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公開番号2025076890
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-16
出願番号2023188831
出願日2023-11-02
発明の名称混練装置
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人弁理士法人ATEN
主分類B01F 27/2322 20220101AFI20250509BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】材料に高応力を付与できるロータにおいて、材料の発熱を抑制する。
【解決手段】第一ロータ50の第一外周部50eは、第一円弧部51と、第一非円弧部53と、を備える。第一円弧部51は、第一仮想円50cの全周の長さの1/3以上連続して第一ロータ50の周方向に延びる。第二ロータ60の第二外周部60eは、第二円弧部61と、第二非円弧部63と、を備える。第二円弧部61は、第二仮想円60cの全周の長さの1/3以上連続して第二ロータ60の周方向(第二周方向)に延びる。第一回転軸50aと第二回転軸60aとの間(A)で、第一非円弧部53と第二円弧部61とが向かい合うタイミングがある。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
超臨界状態または亜臨界状態の作動流体の存在下で、材料を混練させる部分である混練室と、
前記混練室の内部に配置され、第一回転軸を中心に回転する第一ロータと、
前記混練室の内部に配置され、前記第一ロータと平行に配置され、前記第一ロータと隣り合うように配置され、第二回転軸を中心に、前記第一ロータの回転方向とは逆向きに回転する第二ロータと、
を備え、
前記第一ロータは、前記第一回転軸が延びる方向から見た前記第一ロータの断面の外周部である第一外周部を備え、
前記第一外周部は、
第一円弧部と、
前記第一外周部のうち前記第一円弧部とは異なる部分である第一非円弧部と、
を備え、
前記第一回転軸が延びる方向から見たときに前記第一円弧部を通るとともに前記第一回転軸を中心とする仮想円を第一仮想円としたとき、
前記第一円弧部は、前記第一回転軸を中心とする円弧状であり、前記第一ロータのうち最も径方向外側の部分に配置され、前記第一仮想円の全周の長さの１／３以上連続して前記第一ロータの周方向に延び、
前記第二ロータは、前記第二回転軸が延びる方向から見た前記第二ロータの断面の外周部である第二外周部を備え、
前記第二外周部は、
第二円弧部と、
前記第二外周部のうち前記第二円弧部とは異なる部分である第二非円弧部と、
を備え、
前記第二回転軸が延びる方向から見たときに前記第二円弧部を通るとともに前記第二回転軸を中心とする仮想円を第二仮想円としたとき、
前記第二円弧部は、前記第二回転軸を中心とする円弧状であり、前記第二ロータのうち最も径方向外側の部分に配置され、前記第二仮想円の全周の長さの１／３以上連続して前記第二ロータの周方向に延び、
前記第一回転軸と前記第二回転軸との間で、前記第一非円弧部と前記第二円弧部とが向かい合うタイミングがある、
混練装置。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
請求項１に記載の混練装置であって、
前記第一非円弧部は、前記第一回転軸に対して傾いた方向に延びるように、前記第一回転軸を中心にねじれた形状を有し、
前記第一回転軸が延びる方向における前記第一ロータの長さを第一軸長Ｌ、
前記第一仮想円の半径を第一半径Ｒ、
前記第一回転軸が延びる方向と、前記第一非円弧部が延びる方向と、がなす角を、第一ねじれ角θ、
としたとき、
ｔａｎ
-1
（πＲ／４Ｌ）≦θ≦ｔａｎ
-1
（πＲ／２Ｌ）
を満たす、
混練装置。
【請求項３】
請求項１に記載の混練装置であって、
前記第一円弧部の長さであって前記第一ロータの周方向に連続して延びる長さは、前記第一仮想円の全周の長さの３／４以下である、
混練装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料を混練する混練装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に、従来の混練装置が記載されている。同文献に記載の混練装置は、翼を有するロータ（特許文献１の要約、図２などを参照）を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４５４２６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
超臨界状態または亜臨界状態の作動流体を用いて材料を混練する場合は、大気圧で混練する場合に比べ、材料の粘度が低下する。それに伴い、混練装置が材料に付与できる応力が低下し、材料の分散が不十分となるおそれがある。一方で、材料に高応力を付与できるロータを用いると、材料の発熱が問題になる場合がある。そのため、材料に高応力を付与できるロータにおいて、材料の発熱を抑制できることが望まれる。
【０００５】
そこで、本発明は、材料に高応力を付与できるロータにおいて、材料の発熱を抑制することができる、混練装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
混練装置は、混練室と、第一ロータと、第二ロータと、を備える。前記混練室は、超臨界状態または亜臨界状態の作動流体の存在下で、材料を混練させる部分である。前記第一ロータは、前記混練室の内部に配置され、第一回転軸を中心に回転する。前記第二ロータは、前記混練室の内部に配置され、前記第一ロータと平行に配置され、前記第一ロータと隣り合うように配置され、第二回転軸を中心に、前記第一ロータの回転方向とは逆向きに回転する。前記第一ロータは、第一外周部を備える。前記第一外周部は、前記第一回転軸が延びる方向から見た前記第一ロータの断面の外周部である。前記第一外周部は、第一円弧部と、第一非円弧部と、を備える。前記第一非円弧部は、前記第一外周部のうち前記第一円弧部とは異なる部分である。前記第一回転軸が延びる方向から見たときに前記第一円弧部を通るとともに前記第一回転軸を中心とする仮想円を、第一仮想円とする。前記第一円弧部は、前記第一回転軸を中心とする円弧状であり、前記第一ロータのうち最も径方向外側の部分に配置され、前記第一仮想円の全周の長さの１／３以上連続して前記第一ロータの周方向に延びる。前記第二ロータは、第二外周部を備える。前記第二外周部は、前記第二回転軸が延びる方向から見た前記第二ロータの断面の外周部である。前記第二外周部は、第二円弧部と、第二非円弧部と、を備える。前記第二非円弧部は、前記第二外周部のうち前記第二円弧部とは異なる部分である。前記第二回転軸が延びる方向から見たときに前記第二円弧部を通るとともに前記第二回転軸を中心とする仮想円を、第二仮想円とする。前記第二円弧部は、前記第二回転軸を中心とする円弧状であり、前記第二ロータのうち最も径方向外側の部分に配置され、前記第二仮想円の全周の長さの１／３以上連続して前記第二ロータの周方向に延びる。前記第一回転軸と前記第二回転軸との間で、前記第一非円弧部と前記第二円弧部とが向かい合うタイミングがある。
【発明の効果】
【０００７】
上記の混練装置により、材料に高応力を付与できるロータにおいて、材料の発熱を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
混練装置１を軸方向Ｚから見た断面図である。
図１に示す第一ロータ５０と第二ロータ６０とが逆位相のときのある瞬間における、第一ロータ５０と第二ロータ６０とを軸方向Ｚから見た図である。
図１に示す第一ロータ５０と第二ロータ６０とが正位相のときのある瞬間における、第一ロータ５０と第二ロータ６０とを軸方向Ｚから見た図である。
図１に示すロータ４０などを示す斜視図である。
図１に示す第一ロータ５０と第二ロータ６０との位相を変えたときの、ロータ４０のトルクを示すグラフである。
図１に示す第一ロータ５０の展開図である。
第２実施形態の混練装置２０１を軸方向Ｚから見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
図１～図６を参照して、第１実施形態の混練装置１について説明する。
【００１０】
混練装置１（混練機）は、図１に示すように、超臨界状態または亜臨界状態の作動流体を用いて、材料を混練する装置である。以下では、「超臨界状態または亜臨界状態」を、「超臨界状態など」ともいう。混練装置１は、例えばバッチ式である。混練装置１では、超臨界状態などの作動流体が材料に膨潤し、材料が溶融（可塑化）し、材料の粘度が低下した状態で、材料が混練される。
（【００１１】以降は省略されています）

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