks 40 and 50 are illustrated as circles as described above, and the pins 45 of the disk 40 are distinguished by halftone dots and the pins 55 of the disk 50 are distinguished by white circles.
  • the rotation angle of the pin or disk is described in the circle.
  • FIG. 7 illustrates a state in which the pin 45 is incremented by 8 ° from the position of 120 ° and rotated to 256 ° in the course of the first rotation of the disk 40.
  • Pin 55 of disk 50 takes an angle of 112.5 ° with pin 45 at 120 ° and increments 7.5 ° with 8 ° increments of pin 45, so pin 45 has an angular position of 256 °.
  • the pin 55 takes an angle of 240 °. It can be grasped that the pins 45 and 55 repeat the approach by changing the phase.
  • FIG. 8 illustrates how the pin 45 of the disk 40 is fixed at the same position (0 °) and the locus of the other pin 55 is drawn.
  • a locus L1 drawn by the pin 55 from the angular position r1 (135 °) to the angular position r13 (225 °) in FIG. 8 is shown in detail in FIG.
  • white circles indicate the pins 55 that move sequentially, and the angular positions r1 to r13 shown in FIG. 8 taken by the pins 55 are shown in the white circles of the locus L1.
  • the pin 55 of the disk 50 moves close to the surface of the disk 40 along the locus L1 and scrapes off the material fixed on the disk surface.
  • the pin 55 of the disk 50 moves close to the surface of the disk 40 along a locus L2 different from the locus L1 in FIG. 10, and scrapes off the raw material adhered to the disk surface.
  • different trajectories L3, L4,. . . . . Are scraped off along the line and return to the locus L1 at the 16th rotation.
  • FIG. 9 shows how the pin 55 of the disk 50 is fixed at the same position (0 °) and the other pin 45 draws a locus.
  • a locus M1 drawn by the pin 45 from the angular position s1 (136 °) to the angular position s12 (224 °) in FIG. 9 is shown in detail in FIG.
  • halftone dots indicate the pins 45 that move sequentially, and the angular positions s1 to s12 shown in FIG.
  • the pin 45 of the disk 40 moves close to the surface of the disk 50 along the trajectory M1 and scrapes off the raw material fixed on the disk surface.
  • the pin 45 of the disk 40 moves close to the surface of the disk 50 along a track M2 different from the track M1 in FIG. 11, and scrapes off the material fixed on the disk surface.
  • different trajectories M3, M4,. . . . . Are scraped off along the line and return to the locus M1 at the 17th rotation.
  • the locus drawn by the pin on the other disk surface is always the same and no phase difference occurs.
  • the locus drawn by the pin of one rotary shaft on the other disk surface is , 16 or 15 with a slight shift width for each rotation, resulting in a dense pattern as shown in FIGS. 10 and 11, and effectively scraping off the material stuck to various parts of the disk surface. Is possible.
  • Rotational speed ratio is not limited to the above-described 16:15 rotational speed ratio, and the rotary shafts 3 and 4 can be rotated at an N: K rotational speed ratio with N and K being natural numbers.
  • the rotation speed ratio of the rotation shaft can be set to 5: 4.
  • the trajectories T1 to T5 drawn by the pin of one rotating shaft on the other disc surface are sparse patterns, but the disc rotation (5 or 4 revolutions) until the trajectory becomes one cycle is small. It becomes possible to scrape the raw material before the fixing becomes strong.
  • N and K are large values, the rotation of the disk until the locus becomes one cycle increases, and there is a possibility that the fixation becomes strong.
  • the locus becomes a dense pattern.
  • the pin is attached at a position away from the center of the disk in the radial direction, preferably at the outer peripheral position of the disk.
  • the pins are closer to the rotating shaft on the other side, so that the material fixed to the rotating shaft can be effectively scraped off.
  • the pin 45 of the disk 40 and the pin 55 of the disk 50 do not collide with each other as shown in FIGS. 10 and 11, but if there is such a risk, the values of N and K are reduced. Or reduce the pin diameter or adjust the radial position of the pin.
  • the raw material is a raw material that requires heating.
  • cooling water is supplied from the medium supply ports 32 and 33.
  • the cooling water is supplied from the hollow portions 3a and 4a of the rotating shafts 3 and 4 to the hollow portions of the disk blades 41, 41 ', 51 and 51' through the inner pipes of the double pipes and circulates. Since the raw material is close to or in contact with the disk surface or the surface of the rotating shaft in the course of stirring and transporting, the raw material is cooled toward the discharge port 31, while the cooling water is discharged from the medium discharge ports 34 and 35.
  • the disk blades 41, 41 ′, 51, 51 ′ are hollow, and a medium such as steam or cooling water enters the hollow portion of the disk blade and supplies the raw material via the disk blade surface. Heating or cooling.
  • the disk blades 41, 41 ′, 51, 51 ′ are not necessarily hollow, and may not be hollow particularly when the raw material is cooled. If the disk blades are not made hollow as described above, a double pipe inserted into the hollow part is not required, and steam or cooling water is supplied from the medium supply port to the hollow part of each rotating shaft to discharge the medium. The material is discharged from the outlet, and the raw material is heated or cooled in the process. *
  • the raw material may be firmly fixed to the surface of the rotary shafts 3 and 4 or the disks 40 and 50. Even in such a case, the scraping member changes the locus drawn on the disk surface of the other side and approaches the scraping member, so that in the case of the raw material that needs to be cooled, the raw material is scraped.
  • the taking effect can be enhanced and the cooling efficiency can be improved.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

第１と第２の回転軸３、４と、各回転軸に等間隔に立設された複数のディスク４０、５０を備える。ディスクは内部から加熱又は冷却され、ディスク面に原料を接触させることにより原料が加熱又は冷却される。各ディスク４０、５０には、相手側の隣接するディスク面間に入り込んで原料を掻き取るための掻き取り部材４５、４５'、５５、５５'が固定される。第１と第２の回転軸３、４は、掻き取り部材が相手側のディスク面に描く軌跡を変えて近接するように、不等速に回転されるので、ディスク面に固着した原料を効果的に掻き取ることができる。

Description

原料を加熱又は冷却する装置
　本発明は、不等速で回転する２軸機構を用いて原料を撹拌、搬送しながら加熱又は冷却する装置に関する。
　従来、複数のパドル（羽根）が互いに逆螺旋状に並ぶように立設された２つの回転軸を不等速に回転させることにより、原料を混練しながら一方向に搬送する混練装置が知られている（下記特許文献１）。このような混練装置では、両回転軸が不等速に回転することによりパドルの先端が相手の回転軸の外周面に順次位相を変えて近接するので、相手側の回転軸の外周面に付着した混練物を効果的に掻き落すセルフクリーニング効果が得られる。
　また、このように不等速に回転する２つの回転軸に扇形状のディスクを複数取り付け、汚泥などの被乾燥物を撹拌しながら搬送して乾燥させる乾燥装置が知られている（下記特許文献２）。この種の乾燥装置では、２つの回転軸並びに各回転軸に取り付けられたディスクはいずれも中空にされ、各回転軸の内部空間はそれぞれディスクの内部空間に連通している。
　各回転軸の内部空間には、一端側からスチーム（水蒸気）が供給され、その供給されたスチームは、回転軸の内部空間からその回転軸に取り付けられた各ディスクの内部空間に流通し回転軸やディスクの表面を加熱する。被乾燥物は撹拌、搬送される過程でディスク面あるいは回転軸表面に近接ないし接触するので、被乾燥物は加熱されて含水率が低くなり乾燥していく。スチームはその分熱量を失い、復水してドレイン水となる。
国際公開第２００９／０４４６０８号 特開２０１４－１３１７８４号公報
　被乾燥物は、乾燥前あるいは乾燥後の含水率によっては、乾燥途中の特定含水率域を通過する際に、固着性がかなり高くなることがある。特許文献１、２の構成では、回転軸の不等速回転によるセルフクリーニング効果により掻き取ることができる対象物であっても、乾燥が進むと固着状態が頑強になり、掻き取り効果が顕著に劣化する。
　特に、特許文献２に記載の乾燥装置では、ディスクが回転軸に対してほぼ垂直に立設されており、ディスク間の掻き取り効果がもともと低いので、被乾燥物の固着が徐々に進行し、乾燥効率が低下する、という問題がある。
　また原料は、上述したように、加熱を必要とする原料だけでなく、冷却を必要とする原料もあり、その場合にも、原料がディスクに固着して、原料の冷却効率が悪くなるという問題がある。
　本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、被乾燥物あるいは被冷却物などの原料の掻き取り効果を高め、加熱効率又は冷却効率を向上させることが可能な原料を加熱又は冷却する装置を提供することを課題とする。
　本発明は、
　回転軸に取り付けられたディスクを加熱又は冷却し、該ディスク面に原料を接触させて原料を加熱又は冷却する装置であって、
　対向して配置された第１と第２の回転軸と、
　前記第１の回転軸に間隔を置いて立設された複数のディスクと、
　前記第２の回転軸に、第１の回転軸のディスクよりそれぞれ所定距離ずらして立設された複数のディスクと、を備え、
　前記第１と第２の回転軸の各ディスクには、相手側の隣接するディスク面間に入り込んで原料を掻き取る掻き取り部材が固定されており、
　前記第１と第２の回転軸は、前記掻き取り部材が相手側のディスク面に描く軌跡を変えて近接するように、不等速に回転されることを特徴とする。
　本発明では、２つの回転軸には、原料を掻き取るための掻き取り部材が固定され、２つの回転軸は不等速に回転される。掻き取り部材が相手側のディスク面に描く軌跡を変えて近接するので、ディスク面に固着した原料を効果的に掻き取ることができ、この掻き取りにより原料の加熱効率又は冷却効率が向上する。
筐体の上側を取り払った状態で回転軸に配置されたディスクを示す原料を加熱又は冷却する装置の上面図である。 筐体内の一方の回転軸に配置されたディスクを側方から見たときの状態を示した縦断面図である。 図１のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 ディスクの縦断面図である。 図４ａのＢ－Ｂ線に沿った断面図である。 ディスク配列を示した斜視図である。 回転軸の回転によって掻き取り部材の位置が変化する状態を示した説明図である。 回転軸の回転角度を細かく変化させたとき掻き取り部材の位置が変化する状態を示した説明図である。 駆動軸を固定したとき被駆動軸に取り付けられた掻き取り部材の移動軌跡を示した説明図である。 被駆動軸を固定したとき駆動軸に取り付けられた掻き取り部材の移動軌跡を示した説明図である。 駆動軸を固定したとき被駆動軸に取り付けられた掻き取り部材の移動軌跡を詳細に示した説明図である。 被駆動軸を固定したとき駆動軸に取り付けられた掻き取り部材の移動軌跡を詳細に示した説明図である。 回転軸の回転比を変化させたときの掻き取り部材の移動軌跡を示した説明図である。
　以下、図面に示す実施例に基づいて本発明装置を詳細に説明する。
　図１～図３は、本発明の実施例による加熱又は冷却装置の構造を説明するもので、図１は、筐体の上側を取り払った状態で２つの回転軸に配置されたディスクを示す同装置の上面図、図２は、筐体内の一方の回転軸（駆動軸）に配置されたディスクを側方から見たときの状態を示した縦断面図、図３は、図１のＡ－Ａ線に沿った断面図である。
　図１～図３において、１は原料を加熱又は冷却する装置の筐体であり、支柱１１に支持された基台１０上に水平に対向して設置される。筐体１は、ステンレススチールなどの金属製であり、ここでは細長い直方体形状に形成されている。
　図２に示す右端部の上側には、不図示のホッパーから、原料を筐体１内に投入するための原料投入口３０が設けられる。原料は、工場などの製造過程で生成される種々の原料で含水率が高く、乾燥を必要とするものである。例えば、製紙工場の製造過程で発生する副産物を乾燥して燃料とするような例が挙げられる。あるいは原料は、タールやピッチなど、１００°Ｃ近辺の温度では低粘性の液状であるにもかかわらず、冷却に伴い急激に粘性が高まり、常温下では固形化するような、固形化する温度域まで十分な冷却を必要とする原料である。
　原料投入口３０から投入された原料は、後述するように、撹拌されながら加熱または冷却され、図２に示す左端部の原料排出口３１から排出される。なお、図示されていないが、筐体１の上方部には、内部の機構の洗浄や修理を行うことができるように、開閉可能なカバーが設けられる。
　筐体１内には、その長手方向に沿って断面が同じ形状の２本の回転軸３、４が互いに平行に架設されている。回転軸３、４はステンレススチールなどの金属製で円柱形状をしており、その内部には断面が円形の中空部３ａ、４ａが形成される（図３）。回転軸３はその右端部と左端部が軸受部５、６に回転可能に軸受され、回転軸４はその右端部と左端部が軸受部７、８に回転可能に軸受される。
　回転軸３、４の右端部はギアボックス１２に挿通されており、ギアボックス１２内の回転軸３、４には、互いに噛合するギア１３、１４が固定される。
　回転軸３の軸受部５の外側には、スプロケット１５が固定されている。また、支柱１１に固定されたベース２０上にはモータ１８が取り付けられており、その出力軸は減速機１９により減速される。減速機１９の出力軸にはスプロケット１７が固定されており、スプロケット１５と１７間には、チェーン１６が張り渡されている。
　モータ１８の一方向への回転駆動力がスプロケット１７、チェーン１６及びスプロケット１５を介して回転軸３に伝達されて回転軸３が駆動軸（第１の回転軸）として一方向に回転し、さらに回転駆動力がギア１４、１３を介して回転軸４に伝達されて回転軸４が被駆動軸（第２の回転軸）として逆方向に回転する。回転軸３、４は、ギヤ１３、１４を介して、Ｎ、Ｋを自然数としてＮ：Ｋの回転数比で不等速で回転される。例えば、本実施例では、Ｎ＝１６、Ｋ＝１５に設定され、回転軸３、４は１６：１５の回転数比で回転される。なお、回転軸３、４の回転方向は、図１、図３に示すように、上方から見て互いに内側へ向かって回転する方向となっている。
　回転軸３の外周には、撹拌部材としての金属製のディスク４０が等間隔ｄ１隔てたＰｎ（ｎ＝１～１４）の位置に取り付けられる。
　ディスク４０は、図３、図４に示すように、水平面に対して対称な一対の扇形状のディスク羽根４１、４１’を有する。ディスク羽根４１は回転軸３の上方に回転軸３と直交して溶接などで固定され、ディスク羽根４１’は回転軸３の下方に回転軸３と直交して溶接などで固定される。ディスク羽根４１、４１’は上下対称となっているので、その外周が描く軌跡は左右に扇形状に応じた欠けがある円形となり、ディスク４０は全体で見ると、回転軸３に垂直方向に立設された回転軸３の軸中心３ｂと同心な円盤形状となる。従って、後述する図６以降の説明では、ディスク４０は単に円として図示される。
　また、ディスク羽根４１には、その外周端部に金属製の取付板４３が固定され、取付板４３には、前後方向（回転軸３の延びる方向）に棒状あるいは板状の掻き取り部材（以下、ピンという）４５、４５’がねじ込み式で取付面４３に対して直交する方向に固定される。また、図１の右上に拡大して示すように、ピン４５、４５’の外側端部間の距離ｄ２は、隣接するディスク４０、５０の軸方向に対向する面間距離ｄ３より僅かに小さくなっていて、ピン４５、４５’は、相手側のディスク５０の隣接するディスク面間に入り込んで該ディスク面あるいは相手側回転軸４に固着した原料を掻き取る。
　同様に、回転軸４の外周には、撹拌部材としての金属製のディスク５０がディスク４０の間隔と同じ等間隔ｄ１隔てたＱｎ（ｎ＝１～１４）の位置に取り付けられる。ディスク５０も、ディスク羽根４１、４１’と同様な形状の一対の扇形状のディスク羽根５１、５１’を有し、ディスク羽根５１、５１’は、回転軸４と直交して上下に固定される。ディスク５０も、全体を見ると、回転軸４に垂直方向に立設された回転軸４の軸中心４ｂと同心な円盤形状となっていて、後述する図６以降の説明では、ディスク５０も単に円として図示される。
　また、ディスク羽根５１の外周部の金属製の取付板５３には、ピン４５、４５’と同様なピン５５、５５’が同様な方法で固定される。図１の右上に拡大して示すように、ピン５５、５５’の外側端部間の距離は、ピン４５、４５’の外側端部間の距離ｄ２と同じであり、隣接するディスク４０、５０の軸方向に対向する面間距離ｄ３より僅かに小さくなっていて、ピン５５、５５’は、相手側のディスク４０の隣接するディスク面間に入り込んで該ディスク面あるいは相手側回転軸３に固着した原料を掻き取る。なお、ディスク４０のピン４５、４５’には、回転軸３のピン５５、５５’と区別するために、網点が付されている。また、ピン４５、４５’は別体でなく、連続した一本のピンとすることもできる。ピン５５、５５’に関しても同様である。また、ピン４５、４５’並びにピン５５、５５’は金属製であるが、樹脂で製作することもできる。またその断面形状はそれぞれ円形、多角形、あるいは矩形とすることができ、その先端部に掻き取り用のブラシを取り付けることもできる。
　ディスク４０は、図１に示したように、位置Ｐｎ（ｎ＝１）でピン４５、４５’が０°の角度を取り、以下ｎが１増分する毎に時計方向に９６°増分した角度を取るように、回転軸３に取り付けられる。但し、Ｐ５、Ｐ９、Ｐ１３でのピン角度を０°とするために、Ｐ３からＰ４、Ｐ７からＰ８並びにＰ１１からＰ１２での増分は７２°となっている。また、ディスク５０は、位置Ｐ１からｄ１／２左にずれた位置Ｑｎ（ｎ＝１）でピン５５、５５’が０°の角度を取り、以下ｎが１増分する毎に半時計方向に９０°増分するように、回転軸４上に取り付けられる。このようにすると、ピン４５、４５’とピン５５、５５’の配列が逆螺旋状となり、またその増分角度比９６°：９０°は回転軸３、４の回転数比１６：１５と同比となるので、原料はほぼ同じ搬送速度で排出口３１に向けて搬送される。また、両ディスクのピンは、後述するように、回転軸の回転に従って、描く軌跡を変えて対向するディスク間に入り込み、該ディスク面に固着した原料をディスク面から掻き取る。このとき対向する互いのピンは、ディスク４０、５０の回転数比、ピン径などのパラメータを変えることにより、衝突したり、あるいは干渉することがないようにすることができる。
　図５には、このように配列されたディスク４０、５０が斜視的に図示されている。これらのディスク４０、５０は、図１のＰ４～Ｐ６並びにＱ４～Ｑ６の位置にあるディスクに相当している。同図から理解できるように、ディスク５０のピン５５、５５’は、増分角が９０°であるので、ピンの取付板５３をどのディスク羽根に取り付けるか、並びにその取付板５３でのピンの位置は、一定であるが、ディスク４０のピンは増分角が９６°であるので、取付板４３を他方のディスク羽根に固定したり、あるいは取付板４３でのピン位置を周方向にずらすことにより増分角を９６°とすることができるようになっている。
　また、回転軸３、４は、図３に図示したように、内部が中空部３ａ、４ａとなっており、ディスク羽根４１、４１’も、図４ａ、図４ｂに示すように、内部が中空部４１ａ、４１ａ’となっている。この中空部４１ａ、４１ａ’には、回転軸３の中空部３ａに突出した二重管４６、４６’が挿入される。原料が被乾燥物である場合は、図１の媒体供給口３２からはスチームが供給され、このスチームは、回転軸３の中空部３ａから二重管４６、４６’の内管を通って各ディスク羽根４１、４１’の中空部４１ａ、４１ａ’に供給され、ディスク羽根４１、４１’を内部から加熱する。原料の乾燥過程で冷却されたディスク羽根４１、４１’内のスチームあるいは冷却によって生じた凝縮水は二重管４６、４６’の外管を通って回転軸３の中空部３ａに戻され、パイプ３６を介して媒体排出管３４（図２）から排出される。
　一方、原料が冷却を必要とするような原料の場合は、媒体供給口３２からは冷却水が供給され、この冷却水は、回転軸３の中空部３ａから二重管４６、４６’の内管を通って各ディスク羽根４１、４１’の中空部４１ａ、４１ａ’に供給され、ディスク羽根４１、４１’を内部から冷却する。ディスク羽根４１、４１’内の冷却水は二重管４６、４６’の外管を通って回転軸３の中空部３ａに戻され、パイプ３６を介して媒体排出管３４から排出される。
　また、図示されていないが、ディスク羽根５１、５１’もディスク羽根４１、４１’と同様に内部が中空部となっていて、この中空部には、回転軸４の中空部４ａに突出した二重管が挿入される。媒体供給口３３から供給されるスチーム又は冷却水は回転軸４の中空部４ａから二重管の内管を通ってディスク羽根５１、５１’の中空部に供給され、その後二重管の外管を通って回転軸４の中空部４ａに戻され、同様に媒体排出管３５から排出される。
　次に、このように構成された装置の動作を、原料を加熱し乾燥させる例に基づいて説明する。
　モータ１８を駆動すると、回転駆動力がスプロケット１７、チェーン１６及びスプロケット１５を介して回転軸３に伝達されて回転軸３が一方向に回転し、また、回転駆動力がギア１４、１３を介して回転軸４に伝達されて回転軸４が回転軸３に対して逆方向に１６：１５の回転数比で回転される。
　投入口３１から原料を投入し、スチームを媒体供給口３２、３３から供給すると、スチームは、回転軸３、４の中空部３ａ、４ａから二重管の内管を通って各ディスク羽根４１、４１’、５１、５１’の中空部に供給され、流通する。この回転軸３、４の中空部３ａ、４ａ内のスチーム並びに各ディスク羽根４１、４１’、５１、５１’の中空部に流通するスチームにより、回転軸３、４並びにディスク４０、５０の表面が加熱される。原料は撹拌、搬送される過程でディスク面あるいは回転軸表面に近接ないし接触するので、原料は排出口３１に向かうに従って加熱される。スチームは、その分熱量を失い、回転軸３、４の底部を凝縮水となって流れ、媒体排出口３４、３５から排出される。
　上記原料の乾燥過程で、原料によっては、乾燥が進むと含水率が低くなって回転軸３、４あるいはディスク４０、５０の表面に頑強に固着して、場合によっては回転軸の回転に支障をきたし装置が機能不全となる。
　本実施例では、このような頑強に固着した原料は、ディスク面に立設されたピンが回転軸の回転に従って対向するディスク間に入り込み、ピンがそのディスク面に位相（軌跡）を変えて近接することにより効果的に掻き取ることができる。以下に、その掻き取り効果を図６～図１２を用いて説明する。各図において、ディスク４０、５０は上述したように円として図示され、ディスク４０のピン４５が網点で、ディスク５０のピン５５が白丸で区別して図示されている。また、円形内には当該ピンないしディスクの回転角度が記載されている。
　図６は、回転軸３のディスク４０が０°から１回転（３６０°）する毎に、ピン４５、５５がとる角度位置を示している。回転軸３と４は１６：１５の回転数比で回転するので、ディスク４０が３６０°回転すると、ディスク５０は３６０°×（１５／１６）＝３３７．５°回転し、２２．５°の遅角となる。以下、ディスク４０の３６０°毎に、ディスク５０は２２．５°の遅れとなるので、ピン４０、５０はそれぞれ円内に記載された角度位置となる。ディスク４０が１６回転すると、ディスク５０は１５回転する。
　図７は、ディスク４０の最初の１回転の過程で、ピン４５が１２０°の位置から８°ずつ増分し２５６°まで回転したときの状態が図示されている。ディスク５０のピン５５は、ピン４５が１２０°の位置で、１１２．５°の角度を取り、ピン４５の８°の増分で、７．５°増分するので、ピン４５が２５６°の角度位置に回転すると、ピン５５は２４０°の角度を取る。ピン４５、５５が位相を変えて近接を繰り返す状態が把握できる。
　図８には、ディスク４０のピン４５を同じ位置（０°）に固定して、他方のピン５５がどのような軌跡を描くかが図示されている。ピン５５が図８の角度位置ｒ１（１３５°）から角度位置ｒ１３（２２５°）までに描く軌跡Ｌ１が図１０に詳細に図示されている。図１０において、白丸は順次移動するピン５５を示し、その軌跡Ｌ１の白丸内には、ピン５５がとる図８に示した角度位置ｒ１～ｒ１３が示されている。
　同図から理解できるように、ディスク５０のピン５５は、軌跡Ｌ１に沿ってディスク４０の面上を近接して移動し当該ディスク面上に固着した原料を掻き取る。ディスク４０が次に１回転するときには、ディスク５０のピン５５は、図１０において軌跡Ｌ１と異なる軌跡Ｌ２に沿ってディスク４０面上を近接して移動し、当該ディスク面に固着した原料を掻き取る。以下、ディスク４０が１回転するごとにそれぞれ異なる軌跡Ｌ３、Ｌ４、．．．．．に沿って掻き取りが行われ、１６回転目に軌跡Ｌ１に戻る。各軌跡Ｌ１、Ｌ２、．．．．．は形状は同一であるが、軌跡Ｌ１に戻るまでの１周期に１５軌跡あるので、各軌跡にはそれぞれ３６０°／１５＝２４°の位相差（ずれ）が生じる。
　また、図９には、ディスク５０のピン５５を同じ位置（０°）の位置に固定して、他方のピン４５がどのような軌跡を描くかが図示されている。ピン４５が図９の角度位置ｓ１（１３６°）から角度位置ｓ１２（２２４°）までに描く軌跡Ｍ１が図１１に詳細に図示されている。図１１において、網点の丸は順次移動するピン４５を示し、その軌跡Ｍ１の丸内には、ピン４５がとる図９に示した角度位置ｓ１～ｓ１２が示されている。
　同図から理解できるように、ディスク４０のピン４５は、軌跡Ｍ１に沿ってディスク５０の面上を近接して移動し当該ディスク面上に固着した原料を掻き取る。ディスク４０が次に１回転するときには、ディスク４０のピン４５は、図１１において軌跡Ｍ１と異なる軌跡Ｍ２に沿ってディスク５０面上を近接して移動し、当該ディスク面に固着した原料を掻き取る。以下、ディスク４０が１回転するごとに異なる軌跡Ｍ３、Ｍ４、．．．．．に沿って掻き取りが行われ、１７回転目に軌跡Ｍ１に戻る。各軌跡Ｍ１、Ｍ２、．．．．．は形状は同一であるが、軌跡Ｍ１に戻るまでの１周期に１６軌跡あるので、各軌跡にはそれぞれ３６０°／１６＝２２．５°の位相差（ずれ）が生じる。
　回転軸３、４が同じ回転数の時は、ピンが他方のディスク面に描く軌跡は常に同じで位相差は生じない。しかし、本実施例のように、回転軸３、４を１６：１５の回転数比で不等速回転させると、上述したように、一方の回転軸のピンが他方のディスク面に描く軌跡は、１６あるいは１５の回転周期の各回転ごとに僅かなずれ幅になって、図１０、図１１に示すように密なパターンになり、ディスク面の各所に固着した原料を効果的に掻き取ることが可能になる。
　回転数比は、上述した１６：１５の回転数比に限定されず、Ｎ、Ｋを自然数として、回転軸３、４をＮ：Ｋの回転数比で回転させることができる。例えば、図１２に示すように回転軸の回転数比を５：４とすることもできる。この場合には、一方の回転軸のピンが他方のディスク面に描く軌跡Ｔ１～Ｔ５は、疎なパターンとなるが、軌跡が１周期となるまでのディスクの回転（５あるいは４回転）は少なくなり、固着が頑強になる前に原料を掻き取ることが可能になる。Ｎ、Ｋを大きな値とすると、軌跡が１周期となるまでのディスクの回転は多くなって、固着が頑強になる恐れがあるが、上述したように、軌跡が密なパターンとなるので、好ましくは、Ｎ、Ｋは５あるいは４より大きな値、例えば、本実施例のように、Ｎ＝１６、Ｋ＝１５とする。
　また、ピンはディスクの中心から径方向に遠ざかる位置に、好ましくはディスクの外周位置に取り付ける。このようにディスク外周位置にピンを取り付けることにより、ピンが相手側の回転軸により近接するので、当該回転軸に固着した原料も効果的に掻き取ることができる。なお、ディスク４０のピン４５とディスク５０のピン５５は、図１０、図１１に示すように互いに衝突しないようになっているが、その恐れがある場合には、Ｎ、Ｋの値を小さくしたり、あるいはピン径を小さくしたり、あるいはピンの径方向位置を調整するようにする。
　なお、上述した例は、原料が加熱を必要とする原料であったが、冷却を必要とする原料の場合は、媒体供給口３２、３３から冷却水が供給される。冷却水は、回転軸３、４の中空部３ａ、４ａから二重管の内管を通って各ディスク羽根４１、４１’、５１、５１’の中空部に供給され、流通する。原料は撹拌、搬送される過程でディスク面あるいは回転軸表面に近接ないし接触するので、原料は排出口３１に向かうに従って冷却され、一方冷却水は、媒体排出口３４、３５から排出される。
　また、上述した実施例では、ディスク羽根４１、４１’、５１、５１’は中空になっていて、スチームあるいは冷却水などの媒体がディスク羽根の中空部に入ってディスク羽根面を介して原料を加熱あるいは冷却をしている。しかし、ディスク羽根４１、４１’、５１、５１’は必ずしも、中空にする必要はなく、特に原料を冷却する場合は、中空にしない場合もある。このようにディスク羽根を中空にしない場合は、その中空部に挿入される二重管も必要でなく、スチームあるいは冷却水は、媒体供給口からそれぞれの回転軸の中空部に供給されて媒体排出口から排出され、その過程で原料が加熱ないし冷却される。　
　なお、原料の冷却過程で、原料によっては、回転軸３、４あるいはディスク４０、５０の表面に原料が頑強に固着する場合がある。このような場合でも、掻き取り部材は相手側のディスク面に描く軌跡を変えて近接するので、加熱を必要とする原料の場合と同様に、冷却を必要とする原料の場合も、原料の掻き取り効果を高め、冷却効率を向上させることができる。
　１　筐体
　３　回転軸（駆動軸）
　４　回転軸（被駆動軸）
　５、６、７、８　軸受部
　１０　基台
　１１　支柱
　１２　ギアボックス
　１３、１４　ギア
　１５、１７　スプロケット
　１８　モータ
　１９　減速機
　３０　原料投入口
　３１　原料排出口
　３２、３３　媒体供給口
　３４、３５　媒体排出口
　４０　ディスク
　４１、４１’　ディスク羽根
　４５、４５’　掻き取り部材（ピン）
　４６、４６’　二重管
　５０　ディスク
　５１、５１’　ディスク羽根
　５５、５５’　掻き取り部材（ピン）

Claims (5)

  1. 　回転軸に取り付けられたディスクを加熱又は冷却し、該ディスク面に原料を接触させて原料を加熱又は冷却する装置であって、
    　対向して配置された第１と第２の回転軸と、
    　前記第１の回転軸に間隔を置いて立設された複数のディスクと、
    　前記第２の回転軸に、第１の回転軸のディスクよりそれぞれ所定距離ずらして立設された複数のディスクと、を備え、
    　前記第１と第２の回転軸の各ディスクには、相手側の隣接するディスク面間に入り込んで原料を掻き取る掻き取り部材が固定されており、
    　前記第１と第２の回転軸は、前記掻き取り部材が相手側のディスク面に描く軌跡を変えて近接するように、不等速に回転されることを特徴とする原料を加熱又は冷却する装置。
  2. 　Ｎ、Ｋを自然数として、前記第１と第２の回転軸はＮ：Ｋの回転数比で回転されることを特徴とする請求項１に記載の原料を加熱又は冷却する装置。
  3. 　前記掻き取り部材が相手側のディスク面に密に軌跡を変えて近接するように、Ｎ、Ｋの値を大きな数とすることを特徴とする請求項２に記載の原料を加熱又は冷却する装置。
  4. 　前記Ｎが１６、Ｋが１５であることを特徴とする請求項２又は３に記載の原料を加熱又は冷却する装置。
  5. 　前記掻き取り部材がディスク外周に取り付けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の原料を加熱又は冷却する装置。
PCT/JP2016/065291 2015-07-29 2016-05-24 原料を加熱又は冷却する装置 WO2017018037A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017531049A JP6796865B2 (ja) 2015-07-29 2016-05-24 原料を加熱又は冷却する装置
EP16830142.2A EP3330653A4 (en) 2015-07-29 2016-05-24 APPARATUS FOR HEATING OR COOLING A RAW MATERIAL
US15/747,518 US20180214833A1 (en) 2015-07-29 2016-05-24 Apparatus for heating or cooling raw material

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015149255 2015-07-29
JP2015-149255 2015-07-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017018037A1 true WO2017018037A1 (ja) 2017-02-02

Family

ID=57885472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/065291 WO2017018037A1 (ja) 2015-07-29 2016-05-24 原料を加熱又は冷却する装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20180214833A1 (ja)
EP (1) EP3330653A4 (ja)
JP (1) JP6796865B2 (ja)
WO (1) WO2017018037A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107478044A (zh) * 2017-09-18 2017-12-15 安吉高纯蒙脱石有限公司 一种蒙脱石的干燥装置
CN109420451A (zh) * 2017-09-01 2019-03-05 天津市盛鑫隆粉末涂料有限公司 高效涂料分散机
JP2020024051A (ja) * 2018-08-06 2020-02-13 株式会社大川原製作所 乾燥品の剥離機構を具えた乾燥機

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10434483B2 (en) * 2017-02-15 2019-10-08 Wenger Manufacturing Inc. High thermal transfer hollow core extrusion screw assembly
FR3109535B1 (fr) * 2020-04-22 2023-04-14 Soprema Mélangeur chauffant pour produit composite
CN116465170A (zh) * 2023-04-19 2023-07-21 安徽昊源化工集团有限公司 一种化工用真空耙式干燥设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6316974B2 (ja) * 1980-10-27 1988-04-12 Tsukishima Kikai Co
JP2014124592A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Shin Nichinan:Kk 混練装置
JP2014131784A (ja) * 2013-01-07 2014-07-17 Swing Corp 汚泥乾燥装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3474503D1 (en) * 1983-12-05 1988-11-17 List Ind Verfahrenstech Mixing and kneading machine
US5230562A (en) * 1989-11-02 1993-07-27 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Viscous liquid processor
DE4118884A1 (de) * 1991-06-07 1992-12-10 List Ag Mischkneter
EP0715881B1 (de) * 1994-12-05 1998-02-25 Bayer Ag Vollständig selbstreinigender Mischer/Reaktor
JPH09285724A (ja) * 1996-04-19 1997-11-04 Sintokogio Ltd 連続式混練装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6316974B2 (ja) * 1980-10-27 1988-04-12 Tsukishima Kikai Co
JP2014124592A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Shin Nichinan:Kk 混練装置
JP2014131784A (ja) * 2013-01-07 2014-07-17 Swing Corp 汚泥乾燥装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3330653A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109420451A (zh) * 2017-09-01 2019-03-05 天津市盛鑫隆粉末涂料有限公司 高效涂料分散机
CN107478044A (zh) * 2017-09-18 2017-12-15 安吉高纯蒙脱石有限公司 一种蒙脱石的干燥装置
JP2020024051A (ja) * 2018-08-06 2020-02-13 株式会社大川原製作所 乾燥品の剥離機構を具えた乾燥機
JP7279276B2 (ja) 2018-08-06 2023-05-23 株式会社大川原製作所 乾燥品の剥離機構を具えた乾燥機

Also Published As

Publication number Publication date
EP3330653A4 (en) 2019-04-17
US20180214833A1 (en) 2018-08-02
JPWO2017018037A1 (ja) 2018-05-24
JP6796865B2 (ja) 2020-12-09
EP3330653A1 (en) 2018-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017018037A1 (ja) 原料を加熱又は冷却する装置
US3880407A (en) Mixer and kneader with counteractive blades
JP5085929B2 (ja) 粉粒体混合装置
EP2206549B1 (en) Kneading apparatus
JP2010530951A (ja) 半径方向の混合による熱交換用の装置
JP6214870B2 (ja) スクリューコンベア
US9610552B2 (en) Kneading apparatus with rotary shafts having stirring members and side blocking plates extending above shafts
EP2881168B1 (en) Kneading device
JP6121719B2 (ja) 汚泥乾燥装置
KR20130061615A (ko) 교반축 및 교반축을 이용한 교반 처리 장치
TWI641790B (zh) 烘乾裝置
JP2020076526A (ja) 熱風乾燥装置
JP3287401B2 (ja) 間接加熱型撹拌乾燥機
CN104542771A (zh) 一种面团搅拌机
CN107345746B (zh) 干燥装置
JP4291930B2 (ja) 高粘性生成物のための混合装置
KR101227979B1 (ko) 핀을 이용한 교반용기 및 이를 포함하는 교반능력이 향상된 교반기
JP7497044B2 (ja) 熱風乾燥装置
JP6278362B2 (ja) 粘性物質及びペーストの搬送を調整する混合混練機
JP2003024759A (ja) 撹拌伝熱装置
JP2013010083A (ja) 混練装置
KR102600730B1 (ko) 디스크형 처리 장치
US3443796A (en) Apparatus for processing viscous fluids
RU2019101111A (ru) Смеситель густых масс поточного действия (далее смеситель)
JP2018071796A (ja) 乾燥装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16830142

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017531049

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15747518

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016830142

Country of ref document: EP