JP3745466B2 - Stirrer capable of colliding upper and lower flow - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、土木・建築現場において、ベントナイト等の粉粒状物が水槽等の底面に沈殿するのを効果的に防止すると共に混合液の均一化を図ることができる上、下方向流を衝突可能な攪拌装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
上記した土木・建築現場においては、例えば、掘削穴に供給するベントナイトと水の混合液を製造するに際しては、水槽を水で満たすと共に、ベントナイトを水槽内に投入し、水槽の底部に設置されている所望の攪拌装置を駆動して、水とベントナイトとを混合攪拌して混合液を作ると共に、ベントナイトが水槽の底面に沈殿するのを防止している。
【0003】
即ち、上記した攪拌装置は、専ら、下方に伸延するモータ出力軸に取付けた回転羽根を回転することによって、下方に向けてかつ放射状に拡開する下降流を形成するものであり、この下降流は水槽の底面に衝突した後上昇流に変えられ、上方に向けて流れることによって、ベントナイトの沈殿が防止される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の攪拌装置は、未だ、以下の解決すべき課題を有していた。
即ち、回転羽根は、専ら、上昇流を形成して沈殿を防止するためにのみ用いられているため、ベントナイトを水に均一に混合させる、即ち、混合液の均質化については十分な対応がなされていなかった。
【0005】
なお、図8に示すように、食品等の分野において用いることができる攪拌装置の一形態として、回転軸50の先部に上下方向に間隔を開けて2段にわたって回転羽根51、52が取付けられた攪拌装置Bがある。
しかし、この攪拌装置Bにおいても、回転羽根51、52は、共に、上昇流c、dを形成するためにのみ用いられているため、粉粒状物の沈殿は防止することができても、粉粒状物と水との十分な混合、即ち、混合液の均一化を十分に図ることができなかった。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、混合液中における粉粒状物の沈殿を効果的に防止すると共に、粉粒状物の混合液中への混合を促進し、混合液の均一化を促進することができる、上、下方向流を衝突可能な攪拌装置に関する。
【0007】
【課題を解決するための手段】
【0008】
【0009】
前記目的に沿う請求項1記載の上、下方向流を衝突可能な攪拌装置は、駆動モータの上、下端から上、下方向に伸延する一対の出力軸に、それぞれ上、下回転羽根が同軸的に取付けられ、該上、下回転羽根は相互に逆向きに形成され、前記出力軸を回転した際、前記上、下回転羽根によって、それぞれ中央から外部に向けて放射状に流れると共に先部同士が相互に衝突する下方向流と上方向流を発生可能としている。
【0010】
請求項2記載の上、下方向流を衝突可能な攪拌装置は、請求項1記載の上、下方向流を衝突可能な攪拌装置において、前記上、下回転羽根の大きさを異ならせている。
【0011】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した幾つかの実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
【0012】
(第1の実施の形態)
図1〜図3を参照して、第1の実施の形態に係る上、下方向流を衝突可能な攪拌装置Aの構成を説明する。
図1〜図3に示すように、水槽10の底面11上に載置された円板からなる支持板12上には円周方向に間隔を開けて複数の支柱13が立設されており、これら支柱13の上部によってモータ取付板14が支持されている。
モータ取付板14の中央部には竪型の駆動モータ15の基部が設置固定されている。駆動モータ15の出力軸16は下方に向けて伸延され、支持板12とモータ取付板14とによって区画形成される空間内に配設されている。
駆動モータ15の出力軸16には、上下方向に間隔を開けて上、下回転羽根17、18が同軸的に取付けられている。
なお、駆動モータ15は、回転速度を変える、特に、減速できるモータとするのが好ましく、例えば、ギアドモータやインバータ制御のモータを好適に用いることができる。即ち、混合液の濃度が濃い場合には、上、下回転羽根17、18の外径を大きくすると共に、回転速度を小さくすることによって、良好な攪拌状態を得ることができる。
【0013】
図2及び図3から明らかなように、上、下回転羽根17、18はプロペラ羽根からなり、相互に逆向きに形成されている。従って、後述するように、駆動モータ15の駆動によって、出力軸16を回転した際、上、下回転羽根17、18によって、それぞれ中央から外部に向けて放射状に流れると共に先部同士が相互に衝突する下方向流aと上方向流bとを発生することができる。なお、上下回転羽根17、18はプロペラ羽根に限定されるものではなく、傾斜パドル等によっても形成することができる。
【0014】
本実施の形態では、図2に示すように、下回転羽根18は上回転羽根17より直径を大きくしているので、両回転羽根17、18を回転させた場合、下回転羽根18によって発生される上方向流bは、上回転羽根17によって発生される下方向流aより大きなエネルギーを有することになる。これは、ベントナイト23等のように比重が大きい粉粒状物の場合は、水22が満たされている水槽10の底面11に沈殿又は堆積しやすいので、強大な上方向流bを発生することによって、混合物の沈殿・堆積を効果的に防止するためである。
しかし、混合物の比重によっては、両回転羽根17、18の大きさは等しくすることもできる。
【0015】
また、本実施の形態では、上、下回転羽根17、18の間には、円板状の仕切板19が介設されている。この仕切板19の外周部はソケット20を介して支柱13に連結固定されると共に、その中央部には、駆動モータ15の出力軸16が挿通される開口21が形成されている。
【0016】
この仕切板19によって、両回転羽根17、18を回転させて上、下方向流b、aとを発生させた際に、上、下方向流b、aが、出力軸16の周りをなす空間において相互に干渉するのを可及的に防止することができる。
【0017】
次に、上記した構成を有する上、下方向流を衝突可能な攪拌装置Aを用いて、ベントナイト23を水22へ均一に混合させる作業について、図1を参照して説明する。
まず、水槽10内に水を充填すると共に、ベントナイト23を投入する。
その後、駆動モータ15を作動して出力軸16を回転すると、出力軸16に取付けられている上、下回転羽根17、18は相互に逆向きに形成されているので、上、下回転羽根17、18によって、それぞれ中央から外部に向けて放射状に流れると共に先部同士が相互に衝突する下方向流aと上方向流bとを発生することになる。
【0018】
このように、本実施の形態では、下回転羽根18によって上方向流bを発生させてベントナイト23が水槽10の底面11上に沈殿又は堆積するのを確実に防止することができると共に、上、下方向流b、aの先部を相互に衝突させることによって、水22とベントナイト23との混合攪拌を促進することができ、混合液の均一化を図ることができる。
【0019】
なお、上、下方向流b、aの軌跡の大きさは、上、下回転羽根17、18の回転力によって決定されるものであるため、図1に、回転力を変えた場合の3種類の軌跡を示している。
【0020】
図4は本実施の形態に係る上、下方向流を衝突可能な攪拌装置Aの変容例に係る上、下回転羽根17a、18aの構成について説明する。
図示するように、本変容例では、上回転羽根17aは下回転羽根18aより大きな直径としている。
従って、出力軸16を回転させた際、上回転羽根17aによって発生する下方向流a1が下回転羽根18aによって発生する上方向流b1より大きなエネルギーを持つことになる。
【0021】
このような羽根構成は、水22に混合されるべき粉粒状物の比重が比較的小さい場合に有効である。即ち、混合物の比重が小さい場合は、混合物がいきおい水槽10内の水22の上方に位置することになり、均一拡散のためには、下方向流a1を上方向流b1より大きくする必要があるからである。
【0022】
(第2の実施の形態)
本実施の形態に係る上、下方向流を衝突可能な攪拌装置A1は、図5に示すように、第1の実施の形態に係る上、下方向流を衝突可能な攪拌装置Aと実質的に同一の構成を有しており、ただ、仕切板19を取り外している点において相違する。従って、同一の構成要素は同一の符号で示している。
【0023】
本実施の形態においても、下回転羽根18によって上方向流b2を発生させてベントナイト23が水槽10の底面11上に沈殿又は堆積するのを確実に防止することができると共に、上、下方向流b2、a2の先部を相互に衝突させることによって、水22とベントナイト23との混合攪拌を促進することができ、混合液の均一化を図ることができる。
また、仕切板19を不要としたので、上、下方向流を衝突可能な攪拌装置A1を、安価に製作することができる。
【0024】
(第3の実施の形態)
本実施の形態に係る上、下方向流を衝突可能な攪拌装置A2は、図6に示すように、第2の実施の形態に係る上、下方向流を衝突可能な攪拌装置A1と異なり、駆動モータ15が上方より吊支状態に支持されていることを特徴とする。なお、第2の実施の形態に係る上、下方向流を衝突可能な攪拌装置A1と同一の構成要素は同一の符号で示す。
図示するように、水槽10の対向する上縁部間には横架ビーム24が架設されており、この横架ビーム24の中央部には、吊支機枠25を介して、駆動モータ15が吊支状態に取付けられている。
【0025】
本実施の形態においても、下回転羽根18によって上方向流b3を発生させてベントナイト23が水槽10の底面11上に沈殿又は堆積するのを確実に防止することができると共に、上、下方向流a3、b3の先部を相互に衝突させることによって、水22とベントナイト23との混合攪拌を促進することができ、混合液の均一化を図ることができる。
また、横架ビーム式としたので、上、下方向流を衝突可能な攪拌装置A2を、安価に製作することができる。
【0026】
(第4の実施の形態)
本実施の形態に係る上、下方向流を衝突可能な攪拌装置A3は、図7に示すように、水槽10の底面11上に載置された円板からなる支持板30上には円周方向に間隔を開けて複数の支柱31が立設されており、これら支柱31の上部によってモータ取付板32が支持されている。
モータ取付板32の中央部には竪型の駆動モータ33の下部が設置固定されている。駆動モータ33の出力軸34、35はそれぞれ上方及び下方に向けて伸延されている。
駆動モータ33の出力軸34、35には、上、下回転羽根36、37が同軸的に取付けられている。
【0027】
図7から明らかなように、上、下回転羽根36、37は相互に逆向きに形成されている。従って、駆動モータ33の駆動によって、出力軸34、35を回転した際、上、下回転羽根36、37によって、それぞれ中央から外部に向けて放射状に流れると共に先部同士が相互に衝突する下方向流a4と上方向流b4とを発生することができる。
【0028】
本実施の形態においても、下回転羽根37によって上方向流b4を発生させてベントナイト23が水槽10の底面11上に沈殿又は堆積するのを確実に防止することができると共に、上、下方向流b4、a4の先部を相互に衝突させることによって、水22とベントナイト23との混合攪拌を促進することができ、混合液の均一化を図ることができる。
また、本実施の形態では、上、下回転羽根36、37間の間隔を十分にとることができるので、上、下回転羽根36、37によって発生された上、下方向流b4、a4間の干渉を確実に防止することができる。
【0029】
以上、本発明を、幾つかの実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変容例も含むものである。
【0030】
【発明の効果】
【0031】
【0032】
請求項1及び2記載の上、下方向流を衝突可能な攪拌装置においては、駆動モータの上、下端から上、下方向に伸延する一対の出力軸に、それぞれ上、下回転羽根が同軸的に取付けられ、上、下回転羽根は相互に逆向きに形成され、出力軸を回転した際、上、下回転羽根によって、それぞれ中央から外部に向けて放射状に流れると共に先部同士が相互に衝突する下方向流と上方向流を発生可能としている。
【0033】
このように、下回転羽根によって上方向流を発生させて粉粒状物が水槽等の底面上に沈殿又は堆積するのを確実に防止することができると共に、上、下方向流の先部を相互に衝突させることによって、水と粉粒状物との混合攪拌を促進することができ、混合液の均一化を図ることができる。
また、上、下回転羽根間の間隔を十分にとることができるので、上、下回転羽根によって発生される上、下方向流間の干渉を確実に防止することができ、この面からも混合液の均一化を向上することができる。
【0034】
請求項2記載の上、下方向流を衝突可能な攪拌装置においては、上、下回転羽根の大きさを異ならせている。
従って、液に混合される粉粒状物の比重を考慮しながら混合液を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る上、下方向流を衝突可能な攪拌装置の使用状態説明図である。
【図2】同正面図である。
【図3】図2のI−I線による横断面図である。
【図4】上、下回転羽根の変容例の説明図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る上、下方向流を衝突可能な攪拌装置の使用状態説明図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態に係る上、下方向流を衝突可能な攪拌装置の使用状態説明図である。
【図7】本発明の第4の実施の形態に係る上、下方向流を衝突可能な攪拌装置の使用状態説明図である。
【図8】従来の攪拌装置の使用状態説明図である。
【符号の説明】
A 上、下方向流を衝突可能な攪拌装置
A1 上、下方向流を衝突可能な攪拌装置
A2 上、下方向流を衝突可能な攪拌装置
A3 上、下方向流を衝突可能な攪拌装置
a 下方向流 a1 下方向流
a2 下方向流 a3 下方向流
a4 下方向流 b 上方向流
b1 上方向流 b2 上方向流
b3 上方向流 b4 上方向流
10 水槽 11 底面
12 支持板 13 支柱
14 モータ取付板 15 駆動モータ
16 出力軸 17 上回転羽根
17a 上回転羽根 18 下回転羽根
18a 下回転羽根 19 仕切板
20 ソケット 21 開口
22 水 23 ベントナイト
24 横架ビーム 25 吊支機枠
30 支持板 31 支柱
32 モータ取付板 33 駆動モータ
34 出力軸 35 出力軸
36 上回転羽根 37 下回転羽根[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In particular, the present invention can effectively prevent the powdered particulate matter such as bentonite from precipitating on the bottom surface of a water tank or the like in a civil engineering / building site, and can make the mixed liquid uniform, The present invention relates to a collision device capable of colliding.
[0002]
[Prior art]
In the civil engineering / construction site described above, for example, when manufacturing a mixture of bentonite and water to be supplied to the excavation hole, the tank is filled with water and bentonite is put into the tank and is installed at the bottom of the tank. The desired stirring device is driven to mix and stir water and bentonite to make a mixed solution, and to prevent the bentonite from precipitating on the bottom of the water tank.
[0003]
That is, the above-described stirring device exclusively forms a downward flow that expands downward and radially by rotating a rotating blade attached to a motor output shaft extending downward. Is changed to an upward flow after colliding with the bottom surface of the water tank, and the bentonite is prevented from being precipitated by flowing upward.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional stirring device described above still has the following problems to be solved.
That is, since the rotary blade is exclusively used to form an upward flow and prevent precipitation, the bentonite is uniformly mixed with water, that is, a sufficient measure is taken for homogenization of the mixed solution. It wasn't.
[0005]
As shown in FIG. 8, as one form of a stirring device that can be used in the field of food and the like,
However, also in this stirring device B, since the
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, effectively preventing the precipitation of the granular material in the mixed solution, and promoting the mixing of the granular material into the mixed solution. The present invention relates to an agitator that can promote uniforming and can collide with an upward and downward flow.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
[0008]
[0009]
On the
[0010]
The stirring device capable of colliding with the upward and downward flow according to claim 2 is the stirring device capable of colliding with the upward and downward flow according to
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Subsequently, several embodiments embodying the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention.
[0012]
(First embodiment)
With reference to FIGS. 1-3, the structure of the stirring apparatus A which can collide the downward flow which concerns on 1st Embodiment is demonstrated.
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, a plurality of
A base portion of a saddle-
Upper and lower
The
[0013]
As apparent from FIGS. 2 and 3, the upper and lower rotating
[0014]
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the lower
However, depending on the specific gravity of the mixture, the sizes of the
[0015]
In the present embodiment, a disk-
[0016]
The space formed by the upper and lower flow b and a around the
[0017]
Next, the operation of uniformly mixing the
First, the
Thereafter, when the
[0018]
Thus, in the present embodiment, it is possible to reliably prevent the
[0019]
In addition, since the magnitude | size of the locus | trajectory of the up and down direction flow b and a is determined by the rotational force of the upper and
[0020]
FIG. 4 illustrates the configuration of the
As shown in the figure, in this modification, the
Therefore, when the
[0021]
Such a blade configuration is effective when the specific gravity of the granular material to be mixed with the
[0022]
(Second Embodiment)
As shown in FIG. 5, the stirring device A1 that can collide with the downward flow according to the present embodiment is substantially the same as the stirring device A that can collide with the downward flow according to the first embodiment. However, it is different in that the
[0023]
Also in the present embodiment, it is possible to reliably prevent the
Further, since the
[0024]
(Third embodiment)
As shown in FIG. 6, the stirring device A2 that can collide with the downward flow according to the present embodiment is different from the stirring device A1 that can collide with the downward flow according to the second embodiment. The
As shown in the figure, a
[0025]
Also in the present embodiment, it is possible to reliably prevent the
Further, since the horizontal beam type is adopted, the stirring device A2 capable of colliding with the upward and downward flows can be manufactured at low cost.
[0026]
(Fourth embodiment)
As shown in FIG. 7, the stirring device A3 that can collide with the downward flow on the upper side according to the present embodiment has a circumference on the
A lower portion of a saddle-shaped
Upper and
[0027]
As is apparent from FIG. 7, the upper and
[0028]
Also in the present embodiment, it is possible to reliably prevent the
Further, in the present embodiment, a sufficient distance can be secured between the upper and
[0029]
The present invention has been described with reference to some embodiments. However, the present invention is not limited to the configurations described in the above embodiments, and is described in the claims. Other embodiments and modifications that can be considered within the scope of the present invention are also included.
[0030]
【The invention's effect】
[0031]
[0032]
In the stirring device capable of colliding with the upward and downward flow according to
[0033]
In this way, it is possible to reliably prevent the particulate matter from precipitating or accumulating on the bottom surface of the water tank or the like by generating an upward flow with the lower rotating blades, and to prevent the upper and lower flow front portions from mutual. By making it collide, the mixing and stirring of the water and the granular material can be promoted, and the mixture can be made uniform.
In addition, since the space between the upper and lower rotary blades can be sufficient, interference between the upper and lower rotary blades and the downward flow can be surely prevented. The uniformity of the liquid can be improved.
[0034]
In the stirring device capable of colliding with the upper and lower flow according to claim 2 , the sizes of the upper and lower rotary blades are made different.
Therefore, it is possible to make the mixed liquid uniform while taking into consideration the specific gravity of the powder and granular material mixed with the liquid.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a use state of an agitator according to a first embodiment of the present invention that can collide with an upward flow.
FIG. 2 is a front view of the same.
3 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.
FIG. 4 is an explanatory view of a modification example of upper and lower rotary blades.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a use state of the agitator according to the second embodiment of the present invention that can collide with the downward flow.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a use state of the agitator according to the third embodiment of the present invention that can collide with an upward flow.
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a use state of the agitator according to the fourth embodiment of the present invention that can collide with an upward flow.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a use state of a conventional stirring device.
[Explanation of symbols]
A: Upper stirring device A1 capable of colliding with a downward flow, Upper stirring device A2 capable of colliding with a downward flow, Upper stirring device A3 capable of colliding with a downward flow, Stirring device a capable of colliding with a downward flow Directional flow a1 Downstream flow a2 Downstream flow a3 Downstream flow a4 Downstream flow b Upward flow b1 Upstream flow b2 Upstream flow b3 Upstream flow
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