JP2003164748A - 撹拌機 - Google Patents
撹拌機Info
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- JP2003164748A JP2003164748A JP2001367679A JP2001367679A JP2003164748A JP 2003164748 A JP2003164748 A JP 2003164748A JP 2001367679 A JP2001367679 A JP 2001367679A JP 2001367679 A JP2001367679 A JP 2001367679A JP 2003164748 A JP2003164748 A JP 2003164748A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/02—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
- B29B7/06—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices
- B29B7/10—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary
- B29B7/12—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
- B29B7/16—Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with paddles or arms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/82—Heating or cooling
- B29B7/826—Apparatus therefor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Accessories For Mixers (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】実験液を迅速に冷却し得る撹拌機を提供する。
【解決手段】実験液２１の冷却用に用いられる撹拌機で
あって、撹拌翼９が取付けられる回転軸１０が、有底の
外管１１の内側に無底の内管１２が設けられた二重管構
造となっていて、内管１２にその上側から実験液２１を
冷却するための冷却水が供給され、該内管１２の底から
出た冷却水が外管１１と内管１２の隙間２１を上方へ向
けて通り外部へ排出される。
あって、撹拌翼９が取付けられる回転軸１０が、有底の
外管１１の内側に無底の内管１２が設けられた二重管構
造となっていて、内管１２にその上側から実験液２１を
冷却するための冷却水が供給され、該内管１２の底から
出た冷却水が外管１１と内管１２の隙間２１を上方へ向
けて通り外部へ排出される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば研究室等に
おいて用いられる、実験液を迅速に冷却することが可能
な実験用の撹拌機に関する。 【０００２】 【従来の技術】実験液は、一般に所望温度に保持された
状態で実験に用いられ、例えば所望温度よりも高温であ
る場合には、従来、撹拌棒を用いて攪拌するか或いは放
熱させる冷却方式にて所望温度にまで冷却されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の冷却方式による場合には、長時間を要す
るという難点がある。 【０００４】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、実験液を迅速に冷却し得
る撹拌機を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】請求項１の撹拌機は、実
験液の冷却用に用いられる撹拌機であって、撹拌翼が取
付けられる回転軸が、有底の外管の内側に無底の内管が
設けられた二重管構造となっていて、内管にその上側か
ら実験液を冷却するための冷却水が供給され、該内管の
底から出た冷却水が外管と内管の隙間を上方へ向けて通
り外部へ排出される構成となっていることを特徴とす
る。 【０００６】この撹拌機にあっては、回転軸を構成する
二重管構造の内管より供給された冷却水が外管と内管の
隙間を通り外部へ排出されるので、その冷却水が外管を
介して実験液を冷却する。また、実験液により温められ
た冷却水は、外部へ排出されるので、冷却効率を向上さ
せ得る。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を具体
的に説明する。 【０００８】図１は、本発明の一実施形態に係る撹拌機
を模式的に示す正面図である。 【０００９】この撹拌機は、基台１に立設された支柱２
と、支柱２に高さ調整可能に取付けられた支持部材３
と、支持部材３の天板４に取付けられた回転軸支持部材
５と、回転軸支持部材５にて上部１０ａが支持された回
転軸１０と、支持部材３の底板６に連結片７を介して取
付けられ、回転軸１０の中間部１０ｂと係合して回転軸
１０に回転力を付与するモータ８と、回転軸１０の下端
部に取付けられた撹拌翼９とを有する。上記回転軸１０
は、容器２０に入れられた実験液２１に下部を浸漬して
使用される。 【００１０】回転軸１０は、図２に示すように外管１１
と内管１２とを有する二重管構造となっており、外管１
１は上部外管１１ａと下部外管１１ｂとが回転水密部１
３を介して連結された構成である。下部外管１１ｂに
は、前記撹拌翼９が取付けられる。回転水密部１３は、
例えば上部外管１１ａの下端の内側に設けられた突出部
１４と、下部外管１１ｂの上端の外側に、突出部１４と
対向するように設けられた突出部１５と、対向する突出
部１４と１５との間に設けられたＯリング１６とを有す
る。なお、突出部１５は、これと上部外管１１ａの天井
部との間であって、内部に内管１２が通る状態に設けた
圧縮コイルばね１７により、突出部１４側に向けて押圧
付勢されている。 【００１１】上部外管１１ａは、上記回転軸支持部材５
にて支持されており、上部外管１１ａの側面には排出口
１８が設けられ、この排出口１８には排出用配管１９
（図１参照）が接続されている。下部外管１１ｂは、上
記モータ８により回転駆動され、回転水密部１３により
回転可能に支持されており、下端底部は蓋により閉じら
れた有底状になっている。内管１２は、その上端に供給
用配管２０（図１参照）が接続され、下端底部は開口し
た無底状になっている。 【００１２】供給用配管２０には冷却水が供給され、そ
の冷却水は内管１２を上から下向きに流れて下端開口か
ら出て内管１２と外管１１との間の隙間２１を通り、排
出用配管１９から外部へ排出されるようになっている。 【００１３】このように構成された本実施形態に係る撹
拌機は、以下のようにして使用される。すなわち、容器
２０に所望の実験液２１を入れる（図１参照）。これに
前後して、支持部材３の高さを調整することにより、回
転軸１０の下部を実験液２１に所定長だけ浸漬する。そ
の後、供給用配管２０に冷却水を供給するとともに、モ
ータ８を回転させて下部外管１１ｂを回転させる。この
際に、温度計により実験液２１の温度を監視する。然る
後、実験液２１の温度が所望温度に達すると、回転軸１
０の下部を実験液２１から引き上げてモータ８の回転を
停止し、供給用配管２０への冷却水の供給を停止する。 【００１４】したがって、本実施形態による場合には、
二重管構造の内管１２より供給された冷却水が外管１１
と内管１２の隙間２１を通り外部へ排出されるので、そ
の冷却水が外管１１を介して実験液２１を、実験に要求
される所望温度にまで迅速に冷却することができる。ま
た、実験液２１により温められた冷却水は、外部へ排出
されるので、冷却効率を向上させ得る。 【００１５】（実施例１）この実施例１では、各部の仕
様が以下のような撹拌機を用いた。 内管：外径４ｍｍφ 下部外管：外径８ｍｍφ、内径６ｍｍφ 撹拌翼：内管の中心から先端までの距離が３０ｍｍ、枚
数２枚 【００１６】また、実験条件は、表１に示すように、冷
却水を流して下部外管１１ｂを回転数３１８ｒｐｍで回
転するテスト１と、冷却水を流して下部外管１１ｂを回
転数１００ｒｐｍで回転するテスト２と、冷却水を流し
て下部外管１１ｂを回転しない（回転数０ｒｐｍ）テス
ト３と、冷却水を流さず、かつ下部外管１１ｂを回転し
ないテスト４と、冷却水を流さず下部外管１１ｂを回転
するテスト５とであった。表１中の数字は時間変化に伴
う温度（℃）を示す。なお、冷却水としては、２１℃の
水道水を用い、１．４８Ｋｇ／ｍｉｎで内管１２に供給
した。 【００１７】 【表１】 【００１８】図３は、上記テスト１〜４の結果を纏めて
示すグラフであり、横軸に冷却時間（分）を、縦軸に実
験液の温度（℃）をそれぞれとっている。図中の◆はテ
スト１を、■はテスト２を、○はテスト３を、×はテス
ト４をそれぞれ示す。なお、図３においては、テスト５
の図示を省略している。 【００１９】この図３および表１から理解されるよう
に、冷却水を流さずかつ下部外管１１ｂを回転しないテ
スト４に対し、冷却水を流さず下部外管１１ｂを回転す
るテスト５の方が、冷却効率は高いが、冷却水を流すテ
スト１〜３よりも冷却効率は著しく低い。 【００２０】また、テスト１〜３の場合であっても、下
部外管１１ｂの回転が増すにつれて冷却効率がアップし
ている。その理由は、実験液への伝熱係数[ｋｃａｌ/
（ｍ2・ｈｒ・℃）]（Ｕ値）を向上させ得るからであ
る。この伝熱係数（Ｕ値）の流速依存性については、下
記の演算によっても証明される。即ち、伝熱係数（Ｕ
値）は、下記（１）式で表され（朝倉書店 「化学装置
・機械実用ハンドブック」藤田重文等編集 Ｐ７参
照）、実験液２１の流速ｕ（ｍ／ｓｅｃ）に比例する。 Ｕ＝３１００（１＋０．０１５ｔ）ｕ0.8／Ｄ0.2…（１） 但し、ｕ：実験液の流速 Ｄ：下部外管の内径 ｔ：実験液の温度（℃） 故に、上記（１）式を流速ｕで偏微分すれば、下記
（２）式となる。 ｄＵ／ｄｕ＝ｋ・０．８・ｕ-0.2 > ０ 但し、ｋ：正の定数 よって、下部外管の周速を速くすることで実験液２１へ
の伝熱係数（Ｕ値）が向上することが理解される。 【００２１】なお、上述した実施形態では、回転軸支持
部材５にて回転軸１０が高さ調整可能に支持されている
ので、回転軸１０及び撹拌翼９の高さを自在に調整する
ことができ、これにより回転軸１０に接触する実験液２
１の深さ寸法及び撹拌翼９の高さを調節することが可能
である。 【００２２】 【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
には、回転軸を構成する二重管構造の内管より供給され
た冷却水が外管と内管の隙間を通り外部へ排出されるの
で、その冷却水が外管を介して実験液を冷却でき、また
実験液により温められた冷却水が外部へ排出されるの
で、冷却効率を向上させ得る。
おいて用いられる、実験液を迅速に冷却することが可能
な実験用の撹拌機に関する。 【０００２】 【従来の技術】実験液は、一般に所望温度に保持された
状態で実験に用いられ、例えば所望温度よりも高温であ
る場合には、従来、撹拌棒を用いて攪拌するか或いは放
熱させる冷却方式にて所望温度にまで冷却されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の冷却方式による場合には、長時間を要す
るという難点がある。 【０００４】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、実験液を迅速に冷却し得
る撹拌機を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】請求項１の撹拌機は、実
験液の冷却用に用いられる撹拌機であって、撹拌翼が取
付けられる回転軸が、有底の外管の内側に無底の内管が
設けられた二重管構造となっていて、内管にその上側か
ら実験液を冷却するための冷却水が供給され、該内管の
底から出た冷却水が外管と内管の隙間を上方へ向けて通
り外部へ排出される構成となっていることを特徴とす
る。 【０００６】この撹拌機にあっては、回転軸を構成する
二重管構造の内管より供給された冷却水が外管と内管の
隙間を通り外部へ排出されるので、その冷却水が外管を
介して実験液を冷却する。また、実験液により温められ
た冷却水は、外部へ排出されるので、冷却効率を向上さ
せ得る。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を具体
的に説明する。 【０００８】図１は、本発明の一実施形態に係る撹拌機
を模式的に示す正面図である。 【０００９】この撹拌機は、基台１に立設された支柱２
と、支柱２に高さ調整可能に取付けられた支持部材３
と、支持部材３の天板４に取付けられた回転軸支持部材
５と、回転軸支持部材５にて上部１０ａが支持された回
転軸１０と、支持部材３の底板６に連結片７を介して取
付けられ、回転軸１０の中間部１０ｂと係合して回転軸
１０に回転力を付与するモータ８と、回転軸１０の下端
部に取付けられた撹拌翼９とを有する。上記回転軸１０
は、容器２０に入れられた実験液２１に下部を浸漬して
使用される。 【００１０】回転軸１０は、図２に示すように外管１１
と内管１２とを有する二重管構造となっており、外管１
１は上部外管１１ａと下部外管１１ｂとが回転水密部１
３を介して連結された構成である。下部外管１１ｂに
は、前記撹拌翼９が取付けられる。回転水密部１３は、
例えば上部外管１１ａの下端の内側に設けられた突出部
１４と、下部外管１１ｂの上端の外側に、突出部１４と
対向するように設けられた突出部１５と、対向する突出
部１４と１５との間に設けられたＯリング１６とを有す
る。なお、突出部１５は、これと上部外管１１ａの天井
部との間であって、内部に内管１２が通る状態に設けた
圧縮コイルばね１７により、突出部１４側に向けて押圧
付勢されている。 【００１１】上部外管１１ａは、上記回転軸支持部材５
にて支持されており、上部外管１１ａの側面には排出口
１８が設けられ、この排出口１８には排出用配管１９
（図１参照）が接続されている。下部外管１１ｂは、上
記モータ８により回転駆動され、回転水密部１３により
回転可能に支持されており、下端底部は蓋により閉じら
れた有底状になっている。内管１２は、その上端に供給
用配管２０（図１参照）が接続され、下端底部は開口し
た無底状になっている。 【００１２】供給用配管２０には冷却水が供給され、そ
の冷却水は内管１２を上から下向きに流れて下端開口か
ら出て内管１２と外管１１との間の隙間２１を通り、排
出用配管１９から外部へ排出されるようになっている。 【００１３】このように構成された本実施形態に係る撹
拌機は、以下のようにして使用される。すなわち、容器
２０に所望の実験液２１を入れる（図１参照）。これに
前後して、支持部材３の高さを調整することにより、回
転軸１０の下部を実験液２１に所定長だけ浸漬する。そ
の後、供給用配管２０に冷却水を供給するとともに、モ
ータ８を回転させて下部外管１１ｂを回転させる。この
際に、温度計により実験液２１の温度を監視する。然る
後、実験液２１の温度が所望温度に達すると、回転軸１
０の下部を実験液２１から引き上げてモータ８の回転を
停止し、供給用配管２０への冷却水の供給を停止する。 【００１４】したがって、本実施形態による場合には、
二重管構造の内管１２より供給された冷却水が外管１１
と内管１２の隙間２１を通り外部へ排出されるので、そ
の冷却水が外管１１を介して実験液２１を、実験に要求
される所望温度にまで迅速に冷却することができる。ま
た、実験液２１により温められた冷却水は、外部へ排出
されるので、冷却効率を向上させ得る。 【００１５】（実施例１）この実施例１では、各部の仕
様が以下のような撹拌機を用いた。 内管：外径４ｍｍφ 下部外管：外径８ｍｍφ、内径６ｍｍφ 撹拌翼：内管の中心から先端までの距離が３０ｍｍ、枚
数２枚 【００１６】また、実験条件は、表１に示すように、冷
却水を流して下部外管１１ｂを回転数３１８ｒｐｍで回
転するテスト１と、冷却水を流して下部外管１１ｂを回
転数１００ｒｐｍで回転するテスト２と、冷却水を流し
て下部外管１１ｂを回転しない（回転数０ｒｐｍ）テス
ト３と、冷却水を流さず、かつ下部外管１１ｂを回転し
ないテスト４と、冷却水を流さず下部外管１１ｂを回転
するテスト５とであった。表１中の数字は時間変化に伴
う温度（℃）を示す。なお、冷却水としては、２１℃の
水道水を用い、１．４８Ｋｇ／ｍｉｎで内管１２に供給
した。 【００１７】 【表１】 【００１８】図３は、上記テスト１〜４の結果を纏めて
示すグラフであり、横軸に冷却時間（分）を、縦軸に実
験液の温度（℃）をそれぞれとっている。図中の◆はテ
スト１を、■はテスト２を、○はテスト３を、×はテス
ト４をそれぞれ示す。なお、図３においては、テスト５
の図示を省略している。 【００１９】この図３および表１から理解されるよう
に、冷却水を流さずかつ下部外管１１ｂを回転しないテ
スト４に対し、冷却水を流さず下部外管１１ｂを回転す
るテスト５の方が、冷却効率は高いが、冷却水を流すテ
スト１〜３よりも冷却効率は著しく低い。 【００２０】また、テスト１〜３の場合であっても、下
部外管１１ｂの回転が増すにつれて冷却効率がアップし
ている。その理由は、実験液への伝熱係数[ｋｃａｌ/
（ｍ2・ｈｒ・℃）]（Ｕ値）を向上させ得るからであ
る。この伝熱係数（Ｕ値）の流速依存性については、下
記の演算によっても証明される。即ち、伝熱係数（Ｕ
値）は、下記（１）式で表され（朝倉書店 「化学装置
・機械実用ハンドブック」藤田重文等編集 Ｐ７参
照）、実験液２１の流速ｕ（ｍ／ｓｅｃ）に比例する。 Ｕ＝３１００（１＋０．０１５ｔ）ｕ0.8／Ｄ0.2…（１） 但し、ｕ：実験液の流速 Ｄ：下部外管の内径 ｔ：実験液の温度（℃） 故に、上記（１）式を流速ｕで偏微分すれば、下記
（２）式となる。 ｄＵ／ｄｕ＝ｋ・０．８・ｕ-0.2 > ０ 但し、ｋ：正の定数 よって、下部外管の周速を速くすることで実験液２１へ
の伝熱係数（Ｕ値）が向上することが理解される。 【００２１】なお、上述した実施形態では、回転軸支持
部材５にて回転軸１０が高さ調整可能に支持されている
ので、回転軸１０及び撹拌翼９の高さを自在に調整する
ことができ、これにより回転軸１０に接触する実験液２
１の深さ寸法及び撹拌翼９の高さを調節することが可能
である。 【００２２】 【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
には、回転軸を構成する二重管構造の内管より供給され
た冷却水が外管と内管の隙間を通り外部へ排出されるの
で、その冷却水が外管を介して実験液を冷却でき、また
実験液により温められた冷却水が外部へ排出されるの
で、冷却効率を向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る撹拌機を模式的に示
す正面図である。 【図２】図１の撹拌機に備わった回転軸の構造を示す縦
断面図である。 【図３】テスト１〜４の結果を纏めて示すグラフであ
り、横軸に冷却時間（分）を、縦軸に実験液の温度
（℃）をそれぞれとっている。 【符号の説明】 ９ 撹拌翼 １０ 回転軸 １１ 外管 １１ａ 上部外管 １１ｂ 下部外管 １２ 内管 ２１ 隙間
す正面図である。 【図２】図１の撹拌機に備わった回転軸の構造を示す縦
断面図である。 【図３】テスト１〜４の結果を纏めて示すグラフであ
り、横軸に冷却時間（分）を、縦軸に実験液の温度
（℃）をそれぞれとっている。 【符号の説明】 ９ 撹拌翼 １０ 回転軸 １１ 外管 １１ａ 上部外管 １１ｂ 下部外管 １２ 内管 ２１ 隙間
フロントページの続き
(72)発明者 松本 修策
大阪市北区天満４丁目15番５号 アズワン
株式会社内
(72)発明者 木村 仁
東京都足立区花畑６−26−７ 東洋ジョイ
ント株式会社内
Ｆターム(参考） 4G037 CA20 EA04
4G078 AA30 AB00 BA05 CA01 CA05
CA12 CA17 DA00 EA03
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 実験液の冷却用に用いられる撹拌機であ
って、撹拌翼が取付けられる回転軸が、有底の外管の内
側に無底の内管が設けられた二重管構造となっていて、
内管にその上側から実験液を冷却するための冷却水が供
給され、該内管の底から出た冷却水が外管と内管の隙間
を上方へ向けて通り外部へ排出される構成となっている
ことを特徴とする撹拌機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001367679A JP2003164748A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 撹拌機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001367679A JP2003164748A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 撹拌機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003164748A true JP2003164748A (ja) | 2003-06-10 |
Family
ID=19177393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001367679A Pending JP2003164748A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 撹拌機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003164748A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103933887A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-23 | 成都樵枫科技发展有限公司 | 一种能够提高夹紧稳固性的恒温搅拌系统 |
| JP5886929B1 (ja) * | 2014-10-23 | 2016-03-16 | 佐竹化学機械工業株式会社 | 撹拌装置 |
| WO2019001815A1 (de) * | 2017-06-27 | 2019-01-03 | Hans Heidolph GmbH | Rührvorrichtung, insbesondere überkopf-rührer |
-
2001
- 2001-11-30 JP JP2001367679A patent/JP2003164748A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103933887A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-23 | 成都樵枫科技发展有限公司 | 一种能够提高夹紧稳固性的恒温搅拌系统 |
| JP5886929B1 (ja) * | 2014-10-23 | 2016-03-16 | 佐竹化学機械工業株式会社 | 撹拌装置 |
| JP2016083592A (ja) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | 佐竹化学機械工業株式会社 | 撹拌装置 |
| WO2019001815A1 (de) * | 2017-06-27 | 2019-01-03 | Hans Heidolph GmbH | Rührvorrichtung, insbesondere überkopf-rührer |
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Legal Events
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