JP2015033660A

JP2015033660A - 撹拌用回転容器

Info

Publication number: JP2015033660A
Application number: JP2013164687A
Authority: JP
Inventors: 好一加藤; Koichi Kato
Original assignee: Satake Chemical Equipment Mfg Ltd
Current assignee: Satake Chemical Equipment Mfg Ltd
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2015-02-19
Anticipated expiration: 2033-08-08
Also published as: JP6174937B2

Abstract

【課題】目的にあった適切なフローパターンを提供すると共に、混合性能を飛躍的に向上させる撹拌用回転容器を提供する。
【解決手段】有底円筒状の回転容器５と、該回転容器５内に固定した、その軸中心から該回転容器５の内壁５ｂまで伸びる１又は複数の板状の静翼６とよりなり、液体を入れた上記回転容器５を、その軸周りで、一方向で加速と減速とを繰り返して回転させることにより、又は、正方向回転と逆方向回転との反転を繰り返して回転させることにより、上記回転容器１内の液体を撹拌することを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は容器を自転させて容器内の液体を撹拌する撹拌用回転容器に関する。

従来の撹拌用回転容器において、図１３及び図１４の例１に示すように、有底円筒状の容器ａ１を、その軸周りで、一方向に回転させた場合、該容器ａ１内の流体も共回りするだけで、上下対流もなく、混合作用は得られない。

そのため、図１５及び図１６の例２に示すように、容器ａ２を、その軸周りで、正方向回転と逆方向回転との反転を繰り返すことで混合作用を促進させるように検討されるが、回転方向が切り替わるごく短時間で、若干の混合作用が得られるものの、容器ａ２内全体の混合には寄与しない。

また、図１７及び図１８の例３に示すように、前記容器ａ３を傾けて、その軸周りで回転させた場合、一方向回転では、殆ど混合作用は得られず、回転方向を正逆反転させた際に、若干の混合作用が促進されるものの不十分である。

そこで、図１９及び図２０の例４に示すように、前記容器ａ４の内壁ｂに、容器ａ４の底部から側壁内面の上端まで延びる帯状のバッフルｃを互いに離間して複数設け、該容器ａ４を、その軸周りで回転させた場合、一方向回転では、ほとんど混合の効果がないが、前記容器ａ１〜ａ３における混合に比べて、正方向回転と逆方向回転との反転を繰り返すことで、回転方向が切り替わるごく短時間で、混合が促進する。

このような容器の内壁にバッフルを設けたものとしては、例えば、特許文献１がある。

特開２０１１−３１１２６号公報

しかしながら、依然、容器ａ４の底部と液面付近においては混合不良が見られ、また乱れは発生するものの、容器ａ４内に流動作用は殆ど得られない。

また、このような乱れを嫌う場合や、より短時間での混合が求められる場合には、最適とは言えない。

本発明は、このような問題を解消し、目的にあった適切なフローパターンを提供すると共に、容器を自転させる撹拌方法において混合性能を飛躍的に向上させることを目的とする。

前記の目的を達成すべく、本発明の撹拌用回転容器は、有底円筒状の回転容器と、該回転容器内に固定した、その軸中心から該回転容器の内壁まで伸びる１又は複数の板状の静翼とよりなり、液体を入れた上記回転容器を、その軸周りで、一方向で加速と減速とを繰り返して回転させることにより、又は、正方向回転と逆方向回転との反転を繰り返して回転させることにより、上記回転容器内の液体を撹拌することを特徴とする。

本発明によれば、目的にあった適切なフローパターンを提供すると共に、容器を自転させる撹拌方法において混合性能を飛躍的に向上させることができる。

本発明の実施例１の撹拌用回転容器の縦断側面図である。該撹拌用回転容器の平面図である。該撹拌用回転容器のフローパターン解析結果を示す図である。本発明の実施例２の撹拌用回転容器の縦断側面図である。該撹拌用回転容器の平面図である。該撹拌用回転容器のフローパターン解析結果を示す図である。該撹拌用回転容器の他の例の縦断側面図である。該撹拌用回転容器の他の例の平面図である。本発明の実施例３のフローパターン解析結果を示す図である。本発明の実施例４の撹拌用回転容器の縦断側面図である。該撹拌用回転容器の平面図である。該撹拌用回転容器のフローパターン解析結果を示す図である。従来の撹拌用回転容器の例１の縦断側面図である。該撹拌用回転容器の平面図である。従来の撹拌用回転容器の例２の縦断側面図である。該撹拌用回転容器の平面図である。従来の撹拌用回転容器の例３の縦断側面図である。該撹拌用回転容器の平面図である。従来の撹拌用回転容器の例４の縦断側面図である。該撹拌用回転容器の平面図である。

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及び図２により説明する。

１は、本発明の実施例１の撹拌用回転容器を示し、該回転容器１は、縦型の有底円筒状で形成され、図示しない回転手段により、該回転容器１の軸周りで回転するように形成されている。

２は、静翼を示し、該静翼２は、直線状の帯状板からなり、前記回転容器１の底部１ａに、回転容器１の軸中心から放射状に、例えば、４枚固定されている。

なお、該静翼２は１枚以上であれば良いが、該回転容器１内の液体の撹拌を効果的にするため、少なくとも左右一対の静翼２ａ、２ａを有するのが好ましい。

なお、前記回転容器１の内壁１ｂと前記静翼２の端部２ｂとの間に間隙３を有していても良く、或いは、間隙３を有せず、該回転容器１の内壁１ｂと前記静翼２の端部２ａとが接していても良い。

また、図３に示すように、前記静翼２の交差部に相当する前記回転容器１の底部１ａの中心部にも隙間４を設けてもよい。

次に本実施例１の回転容器１の作用と効果を説明する。

液体を入れた前記回転容器１をその軸周りに回転させれば、図３に示すように、該回転容器１内の液体が該回転容器１の底部に集中して圧力が大となると共に、液面の近傍の圧力が小となって液体の上下対流が発生し、混合性能を高めることができるようになる。

また、前記回転容器１の中心では、該回転容器１の底部１ａから液表面に向かう上昇流を作り出すことができる。

なお、前記回転容器１の回転は、例えば、一方向回転で、スタートとストップとを繰り返す間欠運転など、一方向回転で加速と減速とを繰り返して回転させる、又は、正方向回転と逆方向回転との反転を繰り返して回転させる、又はこれらの組み合わせで回転させるなど、相対速度が得られる条件で回転させるようにし、この条件で性能が発揮されるようになる。

但し、この実施例１における帯状板の静翼２においては、上下対流が発生するものの、乱れが強く、良好なフローの形成に至っていない。

本発明の実施例２を図４及び図５により説明する。

本実施例２においては、実施例１における直線状の帯状板の静翼２を用いる代わりに、回転容器５の内壁５ｂからその軸中心に向かうに従って、上下方向の幅が減じる、例えば、三角形状板の静翼６を、該回転容器５の底部５ａに、中心から放射状に、例えば、４枚固定する。

なお、該静翼６は１枚以上であれば良いが、該回転容器５内の液体の撹拌を効果的にするため、少なくとも左右一対の静翼６ａ、６ａを有するのが好ましい。

また、前記回転容器５の内壁５ｂと前記静翼６の端部とは接していても、或いは、図６に示すように、間隙７を有していてもよい。

また、図６に示すように、前記静翼６の交差部に相当する前記回転容器５の底部５ａの中心部には隙間８を設けてもよい。

次に本実施例２の回転容器４の作用と効果を説明する。

前記回転容器５をその軸周りに回転させれば、図６に示すように、容器内の液体が容器底部に集中して圧力が大となると共に、液面の近傍の圧力が小となって液体の上下対流が発生し、混合性能を高めることができるようになる。

また、前記回転容器５の中心では、回転容器５の底部５ａから液表面に向かう上昇流を作り出すことができる。

なお、前記回転容器５の回転は、例えば、一方向回転で、スタートとストップとを繰り返す間欠運転など、一方向回転で加速と減速とを繰り返して回転させる、又は、正方向回転と逆方向回転との反転を繰り返して回転させる、又はこれらの組み合わせで回転させるなど、相対速度が得られる条件で回転させるようにし、この条件で性能が発揮されるようになる。

前記実施例１における帯状板の静翼２においては、上下対流が発生するものの、乱れが強く、良好なフローの形成に至っていないが、実施例２における静翼６においては、良好な混合作用と流動作用を得ることができた。

なお、回転容器５を傾けて、その軸周りで回転させてもよい。

なお、図７及び図８に示すように、前記回転容器５の内壁５ｂと静翼６の端部６ｂとの間に間隙７を設ければ、該回転容器５内の流れの停滞部を抑制することができるようになる。また、前記回転容器５の底部５ａと静翼６の下辺６ｃとの間に間隙９を設ければ、該回転容器５内の流れの停滞部を抑制することができるようになる。

本発明の実施例３を図９により説明する。

本実施例３においては、実施例２における三角形状板の静翼６を回転容器５の底部５ａに固定する代わりに、回転容器１０の軸中心から内壁１０ｂに向かうに従って、上下方向の幅が減じる、例えば、逆三角形状板の静翼１１を、該回転容器１０の底部１０ａに、中心から放射状に、例えば、４枚固定する。

なお、該静翼１１は１枚以上であれば良いが、該回転容器１０内の液体の撹拌を効果的にするため、少なくとも左右一対の静翼を有するのが好ましい。

また、前記回転容器１０の内壁１０ｂと静翼１１の端部１１ａとの間に間隙１２を設ける。なお、前記回転容器１０の底部１０ａと静翼１１の下辺との間に間隙を設けてもよい。

また、前記静翼１１の交差部に相当する前記回転容器１０の底部１０ａの中心部には隙間８を設ける。

本実施例３の回転容器１０においては、実施例１の回転容器１よりも乱れは生じていないが、実施例２の回転容器５に比べて流動作用は弱く、良好なフローの形成に至っていない。

本発明の実施例４を図１０及び図１１により説明する。

本実施例４においては、実施例２における三角形状板の静翼６を回転容器５の底部５ａに固定する代わりに、回転容器１３の内壁１３ｂからその軸中心に向かうに従って、上下方向の幅が減じる、例えば、三角形状板の静翼１４を、該回転容器１３の液面付近に位置するように、中心から放射状に、例えば４枚、前記回転容器１３の内壁１３ｂの上部に固定する。

なお、該静翼１４は１枚以上であれば良いが、該回転容器１３内の液体の撹拌を効果的にするため、少なくとも左右一対の静翼１４ａ、１４ａを有するのが好ましい。

なお、図１２に示すように、前記回転容器１３の内壁１３ｂと静翼１４との間に間隙１５を設けてもよい。

また、図１２に示すように、前記静翼１４の交差部に相当する前記回転容器１３の中心部には隙間１６を設けてもよい。

本実施例４の回転容器１３においては、前記回転容器１３をその軸周りに回転させれば、図１２に示すように、容器内の液体が液表面に集中して圧力が大となると共に、容器の底部の圧力が小となって液体の上下対流が発生し、混合性能を高めることができるようになる。

また、前記回転容器１３の中心では、該回転容器１３の液表面から底部１３ａに向かう下降流を作り出すことができる。

なお、前記回転容器１３の回転は、例えば、一方向回転で、スタートとストップとを繰り返す間欠運転など、一方向回転で加速と減速とを繰り返して回転させる、又は、正方向回転と逆方向回転との反転を繰り返して回転させる、又はこれらの組み合わせで回転させるなど、相対速度が得られる条件で回転させるようにし、この条件で性能が発揮され、図１２に示すような良好な流動作用を得ることができる。

なお、回転容器１３を傾けて、その軸周りで回転させてもよい。

本発明の撹拌用回転容器は、食品工業や化学工業等における液体の混合に利用される。

１回転容器
１ａ底部
１ｂ内壁
２静翼
２ａ静翼
２ｂ端部
３間隙
４隙間
５回転容器
５ａ底部
５ｂ内壁
６静翼
６ａ静翼
６ｂ端部
６ｃ下辺
７間隙
８隙間
９間隙
１０回転容器
１０ａ底部
１０ｂ内壁
１１静翼
１１ａ端部
１２間隙
１３回転容器
１３ａ底部
１３ｂ内壁
１４静翼
１４ａ静翼
１５間隙
１６隙間

Claims

有底円筒状の回転容器と、
該回転容器内に固定した、その軸中心から該回転容器の内壁まで伸びる１又は複数の板状の静翼とよりなり、
液体を入れた上記回転容器を、その軸周りで、一方向で加速と減速とを繰り返して回転させることにより、又は、正方向回転と逆方向回転との反転を繰り返して回転させることにより、上記回転容器内の液体を撹拌することを特徴とする撹拌用回転容器。
前記静翼は、前記回転容器の内壁からその軸中心に向かって、上下方向の幅が徐々に減少する形状であることを特徴とする請求項１記載の撹拌用回転容器。
前記静翼は三角形状であることを特徴とする請求項２に記載の撹拌用回転容器。
前記静翼は、前記回転容器の軸中心から放射状に固定された、少なくとも左右一対の静翼からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３載のいずれか１に記載の撹拌用回転容器。