JP2013233475A - Stirring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体その他の各種流体を攪拌し、混合、分散等を行うための攪拌装置に関する。 The present invention relates to a stirring device for stirring, mixing, dispersing, and the like of liquids and other various fluids.
従来、例えば2種類以上の流体を混合したり、流体中に添加した各種粉末等を均一に分散させたりする場合には、流体中で羽根車を回転させる攪拌装置が使用されている。この羽根車には一般的にプロペラ翼やタービン翼が設けられており、回転することで流体を流動させて攪拌を行う。 Conventionally, for example, when two or more kinds of fluids are mixed or various powders added to the fluid are uniformly dispersed, a stirring device that rotates an impeller in the fluid is used. This impeller is generally provided with a propeller blade and a turbine blade, and agitation is performed by flowing a fluid by rotating.
羽根車を用いた従来の攪拌装置では、被攪拌物中で羽根車が受ける抵抗が大きいことから多大な動力を必要とすると共に、軸方向または遠心方向等の画一的な流動しか発生させられないため、一般に攪拌効率が低いという問題があった。特に、被攪拌物の粘性が高い場合には、粘性によって羽根車の受ける抵抗が大きくなるにもかかわらず、さらに羽根車を大型化しなければ十分な攪拌を行うことができないため、羽根車の強度が不足することがあった。 In a conventional stirring apparatus using an impeller, a large amount of power is required due to the large resistance that the impeller receives in the object to be stirred, and only a uniform flow in the axial direction or the centrifugal direction is generated. In general, the stirring efficiency is low. In particular, when the viscosity of the object to be stirred is high, since the impeller receives a large resistance due to the viscosity, sufficient stirring cannot be performed unless the impeller is further enlarged. There was a shortage.
このような問題に対し、羽根車の形状を工夫することによって強度を高めた攪拌装置(例えば、特許文献1参照)等も提案されている。 In order to solve such a problem, a stirrer (for example, see Patent Document 1) whose strength is improved by devising the shape of the impeller has been proposed.
しかしながら、上記特許文献1に記載の攪拌装置では、羽根車の強度を高めてはいるものの、依然として羽根車の駆動に多大な動力を必要とする割に攪拌効率が低いという点に変わりはなかった。また、被攪拌物の粘性が非常に高い場合には、そもそも被攪拌物中で羽根車を回転させることさえ困難となることもあった。 However, in the stirring device described in Patent Document 1, although the strength of the impeller is increased, the stirring efficiency is still low although it requires a lot of power to drive the impeller. . In addition, when the viscosity of the object to be stirred is very high, it may be difficult to even rotate the impeller in the object to be stirred.
本発明は、斯かる実情に鑑み、被攪拌物の粘性によらず効率的な攪拌を行うことが可能な攪拌装置を提供しようとするものである。 In view of such a situation, the present invention is intended to provide a stirring device capable of performing efficient stirring regardless of the viscosity of an object to be stirred.
(1)本発明は、回転軸を中心に回転する回転体と、前記回転体の表面に設けられる吸入口と、前記回転体の表面において前記吸入口よりも前記回転軸から遠心方向外側の位置に設けられる吐出口と、前記吸入口と前記吐出口を繋ぐ流通路と、前記回転体の表面から所定の隙間を空けて配置され、前記回転体の表面に対して相対移動する相対移動体と、を備えることを特徴とする、攪拌装置である。 (1) The present invention relates to a rotating body that rotates about a rotating shaft, a suction port provided on a surface of the rotating body, and a position on the surface of the rotating body that is located on the outer side in the centrifugal direction from the rotating shaft with respect to the suction port. A discharge port provided on the surface, a flow passage connecting the suction port and the discharge port, a relative moving body that is disposed with a predetermined gap from the surface of the rotating body and moves relative to the surface of the rotating body, And a stirring device.
(2)本発明はまた、前記相対移動体は、前記吸入口に対向する位置および前記吐出口に対向する位置の少なくともいずれか一方を、相対移動中に通過するように構成されることを特徴とする、上記(1)に記載の攪拌装置である。 (2) The present invention is also characterized in that the relative moving body is configured to pass through at least one of a position facing the suction port and a position facing the discharge port during the relative movement. It is a stirring apparatus as described in said (1).
(3)本発明はまた、前記相対移動体は、前記吸入口に対向する位置を相対移動中に通過するように構成されると共に、前記回転体の表面から離れるに従って漸次前記相対移動体の相対移動方向の前方側に位置するように傾斜した傾斜面を有することを特徴とする、上記(2)に記載の攪拌装置である。 (3) The present invention is also configured such that the relative moving body passes through a position facing the suction port during the relative movement and gradually moves away from the surface of the rotating body. The stirrer according to (2) above, which has an inclined surface that is inclined so as to be positioned in front of the moving direction.
(4)本発明はまた、前記相対移動体は、前記吐出口に対向する位置を相対移動中に通過するように構成されると共に、前記回転体の表面から離れるに従って漸次前記相対移動体の相対移動方向の後方側に位置するように傾斜した傾斜面を有することを特徴とする、上記(2)に記載の攪拌装置である。 (4) The present invention is also configured such that the relative moving body passes through a position facing the discharge port during the relative movement, and gradually moves away from the surface of the rotating body. The stirring device according to (2) above, which has an inclined surface that is inclined so as to be located on the rear side in the moving direction.
本発明の攪拌装置によれば、被攪拌物の粘性によらず効率的な攪拌を行うことが可能という優れた効果を奏し得る。 According to the stirring device of the present invention, it is possible to achieve an excellent effect that efficient stirring can be performed regardless of the viscosity of the object to be stirred.
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
まず、本実施形態に係る攪拌装置1の構造について説明する。図1(a)は、攪拌装置1の一例を示した正面図であり、同図(b)は、同図(a)のA−A線断面図であり、同図(c)は、攪拌装置1の底面図である。これらの図に示されるように、攪拌装置1は、回転する回転体10と、回転体10に近接して配置される相対移動体20と、回転体10を回転駆動する駆動装置30と、回転体10と駆動装置30を接続する駆動軸40と、を備えている。
First, the structure of the stirring apparatus 1 according to this embodiment will be described. FIG. 1 (a) is a front view showing an example of the stirring device 1, FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 (a), and FIG. 2 is a bottom view of the device 1. FIG. As shown in these drawings, the stirring device 1 includes a
攪拌装置1では、回転体10は駆動軸40の先端部に接続されており、この回転体10を囲むように略枠状の相対移動体20が配置されている。相対移動体20は、駆動軸40の外周を覆うように同軸的に配置された円筒状の支持部材50の先端部に接続されており、支持部材50の基端部は、駆動装置30のケーシングに固定されたブラケット60に固定されている。すなわち、本実施形態では、回転体10は駆動装置30に駆動されて回転し、相対移動体20は回転しないように固定されており、互いに近接して配置された回転体10および相対移動体20が互いに相対移動(相対回転)するようになっている。
In the stirring device 1, the rotating
回転体10は、略円柱状に構成されており、回転体10の表面は、略円形状の上面10aおよび底面10b、ならびに外周面である側面10cから構成されている。回転体10を構成する材質は、特に限定されるものではなく、例えば金属やセラミックス、樹脂、ゴム、木材等、使用条件に応じた適宜の材質を採用することができる。
The rotating
回転体10の表面には、複数の吸入口12および複数の吐出口14が設けられ、回転体10の内部には、吸入口12と吐出口14を繋ぐように形成された流通路16が設けられている。また、回転体10の上面10aの中心には、駆動軸40が接続される接続部18が設けられている。従って、回転体10は、駆動装置30に駆動されて中心軸Cを回転軸として回転するように構成されている。なお、駆動軸40と接続部18の接続方法は、例えばネジや係合等、既知のいずれの方法であってもよい。
A plurality of
吸入口12は、接続部18の反対側となる底面10b(すなわち、回転体10の先端部)に設けられている。本実施形態では、4つの吸入口12を中心軸Cを中心とする円周上に等間隔で並べて配置すると共に、中心軸Cと同一方向に形成している。吐出口14は、側面10cの上面10a側に設けられている。本実施形態では、4つの吐出口14を、各吸入口12に対して回転体10の半径方向(遠心方向)外側となる位置(中心軸Cから中心軸Cに垂直な方向に離れた位置)にそれぞれ配置している。また、中心軸Cに対して直交する方向に吐出口14を形成している。
The
流通路16は、1つの吸入口12と1つの吐出口14を繋ぐトンネル状の通路として形成されている。従って、回転体10の内部には、4つの流通路16が形成されている。各流通路16は、吸入口12から中心軸C方向に沿って直進した後に直角に曲がり、回転体10の遠心方向に向けて直進して吐出口14に到達するように形成されている。すなわち、本実施形態の流通路16は、中心軸C方向の軸方向部分16aおよび遠心方向の遠心方向部分16bから構成されている。
The
なお、本実施形態では、吸入口12および吐出口14を円形状に構成しているが、吸入口12および吐出口14の形状(断面形状)は特に限定されるものではなく、例えば楕円形状や多角形状等、その他の形状であってもよい。また、流通路16の断面形状は、特に限定されるものではなく、吸入口12および吐出口14の形状や位置、または加工方法等に応じて適宜の形状に構成することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、加工のしやすさから流通路16を略直角に曲折するL字状に構成しているが、滑らかに湾曲した曲線状の通路として流通路16を構成してもよいし、吸入口12と吐出口14を直線的に繋ぐようにしてもよい。また、本実施形態では、回転体10を流通路16以外の部分を中実に構成することで、強度を高めるようにしているが、回転体10の流通路16以外の部分を中空状に構成するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the
相対移動体20は、回転体10を囲む矩形の枠状に構成された部材であり、中心軸Cから底面10bに沿って遠心方向に延設された第1の相対移動部22と、第1の相対移動部22の両端部から側面10cに沿って中心軸C方向に延設された2つの第2の相対移動部24と、2つの第2の相対移動部24の上面側端部から上面10cに沿って求心方向に延設され、支持部材50に接続される第3の相対移動部26と、から構成されている。
The relative moving
従って、相対移動体20は、回転体10の回転に伴い、第1の相対移動部22が底面10bに対して相対移動(相対回転)し、第2の相対移動部24が側面10cに対して相対移動(相対回転)し、第3の相対移動部26が上面10aに対して相対移動するように構成されている。すなわち、本実施形態では、回転体10の有する全ての表面に対して相対移動するように、相対移動体20を構成している。
Accordingly, in the relative moving
また、本実施形態では、回転体10が回転した場合に、全ての吸入口12および吐出口14がそれぞれ周期的に相対移動体20と対向するようになっている。換言すれば、本実施形態では、回転体10の回転に伴って回転体10および相対移動体20が相対移動する際に、相対移動体20が各吸入口12に対向する位置を周期的に通過すると共に、各吐出口14に対向する位置を周期的に通過するようになっている。具体的には、相対移動の際に、第1の相対移動部22が4つの吸入口12に対向する位置のそれぞれを周期的に通過し、第2の相対移動部24が4つの吐出口14に対向する位置のそれぞれを周期的に通過するようになっている。
Further, in the present embodiment, when the
相対移動体20と回転体10の表面の間には、所定の隙間が設けられている。具体的には、第1の相対移動部22と底面10bの間に寸法Gbの隙間が設けられ、第2の相対移動部24と側面10cの間に寸法Gcの隙間が設けられ、第3の相対移動部26と上面10aの間に寸法Gaの隙間が設けられている。詳細は後述するが、本実施形態の攪拌装置1では、回転体10と相対移動体20を相対移動させることにより、被攪拌物である流体(または被攪拌物に含まれる混入物)に剪断力を付与すると共に渦、乱流を発生させ、攪拌効率を向上させるようにしている。
A predetermined gap is provided between the surface of the relative moving
従って、これらの隙間の寸法Ga〜Gcは、特に限定されるものではなく、攪拌装置1の用途や被攪拌物の性状(粘性等)等の各種条件に応じて適宜に設定することができる。また、隙間の寸法Ga〜Gcは、同一の寸法に設定してもよいし、異なる寸法に設定してもよい。また、隙間の寸法Ga〜Gcを調整可能な調整機構を、相対移動体20に設けるようにしてもよい。
Accordingly, the dimensions Ga to Gc of these gaps are not particularly limited, and can be appropriately set according to various conditions such as the use of the stirring device 1 and the properties (viscosity, etc.) of the object to be stirred. Further, the gap dimensions Ga to Gc may be set to the same dimension or different dimensions. Further, an adjustment mechanism that can adjust the gap dimensions Ga to Gc may be provided in the relative moving
なお、相対移動体20の形状は、特に限定されるものではなく、攪拌装置1の用途や被攪拌物の性状(粘性等)等の各種条件に応じて種々の形状を採用することができる。すなわち、相対移動体20は、所定の隙間を空けて回転体10に近接して配置され、回転体10に対して相対移動するものであればよく、相対移動体20の形状を調整することで攪拌能力を調整することができる。また、1つの回転体10に対して、複数の相対移動体20を設けるようにしてもよい。例えば、互いに交差する2つの枠状の相対移動体20を設けるようにしてもよいし、第1〜第3の相対移動部22〜26を別体に構成するようにしてもよい。
In addition, the shape of the relative moving
また、相対移動体20を構成する材質は、特に限定されるものではなく、回転体10と同様に、例えば金属やセラミックス、樹脂、ゴム、木材等、使用条件に応じた適宜の材質を採用することができる。また、回転体10と相対移動体20を同じ材質から構成するようにしてもよいし、異なる材質から構成するようにしてもよい。
Moreover, the material which comprises the
また、本実施形態では、相対移動体20を駆動装置30によって支持するようにしているが、例えば被攪拌物を収容する容器や駆動装置30が設置される架台等、その他の部材によって相対移動体20を支持するようにしてもよい。また、本実施形態では、支持部材50を駆動軸40のカバーとして兼用しているが、支持部材50の構成がこれに限定されないことは言うまでもない。
Further, in the present embodiment, the relative moving
駆動装置30は、本実施形態ではモータから構成されている。駆動装置30は、駆動軸40を介して回転体10を回転駆動し、中心軸Cを中心に回転させる。なお、本実施形態では、駆動装置30が駆動軸40を直接駆動するように構成しているが、駆動装置30が歯車やチェーンおよびスプロケット等の伝達機構を介して駆動軸40を回転駆動するように構成してもよい。また、駆動装置30は、例えば電動モータやエアモータ等、既存のいずれの形式のものであってもよい。
In the present embodiment, the driving
次に、攪拌装置1における回転体10および相対移動体20の作動について説明する。図2(a)および(b)は、攪拌装置1における回転体10および相対移動体20の作動を示した図である。なお、図2(a)は、図1(a)のA−A線断面図であり、図2(b)は、正面図である。
Next, the operation of the
回転体10は、流体である被攪拌物内において、駆動装置30に駆動されて中心軸Cを中心に回転することにより、被攪拌物を攪拌する。流体中に回転体10を浸漬して回転させると、流通路16内に進入した流体も回転体10と共に回転することとなる。すると、流通路16内の流体に遠心力が作用し、図2(a)および(b)に示されるように、流通路16内の流体は回転体10の半径方向外側に向けて流動する。吐出口14は、吸入口12よりも回転体10の半径方向外側に設けられているため、吐出口14では吸入口12よりも強い遠心力が働くこととなる。
The rotating
従って、流体は、回転体10が回転している限り吸入口12から吐出口14に向けて流動する。すなわち、流通路16内の流体が吐出口14から噴出すると共に、外部の流体が吸入口12から流通路16内に吸引される。これにより、回転体10の周囲の流体には、吐出口14のある回転体10の側面10cから放射状に広がる流動と、吸入口12に向かう流動が発生することとなる。なお、吸入口12に向かう流動は、吸入口12の回転により旋回流となる。
Accordingly, the fluid flows from the
また、流体中に回転体10を浸漬して回転させると、回転体10の表面(すなわち、上面10a、底面10bおよび側面10c)近傍の流体が粘性の影響により回転体10と共に回転することとなる。この粘性によって回転体10に連れ回る流体は、一部は回転体10と相対移動体20の間に進入して剪断力を受け、一部は相対移動体20に衝突して渦や乱流を発生させる。また、流体が衝突する面の反対側においても、堰き止めによる負圧が発生するため、外部から流体が流入して渦や乱流が発生する。そして、このようにして発生した渦や乱流は、吸入口12ヘの流動や吐出口14からの流動と合成されることによってこれらの流動を促進し、より複雑な流動が回転体10の周囲の流体に発生することとなる。
Further, when the
このように、本実施形態では、吸入口12への流体の流入および吐出口14からの流体の流出に、相対移動体20による渦や乱流の相乗的に作用させることにより、回転体10の周囲の流体に複雑な流動(乱流)を発生させ、従来にない攪拌能力を得ることを可能としている。また、主に流通路16内の遠心力によって流体に運動エネルギーを付与するようにしているため、流体の粘性が高い場合においても従来の攪拌装置よりも少ない動力で効率的な攪拌を行うことが可能となっている。
Thus, in this embodiment, the vortex and turbulent flow by the relative moving
さらに、本実施形態では、回転体10と相対移動体20を相対移動させることにより、回転体10の表面(すなわち、上面10a、底面10bおよび側面10c)に付着した異物を擦り落とす、または相対移動体20の近傍に発生する渦や乱流によって異物を回転体10の表面から剥離させることを可能としている。また、相対移動の際に、相対移動体20を吸入口12および吐出口14に対向する位置を通過させることにより、吸入口12または吐出口14近傍に付着した異物を、例えば吸入口12または吐出口14の縁部と相対移動体20の間で切断(剪断)し、定期的に除去することを可能としている。
Furthermore, in the present embodiment, by moving the rotating
また、本実施形態では、相対移動体20に傾斜面を設けることにより、吸入口12への流体の流入および吐出口14からの流体の流出を促進することも可能となっている。図3(a)は、相対移動体20による吸入口12への流入促進を示した断面図であり、同図(b)は、相対移動体20による吐出口14からの流出促進を示した断面図である。なお、これらの図では、回転体10の移動(回転)方向を実線の矢印で示し、相対移動体20の相対移動(相対回転)方向を破線の矢印で示している。
In the present embodiment, it is also possible to promote the inflow of fluid into the
同図(a)に示す例では、相対移動体20の第1の相対移動部22を回転体10の底面10bに対して傾けて配置することにより、相対移動方向の前方側に前方側傾斜面22aを設け、相対移動方向の後方側に後方側傾斜面22bを設けるようにしている。また、この前方側傾斜面22aおよび後方側傾斜面22bは、いずれも底面10bから離れるに従って、漸次相対移動方向の前方側に位置するように傾斜している。
In the example shown in FIG. 5A, the first
同図(a)に示されるように、このように傾斜した前方側傾斜面22aを第1の相対移動部22に設けることにより、第1の相対移動部22が吸入口12に対向する位置を通過する際に、吸入口12へと向かう渦流を生成することが可能となるため、流体の吸入口12への流入を促進することができる。すなわち、第1の相対移動部22を、クリームはんだ印刷機におけるスキージと同様に機能させることにより、流体を吸入口12内に押し込むことができる。
As shown in FIG. 6A, by providing the first
また、このように傾斜した後方側傾斜面22bを第1の相対移動部22に設けることにより、第1の相対移動部22の後方側に流体を外部からスムーズに導入することが可能となるため、第1の相対移動部22の後方側においても、流体の吸入口12への流入を促進することができる。
In addition, by providing the rear side inclined
同図(b)に示す例では、相対移動体20の第2の相対移動部24を回転体10の側面10cに対して傾けて配置することにより、相対移動方向の前方側に前方側傾斜面24aを設け、相対移動方向の後方側に後方側傾斜面24bを設けるようにしている。また、この前方側傾斜面24aおよび後方側傾斜面24bは、いずれも側面10cから離れるに従って、漸次相対移動方向の後方側に位置するように傾斜している。
In the example shown in FIG. 5B, the second
同図(b)に示されるように、このように傾斜した前方側傾斜面24aを第2の相対移動部24に設けることにより、第2の相対移動部24が吐出口14に対向する位置を通過する際に、楔効果によって吐出口14近傍の流体を掻き出す(押し退ける)ことが可能となるため、流体の吐出口14からの流出を促進することができる。また、このように傾斜した後方側傾斜面24bを第2の相対移動部24に設けることにより、堰き止めによる負圧によって吐出口14から流体を吸い出すことが可能となるため、流体の吐出口14からの流出をさらに促進することができる。
As shown in FIG. 5B, by providing the front side inclined
このように、相対移動体20に前方側傾斜面22a、24aおよび後方側傾斜面22b、24bを設けることにより、吸入口12への流体の流入および吐出口14からの流体の流出を促進することが可能となる。すなわち、本実施形態によれば、粘性の非常に高い流体であってもこれを積極的に流動させ、十分な攪拌を行うことが可能となっている。
Thus, by providing the front side inclined
なお、前方側傾斜面22a、24aおよび後方側傾斜面22b、24bのいずれか一方のみを設けるようにしてもよいし、第1の相対移動部22および第2の相対移動部24のいずれか一方にのみいずれかの傾斜面22a、22b、24a、24bを設けるようにしてもよい。また、傾斜面22a、22b、24a、24bは、全て同一の傾斜角度に形成してもよいし、異なる傾斜角度に形成してもよい。
Only one of the front
図4(a)および(b)は、攪拌装置1の使用例を示した図である。これらの図に示されるように、攪拌装置1は、容器70内に収容された流体である被攪拌物80内に回転体10および相対移動体20を浸漬した状態で使用される。このとき、攪拌装置1を容器80や適宜の架台等に固定するようにしてもよいし、使用者が保持するようにしてもよい。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing an example of use of the stirring device 1. As shown in these drawings, the stirring device 1 is used in a state in which the
被攪拌物80回転体10を回転させることにより、上述のように回転体10の側面10cから放射状に広がる流動、および回転体10の先端(底面10b)に向かう流動(旋回流)が発生する。また、相対移動体20の近傍には、渦流または乱流が発生する。これにより、同図(a)および(b)に示されるように、被攪拌物80内に複雑な循環流が発生し、この循環流により被攪拌物80は十分に攪拌される。また、回転体10の先端を容器40の底に近づけることで、吸入口12から滞留物を吸い上げて吐出口14から噴出し、滞留物を被攪拌物80内に十分に分散させることができる。
By rotating the to-
本実施形態の回転体10は、主に流通路16内における遠心力によって吸入口12へ向かう流動および吐出口14からの流動を発生させるため、従来の羽根車よりも小さいサイズ且つ抵抗の少ない形状でありながらも被攪拌物80中に強力な循環流を発生させることが可能となっている。また、回転体10に近接させて相対移動体20を配置することにより、相対移動体20を回転させることなく、相対移動体20の近傍に適度な渦流や乱流を発生させることが可能となっている。さらに、相対移動体20に傾斜面22a、22b、24a、24bを設けることで、被攪拌物80の粘性が非常に高い場合であっても、被攪拌物80を十分に流動させることが可能となっている。すなわち、本実施形態の攪拌装置1によれば、被攪拌物80の粘性によらず、少ない動力で効率的な攪拌を行うことができる。
Since the rotating
なお、被攪拌物80の粘性によっては、相対移動体20を回転体10とは異なる速度で回転させるようにしてもよい。この場合、相対移動体20を駆動装置30または専用の駆動装置によって回転駆動するようにしてもよいし、相対移動体30を支持部材50に回転自在に取り付け、被攪拌物80の流動によって回転させるようにしてもよい。
Depending on the viscosity of the
次に、攪拌装置1のその他の形態について説明する。図5(a)〜(c)は、攪拌装置1のその他の形態の例を示した図である。同図(a)は、回転体10を略砲弾形状に構成した例を示した正面図である。このように、回転体10の形状を中心軸C方向の厚みが半径方向外側に向けて漸次減少する形状とすることにより、回転体10の底面10b近傍の流動を、側面10cから放射状に広がる流動にスムーズに合流させることが可能となる。また、底面10bをこのような形状にすることで、回転体10の先端に向かう流動の一部を、底面10bに沿って側面10cまでスムーズに流動させて、側面10cから放射状に広がる流動に合流させることが可能となる。この結果、攪拌能力を向上させることができる。
Next, the other form of the stirring apparatus 1 is demonstrated. FIGS. 5A to 5C are diagrams showing examples of other forms of the stirring device 1. FIG. 4A is a front view showing an example in which the
同図(b)は、回転体10を六角柱状に構成した例を示した部分断面図である。このように、回転体10の側面10cに凹凸を設けることにより、回転体10の回転に伴って、側面10cと相対移動体20(第2の相対移動部24)の隙間の寸法を変化させることができる。攪拌装置1の用途や被攪拌物の性状等によっては、このようにすることで、より効率的な攪拌を行うことができる。なお、回転体10の上面10aまたは底面10bに凹凸形状を設けるようにしてもよいことは言うまでもない。
FIG. 2B is a partial cross-sectional view showing an example in which the
このように、回転体10の形状は特に限定されるものではなく、攪拌装置1の用途や被攪拌物の性状等に応じて、種々の形状を採用することができる。
Thus, the shape of the
同図(c)は、相対移動体20を回転体10に対して部分的に近接させるようにした例を示した正面図である。この例では、支持部材50を介して相対移動体20を他の部材に固定すると共に、第1の相対移動部22および第2の相対移動部24をそれぞれ略L字状に構成することで、吸入口12および吐出口14に対向する部分のみを近接させるようにしている。すなわち、回転体10の底面10bと第1の相対移動部22の隙間の寸法を、第1の相対移動部22の部位に応じて異ならせると共に、回転体10の側面10cと第2の相対移動部24の隙間の寸法を、第2の相対移動部24の部位に応じて異ならせるようにしている。また、この例では、第3の相対移動部26を省略している。
FIG. 3C is a front view showing an example in which the relative moving
このようにすることで、相対移動体20による渦流の発生等の効果を、相対移動体20の部位に応じて変化させることが可能となるため、攪拌装置1の用途や被攪拌物の性状等によっては、より効率的な攪拌を行うことができる。また、相対移動体20に加わる荷重を調節することができるため、攪拌装置1の耐久性および汎用性を高めることができる。
By doing in this way, since it becomes possible to change effects, such as generation | occurrence | production of the vortex | eddy_current by the relative moving
また、図示は省略するが、駆動軸40内部に軸部流通路を設け、この軸部流通路の出口を流通路16に繋げる、または回転体10の表面と繋げて出口を被攪拌物中で開口させるようにしてもよい。このように軸部流通路を設けることにより、被攪拌物中に軸部流通路を介して外部の他の液体や気体、粉体等の物質を導入することができる。この場合、例えば軸部流通路の入口を別のポンプやコンプレッサ等に接続し、他の液体や気体等を圧送するようにしてもよいし、流通路16内や回転体10の表面近傍の負圧によって他の液体や気体等を吸引するようにしてもよい。また、例えば軸部流通路の入口を被攪拌物中で開口させることにより、別の場所の被攪拌物を流通路16内または回転体10の周囲に供給することができる。また、この場合において、軸部流通路の出口に対向する位置を相対移動体20が相対移動中に通過するようにしてもよいことは言うまでもない。
Although not shown, a shaft flow passage is provided inside the
以上説明したように、本実施形態に係る攪拌装置1は、回転軸(中心軸C)を中心に回転する回転体10と、回転体10の表面に設けられる吸入口12と、回転体10の表面において吸入口12よりも回転軸(中心軸C)から遠心方向外側の位置に設けられる吐出口14と、吸入口12と吐出口14を繋ぐ流通路16と、回転体10の表面から所定の隙間を空けて配置され、回転体10の表面に対して相対移動する相対移動体20と、を備えている。
As described above, the stirring device 1 according to the present embodiment includes the
このような構成とすることで、被攪拌物の粘性によらず効率的な攪拌を行うことができる。すなわち、回転体10と相対移動体20を相対移動させることによって、少ない動力で被攪拌物内に複雑な流動を発生させることができるため、被攪拌物の粘性が高い場合であってもこれを十分に流動させ、効率的な攪拌を行うことができる。
With such a configuration, efficient stirring can be performed regardless of the viscosity of the object to be stirred. That is, by relatively moving the rotating
また、相対移動体20は、吸入口12に対向する位置および吐出口14に対向する位置の少なくともいずれか一方を、相対移動中に通過するように構成されている。このようにすることで、相対移動体20の相対移動により、被攪拌物の吸入口12への流入もしくは吐出口14からの流出を促進する、または吸入口12近傍もしくは吐出口14近傍の流動を適宜に乱すことが可能となるため、効率的な攪拌を行うことができる。
The relative moving
また、相対移動体20は、吸入口12に対向する位置を相対移動中に通過するように構成されると共に、回転体10の表面から離れるに従って漸次相対移動体20の相対移動方向の前方側に位置するように傾斜した傾斜面22a、22bを有するものであってもよい。このようにすることで、被攪拌物の粘性が非常に高い場合であっても、傾斜面22a、22bによって被攪拌物の吸入口12への流入を促進し、被攪拌物内に十分な流動を発生させることができる。
The relative moving
また、相対移動体20は、吐出口14に対向する位置を相対移動中に通過するように構成されると共に、回転体10の表面から離れるに従って漸次相対移動体20の相対移動方向の後方側に位置するように傾斜した傾斜面24a、24bを有するものであってもよい。このようにすることで、被攪拌物の粘性が非常に高い場合であっても、傾斜面24a、24bによって被攪拌物の吐出口14からの流出を促進し、被攪拌物内に十分な流動を発生させることができる。
Further, the relative moving
なお、本実施形態では、吸入口12を中心軸C方向に向けて設け、吐出口14を中心軸Cに直交する方向に向けて設けた例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、吸入口12および吐出口14はその他の方向に向けて設けられるものであってもよい。例えば、吐出口14を回転体10の上面10aに設けるようにしてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、1つの吸入口12と1つの吐出口14を流通路16によって繋ぐようにした例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、1つの吸入口12と複数の吐出口14を繋ぐ、または複数の吸入口12と1つの吐出口14を繋ぐようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, an example in which one
また、本実施形態では、吸入口12に対向する位置および吐出口14に対向する位置の両方を、相対移動中に通過するように相対移動体20を構成した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、攪拌装置1の用途や被攪拌物の性状等によっては、吸入口12に対向する位置および吐出口14に対向する位置のいずれか一方のみを、相対移動中に通過するように相対移動体20を構成してもよいし、吸入口12に対向する位置および吐出口14に対向する位置の両方を、相対移動中に通過しないように相対移動体20を構成してもよい。
Further, in the present embodiment, an example in which the relative moving
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の攪拌装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, the stirring apparatus of this invention is not limited to above-described embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can add various changes. Of course.
本発明の攪拌装置は、各種流体の攪拌や分散・混合等の分野で利用することができる。 The stirrer of the present invention can be used in fields such as stirring, dispersion and mixing of various fluids.
1 攪拌装置
10 回転体
12 吸入口
14 吐出口
16 流通路
20 相対移動体
22a、24a 前方側傾斜面
22b、24b 後方側傾斜面
C 中心軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記回転体の表面に設けられる吸入口と、
前記回転体の表面において前記吸入口よりも前記回転軸から遠心方向外側の位置に設けられる吐出口と、
前記吸入口と前記吐出口を繋ぐ流通路と、
前記回転体の表面から所定の隙間を空けて配置され、前記回転体の表面に対して相対移動する相対移動体と、を備えることを特徴とする、
攪拌装置。 A rotating body that rotates about a rotation axis;
A suction port provided on the surface of the rotating body;
A discharge port provided at a position on the outer side in the centrifugal direction from the rotation shaft with respect to the suction port on the surface of the rotating body;
A flow path connecting the suction port and the discharge port;
A relative moving body that is disposed with a predetermined gap from the surface of the rotating body and moves relative to the surface of the rotating body,
Stirring device.
請求項1に記載の攪拌装置。 The relative moving body is configured to pass through at least one of a position facing the suction port and a position facing the discharge port during relative movement,
The stirrer according to claim 1.
請求項2に記載の攪拌装置。 The relative moving body is configured to pass through a position facing the suction port during the relative movement, and is gradually positioned on the front side in the relative moving direction of the relative moving body as the distance from the surface of the rotating body increases. It has an inclined surface that is inclined as follows,
The stirring device according to claim 2.
請求項2に記載の攪拌装置。 The relative moving body is configured to pass through a position facing the discharge port during the relative movement, and is gradually positioned on the rear side in the relative moving direction of the relative moving body as the distance from the surface of the rotating body increases. It has an inclined surface that is inclined as follows,
The stirring device according to claim 2.
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