JP2019147077A - Agitator - Google Patents

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Abstract

To provide an agitator which is effective for solving conflicting problems of advancement of mixing and prevention of decrease in action of dispersion, emulsification, dissolution and atomization.SOLUTION: An agitator comprises: an impeller having a forward bend in which a blade part is convexed forward in a rotation direction; a container having an inclined bottom part such that a bottom thereof is inclined in a funnel-like shape; and a baffle which is located on the inclined bottom part, and in which plural fins are so curved or bent in a direction opposite to the rotation direction of the impeller as to be radial outwards from a central part. The impeller and the baffle are not opposite to each other with respect to an axial rotation direction of the impeller, and the baffle is located on an extension line in a discharge direction of an object to be agitated by the impeller.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、主に粉体溶解を行うための攪拌装置であって、医薬品、化粧品、食品、塗料、化学品等の製造に際して用いられる、原料粉末を液体に効率よく溶解させるための攪拌装置に関する。   The present invention relates to a stirrer for mainly dissolving powder, and relates to a stirrer for efficiently dissolving raw material powder in a liquid used in the manufacture of pharmaceuticals, cosmetics, foods, paints, chemicals, etc. .

攪拌機は、混合、分散、乳化、溶解、微粒化といった攪拌処理を製品の製造プロセスに含む分野、特に医薬品、化粧品、食品、塗料、化学品等の製造分野において幅広く利用されている。このうち、粉体等の溶解を伴う攪拌処理については、主に粉体溶解槽が用いられる。 粉体溶解を行うための攪拌装置としては、たとえば特許文献1に開示された攪拌装置がある(図10)。
この攪拌装置は、粉体と溶媒が混合された液体を、攪拌装置が付設されたタンク内で処理を行いつつ、タンクの底から分散装置(粉砕装置)を経由して容器上部へと繋がるとタンク外循環経路通じて攪拌対象物を循環させることにより、タンクの攪拌対象物の上下が常時入れ替わるようにしながら粉体を溶解する方法を採用している。
この方法によると、ダマを形成し易い粉体の溶解(例えば水へのPVA粉体の溶解など)を行う場合においても、溶解所要時間短縮と溶解完了時の泡立ちを抑制し、かつ未溶解物の残留の無い溶解が可能になるとのことである。
The stirrer is widely used in fields including stirring processes such as mixing, dispersion, emulsification, dissolution, and atomization in the manufacturing process of products, particularly in manufacturing fields such as pharmaceuticals, cosmetics, foods, paints, and chemicals. Among these, a powder dissolution tank is mainly used for the stirring treatment involving dissolution of powder and the like. As an agitator for dissolving powder, for example, there is an agitator disclosed in Patent Document 1 (FIG. 10).
When this stirrer processes the liquid in which the powder and the solvent are mixed in a tank provided with the stirrer, the stirrer is connected from the bottom of the tank to the upper part of the container via a dispersing device (pulverizer). A method is used in which powder is dissolved while the upper and lower sides of the stirring target in the tank are constantly switched by circulating the stirring target through the circulation path outside the tank.
According to this method, even in the case of dissolving powder that tends to form lumps (for example, dissolution of PVA powder in water, etc.), the time required for dissolution is reduced and foaming at the completion of dissolution is suppressed, and undissolved matter It will be possible to dissolve without residual.

しかしながら、特許文献1に開示された攪拌装置等において、溶媒中での粉体の分散をより高度化するには、攪拌羽根による力をごく一部の処理対象物に集中させることが重要である。
一方、攪拌装置における混合をより高度化するには、攪拌羽根による力を容器内に収容された処理対象物全体に作用させ、流動させることが重要である。このように、1つの攪拌羽根によって、分散と混合とを高度化することは、相反する挙動を両立させることが求められる。
特に、処理対象物の粘度が高くなるほど、分散と混合とを高度化することが困難となるといった課題が生じる。
However, in the stirrer disclosed in Patent Document 1, it is important to concentrate the force of the stirring blades on a very small part of the processing object in order to further enhance the dispersion of the powder in the solvent. .
On the other hand, in order to further improve the mixing in the stirring device, it is important to cause the force of the stirring blade to act on the entire object to be processed accommodated in the container and cause it to flow. As described above, it is required to reconcile dispersion and mixing with one stirring blade to achieve compatible behaviors.
In particular, the higher the viscosity of the object to be processed, the more difficult it is to improve the dispersion and mixing.

この課題を解決する有効な手段として、本願の発明者は特許文献2に開示された攪拌装置を提案している(図11)。
この攪拌装置に使用される攪拌羽根は、軸方向周りに回転させられる攪拌羽根であって、基部と、この基部に対して軸方向一方側に位置し且つ回転方向に配列された複数の羽根部からなる羽根群とを備えており、羽根部が径方向における内方端に繋がり且つ軸方向視において回転方向前方に凸である前方湾曲部を有している(図12)。
As an effective means for solving this problem, the inventors of the present application have proposed a stirring device disclosed in Patent Document 2 (FIG. 11).
The stirring blade used in the stirring device is a stirring blade that is rotated around the axial direction, and a base portion and a plurality of blade portions that are positioned on one side in the axial direction with respect to the base portion and arranged in the rotational direction The blade portion has a front curved portion that is connected to the inner end in the radial direction and is convex forward in the rotational direction when viewed in the axial direction (FIG. 12).

特許文献2の攪拌羽根による混合の高度化の要因として、羽根部の前方湾曲部の寄与が挙げられる。発明者らが検証を行ったところ、前方湾曲部を回転方向前方に凸とすることで、内方端において処理対象物が強力に吸引され、吸引された処理対象物が径方向外方へとよりスムーズに移動しており、これが混合の高度化に寄与していることを確認している。
これにより、上記課題を解決することができ、例えば、溶媒の液面付近に浮遊して溶媒となじみ難い比重の小さい粉体を溶解する場合でも、粉末を容器の底付近まで吸い込みながら効率良く溶解処理を行う事ができる。
As a factor of the advancement of mixing by the stirring blade of Patent Document 2, the contribution of the forward curved portion of the blade portion can be mentioned. As a result of verification by the inventors, by making the front curved portion convex forward in the rotation direction, the processing object is strongly sucked at the inner end, and the sucked processing object is moved radially outward. It moves more smoothly and confirms that it contributes to the advancement of mixing.
As a result, the above-mentioned problems can be solved.For example, even when powder having a small specific gravity that floats near the liquid surface of the solvent and is not compatible with the solvent is dissolved, it is efficiently dissolved while sucking the powder to the bottom of the container. Processing can be performed.

このような特許文献2の攪拌羽根を溶解装置に適用して、図13に示すように容器底付単軸複合ミキサーを構成することができる。容器底付単軸複合ミキサーは、攪拌羽根201と高圧ポンプインペラー202の異なる役割の回転体が容器底から突き出した回転軸203に固定されている。
このうち、混合羽根201が容器内の攪拌対象物Tを均一に混合する機能を有する一方、高圧ポンプインペラー202が攪拌対象物にせん断力を与えることによって分散、乳化、溶解、微粒化など各種攪拌操作を行う機能を有する。
また、高圧ポンプインペラー202は、高圧ポンプの機能も有しており、容器底の排出口204から攪拌対象物Tを吸い込み、容器外の配管205を経由して容器上部に移送して容器内の攪拌対象物Tを循環させる機能を有している。
また、容器底付単軸複合ミキサーは攪拌羽根201と高圧ポンプインペラー202が一つの駆動部に固定されていることから、それぞれ別の駆動部で構成した装置と比較して低コストで装置を製造できるメリットがある。
Such a stirring blade of Patent Document 2 can be applied to a melting apparatus to constitute a single-shaft composite mixer with a container bottom as shown in FIG. The single-shaft composite mixer with a container bottom is fixed to a rotating shaft 203 in which rotating bodies having different roles of a stirring blade 201 and a high-pressure pump impeller 202 protrude from the container bottom.
Among these, the mixing blade 201 has a function of uniformly mixing the stirring target T in the container, while the high-pressure pump impeller 202 applies shearing force to the stirring target to perform various stirring such as dispersion, emulsification, dissolution, and atomization. Has a function to perform operations.
The high-pressure pump impeller 202 also has a function of a high-pressure pump. The high-pressure pump impeller 202 sucks the stirring target T from the discharge port 204 at the bottom of the container and transfers it to the upper part of the container via the pipe 205 outside the container. It has a function of circulating the stirring object T.
In addition, the single-shaft composite mixer with a container bottom has a stirring blade 201 and a high-pressure pump impeller 202 fixed to one drive unit, so that the device can be manufactured at a lower cost compared to devices configured with separate drive units. There is merit that can be done.

しかしながら、容器底付単軸複合ミキサーにおいて攪拌羽根201の周速を大きくして処理を行うと、攪拌対象物Tが容器内を高速で旋回流動して竜巻状のいわゆる空気吸い込み渦206が発生し、容器中心部分に攪拌対象物が存在しない空洞部が生じることがある(図13)。
さらに、攪拌羽根201の周速が増大して空気吸い込み渦206が発達し、渦の下端が容器底の排出口204まで達すると、高圧ポンプインペラー202の収容室内に空気が吸い込まれるようになる。
これにより、高圧ポンプインペラー202のせん断力が低下して、攪拌対象物Tに対する分散、乳化、溶解、微粒化の作用が低下するという問題が生じる。
However, when the processing is performed by increasing the peripheral speed of the stirring blade 201 in the single-shaft composite mixer with a container bottom, the stirring target T swirls and flows in the container at a high speed, and a tornado-shaped so-called air suction vortex 206 is generated. In some cases, a hollow portion in which the object to be stirred does not exist is generated in the central portion of the container (FIG. 13).
Furthermore, when the peripheral speed of the stirring blade 201 increases and the air suction vortex 206 develops and the lower end of the vortex reaches the discharge port 204 at the bottom of the container, air is sucked into the accommodating chamber of the high-pressure pump impeller 202.
As a result, the shearing force of the high-pressure pump impeller 202 is lowered, and there arises a problem that the action of dispersion, emulsification, dissolution, and atomization on the stirring target T is lowered.

空気吸い込み渦206の容器底の排出口204への到達を防止する手段としては、攪拌対象物Tの流動を部分的に減衰させる方法が考えられる。例えば、特許文献3に開示された攪拌装置(混合装置)では(図14)、攪拌羽根(攪拌翼)に近接するように、図15に示すようなバッフル(邪魔板)を容器内壁に配設することによって、攪拌対象物の流動を減衰させ、攪拌対象物への泡の混入等を抑制している。 As a means for preventing the air suction vortex 206 from reaching the outlet 204 at the bottom of the container, a method of partially attenuating the flow of the stirring target T can be considered. For example, in the stirring device (mixing device) disclosed in Patent Document 3 (FIG. 14), a baffle (baffle plate) as shown in FIG. 15 is arranged on the inner wall of the container so as to be close to the stirring blade (stirring blade). By doing so, the flow of the stirring object is attenuated, and mixing of bubbles into the stirring object is suppressed.

特開2006−205071号公報JP 2006-205071 A 国際公開第2017/212935号公報International Publication No. 2017/221935 特開2007−136432号公報JP 2007-136432 A

容器底付単軸複合ミキサーにおいて、攪拌羽根にバッフルを近接させる方法を採用すると、空気吸い込み渦が発達して、渦の下端が容器底の排出口まで達するといった問題は解決できる。しかしながら、攪拌対象物が強力に吸引されて径方向外方へとよりスムーズに移動し、混合の高度化を達成できるという特許文献2の攪拌羽根本来の効果が著しく減殺されることになる。
このため、容器底付単軸複合ミキサー合において、バッフルを配設する方法を採用することは、これまで不適であると考えられてきた。
In a single-shaft composite mixer with a container bottom, if a method in which a baffle is brought close to a stirring blade is employed, the problem that an air suction vortex develops and the lower end of the vortex reaches the outlet at the bottom of the container can be solved. However, the original effect of the stirring blade of Patent Document 2 that the stirring target is strongly sucked and moves more smoothly outward in the radial direction and can achieve higher level of mixing is significantly diminished.
For this reason, it has been considered to be inappropriate to employ a method of arranging a baffle in a single-shaft composite mixer with a container bottom.

本願発明者が上記課題について鋭意検討した結果、容器底付単軸複合ミキサーにおいて本来不適とされていたバッフルであっても、(1)攪拌羽根とバッフルの位置関係、(2)バッフルの形状、及び(3)バッフルの容器内での配置方法を見直すことによって、混合の高度化と分散、乳化、溶解、微粒化の作用の低下防止という相反する課題の解決のために有効に活用できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of the present inventors diligently examining the above problems, even if the baffle was originally unsuitable in the single-bottom composite mixer with a container bottom, (1) the positional relationship between the stirring blade and the baffle, (2) the shape of the baffle, And (3) by reexamining the arrangement method of the baffle in the container, it has been found that it can be effectively used to solve the conflicting problems of the advancement of mixing and the prevention of lowering the action of dispersion, emulsification, dissolution and atomization. The present invention has been completed.

具体的には、本発明の攪拌装置は、容器内に攪拌羽根とバッフルを備える攪拌装置であって、 前記攪拌羽根は、基部と、前記基部に対して前記軸方向一方側に位置し且つ回転方向に配列された複数の羽根部からなる羽根群と、を備えており、前記羽根部は、径方向における内方端に繋がり且つ前記軸方向視において前記回転方向前方に凸である前方湾曲部を有し、 前記容器は、容器内壁の底部が漏斗状に傾斜した傾斜底部を有し、 前記バッフルは、前記容器の傾斜底部上において、前記複数枚のフィンがバッフルの中心部から外側に向けて放射状でかつ、前記攪拌羽根の回転方向と反対方向に湾曲又は屈曲するように配設され、 前記攪拌羽根と前記バッフルは、攪拌羽根の軸回転方向に対して対向しておらず、同心状の位置関係となるように配置され、 前記バッフルは、前記攪拌羽根の攪拌対象物の排出方向の延長線上に配置されている(請求項1)。   Specifically, the stirring device of the present invention is a stirring device including a stirring blade and a baffle in a container, and the stirring blade is positioned on one side in the axial direction with respect to the base and the base and rotates. A blade group composed of a plurality of blade portions arranged in the direction, and the blade portion is connected to the inner end in the radial direction and is convex forward in the rotational direction when viewed in the axial direction The container has an inclined bottom portion in which a bottom portion of the inner wall of the container is inclined in a funnel shape, and the baffle is configured such that the plurality of fins are directed outward from a central portion of the baffle on the inclined bottom portion of the container. Are arranged so as to be curved or bent in a direction opposite to the rotation direction of the stirring blade, and the stirring blade and the baffle are not opposed to the axial rotation direction of the stirring blade and are concentric It becomes the positional relationship of Is urchin disposed, said baffle is disposed on an extension of the discharge direction of the stirring object of the stirring blade (claim 1).

前記攪拌装置は、容器底に攪拌対象物の排出口、容器上部に攪拌対象物の吐出口を有し、前記排出口からへ吐出口に繋がる配管を経由して、攪拌対象物を循環させる外部循環手段を有することが好ましい(請求項2)。
また、前記外部循環手段は、攪拌対象物を排出口から吐出口へ移送手段を有することが好ましい(請求項3)。
また、前記移送手段は、高圧ポンプインペラーであることが好ましい(請求項4)。
さらに、前記吐出口には、シャワーノズルが配置されていることが好ましい(請求項5)
The stirrer has an outlet for stirring object at the bottom of the container and an outlet for stirring object at the upper part of the container, and the external of the stirring object is circulated through a pipe connected to the discharge port from the discharge port. It is preferable to have a circulation means (Claim 2).
Moreover, it is preferable that the said external circulation means has a transfer means from the discharge port to a discharge port for the stirring target object (Claim 3).
The transfer means is preferably a high pressure pump impeller.
Furthermore, it is preferable that a shower nozzle is disposed at the discharge port.

一方、前記羽根部は、前記前方湾曲部に対して前記径方向外方に繋がり且つ前記軸方向視において前記回転方向後方に凸である後方湾曲部を有していることが好ましい(請求項6)。
より好ましくは、前記羽根部は、前記軸方向において前記基部から離間するほど前記回転方向前方に位置するように傾いている(請求項7)。
さらに好ましくは、 前記羽根部の前記軸方向に対する傾斜角度は、前記径方向内方に向かうほど大である(請求項8)。
On the other hand, it is preferable that the said blade | wing part has the back curve part which is connected to the said radial direction outward with respect to the said front curve part, and is convex in the said rotation direction back in the said axial direction view (Claim 6). ).
More preferably, the blade portion is inclined so as to be positioned forward in the rotational direction as it is separated from the base portion in the axial direction.
More preferably, the inclination angle of the blade portion with respect to the axial direction is larger toward the inner side in the radial direction (Claim 8).

上記本発明の構成によると、攪拌羽根によって生じる攪拌対象物の流れ成分が、攪拌羽根の軸回転方向と反対方向に旋回する流れ成分に変換され、攪拌羽根の軸回転方向と逆向きに旋回する空気吸い込み渦を生じさせることができる(図1)。 According to the configuration of the present invention, the flow component of the stirring target generated by the stirring blade is converted into the flow component swirling in the direction opposite to the axial rotation direction of the stirring blade, and swirling in the direction opposite to the axial rotation direction of the stirring blade. Air suction vortices can be generated (FIG. 1).

具体的には、図1に示すように、攪拌羽根A2によって生じる攪拌対象物Tの流れ方向が、バッフルA11及び容器A1の傾斜部との相互作用によって、攪拌羽根A2の回転方向と反対方向に流動する流れ成分Cに変換され、これにより攪拌羽根A2の回転方向と反対方向に旋回する空気吸い込み渦Vを発生させる。
この攪拌羽根A2の回転方向と反対方向の流動は、攪拌羽根A2の近傍において生じている攪拌羽根A2の回転方向と同方向の流動と攪拌羽根A2の直上付近において合成される。このため、攪拌羽根A2の回転方向と反対方向に旋回する空気吸い込み渦Vは、攪拌羽根の直上付近で消失し、容器の底にある第1排出口A6まで到達しない。
Specifically, as shown in FIG. 1, the flow direction of the stirring object T generated by the stirring blade A2 is opposite to the rotation direction of the stirring blade A2 due to the interaction between the baffle A11 and the inclined portion of the container A1. It is converted into a flowing flow component C, thereby generating an air suction vortex V that swirls in a direction opposite to the rotation direction of the stirring blade A2.
The flow in the direction opposite to the rotation direction of the stirring blade A2 is synthesized in the vicinity of the stirring blade A2 and the flow in the same direction as the rotation direction of the stirring blade A2 in the vicinity of the stirring blade A2. For this reason, the air suction vortex V swirling in the direction opposite to the rotation direction of the stirring blade A2 disappears in the vicinity immediately above the stirring blade and does not reach the first discharge port A6 at the bottom of the container.

これにより、高圧ポンプインペラーA4のせん断力が低下し、分散、乳化、溶解、微粒化の作用が低下するといった問題を回避することができる。
一方、攪拌羽根A2の作用によって処理対象物Tが容器A1の上方から攪拌羽根A2に向けて強力に吸引され、攪拌羽根A2の径方向外方へとスムーズに移動排出されることによって混合の高度化を達成できるという攪拌羽根A2の本来の効果は、攪拌羽根A2の回転方向と反対方向の旋回流動によって維持される。
以上のようにして、混合の高度化と分散、乳化、溶解、微粒化の作用の低下防止といった相反する課題を共に解決することができる。
As a result, the shearing force of the high-pressure pump impeller A4 can be reduced, and the problem that the action of dispersion, emulsification, dissolution, and atomization can be avoided.
On the other hand, the processing target T is strongly sucked from above the container A1 toward the stirring blade A2 by the action of the stirring blade A2, and is smoothly moved and discharged radially outward of the stirring blade A2. The original effect of the stirring blade A2 that can be achieved is maintained by the swirling flow in the direction opposite to the rotation direction of the stirring blade A2.
As described above, it is possible to solve both conflicting problems such as advancement of mixing and prevention of lowering of the action of dispersion, emulsification, dissolution, and atomization.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

本発明に係る攪拌装置の一実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows one Embodiment of the stirring apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る攪拌装置に使用する攪拌羽根を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stirring blade used for the stirring apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る攪拌装置に使用する攪拌羽根を示す正面図である。It is a front view which shows the stirring blade used for the stirring apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る攪拌装置に使用する攪拌羽根を示す平面図である。It is a top view which shows the stirring blade used for the stirring apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る攪拌装置に使用するバッフルを示す平面図である。It is a top view which shows the baffle used for the stirring apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る攪拌装置に使用するバッフルを示す正面図である。It is a front view which shows the baffle used for the stirring apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る攪拌装置に使用するバッフルの変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the baffle used for the stirring apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る攪拌装置に使用する攪拌羽根及びバッフルを組み合わせた状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which combined the stirring blade and baffle used for the stirring apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る攪拌装置に使用する攪拌羽根及びバッフルを組み合わせた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which combined the stirring blade and baffle used for the stirring apparatus which concerns on this invention. 従来例に係る攪拌装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the stirring apparatus which concerns on a prior art example. 従来例に係る攪拌装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the stirring apparatus which concerns on a prior art example. 従来例に係る攪拌装置に使用する攪拌羽根を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stirring blade used for the stirring apparatus which concerns on a prior art example. 従来例に係る攪拌装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the stirring apparatus which concerns on a prior art example. 従来例に係る攪拌装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the stirring apparatus which concerns on a prior art example. 従来例に係る攪拌装置に使用する攪拌羽根及びバッフルを示す概略図である。It is the schematic which shows the stirring blade and baffle used for the stirring apparatus which concerns on a prior art example.

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。図1〜9は、本発明に係る攪拌装置の一実施形態及び変形例を示している。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. 1-9 has shown one Embodiment and the modification of the stirring apparatus which concern on this invention.

図1に示す攪拌装置Aは、主に粉体溶解を行うための攪拌装置であって、医薬品、化粧品、食品、塗料、化学品等の製造に際して用いられる、原料粉末を液体に効率よく溶解させるための攪拌装置である。 A stirrer A shown in FIG. 1 is a stirrer mainly for dissolving powder, and efficiently dissolves raw material powder used in the manufacture of pharmaceuticals, cosmetics, foods, paints, chemicals, etc. in a liquid. Is a stirrer.

攪拌装置Aは、いわゆる容器底付単軸複合ミキサーであり、容器A1内に攪拌羽根A2が配置され、さらに容器A1の直下に配置される収容室A3の中には、高圧ポンプインペラーA4が配置されている。
混合羽根A1と高圧ポンプインペラーA2は、収容室A3を貫通して容器A1の底から容器内に向けて突き出す回転軸A5に固定されている。収容室A3と回転軸A5との間には、図示しない軸シールが設けられ、回転軸A5は、図示しないモーターに接続されている。攪拌羽根A2と高圧ポンプインペラーA4は、このモーターの駆動力によって図1中に図示する方向に一体となって回転する構造となっている。
なお、他の構成要素として、たとえば容器A1およびモーターを支持する筐体や、モーターの駆動を制御する制御部等を適宜採用してもよい。
The stirring device A is a so-called single-shaft composite mixer with a container bottom, in which a stirring blade A2 is disposed in the container A1, and a high-pressure pump impeller A4 is disposed in the storage chamber A3 disposed immediately below the container A1. Has been.
The mixing blade A1 and the high-pressure pump impeller A2 are fixed to a rotating shaft A5 that penetrates the housing chamber A3 and protrudes from the bottom of the container A1 into the container. A shaft seal (not shown) is provided between the storage chamber A3 and the rotation shaft A5, and the rotation shaft A5 is connected to a motor (not shown). The stirring blade A2 and the high pressure pump impeller A4 are structured to rotate integrally in the direction shown in FIG. 1 by the driving force of the motor.
As other components, for example, a casing that supports the container A1 and the motor, a control unit that controls driving of the motor, and the like may be appropriately employed.

容器A1内に投入された攪拌対象物Tは、攪拌羽根A2の回転によって流動して均一に混合される。この混合羽根A2は、攪拌対象物に対して独特の流動を生じさせるものであり、その形態、機能については後で詳述する。
また、容器A1の底部中央には第1排出口A6が形成されており、容器A1と収容室A3は、第1排出口A6を介して接続されている。これにより、高圧ポンプインペラーA4の吸引力によって、容器A1内の攪拌対象物Tを収容室A3に移送することができる。収容室A3に移送、収容された攪拌対象物Tは、高圧ポンプインペラーA2の回転によってせん断力が付加され、分散、乳化、溶解、微粒化など各種攪拌操作が行われる。
The stirring object T put into the container A1 is fluidized and uniformly mixed by the rotation of the stirring blade A2. The mixing blade A2 generates a unique flow with respect to the stirring target, and the form and function will be described in detail later.
Moreover, the 1st discharge port A6 is formed in the center of the bottom part of the container A1, and the container A1 and the storage chamber A3 are connected via the 1st discharge port A6. Thereby, the stirring target T in the container A1 can be transferred to the storage chamber A3 by the suction force of the high-pressure pump impeller A4. The stirring object T transferred and stored in the storage chamber A3 is subjected to various stirring operations such as dispersion, emulsification, dissolution, and atomization by applying a shearing force by the rotation of the high-pressure pump impeller A2.

収容室A3の側面には、第2排出口A7が形成されており、さらに第2排出口A7には、容器3の上部に向けて延びる配管A8が接続されている。
配管A8の他端部分は、容器A1の上部から容器3の内部に挿入されており、第1排出口A6から第2排出口A7を経由して移送された攪拌対象物Tが、配管A7の先端部分の吐出口A9から容器A1内に吐出されるようになっている。これにより、容器A1内の攪拌対象部Tを常時循環させながら上記一連の処理を行うことができる。
A second discharge port A7 is formed on the side surface of the storage chamber A3, and a pipe A8 extending toward the upper portion of the container 3 is connected to the second discharge port A7.
The other end portion of the pipe A8 is inserted into the container 3 from the upper part of the container A1, and the stirring target T transferred from the first discharge port A6 via the second discharge port A7 is connected to the pipe A7. It is discharged into the container A1 from the discharge port A9 at the tip. Thereby, the above-described series of processing can be performed while constantly circulating the stirring target portion T in the container A1.

容器A1の底部には、容器A1の側壁の下端部から容器中央に向けて漏斗状に傾斜した傾斜部A10が形成されており、この傾斜部A10の表面に沿うようにバッフルA11が配置されている。
このバッフルA11は、攪拌羽根A2及び傾斜部A10と連動して攪拌対象物Tに対して独特の流動Cを生じさせるものであり、その形態、機能については後で詳述する。
バッフルA11と攪拌羽根A2は、回転軸A5を中心とする同心円状の位置関係となるように配置される。
また、バッフルA11は、傾斜部A10の表面と攪拌羽根A2の間に介挿される形で配置されており、回転軸A5の径方向に対して攪拌羽根A2と対向していない。
これは、後で詳述するように、攪拌羽根A2の攪拌対象物の排出方向の延長線上に、バッフルA11が配置されるようにするためである。
An inclined portion A10 inclined in a funnel shape from the lower end portion of the side wall of the container A1 toward the center of the container is formed at the bottom of the container A1, and a baffle A11 is disposed along the surface of the inclined portion A10. Yes.
The baffle A11 generates a unique flow C with respect to the stirring object T in conjunction with the stirring blade A2 and the inclined portion A10, and its form and function will be described in detail later.
The baffle A11 and the stirring blade A2 are arranged so as to have a concentric positional relationship with the rotation axis A5 as the center.
The baffle A11 is disposed between the surface of the inclined portion A10 and the stirring blade A2, and does not face the stirring blade A2 with respect to the radial direction of the rotation axis A5.
This is because the baffle A11 is arranged on the extended line in the discharge direction of the stirring object of the stirring blade A2, as will be described in detail later.

次に、攪拌羽根A2の形態、機能等について詳述する。
攪拌羽根A2は、図2〜図4に示す形態を有している。図2は、攪拌羽根A2を示す斜視図である。図3は、攪拌羽根A2を示す正面である。図3は、図1および図2におけるz方向上側から見た攪拌羽根A2を示す平面図である。回転方向θは、攪拌羽根A2が回転する方向であり、軸方向zおよび径方向rに対して、一般的に周方向と称される方向である。また、これらの図における矢印は、攪拌羽根A1が回転する向きを示している。
Next, the form and function of the stirring blade A2 will be described in detail.
The stirring blade A2 has the form shown in FIGS. FIG. 2 is a perspective view showing the stirring blade A2. FIG. 3 is a front view showing the stirring blade A2. FIG. 3 is a plan view showing the stirring blade A2 viewed from the upper side in the z direction in FIGS. 1 and 2. The rotation direction θ is a direction in which the stirring blade A2 rotates, and is a direction generally referred to as a circumferential direction with respect to the axial direction z and the radial direction r. Moreover, the arrow in these figures has shown the direction which the stirring blade A1 rotates.

攪拌羽根A2の材質は、特に限定されず、金属や樹脂など攪拌対象物Tの分散および混合に適した材質が適宜選択される。攪拌羽根A2を構成する好ましい金属としては、たとえばステンレスが挙げられる。また、攪拌羽根A2は、基部1および羽根群2が一体的に形成されたものであってもよいし、複数の部品が組み合わされた構成であってもよい。さらに、攪拌羽根A2を攪拌装置B1の回転軸A5に取り付ける構造としては、種々の係合機構や締結機構などの取り付け機構が採用されてもよいし、回転軸A5と攪拌羽根A2の少なくとも一部とが一体的に形成された構造であってもよい。図2〜図4においては、攪拌羽根A2を回転軸A5に取り付けるための構造は、理解の便宜上省略している。攪拌羽根A2の大きさは特に限定されず、本実施形態においては、攪拌羽根A2の直径が、40mm程度である。   The material of the stirring blade A2 is not particularly limited, and a material suitable for dispersion and mixing of the stirring target T such as metal or resin is appropriately selected. As a preferable metal constituting the stirring blade A2, for example, stainless steel is exemplified. Further, the stirring blade A2 may be one in which the base 1 and the blade group 2 are integrally formed, or may have a configuration in which a plurality of parts are combined. Furthermore, as a structure for attaching the stirring blade A2 to the rotation shaft A5 of the stirring device B1, various attachment mechanisms such as an engagement mechanism and a fastening mechanism may be employed, or at least a part of the rotation shaft A5 and the stirring blade A2. And may be integrally formed. 2 to 4, the structure for attaching the stirring blade A2 to the rotation shaft A5 is omitted for the sake of understanding. The size of the stirring blade A2 is not particularly limited, and in the present embodiment, the diameter of the stirring blade A2 is about 40 mm.

基部1は、羽根群2を支持しており、回転軸A5に固定される部位である。基部1の形状および大きさは特に限定されない。本実施形態の基部1は、軸方向z視において円形状である。基部1は、外周端10および傾斜面11を有する。外周端10は、径方向rにおいて最外方に位置する部位である。本実施形態においては、外周端10は、基部1の軸方向z下端に位置しており、軸方向z視において円形である。傾斜面11は、外周端10に対して軸方向z上側に設けられている。傾斜面11は、軸方向zにおいて外周端10に向かうほど径方向r外方に位置するように傾斜している。図示された例においては、基部1全体が、円錐体とされており、傾斜面11は、円錐体の側面によって構成されている。 The base 1 is a part that supports the blade group 2 and is fixed to the rotation axis A5. The shape and size of the base 1 are not particularly limited. The base 1 of the present embodiment has a circular shape when viewed in the axial direction z. The base 1 has an outer peripheral end 10 and an inclined surface 11. The outer peripheral end 10 is a portion located on the outermost side in the radial direction r. In the present embodiment, the outer peripheral end 10 is located at the lower end in the axial direction z of the base 1 and is circular when viewed in the axial direction z. The inclined surface 11 is provided on the upper side in the axial direction z with respect to the outer peripheral end 10. The inclined surface 11 is inclined so as to be positioned outward in the radial direction r toward the outer peripheral end 10 in the axial direction z. In the illustrated example, the entire base 1 is a cone, and the inclined surface 11 is constituted by a side surface of the cone.

羽根群2は、基部1に対して軸方向z一方側に位置し、且つ各々が回転方向θに配列された複数の羽根部20からなる。本実施形態においては、羽根群2は、傾斜面11に設けられている。図2に示すように、羽根群2を構成する複数の羽根部20は、軸方向zにおける所定範囲に配置されている。   The blade group 2 is composed of a plurality of blade portions 20 that are located on the one side in the axial direction z with respect to the base portion 1 and are arranged in the rotational direction θ. In the present embodiment, the blade group 2 is provided on the inclined surface 11. As shown in FIG. 2, the plurality of blade portions 20 constituting the blade group 2 are arranged in a predetermined range in the axial direction z.

羽根群2を構成する複数の羽根部20の個数は特に限定されない。本実施形態においては、羽根群2を構成する複数の羽根部20の個数は4つである。また、4つの羽根部20は、等ピッチで配列されており、図示された例においては、当該ピッチは90度である。   The number of the plurality of blade portions 20 constituting the blade group 2 is not particularly limited. In the present embodiment, the number of the plurality of blade portions 20 constituting the blade group 2 is four. The four blade portions 20 are arranged at an equal pitch, and in the illustrated example, the pitch is 90 degrees.

羽根部20は、内方端21、外方端22、根本端23、先端24、前方面25、後方面26、前方湾曲部27および後方湾曲部28を有する。内方端21は、羽根部20のうち径方向rにおいて最も内方に位置する端部である。本実施形態においては、複数の羽根部20の内方端21どうしは、回転方向θにおいて互いに離間している。外方端22は、羽根部20のうち径方向rにおいて最も外方に位置する端部である。図4に示すように、図示された例においては、外方端22は、軸方向z視において基部1の外周端10と一致している。すなわち、基部1と羽根部20とは、いずれかが径方向r外方に突出する構成とはなっていない。ただし、羽根部20が、基部1よりも径方向r外方に突出する構成であってもよいし、基部1よりも径方向r内方に退避した構成であってもよい。   The blade portion 20 has an inner end 21, an outer end 22, a root end 23, a tip 24, a front surface 25, a rear surface 26, a front bending portion 27 and a rear bending portion 28. The inner end 21 is an end portion that is located most inward in the radial direction r in the blade portion 20. In the present embodiment, the inner ends 21 of the plurality of blade portions 20 are separated from each other in the rotation direction θ. The outer end 22 is an end portion that is located on the outermost side in the radial direction r in the blade portion 20. As shown in FIG. 4, in the illustrated example, the outer end 22 coincides with the outer peripheral end 10 of the base 1 in the axial direction z. In other words, either the base 1 or the blade 20 is not configured to protrude outward in the radial direction r. However, the blade portion 20 may be configured to protrude outward in the radial direction r from the base portion 1 or may be configured to be retracted inward in the radial direction r from the base portion 1.

根本端23は、羽根部20が基部1に繋がる部位である。先端24は、羽根部20のうち根本端23から軸方向zに位置する端部である。   The root end 23 is a part where the blade part 20 is connected to the base part 1. The tip 24 is an end portion of the blade portion 20 that is located in the axial direction z from the root end 23.

前方面25は、羽根部20のうち回転方向θ前方側の面である。後方面26は、羽根部20のうち回転方向θ後方側の面である。   The front surface 25 is a surface of the blade portion 20 on the front side in the rotation direction θ. The rear surface 26 is a surface of the blade portion 20 on the rear side in the rotation direction θ.

前方湾曲部27は、内方端21に繋がり且つ軸方向z視において回転方向θ前方に凸である部位である。より具体的には、前方湾曲部27は、前方湾曲部27の径方向r両端を結ぶ仮想直線よりも回転方向θ前方に凸である形状である。後方湾曲部28は、前方湾曲部27に対して径方向r外方に繋がり且つ軸方向z視において回転方向θ後方に凸である部位である。
より具体的には、後方湾曲部28は、後方湾曲部28の径方向r両端を結ぶ仮想直線よりも回転方向θ後方に凸である形状である。図2および図4においては、前方湾曲部27および後方湾曲部28について、理解の便宜上一点鎖線の矢印によってそれぞれの範囲を示している。図示された例においては、先端24は、羽根部20のうち概ね前方湾曲部27を構成する部分に設けられており、図4に示すように、軸方向z視において回転方向θ前方に凸である形状となっている。また、根本端23は、前方湾曲部27および後方湾曲部28を構成する部分の双方に設けられており、図4に示すように、軸方向z視においてS字形状となっている。なお、前方湾曲部27および後方湾曲部28が設けられる範囲や、それぞれの湾曲度合い等は特に限定されない。
The front bending portion 27 is a portion that is connected to the inner end 21 and is convex forward in the rotation direction θ in the axial direction z. More specifically, the front bending portion 27 has a shape that is convex forward in the rotational direction θ with respect to a virtual straight line connecting both ends in the radial direction r of the front bending portion 27. The rear bending portion 28 is a portion that is connected to the outer side in the radial direction r with respect to the front bending portion 27 and is convex rearward in the rotation direction θ in the axial direction z.
More specifically, the rear bending portion 28 has a shape that protrudes rearward in the rotational direction θ with respect to a virtual straight line connecting both ends in the radial direction r of the rear bending portion 28. In FIG. 2 and FIG. 4, the front bending portion 27 and the rear bending portion 28 are indicated by respective dashed lines for convenience of understanding. In the illustrated example, the tip 24 is provided in a portion of the blade portion 20 that generally constitutes the forward curved portion 27, and as shown in FIG. 4, is convex forward in the rotational direction θ as viewed in the axial direction z. It has a certain shape. Further, the root end 23 is provided in both of the portions constituting the front bending portion 27 and the rear bending portion 28, and as shown in FIG. 4, has an S shape in the axial direction z. In addition, the range in which the front bending portion 27 and the rear bending portion 28 are provided, the degree of bending of each, and the like are not particularly limited.

また、本実施形態においては、羽根部20は、軸方向zにおいて基部1から離間するほど回転方向θ前方に位置するように傾いている。さらに、本実施形態においては、羽根部20の軸方向zに対する傾斜角度は、径方向r内方に向かうほど大である。より具体的には、図3に示すように、羽根部20の内方端21が軸方向zとなす角度である角度α1は、羽根部20の外方端22が軸方向zとなす角度である。角度α2よりも大である。言い換えると、前方湾曲部27が軸方向zとなす角度は、後方湾曲部28が軸方向zとなす角度よりも大である。 Moreover, in this embodiment, the blade | wing part 20 is inclined so that it may be located ahead of the rotation direction (theta), so that it leaves | separates from the base 1 in the axial direction z. Further, in the present embodiment, the inclination angle of the blade portion 20 with respect to the axial direction z increases as it goes inward in the radial direction r. More specifically, as shown in FIG. 3, the angle α <b> 1 that is the angle formed by the inner end 21 of the blade portion 20 with the axial direction z is the angle that the outer end 22 of the blade portion 20 is formed with the axial direction z. is there. It is larger than the angle α2. In other words, the angle formed by the front curved portion 27 with the axial direction z is larger than the angle formed by the rear curved portion 28 with the axial direction z.

攪拌羽根A2が回転方向θに回転すると、攪拌対象物も回転方向θに沿う回転流れを生じる。また、攪拌羽根A2の軸方向z上方から、攪拌対象物Tが攪拌羽根A2に吸い込まれる流動が生じる。そして、攪拌羽根A2の軸方向z下端(外周端10付近)から、容器81の底部に沿って径方向r外方に向かう流動が生じる。 When the stirring blade A2 rotates in the rotation direction θ, the stirring object also generates a rotational flow along the rotation direction θ. Moreover, the flow in which the stirring target T is sucked into the stirring blade A2 is generated from above the axial direction z of the stirring blade A2. And the flow which goes to radial direction r outward along the bottom part of the container 81 arises from the axial direction z lower end (near outer peripheral end 10 vicinity) of the stirring blade A2.

攪拌羽根A2による混合の高度化の要因として、まず、羽根部20の前方湾曲部27の寄与が挙げられる。発明者らの研究によれば、前方湾曲部27を回転方向θ前方に凸とすることにより、内方端21において攪拌対象物Tをより強力に吸引しつつ、吸引した攪拌対象物Tを径方向r外方へとよりスムーズに移動させることが可能であるという知見が得られた。特に、図示された例においては、内方端21における羽根部20と回転方向θとがなす角度が相対的に小となっていることが、攪拌対象物をより強力に吸引するのに有利であることが判明した。また、図示された前方湾曲部27においては、径方向r外方に向かうほど羽根部20と回転方向θとがなす角度が徐々に大きくなっていることが、吸引した攪拌対象物Tを径方向r外方へとよりスムーズに移動させるのに有利であることが判明した。この強力な吸引とスムーズな移動は、攪拌対象物T全体の混合を生じさせる一因と考えられる。なお、攪拌羽根A2の機能の詳細については、本願の発明者に係る先願のPCT/JP2017/019543の記載事項に基づいて把握することができる。 As a factor of the advancement of mixing by the stirring blade A2, first, the contribution of the front curved portion 27 of the blade portion 20 can be cited. According to the study by the inventors, the front bending portion 27 is convex forward in the rotation direction θ, so that the agitated object T is sucked more strongly at the inner end 21 while the agitated object T is sucked. It was found that it was possible to move more smoothly outward in the direction r. In particular, in the illustrated example, the angle formed by the blade portion 20 and the rotation direction θ at the inner end 21 is relatively small, which is advantageous for suctioning the stirring target more strongly. It turned out to be. Further, in the illustrated forward curved portion 27, the angle formed by the blade portion 20 and the rotation direction θ gradually increases toward the outside in the radial direction r, indicating that the agitated stirring object T is in the radial direction. It has been found that it is advantageous to move more smoothly outward. This strong suction and smooth movement is considered to be a cause of mixing of the entire stirring target T. In addition, about the detail of the function of stirring blade A2, it can grasp | ascertain based on the description matter of PCT / JP2017 / 019543 of the prior application which concerns on the inventor of this application.

また、攪拌羽根A2は、上述した形態以外にも、本願の発明者が開発した単一の金属板材料からなり、径方向中心に位置する基部および基部に繋がる複数の羽根要素を各々が有し、軸方向に積層された複数の板材を備え、羽根部は、軸方向に隣接する複数の板材の羽根要素同士が互いに接触または近接して構成された攪拌対象を流動させる羽根面を有する形態を使用することができる。
なお、上記他の形態の攪拌羽根を使用した攪拌装置の実施は、本願の発明者に係る先願の特願2017−225538の記載事項に基づいて行うことができる。
In addition to the above-described form, the stirring blade A2 is made of a single metal plate material developed by the inventor of the present application, and each has a base portion located at the center in the radial direction and a plurality of blade elements connected to the base portion. A plurality of plate members stacked in the axial direction, and the blade portion has a blade surface that causes a stirring target to flow in which the blade elements of the plurality of plate members adjacent in the axial direction are in contact with each other or close to each other. Can be used.
In addition, implementation of the stirring apparatus using the stirring blade of said other form can be performed based on the description matter of Japanese Patent Application No. 2017-225538 of the prior application which concerns the inventor of this application.

次に、バッフルA11の形態、機能等について詳述する。
バッフルA11は、図5〜図6に示す形態を有している。
Next, the form and function of the baffle A11 will be described in detail.
The baffle A11 has the form shown in FIGS.

図5は、バッフルA11を示す平面図である。図6は、バッフルA11を示す側面図である。
バッフルA11の材質は、特に限定されず、金属や樹脂など攪拌対象物Tの分散および混合に適した材質が適宜選択される。バッフルA11を構成する好ましい金属としては、たとえばステンレスが挙げられる。
図5に示すようにバッフルA11は、複数枚のフィン101で構成されている。フィン101は、平面方向視において中心部から中心軸の径方向に等間隔かつ放射状に形成されている。また各フィン101は、中心部から中心軸に対して径方向に反り返るように湾曲している。この湾曲の方向は、攪拌羽根A2の軸回転方向と反対方向に湾曲するように設定される。
また、図6に示すように、各フィン101は、側面方向視において中心部から中心軸方向に反り返るように湾曲している。この湾曲の形状は、バッフルA11の底面が容器A1の内壁側の底部の漏斗状に傾斜した傾斜部A10の形状に沿うように設定される。
FIG. 5 is a plan view showing the baffle A11. FIG. 6 is a side view showing the baffle A11.
The material of the baffle A11 is not particularly limited, and a material suitable for dispersion and mixing of the stirring target T such as metal or resin is appropriately selected. An example of a preferable metal constituting the baffle A11 is stainless steel.
As shown in FIG. 5, the baffle A <b> 11 includes a plurality of fins 101. The fins 101 are radially formed at equal intervals in the radial direction of the central axis from the central portion when viewed in a plan direction. Each fin 101 is curved so as to warp in the radial direction from the central portion to the central axis. The direction of this curve is set to curve in the direction opposite to the axial rotation direction of the stirring blade A2.
Further, as shown in FIG. 6, each fin 101 is curved so as to warp in the direction of the central axis from the central portion when viewed from the side. The shape of this curve is set so that the bottom surface of the baffle A11 follows the shape of the inclined portion A10 inclined like a funnel at the bottom on the inner wall side of the container A1.

上述の例ではフィン101の本数が8本のバッフルA11を示したが、これに限られるものではなく、必要に応じてフィン101の本数を増減することができる。また、上述の例では、フィン101の断面形状がU字状のバッフルA11を示したが、これに限られるものではなく、フィン101の断面形状として三角形、四角形等、攪拌対象物Tの流れ成分を変換し得るものであれば特に制限されない。 In the above example, the baffle A11 having eight fins 101 is shown, but the present invention is not limited to this, and the number of fins 101 can be increased or decreased as necessary. In the above example, the baffle A11 having a U-shaped cross section of the fin 101 is shown. However, the present invention is not limited to this, and the flow component of the stirring target T such as a triangle or a quadrilateral is used as the cross-sectional shape of the fin 101. There is no particular limitation as long as it can be converted.

上記バッフルA11は、フィンの形状が湾曲した例を示したが、図7に示すように、フィンの形状が屈曲したものを用いることもできる。図7に示した例では、フィンの中央部で屈曲した例を示したが、これに限られるものではなく、屈曲箇所は必要に応じて変更できる。
また、図7に示した例では、屈曲箇所の数がそれぞれのフィンで1か所となる例を示したが、これに限られるものではなく、屈曲箇所数は必要に応じて増加させることもできる。
As the baffle A11, an example in which the shape of the fin is curved is shown. However, as shown in FIG. 7, a fin having a bent shape may be used. In the example illustrated in FIG. 7, an example in which the fin is bent at the center portion is shown. However, the present invention is not limited to this, and the bent portion can be changed as necessary.
Further, in the example shown in FIG. 7, the example in which the number of bent portions is one in each fin is shown, but the present invention is not limited to this, and the number of bent portions may be increased as necessary. it can.

次に、攪拌羽根A2とバッフルA11の組み合わせ等について詳述する。
攪拌羽根A2とバッフルA11は、図8〜図9に示すように組み合される。
Next, the combination of the stirring blade A2 and the baffle A11 will be described in detail.
The stirring blade A2 and the baffle A11 are combined as shown in FIGS.

図8は、攪拌羽根A2とバッフルA11を組み合わせた状態を示す平面図である。図9は、バッフルA11を組み合わせた状態を示す正面図である。
図8に示すように、バッフルA11は、容器A1の傾斜部A10の表面に回転軸A5と同心状の位置関係となるように固定される。 固定の手段は、螺子止め、嵌合、溶接等を採用できるが、これらに限定されない。
また、図9に示すように、容器A1の底から容器内に向けて突き出した回転軸A5が、バッフルA11の中心部を貫通し、さらに回転軸A5の先端には、攪拌羽根A1が配置されている。
攪拌羽根A2とバッフルA11は、回転軸A5の軸方向に対して所定の間隔を置いて配置されており、回転軸A5の径方向に対して相互に対向しない位置関係となっている。これは、攪拌羽根A2から攪拌対象物が排出される方向の延長線上に、バッフルA11が位置するように設定するためである。
FIG. 8 is a plan view showing a state in which the stirring blade A2 and the baffle A11 are combined. FIG. 9 is a front view showing a state in which the baffle A11 is combined.
As shown in FIG. 8, the baffle A11 is fixed to the surface of the inclined portion A10 of the container A1 so as to be in a concentric positional relationship with the rotation axis A5. As the fixing means, screwing, fitting, welding or the like can be adopted, but not limited thereto.
Further, as shown in FIG. 9, a rotating shaft A5 protruding from the bottom of the container A1 into the container passes through the center portion of the baffle A11, and a stirring blade A1 is disposed at the tip of the rotating shaft A5. ing.
The stirring blade A2 and the baffle A11 are arranged at a predetermined interval with respect to the axial direction of the rotation axis A5, and have a positional relationship that does not oppose each other with respect to the radial direction of the rotation axis A5. This is for setting so that the baffle A11 is positioned on the extended line in the direction in which the stirring object is discharged from the stirring blade A2.

以上のような攪拌羽根A2、バッフルA11及び容器A1の傾斜部A10の位置関係の下、攪拌羽根A2によって容器A1の上方から強力に吸引され、攪拌羽根A2の径方向r外方へとよりスムーズに移動する攪拌対象物Tの流れ方向が、バッフルA11及び容器A1の傾斜部A10との相互作用によって変換される。 この変換について以下に詳述する。
まず、バッフルA11を使用しない場合、攪拌羽根A2の周速を大きくして処理を行うと、攪拌対象物Tが攪拌羽根201の回転方向と同方向に容器内を流動して竜巻状のいわゆる空気吸い込み渦が発生し、容器中心部分において攪拌対象物Tが存在しない空洞部が生じる。
Under the positional relationship of the stirring blade A2, the baffle A11, and the inclined portion A10 of the container A1 as described above, the stirring blade A2 is strongly sucked from the upper side of the container A1, and the stirring blade A2 moves more smoothly outward in the radial direction r. The flow direction of the stirring object T that moves to is converted by the interaction between the baffle A11 and the inclined portion A10 of the container A1. This conversion will be described in detail below.
First, when the baffle A11 is not used, when the processing is performed with the peripheral speed of the stirring blade A2 increased, the stirring target T flows in the container in the same direction as the rotation direction of the stirring blade 201, so-called tornado-shaped air A suction vortex is generated, and a hollow portion where the stirring target T does not exist is generated in the central portion of the container.

これに対し、図1に示すように、バッフルA11を使用する場合、攪拌対象物Tの流れ方向が、バッフルA11及び容器A1の傾斜部A10との相互作用によって、攪拌羽根A10の回転方向と反対方向の流動に変換され、これにより攪拌羽根A10の回転方向と反対方向に旋回する空気吸い込み渦Vが発生する。
この攪拌羽根A10の回転方向と反対方向の流動は、攪拌羽根A2の近傍において生じている攪拌羽根A2の回転方向と同方向の流動と、攪拌羽根A2の直上付近において合成される。このため、拌羽根A2の回転方向と反対方向に旋回する空気吸い込み渦は、攪拌羽根A2の直上付近で消失し、容器A1の底にある第1排出口A6まで到達しない。
これにより、空気吸い込み渦Vが容器A1の底にある第1排出口A6まで到達して、高圧ポンプインペラーA4のせん断力が低下し、分散、乳化、溶解、微粒化の作用が低下するといった問題を回避することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 1, when the baffle A11 is used, the flow direction of the stirring object T is opposite to the rotation direction of the stirring blade A10 due to the interaction between the baffle A11 and the inclined portion A10 of the container A1. In this way, an air suction vortex V swirling in a direction opposite to the rotation direction of the stirring blade A10 is generated.
The flow in the direction opposite to the rotation direction of the stirring blade A10 is combined with the flow in the same direction as the rotation direction of the stirring blade A2 generated in the vicinity of the stirring blade A2 and in the vicinity immediately above the stirring blade A2. For this reason, the air suction vortex swirling in the direction opposite to the rotation direction of the stirring blade A2 disappears near the stirring blade A2, and does not reach the first discharge port A6 at the bottom of the container A1.
As a result, the air suction vortex V reaches the first discharge port A6 at the bottom of the container A1, the shearing force of the high-pressure pump impeller A4 decreases, and the action of dispersion, emulsification, dissolution, and atomization decreases. Can be avoided.

一方、攪拌羽根A2の作用によって処理対象物Tが容器上方から攪拌羽根A2に向けて強力に吸引され、攪拌羽根A2の径方向外方へとスムーズに移動排出されることによって、混合の高度化を達成できるという攪拌羽根A2の本来の効果は、上記変換によって生じる攪拌羽根A2の回転方向と反対方向の流動によって維持される。
以上のようにして、混合の高度化と分散、乳化、溶解、微粒化の作用の低下防止といった相反する課題を共に解決することができる。
On the other hand, the processing target T is strongly sucked from above the container toward the stirring blade A2 by the action of the stirring blade A2, and is smoothly moved and discharged outward in the radial direction of the stirring blade A2. The original effect of the stirring blade A2 that can be achieved is maintained by the flow in the direction opposite to the rotation direction of the stirring blade A2 caused by the conversion.
As described above, it is possible to solve both conflicting problems such as advancement of mixing and prevention of lowering of the action of dispersion, emulsification, dissolution, and atomization.

本発明に係る攪拌装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る攪拌装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。   The stirring device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the stirring device according to the present invention can be varied in design in various ways.

A1 :容器
A2 :攪拌羽根
A3 :収容室
A4 :高圧ポンプインペラー
A5 :回転軸
A6 :第1排出口
A7 :第2排出口
A8 :配管
A9 :吐出口
A10 :傾斜部
A11 :バッフル(邪魔板)
1 :基部
2 :羽根群
10 :外周端
11 :傾斜面
20 :羽根部
21 :内方端
22 :外方端
23 :根本端
24 :先端
25 :前方面
26 :後方面
27 :前方湾曲部
28 :後方湾曲部
r :径方向
z :軸方向
θ :回転方向
α1,α2 :角度
101 :フィン
201 :攪拌羽根
202 :高圧ポンプインペラー
203 :回転軸
204 :排出口
205 :配管
206 :空気吸い込み渦
A1: container A2: stirring blade A3: storage chamber A4: high pressure pump impeller A5: rotating shaft A6: first discharge port A7: second discharge port A8: piping A9: discharge port A10: inclined portion A11: baffle (baffle plate)
1: base 2: blade group 10: outer peripheral edge 11: inclined surface 20: blade 21: inner end 22: outer end 23: root end 24: tip 25: front surface 26: rear surface 27: front curved portion 28 : Back curve part r: Radial direction z: Axial direction θ: Rotational direction α1, α2: Angle 101: Fin 201: Stirring blade 202: High pressure pump impeller 203: Rotating shaft 204: Discharge port 205: Pipe 206: Air suction vortex

Claims (8)

容器内に攪拌羽根とバッフルを備える攪拌装置であって、
前記攪拌羽根は、基部と、前記基部に対して前記軸方向一方側に位置し且つ回転方向に配列された複数の羽根部からなる羽根群と、を備えており、
前記羽根部は、径方向における内方端に繋がり且つ前記軸方向視において前記回転方向前方に凸である前方湾曲部を有し、
前記容器は、容器内壁の底部が漏斗状に傾斜した傾斜底部を有し、
前記バッフルは、前記容器の傾斜底部上において、前記複数枚のフィンがバッフルの中心部から外側に向けて放射状でかつ、前記攪拌羽根の回転方向と反対方向に湾曲又は屈曲するように配設され、
前記攪拌羽根と前記バッフルは、攪拌羽根の軸回転方向に対して対向しておらず、同心状の位置関係となるように配置され、
前記バッフルは、前記攪拌羽根の攪拌対象物の排出方向の延長線上に配置されている
ことを特徴とする攪拌装置。
A stirring device comprising a stirring blade and a baffle in a container,
The stirring blade includes a base portion, and a blade group including a plurality of blade portions that are located on one side in the axial direction with respect to the base portion and arranged in the rotation direction,
The blade portion has a front curved portion that is connected to the inner end in the radial direction and is convex forward in the rotational direction when viewed in the axial direction.
The container has an inclined bottom part in which the bottom part of the container inner wall is inclined like a funnel,
The baffle is disposed on the inclined bottom of the container so that the plurality of fins are radially outward from the center of the baffle and are curved or bent in a direction opposite to the rotation direction of the stirring blade. ,
The stirring blade and the baffle are not opposed to the axial rotation direction of the stirring blade, and are arranged so as to be in a concentric positional relationship,
The said baffle is arrange | positioned on the extended line of the discharge direction of the stirring target object of the said stirring blade. The stirring apparatus characterized by the above-mentioned.
前記容器の底に攪拌対象物の排出口、前記容器の上部に攪拌対象物の吐出口を有し、前記排出口からへ吐出口に繋がる配管を経由して、攪拌対象物を循環させる外部循環手段を有することを特徴とする請求項1に記載の攪拌装置。   External circulation that has a discharge port for the stirring target at the bottom of the container and a discharge port for the stirring target at the top of the container, and circulates the stirring target through a pipe connected to the discharge port from the discharge port The stirring apparatus according to claim 1, further comprising means. 前記外部循環手段は、攪拌対象物を排出口から吐出口へ移送手段を有することを特徴とする請求項2に記載の攪拌装置。   The stirrer according to claim 2, wherein the external circulation means includes means for transferring a stirring object from the discharge port to the discharge port. 前記移送手段は、高圧ポンプインペラーであることを特徴とする請求項3に記載の攪拌装置。 The stirring device according to claim 3, wherein the transfer means is a high-pressure pump impeller. 前記吐出口には、シャワーノズルが配置されていることを特徴とする請求項2から4に記載の攪拌装置。 The stirring device according to claim 2, wherein a shower nozzle is disposed at the discharge port. 前記羽根部は、前記前方湾曲部に対して前記径方向外方に繋がり且つ前記軸方向視において前記回転方向後方に凸である後方湾曲部を有していることを特徴とする請求項1から5に記載の攪拌装置。 The said blade | wing part has the back curve part which is connected to the said radial direction outward with respect to the said front curve part, and is convex to the said rotation direction back in the said axial direction view. 5. The stirring device according to 5. 前記羽根部は、前記軸方向において前記基部から離間するほど前記回転方向前方に位置するように傾いていることを特徴とする請求項1から6に記載の攪拌装置。   The stirring device according to any one of claims 1 to 6, wherein the blade portion is inclined so as to be positioned forward of the rotation direction as it is separated from the base portion in the axial direction. 前記羽根部の前記軸方向に対する傾斜角度は、前記径方向内方に向かうほど大であることを特徴とする請求項1から7に記載の攪拌装置。   The stirrer according to any one of claims 1 to 7, wherein an inclination angle of the blade portion with respect to the axial direction increases as it goes inward in the radial direction.
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