特許 7295656 加熱装置付混合機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-13

(45)【発行日】2023-06-21

(54)【発明の名称】加熱装置付混合機

(51)【国際特許分類】

   B01F 29/62 20220101AFI20230614BHJP

   B01F 31/50 20220101ALI20230614BHJP

   B01F 35/92 20220101ALI20230614BHJP

【ＦＩ】

B01F29/62

B01F31/50

B01F35/92

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019030017

(22)【出願日】2019-02-22

(65)【公開番号】P2020131147

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2021-11-22

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 発行人：愛知電機技報編集会議、刊行物名：愛知電機技報、号数：Ｎｏ．３９、発行年月日：平成３０年３月１６日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116666

【氏名又は名称】愛知電機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】里 成典

【審査官】河野 隆一朗

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６４－０５８３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１０７０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０１３９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－１２１１２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０７－２１９６５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｆ ２９／００ － ３５／９５

Ｂ０１Ｊ ２／１２

Ｆ２６Ｂ １１／０４ － １１／０６

Ｂ０１Ｊ １０／００ － １２／０２

Ｂ０１Ｊ １４／００ － １９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

揺動台上で電動駆動する回転車輪と、この回転車輪上で回転する略中空円筒状の回転ドラムと、該回転ドラムの周囲に配置され、回転ドラムを加熱するヒータを備えて構成される混合機において、前記回転ドラムの長手方向の一方端側のみに開口を備えて当該回転ドラムの外周を囲繞する断熱カバーを備え、前記回転ドラムは、回転ドラムの円周方向に配設される一対の揺動リングを有し、当該揺動リング間に、前記回転ドラムが揺動した際に、当該揺動リングの一方と接触して回転ドラムの回転を維持する揺動車輪を、当該回転ドラム下に１つだけ備えて構成したことを特徴とする加熱装置付混合機。

【請求項2】

前記ヒータは、回転ドラムの上方から側方亘る位置において、前記断熱カバーの内側に取り付けられるとともに、当該ヒータの周囲には、該ヒータが発する熱を前記回転ドラムに効率的に照射するための反射板が取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の加熱装置付混合機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加熱装置付の混合機において、加熱の効率を向上させることのできる構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、回転ドラム内に投入した粉末材料などを、回転ドラムの回転・揺動によって混合する混合機は知られている。また、回転ドラムの周囲に赤外線ヒータを設置し、当該ヒータの熱を利用して、回転ドラム内の粉末材料を加熱しながら混合する、所謂、加熱装置付の混合機も知られている（下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特公平５－４２２９５

【0004】

図４は上記特許文献１記載の加熱装置付混合機Ｂの構造を示す側面図である。図５は当該混合機Ｂの正面図である。

【0005】

１０１は基台１０２に支軸１０３によって取り付けられた揺動台であり、１０４は揺動台１０１に一方端を連結したクランク機構である。

【0006】

クランク機構１０４は、減速機１０５の出力軸１０６に他方端を連結したリンク１０７ａ，１０７ｂによって構成され、第１の電動機１０８によって減速機１０５を駆動することにより、揺動台１０１を支軸１０３周りに揺動させる。

【0007】

１０９は揺動台１０１の前後方向（図４の左右方向）に図示しない軸受を介して回転自在に取り付けられる回転軸であり、１１０は回転軸１０９の両端部に取り付けられる回転車輪である。

【0008】

１１１はベルト１１２（図５参照）を介して回転車輪１１０を回転させる第２の電動機であり、１１３は回転車輪１１０上に回転可能に載置される回転ドラムである。１１４は回転ドラム１１３の長手方向の両端部付近の円周方向に取り付けられる一対の揺動リングである。

【0009】

１１５は回転ドラム１１３の下側の揺動台１０１上に、揺動リング１１４の内側面に近接して取り付けた揺動車輪であり、揺動台１０１の揺動時、一方の揺動車輪１１５が揺動リング１１４に接触して回転ドラム１１３の回転を維持しつつ、回転ドラム１１３が揺動台１０１から滑落するのを防止する。

【0010】

１１６は揺動台１０１上に乗載され、回転車輪１１０および回転ドラム１１３の下部を包囲する下カバーであり、１１７は下カバー１１６上に載置され、回転ドラム１１３を包囲する上カバーである。上カバー１１７は、回転ドラム１１３の左端の蓋体１１８および右端開口部に取り付けたロータリージョイント１１９に対応する位置が開口している。

【0011】

１２０は上カバー１１７の内側面に取り付けた断熱材であり、１２１は上カバー１１７の内側に取り付けたヒータである。ヒータ１２１は、図５に示すように、回転ドラム１１３の上方から側方に亘って複数本が取り付けられている。

【0012】

１２２はロータリージョイント１１９内を挿通して回転ドラム１１３内に、空気又はガスを供給する流通管、１２３は液体を回転ドラム１１３内に霧状にして給送する給送管、１２４は回転ドラム１１３内の材料温度を検出する熱電対の保護パイプを示している。

【0013】

１２５（図４参照）は揺動台１０１から前上方（図４の右上方向）へ延びる支持アームであり、その先端には、間隔を保って併設した係止板１２６が取り付けられ、回転ドラム１１３の外部に位置する流通管１２２の下部に取り付けた回止板１２７を係合することにより、ロータリージョイント１１９内を挿通する流通管１２２、給送管１２３、熱電対保護パイプ１２４が回転するのを阻止している。

【0014】

以上のように構成した加熱装置付混合機Ｂによれば、回転ドラム１１３が回転および揺動しながら、内部に収容した材料をヒータの熱によって加熱しながら撹拌，混合することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

然るに、図４，５に示す加熱装置付混合機Ｂは、回転ドラム１１３の外側を覆う上カバー１１７の構造が、回転ドラム１１３の左端の蓋体１１８および右端開口部に取り付けられるロータリージョイント１１９に対応する位置が開口しているので、両端の開口を通して外気が上カバー１１７と下カバー１１６間に流れ込み、ヒータ１１８による回転ドラム１１３の加熱効率を悪くする。

【0016】

この点は、回転ドラム１１３がシーソーのように揺動することによって、なお顕著となる。

【0017】

そこで、本発明では、ヒータによる加熱効率を向上することのできる加熱装置付混合機Ｂの構造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】

【0018】

請求項１記載の発明は、揺動台上で電動駆動する回転車輪と、この回転車輪上で回転する略中空円筒状の回転ドラムと、回転ドラムの周囲に配置され、回転ドラムを加熱するヒータを備えて構成される混合機において、前記回転ドラムの長手方向一方端側のみに開口を備えて当該回転ドラムの外側を囲繞する断熱カバーを備え、前記回転ドラムの円周方向に配設した一対の揺動リング間に、回転ドラムが揺動した際に、当該揺動リングの一方と接触して回転ドラムの回転を維持する揺動車輪を、回転ドラム下に１つだけ備えて構成したことに特徴を有する。

【0020】

請求項２記載の発明は、請求項１記載のヒータを、回転ドラムの上方から側方亘る位置において、断熱カバーの内側に取り付けるとともに、当該ヒータの周囲には、ヒータが発する熱を回転ドラムに効率的に照射するための反射板を取り付けて構成したことに特徴を有する。

【発明の効果】

【0021】

請求項１記載の発明によれば、回転ドラムの長手方向一方端側のみに開口を備えて当該回転ドラムの外側を覆う断熱カバーを備えて構成したので、回転ドラムが揺動した場合でも、断熱カバー内で温められた空気が開口部から外側へ逃げることを抑制することができる。

【0022】

また、請求項１記載の発明によれば、回転ドラム下において、一対の揺動リング間に揺動車輪を備える構造であるので、ヒータを回転ドラムの上方から側方に亘る広い範囲に取り付けられるとともに、１つの揺動車輪によって、回転ドラムが揺動台から滑落することを確実に防止することができる。

【0023】

請求項２記載の発明によれば、回転ドラムの上方から側方亘る位置にヒータを取り付けるとともに、ヒータの周囲に、ヒータが発する熱を回転ドラムに効率的に照射するための反射板を備えて構成したので、ヒータによる回転ドラムの加熱効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の加熱装置付混合機を示す側面図である。

【図2】本発明の加熱装置付混合機を示す背面図である。

【図3】本発明の加熱装置付混合機に取り付けたヒータと反射板を拡大して示す正面図である。

【図4】従来の加熱装置付混合機を示す側面図である。

【図5】従来の加熱装置付混合機を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施の形態を図１乃至図３により説明する。図１は本発明の加熱装置付混合機Ａの構成を示す側面図である。図２は加熱装置付混合機Ａから後述する断熱裏カバーを取り外した状態を示す背面図である。

【0026】

図１において、１は下部に車輪２を設けて移動可能に構成した基台であり、３は基台１に支軸４によって揺動可能に取り付けた揺動台を示している。揺動台４は基台１内に収容した図示しない第１の電動機を駆動源として支軸４を回転させることにより、シーソーの如く揺動する。

【0027】

５は揺動台４の側方（図１の左方向）に取り付けた断熱下カバーであり、６（図２参照）は揺動台３上において、基台１内に収容した図示しない第２の電動機を駆動源として回転する回転車輪を示している。

【0028】

７は回転車輪６上に載置され、回転車輪６上で回転する略中空円筒状の回転ドラムであり、８は回転ドラム７の一方端（図１の左端）開口部に着脱自在に取り付けられる蓋体を示している。

【0029】

９は回転ドラム７の他方端（図１の右端）に取り付けられるロータリージョイントであり、その外側を構成し、回転ドラム７とともに回転する回転部と、回転部の内側に取り付けられ、回転ドラム７の回転によっても回転しない固定部から構成されている。

【0030】

１０はロータリージョイント９の固定部内を挿通して回転ドラム７内に延出する流通管であり、空気やガスを回転ドラム７内に供給する。１１は同じく固定部内を挿通して回転ドラム７内に延出する給送管であり、回転ドラム７内に液体を霧状にして給送する。１２は同じく固定部内を挿通して回転ドラム７内に延出する熱電対の保護パイプであり、回転ドラム７内に収容した材料の温度を熱電対で検出する。

【0031】

１３は揺動台３上に載置される両端を開口した断熱上カバーであり、１４は断熱上カバー１３の内側面に、一対の固定金具１５を利用して、回転ドラム７の長手方向と平行させて取り付けた赤外線ヒータである。

【0032】

１６（図１参照）は断熱上カバー１３の一方の開口に着脱自在に取り付けられる断熱裏カバーであり、１７は断熱裏カバー１６を断熱上カバーに着脱する際に操作される操作ノブを示している。１８（図１参照）は断熱上カバー１３の他方の開口に着脱自在に取り付けられる断熱前カバーであり、１９は断熱前カバー１８を断熱上カバー１３に着脱する際に操作される操作ノブを示している。

【0033】

２０は赤外線ヒータ１４と断熱上カバー１３間に、固定金具１５を利用して取り付けられる反射板であり、２１（図２参照）は揺動台３の側面に取り付けられる支持台である。

【0034】

２２（図２参照）は支持台２１と断熱上カバー１３間に取り付けられ、断熱上カバー１３の開閉に用いられるヒンジ機構であり、２３（図２参照）は断熱上カバー１３を開放した際の開放限界を設定するストッパである。

【0035】

２４（図２参照）は基台１の側面に取り付けられ、回転ドラム７の回転・揺動、赤外線ヒータ１４による加熱などを制御する操作盤であり、２５（図２参照）は操作盤２４と断熱上カバー１３横の連結箱２６間に接続され、赤外線ヒータ１４に通電する通電用のコード類を収納するケーブルである。当該ケーブル２５は、断熱上カバー１３を開放する際、コネクタ２７部分から取り外される。

【0036】

２８（図１参照）は回転ドラム７の長手方向の中央部付近に、その円周方向に取り付けられる一対の揺動リングであり、２９（図２参照）は回転ドラム７の下部位置の揺動リング２８間に取り付けられる揺動車輪である。

【0037】

３０（図１参照）は揺動台３から側方（図１の右上方向）に屈曲して延出する支持アームであり、その先端には、間隔を保って併設した係止板３１が取り付けられ、ロータリージョイント９の下部に取り付けた回止板３２を係合することにより、回転ドラム７の回転によってロータリージョイント９の固定筒および固定筒に内挿する流通管１０、給送管１１、熱電対保護パイプ１２が回転することを防止する。

【0038】

図３に前記反射板２０の構造を拡大して示す。反射板２０は赤外線ヒータ１４を内側に配置する略半円形状に形成されており、赤外線ヒータ１４から放射状に照射される赤外線のうち、下方へ放射される赤外線はそのまま回転ドラム７に照射され、それ以外の方向へ放射される赤外線は反射板２０に反射した後、回転ドラム７に照射されるようにすることで、回転ドラム７内の材料を効率的に加熱できる構成としている。

【0039】

次に、前述した構成の加熱装置付混合機Ａの動作について説明する。まず、回転ドラム７の蓋体８を開放し、開口から撹拌，混合する材料を投入した上で、蓋体８を閉じる。

【0040】

つづいて、図示しない真空ポンプを起動して、回転ドラム７内の空気を流通管１０より外部へ排出し、回転ドラム７内を脱気する。脱気後、必要な弁切換を実行し、流通管１０を通して窒素ガス等を回転ドラム７内へ供給する。

【0041】

この状態で操作盤２４を操作して、図示しない第１，２の電動機を起動し、支持軸４および回転車輪６を回転させる。

【0042】

支持軸４の回転によって揺動台３がシーソーの如く揺動する。揺動台３上には回転車輪６を介して回転ドラム７が載置されているので、揺動台３の揺動によって、回転ドラム７も同様に揺動する。また、回転車輪６の回転によって、回転ドラム７は円周方向に回転する。

【0043】

第１，２の電動機の起動後、しばらくしてから、操作盤２４を操作することにより、赤外線ヒータ１４を所定の通電時間，加熱温度で加熱する。赤外線ヒータ１４の周囲には半円状の反射板２０が、その開放側を回転ドラム７方向へ向けて配置されているので、赤外線ヒータ１４から放射状に照射される赤外線のうち、回転ドラム７方向へ照射される赤外線は、赤外線ヒータ１４から直接回転ドラム７へ照射され、回転ドラム７方向ではない方向へ照射される赤外線は、反射板２０にて反射されたうえで回転ドラム７へ照射される。

【0044】

これにより、赤外線ヒータ１４が照射する赤外線を、効率的に回転ドラム７へ照射することができる。回転ドラム７へ照射された赤外線は、回転ドラム７内の材料を加熱する。

【0045】

また、赤外線ヒータ１４は、図２に示すように、回転ドラム７の上方向から横方向に亘る広い範囲に配置されているので、赤外線ヒータ１４によって、回転ドラム７の広い範囲を加熱することができる。これは、図１，２に示す加熱装置付混合機Ａが揺動車輪２９を回転ドラム７の下部に１つだけ備える構成としたことに関係する。

【0046】

この種の混合機では、回転ドラムの周方向に設けた一対の揺動リングの間に設置する揺動車輪を、回転ドラムの両側面位置に各々１つづつ（合計２個）備える構成が一般的だが、回転ドラムの両側面位置に揺動車輪を備えると、当該揺動車輪が邪魔となり、回転ドラムの側方に赤外線ヒータを設置することができない。

【0047】

或いは、図４，５に示すように、ヒータを回転ドラム７の側方位置に設置するために、揺動リング１１４を回転ドラム１１３の長手方向の両端に近い位置に取り付け、回転ドラム１１３の側方位置にスペースを確保する方法もある。

【0048】

しかし、図４，５に示す場合は、一対の揺動リング１１４に接触する揺動車輪１１５が２つ必要になる。

【0049】

そこで、本発明では、揺動リング２８を回転ドラム７の長手方向中央付近に備え、かつ、揺動車輪２９を回転ドラム７の下部位置の揺動リング２８間に１つだけ備える構成とすることにより、回転ドラム７の両側面位置に赤外線ヒータ１４を設置できるように構成するとともに、揺動車輪２８の個数を減らすことが可能となる。

【0050】

このように、装置の構成を簡素化しつつ、赤外線ヒータ１４を回転ドラム７の周囲の広い範囲に設置することによって、回転ドラム７を短時間で加熱することが可能となった。

【0051】

回転ドラム７を加熱することにより、回転ドラム７内の材料は所定の温度に加熱される。当該材料の温度を、回転ドラム７内に延出した熱電対にて検出することによって、回転ドラム７内の材料温度を所望の温度に調節可能となる。回転ドラム７内の材料は所定温度に加熱された状態で撹拌，混合される。

【0052】

回転ドラム７がシーソーの如く揺動する際、一対の揺動リング２８間に配置した揺動車輪２９は、回転ドラム７の揺動に応じて一方の揺動リング２８と接触することによって、回転ドラム７の円周方向の回転を円滑にするとともに、回転ドラム７が揺動によって、揺動台３上から滑落することを確実に防止する。

【0053】

また、図１に示す断熱上カバー１３，断熱裏カバー１６，断熱表カバー１８によって回転ドラム７がロータリージョイント９部分を除いて概ね覆われた状態にあるので、回転ドラム７が揺動することによって、断熱カバー１３，１６，１８内の温められた空気が外部へ漏出したり、外部の冷気が断熱カバー１３，１６，１８内に流入することを防止できる。

【0054】

この結果、赤外線ヒータ１４によって回転ドラム７を効率的に加熱することが可能となる。また、回転ドラム７内は窒素ガスが封入されているので、材料の酸化を防止できるとともに、材料が過熱された場合でも、発火や爆発等の危険はなく、安全に撹拌・混合することができる。

【0055】

材料が十分に撹拌・混合されたら、材料を徐々に冷却するために、赤外線ヒータ１４を通電制御する。材料が十分冷却されたら、第１，２の電動機を停止し、赤外線ヒータ１４への通電を停止する。その後、蓋体８を開放して回転ドラム７内から撹拌・混合を終えた材料を取り出す。

【0056】

以上説明したように、本発明に係る加熱装置付混合機Ａによれば、回転ドラム７の一方端側のみに開口を備えて該回転ドラム７の外側を覆う断熱カバー１３，１６，１８を備えて構成したので、回転ドラム７が揺動した場合でも、断熱カバー１３，１６，１８内で温められた空気が開口部から外側へ逃げることを抑制することができる。

【0057】

また、回転ドラム７の外周に一対の揺動リング２８を備え、この揺動リング２８間の回転ドラム７下に揺動車輪２９を１つ備えることで、赤外線ヒータ１４を回転ドラム７の側方にも配置することができるので、回転ドラム７の広い範囲を加熱することが可能となる。また、１つの揺動車輪によって、回転ドラム７が揺動台３から滑落することを防止できる。

【0058】

さらに、回転ドラム７の上方から側方亘る位置に赤外線ヒータ１４を取り付け、かつ、赤外線ヒータ１４の周囲に、ヒータ１４が発する熱を回転ドラム７に効率的に照射する反射板２０を備えて構成したので、回転ドラム７内の材料を効率的に加熱することができる。

【産業上の利用可能性】

【0059】

本発明はヒータによる加熱機能を備えた混合機に適用可能である。

【符号の説明】

【0060】

１ 基台
２ 車輪
３ 揺動台
４ 支軸
５ 断熱下カバー
６ 回転車輪
７ 回転ドラム
８ 蓋体
９ ロータリージョイント
１０ 流通管
１１ 給送管
１２ 熱電対の保護カバー
１３ 断熱上カバー
１４ 赤外線ヒータ
１５ 固定金具
１６ 断熱裏カバー
１７，１９ 操作ノブ
１８ 断熱表カバー
２０ 反射板
２１ 支持台
２２ ヒンジ機構
２３ ストッパ
２４ 操作盤
２５ ケーブル
２６ 連結箱
２７ コネクタ
２８ 揺動リング
２９ 揺動車輪
３０ 支持アーム
３１ 係止板
３２ 回止板
Ａ 加熱装置付混合機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】