JP2013198851A - 混合攪拌装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明によれば、液状体を収容するための円筒状の容器と、前記容器内の前記液状体に対して第1の軸を回転軸とする渦を生じさせる渦発生手段と、前記1の軸に直交する第2の軸を回転軸として前記容器を回転させるための容器回転手段とを含む混合攪拌装置が提供される。本発明によれば、混合攪拌効果および装置の設置面積あたりの容器の容積がともに最大化される。
【選択図】図3
Description
図2は、本発明の実施形態である混合攪拌装置100の基本構成を示す。混合攪拌装置100は、強制渦を利用するものであり、粘度の高い材料を混合攪拌するのに適している。本実施形態の混合攪拌装置100は、円筒状の容器10と、当該容器10内に充填された液状体に対して強制渦を発生させるための強制渦発生手段と、容器10が設置される回転台座11と、回転台座11を回転させるための台座回転手段12を含んで構成される。
図5は、本発明の実施形態である混合攪拌装置200の基本構成を示す。混合攪拌装置200は、自由渦を利用するものであり、粘度の低い材用を混合攪拌するのに適している。なお、混合攪拌装置200の説明においては、先に説明した混合攪拌装置100と共通する要素について同じ符号を用い、適宜、その説明を省略するものとする。
(実験装置)
デジタルビデオカメラ507によって撮影されたデジタル画像に基づいて、各角度条件における絵の具の混合状態を以下の手法によって評価した。
第3の実施形態の洗濯装置について、以下の手順で実験を行った。
(実験装置)
図23は、実験に使用した実験装置600を示す。実験装置600において、円筒水槽602(内径153mm、深さ264mm)の内周面に対して、破線で囲んで示す構造を備える回転翼A(直径80mm)および回転翼B(直径80mm)を対向するように配設され、円筒水槽602が回転台座Cに固定されている。
赤色の絵の具を水に溶いた原液に5分間浸した木綿の布(80mm×80mm)を、円筒水槽602(水3L、洗剤7g)の中に投入し、以下の3つの洗濯条件で30s回転翼を回転させた後、布を取り出して十分に乾燥させた。
回転翼Aおよび回転翼Bを互いに逆方向に回転させ、同時に回転台座Cを回転させる。
(比較例1)
回転翼Aおよび回転翼Bを互いに逆方向に回転させ、回転台座Cは回転させない。
(比較例2)
回転翼Aおよび回転翼Bを同一方向に回転させ、同時に回転台座Cを回転させる。
上記3つの条件で洗濯した布の画像をスキャナーで取り込み、各画像データのR値を0.0〜1.0の範囲で正規化した。なお、正規化するにあたって、元の布の画像データのR値を0とし、原液に5分間浸した後、洗濯しないでそのまま乾燥させた布の画像データのR値を1とした。そして、正規化されたR値に基づき、下記式(3)により洗浄率(%)を求めた。
11…回転台座
12…台座回転手段
13…回転動力発生手段
14…支持体
15…玉軸受
16…同軸二重円管
17…同軸二重円管
18…圧送ポンプ
19,20,21,25…配管
22,23…回転管継手
24…ピストン
25,26…電磁バルブ
30…スクリュー
31,32,33,37…配管
34,35,36…電磁バルブ
38,39,40…電磁バルブ
41,43…配管
42…回転管継手
44…電磁バルブ
46…空気抜き用電磁バルブ
50…洗濯槽
51…回転台座
52…回転翼
54,55…配管
56…回転管継手
57…電磁バルブ
100…混合攪拌装置
200…混合攪拌装置
300…混合攪拌装置
400…洗濯装置
401…洗濯槽
402…回転翼
404,405,409,414…モーター
406,407…歯車
408,410,412,413…プーリー機構
420…回転台座
500…実験装置
501…第1のモータ
502…円形台
503…支持柱
504…矩形台
505…第2のモータ
506…容器ホルダ
507…デジタルビデオカメラ
510…透明容器
600…実験装置
602…円筒水槽
Claims (11)
- 液状体を収容するための円筒状の容器と、
前記容器内の前記液状体に対して第1の軸を回転軸とする渦を生じさせる渦発生手段と、
前記第1の軸に直交する第2の軸を回転軸として前記容器を回転させるための容器回転手段とを含む、
混合攪拌装置。 - 液状体を収容するための円筒状の容器と、
前記円筒状の容器を回転自在に支持する回転台座と、
前記円筒状の容器を円筒軸を回転軸として回転させ、前記容器内の前記液状体に対して強制渦を発生させる強制渦発生手段と、
前記円筒軸に直交する第2の軸を回転軸として前記回転台座を回転させるための台座回転手段とを含む、
混合攪拌装置。 - さらに、前記第2の軸を軸とする同軸二重円管(16)と、前記円筒状の容器の2つの底面に接続され前記円筒軸を軸とする2つの第2の同軸二重円管(17a,17b)と、圧送ポンプを含み、
前記同軸二重円管(16)の外管の上部には、前記圧送ポンプを介して配管(19)が接続され、前記同軸二重円管(16)の外管の下部には、配管(20a)および配管(20b)が接続され、それぞれが前記同軸二重円管(17a)の外管および前記同軸二重円管(17b)の外管に接続されており、前記同軸二重円管(17a)の内管および前記同軸二重円管(17b)の内管は、それぞれ、配管(21a)および配管(21b)を介して前記同軸二重円管(16)の内管に接続され、
前記容器が前記円筒軸を中心に回転自在となるように、前記2つの同軸二重円管(17a,17b)が回転管継手を介して前記容器に接続され、
前記容器が前記第2の軸を中心に回転自在となるように、前記同軸二重円管(16)は、前記配管(19)が接続されている上部と、前記配管(20a,20b)ならびに前記配管(21a,21b)が接続されている下部とが回転管継手を介して接続され、
前記容器の内部には、該容器の長手方向に可動に構成された円盤状のピストンを備え、
前記配管(21a,21b)および前記配管(20a,20b)に電磁バルブが設けられ、各前記電磁バルブの開閉を個別に制御できるように構成されている、
請求項2に記載の混合攪拌装置。 - 洗濯槽として構成される円筒状の容器と、
前記円筒状の容器を回転自在に支持する回転台座と、
前記円筒状の容器を円筒軸を回転軸として回転させ、前記容器内に強制渦を発生させる強制渦発生手段と、
前記円筒軸に直交する第2の軸を回転軸として前記回転台座を回転させるための台座回転手段とを含む、
洗濯装置。 - 液状体を収容するための円筒状の容器と、
前記円筒状の容器が固設される回転台座と、
前記円筒状の容器の一方の端から該容器の内周に沿って液状体を導入し他方の端から該液状体を回収して循環させることにより、前記容器内の前記液状体に対して自由渦を発生させる自由渦発生手段と、
円筒軸に直交する第2の軸を回転軸として前記回転台座を回転させるための台座回転手段とを含む、
混合攪拌装置。 - さらに、前記第2の軸を軸とする同軸二重円管(16)と、圧送ポンプを含み、
前記同軸二重円管(16)の外管の上部には、前記圧送ポンプを介して配管(19)が接続され、前記同軸二重円管(16)の外管の下部には、配管(32a)および配管(32b)が接続され、それぞれが前記容器の両端に接続され、
前記同軸二重円管(16)の外管の下部には、さらに配管(33a)が接続されており、該配管(33a)の他端は、前記容器の内周に沿って該容器内に液状体を導入可能に該容器の一方の端部の外周面に接続され、
前記同軸二重円管(16)の内管は、配管(31a)、配管(31b)および配管(33b)に分岐しており、前記配管(31a)および前記配管(31b)がそれぞれ前記容器の両端に接続され、前記配管(33b)が前記容器の他方の端部の外周面に接続され、
前記容器が前記第2の軸を中心に回転自在となるように、前記同軸二重円管(16)は、前記配管(19)が接続されている上部と、前記配管(31a,31b,32a,32b,33a,33b)が接続されている下部とが回転管継手を介して接続され、
前記容器の内部には、該容器の長手方向に可動に構成された円盤状のピストンを備え、
前記同軸二重円管(16)の内管は、配管(25)に接続され、前記配管(25)と前記配管(19)は、前記圧送ポンプの下流側で配管(37)によって橋渡し接続され、
前記配管(37)との接続点より下流側の前記配管(25)、前記配管(37)との接続点より下流側の前記配管(19)、前記配管(31a,31b,32a,32b,33a,33b)には、それぞれ、電磁バルブが設けられ、各前記電磁バルブの開閉を個別に制御できるように構成されている、
請求項5に記載の混合攪拌装置。 - 液状体を収容するための円筒状の容器と、
前記円筒状の容器が固設される回転台座と、
前記円筒状の容器の一方の底面に設けられたスクリューであって、該容器の円筒軸を回転軸として羽根を回転させて、前記容器内の前記液状体に対して自由渦を発生させる自由渦発生手段と、
前記円筒軸に直交する第2の軸を回転軸として前記回転台座を回転させるための台座回転手段とを含む、
混合攪拌装置。 - さらに、前記容器の外周上面および外周下面の中心部にそれぞれ配管(41a)および配管(41b)が接続されており、
前記容器が前記第2の軸を中心に回転自在となるように、前記配管(41a)および前記配管(41b)は、それぞれ、回転管継手を介して配管(43a)および配管(43b)に接続され、
前記配管(43a)および前記配管(43b)は、それぞれ、第1の圧送ポンプおよび第2の圧送ポンプに接続され、
前記容器の外周上面には、空気抜き用電磁バルブが設けられ、前記配管(41a)および前記配管(41b)には、それぞれ、電磁バルブが設けられ、
各前記電磁バルブの開閉を個別に制御できるように構成されている、
請求項7に記載の混合攪拌装置。 - 洗濯槽と、
前記洗濯槽を回転させるための洗濯槽回転手段と、
前記洗濯槽の内周面に臨んで配置される第1および第2の回転翼と
を含み、
前記第1および第2の回転翼は対向して配置され、前記洗濯槽の回転軸回りに互いに逆方向に回転することを特徴とする、
洗濯装置。 - 前記洗濯槽の底面の中心には、排水用の第1の配管が接続され、前記洗濯槽が前記第1の配管と接続された状態で回転自在となるように、前記第1の配管が回転管継手を介して第2の配管と接続されている、
請求項9に記載の洗濯装置。 - 円筒状の容器内に収容された液状体に対して第1の軸を回転軸とする渦を生じさせつつ、前記第1の軸に直交する第2の軸を回転軸として前記容器を回転させることにより、前記渦を崩壊させて前記液状体を混合攪拌する方法。
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