特開 2025-20813 混練機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025020813

(43)【公開日】2025-02-13

(54)【発明の名称】混練機

(51)【国際特許分類】

   B29B 7/72 20060101AFI20250205BHJP

   B29B 7/58 20060101ALI20250205BHJP

   B29B 7/38 20060101ALI20250205BHJP

   F16J 15/3232 20160101ALI20250205BHJP

   F16J 15/40 20060101ALI20250205BHJP

【ＦＩ】

B29B7/72

B29B7/58

B29B7/38

F16J15/3232 201

F16J15/40 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023124408

(22)【出願日】2023-07-31

(71)【出願人】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100214961

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 洋三

(72)【発明者】

【氏名】山根 孝志

(72)【発明者】

【氏名】山口 和郎

(72)【発明者】

【氏名】原野 孝也

(72)【発明者】

【氏名】高橋 克典

【テーマコード（参考）】

3J006

3J042

4F201

【Ｆターム（参考）】

3J006AE08

3J006AE16

3J006AE41

3J006CA01

3J042AA04

3J042AA12

3J042BA03

3J042CA15

3J042DA20

4F201AJ08

4F201AM23

4F201AR02

4F201BA01

4F201BC02

4F201BC13

4F201BK02

4F201BK14

4F201BK35

4F201BK74

(57)【要約】

【課題】混練セクションにおける物質が混練セクションよりも後方に位置する非混練セクションに配置されたシール部材を超えて更に後方にリークすることを抑制する。
【解決手段】混練機（１Ａ）は、材料を搬送しながら混練するための混練セクション（ＳＣ２）と、混練セクション（ＳＣ２）よりも後方に位置する非混練セクション（ＳＣ１）と、を備え、非混練セクション（ＳＣ１）におけるロータ軸（２）とケーシング（８）との間の隙間であって混練セクション（ＳＣ２）に隣接して連通する隙間である後方隙間（Ｇ１）にはケーシング（８）に支持されるシール部材が配置されており、シール部材よりも後方において後方隙間（Ｇ１）に連通する圧力付与空間（ＳＰ）と、圧力付与空間（ＳＰ）の圧力を大気圧よりも高い圧力に調節するための第１ガスを供給する第１ガス供給ライン（Ｌ１）と、が形成されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータ軸と前記ロータ軸の少なくとも一部を収容するケーシングとを備えた混練機であって、
材料を搬送しながら混練するための混練セクションと、
前記混練セクションよりも後方に位置する非混練セクションと、を備え、
前記非混練セクションにおける前記ロータ軸と前記ケーシングとの間の隙間であって前記混練セクションに隣接して連通する隙間である後方隙間には前記ケーシングに支持されるシール部材が配置されており、
前記シール部材よりも後方において前記後方隙間に連通する圧力付与空間と、前記圧力付与空間の圧力を大気圧よりも高い圧力に調節するための第１ガスを供給する第１ガス供給ラインと、が形成されている、混練機。

【請求項2】

前記シール部材は接触シールであり、
前記後方隙間のうち前記シール部材よりも前方に位置する部分には、第２ガスを供給する第２ガス供給ラインが連通している、請求項１に記載の混練機。

【請求項3】

前記第２ガス供給ラインは、ガス供給源につながる供給源側ラインと、前記供給源側ラインから分岐する第１分岐ライン及び第２分岐ラインと、を含み、
前記第１分岐ライン及び前記第２分岐ラインは、前記ロータ軸の周方向に互いにずれた位置に形成されている、請求項２に記載の混練機。

【請求項4】

前記第１ガス供給ライン及び前記第２ガス供給ラインは、１つのガス供給源に接続される、請求項２に記載の混練機。

【請求項5】

前記第１ガス供給ラインを通じて供給される前記第１ガスの流量を調節するための第１流量調節弁と、
前記第２ガス供給ラインを通じて供給される前記第２ガスの流量を調節するための第２流量調節弁と、を備える、請求項４に記載の混練機。

【請求項6】

前記シール部材は非接触シールであり、
前記シール部材と前記ロータ軸との間の隙間であるシール隙間の大きさは、前記シール隙間に対して後方に隣接する前記後方隙間の大きさよりも小さい、請求項１に記載の混練機。

【請求項7】

前記ケーシングは、前記後方隙間において当該ケーシングの内周面の一部が全周に亘って前記ロータ軸に向かって隆起する隆起部を有し、
前記隆起部と前記ロータ軸との隙間は、前記後方隙間における最小の隙間である、請求項１に記載の混練機。

【請求項8】

前記圧力付与空間よりも後方において前記ロータ軸を回転可能に支持する軸受けを備え、
前記圧力付与空間よりも後方において前記圧力付与空間に連通する隙間であって前記ロータ軸と前記ケーシングとの間の隙間である軸受側隙間が形成されており、
前記軸受側隙間における前記軸受けと前記圧力付与空間との間の部分には接触シールが配置されている、請求項１～７の何れか１項に記載の混練機。

【請求項9】

ロータ軸と前記ロータ軸の少なくとも一部を収容するケーシングとを備えた混練機であって、
材料を搬送しながら混練するための混練セクションと、
前記混練セクションよりも後方に位置する非混練セクションと、を備え、
前記非混練セクションにおける前記ロータ軸と前記ケーシングとの間の隙間であって前記混練セクションに隣接して連通する隙間には前記ケーシングに支持されるシール部材が配置されており、
前記非混練セクションには、圧力付与空間と、第１ガス供給ラインと、が形成され、
前記第１ガス供給ラインを通じて前記圧力付与空間にガスが供給されることにより前記圧力付与空間の圧力が大気圧よりも高い圧力に調節され、前記隙間のうち前記圧力付与空間と前記シール部材との間の部分が前記ガスで満たされるように構成される、混練機。

【請求項10】

前記圧力付与空間の圧力は、前記非混練セクションに隣接する前記混練セクションの後端における圧力よりも高くなるように調節される、請求項９に記載の混練機。

【請求項11】

前記シール部材は接触シールであり、
前記非混練セクションには、前記隙間のうち前記接触シールよりも前方に位置する部分の圧力を大気圧よりも高い圧力に調節するためのガスを供給する第２ガス供給ラインがさらに形成されている、請求項９又は１０に記載の混練機。

【請求項12】

前記第１ガス供給ラインの圧力及び前記第２ガス供給ラインの圧力の少なくとも一方は、前記第２ガス供給ラインの圧力が前記第１ガス供給ラインの圧力よりも相対的に低くなるように調節される、請求項１１に記載の混練機。

【請求項13】

前記第２ガス供給ラインは、ガス供給源につながる供給源側ラインと、前記供給源側ラインから分岐する第１分岐ライン及び第２分岐ラインと、を含み、
前記第１分岐ライン及び前記第２分岐ラインは、前記ロータ軸の周方向に互いにずれた位置において、前記隙間のうち前記シール部材よりも前方に位置する部分に連通している、請求項１１に記載の混練機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、樹脂などの材料を混練する混練機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、樹脂押出機の固定部と、固定部に回転可能に挿入され端部が固定部より突出している回転体との隙間から外部へ漏れる樹脂を封止する樹脂封止方法が開示されている。この樹脂封止方法では、固定体に締結されている本体が固定部側の加熱部と外部側の冷却部とからなり、加熱部において樹脂を溶融し、冷却部において樹脂を固化し、その境界で溶融樹脂が固化する直前の粘度の高い樹脂を形成し、この樹脂により樹脂押出機内部と外部を遮断して樹脂の漏れを封止する。

【0003】

特許文献２には、モノマーガスの漏洩及び製品への異物混入を防止し、且つ、押出機の長期に及ぶ連続運転を可能にするための押出機のグランドボックス構造が開示されている。この特許文献２のグランドボックス構造は、冷却部で固化したポリマーがグランドパッキンに固着することによりグランドパッキンが損傷するという特許文献１の樹脂封止方法における課題を解決することを目的としている。特許文献２のグランドボックス構造では、グランドボックス（後端側筒状固定部）におけるグランドパッキンよりも軸方向前端側に加熱部と窒素ガス吹出口が設けられ、加熱部でグランドボックスを加熱すると共に、窒素ガス吹出口より窒素ガスをグランドボックスとスクリュウとの間の隙間に吹き出すことにより当該隙間を封止するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２－３３７２０９号公報

【特許文献2】特開２００８－２０１０５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献２の押出機のグランドボックス構造では、ロータ軸にたわみが生じることでグランドパッキンとロータ軸との間に隙間が形成される場合がある。この場合、窒素ガス吹出口から供給される窒素ガスが、グランドパッキンとロータ軸との間に形成された隙間を通じてグランドパッキンよりも後方にリークするので、材料を混練するセクションにおける材料（例えばパウダー材料）、ガスなどの物質が当該セクションからグランドパッキンよりも後方にリークするおそれがある。

【0006】

本開示は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、混練セクションにおける物質が混練セクションよりも後方に位置する非混練セクションに配置されたシール部材を超えて、更に後方にリークすることを効果的に抑制できる混練機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】

【0007】

提供されるのは、ロータ軸と前記ロータ軸の少なくとも一部を収容するケーシングとを備えた混練機であって、材料を搬送しながら混練するための混練セクションと、前記混練セクションよりも後方に位置する非混練セクションと、を備え、前記非混練セクションにおける前記ロータ軸と前記ケーシングとの間の隙間であって前記混練セクションに隣接して連通する隙間である後方隙間には前記ケーシングに支持されるシール部材が配置されており、前記シール部材よりも後方において前記後方隙間に連通する圧力付与空間と、前記圧力付与空間の圧力を大気圧よりも高い圧力に調節するための第１ガスを供給する第１ガス供給ラインと、が形成されている。

【0008】

この混練機では、非混練セクションにおいてシール部材が後方隙間に配置されることにより、シール部材が例えば接触シールである場合にはロータ軸とケーシングの隙間がこの接触シールによって塞がれ、また、シール部材が例えば非接触シールである場合にはロータ軸とケーシングの隙間がこの非接触シールによって狭小化されるので、混練セクションにおける物質が非混練セクションに配置されたシール部材を超えて更に後方にリークすることが抑制される。また、接触シールによるリーク抑制作用が低下する程度までロータ軸にたわみが生じるような状況、及び、シール部材が非接触シールであることでロータ軸と非接触シールの間に隙間があるような状況の何れの状況においても、シール部材よりも後方において圧力付与空間に付与される圧力（陽圧）によって、ロータ軸とシール部材の隙間において混練セクションへ向かうガスの流れが形成されるので、混練セクションにおける物質が非混練セクションに配置されたシール部材を超えて更に後方にリークすることが抑制される。

【0009】

前記混練機において、前記シール部材は接触シールであり、前記後方隙間のうち前記シール部材よりも前方に位置する部分には、第２ガスを供給する第２ガス供給ラインが連通していることが好ましい。これにより、当該部分に第２ガス供給ラインから供給される第２ガスが混練セクションに向かうようなガスの流れが形成されるので、混練セクションにおける物質が非混練セクションに配置されたシール部材を超えて更に後方にリークすることをより効果的に抑制できる。

【0010】

前記第２ガス供給ラインは、ガス供給源につながる供給源側ラインと、前記供給源側ラインから分岐する第１分岐ライン及び第２分岐ラインと、を含み、前記第１分岐ライン及び前記第２分岐ラインは、前記ロータ軸の周方向に互いにずれた位置に形成されていることが好ましい。これにより、後方隙間に供給される第２ガスの供給量が周方向においてばらつくことを抑制できる。

【0011】

前記第１ガス供給ライン及び前記第２ガス供給ラインは、１つのガス供給源に接続されることが好ましい。これにより、混練機及びその周辺機器の構造を簡素化することができる。

【0012】

前記混練機は、前記第１ガス供給ラインを通じて供給される前記第１ガスの流量を調節するための第１流量調節弁と、前記第２ガス供給ラインを通じて供給される前記第２ガスの流量を調節するための第２流量調節弁と、を備えることが好ましい。これにより、第１ガスの流量及び第２ガスの流量をそれぞれ個別に調節することができる。

【0013】

前記シール部材は非接触シールであり、前記シール部材と前記ロータ軸との間の隙間であるシール隙間の大きさは、前記シール隙間に対して後方に隣接する前記後方隙間の大きさよりも小さいことが好ましい。この構成では、圧力付与空間から混練セクションに向かって流れるガスの流速は当該ガスがシール隙間を通過することで高められる。従って、混練セクションにおける物質が非混練セクションにリークすることをさらに効果的に抑制できる。

【0014】

前記ケーシングは、前記後方隙間において当該ケーシングの内周面の一部が全周に亘って前記ロータ軸に向かって隆起する隆起部を有し、前記隆起部と前記ロータ軸との隙間は、前記後方隙間における最小の隙間であってもよい。この構成では、上記のようなシール隙間を形成する非接触シールを後方隙間に配置しなくても、圧力付与空間から混練セクションに向かって流れるガスの流速は当該ガスが隆起部の近傍を通過することで高められるので、混練セクションにおける物質が非混練セクションにリークすることを効果的に抑制できる。

【0015】

前記混練機は、前記圧力付与空間よりも後方において前記ロータ軸を回転可能に支持する軸受けを備え、前記圧力付与空間よりも後方において前記圧力付与空間に連通する隙間であって前記ロータ軸と前記ケーシングとの間の隙間である軸受側隙間が形成されており、前記軸受側隙間における前記軸受けと前記圧力付与空間との間の部分には接触シールが配置されていることが好ましい。これにより、圧力付与空間が陽圧である状態を維持しやすくなる。

【0016】

本開示における他の混練機は、ロータ軸と前記ロータ軸の少なくとも一部を収容するケーシングとを備えた混練機であって、材料を搬送しながら混練するための混練セクションと、前記混練セクションよりも後方に位置する非混練セクションと、を備え、前記非混練セクションにおける前記ロータ軸と前記ケーシングとの間の隙間であって前記混練セクションに隣接して連通する隙間には前記ケーシングに支持されるシール部材が配置されており、前記非混練セクションには、圧力付与空間と、第１ガス供給ラインと、が形成され、前記第１ガス供給ラインを通じて前記圧力付与空間にガスが供給されることにより前記圧力付与空間の圧力が大気圧よりも高い圧力に調節され、前記隙間のうち前記圧力付与空間と前記シール部材との間の部分が前記ガスで満たされるように構成される。

【0017】

この混練機では、非混練セクションにおいてシール部材が前記隙間に配置されることにより、シール部材が例えば接触シールである場合にはロータ軸とケーシングの隙間がこの接触シールによって塞がれ、また、シール部材が例えば非接触シールである場合にはロータ軸とケーシングの隙間がこの非接触シールによって狭小化されるので、混練セクションにおける物質が非混練セクションに配置されたシール部材を超えて更に後方にリークすることが抑制される。また、接触シールによるリーク抑制作用が低下する程度までロータ軸にたわみが生じるような状況、及び、シール部材が非接触シールであることでロータ軸と非接触シールの間に隙間があるような状況の何れの状況においても、圧力付与空間の圧力が大気圧よりも高い圧力に調節され、前記隙間のうち圧力付与空間とシール部材との間の部分が前記ガスで満たされるように構成されるので、混練セクションにおける物質が非混練セクションに配置されたシール部材を超えて更に後方にリークすることが抑制される。

【0018】

前記圧力付与空間の圧力は、前記非混練セクションに隣接する前記混練セクションの後端における圧力よりも高くなるように調節されることが好ましい。これにより、ロータ軸とシール部材の隙間において圧力付与空間から混練セクションへ向かうガスの流れが効果的に形成されるので、混練セクションにおける物質が非混練セクションに配置されたシール部材を超えて更に後方にリークすることが効果的に抑制される。

【0019】

前記シール部材は接触シールであり、前記非混練セクションには、前記隙間のうち前記接触シールよりも前方に位置する部分の圧力を大気圧よりも高い圧力に調節するためのガスを供給する第２ガス供給ラインがさらに形成されていることが好ましい。これにより、第２ガス供給ラインから供給されるガスが混練セクションに向かうようにガスの流れが形成されるので、混練セクションにおける物質が非混練セクションに配置されたシール部材を超えて更に後方にリークすることをより効果的に抑制できる。

【0020】

前記第１ガス供給ラインの圧力及び前記第２ガス供給ラインの圧力の少なくとも一方は、前記第２ガス供給ラインの圧力が前記第１ガス供給ラインの圧力よりも相対的に低くなるように調節されることが好ましい。この構成では、前記隙間のうち接触シールよりも後方に位置する部分の圧力を、前記隙間のうち接触シールよりも前方に位置する部分の圧力よりも大きくすることができる。これにより、非混練セクションから混練セクションに向かうガスの流れが第１ガスと第２ガスによってより効果的に形成されるので、混練セクションにおける物質が非混練セクションに配置されたシール部材を超えて更に後方にリークすることをより効果的に抑制できる。

【0021】

前記第２ガス供給ラインは、ガス供給源につながる供給源側ラインと、前記供給源側ラインから分岐する第１分岐ライン及び第２分岐ラインと、を含み、前記第１分岐ライン及び前記第２分岐ラインは、前記ロータ軸の周方向に互いにずれた位置において、前記隙間のうち前記シール部材よりも前方に位置する部分に連通していることが好ましい。これにより、前記隙間に供給される第２ガスの供給量が周方向においてばらつくことを抑制できる。

【発明の効果】

【0022】

本開示によれば、混練セクションにおける物質が混練セクションよりも後方に位置する非混練セクションに配置されたシール部材を超えて更に後方にリークすることを効果的に抑制できる混練機が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本開示の第１実施形態に係る混練機の断面図である。

【図2】第１実施形態に係る混練機の前端側部分及び処理機の断面図である。

【図3】第１実施形態に係る混練機の概略の構成を示すブロック図である。

【図4】図１における一点鎖線ＩＶで囲まれた領域を拡大した断面図である。

【図5】第１実施形態に係る混練機における非混練セクションに形成された圧力付与空間、第１ガス供給ライン、第２ガス供給ライン、及びこれらの周辺の構造を示す断面図である。

【図6】第１実施形態の変形例に係る混練機を示す断面図である。

【図7】第１実施形態に係る混練機における第２ガス供給ラインの配置を示す断面図である。

【図8】第２実施形態に係る混練機を示す断面図である。

【図9】第２実施形態の変形例に係る混練機を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本開示の実施形態に係る混練機について図面を参照しながら説明する。

【0025】

［第１実施形態］
図１及び図２は、第１実施形態に係る混練機１Ａを備える連続式混練装置１の断面図である。連続式混練装置１は、混練機１Ａと、処理機１Ｂと、を含み、混練機１Ａと処理機１Ｂとは連続して配置されている。図１は、混練機１Ａを示す断面図であり、図２は、混練機１Ａの前端側部分及び処理機１Ｂを示す断面図である。なお、図２は、図１の断面位置ＩＩ－ＩＩにおける断面図に相当する。

【0026】

連続式混練装置１は、例えばゴム、ポリオレフィン系樹脂などのような熱可塑性の樹脂材料を混練するのに適している。混練機１Ａは、樹脂材料を所定の搬送経路１Ｋに沿って搬送しながら混練し、処理機１Ｂは、混練機１Ａから混練された樹脂材料を受けて所定の処理を行う。樹脂材料は、図１に示すように混練機１Ａ内を矢印ＤＡ方向に搬送され、図２に示すように混練機１Ａの前端側部分及び処理機１Ｂ内を矢印ＤＢ方向に搬送される。

【0027】

なお、図１及び図２では、図１の混練機１Ａにおいて樹脂材料が搬送される方向を前方として、前後方向、上下方向及び左右方向が図示されているが、これらの方向は本実施形態に係る混練機１Ａ、及び処理機１Ｂを説明するために便宜的に示すものであって、本開示に係る混練機の使用態様、構造を限定するものではない。

【0028】

図１に示すように、混練機１Ａは、非混練セクションＳＣ１と、混練セクションＳＣ２と、を備える。混練セクションＳＣ２は、樹脂材料を搬送しながら混練するためのセクションである。非混練セクションＳＣ１は、混練セクションＳＣ２よりも後方に位置するセクションである。非混練セクションＳＣ１と混練セクションＳＣ２は前後に隣接するように配置されている。混練セクションＳＣ２の後端は、後述するロータ軸２の混練軸部２Ｅの後端に対応する部位であり、具体的には、後述する混練軸部２Ｅのフィード部２Ｂの後端に対応する部位である。

【0029】

図１及び図２に示すように、混練機１Ａは、ケーシング８と、一対のロータ軸２と、材料投入部３と、絞り部４と、を備える。

【0030】

ケーシング８は、図１の前後方向（ロータ軸２の軸方向）に沿って長く延びる筒状の部材である。ケーシング８の内部には、一対のロータ軸２が収容される内部空間が形成されている。当該内部空間は、ケーシング８の内周面によって画定されている。

【0031】

一対のロータ軸２は、ケーシング８の前記内部空間に収容され、これらのロータ軸２が回転することによって樹脂材料を混練する。一対のロータ軸２は、ケーシング８の内部空間において軸方向に沿ってそれぞれ挿通されている。混練機１Ａでは、一対のロータ軸２が互いに反対方向に回転する。すなわち、混練機１Ａでは一対のロータ軸２の回転に伴い、当該一対のロータ軸２のそれぞれとケーシング８との間で発生するせん断力によって樹脂材料の混練が行なわれる。

【0032】

一対のロータ軸２のそれぞれは、複数の軸受けを介してケーシング８に回転可能に支持されている。複数の軸受けは、前後方向に互いに間隔をおいて配置されている。一対のロータ軸２のそれぞれの後端部は、図１に示すように駆動装置９に接続されている。駆動装置９は、図略のモーターを備え、一対のロータ軸２のそれぞれに回転力を伝達する。駆動装置９は、前記モーターと前記一対のロータ軸２との間に介在する減速機をさらに備えていてもよい。

【0033】

一対のロータ軸２のそれぞれは、後方軸部２Ａと、混練軸部２Ｅと、を含む。混練軸部２Ｅは、混練セクションＳＣ２に配置され、樹脂材料を前方に搬送しながら混練するための部分である。後方軸部２Ａは、非混練セクションＳＣ１に配置され、混練軸部２Ｅから後方に向かって延びる部分である。混練軸部２Ｅは、フィード部２Ｂと、混練部２Ｃと、搬送部２Ｄと、を含む。フィード部２Ｂは、材料投入部３から投入された樹脂材料を前方に搬送する。フィード部２Ｂは、樹脂材料を前方に搬送するための外形（例えば螺旋状の外形）を有する部分である。混練部２Ｃは、当該混練部２Ｃとケーシング８との間で樹脂材料を混練する。混練部２Ｃは、樹脂材料を混練するための外形（円柱形状及び円筒形状ではない外形）を有する部分である。搬送部２Ｄは、混練された樹脂材料を更に前方に搬送する。搬送部２Ｄは、樹脂材料を前方に搬送するための外形（例えば螺旋状の外形）を有する部分である。

【0034】

ケーシング８は、一対のロータ軸２の混練軸部２Ｅを収容する混練側ケーシング８４と、混練側ケーシング８４に隣接するように配置され、一対のロータ軸２の後方軸部２Ａの少なくとも前側部分を収容する後方隣接ケーシング８３と、を含む。

【0035】

混練側ケーシング８４は、一対のロータ軸２のフィード部２Ｂを収容する第１部分と、一対のロータ軸２の混練部２Ｃを収容する第２部分と、一対のロータ軸２の搬送部２Ｄを収容する第３部分と、を含む。

【0036】

後方隣接ケーシング８３は、例えばその側面に開閉可能なサイドカバーを備えていてもよい。本実施形態では、このサイドカバー又はサイドカバーに設けられた開口を通じて後述する第１ガスが後述する圧力付与空間ＳＰに圧送されて供給されてもよい。ただし、第１ガスを圧力付与空間ＳＰに供給する構造は、上記の具体例に限られず、後方隣接ケーシング８３の他の部位に設けられてもよい。

【0037】

ケーシング８は、駆動装置９と後方隣接ケーシング８３との間に配置された第１後方ケーシング８１と、第１後方ケーシング８１と後方隣接ケーシング８３との間に配置された第２後方ケーシング８２と、をさらに含む。第１後方ケーシング８１は、後方隣接ケーシング８３に対して後方に間隔をおいて配置されている。

【0038】

複数の軸受けは、図１に示すように、第１後方ケーシング８１内に配置される一対の第１軸受けＢ１と、後方隣接ケーシング８３内に配置される一対の第２軸受けＢ２と、一対のロータ軸２の前端部に対応する位置において混練側ケーシング８４内に配置される一対の第３軸受けＢ３と、を含む。一対のロータ軸２の一方は、一対の第１軸受けＢ１の一方と、一対の第２軸受けＢ２の一方と、一対の第３軸受けＢ３の一方と、によって回転可能に支持されている。一対のロータ軸２の他方は、一対の第１軸受けＢ１の他方と、一対の第２軸受けＢ２の他方と、一対の第３軸受けＢ３の他方と、によって回転可能に支持されている。

【0039】

材料投入部３は、ケーシング８内に樹脂材料を供給するための部分である。材料投入部３は、ケーシング８の混練側ケーシング８４（具体的には、混練側ケーシング８４の第１部分）の上壁を上下に貫通する材料投入口に接続されている。材料投入部３はその上部に開口を有し、この開口から樹脂材料が投入されることによってケーシング８の混練側ケーシング８４内に材料が供給される。

【0040】

絞り部４は、ロータ軸２の混練部２Ｃの前方に配置され、混練部２Ｃにおける樹脂材料の滞留度合いを変化させて材料の混練度を調整する。

【0041】

図２に示すように、処理機１Ｂは、ギヤポンプ５と、スクリーンチェンジャ６と、ペレタイザ７と、を有する。

【0042】

ギヤポンプ５は、図２に示すように、一対のロータ軸２よりも搬送経路１Ｋの下流（図２では右方）に配置され、一対のロータ軸２から樹脂材料を受け取るとともに、当該樹脂材料を搬送経路１Ｋの更に下流に搬送する。ギヤポンプ５は、一対のロータ軸２の前端部とギヤポンプ５との間の排出空間１Ｓ内の圧力を規定の圧力値に保つようにその回転数を変化させながら、樹脂を昇圧させ、当該樹脂を下流に搬送する。

【0043】

一対のロータ軸２から排出空間１Ｓを通じてギヤポンプ５に受け渡された樹脂材料は、ギヤポンプ５によってスクリーンチェンジャ６に圧送される。スクリーンチェンジャ６は、樹脂材料から異物を除去する。そして、このスクリーンチェンジャ６で異物が除去された樹脂材料は、ペレタイザ７に送られる。ペレタイザ７は、粒状のペレットを作製する。

【0044】

連続式混練装置１の全体的な構造は以上の通りである。以下、第１実施形態に係る混練機１Ａの特徴について説明する。

【0045】

図３は、第１実施形態に係る混練機１Ａの概略の構成を示すブロック図である。図４は、図１における一点鎖線ＩＶで囲まれた領域を拡大した断面図である。図５は、図４の一部をさらに拡大した断面図である。

【0046】

非混練セクションＳＣ１において、後方隣接ケーシング８３は静止する部材であり、この後方隣接ケーシング８３に収容されるロータ軸２の後方軸部２Ａは回転する部材であるので、必然的に、ロータ軸２の後方軸部２Ａと後方隣接ケーシング８３との間には、図５に示すような隙間Ｇが形成されている。この隙間Ｇは、混練セクションＳＣ２に連通している。この隙間Ｇの全域のうち、混練セクションＳＣ２の後方において、混練セクションＳＣ２に隣接し、混練セクションＳＣ２に連通する部分を後方隙間Ｇ１と称する。混練機１Ａが樹脂材料を混練する際には、混練セクションＳＣ２おける物質（具体的には例えば、樹脂材料から発生するガス、パウダー状の樹脂材料などの物質）が混練セクションＳＣ２から非混練セクションＳＣ１にリークする可能性がある。

【0047】

そこで、本実施形態に係る混練機１Ａでは、後方隙間Ｇ１には後方隣接ケーシング８３に支持される接触シール１２が配置されている。接触シール１２自体が後方軸部２Ａと接触して接触シール１２と後方軸部２Ａとの間に隙間を作らないことで、混練セクションＳＣ２おける物質が接触シール１２よりも更に後方へとリークすることを防止している。しかも、この混練機１Ａでは、接触シール１２よりも後方において後方隙間Ｇ１に連通する圧力付与空間ＳＰと、この圧力付与空間ＳＰの圧力を大気圧よりも高い圧力に調節するための第１ガスを供給する第１ガス供給ラインＬ１と、が形成されている。この混練機１Ａでは、第１ガス供給ラインＬ１を通じて圧力付与空間ＳＰに第１ガスが供給されることにより圧力付与空間ＳＰの圧力が大気圧よりも高い圧力に調節され、後方隙間Ｇ１のうち圧力付与空間ＳＰと接触シール１２との間の部分が第１ガスで満たされるように構成される。

【0048】

また、本実施形態に係る混練機１Ａでは、後方隙間Ｇ１のうち接触シール１２よりも前方に位置する部分に第２ガスを供給する第２ガス供給ラインＬ２が形成されている。当該部分に第２ガス供給ラインＬ２から第２ガスが供給されることにより、当該部分の圧力が大気圧よりも高い圧力に調節されることが好ましい。

【0049】

さらに、本実施形態に係る混練機１Ａでは、後方隙間Ｇ１のうち接触シール１２よりも前方に位置する部分には非接触シール１１が配置されている。この非接触シール１１は、第２ガス供給ラインＬ２のガス出口（すなわち第２ガス供給ラインＬ２が後方隙間Ｇ１に接続される部分）よりも前方に配置されている。

【0050】

図５に示すように、圧力付与空間ＳＰは、後方隣接ケーシング８３の内面とロータ軸２の後方軸部２Ａの外周面とにより囲まれた空間（閉鎖空間）である。本実施形態では、圧力付与空間ＳＰは、ロータ軸２の周りを囲むように形成された円環状（例えばドーナツ状）の空間である。圧力付与空間ＳＰ（閉鎖空間）は、気体の出入りが全くない密閉された空間ではなく、隙間Ｇの一部である後方隙間Ｇ１（圧力付与空間ＳＰの前方において圧力付与空間ＳＰに隣接する後方隙間Ｇ１）と連通している。また、圧力付与空間ＳＰは、隙間Ｇの一部である軸受側隙間Ｇ２（圧力付与空間ＳＰの後方において後方隣接ケーシング８３とロータ軸２の後方軸部２Ａとの間に形成される隙間であり、圧力付与空間ＳＰに隣接する軸受側隙間Ｇ２）と連通していてもよい。

【0051】

後方隙間Ｇ１及び軸受側隙間Ｇ２のそれぞれは、第１ガス供給ラインＬ１を通じて第１ガスが圧力付与空間ＳＰに供給されているときに、後方隙間Ｇ１及び軸受側隙間Ｇ２のそれぞれを通じて圧力付与空間ＳＰ内の気体が流出することがある程度抑制されることにより、圧力付与空間ＳＰの圧力が大気圧よりも高い圧力に維持されることが可能な程度のサイズに調節される。また、圧力付与空間ＳＰを囲む後方隣接ケーシング８３は、後方隙間Ｇ１及び軸受側隙間Ｇ２以外に、圧力付与空間ＳＰと外部とを連通する小さな隙間及び／又は孔を有していてもよい。小さな隙間及び／又は孔のサイズは、第１ガス供給ラインＬ１を通じて第１ガスが圧力付与空間ＳＰに供給されているときに、圧力付与空間ＳＰの圧力が大気圧よりも高い圧力に維持されることが可能な大きさであれば許容される。

【0052】

この混練機１Ａでは、ロータ軸２のたわみが小さい場合又はロータ軸２にたわみがほとんど生じていない場合には、非混練セクションＳＣ１において後方隙間Ｇ１に配置された接触シール１２によるリーク抑制作用が得られる。そして、接触シール１２の損耗等により接触シール１２とロータ軸２との間に隙間が生じたとしても、接触シール１２よりも後方において後方隙間Ｇ１に連通する圧力付与空間ＳＰに付与される圧力（陽圧）によるリーク抑制作用が得られる。具体的には、ロータ軸２のたわみが小さい場合又はロータ軸２にたわみがほとんど生じていない場合には、接触シール１２自体がロータ軸２の後方軸部２Ａと接触して接触シール１２と後方軸部２Ａとの間に隙間を作らないので、混練セクションＳＣ２における物質が非混練セクションＳＣ１に配置された接触シール１２よりも後方へリークすることを抑制する効果が得られる。また、接触シール１２とロータ軸２の後方軸部２Ａとの間に隙間が生じないので、第２ガス供給ラインＬ２から供給される第２ガスが圧力付与空間ＳＰに向かって流れず、非混練セクションＳＣ１から混練セクションＳＣ２に向かうガスの流れが形成され、混練セクションＳＣ２における物質が非混練セクションＳＣ１にリークすることを抑制できる効果も得られる。

【0053】

また、接触シール１２によるリーク抑制作用が低下する程度までロータ軸２にたわみが生じた場合、すなわち、ロータ軸２のたわみに起因して接触シール１２とロータ軸２の後方軸部２Ａとの間に隙間が形成された場合であっても、接触シール１２よりも後方において圧力付与空間ＳＰに付与される圧力（陽圧）による次のようなリーク抑制作用が得られる。すなわち、ロータ軸２のたわみに起因して接触シール１２と後方軸部２Ａとの間に隙間が形成されると、第２ガス供給ラインＬ２から供給される第２ガスが接触シール１２と後方軸部２Ａとの間の隙間を通じて圧力付与空間ＳＰに向かって流れる懸念が生じるが、本実施形態では、圧力付与空間ＳＰが陽圧になることで、圧力付与空間ＳＰから混練セクションＳＣ２に向かうガスの流れが形成されるので、圧力付与空間ＳＰに向かう第２ガスの流れを弱めること、圧力付与空間ＳＰに向かう第２ガスの流れを留めること、又は、圧力付与空間ＳＰから非混練セクションＳＣ１に向かう第１ガスの流れに第２ガスを合流させることができるので、混練セクションＳＣ２における物質が非混練セクションＳＣ１にリークすることが抑制される。従って、この混練機１Ａでは、上記の何れの場合であっても、混練セクションＳＣ２における物質が非混練セクションＳＣ１に配置された接触シール１２を超えて更に後方にリークすることを効果的に抑制できる。

【0054】

また、本実施形態に係る混練機１Ａでは、図４に示すように、第２軸受けＢ２と圧力付与空間ＳＰとの間には接触シール１３がさらに配置されている。この接触シール１３は、圧力付与空間ＳＰの後方における後方隣接ケーシング８３とロータ軸２の後方軸部２Ａとの間の軸受側隙間Ｇ２のうち第２軸受けＢ２と圧力付与空間ＳＰとの間の部分をシールするためのものである。接触シール１３は、圧力付与空間ＳＰに対して後方に位置し、圧力付与空間ＳＰに隣接するような位置に配置されている。接触シール１３によって圧力付与空間ＳＰの圧力がより安定する。なお、接触シール１３は、図４に示すように、第２軸受けＢ２の近くに配置されている。ロータ軸２の後方軸部２Ａのうち、第２軸受けＢ２に支持されている部分及びその近くの部分は、ロータ軸２のたわみがほとんど生じない。従って、ロータ軸２のたわみに起因して接触シール１３と後方軸部２Ａとの間に隙間が生じにくい。

【0055】

図５に示す具体例では、接触シール１２及び接触シール１３のそれぞれは、オイルシールである。接触シール１２及び接触シール１３のそれぞれを構成するオイルシールは２つのリップ１２Ａ，１２Ｂを有し、これらのリップ１２Ａ，１２Ｂにオイル供給ラインからオイルが供給される。２つのリップ１２Ａ，１２Ｂは、図５に示すようにこれらの背面が互いに対向するような姿勢で配置されることが好ましい。リップ１２Ａは、リップ１２Ｂの前に配置されている。

【0056】

リップ１２Ａを前方に向けることで、第２ガス供給ラインＬ２から供給される第２ガスが後方に流れることを抑制できる。また、仮に、混練セクションＳＣ２からパウダー状の樹脂材料がリップ１２Ａのあたりまで進入した場合であっても、その樹脂材料がリップ１２Ａよりもさら後方に移動することを抑制できる。

【0057】

リップ１２Ｂを後方に向けることで、第１ガス供給ラインＬ１から圧力付与空間ＳＰに供給される第１ガスの流量をあまり大きくしなくても、圧力付与空間ＳＰの圧力を陽圧に調節しやすくなる。これにより、第１ガスの流量を小さくしてエネルギーを節約することができる。また、仮に第１ガスにダストが含まれていたとしても、後方に向くリップ１２Ｂは、ダストが圧力付与空間ＳＰから後方隙間Ｇ１を通って混練セクションＳＣ２に向かうことを抑制できる。リップ１２Ａとリップ１２Ｂとの間には、ランタンリングを配置して、メンテナンスのために定期的に給脂することが好ましい。

【0058】

接触シール１２，１３としては、例えば、リップシールなどのオイルシール、Ｖパッキンなどの成形パッキン、グランドパッキン、Ｏリング、シールリングなどを採用することができる。

【0059】

図５に示す具体例では、非接触シール１１は、シールリングである。図５に示すように、非接触シール１１とロータ軸２の後方軸部２Ａとの間の隙間であるシール隙間Ｇ３は後方隙間Ｇ１の一部である。当該シール隙間Ｇ３の大きさは、後方隙間Ｇ１のうちシール隙間Ｇ３に対して後方に隣接する部分（図５では隙間Ｇ４）の大きさよりも小さい。これにより、第１ガス及び／又は第２ガスが混練セクションＳＣ２に向かって流れるときの流速がシール隙間Ｇ３を通過することで高められる。従って、混練セクションＳＣ２における物質が非混練セクションＳＣ１に配置された接触シール１２を超えて更に後方にリークすることをさらに効果的に抑制できる。シール隙間Ｇ３を通過することで高められるガスの流速は、例えば、０．１８ｍ／ｓ以上であることが好ましい。

【0060】

シールリングは、例えば、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂により構成されるものであってもよく、フッ素樹脂をコーティングした金属により構成されるものであってもよい。フッ素樹脂は、シールリングとロータ軸２とが接触しても焼き付き等の不具合を軽減することができる。非接触シール１１としては、上述したシールリングの他に、例えば、ラビリンスシール、メカニカルシールなどを採用することができる。

【0061】

なお、非接触シール１１を用いてガスの流速を高める手段に代えて、例えば後述する図６に示す変形例のように、後方隣接ケーシング８３の内面自体と、ロータ軸２の後方軸部２Ａとの間の隙間を、後方隙間Ｇ１における他の部位よりも局所的に小さくしてもよい。この局所的に小さな隙間は、第１ガス及び／又は第２ガスが混練セクションＳＣ２に向かって流れるときの流速を高めることができる。この局所的に小さな隙間は、第２ガス供給ラインＬ２のガス出口よりも前方に形成されることが好ましい。なお、後方隙間Ｇ１のうち、局所的に小さな隙間以外の部位においても、隙間の大きさは、第１ガスの供給量を小さく抑えるために、５０ｍｍ以下であることが好ましい。

【0062】

図６は、第１実施形態の変形例に係る混練機１Ａを示す断面図である。この変形例では、ケーシング８の後方隣接ケーシング８３は、後方隙間Ｇ１において、当該後方隣接ケーシング８３の内周面の一部が全周に亘ってロータ軸２の後方軸部２Ａに向かって隆起する隆起部８５を有する。隆起部８５は、後方隣接ケーシング８３の内周面のうち隆起部８５に隣接する部分からロータ軸２の後方軸部２Ａに向かって円環状に突出するような形状を有する。なお、後方隣接ケーシング８３の内周面は、ロータ軸２の後方軸部２Ａの外周面に対して、ロータ軸２の径方向に対向する面である。

【0063】

隆起部８５は、ケーシング８の後方隣接ケーシング８３の内周面のうち、接触シール１２よりも前方に位置する部分に形成されている。隆起部８５は、ケーシング８の後方隣接ケーシング８３の内周面のうち、第２ガス供給ラインＬ２のガス出口よりも前方に位置する部分に形成されていてもよい。隆起部８５は、ケーシング８の後方隣接ケーシング８３の内周面のうち、第２ガス供給ラインＬ２のガス出口と後述するスクリューシール２Ｓとの間の部分に形成されていてもよい。

【0064】

図６に示すように、隆起部８５とロータ軸２の後方軸部２Ａとの隙間である隆起部隙間Ｇ５は、後方隙間Ｇ１の一部である。隆起部隙間Ｇ５の大きさは、後方隙間Ｇ１のうち隆起部隙間Ｇ５に対して後方に隣接する部分（図６では隙間Ｇ４）の大きさよりも小さい。また、隆起部隙間Ｇ５は、後方隙間Ｇ１における最小の隙間であってもよい。この変形例では、図５に示すような非接触シール１１を後方隙間Ｇ１に配置しなくても、圧力付与空間ＳＰから混練セクションＳＣ２に向かって流れるガス（第１ガス及び／又は第２ガス）の流速は当該ガスが隆起部８５の近傍、すなわち隆起部隙間Ｇ５を通過することで高められる。これにより、混練セクションＳＣ２における物質が非混練セクションＳＣ１にリークすることを効果的に抑制できる。

【0065】

なお、図５に示すように、ロータ軸２の後方軸部２Ａの前端部には、スクリューシール２Ｓが設けられている。スクリューシール２Ｓは、ロータ軸２の混練軸部２Ｅの後端（混練軸部２Ｅのフィード部２Ｂの後端）の後方に位置している。スクリューシール２Ｓは、このスクリューシール２Ｓとスクリューシール２Ｓの径方向外側に対向する後方隣接ケーシング８３の内周面との間の隙間に樹脂材料（例えば溶融した樹脂材料）が詰まった際に、スクリューシール２Ｓのポンプ作用により樹脂材料を混練セクションＳＣ２へと押し出す機能を有する。

【0066】

以上が本実施形態に係る混練機１Ａの主な特徴である。以下では、混練機１Ａの特徴についてさらに具体的に説明する。

【0067】

図３に示すように、第１実施形態に係る混練機１Ａでは、非混練セクションＳＣ１は、ベアリングセクションＳＣ１１と、第１ガス供給セクションＳＣ１２と、第２ガス供給セクションＳＣ１３と、を含む。

【0068】

ベアリングセクションＳＣ１１は、図１に示す第１軸受けＢ１及び第２軸受けＢ２を含むセクションであり、駆動装置９よりも前方に位置している。

【0069】

第１ガス供給セクションＳＣ１２は、ガス供給源２３から第１ガス供給ラインＬ１を通じて圧力付与空間ＳＰに第１ガスが供給されるセクションであり、ベアリングセクションＳＣ１１よりも前方に位置している。第１ガス供給セクションＳＣ１２は、圧力付与空間ＳＰと、第１ガス供給ラインＬ１と、を含む。

【0070】

第２ガス供給セクションＳＣ１３は、ガス供給源２３から第２ガス供給ラインＬ２を通じて後方隙間Ｇ１に第２ガスが供給されるセクションであり、第１ガス供給セクションＳＣ１２よりも前方に位置している。第２ガス供給セクションＳＣ１３は、第２ガス供給ラインＬ２と、後方隙間Ｇ１のうち第２ガス供給ラインＬ２に連通する部分と、を含む。

【0071】

本実施形態では、第１ガス及び第２ガスのそれぞれは窒素ガスであり、第１ガス供給セクションＳＣ１２及び第２ガス供給セクションＳＣ１３には、１つのガス供給源２３から窒素ガスが供給される。なお、第１ガス及び第２ガスのそれぞれは窒素ガス以外のガス（例えば他の不活性ガス）であっておよい。第１ガスと第２ガスは異なるガスであってもよい。

【0072】

ガス供給源２３と第１ガス供給セクションＳＣ１２及び第２ガス供給セクションＳＣ１３との間には、バルブスタンド２４が介在している。バルブスタンド２４は、例えば、ガス供給源２３から第１ガス供給セクションＳＣ１２及び第２ガス供給セクションＳＣ１３のそれぞれに窒素ガスを供給するために必要な機器を含む。

【0073】

ガス供給源２３と圧力付与空間ＳＰとをつなぐ第１ガス供給ラインＬ１には、第１流量調節弁２１が設けられている。また、ガス供給源２３と後方隙間Ｇ１とをつなぐ第２ガス供給ラインＬ２には、第２流量調節弁２２が設けられている。第１流量調節弁２１は、圧力付与空間ＳＰに供給される窒素ガス（第１ガス）の流量を調節することができる。第２流量調節弁２２は、後方隙間Ｇ１に供給される窒素ガス（第２ガス）の流量を調節することができる。

【0074】

第１流量調節弁２１及び第２流量調節弁のそれぞれは、例えば比例弁であってもよい。第１流量調節弁２１の開度の調節及び第２流量調節弁２２の開度の調節は、作業者が行ってもよく、コントローラが行ってもよい。コントローラは、演算処理装置とメモリとを有するコンピュータを備えるものであり、混練機１Ａの一部であってもよく、混練機１Ａとは別に設けられたものであってもよい。コントローラが第１流量調節弁２１及び第２流量調節弁２２の少なくとも一方の流量調節弁の開度の調節を行う場合には、その流量調節弁は、例えば電磁比例弁により構成されていてもよい。この場合、コントローラが当該流量調節弁に開度調節のための指令（指令電流）を入力することにより、当該流量調節弁の開度が調節される。

【0075】

本実施形態では、図３に示すように、混練機１Ａは、第１圧力センサ４１と、第２圧力センサ４２と、をさらに備えている。第１圧力センサ４１は、圧力付与空間ＳＰの圧力又はこれに対応する圧力を検出する。第１圧力センサ４１は、圧力付与空間ＳＰの圧力を検出してもよく、第１ガス供給ラインＬ１の圧力を検出してもよい。第２圧力センサ４２は、後方隙間Ｇ１のうち第２ガス供給ラインＬ２に連通する部分の圧力又はこれに対応する圧力を検出する。第２圧力センサ４２は、後方隙間Ｇ１のうち第２ガス供給ラインＬ２に連通する部分の圧力（例えば、後方隙間Ｇ１のうち接触シール１２よりも前方に位置する部分の圧力）を検出してもよく、第２ガス供給ラインＬ２の圧力を検出してもよい。

【0076】

作業者は、第１圧力センサ４１により検出される圧力（圧力付与空間ＳＰの圧力）が所定の第１圧力Ｐ_αに調節される又は所定の第１圧力範囲ＰＲ_αに含まれるように第１流量調節弁２１の開度を調節してもよい。第１圧力Ｐ_αは、大気圧よりも高い圧力であり、第１圧力範囲ＰＲ_αは、大気圧よりも高い圧力の範囲である。圧力付与空間ＳＰの圧力、すなわち第１圧力センサ４１により検出される第１圧力Ｐ_αは、非混練セクションＳＣ１に隣接する混練セクションＳＣ２の後端における圧力よりも高くなるように調節されることが好ましい。混練セクションＳＣ２の後端における圧力は、図略の圧力センサにより検出されてもよい。

【0077】

作業者は、第２圧力センサ４２により検出される圧力が所定の第２圧力Ｐ_βに調節される又は所定の第２圧力範囲ＰＲ_βに含まれるように第２流量調節弁２２の開度を調節してもよい。第２圧力Ｐ_βは、大気圧よりも高い圧力であることが好ましい。第２圧力Ｐ_βは、大気圧よりも高い圧力であり、かつ、第１圧力Ｐ_αよりも低い圧力であることがより好ましい。第２圧力範囲ＰＲ_βは、大気圧よりも高い圧力の範囲であることが好ましい。第２圧力範囲ＰＲ_βは、大気圧よりも高い圧力であり、かつ、第２圧力範囲ＰＲ_βの上限値は、第１圧力範囲ＰＲ_αの上限値よりも小さいことがより好ましい。

【0078】

コントローラが第１流量調節弁２１の開度の調節を行う場合には、コントローラは、第１圧力センサ４１により検出される圧力（圧力付与空間ＳＰの圧力）が前記所定の第１圧力Ｐ_αに調節される又は前記所定の第１圧力範囲ＰＲ_αに含まれるように、第１流量調節弁２１に開度調節のための指令（指令電流）を入力する。同様に、コントローラが第２流量調節弁２２の開度の調節を行う場合には、コントローラは、第２圧力センサ４２により検出される圧力が前記所定の第２圧力Ｐ_βに調節される又は前記所定の第２圧力範囲ＰＲ_βに含まれるように、第２流量調節弁２２に開度調節のための指令（指令電流）を入力する。

【0079】

作業者は、第２ガス供給ラインＬ２の圧力が第１ガス供給ラインＬ１の圧力よりも相対的に低くなるように、第１ガス供給ラインＬ１の圧力及び第２ガス供給ラインＬ２の圧力の少なくとも一方を調節してもよい。また、コントローラは、第２ガス供給ラインＬ２の圧力が第１ガス供給ラインＬ１の圧力よりも相対的に低くなるように、第１流量調節弁２１及び第２流量調節弁２２の少なくとも一方に指令を入力することによって第１ガス供給ラインＬ１の圧力及び第２ガス供給ラインＬ２の圧力の少なくとも一方を調節してもよい。

【0080】

なお、図３に示す具体例では、第１圧力センサ４１及び第２圧力センサ４２が設けられているが、この具体例に限られない。圧力付与空間ＳＰの圧力と、第２ガスが供給される隙間Ｇ４の圧力との圧力差を検出するための他の手段としては、例えば、圧力発信器、圧力変換器、圧力伝送器などの圧力計、マノメータ、差圧測定器などが採用されてもよい。

【0081】

図７は、混練機１Ａにおける第２ガス供給ラインＬ２の配置を示す断面図である。第２ガス供給ラインＬ２は、図３に示すガス供給源２３につながる供給源側ラインＬ２０（図３及び図４参照）と、供給源側ラインＬ２０から分岐する第１分岐ラインＬ２１及び第２分岐ラインＬ２２と（図７参照）、を含む。第１分岐ラインＬ２１及び第２分岐ラインＬ２２は、一方のロータ軸２の周方向に互いにずれた位置において、後方隙間Ｇ１のうち接触シール１２よりも前方に位置する部分（隙間Ｇ４）に連通している。図７に示す具体例では、第１分岐ラインＬ２１と第２分岐ラインＬ２２は、一方のロータ軸２を介して、当該ロータ軸２の径方向に対向するような位置に配置されている。言い換えると、第１分岐ラインＬ２１は、一方のロータ軸２を介して、第２分岐ラインＬ２２の前記径方向の反対側に配置されている。これにより、ロータ軸２の後方軸部２Ａと後方隣接ケーシング８３との間の後方隙間Ｇ１のうち、非接触シール１１と圧力付与空間ＳＰとの間の部分に供給される窒素ガス（第２ガス）の供給量が、周方向においてばらつくことを抑制できる。

【0082】

また、図７に示す具体例では、第２ガス供給ラインＬ２は、第１分岐ラインＬ２１からさらに周方向に延びる周方向ラインＬ２００と、周方向ラインＬ２００から後方隙間Ｇ１に連通する複数の連通ラインＬ２０１と、第２分岐ラインＬ２２からさらに周方向に延びる周方向ラインＬ２００と、周方向ラインＬ２００から後方隙間Ｇ１に連通する複数の連通ラインＬ２０１と、を含む。複数の連通ラインＬ２０１は、周方向に互いにずれた位置に配置されている。これにより、ロータ軸２の後方軸部２Ａと後方隣接ケーシング８３との間の後方隙間Ｇ１のうち、非接触シール１１と圧力付与空間ＳＰとの間の部分に供給される窒素ガス（第２ガス）の供給量が、周方向においてより均一になる。

【0083】

図７に示すように、第１分岐ラインＬ２１及び第２分岐ラインＬ２２は、他方のロータ軸２の周方向に互いにずれた位置にも形成されている。他方のロータ軸２の周りに形成された第１分岐ラインＬ２１及び第２分岐ラインＬ２２は、上述した一方のロータ軸２の周りに形成された第１分岐ラインＬ２１及び第２分岐ラインＬ２２と同様の構造を備えるので、詳細な説明を省略する。

【0084】

（圧力について）
以下では、後方隙間Ｇ１のうちシール隙間Ｇ３に対して後方に隣接する部分（図５では隙間Ｇ４）における圧力を隙間圧力Ｐ１と称し、圧力付与空間ＳＰにおける圧力を空間圧力Ｐ２と称し、混練セクションＳＣ２の圧力を混練セクション圧力Ｐ３と称する。

【0085】

空間圧力Ｐ２は、混練セクション圧力Ｐ３よりも大きくなるように調節されることが好ましい。圧力付与空間ＳＰと混練セクションＳＣ２との間の後方隙間Ｇ１をガスが通過する際の圧損をΔＰとすると、空間圧力Ｐ２は、例えば、Ｐ３＋ΔＰよりも十分に高い圧力に調節されることが好ましい。これにより、常時、非混練セクションＳＣ１から混練セクションＳＣ２へ向かうガスの流れを形成することができる。これにより、パウダー状の樹脂材料、混練セクションＳＣ２において発生するガスなどの物質が非混練セクションＳＣ１にリークするのを防ぐことができる。

【0086】

空間圧力Ｐ２と混練セクション圧力Ｐ３との圧力差を取得する手段としては、圧力発信器、圧力変換器、圧力伝送器などの圧力計、マノメータ、差圧測定器などを例示できる。空間圧力Ｐ２と混練セクション圧力Ｐ３との圧力差を確認する手段としては、圧損ΔＰが生じる部分におけるガスの流量を検出してもよい。すなわち、非混練セクションＳＣ１から混練セクションＳＣ２に向かう空間又は隙間におけるガスの流量を検出可能なように、差圧流量計等を設けてもよい。検出されるガスの流量から前記圧力差を取得できる。

【0087】

「空間圧力Ｐ２＞Ｐ３＋ΔＰ」の関係が成り立つような状態を維持するためには、圧力付与空間ＳＰに供給する第１ガスの流量又は流体圧力を調節すればよい。

【0088】

また、空間圧力Ｐ２が隙間圧力Ｐ１よりも大きくなるように（Ｐ２＞Ｐ１）第１流量調節弁２１の開度と第２流量調節弁２２の開度が調節されることが好ましい。この調節は、作業者が行ってもよく、コントローラが行ってもよい。これにより、仮に、接触シール１２とロータ軸２の後方軸部２Ａとの間に隙間が生じたとしても、圧力付与空間ＳＰから前方に向かうガスの流れが形成されるので、混練セクションＳＣ２における物質が非混練セクションＳＣ１に配置された接触シール１２を超えて、更に後方にリークすることをより効果的に抑制できる。

【0089】

ただし、空間圧力Ｐ２が隙間圧力Ｐ１より低くてもよい。空間圧力Ｐ２は大気圧よりも大きい陽圧に調節されているので、混練セクションＳＣ２における物質が非混練セクションＳＣ１にリークすることを抑制できる。

【0090】

なお、圧力付与空間ＳＰにおける陽圧を効率よく維持するために、圧力付与空間ＳＰを囲む複数の部材同士の隙間において、他のシール部材（例えばシールリングなど）をさらに配置してもよい。

【0091】

空間圧力Ｐ２の上限は、特に限定されないが、０．６ＭＰａであってもよい。

【0092】

［第２実施形態］
図８は、第２実施形態に係る混練機１Ａを示す断面図である。この第２実施形態に係る混練機１Ａは、図５に示す第１実施形態に係る混練機１Ａにおける第２ガス供給ラインＬ２と、接触シール１２と、を備えていない点で、第１実施形態に係る混練機１Ａと相違している。第２実施形態に係る混練機１Ａにおけるその他の構成は、第１実施形態に係る混練機１Ａと同様である。

【0093】

この第２実施形態に係る混練機１Ａでは、後方隙間Ｇ１には後方隣接ケーシング８３に支持される非接触シール１１が配置されており、非接触シール１１よりも後方において後方隙間Ｇ１に連通する圧力付与空間ＳＰと、この圧力付与空間ＳＰの圧力を大気圧よりも高い圧力に調節するための第１ガスを供給する第１ガス供給ラインＬ１と、が形成されている。従って、この第２実施形態に係る混練機１Ａでは、圧力付与空間ＳＰに供給される第１ガスが非混練セクションＳＣ１から混練セクションＳＣ２に向かうガスの流れを形成し、混練セクションＳＣ２における物質が非混練セクションＳＣ１に配置された非接触シール１１よりも後方にリークすることを効果的に抑制できる。

【0094】

また、第２実施形態に係る混練機１Ａでは、第２軸受けＢ２と圧力付与空間ＳＰとの間には接触シール１３がさらに配置されている。この接触シール１３は、後方隣接ケーシング８３とロータ軸２の後方軸部２Ａとの間の後方隙間Ｇ１のうち第２軸受けＢ２と圧力付与空間ＳＰとの間の部分をシールするためのものである。接触シール１３は、圧力付与空間ＳＰに対して後方に位置し、圧力付与空間ＳＰに隣接するような位置に配置されている。接触シール１３によって圧力付与空間ＳＰの圧力がより安定する。

【0095】

図９は、第２実施形態の変形例に係る混練機１Ａを示す断面図である。この第２実施形態の変形例に係る混練機１Ａは、図５に示す第１実施形態に係る混練機１Ａにおける第２ガス供給ラインＬ２と、接触シール１２と、接触シール１３と、を備えていない点で、第１実施形態に係る混練機１Ａと相違し、接触シール１３を備えていない点で、図８に示す第２実施形態に係る混練機１Ａと相違している。第２実施形態の変形例に係る混練機１Ａにおけるその他の構成は、第１実施形態に係る混練機１Ａと同様である。

【0096】

この第２実施形態の変形例に係る混練機１Ａは、図８における接触シール１３を備えていないので、圧力付与空間ＳＰの圧力は、図５に示す第１実施形態に係る混練機１Ａ及び図８に示す第２実施形態に係る混練機１Ａに比べて、多少不安定になる。ただし、この第２実施形態の変形例においても、次のように第１流量調節弁２１の開度を調節することで、混練セクションＳＣ２における物質が非混練セクションＳＣ１に配置された非接触シール１１よりも後方にリークすることを効果的に抑制できる。すなわち、作業者は、第１圧力センサ４１により検出される圧力（圧力付与空間ＳＰの圧力）が前記所定の第１圧力Ｐ_αに調節される又は前記所定の第１圧力範囲ＰＲ_αに含まれるように第１流量調節弁２１の開度を調節することで、混練セクションＳＣ２における物質が非混練セクションＳＣ１に配置された非接触シール１１よりも後方にリークすることを効果的に抑制できる。また、コントローラが第１流量調節弁２１の開度の調節を行う場合には、コントローラは、第１圧力センサ４１により検出される圧力（圧力付与空間ＳＰの圧力）が前記所定の第１圧力Ｐ_αに調節される又は前記所定の第１圧力範囲ＰＲ_αに含まれるように、第１流量調節弁２１に開度調節のための指令（指令電流）を入力することで、混練セクションＳＣ２における物質が非混練セクションＳＣ１に配置された非接触シール１１よりも後方にリークすることを効果的に抑制できる。

【0097】

以上、本開示の各実施形態に係る混練機１Ａを含む連続式混練装置１について説明したが、本開示は、これらの実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形実施形態を含む。

【0098】

連続式混練装置１は、混練機１Ａ（樹脂混練機）に代えて、公知の単軸押出機を有する混練機でもよいし、公知の２軸押出機を有する混練機でもよい。

【0099】

また、図１～図５に示す第１実施形態に係る混練機１Ａでは、後方隙間Ｇ１に接触シール１２と非接触シール１１とが配置されているが、後方隙間Ｇ１には接触シール１２が配置される一方で非接触シール１１が配置されていなくてもよい。具体的には例えば、図５に示す混練機１Ａにおいて後方隙間Ｇ１に配置された接触シール１２及び非接触シール１１のうち、非接触シール１１が省略されてもよい。また、図８及び図９に示す第２実施形態に係る混練機１Ａでは、後方隙間Ｇ１に非接触シール１１が配置されているが、後方隙間Ｇ１において、非接触シール１１が省略され、接触シール１２が配置されていてもよい。

【符号の説明】

【0100】

１Ａ ：混練機
２ ：ロータ軸
２Ａ ：後方軸部
２Ｅ ：混練軸部
８ ：ケーシング
１１ ：非接触シール（後方隙間に配置されるシール部材の一例）
１２ ：接触シール（後方隙間に配置されるシール部材の一例）
１３ ：接触シール（軸受側隙間に配置される接触シールの一例）
２１ ：第１流量調節弁
２２ ：第２流量調節弁
２３ ：ガス供給源
４１ ：第１圧力センサ
４２ ：第２圧力センサ
８３ ：後方隣接ケーシング
８４ ：混練側ケーシング
８５ ：隆起部
Ｂ１ ：第１軸受け
Ｂ２ ：第２軸受け
Ｂ３ ：第３軸受け
Ｇ１ ：後方隙間
Ｇ２ ：軸受側隙間
Ｌ１ ：第１ガス供給ライン
Ｌ２ ：第２ガス供給ライン
Ｌ２０ ：供給源側ライン
Ｌ２１ ：第１分岐ライン
Ｌ２２ ：第２分岐ライン
ＳＣ１ ：非混練セクション
ＳＣ２ ：混練セクション
ＳＰ ：圧力付与空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】