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(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2015년10월07일
(11) 등록번호 10-1558720
(24) 등록일자 2015년10월01일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B29B 7/82 (2006.01) B01F 15/06 (2006.01)
B01F 7/08 (2006.01) B29B 7/22 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2013-7022628
(22) 출원일자(국제) 2012년12월05일
심사청구일자 2013년08월27일
(85) 번역문제출일자 2013년08월27일
(65) 공개번호 10-2013-0121961
(43) 공개일자 2013년11월06일
(86) 국제출원번호 PCT/JP2012/081565
(87) 국제공개번호 WO 2013/084962
국제공개일자 2013년06월13일
(30) 우선권주장
JP-P-2011-266825 2011년12월06일 일본(JP)
(56) 선행기술조사문헌
JP2005059528 A*
JP05089041 U
JP06000759 U
JP2511422 Y2
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
미츠비시 쥬우고오 마시나리 테크노로지 가부시키
가이샤
일본 히로시마켄 히로시마시 니시쿠 간온신마치
4초메 6반 22고
(72) 발명자
모리 류타로
일본 1088215 도쿄도 미나토쿠 고난 2쵸메 16방
5고 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 내
다나카 가즈나리
일본 1088215 도쿄도 미나토쿠 고난 2쵸메 16방
5고 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 내
모리베 다카시
일본 1088215 도쿄도 미나토쿠 고난 2쵸메 16방
5고 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 내
(74) 대리인
장수길, 성재동
전체 청구항 수 : 총 6 항 심사관 : 이흥재
(54) 발명의 명칭 혼련용 로터 및 혼련기
(57) 요 약
이 혼련용 로터는, 외주면에 혼련용 날개부(6)가 형성된 관 형상의 로터축(16)과, 상기 로터축(16)에 삽입된 내
삽 부재(18)와, 상기 내삽 부재(18)의 외주면(19)과 로터축(16)의 내주면(21) 사이에 설치되어 냉매를 유통하는
냉매 유로(25)를 구비한다. 상기 냉매 유로(25)는, 상기 로터축(16)의 내주면(21)의 축선(L) 주위에 나선 형상
으로 설치되어 있다.
대 표 도 - 도2
등록특허 10-1558720
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명 세 서
청구범위
청구항 1
외주면에 혼련용 날개부가 형성된 관 형상의 로터축과,
상기 로터축에 삽입된 내삽 부재와,
상기 내삽 부재의 외주면과 상기 로터축의 내주면 사이에 설치되어, 냉매를 유통하는 냉매 유로를 구비하고,
상기 냉매 유로는, 상기 로터축의 내주면의 축선 주위에 나선 형상으로 설치되고,
상기 냉매 유로는, 상기 축선 방향으로 상기 날개부가 형성되어 있는 부분의 유로 단면적이, 다른 부분의 유로
단면적보다도 작게 형성되어 있는, 혼련용 로터.
청구항 2
삭제
청구항 3
제1항에 있어서, 상기 냉매 유로는, 상기 날개부가 형성되어 있는 부분 중, 상기 날개부의 높이가 높아짐에 따
라 유로 단면적이 작아지도록 형성되어 있는, 혼련용 로터.
청구항 4
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 내삽 부재의 외주면, 또는 상기 로터축의 내주면에는, 상기 로터축의 직경 방
향으로 연장되고, 상기 축선 주위에 나선 형상으로 형성된 격벽부가 설치되고,
상기 냉매 유로는, 상기 격벽부와, 상기 내삽 부재의 외주면과, 상기 로터축의 내주면에 의해 형성되어 있는,
혼련용 로터.
청구항 5
제4항에 있어서, 상기 격벽부와 상기 내삽 부재의 외주면 사이, 또는 상기 격벽부와 상기 로터축의 내주면 사이
에 시일 부재를 구비하는, 혼련용 로터.
청구항 6
제5항에 있어서, 상기 시일 부재는, 탄성 재료로 이루어지는, 혼련용 로터.
청구항 7
제1항 또는 제3항에 기재된 혼련용 로터를 구비하는 것을 특징으로 하는 혼련기.
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은, 고무 재료 등을 혼련하는 혼련용 로터 및 혼련기에 관한 것으로, 특히 그 냉각 구조에 관한 것이다.[0001]
본원은, 2011년 12월 6일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2011-266825호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그[0002]
내용을 여기에 원용한다.
배 경 기 술
종래, 이른바 인터널 믹서 등의 혼련기에 있어서는, 고무 등의 재료에 강력한 전단력을 부여하여 혼련하므로,[0003]
혼련용 로터의 외주에 형성된 날개부의 강도를 확보할 필요가 있다. 또한, 혼련할 때에 발열하므로, 이 발열에
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의한 재료에의 악영향을 억제하기 위해 충분한 냉각 성능이 필요해진다. 따라서, 날개부의 강도를 확보하면서
냉각 성능을 향상시키기 위해, 로터축과, 날개부를 개별적으로 형성하여 조립하는, 이른바 2피스 구조로 하여,
날개부의 끼워 맞춤 부위에 냉매 유로를 형성한 혼련용 로터를 구비한 것이 있다. 이 2피스 구조의 혼련용 로
터의 경우, 충분한 냉각 능력을 갖고 있지만, 끼워 맞춤 공정이 필요한 만큼 비용이 증가해 버린다고 하는 문제
가 있었다.
한편, 끼워 맞춤 공정을 필요로 하지 않는 로터축과 날개부를 일체적으로 형성하는, 이른바 1피스 구조의 혼련[0004]
용 로터에 있어서는, 날개부 내부를 도려낸 형상으로 주조에 의해 성형하고, 날개부 내부에 냉매를 흘려 통과시
키는 냉각 구조가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
선행기술문헌
특허문헌
(특허문헌 0001) 일본 특허 출원 공개 소52-5395호 공보 [0005]
발명의 내용
해결하려는 과제
그러나, 상술한 1피스 구조의 혼련용 로터의 경우, 로터 내부에, 로터축의 축선 방향으로 냉매를 흘리는 냉매[0006]
유로를 형성하는 동시에, 이 냉매 유로로부터 날개부 내부에 냉매를 흘리기 위한 배관부를 별도로 설치할 필요
가 있으므로, 구조가 복잡화되어 비용이 증가해 버린다. 또한, 날개부 내부 등, 냉매 유로의 단면적이 커지는
부분에 있어서는, 냉매의 유속이 저하되는 것에 의한 열전달률의 저하가 발생하여, 냉각 능력이 저하되어 버린
다고 하는 과제가 있다.
본 발명은, 상기 사정에 비추어 이루어진 것이며, 비용 상승을 억제하면서, 충분한 냉각 능력을 얻을 수 있는[0007]
혼련용 로터 및 혼련기를 제공하는 것이다.
과제의 해결 수단
상기한 과제를 해결하기 위해 이하의 구성을 채용한다.[0008]
본 발명의 제1 형태에 따르면, 혼련용 로터는, 외주면에 혼련용 날개부가 형성된 관 형상의 로터축과,[0009]
상기 로터축에 삽입된 내삽 부재와,[0010]
상기 내삽 부재의 외주면과 상기 로터축의 내주면 사이에 설치되어 냉매를 유통하는 냉매 유로를 구비하고,[0011]
상기 냉매 유로는, 상기 로터축의 축선 주위에 나선 형상으로 설치되어 있다.[0012]
이와 같이 내삽 부재의 외주면과 로터축의 내주면 사이에 나선 형상으로 형성된 냉매 유로를 설치함으로써, 종[0013]
래의 2피스 로터와 같이 굽힘부를 많이 갖는 냉매 유로를 배치하는 경우에 비해 압력 손실 특성이 개선되어, 작
은 유로 단면적에서 마찬가지의 냉매 유속을 얻을 수 있으므로, 높은 열전달률을 얻을 수 있다. 따라서, 비용
상승을 억제하면서 충분한 냉각 능력을 얻을 수 있다.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 상기 혼련용 로터에 있어서, 상기 냉매 유로는, 상기 축선 방향으로 상기 날개부[0014]
가 형성되어 있는 부분의 유로 단면적이, 다른 부분의 유로 단면적보다도 작게 형성되어 있어도 된다.
이와 같이 구성함으로써, 날개부가 형성되어 있는 부분에 있어서의 냉매의 유속이 증가되어, 다른 부분보다도[0015]
가일층의 열전달률의 향상을 도모할 수 있다. 이로 인해, 냉매 유로로부터의 거리가 먼 날개부의 선단부까지
충분히 냉각할 수 있다.
본 발명의 제3 형태에 따르면, 상기 혼련용 로터에 있어서, 상기 냉매 유로는, 상기 날개부가 형성되어 있는 부[0016]
분 중, 상기 날개부의 높이가 높은 부분일수록 유로 단면적이 작게 형성되어 있어도 된다.
이와 같이 구성함으로써, 날개부의 높이가 높은 부분일수록 냉매의 유속을 증가시킬 수 있으므로, 냉매 유로로[0017]
부터의 거리가 멀수록 열전달률의 향상을 도모하여, 날개부가 부분적으로 고온으로 되는 것을 방지할 수 있다.
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본 발명의 제4 형태에 따르면, 상기 혼련용 로터에 있어서, 상기 내삽 부재의 외주면, 또는 상기 로터축의 내주[0018]
면에는, 상기 로터축의 직경 방향으로 연장되고, 상기 축선 주위에 나선 형상으로 형성된 격벽부가 설치되고,
상기 냉매 유로는, 상기 격벽부와, 상기 내삽 부재의 외주면과, 상기 로터축의 내주면에 의해 형성되어 있어도[0019]
된다.
이와 같이 구성함으로써, 로터축의 내측에 내삽 부재를 삽입함으로써, 로터축의 축선 주위에 나선 형상의 냉매[0020]
유로를 형성할 수 있다. 이로 인해, 조립 공정수의 증가를 억제하여 비용의 증가를 억제할 수 있다.
본 발명의 제5 형태에 따르면, 상기 혼련용 로터에 있어서, 상기 격벽부와 상기 내삽 부재의 외주면 사이, 또는[0021]
상기 격벽부와 상기 로터축의 내주면 사이에 시일 부재를 구비하도록 해도 된다.
이와 같이 구성함으로써, 간단한 구조로 냉매 유로를 형성하면서 냉매 유로를 액밀 구조로 하여 냉매의 숏패스[0022]
에 의한 열전달률의 저하가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제6 형태에 따르면, 상기 혼련용 로터에 있어서, 상기 시일 부재는, 탄성 재료로 이루어지도록 해도[0023]
된다.
이와 같이 구성함으로써, 로터축의 내부에, 내삽 부재를 삽입함으로써, 시일 부재가 시공시에 일단 눌러 찌부러[0024]
진 후에 그 탄성력에 의해 형상이 복원되므로, 격벽부와 시일 부재가 밀착되어 간극이 발생하는 것을 방지할 수
있다.
본 발명의 제7 형태에 따르면, 혼련기는, 상기 혼련용 로터를 구비하고 있다.[0025]
이와 같이 구성함으로써, 고무 재료 등을 혼련할 때에, 혼련용 로터에 의해 충분한 냉각 능력을 얻을 수 있으므[0026]
로, 발열에 의해 고무 재료 등에 악영향이 미치는 것을 방지할 수 있다. 그로 인해, 고무 재료 등을 열화시키
기 직전의 온도에서 장치를 일시 정지시켜 재료를 냉각시키고 다시 혼련을 행하는, 이른바 재련 작업을 생략할
수 있으므로, 작업 시간을 대폭 단축할 수 있다.
발명의 효과
상기한 혼련용 로터에 따르면, 내삽 부재의 외주면과 로터축의 내주면 사이에 나선 형상으로 형성된 냉매 유로[0027]
를 설치하였다. 이에 의해, 종래의 2피스 로터와 같이 굽힘부를 많이 갖는 냉매 유로를 배치하는 경우에 비해
압력 손실 특성이 개선되어, 작은 유로 단면적에서 마찬가지의 냉매 유속을 얻을 수 있다. 이로 인해, 높은 열
전달률을 얻을 수 있다. 따라서, 비용 상승을 억제하면서 충분한 냉각 능력을 얻을 수 있다.
또한, 상기한 혼련기에 따르면, 고무 재료 등을 혼련할 때에, 혼련용 로터에 의해 충분한 냉각 능력을 얻을 수[0028]
있으므로, 발열에 의해 고무 재료 등에 악영향이 미치는 것을 방지할 수 있다. 그로 인해, 고무 재료 등을 열
화시키기 직전의 온도에서 장치를 일시 정지시켜 재료를 냉각시키고 다시 혼련을 행하는, 이른바 재련 작업을
생략할 수 있으므로, 작업 시간을 대폭 단축할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 혼련기의 구성을 도시하는 종단면도이다.[0029]
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 혼련용 로터를 도시하는 종단면도이다.
도 3은 도 2의 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 도 2에 상당하는 종단면도이다.
도 5는 도 4의 부분 확대도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태의 변형예에 있어서의 도 3에 상당하는 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 도 3에 상당하는 부분 확대도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시 형태에 있어서의 도 3에 상당하는 부분 확대도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
다음에, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 혼련기(1)에 대해 도면을 참조하여 설명한다.[0030]
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도 1은, 제1 실시 형태의 혼련기(1)의 개략 구성을 도시하는 구성도이다.[0031]
도 1에 도시하는 바와 같이, 혼련기(1)는, 케이싱(2)의 내부에 혼련실(3)을 구비하고, 혼련실(3)의 내부에 한[0032]
쌍의 혼련용 로터(4, 5)가 평행하게 배치된, 이른바 밀폐식 혼련기이다.
한 쌍의 혼련용 로터(4, 5)는, 도시하지 않은 구동원에 의해 서로 반대 방향으로 회전 가능하게 된다. 혼련용[0033]
로터(4, 5)의 각각의 외표면에는, 각각 외측을 향해 돌출된 날개부(6, 7)가 형성되어 있다. 날개부(6, 7)는,
예를 들어, 혼련용 로터(4, 5)의 축선(8, 9)에 대해 나선 형상으로 비틀어져 형성된다. 이들 날개부(6, 7)는,
혼련용 로터(4, 5)의 회전에 의해 서로 맞물리도록 배치되어 있다.
혼련기(1)의 상부에는, 혼련실(3)에 연통되어 고무 원료 등의 혼련 재료가 투입되는 호퍼(10)와, 이 호퍼(10)에[0034]
투입된 혼련 재료를 혼련실(3)에 압입하는 플로팅 웨이트(11)가 설치되어 있다. 한편, 혼련기(1)의 저부에는,
혼련된 재료를 외부로 취출하기 위한 드롭 도어(12)가 개폐 가능하게 장착되어 있다.
상기 혼련기(1)의 구성에 의해, 호퍼(10)를 통해 투입된 혼련 재료는, 플로팅 웨이트(11)에 의해 혼련실(3) 내[0035]
로 압입된 후, 서로 반대 방향으로 회전하는 혼련용 로터(4, 5) 사이 및 혼련용 로터(4, 5)와 혼련실(3)의 내표
면 사이에 발생하는 전단 작용에 의해 혼련된다. 그리고, 혼련된 재료는, 혼련실(3)의 저부에 설치된 드롭 도
어(12)를 개방함으로써 혼련실(3) 밖으로 취출된다. 또한, 한 쌍의 혼련용 로터(4, 5)는, 동일 혹은 유사한 구
성을 갖고 있으므로, 이하의 설명에 있어서는, 한쪽의 혼련용 로터(4)에 대해서만 설명한다.
도 2는 혼련용 로터(4)의 단면도이고, 도 3은 도 2의 부분 확대도이다.[0036]
도 2, 도 3에 도시하는 바와 같이, 혼련용 로터(4)는, 외주면(15)에 날개부(6)가 형성된 로터축(16)을 구비하고[0037]
있다. 이 혼련용 로터(4)는, 날개부(6)와 로터축(16)이 주조 등에 의해 일체적으로 형성된, 이른바 금속제의 1
피스 구조로 형성되어 있다. 날개부(6)는, 내부에 공간을 갖지 않는 중실 구조로 되어 있다.
로터축(16)은, 상술한 축선(9) 방향의 일측이 폐색되고, 타측이 개방된 원관 형상으로 형성되어 있다. 로터축[0038]
(16)의 내부에는, 금속제의 내삽 부재(17)가 삽입되어, 예를 들어, 압입 등에 의해 로터축(16)에 장착되어
있다. 이 내삽 부재(17)는, 원관 형상으로 형성된 관 형상부(18)와, 이 관 형상부(18)의 외주면(19)에 형성된
격벽부(20)를 구비하고 있다. 격벽부(20)는, 관 형상부(18)의 외주면(19)으로부터 로터축(16)의 내주면(21)을
향해 돌출되어, 로터축(16)의 직경 방향으로 연장되어 있다. 관 형상부(18)는, 그 외주면(19)의 축선과, 로터
축(16)의 내주면(21)의 축선(L)이 겹쳐지도록 배치되어 있다.
격벽부(20)는, 관 형상부(18)의 외주면(19) 주위에 나선 형상으로 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 상기 격벽부[0039]
(20)는, 내삽 부재(17)의 외주면(19)과 로터축(16)의 내주면(21) 사이에 형성되고, 또한, 축선(L) 주위에 나선
형상으로 형성되어 있다. 그리고, 축선(L) 방향에 있어서 서로 인접하는 격벽부(20)끼리의 간격은, 모두 소정
의 등간격으로 되어 있다. 또한, 상기 격벽부(20)끼리의 간격은, 냉매가 압송될 때의 압력과, 날개부(6)의 냉
각에 필요한 냉매의 유속에 의해 결정할 수 있다.
상술한 나선 형상으로 형성된 격벽부(20)의 단부(20a)가 로터축(16)의 내주면(21)에 대해 압입 등에 의해 밀착[0040]
되므로, 마주 보는 격벽부(20)의 대향면(20b)과, 로터축(16)의 내주면(21)과, 관 형상부(18)[내삽 부재(17)]의
외주면(19)에 의해, 나선 형상의 냉매 유로(25)가 형성되어 있다.
로터축(16)의 일측에 형성되는 종벽(26)의 내면(27)과, 내삽 부재(17)의 단부(28)는 이격되어 배치된다. 이와[0041]
같이 종벽(26)의 내면(27)과 내삽 부재(17)의 단부(28)가 이격되어 배치됨으로써, 내삽 부재(17)의 관 형상부
(18)의 내측 공간(29)과, 상술한 나선 형상의 냉매 유로(25)가 연통되어 있다.
로터축(16)의 타측에는, 로터축(16)의 개구부(30)를 폐색하는 동시에, 회전되는 로터축(16)의 내부에 대해 냉매[0042]
의 공급·배출을 행하는 로터리 유니언(도시하지 않음)이 장착되어 있다. 이 로터리 유니언으로부터 공급되는
냉매는, 내삽 부재(17)의 관 형상부(18)의 내측 공간(29)으로 유입되고(IN), 로터축(16)의 일측에 있어서 외주
측의 나선 형상의 냉매 유로(25)로 돌아 들어가, 당해 나선 형상의 냉매 유로(25)를 흘러 통과한 후에, 나선 형
상의 냉매 유로(25)의 타측으로부터 로터리 유니언을 통해, 로터축(16)의 외부로 배출(OUT)된다.
따라서, 상술한 제1 실시 형태의 혼련용 로터(4)에 따르면, 내삽 부재(17)의 관 형상부(18)의 외주면(19)과, 로[0043]
터축(16)의 내주면(21) 사이에 나선 형상으로 형성된 냉매 유로(25)를 설치하고 있으므로, 종래의 2피스 로터와
같이 굽힘부를 많이 갖는 냉매 유로를 배치하는 경우에 비해 냉매 유로(25)의 압력 손실 특성이 개선되어, 작은
유로 단면적에서 마찬가지의 냉매 유속을 얻을 수 있으므로, 높은 열전달률을 얻을 수 있다. 그 결과, 비용 상
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승을 억제하면서 충분한 냉각 능력을 얻을 수 있다.
또한, 로터축(16)의 내측에 내삽 부재(17)를 삽입함으로써, 내주면(21)의 축선(L) 주위에 나선 형상의 냉매 유[0044]
로(25)를 형성할 수 있으므로, 조립 공정수의 증가를 억제하여 비용의 증가를 억제할 수 있다.
또한, 상술한 제1 실시 형태의 혼련기(1)에 따르면, 고무 원료 등의 혼련 재료를 혼련할 때에, 혼련용 로터(4)[0045]
에 의해 충분한 냉각 능력을 얻을 수 있으므로, 발열에 의해 혼련 재료에 악영향이 미치는 것을 방지할 수
있다. 그로 인해, 혼련 재료를 열화시키기 직전의 온도에서 장치를 일시 정지시켜 혼련 재료를 냉각시키고 다
시 혼련을 행하는, 이른바 재련 작업을 생략할 수 있으므로, 작업 시간을 대폭 단축할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 혼련용 로터(104)에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이[0046]
제2 실시 형태의 혼련용 로터(104)는, 상술한 제1 실시 형태의 혼련용 로터(4)에 대해, 축선(L) 방향에서 인접
하는 격벽부(20)끼리의 간격을 변화시킨 것이므로, 상술한 제1 실시 형태와 동일 부분에 동일한 부호를 부여하
여 설명한다.
도 4, 도 5에 도시하는 바와 같이, 이 실시 형태에 있어서의 혼련용 로터(104)는, 상술한 제1 실시 형태의 혼련[0047]
용 로터(4)와 마찬가지로, 외주면(15)에 날개부(6)가 일체적으로 형성된 로터축(16)을 구비하고 있다. 즉, 로
터축(16)은, 일측이 폐색되고, 타측이 개방된 대략 관 형상으로 형성되어 있다.
로터축(16)의 내부에는, 내삽 부재(117)가 삽입되어 있다. 이 내삽 부재(117)는, 상술한 제1 실시 형태의 내삽[0048]
부재(17)와 마찬가지로, 원관 형상으로 형성된 관 형상부(18)와, 이 관 형상부(18)의 외주면(19)에 돌출 형성된
격벽부(20)를 구비하고 있다. 격벽부(20)는, 관 형상부(18)의 외주면(19)으로부터 로터축(16)의 내주면(21)을
향해 돌출됨으로써, 로터축(16)의 직경 방향으로 연장되고, 관 형상부(18)의 외주면(19)의 주위에 나선 형상으
로 형성되어 있다.
축선(L) 방향에 있어서 서로 인접하는 격벽부(20)끼리의 간격은, 축선(L) 방향에서 날개부(6)가 형성되어 있는[0049]
부분(도 5 중,「A」로 나타냄)과, 날개부(6)가 형성되어 있지 않은 부분(도 5 중,「B」로 나타냄)에서 다른 간
격 P1, P2로 설정되어 있다. 보다 구체적으로는, 축선(L) 방향에서 날개부(6)가 형성되어 있는 부분「A」에 있
어서의 격벽부(20)끼리의 간격 P2는, 축선(L) 방향에서 날개부(6)가 형성되어 있지 않은 부분「B」에 있어서의
격벽부(20)끼리의 간격 P1보다도 좁게 형성되어 있다. 또한, 축선(L) 방향에서 날개부(6)가 형성되어 있는 부
분「A」의 범위 내에 있어서는, 격벽부(20)끼리의 간격 P2는 모두 등간격으로 되고, 마찬가지로, 축선(L) 방향
에서 날개부(6)가 형성되어 있지 않은 부분「B」의 범위 내에 있어서는, 격벽부(20)끼리의 간격 P1은 등간격으
로 되어 있다.
여기서, 상술한 격벽부(20)의 높이 치수는 균일하므로, 축선(L) 방향에서 인접하는 격벽부(20)끼리의 간격이 좁[0050]
을수록, 냉매 유로(25)의 단면적이 작아진다. 즉, 축선(L) 방향에서 날개부(6)가 형성되어 있는 부분「A」에
있어서의 냉매 유로(25)의 유로 단면적이, 날개부(6)가 형성되어 있지 않은 부분「B」에 있어서의 냉매 유로
(25)의 유로 단면적보다도 작게 형성된다.
따라서, 상술한 제2 실시 형태의 혼련용 로터(104)에 따르면, 축선(L) 방향에서 날개부(6)가 형성되어 있는 부[0051]
분「A」에 있어서의 냉매 유로(25)의 유로 단면적이 작아지므로, 당해 날개부(6)가 형성되어 있는 부분「A」에
있어서의 냉매의 유속이 증가되어, 다른 부분「B」보다도 가일층의 열전달률의 향상을 도모할 수 있다. 그 결
과, 냉매 유로(25)로부터의 거리가 먼 날개부(6)의 단부(6a)까지 충분히 냉각하는 것이 가능해진다.
또한, 상술한 제2 실시 형태의 혼련용 로터(104)의 경우, 축선(L) 방향에서 날개부(6)가 형성되어 있는 부분「A[0052]
」의 범위 내에서는, 축선(L) 방향에 있어서의 격벽부(20)끼리의 간격 P2를 등간격으로 하고 있었지만, 예를 들
어, 제2 실시 형태의 변형예로서 도 6에 도시하는 바와 같이, 날개부(6)의 높이에 따라서 격벽부(20)의 간격 P2
를 변화시키도록 해도 된다. 보다 구체적으로는, 날개부(6)의 높이가 높은 부분일수록, 격벽부(20)끼리의 간격
P2를 좁게 형성하도록 해도 된다.
이에 의해, 날개부(6)의 높이가 높은 부분일수록 냉매의 유속을 증가시킬 수 있으므로, 냉매 유로(25)로부터의[0053]
거리가 멀수록 열전달률의 향상을 도모하여, 날개부(6)의 단부(6a) 등이 부분적으로 고온으로 되는 것을 방지할
수 있다. 또한, 도 6에 도시하는 일례는, 날개부(6)의 최고부(h)에 있어서 간격 P2가 가장 좁게 형성되어
있다.
다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 혼련용 로터(204)에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이[0054]
제3 실시 형태의 혼련용 로터(204)는, 상술한 제1 실시 형태의 혼련용 로터(4)에 대해, 격벽부가 로터축(16)측
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에 형성되어 있는 점에서만 다르므로, 동일 부분에 동일한 부호를 부여하여 설명한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 이 실시 형태에 있어서의 혼련용 로터(204)는, 로터축(216)의 내주면(21)에, 그 직[0055]
경 방향의 내측을 향해 연장되는 격벽부(220)가 절삭 등에 의해 형성되어 있다. 이 격벽부(220)는, 축선(L)에
대해 나선 형상으로 형성되어 있다. 로터축(216)의 내부에는, 원관 형상의 내삽 부재(217)가 삽입되어 있다.
이 원관 형상의 내삽 부재(217)의 외경은, 격벽부(220)의 단부(220a)측의 내경과 대략 동일, 혹은, 약간 대직경
으로 형성되어 있다. 즉, 내삽 부재(217)가 로터축(216)에 삽입됨으로써, 원관 형상의 내삽 부재(217)의 외주
면(19)이, 격벽부(220)의 단부(220a)에 밀착된 상태에서, 내삽 부재(217)가 로터축(216)에 고정된다. 그리고,
마주 보는 격벽부(220)의 내면(220b)과, 로터축(216)의 내주면(21)과, 내삽 부재(217)의 외주면(19)에 의해, 나
선 형상의 냉매 유로(25)가 형성된다. 또한, 내삽 부재(217)의 내부에는 냉매 유로(25)와 연통하는 내부 공간
(229)이 형성되어 있다.
또한, 도 7에 있어서는, 축선(L) 방향에서 인접하는 격벽부(220)끼리의 간격이 등간격인 경우를 도시하고 있지[0056]
만, 제2 실시 형태와 같이, 축선(L) 방향에서 날개부(6)가 형성되어 있는 부분의 간격을 좁게 형성하거나, 날개
부(6)의 높이가 높을수록 간격을 좁게 형성해도 된다.
따라서, 상술한 제3 실시 형태의 혼련용 로터(204)에 따르면, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 내삽 부재[0057]
(217)의 외주면(19)과, 로터축(216)의 내주면(21) 사이에 나선 형상으로 형성된 냉매 유로(25)를 설치하고 있으
므로, 종래의 2피스 로터와 같이 굽힘부를 많이 갖는 냉매 유로를 배치하는 경우에 비해 냉매 유로(25)의 압력
손실 특성이 개선되어, 작은 유로 단면적에서 마찬가지의 냉매 유속을 얻을 수 있으므로, 높은 열전달률을 얻을
수 있다. 그 결과, 비용 상승을 억제하면서 충분한 냉각 능력을 얻을 수 있다.
또한, 로터축(216)의 내측에 내삽 부재(217)를 삽입함으로써, 로터축(216)의 축선(L) 주위에 나선 형상의 냉매[0058]
유로(25)를 형성할 수 있으므로, 조립 공정수의 증가를 억제하여 비용의 증가를 억제할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 있어서의 혼련용 로터(304)에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이[0059]
제4 실시 형태의 혼련용 로터(304)는, 상술한 제3 실시 형태의 혼련용 로터(204)에 대해, 격벽부(220)와 내삽
부재(217) 사이에 시일 부재(300)가 설치되어 있는 점에서만 다르므로, 제3 실시 형태와 동일 부분에 동일한 부
호를 부여하여 설명한다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 원관 형상의 내삽 부재(217)는, 고무 등의 탄성이 우수한 탄성 재료로 이루어지는[0060]
시일 부재(300)에 의해 외주면(19)이 덮여 있다. 그리고, 시일 부재(300)는, 격벽부(220)의 단부(220a)와 내삽
부재(217)의 외주면(19) 사이에, 끼워지도록 하여 배치되어 있다.
이 혼련용 로터(304)를 조립할 때에는, 우선, 내삽 부재(217)의 외주면(19)을 덮도록 시일 부재(300)를 장착하[0061]
여, 이 시일 부재(300)가 장착된 내삽 부재(217)를 로터축(216)의 내부에 압입 등에 의해 삽입한다. 그러면,
시일 부재(300)가, 격벽부(220)의 단부(220a)에 압박되어 탄성 변형되어, 격벽부(220)의 단부(220a)와 시일 부
재(300)가 간극 없이 밀착된다. 또한, 내삽 부재(217)는, 시일 부재(300)의 두께를 고려하여, 제3 실시 형태의
내삽 부재(217)보다도 소직경으로 형성되어 있다. 또한, 시일 부재(300)는, 시트 형상의 것에 한정되지
않으며, 도포함으로써 경화되는 액체 타입의 것을 사용해도 된다.
따라서, 상술한 제4 실시 형태의 혼련용 로터(304)에 따르면, 간단한 구조로 냉매 유로(25)를 형성하면서 냉매[0062]
유로(25)를 액밀 구조로 하여 냉매의 숏패스가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 내삽 부재(217)를 삽입함으로써, 시일 부재(300)가 시공시에 일단 눌러 찌부러진 후에 그 탄성력에 의해[0063]
형상이 복원되므로, 격벽부(220)와 시일 부재(300)가 밀착되어 간극이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 탄성 재료의 열전도 성능이 낮은 경우에는, 시일 부재(300)가 단열재로서 기능하여, 나선 형상의 냉매 유[0064]
로(25)로부터 내삽 부재(217)의 내부 공간(229)을 흐르는 냉매에 열전달되어 내삽 부재(217)의 내부를 흐르는
냉매의 온도가 상승해 버리는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 각 실시 형태의 구성에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 설계[0065]
변경 가능하다.
예를 들어, 상술한 제4 실시 형태에서는, 로터축(216)의 내주면(21)에 형성된 격벽부(220)의 단부(220a)와 원관[0066]
형상으로 형성된 내삽 부재(217) 사이에 시일 부재(300)를 배치하는 경우에 대해 설명하였지만, 예를 들어, 도
1에 도시하는 내삽 부재(17)의 외주면(19)에 형성된 격벽부(20)의 단부(20a)와, 로터축(16)의 내주면(21) 사이
에 시일 부재(300)를 배치하도록 해도 된다. 이 경우, 열전도 성능이 높은 탄성 재료를 사용하는 것이 바람직
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하다.
또한, 상술한 각 실시 형태에서는, 냉각용 냉매가 내측 공간(29, 229)으로 공급되고, 그 외측에 배치되는 나선[0067]
형상의 냉매 유로(25)로부터 외부로 배출되는 경우에 대해 설명하였지만, 나선 형상의 냉매 유로(25)에 냉매를
공급하여, 내측 공간(29, 229)으로부터 외부로 배출되도록 해도 된다. 또한, 혼련용 로터(4, 104, 204, 304)의
길이 방향의 일측으로부터 공급된 냉매를 길이 방향의 타측으로부터 배출하도록 구성해도 된다.
산업상 이용가능성
상기한 혼련용 로터에 따르면, 내삽 부재의 외주면과 로터축의 내주면 사이에 나선 형상으로 형성된 냉매 유로[0068]
를 설치하였다. 이에 의해, 종래의 2피스 로터와 같이 굽힘부를 많이 갖는 냉매 유로를 배치하는 경우에 비해
압력 손실 특성이 개선되어, 작은 유로 단면적에서 마찬가지의 냉매 유속을 얻을 수 있다. 이로 인해, 높은 열
전달률을 얻을 수 있다. 따라서, 비용 상승을 억제하면서 충분한 냉각 능력을 얻을 수 있다.
또한, 상기한 혼련기에 따르면, 고무 재료 등을 혼련할 때에, 혼련용 로터에 의해 충분한 냉각 능력을 얻을 수[0069]
있으므로, 발열에 의해 고무 재료 등에 악영향이 미치는 것을 방지할 수 있다. 그로 인해, 고무 재료 등을 열
화시키기 직전의 온도에서 장치를 일시 정지시켜 재료를 냉각시키고 다시 혼련을 행하는, 이른바 재련 작업을
생략할 수 있으므로, 작업 시간을 대폭 단축할 수 있다.
부호의 설명
1 : 혼련기[0070]
4, 104, 204, 304 : 혼련용 로터
6, 7 : 날개부
16, 216 : 로터축
17, 117, 217 : 내삽 부재
19 : 외주면
20, 220 : 격벽부
21 : 내주면
25 : 냉매 유로
300 : 시일 부재
L : 축선
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도면
도면1
도면2
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도면3
도면4
도면5
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도면6
도면7
도면8
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