TWI882742B - 混煉裝置 - Google Patents

Abstract

混煉裝置具備：混煉室、第一轉子及第二轉子。第一轉子之圓周方向上之第一外周圓弧部的長度，是第一假想圓之全周的長度之1/2以上。第二轉子之圓周方向上之第二外周圓弧部的長度，是第二假想圓之全周的長度之1/2以上。在第一轉子及第二轉子之至少任一方旋轉1圈的期間，有第二外周圓弧部在第一旋轉軸和第二旋轉軸之間與第一外周圓弧部相對向的時機。

Description

混煉裝置

本發明係關於混煉材料之混煉裝置。

在例如專利文獻1記載以往的混煉裝置。該文獻所載的混煉裝置具備：具有葉片之轉子(參照專利文獻1之摘要、圖2等)。

在超臨界狀態或次臨界狀態之工作流體的存在下將材料混煉的情況，與在大氣下混煉的情況相比，材料的黏度降低。伴隨此，混煉裝置可賦予材料的應力降低，因此材料的分散有可能變得不足。因此，期望縱使在使用超臨界狀態或次臨界狀態的工作流體將材料混煉的情況仍能對材料賦予高的應力。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特許第4542605號公報

本發明之目的是為了提供一種混煉裝置，縱使在超臨界狀態或次臨界狀態之工作流體的存在下將材料混煉的情況，仍能對材料賦予高的應力。

混煉裝置具備：混煉室、第一轉子及第二轉子。前述混煉室係在超臨界狀態或次臨界狀態之工作流體的存在下讓材料混煉的部分。前述第一轉子配置在前述混煉室的內部且以第一旋轉軸為中心進行旋轉。前述第二轉子配置在前述混煉室的內部，配置成與前述第一轉子平行且與前述第一轉子相鄰，以第二旋轉軸為中心而朝與前述第一轉子的旋轉方向相反的方向旋轉。前述第一轉子具備第一外周圓弧部。前述第一外周圓弧部，從前述第一旋轉軸的軸向觀察時形成為以前述第一旋轉軸為中心的圓弧狀，且在前述第一轉子的半徑方向上係前述第一轉子之最外側的部分。前述第二轉子具備第二外周圓弧部。前述第二外周圓弧部，從前述第二旋轉軸的軸向觀察時形成為以前述第二旋轉軸為中心之圓弧狀，且在前述第二轉子的半徑方向上係前述第二轉子之最外側的部分。前述第一轉子的圓周方向上之前述第一外周圓弧部的長度，係第一假想圓的全周之長度的1/2以上。前述第一假想圓是通過前述第一外周圓弧部且以前述第一旋轉軸為中心的假想圓。前述第二轉子的圓周方向上之前述第二外周圓弧部的長度，係第二假想圓的全周之長度的1/2以上。前述第二假想圓是通過前述第二外周圓弧部且以前述第二旋轉軸為中心的假想圓。前述第一外周圓弧部及前述第二外周圓弧部構成為，在前述第一轉子及前述第二轉子之至少任一者旋轉1圈的期間，有在前述第一旋轉軸和前述第二旋轉軸之間相對向的時機(timing)。

以下，參照所附圖式，針對實施形態做說明。又以下的實施形態，是將本發明具體化的一例，並非用於限定本發明的技術範圍。

(第1實施形態) 參照圖1~圖4，針對第1實施形態的混煉裝置1做說明。

如圖1所示般，混煉裝置1(混煉機)，是在超臨界狀態或次臨界狀態之工作流體的存在下將材料M(參照圖3(關於以下的材料M也是同樣的))混煉的裝置。以下，將「超臨界狀態或次臨界狀態」也稱為「超臨界狀態等」。混煉裝置1是例如批式。在混煉裝置1，超臨界狀態等的工作流體被材料M吸收，使材料M膨潤並熔融，在材料M黏度降低的狀態下，材料M被混煉。

藉由該混煉裝置1所混煉的材料M包含：例如主材料、副材料。主材料包含例如高分子材料，具體而言是包含：例如橡膠(輪胎用橡膠等)或樹脂。副材料是在主材料中添加(配合)的添加劑(配合劑)等。副材料可包含無機物，也可以包含有機物。具體而言，例如當主材料是橡膠的情況，副材料是氧化矽(silica)、偶合劑、硫化劑等。

該混煉裝置1所使用的工作流體，是超臨界狀態的流體(超臨界流體)或次臨界狀態的流體(次臨界流體)。亦即，混煉裝置1是超臨界混煉裝置或次臨界混煉裝置。超臨界流體的溫度是臨界溫度(Tc)以上的溫度，超臨界流體的壓力是臨界壓力(Pc)以上的壓力。超臨界流體具有液體及氣體的特性。超臨界流體具有：與液體同樣地讓溶質溶解的能力(溶解性)、與氣體同樣地讓溶質擴散的能力(擴散性)。次臨界流體的特性(溶解性及擴散性)與超臨界流體的特性大致相同。次臨界流體的溫度(T)及壓力(P)滿足例如以下任一條件。以下各例的溫度(T)及臨界溫度(Tc)的單位都是攝氏。[次臨界狀態之例1]滿足T≧Tc且P＜Pc。[次臨界狀態之例2]滿足T＜Tc且P＜Pc，T比常溫高非常多且P比常壓(大氣壓)高非常多。[次臨界狀態之例3]滿足0.5＜T/Tc＜1.0且0.5＜P/Pc。[次臨界狀態之例4]滿足0.5＜T/Tc且0.5＜P/Pc＜1.0。[次臨界狀態之例5]當臨界溫度(Tc)為0℃以下的情況，滿足0.5＜P/Pc。

構成工作流體的物質較佳為，容易成為超臨界狀態或次臨界狀態的物質。工作流體的極性和材料M的極性之差小到可讓材料M溶解於工作流體的程度。構成工作流體的物質是例如二氧化碳。二氧化碳的臨界溫度(Tc)為31℃。二氧化碳的臨界壓力(Pc)為7.4MPa。二氧化碳，例如在31℃以上的情況，如果在7.1MPa以上且未達7.4MPa，成為次臨界狀態。二氧化碳，例如在20℃的情況，如果在15MPa以上成為次臨界狀態。又構成工作流體的物質，不是二氧化碳也可以，也可以是例如氮等。與工作流體為次臨界狀態的情況相比，工作流體為超臨界狀態的情況更佳。當工作流體為超臨界狀態的情況，與次臨界狀態的情況相比，材料M更容易被混煉。

該混煉裝置1具備腔室10、轉子40。

(關於混煉裝置1的方向) 關於混煉裝置1的方向包括：橫方向X、上下方向Y及軸向Z等。軸向Z是後述的第一旋轉軸50a及第二旋轉軸60a所延伸的方向。橫方向X是與軸向Z正交的方向，且從軸向Z觀察時，換言之從軸向Z的一方朝向另一方觀察時，是連結第一旋轉軸50a和第二旋轉軸60a之直線所延伸的方向。橫方向X可以是水平方向，也可以不是水平方向。在橫方向X上，將從第二旋轉軸60a朝第一旋轉軸50a的方向(朝向)稱為第一橫方向X1，將朝第一橫方向X1之相反側的方向(朝向)稱為第二橫方向X2。上下方向Y是與軸向Z及橫方向X分別正交的方向。上下方向Y可以是鉛直方向，除非特別指明，也可以不是鉛直方向。在上下方向Y上，將朝一方的方向(朝向)稱為朝下Y2。如後述般，第一轉子50和第二轉子60朝彼此相反的方向旋轉。將在第一旋轉軸50a及第二旋轉軸60a間之第一轉子50的移動方向(隨著第一轉子50的旋轉，該第一轉子50的外周面之移動方向)、及在第一旋轉軸50a及第二旋轉軸60a間之第二轉子60的移動方向(隨著第二轉子60的旋轉，該第二轉子60的外周面之移動方向)稱為朝下Y2。在上下方向Y上，將與朝下Y2相反側的朝向稱為朝上Y1。朝上Y1可以是鉛直方向上的朝上，除非特別指明，也可以不是鉛直方向上的朝上。將後述之以第一旋轉軸50a為中心的第一假想圓50c之半徑方向(或第一轉子50之半徑方向)稱為第一徑向。將第一假想圓50c之圓周方向(或繞第一旋轉軸50a之第一轉子50的圓周方向)稱為第一圓周方向。將後述之以第二旋轉軸60a為中心的第二假想圓60c之半徑方向(或第二轉子60之半徑方向)稱為第二徑向。將第二假想圓60c之圓周方向(或繞第二旋轉軸60a之第二轉子60的圓周方向)稱為第二圓周方向。

腔室10包含：用於讓材料M混煉的混煉室10a。在混煉室10a內，在超臨界狀態等的工作流體的存在下(氛圍下)，材料M被混煉。混煉室10a形成於腔室10的內部。混煉室10a包含：用於讓材料M混煉的空間(混煉空間)、界定(包圍)混煉空間的腔室10之內面。混煉室10a以使混煉室10a的內部之工作流體維持超臨界狀態等狀態的方式被密閉。亦即，腔室10具備：將混煉室10a之例如圖1中的上側進行開閉之蓋部(圖示省略)，可讓蓋部移動而使混煉室10a打開。可在此狀態下將材料M投入混煉室10a內。另一方面，混煉裝置1具備：用於讓超臨界狀態或次臨界狀態的工作流體從供應源15流入混煉室10a之供應路線16。供應路線16可連接於例如以使工作流體流入混煉室10a的方式設置於腔室10之通路(圖示省略)。因此，來自供應源15的工作流體，流經供應路線16之後，通過腔室10之通路(圖示省略)，例如從圖1的紙面裡側之背面流入混煉室10a內。藉此，在混煉室10a內，可在工作流體的存在下將材料M混煉。但用於讓工作流體流入混煉室10a內的構成並不限定於此。

混煉室10a具有：收容轉子40之轉子收容室20。轉子收容室20包含：收容轉子40之空間(轉子收容空間)、界定轉子收容空間的腔室10之內面。當設有2個轉子40的情況，轉子收容室20包含第一轉子收容室21、第二轉子收容室22。

第一轉子收容室21包含：收容第一轉子50之空間、界定該空間的腔室10之內面。第一轉子收容室21具有：以第一旋轉軸50a(後述)為中心且與第一轉子50的外周面相對向之內周面。該內周面，在從軸向Z觀察時，換言之從軸向Z之一方朝另一方觀察時，形成為以第一旋轉軸50a為中心的圓弧狀。又該內周面也可以說是，在與軸向Z正交的剖面上，形成為以第一旋轉軸50a為中心的圓弧狀。

第二轉子收容室22包含：收容第二轉子60之空間、界定該空間的腔室10之內面。第二轉子收容室22具有：以第二旋轉軸60a(後述)為中心且與第二轉子60的外周面相對向之內周面。第二轉子收容室22的內周面，在從軸向Z觀察時，形成為以第二旋轉軸60a為中心的圓弧狀。在與軸向Z正交的平面內，第一轉子收容室21之內周面的一端和第二轉子收容室22之內周面的一端互相結合。又在與軸向Z正交的平面內，第一轉子收容室21之內周面的另一端及第二轉子收容室22之內周面的另一端都是，結合於在腔室10中形成後述的上部室30之內周面。

混煉室10a具有上部室30。上部室30用於讓可進入混煉室10a內的材料M量(例如混煉裝置1的生產量)增加。上部室30是與第一轉子收容室21及第二轉子收容室22的上側(在此是鉛直方向的上側)鄰接。上部室30，在與軸向Z正交的平面內是形成一空間，該空間的寬度比區劃第一轉子收容室21之腔室10的內周面和第一轉子50的外周面間的間隙寬度更大且比區劃第二轉子收容室22之腔室10的內周面和第二轉子60的外周面間的間隙寬度更大。又上部室30也可以省略。

上部室30，在與轉子收容室20之上側鄰接的位置，配置於轉子軸間區域A。轉子軸間區域A是通過第一旋轉軸50a且與上下方向Y平行的平面和通過第二旋轉軸60a且與上下方向Y平行的平面間之區域。亦即，轉子軸間區域A，是比第一旋轉軸50a更靠第二橫方向X2的區域，且是比第二旋轉軸60a更靠第一橫方向X1的區域。又只要上部室30的至少一部分配置在轉子軸間區域A即可。亦即，上部室30的一部分也可以配置在轉子軸間區域A的外側。

上部室30的形狀，可各式各樣(任意)地設定。在圖1所示的例子，上部室30之第一轉子50側的內面(稱為「左側面」)，是從第一轉子收容室21的上側部分(例如上側端部)朝上側延伸。上部室30的左側面也可以是，從第一轉子收容室21中之第一旋轉軸50a正上方的位置朝上Y1延伸。或者，上部室30的左側面也可以是，以越上側越位於第二橫方向X2的方式相對於上下方向Y傾斜。上部室30的左側面也可以朝與上下方向Y一致的方向延伸。上部室30之第二轉子60側的內面(右側面)，可設置成與上部室30的左側面在橫方向X對稱(例如左右對稱)，也可以設置成不對稱。

藉由使轉子40相對於混煉室10a旋轉，而使材料M被混煉。轉子40收容於轉子收容室20。轉子40設有複數個，例如可設置2個，也可以設置3個以上。在設有3個以上的轉子40的情況，複數個轉子40中之相鄰的2個轉子40成為第一轉子50及第二轉子60。

第一轉子50以第一旋轉軸50a為中心進行旋轉。第一旋轉軸50a是對混煉室10a(對腔室10)之第一轉子50的旋轉軸。第一轉子50配置(收容)在第一轉子收容室21(混煉室10a)的內部。如圖2所示般，第一轉子50朝第一旋轉軸50a所延伸的方向延伸。在圖2所示的例子，第一轉子50形成為以第一旋轉軸50a為中心的圓柱狀(滾筒狀)。又在圖2中，腔室10用假想線(二點鏈線)表示(圖6、圖11、圖17、圖22也是同樣的)。

如圖1所示般，第一轉子50具備第一外周圓弧部51。由於第一轉子50形成為圓柱狀，第一外周圓弧部51沿著該圓柱的周面而形成。亦即，第一外周圓弧部51，在從軸向Z觀察時，形成為以第一旋轉軸50a為中心的圓弧狀，且在第一徑向上，是第一轉子50之最外側的部分。當第一轉子50呈圓柱狀的情況，第一外周圓弧部51是在第一圓周方向上之第一轉子50的外周部之全體(第一轉子50的全外周)。在此例子，從軸向Z觀察時之第一外周圓弧部51的形狀是與第一假想圓50c之全周的形狀一致。第一假想圓50c，從軸向Z觀察時，是通過第一外周圓弧部51且以第一旋轉軸50a為中心的假想圓。第一假想圓50c是與軸向Z正交的假想圓。

第一外周圓弧部51滿足以下的條件α1。[條件α1]第一轉子50的圓周方向(第一圓周方向)上之第一外周圓弧部51的長度(周長)，是第一假想圓50c之全周的長度之1/2以上。亦即，繞第一旋轉軸50a之第一外周圓弧部51的圓心角為180度以上。例如，在圖1所示的例子，由於圓心角為360度，第一圓周方向上之第一外周圓弧部51的長度是與第一假想圓50c之全周的長度相等。當第一轉子50設置成朝軸向Z延伸的情況(參照圖2)，只要第一轉子50中之軸向Z上的至少一部分的部位滿足上述[條件α1]即可。但較佳為，第一轉子50之軸向Z的全體皆滿足上述[條件α1]。也可以是在第一轉子50之軸向Z的一部分滿足上述[條件α1]。

第二轉子60是與第一轉子50不同的轉子40。第二轉子60以第二旋轉軸60a為中心進行旋轉。第二旋轉軸60a是對混煉室10a(對腔室10)之第二轉子60的旋轉軸。第二轉子60朝與第一轉子50的旋轉方向相反的方向旋轉。這是為了在第一轉子50和第二轉子60間的間隙(例如後述之圓弧間間隙Ag等)對材料M賦予拉伸應力。例如，在從軸向Z觀察時，當第一轉子50順時針旋轉的情況，第二轉子60逆時針旋轉。第二轉子60之旋轉速度的大小(旋轉數)與第一轉子50之旋轉速度的大小相等，或大致相等。又第二轉子60之旋轉速度的大小也可以是與第一轉子50之旋轉速度的大小不同。

第二轉子60配置(收容)在第二轉子收容室22(混煉室10a)的內部。如圖2所示般，第二轉子60是與第一轉子50平行地配置。詳言之，第一轉子50所延伸的方向(亦即第一旋轉軸50a所延伸的方向)和第二轉子60所延伸的方向(亦即第二旋轉軸60a所延伸的方向)平行。如圖1所示般，第二轉子60配置成與第一轉子50相鄰。在第一轉子50及第二轉子60之間形成有些微的間隙(後述的圓弧間間隙Ag)。

第二轉子60的構成(構造、形狀等)是與第一轉子50的構成相同。例如，第二轉子60形成為以第二旋轉軸60a為中心的圓柱狀(滾筒狀)(參照圖2)。又第二轉子60的構成也可以是與第一轉子50的構成不同(以下所說明的其他實施形態也是同樣的)。第二轉子60的構成可以是與第一轉子50的構成大致相等的構成，也可以是與第一轉子50的構成完全不同的構成。以下，針對第一轉子50的構成和第二轉子60的構成相等的情況做說明。第二轉子60具備：與第一外周圓弧部51同樣的構成之第二外周圓弧部61。

由於第二轉子60形成為圓柱狀，第二外周圓弧部61是沿著該圓柱的周面而形成。亦即，第二外周圓弧部61，從軸向Z觀察時形成為以第二旋轉軸60a為中心的圓弧狀，且在第二徑向上是第二轉子60之最外側的部分。在圖1所示的例子，第二外周圓弧部61是與第二假想圓60c的全周一致。第二假想圓60c，在從軸向Z觀察時，是通過第二外周圓弧部61且以第二旋轉軸60a為中心的假想圓。第二假想圓60c是與軸向Z正交的假想圓。

第二外周圓弧部61滿足以下的條件α2。[條件α2]第二轉子60的圓周方向(第二圓周方向)上之第二外周圓弧部61的長度，是第二假想圓60c之全周的長度之1/2以上。又只要第二轉子60中之軸向Z上的至少一部分之部位滿足上述[條件α2]即可。

(最外徑圓弧部之相對向) 在第一轉子50及第二轉子60旋轉中，第二外周圓弧部61會有與第一外周圓弧部51相對向(在橫方向X相對向)的時候。以下，第一轉子50的要素(例如第一外周圓弧部51之至少一部分)和第二轉子60的要素(例如第二外周圓弧部61之至少一部分)「相對向」，是指兩要素在橫方向X相對向。當第二外周圓弧部61和第一外周圓弧部51相對向時，第二外周圓弧部61所存在之上下方向Y的範圍(上下範圍)和第一外周圓弧部51所存在之上下範圍可完全一致，或也可以部分不一致。

第二外周圓弧部61和第一外周圓弧部51也有可能會有不相對向的情況(以下的「有可能會有相對向的情況」也是同樣的)。在圖1所示的例子，第一轉子50之外周部的全周是第一外周圓弧部51，第二轉子60之外周部的全周是第二外周圓弧部61。因此，在第一轉子50及第二轉子60的旋轉中，第二外周圓弧部61始終與第一外周圓弧部51相對向。另一方面，依據第一轉子50或第二轉子60的形狀，也可能會有第二外周圓弧部61不與第一外周圓弧部51相對向的情況。

當第一外周圓弧部51及第二外周圓弧部61之至少一方不是形成於全周的情況，第二外周圓弧部61可和第一外周圓弧部51在旋轉中的某個時機相對向，但在其他時機則不是相對向。第二外周圓弧部61也可以和第一外周圓弧部51周期性地相對向。當滿足上述[條件α1]及[條件α2]的情況，在第一轉子50及第二轉子60之至少任一者旋轉1圈的期間，有使第二外周圓弧部61和第一外周圓弧部51彼此相對向的時機。

當第二外周圓弧部61和第一外周圓弧部51在軸向Z上的某個位置(第一位置)相對向時，可以在軸向Z上的其他位置(第二位置)不是相對向。

在橫方向X上第二外周圓弧部61和第一外周圓弧部51相對向時之第二外周圓弧部61和第一外周圓弧部51間的間隙，稱為圓弧間間隙Ag。在混煉室10a的內部空間(轉子40所存在的部分以外的空間)，在轉子軸間區域A內包含上側轉子間隙Ay1及下側轉子間隙Ay2。上側轉子間隙Ay1，是與第一假想圓50c和第二假想圓60c之間隙部分(例如圓弧間間隙Ag)的上側鄰接的區域。下側轉子間隙Ay2，是與第一假想圓50c和第二假想圓60c之間隙部分(例如圓弧間間隙Ag)的下側鄰接的區域。

(關於空隙(clearance)) 與混煉裝置1有關的間隙包含：第一間隙、第二間隙、轉子間間隙。在圖1中，將第一間隙的空隙(第一空隙)用L1表示，將第二間隙的空隙(第二空隙)用L2表示，將轉子間間隙的空隙(轉子間空隙)用L3表示。

第一空隙L1是成為混煉室10a的內面和第一轉子50間的最小間隔(間隔的最小值)的部分之間隔寬度。第一空隙L1是第一轉子收容室21的內周面和第一假想圓50c之間在第一徑向上的間隔寬度。

第二空隙L2是成為混煉室10a的內面和第二轉子60間的最小間隔(間隔的最小值)的部分之間隔寬度。第二空隙L2是第二轉子收容室22的內周面和第二假想圓60c之間在第二徑向上的間隔寬度。

轉子間空隙L3是成為第一轉子50和第二轉子60間的最小間隔(間隔的最小值)的部分之間隔寬度。轉子間空隙L3是第一假想圓50c和第二假想圓60c在橫方向X上的間隙寬度。轉子間空隙L3是圓弧間間隙Ag的最小間隔寬度。轉子間空隙L3大於0。亦即，第一假想圓50c和第二假想圓60c彼此不重疊，第一轉子50和第二轉子60沒有咬合(混煉裝置1並非咬合型)。

轉子間空隙L3較佳為比第一空隙L1更小且比第二空隙L2更小。當第一空隙L1及第二空隙L2較大(具體而言，比轉子間空隙L3更大)的情況，可抑制在轉子40和腔室10的內面間的間隙之材料M的發熱量。結果，可在混煉裝置1進行長時間的混煉。

又當轉子間空隙L3較小(具體而言，比第一空隙L1及第二空隙L2的每一個更小)的情況，可在圓弧間間隙Ag讓材料M穩定地產生應力。其理由如下。當轉子間空隙L3較大的情況，與流入圓弧間間隙Ag的材料M相比，從圓弧間間隙Ag排出的材料M可能變多。在此情況，在上側轉子間隙Ay1變得不容易讓材料M蓄積，無法對圓弧間間隙Ag供應材料M的時機變多。因此，在圓弧間間隙Ag無法對材料M施加應力的時機變多。如此，轉子間空隙L3宜較小(具體而言，比第一空隙L1及第二空隙L2的每一個更小)。

(動作) 混煉裝置1如以下般進行動作。使材料M及工作流體成為被封在密閉的混煉室10a內的狀態(參照圖3)。在此狀態下，若轉子40相對於混煉室10a旋轉，上側轉子間隙Ay1的材料M會朝向第一轉子50和第二轉子60的間隙(在本例，圓弧間間隙Ag)移動。當材料M通過圓弧間間隙Ag時，上下方向Y的拉伸流動(後述)會在材料M產生，而使拉伸應力作用於材料M。通過圓弧間間隙Ag後的材料M，往下側轉子間隙Ay2移動，然後通過轉子收容室20的內面和轉子40的間隙而返回上側轉子間隙Ay1。藉由使轉子40持續旋轉，材料M反覆進行這樣的移動。藉此，材料M被分配、分配混合，或使分配進展，而使材料M的偏置(混合不均)減少。亦即，使主材料中之副材料的偏置減少。又使材料M分散、或細密地分散。亦即，使材料M的副材料在主材料中細密地分散。

(使用超臨界狀態等的工作流體所產生的作用) 在此，將未使用超臨界狀態等的工作流體之密閉式混煉機稱為「比較對象的密閉式混煉機」。在使用超臨界狀態等的工作流體的情況，與未使用超臨界狀態等的工作流體的情況相比，縱使在低溫仍能進行材料M的混煉，又能抑制材料M的發熱。又在使用超臨界狀態等的工作流體的情況，與未使用超臨界狀態等的工作流體的情況相比，材料M的黏度降低而使材料M的流動性改善，讓材料M被更好地分配。又在使用超臨界狀態等的工作流體的情況，與未使用超臨界狀態等的工作流體的情況相比，使不同物質彼此的界面之潤濕性改善。例如，關於界面的潤濕性改善，針對橡膠和氧化矽進行混煉的情況做說明。氧化矽具有高凝聚性。又親水性的氧化矽和親油性的橡膠難以相容。但在使用超臨界狀態等的工作流體的情況，可抑制氧化矽彼此的凝聚，使氧化矽變得容易和橡膠相容。結果，使摻合了氧化矽之橡膠的物性提升。

(使用超臨界狀態等的工作流體的情況所欲解決的問題) 如上述般，在使用超臨界狀態等的工作流體的情況，與未使用超臨界狀態等的工作流體的情況相比，材料M的黏度降低。因此，在具有與比較對象的密閉式混煉機相同的裝置構成之裝置中，當使用超臨界狀態等的工作流體的情況，與比較對象的密閉式混煉機相比，讓材料M產生的應力變小。如此，在需要物理性的力來分散的材料M，材料M的分散變得難以進展(分散性降低，分散性能不足)。以下，針對該問題的細節進一步說明。

(關於剪切應力) 在比較對象的密閉式混煉機，在旋轉葉片(相當於混煉裝置1的轉子40)和腔室之間，讓材料M產生剪切應力。藉此，使材料M升溫及熔融，讓材料M具有流動性，而使材料M被分配及分散。在此，剪切應力(σ)可利用黏度(η)、剪切速度(γ)而如下式般表示。

[數學式1]

另一方面，在超臨界狀態等的工作流體的存在下，與未使用超臨界狀態等的工作流體的情況相比，在更低溫下的混煉變得可能，因此可抑制材料M升溫所造成的黏度(η)降低。然而，由於超臨界狀態等的工作流體之存在，會使材料M的黏度(η)降低，因此讓材料M產生的剪切應力(σ)，與不存在超臨界狀態等的工作流體的情況相比成為同等以下。

又縱使在材料M產生剪切流動，縱使對材料M施力，由於材料M會和轉子一起旋轉，有可能在材料M本身難以產生應力。

因此，在具有與比較對象的密閉式混煉機相同的裝置構成之裝置中，當使用超臨界狀態等的工作流體的情況，與未使用超臨界狀態等的工作流體的情況相比，難以將在材料M產生的剪切應力提高。

(關於拉伸應力) 另一方面，當將材料M拉伸的流動(拉伸流動)在材料M產生的情況，材料M難以和轉子一起旋轉。因此，拉伸流動與剪切流動相比，讓材料M產生應力的效率高。又拉伸黏度比剪切黏度更高。如此，在讓材料M產生拉伸應力的情況，與讓材料M產生剪切應力的情況相比，可提高讓材料M產生的應力。

在此，例如圖22所示般，在比較對象的密閉式混煉機之旋轉葉片，難以讓材料M產生將材料M拉伸之拉伸流動。因此，難以對材料M賦予拉伸應力(誘發拉伸應力)。

於是，在圖1所示的混煉裝置1構成為，縱使在因超臨界狀態等的工作流體之存在而使材料M黏度降低的情況，藉由讓材料M產生高的拉伸應力，可讓材料M產生高的應力。因此，混煉裝置1構成為滿足上述[條件α1]及上述[條件α2]。

又在未使用超臨界狀態等的工作流體之比較對象的密閉式混煉機中，當旋轉葉片採用與本實施形態的轉子40相同構成的情況，材料M的發熱量變大，而造成材料M的黏度降低。因此，無法讓材料M產生足夠高的應力。另一方面，在本實施形態的混煉裝置1，由於使用超臨界狀態等的工作流體，可抑制材料M的發熱量，而抑制材料M的黏度降低。因此，能讓材料M產生高的應力。

(解析) 為了評價混煉裝置1的混煉性能，針對材料M的速度分布(參照圖3)及粒子分配(參照圖4)經由解析進行評價。

(速度分布) 圖3顯示材料M的速度分布之解析結果的一例。在圖3所示的例子，是t/T分別為0、2.2及3時之解析結果的一例。上述「T」是第一轉子50及第二轉子60的旋轉周期，t是時間。在圖3，將材料M的速度大小用灰色的深淺表示。灰色越淺表示材料M的速度越慢，越深(接近黑色)表示材料M的速度越快。

t/T=0的狀態是轉子40旋轉前的初期狀態，是材料M速度為0的狀態。在初期狀態，材料M存在於轉子收容室20(參照圖1)的內面和轉子40之間、第一轉子50和第二轉子60的間隙(例如圓弧間間隙Ag)及上側轉子間隙Ay1。在初期狀態，材料M的上表面(在此，鉛直方向之上方的表面)位於與轉子40的上端相同的高度(或大致相同高度)。

在t/T=2.2的狀態(及t/T=3的狀態)，材料M的速度在圓弧間間隙Ag最大。依據此結果可解理：在圓弧間間隙Ag，在材料M產生拉伸流動，而使拉伸應力作用於材料M。又在t/T=2.2的狀態及t/T=3的狀態，材料M從圓弧間間隙Ag升上來，而使材料M蓄積於上側轉子間隙Ay1。因此，材料M穩定供應給圓弧間間隙Ag。又在t/T=2.2以前，材料M的速度分布成為穩定狀態，因此在t/T=2.2時和t/T=3時，材料M的速度分布大致相等。

(粒子分配) 圖4顯示從軸向Z觀察時之材料M的粒子分配之解析結果的一例。該解析是評價將在上側轉子間隙Ay1的材料M分配的性能(分配性能，分配混合性能)。具體而言，該解析可評價在初期狀態(t/T=0的狀態)位於上側轉子間隙Ay1的粒子(材料M)如何移動。在圖4所示的例子，顯示t/T分別為0、1及3時之粒子的位置，亦即轉子周圍之粒子的分配狀況。

在t/T=1的狀態及t/T=3的狀態，粒子停留在上側轉子間隙Ay1(後述)。換言之，在初期狀態位於上側轉子間隙Ay1的粒子，縱使轉子旋轉，仍難以從上側轉子間隙Ay1移動，而滯留在上側轉子間隙Ay1。

(基於圖1所示的混煉裝置1之效果) 混煉裝置1具備：混煉室10a、第一轉子50、第二轉子60。在混煉室10a，在超臨界狀態或次臨界狀態的工作流體之存在下，材料M被混煉。第一轉子50配置在混煉室10a的內部，且以第一旋轉軸50a為中心進行旋轉。第二轉子60，在混煉室10a的內部，配置成與第一轉子50平行(參照圖2)且與第一轉子50相鄰。第二轉子60以第二旋轉軸60a為中心朝與第一轉子50的旋轉方向相反的方向旋轉。第一轉子50包含第一外周圓弧部51。第一外周圓弧部51，從軸向Z觀察時形成為以第一旋轉軸50a為中心的圓弧狀，且是在第一轉子50的最靠徑向外側(第一徑向上的外側)之部分。第二轉子60包含第二外周圓弧部61。第二外周圓弧部61，從軸向Z觀察時形成為以第二旋轉軸60a為中心的圓弧狀，且是在第二轉子60之最靠徑向外側(第二徑向上的外側)之部分。

[構成1-1] 第一轉子50之圓周方向(第一圓周方向)上之第一外周圓弧部51的長度，是第一假想圓50c之全周的長度之1/2以上(上述[條件α1])。第一假想圓50c，從軸向Z觀察時，是通過第一外周圓弧部51且以第一旋轉軸50a為中心的假想圓。

[構成1-2] 第二轉子60之圓周方向(第二圓周方向)上之第二外周圓弧部61的長度，是第二假想圓60c之全周的長度之1/2以上(上述[條件α2])。第二假想圓60c，從軸向Z觀察時，是通過第二外周圓弧部61且以第二旋轉軸60a為中心的假想圓。

[構成1-3] 第一外周圓弧部51及第二外周圓弧部61構成為，在第一轉子50及第二轉子60之至少任一者旋轉1圈的期間，有在第一旋轉軸50a和第二旋轉軸60a之間(或轉子軸間區域A)相對向的時機。

依據上述[構成1-3]，第一外周圓弧部51和第二外周圓弧部61有時會相對向。再者，第一外周圓弧部51滿足上述[構成1-1]的條件，第二外周圓弧部61滿足上述[構成1-2]的條件。如此，在第一轉子50及第二轉子60之至少任一者旋轉1圈的期間，第一外周圓弧部51和第二外周圓弧部61有時會相對向，但未必始終相對向。因此，依據上述[構成1-1]、[構成1-2]及[構成1-3]，在第一轉子50及第二轉子60之至少任一者旋轉1圈的期間，能以使材料M通過第一外周圓弧部51和第二外周圓弧部61之間隙(圓弧間間隙Ag)的方式產生材料M的變形或流動。因此，能讓材料M產生與軸向Z正交且與橫方向X正交的方向(上下方向Y)之拉伸流動，而讓材料M產生拉伸應力。因此，縱使是在超臨界狀態或次臨界狀態的工作流體之存在下之材料M的混煉，仍能讓材料M產生高的應力。結果，能使混煉裝置1之材料M的分散性能(讓材料M細密地分散的性能)提升。

[構成2] 第一轉子50和第二轉子60間的最小間隔(轉子間空隙L3)比第一空隙L1更小，且比第二空隙L2更小。第一空隙L1是混煉室10a的內面和第一轉子50之最小間隔。第二空隙L2是混煉室10a的內面和第二轉子60之最小間隔。

在上述[構成2]，轉子間空隙L3比第一空隙L1及第二空隙L2的每一個更小。如此，可抑制存在於上側轉子間隙Ay1的材料M不足，因此可從上側轉子間隙Ay1朝圓弧間間隙Ag將材料M穩定地供應。如此，在混煉裝置1，能在圓弧間間隙Ag讓材料M穩定地產生應力。又在上述[構成2]，第一空隙L1及第二空隙L2比轉子間空隙L3更大。如此，可抑制在混煉室10a的內面和轉子40間的間隙之材料M的發熱量。結果，混煉裝置1可進行材料M的長時間混煉。

混煉室10a具備：第一轉子收容室21、第二轉子收容室22、上部室30。第一轉子收容室21具有以第一旋轉軸50a為中心的內周面，且收容第一轉子50。第二轉子收容室22具有以第二旋轉軸60a為中心的內周面，且收容第二轉子60。

[構成12] 上部室30與第一轉子收容室21及第二轉子收容室22的上側鄰接。

依據上述[構成12]，與在混煉室10a未設置上部室30的情況(具體而言，僅設有轉子收容室20的情況)相比，可進入混煉室10a內之材料M的量增加。如此，可增加混煉裝置1所能混煉之材料M的量(例如生產量)。

(第2實施形態) 參照圖5~圖9，針對第2實施形態的混煉裝置201，說明與第1實施形態的差異點。又在第2實施形態的混煉裝置201中，關於與第1實施形態的共同點，將其說明省略。關於將共同點的說明省略，在後述其他實施形態的說明也是同樣的。

如圖5所示般，混煉裝置201和混煉裝置1的差異點在於，第一轉子50具備第一凹部257，及第二轉子60具備第二凹部267。

第一凹部257是用於讓材料M被更好地分配(減少材料M的偏置，減少混合不均)的部分。亦即，第一凹部257是用於從上側轉子間隙Ay1內將更多的材料M收進來並讓所收進來的材料M往下側轉子間隙Ay2移動的部分。第一凹部257，具有在第一徑向上從第一外周圓弧部51朝內側(第一轉子50的徑向之內側)凹陷的形狀。因此，第一凹部257設置在比第一假想圓50c更靠第一徑向的內側。又第一凹部257只要具有在第一徑向上朝內側凹陷的形狀即可，並不限定於從第一外周圓弧部51直接朝內側凹陷的形狀。

第一凹部257之「凹陷形狀」，例如是溝槽狀(參照圖6)。第一凹部257，從軸向Z觀察時，可以是包含曲線的形狀，可以是包含例如弧狀(圓弧狀或非圓弧的弧狀)的形狀。第一凹部257，從軸向Z觀察時，可以是包含直線的形狀(參照圖16)。例如，第一凹部257，從軸向Z觀察時，可以是圖16所示之中間凹部457a的形狀，也可以是外側凹部457c的形狀(關於各個形狀，隨後敘述)。在圖5所示之第一轉子50的外周部中，第一凹部257不包含在第一外周圓弧部51。因此，第一凹部257以滿足關於第一外周圓弧部51之上述[條件α1]的方式來形成。因此，在圖5所示之第一轉子50也是，繞第一旋轉軸50a之第一外周圓弧部51的圓心角為180度以上。在圖5，圓心角成為240度以上或270度以上。但圓心角小於360度。

第二轉子60，例如具有與第一轉子50同樣的構成。第二轉子60具備第二凹部267。

第二凹部267是用於讓材料M被更好地分配的部分。亦即，第二凹部267是用於從上側轉子間隙Ay1內將更多的材料M收進來並讓所收進來的材料M往下側轉子間隙Ay2移動的部分。第二凹部267具有在第二徑向上朝內側凹陷的形狀。由於第二凹部267具有與第一凹部257同樣的構成，可援用第一凹部257的說明。當第二轉子60具備第二凹部267的情況也是，滿足關於第二外周圓弧部61之上述[條件α2]。

(發熱的抑制) 藉由在第一轉子50形成有第一凹部257，可抑制材料M發熱。詳言之，在第一凹部257與界定第一轉子收容室21之腔室10的內面在第一徑向相對向的狀態下，腔室10的內面和第一凹部257間的間隙寬度，比腔室10的內面和第一外周圓弧部51間之第一空隙L1更寬。如此，與第一轉子50之外周部的全周都是第一外周圓弧部51的情況(參照圖1)相比，可抑制材料M發熱。結果，在混煉裝置201之長時間混煉成為可能。與第一凹部257同樣的，藉由第二凹部267也能抑制材料M發熱。

(生產量的增加) 藉由在第一轉子50具有第一凹部257，與第一轉子50之外周部的全周都是第一外周圓弧部51的情況(參照圖1)相比，可放入混煉室10a內之材料M的量增加。如此，例如可讓混煉裝置201的生產量增加。與第一凹部257同樣的，藉由具有第二凹部267也能使可放入混煉室10a內之材料M的量增加。

(材料M的收進來) 第一凹部257將上側轉子間隙Ay1內的材料M收進來。詳言之，上側轉子間隙Ay1的材料M進入第一凹部257，進入了第一凹部257的材料M，隨著第一轉子50的旋轉而往下側轉子間隙Ay2移動(參照圖7之t/T=2.2的狀態)。如此般，上側轉子間隙Ay1的材料M被第一凹部257收進來，因此在上側轉子間隙Ay1滯留的材料M減少，材料M被更好地分配。亦即，使混煉裝置1的分配性能提升。又與第一凹部257同樣的，上側轉子間隙Ay1內的材料M也被第二凹部267收進來。

(凹部之相對向) 第二凹部267較佳為，在第一轉子50及第二轉子60之至少任一者旋轉1圈的期間，有與第一凹部257相對向的時機。當第二凹部267和第一凹部257相對向時，第二凹部267之上下方向Y的範圍(上下範圍)和第一凹部257的上下範圍之至少一部分重疊。在第二凹部267和第一凹部257相對向的狀態下，第二轉子60和第一轉子50間的空間變得更大，可將上側轉子間隙Ay1內的材料M收進來更多。如此，可將在上側轉子間隙Ay1滯留的材料M進一步減少。又當在第一轉子50設有第一凹部257且在第二轉子60設有第二凹部267的情況，較佳為有使第一凹部257和第二凹部267相對向的時機，但沒有相對向時機也可以。

(解析) 針對依據混煉裝置201的構成之材料M的速度分布(參照圖7)及粒子分配(參照圖8)的解析結果做說明。

(速度分布) 圖7顯示材料M的速度分布之解析結果的一例。如t/T=2.2的狀態所示般，上側轉子間隙Ay1的材料M被第一凹部257(參照圖5)及第二凹部267(參照圖5)收進來。又在t/T=2.2及3的狀態，材料M的速度在圓弧間間隙Ag變得最大，因此可理解在圓弧間間隙Ag有拉伸應力作用於材料M。亦即，在設有第一凹部257及第二凹部267的情況也是，只要具有上述[構成1-1]~[構成1-3]，就能在圓弧間間隙Ag讓材料M產生拉伸流動及拉伸應力。

(粒子分配) 圖8顯示依據本實施形態之混煉裝置201的構成之從軸向Z觀察時之粒子分配的解析結果之一例。將圖8所示的結果和圖4所示之依據第1實施形態之混煉裝置1的構成之解析結果進行比較。如上述般，在圖4，在t/T=0(初期狀態)位於上側轉子間隙Ay1的粒子(材料M)，之後(t/T為1及3的狀態)仍停留在上側轉子間隙Ay1。因此，按照混煉的條件(例如，材料M種類、混煉時間等)，有可能使材料M的分配性能不足。因此，有可能發生材料M的混合不均。

相對於此，在圖8所示的結果，與圖4所示的結果相比，在上側轉子間隙Ay1滯留的粒子減少(參照t/T=1及3的狀態)。又在圖8還顯示，可促進朝第一圓周方向及第二圓周方向的粒子分配。亦即，在t/T=3的狀態，粒子存在於第一轉子50及第二轉子60的大致全周。又在圖8中之顯示t/T=3的狀態之圖，僅對表示材料M之粒子的一部分標注符號M(圖13及圖20也是同樣的)。又圖9顯示混煉裝置201之軸向Z的粒子分配之解析結果(後述)。

圖5所示的混煉裝置201之效果如下。

[構成3-1] 第一轉子50具備第一凹部257，第一凹部257具有朝第一轉子50之徑向(第一徑向)的內側凹陷的形狀。

[構成3-2] 第二轉子60具備第二凹部267，第二凹部267具有朝第二轉子60之徑向(第二徑向)的內側凹陷的形狀。

依據上述[構成3-1]可獲得以下效果。第一凹部257可將上側轉子間隙Ay1內之更多的材料M收進來。如此，可將在上側轉子間隙Ay1內滯留的材料M減少。如此，混煉裝置201能讓材料M被更好地分配。如此，能使混煉裝置201之材料M的分配性能(減少材料M的偏置之性能)提升。

依據上述[構成3-1]，可確保混煉室10a的內面(具體而言，界定第一轉子收容室21之腔室10的內面)和第一凹部257間的間隙。如此，與在第一轉子50未設置第一凹部257的情況相比，可抑制材料M的發熱量。結果，混煉裝置201可進行材料M的長時間混煉。

依據上述[構成3-1]，可確保混煉室10a的內面(具體而言，界定第一轉子收容室21之腔室10的內面)和第一凹部257間的間隙。如此，與未設置第一凹部257的情況相比，可放入混煉室10a之材料M的量增加。如此，可將混煉裝置1所能混煉之材料M的量(例如生產量)增加。

與藉由上述[構成3-1]的第一凹部257之效果同樣的效果，藉由上述[構成3-2]的第二凹部267也能獲得。如此，與僅在2個轉子40中之一方具備凹部(第一凹部257)的情況相比，能使藉由上述[構成3-1]獲得的效果變得更大。

[構成4] 第一轉子50及第二轉子60設定成，在第一轉子50及第二轉子60之至少任一方旋轉1圈的期間，有在第一旋轉軸50a和第二旋轉軸60a之間使第一凹部257和第二凹部267相對向的時機。

依據上述[構成4]，與沒有使第一凹部257和第二凹部267相對向的時機的情況相比，第一凹部257及第二凹部267可將上側轉子間隙Ay1的材料M收進來更多。如此，混煉裝置201可將在上側轉子間隙Ay1滯留的材料M進一步減少。如此，混煉裝置201能讓材料M被更好地分配。

(第3實施形態) 參照圖10~圖14，關於第3實施形態的混煉裝置301，主要針對與第2實施形態的差異點做說明。如圖11所示般，差異點在於，第一轉子50之第一凹部257形成為扭曲形狀，第二轉子60之第二凹部267形成為扭曲形狀。

圖6所示的第一凹部257朝與第一旋轉軸50a平行的方向延伸，相對於此，圖11所示的第一凹部257形成為以第一旋轉軸50a為中心軸之螺旋狀。第一凹部257是遍及第一轉子50之軸向Z的全體(或大致全體)設置。又第一凹部257也可以僅設置在第一轉子50之軸向Z的一部分。

由於第一凹部257具有扭曲形狀，讓材料M容易被朝軸向Z分配。亦即，由於第一凹部257具有扭曲形狀，可誘發朝軸向Z之材料M的流動，而促進朝軸向Z之材料M的分配(參照圖14)。第一凹部257的扭曲，是以第一旋轉軸50a為中心之「既定扭轉方向」的扭曲。亦即，第一凹部257形成為，隨著軸向Z上的位置改變而繞第一旋轉軸50a逐漸移位的形狀。上述「既定扭轉方向」，是從軸向Z的一側觀察時順時針或逆時針的方向。

第一轉子50，如圖10所示般可具備第一傾斜部359。第一傾斜部359，設置在第一圓周方向上之第一外周圓弧部51和第一凹部257之間。第一傾斜部359設置在第一圓周方向上之第一凹部257的兩外側。第一傾斜部359從軸向Z觀察時呈直線狀。又第一傾斜部359的有無，對材料M的速度分布(參照圖12)及粒子分配(參照圖13及圖14)幾乎不造成影響。第一圓周方向上之第一傾斜部359的一端部(第一凹部257側的端部)之第一徑向上的位置，可在第一假想圓50c上，也可以在比第一假想圓50c更靠第一徑向的內側。

第二轉子60例如具備與第一轉子50同樣的構成。如圖11所示般，第二轉子60的第二凹部267具有扭曲形狀，又第二轉子60具備第二傾斜部369(參照圖10)。

第二凹部267形成為以第二旋轉軸60a為中心軸的螺旋狀。第二凹部267的扭曲，是以第二旋轉軸60a為中心之「既定扭轉方向」的扭曲。該「既定扭轉方向」，是與第一凹部257之扭曲的方向(「既定扭轉方向」)相同的方向。第二凹部267遍及第二轉子60之軸向Z的全體(或大致全體)設置。又第二凹部267也可以僅設置在第二轉子60之軸向Z的一部分。軸向Z之第二凹部267的一部分，是與第一凹部257在橫方向X相對向。

(扭曲形狀的作用) 藉由第一凹部257及第二凹部267具有扭曲形狀，讓材料M被朝軸向Z分配。亦即，如上述般，第一轉子50和第二轉子60朝彼此相反的方向旋轉。又在第一凹部257和第二凹部267中，扭曲的方向相同。如此，使隨著第一轉子50的旋轉而作用於材料M之軸向Z的力之朝向、和隨著第二轉子60的旋轉而作用於材料M之軸向Z的力之朝向成為彼此相反的方向。如此，使材料M容易被朝軸向Z分配(混煉裝置301之軸向Z的分配性能提升)(參照圖14)。

又當第一凹部257和第二凹部267之扭曲的方向相反的情況，隨著第一轉子50的旋轉而往軸向Z之材料M的移動之朝向、和隨著第二轉子60的旋轉而往軸向Z之材料M的移動之朝向變得相同。在此情況，材料M容易偏置在軸向Z的一方，因此有可能使軸向Z的分配性能不足。通常，用於將混煉室10a密閉之密封件(seal)設置在轉子40之軸向Z的端部。若材料M偏置於軸向Z的一方，材料M會強力按壓於該密封件，因此有可能對密封件造成影響。如此，在第一凹部257和第二凹部267，較佳為使扭曲的方向相同。

(解析) 針對在混煉裝置301之材料M的速度分布(參照圖12)及粒子分配(參照圖13及圖14)的解析結果做說明。在此，針對第一凹部257遍及第一轉子50之軸向Z的全體設置的情況做說明(第二凹部267和第二轉子60的關係也是同樣的)。在本例，從軸向Z觀察時之第一轉子50的剖面形狀(第一凹部257的位置)，依據軸向位置(軸向Z上的位置)而有差異(第二轉子60也是同樣的)。因此，圖12所示的速度分布之解析結果，是在t/T=2.2時使第一凹部257和第二凹部267相對向之軸向位置的結果。又圖13所示之粒子分配的解析結果，是在t/T為0、1及3時使第一凹部257及第二凹部267成為如圖13所示的配置之軸向位置的結果。在該圖13所示的軸向位置，第一凹部257(參照圖10)和第二凹部267(參照圖10)不是相對向。

(軸向的粒子分配) 圖14顯示依據本實施形態之混煉裝置301的構成之軸向Z的粒子分配之解析結果的一例。將圖14所示的結果和圖9所示之依據第2實施形態之混煉裝置201的構成之解析結果做比較。在圖9所示的例子，朝軸向Z之材料M的分配性能不足。亦即，由於在轉子收容室20的內面(參照圖5)和轉子40之間塞滿材料M，依據圖5的形態，難以在材料M產生軸向Z的壓力變化。因此，難以產生材料M之往軸向Z的流動，往軸向Z之材料M的分配性能不足。

相對於此，依據圖11的形態，像圖14所示之t/T=3的狀態那樣，隨著第一轉子50的旋轉而往軸向Z之材料M的移動之朝向、和隨著第二轉子60的旋轉而往軸向Z之材料M的移動之朝向成為彼此相反的方向。如此，往軸向Z之材料M的流動變得容易產生，而能促進往軸向Z之材料M的分配。又圖13顯示在混煉裝置301之從軸向Z觀察時之粒子分配的解析結果之一例(後述)。

圖11所示之混煉裝置301的效果如下。

[構成11] 第一凹部257具有以第一旋轉軸50a為中心且朝「既定扭轉方向」扭曲的形狀。第二凹部267具有以第二旋轉軸60a為中心且朝上述「既定扭轉方向」扭曲的形狀。

依據上述[構成11]，能使隨著第一轉子50的旋轉而往軸向Z之材料M的移動之朝向、和隨著第二轉子60的旋轉而往軸向Z之材料M的移動之朝向成為彼此相反的方向。如此，混煉裝置301能讓材料M被朝軸向Z分配。如此，能使混煉裝置301之使材料M往軸向Z的分配性能提升。

(第4實施形態) 參照圖15~圖21等，關於第4實施形態的混煉裝置401，主要針對與第3實施形態的差異點做說明。如圖15所示般，差異點在於，第一凹部257包含複數個凹部457a,457c，相鄰凹部457a,457c間的部位發揮第一凸部453的功能，第二凹部267包含複數個凹部467a,467c，相鄰凹部467a,467c間的部位發揮第二凸部463的功能。

如圖15所示般，第一轉子50具備第一基部452及第一葉片部455，第一基部452是在外周部形成有圓弧部；第一葉片部455具有外周部，在該外周部形成有包含複數個凹部之第一凹部257。

第一基部452，從軸向Z觀察時，是外周部形成為以第一旋轉軸50a為中心的圓弧狀之部分。將第一基部452之外周部稱為第一基部圓弧部452c。第一基部452是以第一基部圓弧部452c作為外周部且以第一旋轉軸50a為中心的部分。第一基部圓弧部452c，在第一徑向上，是第一轉子50之最外側的部分。因此，第一基部圓弧部452c構成第一外周圓弧部51。但如後述般，由於也可以使第一凸部453之前端部453t成為第一外周圓弧部51，在那個情況，是藉由第一基部圓弧部452c和第一凸部453之前端部453t來形成第一外周圓弧部51。又第一基部圓弧部452c可以是，繞第一旋轉軸50a之第一基部圓弧部452c的圓心角為180度以上。

第一葉片部455是在第一圓周方向上與第一基部452鄰接的部分。亦即，第一葉片部455是第一轉子50中之第一基部452以外的部分。形成第一葉片部455的外周部之第一凹部257包含：沿第一圓周方向配置之3個凹部457c,457a,457c。因此，在第一葉片部455中，沿第一圓周方向存在2個第一凸部453。將位於2個第一凸部453間的凹部稱為中間凹部457a，將第一圓周方向上位於2個第一凸部453的外側之凹部稱為外側凹部457c。第一圓周方向上之中間凹部457a的兩端部分別與第一凸部453之前端面(外端面)相連。第一圓周方向上之外側凹部457c的一端部與第一凸部453之前端面(外端面)相連。第一圓周方向上之外側凹部457c的另一端部與第一基部圓弧部452c的端部相連。

又並不限定於第一凹部257包含3個凹部457c,457a,457c的構成。第一凹部257也可以包含4個以上的凹部。在此情況也是，相鄰凹部間的部位成為第一凸部453。

第一凸部453是分別具有朝第一徑向的外側突出的形狀(突起狀、葉片狀)之部分。亦即，藉由使形成為凹狀之複數個凹部457a,457c鄰接，而形成第一凸部453。第一轉子50是具有第一基部452及第一葉片部455雙方之混合(hybrid)轉子，第一基部452在第一圓周方向的一部分形成有大致圓柱狀(大致滾筒狀)的外周面，第一葉片部455具有葉片狀的第一凸部453。複數個第一凸部453的構成是彼此相等或大致相等。在圖16所示的例子，2個第一凸部453的構成，彼此在第一圓周方向對稱。以下，針對1個第一凸部453做說明。第一圓周方向上之第一凸部453的寬度，可以是越靠第一徑向的外側越窄(前端變細的形狀)，也可以是恆定。

第一凸部453的側面453s，朝向第一圓周方向或相對於第一圓周方向傾斜的方向。第一凸部453的側面453s，從軸向Z觀察時，可包含直線，也可以包含曲線(例如弧狀等)。在圖16所示的例子，第一凸部453的側面453s，從軸向Z觀察時僅具有直線。

第一凸部453之前端部453t，是第一凸部453之第一徑向的外側之端部。前端部453t，從軸向Z觀察時，可包含直線，也可以包含曲線，也可以包含弧狀。弧狀，可以是非圓弧的弧狀，也可以是圓弧狀。圓弧狀，可為不是以第一旋轉軸50a為中心的圓弧狀也可以是以第一旋轉軸50a為中心的圓弧狀。從軸向Z觀察時，前端部453t可包含：配置在比第一假想圓50c更靠第一徑向之內側的部分(例如圓弧狀部分等)。又從軸向Z觀察時，前端部453t可以是沿著第一假想圓50c延伸的圓弧狀。在此情況，第一凸部453之前端部453t成為第一外周圓弧部51的一部分。當第一凸部453之前端部453t成為第一外周圓弧部51的一部分的情況，該部分也稱為第一凸部圓弧部453tc。

中間凹部457a位於在第一圓周方向(第一轉子50的圓周方向)相鄰的2個第一凸部453間。亦即，2個第一凸部453間的區域包含：位於第一葉片部455內且在第一圓周方向的距離較短的區域、位於第一基部452的一部分且在第一圓周方向的距離較長的區域。在此情況，中間凹部457a形成在位於第一葉片部455內的區域。

中間凹部457a具有：底部457a1、一方的第一凸部453之側面453s、另一方的第一凸部453之側面453s。底部457a1是中間凹部457a中之第一徑向之內側的部分，且將一方的第一凸部453之側面453s的內端和另一方的第一凸部453之側面453s的內端連接。底部457a1，從軸向Z觀察時，可包含直線，也可以包含曲線(例如弧狀)。該曲線，可包含不是圓弧狀的弧狀，也可以包含圓弧狀。

外側凹部457c設置在2個第一凸部453的外側。亦即，外側凹部457c，在第一圓周方向上，位於第一凸部453之與中間凹部457a相反的一側。因此，設有2個外側凹部457c。外側凹部457c是由一方的第一凸部453之側面453s和第一連接部457c1(後述)所形成。外側凹部457c比中間凹部457a小。更詳細的說，從軸向Z觀察時，由第一假想圓50c和1個外側凹部457c所包圍的面積，比由第一假想圓50c和中間凹部457a所包圍的面積小。

第一連接部457c1是將第一凸部453的側面453s之基端部(內端部)453b和第一基部圓弧部452c連接的部分。第一連接部457c1，從軸向Z觀察時，可包含直線，也可以包含曲線。

(第一外周圓弧部51的長度) 在第一轉子50設有第一凸部453的情況也是，第一外周圓弧部51滿足上述[條件α1]。具體而言，在圖16所示的例子，第一外周圓弧部51之第一圓周方向上的長度，是第一基部圓弧部452c之第一圓周方向上的長度和第一凸部圓弧部453tc之第一圓周方向上的長度之和。該和是第一假想圓50c之全周的長度之1/2以上。

又在圖16所示的例子，當第一凸部453之前端部453t不是形成為第一外周圓弧部51的情況，第一外周圓弧部51之第一圓周方向上的長度，是第一基部圓弧部452c之第一圓周方向上的長度。在此情況，第一基部圓弧部452c之第一圓周方向上的長度是第一假想圓50c之全周的長度之1/2以上。

第二轉子60，例如具備與第一轉子50同樣的構成。因此，可將針對第一轉子50的說明援用於第二轉子60。

第二轉子60具備第二基部462、第二葉片部465，第二基部462在外周部形成有圓弧部(第二基部圓弧部462c)；第二葉片部465具有外周部，該外周部形成有包含複數個凹部之第二凹部267。

第二基部462，從軸向Z觀察時，是外周部形成為以第二旋轉軸60a為中心之圓弧狀的部分。第二基部462的外周部稱為第二基部圓弧部462c。第二基部圓弧部462c，在第二徑向上，是第二轉子60之最外側的部分。因此，第二基部圓弧部462c構成第二外周圓弧部61之至少一部分。

第二葉片部465，是在第二圓周方向上與第二基部462鄰接的部分。形成第二葉片部465的外周部之第二凹部267，包含沿著第二圓周方向配置之複數個凹部467a,467c。將互相鄰接的2個第二凸部463間之凹部稱為中間凹部467a，將在第二圓周方向上位於兩端的第二凸部463之外側的凹部稱為外側凹部467c。第二圓周方向上的中間凹部467a之兩端部，分別與第二凸部463的前端面(外端面)相連。第二圓周方向上的外側凹部467c之一端部，是與第二凸部463的前端面(外端面)相連。第二圓周方向上之外側凹部467c的另一端部，是與第二基部圓弧部462c的端部相連。

第二凸部463分別具有朝第二徑向之外側突出的形狀。第二凸部463，與第一凸部453同樣的，具備前端部463t。前端部463t可沿著第二假想圓60c延伸。在此情況，前端部463t也稱為第二凸部圓弧部463tc。第二凸部圓弧部463tc構成第二外周圓弧部61的一部分。

第二凹部267，與第一凹部257同樣的，具備中間凹部467a、外側凹部467c。

(凸部之相對向) [例A1]如圖15所示般，第二凸部463較佳為，在第一轉子50及第二轉子60旋轉中，有與第一凸部453相對向(在轉子軸間區域A在橫方向X相對向)的時機。在此情況，藉由使材料M通過第一凸部453和第二凸部463間的間隙，在材料M產生上下方向Y的拉伸流動。如此，能讓材料M產生拉伸應力。

如圖16所示般，第一凸部453之前端部453t較佳為以第一旋轉軸50a為中心的圓弧狀。又第二凸部463之前端部463t較佳為以第二旋轉軸60a為中心的圓弧狀。[例A2]在這樣的情況，較佳為有使前端部463t,453t彼此相對向的時機(參照圖15)。在此情況，與第一凸部453之前端部453t並非以第一旋轉軸50a為中心的圓弧狀的情況、及第二凸部463之前端部463t並非以第二旋轉軸60a為中心的圓弧狀的情況等相比，能讓材料M產生更大的拉伸應力。

第一凸部453之前端部453t較佳為第一凸部圓弧部453tc。又第二凸部463之前端部463t較佳為第二凸部圓弧部463tc。[例A3]較佳為有使第二凸部圓弧部463tc與第二凸部圓弧部463tc相對向的時機(參照圖15)。在此情況，例如與上述[例A2]但不是上述[例A3]的情況等相比，能讓材料M產生更大的拉伸應力。

[例B1]較佳為，2個第二凸部463都在旋轉中的某個時機與第一凸部453相對向。其等之相對向的時機可以是同時，也可以是分開的。在此情況，和僅1個第一凸部453與第二凸部463相對向的構成(參照圖18)相比，讓材料M通過第一凸部453和第二凸部463的間隙之時機增加。如此，能增加在第一凸部453和第二凸部463的間隙讓材料M產生拉伸應力的時機。

2個第一凸部453各自的前端部453t，較佳為以第一旋轉軸50a為中心的圓弧狀。2個第二凸部463各自的前端部463t，較佳為以第二旋轉軸60a為中心的圓弧狀。[例B2]在這樣的情況，較佳為有使2個第一凸部453與2個第二凸部463相對向的時機。在此情況，例如與上述[例B1]但不是上述[例B2]的情況等相比，能讓材料M產生更大的拉伸應力。

2個第一凸部453之前端部453t分別較佳為第一凸部圓弧部453tc。又2個第二凸部463之前端部463t分別較佳為第二凸部圓弧部463tc。[例B3]在此情況，較佳為有使2個第二凸部463各自的第二凸部圓弧部463tc與2個第一凸部453各自的第一凸部圓弧部453tc相對向的時機。在此情況，例如與上述[例B2]但不是上述[例B3]的情況等相比，能讓材料M產生更大的拉伸應力。又凸部453,463彼此相對向的時機可以是同時，也可以是分開的。換言之，一方的第一凸部453與一方的第二凸部463相對向的時機、和另一方的第一凸部453與另一方的第二凸部463相對向的時機，是相同或不同皆可。

(凹部之相對向) 像上述[例A1]~[例B3]那樣使第一凸部453與第二凸部463相對向時，使第一凹部257與第二凹部267相對向(參照圖15及圖18)。更詳細地說，使形成有第一凸部453之第一凹部257與形成有第二凸部463之第二凹部267相對向。如此，可獲得使第一凹部257與第二凹部267相對向所產生的作用(參照第2實施形態)。

像上述[例B1]~[例B3]那樣使2個第一凸部453與2個第二凸部463相對向的結果，第一凹部257之中間凹部457a與第二凹部267之中間凹部467a會相對向。又在使第一凹部257之中間凹部457a與第二凹部267之中間凹部467a相對向的同時或其後，使第一凹部257之外側凹部457c與第二凹部267之外側凹部467c相對向。如此， 當2個第一凸部453分別與第二凸部463相對向的情況(參照圖15)，與僅1個第一凸部453與第二凸部463相對向的情況(參照圖18)相比，可將更多上側轉子間隙Ay1的材料M收進來。

又在轉子40設有第一凸部453及第二凸部463的情況，沒有使第一凸部453與第二凸部463相對向的時機也可以。在此情況也是，可獲得設有第一凹部257及第二凹部267的作用(參照第2實施形態)。

(凹部的深度) 如圖15所示般，中間凹部457a的深度較佳為可充分獲得基於第一凹部257的作用(參照第2實施形態)之深度。例如，中間凹部457a的深度較佳為可將足夠的上側轉子間隙Ay1之材料M收進來的深度。具體而言，如圖16所示般，較佳為下述長度d1比下述長度d2小，更佳為比長度d2的2/3小。長度d1是第一徑向上之從第一旋轉軸50a到中間凹部457a之最小長度。長度d2是第一徑向上之從第一旋轉軸50a到第一基部452的外側面之最大長度。

與第一凹部257之中間凹部457a的深度同樣的，第二凹部267之中間凹部467a的深度較佳為，可充分獲得基於第二凹部267的作用(參照第2實施形態)的深度。具體而言，較佳為下述長度d3比下述長度d4小，更佳為比長度d4之2/3小。長度d3是第二徑向上之從第二旋轉軸60a到中間凹部467a之最小長度。長度d4是第二徑向上之從第二旋轉軸60a到第二基部462的外側面之最大長度。

(解析) 在混煉裝置401之材料M的速度分布如圖19所示，粒子分配如圖20及圖21所示。

在此，針對從軸向Z觀察時之材料M的粒子分配之解析結果，一邊將圖8所示之混煉裝置201的結果和圖13所示之混煉裝置301的結果做比較一邊進行說明。與混煉裝置201相比，在混煉裝置301的上側轉子間隙Ay1之粒子的滯留變多。其原因如下。將混煉裝置201和混煉裝置301做比較，在與軸向Z正交的面內之第一轉子50及第二轉子60的剖面形狀大致相同。然而，如圖11所示般，混煉裝置301與混煉裝置201(參照圖6)不同，第一凹部257及第二凹部267呈扭曲形狀。結果，第一凹部257與第二凹部267並非相對向的部分增加。亦即，在圖6所示的混煉裝置201，當在軸向Z的某個位置(第一位置)上第一凹部257與第二凹部267相對向時，在其他位置(第二位置)上也是第一凹部257與第二凹部267相對向。另一方面，在圖11所示的混煉裝置301，當在軸向Z的某個位置(第一位置)上第一凹部257與第二凹部267相對向時，在其他位置(第二位置)上第一凹部257與第二凹部267並未相對向。結果，如圖13所示般可知，在混煉裝置301，與混煉裝置201(參照圖8)相比，在上側轉子間隙Ay1滯留的材料M量增加，而使材料M的分配性能變差。

於是，如圖15所示般，本實施形態的混煉裝置401具備有第一凸部453及第二凸部463。在混煉裝置401，與混煉裝置301(參照圖10)相比，由於第一凸部453及第二凸部463的存在，可在中間凹部457a及中間凹部467a內將更多的上側轉子間隙Ay1之材料M收進來。

圖20顯示混煉裝置401的構成的情況之粒子分配的解析結果之一例。如圖20所示般，與混煉裝置301(參照圖13)相比，在混煉裝置401可抑制上側轉子間隙Ay1之粒子的滯留(參照t/T=3的狀態)。又在混煉裝置401，可促進往第一圓周方向及第二圓周方向的粒子分配。又圖21顯示軸向Z的粒子分配之解析結果。如圖21所示般，也能促進往軸向Z之材料M的分配。

(比較) 針對圖22所示之比較例的旋轉葉片、和圖17所示之混煉裝置401的轉子40，將可在材料M產生的最大剪切應力及最大拉伸應力做比較(參照圖23及圖24)。比較例的旋轉葉片(也稱為「拌合器(mixer)」)是如圖22所示般的3葉片，並不具備圖16所示之第一外周圓弧部51及第二外周圓弧部61。又圖23及圖24所示之最大剪切應力及最大拉伸應力的數值，只不過是為了容易進行各例彼此的應力比較、最大剪切應力的大小和最大拉伸應力大小的比較等之一例。

(剪切應力的比較) 作為用比較例的拌合器(參照圖22)將材料M混煉的例子，是設定下述的例D1及例D2。例D1是使用超臨界狀態的工作流體並藉由比較例的拌合器將材料M混煉的例子。在該例D1，拌合器的旋轉數為60rpm。在例D2，並沒有使用超臨界狀態的工作流體，而在大氣壓氛圍下藉由比較例的拌合器將材料M混煉。在該例D2，拌合器的旋轉數為60rpm。如圖23所示般，在例D1，在材料M僅產生例D2之約1/3的剪切應力。

作為用圖17所示的轉子40將材料M混煉的例子，是設定下述的例E1及例E2。例E1及例E2都是使用超臨界狀態的工作流體並藉由轉子40將材料M混煉的例子。轉子40的旋轉數，在例E1為60rpm，在例E2為90rpm。如圖23所示般，例E1的最大剪切應力與例D1大致相同。例E2的最大剪切應力是例E1的最大剪切應力之約1.5倍。例E2的最大剪切應力，比例D2小，且是例D2的約1/2。該結果顯示，縱使將轉子40的旋轉數提高，最大剪切應力並不會大幅增加。

又圖23所示的圖中之最大應力Fmax，是在例D1、例D2的混煉機中使用與圖22所示者不同的旋轉葉片，調整空隙等條件並在大氣壓氛圍下將材料M混煉的情況，可賦予材料M的最大剪切應力。

(拉伸應力的比較) 圖24顯示在上述例D1、例D2、例E1及例E2中可讓材料M產生的最大拉伸應力。如圖24所示般，例E1的最大拉伸應力是例D2的最大拉伸應力之約2.5倍。又例E2的最大拉伸應力是例D2的最大拉伸應力之約4倍。如此般，與比較例的拌合器(參照圖22)之例D1、例D2相比，在轉子40的例E1、例E2，可讓更大的拉伸應力作用。又在圖24所示的例子，例E2的最大拉伸應力與例D2的最大剪切應力(參照圖23)大致相同。

圖15所示之混煉裝置401的效果如下。

[構成5-1] 第一凹部257包含沿著第一轉子50的圓周方向排列之3個凹部457a,457c。3個凹部457a,457c間的部位，成為朝第一轉子50之半徑方向的外側突出的形狀之2個第一凸部453。

[構成5-2] 第二凹部267包含沿著第二轉子60的圓周方向排列之3個凹部467a,467c。3個凹部467a,467c間的部位，成為朝第二轉子60之半徑方向的外側突出的形狀之2個第二凸部463。

依據上述[構成5-1]，隨著第一轉子50的旋轉，第一凸部453能讓上側轉子間隙Ay1的材料M往第一轉子50和第二轉子60之間移動。又上側轉子間隙Ay1的材料M，可進入第一凹部257的中間凹部457a(被收進來)。而且，隨著第一轉子50的旋轉，中間凹部457a可讓材料M往下側轉子間隙Ay2移動(收進來)。與第一轉子50同樣的，依據上述[構成5-2]，隨著第二轉子60的旋轉，第二凹部267的中間凹部467a可讓上側轉子間隙Ay1的材料M往下側轉子間隙Ay2移動(收進來)。因此，可減少在上側轉子間隙Ay1滯留的材料M。如此，混煉裝置401能讓材料M被更好地分配。

[構成6] 第一轉子50及第二轉子60設定成，在第一轉子50及第二轉子60之至少任一方旋轉1圈的期間，有在第一旋轉軸50a和第二旋轉軸60a之間使第一凸部453和第二凸部463相對向的時機。

依據上述[構成6]，當第一凸部453與第二凸部463相對向時，在第一凸部453和第二凸部463間的間隙能讓材料M產生拉伸應力。如此，混煉裝置401能讓材料M更好地分散。

又第一凸部453與第二凸部463相對向的結果，使形成有第一凸部453之第一凹部257與形成有第二凸部463之第二凹部267相對向。如此，與第一凹部257與第二凹部267並未相對向的情況相比，可將更多的上側轉子間隙Ay1之材料M收進來。如此，能將在上側轉子間隙Ay1滯留的材料M進一步減少。如此，混煉裝置401能讓材料M被更好地分配。

[構成7] 第一轉子50及第二轉子60設定成，在第一轉子50及第二轉子60旋轉中，在第一旋轉軸50a和第二旋轉軸60a之間使2個第一凸部453與2個第二凸部463相對向。

依據上述[構成7]，與僅1個第一凸部453與第二凸部463相對向的構成(參照圖18)相比，在第一凸部453和第二凸部463的間隙讓材料M通過的時機變多。如此，在第一凸部453和第二凸部463的間隙讓材料M產生拉伸應力的時機增多。

又2個第一凸部453都與第二凸部463相對向的結果，使第一凹部257之中間凹部457a與第二凹部267之中間凹部467a相對向。如此，與中間凹部457a與中間凹部467a並未相對向的情況相比，可將更多的上側轉子間隙Ay1之材料M收進來。如此，可將在上側轉子間隙Ay1滯留的材料M進一步減少。如此，混煉裝置401能讓材料M被更好地分配。

[構成8] 如圖16所示般，第一凸部453之前端部453t，從軸向Z觀察時，形成為以第一旋轉軸50a為中心的圓弧狀。第一凸部453之前端部453t，是第一轉子50的徑向(第一徑向)上之第一凸部453的外側端部。第二凸部463之前端部463t，從軸向Z觀察時，形成為以第二旋轉軸60a為中心的圓弧狀。第二凸部463之前端部463t，是第二轉子60的徑向(第二徑向)上之第二凸部463的外側端部。

依據上述[構成8]及上述[構成6]可獲得以下的效果。與第一凸部453之前端部453t和第二凸部463之前端部463t並非上述圓弧狀的情況相比，當第一凸部453之前端部453t和第二凸部463之前端部463t相對向時(參照圖15)，可讓材料M更確實地產生拉伸應力。如此，混煉裝置401能讓材料M更好地分散。

在具備上述[構成8]及上述[構成7]的情況，有可能使2個第一凸部453之圓弧狀的前端部453t與2個第二凸部463之圓弧狀的前端部463t相對向(參照圖15)。在此情況，與僅圓弧狀的1個前端部453t與圓弧狀的前端部463t相對向的情況相比，在第一凸部453之前端部453t和第二凸部463之前端部463t的間隙讓材料M產生拉伸應力的時機變多。

[構成9] 第一凸部453之前端部453t是第一外周圓弧部51的一部分。第二凸部463之前端部463t是第二外周圓弧部61的一部分。

依據上述[構成9]，與第一凸部453之前端部453t不是第一外周圓弧部51、或第二凸部463之前端部463t不是第二外周圓弧部61的情況相比，能讓材料M產生更大的拉伸應力。

[構成10] 下述的長度d1比下述的長度d2小。長度d1是第一轉子50的徑向(第一徑向)上之從第一旋轉軸50a到第一凹部257的中間凹部457a之最小長度。長度d2是第一轉子50的徑向(第一徑向)上之從第一旋轉軸50a到第一基部452的外周部之最大長度。下述的長度d3比長度d4小。長度d3是第二轉子60的徑向(第二徑向)上之從第二旋轉軸60a到第二凹部267的中間凹部467a之最小長度。長度d4是第二轉子60的徑向(第二徑向)上之從第二旋轉軸60a到第二基部462的外周部之最大長度。

依據上述[構成10]，可確保第一凹部257之中間凹部457a的大小(深度)、及第二凹部267之中間凹部467a的大小(深度)。如此，可確保由中間凹部457a,467a收進來之上側轉子間隙Ay1(參照圖15)的材料M量。如此，圖15所示的混煉裝置401，可將在上側轉子間隙Ay1滯留的材料M進一步減少。

(變形例) 上述實施形態可進行各式各樣的變形。例如，可將不同的實施形態之構成要素(包含變形例)彼此組合。例如，可將上述實施形態的變形例彼此進行各式各樣的組合。例如，可將上述實施形態的構成要素(包含變形例)之數量變更，也可以不設置構成要素的一部分。例如，構成要素的配置可變更。例如，構成要素的包含關係可進行各式各樣的變更。例如，作為某個上位構成要素所包含之下位構成要素來說明者，也可以不包含於該上位構成要素，也可以包含於其他構成要素。例如，作為不同的複數個構件或部分來說明者，也可以做成一個構件或部分。例如，作為一個構件或部分來說明者，也可以分成不同的複數個構件或部分而設置。例如，各構成要素也可以僅具有各特徵(作用功能、配置、形狀、動作等)的一部分。

具體而言，例如圖15所示的第一轉子50，也可以具備單一的第一凸部453。又當例如第一轉子50具備第一凸部453的情況，也可以不設置中間凹部457a。又例如第一轉子50具備第一凸部453的情況，第一凹部257不是形成為以第一旋轉軸50a為中心軸的螺旋狀也可以。又當第一轉子50不具備突起狀的第一凸部453的情況，第一轉子50具備2個以上的第一凹部257也可以。

本申請案是以2023年3月30日對日本特許廳提出申請的特願2023-056189號為基礎，將其內容以參照的方式併入本申請案。

為了表現本發明，一邊參照圖式一邊透過實施形態來將本發明適切且充分地說明，只要是所屬技術領域具有通常知識者，要將前述實施形態變更及/或改良應是可輕易完成的。因此，所屬技術領域具有通常知識者所實施的變更形態或改良形態，只要沒有脫離申請專利範圍所記載之請求項的權利範圍，該變更形態或該改良形態應解釋為包括在該請求項的權利範圍。

1,201,301,401:混煉裝置 10:腔室 10a:混煉室 15:供應源 16:供應路線 20:轉子收容室 21:第一轉子收容室 22:第二轉子收容室 30:上部室 40:轉子 50:第一轉子 50a:第一旋轉軸 50c:第一假想圓 51:第一外周圓弧部 60:第二轉子 60a:第二旋轉軸 60c:第二假想圓 61:第二外周圓弧部 257:第一凹部 267:第2凹部 359:第一傾斜部 369:第二傾斜部 452:第一基部 452c:第一基部圓弧部 453:第一凸部 453b:側面453s之基端部(內端部) 453s:第一凸部453的側面 453t:第一凸部453之前端部 453tc:第一凸部圓弧部 455:第一葉片部 457a:中間凹部 457c:外側凹部 457c1:第一連接部 462:第二基部 462c:第二基部圓弧部 463:第二凸部 463t:第二凸部463之前端部 463tc:第二凸部圓弧部 465:第二葉片部 467a:中間凹部 467c:外側凹部 A:轉子軸間區域 Ag:圓弧間間隙 Ay1:上側轉子間隙 Ay2:下側轉子間隙 d1,d2,d3,d4:長度 L1:第一間隙的空隙(第一空隙) L2:第二間隙的空隙(第二空隙) L3:轉子間間隙的空隙(轉子間空隙) M:材料

[圖1]係顯示第1實施形態的混煉裝置1之與軸向Z正交的剖面之剖面圖。 [圖2]係圖1所示的混煉裝置1之立體圖。 [圖3]係顯示在圖1所示的混煉裝置1之材料M的速度分布。 [圖4]係顯示將圖1所示的混煉裝置1從軸向Z觀察時之材料M的粒子分配。 [圖5]係顯示第2實施形態的混煉裝置201之與軸向Z正交的剖面之剖面圖。 [圖6]係圖5所示的混煉裝置201之立體圖。 [圖7]係顯示在圖5所示的混煉裝置201之材料M的速度分布。 [圖8]係顯示將圖5所示的混煉裝置201從軸向Z觀察時之材料M的粒子分配。 [圖9]顯示將圖5所示的混煉裝置201從上下方向Y觀察時之材料M的粒子分配。 [圖10]係顯示第3實施形態的混煉裝置301之與軸向Z正交的剖面之剖面圖。 [圖11]係圖10所示的混煉裝置301之立體圖。 [圖12]係顯示在圖10所示的混煉裝置301之材料M的速度分布。 [圖13]係將圖10所示的混煉裝置301從軸向Z觀察時之材料M的粒子分配。 [圖14]係顯示將圖10所示的混煉裝置301從上下方向Y觀察時之材料M的粒子分配。 [圖15]係顯示第4實施形態的混煉裝置401之與軸向Z正交的剖面之剖面圖。 [圖16]係將圖15所示的第一轉子50和第二轉子60從軸向Z觀察時之兩者的姿勢關係之說明圖。 [圖17]係圖15所示的混煉裝置401之立體圖。 [圖18]係顯示在圖15所示的混煉裝置401中，1個第一凸部453與1個第二凸部463相對向時的狀態。 [圖19]係顯示在圖15所示的混煉裝置401之材料M的速度分布。 [圖20]係顯示將圖15所示的混煉裝置401從軸向Z觀察時之材料M的粒子分配。 [圖21]係顯示將圖15所示的混煉裝置401從上下方向Y觀察時之材料M的粒子分配。 [圖22]係具有旋轉葉片之比較例(例D1、例D2)的密閉式混煉機之立體圖。 [圖23]係顯示可賦予材料的最大剪切應力之比較圖。 [圖24]係顯示可賦予材料的最大拉伸應力之比較圖。

10:腔室

10a:混煉室

15:供應源

16:供應路線

20:轉子收容室

21:第一轉子收容室

22:第二轉子收容室

30:上部室

40:轉子

50:第一轉子

50a:第一旋轉軸

50c:第一假想圓

51:第一外周圓弧部

60:第二轉子

60a:第二旋轉軸

60c:第二假想圓

61:第二外周圓弧部

257:第一凹部

267:第2凹部

401:混煉裝置

452:第一基部

453:第一凸部

455:第一葉片部

457a:中間凹部

457c:外側凹部

462:第二基部

463:第二凸部

465:第二葉片部

467a:中間凹部

467c:外側凹部

A:轉子軸間區域

Ag:圓弧間間隙

Ay1:上側轉子間隙

Ay2:下側轉子間隙

L1:第一間隙的空隙(第一空隙)

L2:第二間隙的空隙(第二空隙)

L3:轉子間間隙的空隙(轉子間空隙)

Claims (12)

1. 一種混煉裝置，係具備混煉室、第一轉子及第二轉子， 前述混煉室，係在超臨界狀態或次臨界狀態的工作流體的存在下讓材料混煉的部分， 前述第一轉子，配置在前述混煉室的內部且以第一旋轉軸為中心進行旋轉， 前第二轉子，配置在前述混煉室的內部，配置成與前述第一轉子平行且與前述第一轉子相鄰，並以第二旋轉軸為中心而朝與前述第一轉子的旋轉方向相反的方向進行旋轉， 前述第一轉子具備第一外周圓弧部，該第一外周圓弧部，在從前述第一旋轉軸的軸向觀察時形成為以前述第一旋轉軸為中心的圓弧狀，且在前述第一轉子的半徑方向上係前述第一轉子之最外側的部分， 前述第二轉子具備第二外周圓弧部，該第二外周圓弧部，在從前述第二旋轉軸的軸向觀察時形成為以前述第二旋轉軸為中心的圓弧狀，且在前述第二轉子的半徑方向上係前述第二轉子之最外側的部分， 前述第一轉子的圓周方向上之前述第一外周圓弧部的長度係第一假想圓之全周的長度之1/2以上，該第一假想圓係通過前述第一外周圓弧部且以前述第一旋轉軸為中心的假想圓， 前述第二轉子的圓周方向上之前述第二外周圓弧部的長度係第二假想圓之全周的長度之1/2以上，該第二假想圓係通過前述第二外周圓弧部且以前述第二旋轉軸為中心的假想圓， 前述第一外周圓弧部及前述第二外周圓弧部構成為，在前述第一轉子及前述第二轉子之至少任一方旋轉1圈的期間，有在前述第一旋轉軸和前述第二旋轉軸之間相對向的時機。
2. 如請求項1之混煉裝置，其中， 前述第一轉子和前述第二轉子間的最小間隔，係比前述混煉室的內面和前述第一轉子之最小間隔更小，且比前述混煉室的內面和前述第二轉子之最小間隔更小。
3. 如請求項1之混煉裝置，其中， 前述第一轉子具備第一凹部，該第一凹部具有朝前述第一轉子的半徑方向之內側凹陷的形狀， 前述第二轉子具備第二凹部，該第二凹部具有朝前述第二轉子的半徑方向之內側凹陷的形狀。
4. 如請求項3之混煉裝置，其中， 前述第一轉子及前述第二轉子設定成，在前述第一轉子及前述第二轉子之至少任一方旋轉1圈的期間，有在前述第一旋轉軸和前述第二旋轉軸之間使前述第一凹部與前述第二凹部相對向的時機。
5. 如請求項3之混煉裝置，其中， 前述第一凹部包含：沿著前述第一轉子的圓周方向排列之3個凹部， 前述3個凹部間的部位，成為朝前述第一轉子的半徑方向之外側突出的形狀之2個第一凸部， 前述3個凹部中的一個凹部，係位於前述2個第一凸部間之中間凹部， 前述第二凹部包含：沿著前述第二轉子的圓周方向排列之3個凹部， 前述第二轉子中之前述3個凹部間的部位，成為朝前述第二轉子的半徑方向之外側突出的形狀之2個第二凸部， 前述第二轉子之前述3個凹部中的一個凹部，係位於前述2個第二凸部間之中間凹部。
6. 如請求項5之混煉裝置，其中， 前述第一轉子及前述第二轉子設定成，在前述第一轉子及前述第二轉子之至少任一方旋轉1圈的期間，有在前述第一旋轉軸和前述第二旋轉軸之間使前述第一凸部與前述第二凸部相對向的時機。
7. 如請求項6之混煉裝置，其中， 前述第一轉子及前述第二轉子設定成，在前述第一轉子及前述第二轉子旋轉中，在前述第一旋轉軸和前述第二旋轉軸之間使前述2個第一凸部與前述2個第二凸部相對向。
8. 如請求項6之混煉裝置，其中， 前述第一轉子的半徑方向上之前述2個第一凸部的前端部，從前述第一旋轉軸的軸向觀察時形成為以前述第一旋轉軸為中心的圓弧狀， 前述第二轉子的半徑方向上之前述2個第二凸部的前端部，從前述第二旋轉軸的軸向觀察時形成為以前述第二旋轉軸為中心的圓弧狀。
9. 如請求項8之混煉裝置，其中， 前述第一凸部之前述前端部係前述第一外周圓弧部的一部分， 前述第二凸部之前述前端部係前述第二外周圓弧部的一部分。
10. 如請求項5之混煉裝置，其中， 前述第一轉子具備第一葉片部及第一基部，該第一葉片部具備形成有前述第一凹部之外周部，該第一基部，在前述第一轉子的圓周方向上與前述第一葉片部鄰接，且由前述第一外周圓弧部構成外周部， 前述第二轉子具備第二葉片部及第二基部，該第二葉片部具備形成有前述第二凹部之外周部，該第二基部，在前述第二轉子的圓周方向上與前述第二葉片部鄰接，且由前述第二外周圓弧部構成外周部， 前述第一轉子的半徑方向上之從前述第一旋轉軸到前述第一凹部的前述中間凹部之最小長度，比前述第一轉子的半徑方向上之從前述第一旋轉軸到前述第一基部的外周部之最大長度更小， 前述第二轉子的半徑方向上之從前述第二旋轉軸到前述第二凹部的前述中間凹部之最小長度，比前述第二轉子的半徑方向上之從前述第二旋轉軸到前述第二基部的外周部之最大長度更小。
11. 如請求項3之混煉裝置，其中， 前述第一凹部具有以前述第一旋轉軸為中心且朝既定扭轉方向扭曲的形狀， 前述第二凹部具有以前述第二旋轉軸為中心且朝前述既定扭轉方向扭曲的形狀。
12. 如請求項1至11之任一項之混煉裝置，其中， 前述混煉室具備： 具有以前述第一旋轉軸為中心的內周面且收容前述第一轉子之第一轉子收容室、 具有以前述第二旋轉軸為中心的內周面且收容前述第二轉子之第二轉子收容室、以及 與前述第一轉子收容室及前述第二轉子收容室的上側鄰接之上部室。