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公開番号2025118175
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024013325
出願日2024-01-31
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B29B 7/02 20060101AFI20250805BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】より多くの作動流体を再利用することが可能な混練装置を提供する。
【解決手段】超臨界CO₂を製造する製造部2と、超臨界CO₂の存在下で、材料の混練を行う混練部3と、混練部3での混練後に材料から分離されたCO₂ガスが流通する戻り流路4と、戻り流路4に設けられ、材料から分離されたCO₂ガスを貯留する貯留タンク5と、を有する。戻り流路4の上流側の端は、混練部3に接続されており、戻り流路4の下流側の端は、製造部2に接続されている。
【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を製造する製造部と、
超臨界状態または亜臨界状態の前記作動流体の存在下で、材料の混練を行う混練部と、
前記混練部での混練後に前記材料から分離された前記作動流体が流通する戻り流路と、
前記戻り流路に設けられ、前記材料から分離された前記作動流体を貯留する貯留タンクと、
を有し、
前記戻り流路の上流側の端は、前記混練部に接続されており、
前記戻り流路の下流側の端は、前記製造部に接続されていることを特徴とする混練装置。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記製造部は、
気体の前記作動流体を冷却して、液体の前記作動流体にする第１熱交換器と、
液体の前記作動流体を加圧するポンプと、
加圧された液体の前記作動流体を加熱して、前記作動流体を気化させることで、前記作動流体を超臨界状態または亜臨界状態にする第２熱交換器と、
を有し、
前記貯留タンクには、前記材料から分離された、超臨界状態または亜臨界状態の前記作動流体が流入し、
前記戻り流路の前記下流側の端は、前記ポンプと前記第２熱交換器とを繋ぐ液体流路に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の混練装置。
【請求項３】
前記貯留タンクに設けられ、前記貯留タンクの内部を加熱するヒータを有することを特徴とする請求項２に記載の混練装置。
【請求項４】
前記製造部と前記混練部とを繋ぐ供給流路と、前記戻り流路における前記貯留タンクの上流側の部分とを繋ぐバイパス流路を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の混練装置。
【請求項５】
前記戻り流路に設けられ、前記混練部内の前記作動流体を吸引する回収ポンプを有することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の混練装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、超臨界状態または亜臨界状態の作動流体の存在下で、材料の混練を行う混練装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、超臨界状態または亜臨界状態の作動流体の存在下で、材料を混合（混練）させる混合装置が開示されている。この混合装置では、混合部での材料の混練後に材料から分離された作動流体を減圧して、超臨界状態または亜臨界状態の作動流体を製造する製造部に戻すことで、混練時に使用した作動流体を再利用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－８４７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、系内の圧力が平衡になるまでの量しか、作動流体を再利用することができず、余剰の作動流体は大気放出している。このように、再利用できる作動流体の量には限りがあった。
【０００５】
本発明の目的は、より多くの作動流体を再利用することが可能な混練装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、超臨界状態または亜臨界状態の作動流体を製造する製造部と、超臨界状態または亜臨界状態の前記作動流体の存在下で、材料の混練を行う混練部と、前記混練部での混練後に前記材料から分離された前記作動流体が流通する戻り流路と、前記戻り流路に設けられ、前記材料から分離された前記作動流体を貯留する貯留タンクと、を有し、前記戻り流路の上流側の端は、前記混練部に接続されており、前記戻り流路の下流側の端は、前記製造部に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、材料から分離された作動流体が、戻り流路に設けられた貯留タンクに貯留される。戻り流路に貯留タンクが設けられていない構成では、系内の圧力が平衡になるまでの量しか、作動流体を再利用することができず、余剰の作動流体を大気放出していた。これに対して、戻り流路に貯留タンクが設けられている構成では、材料から分離された作動流体を一旦貯留タンクに貯留し、適宜に製造部に戻すことができる。これにより、大気放出する作動流体の量を抑えることができる。よって、より多くの作動流体を再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態の混練装置を示すブロック図である。
第２実施形態の混練装置を示すブロック図である。
混練機内から排出された超臨界ＣＯ
2
を減圧する、従来のプロセス図である。
混練機内から排出された超臨界ＣＯ
2
を減圧しない、第２実施形態のプロセス図である。
第２実施形態における混練制御のフローチャートである。
第３実施形態の混練装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
［第１実施形態］
（混練装置の構成）
本発明の第１実施形態による混練装置は、超臨界状態または亜臨界状態の作動流体の存在下で、材料の混練を行うものである。本実施形態において、材料はゴムであるが、樹脂や食品等であってもよい。本実施形態の混練装置は、バッチ式にて混練を行う。
（【００１１】以降は省略されています）

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