JP2002191955A

JP2002191955A - 撹拌装置

Info

Publication number: JP2002191955A
Application number: JP2000399288A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Machii; 秀年町井
Original assignee: HANWA KAKOKI CO; HANWA KAKOKI KK
Current assignee: HANWA KAKOKI CO; HANWA KAKOKI KK
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2002-07-10

Abstract

(57)【要約】【課題】撹拌軸と軸受部との摩滅屑の発生が無く、安
全面および衛生面にも優れ、ランニングコストも従来に
比べて低く抑えることが可能な撹拌装置を提供する。【解決手段】撹拌装置１２は、タンク１２Ａ等の固定
容器に配設される。撹拌装置１２は、軸方向に延び設け
られる撹拌軸１４を含む。撹拌軸１４の軸方向の中間部
には、間隔を隔てて、攪拌プロペラ１６ａ，１６ｂが配
設される。撹拌軸１４の軸方向の一方側は、電動機Ｍ等
の駆動手段により駆動されて、回動自在に形成される。
支持手段３０における第１の磁力発生手段４０および第
２の磁力発生手段４６間の例えば吸引力により、攪拌軸
１４の軸方向の他方側は、非接触の状態で回動自在に支
持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、撹拌装置に関
し、下水処理場、産業廃棄物処理場、化学工場、薬品工
場、食品工場等々で適宜用いられる混合機のタンク内に
配置されて好適な撹拌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３は、本願発明の背景となり、且
つ、本願発明が適用され得る混合機の一例を示す正面図
解図であり、図１４はその要部拡大正面図解図である。
この従来例では、下水処理場や化学薬品工場等で使用さ
れる大容量のタンクや背の高いタンクに用いられる混合
機の一例について説明する。混合機１は、固定されたタ
ンク２に配設される撹拌装置１Ａを含む。撹拌装置１Ａ
は、ステンレス等からなる撹拌軸３を含む。撹拌軸３
は、たとえばモータＭにより回転自在に形成される。撹
拌軸３には、複数の撹拌羽根４ａ，４ｂ，４ｃが配設さ
れる。撹拌軸３の先端側は、軸受部５により回動自在に
支持される。この場合、撹拌軸３の先端側には、特に、
図１４に示すように、スリーブ７が挿嵌され、スリーブ
７は、軸受部５により回動自在に支持される。軸受部５
は、たとえばステンレスからなるメタルケース８を含
む。メタルケース８内には、ゴム，テフロン等の合成樹
脂材料、真鍮，鋳鉄，青銅等の金属材料、合成木材等の
木質材料などで形成された軸受メタル９が配設される。
軸受部５は、軸受架台６に固定される。

【０００３】この従来の撹拌装置１Ａは、大型のタンク
２に用いられるので、それに応じて、撹拌軸３の軸方向
の長さおよび軸径が長くなり、重さも重くなる。そのた
め、このような従来の撹拌装置１Ａでは、撹拌軸３の軸
振れ等を防ぐために、撹拌軸３の先端部が軸受部５によ
り支持されている。ところが、上述した従来の撹拌装置
１Ａでは、スリーブ７と軸受部５の軸受メタル９との接
触面（摺動面）が摩滅したとき、軸受部５の軸受メタル
９および／またはスリーブ７を取替えるなどのメンテナ
ンスが常に必要となっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなメンテナンス作業は、混合機１のタンク２内での作
業となるため、手間がかかると共にランニングコストも
高くつき、さらに、タンク２内の撹拌・混合の対象とな
るものによっては、ときとして、酸欠やガス中毒等の生
命にかかわる危険性もあり、大きな問題となっている。
一方、このような従来の撹拌装置１Ａを有する混合機１
が食品工場および医薬品工場で用いられた場合、スリー
ブ７と軸受メタル９との接触面（摺動面）の摩滅により
発生する屑が製品に混入するという不具合を生じる。ま
た、従来の撹拌装置１Ａでは、スリーブ７と軸受部５の
軸受メタル９との接触面（摺動面）が摩滅したとき、そ
れらの間に不必要な隙間ができ、その隙間にタンク２内
の異物が付着するなどの恐れがある。そのため、タンク
２内を洗浄する場合においても、そういった異物も含め
て撹拌装置１Ａを充分に洗浄することが困難であった。
このように総じて、従来の撹拌装置１Ａでは、種々の問
題があり、それらの対応策にも苦慮しているのが現状で
ある。

【０００５】それゆえに、本願発明の主たる目的は、撹
拌軸と軸受部との摩滅屑の発生が無く、安全面および衛
生面にも優れ、ランニングコストも従来に比べて低く抑
えることが可能な撹拌装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願発明にかかる撹拌装
置は、タンク等の容器に配設される撹拌装置であって、
その軸方向の中間部に撹拌具を有する撹拌軸と、容器の
外に配設され、撹拌軸の軸方向の一方側を回動自在に駆
動させる駆動手段と、撹拌軸の軸方向の他方側を非接触
で回動自在に支持する支持手段とを含むことを特徴とす
る、撹拌装置である。上述の撹拌装置において、支持手
段は、撹拌軸の軸方向の他方側に配置される第１の磁力
発生手段と、容器内の底部に固定され、且つ、第１の磁
力発生手段と所定の間隔を隔てて配置される第２の磁力
発生手段を備えた軸受部とを含むように構成するとさら
に効果的である。上述の撹拌装置において、第１の磁力
発生手段および軸受部の近傍に配設され、撹拌軸の軸振
れを検知する検知手段と、検知手段により得られた信号
により、撹拌軸の回転数の調整および容器内で混合・撹
拌される対象物の容量の調整等、撹拌条件を制御する制
御部をさらに含むように構成するとより一層効果的であ
る。

【０００７】

【作用】本願発明にかかる撹拌装置では、駆動手段によ
り、撹拌軸の軸方向の一方側から回転力が付与され、撹
拌軸全体が正転および逆転自在に回転する。さらに、支
持手段により、撹拌軸の軸方向の他方側が回動自在に支
持される。この場合、支持手段は、特に、撹拌軸の軸方
向の他方側と所定の間隔を隔てて、非接触の状態で、撹
拌軸を軸振れすることなく回動自在に支持している。そ
のため、本願発明にかかる撹拌装置では、従来の撹拌装
置に用いられている軸受部のように、撹拌軸と軸受部の
接触面との摩滅による摩滅屑を発生することが無い。ま
た、支持手段が、撹拌軸に配設される第１の磁力発生手
段と、第１の磁力発生手段と所定の間隔を隔てて配置さ
れる第２の磁力発生手段を備えた軸受部とを具備した場
合、第１磁力発生手段と第２の磁力発生手段との間に吸
引力ないし反発力が働く。この吸引力ないし反発力によ
り、撹拌軸の軸方向の他方側は、非接触の状態で、軸振
れすることなく軸受部で回動自在に支持される。さら
に、軸受部および磁力発生手段の近傍に撹拌軸の軸振れ
を検知する検知手段を配置し、検知手段からの信号を制
御する制御部を設けると、撹拌軸が軸振れしたときに、
検知手段がそれを検知する。検知された信号により、制
御部は、撹拌軸の回転数を所定の回転数に変更したり、
容器内で混合・撹拌される対象物の容量を増減すること
によって、撹拌条件を適宜制御する。

【０００８】本願発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【０００９】

【発明の実施の形態】

【実施例】図１は、本願発明の一実施例を示す一部切欠
き正面図解図であり、図２は、図１の要部拡大正面図解
図である。また、図３は、図１，図２の実施例に用いら
れる磁力発生手段の一例を示す要部斜視図解図である。
本実施例にかかる撹拌装置１２は、たとえば下水処理場
や薬品工場で用いられる混合機１０に具備された大型で
背の高いタンク等の固定容器１２Ａに配設されるもので
ある。

【００１０】撹拌装置１２は、たとえばステンレスから
なる撹拌軸１４を含む。撹拌軸１４は、垂直方向に延び
設けられる。撹拌軸１４は、その軸方向の一方端側（上
端側）が電動機Ｍ等の駆動手段により、所定の回転速度
で回転自在に形成される。撹拌軸１４の軸方向の中間部
には、その軸方向に所定の間隔を隔てて、撹拌具として
のたとえば複数の撹拌プロペラ１６ａ，１６ｂが配設さ
れる。撹拌軸１４の軸方向の他方端側（下端側）は、軸
受部１８により回動自在に支持される。なお、撹拌具と
しては、プロペラタイプのものに限定されることはな
く、たとえば螺旋翼をもつもの、回転盤をもつもの、パ
ドルまたはアームをもつもの等々撹拌機能を有するもの
であればよい。

【００１１】撹拌軸１４の軸方向の他端側には、たとえ
ばステンレスからなるスリーブ２０が挿嵌される。撹拌
軸１４は、その軸方向の他端部に軸本体１４Ａの軸径よ
りも小さい軸小径部１４ａ有する。撹拌軸１４とスリー
ブ２０とは、ボルト２２等の固着手段により固定され
る。ボルト２２は、撹拌軸１４の軸本体１４Ａおよび軸
小径部１４ａの円周方向に所定の間隔を隔てて取付けら
れる。スリーブ２０の先端部には、たとえば円柱状の案
内部材２４が一体的に形成されている。案内部材２４
は、後述する支持手段３０に撹拌軸１４の他方端側を案
内するためのものである。

【００１２】撹拌軸１４の軸方向の他方端側は、スリー
ブ２０および案内部材２４を介して、支持手段３０によ
り、非接触で回動自在に支持される。支持手段３０は、
撹拌軸１４の軸方向の他方端側に配設される上部ハウジ
ング３２と、上部ハウジング３２の下方に、上部ハウジ
ング３２と所定の間隔を隔てて配設される下部ハウジン
グ３４とを含む。上部ハウジング３２はフランジ部３６
を含み、フランジ部３６には案内部材２４が挿嵌され
る。フランジ部３６の下には、上部ケース３８が配設さ
れる。上部ケース３８は、ボルト４０等の取付手段によ
り、取外し自在にフランジ部３６に取付けられる。

【００１３】上部ケース３８は、その中に収容部３８Ａ
を有し、収容部３８Ａの中には、第１の磁力発生手段と
してのたとえば円柱状の第１の永久磁石４０が収容・保
持される。第１の永久磁石４０は、収容部３８Ａの中に
収容された後、その上から、固定板４２が被せられる。
さらに、固定板４２は、ボルト４４等の固定手段によ
り、収容部３８Ａに固定される。

【００１４】一方、下部ハウジング３４は、下部ケース
として形成され、その中に収容部３４Ａを有する。収容
部３４Ａの中には、第２の磁力発生手段としてのたとえ
ば円柱状の第２の永久磁石４６が収容・保持される。第
２の永久磁石４６は、収容部３４Ａの中に収容された
後、その下から、固定板４８があてがわれる。固定板４
８は、ボルト５０等の固定手段により、収容部３４Ａに
固定される。さらに、下部ハウジング３４は、この下部
ハウジング３４を固定容器１２Ａの底部に安定して取付
けるための取付部材５２に固定される。

【００１５】取付部材５２は、垂直方向に間隔を隔てて
配置されるたとえば円板状の２つの固定板５４，５６を
有する。下部ハウジング３４は、ボルト５８等により固
定板５４に固定される。２つの固定板５４，５６は、調
整ボルト６０によって、その間隔を適宜調整することが
可能となる。取付部材５２の固定板５６は、たとえば図
１に示すように、混合機１０の固定容器１２Ａの底部に
設けられたたとえば金属製の取付けベース６２に、溶着
ないしボルト・ナット等の固着手段によって固着され
る。この場合、取付けベース６２は、撹拌軸１４に対し
て、水平に配置されるように固定容器１２Ａの底部に固
定される。なお、固定容器１２Ａは、図１に示すよう
に、支持脚部６４により、安定して、立設されている。

【００１６】本実施例の支持手段３０では、特に、図３
に示すように、その第１の永久磁石４０および第２の永
久磁石４６が所定の間隔を隔てて配置されている。この
場合、第１の永久磁石４０および第２の永久磁石４６
は、撹拌軸１４の軸中心上に沿って配置され、且つ、そ
の軸方向に所定の間隔を隔てて配置される。さらに、第
１の永久磁石４０および第２の永久磁石４６間の対向端
部には、異種の磁極が形成される。そのため、これらの
磁極間には、吸引力が働いている。なお、第１の永久磁
石４０および第２の永久磁石４６を構成する永久磁石と
しては、たとえばネオジウム磁石、サマリウム・コバル
ト磁石、フェライト磁石およびアルコニ磁石等が適宜用
いられる。

【００１７】本実施例の撹拌装置１２では、撹拌軸１４
が電動機Ｍ（駆動手段）により所定の回転数で回転した
とき、支持手段３０、すなわち、第１の永久磁石４０お
よび第２の永久磁石４６間に発生する吸引力によって、
撹拌軸１４の他方端側を軸振れすることなく、非接触の
状態で回動自在に支持することができる。本実施例で
は、下部ハウジング３４が、撹拌軸１４を回動自在に支
持する、所謂、軸受部としての機能を有するものであ
る。

【００１８】したがって、本実施例の撹拌装置１２で
は、図１３，図１４に示すような従来の撹拌装置１Ａの
ように、撹拌軸３と軸受部５の接触面との摩滅による摩
滅屑の発生が無い。そのため、本実施例の撹拌装置１２
では、従来のようなメンテナンス作業が不要となるの
で、手間もかからず、ランニングコストも低いものとな
る。また、摩滅屑が製品に混入するという不具合を生じ
ることもなく、さらに、固定容器１２Ａ内の撹拌・混合
の対象となるものが毒性を有するものであっても、酸欠
やガス中毒等の生命にかかわる危険性も回避することが
できる。その上、固定容器１２Ａ内を洗浄する場合にお
いても、従来の撹拌装置１Ａのように、洗い残しが極め
て少なく、撹拌装置１２を充分に洗浄することができ
る。

【００１９】図４は、図１，図２，図３の実施例の変形
例の要部拡大正面図解図である。本変形例では、上述の
実施例と比べて、特に、撹拌軸１４およびスリーブ２０
の構造が相違する。すなわち、図４の撹拌軸１４は、単
一の軸径を有する軸に形成されており、スリーブ２０
は、有底円筒状の構造となっている。また、上述の実施
例では、上部ハウジング３２の上部ケース３８の中に第
１の永久磁石４０が収容・保持されたが、本変形例で
は、スリーブ２０の底面に第１の永久磁石４０が配置さ
れ、その上から、撹拌軸１４が挿嵌されボルト２２等に
より固定される。

【００２０】図５は、本願発明の他の実施例を示す図解
図であり、図５（Ａ）はその要部平面図解図であり、図
５（Ｂ）はその要部斜視図解図である。本実施例では、
上述の各実施例と比べて、特に、支持手段３０における
第１の永久磁石４０および第２の永久磁石４６の配置が
相違する。すなわち、上述の各実施例では、第１の永久
磁石４０および第２の永久磁石４６が撹拌軸１４の軸方
向に所定の間隔を隔てて配置されているのに対して、本
実施例では、円柱状の第１の永久磁石７０が、第１の永
久磁石よりも内径の大きい円筒状の第２の永久磁石７２
の中に挿入配置されている。この場合、第１の永久磁石
７０は、第２の永久磁石７２とその直径方向に所定の間
隔を隔てて配置されている。さらに、第１の永久磁石７
０の外周部と、第２の永久磁石７２の内周部との間の対
向周面部には、同種の磁極が形成される。そのため、こ
れらの磁極間には、反発力が働いている。この吸引力に
よって、撹拌軸１４の他方端側を軸振れすることなく、
非接触の状態で回動自在に支持することができる。

【００２１】図６は、本願発明のさらに他の実施例を示
す要部正面図解図である。本実施例では、上述の各実施
例と比べて、特に、支持手段３０の近傍に、撹拌軸の軸
振れを検知するための検知手段として、たとえば磁気セ
ンサ８０が配設されている。すなわち、本実施例では、
下部ハウジング３４の第２の永久磁石４６の両側に所定
の間隔を隔てて、たとえば２つの磁気センサ８０が組み
込まれている。２つの磁気センサ８０は、上部ハウジン
グ３２が軸振れしたときに、それに応じて振れる第１の
永久磁石４０の振れ幅（変位量）を検知するものであ
る。磁気センサ８０により検知された検知信号は、混合
機１０に適宜配設された制御部（図示せず）に送られ
る。制御部は、その検知信号を制御信号に変換し、たと
えば撹拌軸１４を駆動させる駆動手段、あるいは、固定
容器１２Ａ内で処理される薬品等の対象物の量、つま
り、固定容器１２Ａ内の水位などを調整するなど、対象
物に応じた撹拌装置１２の撹拌・混合条件を適宜制御す
るものである。

【００２２】したがって、図６に示す実施例の撹拌装置
１２では、混合機１０の固定容器１２Ａに収容された被
混合・撹拌対象物中の異物が撹拌プロペラ１６ａ，１６
ｂ等に付着して、撹拌軸１４にアンバランス荷重がかか
った場合でも、アンバランス荷重による撹拌軸１４の軸
振れを適宜制御して安定した混合・撹拌を実施すること
ができる。なお、磁気センサ８０等の撹拌軸１４の軸振
れを検知する検知手段の検知能力、検知距離、検知精
度、種類、配置、配列、個数等は、撹拌軸１４の軸長、
軸径および回転数に応じて、適宜、設定され得るもので
ある。

【００２３】図７は、図１，図２，図３の実施例に用い
られる磁力発生手段とその吸着力との関係を調べるため
の実験方法の一例を示す要部正面図解図である。図８
は、図７の実験例に用いられる磁力発生手段を構成する
ための部材を示す正面図解図であり、図８（Ａ）は磁性
体プレートを、図８（Ｂ）は磁力発生体を、図８（Ｃ）
は磁性体リングを示す正面図解図である。図９は、図８
の実験例に用いられる磁力発生手段のレイアウトの各種
例を示す正面図解図である。

【００２４】本実験例では、図１，図２等で示した上部
ハウジング３２の上部ケース３８および下部ハウジング
３４を準備し、上部ケース３８の収容部３８Ａおよび下
部ハウジング３４の収容部３４Ａに第１の永久磁石４０
および第２の永久磁石４６等の磁力発生体がそれぞれ組
み込まれる。この場合、磁力発生手段は、たとえば図９
（Ａ）〜（Ｎ）の各種レイアウトパターンの例に示すよ
うに、円柱状の第１の永久磁石４０および第２の永久磁
石４６をそれぞれ単独で用いるもの、または、鉄製リン
グ等の磁性体リング６６の中に第１の永久磁石４０ない
し第２の永久磁石４６を挿入して用いるもの、あるい
は、第１の永久磁石４０ないし第２の永久磁石４６の上
面ないし下面に丸鉄板等の磁性体プレートを配置して用
いるもの、あるいは、磁性体リング６６の中に第１の永
久磁石４０ないし第２の永久磁石４６を挿入し、且つ、
磁性体リング６６の上面ないし下面に円板状の磁性体プ
レート６８を１枚以上配置して用いるもの等々、種々の
パターンのものが組み込まれる。

【００２５】［実験方法］先ず、上部ケース３８の収容
部３８Ａおよび下部ハウジング３４の収容部３４Ａに、
第１の永久磁石４０ないし第２の永久磁石４６と、磁性
体リング６６と、磁性体プレート６８とが、図９（Ａ）
〜（Ｎ）に示すような種々のレイアウトパターンで組み
込まれる。次に、図７に示すように、上部ケース３８と
下部ハウジング３４との間に、たとえばナット７６（Ｓ
ＵＳ製ナット１０Ｈ：ナットの厚みが１０ｍｍ）が配置
される。そして、下部ハウジング３４を固定し、人力に
より上部ケース３８をバネ秤７８（最小目盛１００ｇ）
で引き上げ、ナット７６から上部ケース３８が離間する
ときのバネ秤７８の数値を測定した。

【００２６】［実験結果］図９に示すように、図９
（Ｍ）に示す磁力発生手段のレイアウトパターンのとき
に最も吸着力が高いことがわかった。つまり、図９
（Ｍ）に示すレイアウトパターンでは、複数の磁性体プ
レートがヨークとしての機能を有し、磁束密度が大きく
なることで、第１の永久磁石４０および第２の永久磁石
４６の磁極間吸引力が増大したものと考えられる。

【００２７】図１０は、図１，図２，図３，図４の実施
例に用いられる上部ハウジングと下部ハウジングとの間
のクリアランスと磁力発生手段の吸着力との関係を調べ
るための実験方法の一例を示す要部正面図解図である。
図１１は、図１０の実験例に用いられる磁力発生手段の
レイアウトの各種例を示す正面図解図である。

【００２８】本実験例では、上述の実験例で示した図７
と基本的に同様の実験装置および実験方法を採用した。
但し、本実験例では、上述の実験例で用いたナット７６
の代わりに、図１０に示すように、たとえば厚みが１ｍ
ｍの３枚のテフロン板８６が用いられる。また、磁力発
生手段のレイアウトパターンとしては、たとえば図１１
（Ａ）〜（Ｌ）に示すような種々のレイアウトパターン
が採用される。そして、上部ケース３８と下部ハウジン
グ３４との間に、図１１（Ａ）〜（Ｌ）に示すような種
々のレイアウトパターン毎に、テフロン板８６が１枚の
場合［図１１中では、ｔ＝１で表示している。］、テフ
ロン板８６が２枚の場合［図１１中では、ｔ＝２で表示
している。］、および、テフロン板８６が３枚の場合
［図１１中では、ｔ＝３で表示している。］のそれぞれ
について、上部ケース３８が離間するときのバネ秤７８
の数値を測定した。

【００２９】［実験結果］本実験例では、図１１に示す
ように、図１１（Ｅ），図１１（Ｉ）に示す磁力発生手
段のレイアウトパターンのときが最も吸着力が高いこと
がわかった。この場合、図１１（Ｅ）および図１１
（Ｉ）では、磁性発生手段のレイアウトパターンが相違
するにもかかわらず、吸着力は共に同じであった。すな
わち、第１の永久磁石４０および第２の永久磁石４６間
のクリアランスがたとえば３ｍｍ以下の小さい場合に
は、図７の実験例のように、複数の磁性体プレートでヨ
ーク機能を付与して磁束密度を大きくしても、第１の永
久磁石４０および第２の永久磁石４６の磁極間吸引力を
高める効果はそれほど得られるものではないと考えられ
る。

【００３０】したがって、上述の各実験結果より、本実
施例における上部ハウジング３２に配置された第１の永
久磁石４０と、下部ハウジング３４に配置された第２の
永久磁石４６との間のクリアランスは、たとえば３ｍｍ
〜１０ｍｍ程度の範囲では、磁性体プレート等のヨーク
を磁力発生手段に適宜組み込むことにより、第１の永久
磁石４０および第２の永久磁石４６の磁極間の磁束密度
を高めて磁極間吸引力ないし磁極間反発力を大きくする
ことができ、また、それらのクリアランスが３ｍｍ以下
程度であれば、そういったヨークを構成しなくても、必
要な磁力を得ることができることがわかった。

【００３１】図１２は、図７，図１０の実験例で用いら
れた磁力発生手段の一例を図１，図２，図３，図４の実
施例の撹拌軸に取付けて撹拌軸を回転させたときの撹拌
軸の軸振れを調べるための実験方法の一例を示す正面図
解図である。本実験例は、撹拌軸１４の軸径および軸長
の条件を変えて、想定される撹拌軸１４の軸振れをシュ
ミレーションするための実験である。

【００３２】［実験内容］（１）先ず、撹拌軸１４に撹拌プロペラ１６ａ，１６ｂ
を装着していない状態で空中で撹拌軸１４を回転させた
ときの撹拌軸１４の軸振れを調べた。この場合、［設定条件］撹拌軸１４の軸径が２２φ、軸長が１７
００ｍｍ、上部ハウジング３２および下部ハウジング３
４の重さが（以下、ハウジング自重という。）８．４ｋ
ｇもの、［設定条件］撹拌軸１４の軸径が２８φ、軸長が１９
８０ｍｍ、ハウジング自重が８．２ｋｇもの、および、［設定条件］撹拌軸１４の軸径が３２φ、軸長が１８
５０ｍｍ、ハウジング自重が７．２ｋｇものについて、
それぞれ、目視により撹拌軸１４の軸振れを測定した。

【００３３】（２）次に、実施例にかかる撹拌装置１２
の撹拌軸１４にスリーブ２０、上部ハウジング３２およ
び下部ハウジング３４を取着して、空中で撹拌軸１４の
軸振れを調べた。この場合、撹拌軸１４にスリーブ２０
が取着され、上部ハウジング３２および下部ハウジング
３４に、第１の永久磁石４０および第２の永久磁石４６
がセットされる。なお、磁力発生手段のレイアトパター
ンとしては、例えば、図１１（Ｅ），（Ｉ）に示すよう
に、第１の永久磁石４０および第２の永久磁石４６に、
それぞれ、ヨークとしての磁性体プレート６８を配置し
たレイアウトパターンを採用した。また、上部ハウジン
グ３２と下部ハウジング３４との間には、厚さ１ｍｍの
テフロン板８６が１枚配置される。そして、撹拌軸１４
を回転させ、目視により撹拌軸１４の軸振れを測定し
た。

【００３４】（３）さらに、撹拌装置１２を実際の被混
合・撹拌対象物としてのたとえば種々の液中で使用する
ときには、液の粘度，温度等、種々の要件により、撹拌
軸１４にアンバランス荷重がかかることを想定して、上
部ハウジング３２と下部ハウジング３４との軸線をずら
した状態での撹拌軸１４の軸振れを調べた。つまり、下
部ハウジング３４を上部ハウジング３２の軸線から所定
の距離ずらすことにより、液中で撹拌軸１４にアンバラ
ンスな荷重（負荷）がかかった状態をシュミレーション
してみた。この場合、下部ハウジング３４の軸中心（軸
線）を上部ハウジング３２の軸中心（軸線）より所定の
距離だけ、たとえば１０ｍｍ，２０ｍｍ，３０ｍｍ，３
５ｍｍ，４０ｍｍずらした状態で撹拌軸１４を回転させ
て、目視により撹拌軸１４の軸振距離および軸振れ軌跡
（撹拌軸移動距離跡）を測定した。なお、上記（１）の
［設定条件］についての測定結果を［表１］に、［設
定条件］についての測定結果を［表２］に、［設定条
件］についての測定結果を［表３］にそれぞれ示し
た。

【００３５】［実験結果］（１）先ず、撹拌軸１４に撹拌プロペラ１６ａ，１６ｂ
を装着していない状態で撹拌軸１４を回転させたときの
撹拌軸１４の軸振れは、上記設定条件の撹拌軸１４の
軸径および軸長の場合で、４．４ｍｍ、上記設定条件
の撹拌軸１４の軸径および軸長の場合で、３．７ｍｍ、
上記設定条件の撹拌軸１４の軸径および軸長の場合
で、３．３ｍｍであった。（２）次に、撹拌軸１４にスリーブ２０、上部ハウジン
グ３２および下部ハウジング３４を取着して撹拌軸１４
を回転させると、上記ハウジング自重により、撹拌軸１
４の軸振れが止まった。（３）さらに、上部ハウジング３２と下部ハウジング３
４との軸線をずらした状態での撹拌軸１４の軸振れの測
定結果を［表１］，［表２］および［表３］にそれぞれ
示した。なお、下部ハウジング３４の軸線の位置ずれ距
離が４０ｍｍを超える範囲のものについては、磁力発生
手段の吸引力の範囲を外れるものとなった。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】

【表３】

【００３９】図１２の実験例の実験結果を検討するに、
一般的には、上部ハウジング３２および下部ハウジング
３４の軸中心が同一に配置されているときが最も磁力発
生手段の磁力が安定していると考えられるにも関わら
ず、上述の実験結果（１）によれば、撹拌軸１４の軸振
れの力が勝り、種々の要件により撹拌軸１４の振れが増
幅されているのがわかる。この場合、撹拌軸１４を空中
で回転させているため、つまり、撹拌軸１４には空気抵
抗が主としてかかっているだけで抵抗が小さいものとな
っている。そのため、撹拌軸１４が振れやすくなってい
ると考えられる。但し、空気抵抗を受ける環境下では、
上述の実験結果（２）でも明らかなように、ハウジング
自重が付与されることにより、撹拌軸１４の軸振れは止
められる。

【００４０】一方、本実施例にかかる撹拌軸１４が実際
には種々の液中で用いられることを考えると、被混合・
撹拌対象物である液の粘度、温度、さらに、撹拌軸１４
および撹拌プロペラ１６ａ，１６ｂへの異物の付着な
ど、種々の要件により、撹拌軸１４には、アンバランス
荷重がかかることが想定されるが、上述の実験結果
（３）の［表１］，［表２］および［表３］によれば、
液中では、撹拌軸１４にかかる抵抗および撹拌プロぺラ
１６ａ，１６ｂの回転のときの求心力などの作用によ
り、撹拌軸１４の軸振れが抑止されることが考えられ
る。この場合、下部ハウジング３４をずらすことによ
り、第１の永久磁石４０および第２の永久磁石４６の吸
引力により撹拌軸１４が弓なりとなるため、撹拌軸１４
の振れが是正されると考えられる。

【００４１】

【発明の効果】本願発明によれば、撹拌軸と軸受部との
摩滅屑の発生が無く、安全面および衛生面にも優れ、ラ
ンニングコストも従来に比べて低く抑えることが可能な
撹拌装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施例を示す一部切欠き正面図解
図である。

【図２】図１の要部拡大正面図解図である。

【図３】図１，図２の実施例に用いられる磁力発生手段
の一例を示す要部斜視図解図である。

【図４】図１，図２，図３の実施例の変形例の要部拡大
正面図解図である。

【図５】本願発明の他の実施例を示す図解図であり、図
５（Ａ）はその要部平面図解図であり、図５（Ｂ）はそ
の要部斜視図解図である。

【図６】本願発明のさらに他の実施例を示す要部正面図
解図である。

【図７】図１，図２，図３の実施例に用いられる磁力発
生手段とその吸着力との関係を調べるための実験方法の
一例を示す要部正面図解図である。

【図８】図７の実験例に用いられる磁力発生手段を構成
するための部材を示す正面図解図であり、図８（Ａ）は
磁性体プレートを、図８（Ｂ）は磁力発生体を、図８
（Ｃ）は磁性体リングを示す正面図解図である。

【図９】図７の実験例に用いられる磁力発生手段のレイ
アウトの各種例を示す正面図解図である。

【図１０】図１，図２，図３，図４の実施例に用いられ
る上部ハウジングと下部ハウジングとの間のクリアラン
スと磁力発生手段の吸着力との関係を調べるための実験
方法の一例を示す要部正面図解図である。

【図１１】図１０の実験例に用いられる磁力発生手段の
レイアウトの各種例を示す正面図解図である。

【図１２】図７，図１０の実験例で用いられた磁力発生
手段の一例を図１，図２，図３，図４の実施例の撹拌軸
に取付けて撹拌軸を回転させたときの撹拌軸の軸振れを
調べるための実験方法の一例を示す正面図解図である。

【図１３】本願発明の背景となり、且つ、本願発明が適
用され得る混合機の一例を示す正面図解図である。

【図１４】図１３の要部拡大正面図解図である。

【符号の説明】

１０混合機１２撹拌装置１２Ａ固定容器１４撹拌軸１６ａ，１６ｂ撹拌プロペラ１８軸受部２０スリーブ２４案内部材３０支持手段３２上部ハウジング３４下部ハウジング３６フランジ部３８上部ケース３４Ａ，３８Ａ収容部４０第１の永久磁石４６第２の永久磁石８０磁気センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タンク等の容器に配設される撹拌装置で
あって、その軸方向の中間部に撹拌具を有する撹拌軸、前記容器の外に配設され、前記撹拌軸の軸方向の一方側
を回動自在に駆動させる駆動手段、および前記撹拌軸の
軸方向の他方側を非接触で回動自在に支持する支持手段
を包含することを特徴とする、撹拌装置。
【請求項２】前記支持手段は、前記撹拌軸の軸方向の他方側に配置される第１の磁力発
生手段、および前記容器内の底部に固定され、且つ、第
１の磁力発生手段と所定の間隔を隔てて配置される第２
の磁力発生手段を備えた軸受部を包含することを特徴と
する、請求項１に記載の撹拌装置。
【請求項３】前記第１の磁力発生手段および前記軸受
部の近傍に配設され、前記撹拌軸の軸振れを検知する検
知手段、および前記検知手段により得られた信号によ
り、前記撹拌軸の回転数の調整および前記容器内で混合
・撹拌される対象物の容量の調整等、撹拌条件を制御す
る制御部をさらに包含することを特徴とする、請求項２
に記載の撹拌装置。