JP2013141635A

JP2013141635A - 撹拌装置

Info

Publication number: JP2013141635A
Application number: JP2012002901A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kato; 好一加藤
Original assignee: Satake Chemical Equipment Mfg Ltd
Current assignee: Satake Chemical Equipment Mfg Ltd
Priority date: 2012-01-11
Filing date: 2012-01-11
Publication date: 2013-07-22

Abstract

【課題】粘性流体等の流体の蒸発工程や濃縮蒸発工程において、簡単な構成の装置により、優れた混合性能を維持しながら大幅な蒸発時間の短縮を可能にした撹拌装置を提供する。
【解決手段】撹拌槽２内に垂下して設けた回転軸３に、該撹拌槽２内の下方部の流体を側方に流動する主翼５を固定すると共に、該流体を該撹拌槽２の内周面に沿って上昇させる補助翼７を固定し、該補助翼７は、前記回転軸３の下方部から側方に突設した支持杆６の先端部に固定され、外縁が前記内周面に近接すると共に上面が前記回転軸３の回転方向の前方から後方になるに従って上方位置となる傾斜面に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、化学品関係、医療品関係、食品関係等における粘性流体の蒸発工程や、濃縮が進むにつれて液体が高粘性流体に変化するような濃縮蒸発工程において、優れた混合性能を維持しながら大幅な蒸発時間の短縮を可能とした撹拌装置に関する。

槽内の高粘性の液体を蒸発することで液レベルが低下した場合、この低下に応じて槽壁伝熱面も減少し、蒸発性能も低下する。

又、当初、槽内の液体が比較的低粘性であったのが、蒸発すると共に液レベルが低下し、濃縮された液体が高粘性流体に変化する場合に、槽内の液レベルが高いときに低粘性流体に対する流動作用と蒸発作用が求められ、又、蒸発が進んで液レベルが低くなると、高粘性流体に対する流動作用と蒸発作用が求められる。

しかし、これらの条件を満足するような撹拌翼は従来存在せず、従来の撹拌翼では、特に、蒸発と共に低下する液レベルに応じて減少する伝熱面の減少を補うことができず、蒸発性能の低下は必至であった。

そこで、近年開発されてきた大型広幅翼によっても効率的に蒸発性能を向上させることは不可能であり、又、低粘性領域における蒸発性能の向上を目的とし、槽体内の液深が変化しても伝熱面積を保持する従来の装置として、図８に示す如く、槽体ａ内において、樋状体ｂが取付具ｃの先端に、下部開口ｄを上部開口ｅよりも撹拌軸ｆに接近せしめて斜めに固着されており、前記槽体ａ内の変化する液深を液面計Ｌで検知し、この検知した信号を調節器ＣとインバーターＩを経由して電動機Ｍに伝達して該電動機Ｍの回転を制御し、前記上部開口ｅからの液量を調節して伝熱面積を保持するようにした装置が知られている（特許文献１参照。）。

特許第３５５４２３９号公報

この従来の装置によれば、低粘性流体を扱う高Ｒｅ数域撹拌での蒸発促進には効果的であるが、例えば１万ｃｐを超えるような高粘性流体を扱う中・低Ｒｅ数域撹拌では対応できない問題点があった。

本発明はこのような問題点を解消し、高粘性流体を扱う中・低Ｒｅ域撹拌における蒸発性能の向上を果たす撹拌装置の提供を目的とする。

本発明はこの目的を達成すべく、撹拌槽内に垂下して設けた回転軸に、該撹拌槽内の下方部の流体を側方に流動する主翼を固定すると共に、該流体を該撹拌槽の内周面に沿って上昇させる補助翼を固定した。

本発明によれば、粘性流体等の流体の蒸発工程や濃縮蒸発工程において、簡単な構成の装置により、例えば１万ｃｐを超えるような高粘性流体を扱う中・低Ｒｅ数域撹拌においても優れた混合性能を維持しながら大幅な蒸発時間の短縮を可能にした撹拌装置を提供する効果を有する。

本発明の実施例１の撹拌装置の縦断正面説明図である。該撹拌装置の縦断側面説明図である。該撹拌装置の槽内の流動状態を示す縦断正面説明図である。該撹拌装置の槽内の流動状態を示す縦断側面説明図である。該撹拌装置の槽内の液レベルの低いときの液面の状態を示す断面側面説明図である。本発明の実施例２の撹拌装置の縦断正面説明図である。該撹拌装置の縦断側面説明図である。従来の装置の縦断正面説明図である。

本発明を実施するための形態の実施例を以下に示す。

本発明の実施例１を図１乃至図５により説明する。

図１は本発明の実施例１の撹拌装置の縦断正面説明図、図２は該撹拌装置の縦断側面説明図、図３は該撹拌装置の槽内の流動状態を示す縦断正面説明図、図４は該撹拌装置の槽内の流動状態を示す縦断側面説明図、図５は該撹拌装置の槽内の液レベルの低いときの液面の状態を示す断面側面説明図である。

１は本実施例の撹拌装置、２は該撹拌装置１の撹拌槽を示し、該撹拌槽２は、円筒状でその底面が下方に向かって湾曲状に形成されている。そして、該撹拌槽２内の中心部に、回転軸３が垂下して設けられており、該回転軸３の下方部に２個のボス４を嵌着し、これらボス４の外周面に１８０度の間隔を存して主翼５を装着した。

該各主翼５は、内側辺が前記回転軸３の近傍で該回転軸３に沿って上下方向に延び、且つ上方から下方に位置するに従って幅広になるように外側辺が傾斜する台形の板状体により形成され、下辺が前記撹拌槽２の内底面に近接している。

又、前記各ボス４の外周面に１８０度の間隔を存して支持杆６をそれぞれ外方に突設し、該各支持杆６と前記主翼５とは前記回転軸３から異なる方向に突出していると共に該各支持杆６の先端部に補助翼７を装着し、該各補助翼７は、小型の方形板からなり、その上面が前記回転軸３の回転方向の前方から後方になるに従って上方位置となる傾斜面に形成され、外側縁が前記撹拌槽２の内周面に近接していると共に、下側に位置する前記補助翼７の下側縁が該撹拌槽２の内底面に近接している。尚、本実施例１では、支持杆６と主翼５とは、相互の突出方向は９０度の相違がある。

８はバッフル板を示し、該バッフル板８は上下方向に延びる帯状の邪魔板からなり、下端部が前記上方の補助翼７の上方に位置している。

次に本実施例１の撹拌装置１の作用と効果を説明する。

撹拌すべき液体を前記撹拌槽２内に所定の液レベルまで満たした後、該撹拌槽２の上方に設けた回転駆動源（図示せず）を回転駆動して前記回転軸３と共に前記主翼５と前記補助翼７を回転する。

これら主翼５と補助翼７の回転に伴って、液体は前記撹拌槽２内において旋回流を生ずる。

即ち、各補助翼７は、その上面が前記回転軸３の回転方向の前方から後方になるに従って上方位置となる傾斜面に形成され、外側縁が前記撹拌槽２の内周面に近接していると共に、下側に位置する前記補助翼７の下側縁が該撹拌槽２の内底面に近接しているので、前記回転軸３に伴う前記補助翼７の回転移動により、該補助翼７の上面に当たる液体は図４に示すように前記撹拌槽２の内周面に沿って上昇流となり、更に、この上昇流は前記バッフル板８により促進される。一方、図３及び図４に示すように、該撹拌槽２内の上方に至った液体は、該撹拌槽２内の中心部に移行して前記主翼５により前記回転軸３に沿って下方流となる。そして、前記主翼５と前記補助翼７は前記回転軸３を中心として異なる方向に突出しているので、前記主翼５により撹拌槽２内の下方部で外方に移行した液体は、次に回転して来る補助翼７により確実に上昇流となり、又、撹拌槽２内の上方で中心部に移行した液体は、次に来る主翼５により確実に下降流となる。ここで、前記主翼５は下方部において幅広に形成され、しかも、該主翼８の下辺部は前記撹拌槽２の内底面に近接するように形成されているので、該撹拌槽２内の下方部の液体は確実に外方に移行して補助翼７に至る。

このようにして、撹拌槽２内で、液体は循環流となって撹拌混合が促進される。

そして、該撹拌槽２内の液体の蒸発が進み、１万ｃｐを超えるような高粘性流体となって図５に示すように液レベルが低下しても、補助翼７により該撹拌槽２内の周辺部においては上昇流により液面が盛り上がり、又該撹拌槽２内の中心部において、主翼５の下方部による液体の外方へ押し出しにより吸い込み作用を生じ、これにより液面が中・低Ｒｅ数域例えば１００〜１であっても液面がかき乱されると共に撹拌槽の内周面での伝熱面が増え、蒸発を促進する。

本実施例１において、前記主翼５が台形の板状体に形成されているが、これに限るものではなく、主翼を湾曲状或いは屈曲状に折り曲げ形成したり、又は、主翼を、ボスの周面に、法線に対して傾斜した方向に突設してもよい。

本発明の実施例２を図６及び図７により説明する。

図６は本発明の実施例２の撹拌装置の縦断正面説明図、図７は該撹拌装置の縦断側面説明図である。

本実施例２においては、前記実施例１の撹拌槽２の内周面に設けているバッフル板がない例を示しており、撹拌槽２の内周面における液体の上昇流の上方部への強さが多少低くなるが、その作用及び効果は前記実施例１と殆ど変らない。

本発明の撹拌装置は、医療品関係、食品関係等における粘性流体の蒸発工程や、濃縮が進むにつれて液体が高粘性流体に変化するような濃縮蒸発工程に利用される。

１撹拌装置
２撹拌槽
３回転軸
４撹拌翼
５主翼
６支持杆
７補助翼
８バッフル板

Claims

撹拌槽内に垂下して設けた回転軸に、該撹拌槽内の下方部の流体を側方に流動する主翼を固定すると共に、該流体を該撹拌槽の内周面に沿って上昇させる補助翼を固定した撹拌装置。
前記補助翼は、前記回転軸の下方部から側方に突設した支持?の先端部に固定され、外縁が前記内周面に近接すると共に上面が前記回転軸の回転方向の前方から後方になるに従って上方位置となる傾斜面に形成されている請求項１に記載の撹拌装置。
前記主翼は、板状体により形成されている請求項１又は請求項２に記載の撹拌装置。
前記主翼と前記補助翼は互いに異なる方向で前記回転軸に設けられている請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の撹拌装置。
前記撹拌槽の内周面に、バッフル板が設けられ、該バッフル板の下端部を前記補助翼の上端部よりも上方に位置させた請求項１乃至請求項４のいずれか１に記載の撹拌装置。