JP2005103340A - 振動型攪拌混合装置の圧力変化防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 振動型攪拌混合装置（バイブロミキサー）の駆動軸の移動に伴って生じる被混合流体の内圧変化を抹消して、装置並びに接続配管の振動を防止すると共に、供給される流体及び吐出される混合流体の流入量及び吐出量の定量性を確保する。
【解決手段】 管状のケーシング１内に、駆動軸２ａと、駆動軸２ａに取り付けられた攪拌羽根２ｂとからなる攪拌体２を備え、駆動軸２ａを軸方向に振動することによりケーシング１内の被混合流体を混合する振動型攪拌混合装置Ｖにおいて、駆動軸２ａをケーシング１の両端１ａ及び１ｂを貫通して設けると共に、駆動軸の両貫通端の半径Ｄ１及びＤ２が同一径となるように、すなわち、駆動軸２ａの断面積が同一面積となるように形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、攪拌体の振動により、ケーシング内で、液体、気体あるいは粉体等の攪拌混合を行なう振動型の攪拌混合装置に関するものであり、とくに、攪拌体の移動により生じるケージング内の圧力変化を防止するための構造に関するものである。

従来、液体同士あるいは液体と気体の混合を行ない混合物質を得るための装置として、攪拌体の振動によって攪拌混合する振動型攪拌混合装置であるバイブロミキサー（ＶＩＢＲＯ ＭＩＸＥＲ；商品名、例えば、特公平２−１５２４７号公報、特開平２−１５２４７号公報、特開平２−２９３０３５号公報所載）が使用される。バイブロミキサーは、概略、図２に示すように、管状のケーシング１内に攪拌体２を備え、この攪拌体２が軸方向に振動する。攪拌体２は、駆動軸２ａとこの駆動軸２ａに取り付けられた螺旋状の攪拌羽根２ｂとからなり、流入口３から流入した流体がケーシング１内を流通する間に攪拌体２が軸方向に振動すると、ケーシング１内の流体に乱流が生じ、被混合流体間において新界面の形成と拡散が常時行なわれ流体の混合が促進され、混合された流体が吐出口４から吐出される構成とされている。

しかしながら、上記バイブロミキサーにおいては、攪拌体の移動に追随して容積変化が発生する。この容積変化は圧力変化として現れ、バイブロミキサーに接続された配管を振動させる原因となるばかりでなく、ケーシングに供給される流体及びケーシングから吐出される混合流体に脈動を発生させ流入量及び流出量の定量性の確保を困難にするおそれがある。そこで、本発明者は先に、ケーシングの流入口及び／又は流出口に複数の貫通孔を穿設した邪魔板を設けたり、エアーチャンバーを設けて液振動を防止する構造を提案している（特許文献１参照。）

特開２００３−１０８３号公報（第２−３頁、第１図−第４図）

本発明もまた、上記のような従来技術の問題点に鑑み、バイブロミキサーの攪拌体の移動によって生じる圧力変化を抹消して装置並びに接続配管の振動を防止すると共に、ケーシングに供給される流体及びケーシングから吐出される混合流体の流入量及び吐出量の定量性を確保することができる振動型攪拌混合装置の圧力変化防止構造を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る振動型攪拌混合装置の圧力変化防止構造は、管状のケーシング内に、駆動軸と、該駆動軸に取り付けられた攪拌羽根とからなる攪拌体を備え、前記駆動軸を軸方向に振動することにより前記ケーシング内の被混合流体を混合する振動型攪拌混合装置において、前記駆動軸を前記ケーシングの両端を貫通して設けると共に、駆動軸の両貫通端が同一径となるように形成して、駆動軸の移動によるケーシング内の容積変化を防止することを特徴とする。

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。尚、便宜上、同様の構成要素には同一の符号を付して説明する。
図１は本発明に係る振動型攪拌混合装置の一実施例を示す概略構成図、図２及び図３は従来の振動型攪拌混合装置を示す概略構成図である。

図２に示すように、流体の混合を行なう振動型攪拌混合装置Ｖ（以下、バイブロミキサーという）は、管状のケーシング１内を攪拌すべき被混合物質（以下、流体Ｌ１という）が流通するようにされ、その上方開口部が流体の流入口３であり、下方開口部が混合された流体Ｌ２を吐出する吐出口４である。そして、流体Ｌ１はポンプなどの送液手段により、流入口３から圧入されてケーシング１内を通り吐出口４から吐出される。ケーシング１の内部には、攪拌体２が挿入配置されており、この攪拌体２が振動源Ｍに連結された駆動軸２ａの駆動によりケーシング１の長手方向（上下方向）に振動し、流体Ｌ１がケーシング１の内部に流通された状態で攪拌混合が行なわれる。攪拌体２は、前記振動源Ｍに接続される軸部２ａと、この軸部２ａの周囲に取付けられる螺旋羽根２ｂとからなり、その上下振動により強力な渦流を起こし、ケーシング１内の流体の攪拌混合を好適に行なうことができる。

ここで、図３に示すように、バイブロミキサーＶにおいては、ケーシング１内で攪拌体２が移動するため、駆動軸２ａの移動距離Ｓと駆動軸２ａの断面積π（１／２Ｄ１）^２とを乗した体積分（図中、斜線で示す）の容積変化による内圧変化が発生する。この内圧変化はバイブロミキサーＶに接続された配管等を振動させる大きな要因となるばかりでなく、ケーシング１に供給される流体Ｌ１及びケーシング１から吐出される混合流体Ｌ２に脈動を発生させ流入量及び流出量の定量性の確保を困難にするおそれがある。

そこで、本発明では、図１に示すように、駆動軸２ａをケーシング１の両端１ａ及び１ｂを貫通して設けると共に、駆動軸の両貫通端の半径Ｄ１及びＤ２が同一径となるように、すなわち、駆動軸２ａの断面積が同一面積となるように形成する。これにより、ケーシング１内での駆動軸１１ａの移動による容積変化は発生せず。ケーシング１内における被混合流体Ｌ１が混合される際に発生する内圧変化も極めて小さいものとなる。

尚、本発明の要旨は、振動型攪拌混合装置Ｖのケーシング内での駆動軸２ａの移動に伴って発生する容積変化を抹消して圧力変化を防止する点にある。したがって、閉鎖されたケーシング内で駆動軸が軸方向に移動するすべてのタイプの攪拌混合器に適用できることは言うまでもない。また、ケーシング１の流入口３及び吐出口４は必要に応じて適宜設置されるものであれば良い。

バイブロミキサーに代表される振動型攪拌混合装置は、高い攪拌効率が得られるため広く利用されている。例えば、高粘度接着剤の製造、ｐＨ調整や酸化還元反応、合成反応等の化学反応を行う装置の攪拌機、あるいは抽出装置の攪拌機などに用いられる。また、近年のバイオテクノロジーの発展に伴う微生物培養等の生物化学的分野の攪拌混合処理、その他、各種産業分野における流体処理に適用される。

本発明に係る振動型攪拌混合装置の一実施例を示す概略構成図である。 従来の振動型攪拌混合装置を示す概略構成図である。 従来の振動型攪拌混合装置を示す概略構成図である。

符号の説明

Ｖ 振動型攪拌混合装置（バイブロミキサー）
Ｄ１ 駆動軸貫通端の直径
Ｄ２ 駆動軸貫通端の直径
Ｓ 駆動軸の移動距離
１ ケーシング
１ａ ケーシング端部
１ｂ ケーシング端部
２ 攪拌体
２ａ 攪拌羽根
２ｂ 駆動軸
３ 流入口
４ 吐出口

Claims (1)

1. 管状のケーシング内に、駆動軸と、該駆動軸に取り付けられた攪拌羽根とからなる攪拌体を備え、前記駆動軸を軸方向に振動することにより前記ケーシング内の被混合流体を混合する振動型攪拌混合装置において、前記駆動軸を前記ケーシングの両端を貫通して設けると共に、駆動軸の両貫通端が同一径となるように形成して、駆動軸の移動によるケーシング内の容積変化を防止することを特徴とする振動型攪拌混合装置の圧力変化防止構造。

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