特表 2022-554214 固形物用攪拌機ロータおよび攪拌機システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-12-28

(54)【発明の名称】固形物用攪拌機ロータおよび攪拌機システム

(51)【国際特許分類】

   B01F 27/072 20220101AFI20221221BHJP

   B01F 27/2322 20220101ALI20221221BHJP

   B01F 27/721 20220101ALI20221221BHJP

   B01F 27/72 20220101ALI20221221BHJP

   B01F 35/95 20220101ALI20221221BHJP

   B01F 23/60 20220101ALI20221221BHJP

   B01F 101/25 20220101ALN20221221BHJP

【ＦＩ】

B01F27/072

B01F27/2322

B01F27/721

B01F27/72

B01F35/95

B01F23/60

B01F101:25

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022524241

(86)(22)【出願日】2020-10-23

(85)【翻訳文提出日】2022-06-22

(86)【国際出願番号】 US2020057118

(87)【国際公開番号】W WO2021081364

(87)【国際公開日】2021-04-29

(31)【優先権主張番号】62/926,133

(32)【優先日】2019-10-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517153594

【氏名又は名称】エコジェンサス エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】ＥＣＯＧＥＮＳＵＳ ＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100142907

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 淳

(72)【発明者】

【氏名】オストヴィク、ビョルヌルフ

(72)【発明者】

【氏名】コステン、マイケル

【テーマコード（参考）】

4G035

4G037

4G078

【Ｆターム（参考）】

4G035AB48

4G037CA05

4G037EA03

4G078AA02

4G078BA01

4G078CA01

4G078DA08

4G078DC08

(57)【要約】

攪拌機ロータ（１００）は、シャフト（１０２）と、複数のレール（１０４，１０６）と、ロッド（１０８）とを含む。シャフト（１０２）は縦軸を画定する。複数のレール（１０４，１０６）はシャフト（１０２）から半径方向に延びてシャフト（１０２）に連結されている。複数のレール（１０４，１０６）はシャフト（１０２）の長さに沿って互いに離れている。各レール（１０４，１０６）はシャフト（１０２）の縦軸に対して非ゼロの角度を画定する表面を含む。ロッド（１０８）は、複数のレール（１０４，１０６）のうちの第１のものに連結されている第１端部を含む。ロッド（１０８）は複数のレール（１０４，１０６）のうちの第２のものに連結されている第２端部を含む。シャフト（１０２）の縦軸に対して垂直な平面へのロッド（１０８）の第１端部および第２端部の投影が、シャフト（１０２）の一部分の周りに劣弧を画定する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

攪拌機ロータであって、
縦軸を画定するシャフトと、
前記シャフトから半径方向に延びて前記シャフトに連結されている複数のレールであって、前記複数のレールは前記シャフトの長さに沿って互いに離れており、各レールは前記シャフトの前記縦軸に対して非ゼロの角度を画定する表面を備える、複数のレールと、
前記複数のレールのうちの第１のものに連結されている第１端部および前記複数のレールのうちの第２のものに連結されている第２端部を備えるロッドであって、前記シャフトの前記縦軸に対して垂直な平面への前記ロッドの前記第１端部および前記第２端部の投影が前記シャフトの一部分の周りに劣弧を画定する、ロッドと、
を備える攪拌機ロータ。

【請求項2】

各レールの前記表面は、前記シャフトの前記縦軸に対して垂直である、請求項１のロータ。

【請求項3】

各レールは、前記シャフトの前記縦軸に対して垂直な中心軸を画定する、請求項１のロータ。

【請求項4】

前記複数のレールのうちの前記第１のものの前記中心軸は、前記複数のレールのうちの前記第２のものの前記中心軸に対して垂直である、請求項３のロータ。

【請求項5】

前記ロッドは中空である、請求項１のロータ。

【請求項6】

前記シャフトの前記縦軸に対して垂直な平面上の前記ロッドの断面は、弧形である、請求項１のロータ。

【請求項7】

前記複数のレールのうちの第３のものに連結されている第１端部と、前記複数のレールのうちの前記第２のものに連結されている第２端部とを備える追加ロッドをさらに備える、請求項１のロータ。

【請求項8】

前記ロッドの前記第２端部および前記追加ロッドの前記第２端部は、前記シャフトの前記縦軸に対して垂直な平面上の前記シャフトの外周の対向する側で、前記複数のレールのうちの前記第２のものに連結されている、請求項７のロータ。

【請求項9】

前記ロッドの前記第１端部および前記追加ロッドの前記第１端部は、前記シャフトの前記縦軸に対して垂直な平面上の前記シャフトの外周の対向する側で、それぞれ前記複数のレールのうちの前記第１のものおよび前記複数のレールのうちの前記第３のものに連結されている、請求項７のロータ。

【請求項10】

前記シャフト、前記複数のレール、前記ロッド、またはその任意の組み合わせは、加熱媒体がそこを通って流れることを可能にするように構成される、請求項１のロータ。

【請求項11】

前記ロッドの少なくとも一部分内に配置されている中空の内側ロッドをさらに備えており、前記内側ロッドと前記ロッドとの間の第１空隙が第１環状部を画定する、請求項１０のロータ。

【請求項12】

前記シャフト内に配置されている第２内側ロッドをさらに備え、前記第２内側ロッドは前記複数のレール間に前記シャフトの一部分にわたり延びており、前記第２内側ロッドと前記シャフトとの間の第２空隙は第２環状部を画定する、請求項１１のロータ。

【請求項13】

前記ロッドは湾曲したロッドである、請求項１のロータ。

【請求項14】

請求項１の第１ロータおよび請求項１の第２ロータを備える攪拌機ロータシステムを備えるプロセス容器であって、前記第１ロータの前記複数のレールおよび前記ロッドと前記第２ロータの前記複数のレールおよび前記ロッドは、前記プロセス容器の空胴内に配列されて、各ロータが前記ロータの前記縦軸によって画定される前記シャフトを中心に回転するように構成される、プロセス容器。

【請求項15】

前記第１ロータおよび前記第２ロータは、前記プロセス容器の第１端部から前記プロセス容器の第２端部まで、前記空胴内で固形成分を混合しながら進める、請求項１４のプロセス容器。

【請求項16】

前記第１ロータおよび前記第２ロータは、前記空胴の中心からずれている、請求項１４のプロセス容器。

【請求項17】

固形成分を混合する方法であって、前記方法は、
固形成分をプロセス容器に入れることと、
前記プロセス容器内で前記固形成分を混合するために、少なくとも１つのロータを回転することとを含んでおり、前記少なくとも１つのロータは、
縦軸を画定するシャフトと、
前記シャフトから半径方向に延びて前記シャフトに連結されている複数のレールであって、前記複数のレールは前記シャフトの長さに沿って互いに離れており、各レールは前記シャフトの前記縦軸に対して非ゼロの角度を画定する表面を備えている、複数のレールと、
前記複数のレールのうちの第１のものに連結されている第１端部と、前記複数のレールのうちの第２のものに連結されている第２端部とを備えるロッドであって、前記シャフトの前記縦軸に対して垂直な平面への前記ロッドの前記第１端部および前記第２端部の投影が、前記シャフトの一部分の周りに劣弧を画定する、ロッドと、
を備える、方法。

【請求項18】

前記少なくとも１つのロータは、
前記ロッド内に配置されている内側ロッドであって、前記内側ロッドと前記ロッドとの間の第１空隙が第１環状部を画定する、内側ロッドと、
前記シャフト内に配置されている第２内側ロッドであって、前記第２内側ロッドは前記複数のレール間で前記シャフトの一部分にわたり延びており、前記第２内側ロッドと前記シャフトとの間の第２空隙が第２環状部を画定する、第２内側ロッドと、をさらに備えており、
前記方法は、前記少なくとも１つのロータを回転する間、加熱媒体を前記少なくとも１つのロータを通して流すことをさらに含む、請求項１７の方法。

【請求項19】

前記加熱媒体を前記少なくとも１つのロータを通して流すことは、
前記加熱媒体を前記シャフトの中に流すことと、
前記加熱媒体の第１部分を前記シャフトから前記複数のレールのうちの前記第１のものの中まで流すことと、
前記加熱媒体の前記第１部分を前記複数のレールのうちの前記第１のものから前記第１環状部の中まで流すことと、
前記加熱媒体の前記第１部分を前記第１環状部から前記複数のレールのうちの前記第２のものの中まで流すことと、
前記加熱媒体の前記第１部分を前記複数のレールのうちの前記第２のものから前記シャフトの中まで流すことと、
前記加熱媒体の第２部分を前記第２環状部を通して流すことと、
前記加熱媒体を前記シャフトから流し出すことと、
を含む、請求項１８の方法。

【請求項20】

ロータであって、
縦軸を画定する第１シャフトと、
前記第１シャフトと整列されているとともに、前記第１シャフトから空間的に離れている第２シャフトと、
前記第１シャフトの端部から半径方向に延びて前記第１シャフトの端部に連結されている第１レールであって、前記第１レールは前記縦軸に対して非ゼロの角度を画定する表面を備える、第１レールと、
前記第２シャフトの端部から半径方向に延びて前記第２シャフトの端部に連結されている第２レールであって、前記第２レールは前記縦軸に対して非ゼロの角度を画定する表面を備える、第２レールと、
前記第１レールと前記第２レールとの間に配置されている第３レールであって、前記第３レールは、前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間の空間にあり、前記縦軸と交差している、第３レールと、
前記第１レールに連結されている第１端部と、前記第３レールに連結されている第２端部とを備える第１ロッドであって、前記縦軸に対して垂直な平面への前記第１ロッドの前記第１端部および前記第２端部の投影が第１劣弧を画定する、第１ロッドと、
前記第２レールに連結されている第１端部と、前記第３レールに連結されている第２端部とを備える第２ロッドであって、前記縦軸に対して垂直な平面への前記第２ロッドの前記第１端部および前記第２端部の投影が第２劣弧を画定する、第２ロッドと、
を備える、ロータ。

【請求項21】

前記第３レールは、前記第１ロッドおよび前記第２ロッドに略整列している平面に沿って延びている、請求項２０のロータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、容器内で固形成分を混合するための攪拌機ロータおよび攪拌機システムに関する。

【背景技術】

【0002】

異なるサイズ、形状および密度を有し、異なる材料から作られている多様な固形成分について、所望の混合を実現することは難しい場合がある。大量の固形成分を混合し、成分の重量分布が不均一であるときはより一層困難な場合がある。ある場合には、容器内で固形成分を混合するために設計された大きな表面積を有する平らな扇形のコンポーネントなどの混合ブレードは、異種混合物または摩削性の、またはその他物理的に難しい固形混合物と接触すると、損傷したり、または動きが悪くなったりすることがある。

【発明の概要】

【0003】

本明細書は、固形物用の攪拌機ロータおよび攪拌機システムを記述する。特に、本明細書は、所望の同種性、密度または水分含有量を有する、固形燃料組成物などの組成物を生産するためのプロセス容器のための攪拌機ロータおよび攪拌機システムを記述する。攪拌機ロータおよび攪拌機システムは、供給原材料（例えば、固形廃棄物および他の廃棄物）から所望の組成物（例えば、固形燃料組成物）の生産を容易にすることができる。

【0004】

第１の一般的な態様において、ロータは縦軸を画定するシャフトと、シャフトから半径方向に延びてシャフトに連結されている複数のレールと、複数のレールのうちの第１のものに連結されている第１端部および複数のレールのうちの第２のものに連結されている第２端部を有するロッドとを含む。複数のレールは、シャフトの長さに沿って互いに離れており、各レールはシャフトの縦軸に対して非ゼロの角度を画定する表面を有する。シャフトの縦軸に対して垂直な平面へのロッドの第１端部および第２端部の投影（projection）が、シャフトの一部分の周りに劣弧を画定する。

【0005】

第１の一般的な態様の実施態様は、以下の特徴の１つ以上を含む。
各レールの表面は、シャフトの縦軸に対して略垂直である。各レールはシャフトの縦軸に対して垂直な中心軸を画定する。複数のレールのうちの第１のものの中心軸は、複数のレールのうちの第２のものの中心軸に対して略垂直である。劣弧は約９０°の弧である。ロッドは中空にすることができる。シャフトの縦軸に対して垂直な平面上のロッドの断面は、典型的には多角形である。ある場合には、シャフトの縦軸に対して垂直な平面上のロッドの断面は長方形である。場合によっては、シャフトの縦軸に対して垂直な平面上のロッドの断面は四角形である。シャフトの縦軸に対して垂直な平面上のロッドの断面は、典型的には弧形である。

【0006】

ロッドの表面にフィン（または複数のフィン）が連結され得る。フィン（または複数のフィン）は、典型的にはロッドの表面から半径方向に延びている。場合によっては、フィン（または複数のフィン）はロッドの外面または内面に連結されている。ある場合には、複数のフィンのうちの第１のものはロッドの外面に連結されていて、複数のフィンのうちの第２のものはロッドの内面に連結されている。

【0007】

第１端部を有する追加ロッドが複数のレールのうちの第３のものに連結されて、第２端部が複数のレールのうちの第４のものに連結され得る。第１端部を有する追加ロッドは複数のレールのうちの第３のものに連結されて、第２端部が複数のレールのうちの第２のものに連結され得る。ロッドの第２端部および追加ロッドの第２端部は、シャフトの縦軸に対して垂直な平面上のシャフトの外周の対向する側で、複数のレールのうちの第２のものに連結されている。ロッドの第１端部および追加ロッドの第１端部は、シャフトの縦軸に対して垂直な平面上のシャフトの外周の対向する側で、それぞれ複数のレールのうちの第１のものおよび複数のレールのうちの第３のものに連結されている。

【0008】

シャフト、複数のレール、ロッド、およびこれらの任意の組合せは、少なくとも部分的に中空にして、加熱媒体（例えば、高温の油）がこのようなコンポーネントを通って流れることができるようにし得る。ロータは、中空で、ロッドの少なくとも一部分の中に配置されている内側ロッドを含むことができる。内側ロッドとロッドとの間の第１空隙は、第１環状部を画定し得る。加熱媒体は第１環状部を通って流れることができる。ロータはシャフト内に配置されている第２内側ロッドを含むことができる。第２内側ロッドは複数のレール間にシャフトの一部分にわたり延びている。第２内側ロッドとシャフトとの間の第２空隙は、第２環状部を画定し得る。加熱媒体は第２環状部を通って流れることができる。

【0009】

第２の一般的な態様において、ロータシステムは、第１の一般的な態様の第１ロータと、第１の一般的な態様の第２ロータとを含む。
第２の一般的な態様の実施態様は、以下の特徴の１つ以上を含み得る。

【0010】

第１ロータのシャフトおよび第２ロータのシャフトは、互いに一定の空間関係にある。第１ロータおよび第２ロータは、典型的には反対方向に回転するように構成されている。第１ロータの複数のレールのうちの第２のものおよび第２ロータの複数のレールのうちの第２のものは、第１ロータのシャフトの縦軸および第２ロータのシャフトの縦軸に対して垂直な平面に整列することができる。

【0011】

第３の一般的な態様において、プロセス容器は、第２の一般的な態様のロータシステムを含む。第１ロータの複数のレールおよびロッドと第２ロータの複数のレールおよびロッドとは、プロセス容器の空胴に配列されていて、各ロータがロータの縦軸によって画定されるシャフトに対して回転するように構成されている。

【0012】

第３の一般的な態様の実施態様は、以下の特徴の１つ以上を含み得る。
第１ロータのシャフトおよび第２ロータのシャフトは、典型的にはプロセス容器の壁を貫通している。第１ロータのロッドおよび第２ロータのロッドは、空胴を画定するプロセス容器の表面に対して規定の間隔が得られるようなサイズにされて、配列されることができる。ある場合には、第１ロータおよび第２ロータは、プロセス容器の第１端部からプロセス容器の第２端部まで、空胴内で固形成分を混合しながら進めるように構成される。場合によっては、ロータは空胴の中心からずれている。

【0013】

第４の一般的な態様は、プロセス容器内に固形成分を加えることと、プロセス容器内で固形成分を混合するために、少なくとも１つのロータを回転することとを含む。少なくとも１つのロータは、シャフト、複数のレールおよびロッドを含む。シャフトは縦軸を画定する。複数のレールはシャフトから半径方向に延びてシャフトに連結されている。複数のレールはシャフトの長さに沿って互いに離れている。各レールはシャフトの縦軸に対して非ゼロの角度を画定する表面を含む。ロッドは複数のレールのうちの第１のものに連結されている第１端部を含む。ロッドは複数のレールのうちの第２のものに連結されている第２端部を含む。シャフトの縦軸に対して垂直な平面へのロッドの第１端部および第２端部の投影が、シャフトの一部分の周りに劣弧を画定する。

【0014】

第４の一般的な態様の実施態様は、以下の特徴の１つ以上を含み得る。
少なくとも１つのロータは、内側ロッドおよび第２の内側ロッドを含むことができる。内側ロッドは、典型的にはロッド内に配置されている。内側ロッドとロッドとの間の第１空隙が第１環状部を画定し得る。第２の内側ロッドはシャフト内に配置されている。第２の内側ロッドは複数のレール間でシャフトの一部分にわたり延びている。第２の内側ロッドとシャフトとの間の第２空隙が第２環状部を画定し得る。少なくとも１つのロータが回転する間、加熱媒体（例えば、高温の油）が少なくとも１つのロータを通って流され得る。

【0015】

加熱媒体を少なくとも１つのロータに通して流すことは、加熱媒体をシャフトの中に流すことを含むことができる。加熱媒体を少なくとも１つのロータに通して流すことは、加熱媒体の第１部分をシャフトから複数のレールのうちの第１のものの中まで流すことを含むことができる。加熱媒体を少なくとも１つのロータに通して流すことは、加熱媒体の第１部分を複数のレールのうちの第１のものから第１環状部の中まで流すことを含むことができる。加熱媒体を少なくとも１つのロータに通して流すことは、加熱媒体の第１部分を第１環状部から複数のレールのうちの第２のものの中まで流すことを含むことができる。加熱媒体を少なくとも１つのロータに通して流すことは、加熱媒体の第１部分を複数のレールのうちの第２のものからシャフトの中まで流すことを含むことができる。加熱媒体を少なくとも１つのロータに通して流すことは、加熱媒体の第２部分を第２環状部に通して流すことを含むことができる。加熱媒体を少なくとも１つのロータに通して流すことは、加熱媒体をシャフトから流し出すことを含むことができる。

【0016】

第５の一般的な態様において、ロータは、第１シャフト、第２シャフト、第１レール、第２レール、第３レール、第１ロッドおよび第２ロッドを含む。第１シャフトは縦軸を画定する。第２シャフトは第１シャフトと整列されているとともに、第１シャフトから空間的に離れている。第１レールは第１シャフトの端部から半径方向に延びて第１シャフトの端部に連結されている。第１レールは縦軸に対して非ゼロの角度を画定する表面を含む。第２レールは第２シャフトの端部から半径方向に延びて第２シャフトの端部に連結されている。第２レールは縦軸に対して非ゼロの角度を画定する表面を含む。第３レールは第１レールと第２レールとの間に配置されている。第３レールは第１シャフトと第２シャフトとの間の空間にある。第３レールは縦軸と交差している。第１ロッドは第１レールに連結されている第１端部を含む。第１ロッドは第３レールに連結されている第２端部を含む。縦軸に対して垂直な平面への第１ロッドの第１端部および第２端部の投影が第１劣弧を画定する。第２ロッドは第２レールに連結されている第１端部を含む。第２ロッドは第３レールに連結されている第２端部を含む。縦軸に対して垂直な平面への第２ロッドの第１端部および第２端部の投影が第２劣弧を画定する。

【0017】

第５の一般的な態様の一実施態様において、第３レールは第１ロッドおよび第２ロッドに略整列している平面に沿って延びている。
本明細書に記述される主題は、次の利点の１つ以上を実現するために、特定の実施形態で実施することができる。例えば、様々な実施形態において、攪拌機ロータおよび攪拌機システムは、予測不可能な重量分布を有する大量の非均一な固形成分を含め、大量の固形成分を混合するための所望の強度および耐久性を示す。攪拌機ロータおよび攪拌機システムは、固形物の完全な混合および固形混合物がプロセス容器を通って所望の方向へ移動することを容易にすることができる。攪拌機ロータは、固形混合物のプロセス容器への均一な移動を容易にするとともに、プロセス容器への所望の方向での固形成分の流れを最大化するために、攪拌機ロータの表面とプロセス容器の内壁との間の距離を最小限にするようなサイズおよび形状にすることができ、攪拌機システムはそのように実施することができる。

【0018】

本開示の主題の１つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面および説明に記載されている。主題の他の特徴、態様および利点は、説明、図面および特許請求の範囲から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1A】図１Ａは、攪拌機ロータの実施例の斜視図である。

【図1B】図１Ｂは、図１Ａの攪拌機ロータの側面図である。

【図1C】図１Ｃは、図１Ａの攪拌機ロータの端面図である。

【図1D】図１Ｄは、図１Ａの攪拌機ロータの端面図である。

【図2A】図２Ａは、図１Ａの攪拌機ロータの側面図である。

【図2B】図２Ｂは、図１Ａの攪拌機ロータの側面図である。

【図2C】図２Ｃは、図１Ａの攪拌機ロータの側面図である。

【図2D】図２Ｄは、図１Ａの攪拌機ロータの一部分の断面図である。

【図2E】図２Ｅは、図１Ａの攪拌機ロータの一部分の断面図である。

【図3A】図３Ａは、図１Ａ～図１Ｄの攪拌機ロータを含む攪拌機システムの分解図である。

【図3B】図３Ｂは、組み立てられた攪拌機システムの図である。

【図3C】図３Ｃは、プロセス容器の分解図を示す。

【図3D】図３Ｄは、プロセス容器の端部を示す。

【図4】図４は、図１Ａ～図１Ｄの攪拌機ロータを有するプロセス容器の一部切断図である。

【図5A】図５Ａは、図１Ａの攪拌機ロータの一部分の断面図である。

【図5B】図５Ｂは、図５Ａの端部部分（Ｂ）の拡大像である。

【図5C】図５Ｃは、図５Ａの端部部分（Ｃ）の拡大像である。

【図5D】図５Ｄは、側斜視図で示される図１Ａの攪拌機ロータの一部分の断面図である。

【図6】図６は、攪拌機ロータの実施例の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本明細書は、自治体の廃棄物流からの固形廃棄物を含む供給原材料など、固形成分の量を混合するための攪拌機ロータおよび攪拌機システムを記述する。特に、攪拌機ロータおよび攪拌機システムは、プロセス容器内で多様な固形廃棄物を混合するために使用することができる。攪拌機ロータおよび攪拌機システムは、予測不可能な重量分布を有する大量の非均一な固形成分を含め、大量の固形成分を混合するための所望の強度および耐久性を示す。攪拌機ロータおよび攪拌機システムは、固形分の完全な混合および固形混合物がプロセス容器を通って所望の方向へ移動することを容易にすることができる。攪拌機ロータは、固形混合物のプロセス容器への均一な移動を容易にするとともに、プロセス容器への所望の方向での固形成分の流れを最大化するために、攪拌機ロータの表面とプロセス容器の内壁との間の距離が最小限になるようなサイズおよび形状にすることができ、攪拌機システムはそのように実施することができる。

【0021】

図１Ａ～図１Ｄは、攪拌機ロータの実施例を描いている。図１Ａに示されるように、攪拌機ロータ１００は、中央シャフト１０２と、シャフトに連結されてシャフトから半径方向に延びているレール１０４，１０４’および１０６と、レールに連結されているロッド１０８，１０８’とを含む。いくつかの実施形態において、攪拌機ロータはシャフト、２本のレール、および２本のレールに連結されている１つのロッドを含む。他の実施形態では、攪拌機ロータは、シャフト、３本より多くのレール、および３つより多くのロッドを含み、各ロッドが複数のレールのうちの少なくとも２本に連結されている。攪拌機ロータ１００の寸法は任意の特定の用途に合わせることができる。一実施例において、中央シャフト１０２の長さは２から４メートルの範囲である。中央シャフト１０２、レール１０４，１０４’および１０６、ならびにロッド１０８，１０８’に適した材料は、炭素鋼およびステンレス鋼などの金属を含む。

【0022】

中央シャフト１０２は、シャフトの長さ方向の中心を通る縦軸ｌを画定する。図１Ａに図示されるように、中央シャフト１０２は円筒形である。他の実施形態では、シャフトは多角形の断面形状または他の弧形断面形状を有することができる。ある場合には、中央シャフト１０２は中実である。しかし、ある場合には、中央シャフト１０２の少なくとも一部分は中空である。コンポーネントが、流体（例えば、気体または液体）が進入または退出することのできる空胴を有する場合、それは中空と考えられる。ある場合には、空胴はコンポーネントの外面に単一の開口を有する。ある場合には、空胴はコンポーネントの外面に複数の開口を有する。ある場合には、中央シャフト１０２の全長が中空である。一実施例において、中央シャフト１０２は管状である。

【0023】

レール１０４，１０４’および１０６の各々が、シャフトの縦軸に交差する中心軸ｃを画定する。図１Ａに図示されるように、各レール１０４，１０４’および１０６はシャフトの縦軸に対して垂直な中心軸を画定する。他の実施形態では、各レール１０４，１０４’および１０６は、シャフトの縦軸と斜角を成す中心軸を画定する。図１Ａに図示されるように、レール１０４，１０４’および１０６は、シャフトの縦軸に平行な平面に長方形の断面を有する。他の実施形態において、レール１０４，１０４’および１０６は、シャフトの縦軸に平行な平面に弧形または他の多角形の断面を有する。レール１０４，１０４’および１０６は、中実であってもよく、または少なくとも部分的に中空であってもよい。レール１０４，１０４’および１０６はシャフトの長さに沿って互いに離れている。各レールは、シャフトから延びてシャフトの縦軸に対して非ゼロの角度を画定する表面１１０を含む。図１Ａに図示されるように、表面１１０はシャフトの縦軸に対して垂直である。他の実施形態では、表面１１０はシャフトの縦軸と斜角を成す。

【0024】

ロッド１０８，１０８’の各々は、レール１０４，１０４’にそれぞれ連結されている第１端部と、レール１０６に連結されている第２端部とを有する。シャフトの縦軸に対して垂直な各ロッド１０８，１０８’（例えば、ロッドがレールに連結している場所）の断面は、典型的には多角形（例えば、長方形、六角形、八角形）である。多角形の角は丸くし得る。ロッド１０８，１０８’は、中実であってもよく、または少なくとも部分的に中空であってもよい。図１Ｃ～図１Ｄおよび図５Ｃに図示されるように、各ロッド１０８，１０８’の断面は四角形である。ロッド１０８，１０８’は、中実または少なくとも部分的に中空にすることができる。ロッド１０８，１０８’は物理的な摩滅および熱損傷を低減するように選択される組成物で被覆され得る。ある場合には、ロッド１０８，１０８’は、固形成分のロッドへの付着を低減するように選択される材料で被覆される。適切な被覆材料の例は、少なくとも３００℃または３５０℃までの耐熱性のある鋼、ステンレス鋼、および炭素鋼を含む材料の場合、防錆シリコン系コーティング（例えば、修飾シリコン共重合体）を含む。いくつかの実施形態において、ロッド１０８，１０８’は直線形のロッドである。いくつかの実施形態において、ロッド１０８，１０８’は湾曲したロッドである。いくつかの実施形態において、ロッド１０８は直線形のロッドで、ロッド１０８’は湾曲したロッドである。いくつかの実施形態において、ロッド１０８は湾曲したロッドで、ロッド１０８’は直線形のロッドである。

【0025】

いくつかの実施形態において、フィン１１２はロッド１０８，１０８’に連結されている。いくつかの実施形態において、フィン１１２はロッド１０８，１０８’の外面に装着されている。いくつかの実施形態において、フィン１１２はロッド１０８，１０８’によって画定される溝の中に挿入されている。フィン１１２はロッド１０８，１０８’の外面から半径方向に、かつロッド１０８，１０８’の長さの少なくとも一部分に沿って延びている。いくつかの実施形態において、フィン１１２はロッド１０８，１０８’から少なくとも２センチメートル張り出している。いくつかの実施形態において、フィン１１２は細長いフィンである。図１Ａに図示されるように、フィン１１２は縦軸ｌに向かって半径方向内側に延びている。いくつかの実施形態において、フィン１１２は縦軸ｌに対してロッドから接線方向に離れて延びている。一実施例において、フィン１１２は、ロッドから接線方向に、ロッド１０８，１０８’の壁１９０，１９０’沿いに攪拌機ロータ１００の回転と同じまたは反対の方向に延びている。

【0026】

いくつかの実施形態において、縦フィン１１３がロッド１０８，１０８’に連結されている。いくつかの実施形態において、縦フィン１１３はロッド１０８，１０８’の外面に装着されている。縦フィン１１３はロッド１０８，１０８’の外面から半径方向に、ロッド１０８，１０８’の縦方向の長さの少なくとも一部分に沿って延びている。いくつかの実施形態において、縦フィン１１３はロッド１０８，１０８’から少なくとも２センチメートル張り出している。いくつかの実施形態において、縦フィン１１３は細長いフィンである。図１Ａに図示されるように、縦フィン１１３は縦軸ｌから半径方向外側に離れて延びている。攪拌機ロータ１００がプロセス容器内で回転するときの動作中、縦フィン１１３は固形材料がプロセス容器の内面に残るのを防止することができるので、固形材料はプロセス容器内で乱流混合され続ける。

【0027】

図１Ｂは、攪拌機ロータ１００の側面図である。図１Ｂに示されるように、複数のレール１０４は互いから反対方向に、かつレール１０６に対して垂直に延びている。ロッド１０８はレール１０４と１０６との間に延びており、ロッド１０８’はレール１０４’と１０６との間に延びている。いくつかの実施形態において、ロッド１０８，１０８’は１より多くの平面で湾曲しているので、ロッドの第１端部から第２端部まで平坦な表面が延びていない。

【0028】

図１Ｃおよび図１Ｄは、それぞれ駆動側１１４および押出機側１１６からの攪拌機ロータ１００の端面図である。シャフトの縦軸に対して垂直な平面へのロッド１０８，１０８’の投影は、シャフトの一部分についてレール１０４，１０４’の中心軸ｃとレール１０６の中心軸ｃとの間に劣弧を画定する。図１Ｃおよび図１Ｄに図示されるように、劣弧は約９０°である。いくつかの実施形態において、劣弧は約３０°から約１４０°の範囲である。いくつかの実施形態において、劣弧は約６０°から約１２０°の範囲である。いくつかの実施形態において、劣弧は約７０°から約１１０°の範囲である。いくつかの実施形態において、劣弧は約８０°から約１００°の範囲である。いくつかの実施形態において、劣弧は約８５°から約９５°の範囲である。図１Ｃおよび図１Ｄに図示されるように、ロッド１０８，１０８’は四角形の断面を有し、四角形の角が丸くされており、レール１０４，１０４’および１０６は長方形の断面を有し、長方形の角が丸くされている。ロッド１０８の第１端部はレール１０４に連結されていて、ロッド１０８の第２端部はレール１０６に連結されている。ロッド１０８’の第１端部はレール１０４’に連結されていて、ロッド１０８’の第２端部はレール１０６に連結されている。このように、いくつかの実施形態において、レール１０８，１０８’は１より多くの平面で、シャフトの縦軸に向かって凹むように湾曲して、縦軸の周りにらせん形の一部を形成する。ロッド１０８，１０８’の第１端部は、シャフトの縦軸に対して垂直な平面上のシャフト１０２の外周の対向する端部で、それぞれレール１０４，１０４’に連結されている。ロッド１０８，１０８’の第２端部は、シャフトの縦軸に対して垂直な平面上のシャフト１０２の外周（すなわち、円周）の対向する側に、レール１０６の反対端部に連結されている。

【0029】

図２Ａ～図２Ｃは、攪拌機ロータ１００の側面図である。図２Ａでは、レール１０４，１０４’の中心軸は図面の平面上にあり、レール１０６の中心軸はレール１０４，１０４’の中心軸に対して垂直である。図２Ｂでは、攪拌機ロータ１００は図２Ａに対してシャフトの縦軸を中心に９０°回転しているので、レール１０６の中心軸は図面の平面上にあり、レール１０４，１０４’の中心軸はレール１０６の中心軸に対して垂直である。図２Ｃでは、攪拌機ロータ１００は図２Ａに対してシャフトの縦軸を中心に１８０°回転しているので、レール１０４，１０４’の中心軸は図面の平面上にあり、レール１０６の中心軸はレール１０４，１０４’の中心軸に対して垂直である。

【0030】

図２Ｄおよび図２Ｅは、攪拌機ロータ１００の部分の断面図である。図２Ｄは、図２Ａのページの平面上の中央シャフト１０２、レール１０４およびロッド１０８の一部分の断面図である。図２Ｄに図示されるように、ロッド１０８は開いた、四角形の断面で、レール１０４に連結（例えば、溶接）されている。図２Ｅは、攪拌機ロータの縦軸（図示せず）を中心に押出機側１１６で２７０°右回りに回転した、図２Ａの攪拌機ロータ１００の中央シャフト１０２、レール１０６およびロッド１０８，１０８’の一部分の断面図である。

【0031】

図３Ａは、図１Ａ～図１Ｄの攪拌機ロータ１００を複数有する攪拌機システムを含むプロセス容器３００の分解図である。図３Ａに図示されるように、複数の攪拌機ロータ１００は、第１ロータの少なくともレールおよびロッドがプロセス容器３００の空胴内に配列されるように位置付けられている。第１ロータのシャフトおよび第２ロータのシャフトは、プロセス容器３００の空胴内で一定の空間関係にある。図３Ｂは、複数の攪拌機ロータ１００がプロセス容器に位置付けられた状態のプロセス容器３００を図示する。複数の攪拌機ロータ１００は、典型的にはプロセス容器３００の空胴内で反対方向（例えば、右回りと左回り）に回転するように構成されており、複数の攪拌機ロータ１００のレール１０６は第１ロータのシャフトの縦軸および第２ロータのシャフトの縦軸に対して垂直な平面上に整列されている。他の実施形態では、複数の攪拌機ロータ１００はプロセス容器３００の空胴内で同じ方向（例えば、両方右回りまたは両方左回り）に回転するように構成されており、複数の攪拌機ロータ１００のレール１０６は第１ロータのシャフトの縦軸および第２ロータのシャフトの縦軸に対して垂直な平面上に整列されている。図３Ｃは、攪拌機ロータ１００の少なくとも一部分がプロセス容器の中に位置付けられている状態のプロセス容器３００を図示する。図３Ｄは、プロセス容器３００の端部３０２を図示しており、攪拌機ロータ１００のシャフトがプロセス容器の壁を貫通している。

【0032】

図４は、プロセス容器３００の一部切断図であり、攪拌機ロータシステム４００が複数の攪拌機ロータ１００を含む。図４に図示されるように、攪拌機ロータ１００のロッド１０８，１０８’は、空胴を画定するプロセス容器の表面に関して規定の間隔が得られるようなサイズにされて、そのように配列される。いくつかの実施例では、間隔は、２ｃｍ未満、１ｃｍ未満、または０．５ｃｍ未満である。ロッド１０８，１０８’の断面形状は、ロッドが空胴内で回転するときに、ロッドと空胴を画定するプロセス容器の表面との間に最小限の隙間を維持するように選択される。攪拌機ロータは、プロセス容器の第１端部（駆動側）からプロセス容器の第２端部（押出側）まで、空胴内で固形成分を混合しながら進めるように構成される。攪拌機ロータの縦軸は空胴の中心からずれている。

【0033】

図５Ａは、攪拌機ロータ１００の一部分の断面図である。図５Ａに図示されるように、攪拌機ロータ１００の中央シャフト１０２は中空であるので、加熱媒体（例えば、高温の油）が中央シャフト１０２を通って流れることができる。いくつかの実施形態において、中央シャフト１０２は、加熱媒体が、例えば、攪拌機ロータ１００の他のコンポーネントを通って、レール１０４，１０４’および１０６に流れるためのポート１５０を画定する。いくつかの実施形態において、レール１０４，１０４’は、加熱媒体をロッド１０８，１０８’を通って流すためのポート１５１，１５１’を画定する。そのため、いくつかの実施形態において、加熱媒体（例えば、高温の油）は第１端部から第２の反対端部まで攪拌機ロータ全体を通って（すなわち、中央シャフト１０２、レール１０４，１０４’および１０６、ならびにロッド１０８，１０８’を通って）流れる。

【0034】

いくつかの実施形態において、中央シャフト１０２は、中央シャフト１０２の内穴内に配置されている内側ロッド１０３を含む。ある場合には、内側ロッド１０３は中実である。ある場合には、図５Ｂに示すように、内側ロッド１０３は少なくとも部分的に中空である。内側ロッド１０３と中央シャフト１０２との間の空隙が、加熱媒体（例えば、高温の油）が流れる環状部を画定する。内側ロッド１０３と中央シャフト１０２との間の環状部を通って流れる加熱媒体（例えば、高温の油）は、２つのコンポーネント間の中間媒体として作用し、熱伝達係数を高めることができ、結果として、攪拌機ロータ１００内の熱伝達を改善することができる。加熱媒体（例えば、高温の油）を流すための環状部を設けるこの構成は、環状部を通って流れる加熱媒体の速度を（より小さな断面流れ面積を提供することによって）高めることができ、さらに、攪拌機ロータ１００から混合される固形成分まで改善された熱伝達のために増大した表面積を提供することもできる。

【0035】

図５Ｂは、図５Ａの攪拌機ロータの選択部分（Ｂ）の拡大図である。示されるように、中央シャフト１０２は、中央シャフト１０２の内穴内に配置されている第１内側シャフト１１５を含む。第１内側シャフト１１５は中空であるため、加熱媒体（例えば、高温の油）は第１内側シャフト１１５を通って流れることができる。いくつかの実施形態において、第１内側シャフト１１５はポートを画定するので、加熱媒体は第１内側シャフト１１５の中空内に流れることができる。例えば、第１内側シャフト１１５の中空は加熱媒体（例えば、高温の油）を充填することができる。加熱媒体（例えば、高温の油）は攪拌機ロータ１００に入って第１内側シャフト１１５の穴１１７に流れることができる。加熱媒体（例えば、高温の油）は第１内側シャフト１１５内から、内側ロッド１０３と中央シャフト１０２との間の環状部１６１まで流れることができる（環状部１６１の断面図も図５Ｄに示されている）。加熱媒体（例えば、高温の油）は、第１内側シャフト１１５内からポート１５０を通ってレール１０４’まで流れることもできる。いくつかの実施形態において、環状部１６２を画定する第１内側シャフト１１５と中央シャフト１０５との間に空隙がある。いくつかの実施形態において、第１内側シャフト１１５と中央シャフト１０５との間の環状部１６２は、静的流体（例えば、空気または油）が充填されている。このような実施形態では、静的流体は断熱材を提供して、第１内側シャフト１１５内を流れる加熱媒体から半径方向外側に中央シャフト１０５までの熱伝達を低下させることができる。静的流体が充填された環状部を設けるこの構成は、高温（例えば、加熱媒体の温度）に弱いおそれのある近くのコンポーネントを保護することができる。

【0036】

図５Ｃは、図５Ａの攪拌機ロータの選択部分（Ｃ）の拡大図である。加熱媒体（例えば、高温の油）は、内側ロッド１０３と中央シャフト１０２との間の環状部１６１からオリフィス１５２に流れることができる。加熱媒体（例えば、高温の油）は、レール１０４からポート１５３にも流れることができる。攪拌機ロータは、（ｉ）内側ロッド１０３と中央シャフト１０２との間の環状部内に流れる加熱媒体（例えば、高温の油）と（ｉｉ）レール１０４，１０４’および１０６ならびにロッド１０８，１０８’を通って流れる加熱媒体との比率を制御するようなサイズおよび形状にされているオリフィス１５２を含むことができる。加熱媒体（例えば、高温の油）は、さらに、中央シャフト１０２の内穴内に配置されている第２内側シャフト１１５’まで流れることができる。第１内側シャフト１１５と同様に、第２内側シャフト１１５’は中空であるので、加熱媒体（例えば、高温の油）は第２内側シャフト１１５’を通って流れることができる。例えば、第２内側シャフト１１５’の中空は加熱媒体（例えば、高温の油）を充填することができる。加熱媒体（例えば、高温の油）は、第２内側シャフト１１５’の穴１１７’から、攪拌機ロータ１００を流れ出ることができる。いくつかの実施形態において、第２内側シャフト１１５’と中央シャフト１０５との間には、環状部１６２’を画定する空隙がある。いくつかの実施形態において、第２内側シャフト１１５’と中央シャフト１０５との間の環状部１６２’は静的流体（例えば、空気または油）が充填されている。このような実施形態では、静的流体は断熱材を提供して、第２内側シャフト１１５’内に流れる加熱媒体から半径方向外側に中央シャフト１０５までの熱伝達を低下させることができる。

【0037】

図５Ｄは、攪拌機ロータ１００の一部分の断面図である。示されるように、ロッド１０８は中空であるので、加熱媒体はロッド１０８の中空空胴を通って流れることができる。ロッド１０８は、ロッド１０８の内穴内に配置されている内側ロッド１０９を含む。内側ロッド１０９とロッド１０８との間の空隙が、加熱媒体が流れる環状部１６０を画定する。内側ロッド１０９とロッド１０８との間の環状部１６０は、内側ロッド１０３と中央シャフト１０２との間に形成される薄膜と同様に、熱伝達係数を高めることができ、結果として容器処理中の熱伝達を改善することができる。いくつかの実施形態において、加熱媒体（例えば、高温の油）も内側ロッド１０９内に流れることができる。例えば、内側ロッド１０９は加熱媒体（例えば、高温の油）を充填することができる。ロッド１０８内に配置されている内側ロッド１０９は、ロッド１０８’についても実施することができる。例えば、ロッド１０８’はロッド１０８’内に配置されている内側ロッド（図示せず）も含むことができる。

【0038】

図６は、攪拌機ロータの実施例を図示する。ある場合には、図６の攪拌機ロータ６００は、中央シャフト１０２の一部分がないことを除き、図１Ａから図１Ｄに示される攪拌機ロータ１００と同様である。示されるように、いくつかの実施形態において、中央シャフト１０２はレール１０４，１０４’間には延びていない。

【0039】

本明細書に記述される攪拌機ロータおよび攪拌機システムは、燃料組成物の固形廃棄物の混合に限定されない。例えば、攪拌機ロータおよび攪拌機システムは、供給原材料（例えば、材料の混合物）から他のタイプの組成物を生産するために使用され得る。いくつかの実施形態において、プロセス容器は、供給原材料（例えば、異なる材料の混合物）から所望の組成物（例えば、均一に混合された、または混和された固形組成物）を生産するために使用される。

【0040】

本開示で使用されるとき、「約」または「およそ」という用語は、値または範囲のある程度のばらつき、例えば、記載される値または記載される範囲の限度の１０％以内、５％以内、または１％以内を許容することができる。

【0041】

範囲形式で表現される値は、範囲の限度として明示的に挙げられる数値だけを含むのでなく、各数値および部分範囲が明示的に挙げられているようにその範囲内に包含される個々の数値または部分範囲のすべても含むように柔軟に解釈されるべきである。例えば、「０．１％から約５％」または「０．１％から５％」の範囲は、約０．１％から約５％、ならびに示される範囲内の個々の値（例えば、１％、２％、３％および４％）および部分範囲（例えば、０．１％から０．５％、１．１％から２．２％、３．３％から４．４％）を含むように解釈されるべきである。「ＸからＹ」という表現は、別の指示がない限り、「約Ｘから約Ｙ」と同じ意味を有する。同様に、「Ｘ，ＹまたはＺ」という表現は、別の指示がない限り、「約Ｘ、約Ｙまたは約Ｚ」と同じ意味を有する。

【0042】

本開示は、多くの特有の実施形態の明細を含むが、これらは主題の範囲または請求され得る範囲に対する制限と解釈するのではなく、むしろ特定の実施形態に特有であり得る特徴の記述として解釈されるべきである。別々の実施形態の状況において本開示で記述される一定の特徴は、単一の実施形態に組み合わせて実施することもできる。逆に、単一の実施形態の状況において記述される様々な特徴は、多数の実施形態で別々に、または任意の適切な部分組合せで実施することもできる。また、上述される特徴は一定の組合せで作用すると記述され、最初にそのように請求されるとしても、請求される組合せからの１つ以上の特徴は、ある場合には、その組合せから取り除くことができ、請求される組合せは部分組合せまたは部分組合せの変型に向けられ得る。

【0043】

主題の特定の実施形態を記述してきた。他の実施形態、記述される実施形態の変型および入れ替えは、当業者には明らかなように、以下の特許請求の範囲内にある。図面または請求項では特定の順序で動作が表現されているが、これは所望の結果を得るには、そのような動作が示される特定の順序もしくは連続する順序で行われること、または説明される動作のすべてが行われることが要求されると理解するべきではない（いくつかの動作は任意と考えてもよい）。

【0044】

したがって、上述される例示的な実施形態は、本開示を限定または制限するわけではない。本開示の精神および範囲を逸脱することなく、他の変更、代替および変型も可能である。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6】

【国際調査報告】