CN102387853B - 搅拌用旋转体和搅拌装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种搅拌用旋转体及搅拌装置，其可在任何用途下安全且高效地进行搅拌。本发明的搅拌用旋转体(1)具有：以转轴(C)为中心旋转的本体(10)；设置于本体(10)表面的吸入口(12)；设置于本体(10)表面的排出口(14)；和连接吸入口(12)和排出口(14)的流通路(16)，吸入口(12)设置于比排出口(14)靠近转轴(C)的位置；排出口(14)设置于比吸入口(12)靠转轴(C)的离心方向外侧的位置。

Description

搅拌用旋转体和搅拌装置
技术领域
本发明涉及一种搅拌液体和其他各种流体，进行混合、分散等的搅拌用旋转体和搅拌装置。
背景技术
以往，在混合例如两种以上的流体，或使添加到流体中的各种粉末等分散均匀时，都使用使叶轮在液体中旋转的搅拌机。通常在该叶轮上设置有螺旋桨叶片或涡轮叶片，通过旋转叶片使流体流动而进行搅拌。
如上所述的搅拌机多是被固定设置在盛装液体的水槽中使用，除此以外，也经常使用便携式的搅拌机，在使用例如涂料之前，进行现场搅拌。该便携式搅拌机一般是在手钻型驱动装置的驱动轴前端设置叶轮。使用者双手手持驱动装置，将前端的叶轮插入到盛装有涂料等被搅拌物的容器内使其旋转而进行搅拌。
但是，在便携式的搅拌机中，由于具有锋利叶片的叶轮高速旋转，因而非常危险，使用时要格外小心。另外，在有很多突起的叶轮与容器碰撞时，或叶轮疲劳损坏时，叶轮前端或容器的一部分发生会缺损或被削掉，而混入到被搅拌物中。
另外，叶轮通过与被搅拌物碰撞而使被搅拌物流动，因此，在具有叶轮的搅拌机中，在将旋转的叶轮伸入被搅拌物中时，或者当在被搅拌物中使叶轮开始旋转时，叶轮容易在反作用力下产生振动。为此，如果使用者不熟悉搅拌机的操作，会经常发生叶轮与容器碰撞，或是被搅拌物飞散到容器外等问题。
在被搅拌物中含有沉淀物的情形下，如果不使叶轮与容器的底壁接触并进行搅拌，则不能有效地分散沉淀物，然而，因叶轮与容器壁面接触产生的碎片或切削碎渣会混入被搅拌物中。
在具有叶轮的搅拌机中，混入到被搅拌物中的粉末颗粒会因与叶轮碰撞而粉碎。因此，在如金属性涂料等，不需要使混入的粉末颗粒细微化的情形下，难以充分搅拌。
另一方面，有人提出了一种不使用螺旋桨叶片或涡轮叶片，而是由外形为六棱柱形的筒体构成叶轮，并在侧面设置多个孔的高粘性流体用混合器(例如参照专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利公开平5-154368号公报
但是，上述专利文献1所记载的高粘性流体用混合器中，叶轮的外形为六棱柱形，主要利用叶轮的外壁与被搅拌物碰撞而使被搅拌物流动，因此，不能解决上述在开始旋转时有反作用力的问题，以及将被搅拌物内的粉末颗粒粉碎的问题。
另外，虽然被搅拌物从侧面的孔流出，但叶轮内部的容积相对于侧面的孔过大，因此叶轮内部流速低，在长时间使用时滞留物会附着堆积于叶轮内侧，搅拌能力容易下降。
发明内容
本发明有鉴于上述问题，提供一种在任何用途下都能安全且高效地进行搅拌的搅拌用旋转体及搅拌装置。
本发明的搅拌用旋转体，其特征在于，具有：以转轴为中心旋转的主体；设置于所述主体表面的吸入口；设置于所述主体表面的排出口；和连接所述吸入口和所述排出口的流通路，其中，所述吸入口设置于比所述排出口靠近所述转轴的位置；所述排出口设置于比所述吸入口靠所述转轴的离心方向外侧的位置。
本发明的特征还在于，所述主体的垂直于所述转轴的截面为圆形。
本发明的特征还在于，所述主体为半球形或半椭球体形。
本发明的特征还在于，所述主体为球形或椭球体形。
本发明的特征还在于，所述主体具有，使圆柱或圆盘的至少一方的底面为球面形而形成的形状。
本发明的特征还在于，所述主体的至少一部分处在垂直于转轴方向的截面的外周形状，呈在圆上设置多个凸部或凹部的形状。本发明的特征还在于：
所述凸部或所述凹部在垂直于所述转轴方向的截面的外形为大致三角形。
本发明的特征还在于，由所述凸部或所述凹部使所述主体的至少一部分的垂直于所述转轴方向的截面的外周形状呈多边形形状。
本发明的特征还在于，由所述凸部或所述凹部使所述主体的至少一部分的垂直于所述转轴方向的截面的外周形状呈12边以上的多边形形状。
本发明的特征还在于，在所述凸部的顶角部为圆角。
本发明的特征还在于，所述凸部或所述凹部的垂直于所述转轴方向的截面的外形为大致圆弧形。
本发明的特征还在于，所述主体的形状为，在其至少一部分处，所述转轴方向的厚度向着离心方向外侧逐渐减小。
本发明的特征还在于，所述主体具有从所述转轴方向的一方向另一方逐渐远离所述转轴的倾斜面，所述排出口的至少一部分位于所述倾斜面。
本发明的特征还在于，所述吸入口的垂直于流路的截面积，与所述排出口的垂直于流路的截面积的比为1/3～3。
本发明的特征还在于，设置有多个所述排出口，对于每个所述排出口单独设置所述吸入口和所述流通路。
本发明的特征还在于，所述吸入口设置于为使所述主体旋转而与所述主体连接的驱动轴的相反侧。
本发明的特征还在于，所述吸入口设置于所述转轴的离心方向外侧。
本发明的特征还在于，所述流通路连接一个所述排出口和多个所述吸入口，与一个所述排出口连接的多个所述吸入口在离心方向上距所述转轴的距离彼此不同。
本发明的特征还在于，还具有：设置于比所述主体的表面上的所述排出口靠近所述转轴的位置的吸气口；和连接所述吸气口和所述排出口的通气路，其中，在所述吸气口与被搅拌物的外部的气体相接触的状态下使用所述搅拌用旋转体，从所述吸气口吸入所述外部的气体并导入到所述被搅拌物内。
本发明的特征还在于，还具有将从所述排出口喷出的液流向规定方向引导的引导部件。
本发明的特征还在于，在所述主体上连接有使所述主体旋转的驱动轴，
所述驱动轴具有轴部流通路，所述轴部流通路连接设置于所述驱动轴自身的开口和所述所述流通路。
本发明的特征还在于，所述开口位于所述驱动轴上的被搅拌物之外的部分。
本发明的特征还在于，所述开口位于所述驱动轴上的被搅拌物之内的部分。
本发明的特征还在于，在所述轴部流通路上连接有经所述轴部流通路向所述流通路供给流体或流体与固体的混合物的供给装置。
本发明的搅拌装置，其特征在于将多个上述搅拌用旋转体，配置在所述转轴方向上而成。
[发明效果]
根据本发明，可获得在任何用途下都能安全且高效地进行搅拌的良好效果。
附图说明
图1中(a)是表示本发明第一实施方式的搅拌用旋转体的俯视图。(b)是搅拌用旋转体的主视图。
图2中(a)是表示搅拌用旋转体的动作的俯视图。(b)使表示搅拌用旋转体的动作的主视图。
图3中(a)和(b)是表示搅拌用旋转体的使用例的概略图。
图4中(a)和(b)是表示搅拌用旋转体的使用例的概略图。
图5中(a)和(b)是表示流通路的其他实施方式的例子的主视图。
图6中(a)～(c)是表示吸入口、排出口以及流通路的其他实施方式的例子的图。
图7中(a)和(b)是表示本体的其他形状的例子的主视图。
图8中(a)和(b)是表示本体的其他形状的例子的主视图。
图9中(a)是表示在驱动轴一侧设置吸入口的例子的主视图。(b)是表示对搅拌用旋转体设置用于吸引外部的气体的吸气口、以及将吸气口与排出口连接的通气路的例子的主视图。
图10中(a)和(b)是表示搅拌用旋转体可捕获异物的结构的例子的主视图。
图11是表示本发明第一实施方式的搅拌装置的例子的主视图。
图12中(a)是表示本发明第二实施方式的搅拌用旋转体的俯视图。(b)是搅拌用旋转体的主视图(侧视图)。(c)是搅拌用旋转体的仰视图。
图13中(a)是表示搅拌用旋转体的动作的俯视图。(b)使表示搅拌用旋转体的动作的主视图。
符号说明
1、100、300、500搅拌用旋转体
2、200、400、600搅拌装置
10、110、310、510主体
12、112、312、512吸入口
13、113吸气口
14、114、314、514排出口
16、116、1316、516流通路
17、117通气路
20驱动轴
22轴部流通路
26外部开口
60供给装置
101假想圆
110d凸部
110e凹部
510b、510d倾斜面
519引导部件
C中心轴
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。
<第一实施方式>
首先，说明基于本发明第一实施方式的搅拌用旋转体1的结构。图1(a)为搅拌用旋转体1的俯视图，图1(b)为搅拌用旋转体1的主视图(侧视图相同)。如上述附图所示，搅拌用旋转体1包括：大致半球形的本体10，设置在本体10表面的多个吸入口12，设置在本体10表面的多个排出口14，形成在本体10内部连接吸入口12和排出口14的流通路16。
在本例中，本体10形状为大致半球形，具体为使圆盘的一侧底面10b形成为呈球面的形状。在本体10的另一侧底面10a的中心设置有连接马达等驱动装置的驱动轴20的连接部18。因此，搅拌用旋转体1以本体10的中心轴C为转轴旋转。而且，驱动轴20与连接部18的连接方法，可以是螺栓或卡合等已知的任意方法。
在本实施方式中，本体10除了流通路16以外的部分为实心结构，由此可提高本体10的强度。构成本体10的材质没有特别的限定，例如可以采用金属或陶瓷、树脂、橡胶、木材等，可以根据使用条件采用适宜的材质。本实施方式的本体10结构简单且加工容易，因此并不受制造方法的限制，可由多种材质构成本体10。
吸入口12设置于本体10上的连接部18的相反侧的底面10b。在本实施方式中，在以中心轴C为中心的圆周上等间隔地并列配置有4个吸入口12，并且与中心轴C方向相同。排出口14设置于本体10的侧面10c。在本实施方式中，4个排出口14分别配置在相对于各吸入口12位于本体10的半径方向(远轴方向)外侧的位置(沿垂直于中心轴C的方向离开中心轴C的位置)。并且，排出口14沿垂直于中心轴C的方向形成。
流通路16为连接一个吸入口12和一个排出口14的通路。因此，在本体10内部，形成有四条流通路16。各流通路16从吸入口12起，沿中心轴C的方向延伸，然后弯曲成直角，向本体10的半径方向外侧延伸达到排出口14。
在本实施方式中，通过如上所述构成流通路16，可以利用钻孔机加工孔容易地形成吸入口12、排出口14和流通路16。具体为，从吸入口12的位置沿中心轴C的方向加工孔，并从排出口14的位置向中心轴C加工孔，由此可容易地形成吸入口12、排出口14和流通路16。在本实施方式中，流通路16的截面形状为圆形，但并不限于此，例如也可以是椭圆形或多边形等其他截面形状。
下面说明搅拌用旋转体1的动作。图2(a)为表示搅拌用旋转体1的动作的俯视图，图2(b)为表示搅拌用旋转体1的动作的主视图。在流体的被搅拌物中，搅拌用旋转体1在驱动轴20的驱动下以中心轴C为中心旋转，搅拌被搅拌物。
搅拌用旋转体1浸入流体中并旋转，进入到流通路16的流体也随搅拌用旋转体1一同旋转。此时，流通路16内的流体受到离心力作用，如上述附图所示，流通路16内的流体向搅拌用旋转体1的半径方向外侧流动。由于排出口14设置在比吸入口12靠本体10的半径方向外侧，故在排出口14处该离心力的作用比在吸入口12处更强。因此，只要搅拌用旋转体1旋转，流体就会从吸入口12向排出口14流动。即，流通路16中的流体从排出口14喷出，同时外部的流体被从吸入口12吸引到流通路16内。由此，搅拌用旋转体1周围的流体形成了从排出口14所在的侧面10c呈放射状扩散的液流，和朝向吸入口12所在的搅拌用旋转体1的前端的液流。
使搅拌用旋转体1浸入流体中并使其旋转，则搅拌用旋转体1的表面附近的流体在粘性的影响下与搅拌用旋转体1一同旋转。因此，搅拌用旋转体1表面附近的流体也受到离心力作用，如上述附图所示，表面附近的流体沿搅拌用旋转体1的表面流动至侧面10c，并成为从排出口14喷出的液流的伴流。
在本实施方式中，通过使底面10b构成为球面形，使本体10成为轴向的厚度向半径方向外侧逐渐减小的形状，因此，能够使液体在搅拌用旋转体1的底面10b附近，从侧面10c放射状扩散流动并顺利地合流。另外，通过使底面10b成为上述形状，使得朝向搅拌用旋转体1前端流动的液体的一部分沿着底面10b顺利地流动至侧面10c，并与从侧面10c放射状扩散的液体合流。其结果是，搅拌用旋转体1可使周围的流体强烈地流动，因此，能高效地进行搅拌。
图3(a)和(b)，以及图4(a)和(b)是表示使用搅拌用旋转体1的例子的概略图。如上述附图所示，搅拌用旋转体1与马达等驱动装置30的驱动轴20连接，并在浸入盛装在容器40内的流体被搅拌物50中的状态下使用。驱动装置30可以固定于容器40或台架，也可以由使用者手持操作。
利用驱动装置30使搅拌用旋转体1旋转，如上所述，能够产生从搅拌用旋转体1呈放射状扩散的液流，和向搅拌用旋转体1前端的液流。由此，如图3(a)和(b)所示，在被搅拌物50内发生复杂的循环流，利用该循环流使被搅拌物50充分搅拌。在本实施方式中，垂直于本体10的转轴方向的截面为圆形，由此，在旋转时不会与被搅拌物50发生碰撞，因而开始旋转时几乎不产生反作用力。
在对滞留在容器40底部的滞留物进行分散时，如图4(a)所示，只要使搅拌用旋转体1的前端接近容器40的底部即可。由此，将滞留物从吸入口12吸入，并从排出口14喷出，可以使滞留物在被搅拌物50内充分分散。另外，在对滞留在容器40的夹角部分的滞留物进行分散时，如图4(b)所示，只要将搅拌用旋转体1前端接近容器40夹角部分即可。在本实施方式中，由于底面10b构成为球面形，因此可以将吸入口12充分接近狭窄的夹角部分。
在本实施方式中，本体10的垂直于转轴方向的截面为圆形，并且不具有突起物，由此，在搅拌用旋转体1与容器40的壁面碰撞时，搅拌用旋转体1或容器40发生破损或削掉的可能性降低。因此，可以放心地使搅拌用旋转体1与容器40的壁面接近，能够对容器40的各个角落进行充分搅拌。而且，搅拌用旋转体1或容器40的碎片或切削碎渣几乎不会混入被搅拌物50。
在本实施方式中，在搅拌用旋转体1的前端中心(作为转轴中心的中心轴C)的略靠外侧配置吸入口12，由此，在搅拌用旋转体1的前端与容器40的壁面接触时，吸入口12不会被阻塞。因此，可以在容器40的壁面附近稳定地操作搅拌用旋转体1。
下面说明搅拌用旋转体1的其他实施方式。图5(a)和(b)为表示流通路16的其他实施方式的主视图。图5(a)表示流通路16为圆滑弯曲的通路。这样形成流通路16，可减少流通路16内的流动阻力，因此能够使搅拌用旋转体1引起的流动增强，提高搅拌能力。例如，可以通过铸造来生产本体10，形成如上所述的流通路16。
图5(b)表示流通路16为直线状。这样形成流通路16，也可减小流通路16内的流动阻力。而且这样能够容易地对流通路16内部进行清洁。
图6(a)～(c)为表示吸入口12、排出口14和流通路16的其他实施方式的图。图6(a)为搅拌用旋转体1的俯视图，图6(b)和(c)是搅拌用旋转体1的主视图。
在图6(a)所示的例子中，使排出口14在旋转方向上错位配置，流通路16的连接排出口14的部分相对于搅拌用旋转体1的半径方向具有角度。如此改变排出口14的方向，例如在使搅拌用旋转体1向图中逆时针方向旋转时，可使排出口14的喷出流顺利喷出。在使搅拌用旋转体1沿图中顺时针方向旋转时，可使喷出口14的喷出流成为乱流状态。即，在本实施方式中，根据用途适宜地设定流通路16和排出口14的配置和方向，因此能够得到最适于高效搅拌的流动效果。
在图6(b)所示的例子中，使排出口14在转轴方向错位配置，流通路16的连接排出口14的部分偏向搅拌用旋转体1的前端一侧。如此，通过使排出口14朝着前端侧，可减弱向液面方向的流动，因此可减少由液面附近的强烈流动或乱流引起的起泡、气泡混入等。相反，若要有意将外部的气体混入流体，则可以使排出口14偏向驱动轴一侧。
在图6(c)所示的例子中，针对多个排出口14设置一个吸入口12，使流通路16从一个吸入口12分支到多个排出口14。如此，可以对多个排出口14设置共同的吸入口12。此时，通过使流通路16的共同部分16a的截面积与分支部分16b的截面积的总和相同或大致相同，则可以不使共同部分16a中的流速下降。由此，可防止滞留物堆积在流通路16内。
图7(a)和(b)以及图8(a)和(b)为表示本体10的其他形状的主视图。图7(a)表示本体10构成为球形，图7(b)表示本体10构成为椭球形。只要垂直于转轴方向的截面为圆形，本体10可以是各种形状(例如为圆柱状或圆盘状等)，但是，为使本体10表面附近的流体流动顺利地成为从排出口14排出的喷出流的伴流，则优选如图7(a)或(b)所示，使转轴方向的厚度向半径方向外侧逐渐减小。尤其是如图7(b)所示，使转轴方向的厚度整体变薄，可使放射状从搅拌用旋转体1扩散的流体流动更强。
本发明中的球形表示包含由球体的一部分构成的形状或与球体类似的形状这样的广义的概念。另外，本发明中椭球形表示包含由椭球体的一部分构成的形状或与椭球体类似的形状这样的广义的概念。
图8(a)所示的例子中，本体10为转轴方向的厚度向半径方向外侧呈凹状逐渐减小的形状。通过形成为该形状，使朝向吸入口12的流体流动的一部分和从转轴侧发生的流体流动沿本体10的表面顺利地流动，并成为排出口14的喷出流的伴流，因此，可产生更强的流动。
图8(b)所示的例子中，本体10为转轴方向的厚度的一部分向半径方向外侧减小的形状。此时，如图8(b)所示，可以在厚度一定的部分的半径方向外侧设置厚度减小的部分，也可以在厚度减小的部分的半径方向外侧设置厚度一定的部分。
除了设定本体10的形状外，还可以适宜地设定本体10的表面粗糙程度，对其实施适宜的凸凹形状或波纹状加工，由此，可更精确地控制搅拌用旋转体1周围的流体流动。例如可对呈球形的本体10表面施以苹果或足球等的颜色，以提高其设计感。
图9(a)为表示在驱动轴一侧设置吸入口12的例子。该图中，4个吸入口12中，两个吸入口12设置于驱动轴侧的底面10a。可以将吸入口12配置为，如上所述将多个吸入口12的一部分配置在前端一侧，其余的部分配置在驱动轴一侧。另外，根据用途，也可以将全部的吸入口12设置在驱动轴一侧。
通过适宜地配置吸入口12，能够根据用途产生最佳的流体流动。若使驱动轴一侧的吸入口12接近流体的液面并吸引流体外部的气体，则能够积极地向流体中充入外部气体。由此，可使气体溶入流体中，或可在流体中混入气泡。
图9(b)为表示在搅拌用旋转体1中设置用于吸引流体外部气体的吸气口13、和连接吸气口13与排出口14的通气路17的例子的主视图。该图所示的例子中，在球形的本体10的驱动轴一侧的表面设置两个吸气口13，并在本体10内部形成经流通路16与吸气口13和排出口14连接的通气路17。如上所述，在本体10中设置吸气口13和通气路17，并在吸气口13露出流体外部的状态下使搅拌用旋转体1旋转，由此可容易地将气体溶解于流体中，或在流体中混入气泡。
此时，通过将吸气口13配置在比吸入口12靠半径方向内侧(转轴一侧)，可防止流体从吸气口13流出，能够高效地向流体内充入气体。而且，通气路17也可以不与喷出流体的排出口14连接，而是单独设置用于向流体中喷出气体的专用的排出口，并使通气路17与该专用排出口连接。
图10(a)和(b)为表示搅拌用旋转体1可捕获异物的例子。图10(a)所示的例子中，在流通路16的排出口14附近设置用于捕获杂物等异物的过滤器60。通过在流通路16的途中设置过滤器60，可在搅拌的同时除去流体中含有的异物。过滤器60可以由例如金属网或海绵等、适应其用途的材料构成。而且，过滤器60的位置并不局限于图10(a)所示的位置，也可以是其他位置。
图10(b)所示的例子中，当设置一个吸入口12时，在流通路16的共同部分16a的内周壁设置用于捕获异物的凹部62。当设置一个吸入口12时，通过流通路16的共同部分16a的流体在搅拌用旋转体1的旋转的作用下成为旋流。因此，通过在流通路16的共同部分16a的内周壁设置凹部62，根据与离心分离相同的原理，可将流体中的异物捕获到凹部62中。也可以在凹部62内设置过滤器60，以确保捕获的异物保持在凹部62内。
下面说明连结多个搅拌用旋转体1而成的搅拌装置2。图11(a)和(b)为表示搅拌装置2的例子的主视图。图11(a)表示由驱动轴连结3个搅拌用旋转体1的例子，图11(b)表示使两个搅拌用旋转体1连结成一体的例子。通过在转轴方向上连结多个搅拌用旋转体1，能进一步提高搅拌能力，尤其是对要搅拌的流体很深的情形有效。另外，在图11(b)所示的例子中，若从驱动轴侧的吸入口12吸引流体外部的气体，则能够更高效地向流体中充入气体。
另外，通过连结多个搅拌用旋转体1，可使搅拌装置2的形状更具设计感。例如，通过将图11(b)所示的搅拌装置2上色成雪人状，可提高作为家用起泡器的商品性能。
如上述说明，本实施方式的搅拌用旋转体1具有：垂直于转轴方向的截面形状为圆形的本体10；设置在本体10表面的吸入口12；在本体10上设置于比吸入口12在半径方向(远轴方向)靠外侧的表面的排出口14；和连接吸入口12和排出口14的流通路。
因此，能够以远远低于叶轮等的成本，制造出具有足够搅拌能力的搅拌用旋转体1。通过使垂直于转轴方向的截面为圆形，可使开始旋转时没有反作用力，并且在与盛装被搅拌物的容器等碰撞时也不容易使容器或搅拌用旋转体1破损或削掉等。因此，能够在各种用途下安全且高效地进行搅拌。
通过使本体10的垂直于转轴方向的截面为圆形，可减少相对于转轴的不均衡。因此，与容易发生不均衡的叶轮等不同，可基本消除旋转时的振动和摇摆等。
本体10具有转轴方向的厚度向半径方向(离心方向)外侧逐渐减小的形状。因此，能够使本体10的表面附近的流体流动顺利地成为来自排出口14的喷出流的伴流。由此能够产生更强的流体流动，而可提高搅拌能力。
另外，本体10为至少一方的底面为球面形的圆柱形或圆盘形。因此，能够产生强的流体流动，并且将吸入口12接近容器的夹角部分等狭窄部分能够吸引滞留物。即，可对容器内各个角落充分搅拌。本体10也可以为球形或椭球形。
另外，设置有多个排出口14，并分别对于每个排出口14单独设置吸入口12和流通路16。因此，可使流通路16中保持适宜的高流速。由此能够防止滞留物堆积在流通路16内使得搅拌能力下降。
另外，将吸入口12设置于用于使本体10旋转、与本体10连接的驱动轴20的相反侧。由此，可吸取容器底部的滞留物，能够均匀且充分地进行搅拌。并能够在进行搅拌时不搅动被搅拌物的液面。
另外，将吸入口12设置在转轴(中心轴C)的半径方向(离心方向)外侧。因此，能够避免当搅拌用旋转体1接近容器的壁面时，搅拌用旋转体1吸附于壁面而使吸入口12阻塞。由此，在手动操作搅拌用旋转体1时可稳定地进行搅拌。
另外，搅拌用旋转体1还可以具有：吸入被搅拌物外部的气体的吸气口13和连接吸气口13与排出口14的通气路17。如此，可容易地在被搅拌物中混入气泡。
本实施方式的搅拌装置2是将多个搅拌用旋转体1配置在转轴方向。因此，可进一步提高搅拌能力，并且提高设计感。
本实施方式中示出了，本体10的转轴方向的厚度沿半径方向向外侧逐渐减小的例子，但是，本发明不局限于此。例如，根据被搅拌物的流体的粘性等性质或搅拌目的，本体10可以为圆盘形或圆柱形等，可以不设置转轴方向的厚度沿半径方向朝外侧逐渐减小的部分。
<第2实施方式>
下面说明本发明第2实施方式的搅拌用旋转体100的结构。图12(a)为搅拌用旋转体100的俯视图，图12(b)为搅拌用旋转体100的主视图(侧视图相同)，图12(c)为搅拌用旋转体100的底面图。如上述附图所示，搅拌用旋转体100包括：柱形本体110；设置于本体110表面(底面110b)的多个吸入口112；设置于本体110表面(侧面110c)的多个排出口114；形成于本体110内部且连接吸入口112和排出口114的流通路116。
本体110通过在圆柱的外周面(侧面110c)设置12个凸部110d，形成为12棱柱形(后面详述)。在本体110的上表面110a的中心设置有连接部118，其用于连接马达等驱动装置的驱动轴20。因此，搅拌用旋转体100以本体110的中心轴C为转轴旋转。而且，与驱动轴20连接的连接部118的连接方法可以是例如螺栓或卡合等已知的任意方法。
在本实施方式中，本体110的除了流通路116以外的部分为实心结构，由此可提高本体110的强度。构成本体110的材质没有特别的限定，例如可以采用金属或陶瓷、树脂、橡胶、木材等，可以根据使用条件采用适宜的材质。本实施方式的本体110结构简单且加工容易，因此并不受制造方法的限制，可由多种材质构成本体110。
另外，本体110构成为如上所述简单的形状，可减少相对于转轴的不均衡。因此，在本实施方式中，与容易发生不均衡的叶轮等不同，可基本消除旋转时的振动和转轴的回旋等。
吸入口112设置于本体110的底面110b(连接部118的相反侧的面)。在本实施方式中，4个吸入口112以等间隔排列配置在以中心轴C为中心的圆周上，并且形成方向与中心轴相同。排出口114设置于本体110的侧面110c。即，在本实施方式中，4个排出口114分别配置于距离本体110的中心轴C比各吸入口112靠离心方向的位置(在垂直于中心轴C的方向上离开中心轴C的位置)。另外，在与中心轴C正交的方向上形成排出口114。
流通路116形成为连通一个吸入口112和一个排出口114的通路。因此，在本体110内部形成有4个流通路116。各流通路116从吸入口112沿中心轴C的方向延伸，然后弯曲成直角，向本体110的离心方向延伸达到排出口114。
在本实施方式中，通过如上所述构成流通路116，可以容易地利用钻孔机加工孔，而形成吸入口112、排出口114和流通路116。具体为，从吸入口112的位置沿中心轴C的方向加工孔，并从排出口114的位置向中心轴C加工孔，由此可容易地形成吸入口112、排出口114和流通路116。而且，在本实施方式中，流通路116的截面形状为圆形，但并不限于此，例如也可以是椭圆形或多边形等其他截面形状。
下面说明搅拌用旋转体100的动作。图13(a)为表示搅拌用旋转体100的动作的俯视图，图13(b)为表示搅拌用旋转体100的动作的剖面图。在作为流体的被搅拌物中，搅拌用旋转体100在驱动轴20的驱动下以中心轴C为中心旋转，从而搅拌被搅拌物。
搅拌用旋转体100浸入流体中并旋转，则流入流通路116的流体也随搅拌用旋转体100一同旋转。此时，对流通路116内的流体作用离心力，如上述附图所示，流通路116内的流体向搅拌用旋转体100的离心方向流动。由于排出口114设置在比吸入口112靠本体110的离心方向外侧，故在排出口114处该离心力的作用比在吸入口112处更强。因此，只要搅拌用旋转体100旋转，流体就会从吸入口112向排出口114流动。即，流通路116中的流体从排出口114喷出，同时外部的流体被从吸入口112吸引到流通路116内。由此，使搅拌用旋转体100周围的流体形成了，从排出口114所在的侧面110c呈放射状扩散的液流，和朝向吸入口112所在的底面110b的液流。
另外，使搅拌用旋转体100浸入流体中并使其旋转，利用设置于侧面110c的多个凸部110d，使搅拌用旋转体100周围的流体产生涡流或乱流。该涡流或乱流随着搅拌用旋转体100的旋转，合称为自排出口114的流动，使搅拌用旋转体100周围的流体产生更复杂的流动(乱流)。
如上所述，在本实施方式中，在朝向着吸入口112的流体流入，自排出口114的流体流出，与由凸部110d产生涡流或乱流的相乘效果的作用下，使搅拌用旋转体100周围的流体产生复杂的流动(乱流)，可得到依靠现有技术所不能得到的搅拌能力。
在本实施方式中，通过设置12个凸部110d使本体110成为12棱柱形，即，使本体110的垂直于中心轴(转轴)C的截面的外周形状为12边形，但并不限定于此，可根据被搅拌物的粘度或性状等使本体110形成为其他的多棱柱形。但是，在使本体110构成为多棱柱形时，从尽量避免本体110与周围流体(被搅拌物)的碰撞，以及不设置锐利的突起的观点考虑，优选为12棱以上的棱柱，更优选为16棱以上的棱柱，尤其优选18棱以上的棱柱。
另外，在本实施方式中，吸入口112的截面积(与通过吸入口112的液流垂直的截面积)、排出口114的截面积(与通过排出口114的液流垂直的截面积)大致相同，但并不限定于此，可根据搅拌用旋转体100的用途等使上述截面积不同。但是，为了使流体不在流通路116内滞留而顺利地流动，得到高效的搅拌能力，优选吸入口112的截面积(与通过吸入口112的液流垂直的截面积)与排出口114的截面积(与通过排出口114的液流垂直的截面积)的比为1/3～3，更优选为1/2～2，尤其优选为5/6～1.2。
图14(a)和(b)为表示搅拌用旋转体100的使用例的概略图。如附图所示，搅拌用旋转体100与马达等驱动装置30的驱动轴20连接，并在使其浸入盛装在容器40内的流体被搅拌物50中的状态下加以使用。可以使驱动装置30固定于容器40或台架，也可以由使用者保持并操作。
通过利用驱动装置30使搅拌用旋转体100旋转，如上所述，产生从搅拌用旋转体100的侧面110c呈放射状扩散的液流，和向搅拌用旋转体100前端(驱动轴20的相反侧的底面110b)的液流。另外，在搅拌用旋转体100的侧面110c附近产生涡流或乱流。由此，如图14(a)和(b)所示，在被搅拌物50内发生复杂的循环流，利用该循环流使被搅拌物50充分搅拌。另外在对滞留于容器40底部的滞留物进行分散时，只要将搅拌用旋转体100的前端接近容器40的底部即可。由此可将滞留物从吸入口112吸入，并从排出口114喷出，可使滞留物充分分散与被搅拌物50。
在本实施方式中，通过使本体110构成为12棱柱，减少旋转时与被搅拌物50的碰撞，因此开始旋转时几乎不发生反作用力。另外，与叶轮等不同，本体110上不具有锐利的突起，因而可降低在搅拌用旋转体100与容器40的壁面碰撞时搅拌用旋转体100或容器40破损或削掉。因此，可以放心地使搅拌用旋转体100与容器40的壁面碰撞，能够对容器40的各个角落进行充分搅拌。并且，搅拌用旋转体100或容器40的碎片或切削碎渣几乎不会混入被搅拌物50。
下面说明搅拌用旋转体100的其他实施方式。图15～17为表示吸入口112、排出口114和流通路116的其他实施方式的例子的图。
图15(a)为表示使流通路116构成为圆滑弯曲的通路的例子的主视图。通过使流通路116如此构成，可减小流通路116内的流动阻力，因此使搅拌用旋转体100引起的流动更强，可提高搅拌能力。而且，例如可通过铸造生产本体110而形成这样的流通路116。
图15(b)为表示使流通路116构成为直线状的例子的主视图。当构成这样的流通路116时，可减小流通路116内的流动阻力。并且此时可容易地对流通路116内部进行清洁。
图15(c)所示例子的主视图中，对多个排出口114设置一个吸入口112，并使一个流通路116从吸入口112分支到多个排出口114。如上所述，可以对多个排出口114设置共同的吸入口112。此时，为使流体(被搅拌物)不再流通路116内滞留并顺利通过，得到有效的搅拌能力，优选使吸入口112的截面积(与通过吸入口112的液流垂直的截面积)与排出口114的截面积(与通过排出口114的液流的截面积)的总和之比为1/3～3，更优选为1/2～2，尤其优选为5/6～1.2。
图16(a)所示例子的俯视图中，使排出口114在旋转方向上错位配置，使流通路116的连接排出口114的部分相对于搅拌用旋转体100的离心方向具有角度。如此，通过改变排出口114的方向，例如在使搅拌用旋转体100向图中逆时针方向(箭头L的方向)旋转时，可使排出口114的喷出流顺利喷出。另外，在使搅拌用旋转体100向图中顺时针方向(箭头R的方向)旋转时，可使喷出口114的喷出流成为乱流状态。即，在本实施方式中，通过根据用途适宜地设定流通路116和排出口114的配置方向，能够得到最适于高效搅拌的液流的效果。
图16(b)所示例子的主视图中，使排出口114在转轴方向错位配置，流通路116的连接排出口114的部分偏向搅拌用旋转体100的前端一侧(驱动轴20的相反侧)。如此，通过使排出口114向着前端侧，可减弱向液面方向的流动，因此可减少由液面附近的强烈流动或乱流引起的起泡、混入气泡等。
图16(c)所示例子的主视图中，使排出口114在转轴方向便宜配置，流通路116的连接排出口114的部分偏向驱动轴一侧。通过形成这种结构，当在距液面较深位置处使搅拌用旋转体100旋转时，可对被搅拌物全体进行充分搅拌。另外，通过产生向着液面的流动，可将外部气体卷入被搅拌物。
图17(a)为表示在驱动轴侧设置吸入口112的例子的主视图。该图中，在驱动轴侧的上表面110a设置4个吸入口112。对于吸入口112，可以是如上所述将全部的吸入口112设置于驱动轴侧，另外也可以根据用途将多个吸入口112的一部分配置于前端侧，其余配置于驱动轴侧。
通过适宜地设定吸入口112的配置，能够产生因应于用途的最佳的液流。另外，若使驱动轴侧的吸入口112基恩进流体的液面吸引流体外部的气体，则可积极地向流体中充入外部气体。由此，可使气体溶入流体中，或在液体中混入气泡。
图17(b)所示例子的主视图中，对搅拌用旋转体100设置用于吸引流体外部的气体的吸气口113和连接吸气口113与排出口114的通气路117。该图中，在本体110的驱动轴侧的上表面110a设置两个吸气口113，并且在本体110内部形成经流通路116连接吸气口113和排出口114的通气路117。如此，在本体110设置吸气口113和通气路117，在使吸气口113露出于流体外部或接触流体外部的气体的状态下使搅拌用旋转体100旋转，由此可容易地使气体溶入流体中，或在流体中混入气泡。
此时，通过将吸气口113配置在比吸入口112靠半径方向内侧(转轴侧)，可防止流体从吸气口113流出，能高效地想流体中导入气体。而且，通气路117也可以不与喷出流体的排出口114连接，而是单独设置用于向流体喷出气体的专用的排出口，并使通气路117与该专用排出口连接。
图17(c)所示的例子中，当设置一个吸入口112时，在流通路116的共同部分116a，设置有使内径扩大、用于捕获异物的扩大部119。在使吸入口112为一个的情形下，通过流通路116的共同部分116a的流体，在搅拌用旋转体100旋转的作用下成为旋流。因此，通过在流通路116的共同部分116a的内壁设置扩大部119，根据与离心分离相同的原理，可将流体中的杂物等异物捕获到扩大部119内。即，可利用搅拌用旋转体100同时进行搅拌和去除异物。可以在扩大部119内设置用于保持所捕获的异物的凹陷(trap)。
而且，虽然图示中予以省略，但也可以代替设置扩大部119，在流通路116的途中设置用于捕获异物的过滤器。此时，可容易地去除异物。该过滤器例如可以由金属网或海绵等因应于其用途的材料构成。
图18(a)为表示搅拌用旋转体100的本体110的垂直于中心轴C的界面的外周形状的图，图18(b)为图18(a)的A部分放大图。如上所述，在本实施方式中，本体110为多棱柱形(12棱柱形)，即，本体110的垂直于中心轴(转轴)C的界面的外周形状成为多边形。具体地，本体110的垂直于中心轴(转轴)C的截面的外周形状如图18(a)所示，在假想圆101上设置多个凸部110d，该凸部110d在垂直于中心轴C的截面上的外部形状呈大致三角形。而且，如图18(b)所示，设定凸部110d的形状，使相邻的凸部110d的边110d1彼此呈一条直线，由此使本体110的垂直于中心轴(转轴)C的截面的外周形状成为多边形(凸多边形)。
在本实施方式中，通过如上所述设置多个凸部110d，可使搅拌用旋转体100的周围产生适度的涡流或乱流，而提高搅拌能力，但是凸部110d的形状并不限定于上述形状，也可以是其他形状。
图19(a)～(d)为表示凸部110d为其他形状的例子的图。例如，凸部110d在垂直于中心轴C的截面上的外部形状也可以是如图19(a)所示，使本体110的垂直于中心轴(转轴)C的截面的外周形状为凹多边形；也可以是如图19(b)所示，使本体110的垂直于中心轴(转轴)C的截面的外周形状为在圆上设置多个三角形的突起的形状。
另外，凸部110d的垂直于中心轴C的截面的外部形状也可以是除三角形以外的形状。例如，凸部110d在垂直于中心轴C的截面上的外部形状还可以是如图19(c)或(d)所示，为大致圆弧形，进而也可以是其他多边形，以及曲线或直线组合构成的其他各种形状，在此省略其图示。
即，可以根据搅拌用旋转体100的用途及使用条件等将凸部110d的形状设定为适宜的形状。另外，当然也可以根据用途及使用条件等适宜地设定凸部110d的数量及配置。
另外，代替在本体110上设置凸部110d，也可以设置凹部110e。即，本体110的垂直于中心轴(转轴)C的截面的外周形状构成为在假想圆101上设置多个凹部110e的形状。此时，能够得到与设置凸部110d的情形相同的效果。
图20(a)～(d)为表示凹部110e的形状的例子。例如，凹部110e在垂直于中心轴C的截面上的外部形状可以是如图20(a)或(b)所示，为大致三角形，也可以是如图20(c)或(d)所示，为大致圆弧形。而且还可以其他各种形状，在此省略图示。如上所述，在设置凹部110e时，如图20(a)或(c)所示，可使多个凹部110e邻接配置，也可以隔开配置。
如上所述，通过使本体110的垂直于中心轴(转轴)C的截面的外周形状为在假想圆101上设置多个凸部110d或凹部110e的形状，能够使搅拌用旋转体100的周围产生适度的涡流或乱流，提高搅拌能力。
图21～30为表示搅拌用旋转体100的本体110的其他形状的例子。只要本体110的形状是，在至少一部分上，使垂直于转轴C方向的截面的外周形状为在圆上设置多个凸部110d或凹部110e的形状，则可以是任何形状。下面示出本体110形状的代表性的例子，但本体110的形状不限于此。
首先，图21(a)～(c)所示的例子中，本体110构成为12边形，并在凸部110d的顶角部设置圆角。图21(a)为俯视图，图21(b)为主视图，图21(c)为仰视图。如上所述，通过在凸部110d的顶角部设置圆角，可提高搅拌用旋转体100的安全性。另外，可进一步减少当旋转中的搅拌用旋转体100与容器等接触时产生的碎片或切削碎渣。
图22(a)～(c)所示的例子中，使本体110的垂直于中心轴(转轴)C的截面的外周形状构成为凹多边形(12边形)。图21(a)为俯视图，图21(b)为主视图，图21(c)为仰视图。通过根据被搅拌物的流体的粘性等性状，使本体110如上述构成为上表面110a和底面110b为凹多边形的多棱柱形，可高效地进行搅拌。
图23(a)～(c)所示的例子中，凸部110d在垂直于中心轴(转轴)C的截面上的外部形状为大致圆弧形，并且在本体110的侧面110c设置12个凸部110d。图23(a)为俯视图，图23(b)为主视图，图23(c)为仰视图。通过根据被搅拌物的流体的粘性等性状，使本体110构成为上述形状，可高效地进行搅拌。此时，由于凸部110d为带有圆角的形状，因此可减少在旋转中的搅拌用旋转体100与容器等接触时产生碎片及切削碎渣，降低其混入被搅拌物的可能性。
图24(a)～(c)所示的例子中，凸部110d在垂直中心轴(转轴)C的截面上的外部形状为大致梯形，且在本体110的侧面110c设置12个凸部110d。图24(a)为俯视图，图24(b)为主视图，图24(c)为仰视图。通过根据被搅拌物的流体的粘性等性状，使本体110构成为上述形状，可高效地进行搅拌。而且，可使凹部110d不平行于中心轴C，而是形成为螺旋状。
另外，没有必要沿本体110的中心轴C方向全长设置凸部110d，可如图24(b)所示，仅设置在一部分上。即，可仅在要产生涡流或乱流的部分设置凸部110d。另外根据需要，可以在上表面110a和底面110b设置凸部110d。
图25(a)～(c)所示的例子中，凸部110d在垂直于中心轴(转轴)C的截面上的形状为大致梯形，且在本体110的侧面110c以交错状排列设置多个凸部110d。图25(a)为俯视图，图25(b)为主视图，图25(c)为仰视图。通过根据被搅拌物的流体的粘性等形状使本体110构成为上述形状，可高效地进行搅拌。
而且，在该例子中，如图25(b)所示凸部110d的顶部表面为矩形，但也可以是圆形或椭圆形等，使顶部表面为其他形状。另外，也可以使凸部110d的整体形状构成为例如棱锥形、圆锥形或半球形等各种形状。也可以不使凸部110d不排列成交错状，而排列成矩阵状。
图26(a)～(c)所示的例子中，凹部110e在垂直于中心轴(转轴)C的截面上的外部形状为大致圆弧形，且在本体110的侧面110c设置12个凹部110e。图26(a)为俯视图，图26(b)为主视图，图26(c)为仰视图。通过根据被搅拌物的流体的粘性等形状使本体110构成为上述形状，可高效地进行搅拌。而且，可使凹部110e形成为螺旋状。
另外，与凸部110d同样，没有必要沿本体110的中心轴C方向全长设置凹部110e，可仅设置在一部分上。另外根据需要，可以在上表面110a和底面110b设置凹部110e。
图27(a)～(c)所示的例子中，在本体110的侧面110c以矩阵状排列设置大致半球形的多个凹部110e，且在上表面110a和底面110b凹陷成大致半球形。图27(a)为俯视图，图27(b)为主视图，图27(c)为仰视图。通过根据被搅拌物的流体的粘性等形状使本体110构成为上述形状，可高效地进行搅拌。
而且，凹部110e的整体的形状除了是半球形以外，也可以是棱锥形或圆锥形等各种其他形状。也可以不使凹部110e排列成矩阵状，而排列成交错状。
另外，可以使上表面110a和底面110b凹陷成半球形以外的形状，还可以使上表面110a或底面110b的任一方形成凹陷。另外，也可以不使上表面110a和底面110b凹陷，而使其凸出。还可以在凹陷或凸出的上表面110a或底面110b进一步设置凸部110d或凹部110e。
而且，在本体110构成为其他形状时，当然也可以使上表面110a(驱动轴侧部分)或底面110b(前端侧部分)凹陷或凸出。
图28(a)～(c)所示的例子中，使侧面110c构成为曲面，由此使本体110呈大致球形。图28(a)为俯视图，图28(b)为主视图(侧视图)，图28(c)为仰视图。本例子中，本体110在平面视图中的形状(图28(a))为多边形，在主视图(侧视图)中的形状(图28(b))为大致圆形。
如上所述，通过使本体110的形状为中心轴(装置)C方向的厚度向离心方向外侧逐渐减小的形状，可使搅拌用旋转体100的侧面110c附近的液流与从排出口114喷出的液流顺利地合流。其结果是加强从搅拌用旋转体100放射状扩散的液流，可提高搅拌能力。
而且，可以使本体110的形状为，在主视图(侧视图)中的形状为大致椭圆形、大致另行、大致半球形、大致三角形或大致梯形的形状。也可以使本体110由例如正多面体或半正多面体等近似于球形的多面体构成。另外，也可以使本体110如高尔夫球那样，呈在球体(或椭球体)上设置多个凹部110e(或凸部110d)的形状。
图29(a)～(c)所示的例子中，使本体110为圆柱与多棱台组合的形状。图29(a)为俯视图，图29(b)为主视图(侧视图)，图29(c)为仰视图。如上所示，本体110可以由不同形状的体组合而成。
在该例子中，使圆柱和12棱台重叠而构成本体110，由此使得本体110在中心轴(转轴)C方向的厚度向离心方向外侧逐渐减小。从而，能够使12棱台部分的侧面110c1附近的液流与从排出口114喷出的液流顺利地合流。另外，在该例子中，使圆柱部分的侧面110c2比12棱台部分的侧面110c1位于离心方向外侧。即，本体110在垂直于中心轴C的方向上，最外部的形状为圆形，凸部110d向离心方向外侧突出。由此，可提高搅拌用旋转体100的安全性，并能防止与容器等接触时产生的碎片和切削碎渣。
而且，也可以将多棱台设置于驱动轴侧，将圆柱部分设置于驱动轴的相反侧，也可以在圆柱部分的两侧分别设置多棱台部分，还可以在多棱台部分的两侧分别设置圆柱部分。另外，本体110不限于图29所示圆柱与多棱台的组合，也可以是圆柱、圆锥、锥台、多棱柱、多棱锥、球、半球、正多面体、半正多面体等各种体组合构成。
图30(a)～(c)所示的例子中，将本体110分为两个，将分割的两部分的间隙作为流通路116的一部分。而且，图30(a)为俯视图，图30(b)为主视图(侧视图)，图30(c)为仰视图。在该例子中，本体110包括连接驱动轴20的驱动轴侧部110f、前端设置有吸入口112的前端侧部110g，利用4个连接部件110h连接驱动轴侧部110f和前端侧部110g。吸入口112、驱动轴侧部110f和前端侧部110g的间隙连接而形成流通路116。由此，驱动轴侧部110f与前端侧部110g的间隙构成流通路116的一部分，驱动轴侧部110f与前端侧部110g的间隙的外周部构成排出口114。换句话说，在本例子中，沿本体110的侧面110c的周向全部设置有排出口114。
如上所述，通过根据被搅拌物的流体的粘性等性状，能够高效地进行搅拌。而且，本体110的驱动轴侧部110f与前端侧部110g可以是例如圆柱和多棱柱等不同的形状。
而且，除了设定上述本体110的形状外，通过适宜地设定本体110表面的粗糙程度及更细小的凹凸性状，可更精确地控制搅拌用旋转体100周围的液流。另外，可在本体110表面施以各种颜色，以提高其设计感。
下面说明将多个搅拌用旋转体100连接构成的搅拌装置200。图31(a)和(b)为表示搅拌装置200的例子的主视图。图31(a)为表示经驱动轴连接3个搅拌用旋转体100的例子，图31(b)表示将两个搅拌用旋转体100连结成一体的例子。如上所述，通过在转轴方向上连结多个搅拌用旋转体100，可进一步提高搅拌能力。尤其对液体深度大的情况特别有效。另外，在图31(b)所示的例子中，若从驱动轴侧的吸入口112吸引流体外部的气体，则能更有效的向流体中充入气体。
如上述说明，本实施方式的搅拌用旋转体100包括：本体110，其至少一部分在垂直于转轴(中心轴C)的截面上的外周形状为，在圆形(假想圆101)上设置多个凸部110d或凹部110e的形状；设置于本体110表面的吸入口112；设置于本体110表面的排出口114；连接吸入口112和排出口114的流通路116，吸入口112配置于比排出口114靠近转轴的位置，排出口114配置于比吸入口112靠转轴的离心方向外侧的位置。
因此，所制造的搅拌用旋转体100，与叶轮等相比成本大幅降低，且具有强的搅拌能力。尤其是，在被搅拌物向吸入口112流入并且从排出口114流出被搅拌物，与由凸部110d或凹部110e产生的涡流或乱流的作用相乘效果的作用下，可使搅拌用旋转体100周围的流体产生复杂的流动(乱流)，因此能得到现有技术所不具有的更高的搅拌能力。
另外，与叶轮等相比，可使开始旋转时的反作用力和相对于转轴不均衡变小，进一步，当搅拌用旋转体100与盛装被搅拌物的容器等碰撞时，不容易使搅拌用旋转体100及容器等破损及产生切削。因此，无论何种用途下，都可安全且高效地进行搅拌。
另外，凸部110d或凹部110e在垂直于转轴方向的截面上的外部形状为大致三角形，因此，减少了与被搅拌物的碰撞，并能产生高效的涡流或乱流，提高搅拌能力。
另外，利用凸部110d或凹部110e，使本体110的至少一部分处的垂直于转轴方向的截面的外周形状构成为多边形。如上所述，通过使本体110构成为相对简单的形状，可提高本体110的强度，并能降低本体110的制造成本。
此时，本体110的至少一部分的垂直于转轴方向的截面的外周形状优选为，由凸部110d或凹部110e构成12边以上的多边形。通过使其成为上述结构，可消除与被搅拌物的碰撞引起的问题，并能提高搅拌能力。另外，由于没有锐利的角部，因此可提高安全性，并且，在搅拌用旋转体100发生碰撞时，不易发生破损或切削等。
另外，可以在凸部110d的顶角部设置圆角。由此可提高安全性，并且，在搅拌用旋转体100发生碰撞时，不易发生破损或切削等。
另外，可以使凸部110d或凹部110e在垂直于转轴方向的截面上的外部形状为大致圆弧形。由此，可保持安全性，在碰撞时不易产生破损等，并且可提高搅拌能力。
另外，优选吸入口112在垂直于液流方向上的截面积(与通过吸入口112的液流垂直的截面积)、与排出口114在垂直于液流方向上的截面积(与通过排出口114的液流垂直的截面积)的比设定为1/3～3。由此，可使被搅拌物在流通路116内顺利地流动，并能防止直流无堆积在流通路116内使搅拌能力下降。
另外，可以使本体110构成为，转轴方向的厚度向离心方向外侧逐渐减小的形状。由此，可使本体110表面附近的液流顺利地成为排出口114的喷流的伴流。由此，可产生更强烈的流动，因此能提高搅拌能力。而且，此时本体110可以具有转轴方向上的厚度一定的部分。
另外，设置多个排出口114，并对于每个排出口114分别设置吸入口112和流通路116。因此，能够使流通路116内的流速维持在适当的高流速，可防止滞留物堆积于流通路116内导致搅拌能力下降。
另外，使吸入口112设置在用于使本体110旋转而与本体110连接的驱动轴20的相反侧。由此，可吸取容器底部的滞留物，因而可确实地均匀地进行搅拌。另外，能够不扰乱被搅拌物的液面地进行搅拌。
由于在转轴的离心方向外侧设置吸入口112，因此，例如图28(b)所示，可在本体110前端侧中央处设置比吸入口112突出的部分。由此，在使搅拌用旋转体100接近容器壁面时，可避免搅拌用旋转体100吸附于壁面而阻塞吸入口112的情形的发生。从而，在手动操作搅拌用旋转体100时，可稳定地进行搅拌。
另外，搅拌用旋转体100还具有：在本体110表面上设置于比排出口114靠近转轴的位置的吸气口113；连接吸气口113与排出口114的通气路117，在使吸气口113与被搅拌物外部的气体接触的状态下进行使用，由此，可将外部气体吸入吸气口113，将其导入被搅拌物中。可容易地在被搅拌物中混入旗袍。
另外，本实施方式的搅拌装置200构成为，在转轴方向配置多个搅拌用旋转体100。因此，可进一步提高搅拌能力。
<第三实施方式>
下面说明本发明第三实施方式的搅拌用旋转体300的结构。图32(a)是搅拌用旋转体300的俯视图，图32(b)为搅拌用旋转体300的主视图(侧视图相同)，图32(c)为搅拌用旋转体300的仰视图。图33为搅拌用旋转体300的部分截面图。如图所示，搅拌用旋转体300包括，半球形的本体310；设置于本体310表面的多个吸入口312；设置于本体310表面的多个排出口314；形成于本体310内部、连接吸入口312和排出口314的流通路316。
在本例子中，本体310为将球体一分为二的形状。因此，本体310表面具有与本体310的中心轴C垂直的呈平面的上表面310a，和相对于中心轴C倾斜的呈球面的倾斜面310b。具体地，倾斜面310b成为从中心轴C方向一方(图中的下方)向另一方(图中的上方)距中心轴C逐渐远离的表面。换言之，本体310的形状为中心轴C方向的厚度向着半径方向外侧逐渐减小。
在本体310的上表面310a的中心设置有用于连接驱动轴20的连接部318，该驱动轴20与马达等驱动装置连接。因此，搅拌用旋转体300以本体310的中心轴C为转轴旋转。而且，驱动轴20与连接部318的连接方法可以是例如螺栓或卡合等公知的任意方法。
在本实施方式中，本体310除了流通路316以外的部分为实心结构，由此可提高本体310的强度。构成本体310的材质没有特别的限定，例如可以采用金属或陶瓷、树脂、橡胶、木材等，可以根据使用条件采用适宜的材质。本实施方式的本体310结构简单且加工容易，因此并不受制造方法的限制，可由多种材质构成本体310。
通过如上所述使本体310成为简单的形状，可减小相对于转轴的不均衡。因此，在本实施方式中，与容易发生不均衡的叶轮等不同，可大致消除旋转时的振动和摇摆等。
吸入口312设置于连接部318相反侧的本体310前端部(倾斜面310b的中心轴C一侧的部分)。在本实施方式中，在以中心轴C为中心的圆周上以等间隔排列配置4个吸入口312，且形成于与中心轴C相同方向。排出口314设置于本体310的侧面部(倾斜面310b的上表面310a一侧的部分)。即，本实施方式中，将4个排出口314分别配置于比各吸入口312靠本体310的中心轴C的离心方向(半径方向)外侧的位置(在垂直于中心轴C的方向上远离中心轴C的位置)。另外，在与中心轴C正交的方向形成排出口314。
流通路316为连接一个吸入口312和一个排出口314的通路。因此，在本体310内部，形成有4个流通路。各流通路316从吸入口312沿中心轴C的方向延伸，然后弯曲成指教，向本体310的离心方向延伸达到排出口314。
在本实施方式中，通过如上所述构成流通路316，可以容易地利用钻孔机加工孔，而形成吸入口312、排出口314和流通路316。具体为，从吸入口312的位置沿中心轴C的方向加工孔，并从排出口314的位置向中心轴C加工孔，由此可容易地形成吸入口312、排出口314和流通路316。而且，在本实施方式中，流通路316的截面形状为圆形，但并不限于此，例如也可以是椭圆形或多边形等其他截面形状。
如图33所示，在旋转驱动本体310的驱动轴20内部形成有轴向(中心轴C方向)延伸的轴部流通路22。而且，在驱动轴20的前端设置有连接口24，其是用于连接轴部流通路22与流通路316的开口，在驱动轴20侧面的规定位置上设置有外部开口26，其是用于连接轴部流通路22与外部的开口。
另外，在本体310的中心部形成有作为连接全部流通路316的空间的共同空间316a，并且使驱动轴20的前端连接口24开口于该共同空间316a。即，连接部318构成为，将驱动轴20的轴部流通路22连接于共同空间316a，轴部流通路22经连接口24和共同空间316a与全部的流通路316连接。
而且，在本实施方式中，通过将流通路316的沿离心方向的部分延长而形成共同空间316a，但也可以在本体310内部形成圆柱形或棱柱形等的隔室，并将流通路316与其连通而形成共同空间316a。
下面说明搅拌用旋转体300的动作。图34(a)为表示搅拌用旋转体300的动作的俯视图，图34(b)为表示搅拌用旋转体300动作的主视图。通过在流体的被搅拌物内由驱动轴20驱动搅拌用旋转体300以轴心周C为中心旋转来搅拌被搅拌物。
当将搅拌用旋转体300浸入流体中并使其旋转时，进入流通路316内的流体也随搅拌用旋转体300一同旋转。此时，对流通路316内的流体作用离心力，如图所示，流通路316内的流体向搅拌用旋转体300的半径方向外侧流动。由于排出口314设置于比吸入口312靠本体310的离心方向外侧，因此在排出口314处作用比吸入口312处更强的离心力。因此，只要搅拌用旋转体300旋转，流体就会从吸入口312向排出口314流动。即，流通路316内的流体从排出口314喷出，同时从吸入口312向流通路316内吸引外部流体。由此，搅拌用旋转体300周围的流体产生从排出口314所在的侧面部放射状扩散的液流，和朝向吸入口312所在的搅拌用旋转体300的前端部的液流。
另外，在将搅拌用旋转体300浸入流体中并使其旋转时，搅拌用旋转体300表面附近的流体在粘性的影响下与搅拌用旋转体300一同旋转。因而，也对搅拌用旋转体300表面附近的流体作用离心力，如图所示，表面附近的流体沿搅拌用旋转体300的表面流动到排出口314附近，并成为排出口314的喷流的伴流。
在本实施方式中，通过使本体310为半球形，可使搅拌用旋转体300前端部附近的液流与从侧面部以放射状扩散流动并顺利合流。另外，通过使本体310为上述形状，可使朝向搅拌用旋转体300前端部的液流的一部分沿倾斜面310b顺利地流动至排出口314附近，而与从侧面部以放射状扩散的液流合流。其结果是，搅拌用旋转体300可使其周围流体产生强烈的流动，因此可高效地进行搅拌。
进一步，在本实施方式中，将轴部流通路22的一端(连接口24)与流通路连接，另一端(外部开口26)与外部连接，因此，可将例如气体或液体等外部的其他流体高效地吸引到流通路316。具体为，利用朝向离心方向外侧的流通路316内的液流，在中心部的共同空间316a产生负压，在该负压的作用下可强烈地吸引轴部流通路22内的流体。而且，来自吸入口312的流体与来自轴部流通路22的流体在负压吸引的作用下，利用产生在流通路316内的乱流而混合，并且使其从排出口314喷出。
即，根据本实施方式的搅拌用旋转体300，例如通过在搅拌用旋转体300所浸入的液体中经轴部流通路22导入外部气体，可在液体中溶解气体或对液体发泡；通过在搅拌用旋转体300所浸入的液体中经轴部流通路22导入外部的其他液体，可对多种液体进行混合，并可迅速有效地进行上述混合搅拌作业。尤其是在向液体中导入外部气体时，利用由负压吸引产生的乱流将外部气体分割成细小的气泡，因此不仅可高效地在液体中溶解气体或在液体中发泡，还可在液体中产生微气泡。
图35(a)和(b)为表示搅拌用旋转体300的使用例的概略图。如图所示，搅拌用旋转体300，与连接于马达等驱动装置30的驱动轴20相连，并在浸入盛装在容器40内的流体的被搅拌物50的状态下加以使用。驱动装置30可以使固定于容器40或台架等，也可以由使用者保持进行操作。
利用驱动装置30使搅拌用旋转体300旋转，由此，如上所述产生从搅拌用旋转体300的侧面以放射状扩散的液流，和朝向搅拌用旋转体300前端部的液流。从而如图35(a)和(b)所示，在被搅拌物50内产生复杂的循环流，可利用该循环流充分搅拌被搅拌物50。
在对滞留于容器40底部的滞留物进行分散时，可将搅拌用旋转体300的前端部接近容器40的底部。由此，从吸入口312吸取滞留物并从排出口314喷出，能够使滞留物充分分散于被搅拌物50。另外，在对滞留在容器40的夹角部分的滞留物进行分散时，只要将搅拌用旋转体300的前端部接近容器40的夹角部分即可。在本实施方式中，由于本体310构成为半球形，因此可以将吸入口312充分地接近狭窄的夹角部分。
在本实施方式中，通过使本体310构成为半球形，使得在旋转时不会与被搅拌物50发生碰撞，因而几乎不会在开始旋转时产生反作用力。另外，与叶轮等不同，在本体310上不具有突起物，因此，在搅拌用旋转体300与容器40的壁面接触时，搅拌用旋转体300或容器40发生破损或切削的可能性降低。因而，那放心地将搅拌用旋转体300与容器40的壁面接近，而能够对容器40的各个角落进行充分搅拌，并且不容易在被搅拌物50中混入搅拌用旋转体300或容器40的碎片或切削碎渣。
另外，在本实施方式中，在搅拌用旋转体300前端部中心(转轴，即中心轴C)稍外侧配置吸入口312，由此，在搅拌用旋转体300的前端部与容器40的壁面接触时，不会使吸入口312阻塞。因而，即使是在容器40壁面附近，也能稳定地操作搅拌用旋转体300。
进而，在本实施方式中，通过在驱动轴20设置与流通路316连接的轴部流通路22，可经轴部流通路22向被搅拌物50中导入气体、液体等外部流体，高效地进行混合搅拌。图36(a)～(c)为表示搅拌用旋转体300的使用例的部分截面图。
图36(a)所示的例子中，使设置于驱动轴20的外部开口26开口于被搅拌物50的外部。如此，通过将外部开口26与被搅拌物50的外部连通，可将被搅拌物50外部的气体(例如空气)等吸引到流通路316中，并在流通路316内与被搅拌物50混合后从排出口314喷出到被搅拌物50。从而可在被搅拌物50中溶解气体或使其发泡，并能高效地生成微气泡。
另外，通过使外部开口26开口与不同于被搅拌物50的其他液体中，可将其他液体混入被搅拌物50。即，可极其高效地将两液体混合。进而，若与液体或气体一同将粉末或颗粒等固体从外部开口26导入，则可高效地将粉末等固体分散于被搅拌物50。例如，在养殖场等中，可进行在使氧溶解于水中的同时供给饵料这样的操作。
图36(b)所示的例子中，将用于供给气体或液体等流体、或者流体与固体的混合物的供给装置60，经外部开口26与轴部流通路22连接。该例子中，供给装置60例如可以是泵或压缩机等，其经由供给管62和旋转式连接器64与外部开口26连接。
如上所述，通过对轴部流通路22连接供给装置60，可将气体或液体、或者它们与粉末或颗粒等固体的混合物压送至流通路316内，因此可极其迅速地进行各种混合或分散。另外，通过控制自供给装置60的供给量，可适宜地调节混合程度或混入的气泡的大小。
图36(c)所示的例子中，使外部开口26开口于被搅拌物50中。在该例子中，由于从外部开口26经轴部流通路22向流通路316内强烈地吸引搅拌物50，因此可迅速地从排出口314排出滞留在流通路316内的空气等气体。
例如，当不在驱动轴20设置连接流通路316的轴部流通路22的情形下，在对高粘度的被搅拌物50进行搅拌时，不能顺畅排出流通路316内的气体(在将其浸入流体中之前，流通路316内已经存在的空气等)，而不能从排出口314喷出流体，但是根据本实施方式，可解决这样的问题。
而且，在图36(c)所示的例子中，可在本体310的连接部318设置吸入口312(或者，使连接部18起到吸入口312的功能)，并可以视为轴部流通路22连接于该连接部318的吸入口312。因而，也可根据情况，仅在本体310上设置与轴部流通路22连接的连接部318的吸入口312。即，可以使轴部流通路22经吸入口312与流通路316连接。
在本实施方式中，将外部开口26设置于驱动轴20的侧面，但是，外部开口26的位置并不限于此，例如驱动轴20可以为管状，并在连接口24的相反侧的端部设置外部开口26。此时，可在连接驱动轴20与驱动装置30的连结器设置开口，或者利用齿轮等使驱动轴20与驱动装置30的轴线相互错开。另外，还可以使驱动装置30的轴为中空形并与轴部流通路22连接，还可以对驱动装置30的轴设置轴部流通路22、连接口24和外部开口26，并将其作为驱动轴20直接与本体10连接。
在本实施方式中，使轴部流通路22与全部的流通路316连接，但是可以将轴部流通路22仅与一部分流通路316连接。即，形成仅连接一部分流通路316的共同空间316a，并使其与轴部流通路22连接。
在本实施方式中，吸入口312的截面积(与通过吸入口312的液流垂直的截面积)，与排出口314的截面积(与通过排出口314的液流垂直的截面积)大致相同，但并不局限于此，可根据搅拌用旋转体300的用途等使上述截面积不同。但是，为了使流体(被搅拌物)不在流通路316内滞留而顺利地流动，得到高效的搅拌能力，优选吸入口312的截面积(与通过吸入口312的液流垂直的截面积)与排出口314的截面积(与通过排出口314的液流垂直的截面积)的比为1/3～3，更优选为1/2～2，尤其优选为5/6～1.2。
在本实施方式中，为方便加工，因此使流通路316成为弯曲成大致直角的形状，但并不局限于此，也可以使流通路316构成为圆滑弯曲曲线状的通路，还可以使流通路316以直线状连接吸入口312和排出口314。通过使流通路316成为上述结构，可减小流通路316内的流动阻力，因此可使搅拌用旋转体300引起的流动更强，提高搅拌能力。
可以使排出口314相对于吸入口312在旋转方向上错位配置，使流通路316的连接排出口314的部分相对于搅拌用旋转体300的离心方向具有角度。另外，也可以使排出口314在旋转方向上错位配置，使流通路316的连接排出口314的部分偏向本体310前端侧(驱动轴20的相反侧)，相反也可以偏向驱动轴侧。由此，通过适宜地设定从排出口314喷出的方向，可得到适宜高效搅拌的液流。
还可以将吸入口312设置于驱动轴一侧(上表面310a)。此时，可以将全部吸入口312设置于驱动轴一侧，或者也可以将多个吸入口312的一部分设置于前端一侧，其余部分设置于驱动轴一侧。另外，也可以将吸入口312配置于倾斜面310b并设置连接部318，将上表面310a作为前端侧。如此，通过适宜地设定吸入口312的配置，可产生因应其用途的最适宜的液流。
可以对多个排出口314设置1个吸入口312，也可以对1个排出口314设置多个吸入口312。图37(a)～(c)为表示吸入口312和排出口314的配置的其他例子的主视图。
图37(a)所示的例子中，对多个排出口314设置1个吸入口312，并将流通路316从1个吸入口312分支到多个排出口314。如此，可对多个排出口314设置共同的吸入口312。此时，可使流通路316的沿着中心轴C方向共同部分成为共同空间316a。
图37(b)和(c)所示的例子中，对1个排出口314设置多个吸入口312。此时，可如图37(b)所示，对于1个排出口314在前端侧(驱动轴20的相反侧)和驱动轴一侧两方设置吸入口312，也可以在前端侧或驱动轴一侧的一者设置多个吸入口312。
另外，可以配置与1个排出口314连接的多个吸入口312，使其(位置偏差)距离转轴(中心轴C)的离心方向分别不同。在图37(c)中，使与1个排出口314连接的2个吸入口312相互位置偏差配置为，驱动轴侧的吸入口312比前端侧的吸入口312位于距中心轴C的离心方向外侧。
如上所述，当流通路316从多个吸入口312合流并连接于1个排出口314时，在对例如水与油的混合物这样趋向完全分离的被搅拌物进行搅拌，使其分散、乳化的情形下效果显著。尤其是，通过使与1个排出口314连接的多个吸入口312的配置为，距离转轴(中心轴C)在离心方向上距离彼此不同，可使2个吸入口312的吸引力不同，因此能产生更复杂的流动，可高效地进行分散、乳化。
在图37(a)～(c)所示的例子中，在为了不使流体在流通路316中滞留而顺利地流动得到有效的搅拌能力，而对于多个排出口314设置1个吸入口312的情形下，优选吸入口312的截面积(与通过吸入口312的液流垂直的截面积)与排出口314的截面积(与通过排出口314的液流垂直的截面积)的总和的比为1/3～3，更有选为1/2～2，特别优选为5/6～1.2。另外，在对1个排出口314设置多个吸入口312时，优选吸入口312的截面积(与通过吸入口312的液流垂直的截面积)的总和，与排出口314的截面积(与通过排出口314的液流垂直的截面积)的比为1/3～3，更优选为1/2～2，特别优选为5/6～1.2。
在本实施方式中，本体310为实心结构，但不限于此，也可以使本体310为中空结构，在内部设置管状的流通路316。此时，可减轻本体310的重量。
另外，在本实施方式中，使本体310为半球形，但不限于此，本体310的形状可以是任何形状。图38和39为表示本体310的其他形状的例子的主视图。
图38(a)所示的例子中，本体310为圆柱形(圆盘形)。在该例子中，将吸入口312配置于前端侧的底面310c，并将排出口314配置于平行于转轴(中心轴C)的侧面310d。而且，除圆柱形以外，本体310也可以为多棱柱形，本体310还可以构成为圆锥台形或多棱台形、圆锥形或多棱锥形。
图38(b)所示的例子中，本体310构成为，使圆柱(圆盘)的前端侧的底面310c形成为球面形的形状。如此，可以是圆柱或多棱柱，圆锥台或多棱台的与转轴正交的面的至少一方形成为球面形或曲面形。而且，形成为球面形或曲面形的面可以是前端侧和驱动轴侧的任一者或两者。另外，在该例子中，在平行于转轴的侧面310d配置有排出口314，但也可以配置于底面310c。
图39(a)所示的例子中，本体310构成为球形，图39(b)所示的例子中，本体310构成为俯视图中为圆形的椭球体形。通过使本体310成为上述形状，可使本体310表面附近的液流顺利地成为排出口314的喷流的伴流，根据其用途等可进一步提高搅拌能力和混合能力。尤其如图39(b)所示，使转轴方向的厚度整体变薄可使从搅拌用旋转体300以放射状扩散的流动更强。
本体310的形状可以采用上述示出的形状以外的各种形状。本体310的形状还可以是例如将多棱柱或多棱锥等多个体组合构成的形状，还可以是例如将正多面体或半正多面体等近似于球的多面体。另外，还可以在本体310的表面设置多个凸部及凹部。
通过使本体310构成为具有适宜的凸凹的形状，可在搅拌用旋转体300周围产生适度的涡流，因此可进一步提高搅拌能力。进一步，除设定本体310的形状外，还可以适当地设定本体310表面的粗糙程度及更细小的凸凹形状，以能够精确地控制搅拌用旋转体300周围的流动。另外，可在本体310的表面施以各种颜色，以提高其设计感。
图40(a)～(d)为表示连接口24的其他实施方式的例子的截面图。通过适宜地调整连接口24的配置和形状，可调节被搅拌物中流体或固体等的混合程度或气泡发生状态等。
图40(a)所示的例子中，不将驱动轴20的前端突出到共同空间316a内。由此，通过调整设置有连接口24的驱动轴20前端的突出量，可调节混合程度和气泡发生状态等。另外，图40(b)所示的例子中，使设置在驱动轴20前端的连接口24的大小变小的例子。由此，通过调整连接口24的大小，也可调节混合程度及气泡发生状态等。
图40(c)和(d)所示的例子中，将驱动轴20的前端与共同空间316a的内部抵接，并在驱动轴20的侧面设置连接口24。如此，可不在轴向形成开口，而在离心方向上设置连接口24。此时，不仅可设定连接口24的大小，还能适宜地设定其数量和配置，由此可得到所希望的混合程度及气泡发生状态。
而且，连接口24的形状并没有特别的限定，除圆形外，还可以采用例如矩形以及矩阵形等各种形状。另外还可以在连接口24设置网眼状部件。
下面说明连结多个搅拌用旋转体300而成的搅拌装置400。图41为表示搅拌装置400的主视图，该例子中，经驱动轴20连结3个搅拌用旋转体300。如此，通过在转轴方向连接多个搅拌用旋转体300，可进一步提高搅拌能力和混合能力。对要搅拌的流体深度大的情形特别有效。
在搅拌装置400中，例如使驱动轴20贯穿多个搅拌用旋转体300，并在驱动轴20的侧面设置连接口24，由此可将轴部流通路22与全部的搅拌用旋转体300的流通路316连接。而且，显然也可以使轴部流通路22仅与一部分搅拌用旋转体300的流通路316连接。
如上述说明，本实施方式的搅拌用旋转体300具有：以转轴(中心轴C)为中心旋转的本体310；设置于本体310表面的吸入口312；设置于本体310表面的排出口314；和连接吸入口312与排出口314的流通路316，在本体310上连接有用于使本体310旋转的驱动轴20，吸入口312配置于比排出口314距转轴近的位置，排出口314配置于比吸入口312靠转轴的离心方向外侧的位置，驱动轴20具有连接其自身的开口(外部开口26)与流通路316的轴部流通路22。
通过如上构成，可将被搅拌物外部的气体或液体、固体等强烈地吸引至流通路316内，并将其与被搅拌物一同从排出口314喷出，因此可高效地搅拌被搅拌物，并且可向被搅拌物内导入被搅拌物外部的气体或液体、固体等而混合搅拌。另外，也可以通过轴部流通路22将被搅拌物吸引至流通路316。即，可实现现有技术所不具有的多样的实施方式，并可高效地进行搅拌。
而且，可以将开口(外部开口26)设置于位于驱动轴20上被搅拌物外部的部分处。此时，可向被搅拌物内导入被搅拌物外部的气体或液体等进行混合搅拌，可高效地将多种物质混合，在液体中溶解气体、生成气泡，以及分散粉末或颗粒等固体等。另外，还能够在液体中产生微气泡。
另外，可以将开口(外部开口26)设置于位于驱动轴20上被搅拌物内部的部分处。此时，可将被搅拌物50强烈地通过轴部流通路22吸引到流通路316内，因此可迅速地将滞留在流通路316内的空气等气体从排出口314排出。由此，可防止因在流通路316内滞留气体使搅拌能力下降，可迅速且高效地进行搅拌。
另外，还可以在轴部流通路22连接供给装置60，其经由轴部流通路22向流通路316供给流体或流体与固体的混合物。此时，可将该气体或液体，或者是它们与粉末或颗粒的混合物压送至流通路316内，可极其高效地进行各种混合搅拌及分散。另外，通过控制供给装置60，可适宜地调节混合程度即分散程度、发泡程度等。
另外，使本体310的垂直于装置的截面为圆形。因此，没有开始旋转时的反作用力，并且在与盛装被搅拌物的容器等碰撞时，也不容易使容器或搅拌用旋转体300破损或切削等。进而，由于可减小相对于转轴的不均衡，因此可大致消除旋转时的振动或摇摆等。其结果是，在任何用途下都能安全且高效地进行搅拌。
另外，使本体310为半球形。因此，可使被搅拌物产生强烈的流动，并且能够使吸入口312接近容器的夹脚部分并吸引滞留物。即，可对容器内各个角落进行搅拌。而且，本体310也可以构成为椭球体形。使本体310的形状在转轴方向的厚度整体变薄，则可使从搅拌用旋转体300以放射状扩散的流动更强，并可提高搅拌能力和混合能力。
另外，设置多个排出口314、对于各个排出口314单独设置吸入口312。因此，可维持流通路316内的流速在适宜的高速度，防止滞留物堆积于流通路316内而使搅拌能力下降。
另外，将吸入口312设置于驱动轴20的相反侧。由此，可吸取容器底部的滞留物，因而可均匀且确实地进行搅拌。并且进行搅拌时不会搅乱被搅拌物的液面。
另外，将吸入口312设置于转轴的离心方向外侧。因此，可在本体310前端侧中央处设置有比吸入口312突出的部分。由此，当搅拌用旋转体300与容器的壁面接近时，搅拌用旋转体300不会吸附于壁面，避免阻塞吸入口312情形的发生。由此，在手动操作搅拌用旋转体300时也能稳定地进行搅拌。
另外，可以对1个排出口314设置多个吸入口312。由此，可产生更复杂的流动，因而在对例如水与油的混合物等进行分散、乳化的情形下效果显著。尤其是，通过将与1个排出口314连接的多个吸入口312配置在从转轴向离心方向距离分别不同的位置，由此可使两个吸入口312的吸引力不同，因而可产生复杂的流动，能有效地进行分散、乳化。
另外，本实施方式的搅拌装置400是在转轴方向配置多个搅拌用旋转体300。因而可进一步提高搅拌能力和混合能力。
<第四实施方式>
下面说明本发明第四实施方式的搅拌用旋转体500的结构。图42(a)为搅拌用旋转体500的俯视图，图42(b)为搅拌用旋转体500的主视图(侧面图相同)，图42(c)为搅拌用旋转体500的仰视图。如图所示，搅拌用旋转体500具有：半球形的本体510；设置于本体510表面的多个吸入口512；设置于本体510表面的多个排出口514；和形成于本体510内部、连接吸入口512与排出口514的流通路516。
在本例子中，本体510为将球体一分为二的形状。因此，本体510表面具有与本体510的中心轴C垂直的呈平面的上表面510a，和相对于中心轴C倾斜的呈球面的倾斜面510b。具体地，倾斜面510b成为从中心轴C方向一方(图中的下方)向另一方(图中的上方)距中心轴C逐渐远离的表面。换言之，本体510的形状为中心轴C方向的厚度向着半径方向外侧逐渐减小。
在本体510的上表面510a的中心设置有用于连接驱动轴20的连接部518，该驱动轴20与马达等驱动装置连接。因此，搅拌用旋转体500以本体510的中心轴C为转轴旋转。而且，驱动轴20与连接部518的连接方法可以是例如螺栓或卡合等公知的任意方法。
在本实施方式中，本体510除了流通路516以外的部分为实心结构，由此可提高本体510的强度。构成本体510的材质没有特别的限定，例如可以采用金属或陶瓷、树脂、橡胶、木材等，可以根据使用条件采用适宜的材质。本实施方式的本体510结构简单且加工容易，因此并不受制造方法的限制，可由多种材质构成本体510。
通过如上所述使本体510成为简单的形状，可减小相对于转轴的不均衡。因此，在本实施方式中，与容易发生不均衡的叶轮等不同，可大致消除旋转时的振动和摇摆等。
吸入口512设置于连接部518相反侧的本体510前端部(倾斜面510b的中心轴C一侧的部分)。在本实施方式中，在以中心轴C为中心的圆周上以等间隔排列配置4个吸入口512，且形成于与中心轴C相同方向。排出口514设置于本体510的侧面部(倾斜面510b的上表面510a一侧的部分)。即，本实施方式中，将4个排出口514分别配置于比各吸入口512靠本体510的中心轴C的离心方向(半径方向)外侧的位置(在垂直于中心轴C的方向上远离中心轴C的位置)。另外，在与中心轴C正交的方向形成排出口514。
流通路516为连接一个吸入口512和一个排出口514的通路。因此，在本体510内部，形成有4个流通路516。各流通路516从吸入口512沿中心轴C的方向延伸，然后弯曲成指教，向本体510的离心方向延伸达到排出口514。
在本实施方式中，通过如上所述构成流通路516，可以容易地利用钻孔机加工孔，而形成吸入口512、排出口514和流通路516。具体为，从吸入口512的位置沿中心轴C的方向加工孔，并从排出口514的位置向中心轴C加工孔，由此可容易地形成吸入口512、排出口514和流通路516。而且，在本实施方式中，流通路516的截面形状为圆形，但并不限于此，例如也可以是椭圆形或多边形等其他截面形状。
下面说明搅拌用旋转体500的动作。图43(a)为表示搅拌用旋转体500的动作的俯视图，图43(b)为表示搅拌用旋转体500动作的主视图。通过在流体的被搅拌物内由驱动轴20驱动搅拌用旋转体500以轴心周C为中心旋转来搅拌被搅拌物。
当将搅拌用旋转体500浸入流体中并使其旋转时，进入流通路516内的流体也随搅拌用旋转体500一同旋转。此时，对流通路516内的流体作用离心力，如图所示，流通路516内的流体向搅拌用旋转体500的半径方向外侧流动。由于排出口514设置于比吸入口512靠本体510的离心方向外侧，因此在排出口514处作用比吸入口512处更强的离心力。因此，只要搅拌用旋转体500旋转，流体就会从吸入口512向排出口514流动。即，流通路516内的流体从排出口514喷出，同时从吸入口512向流通路516内吸引外部流体。由此，搅拌用旋转体500周围的流体产生从排出口514所在的侧面部放射状扩散的液流，和朝向吸入口512所在的搅拌用旋转体500的前端部的液流。
另外，在将搅拌用旋转体500浸入流体中并使其旋转时，搅拌用旋转体500表面附近的流体在粘性的影响下与搅拌用旋转体500一同旋转。因而，也对搅拌用旋转体500表面附近的流体作用离心力，如图所示，表面附近的流体沿搅拌用旋转体500的表面流动到排出口514附近，并成为排出口514的喷流的伴流。
在本实施方式中，通过使本体510为半球形，可使搅拌用旋转体500前端部附近的液流与从侧面部以放射状扩散流动并顺利合流。另外，通过使本体510为上述形状，可使朝向搅拌用旋转体500前端部的液流的一部分沿倾斜面510b顺利地流动至排出口514附近，而与从侧面部以放射状扩散的液流合流。其结果是，搅拌用旋转体500可使其周围流体产生强烈的流动，因此可高效地进行搅拌。
进一步，在本实施方式中，倾斜面510b从转轴(中心轴C)方向的一方向另一方距转轴逐渐变远，并在倾斜面510b设置排出口514，由此，即使对于高粘度的流体也可有效进行搅拌。
具体为，在将排出口514配置于与转轴(中心轴C)平行的面的情形下，在对高粘度流体进行搅拌时，不能顺畅的排出流通路516内的气体(浸入流体中以前存留在流通路516内的空气等)，存在不能从排出口514喷出流体的情况。本申请的发明人努力研究该现象，并重复实验得到如下结果，不将排出口514配置于与转轴(中心轴C)平的面，而是配置在作为相对于转轴倾斜的面的倾斜面510b，由此即使对于高粘度流体也可立即排出流通路516内的气体。
即，通过将排出口514配置于倾斜面510b，使排出口514在前端侧(连接部518的相反侧)与驱动轴侧(连接部518一侧)距转轴的距离不同，能够在排出口514前端侧和驱动轴侧之间产生线速度和离心力的差。而且，利用排出口514处的线速度和离心力的差，可在排出口514附近的流通路516内产生乱流，搅乱滞留在流通路516内的气体，由此可将其迅速地从排出口514排出。
进一步，通过将排出口514配置于倾斜面510b，使沿倾斜面510b的流动从倾斜面510b剥离而向离心方向流动成为该剥离点510c，可使排出口514接近该剥离点510c(或者使剥离点510c处于排出排出口514内)。在该剥离点处，随着与倾斜面510b剥离的液流而产生负压，因此，通过使排出口514接近剥离点510c，可利用该负压将滞留在流通路516内的气体从排出口514吸出。
如上所述，在本实施方式中，使倾斜面510b成为从转轴(中心轴C)方向的一方逐渐远离转轴的面，并在该倾斜面510b设置排出口514，即使对于高粘度流体也能够在开始搅拌时立即从流通路516排出气体，可迅速且高效地进行搅拌。另外，即使在搅拌中由于某种原因使气体进入流通路516内的情形下，也能够立即将该进入的气体从流通路516排出，因此可发挥稳定的搅拌能力。
进一步，在本实施方式中，在排出口514处的线速度和离心力的差，与剥离点510c处的负压的相乘效果的作用下，可使从搅拌用旋转体500以放射状扩散的流动成为更复杂的乱流，因此可得到比以往更强的搅拌能力。
图44(a)和(b)为表示搅拌用旋转体500的使用例的概略图。如图所示，搅拌用旋转体500与连接于马达等驱动装置30的驱动轴20相连，并在浸入盛装在容器40内的流体的被搅拌物50的状态下加以使用。驱动装置30可以使固定于容器40或台架等，也可以由使用者保持进行操作。
利用驱动装置30使搅拌用旋转体500旋转，由此，如上所述产生从搅拌用旋转体500的侧面以放射状扩散的液流，和朝向搅拌用旋转体500前端部的液流。从而如图44(a)和(b)所示，在被搅拌物50内产生复杂的循环流，可利用该循环流充分搅拌被搅拌物50。
在对滞留于容器40底部的滞留物进行分散时，可将搅拌用旋转体500的前端部接近容器40的底部。由此，从吸入口512吸取滞留物并从排出口514喷出，能够使滞留物充分分散于被搅拌物50。另外，在对滞留在容器40的夹角部分的滞留物进行分散时，只要将搅拌用旋转体500的前端部接近容器40的夹角部分即可。在本实施方式中，由于本体510构成为半球形，因此可以将吸入口512充分地接近狭窄的夹角部分。
在本实施方式中，通过使本体510构成为半球形，使得在旋转时不会与被搅拌物50发生碰撞，因而几乎不会在开始旋转时产生反作用力。另外，与叶轮等不同，在本体510上不具有突起物，因此，在搅拌用旋转体500与容器40的壁面接触时，搅拌用旋转体500或容器40发生破损或切削的可能性降低。因而，那放心地将搅拌用旋转体500与容器40的壁面接近，而能够对容器40的各个角落进行充分搅拌，并且不容易在被搅拌物50中混入搅拌用旋转体500或容器40的碎片或切削碎渣。
另外，在本实施方式中，在搅拌用旋转体500前端部中心(转轴，即中心轴C)稍外侧配置吸入口512，由此，在搅拌用旋转体500的前端部与容器40的壁面接触时，不会使吸入口512阻塞。因而，即使是在容器40壁面附近，也能稳定地操作搅拌用旋转体500。
而且，在本实施方式中，吸入口512的截面积(与通过吸入口512的液流垂直的截面积)，与排出口514的截面积(与通过排出口514的液流垂直的截面积)大致相同，但并不局限于此，可根据搅拌用旋转体500的用途等使上述截面积不同。但是，为了使流体(被搅拌物)不在流通路516内滞留而顺利地流动，得到高效的搅拌能力，优选吸入口512的截面积(与通过吸入口512的液流垂直的截面积)与排出口514的截面积(与通过排出口514的液流垂直的截面积)的比为1/3～3，更优选为1/2～2，尤其优选为5/6～1.2。
另外，在本实施方式中，为了易于加工使流通路516弯折呈大致直角的L字形，但并不限于此，也可以使流通路516构成为圆滑弯曲的曲线状的通路，还可以使流通路516以直线状连接吸入口512和排出口514。通过使流通路516构成为上述方式，可减小流通路516内的流动阻力，因此可使搅拌用旋转体500引起的流动更强，提高搅拌能力。
另外，可以使排出口514相对于吸入口512在旋转方向上错位配置，使流通路516的连接排出口514的部分相对于搅拌用旋转体300的离心方向具有角度。另外，也可以使排出口514在旋转方向上错位配置，使流通路516的连接排出口514的部分偏向本体510前端一侧(连接部518的相反侧)，相反也可以偏向驱动轴一侧(连接部518一侧)。由此，通过适宜地设定从排出口514喷出的方向，可得到适宜高效搅拌的液流。
另外，还可以将吸入口512设置于驱动轴一侧(上表面510a)。此时，可以将全部吸入口512设置于驱动轴一侧，或者也可以将多个吸入口512的一部分设置于前端一侧，其余部分设置于驱动轴一侧。另外，也可以将吸入口512配置于倾斜面510b并设置连接部518，将上表面510a作为前端侧。如此，通过适宜地设定吸入口512的配置，可产生因应其用途的最适宜的液流。
另外，可以对于多个排出口514设置1个吸入口512，使流通路516从1个吸入口512分支到多个排出口514。此时，可使流体不滞留在流通路516内而顺利地流动，为了得到有效的搅拌能力，优选使吸入口512的截面积(与通过吸入口512的液流垂直的截面积)与排出口514的截面积(与通过排出口514的液流垂直的截面积)的总和的比为1/3～3，更有选为1/2～2，尤其优选为5/6～1.2。
另外，在本实施方式中，使本体510为实心结构，但并不限于此，也可以使本体510为空心结构，在内部设置管状的流通路516。此时，可使本体510更轻。
另外，在本实施方式中，使本体510构成为半球形，但不限于此，本体510只要是具有从转轴(中心轴C)的一方向另一方逐渐远离转轴的倾斜面510b的形状即可。例如本体510也可以为球形，还可以是椭球体形或半椭球体形。另外，可以使本体510为球的一部分的球缺形，或为椭球体的一部分的部分椭球体形。
图45(a)～(c)和图46(a)～(c)为表示本体510为球形的例子的主视图(侧视图)。如图所示，当本体510构成为球形时，在前端一侧和驱动轴一侧两个部位形成有倾斜面510b、510d。如此，当本体510具有多个倾斜面时，与吸入口512的位置无关，可将排出口514配置在任意的倾斜面。
例如，如图45(a)所示，可在本体510的前端一侧配置吸入口512，并在前端一侧的倾斜面510b配置与该吸入口512连接的排出口514。另外，虽省略附图，但也可以在驱动轴一侧配置吸入口512，并在驱动轴一侧的倾斜面510d配置与该吸入口512连接的排出口514。
另外，如图45(b)所示，也可以在本体510的前端一侧配置吸入口512，并在前端一侧的倾斜面510b配置与该吸入口512连接的排出口514，并还在驱动轴一侧配置吸入口512，并在驱动轴一侧的倾斜面510d配置与该吸入口512连接的排出口514。
另外，如图45(c)所示，也可以在本体510的前端一侧配置吸入口512，并在驱动轴一侧的倾斜面510d配置与该吸入口512连接的排出口514。或者虽省略附图，但也可以在驱动轴一侧配置吸入口512，并在前端一侧的倾斜面510b配置与该吸入口512连接的排出口514。
另外，如图46(a)所示，也可以使配置在本体510的前端一侧的吸入口512以及与该吸入口512连接的、配置在驱动轴一侧倾斜面510d的排出口514，与配置在本体510的驱动轴一侧的吸入口512以及与该吸入口512连接的、配置在前端一侧的倾斜面510b的排出口514交替设置。
另外，如图46(b)所示，可以在流通路516的中途分支，从而连接配置在本体510前端一侧的吸入口512，与配置在前端一侧的倾斜面510b的排出口514和配置在驱动轴一侧的倾斜面510d的排出口514两者。此时，虽未图示，但也可以是连接配置在驱动轴侧的吸入口512，与配置在前端一侧的倾斜面510b的排出口514以及配置在驱动轴一侧的倾斜面510d的排出口514两者。
进一步，如图46(c)所示，也可以使配置于本体510前端一侧的吸入口512和配置于驱动轴一侧的吸入口512，连接配置在前端一侧的倾斜面510b的排出口514以及配置于驱动轴一侧的倾斜面510d的排出口514。
如上述，通过适当配置吸入口512和排出口514，并适当连接两者，可产生因应于其用途的流动，高效地进行搅拌。
图47(a)～(c)为表示本体510为其他形状的例子的主视图。本体510还可构成为圆锥或圆锥台等具有倾斜面的形状，也可以是将圆锥或圆锥台，与圆柱或半球等其他的体组合的形状。
图47(a)表示本体510为圆锥台形的例子。在本例子中，在底面510e(连接部518相反侧的平面)配置吸入口512，但也可以在倾斜面510b配置吸入口512。
图47(b)所示的例子中，本体510构成为将圆锥与圆柱组合的形状。在该例子中，跨越前端一侧的圆锥部分的倾斜面510b和驱动轴一侧的圆柱部分的侧面510f(平行于中心轴C的面)而配置排出口514。如此，可以在设置有与平行于中心轴C的侧面510f相邻的倾斜面510b时，以使排出口514的一部分位于倾斜面510b的方式配置排出口514。
如上所述配置排出口514，也可使排出口514的前端侧与驱动轴侧之间产生线速度和离心力的差，并可使排出口514接近剥离点510c，因此也能够得到图43所说明的效果。而且，此时可通过将排出口514形成为长孔，使排出口514的一部分从平行于中心轴C的侧面510f进入倾斜面510b。
图47(c)所示的例子中，本体510构成为将两个圆锥台组合的形状。在该例子中，与将本体510构成为球形的情形相同，形成有前端一侧的倾斜面510b和驱动轴一侧的倾斜面510d这两个倾斜面。因此，通过适当配置吸入口512和排出口514并适当连接两者，可高效地进行搅拌。
本体510的形状除了上述所示的形状外，还可以采用各种形状。例如，上述所示的形状为垂直于转轴(中心轴C)的截面为圆形的形状，但不限于此，本体510，在垂直于转轴的截面上的形状也可以是多棱锥或多棱台等，也可以通过将多棱锥及多棱锥等与各种体向组合成为，包含在垂直于转轴的截面上的为多边形的部分的形状。进而，也可以在本体510的表面设置多个凸部及凹部。
如上述，通过使本体510构成为具有适当的凸凹的形状，可在搅拌用旋转体500周围产生适度的涡流，由此可进一步提高搅拌能力。而且，除设定本体510的形状外，还可适当设定本体510表面的粗糙程度及更细小的凸凹形状，从而可精密地控制搅拌用旋转体500周围的液流。另外，可对本体510表面施以各种颜色以增强设计感。
另外，可在本体510设置将来自排出口514的液流向规定方向引动的引导部件。图48(a)～(c)所示例子的主视图中，在本体510设置引导部件519。
图48(a)所示例子中，在本体510上设置有从排出口514的驱动轴一侧向离心方向突出，然后向前端一侧弯曲的罩状的引导部件519。在该例子中，使引导部件519向前端一侧弯曲，因此如图所示，由引导部件519引导从排出口514喷出的液流，使其流动方向变换为向前端一侧。
如上所述，通过在本体510的排出口514附近设置构成为适当形状的引导部件519，可适当控制从排出口514喷出的液流的流动方向。即，可利用搅拌用旋转体500将搅拌用旋转体500周围产生的流动控制在规定状态，因此，可以更高效率进行搅拌。
图48(b)所示的例子中，在本体510上设置有从排出口514的前端一侧向离心方向突出，然后向驱动轴一侧弯曲的罩状的引导部件519。如上所述，也可以将引导部件519设置为使排出口514的喷流朝向驱动轴一侧而进行引导。
图48(c)所示的例子中，引导部件519设置为，使从设置在前端一侧的倾斜面510b的排出口514排出的喷流朝向前端一侧，使从设置在驱动轴一侧的倾斜面510d的排出口514排出的喷流朝向驱动轴一侧进行引导。如此，可设置将排出口514的喷流向前端一侧和驱动轴一侧两方引导的引导部件519。
另外，在图48(c)所示的例子中，可以分别设置向前端一侧引导喷流的引导部件519和向驱动轴一侧引导喷流的引导部件519。另外，通过仅设置向前端一侧引导喷流的引导部件519或向驱动轴一侧引导喷流的引导部件519的任一者，可仅引导从设置在前端一侧倾斜面510b排出口514排出的喷流，或从设置在驱动轴一侧的倾斜面510的排出口514排出的喷流的任一者。
而且，引导部件519的形状并不限于图48(a)～(c)所示的形状，只要是能将从排出口514排出的喷流向规定方向引导，可以是任意的形状。例如可以代替图48(a)～(c)所示的设置于本体510全周上的罩状的引导部件519，可以在排出口514的附近部分地设置引导部件519。另外也可以对从部分排出口514排出的喷流进行引导而设置引导部件519，也可以使引导方向交替变化地设置引导部件519。
另外，引导部件519可以使一体形成于本体510，也可以将与本体510分别形成的引导部件519利用螺栓或粘结剂等已知的手段固定于本体510。另外，在设置引导部件519时，可以将排出口514设置于倾斜面510b、510d以外的面，例如设置于平行于中心轴C的侧面。
图49(a)～(c)为表示对1个排出口514连接多个吸入口512的例子的主视图。图49(a)所示的例子中，在形成为半球形的本体510，对1个排出口514分别连接有设置于前端一侧(倾斜面510b)的吸入口512和设置于驱动轴一侧(上表面510a)的吸入口512，而形成流通路516。而且，在该例子中，使驱动轴一侧的吸入口512位于比前端一侧的吸入口512位于转轴(中心轴C)的离心方向外侧的位置，而使两个吸入口512相互偏离配置。
如上所述，在从多个吸入口512汇合成流通路516而连接到1个排出口514时，对于例如对水与油的混合物等完全分离的被搅拌物进行搅拌，使其分散、乳化的情形非常有效。尤其是通过将连接到1个排出口514的多个吸入口512配置为距转轴(中心轴C)的离心方向距离不同，可使两个吸入口512的吸引力不同，因此能使产生更为复杂的流动可高效地进行分散、乳化。
图49(b)所示的例子中，在形成为球形的本体510，对1个排出口514连接前端一侧的吸入口512和驱动轴一侧的吸入口512，并且使前端一侧的吸入口512比驱动轴一侧的吸入口512位于中心轴C的离心方向外侧的位置。如上所述，可将前端一侧的吸入口512配置于比驱动轴一侧的吸入口512靠离心方向外侧。即，可以因应于其用途适宜决定将前端一侧的吸入口512和驱动轴一侧的吸入口512的哪一个配置与离心方向外侧。
而且，在图49(b)所示的例子中，通过使驱动轴一侧的吸入口512露出于被搅拌物外部并使本体510旋转，可从驱动轴侧的吸入口512吸入被搅拌物外部的气体等，因此可在被搅拌物中溶入气体，或混入气泡而起泡。
图49(c)所示的例子中，在成为圆锥台形的本体510，对1个排出口514分别连接设置于前端一侧(底面510e)的两个吸入口512，而形成流通路516。如上所述，根据用途，也可以将与1个排出口514连接的多个吸入口512仅设置于前端一侧(或者驱动轴一侧)。
而且，如图49(a)～(c)所示，即使在对1个排出口514连接多个吸入口512时，本体510的形状也没有特别的限定，采用因应于其用途的适宜的形状。另外，可以对1个排出口514连接3个以上吸入口512。另外，在对1个排出口514连接多个吸入口512时，可以将排出口514设置于倾斜面510b、510d以外的面，例如设置于平行于中心轴C的侧面。
图50(a)～(c)为表示在连接于本体510的驱动轴20中设置轴部流通路22的例子。在该例子中，例如图50(a)所示，在驱动本体510旋转的驱动轴20的内部形成有轴向延伸的轴部流通路22。而且，在驱动轴20的前端，设置有连接口24，其是用于将轴部流通路22与流通路516连接的开口，在驱动轴20的侧面规定位置设置有外部开口26，其是用于将轴部流通路22与被搅拌物50的外部连接的开口。
另外，在本体510的中心部，形成有共同空间516a，其与全部的流通路516连接，并且驱动轴20前端的连接口24开口于该共同空间516a。即，连接部518将驱动轴20的轴部流通路22连接于共同空间516a，轴部流通路22经由连接口24和共同空间516a与全部的流通路516连接。
如上述，在驱动轴20设置轴部流通路22，并且将轴部流通路22的一端(连接口24)与流通路连接，将另一端(外部开口26)与被搅拌物50的外部连接，由此，可将被搅拌物50外部的气体等高效地吸引至流通路516。具体为，利用朝向离心方向外侧的流通路516内的液流，在中心不的共同空间516a产生负压，在该负压的作用下可强烈的吸引轴部流通路22内的气体等。进而利用该负压吸引产生的乱流将外部气体等分割为细小的气泡，因此不仅可高效地向被搅拌物50中溶解气体或使其发泡，还可在被搅拌物50中产生微气泡。
而且，在如上所述设置轴部流通路22时，通过使外部开口26开口于不同于被搅拌物50的另一液体中，可向被搅拌物50中混入其他液体。即，利用在驱动轴20中具有轴部流通路22的搅拌用旋转体500，可对两种液体极其高效地进行混合。另外，若从外部开口26与液体或气体一同导入粉末或颗粒等固体，则可高效地将粉末等固体分散于被搅拌物50。因此，例如在养殖场等中，可进行在使氧溶解于水中的同时供给饵料这样的操作。
图50(b)所示的例子中，将用于供给气体或液体等流体、或者流体与固体的混合物的供给装置60，经外部开口26与轴部流通路22连接。该例子中，供给装置60例如可以是泵或压缩机等，其经由供给管62和旋转式连接器64与外部开口26连接。
如上所述，通过对轴部流通路22连接供给装置60，可将气体或液体、或者它们与粉末或颗粒等固体的混合物压送至流通路516内，因此可极其迅速地进行各种混合或分散。另外，通过控制自供给装置60的供给量，可适宜地调节混合程度或混入的气泡的大小。
图50(c)所示的例子中，使外部开口26开口于被搅拌物50中。在该例子中，由于从外部开口26经轴部流通路22向流通路516内强烈地吸引搅拌物50，因此可迅速地从排出口514排出滞留在流通路516内的空气等气体。因而，与排出口514的至少一部分配置于倾斜面510b所取得的效果相互作用，可立即排出流通路516内的空气等气体，因此，不管被搅拌物50的粘性如何都可极其高效地进行搅拌。
而且，在图50(c)所示的例子中，在本体510的连接部518设置吸入口512(使连接部518起到吸入口512的功能)，可视为将轴部流通路22与该连接部518的吸入口512连接。因此，根据不同情形，可以在本体510上仅设置于该轴部流通路22连接的连接部518的吸入口512。即，可以使轴部流通路22经吸入口512与流通路516连接。
而且，在图50(a)～(c)所示的例子中，在驱动轴20的侧面设置外部开口26，但外部开口26的位置并不限定于此，例如也可以使驱动轴20构成为管状，并在连接口24的相反侧的端部设置外部开口26。此时，可在连接驱动轴20与驱动装置30的连结器设置开口，或者利用齿轮等使驱动轴20与驱动装置30的轴线相互错开。另外，还可以使驱动装置30的轴为中空形并与轴部流通路22连接，还可以对驱动装置30的轴设置轴部流通路22、连接口24和外部开口26，并将其作为驱动轴20直接与本体10连接。
另外，在本实施方式中，使轴部流通路22与全部的流通路516连接，但是可以将轴部流通路22仅与一部分流通路516连接。即，形成仅连接一部分流通路516的共同空间516a，并使其与轴部流通路22连接。
另外，如上所述，在将与流通路516连接的轴部流通路22设置于驱动轴20时，本体510的形状没有特别的限定，可采用因应于其用途的适宜的形状。而且，吸入口512、排出口514以及流通路516的配置及构成也没有特别的限定，例如可以将设置于本体510前端中心的1个吸入口512与多个排出口514连接。另外，当在驱动轴20设置与流通路516连接的轴部流通路22时，可不将排出口514设置于倾斜面510b、510d，而将其设置于平行于中心轴C的侧面。
图51(a)～(d)为表示连接口24的其他实施方式的例子的截面图。通过适宜地调整连接口24的配置和形状，可调节被搅拌物中流体或固体等的混合程度或气泡发生状态等。
图51(a)所示的例子中，不将驱动轴20的前端突出到共同空间516a内。由此，通过调整设置有连接口24的驱动轴20前端的突出量，可调节混合程度和气泡发生状态等。另外，图51(b)所示的例子中，使设置在驱动轴20前端的连接口24的大小变小的例子。由此，通过调整连接口24的大小，也可调节混合程度及气泡发生状态等。
图51(c)和(d)所示的例子中，将驱动轴20的前端与共同空间316a的内部抵接，并在驱动轴20的侧面设置连接口24。如此，可不在轴向形成开口，而在离心方向上设置连接口24。此时，不仅可设定连接口24的大小，还能适宜地设定其数量和配置，由此可得到所希望的混合程度及气泡发生状态。
而且，连接口24的形状也没有特别限定，除圆形以外，也可以采用例如矩形或矩阵形等各种形状，另外，可以在连接口24设置网状部件。
下面说明连结多个搅拌用旋转体500而成的搅拌装置600。图52为表示搅拌装置600的例子的主视图，该例子中，经由驱动轴200连结3个搅拌用旋转体500。如此，通过在转轴方向连结多个搅拌用旋转体500，可进一步提高搅拌能力。对于流体深度大的情形特别有效。
如上述说明，本实施方式的搅拌用旋转体500具有：以转轴(中心轴C)为中心旋转的本体510；设置于本体510表面的吸入口512；设置于本体510表面的排出口514；和连接吸入口512与排出口514的流通路516，本体510具有从转轴方向一方向另一方逐渐远离转轴的倾斜面510b、510d，吸入口512配置于比排出口514距转轴更近的位置，排出口514配置于比吸入口512靠转轴的离心方向外侧的位置，并且至少一部分位于倾斜面510b、510d。
通过成为上述结构，即使在对粘性大的流体进行搅拌时，也能够从流通路516迅速地排出滞留在流通路516内的空气等气体。由此，可防止因在流通路516内滞留气体使搅拌能力下降，并能够不依赖于被搅拌物的粘性进行迅速且高效的搅拌。
进而，本体510表面附近的液流在倾斜面510b、510d的作用下顺利地成为排出口514的喷流的伴流，并且在排出口514处的线速度和离心力的差，与剥离点510c处负压的相乘效果的作用下，可使被搅拌物内产生更强且复杂的流动。由此，可得到以往所不具有的强搅拌能力。
另外，本体510中，垂直于装置的你为圆形。因此，在开始旋转时没有反作用力，并且在盛装被搅拌物的容器等发生碰撞时，不容易使搅拌用旋转体500破损或发生切削等。进一步，还可减小相对于装置的不均衡，因此可大致消除旋转时的振动和摇摆。其结果是可在各种用途下安全且高效地进行搅拌。
另外，本体510构成为半球形或球形。因此，可使搅拌物强烈流动，并且可将吸入口512接近例如容器的夹角部分等狭窄部分而吸引滞留物。即，可对容器内各个角落进行充分搅拌。
另外，当本体510为球形时，除了在前端一侧的倾斜面510b外，还可设置驱动轴一侧的倾斜面510d，因此，通过将排出口514适宜地配置于上述两个倾斜面510b、510d，可产生因应于其用途的适当的流动而高效地进行搅拌。而且，本体510也可以是椭球体形或半椭球体形。
另外，设置有多个排出口514，并对每个排出口514单独设置吸入口512和流通路516。因此可使流通路516内的流速维持适宜的高速度，防止滞留物堆积于流通路516内而使搅拌能力下降。
另外，吸入口512设置于与本体510连接的用于使本体510旋转的驱动轴20的相反侧。由此可吸取容器底部的滞留物，因而可均匀且确实地进行搅拌。另外可在搅拌时不搅乱被搅拌物的液面
另外，吸入口512设置于转轴的离心方向外侧。因此可在本体510的前端一侧的中央处设置比吸入口512突出的部分。由此，当搅拌用旋转体500接近容器的壁面时，可防止搅拌用旋转体500吸附于壁面，并能壁面阻塞吸入口512。从而，在手动操作搅拌用旋转体500时也可以稳定地进行搅拌。
另外，搅拌用旋转体500还具有将来自排出口514的液流向规定方向引导的引导部件519。因此，可使排出口514喷出的液流变换至适宜的方向，可适当地控制搅拌用旋转体500周围的流动状态，能更高效的进行搅拌。
另外，可以使流通路516连接一个排出口514和多个吸入口512，并使与一个排出口514连接的多个吸入口512在离心方向上距转轴的距离分别不同。此时，可利用作用在多个吸入口512的离心力的差，产生更复杂的流动，因此可对例如水与油的混合物等高效地进行分散、乳化。
另外，可使本体510与驱动本体510旋转的驱动轴20连接，驱动轴20具有连通设置于其自身的开口(外部开口26)与流通路516的轴部流通路22。此时，可向流通路516内强烈地吸引被搅拌物外部的气体或液体等，因此不仅可进行搅拌，还可高效地对多种物质进行混合，向液体中溶解气体，发泡，以及对粉末或颗粒等固体进行分散等。另外，还可在液体中发生微气泡。
另外，可以在轴部流通路22连接用于经轴部流通路22向流通路516供给流体或流体与固体的混合物的供给装置60。此时，可将气体或液体，或者是它们与粉末或颗粒的混合物压送至流通路516，可极其高效地进行各种混合及分散。另外，通过控制供给装置60，可适当调节混合程度或分散程度、发泡程度等。
另外，本实施方式的搅拌装置600构成为在转轴方向配置多个搅拌用旋转体500。因此可进一步提高搅拌能力。
以上说明了本发明的实施方式，但本发明的搅拌用旋转体及搅拌装置并不限于上述实施方式，可以在不脱离本发明要旨的范围内进行各种变更。
产业上的可利用性
本发明的搅拌用旋转体及搅拌装置可用于各种流体的搅拌、混入气泡等领域。

Claims (25)

1.一种搅拌用旋转体，其特征在于，具有：
以转轴为中心旋转的本体；
设置于所述本体表面的吸入口；
设置于所述本体表面的排出口；和
连接所述吸入口和所述排出口的流通路，
其中，
所述排出口在与所述转轴正交的方向上形成；
所述吸入口设置于比所述排出口靠近所述转轴的位置；
所述排出口设置于比所述吸入口在所述转轴的离心方向靠外侧的位置；
所述流通路呈直角弯曲状或呈圆滑弯曲状连接所述吸入口和所述排出口。
2.如权利要求1所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
所述本体的垂直于所述转轴的截面为圆形。
3.如权利要求2所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
所述本体为半球形或半椭球体形。
4.如权利要求2所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
所述本体为球形或椭球体形。
5.如权利要求2所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
所述本体的形状为，使圆柱或圆盘的至少一方的底面为球面形的形状。
6.如权利要求1所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
所述本体的至少一部分处在垂直于转轴方向的截面的外周形状，呈在圆上设置多个凸部或凹部的形状。
7.如权利要求6所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
所述凸部或所述凹部在垂直于所述转轴方向的截面的外形呈大致三角形。
8.如权利要求6所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
由所述凸部或所述凹部使所述本体的至少一部分的垂直于所述转轴方向的截面的外周形状呈多边形形状。
9.如权利要求8所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
由所述凸部或所述凹部使所述本体的至少一部分的垂直于所述转轴方向的截面的外周形状呈12边以上的多边形形状。
10.如权利要求6所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
在所述凸部的顶角部为圆角。
11.如权利要求6所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
所述凸部或所述凹部的垂直于所述转轴方向的截面的外形为大致圆弧形。
12.如权利要求1所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
所述本体的形状为，在其至少一部分处，所述转轴方向的厚度向着离心方向外侧逐渐减小。
13.如权利要求1所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
所述本体具有从所述转轴方向的一方向另一方逐渐远离所述转轴的倾斜面，
所述排出口的至少一部分位于所述倾斜面。
14.如权利要求1所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
所述吸入口的垂直于流路的截面积，与所述排出口的垂直于流路的截面积的比为1/3～3。
15.如权利要求1所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
设置有多个所述排出口，
对于每个所述排出口单独设置所述吸入口和所述流通路。
16.如权利要求1所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
所述吸入口设置于为使所述本体旋转而与所述本体连接的驱动轴的相反侧。
17.如权利要求1所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
所述吸入口设置于所述转轴的离心方向外侧。
18.如权利要求1所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
所述流通路连接一个所述排出口和多个所述吸入口，
与一个所述排出口连接的多个所述吸入口在离心方向上距所述转轴的距离彼此不同。
19.如权利要求1所述的搅拌用旋转体，其特征在于；
还具有：
设置于比所述本体的表面上的所述排出口靠近所述转轴的位置的吸气口；和
连接所述吸气口和所述排出口的通气路，
其中，
在所述吸气口与被搅拌物的外部的气体相接触的状态下使用所述搅拌用旋转体，从所述吸气口吸入所述外部的气体并导入到所述被搅拌物内。
20.如权利要求1所述的搅拌用旋转体，其特征在于；
还具有将从所述排出口喷出的液流向规定方向引导的引导部件。
21.如权利要求1所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
在所述本体上连接有使所述本体旋转的驱动轴，
所述驱动轴具有轴部流通路，所述轴部流通路连接设置于所述驱动轴自身的开口和所述流通路。
22.如权利要求21所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
所述开口位于所述驱动轴上的被搅拌物之外的部分。
23.如权利要求21所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
所述开口位于所述驱动轴上的被搅拌物之内的部分。
24.如权利要求21～23中任一项所述的搅拌用旋转体，其特征在于：
在所述轴部流通路上连接有经所述轴部流通路向所述流通路供给流体或流体与固体的混合物的供给装置。
25.一种搅拌装置，其特征在于：
将多个如权利要求1～24中任一项所述的搅拌用旋转体，配置在所述转轴方向上而成。
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