JP3554239B2 - Liquid ejection device and liquid ejection method - Google Patents

Liquid ejection device and liquid ejection method Download PDF

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    • B01F27/80Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、液体噴出装置およびこの液体噴出装置を使用する液体噴出方法に関わり、さらに詳細には、槽体内の液体を槽体周壁に向けて噴出せしめて該槽体周壁の内周面および/または槽体内の液面上の空間に散布せしめる液体噴出装置および液体噴出方法に係わる。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
醗酵および培養などにおいて、醗酵液および培養液はいずれも発泡性が大きく、作業中の攪拌によって著しく発泡し作業性を低下させることが多い。このような発泡を防止したり、一旦生成された泡を消すために、シリコンなどの消泡剤が醗酵液および培養液のそれぞれに添加されている。しかしながら、この消泡剤の添加には多額の費用を要するのみならず、消泡剤自体は異物であるので、醗酵および培養などに悪影響を及ぼす危険性が大であり、かつ、製品中に不純物として混入して製品の品質を低下せしめるので、製品から泡剤を除去しなければないが、この泡剤の除去には手間がかかる。また、醗酵液および培養液のそれぞれに添加された泡剤が廃液中に混入して廃液処理作業を妨害するので、消泡剤の添加は好ましくない手段であり、極力、避けなければならない手段であるとされている。
【0003】
また、消泡のために、液面の泡層中で円盤を回転させる、および、その大きい径の下部開口を槽体内の液面に臨ませて円錐台状の中空筒体を回転せしめるなどのような機械的手段によって、剪断力で泡を潰す試みがなされている。しかしながら、このような手段では、多大な動力が必要とされるのみならず、泡は単に細分化されるだけであって、結局は、消泡されないことが多いとの欠点がある。
【0004】
さらに、醗酵槽および培養槽のそれぞれとして使用される攪拌槽の周壁の内周面が、この内周面に微生物菌体ならびに固体の原料および生成物などが付着して汚染され、反応収率を低下せしめたり、攪拌槽周壁の伝熱係数を低下させることが多い。このような場合には、このような付着物を攪拌槽の内周面から除去するために、攪拌槽内での操作を中止することなしに攪拌槽の周壁の内周面を洗浄することは実質的に不可能である。
【0005】
また、晶出槽などとして使用される攪拌槽内の液体の加熱・冷却装置として、たとえば、ジャケットならびに蛇管および多管束が、それぞれ攪拌槽の周壁の外周面および/または攪拌槽の液体内に浸漬して設けられ、該周壁の内周面および/または加熱・冷却装置の液体内に浸漬された部分の表面が伝熱面とされるが、攪拌槽内の液体が、たとえば、蒸発などによって減少し、時間の経過に伴って攪拌槽内の液面が低下し、これらの加熱・冷却装置の伝熱面積を有効に使用できないことが多い。
【0006】
この減少した伝熱面積を増加、回復させるためには、槽体内に新しい液体を供給して液面を上昇せしめるとの手段および槽体外に設置されたポンプで槽体内の残留液を循環せしめて、加熱・冷却手段の伝熱面である槽体の周壁の内周面に散布する方法などが有り得る。前者においては、このような槽体内への新しい液体の供給は、これにより、槽体内の液体の組成の急激な変化をもたらすので、これに対応すべく操作条件の急激な変更が必要であり、また、製品の品質が変化するなどの欠点がある。また、後者においては、残留液を循環せしめるポンプおよび配管が必要であり、運転停止後には槽体内および配管内に残留液が残るなどの欠点がある。従って、前者は現実には採用し得ない手段であり、また、後者は現実に使用されるためには、改良される必要がある。このように、この伝熱面積を有効に使用できないとの欠点を解消する実用されるべき手段は未だ見出されていない。
【0007】
さらにまた、攪拌槽内の液体を蒸発せしめるには、通常は、加熱手段を該液体中に浸漬するか、または、攪拌槽周壁の外周面に装着せしめて、液体を攪拌しつつ、または、攪拌しないで、また、減圧下乃至は加圧下で液体を加熱し該液体の液面から蒸発せしめる方法が採られるが、この方法では加熱手段によって加熱された液体の液面上の空間の熱は、該液体の液面のみを加熱するだけであって、有効に利用されず、攪拌槽内の液体の加熱は、加熱手段との接触面および液面に限定され、加熱手段の熱は有効に利用されず、その分だけ蒸発速度が遅くなるとの欠点がある。
【0008】
本発明者らは、従来の剪断力による不確実な消泡、攪拌槽の周壁の内周面の汚染、攪拌槽の周壁の内周面における伝熱面積の減少、槽体内に設置された加熱・冷却装置の伝熱面の汚染および伝熱面積の減少ならびに攪拌槽内の液体の蒸発の遅延などの諸欠点の全てを機械的な攪拌のみによって克服して、効率よく、かつ、確実に消泡し、攪拌槽の周壁の内周面の洗浄、攪拌槽の周壁の内周面における伝熱面積の確保、加熱・冷却装置の伝熱面の洗浄および確保ならびに攪拌槽内の液体の蒸発促進の全てを可能とする装置および方法について、鋭意研鑚を重ねた結果、これらの装置および方法に関する発明に到達して先に特許出願した(特開平6−335627号および特願平9−329700号)。
【0009】
本発明者らは、これらの装置および方法において、槽体周壁の内周面の極力広い面積にわたって槽体内の液体を散布するためには、送液体から噴出せしめられる液体の充分量を該槽体周壁の内周面の極力高位に到達せしめなければならないが、そのためには、送液体の傾斜角が同じであれば、液深が浅くなり液面が低下するに伴って送液体が装着された攪拌軸の回転速度を速くすればよく、また、これにより、構造を簡略化することができるとの新知見を得、この新知見基づいて本発明に到達した。
【0010】
すなわち、本第一発明は、送液体、槽体内の液深の変動を検知する手段および該手段によって検知された槽体内の液深の変動に対応して攪拌軸の回転速度を変速せしめる手段が設置され、該送液体は下端部および上端部のそれぞれに下部開口および上部開口を有し、かつ、取付具によって攪拌軸に装着せしめられ、該送液体の下部開口液面下に沈められ、該送液体の上部開口液面から露出せしめられて該送液体攪拌軸を中心として回転せしめられ槽体内の液深の変動を検知する手段により槽体内の液深の変動を検知し、該攪拌軸の回転速度は、検知された槽体内の液深の変動に対応して攪拌軸の回転速度を変速せしめる手段により変速せしめられ、該送液体の液体浸漬部での液体を該送液体を上昇せしめ、該送液体の上部開口から該液体を噴出せしめて槽体周壁の内周面および/または槽体内の液面上の空間に散布せしめることを特徴とする液体噴出装置である。
【0011】
本第二発明は、前記の第一発明の液体噴出装置の送液体をその下部開口を液面下に沈め、その上部開口を液面から露出せしめて、攪拌軸を中心として回転せしめ、かつ、その回転速度を槽体内の液深の変動に対応して変速せしめ、該送液体の液体浸漬部での液体を該送液体内を上昇せしめ、該送液体の上部開口から噴出せしめて槽体周壁の内周面および/または槽体内の液面上の空間に散布することを特徴とする液体噴出方法である。本発明において特に断らない限りは、「上」および「下」は、それぞれ「液底から遠い位置」および「液底に近い位置」と定義される。
【0012】
取付具は、送液体を攪拌軸に装着せしめるためのものである。取付具は、棒状体、角材、型鋼および孔が穿設された板状体(以下 穿孔板状体 と記すこともある)、または、穿孔されていない板状体などである。これらの穿孔されていない板状体および穿孔板状体は、それぞれ、液体中で回転させるときに流体抵抗が過度に大きくならないように水平に攪拌軸に取付けられることが好ましい。なお、取付具は、それが槽体内の液体に浸漬されている場合または部分は、該液体の攪拌機として作用する。
【0013】
これらの棒状体、角材、型鋼、鉛直な穿孔板状体および鉛直で穿孔されていない板状体は、通常は、それぞれ、回転平面のほぼ半径上または直径上に位置せしめられている。また、水平な穿孔板状体および水平で穿孔されていない板状体は、その中心が回転平面の中心とほぼ一致せしめられている。さらに、これらの棒状体、角材、型鋼、多孔板、穿孔板状体および穿孔されていない板状体などは、1個でもよいが、複数とすることもでき、複数の場合には、通常は、同一な回転平面上に配設してもよく、また、互いに異なる回転平面上に配設してもよい。
【0014】
1個の取付具には、その攪拌軸から円周までの間の半径上に、槽体周壁の内周面での液体の散布位置が送液体の上部開口からの噴出液の噴出距離以内となるように送液体を、通常は、1個設けるだけでよいが、この半径上に複数個の送液体を設けることを妨げない。
【0015】
本発明の液体噴出装置は、槽体内の液深の変動に対応してその攪拌軸の回転速度が変速せしめられるものであり、たとえば、槽体内の液深が浅くなるに伴って、攪拌軸の回転速度を増大せしめて、送液体の回転は増速せしめられる。そのためには、槽体内の液深を検知し、検知された液深を、たとえば、調節器またはコンピューターを経由して、電動機のような攪拌軸駆動用原動機に装着された回転速度変速装置に伝達し、該原動機の回転速度を前記の液深に対応した回転速度に調節することが好ましい。なお、攪拌軸と攪拌軸駆動用原動機とは、互いに、直接に、または、ベルトおよび歯車などのそれぞれを介して間接に連結せしめられる。
【0016】
また、たとえば、槽体内の液深が浅くなるに伴って、電動機などの原動機の負荷および攪拌軸のトルクのそれぞれが小さくなるが、槽体内の液深の変化に対応する原動機の負荷および攪拌軸のトルクのそれぞれの大きさの変化を検知して、液深の検知に代用することができる。すなわち、電動機の負荷および攪拌軸のトルクのそれぞれの所定大きさに対応する電流値を予め設定(設定された電流値を以下 設定電流値 と記す)しておき、液面の低下に伴って電動機の負荷および攪拌軸のトルクのそれぞれ大きさが減少して、電動機に供給される電流値が低下した場合に、前記の設定電流値と前記の低下した電流値との差を補償すべく電動機への供給電流が増大せしめられて電動機の回転数は増加せしめられ、電動機へ供給される電流は前記の設定電流値に達して、電動機は設定電流値に対応する回転数に復元せしめられる。なお、この場合には、液体噴出装置の能力を越えた回転速度に増速されないように、電動機の回転速度の上限を予め任意に設定しておくことが好ましい。電動機の回転速度を、液深の変化に対応して変化せしめるためにそれ自体公知の手段を適用することができる。
【0017】
槽体内の液深自体の変動を検知する手段(以下 液深検知手段と記すこともある)として、通常は、液面計が好適に使用される。液面計は槽体内の液面の高さの変動を検知し、検知した液深自体を発信し得る機器、装置であればよく、特に制限はない。その好適な代表例として、差圧パイロットなどの差圧伝送器およびフロートパイロットのようなフロート発信器などを挙げることができる。液深検知手段として、市販品を使用することができる。また、槽体内の液深を目視で検知し、これに対応して、攪拌軸駆動用電動機の回転数を手動にて調節することもできる。
【0018】
攪拌軸のトルクおよび原動機の負荷のそれぞれを検知する手段として、通常は、トルク計および動力計などのそれぞれが好適に使用される。トルク計および動力計は、それぞれ市販品を使用することができる。検知された槽体内の液深の変動に対応して攪拌軸の回転速度を変速せしめる手段として回転速度変速装置が使用される。好適な回転速度変速装置の代表例として、インバーターが装着された電動機(以下 インバーター変速機 と記す)、バイエル変速機(商品名)およびリングコーン変速機(商品名)などを挙げることができる。就中、インバーター変速機が好ましい。
【0019】
インバーターとは、逆変換器の意味であって、直流電流を交流電流に変換せしめる方式または装置である。インバーター変速機は交流電動機の一次周波数をインバーターによって変化せしめ該電動機の回転速度が変化せしめられる。なお、インバーターはモーター失速防止機能を有するものが好ましい。このインバーターのモーター失速防止機能により、液深の変化、原動機の負荷および攪拌軸のトルクのそれぞれの大きさの変化を検知し、原動機の負荷および攪拌軸のトルクのそれぞれの大きさが一定となるように原動機の回転数を制御することができ、液体噴出装置の運転中におけるストールを防止することができる。回転速度変速装置として市販品を使用することができる。
【0020】
前記の回転速度変速装置によって、原動機の負荷および攪拌軸のトルクのそれぞれの大きさが一定となるように自動的に制御することができる。そのためには、たとえば、回転速度変速装置がバイエル変速機である場合には、手動変速用ハンドルに代えて電気式自動遠隔操作装置を装着し、動力計またはトルク計からの信号を電気式自動遠隔操作装置の調節器に送り、この信号で送られた電動機の負荷および攪拌軸のトルクのそれぞれの大きさに対応する電流値が調節器において予め設定された電流値と相違する場合には、この相違についての信号がスピードセッターに送られ、この信号に対応してスピードセッターから電気式自動遠隔操作装置に電気信号が送られ、変速ハンドルを順回転または逆回転せしめ、これによってバイエル変速機の回転数を増減せしめて電動機の回転数を増減せしめる。
【0021】
前記の電気式自動遠隔操作装置の調節器においてトルク計または動力計からの信号で送られた攪拌軸のトルクまたは負荷に対応する電動機の動力の大きさと予め設定されたトルクまたは動力の大きさとが相違しなければ、バイエル変速機の回転速度すなわち電動機の回転速度は変化せず定速回転せしめられる。なお、調節器としては、通常は、デジタル調節器が使用されるが、アナログ調節器を使用することもできる。
【0022】
なお、調節器とは、ブラインドコントローラーまたはコントローラーとも別称され、自動制御装置において制御量を自動的に調節する機能を有し、設定部と調節部とからなり、外部から供給された信号(制御量)に対応する値−たとえば、トルクの大きさ−と、設定部において予め設定された値との差を、調節部において比例動作、微分動作もしくは積分動作または比例動作、微分動作および積分動作の三つの動作の併用によって小さくするように信号を発して調節する制御装置である。調節器として市販品を使用することができる。また、インバーターに調節器を接続せしめることもできる。この場合にはインバーターに失速防止機能がなくても調節器からの信号により周波数を変更できるので好ましい。
【0023】
送液体は、その中を液体が通過し得るものであればよく、通常は、管体、板体および樋状体(管体、板体および樋状体を一括して以下 細型送液体 と記すこともある)ならびにその長軸線が攪拌軸と一致せしめられた無底中空筒体(以下筒型送液体 と記す)およびその長軸線が攪拌軸と一致せしめられた無底逆円錐台状中空筒体(以下 逆円錐台型送液体 と記す)などがある(筒型送液体および逆円錐台型送液体の両者を一括して以下 太型送液体 と記すこともある)。逆円錐台型送液体は、その周壁が小さい曲率で弯曲せしめられていてもよい。なお、筒型送液体とされる筒体としては円筒が最も好ましいが、四角筒乃至八角筒などの角筒であってもよい。この周壁の弯曲は内側への弯曲が好ましい。
【0024】
細型送液体として、たとえば、特開平6−335627号公報ならびに特願平9−329700号の明細書および図面のそれぞれに記載されているものを使用することができる。送液体はその下端部および上端部のそれぞれに下部開口および上部開口がそれぞれ設けられている。下部開口および上部開口は液面下および槽体内の液面上の空間にそれぞれ開口せしめられ、それぞれ槽体内の液体の入口および出口とされる。
【0025】
細型送液体において、上部開口と下部開口との大きさは、互いに等しくともよく、また、互いに異なっていてもよい。下部開口が上部開口よりも大きいことが最も好ましい。この場合において、下部開口と上部開口との大きさの比は、送液体の傾斜角の大きさ、回転速度、噴出液の揚程、噴出量および液体の種類などによって、適宜、選択される。1個の取付具に1個または複数個の細型送液体を配設することができる。1個の取付具に複数の細型送液体が配設される場合には、細型送液体の上部開口同士および下部開口同士はそれぞれ、互いに実質的に同一な回転平面および互いに異なる回転平面のいずれに開口せしめられていてもよいが、前者が好ましい。
【0026】
送液体の材質には特に制限はなく、通常は、たとえば、鉄およびステンレスなどの金属製、透明乃至不透明な合成樹脂製とされ、耐食性の大きい金属製およびプラスチック製などならびにガラス製およびセラミック製などの耐食材製が好ましい。特に、送液体が板体および樋状体ならびに後記の太型送液体のそれぞれである場合には、鉄およびステンレスなどの金属製で、少なくともその内外周面が、たとえば、ポリテトラフルオロエチレンのような合成樹脂ならびにガラスおよびセラミックスなどの耐食性の大きい物質でコーティング乃至ライニングされているものが好ましい。
【0027】
管体には、径の大きさが一定の円筒体および辺の長さまたは対角線の長さが一定の角筒体ならびに一方から他方に進むに伴って、逐次、径など(以下 円筒体および円錐台状筒体のそれぞれの径ならびに角筒体および角錐台状筒体のそれぞれの辺または対角線を「径など」と総称することもある)の大きさが変化する円錐台状または角錐台状の無底の中空筒体(以下 錐台状筒体 と記すこともある)のいずれであってもよい。錐台状筒体は、通常は、径の小さい方が上方とされ、錐台状筒体として使用されることが好ましい。
【0028】
管体は全体として直管とすることもできるが、上部乃至中部が直管部とされ、下部が曲折部とされ、または、側面から見た全体形状を略S字状とすることができる。この下部の曲折部の方向は鉛直乃至は水平から僅かに下向きにされることが、実用上、好ましい。さらに、前記の直管部の上部を、所望により、斜め上方に乃至は斜め下方に曲げて曲折部とすることを妨げない。管体の下部および上部のそれぞれの曲折部は管体を曲げて形成せしめることができるが、別の管を管体の直管部の先端に、たとえば、溶着および螺着などの固着によって接続して形成せしめることもできる。
【0029】
管体の曲折部は、直管部との接合点において、その接合点の回転平面上で、回転平面の半径方向に対して実質的に0〜90°、すなわち、回転平面の半径上、乃至、攪拌軸から接合点までの距離を半径とする円周に沿って、または、該円周の接線方向に沿って形成せしめられるか、または、管体全体を、攪拌軸から該管体の取付位置までの間隔と等しい半径の円の円弧に沿って弯曲せしめることができる。また、管体全体を回転平面の上方または下方から見て全体として直管状となし、これを前記のように回転平面の半径方向に対して実質的に0〜90°となるように取付具に取付けることもできる。また、送液体が樋状体および板体のいずれの場合であっても、前記の管体におけると本質的に異なる処はない。
【0030】
管体の上部開口および下部開口のそれぞれの形状には特に制限はないが、通常は、たとえば、円、長円および楕円などの円状ならびに三角形、正方形、長方形、菱形、六角形および八角形などの多角形とされる。しかして、上部開口および下部開口のそれぞれの形状は、互いに実質的に同じくてもよく、また、互いに相違していてもよい。下部開口が上部開口よりも大きいことが好ましい。
【0031】
管体の上部開口を多孔板で塞ぎ、また、さらに上部開口部を漏斗状として、シャワースプレー型とすることもできる。この場合には、多孔板の孔の総面積が上部開口の面積である。管体の上部開口部を盲管とし、ここに開口として多数の孔を穿設してスプレー型とすることができる。この場合に、多数の孔の総面積が上部開口の面積である。
【0032】
細型送液体としての板体は、側面の全体形状は、たとえば、直線状または縦長のS字状とされ、平面の全体形状は、たとえば、縦長の台形もしくは縦長の長方形またはこれらを小さい曲率で弯曲せしめた形状とされる。また、板体は、その下部乃至下端はその回転時に後行せしめられる側が上となるように捻られていてもよい。細型送液体である板体および樋状体のそれぞれの上端縁および下端縁のそれぞれは、前記の細型送液体である管体の上部開口および下部開口のそれぞれに相当する。細型送液体である板体および樋状体のそれぞれの上端縁および下端縁のそれぞれも以下 上部開口および下部開口 と記す。
【0033】
細型送液体としての樋状体は、管体の上面が欠除せしめられて細長く開口(この開口を以下 上面開口 と記すことがある)せしめられたものに相当し、その中間部の横断面ならびに上端縁乃至上端部および下端縁乃至下端部のそれぞれにおける上部開口および下部開口の形状には特に制限はなく、左右対称の形状および左右非対称の形状(以下それぞれ 対称形状および非対称形状 と記すこともある)のいずれかにすることができるが、実用上、前者が好ましい。
【0034】
対称形状の代表例として、一部の円弧が欠損せしめられた円周(以下 欠損円周 と記すこともある)、半円周、半長円周、半楕円周、U字形、V字形ならびに台形、正方形、長方形、正八角形の第1頂点と第5頂点とを結ぶ直線で二等分された変形五角形および正八角形の第1辺と第5辺のそれぞれの中点を結ぶ直線で二分された変形六角形などの多角形ならびにこれらの多角形の頂角を丸めおよび/または辺を外方に小さい曲率で弯曲せしめた形状(以下 実質的多角形 と記すこともある)の一辺を欠く形状などを挙げることができる。
【0035】
非対称形状の代表例として、前記の対称形状の二つの開口周縁に相当する端(以下 開口端 と記すこともある)の一方の周または辺を延長せしめた形状などがある(これらの対称形状および非対称形状を以下 開放形状 と記すこともある)。また、等辺山型鋼、H型鋼および横断面形状が、それぞれの一辺を欠く正方形乃至は長方形の四角形または円周の一部を欠くC型鋼などを樋状体とすることができる。就中、C型鋼が好ましい。
【0036】
等辺山形鋼は頂角が直角のL字形の開口を有する樋状体とされる。H型鋼はそれぞれ一辺を欠く正方形または長方形の開口を有する樋状体とされる。横断面形状が四角形のC型鋼は一辺の一部を欠く四角形の開口を有する樋状体とされ、横断面形状が円周の一部を欠くのC型鋼は欠損円周の開口を有する樋状体とされる。さらに、樋状体は、それ自体公知のコーティング乃至ライニングにおけるように、コーティング乃至ライニングに先立って、上面開口側端縁を丸めまたは円柱状に膨出せしめることが好ましい。樋状体において、その上部開口および下部開口のそれぞれの開口面積は、液体が樋状体の凹面(内周面)を通過し得る面積として定義される。
【0037】
樋状体の上部開口および下部開口のそれぞれの開口面積は、これらの上部開口および下部開口の形状が左右対称の開放形状である場合には、これらの形状および両開口端を結んだ直線で囲まれた閉鎖形状の面積であり、これらの上端縁乃至上端部および下端縁乃至下端部の横断面の形状が非対称の開放形状である場合には、これらの形状およびその延長部端と他の開口端とを結んだ直線で囲まれた閉鎖形状の面積乃至これらの形状および延長部を除外した両開口端を結んだ直線で囲まれた閉鎖形状の面積である。
【0038】
樋状体の側面の形状(以下 側面形状 と記すこともある)には特に制限はないが、その全体形状として、通常は、直線、上方向または下方向に膨出せしめるように小さい曲率で弯曲せしめられた曲線ならびに直線および前記の曲線のそれぞれの上端および/または下端がさらに水平方向乃至水平方向よりも下方に延長せしめられたS字状とされ得る。曲線としては放物線が好ましい。樋状体の作成が容易であることから、就中、直線が好ましい。また、液体の噴出距離および/または噴出量を増大せしめ得ることからは、下方向に膨出せしめて弯曲せしめられた曲線が好ましく、下方向に膨出せしめて弯曲せしめられた放物線が特に好ましい。
【0039】
正面から見た樋状体の形状(以下 正面形状 と記すこともある)には特に制限はないが、全体形状として、通常は、直線、小さい曲率で横方向(樋状体の回転平面に平行な方向 以下同様)に弯曲せしめられた曲線ならびに直線および前記の曲線のそれぞれの上端および/または下端がさらに横方向に延長せしめられたS字状とされ得るが、就中、直線が好ましい。
【0040】
また、上方または下方から見た樋状体の形状(以下 平面形状 と記すこともある)も、前記の側面形状および正面形状のそれぞれと同様に特に制限はなく、その全体形状として、通常は、直線、小さい曲率で樋状体の回転方向または反回転方向に向けて弯曲せしめられた曲線ならびに直線および前記の曲線のそれぞれの上端および/または下端がさらに横方向に延長せしめられたS字状とされ得るが、就中、直線が好ましい。樋状体の長さには特に制限はないが、長い程、好ましく、送液体が装着される液層の深さよりも長くすることが好ましい。また、取付具に取付けられる複数個の樋状体の長さは互いに同一でもよく、また、互いに相違していてもよい。複数の樋状体の上面開口の側端縁もしくは樋状体の壁を互いに衝合せしめて連設し、または、樋状体の内部をその長軸線に沿って設けられた隔壁で分割して連設樋状体とすることができる。この連設樋状体の作用は前記の樋状体と同様であり、連設樋状体は樋状体に包含される。
【0041】
樋状体の上部開口から液体を霧状に、微小液滴または細流に分散せしめて噴出せしめるために、樋状体の上部開口の全体を多数の孔が穿設された多孔板および網のそれぞれで覆うことができ、しかも好ましい。多孔板は、多数の孔が、規則正しく、または、不規則に穿設されていればよく、孔の大きさ、形状および数などには特に制限はない。孔の形状の代表例には、円、楕円、正方形および長方形などがある。
【0042】
また、樋状体は、その上部開口が該樋状体の内周面に沿う間隙をあけて板体で塞がれていてもよい。さらに、樋状体の上面開口を着脱可能で、不透明乃至は透明な蓋で塞ぐことができる。さらにまた、樋状体の上部開口から噴出せしめられた液体の方向を急激に転換せしめるために、上部開口から離隔せしめて反射板を設けることができる。
【0043】
また、樋状体は、液体を上昇せしめ得ることを限度として捻曲され、または、その長軸線の周囲を回動せしめられていることを妨げない。この場合に、樋状体が捻曲または回動せしめられる角度は、樋状体の開口形状および傾斜角の大きさ、容器内の液体の粘度ならびに樋状体の回転速度などにより適宜選択される。
【0044】
後者の場合に、樋状体を取付具に回動可能に装着することもできる。この場合には、樋状体を所定の偏向角に向けてから固着することもできるし、また、樋状体の回転速度に応じて自動的に回動せしめることもできる。この場合には、樋状体は回動自在に攪拌軸に装着される。
【0045】
さらに、樋状体はその凹面および上面開口はそれぞれ樋状体の回転平面の円内乃至回転方向に向けられ、好ましくは、攪拌軸乃至回転方向に対面せしめられて、取付具によって攪拌軸に取付けられる。攪拌軸に対する樋状体の凹面および上面開口のそれぞれの向きの程度は偏向角の大きさによって示される。偏向角は力学における偏角と同様に定義される。すなわち、樋状体の開口または樋状体の回転平面での断面において、その回転方向に従って、先行せしめられる領域から後行せしめられる領域に向かって任意に選択された三点を、順次、A、BおよびCとし、前記の樋状体の開口または断面と同一平面上の回転軸(攪拌軸の中心 以下同様)をDとした場合に、これらの点A、BおよびCならびにDは次の条件を満たすものとされる。
【0046】
すなわち、(1)B〜D間の距離≧C〜D間の距離であり、かつ、(2)線分ABと基線BDとのなす角∠ABDおよび線分BCと基線BDとのなす角∠CBDをそれぞれθおよびθとすれば、樋状体を時計回転方向(右廻り)に回転せしめたときに、θはθが基線BDよりも先行せしめられる領域にある場合には正号(+)が付され、基線BDよりも後行せしめられる領域にある場合には負号(−)が付され、他方、θはθが基線BDよりも後行せしめられる領域にある場合には負号(−)が付され、基線BDよりも先行せしめられる領域にある場合には正号(+)が付される。また、樋状体を反時計回転方向(左廻り)に回転せしめたときも、θおよびθのそれぞれの符号は、樋状体を前記時計回転方向(右廻り)に回転せしめたときと同様とされ、たとえば、θはθが基線BDよりも先行せしめられる領域にある場合には正号(+)が付される。
【0047】
しかして、θ 1 およびθ 2 のそれぞれの好ましい範囲は、−75°≦θ1≦110°および−75°≦θ2≦110°とされる。しかして、偏向角の大きさは(θ1+θ2)/2で表わされる。従って、θ1とθ2とのそれぞれの絶対値が互いに等しい場合には偏向角が零になる。
【0048】
偏向角の大きさは、樋状体自体の形状および開口形状、上部開口と下部開口との開口面積比ならびに噴出液の用途などによって前記の範囲内で適宜選択される。なお、樋状体の取付具への取付けに際しては、取付具が樋状体の凹面内での液体の上昇を妨げてはならない。板体の送液体の回動については、樋状体の送液体におけると同様である。
【0049】
前記の細型送液体は、その周壁に1個乃至複数個の貫通孔を穿設することができ、しかも好ましい。この貫通孔の外側(槽体の周壁に近い側 以下同様)から間隔を開けて板体を付設することができる。この板体によって前記の貫通孔から噴出せしめられた噴出液の噴出方向を変更せしめることができる。また、この細型送液体にはこの貫通孔の外側に放射状に管およびスプレーノズルを付設することができる。細型送液体の壁に穿設された貫通孔からも細型送液体を通過した液体が外側に噴出せしめられる。この貫通孔の大きさを選択することにより、細型送液体を通過する液体の所望量を貫通孔から噴出せしめることができる。
【0050】
細型送液体は折曲自在および/または伸縮自在とされていてもよい。細型送液体を折曲自在とするには、たとえば、可撓性の材料で送液体を作成してもよく、または、細型送液体がその横(長軸線に実質的に直角)に複数に分割された複数の送液体断片を関節材で回動可能に連設せしめてもよい。また、細型送液体を伸縮自在とするには、たとえば、細型送液体がその長軸線に垂直に複数に分割された複数の送液体断片を互いに嵌入し、長軸線に沿って摺動可能に連設せしめることによって可能とされる。
【0051】
前記の細型送液体は、複数が取付具に固着される場合には、これらの複数の細型送液体は取付具から独立とされていてもよく、また、取付具と一体とされていてもよい。取付具に一体とされた樋状体の代表例として、たとえば、板体を取付具とし、取付具とされた板体の水平ではない相対する辺部が、辺に沿って辺と実質的に平行に折曲げられ、または、下部頂角部が折込まれて辺に沿って折曲げられ、板体の水平ではない相対する辺の端縁に樋状体がその上面開口側縁を衝き合わせ接続せしめられ、または、板体の水平ではない相対する辺の端縁に任意な角度で三角形もしくは四角形の平板体または小さな曲率で外方に弯曲せしめられた弯曲板体が接合せしめられて形成された樋状体などを挙げることができる。
【0052】
また、この場合に、取付具とされる板体は、通常は、好適には、三角形ならびに逆台形、長方形および正方形などの四角形の平板とされるが、それ以外の形状の板体とすることを妨げない。このようにして形成せしめられた樋状体において、上部開口および下部開口のそれぞれの形状は非対称形状である。取付具とされた板体において折曲げられなかった平板部は攪拌翼として作用する。取付具である板体における流体抵抗が過大とならないように、この板体の平板部に孔を穿設して、ここでの流体抵抗を低減せしめることができ、かつ、好ましい。
【0053】
細型送液体は攪拌軸と並行に、乃至は、下部開口を上部開口よりも攪拌軸に接近せしめて放射状に取付けられる。後者の場合には、上部開口からの噴出液量が多量となることから、細型送液体は、その長軸線が取付具の取付け方向に相当する回転平面の半径方向と一致せしめて求心的に取付具に取付けられていることが好ましいが、前記の半径方向とは異なる方向で偏心せしめられて取付られていることを妨げない。細型送液体が偏心せしめられて取付けられる場合には、細型送液体の長軸線は取付具の取付け方向に相当する回転平面上の半径方向と平行とされていてもよく、または、斜めとされていてもよい。斜めに偏心せしめられる場合には、送液体の回転時に下部開口が先行せしめられるように偏心せしめられることが好ましい。
【0054】
太型送液体において上底の開口および下底の開口が、それぞれ、上部開口および下部開口である。攪拌軸は太型送液体の上部開口および下部開口のそれぞれの中心部を通過せしめられる。しかして、太型送液体は取付具によって攪拌軸に取付けられる。
【0055】
送液体は取付具に所定の大きさの傾斜角で固着され、または、傾斜角の大きさを任意に調節できるように装着されるが、後者が好ましい。なお、傾斜角は、細型送液体の場合には、その長軸線と細型送液体の回転平面とのなす角と定義され、また、太型送液体の場合には、その筒体の周壁の母線と太型送液体の回転平面とのなす角と定義される。この固着は、嵌着、溶接、接着などの常法によることができる。なお、ここで、細型送液体の長軸線とは、送液体の上部開口および下部開口のそれぞれにおける中心または中点を結ぶ線として定義される。
【0056】
しかして、送液体の傾斜角は0°よりも大乃至90°の範囲とされる。その結果、細型送液体ではその下部開口が上部開口よりも攪拌軸に接近せしめられているか乃至は攪拌軸から下部開口および上部開口までの距離は互いに、実質的に等しくされるが、実用上、前者が好ましい。後者の場合において細型送液体が樋状体である場合には下部開口を閉塞することが好ましい。この場合にも該樋状体の液体浸漬部での液体は該樋状体内を上昇せしめられる。送液体の傾斜角の大きさは、送液体自体の形状および開口形状、上部開口と下部開口との開口面積比ならび液体の種類、送液体の回転速度、噴出液の揚程(槽体周壁の内周面において噴出液を到達せしめる高さ 以下同様)噴出距離および噴出量などに応じて適宜選択されるが、通常は、5〜85°程度が好適である。
【0057】
傾斜角大のきさを調節できるように細型送液体を攪拌軸に装着するためには、たとえば、細型送液体の下端部を攪拌軸に蝶着し、垂直方向移動手段または水平方向移動手段によって、細型送液体の上部開口を回転平面の半径方向に沿って求心的にまたは遠心的に移動せしめ得るように装着すればよい。ここで、垂直方向移動手段および水平方向移動手段はそれぞれ細型送液体の自由端である上部を垂直方向に引上げまたは押し下げて細型送液体の傾斜角を調節する手段および細型送液体の自由端である上部を水平方向に引き窄めまたは押し広げて細型送液体の傾斜角を調節する手段である。前記において、細型送液体の上部開口の移動が垂直方向移動手段によるものおよび水平方向移動手段によるものを、以下では、それぞれ垂直方式および水平方式と記すこともある。
【0058】
また、細型送液体の長さをその回転平面の半径よりも長くして、この細型送液体の下端部を攪拌軸に蝶着し、かつ、上端を槽体周壁の内周面に摺接せしめることにより傾斜せしめることができる。この場合には、細型送液体の長さを変更せしめることにより、細型送液体の傾斜角を調節することができる。また、細型送液体の長さを槽体内に設置された蛇管の巻径(巻かれた蛇管の中心から内周までの距離)よりも長くして、この細型送液体の下端部を攪拌軸に蝶着し、下面を蛇管の上端内周面に摺接せしめることにより傾斜せしめることができる。この場合には、細型送液体の下端部の取付け位置(槽体底面からの距離)を変えることにより、細型送液体の傾斜角を調節することができる。
【0059】
送液体が取付けられた取付具は、攪拌軸に装着されて、該送液体をその下部開口を液面下に沈め、その上部開口を液面から露出せしめて、攪拌軸を回転せしめて送液体を攪拌軸の周囲を回転(この回転を以下 公転 と記すこともある)せしめることにより、送液体の液体浸漬部での液体は、ベルヌーイの定理(Bernoulli's theorem)に従い、さらには遠心力により、送液体内を上昇せしめられ、上部開口から噴出せしめられ、これとともに送液体の液面下にある部分は攪拌翼としても作用し、この部分で液体は攪拌される。
【0060】
太型送液体において上底の開口および下底の開口が、それぞれ、上部開口および下部開口とされ、太型送液体である筒体の周壁内周面が液体の流路とされる。本発明の液体噴出方法において、送液体の回転速度は、槽体内の液深、送液体の傾斜角、送液体の種類、送液体の形状および太さおよび液体の種類などによって、適宜、選択され得る。送液体を公転せしめることにより、槽体内の液面は、槽体周壁の内周面では上昇し、他方、攪拌軸の周囲では低下して、漏斗状を呈し、液面が送液体の下部開口よりも下になり、槽体内の液体は送液体内を上昇しなくなるに至る。この場合には、送液体を逆方向に公転せしめることにより、槽体内の液面は平面化される。
【0061】
しかして、攪拌軸の回転は槽体内の液面の低下に対応して増速せしめられ、これに伴って送液体の回転も増速せしめられる。このようにして、槽体内の液体は送液体を経由し槽体内部の液面上の空間および/または槽体周壁の内周面の所望の高位の箇所に散布される。
【0062】
送液体の上部開口から噴出せしめられた噴出液は、(イ) 槽体内の液面に形成されている泡層に散布して消泡する。(ロ) 槽体周壁の内周面に散布して該槽体周壁の内周面を洗浄する。(ハ) 槽体内に設置された加熱・冷却装置の伝熱面に散布して伝熱面を洗浄する。(ニ) 槽体内の液面が低下した場合に、伝熱面である槽体周壁の内周面または槽体内に設置された加熱・冷却装置の伝熱面に散布して伝熱面積を確保する。および/または(ホ)槽体内の液面上の空間に散布して槽体内での液体の蒸発を促進する。ために使用される。前記(ホ)の場合に槽体内を減圧乃至加圧とすることができる。槽体内を減圧とした場合には、槽体内の液面上の空間に散布された液滴は瞬時に沸騰し、蒸発せしめられるので好ましい。また、加熱・冷却手段の伝熱面に散布された液体は、該伝熱面で薄膜を形成して急速に加熱・冷却されるので、所要時間が短縮され、その分だけエネルギーの損失を減少し得る。
【0063】
本発明の液体噴出装置はその大きさには特に制限はなく、任意な大きさとすることができる。通常は、たとえば、工場の製造装置での大型のタンク内などで使用される大規模のものが好ましいが、たとえば、フラスコ内などで使用される実験室的な小規模のものとすることもできる。フラスコ内に装着される本発明の液体噴出装置においても、送液体として細型送液体および太型送液体の何れをも使用することができる。送液体が細型送液体である場合には、細型送液体をその傾斜角を90°近くとしてその上端を攪拌軸に接近せしめ窄めてからフラスコの口を通過せしめてフラスコ内に装着し、その後、細型送液体を開いて所望の傾斜角に固定し、または細型送液体の上端をフラスコの内周面と摺接せしめて所定の傾斜角とすることもできるし、さらに、フラスコ内で細型送液体の傾斜角を垂直方式により調節可能とすることもできる。送液体が太型送液体である場合には、フラスコとして、通常は、セパラブルフラスコが使用される。本発明の液体噴出方法において、槽体内の液体は粘稠な液体および分散質濃度の高い懸濁液であってもよい。
【0064】
【実施例】
本発明を、図面で示された実施例によって、さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。これらの図面は本発明の原理を示すための模式図であって、寸法、相対的な大きさなどは正確に表わされていない。また、図面において、たとえば、槽体の天板、底板および周壁ならびにジャケットなどのそれぞれの断面における肉厚は省略されている。
【0065】
図1乃至図3は、槽に装着された本発明の液体噴出装置を示し、槽体のみが縦断面図で示されている。しかして、図1および図2のそれぞれに示された液体噴出装置では、この槽体 T内において、樋状体 1を送液体とし、1本の樋状体 1が、細長い台形の板体である取付具 2の先端に、その凹面を攪拌軸 3 に向け、かつ、放射状に、下部開口11を上部開口12よりも攪拌軸 3に接近せしめて斜めに固着されている。しかして、樋状体 1の下部開口11は、槽体 T内の液体内に浸漬せしめられ、また、上部開口12は槽体 T内の液面Leの上方の空間に開口せしめられている。取付具 2は攪拌軸 3に固着されている。攪拌軸 3はその下端が槽体 Tの底板の内面に固着された軸受Beによって受支されており、また、その上端が槽体 Tの天板外面上に固着された攪拌軸駆動用原動機に接続せしめられている。
【0066】
図1において、攪拌軸駆動用原動機は電動機 Mである。液面計 L、調節器Adおよび回転速度変速装置であるインバータInは槽体 Tの外部に設けられている。液面計 Lと電動機 Mとは調節器AdおよびインバータInを介して、順次、接続せしめられている。攪拌軸 3を回転せしめることにより、樋状体 1,1は攪拌軸 3の周囲を公転せしめられ、樋状体 1の液体浸漬部の液体は樋状体 1内を上昇し、樋状体 1の上部開口12から噴出せしめられて散布される。
【0067】
槽体 T内の刻々と変化する液深は液面計 Lで検知され、液面計 Lから液深についての信号が発信される。この信号は調節器AdおよびインバーターInを順次経由して電動機 Mに伝達され、電動機 Mは槽体 T内の液深に対応する速度で回転せしめられる。
【0068】
図2に示された本発明の液体噴出装置は、図1に示された本発明の液体噴出装置において、攪拌軸駆動用原動機が電動機 Mに代えてスピード調節用電動機SMとされ、液面計 Lに代えてトルク計TMとされ、回転速度変速装置を構成するインバーターInに代えてスピード設定器SSとされ、槽体 T内の液深の変化に伴って刻々と変化する攪拌軸 3のトルクの大きさがトルク計TMで検知され、トルク計TMから攪拌軸 3のトルクの大きさについての信号が発信され、この信号が調節器Adおよびスピード設定器SSを順次経由してスピード調節用電動機SMに伝達される以外には本質的に相違する処はない。
【0069】
図3において、aは槽体に装着された本発明の液体噴出装置の正面図であり、bはaで示された槽体に装着された本発明の液体噴出装置の槽体のB−B切断部断面図である。但し、aにおいて槽体 Tおよびジャケット Jは縦断面図で示されている。図3に示された液体噴出装置は、槽体 Tの周壁の外面に、加熱・冷却手段であるジャケット Jが設けられており、また、槽体 T内に、互いに直交する取付具 2,2のそれぞれに長短2本の樋状体 1,1の2組のそれぞれが取付けられ、攪拌軸駆動用原動機がスピード調節用電動機SMに代えて電動機 Mとされ、トルク計TMに代えて動力計MMとされ、スピード調節器SSに代えて回転速度変速装置であるインバータInとされた以外に図2に示された本発明の液体噴出装置と本質的に相違する処はない。
【0070】
すなわち、互いに直交せしめられた取付具 2,2には、その1本には短い樋状体 1が、他の1本には長い樋状体 1が、それぞれ取付けられている。しかして、長短2本づつの樋状体 1,1の下部開口11,11は槽体 Tの底部のほぼ同一な回転面上に開口せしめられており、他方、短い樋状体 1の上部開口12は槽体 Tの周壁の中間部の内周面に向け、また、長い樋状体 1の上部開口12は槽体 Tの周壁の上部の内周面に向けてそれぞれ開口せしめられている。
【0071】
攪拌軸 3を回転せしめることにより、長短2組の樋状体 1,1,1,1は攪拌軸 3を中心として公転せしめられ、各樋状体 1の液体浸漬部の液体は樋状体 1内を上昇し、短い樋状体 1の上部開口12および長い樋状体 1の上部開口12のそれぞれから噴出せしめられてジャケット Jの伝熱面である槽体 3の周壁の上部および中間部のそれぞれの内周面に散布される。なお、樋状体1,1,1,1は攪拌翼としても作用している。
【0072】
槽体 T内の液深の変化に伴って刻々と変化する電動機 Mの負荷の大きさが動力計MMで検知され、電動機 Mの負荷の大きさについての信号が発信され、この信号が調節器AdおよびインバーターInを順次経由して電動機 Mに伝達され電動機 Mは槽体内の液深に対応する速度で回転せしめられる。前記図1乃至図3に示された液体噴出装置においては、槽体内の液深が浅くなるに伴って電動機 Mおよびスピード調節用電動機SMのそれぞれの回転は増速せしめられ、以って、攪拌軸 3の回転は増速せしめられる。
【0073】
図4は、本発明の液体噴出装置の細型送液体の取付け部分の詳細を示し、細型送液体である樋状体が取付具によって攪拌軸に固着して装着せしめられた状態を示している。図4において、aは平面図であり、bはaに示された液体噴出装置の細型送液体取付け部分のB−B切断部断面図である。但し、aでは攪拌軸は横断部端面が示されている。この液体噴出装置において、樋状体 1が取付具 2によって攪拌軸 3に斜めに固着せしめて装着せしめられている。
【0074】
樋状体 1は、底面の中心を含む面で長軸線方向に切断(底面の中心を含み長軸線方向に切断することを以下 半裁 と記す)された円筒である。この切断面が樋状体の上面開口である。しかして、その中間部の横断面形状ならびに上部開口および下部開口のそれぞれの形状は半円周である。取付具 2は、中心角90°で放射状に中心環21に固着された板体22,…,22であり、その先端には樋状体 1を保持するための保持具23が設けられている。また、中心環21には攪拌軸3が挿通せしめられ、取付具 2は攪拌軸 3に固着されて装着されている。
【0075】
板体22は、その先端が斜めとされた細長い台形の平板であり、その表面が攪拌軸 3の長軸線方向と平行にされている。保持具23は、前記の樋状体 1の外周半径と等しい内周半径を有する円筒である。樋状体 1は取付具 2の保持具23に挿入されて固着され、下部開口11が上部開口12よりも攪拌軸 3に接近せしめられ、かつ、凹面および上面開口を攪拌軸 3に向けて内面せしめられており、該取付具2の保持具23は該凹面内での液体の上昇を妨げることはない。しかして、樋状体 1の傾斜角は、約60°とされている。
【0076】
図5は、細型送液体である樋状体の一例を示している。図5において、a、bおよびcは、それぞれ樋状体の側面図、正面図および斜視図である。図5で示された樋状体 1は、ほぼ、縦長の無底の半裁中空円錐台状であり、中間部の横断面形状ならびに下部開口11および上部開口12のそれぞれの形状は、いずれも、半円周状である。また、側面形状は中間部が直線状であり、かつ、下端および上端がそれぞれ回転平面の中心方向および円周方向にほぼ水平に延長せしめられて、全体として縦長のS字状とされている。
【0077】
図6は、細型送液体である樋状体の他の一例を示している。図6において、aおよびbはそれぞれ樋状体の側面図および正面図である。図6で示された樋状体1は、下方向に膨出せしめて弯曲せしめられた、ほぼ、縦長の無底の半裁円筒状であり、中間部の横断面形状ならびに下部開口11および上部開口12のそれぞれの形状は、いずれも、半円周状である。樋状体 1の側面形状は小さい曲率で下方向に膨出せしめて弯曲せしめられた放物線状とされている。
【0078】
図7は細型送液体である樋状体の中間部の横断面ならびに上部開口および下部開口のそれぞれの形状を示し、これらは全て対称形状である。イは半円周、ロは長軸で二等分された半楕円、ハはU字形、ニは頂角が鈍角であるV字形、ホは下底を欠いている逆台形(上底−短辺−および下底−長辺−をそれぞれ下および上にした台形 以下同様)、ヘは長辺の一方を欠いている長方形、トは正八角形の第1頂点と第5頂点とを結ぶ直線で二等分され、前記正八角形の対角線に相当する一辺を欠く変形五角形およびチは正八角形の第1辺と第5辺のそれぞれの中点を結ぶ直線で二等分され、前記の中点同士を結ぶ線分に相当する一辺を欠く変形六角形である。
【0079】
しかして、これらの樋状体において開口端13,14の間が開口端縁15であり、また、開口面積は、これらの樋状体の内周面と開口端縁15とで囲まれた形状の面積である。リ、ヌ、ルおよびオは、樋状体とされた等辺山型鋼、横断面形状が長方形のC型鋼、横断面形状が円周の一部を欠くC型鋼およびH型鋼のそれぞれの中間部の横断面形状ならびに上部開口および下部開口のそれぞれの形状を示している。
【0080】
図8は樋状体の中間部の横断面形状ならびに上部開口および下部開口のそれぞれの形状を示し、これらは全て非対称形状である。これらの非対称形状は、前記図7に示された対称形状における一方の開口端の周または辺を延長せしめた形状であって、図8におけるイ乃至リは、図7におけるイ乃至リのそれぞれに対応する。
【0081】
すなわち、たとえば、図8イは、図7イの半円周の開口端14が上方に、開口端14における接線方向に延長部端16まで延長せしめられた形状とされている。また、図8トは、図7トの変形五角形の開口端14を上方に、開口端14における辺がそのまま延長部端16まで延長せしめられた形状とされている。また、図8において、ワおよびカは、前記イおよびリにそれぞれ対応し、開口端13および延長部端16のそれぞれに対応する上面開口側端縁が円柱状に膨出せしめられた樋状体の中間部の横断面形状ならびに上部開口および下部開口のそれぞれの形状を示している。
【0082】
しかして、これらの樋状体において開口端13と延長部端16との間が開口端縁17である。また、開口面積は、樋状体の内周面の対称形状とその前記の開口端15とで囲まれた面積乃至樋状体の非対称形状の内周面と該開口端縁17とで囲まれた面積である。図8に示された非対称形状の横断面または開口を有する樋状体は、開口端13を先行せしめ、延長部端16を後行せしめて公転せしめられることが好ましい。
【0083】
図9は、多孔板で覆われた樋状体の上部開口を示している。すなわち、図9イに示された樋状体 1の半円形の上部開口12が、該上部開口12に相当する半円形の板体18に複数の円形の小孔181,…,181が不規則に穿設された多孔板で覆われている。また、図9ロに示された樋状体 1の2個の頂角が丸められた実質的な長方形の上部開口12が、該上部開口12に相当する頂角が丸められた実質的な長方形の板体18に複数の細長い長方形の孔182,…,182がその長軸線を互いに平行に規則正しく穿設された多孔板で覆われている。
【0084】
図10は、上部開口の内周面に沿う間隙をあけて板体で覆われた樋状体の上部開口を示している。すなわち、図10イにおいて、樋状体 1の上部開口12は半円形で、板体18の形状は、該樋状体 1の上部開口12の半円形の直径と等しい長さの長軸を有する半楕円形であり、三日月状の間隙183が設けられている。
また、図10ロにおいて、樋状体 1の上部開口12は2個の頂角が丸められた実質的な長方形で、板体18の形状は、長辺が該樋状体 1の上部開口12の実質的な長方形の長辺の長さと等しく、短辺が樋状体 1の上部開口12の実質的な長方形の短辺の長さよりも短くされた長方形であり、2個の頂角が丸められた細長い実質的な長方形の間隙184が設けられている。
【0085】
図11は連設樋状体を示し、a、bおよびcは、いずれも斜視図である。図11において、aは、中間部の横断面形状ならびに上部開口および下部開口のそれぞれの形状が円弧である2本の樋状体片41,41が、それらの上面開口を実質的に同一平面としてそれらの上面開口の側端縁を互いに衝合せしめて連設された連設樋状体 4を示している。
【0086】
bは、中間部の横断面形状ならびに上部開口および下部開口のそれぞれの形状が円弧である1本の樋状体42の内部が隔壁43により樋状体42の長軸線に沿って分割されて形成せしめられた樋状体片44,44を有する連設樋状体 4を示している。しかして、隔壁43は樋状体42の底部の中心線から上面開口の中心線に至る迄の間に設けられている。
【0087】
cは、3本の樋状体片41,41,41が、それらの上面開口の側端縁を互いに衝合せしめて連設されて形成された連設樋状体 4を示し、連設樋状体 4の中間部の横断面形状ならびに上部開口および下部開口のそれぞれの全体形状は半円周とされている以外は、前記aに示された連設樋状体 4と本質的に異なる処はない。
【0088】
図12によって偏向角を説明する。すなわち、樋状体 1の開口または樋状体 1の回転平面での断面において、その回転方向に従って、先行せしめられる領域から後行せしめられる領域に向かって任意に選択された三点を、順次、A、BおよびCとし、前記の樋状体の開口または断面と同一平面上の回転軸をDとした場合に、これらの点A、BおよびCならびにDは次の条件を満足するものである。
【0089】
すなわち、(1)B〜D間の距離≧C〜D間の距離であり、かつ、(2)線分ABと基線BDとのなす角∠ABDおよび線分BCと基線BDとのなす角∠CBDをそれぞれθおよびθとすれば、樋状体を時計回転方向(右廻り)に回転せしめたときに、θはθが基線BDよりも先行せしめられる領域にある場合には正号(+)が付され、基線BDよりも後行せしめられる領域にある場合には負号(−)が付され、他方、θはθが基線BDよりも後行せしめられる領域にある場合には負号(−)が付され、基線BDよりも先行せしめられる領域にある場合には正号(+)が付される。また、樋状体を反時計回転方向(左廻り)に回転せしめたときも、θおよびθのそれぞれの符号は、樋状体を前記時計回転方向(右廻り)に回転せしめたときと同様とされ、たとえば、θはθが基線BDよりも先行せしめられる領域にある場合には正号(+)が付される。
【0090】
しかして、θ 1 およびθ 2 のそれぞれの好ましい範囲は、−75°≦θ1≦110°および−75°≦θ2≦110°とされる。しかして、偏向角の大きさは(θ1+θ2)/2で表わされる。従って、θ1とθ2とのそれぞれの絶対値が互いに等しい場合には偏向角が零である。なお、連設樋状体においても同様である。
【0091】
図13は、回動自在に攪拌軸に装着された樋状体の斜視図である。すなわち、樋状体 1の下部開口11にはその開口端111と112とを結ぶ角棒状の下部支持体113が設けられており、また、上部開口12にもその開口端121と122とを結ぶ角棒状の上部支持体123が設けられている。下部支持体113および上部支持体123には、それぞれその中央に丸棒が下部支持棒114および上部支持棒124として樋状体 1の長軸線に沿って固着されている。
【0092】
攪拌軸 3に下部取付具221および上部取付具222が半径方向に固着されている。しかして下部取付具221および上部取付具222はいずれも細長い長方形の板体であり、下部取付具221の長さは上部取付具222の長さよりも短くされている。また、下部取付具221と上部取付具222との間隔は斜めとされた樋状体 1の鉛直線上の長さ(樋状体 1の長さ×sin傾斜角)よりも僅かに長くされている。下部取付具221および上部取付具222には先端部に円孔2211,2221がそれぞれ穿設されている。
【0093】
樋状体 1の下部支持棒114および上部支持棒124は、下部取付具221の円孔2211および上部取付具222の円孔2221をそれぞれ挿通せしめられている。上部支持棒124には上部取付具222の上面に接して蝶螺子125が螺着されている。この樋状体 1は、この樋状体 1を攪拌軸 3の周囲を回転(公転)せしめた際に、樋状体 1の長軸線の周囲をその回転速度に応じて自動的に回動(自転)せしめられる。
【0094】
他方、この樋状体 1は所望の偏向角となるように回動せしめてかてから固着することができる。この固着は、上部支持棒124にナット(図示されていない)を螺着し、このナットと前記の蝶螺子125とで上部取付具222を挟んで締め付けるか、および/または下部支持棒114に2個のナット(図示されていない)を螺着し、これらのナットで下部取付具221を挟んで締め付けることによって行われる。なお、図13において、樋状体 1を図11記載の連設樋状体 4に代えることもできる。
【0095】
図14は、垂直方式によって傾斜角の大きさが調節可能とされた管体が細型送液体とされた液体噴出装置を示している。図14においてa、b、cおよびdは、それぞれ斜視図、平面図、正面図および側面図である。但し、bにおいて攪拌軸は横断部端面が示されている。
すなわち、この液体噴出装置において、細型送液体として管体 5が使用されている。管体 5は、下端部が蝶着板61によって攪拌軸 3に蝶着されており、他方、上端部が連結杆62を介して摺動環31に接続せしめれられている。なお、蝶着板61は攪拌軸 3の外周面に固着されている。摺動環31は攪拌軸 3に摺動可能に装着されている。また、摺動環31にはこれを任意の位置で固定するための蝶螺子311が設けられている。連結杆62および摺動環31が垂直方向移動手段である。
【0096】
しかして、この管体 5は、摺動環31を攪拌軸 3に沿って回転平面に対して垂直方向に移動せしめることにより、その傾斜角の大きさを調節することができる。管体 5の傾斜角が所定の大きさになったときに、摺動環31は蝶螺子311によって攪拌軸 3に固定せしめられる。
【0097】
なお、図14に示された垂直方式によって傾斜角の大きさが調節可能とされた管体 5が細型送液体とされた液体噴出装置は槽体内またはフラスコ内に装着される。槽体内またはフラスコ内において細型送液体である管体 5を所望の傾斜角で傾斜せしめて固定する場合には、攪拌軸 3にストッパー(図示されていない)を設け、該ストッパーに摺動環31を当接せしめることにより細型送液体である管体 5,5を所望の傾斜角に傾斜せしめることが可能である。しかして、ストッパーの位置を変更せしめることにより傾斜角を調節することができる。この場合には蝶螺子311を省略できるのは言うまでもない。
【0098】
また、細型送液体である管体 5の上端を槽体周壁の内周面またはフラスコの内周面に摺接せしめることにより細型送液体である管体 5を傾斜せしめる場合には、攪拌軸 3に前記のストッパーを設ける必要はなく、また、摺動環311および連結杆62の両者とも設ける必要もない。この場合に、細型送液体である管体 5の長さは、該管体 5の下端における槽体の半径またはフラスコの半径よりも長くされなければならず、また、管体 5の長さを変更せしめることにより、その傾斜角を調節することができる。
【0099】
図15は、水平方式によって傾斜角の大きさが調節可能とされた管体が細型送液体とされた液体噴出装置を示している。図15においてa、b、cおよびdは、それぞれ斜視図、平面図、正面図および側面図である。但し、bにおいて攪拌軸は横断部端面が示されている。すなわち、この液体噴出装置において、細型送液体として管体 5が使用されている。管体 5は、下端部が蝶着板61によって攪拌軸 3に蝶着されており、他方、上端部は連結棒63を介して回動環32に接続せしめられている。なお、蝶着板61は攪拌軸 3の外周面に固着されている。回動環32は攪拌軸 3の長軸線と平行に回動するように回動軸321によって攪拌軸 3に軸支されている。また、回動環32の中心部にはその長軸線に沿って孔322が穿設されている。さらに、回動環32には連結棒63を固定するための蝶螺子323が前記の孔322に到達せしめられるように設けられている。回動環32の孔322には連結棒63が挿通せしめられている。連結棒63および回動環32が水平方向移動手段である。
【0100】
しかして、この管体 5は、回動環32の孔322を挿通せしめられた連結棒63を孔322内を往復動せしめることにより、その傾斜角の大きさを調節することができる。管体 5の傾斜角が所望の大きさになったときに蝶螺子323によって連結棒63は回動環32によって攪拌軸 3に固定せしめられる。
【0101】
図15に示された水平方式によって傾斜角の大きさが調節可能とされた管体 5が細型送液体とされた液体噴出装置において、蝶螺子323に代えて、連結棒63の自由端(細型送液体である管体 5に接続せしめられていない端)側にストッパー(図示されていない)を設けることにより細型送液体である管体 5を所望の傾斜角に傾斜せしめることができる。この場合には、ストッパーの位置を変更することにより傾斜角を調節することができる。
【0102】
また、この液体噴出装置において細型送液体である管体 5をその上端を槽体 T周壁の内周面と摺接せしめて所望の傾斜角に傾斜せしめることができる。この場合には、細型送液体である管体 5の長さを該管体 5の下端における槽体の半径よりも長くしなければならないし、また、細型送液体である管体 5の長さを変更せしめることにより傾斜角を調節することができる。また、この場合には回動環32、蝶螺子323および連結棒63は何れも不要である。
【0103】
図16は、本発明の液体噴出装置における一体化された2個の相対する樋状体を示している。図16においてaおよびbは、それぞれ正面図および平面図である。但し、bにおいて攪拌軸 3は横断部端面が示されている。すなわち、逆台形の板体 7が攪拌軸 3に取付けられ、逆台形の板体 7の相対する斜辺部が、回転平面について互いに反対方向に折り曲げられて2個の相対する樋状体71,72がそれぞれ形成せしめられている。樋状体71,72の下部開口711,721および上部開口712,722のそれぞれの形状はいずれも、頂角が丸められ、その一辺が長いV字形とされた非対称形状である。しかして、この逆台形の板体 7において折曲げられていない平板部73が取付具とされており、また、攪拌翼として作用する。平板部73には6個の長方形の孔731,…,731が横長に穿設され、ここでの流体抵抗を低減せしめている。しかして、この樋状体71,72は非対称のV字形の短い辺を先行せしめるように(図面では時計回転方向に)回転せしめられる。
【0104】
図17a乃至cおよび図18は、いずれも本発明の液体噴出装置における偏心せしめて取付けられた樋状体を示している。図17においてaおよびbは、それぞれ正面図および平面図である。但し、bにおいて攪拌軸は横断部端面が示されている。すなわち、図17のaおよびbにおいて、攪拌軸 3には細長い長方形で中心部に長方形の孔241が穿設された板体である取付具24,24が、攪拌軸 3の中心を通過する同一直径上に固着されている。取付具24,24には、それぞれの一面に、等辺山形鋼が樋状体 1,1として、その一面を固着せしめられて取付けられており、その偏向角は45°である。しかして、各樋状体 1は下部開口11を上部開口12よりも攪拌軸 3に接近せしめられて斜めに各取付具24に取付けられている。取付具24,24において樋状体 1,1が取付けられている面は、互いに反対の面である。この樋状体 1,1は、図面上、反時計回転方向に回転せしめられる。
【0105】
cおよびdは、それぞれaおよびbに示された樋状体の変形を示す平面図である。ただし、cおよびdのそれぞれにおいて攪拌軸 3は横断端面が示されている。すなわち、cにおいては、縦長の無底の半裁円筒が樋状体 1として、その上面開口側端縁1211で、取付具24が接線となるように取付けられている以外は、前記のaおよびbで示された本発明の液体噴出装置にける樋状体と本質的に異なる処はない。a乃至cに示された樋状体12,12は、それぞれその長軸線方向は回転平面における半径とは一致せしめられてなく、偏心せしめられている。また、dにおいては、取付具24が攪拌軸 3の周面に接線状に取付けられており、樋状体12,12のそれぞれの長軸線方向は回転平面における半径と一致せしめられており、偏心せしめられてない以外は、前記のc示された本発明の液体噴出装置にける樋状体と本質的に異なる処はない。これらのうち、dのようにして樋状体 1を取付けることが樋状体 1の上部開口11からの液体噴出量が多量となることから好ましい。
【0106】
図18において、aおよびbは、それぞれ平面図および正面図である。但し、aにおいて攪拌軸 3は横断部端面が示されている。すなわち、細長い長方形の板体である取付具 2,2が回転平面の同一直径上に位置せしめられて攪拌軸 3に固着されている。該取付具 2, 2の長さは互いに実質的に等しくされている。横断面形状が長方形の一辺の一部を欠くC型鋼が樋状体 1,1として、上面開口が内面せしめられ、上部が該取付具の 2,2の先端に、また下端部が攪拌軸 3の周面に接線的に固着せしめられることにより、下部開口11が上部開口12よりも攪拌軸 3に接近せしめられ、樋状体 1は攪拌軸 3に対して斜めとされている。
【0107】
また、樋状体 1,1の下端部は互いに攪拌軸 3の反対側の周面に固着せしめられている。その結果、樋状体 1,1のそれぞれの長軸線は偏心せしめられている。しかして、この樋状体 1は下部開口11を先行せしめ上部開口12を後行せしめて(図面で時計回転方向に)回転せしめられることが好ましい。
【0108】
図19乃至図21は、細型送液体であるスプレーシャワー型管体を示している。また、図22は細型送液体であるスプレー型管体を示している。図19乃至図22において、aはこれらの管体の側面図である。図19において、bは管体の平面図である。図20乃至図22において、bは管体の底面図である。
【0109】
図19に示された管体 5の管部53は、側方から見て小さい曲率で上方に弯曲せしめられ、その中央部が下方に膨出せしめられており、また、上方から見ても小さい曲率で側方に弯曲せしめられている。また、管部53の上端部は漏斗状で漏斗部531とされている。漏斗部531の先端が上部開口52とされている。下部開口51の形状は円であり、また、上部開口52は、長方形の多孔板で覆われている。さらに、下部開口51および上部開口52のそれぞれの開口方向は水平方向および斜め上方とされている。
【0110】
図20に示された管体 5の管部53は、側方から見て縦長のS字状で、その上端部は斜め下方に曲げられており、また、下方から見て小さい曲率で側方に弯曲せしめられている。管部53の上端部は漏斗状で漏斗部531とされている。漏斗部531の先端が上部開口52とされている。下部開口51の形状は円であり、上部開口52は楕円形の多孔板で覆われている。さらに、下部開口51および上部開口52のそれぞれの開口方向は水平方向および斜め下方とされている。
【0111】
図21に示された管体 5の管部53は、側方から見て縦長のS字状とされ、下方から見て下部で攪拌軸 3に向けて小さい曲率で側方に弯曲せしめられている。管部53の上端部は漏斗状で漏斗部531とされている。漏斗部531の先端が上部開口52とされている。下部開口51の形状は円であり、上部開口52は円形の多孔板で覆われている。さらに、下部開口51および上部開口52のそれぞれの開口方向は水平方向および斜め下方とされている。
【0112】
図22に示された管体 5の管部53は、側方から見て扁平なS字状とされ、下方から見て下部が小さい曲率で側方に弯曲せしめられている。この弯曲の方向は、取付具に該管体 5が取付けられた場合にその下部開口51が攪拌軸 3に接近するような方向である。また、管部53の上端は塞がれて盲管とされている。この管部53の上端部の下面には多数の孔が穿設され上部開口52とされている。下部開口51の形状は円である。さらに、下部開口51および上部開口52の開口方向はそれぞれ水平方向および下方とされている。
【0113】
図23は細型送液体である板体を示している。図23においてa、bおよびcは、それぞれ細型送液体である板体の斜視図、側面図および正面図である。図23a乃至cに示された細型送液体である板体81は、側面全体が縦長のS字状とされ、その正面の全体形状は、縦長の台形である。しかして、図23示された板体81において、この板体81の下端縁および上端縁がそれぞれ下部開口811および上部開口812とされている。
【0114】
図24aおよびbは、それぞれ別の態様の板体を示している。すなわち、図24aは、縦長の台形の板がその下端外周部(図24aで右方−回転時に後行せしめられる)8211が上方に捻られた板体82の斜視図である。しかして、図24a示された板体82において、この板体82の下端縁および上端縁がそれぞれ下部開口821および上部開口822とされている。図24bは、その正面の全体形状が、細長い台形を小さい曲率で側方に弯曲せしめた板体83の正面図である。しかして、図24bで示された板体83において、この板体83の下端縁および上端縁がそれぞれ下部開口831および上部開口832とされている。
【0115】
図23および図24のそれぞれに示された細型送液体である板体において、開口面積とは下部開口においては下端縁の直線または曲線の長さおよび上部開口においては上部端縁の直線の長さである。しかして、これらの板体において、開口面積は下部開口が上部開口よりも大きくされている。
【0116】
図25は、その壁に貫通孔が穿設された樋状体を示し、aおよびbはそれぞれ正面図および側面図である。すなわち、等辺山型鋼が樋状体 1とされ、その各壁191,191の接合部である稜線192を含む壁 191 191 の内面が液体の流路とされるが、この稜線192には貫通孔1921が穿設されている。この樋状体 1の流路を上昇せしめられた液体は、その一部が貫通孔1921から噴出せしめられ、その残部は上部開口12から噴出せしめられる。
【0117】
図26および図27は、いずれも太型送液体の一部切欠斜視図である。すなわち、図26および図27は、それぞれ円筒型送液体および逆円錐台型送液体を示している。図26において無底中空円筒が太型送液体とされた円筒型送液体 9である。この円筒型送液体 9は、その周壁内周面の直径上には取付具 2が固着されており、取付具 2の中心は攪拌軸 3に取付けられている。
【0118】
この円筒型送液体 9は下端および上端がそれぞれ下部開口91および上部開口92とされている。また、円筒型送液体 9の周壁の母線と回転平面とのなす角が傾斜角で、90°である。攪拌軸 3を回転せしめてその周壁を攪拌軸 3 を中心として回転せしめることにより、該円筒型送液体 9は回転(自転)せしめられ、その液体浸漬部の液体はその周壁の内周面を斜めに上昇せしめられ、ついには上部開口92から噴出せしめられる。
【0119】
図27に示された逆円錐台型送液体10は、無底中空円筒を無底逆円錐台状中空筒体に代えた以外は図26に示された円筒型送液体 9と本質的に異なる処はない。
【0120】
【発明の効果】
本発明の液体噴出装置は、構造が簡単で、単に攪拌軸を回転せしめて、細型送液体または太型送液体を攪拌軸の周囲に回転せしめるだけで槽体内の液体を大きい噴出距離、噴出量で噴出せしめることが可能であり、さらに、槽体内の液深に対応して回転速度を変更せしめることによって、前記の噴出液の大きい噴出距離および充分量を保つことが可能となり、この噴出液によって、液面上の泡の消泡、槽体周壁の内周面の洗浄、伝熱面積の確保および伝熱面の洗浄が容易になる。
【0121】
さらに、本発明の液体噴出装置を使用した醗酵槽、反応槽、混合槽、蒸発槽、晶出槽および抽出槽などは、槽体内の液体の種類および多少に拘わらず操作が可能であり、エネルギーの節減が可能となり、かつ、その処理能力が増大せしめられるので小型化が可能となり、反面、構造が単純なのでスケールアップが容易になるなどの利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】槽に装着された本発明の液体噴出装置を示す。
【図2】槽に装着された本発明の液体噴出装置を示す。
【図3】槽に装着された本発明の液体噴出装置を示す。
【図4】本発明の液体噴出装置の細型送液体の取付け部分の詳細を示す。
【図5】細型送液体である樋状体の一例を示す。
【図6】細型送液体である樋状体の他の一例を示す。
【図7】細型送液体である樋状体の中間部の横断面および開口のそれぞれにおける対称形状を示す。
【図8】細型送液体である樋状体の中間部の横断面および開口のそれぞれにおける非対称形状の横断面を示す。
【図9】多孔板で覆われた樋状体の上部開口を示す。
【図10】上部開口の内周面に沿う間隙をあけて板体で覆われた樋状体の上部開口を示す。
【図11】連設樋状体を示す。
【図12】偏向角を説明するための図面である。
【図13】回動自在に攪拌軸に装着された樋状体の斜視図である。
【図14】細型送液体であり垂直方式によって傾斜角の大きさが調節可能とされた管体の取付部を示す。
【図15】細型送液体であり水平方式によって傾斜角の大きさが調節可能とされた管体の取付部を示す。
【図16】本発明の液体噴出装置における一体化された2個の相対する樋状体を示す。
【図17】本発明の液体噴出装置における偏心せしめて取付けられた樋状体を示す。
【図18】本発明の液体噴出装置における偏心せしめて取付けられた樋状体を示す。
【図19】細型送液体であるスプレーシャワー型管体を示す。
【図20】細型送液体であるスプレーシャワー型管体を示す。
【図21】細型送液体であるスプレーシャワー型管体を示す。
【図22】細型送液体であるスプレー型管体を示す。
【図23】細型送液体である板体を示す。
【図24】細型送液体である別の態様の板体を示す。
【図25】壁に貫通孔が穿設された樋状体を示す。
【図26】太型送液体の一部切欠斜視図である。
【図27】太型送液体の一部切欠斜視図である。
【符号の説明】
1 樋状体
11 下部開口
111 開口端
112 開口端
113 下部支持体
114 下部支持棒
12 上部開口
121 開口端
1211 上面開口側端縁
122 開口端
123 上部支持体
124 上部支持棒
125 蝶螺子
13 開口端
14 開口端
15 開口端縁
16 延長部端
17 開口端縁
18 板体
181 円形の小孔
182 長方形の孔
183 三日月状の間隙
184 細長い実質的な長方形の間隙
191 樋状体である等辺山形鋼の壁
192 稜線
1921 貫通孔
2 取付具
21 中心環
22 板体
221 下部取付具
2211 円孔
222 上部取付具
2221 円孔
23 保持具
24 取付具
241 長方形の孔
3 攪拌軸
31 摺動環
311 蝶螺子
32 回動環
321 回動軸
322 孔
323 蝶螺子
4 連設樋状体
41 樋状体片
42 樋状体
43 隔壁
44 樋状体片
5 管体
51 下部開口
52 上部開口
53 管部
531 漏斗部
61 蝶着板
62 連結杆
63 連結棒
7 逆台形の板体
71 樋状体
711 下部開口
712 上部開口
72 樋状体
721 下部開口
722 上部開口
73 平板部
731 長方形の孔
81 板体
811 下部開口
812 上部開口
82 板体
821 下部開口
8211 下端外周部
822 上部開口
83 板体
831 下部開口
832 上部開口
9 円筒型送液体
91 下部開口
92 上部開口
10 逆円錐台型送液体
101 下部開口
102 上部開口
Ad 調節器
Be 軸受
In インバーター
J ジャケット
L 液面計
Le 液面
M 電動機
MM 動力計
SM スピード調節用電動機
SS スピード設定器
T 槽体
TM トルク計
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a liquid jetting device and a liquid jetting method using the liquid jetting device. More specifically, the present invention relates to a liquid jetting device for jetting a liquid in a tank body toward a peripheral wall of the tank body and / or an inner peripheral surface of the peripheral wall of the tank body. Alternatively, the present invention relates to a liquid ejecting apparatus and a liquid ejecting method that are sprayed in a space above a liquid surface in a tank.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
In fermentation and cultivation, both the fermentation liquid and the culture liquid have a large foaming property, and are frequently foamed by stirring during the work, often reducing the workability. An antifoaming agent such as silicon is added to each of the fermentation broth and the culture broth in order to prevent such foaming and to eliminate foam once formed. However, the addition of this antifoaming agent not only requires a large amount of cost, but also has a high risk of adversely affecting fermentation and cultivation since the antifoaming agent itself is a foreign substance. From the product.ExtinctionI have to remove the foamWhatLaAbsentBut thisExtinctionRemoval of the foaming agent is troublesome. In addition, it was added to each of the fermentation broth and the culture broth.ExtinctionThe addition of an antifoaming agent is considered to be an undesirable means and a means to be avoided as much as possible because the foaming agent mixes into the waste liquid and interferes with the waste liquid treatment operation.
[0003]
In addition, for the purpose of defoaming, the disk is rotated in the foam layer on the liquid surface, and the large-diameter lower opening is made to face the liquid surface in the tank body and the frustoconical hollow cylinder is rotated. Attempts have been made to crush the foam with shear forces by such mechanical means. However, such means not only require a great deal of power, but also have the drawback that the foam is simply fragmented and, after all, is often not defoamed.
[0004]
Furthermore, the inner peripheral surface of the peripheral wall of the stirring tank used as each of the fermentation tank and the culture tank is contaminated by the attachment of microbial cells and solid raw materials and products to the inner peripheral surface, thereby reducing the reaction yield. In many cases, the heat transfer coefficient is lowered or the heat transfer coefficient of the peripheral wall of the stirring tank is lowered. In such a case, in order to remove such deposits from the inner peripheral surface of the stirring tank, it is not possible to clean the inner peripheral surface of the peripheral wall of the stirring tank without stopping the operation in the stirring tank. It is virtually impossible.
[0005]
Further, as a heating / cooling device for a liquid in a stirring tank used as a crystallization tank, for example, a jacket, a flexible tube, and a multi-tube bundle are immersed in the outer peripheral surface of the peripheral wall of the stirring tank and / or in the liquid in the stirring tank, respectively. The inner peripheral surface of the peripheral wall and / or the surface of the part immersed in the liquid of the heating / cooling device is used as a heat transfer surface, but the liquid in the stirring tank is reduced by, for example, evaporation. However, the liquid level in the stirring tank decreases with the passage of time, and the heat transfer area of these heating / cooling devices cannot be effectively used in many cases.
[0006]
In order to increase and recover the decreased heat transfer area, a means for supplying new liquid into the tank body to raise the liquid level and circulating the residual liquid in the tank body with a pump installed outside the tank body are used. There may be a method of spraying the heat on the inner peripheral surface of the peripheral wall of the tank, which is the heat transfer surface of the heating / cooling means. In the former case, such a supply of new liquid into the tank body causes a sudden change in the composition of the liquid in the tank body, so that a sudden change in operating conditions is necessary to respond to this, There are also disadvantages such as a change in product quality. Further, the latter requires a pump and a pipe for circulating the residual liquid, and has a disadvantage that the residual liquid remains in the tank body and the pipe after the operation is stopped. Therefore, the former is a means that cannot be actually adopted, and the latter needs to be improved in order to be used in practice. As described above, means to be put to practical use for solving the drawback that the heat transfer area cannot be used effectively has not been found yet.
[0007]
Further, in order to evaporate the liquid in the stirring tank, usually, a heating means is immersed in the liquid or attached to the outer peripheral surface of the peripheral wall of the stirring tank to stir the liquid or to stir the liquid. Alternatively, a method of heating the liquid under reduced pressure or under pressure and evaporating the liquid from the liquid surface is adopted.In this method, the heat of the space on the liquid surface of the liquid heated by the heating means is: It only heats the liquid surface of the liquid and does not use it effectively. The heating of the liquid in the stirring tank is limited to the contact surface with the heating means and the liquid surface, and the heat of the heating means is used effectively. However, there is a disadvantage that the evaporation rate is reduced accordingly.
[0008]
The present inventors have found that conventional uncertain defoaming due to shearing force, contamination of the inner peripheral surface of the peripheral wall of the stirring tank, reduction of the heat transfer area on the inner peripheral surface of the peripheral wall of the stirring tank, and heating installed in the tank body -Eliminates all the drawbacks such as contamination of the heat transfer surface of the cooling device, reduction of the heat transfer area, and delay of evaporation of the liquid in the stirring tank only by mechanical stirring to efficiently and surely extinguish it. Foaming, cleaning the inner peripheral surface of the peripheral wall of the stirring tank, securing the heat transfer area on the inner peripheral surface of the peripheral wall of the stirring tank, cleaning and securing the heat transfer surface of the heating / cooling device, and promoting evaporation of the liquid in the stirring tank As a result of diligent studies on devices and methods capable of all of the above, the inventors have arrived at inventions relating to these devices and methods and have applied for patents earlier (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-335627 and Japanese Patent Application No. 9-329700). ).
[0009]
In these apparatuses and methods, the present inventors require that a sufficient amount of the liquid ejected from the liquid supply be supplied to the tank body in order to spray the liquid in the tank body over as large an area as possible on the inner peripheral surface of the tank body peripheral wall. It is necessary to reach as high as possible the inner peripheral surface of the peripheral wall, but for that purpose, if the inclination angle of the liquid sending is the same, the liquid sending is mounted as the liquid depth becomes shallower and the liquid level decreases We have obtained new knowledge that the rotation speed of the stirring shaft can be increased, and this can simplify the structure.ToBased on this, the present invention has been reached.
[0010]
That is, the first invention,Liquid supply, means for detecting a change in the liquid depth in the tank, and means for changing the rotation speed of the stirring shaft in accordance with the change in the liquid depth in the tank detected by the means are provided.Has a lower opening and an upper opening at each of the lower end and upper end,And,It is attached to the stirring shaft by a fixture, and the lower opening of the liquid feed is provided.IsSubmerged below the liquid levelBe, The upper opening of the liquid sendingIsExposed from the liquid surfaceBeLiquidIsRotate around the stirring shaftBe,A means for detecting a change in the liquid depth in the tank body detects a change in the liquid depth in the tank body, and the stirring shaftRotation speedIs detectedResponding to fluctuations in the liquid depth in the tankBy means of changing the rotation speed of the stirring shaftThe speed of the liquid is changed, and the liquid in the liquid immersion portion of the liquid is raised to raise the liquid, and the liquid is ejected from the upper opening of the liquid to be discharged, so that the inner peripheral surface of the peripheral wall of the tank body and / or the liquid level in the tank body A liquid ejecting device characterized by being sprayed in an upper space.
[0011]
The second invention, the liquid sending liquid of the first invention of the first invention, the lower opening is sunk below the liquid surface, the upper opening is exposed from the liquid surface, and rotated about the stirring shaft,And the rotation speed is changed according to the fluctuation of the liquid depth in the tank body,The liquid in the liquid immersion part of the liquid sending liquid is raised inside the liquid sending liquid, is ejected from the upper opening of the liquid sending liquid, and is sprayed on the inner peripheral surface of the tank body peripheral wall and / or the space on the liquid surface in the tank body. A liquid ejection method characterized by the above-mentioned. Unless otherwise specified in the present invention, "up" and "down" are defined as "position far from the liquid bottom" and "position close to the liquid bottom", respectively.
[0012]
The attachment is for attaching the liquid feed to the stirring shaft. The attachment is a bar-shaped body, a square bar, a steel plate and a plate-shaped body with holes perforated (hereinafter also referred to as a perforated plate-shaped body), or a plate-shaped body without perforations. The unperforated plate and the perforated plate are each preferably mounted horizontally on a stirring shaft so that the fluid resistance does not become excessively large when rotated in a liquid. In addition, when the attachment is immersed in the liquid in the tank body, or the part acts as a stirrer for the liquid.
[0013]
These rods, square bars, profiled steel, vertical perforated plates and vertical, non-perforated plates, respectively, are usually located approximately on the radius or diameter of the plane of rotation. In addition, the center of the horizontal perforated plate-shaped body and that of the horizontal non-perforated plate-shaped body are substantially aligned with the center of the rotation plane. Furthermore, these rods, square bars, shape steel, perforated plates, perforated plates and non-perforated plates may be one, but may be plural, and in the case of plural, usually, May be arranged on the same rotation plane, or may be arranged on different rotation planes.
[0014]
In one fixture, the spraying position of the liquid on the inner peripheral surface of the peripheral wall of the tank body on the radius between the stirring axis and the circumference is within the ejection distance of the ejected liquid from the upper opening of the liquid sending liquid. Normally, only one liquid feed needs to be provided, but this does not prevent provision of a plurality of liquid feeds on this radius.
[0015]
The liquid ejection device of the present invention is such that the rotation speed of the stirring shaft is changed in response to the fluctuation of the liquid depth in the tank body. For example, as the liquid depth in the tank body becomes shallower, the rotation of the stirring shaft becomes smaller. By increasing the rotation speed, the rotation of the liquid feed is increased. For this purpose, the liquid depth in the tank is detected, and the detected liquid depth is transmitted, for example, via a controller or a computer, to a rotational speed transmission device mounted on a motor for driving a stirring shaft such as an electric motor. Preferably, the rotation speed of the motor is adjusted to a rotation speed corresponding to the liquid depth. The stirring shaft and the driving motor for driving the stirring shaft are connected to each other directly or indirectly via respective belts and gears.
[0016]
Also, for example, as the liquid depth in the tank becomes shallower, the load on the prime mover such as an electric motor and the torque of the stirring shaft decrease, but the load on the motor and the stirring shaft corresponding to the change in the liquid depth in the tank become smaller. A change in the magnitude of each of the torques can be detected and used in place of the detection of the liquid depth. That is, a current value corresponding to a predetermined magnitude of each of the load of the motor and the torque of the stirring shaft is set in advance (the set current value is hereinafter referred to as a set current value). When the magnitude of the load and the torque of the agitating shaft decrease, and the current value supplied to the motor decreases, the motor is controlled to compensate for the difference between the set current value and the reduced current value. Is increased, the rotation speed of the motor is increased, the current supplied to the motor reaches the set current value, and the motor is restored to the rotation speed corresponding to the set current value. In this case, it is preferable that the upper limit of the rotation speed of the electric motor is set arbitrarily in advance so that the rotation speed does not exceed the capacity of the liquid ejection device. Means known per se can be applied to change the rotation speed of the motor in response to a change in the liquid depth.
[0017]
Inside the tankMeans for detecting fluctuations in the liquid depth itself (hereinafter  Liquid depth detection meansSometimes written)Usually, a liquid level gauge is suitably used. The liquid level gauge detects fluctuations in the liquid level inside the tank and detects the detected liquid depth.itselfThere is no particular limitation as long as it is a device or device capable of transmitting a message. Suitable representative examples thereof include a differential pressure transmitter such as a differential pressure pilot and a float transmitter such as a float pilot. A commercially available product can be used as the liquid depth detecting means. Further, the liquid depth in the tank can be visually detected, and the rotation speed of the electric motor for driving the stirring shaft can be manually adjusted accordingly.
[0018]
Stirring shaft torque and prime mover loadAs a means to detectUsually, each of a torque meter and a dynamometer is preferably used. Commercially available products can be used for the torque meter and the dynamometer.A rotation speed transmission is used as a means for changing the rotation speed of the stirring shaft in response to the detected fluctuation in the liquid depth in the tank.Representative examples of suitable rotational speed transmissions include an electric motor equipped with an inverter (hereinafter referred to as an inverter transmission), a Bayer transmission (trade name), and a ring cone transmission (trade name). Above all, an inverter transmission is preferred.
[0019]
Inverter means a reverse converter, and is a method or a device that converts a direct current into an alternating current. In the inverter transmission, the primary frequency of the AC motor is changed by the inverter, and the rotation speed of the motor is changed. Note that the inverter preferably has a motor stall prevention function. The motor stall prevention function of this inverter detects a change in liquid depth, a change in the load of the prime mover and a change in the torque of the stirring shaft, and the magnitude of the load of the prime mover and the torque of the stirring shaft become constant. Thus, the rotation speed of the prime mover can be controlled, and stall during operation of the liquid ejection device can be prevented. A commercially available product can be used as the rotation speed transmission.
[0020]
With the above-described rotational speed transmission device, it is possible to automatically control the load of the prime mover and the magnitude of the torque of the stirring shaft to be constant. For this purpose, for example, when the rotational speed transmission is a Bayer transmission, an electric automatic remote control device is mounted instead of the manual transmission handle, and a signal from a dynamometer or a torque meter is used for electric automatic remote control. If the current value corresponding to the magnitude of the load of the motor and the torque of the stirring shaft sent by this signal is different from the current value preset in the controller, the current value is sent to the controller of the operating device. A signal about the difference is sent to the speed setter and the speedoperationAn electrical signal is sent to the device to cause the speed change handle to rotate forward or reverse, thereby increasing or decreasing the rotational speed of the Bayer transmission, thereby increasing or decreasing the rotational speed of the motor.
[0021]
In the controller of the electric automatic remote control device, the torque of the stirring shaft sent by the signal from the torque meter or the dynamometer orRespond to loadIf the magnitude of the power of the motor does not differ from the preset torque or the magnitude of the power, the rotation speed of the Bayer transmission, that is, the rotation speed of the motor is not changed and the motor is rotated at a constant speed. Note that a digital controller is usually used as the controller, but an analog controller can also be used.
[0022]
The controller is also referred to as a blind controller or a controller, has a function of automatically controlling a control amount in an automatic control device, includes a setting unit and a control unit, and receives an externally supplied signal (control amount). ), For example, the magnitude of the torque, and a value set in advance in the setting unit, by the adjustment unit in the proportional operation, the differential operation or the integral operation or the proportional operation, the differential operation, and the integral operation. This is a control device that emits a signal and adjusts it so that it is reduced by using two operations in combination. A commercial item can be used as a controller. In addition, a controller can be connected to the inverter. In this case, even if the inverter does not have a stall prevention function, the frequency can be changed by a signal from the controller, which is preferable.
[0023]
The liquid may be any liquid as long as the liquid can pass therethrough. Usually, the pipe, the plate, and the trough (hereinafter, the pipe, the plate, and the trough are collectively referred to as a thin liquid transfer) ) And a bottomless hollow cylindrical body whose major axis coincides with the stirring axis (hereinafter referred to as cylindrical liquid transfer), and a bottomless inverted truncated conical hollow cylinder whose major axis coincides with the stirring axis. (Hereinafter referred to as “inverted truncated conical liquid transfer”) (both cylindrical liquid transfer and inverted truncated conical liquid transfer are sometimes collectively referred to as “thick liquid transfer” below). In the inverted truncated conical liquid transfer, the peripheral wall may be curved with a small curvature. In addition, a cylinder is most preferable as the cylindrical body used as the cylindrical liquid sending liquid, but may be a square cylinder such as a square cylinder to an octagonal cylinder. Preferably, the curvature of the peripheral wall is inward.
[0024]
As the thin liquid sending liquid, for example, those described in the specification and drawings of Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-335627 and Japanese Patent Application No. 9-329700 can be used. The liquid sending liquid has a lower opening and an upper opening respectively at the lower end and the upper end. The lower opening and the upper opening are opened in spaces below the liquid surface and above the liquid surface in the tank, respectively, and serve as an inlet and an outlet for the liquid in the tank, respectively.
[0025]
In the thin liquid transfer, the size of the upper opening and the size of the lower opening may be equal to each other, or may be different from each other. Most preferably, the lower opening is larger than the upper opening. In this case, the ratio between the size of the lower opening and the size of the upper opening is appropriately selected depending on the magnitude of the tilt angle of the liquid to be sent, the rotation speed, the head of the ejected liquid, the amount of ejected liquid, and the type of liquid. One or a plurality of narrow liquid feeds can be provided in one fixture. In the case where a plurality of thin liquid feeds are provided in one fixture, the upper openings and the lower openings of the thin liquid feed are respectively located on either the substantially same rotation plane or the different rotation plane. It may be opened, but the former is preferred.
[0026]
The material of the liquid sending liquid is not particularly limited, and is usually made of metal such as iron and stainless steel, made of transparent or opaque synthetic resin, and made of metal and plastic having high corrosion resistance, and made of glass and ceramic. Is preferably made of a corrosion-resistant material. In particular, when the liquid is a plate, a trough, and a thick liquid to be described later, the liquid is made of metal such as iron and stainless steel, and at least the inner and outer peripheral surfaces thereof are made of, for example, polytetrafluoroethylene. It is preferable to coat or line with a synthetic resin or a substance having high corrosion resistance such as glass and ceramics.
[0027]
The tubular body has a cylindrical body having a constant diameter and a rectangular cylindrical body having a constant side length or diagonal length, and the diameter, etc. (hereinafter, cylindrical body and cone) The diameter of each of the trapezoidal cylinders and the sides or diagonals of the prismatic cylinders and the truncated pyramidal cylinders may be collectively referred to as “diameters and the like”. It may be any of a hollow cylindrical body without a bottom (hereinafter also referred to as a frustum-shaped cylindrical body). It is preferable that the frustum-shaped cylinder is usually used as a frustum-shaped cylinder, with the smaller diameter being the upper side.
[0028]
Although the pipe body may be a straight pipe as a whole, the upper part to the middle part may be a straight pipe part, the lower part may be a bent part, or the whole shape viewed from the side may be substantially S-shaped. It is practically preferable that the direction of the lower bent portion is slightly downward from vertical or horizontal. Further, it does not prevent the upper portion of the straight pipe portion from being bent obliquely upward or obliquely downward to form a bent portion as required. Each of the bent portions at the lower and upper portions of the tube can be formed by bending the tube, but another tube is connected to the end of the straight tube portion of the tube by, for example, welding and screwing. Can also be formed.
[0029]
The bent portion of the pipe body is substantially 0 to 90 ° with respect to the radial direction of the rotation plane on the rotation plane of the connection point at the connection point with the straight pipe section, that is, on the radius of the rotation plane, Can be formed along a circumference having a radius equal to the distance from the stirring shaft to the joining point, or along a tangential direction of the circumference, or the entire pipe can be attached to the pipe from the stirring shaft. It can be curved along an arc of a circle having a radius equal to the distance to the position. Further, the entire tubular body is formed as a straight tube as a whole when viewed from above or below the rotation plane, and this is attached to the fixture so as to be substantially 0 to 90 ° with respect to the radial direction of the rotation plane as described above. Can also be installed. Also, whether the liquid is sent in the form of a gutter or a plate, there is essentially no difference from the above-described tube.
[0030]
The shape of each of the upper opening and the lower opening of the tubular body is not particularly limited, but is usually, for example, a circle such as a circle, an ellipse, and an ellipse, and a triangle, square, rectangle, diamond, hexagon, and octagon, and the like. Of a polygon. Thus, the respective shapes of the upper opening and the lower opening may be substantially the same as each other, or may be different from each other. Preferably, the lower opening is larger than the upper opening.
[0031]
The upper opening of the tube may be closed with a perforated plate, and the upper opening may be formed in a funnel shape to form a shower spray type. In this case, the total area of the holes in the perforated plate is the area of the upper opening. The upper opening of the tubular body is a blind tube, and a number of holes are formed as openings in the blind tube to form a spray type. In this case, the total area of the large number of holes is the area of the upper opening.
[0032]
The overall shape of the side surface of the plate as the thin liquid sending liquid is, for example, a linear shape or a vertically long S-shape, and the overall shape of the plane is, for example, a vertically long trapezoid or a vertically long rectangle, or a curved shape thereof with a small curvature. It has a stiff shape. Further, the plate body may be twisted such that the lower or lower end thereof is positioned such that the side to be trailed during the rotation is upward. The upper edge and the lower edge of each of the plate body and the trough-shaped body, which are the thin liquid sending liquid, respectively correspond to the upper opening and the lower opening of the tube body, which is the thin liquid sending liquid. The upper edge and the lower edge of each of the plate and the trough, which are thin liquid feeders, are also referred to as an upper opening and a lower opening, respectively.
[0033]
The trough-shaped body as a thin liquid transfer liquid is equivalent to a pipe whose upper surface is cut off and is elongated (hereinafter, this opening may be referred to as upper surface opening). There is no particular limitation on the shape of the upper opening and the lower opening at the upper edge to the upper edge and the lower edge to the lower edge, respectively, and the shapes are symmetrical and asymmetrical (hereinafter sometimes referred to as symmetrical and asymmetrical, respectively). ), But in practice, the former is preferred.
[0034]
Typical examples of the symmetrical shape include a circle in which a part of an arc is missing (hereinafter sometimes referred to as a missing circle), a semicircle, a semilong circle, a semielliptical circle, a U-shape, a V-shape, and a trapezoid. , A modified pentagon bisected by a straight line connecting the first and fifth vertices of a square, a rectangle, and a regular octagon, and a straight line connecting the respective midpoints of the first and fifth sides of the regular octagon.etcDivided polygons such as deformed hexagons and one side of a shape in which the apex angles of these polygons are rounded and / or the sides are curved outward with a small curvature (hereinafter, also referred to as a substantial polygon) Chipped shapes and the like can be given.
[0035]
As a typical example of the asymmetric shape, there is a shape in which one circumference or side of one of ends (hereinafter, also referred to as an open end) corresponding to the two peripheral edges of the symmetric shape is extended (these symmetric shapes and An asymmetric shape is sometimes referred to as an open shape below). The equilateral angle steel, the H-shaped steel, and the cross-sectional shape are square or rectangular squares or circles each lacking one side.Lack part of the circumferenceC-shaped steel or the like can be used as the gutter-shaped body. In particular, type C steel is preferred.
[0036]
The equilateral angle iron is a gutter-shaped body having an L-shaped opening having a vertical angle at a right angle. The H-shaped steel is a gutter having a square or rectangular opening each lacking one side. The C-section steel having a rectangular cross section is a trough having a rectangular opening lacking a part of one side, and the cross section is circular.Lack part of the circumferenceIs a gutter-shaped body having an opening around the missing circumference. Further, as in the case of a coating or lining known per se, the gutter-like body preferably has a top opening side edge that is rounded or bulged in a cylindrical shape prior to coating or lining. In the gutter, the opening area of each of the upper opening and the lower opening is defined as an area through which a liquid can pass through the concave surface (inner peripheral surface) of the gutter.
[0037]
The opening area of each of the upper opening and the lower opening of the gutter-shaped body is surrounded by a straight line connecting these shapes and both ends of the opening when the shape of the upper opening and the lower opening is a symmetric open shape. If the cross-sectional shape of the upper edge or upper edge and the lower edge or lower edge is an asymmetric open shape, these shapes and the extension end and other openings This is the area of the closed shape surrounded by a straight line connecting the ends or the area of the closed shape surrounded by a straight line connecting both open ends excluding these shapes and the extension.
[0038]
There is no particular limitation on the shape of the side surface of the gutter-like body (hereinafter also referred to as a side surface shape), but as a whole, it is usually curved with a small curvature so as to bulge straight, upward or downward. The simulated curve and the straight line and the curveeachThe upper end and / or the lower end may be formed in an S-shape further extending horizontally or below the horizontal direction. The curve is preferably a parabola. Particularly, a straight line is preferable because the gutter-like body can be easily formed. In addition, since the ejection distance and / or the ejection amount of the liquid can be increased, a curve which is swollen downward and is curved is preferable, and a parabola which is swollen downward and is curved is particularly preferable.
[0039]
There is no particular limitation on the shape of the gutter-like body as viewed from the front (hereinafter, also referred to as the front shape), but as a whole shape, it is usually a straight line, a small curvature and a lateral direction (parallel to the rotation plane of the gutter-like body). The same applies to the following curves)eachThe upper and / or lower ends may be S-shaped with a further lateral extension, but straight lines are preferred.
[0040]
In addition, the shape of the gutter-like body viewed from above or below (hereinafter, also referred to as a planar shape) is not particularly limited as in the case of each of the above-described side shape and front shape. A straight line, a curve curved with a small curvature in the direction of rotation or anti-rotation of the gutter,eachThe upper and / or lower ends may be S-shaped with a further lateral extension, but straight lines are preferred. The length of the gutter-shaped body is not particularly limited, but is preferably as long as possible, more preferably longer than the depth of the liquid layer to which the liquid feed is mounted. Further, the lengths of the plurality of gutter-like bodies attached to the fixture may be the same as each other, or may be different from each other. The side edges of the upper surface openings of the plurality of gutter-shaped bodies or the walls of the gutter-shaped bodies are abutted with each other to be connected to each other, or the inside of the gutter-shaped bodies is divided by a partition wall provided along its long axis and connected. It can be a gutter-like body. The function of this continuous gutter is the same as that of the above-mentioned gutter, and the continuous gutter is included in the gutter.
[0041]
In order to disperse the liquid from the upper opening of the gutter-like form into mist, fine droplets or small streams, and to eject the liquid, the entire upper opening of the gutter-like body is made up of a perforated plate and a net each having a large number of holes. And can be covered. The perforated plate may have a large number of holes formed regularly or irregularly, and the size, shape and number of holes are not particularly limited. Representative examples of the shape of the hole include a circle, an ellipse, a square, and a rectangle.
[0042]
Further, the gutter-shaped body may have its upper opening closed by a plate body with a gap along the inner peripheral surface of the gutter-shaped body. Further, the upper surface opening of the gutter-like body can be removed and closed with an opaque or transparent lid. Furthermore, in order to rapidly change the direction of the liquid ejected from the upper opening of the gutter-like body, a reflecting plate can be provided separately from the upper opening.
[0043]
Also, the trough does not prevent it from being twisted as long as it can raise the liquid or being rotated about its long axis. In this case, the angle at which the gutter is twisted or rotated is appropriately selected according to the opening shape of the gutter, the size of the inclination angle, the viscosity of the liquid in the container, the rotation speed of the gutter, and the like. .
[0044]
In the latter case, the gutter may be pivotally mounted on the fixture. In this case, the gutter-shaped body can be fixed after being directed to a predetermined deflection angle, or can be automatically rotated according to the rotation speed of the gutter-shaped body. In this case, the gutter is rotatably mounted on the stirring shaft.
[0045]
Further, the trough-shaped body has its concave surface and upper surface opening oriented in a circle or a rotation direction of the plane of rotation of the gutter-shaped body, preferably facing the stirring shaft or the rotating direction, and attached to the stirring shaft by a fixture. Can be The degree of the respective directions of the concave surface and the upper surface opening of the gutter-like body with respect to the stirring shaft is indicated by the magnitude of the deflection angle. The deflection angle is defined similarly to the deflection angle in dynamics. That is, in the cross section of the opening of the gutter-like body or the cross-section of the gutter-like body in the plane of rotation, three points arbitrarily selected from the region to be advanced to the region to be posterior according to the direction of rotation, A, Assuming that B and C are D and the rotation axis on the same plane as the opening or cross section of the gutter-like body (the center of the stirring axis, the same applies hereinafter), these points A, B, C and D satisfy the following conditions. Is to be satisfied.
[0046]
That is, (1) the distance between B and D ≧ the distance between C and D, and (2) the angle formed between the line segment AB and the base line BD {the angle formed between the line segment BC and the base line BC and the base line BD} Let CBD be θ1And θ2If the gutter is rotated clockwise (clockwise), θ1Is θ1Is given in a region that is ahead of the base line BD, a plus sign (+) is given. In a region that is behind the base line BD, a minus sign (-) is given.2Is θ2Is placed in a region that is later than the base line BD, a negative sign (-) is added, and in a region that is ahead of the base line BD, a positive sign (+) is added. Also, when the gutter is rotated counterclockwise (counterclockwise), θ1And θ2Are the same as those when the gutter is rotated clockwise (clockwise), for example, θ1Is θ1Is located in a region that precedes the baseline BD, a plus sign (+) is added.
[0047]
Thenθ 1 And θ Two Is preferably −75 ° ≦ θ.1≦ 110 ° and −75 ° ≦ θTwo≦ 110 °. Thus, the magnitude of the deflection angle is (θ1+ ΘTwo) / 2. Therefore, θ1And θTwoWhen the respective absolute values of are equal to each other, the deflection angle becomes zero.
[0048]
The magnitude of the deflection angle is appropriately selected from the above range depending on the shape of the gutter-like body itself and the shape of the opening, the ratio of the opening area of the upper opening to the lower opening, the use of the jet liquid, and the like. When attaching the gutter to the fixture, the fixture must not prevent the liquid from rising within the concave surface of the gutter. The rotation of the liquid sending of the plate body is the same as that of the liquid sending of the gutter-like body.
[0049]
The above-mentioned narrow liquid sending liquid can be provided with one or more through-holes in its peripheral wall, which is preferable. A plate can be attached at an interval from the outside of the through hole (the side close to the peripheral wall of the tank body, and so on). With this plate, the direction in which the liquid ejected from the through hole is ejected can be changed. In addition, a tube and a spray nozzle can be radially provided outside the through-hole in the narrow liquid feed. The liquid that has passed through the narrow liquid feed is ejected outward from a through hole formed in the wall of the narrow liquid feed. By selecting the size of the through hole, a desired amount of the liquid passing through the narrow liquid feed can be ejected from the through hole.
[0050]
The narrow liquid feed may be bendable and / or telescopic. To make the thin liquid feed bendable, for example, the liquid feed may be made of a flexible material, or the thin liquid feed may be divided into a plurality of pieces laterally (substantially perpendicular to the long axis). The plurality of liquid supply fragments thus formed may be connected to each other so as to be rotatable by joints. Further, in order to make the thin liquid feed expandable and contractable, for example, the thin liquid feed is formed by fitting a plurality of liquid feed pieces divided into a plurality of pieces perpendicularly to the long axis thereof and slidably connected along the long axis. It is made possible by setting it up.
[0051]
When a plurality of the thin liquid feeds are fixed to the fixture, the plurality of thin liquid feeds may be independent of the fixture, or may be integrated with the fixture. . As a typical example of the gutter-like body integrated with the fixture, for example, a plate is used as a fixture, and a non-horizontal side of the plate that is a fixture is substantially a side along the side. It is bent in parallel, or the lower apex is bent and bent along the side, and the gutter-like body abuts the upper opening side edge to the edge of the opposite side of the plate body that is not horizontalhandA triangular or quadrangular flat plate or a curved plate which is bent outward at a small curvature at an arbitrary angle is joined to the edge of a non-horizontal opposite side of the plate. Gutter-like bodies.
[0052]
In this case, the plate used as the attachment is usually preferably a triangular plate and a rectangular plate such as an inverted trapezoid, a rectangle and a square, but a plate having any other shape is preferable. Do not disturb. In the gutter-shaped body thus formed, the upper opening and the lower opening each have an asymmetric shape. The unfolded flat plate portion of the mounting plate acts as a stirring blade. A hole is formed in the flat plate portion of the plate body so that the fluid resistance of the plate body serving as the fixture is not excessive, and the fluid resistance here can be reduced, which is preferable.
[0053]
The thin liquid feed is mounted radially in parallel with the stirring shaft or with the lower opening closer to the stirring shaft than the upper opening. In the latter case, since the amount of liquid ejected from the upper opening becomes large, the thin liquid is centripetally mounted by aligning its long axis with the radial direction of the rotating plane corresponding to the mounting direction of the mounting fixture. Being attached to the fixtureIs goodPreferably, it is mounted eccentrically in a direction different from the above-mentioned radial direction.KeIt does not prevent that being done. When the thin liquid feed is mounted eccentrically, the long axis of the thin liquid feed may be parallel to the radial direction on the rotation plane corresponding to the mounting direction of the fixture, or may be inclined. May be. In the case of being eccentrically inclined, it is preferable that the lower opening is eccentric so that the lower opening precedes when the liquid supply is rotated.
[0054]
In the thick liquid transfer, the upper bottom opening and the lower bottom opening are the upper opening and the lower opening, respectively. The stirring shaft is passed through the center of each of the upper opening and the lower opening of the thick liquid sending liquid. Thus, the thick liquid feed is attached to the stirring shaft by the attachment.
[0055]
The liquid feed is fixed to the fixture at a predetermined inclination angle, or mounted so that the inclination angle can be arbitrarily adjusted. The latter is preferable. In the case of a thin liquid feed, the inclination angle is defined as an angle between the long axis line and the rotation plane of the thin liquid feed, and in the case of a thick liquid feed, the generatrix of the peripheral wall of the cylindrical body is used. Is defined as the angle between the rotating liquid and the plane of rotation of the thick liquid supply. This fixation can be performed by a conventional method such as fitting, welding, or bonding. Here, the long axis of the thin liquid sending is defined as a line connecting the center or the middle point in each of the upper opening and the lower opening of the liquid sending.
[0056]
Thus, the inclination angle of the liquid sending is set in a range of more than 0 ° to 90 °. As a result, in the thin liquid feed, the lower opening is closer to the stirring shaft than the upper opening or the distance from the stirring shaft to the lower opening and the upper opening is substantially equal to each other. The former is preferred. In the latter case, it is preferable to close the lower opening when the thin liquid feed is a gutter-like body. Also in this case, the liquid in the liquid immersion portion of the trough is raised in the trough. The magnitude of the tilt angle of the liquid to be sent depends on the shape of the liquid itself and the opening shape, the ratio of the opening area of the upper opening to the lower opening, the type of liquid, the rotation speed of the liquid to be sent, the head of the ejected liquid ( The height at which the ejected liquid reaches on the peripheral surface.,It is appropriately selected according to the ejection distance, the ejection amount, and the like, but is usually preferably about 5 to 85 °.
[0057]
In order to attach the thin liquid feed to the stirring shaft so that the magnitude of the inclination angle can be adjusted, for example, the lower end of the thin liquid feed is hinged to the stirring shaft, and the vertical moving means or the horizontal moving means is used. It is sufficient to mount the thin liquid feeder so that the upper opening can be moved centrifugally or centrifugally along the radial direction of the rotation plane. Here, the vertical moving means and the horizontal moving means are means for adjusting the inclination angle of the narrow liquid sending by vertically pulling up or down the upper end, which is the free end of the narrow liquid sending, and the free end of the narrow liquid sending, respectively. This is a means for adjusting the inclination angle of the narrow liquid sending by narrowing or pushing the upper part in the horizontal direction. In the above description, the movement of the upper opening of the thin liquid transfer by the vertical movement means and the movement by the horizontal movement means may be hereinafter referred to as a vertical method and a horizontal method, respectively.
[0058]
Further, the length of the thin liquid feed is made longer than the radius of the rotation plane, the lower end of the thin liquid feed is hinged to the stirring shaft, and the upper end is slid in contact with the inner peripheral surface of the peripheral wall of the tank body. By doing so, it can be inclined. In this case, by changing the length of the narrow liquid sending, the inclination angle of the narrow liquid sending can be adjusted. Also, the length of the thin liquid feed is made longer than the winding diameter of the coiled tube (the distance from the center of the coiled tube to the inner circumference) installed in the tank body, and the lower end of the thin liquid feed is used as the stirring shaft. It can be tilted by hingedly and sliding the lower surface against the inner peripheral surface of the upper end of the flexible tube. In this case, the lower end of the thin liquidMountingBy changing the position (the distance from the bottom of the tank body), the inclination angle of the narrow liquid feed can be adjusted.
[0059]
The mounting device to which the liquid feed is attached is mounted on a stirring shaft, the liquid sending is submerged in the lower opening below the liquid surface, the upper opening is exposed from the liquid surface, and the stirring shaft is rotated to rotate the liquid sending liquid. ToAround the stirring shaftBy causing the liquid to rotate (this rotation may also be referred to as a revolution), the liquid in the liquid immersion part of the liquid is raised inside the liquid by centrifugal force according to Bernoulli's theorem (Bernoulli's theorem). Then, the liquid is ejected from the upper opening, and the part below the liquid surface of the liquid feed also acts as a stirring blade, and the liquid is stirred in this part.
[0060]
The upper-bottom opening and the lower-bottom opening of the thick liquid sending liquid are an upper opening and a lower opening, respectively, and the inner peripheral surface of the peripheral wall of the cylindrical body that is the thick liquid sending liquid is a liquid flow path. In the liquid ejection method of the present invention, the rotation speed of the liquid sending is appropriately selected depending on the liquid depth in the tank, the inclination angle of the liquid sending, the type of the liquid sending, the shape and thickness of the liquid sending, the type of the liquid, and the like. obtain. By revolving the liquid to be sent, the liquid level in the tank body rises on the inner peripheral surface of the peripheral wall of the tank body, and decreases around the stirring shaft, giving a funnel shape, and the liquid level is lower than the lower opening of the liquid sent. And the liquid in the tank no longer rises in the liquid supply. In this case, the liquid surface in the tank is flattened by revolving the liquid supply in the opposite direction.
[0061]
Thus, the rotation of the stirring shaft is increased in response to the decrease in the liquid level in the tank, and the rotation of the liquid sending is also increased accordingly. In this way, the liquid in the tankVia the liquid feedIt is sprayed to a space above the liquid level inside the tank body and / or a desired high place on the inner peripheral surface of the tank body peripheral wall.
[0062]
The ejected liquid ejected from the upper opening of the liquid to be sent is sprayed on the foam layer formed on the liquid surface in the tank body to eliminate bubbles. (B) Spraying the inner peripheral surface of the peripheral wall of the tank body to wash the inner peripheral surface of the peripheral wall of the tank body. (C) Spray the heat transfer surface of the heating / cooling device installed in the tank body to clean the heat transfer surface. (D) When the liquid level in the tank falls, the heat transfer area is secured by dispersing it on the inner circumferential surface of the tank peripheral wall or the heat transfer surface of the heating / cooling device installed in the tank body. I do. And / or (e) spraying in a space above the liquid level in the tank body to promote evaporation of the liquid in the tank body. Used for In the case of the above (e), the inside of the tank can be depressurized or pressurized. When the pressure in the tank is reduced, the droplets sprayed in the space above the liquid surface in the tank are instantaneously boiled and evaporated, which is preferable. In addition, since the liquid sprayed on the heat transfer surface of the heating / cooling means forms a thin film on the heat transfer surface and is rapidly heated and cooled, the required time is shortened, and the energy loss is reduced accordingly. I can do it.
[0063]
The size of the liquid ejection device of the present invention is not particularly limited, and may be any size. Usually, for example, a large-scale one used in a large tank in a manufacturing apparatus in a factory is preferable, but a small-scale one used in a laboratory used in a flask, for example, can also be used. . In the liquid ejecting apparatus of the present invention mounted in the flask, any of the thin liquid feed and the thick liquid feed can be used as the liquid. When the liquid to be sent is a thin liquid sending liquid, the narrow liquid sending liquid is set at an inclination angle of about 90 °, the upper end thereof is close to the stirring shaft, and the narrow liquid sending liquid is passed through the mouth of the flask, and then attached to the flask. The narrow liquid feed can be opened and fixed at a desired tilt angle, or the upper end of the thin liquid feed can be brought into sliding contact with the inner peripheral surface of the flask to have a predetermined tilt angle. The tilt angle of the liquid may be adjustable in a vertical manner. When the liquid is a thick liquid, a separable flask is usually used as the flask. In the liquid jetting method of the present invention, the liquid in the tank may be a viscous liquid or a suspension having a high concentration of dispersoid.
[0064]
【Example】
The present invention will be described more specifically with reference to the embodiments shown in the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments. These drawings are schematic views for illustrating the principle of the present invention, and dimensions, relative sizes, and the like are not accurately illustrated. In the drawings, for example, the thickness of each section of the top plate, the bottom plate, the peripheral wall, the jacket, and the like of the tank body is omitted.
[0065]
1 to 3 show the liquid ejection device of the present invention mounted on a tank, and only the tank body is shown in a longitudinal sectional view. In the liquid ejecting apparatus shown in each of FIGS. 1 and 2, the gutter-shaped body 1 is used as the liquid-feeding liquid in the tank body T, and one gutter-shaped body 1 is formed of an elongated trapezoidal plate. At the end of a certain fixture 2,Stir shaft with the concave surface Three Towards and radially,The lower opening 11 is closer to the stirring shaft 3 than the upper opening 12, and is fixed obliquely. Thus, the lower opening 11 of the trough 1 is immersed in the liquid in the tank T, and the upper opening 12 is opened in the space above the liquid level Le in the tank T. The attachment 2 is fixed to the stirring shaft 3. The lower end of the stirring shaft 3 is supported by a bearing Be fixed to the inner surface of the bottom plate of the tank body T, and the upper end thereof isTIs connected to a motor for driving the stirring shaft fixed on the outer surface of the top plate.
[0066]
In FIG. 1, the motor for driving the stirring shaft is an electric motor M. The level gauge L, the controller Ad, and the inverter In, which is a rotational speed transmission, are provided outside the tank body T. The liquid level gauge L and the electric motor M are sequentially connected via the controller Ad and the inverter In. By rotating the stirring shaft 3, the gutters 1, 1 are revolved around the stirring shaft 3, and the liquid in the liquid immersion part of the gutter 1 rises inside the gutter 1, and the gutter 1 Are sprayed out from the upper opening 12 of the nozzle.
[0067]
The constantly changing liquid depth in the tank body T is detected by the liquid level gauge L, and a signal about the liquid depth is transmitted from the liquid level gauge L. This signal is transmitted to the electric motor M via the controller Ad and the inverter In sequentially, and the electric motor M is rotated at a speed corresponding to the liquid depth in the tank body T.
[0068]
The liquid jetting device of the present invention shown in FIG. 2 is different from the liquid jetting device of the present invention shown in FIG. 1 in that the motor for driving the stirring shaft is replaced with a motor SM for speed adjustment instead of the motor M, and a liquid level gauge is used. L, a torque meter TM, a speed setting device SS, instead of the inverter In, which constitutes the rotational speed transmission, and a torque of the stirring shaft 3 that changes every moment as the liquid depth in the tank body T changes. Is detected by the torque meter TM, and a signal about the magnitude of the torque of the stirring shaft 3 is transmitted from the torque meter TM, and this signal is sequentially passed through the controller Ad and the speed setting device SS, and the motor for speed adjustment is used. There is essentially no difference except to be transmitted to the SM.
[0069]
In FIG. 3, a is a front view of the liquid ejecting apparatus of the present invention mounted on the tank, and b is a BB of the tank of the liquid ejecting apparatus of the present invention mounted on the tank indicated by a. It is sectional drawing of a cutting part. However, the tank body T and the jacket J in a are shown in a longitudinal sectional view. The liquid ejecting apparatus shown in FIG. 3 is provided with a jacket J serving as a heating / cooling means on the outer surface of the peripheral wall of the tank body T. Each of the two sets of two long and short gutter-like bodies 1, 1 is attached to each of them, and the agitating shaft driving prime mover is a motor M instead of the speed adjusting motor SM, and the dynamometer MM is replaced with the torque meter TM. There is essentially no difference from the liquid ejection device of the present invention shown in FIG. 2 except that the speed controller SS is replaced by an inverter In which is a rotational speed transmission.
[0070]
That is, the short gutter-like body 1 is attached to one of the fittings 2 and 2 which are orthogonal to each other, and the long gutter-like body 1 is attached to the other one. Thus, the lower openings 11, 11 of two long and short gutter-like bodies 1, 1 are opened on substantially the same rotating surface at the bottom of the tank body T, while the upper opening of the short gutter-like body 1, 1 Numeral 12 is directed toward the inner peripheral surface of the intermediate part of the peripheral wall of the tank body T, and the upper opening 12 of the long gutter-like body 1 is opened toward the inner peripheral surface of the upper part of the peripheral wall of the tank body T.
[0071]
By rotating the stirring shaft 3, the two sets of long and short gutter-like bodies 1, 1, 1, 1 are revolved around the stirring shaft 3, and the liquid in the liquid immersion part of each gutter-like body 1 is the gutter-like body 1. And rises from the upper opening 12 of the short gutter-like body 1 and the upper opening 12 of the long gutter-like body 1, and is ejected from the upper and middle portions of the peripheral wall of the tank body 3 which is the heat transfer surface of the jacket J. It is sprayed on each inner peripheral surface. The gutters 1,1,1,1 also function as stirring blades.
[0072]
A dynamometer MM detects the magnitude of the load of the motor M, which changes momentarily with the change of the liquid depth in the tank body T, and transmits a signal about the magnitude of the load of the motor M. The electric motor M is sequentially transmitted to the electric motor M via the Ad and the inverter In, and the electric motor M is rotated at a speed corresponding to the liquid depth in the tank. In the liquid ejection device shown in FIGS. 1 to 3, the rotations of the electric motor M and the electric motor SM for speed adjustment are increased as the liquid depth in the tank body becomes shallower. The rotation of shaft 3 is increased.
[0073]
FIG. 4 shows the details of the mounting portion of the thin liquid sending device of the liquid ejecting apparatus of the present invention, and shows a state in which the gutter-like body, which is the thin liquid sending device, is fixedly attached to the stirring shaft by the attachment. In FIG. 4, a is a plan view, and b is a cross-sectional view taken along the line BB of the thin liquid supply portion of the liquid ejection device shown in a. However, in a, the stirring shaft shows the end face of the transverse portion. In this liquid ejecting apparatus, the gutter-like body 1 is attached to the stirring shaft 3 by being fixed obliquely by the attachment 2.
[0074]
The gutter-like body 1 is a cylinder cut in the long axis direction on a plane including the center of the bottom surface (cutting in the long axis direction including the center of the bottom surface is hereinafter referred to as half cut). This cut surface is the upper surface opening of the gutter. Thus, the cross-sectional shape of the intermediate portion and the respective shapes of the upper opening and the lower opening are semicircular. The attachment 2 is a plate 22,..., 22 fixed radially to the center ring 21 at a central angle of 90 °, and a holder 23 for holding the gutter-like body 1 is provided at the tip thereof. . Further, the stirring ring 3 is inserted through the center ring 21, and the fixture 2 is fixedly attached to the stirring shaft 3.
[0075]
The plate body 22 is an elongated trapezoidal flat plate whose tip is slanted, and its surface is a stirring shaft.ThreeIs parallel to the long axis direction. The holder 23 is a cylinder having an inner radius equal to the outer radius of the gutter 1. The gutter-like body 1 is inserted into and fixed to the holder 23 of the fixture 2, the lower opening 11 is made closer to the stirring shaft 3 than the upper opening 12, and the concave and upper openings are directed toward the stirring shaft 3 on the inner surface. The holder 23 of the fixture 2 does not prevent the liquid from rising in the concave surface. And the gutter1Is about 60 °.
[0076]
FIG. 5 shows an example of a gutter-like body that is a thin liquid feed. In FIG. 5, a, b, and c are a side view, a front view, and a perspective view of a gutter-like body, respectively. The gutter-like body 1 shown in FIG. 5 is substantially in the shape of a vertically long, bottomless, half-cut hollow truncated cone, and the cross-sectional shape of the middle part and the respective shapes of the lower opening 11 and the upper opening 12 are all: It is semicircular. In addition, the side surface is formed in a vertically long S-shape as a whole, with the middle portion being straight, the lower end and the upper end being extended substantially horizontally in the center direction and the circumferential direction of the rotation plane, respectively.
[0077]
FIG. 6 shows another example of a gutter-like body that is a thin liquid feed. In FIG. 6, a and b are a side view and a front view of the gutter-like body, respectively. The gutter-like body 1 shown in FIG. 6 is a substantially vertically long, bottomless, semi-cylindrical cylinder which is bulged downward and curved, and has a middle cross-sectional shape, a lower opening 11 and an upper opening 12. Are all semicircular. The side surface shape of the gutter-like body 1 is a parabolic shape which is bulged downward with a small curvature and is curved.
[0078]
FIG. 7 shows the cross section of the middle part of the trough-like body which is a thin liquid feed, and the respective shapes of the upper opening and the lower opening, all of which are symmetrical. A is a semicircle, B is a semi-ellipse bisected by the major axis, C is a U-shape, D is a V-shape with an obtuse obtuse angle, and E is an inverted trapezoidal shape (upper bottom-short Trapezoid with sides-and bottom-long side down and up respectively), f is a rectangle lacking one of the long sides, and g is a straight line connecting the first and fifth vertices of a regular octagon. The deformed pentagon and h, which are bisected and lack one side corresponding to the diagonal line of the regular octagon, are bisected by a straight line connecting the respective midpoints of the first and fifth sides of the regular octagon, and Is a deformed hexagon lacking one side corresponding to the line segment connecting.
[0079]
In these gutter-like bodies, an opening edge 15 is formed between the open ends 13 and 14, and the opening area is a shape surrounded by the inner peripheral surface of these gutter-like bodies and the opening edge 15. Area. Li, Nu, Lu and O are gutter-shaped equilateral angle steel, C-section steel with a rectangular cross section, and circular cross sectionLack part of the circumferenceThe cross-sectional shape of the intermediate part of each of the C-shaped steel and the H-shaped steel and the respective shapes of the upper opening and the lower opening are shown.
[0080]
FIG. 8 shows the cross-sectional shape of the middle part of the gutter and the respective shapes of the upper and lower openings, all of which are asymmetric. These asymmetric shapes are shapes in which the circumference or the side of one opening end in the symmetric shape shown in FIG. 7 is extended, and a to a in FIG. 8 correspond to a to a in FIG. Corresponding.
[0081]
That is, for example, FIG. 8A has a shape in which the semicircular opening end 14 of FIG. 7A is extended upward to the extension end 16 in the tangential direction at the opening end 14. FIG. 8G has a shape in which the open end 14 of the modified pentagon shown in FIG. In FIG. 8, a wad and a mosquito correspond to the a and b, respectively, and a gutter-like body whose upper end on the opening side corresponding to each of the opening end 13 and the extension end 16 is bulged in a cylindrical shape. 3 shows the cross-sectional shape of the middle portion of the first embodiment and the respective shapes of the upper opening and the lower opening.
[0082]
In these gutter-like bodies, an opening edge 17 is defined between the opening end 13 and the extension end 16. The opening area is defined by the symmetrical shape of the inner peripheral surface of the gutter-like body and the area surrounded by the opening end 15 or the asymmetric inner peripheral surface of the gutter-like body and the opening edge 17. Area. The gutter having an asymmetrical cross section or opening shown in FIG. 8 is preferably revolved with the open end 13 leading and the extension end 16 trailing.
[0083]
FIG. 9 shows the upper opening of the gutter covered with the perforated plate. That is, the semicircular upper opening 12 of the gutter-like body 1 shown in FIG. 9A has a plurality of small circular holes 181,. Covered with a perforated plate. Further, a substantially rectangular upper opening 12 having two rounded apical corners of the gutter-shaped body 1 shown in FIG. A plurality of elongated rectangular holes 182,..., 182 are covered by a perforated plate regularly drilled with their long axes parallel to each other.
[0084]
FIG. 10 shows the upper opening of the gutter-like body covered with the plate body with a gap along the inner peripheral surface of the upper opening. That is, in FIG. 10A, the upper opening 12 of the gutter-like body 1 is semicircular, and the shape of the plate body 18 has a major axis having a length equal to the semicircular diameter of the upper opening 12 of the gutter-like body 1. A semi-elliptical, crescent-shaped gap 183 is provided.
In FIG. 10B, the upper opening 12 of the gutter-like body 1 is a substantially rectangular shape with two rounded apexes, and the shape of the plate body 18 is such that the long side has the upper opening 12 of the gutter-like body 1. Is a rectangle whose length is equal to the length of the long side of the substantially rectangular shape and whose short side is shorter than the length of the short side of the substantially rectangular shape of the upper opening 12 of the gutter-like body 1; An elongated, substantially rectangular gap 184 is provided.
[0085]
FIG. 11 shows a continuous gutter-like body, and a, b and c are all perspective views. In FIG. 11, a indicates that two gutter-shaped pieces 41, 41 each having a cross-sectional shape of an intermediate portion and an upper opening and a lower opening each having an arc shape have their upper surface openings substantially in the same plane. A continuous gutter-like body 4 is shown in which the side edges of the upper surface openings are abutted to each other and are continuously provided.
[0086]
b is formed by dividing the inside of one gutter-like body 42 in which the cross-sectional shape of the middle part and each of the upper opening and the lower opening are arcs along the long axis of the gutter-like body 42 by the partition wall 43. Shown is a continuous gutter-like body 4 having squeezed gutter-like body pieces 44,44. The partition 43 is provided between the center line of the bottom of the gutter 42 and the center line of the upper opening.
[0087]
c shows a continuous gutter-shaped body 4 formed by connecting three gutter-shaped body pieces 41, 41, 41 with the side edges of their upper surface openings being joined to each other. Except that the cross-sectional shape of the middle part of the body 4 and the overall shape of each of the upper opening and the lower opening are semicircular, Absent.
[0088]
The deflection angle will be described with reference to FIG. That is, in the cross-section of the opening of the gutter-like body 1 or the cross-section of the gutter-like body 1 in the plane of rotation, three points arbitrarily selected from the region to be advanced to the region to be trailed according to the rotation direction are sequentially Assuming that A, B, and C are D and the rotation axis on the same plane as the opening or cross section of the gutter-like body is D, these points A, B, C, and D satisfy the following conditions. .
[0089]
That is, (1) the distance between B and D ≧ the distance between C and D, and (2) the angle formed between the line segment AB and the base line BD {the angle formed between the line segment BC and the base line BC and the base line BD} Let CBD be θ1And θ2If the gutter is rotated clockwise (clockwise), θ1Is θ1Is given in a region that is ahead of the base line BD, a plus sign (+) is added. In a region that is behind the base line BD, a minus sign (-) is given.2Is θ2Is placed in a region that is later than the base line BD, a negative sign (-) is added, and in a region that is ahead of the base line BD, a positive sign (+) is added. When the gutter is rotated in the counterclockwise direction (counterclockwise), θ1And θ2Are the same as those when the gutter-like body is rotated in the clockwise direction (clockwise), for example, θ1Is θ1Is located in a region that precedes the baseline BD, a plus sign (+) is added.
[0090]
Thenθ 1 And θ Two Is preferably −75 ° ≦ θ.1≦ 110 ° and −75 ° ≦ θTwo≦ 110 °. Thus, the magnitude of the deflection angle is (θ1+ ΘTwo) / 2. Therefore, θ1And θTwoWhen the respective absolute values of are equal to each other, the deflection angle is zero. The same applies to a continuous gutter.
[0091]
FIG. 13 is a perspective view of a gutter-like body rotatably mounted on a stirring shaft. That is, the lower opening 11 of the gutter-like body 1 is provided with a rectangular rod-shaped lower support 113 connecting the opening ends 111 and 112, and the upper opening 12 also connects the opening ends 121 and 122. A rectangular rod-shaped upper support 123 is provided. A round bar is fixed to the lower support 113 and the upper support 123 at the center thereof along the long axis of the gutter-like body 1 as a lower support bar 114 and an upper support bar 124, respectively.
[0092]
A lower mounting tool 221 and an upper mounting tool 222 are fixed to the stirring shaft 3 in the radial direction. Thus, the lower fixture 221 and the upper fixture 222 are both elongated rectangular plates, and the length of the lower fixture 221 is shorter than the length of the upper fixture 222. Further, the interval between the lower fixture 221 and the upper fixture 222 is slightly longer than the length of the slanted gutter 1 on the vertical line (the length of the gutter 1 × sin inclination angle). . The lower mounting tool 221 and the upper mounting tool 222 are provided with circular holes 2211 and 221 at the distal ends, respectively.
[0093]
The lower support bar 114 and the upper support bar 124 of the gutter 1 are inserted through the circular hole 2211 of the lower mounting tool 221 and the circular hole 2221 of the upper mounting tool 222, respectively. A thumbscrew 125 is screwed to the upper support bar 124 in contact with the upper surface of the upper fixture 222. This gutter-shaped body 1 is used to stir the gutter-shaped body 1ThreeWhen the circumference of the gutter-shaped body 1 is rotated (revolved), the circumference of the long axis of the gutter-shaped body 1 is automatically rotated (rotated) according to the rotation speed.
[0094]
On the other hand, the gutter-like body 1 can be fixed after being rotated so as to have a desired deflection angle. This fixation is achieved by screwing a nut (not shown) to the upper support rod 124 and tightening the upper fixture 222 between the nut and the thumbscrew 125, and / or attaching two nuts to the lower support rod 114. This is performed by screwing nuts (not shown) and tightening the lower mounting member 221 with these nuts. In FIG. 13, the gutter-like body 1 can be replaced with the continuous gutter-like body 4 shown in FIG.
[0095]
FIG. 14 shows a liquid ejecting apparatus in which a pipe whose slant angle can be adjusted by a vertical method is a thin liquid sending apparatus. In FIG. 14, a, b, c, and d are a perspective view, a plan view, a front view, and a side view, respectively. However, the cross-section end face of the stirring shaft is shown in b.
That is, in this liquid ejecting apparatus, the tube 5 is used as the thin liquid sending. The lower end of the tube 5 is hinged to the stirring shaft 3 by a hinged plate 61, while the upper end is connected to the sliding ring 31 via a connecting rod 62. The hinge plate 61 is fixed to the outer peripheral surface of the stirring shaft 3. The sliding ring 31 is slidably mounted on the stirring shaft 3. Further, the slide ring 31 is provided with a thumb screw 311 for fixing the slide ring 31 at an arbitrary position. The connecting rod 62 and the sliding ring 31 are vertical moving means.
[0096]
By moving the sliding ring 31 along the stirring shaft 3 in the direction perpendicular to the rotation plane, the inclination of the pipe 5 can be adjusted. When the inclination angle of the tube 5 reaches a predetermined value, the slide ring 31 is fixed to the stirring shaft 3 by the thumb screw 311.
[0097]
In addition, a pipe body whose inclination angle can be adjusted by the vertical method shown in FIG.FiveThe liquid ejecting device, which is a thin liquid sending device, is mounted in a tank or a flask. When the tube 5 which is a thin liquid sending liquid is inclined and fixed at a desired inclination angle in the tank or the flask, a stopper (not shown) is provided on the stirring shaft 3, and the sliding ring 31 is attached to the stopper. The pipes 5, 5, which are thin liquid feeders, can be tilted to a desired tilt angle by bringing the pipes 5 into contact with each other. Thus, the inclination angle can be adjusted by changing the position of the stopper. In this case, it goes without saying that the thumb screw 311 can be omitted.
[0098]
When the upper end of the thin liquid feed tube 5 is slid by bringing the upper end of the thin tube 5 into sliding contact with the inner peripheral surface of the tank body peripheral wall or the inner peripheral surface of the flask, the stirring shaft 3 is used. It is not necessary to provide the stopper described above, and neither the sliding ring 311 nor the connecting rod 62 needs to be provided. In this case, the length of the tube 5 which is a thin liquid feed must be longer than the radius of the tank or the radius of the flask at the lower end of the tube 5, and the length of the tube 5 By changing it, the inclination angle can be adjusted.
[0099]
FIG. 15 shows a liquid ejecting apparatus in which a tubular body whose inclination angle can be adjusted by a horizontal method is a thin liquid sending apparatus. In FIG. 15, a, b, c, and d are a perspective view, a plan view, a front view, and a side view, respectively. However, the cross-section end face of the stirring shaft is shown in b. That is, in this liquid ejecting apparatus, the tube 5 is used as the thin liquid sending. The lower end of the tube 5 is hinged to the stirring shaft 3 by a hinged plate 61, while the upper end is connected to the rotating ring 32 via a connecting rod 63. The hinge plate 61 is fixed to the outer peripheral surface of the stirring shaft 3. The rotating ring 32 is rotated by a rotating shaft 321 so as to rotate in parallel with the long axis of the stirring shaft 3.By stirring shaft ThreeIt is pivotally supported. A hole 322 is formed in the center of the rotating ring 32 along its long axis. Further, the rotary ring 32 is provided with a thumb screw 323 for fixing the connecting rod 63 so as to reach the hole 322. The connecting rod 63 is inserted through the hole 322 of the rotating ring 32. The connecting rod 63 and the rotating ring 32 are horizontal moving means.
[0100]
The inclination angle of the pipe 5 can be adjusted by reciprocating the connecting rod 63 inserted through the hole 322 of the rotating ring 32 in the hole 322. The connecting rod 63 is fixed to the stirring shaft 3 by the rotating ring 32 by the thumb screw 323 when the inclination angle of the tube 5 becomes a desired size.
[0101]
In the liquid ejecting apparatus in which the tube 5 whose inclination angle can be adjusted by the horizontal method shown in FIG. 15 is a thin liquid sending device, a free end (a thin type) of a connecting rod 63 is used instead of the thumb screw 323. By providing a stopper (not shown) on the side (the end not connected to the tube 5 that is the liquid feed), the tube 5 that is the thin liquid feed can be inclined at a desired inclination angle. In this case, the inclination angle can be adjusted by changing the position of the stopper.
[0102]
In addition, in this liquid jetting device, a tube 5 which is a thin liquid sending liquid is connected to a tank body at the upper end.TSliding contact with the inner peripheral surface of the peripheral wall makes it possible to incline at a desired inclination angle. In this case, the length of the tube 5 that is the thin liquid feed must be longer than the radius of the tank at the lower end of the tube 5, and the length of the tube 5 that is the thin liquid feed is required. The inclination angle can be adjusted by changing. In this case, the rotating ring 32, the thumb screw 323, and the connecting rod 63 are all unnecessary.
[0103]
FIG. 16 shows two opposed troughs integrated in the liquid ejection device of the present invention. In FIG. 16, a and b are a front view and a plan view, respectively. However, the stirring shaft in bThreeIndicates the end face of the cross section. That is, the inverted trapezoidal plate 7 is attached to the stirring shaft 3, and the opposite oblique sides of the inverted trapezoidal plate 7 are bent in opposite directions with respect to the rotation plane so that the two opposing gutter-like members 71, 72. Are formed respectively. Each of the shapes of the lower openings 711 and 721 and the upper openings 712 and 722 of the gutter-like bodies 71 and 72 is an asymmetric shape in which the apex angle is rounded and one side thereof is V-shaped. In this inverted trapezoidal plate 7, the flat portion 73, which is not bent, is used as a fixture and functions as a stirring blade. .., 731 are formed in the flat plate portion 73 in a horizontally long shape to reduce the fluid resistance. The gutters 71, 72 are then rotated (clockwise in the drawing) so as to precede the shorter side of the asymmetric V-shape.
[0104]
17a to 17c and FIG. 18 show a gutter-like body mounted eccentrically in the liquid ejection device of the present invention. In FIG. 17, a and b are a front view and a plan view, respectively. However, the cross-section end face of the stirring shaft is shown in b. In other words, in FIGS. 17A and 17B, the fittings 24, 24, which are plate bodies in which a rectangular hole 241 is drilled in the center of the stirring shaft 3, pass through the center of the stirring shaft 3. It is fixed on the diameter. An equilateral angle steel is attached to one surface of each of the fittings 24, 24 as a gutter-like body 1, 1 with one surface fixed thereto, and its deflection angle is 45 °. Thus, each gutter-like body 1 is attached to each fixture 24 obliquely with the lower opening 11 closer to the stirring shaft 3 than the upper opening 12. The surfaces on which the gutter-like bodies 1, 1 are attached to the fixtures 24, 24 are opposite to each other. The gutters 1, 1 are rotated in the counterclockwise direction in the drawing.
[0105]
c and d are plan views showing deformations of the gutter-like bodies shown in a and b, respectively. However, in each of c and d, the stirring shaftThreeIs crossingDepartmentThe end face is shown. That is, in the case of c, the above-mentioned a and b except that the vertically long bottomless half-cylinder is attached as the gutter-like body 1 so that the fixture 24 is tangential at the upper surface opening side edge 1211 thereof. The liquid ejection device of the present invention indicated byYouThere is no essential difference from the gutter-shaped body. Each of the gutter-like bodies 12, 12 shown in a to c is decentered in its major axis direction, not coincident with the radius on the rotation plane. In d, the mounting fixture 24 is a stirring shaft.ThreeTangentially attached to the circumferential surface of each of the above, and the major axis direction of each of the gutter-like bodies 12, 12 is made to coincide with the radius on the rotation plane and is not eccentric.ToIn the liquid ejection device of the present invention shownYouThere is no essential difference from the gutter-shaped body. Of these, it is preferable to attach the gutter-like body 1 as shown in d since the amount of liquid ejected from the upper opening 11 of the gutter-like body 1 becomes large.
[0106]
In FIG. 18, a and b are a plan view and a front view, respectively. However, in a, the stirring shaftThreeIndicates the end face of the cross section. That is, the attachments 2, 2, which are elongated rectangular plates, are positioned on the same diameter on the rotation plane and fixed to the stirring shaft 3. The lengths of the fittings 2, 2 are substantially equal to each other. Rectangular cross sectionLack part of one side ofC-shaped steel is a trough-shaped body 1, 1 with an upper surface opening inwardly facing inward, and an upper part at the tip of 2, 2 of the fixture, and,The lower end is fixed tangentially to the peripheral surface of the stirring shaft 3, so that the lower opening 11 is closer to the stirring shaft 3 than the upper opening 12, and the gutter-like body 1 is inclined with respect to the stirring shaft 3. ing.
[0107]
The lower ends of the troughs 1 are fixed to the peripheral surfaces of the stirring shaft 3 on opposite sides. As a result, the long axes of the troughs 1, 1 are eccentric. Thus, it is preferable that the gutter-like body 1 is rotated (clockwise in the drawing) with the lower opening 11 preceding the upper opening 12 and the upper opening 12 behind.
[0108]
FIG. 19 to FIG. 21 show a spray shower type tube which is a thin liquid supply. FIG. 22 shows a spray-type tube which is a thin liquid sending device. 19 to 22, a is a side view of these tubes. In FIG. 19, b is a plan view of the tubular body. 20 to 22, b is a bottom view of the tubular body.
[0109]
The pipe portion 53 of the pipe body 5 shown in FIG. 19 is curved upward with a small curvature when viewed from the side, the central portion thereof is bulged downward, and is small even when viewed from above. With curvatureSidewaysIt is curving. Further, the upper end of the tube portion 53 has a funnel shape and is a funnel portion 531. The tip of the funnel 531 is an upper opening 52. The shape of the lower opening 51 is a circle, and the upper opening 52 is covered with a rectangular perforated plate. Furthermore, the opening directions of the lower opening 51 and the upper opening 52 are horizontal and obliquely upward.
[0110]
The tube portion 53 of the tube body 5 shown in FIG. 20 has a vertically long S-shape when viewed from the side, and its upper end is bent obliquely downward, and has a small curvature when viewed from below.SidewaysIt is curving. The upper end of the tube 53 has a funnel shape and is a funnel 531. The tip of the funnel 531 is an upper opening 52. The shape of the lower opening 51 is a circle, and the upper opening 52 is covered with an elliptical perforated plate. Further, the opening directions of the lower opening 51 and the upper opening 52 are horizontal and obliquely downward.
[0111]
The pipe portion 53 of the pipe body 5 shown in FIG. 21 has a vertically long S-shape when viewed from the side, and has a small curvature toward the stirring shaft 3 at the lower part when viewed from below.SidewaysIt is curving. The upper end of the tube 53 has a funnel shape and is a funnel 531. The tip of the funnel 531 is an upper opening 52. The lower opening 51 has a circular shape, and the upper opening 52 is covered with a circular perforated plate. Further, the opening directions of the lower opening 51 and the upper opening 52 are horizontal and obliquely downward.
[0112]
The tube portion 53 of the tube body 5 shown in FIG. 22 has a flat S-shape when viewed from the side, and the lower portion has a small curvature when viewed from below.SidewaysIt is curving. The direction of this curvature depends on the fittingFiveThe direction in which the lower opening 51 approaches the stirring shaft 3 when is attached. The upper end of the tube portion 53 is closed to form a blind tube. A number of holes are formed in the lower surface of the upper end of the tube portion 53 to form an upper opening 52. The shape of the lower opening 51 is a circle. Further, the opening directions of the lower opening 51 and the upper opening 52 are horizontal and downward, respectively.
[0113]
FIG. 23 shows a plate body that is a thin liquid transfer. In FIG. 23, a, b, and c are a perspective view, a side view, and a front view, respectively, of a plate body that is a thin liquid supply. 23a to 23c, the plate 81, which is a thin liquid supply, has a vertically long S-shape on the entire side surface, and the whole front surface has a vertically long trapezoidal shape. Thus, FIG.ToIn the illustrated plate 81, the lower edge and the upper edge of the plate 81 are a lower opening 811 and an upper opening 812, respectively.
[0114]
FIGS. 24a and 24b show another embodiment of the plate. That is, FIG. 24a shows a vertically long trapezoid.Condition24B is a perspective view of a plate body 82 in which the outer periphery of the lower end thereof (rightward in FIG. 24A-trailing when rotated) 8211 is twisted upward. Thus, FIG.ToIn the illustrated plate 82, the lower edge and the upper edge of the plate 82 are a lower opening 821 and an upper opening 822, respectively. FIG. 24b is a front view of the plate body 83 in which the entire shape of the front surface is formed by bending an elongated trapezoid laterally with a small curvature. Thus, in the plate 83 shown in FIG. 24B, the lower edge and the upper edge of the plate 83 are a lower opening 831 and an upper opening 832, respectively.
[0115]
23 and 24, the opening area means the length of a straight line or a curve at the lower edge of the lower opening and the length of a straight line at the upper edge of the upper opening. It is. Thus, in these plates, the opening area of the lower opening is larger than that of the upper opening.
[0116]
FIG. 25 shows a gutter-like body having a through hole formed in its wall, and a and b are a front view and a side view, respectively. In other words, an equilateral angle steel is used as the gutter-shaped body 1 and the ridgeline 192 which is a joint between the walls 191 and 191 is formed.Including walls 191 , 191 InsideIs a liquid flow path, and the ridgeline 192 is provided with a through hole 1921. A part of the liquid that has been raised in the flow path of the gutter-like body 1 is ejected from the through hole 1921, and the remainder is ejected from the upper opening 12.
[0117]
FIGS. 26 and 27 are partially cutaway perspective views of the thick liquid feed. That is, FIGS. 26 and 27 show a cylindrical liquid transfer and an inverted truncated conical liquid transfer, respectively. In FIG. 26, the bottomless hollow cylinder is a cylindrical liquid transfer 9 in which a thick liquid transfer is used. In the cylindrical liquid transfer 9, a fixture 2 is fixed on a diameter of an inner peripheral surface of a peripheral wall, and a center of the fixture 2 is attached to a stirring shaft 3.
[0118]
The cylindrical liquid transfer 9 has a lower opening 91 and an upper opening 92 at a lower end and an upper end, respectively. The angle between the generating line of the peripheral wall of the cylindrical liquid transfer 9 and the rotation plane is 90 °, which is an inclination angle. Rotate stirring shaft 3Agitating shaft around the wall Three Rotate aroundBy this, the cylindrical liquid transfer 9Is rotated (rotated),The liquid in the liquid immersion part is raised obliquely on the inner peripheral surface of the peripheral wall, and is finally ejected from the upper opening 92.
[0119]
The inverted truncated conical liquid transfer 10 shown in FIG. 27 is essentially different from the cylindrical liquid transfer 9 shown in FIG. 26 except that the bottomless hollow cylinder is replaced with a bottomless inverted truncated conical hollow cylinder. There is no treatment.
[0120]
【The invention's effect】
The liquid ejection device of the present invention has a simple structure, and simply rotates the stirring shaft and rotates the thin liquid feed or the thick liquid feed around the stirring shaft.Inside the tankIt is possible to eject the liquid at a large ejection distance and ejection amount, and further, by changing the rotation speed according to the liquid depth in the tank body, maintaining the large ejection distance and sufficient amount of the ejected liquid. And this effluent allowsDefoaming of bubbles on the liquid surface,Cleaning of the inner peripheral surface of the peripheral wall of the tank body, securing of a heat transfer area, and cleaning of the heat transfer surface are facilitated.
[0121]
Furthermore, fermentation tanks, reaction tanks, mixing tanks, evaporating tanks, crystallization tanks and extraction tanks using the liquid jetting device of the present invention can be operated regardless of the type and quantity of liquid in the tank, and energy In addition, it is possible to reduce the size and to increase the processing capacity, so that the size can be reduced. On the other hand, there is an advantage that the scale is easily increased because the structure is simple.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a liquid ejection device of the present invention mounted on a tank.
FIG. 2 shows the liquid ejection device of the present invention mounted on a tank.
FIG. 3 shows the liquid ejection device of the present invention mounted on a tank.
FIG. 4 shows details of a portion for attaching a thin liquid sending device of the liquid jetting device of the present invention.
FIG. 5 shows an example of a gutter-like body that is a thin liquid feed.
FIG. 6 shows another example of a gutter-like body that is a thin liquid supply.
FIG. 7 shows a symmetrical shape in each of a cross section and an opening of an intermediate portion of a gutter-like body which is a thin liquid sending liquid.
FIG. 8 shows a cross section of an intermediate portion of a gutter-like body which is a thin liquid supply and a cross section of an asymmetric shape in each of the openings.
FIG. 9 shows the upper opening of a gutter covered with a perforated plate.
FIG. 10 shows an upper opening of a gutter-like body covered with a plate body with a gap along an inner peripheral surface of the upper opening.
FIG. 11 shows a continuous gutter-like body.
FIG. 12 is a drawing for explaining a deflection angle.
FIG. 13 is a perspective view of a gutter-like body rotatably mounted on a stirring shaft.
FIG. 14 shows a mounting portion of a tubular body which is a thin liquid supply and whose inclination angle can be adjusted by a vertical method.
FIG. 15 shows a mounting portion of a tubular body which is a thin liquid supply and whose inclination angle can be adjusted by a horizontal method.
FIG. 16 shows two opposed troughs integrated in the liquid ejection device of the present invention.
FIG. 17 shows a gutter-like body mounted eccentrically in the liquid ejection device of the present invention.
FIG. 18 shows a gutter-like body mounted eccentrically in the liquid ejection device of the present invention.
FIG. 19 shows a spray shower type tube which is a thin liquid supply.
FIG. 20 shows a spray shower tube which is a thin liquid sending device.
FIG. 21 shows a spray shower tube which is a thin liquid supply.
FIG. 22 shows a spray-type tube that is a thin liquid sending device.
FIG. 23 shows a plate body that is a thin liquid supply.
FIG. 24 shows another embodiment of a plate that is a thin liquid supply.
FIG. 25 shows a gutter-like body having a through hole formed in a wall.
FIG. 26 is a partially cutaway perspective view of a thick liquid supply.
FIG. 27 is a partially cutaway perspective view of a thick liquid supply.
[Explanation of symbols]
1 gutter
11 Lower opening
111 Open end
112 Open end
113 Lower support
114 Lower support bar
12 Upper opening
121 Open end
1211 Upper surface opening side edge
122 Open end
123 upper support
124 upper support bar
125 Thumb Screw
13 Open end
14 Open end
15 Opening edge
16 Extension end
17 Opening edge
18 plate
181 circular hole
182 rectangular hole
183 Crescent-shaped gap
184 elongate substantially rectangular gap
191 Equilateral angle steel wall as a gutter
192 ridgeline
1921 Through hole
2 Fixture
21 Central ring
22 plate
221 Lower mounting
2211 circular hole
222 upper fixture
2221 circular hole
23 Holder
24 Fixture
241 rectangular hole
3 Stirring shaft
31 Sliding ring
311 Thumb screw
32 rotating ring
321 Rotating axis
322 holes
323 Thumb screw
4 Continuous gutters
41 Gutter piece
42 gutter
43 partition
44 Gutter pieces
5 tube
51 Lower opening
52 Top Opening
53 tube
531 Funnel
61 Butterfly mounting plate
62 Connecting rod
63 Connecting rod
7 Reverse trapezoidal plate
71 gutter
711 Lower opening
712 Upper opening
72 gutter
721 Lower opening
722 upper opening
73 flat part
731 rectangular hole
81 plate
811 Lower opening
812 Upper opening
82 plate
821 lower opening
8211 Outer edge of lower end
822 upper opening
83 plate
831 Lower opening
832 Upper opening
9 Cylindrical liquid transfer
91 Lower opening
92 Top opening
10 Inverted frustoconical liquid transfer
101 Lower opening
102 Top opening
Ad regulator
Be bearing
In inverter
J jacket
L level gauge
Le liquid level
M electric motor
MM dynamometer
SM Speed adjustment motor
SS speed setting device
T tank body
TM torque meter

Claims (15)

送液体、槽体内の液深の変動を検知する手段および該手段によって検知された槽体内の液深の変動に対応して攪拌軸の回転速度を変速せしめる手段が設置され、該送液体は下端部および上端部のそれぞれに下部開口および上部開口を有し、かつ、取付具によって攪拌軸に装着せしめられ、該送液体の下部開口液面下に沈められ、該送液体の上部開口液面から露出せしめられて該送液体攪拌軸を中心として回転せしめられ槽体内の液深の変動を検知する手段により槽体内の液深の変動を検知し、該攪拌軸の回転速度は、検知された槽体内の液深の変動に対応して攪拌軸の回転速度を変速せしめる手段により変速せしめられ、該送液体の液体浸漬部での液体を該送液体を上昇せしめ、該送液体の上部開口から該液体を噴出せしめて槽体周壁の内周面および/または槽体内の液面上の空間に散布せしめることを特徴とする液体噴出装置。 Liquid supply, means for detecting a change in the liquid depth in the tank, and means for changing the rotation speed of the stirring shaft in response to the change in the liquid depth in the tank detected by the means are installed. has a lower opening and the upper opening in each of the parts and the upper end portion, and is allowed to attached to the stirring shaft by fitting, the lower opening of said transmission liquid submerged below the liquid surface, the upper opening is liquid said transmission fluid said transmission fluid is caused to expose from a surface is being rotated around the stirring shaft, and detects the variation of the liquid depth of the tank body by means for detecting the variation of the liquid depth of the tank body, the rotational speed of the stirring拌軸 is The rotation speed of the stirring shaft is changed in response to the detected change in the liquid depth in the tank body, and the speed of the rotation is changed by the means for shifting the rotation speed of the stirring shaft . The liquid is ejected from the upper opening, Liquid ejection apparatus characterized by allowed to spread on the inner peripheral surface and / or space on the tank body of the liquid surface of the. 送液体が管体である請求項1記載の液体噴出装置。The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid is a pipe. 送液体が板体である請求項1記載の液体噴出装置。The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid is a plate. 送液体が樋状体である請求項1記載の液体噴出装置。2. The liquid jetting device according to claim 1, wherein the liquid is a gutter. 送液体が、その長軸線が攪拌軸の長軸線と実質的に一致せしめられた無底中空筒体である請求項1記載の液体噴出装置。2. The liquid ejection device according to claim 1, wherein the liquid feed is a bottomless hollow cylindrical body whose major axis is substantially coincident with the major axis of the stirring shaft. 送液体が、その長軸線が攪拌軸の長軸線と実質的に一致せしめられた無底逆円錐台状中空筒体である請求項1記載の液体噴出装置。2. The liquid ejection device according to claim 1, wherein the liquid feed is a bottomless inverted truncated conical hollow cylindrical body whose major axis is substantially aligned with the major axis of the stirring shaft. 槽体内の液深の変動を検知する手段が槽体内の液深の変動として液深自体の変動を検知する手段であり、該手段によって検知された液深自体の変動検知された液深自体の変動に対応して攪拌軸の回転速度を変速する手段である攪拌軸駆動用原動機の回転速度変速装置に伝達し、該原動機を前記の液深自体に対応した回転速度で回転せしめることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載の液体噴出装置。 A means for means for detecting the variation of the liquid depth of the tank body detects a change of liquid depth itself as variations in liquid depth in the tank body, liquid depth itself, which is detected variation of the detected liquid depth itself by said means The rotation speed of the stirring shaft driving means, which is means for shifting the rotation speed of the stirring shaft in response to the fluctuation of the rotation speed, is transmitted to the rotation speed transmission of the stirring shaft driving motor, and the motor is rotated at a rotation speed corresponding to the liquid depth itself. The liquid ejection device according to any one of claims 1 to 6, wherein 槽体内の液深の変動を検知する手段が槽体内の液深の変動として攪拌軸のトルクの変動を検知する手段であり、該手段によって検知された攪拌軸のトルクの変動検知された攪拌軸のトルクの変動に対応して攪拌軸の回転速度を変速する手段である攪拌軸駆動用原動機の回転速度変速装置に伝達し、該原動機を前記の攪拌軸のトルクに対応した回転速度で回転せしめることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載の液体噴出装置。 Agitating means for detecting the variation of the liquid depth of the tank body is a means for detecting the variation in torque of the stirrer shaft as the fluctuation of the liquid depth of the tank body, the sensed variations in torque of the stirrer shaft which is detected by said means The rotation of the stirring shaft is transmitted to a rotation speed transmission of a motor for driving the stirring shaft, which is means for shifting the rotation speed of the stirring shaft in response to the fluctuation of the torque of the shaft, and the motor is rotated at a rotation speed corresponding to the torque of the stirring shaft. The liquid ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the liquid ejecting apparatus is operated. 槽体内の液深の変動を検知する手段が槽体内の液深の変動として原動機の負荷の変動を検知する手段であり、該手段によって検知された原動機の負荷の変動検知された原動機の負荷の変動に対応して攪拌軸の回転速度を変速する手段である攪拌軸駆動用原動機の回転速度変速装置に伝達し、該原動機を前記の原動機の負荷に対応した回転速度で回転せしめることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載の液体噴出装置。 The means for detecting a change in the liquid depth in the tank is a means for detecting a change in the load of the prime mover as a change in the liquid depth in the tank, and the load of the prime mover detected by the means for detecting the change in the load of the prime mover. The rotational speed of the agitating shaft is transmitted to a rotational speed transmission device of a motor for driving the agitating shaft, which is means for shifting the rotational speed of the agitating shaft in response to the fluctuation of the motor, and the motor is rotated at a rotational speed corresponding to the load of the motor. The liquid ejection device according to any one of claims 1 to 6, wherein 回転速度変速装置がインバーター変速機、リングコーン変速機またはバイエル変速機である請求項7乃至9のいずれか1項記載の液体噴出装置。The liquid ejection device according to any one of claims 7 to 9, wherein the rotation speed transmission device is an inverter transmission, a ring cone transmission, or a Bayer transmission. 請求項1乃至10のいずれか1項記載の液体噴出装置の送液体をその下部開口を液面下に沈め、その上部開口を液面から露出せしめて、攪拌軸を中心として回転せしめ、かつ、その回転速度を槽体内の液深の変動に対応して変速せしめ、該送液体の液体浸漬部での液体を該送液体内を上昇せしめ、該送液体の上部開口から噴出せしめて槽体周壁の内周面および/または槽体内の液面上の空間に散布することを特徴とする液体噴出方法。The liquid sending device of any one of claims 1 to 10, wherein the lower opening of the liquid sending device is sunk below the liquid surface, the upper opening is exposed from the liquid surface, and the liquid is rotated about a stirring shaft, and The rotation speed is changed in accordance with the fluctuation of the liquid depth in the tank, the liquid in the liquid immersion part of the liquid is raised in the liquid, and the liquid is ejected from the upper opening of the liquid to cause the peripheral wall of the tank to rotate. A liquid spraying method, wherein the liquid is sprayed on an inner peripheral surface of the liquid and / or a space above the liquid surface in the tank body. 請求項11記載の液体噴出方法において送液体の上部開口から噴出せしめられ槽体内の液面上の空間に散布せしめられた液体を、槽体内の液体表面に形成された泡層の表面に落下、散布せしめて、該液体表面の泡を消す方法。The liquid ejected by the liquid ejecting method according to claim 11, wherein the liquid ejected from the upper opening of the liquid sent and sprayed on the space above the liquid surface in the tank falls on the surface of the foam layer formed on the liquid surface in the tank, A method of spraying to eliminate bubbles on the surface of the liquid. 請求項11記載の液体噴出方法において送液体の上部開口から噴出せしめられた液体を槽体周壁内周面に散布せしめることによって、槽体周壁内周面を洗浄するか、および/または、槽体周壁内周面における伝熱面積を確保する方法。The liquid jetting method according to claim 11, wherein the liquid jetted from the upper opening of the liquid to be sent is sprayed on the inner peripheral surface of the peripheral wall of the tank, thereby cleaning the inner peripheral surface of the peripheral wall of the tank. A method to secure a heat transfer area on the inner peripheral surface of the peripheral wall. 請求項11記載の液体噴出方法において送液体の上部開口から噴出せしめられ槽体内の液面上の空間に散布せしめられた液体を、槽体内の加熱・冷却装置の伝熱面に散布せしめて、該加熱・冷却装置の伝熱面を洗浄するか、および/または該加熱・冷却装置における伝熱面積を確保する方法。In the liquid jetting method according to claim 11, the liquid spouted from the upper opening of the liquid sent and sprinkled in the space above the liquid surface in the tank is sprinkled on the heat transfer surface of the heating / cooling device in the tank. A method of cleaning a heat transfer surface of the heating / cooling device and / or securing a heat transfer area in the heating / cooling device. 請求項11記載の液体噴出方法において送液体の上部開口から噴出せしめられ槽体内の液面上の空間に散布せしめられた液体を蒸発せしめることによって、該槽体内の液体を急速に蒸発せしめる方法。12. The method according to claim 11, wherein the liquid in the tank is rapidly evaporated by evaporating the liquid ejected from the upper opening of the liquid supply and sprayed on the space above the liquid surface in the tank.
JP37225599A 1999-02-22 1999-12-28 Liquid ejection device and liquid ejection method Expired - Lifetime JP3554239B2 (en)

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