JP3648279B2 - 中・高粘度用撹拌翼 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は医薬品工業、食品工業、化学品工業等において、中・高粘度の液体を撹拌するのに好適な撹拌翼に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の中・高粘度用撹拌翼としては、図９の如く螺線状のヘリカルボン翼ｂを回転軸ａに固着すると共に底面翼ｃを該ヘリカルボン翼ｂに固定して効率的に中・高粘度の液体を撹拌するようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この従来型のヘリカルボン翼では、ある粘度域の液体を撹拌すると、ドーナツリング状の混合不良部が発生し、良好な混合が行なわれないという問題があった。
【０００４】
本発明はこれらの問題点を解消し、高粘度液から低粘度液まで広い範囲で良好な混合を行なうことができる撹拌翼を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するべく少なくとも２本の間隔を存して並列する支柱からなる回転軸の各支柱に、複数の平板状の傾斜羽根を互に間隔を存して複数段に配列して固定し、該各支柱の上端部を連結して駆動軸に接続すると共に、該各支柱の下端に底面翼を設けたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】
請求項１の中・高粘度用撹拌翼において、平板状の傾斜羽根を複数段に配列し、更に支柱の下端に底面翼を設けたので、撹拌槽内に一様に、混合むらがなく、短時間で良好な撹拌を行なうことができる。
【０００７】
請求項２の中・高粘度用撹拌翼において、多段に配列した各羽根間の間隔を、上段の傾斜羽根と下段の傾斜羽根とが少し重なり合う程度としたので、撹拌槽内で充分な上下循環流が得られ、ドーナツリング状の混合不良部を生じない。
【０００８】
請求項３の中・高粘度用撹拌翼において、前記支柱の下端に設けた底面翼は、前記最下段に位置する傾斜羽根の近傍の個所に後方垂直部を形成したので、傾斜羽根部で発生した下降流を効率よく上昇流へと移行させていくことができる。
【０００９】
請求項４の中・高粘度用撹拌翼において、前記支柱の中間部に回転中心側に補助翼を設置したので、撹拌レイノルズ数が１０^２乃至１０^３の範囲の撹拌を行なう場合に液面中心部に混合不良部ができる危険性を除去できる。
【００１０】
請求項５の中・高粘度用撹拌翼において、前記支柱の上方部から中間部に回転中心側に複数の補助翼を設けたので、撹拌レイノズル数が１０^２乃至１０^３の範囲で、液面の変動があっても液面中心部に混合不良部ができる危険性を除去できる。
【００１１】
請求項６の中・高粘度用撹拌翼において、前記支柱の数を２本としたので、構造が簡単であり、レイノルズ数が１００以下の範囲で使用するのに適する。
【００１２】
請求項７の中・高粘度撹拌翼において、前記支柱の数を４本としたので、レイノルズ数が１００以下の範囲で強い上下流が必要な場合に使用するのに適する。
【００１３】
【実施例】
本発明の第１実施例を図１乃至図５により説明する。
【００１４】
撹拌翼本体１は、２本の支柱２ａと、該支柱２ａの外側に多段に固定された傾斜羽根２ｂと、該支柱２ａの上端部を連結して固定したブラケット２ｄと、該支柱２ａの下端に設けた底面翼２ｃとからなる。
【００１５】
撹拌翼本体１はブラケット２ｄに固定した駆動軸３により撹拌槽４内に垂接され、前記底面翼２ｃが撹拌翼４の底面に近接するように保持されている。
【００１６】
前記傾斜羽根２ｂは平板状で、撹拌翼本体１の翼外径と撹拌槽４の内壁との隙間ができるだけ少なくなるよう該傾斜羽根２ｂの外側縁を該撹拌槽４の内周面に近接している。
【００１７】
又、傾斜羽根２ｂの傾斜角度は水平面に対し１５°乃至４５°で、傾斜羽根２ｂの幅は前記翼外径の１５％乃至２５％であることが好ましく、多段に配列された該傾斜羽根の間隔は、水平に見て少し重なり合う程度としたので、撹拌液が撹拌翼本体１と共回り状態とならない。
【００１８】
前記支柱２ａの太さも、強度上から許される最大の太さとして、撹拌液が撹拌翼本体１と共回り状態となるのを防いでいる。
【００１９】
前記底面翼２ｃは平板を折り曲げた構造で、その下端が前記撹拌槽４の底面の形状に沿った形状とし、前記傾斜羽根２ｂの後方に垂直部２ｅを設けている。中心部では流れがあまり強くないので、垂直部の高さを低くして流れの停滞を防止している。
【００２０】
図２においてＬは撹拌液の上面を示し、該上面が一番高い場合でも傾斜羽根の上部が該上面から突出するように該傾斜羽根を多段にしてある。
【００２１】
次に本発明の第１実施例の作用について説明する。
【００２２】
撹拌翼本体１を駆動軸３によりＡ矢印の方向に回転させると、傾斜羽根２ｂの作用により該傾斜羽根２ｂ間の液体は下方向流となり、最下段でかき下げられた液体は中心方向へ押し出される流れとなり、中心部でその流れは、底面翼２ｃの垂直部２ｅにより、効率よく上昇流となる。
【００２３】
図３及び図４は、本実施例における上昇流の発生パターンを示す。図９に示した従来例のヘリカルボン翼では、図１０及び図１１に示したＥの様な流れとなり、Ｖで示すような竜巻状の筋が発生して不充分な混合性能となり易いが、本実施例ではＤの様な流れとなり、撹拌槽４内の外周部の下向流と中心部の上昇流とが１ループのフローパターンを形成するので、良い混合性能を得ることができる。
【００２４】
図５は本実施例の翼部での混合作用で下向流Ｆが発生した状態を示す。
【００２５】
又、図１２は前記従来例のヘリカルボン翼による混合作用で生じたフローパターンＧを示す。本実施例では前記翼外径と撹拌翼４の内壁との隙間が小さいので槽内が一様に混合されるが、該従来例では翼外径と槽内壁との隙間が大きく混合不良部を生じることがある。
【００２６】
尚、本実施例では、撹拌翼本体１の回転方向を前記傾斜羽根２ｂが液体をかき下げる方向としたが、これは該傾斜羽根２ｂが液体をかき上げる方向に該撹拌翼本体１を回転させてもよい。
【００２７】
本発明の第２実施例を図６に示し、本第２実施例は、第１実施例における支柱２ａの上方部の回転中心側に１対の単段の補助翼２ｆを固着したものであり、又本発明の第３実施例を図７に示し、本第３実施例は、第１実施例における支柱２ａの上方部から下方部にかけて回転中心側に多段の補助翼２ｆを固着したものであり、液の撹拌レイノルズ数が１０^２乃至１０^３の範囲の撹拌を行なう場合、第１実施例において液面中心部に混合不良部を生じる恐れがある場合に、この補助翼２ｆを取り付けて液表面部を撹拌することにより、該混合不良部を生じなくなる。
【００２８】
又、この撹拌レイノルズ数が１０^２乃至１０^３の範囲で、液深の変化がある場合は、液面の変動範囲をカバーするために特に第３実施例の如く補助翼２ｆを多段に設けることが好ましい。
【００２９】
本発明の第４実施例を図８に示す。本第４実施例は、第１実施例における支柱２ａを４本に増やしたもので、第１実施例よりも強い上下流が必要な場合で、撹拌レイノルズ数が１００以下の範囲に使用するのに適する。
【００３０】
【発明の効果】
このように本発明によれば中・高粘度用撹拌翼として混合不良部が発生せず、常に良好な混合を行なうことができると共に、従来の撹拌翼に比べ、平板を組み合わせただけの簡単な構造なので、製作が容易であるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例の斜視図である。
【図２】 同上の１部截断正面図である。
【図３】 本発明の第１実施例のフローパターンを示す断面図である。
【図４】 同上のIV−IV線截断図である。
【図５】 本発明の第１実施例の翼部のフローパターンを示す１部断面図である。
【図６】 本発明の第２実施例の斜視図である。
【図７】 本発明の第３実施例の斜視図である。
【図８】 本発明の第４実施例の斜視図である。
【図９】 従来のものの１部截断正面図である。
【図１０】 従来のもののフローパターンを示す１部截断図である。
【図１１】 同上のXI−XI線截断図である。
【図１２】 従来のものの翼部のフローパターンを示す１部断面図である。
【符号の説明】
１ 撹拌翼本体
２ａ 支柱
２ｂ 傾斜羽根
２ｃ 底面翼
２ｄ ブラケット
２ｅ 垂直部
２ｆ 補助翼

Claims (7)

1. 少なくとも２本の間隔を存して並列する支柱からなる回転軸の各支柱に、複数の平板状の傾斜羽根を互に間隔を存して複数段に配列して固定し、該各支柱の上端部を連結して駆動軸に接続すると共に、該各支柱の下端に底面翼を設けたことを特徴とする中・高粘度用撹拌翼。
2. 前記傾斜羽根の各羽根間の間隔は、水平に見て上段の傾斜羽根と下段の傾斜羽根とが少し重なり合うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の中・高粘度用撹拌翼。
3. 前記底面翼は、前記支柱の最下段に位置する傾斜羽根に端部において固定すると共に該傾斜羽根に近接した個所を後方垂直部に形成し、下端を撹拌槽の槽底に近接させたことを特徴とする請求項１に記載の中・高粘度用撹拌翼。
4. 前記支柱の中間部に回転中心側に補助翼を設けたことを特徴とする請求項１に記載の中・高粘度用撹拌翼。
5. 前記支柱の上方部から中間部に回転中心側に複数段の補助翼を設けたことを特徴とする請求項１に記載の中・高粘度用撹拌翼。
6. 前記支柱の数が２本であることを特徴とする請求項１に記載の中・高粘度用撹拌翼。
7. 前記支柱の数が４本であることを特徴とする請求項１に記載の中・高粘度用撹拌

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