JP2002355540A - 撹拌機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステータ内でタービンを回転させる形式の撹
拌機の撹拌性能を向上させる。 【解決手段】 回転軸５にタービン８を固定し、固定ロ
ッド６に多孔円筒ステータ９を固定する。多孔円筒ステ
ータ９の多孔円筒９ａの全面に噴出孔９ａ１が貫通さ
れ、多孔円筒ステータ９の上下にカバーリング１１が固
定されて付勢室１２が形成される。このように構成した
撹拌部７を処理液中に沈めてタービン８を高速回転する
と、処理液は、タービン８に連れ回りし、付勢室１２内
で高速回転して撹拌され、特に隙間１０内ではロータ８
とステータ９の速度差で高速の剪断作用を受けて細分化
される。更に前記高速回転による遠心力で圧力が上が
り、噴出孔９ａ１から分割して噴出して撹拌を助長す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、化粧品、医薬品、
食品、化学品等の材料となる物質を撹拌して、混合、細
分化、乳化、マイクロカプセル化等の処理をするための
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】前記の処理をするための技術としては、
例えば図５（ａ）（ｂ）に示される撹拌機が知られてい
る。同図（ａ）の撹拌機は、傾斜羽根をもつタービンａ
を、ステータｂのタービン室ｂ１内で回転し、処理液を
撹拌しながらステータｂ内を軸方向に流動させるもので
あり（特開平6-7913号公報参照）、同図（ｂ）の撹拌機
は、ステータｂのタービン室ｂ１の周壁に、縦方向の流
出溝ｂ２を多数設け、傾斜羽根をもつタービンａをター
ビン室ｂ１内で回転し、処理液を軸方向に吸入して撹拌
し、流出溝ｂ２から放射方向に流動させるものである
（特許第3828464 号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の各従来技術は、
従来の利用分野における技術的要求を一応は満たしてい
るが、最近は多くの利用分野で、処理液の成分を短時間
で一層細分化できる技術が要望されている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記の課題の解決手段
は、各請求項に記載したとおりであり、請求項１の撹拌
機は、回転軸の下端にアームを介して同心に固定された
タービンと、不動部材に固定されて前記タービンの周囲
を僅かの隙間を介在させて囲む多孔円筒ステータを備
え、前記多孔円筒ステータは、円筒部の全面に多数の小
径の噴出孔を備え、タービンのこの多孔円筒ステータの
上下部に、タービンの外周側の端面を覆うカバーリング
を設けたことを特徴とする。

【０００５】この手段によれば、処理液は、タービンか
ら回転エネルギを受けて撹拌されると共に、多孔円筒ス
テータとタービンの間の隙間では、両部材の速度差で剪
断作用を受けて激しく撹拌される。また処理液の回転に
伴う遠心力でカバーリング間で形成される付勢室内の圧
力が上がり、多孔円筒ステータの噴出孔から噴出して撹
拌部外の処理液と混合し撹拌する。

【０００６】また、請求項２の撹拌機は、請求項１にお
いて、前記多孔円筒ステータは、斜め上方を向く噴出孔
と、斜め下方を向く噴出孔を交互に備えることを特徴と
する。この手段によれば、多孔円筒ステータから斜め上
向きに噴出する処理液と斜め下向きに噴出する処理液が
交差混合するので、請求項１の撹拌機の撹拌作用が助長
される。

【０００７】請求項３の撹拌機は、請求項１において、
前記多孔円筒ステータは、タービンの回転方向からみて
後退方向を向く噴出孔を備えることを特徴とする。この
手段によれば、多孔円筒ステータの噴出孔を通る処理液
は、流通方向が変化するので撹拌作用が増加され、噴出
後は、撹拌部外の処理液に回転運動を与えるので、請求
項１の撹拌機の撹拌作用が助長される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１で１は本発明の撹拌機であ
り、減速機を内設した撹拌機本体２に台座３とモータ４
が一体に設けられ、撹拌機本体２から伸びる回転軸５と
台座６から伸びる固定ロッド６の下端に撹拌部７が配置
されている。撹拌部７は、回転軸５に固定したタービン
８と固定ロッド６に固定した多孔円筒ステータ９からな
り、両部材８、９の間には僅かの隙間１０が形成され、
多孔円筒ステータ９の上下の端部には流入口１１ａをも
つカバーリング１１が固定され、処理液に対する付勢室
１２を形成しており、撹拌槽１３内の処理液Ｌ中に沈め
て使用される。

【０００９】図２において、タービン８は、円筒部８ａ
を備えるもので、この円筒部８ａは、アーム８ｂにより
スリーブ１４に固定され、スリーブ１４は、キー１５、
固定具１６で回転軸５の小径部５ａに固定されている。

【００１０】なお、タービン８としては、図示の円筒部
８ａを備えるものに限らず、処理液を連れ回りして回転
エネルギを与え得るものであれば、その構造は任意であ
る。

【００１１】多孔円筒ステータ９は、多孔円筒９ａを要
部とするもので、その上下に補強フランジ１７、１７が
溶接され、更に、前記カバーリング１１、１１が添設さ
れており、これらの内周縁で形成される流入口１１ａ，
１１ａを含む仮想円筒面とステータの多孔円筒９ａに囲
まれる空間が付勢室１２となっており、ここで処理液が
上下方向に流れるのを防止しながら、タービン８の回転
エネルギを処理液に有効に伝えることができる。

【００１２】上部のフランジ１７とカバーリング１１
は、枠体１８にボルト１９で固定され、下部のカバーリ
ング１１は、フランジ１７にボルト２０で固定される。
前記枠体１８には、周囲に３個の取り付け部１８ａが突
設され、固定ロッド６の小径部６ａに固定具２１で固定
されている。そして多孔円筒９ａには、全面に多数の噴
出孔９ａ１が貫通されている。

【００１３】上記の撹拌部７の各部の寸法は、例えば、
タービンの円筒８ａの外径を１００ｍｍ、両円筒８ａ、
９ａの板厚を３ｍｍ、噴出孔９ａ１の内径を３ｍｍ、隙
間１０を０．５〜１．０ｍｍとすることができる。

【００１４】上記の撹拌機１にあって、モータ４を起動
して回転軸５を回転し、タービン８を例えば周速３０ｍ
／ｓで回転させると、処理液は、タービン８の円筒８ａ
及びアーム８ｂに連れ回りして遠心力が発生し、半径方
向外方へ移動する。すなわちタービン８は、処理液を撹
拌部７の上下から付勢室１２内に矢印Ａ１、Ａ２に示す
ように吸入して撹拌し、付勢室１２内では前記の遠心力
で圧力を上昇させ、多孔円筒９ａから矢印Ｂ方向に噴出
させる。

【００１５】一方、多孔円筒ステータ９は停止している
ので、タービン８と多孔円筒ステータ９との間に大きい
速度差があり、隙間１０内でタービン８に連れ回りする
処理液に急激な剪断作用を生じさせ、激しい細分化と撹
拌が行なわれる。次いで、この隙間１０内及び付勢室１
２内の圧力で多孔円筒ステータ９の噴出孔９ａ１から分
割されて撹拌槽１３内の処理液中に矢印Ｂ方向に噴出す
るからここでも撹拌が行なわれる。

【００１６】撹拌槽１３内の処理液は、矢印Ａ１、Ａ
２、Ｂ方向に撹拌部７を通過して全体的に循環すること
により順次撹拌され、例えば油分濃度２５％のパラフィ
ン混合液２．０リットルを処理液として、前記例示の寸
法をもつ撹拌機で撹拌乳化したとき、この乳化物は、撹
拌時間１５分で平均粒径１．５μｍに細分化された。

【００１７】なお、前記の実施の形態において、多孔円
筒ステータ９の噴出孔９ａ１は、半径方向に向けられて
いるが、この方向を適宜変更することができる。図３に
示すものは、前記噴出孔９ａ１を、斜め上向きと斜め下
向きに交互に設けたものであり、このようにすると、処
理液の噴出方向が交差するので相互に干渉して大きい撹
拌作用が生じる。

【００１８】また図４に示すものは、前記噴出孔９ａ１
を、多孔円筒８ａの回転方向と逆方向に後退角αをもた
せて設けたものである。これにより、処理液は、急激に
噴出方向が変化するから、ここでも撹拌作用が生じ、更
に、噴出孔９ａ１から略接線方向に噴出するため、周囲
の処理液に旋回作用と混合作用を発生させるから、撹拌
作用が助長される。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の手段によれば、処理液は、タ
ービンの回転に連れ回りして激しく撹拌されると共に、
タービンと多孔円筒ステータの間の隙間で、両部材の速
度差により激しい剪断作用を受けて細分化される。また
回転に伴う遠心力で、カバーリングで区画された付勢室
内の圧力が上昇するから、多孔円筒ステータの噴出孔を
通るとき再び細分化され、短時間で極めて微細な粒子が
均等に分布した撹拌物を得ることができる効果がある。

【００２０】請求項２の手段によれば、多孔円筒ステー
タの噴出孔から出る処理液は、噴出方向が交差するので
大きい撹拌作用が生じ、撹拌部の作用が助長される効果
がある。

【００２１】請求項３の手段によれば、多孔円筒ステー
タの噴出孔に後退角が付されているので、処理液は、急
激に噴出方向が変化して撹拌作用が生じ、更に、この噴
出孔から処理液が略接線方向に噴出するため、周囲の処
理液に旋回作用を発生させ、これにより撹拌部の作用が
助長される効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の縦断面図

【図２】 同じく要部拡大図

【図３】 タービンの一部断面図

【図４】 撹拌部７の一部断面図

【図５】 従来技術の説明図

【符号の説明】

１ 撹拌機 ５ 回転軸 ６ 固定ロッド ７ 撹拌部 ８ タービン ９ 多孔円筒ステータ ９ａ１ 噴出孔 １０ 隙間 １１ カバーリング １２ 付勢室

フロントページの続き (72)発明者 古市 章 大阪府大阪市福島区海老江８−16−43 特 殊機化工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3H022 AA08 BA04 BA07 CA01 CA49 DA00 4G078 AA01 AB05 BA05 CA01 CA06 CA10 CA12 CA17 DA30

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸の下端にアームを介して同心に固
   定されたタービンと、不動部材に固定されて前記タービ
   ンの周囲を僅かの隙間を介在させて囲む多孔円筒ステー
   タを備え、前記多孔円筒ステータは、円筒部の全面に多
   数の小径の噴出孔を備え、この多孔円筒ステータの上下
   部に、タービンの外周側の端面を覆うカバーリングを設
   けたことを特徴とする撹拌機。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記多孔円筒ステー
   タは、斜め上方を向く噴出孔と、斜め下方を向く噴出孔
   を交互に備えることを特徴とする撹拌機。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記多孔円筒ステー
   タは、タービンの回転方向からみて後退方向を向く噴出
   孔を備えることを特徴とする撹拌機。