CN1647850A - 搅拌混合设备 - Google Patents

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Abstract

一种搅拌混合设备(10)，包括流体从中穿过的外壳(12)、安装在外壳(12)中且与旋转装置(92)相连的搅拌器本体(15)、用于将液体输送到外壳(12)中的液体入口(22)，以及用于将粉末输送到外壳(12)中的粉末入口(24)。在搅拌混合设备(10)中，粉末入口(24)连接在粉末供给装置(55)上，在该粉末供给装置中安装了用于输送粉末且与旋转振动装置(53)相连的螺杆。

Description

搅拌混合设备
技术领域
本发明涉及一种可通过振动和/或旋转搅拌器本体来进行搅拌式混合的搅拌混合设备。
背景技术
例如，在包括了将液体添加到粉末中、将粉末添加到液体中或者同时添加粉末和液体的混合工艺中，在液体中通常会产生粉末的二次附聚物(“团块”)，一旦产生了这种团块，使它们再次溶解于液体中通常是非常困难的。另外，所产生的团块会堵塞材料入口，常常会使粉末的随后供给产生困难。
因此，近年来已经提出了多种用于在混合粉末和液体的工艺中抑制二次附聚物产生的装置和方法。
在现有技术的连续混合设备中，在外壳中安装了转盘，在外壳的上部连接有用于供给液体和粉末的供给端口，而在其下部连接了排放端口。转盘将外壳的内部分隔成上混合腔和下混合腔。另外，在转盘的上部区域中连接了刮刀，在转盘下方的位置处安装了旋转刮刀，其可以非接触的方式独立于转盘而转动。从供给端口中所提供的粉末和液体通过转盘的旋转而混合起来，进入到下混合腔中的所得混合物被刮下来，同时被以低于转盘的速度旋转的旋转刮刀所混合，从而经由排放端口连续地传送到外部(例如可见日本公开特许公报No.Hei 11-19495、No.2001-62273和No.2002-166154)。
另外，例如在日本公开特许公报No.2002-248330和No.2001-198447中提出了一种通过旋转混合盘来混合粉末和液体的连续混合设备，其中液体以雾状形式来提供以便均匀地混合粉末和液体。
还提出了一种用于通过混合粉末如炭粉和液体如水来提供浆状混合物的方法(例如可见日本公开特许公报No.2001-65850)。在这种方法中，粉末被提供到螺旋泵中，而液体也被供应到螺旋泵的中游部分中以与粉末进行混合。首先增大螺旋泵中的压力，然后降低排放端口处的压力，以便使混合物转化为浆体。
另外，本发明的申请人已经提出了(例如可见日本公开特许公报No.2000-246131)一种分配装置，其包括可在其中保持两种或更多材料的外壳，以及安装在外壳上的研磨主轴。在该分配装置中，在外壳的内表面和研磨主轴的外表面中的至少其中之一上形成了凹坑和凸起，通过使研磨主轴相对于外壳往复运动以在外壳的内表面和研磨主轴的外表面之间的间隙中产生高压力，就可以分配出上述两种或更多材料中的至少一种。
然而，在上述混合设备和混合方法中，没有一种设备和方法能够完全地溶解二次附聚物以防止粉末入口被堵塞。另外，在上述混合设备和方法中，在待混合的粉末和液体的组合方面存在着限制。因此，混合通常会无法实现所需的质量。
另外，在上述混合设备和方法中，对于通过液体的混合、溶解、化学反应、聚合或其它处理来得到的高粘性材料而言，均匀混合很可能是不充分的。
发明内容
本发明的一个优点是提供了一种搅拌混合设备，其能够在尤其是混合粉末和液体组合的混合工艺期间抑制二次附聚物的产生，以防止因二次附聚物所致的材料入口的堵塞，并能够对基本上不受限制的粉末和液体的组合、包括几种液体的组合以及一种粉末和一种液体的组合进行混合。另外，本发明的搅拌混合设备具有优越的性能，能够使液体与另一种液体或粉末均匀地混合，并且在几种液体之间以及在一种粉末和一种液体引发均匀的反应。
根据本发明的搅拌混合设备具有下述特征。
(1)搅拌混合设备包括：外壳，其具有流体从中穿过的流动通道；搅拌器本体，其由安装在外壳中且与旋转振动装置相连的轴和连接在该轴的外周上的搅拌叶片构成；以及用于将原料输送到外壳中的材料入口。
通过允许搅拌器本体来提供振动搅拌，搅拌后的物质就可在被进一步均匀搅拌的同时输送到后续阶段中。这样就可以实现平稳的搅拌混合操作，不会产生二次附聚物，即使在搅拌后的物质变得非常粘时，搅拌后的物质也不会固留在外壳上。
(2)在根据(1)所述的搅拌混合设备中，轴包括第一轴部分和第二轴部分，旋转振动装置包括用于使第一轴部分旋转的旋转装置和用于使第二轴部分振动的振动装置。
(3)在根据(1)或(2)所述的搅拌混合设备中，通过用隔板来分隔流动通道，就可以在外壳中形成一个或多个搅拌腔。
隔板的设置使得在外壳的流动通道内产生了紊流，这有助于增强搅拌效率。
(4)在根据(3)所述的搅拌混合设备中，材料入口包括粉末入口和液体入口。
(5)根据本发明另一方面的搅拌混合设备包括：外壳，其具有流体从中穿过的流动通道；搅拌器本体，其由安装在外壳中且与振动装置相连的轴和连接在该轴的外周上的搅拌叶片构成；以及用于将原料输送到外壳中的材料入口，其中材料入口包括粉末入口和液体入口。
(6)在根据(1)到(5)中任一项所述的搅拌混合设备中，粉末入口连接在粉末供给装置上，该粉末供给装置包括用于输送粉末的螺杆，该螺杆连接在旋转振动装置上。
(7)在根据(5)所述的搅拌混合设备中，粉末入口相对于搅拌器本体的轴定位在水平位置上。
(8)在根据(5)所述的搅拌混合设备中，粉末入口相对于搅拌器本体的轴定位在垂直位置上。
(9)在根据(1)到(8)中任一项所述的搅拌混合设备中，外壳还包括与之相连的排放端口，在排放端口的附近设置了用于过滤外壳内容物的过滤器。
过滤器的设置使得可以滤掉未溶解的物质和/或不需要的物质，因此可以得到所需要的物体，例如所需的溶解材料、所需的混合物或所需的反应物。
(10)根据(1)到(9)中任一项所述的搅拌混合设备还包括一个或多个蒸气入口，其用于将蒸气注入到外壳内。
(11)在根据(10)所述的搅拌混合设备中，原料是固体或粉末，其通过控制蒸气的量和/或压力来进行加热、熔化和/或巴氏灭菌。
(12)在根据(10)所述的搅拌混合设备中，原料是液体或流体，液体或流体的粘性或反应速率通过控制蒸气的量和/或压力来调节。
附图说明
图1是示意性显示了根据本发明第一实施例的搅拌混合设备的结构的剖视图；
图2是示意性显示了根据本发明第二实施例的搅拌混合设备的结构的剖视图；
图3是示意性显示了根据本发明第三实施例的搅拌混合设备的结构的剖视图；
图4是示意性显示了根据本发明第四实施例的搅拌混合设备的结构的剖视图；
图5是示意性显示了根据本发明第五实施例的搅拌混合设备的结构的剖视图；
图6是示意性显示了根据本发明第六实施例的搅拌混合设备的结构的剖视图；
图7是示意性显示了根据本发明第七实施例的搅拌混合设备的结构的剖视图；和
图8是示意性显示了根据本发明第八实施例的搅拌混合设备的结构的剖视图。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明的优选实施例。
第一实施例
参见图1，下面将介绍根据本发明的搅拌混合设备的一种示例性结构。
搅拌混合设备10包括：外壳12，其具有流体从中穿过的流动通道；以及搅拌器本体15，其由安装在外壳12中且与旋转振动装置相连的第一轴部分14、第二轴部分48和连接在第一轴部分14的外周上的搅拌叶片16构成。搅拌叶片16优选形成为适当选择的形状，例如为螺旋体、杆等，这取决于待搅拌的原料。
在外壳12的上游部分中设有用于将原料供应到外壳12中的材料入口24，26，而在外壳12的中部设有用于将原料供应到外壳12中的材料入口22。在外壳12的下游部分中设有用于将搅拌后的物质排出到外壳12之外的排放端口20。
在外壳12中安装了一个或多个隔板18，以允许液体或粉末在外壳12的内部和流动通道之间穿过。外壳12的内部被隔板18分隔开，从而形成了搅拌腔200a，200b和200c，各腔顺序地接受物质，例如已被搅拌到不同程度的混合物。采用上述隔板18来分隔外壳12的内部增强了紊流的效果。然而，外壳的内部结构不限于上述结构，根据原料的性能，也可以省略掉隔板18，只要搅拌混合能容易地实现即可。
旋转振动装置包括用于使第一轴部分14旋转的旋转装置，以及用于主要使第二轴部分48振动的振动装置。
旋转装置包括与电机36相连且能够旋转的第一齿轮34、与第一齿轮34啮合且能够以与第一齿轮34的旋转方向相反的方向旋转的第二齿轮32，以及齿轮单元30，该齿轮单元30具有第二齿轮32安装于其上的外周壁，以及与第一轴部分14相连的底面。
另外，振动装置包括与第二轴部分48的一端相连的偏心轮50、与第二轴部分48的另一端相连且设于齿轮单元30中的活塞40，以及插入于活塞40和齿轮单元30之间以防止将旋转运动传递给活塞40的防转装置。
在该实施例中，防转装置包括插入在活塞40的外周壁和齿轮单元30的内周壁之间的径向轴承42，以及安装在活塞40的底部与齿轮单元30的内基面之间的位置和活塞40的顶部与齿轮单元30的相对表面之间的位置中的至少一个位置上的一个或两个推力轴承44。上述径向轴承42的设置使得活塞40不会传递由第一齿轮34和第二齿轮32传递过来的齿轮单元30的旋转。同时，推力轴承44的设置允许第一齿轮34和第二齿轮32啮合，以便将旋转运动传递到齿轮单元30上，同时使齿轮单元30沿着箭头102所示的方向与偏心轮50往复推动的活塞40的振动同步地平稳滑动。
下面将介绍根据本发明的搅拌混合设备10的操作。
经由至少一个材料入口22，24和26来将原料提供到外壳12中。同时，促动偏心轮50以使第二轴部分48沿着箭头108所示的方向往复运动，这又导致与第二轴部分48相连的活塞40沿着箭头102所示的方向往复运动。
与偏心轮50的促动同时地或独立于该促动，电机36被促动以使第一齿轮34沿着箭头100所示的方向旋转。第一齿轮34的旋转被传递到与第一齿轮34啮合的第二齿轮32上，使得第二齿轮32沿着与第一齿轮34的旋转相反的方向旋转；换句话说，沿着箭头104所示的方向旋转。结果，具有安装在其外周壁上的第二齿轮32的齿轮单元30便沿着箭头104所示的方向旋转，同时与齿轮单元30相连的第一轴部分14沿着箭头104所示的方向旋转。
另外，活塞40在箭头102所示方向上的往复运动(振动)被传递到齿轮单元30上，这便导致了第一轴部分14在沿着箭头106所示的方向往复运动的同时沿着箭头104所示的方向旋转。
这样，搅拌器本体15在外壳12内往复运动并旋转，从而提供了更加均匀的搅拌，即使搅拌后的物质变得非常粘，搅拌器本体15也可以顺利地进行搅拌混合操作，同时经由搅拌腔200a，200b和200c将搅拌后的物质输送到排放端口20中。
第二实施例
下面将参考图2来介绍根据本发明的搅拌混合设备的另一实施例，尤其将详细描述旋转振动装置的结构。与在实施例1中介绍的那些零件相对应的零件用相同的标号来表示，它们的重复性描述将略去。
在第一实施例的搅拌混合设备中，推力轴承44安装在活塞40的底部与齿轮单元30的内基面之间的位置和活塞40的顶部与齿轮单元30的相对表面之间的位置中的至少一个位置上，相反，在根据本实施例的搅拌混合设备中，安装了平板48a和48b来代替推力轴承44。
平板48a和48b的设置允许第一齿轮34与第二齿轮32啮合，以便将旋转运动传递给齿轮单元30，同时允许齿轮单元30沿着箭头102所示的方向与由偏心轮50往复式促动的活塞40的往复运动(振动)同步地平稳滑动。
根据本实施例的搅拌混合设备的操作与根据上述第一实施例的搅拌混合设备的操作相同，因此其重复性的描述将略去。
第三实施例
下面将参考图3来介绍本发明搅拌混合设备的另一示例，尤其将详细描述外壳的结构。与在第一实施例中介绍的那些零件相对应的零件用相同的标号来表示，它们的重复性描述将略去。
在根据本实施例的搅拌混合设备60中，具有漏斗形状的粉末入口28连接在位于外壳12的上游部分中的搅拌腔202a上，液体入口22连接在位于外壳12的中间部分中的搅拌腔202b上。另外，粉末将供应到其中的搅拌腔202a形成为具有比搅拌腔202b和搅拌腔202c更小的容量。通过这种结构，粉末可从搅拌腔202a中向下游传送，几乎没有剩余粉末残留在搅拌腔202a中，因此便抑制了在混合粉末和液体的后续搅拌混合工艺期间二次附聚物的产生，这又导致了平稳的搅拌操作。
在粉末入口28之上设有粉末供给装置54，该装置具有漏斗形的粉末供给器。另外，为了实现较高速度的粉末供给，粉末供给装置54设有引入器(图3中未示出；例如为螺旋给料器)，其由与用作旋转振动装置或旋转装置的电机52相连的引入轴、连接在引入轴的外周上的螺旋叶片以及单轴偏心泵(例如可买到的由HEISHIN公司制造的NEMO泵)构成。同时，液体入口22经由阀72和泵74与液体贮槽76相连，在贮槽76中存储了混合所用的液体78。
在具有未处理物质的释放端口64的搅拌腔202c中，设置了过滤器70以封住搅拌器本体15。通过使用过滤器70，即使原料的未处理物质(形式例如为二次附聚物或团块)残留在外壳12中，未处理物质也会仅经由释放端口64排出。例如，过滤器70可采用由不锈钢或陶瓷制成的具有大小为微米级的网眼(细网眼)的过滤件、反渗透隔膜、聚合物隔膜(纳米级滤膜)等。另外，在搅拌腔202c的过滤器70之外设有处理完成腔82，处理后的物质在被过滤的同时输送到该腔82内，处理完成腔82具有处理后物质的释放端口62。
未处理物质的释放端口64装有压力计80和排放阀68，处理后物质的释放端口62装有排放阀66。
下面将介绍根据本实施例的搅拌混合设备60的操作。
促动电机52以将粉末从粉末供给装置54中推出，从而将粉末经由处于外壳12的上游部分中的粉末入口28而供应到外壳12中。同时，液体78经由泵74、阀72和液体入口22而从液体贮槽76中供应到外壳12的内部。
这里，搅拌器本体15的旋转-往复运动与实施例1中的类似，因此其重复性的描述将略去。
处理后的物质之后被顺序地输送到搅拌腔202a，202b和202c中，同时被搅拌器本体15的旋转-往复运动所搅拌，然后被过滤器70过滤。已被过滤的处理后物质存储在处理完成腔82中，然后，通过将阀66以连续或间歇性的方式从关闭位置人工地或自动地转动到打开位置，可将处理后的物质排放出来。同时，在压力计80所检测到的压力超过了预定压力时，通过将阀68从关闭位置人工地或自动地转动到打开位置，可将未处理的物质排放出来。
第四实施例
下面将参考图4来介绍本发明搅拌混合设备的另一实施例，尤其将描述外壳的具体结构。与在第一到第三实施例中介绍的那些零件相对应的零件用相同的标号来表示，它们的重复性描述将略去。
在根据本实施例的搅拌混合设备90中，粉末将引入到其中的位于外壳12的上游部分中的搅拌腔204a形成为具有比搅拌腔204b更小的容量。通过这种结构，粉末可从搅拌腔204a中向下游传送，几乎没有剩余粉末残留在搅拌腔204a中，因此便在粉末与液体混合时抑制了二次附聚物的产生，这又导致了平稳的搅拌混合操作。搅拌腔204a还包括蒸气入口88。
另外，在液体将引入到其中的搅拌腔204b上连接有蒸气注入腔84，在蒸气注入腔84和流动通道之间设有过滤器86。蒸气注入腔84包括蒸气入口85。蒸气通过从过滤器86中穿过而形成为所需大小的均匀雾流，然后注入到外壳12中。蒸气入口85和88均装有用于测量蒸气注入压力的压力计(未示出)，从而能够控制蒸气的量和压力。通过这种结构，就可对供应到外壳12中的粉末和/或粉末与液体的混合物进行有效的加热、熔化和/或巴氏灭菌。
这里，搅拌器本体15的旋转-往复运动与第一实施例中的相同，其重复性的描述将略去。
第五实施例
下面将参考图5来介绍根据本发明的搅拌混合设备的另一示例性结构。与在第一到第三实施例中介绍的那些零件相对应的零件用相同的标号来表示，它们的重复性描述将略去。
搅拌混合设备110包括：外壳12，其具有流体从中穿过的流动通道；以及搅拌器本体15，其由安装在外壳12中且与振动装置92相连的轴17和连接在轴17的外周上的搅拌叶片16构成。搅拌叶片16优选形成为适当选择的形状，例如为螺旋体、杆等，这取决于待搅拌的原料。
在本实施例的搅拌混合设备110中，位于外壳12的上游部分中的搅拌腔206a具有定位成与轴17平行的粉末入口24，而位于外壳12的中部的搅拌腔206b具有液体入口22。
在外壳12中安装了一个或多个隔板18，因此液体或粉末可在外壳12的内部和流动通道之间穿过。外壳12的内部被隔板18分隔开，从而形成了搅拌腔206a，206b和206c，各腔顺序地接受物质，例如已被搅拌到不同程度的混合物。采用上述隔板18来分隔外壳12的内部增强了紊流的效果。然而，外壳12的内部结构不限于上述结构，根据原料的性能，也可以省略掉隔板18，只要搅拌混合能容易地实现即可。
在粉末入口24上设有粉末供给装置55，其包括漏斗形的粉末供给器57、螺杆和第二轴部分48(如图1所示)，第二轴部分48与旋转振动装置53相连，以便将粉末输送到粉末入口24处。旋转振动装置53优选为参考图1和2所述的第一和第二实施例中的旋转振动装置。
换句话说，旋转振动装置53包括用于使螺杆而非图1所示的第一轴部分14旋转的旋转装置，以及用于主要使第二轴部分48往复运动(振动)的振动装置。
如图1所示，旋转装置包括与电机36相连且能够旋转的第一齿轮34、与第一齿轮34啮合且能够以与第一齿轮34的旋转方向相反的方向旋转的第二齿轮32，以及齿轮单元30，该齿轮单元30具有第二齿轮32安装于其上的外周壁，以及与螺杆相连的底面。
另外，振动装置包括与第二轴部分48的一端相连的偏心轮50、与第二轴部分48的另一端相连且设于齿轮单元30中的活塞40，以及插入于活塞40和齿轮单元30之间以防止将旋转传递给活塞40的防转装置。
在该实施例中，防转装置包括插入在活塞40的外周壁和齿轮单元30的内周壁之间的径向轴承42，以及安装在活塞40的底部与齿轮单元30的内基面之间的位置和活塞40的顶部与齿轮单元30的相对表面之间的位置中的至少一个位置上的一个或两个推力轴承44。径向轴承42的设置使得活塞40不会传递由第一齿轮34和第二齿轮32传递过来的齿轮单元30的旋转。同时，推力轴承44的设置允许第一齿轮34和第二齿轮32啮合，以便将旋转传递到齿轮单元30上，同时可使齿轮单元30沿着箭头102所示的方向与偏心轮50往复推动的活塞40的往复运动同步地平稳滑动。旋转振动装置不限于上述结构，也可具有如图2所示的结构。
通过这种结构，粉末可被输送到搅拌腔206a中，几乎没有剩余粉末残留在粉末供给装置55中，即使所引入的粉末因与供应到外壳12中的液体相接触而粘附在螺杆上，也可以通过旋转振动装置53来将粘附在螺杆上的材料从螺杆上除去。结果，可在后续搅拌混合中抑制二次附聚物的产生，从而实现平稳的搅拌操作。
同时，液体入口22经由阀72和泵74与液体贮槽76相连，在贮槽76中存储了混合所用的液体78。
在具有未处理物质的释放端口64的搅拌腔202c中，设置了过滤器70以封住搅拌器本体15。通过使用过滤器70，即使原料的未处理物质(形式例如为二次附聚物或团块)残留在外壳12中，未处理物质也会仅经由释放端口64排出。例如，过滤器70可采用由不锈钢或陶瓷制成的具有大小为微米级的网眼(细网眼)的过滤件、反渗透隔膜、聚合物隔膜(纳米级滤膜)等。另外，在搅拌腔202c的过滤器70之外设有处理完成腔82，处理后的物质在被过滤的同时输送到该腔82内，处理完成腔82具有连接在其上的处理后物质的释放端口62。
未处理物质的释放端口64装有压力计80和排放阀68，处理后物质的释放端口62装有排放阀66。
下面将介绍根据本实施例的搅拌混合设备110中的粉末供给装置55的操作。
促动旋转振动装置53以将粉末从粉末供给装置55中推出，从而将粉末经由处于外壳12的上游部分处的粉末入口24而供应到外壳12中。同时，液体78经由泵74、阀72和液体入口22而从液体贮槽76中供应到外壳12的内部。
这里，在旋转振动装置53中，如图1所示，促动偏心轮50以使第二轴部分48沿着箭头108所示的方向往复运动，这又导致与第二轴部分48相连的活塞40沿着箭头102所示的方向往复运动。
与偏心轮50的促动同时地或独立于该促动，电机36被促动以使第一齿轮34沿着箭头100所示的方向旋转。第一齿轮34的旋转被传递到与第一齿轮34啮合的第二齿轮32上，使得第二齿轮32沿着与第一齿轮34的旋转相反的方向旋转；换句话说，沿着箭头104所示的方向旋转。结果，具有安装在其外周壁上的第二齿轮32的齿轮单元30便沿着箭头104所示的方向旋转，同时作为图1所示第一轴部分14的替代物的与齿轮单元30相连的螺杆沿着箭头104所示的方向旋转。
另外，活塞40在箭头102所示方向上的上述往复运动被传递到齿轮单元30上，这便导致了作为第一轴部分14的替代物的与旋转驱动装置53相连的螺杆沿着箭头104所示的方向旋转，同时沿着箭头106所示的方向往复运动。
这样，螺杆在粉末供给装置55内往复运动并旋转，从而实现了粉末到搅拌混合设备110中的有效输送。
下面将介绍根据本实施例的搅拌混合设备110的操作。
由粉末供给装置55所提供的粉末顺序地输送到搅拌腔206a，206b和206c中，同时进行搅拌处理。在该实施例中，搅拌器本体15利用振动装置92而往复运动，粉末供给装置55中的轴(尤其是螺杆)利用旋转振动装置53而往复运动和旋转。然后，处理后的物质被过滤器70过滤，之后存储在处理完成腔82中。通过将阀66以连续或间歇性的方式从关闭位置人工地或自动地转动到打开位置，可将所存储的处理后物质排放出来。同时，在压力计80所检测到的压力超过了预定压力时，通过将排放阀68从关闭位置人工地或自动地转动到打开位置，可将未处理的物质排放出来。振动装置92可以是利用了超声波的振动装置。
第六实施例
下面将参考图6来介绍根据本发明的搅拌混合设备的另一示例性结构。与在第一、第三和第五实施例中介绍的那些零件相对应的零件用相同的标号来表示，它们的重复性描述将略去。
根据本实施例的搅拌混合设备110包括：外壳12，其具有流体从中穿过的流动通道；以及搅拌器本体15，其由安装在外壳12中且与振动装置92相连的轴17和连接在轴17的外周上的搅拌叶片16构成。搅拌叶片16优选形成为适当选择的形状，例如为螺旋体、杆等，这取决于待搅拌的原料。
在根据本实施例的搅拌混合设备110中，位于外壳12的上游部分中的搅拌腔206a具有相对于轴17定位在垂直位置上的粉末入口24，而位于外壳12的中游部分的搅拌腔206b具有液体入口22。
在粉末入口24上设有粉末供给装置55，其包括漏斗形的粉末供给器57、螺杆和第二轴48(如图1所示)，第二轴48与旋转振动装置53相连，以便将粉末输送到粉末入口24处。与第五实施例的情况相似，旋转振动装置53优选为参考图1和2所述的第一和第二实施例中的旋转振动装置。
通过这种结构，粉末可被输送到搅拌腔206a中，几乎没有剩余粉末残留在粉末供给装置55中，即使所引入的粉末因与供应到外壳12中的液体相接触而粘附在螺杆上，也可以通过旋转振动装置53来将粘附在螺杆上的材料从螺杆上除去。结果，可在后续搅拌混合中抑制二次附聚物的产生，从而实现平稳的搅拌操作。
同时，液体入口22经由阀72和泵74与液体贮槽76相连，在贮槽76中存储了混合所用的液体78。
在具有未处理物质的释放端口64的搅拌腔206c中，设置了过滤器70以封住搅拌器本体15。通过使用过滤器70，即使原料的未处理物质(形式例如为二次附聚物或团块)残留在外壳12中，未处理物质也会仅经由释放端口64排出。例如，过滤器70可采用由不锈钢或陶瓷制成的具有大小为微米级的网眼(细网眼)的过滤件、反渗透隔膜、聚合物隔膜(纳米级滤膜)等。另外，在搅拌腔206c的过滤器70之外设有处理完成腔82，处理后的物质在被过滤的同时输送到该腔82内，处理完成腔82具有连接在其上的处理后物质的释放端口62。
未处理物质的释放端口64装有压力计80和排放阀68，处理后物质的释放端口62装有排放阀66。
下面将介绍根据本实施例的搅拌混合设备110的操作。
促动旋转振动装置53以将粉末从粉末供给装置55中推出，从而将粉末经由处于外壳12的上游部分处的粉末入口24而供应到外壳12中。同时，液体78经由泵74、阀72和液体入口22而从液体贮槽76中供应到外壳12的内部。
由粉末供给装置55所提供的粉末顺序地输送到搅拌腔206a，206b和206c中，同时被搅拌所处理，然后被过滤器70过滤。在该实施例中，搅拌器本体15利用振动装置92而往复运动，粉末供给装置55中的轴(尤其是螺杆)利用旋转振动装置53而往复运动和旋转。然后，过滤过的处理后物质存储在处理完成腔82中。通过将阀66以连续或间歇性的方式从关闭位置人工地或自动地转动到打开位置，可将所存储的处理后物质排放出来。同时，在压力计80所检测到的压力超过了预定压力时，通过将阀68从关闭位置人工地或自动地转动到打开位置，可将未处理的物质排放出来。振动装置92可以是利用了超声波的振动装置。
第七实施例
下面将参考图7来介绍根据本发明的搅拌混合设备的另一示例，然而这次集中在外壳的结构上。与在第一和第三实施例中介绍的那些零件相对应的零件用相同的标号来表示，它们的重复性描述将略去。
在根据本实施例的搅拌混合设备110中，位于外壳12的上游部分中的搅拌腔206a具有定位成与轴14平行的粉末入口24，而位于外壳12的中部的搅拌腔206b具有液体入口22。
本实施例的搅拌混合设备110中的轴14与图1和2所示的旋转装置相连，第二轴部分48与图1和2所示的振动装置相连，轴14直接连接到第二轴部分48上，这可使轴14旋转且往复运动(振动)。
在粉末入口24上设有粉末供给装置55，其包括漏斗形的粉末供给器57，以及螺杆和第二轴48，第二轴48与旋转振动装置53相连，以便将粉末输送到粉末入口24处。与第五和第六实施例相似，旋转振动装置53优选为参考图1和2所述的第一和第二实施例中的旋转振动装置。
通过这种结构，粉末可被输送到搅拌腔206a中，几乎没有剩余粉末残留在粉末供给装置55中，即使所引入的粉末因与供应到外壳12中的液体相接触而粘附在螺杆上，也可以通过旋转振动装置53来将粘附在螺杆上的材料从螺杆上除去。结果，可在后续搅拌混合中抑制二次附聚物的产生，从而实现平稳的搅拌操作。
同时，液体入口22经由阀72和泵74与液体贮槽76相连，在贮槽76中存储了混合所用的液体78。
在具有未处理物质的释放端口64的搅拌腔206c中，设置了过滤器70以封住搅拌器本体15。通过使用过滤器70，即使原料的未处理物质(形式例如为二次附聚物或团块)残留在外壳12中，未处理物质也会仅经由释放端口64排出。例如，过滤器70可采用由不锈钢或陶瓷制成的具有大小为微米级的网眼(细网眼)的过滤件、反渗透隔膜、聚合物隔膜(纳米级滤膜)等。另外，在搅拌腔206c的过滤器70之外设有处理完成腔82，处理后的物质在被过滤的同时输送到该腔82内，处理完成腔82具有连接在其上的处理后物质的释放端口62。
未处理物质的释放端口64装有压力计80和排放阀68，处理后物质的释放端口62装有排放阀66。
下面将介绍根据本实施例的搅拌混合设备110的操作。
促动旋转振动装置53以将粉末从粉末供给装置55中推出，从而将粉末经由处于外壳12的上游部分处的粉末入口24而供应到外壳12中。同时，液体78经由泵74、阀72和液体入口22而从液体贮槽76中供应到外壳12的内部。
这里，搅拌器本体15的旋转-往复运动类似于第一实施例中的旋转-往复运动，因此其重复性的描述将略去。
通过搅拌器本体15的旋转-往复运动而被搅拌且顺序地穿过搅拌腔206a，206b和206c的处理后的物质之后被过滤器70过滤。这样过滤过的处理后物质存储在处理完成腔82中。通过将阀66以连续或间歇性的方式从关闭位置人工地或自动地转动到打开位置，可将所存储的处理后物质排放出来。同时，在压力计80所检测到的压力超过了预定压力时，通过将阀68从关闭位置人工地或自动地转动到打开位置，可将未处理的物质排放出来。
第八实施例
下面将参考图8来介绍根据本发明的搅拌混合设备的另一示例，然而这次尤其集中在外壳的结构上。与在第一和第三实施例中介绍的那些零件相对应的零件用相同的标号来表示，它们的重复性描述将略去。
在根据本实施例的搅拌混合设备110中，位于外壳12的上游部分中的搅拌腔206a具有相对于轴14定位在垂直位置上的粉末入口24，而位于外壳12的中游部分的搅拌腔206b具有液体入口22。
本实施例的搅拌混合设备110中的轴14与图1和2所示的旋转装置相连，第二轴部分48与图1和2所示的振动装置相连，轴14间接地连接到第二轴部分48上，这可使轴14旋转且往复运动(振动)。
在粉末入口24上设有粉末供给装置55，其包括漏斗形的粉末供给器57，以及螺杆和第二轴部分48，第二轴部分48与旋转振动装置53相连，以便将粉末输送到粉末入口24处。与第五到第七实施例的情况相似，旋转振动装置53优选为参考图1和2所述的第一和第二实施例中的旋转振动装置。
通过这种结构，粉末可被输送到搅拌腔206a中，几乎没有剩余粉末残留在粉末供给装置55中，即使所引入的粉末因与供应到外壳12中的液体相接触而粘附在螺杆上，也可以通过旋转振动装置53来将粘附在螺杆上的材料从螺杆上除去。结果，可在后续搅拌混合中抑制二次附聚物的产生，从而实现平稳的搅拌操作。
同时，液体入口22经由阀72和泵74与液体贮槽76相连，在贮槽76中存储了混合所用的液体78。
在具有未处理物质的释放端口64的搅拌腔206c中，设置了过滤器70以封住搅拌器本体15。通过使用过滤器70，即使原料的未处理物质(形式例如为二次附聚物或团块)残留在外壳12中，未处理物质也会仅经由释放端口64排出。例如，过滤器70可采用由不锈钢或陶瓷制成的具有大小为微米级的网眼(细网眼)的过滤件、反渗透隔膜、聚合物隔膜(纳米级滤膜)等。另外，在搅拌腔206c的过滤器70之外设有处理完成腔82，处理后的物质在被过滤的同时输送到该腔82内，处理完成腔82具有连接在其上的处理后物质的释放端口62。
未处理物质的释放端口64装有压力计80和排放阀68，处理后物质的释放端口62装有排放阀66。
下面将介绍根据本实施例的搅拌混合设备110的操作。
促动旋转振动装置53以将粉末从粉末供给装置55中推出，从而经由处于外壳12的上游部分处的粉末入口24而供应到外壳12中。同时，液体78经由泵74、阀72以及液体入口22而从液体贮槽76中供应到外壳12的内部。
这里，搅拌器本体15的旋转-往复运动类似于第一实施例中的旋转-往复运动，因此其重复性的描述将略去。
通过搅拌器本体15的旋转-往复运动而被搅拌和顺序地输送穿过搅拌腔206a，206b和206c的处理后物质被过滤器70过滤。这样过滤过的处理后物质存储在处理完成腔82中。通过将阀66以连续或间歇性的方式从关闭位置人工地或自动地转动到打开位置，将所存储的处理后物质排放出来。同时，在压力计80所检测到的提供给未处理物质释放端口64的压力超过了预定压力时，通过将阀68从关闭位置人工地或自动地转动到打开位置，将未处理的物质排放出来。
根据本发明，由于搅拌器本体能够往复运动和旋转，因此可在混合例如粉末和液体的搅拌期间抑制二次附聚物的产生，从而防止材料入口附近的堵塞。结果，可以顺利地进行原料的后续供给，这又提高了搅拌效率。另外，即使搅拌后的物质变得非常粘，也可以顺利地进行搅拌混合操作，同时通过搅拌器本体将这些物质输送到后续部分中。
本发明可应用于需要实现均匀且平稳的搅拌式混合的搅拌混合中，例如在待搅拌的物质易于产生二次附聚物和/或待搅拌的物质变得非常粘时。
于2003年10月31日提交的日本专利申请No.2003-371991和于2004年10月1日提交的日本专利申请No.2004-290788的内容，包括说明书、权利要求书、附图和摘要在内，均通过引用整体地结合于本文中。

Claims (41)

1.一种搅拌混合设备，包括：
外壳，其具有流体从中穿过的流动通道；
搅拌器本体，其包括安装在所述外壳中且与振动装置相连的轴以及连接在所述轴的外周上的搅拌叶片；
用于将液体输送到所述外壳中的液体入口，和
用于将粉末输送到所述外壳中的粉末入口，其中，
所述粉末入口连接在包括有用于输送粉末的螺杆的粉末供给装置上，和
所述螺杆与旋转振动装置相连。
2.根据权利要求1所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述粉末入口相对于所述搅拌器本体的所述轴定位在水平的位置上。
3.根据权利要求1所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述粉末入口相对于所述搅拌器本体的所述轴定位在垂直的位置上。
4.根据权利要求1所述的搅拌混合设备，其特征在于，
所述螺杆包括第一轴部分和第二轴部分，和
所述旋转振动装置包括用于使所述第一轴部分旋转的旋转装置和用于使所述第二轴部分振动的振动装置。
5.根据权利要求1所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述搅拌器本体包括安装在所述外壳内并与所述旋转振动装置相连的轴，以及连接在所述轴的外周上的搅拌叶片。
6.根据权利要求5所述的搅拌混合设备，其特征在于，
所述轴包括第一轴部分和第二轴部分，和
所述旋转振动装置包括用于使所述第一轴部分旋转的旋转装置和用于使所述第二轴部分振动的振动装置。
7.根据权利要求1所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述外壳在其内部包括一个或多个搅拌腔，其通过用一个或多个隔板来分隔所述流动通道而形成。
8.根据权利要求1所述的搅拌混合设备，其特征在于，
所述外壳还包括释放端口，和
在所述释放端口的附近设有可对所述外壳中的内容物进行过滤的过滤器。
9.根据权利要求4所述的搅拌混合设备，其特征在于，
所述外壳还包括释放端口，和
在所述释放端口的附近设有可对所述外壳中的内容物进行过滤的过滤器。
10.根据权利要求5所述的搅拌混合设备，其特征在于，
所述外壳还包括释放端口，和
在所述释放端口的附近设有可对所述外壳中的内容物进行过滤的过滤器。
11.根据权利要求7所述的搅拌混合设备，其特征在于，
所述外壳还包括释放端口，和
在所述释放端口的附近设有可对所述外壳中的内容物进行过滤的过滤器。
12.根据权利要求1所述的搅拌混合设备，其特征在于，
所述搅拌混合设备还包括一个或多个蒸气入口，其用于将蒸气注入到所述外壳的内部。
13.根据权利要求4所述的搅拌混合设备，其特征在于，
所述搅拌混合设备还包括一个或多个蒸气入口，其用于将蒸气注入到所述外壳的内部。
14.根据权利要求5所述的搅拌混合设备，其特征在于，
所述搅拌混合设备还包括一个或多个蒸气入口，其用于将蒸气注入到所述外壳的内部。
15.根据权利要求7所述的搅拌混合设备，其特征在于，
所述搅拌混合设备还包括一个或多个蒸气入口，其用于将蒸气注入到所述外壳的内部。
16.根据权利要求12所述的搅拌混合设备，其特征在于，
通过控制所述蒸气的量和/或压力来对供应到所述外壳内的粉末进行加热、熔化和/或巴氏灭菌。
17.根据权利要求13所述的搅拌混合设备，其特征在于，
通过控制所述蒸气的量和/或压力来对供应到所述外壳内的粉末进行加热、熔化和/或巴氏灭菌。
18.根据权利要求15所述的搅拌混合设备，其特征在于，
通过控制所述蒸气的量和/或压力来对供应到所述外壳内的粉末进行加热、熔化和/或巴氏灭菌。
19.根据权利要求12所述的搅拌混合设备，其特征在于，
搅拌所述粉末和/或所述液体以形成混合物，和
通过控制所述蒸气的量和/或压力来调节所述混合物的粘性或反应。
20.根据权利要求13所述的搅拌混合设备，其特征在于，
搅拌所述粉末和/或所述液体以形成混合物，和
通过控制所述蒸气的量和/或压力来调节所述混合物的粘性或反应。
21.根据权利要求15所述的搅拌混合设备，其特征在于，
搅拌所述粉末和/或所述液体以形成混合物，和
通过控制所述蒸气的量和/或压力来调节所述混合物的粘性或反应。
22.一种搅拌混合设备，包括：
外壳，其具有流体从中穿过的流动通道；
搅拌器本体，其包括安装在所述外壳中且与旋转振动装置相连的轴以及连接在所述轴的外周上的搅拌叶片，和
用于将原材料输送到所述外壳中的材料入口。
23.根据权利要求22所述的搅拌混合设备，其特征在于，
所述轴包括第一轴部分和第二轴部分，和
所述旋转振动装置包括用于使所述第一轴部分旋转的旋转装置和用于使所述第二轴部分振动的振动装置。
24.根据权利要求22所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述外壳在其内部包括一个或多个腔，其通过用一个或多个隔板来分隔所述流动通道而形成。
25.根据权利要求23所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述外壳在其内部包括一个或多个腔，其通过用一个或多个隔板来分隔所述流动通道而形成。
26.根据权利要求24所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述材料入口包括粉末入口和液体入口。
27.根据权利要求25所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述材料入口包括粉末入口和液体入口。
28.根据权利要求22所述的搅拌混合设备，其特征在于，
所述外壳还包括释放端口，和
在所述释放端口的附近设有可对所述外壳中的内容物进行过滤的过滤器。
29.根据权利要求23所述的搅拌混合设备，其特征在于，
所述外壳还包括释放端口，和
在所述释放端口的附近设有可对所述外壳中的内容物进行过滤的过滤器。
30.根据权利要求24所述的搅拌混合设备，其特征在于，
所述外壳还包括释放端口，和
在所述释放端口的附近设有可对所述外壳中的内容物进行过滤的过滤器。
31.根据权利要求25所述的搅拌混合设备，其特征在于，
所述外壳还包括释放端口，和
在所述释放端口的附近设有可对所述外壳中的内容物进行过滤的过滤器。
32.根据权利要求22所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述搅拌混合设备还包括一个或多个蒸气入口，其用于将蒸气注入到所述外壳的内部。
33.根据权利要求23所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述搅拌混合设备还包括一个或多个蒸气入口，其用于将蒸气注入到所述外壳的内部。
34.根据权利要求24所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述搅拌混合设备还包括一个或多个蒸气入口，其用于将蒸气注入到所述外壳的内部。
35.根据权利要求25所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述搅拌混合设备还包括一个或多个蒸气入口，其用于将蒸气注入到所述外壳的内部。
36.根据权利要求26所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述搅拌混合设备还包括一个或多个蒸气入口，其用于将蒸气注入到所述外壳的内部。
37.根据权利要求27所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述搅拌混合设备还包括一个或多个蒸气入口，其用于将蒸气注入到所述外壳的内部。
38.根据权利要求32所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述原材料为固体或粉末，其通过控制所述蒸气的量和/或压力来进行加热、熔化和/或巴氏灭菌。
39.根据权利要求33所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述原材料为固体或粉末，其通过控制所述蒸气的量和/或压力来进行加热、熔化和/或巴氏灭菌。
40.根据权利要求32所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述原材料为液体或流体，通过控制所述蒸气的量和/或压力来调节所述液体或所述流体的粘性或反应速率。
41.根据权利要求33所述的搅拌混合设备，其特征在于，所述原材料为液体或流体，通过控制所述蒸气的量和/或压力来调节所述液体或所述流体的粘性或反应速率。
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