JP5308582B1 - 攪拌装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 衝撃や騒音などを発生することなく、種々の方向に波動が円滑に進行する３次元の波動を発生する攪拌棒を有する攪拌装置を提供すること。
【解決手段】 一端側４に回転手段に取付ける結合部を有する棒主体２と、前記棒主体２の他端側６に１以上の平板ディスク８の回転中心Ｏを結合してなり、前記棒主体２の軸心に平行な平面Ｐ０に投影する平板ディスク８の前記回転中心Ｏを通る直径の両端Ｐ１、Ｐ２の軸方向に沿う間隔Ｂの最大値Ｂmaxが１〜３０ｍｍである平板ディスク８とからなる攪拌棒１と、前記結合部に結合された回転手段と、前記回転手段の回転数を３００〜３０００ｒｐｍに制御する制御手段と、を有する攪拌装置。
【選択図】 図１
【解決手段】 一端側４に回転手段に取付ける結合部を有する棒主体２と、前記棒主体２の他端側６に１以上の平板ディスク８の回転中心Ｏを結合してなり、前記棒主体２の軸心に平行な平面Ｐ０に投影する平板ディスク８の前記回転中心Ｏを通る直径の両端Ｐ１、Ｐ２の軸方向に沿う間隔Ｂの最大値Ｂmaxが１〜３０ｍｍである平板ディスク８とからなる攪拌棒１と、前記結合部に結合された回転手段と、前記回転手段の回転数を３００〜３０００ｒｐｍに制御する制御手段と、を有する攪拌装置。
【選択図】 図１
Description
本発明は、種々の方向に波動が円滑に進行する３次元の波動を発生する攪拌ができる液体の攪拌装置に関する。
液体の攪拌装置に用いられる攪拌手段としては、例えば、低速域の攪拌に用いられるピッチドパドル、高粘度、高濃度スラリーなどに用いられるアンカー翼、強力な剪断効果を発生させるピッチドタービン、液の練り込み用に用いられるリボン翼、一般的に用いられる汎用性の高い３枚プロペラ、強力な剪断効果を発生させ、乳化やエマルジョン化に用いられるディスクタービンなどが知られている。更に、振動モータをインバーターにより２００Ｈｚから１０Ｈｚの波動を発生させる低周波振動流攪拌機も既に公知の技術として知られている(特許文献１参照)。
しかし、特許文献１の攪拌手段は、１次元的な波動を発生するもの即ち波動の進行方向はほぼ１方向に限られるものであり、更には衝撃や騒音などを伴うものである。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決する攪拌装置であって、衝撃や騒音などを発生することなく、種々の方向に波動が円滑に進行する３次元の波動を発生する攪拌装置を提供することにある。
本発明者は、棒主体に平板ディスクを所定の傾斜を持って取付けてなる攪拌棒を３００〜３０００ｒｐｍの回転数で回転させて液体を攪拌することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに到った。
上記目的を達成する本発明は、以下に記載のものである。
〔１〕 一端側に回転手段に取付ける結合部を有する棒主体と、前記棒主体の他端側に１以上の平板ディスクの回転中心を結合してなり、前記棒主体の軸心に平行な平面に投影する平板ディスクの前記回転中心を通る直径の両端の軸方向に沿う間隔の最大値が１〜３０ｍｍである平板ディスクとからなる攪拌棒と、
前記結合部に結合された回転手段と、
前記回転手段の回転数を３００〜３０００ｒｐｍに制御する制御手段と、
を有する攪拌装置。
前記結合部に結合された回転手段と、
前記回転手段の回転数を３００〜３０００ｒｐｍに制御する制御手段と、
を有する攪拌装置。
〔２〕 複数の平板ディスクが互いに平行に棒主体に取付けられている〔１〕に記載の攪拌装置。
〔３〕 複数の平板ディスクが互いに非平行に棒主体に取付けられている〔１〕に記載の攪拌装置。
〔４〕 平板ディスクが１以上の貫通孔を有する〔１〕に記載の攪拌装置。
〔５〕 攪拌棒が複数の平板ディスクを取付けてなり、一端側と複数の平板ディスクとの間に、棒主体の軸方向と直交する平面と平行に整流板が取付けられている〔１〕に記載の攪拌装置。
本発明の攪拌装置は上記構成を有するので、以下の効果を有する。
(1) 回転する平板ディスクの振幅運動による振動と、回転軸に対する傾斜角により形成される平板ディスクの面構造とにより、種々の方向に波動が発生する。これにより、衝撃や騒音などを発生することなく、種々の方向に波動が円滑に進行する攪拌即ち３次元的な乱流攪拌ができる。
(2) 種々の方向に波動が円滑に進行する攪拌により、低比重の物質を液体に混合するのに効率よく混合攪拌できる。
(3) 水を電解する場合、電解過程において、本発明の攪拌装置を用いて液体の攪拌をすることにより、電解効果を上げることができる。
(4) 通常の電解装置の場合、電解時に発生する酸素・水素ガスの混合気体は常温で一定濃度に達すると爆発的に反応して、水になる。しかし、本発明では一定濃度に達しても爆発的には反応しない。なお、本発明の攪拌装置を用いて塩化物を含む電解質溶液を電解する場合、ｐＨが中性領域の殺菌力の高い電解水を効率良く製造できる。
(5) 油性物質と水性物質を混合する際、本発明の攪拌装置を用いて液体の攪拌をすることにより、早く均一に乳化状態を形成させることができる。
以下、本発明の詳細について、記載する。
本発明に用いる攪拌棒の一例について、図１、２を用いて説明する。
図１は、本発明に用いる攪拌棒の一例を示す概略図であり、図１(Ａ)は概略正面断面図であり、図１(Ｂ)は概略正面斜視図である。
図１(Ａ)中、１は攪拌棒であり、棒主体２と平板ディスク８とから構成され、棒主体２と平板ディスク８とは以下の位置関係にある。
棒主体２の一端側４は、モータ等の回転手段(不図示)に取付ける結合部である。棒主体２の他端側６には１以上(本図では１)の平板ディスク８が取付けられている。平板ディスク８は、棒主体２の軸方向に対して所定の傾斜を持って平板ディスク８の回転中心Ｏに取付けられている。
図１(Ａ)、(Ｂ)に示すように、平板ディスク８は連続的に回転する。平板ディスク８の回転中心Ｏを通る直径の両端Ｐ１、Ｐ２を、棒主体２の軸心に平行な平面Ｐ０に投影すると、Ｐ１の投影点Ｐ１’とＰ２の投影点Ｐ２’は、棒主体２の軸方向に沿って往復運動を繰り返し、一種の振幅を示すことになる。このように、Ｐ１の投影点Ｐ１’とＰ２の投影点Ｐ２’との軸方向に沿う間隔Ｂの最大値Ｂmaxを１〜３０ｍｍの振幅とする単振動の運動(振幅運動)をすることになる。
本発明においては、間隔Ｂの最大値Ｂmaxが１〜３０ｍｍになるように、棒主体２に平板ディスク８を所定の角度に傾けて取付けるものである。
最大値Ｂmaxが１ｍｍ未満の場合は、振幅が小さく攪拌効果がさほど得られないため好ましくない。
最大値Ｂmaxが３０ｍｍを超える場合は、攪拌棒１の攪拌による液体の流れが、回転軸を中心とする円運動の流れ、いわゆる渦巻に近いものになり攪拌効果がさほど得られないため好ましくない。例えば、平羽根即ち回転軸方向を含む平面に取付けられた矩形の攪拌羽根は、両投影点Ｐ１’、Ｐ２’の軸方向に沿う間隔Ｂの最大値Ｂmaxが極端に大きくなる場合であって棒主体２の軸方向に対する平羽根の面の傾斜が無くなる場合であり好ましくない。
特許文献１に記載の単振動攪拌は、攪拌翼が直線上を往復運動することにより攪拌するため、１次元的な波動を発生し、その結果、波動の進行方向は振動軸にほぼ平行方向に限られる。この攪拌は、更には衝撃や騒音などを伴うものである。
これに対し、本発明に用いる攪拌棒は、投影点Ｐ１’、Ｐ２’が、平板ディスク８の半回転で１回の振幅運動(半周期の単振動運動)を示すので、１回転では２回の振幅運動(１周期の単振動運動)をすることになる。また、本発明に用いる回転手段は、本発明に用いる攪拌棒において回転軸を３００〜３０００ｒｐｍで回転させるものである。これにより、本発明に用いる攪拌棒は、液体に対して振幅運動による高振動数のミクロな攪拌を発生させることができる。
更には、平板ディスク８を棒主体２の軸方向に対して傾斜して取付けているので、攪拌棒１を回転させることによりできる傾斜面が液体を漕ぎ押し、種々の方向に波動が及ぶマクロな攪拌を発生させる。これらのマクロ攪拌とミクロ攪拌により、本発明に用いる攪拌棒においては、衝撃や騒音などを発生することなく、種々の方向に波動が円滑に進行する攪拌、即ち３次元的な乱流攪拌ができる。
図１の例においては、棒主体２に１の平板ディスク８を取付けているが、攪拌の度合に応じて複数の平板ディスクを取付けても良い。
図２は、本発明に用いる攪拌棒１１の他の例を示す概略正面断面図である。図２の例では、複数(本図では３)の平板ディスク１８、２０、２２が互いに平行に、棒主体１２の他端側１６に取付けられている。
図３は、本発明に用いる攪拌棒３１の更に他の例を示す概略正面断面図である。図３の例では、複数(本図では３)の平板ディスク３８、４０、４２が互いに非平行に、棒主体３２の他端側３６に取付けられている。
図４は、本発明に用いる攪拌棒５１の更に他の例を示す概略正面断面図である。図４の例では、複数(本図では３)の平板ディスク５８、６０、６２が互いに平行に、棒主体５２の他端側５６に取付けられると共に、一端側５４と複数の平板ディスク５８、６０、６２との間に、棒主体５２の軸方向と直交する平面と平行に、平板ディスクからなる整流板６４が取付けられている。この整流板６４により、水面６６が波立たない。
本発明に用いる平板ディスクは、特に限定されるものではないが、円板状の平板ディスク又は楕円板が好ましい。楕円板を用いる場合、楕円板の長径に対する短径の比率が０．９以上１未満であることが好ましい。
図５に示すように、本発明に用いる攪拌棒に取付ける平板ディスク７２は、１以上、好ましくは２〜１０の貫通孔７４を有するものを用いても良い。
図６に示すように、本発明に用いる攪拌棒２は、その結合部４をモータ８２等の回転手段に連結してなり、モータ８２の回転数は制御手段８３に制御されてなる攪拌装置８４として、攪拌槽８８内に取付けて使用することができる。液体８６が充填された攪拌槽８８内に邪魔板９０を設置しても良い。これら以外については、図６の攪拌棒１は、図１(Ａの攪拌棒)と同じ構成なので、図１(Ａ)と同じ符号を付して、その説明は省略する。
図６の例においては、攪拌槽は上部が開放された攪拌槽であるが、これに限られず、密閉攪拌槽を使用しても良い。
なお、一般的に用いられる汎用性の高い３枚プロペラでは、通常ほぼ下方向のみに波動は進行する。そのため、液体に対して低比重の物質を液体に混合する場合、液体表面に浮き上がってしまった低比重の物質を液体に混合するのは効率が悪い。これに対し、本発明に用いる攪拌棒、本発明の攪拌装置によれば、下方向ばかりでなく、上方向も含め種々の方向に波動が円滑に進行する３次元の波動を発生する攪拌が可能であるため、液体に対して低比重の物質を液体に混合する場合でも効率よく混合攪拌できる。
液体に対して低比重の物質を混合する一例としては、水性物質に対する油性物質の混合がある。この油性物質と水性物質を混合する際、本発明の攪拌装置を用いることにより、早く均一に乳化状態を形成させることができる。
液体に対して低比重の物質を混合する他の例としては、電解過程における陽極側電解水と陰極側電解水との混合、特にガス発生を伴う電解過程における陽極側電解水と陰極側電解水との混合などがある。
図７は、１対の不活性電極を有する電解槽９２内に、本発明の攪拌装置８４を取付けている一例を示す概略断面図であり、図７(Ａ)は概略平面断面図、図７(Ｂ)は概略正面断面図である。図７中、２は棒主体であり、その一端側４に、モータ８２に取付ける結合部を有する。モータ８２の回転数は制御手段８３に制御されている。棒主体２の他端側６には１以上(本図では１)の平板ディスク８が取付けられている。棒主体２の軸方向に対して所定の傾斜を設けて平板ディスク８は取付けられている。
９２は電解槽(攪拌槽)であり、電解槽９２には電解液９４が満たされている。電解液９４には、棒主体２、平板ディスク８と共に、不活性電極の陽極９６、陰極９８が挿入されている。陽極９６、陰極９８は、電解槽９２外部の電源１００の陽極、陰極(不図示)に接続されている。
電解槽においては、一般に陽極と陰極との両電極間が狭いので、陽極側電解水と陰極側電解水とを混合して混合電解水を得るには攪拌が不充分になる。
これに対し、本発明の攪拌装置で発生させるマクロ攪拌とミクロ攪拌によれば、不活性電極間(陽極９６と陰極９８との間隙)が狭い場合(電極間距離が５ｍｍ以下の場合)であっても、陽極側電解水と、陰極側電解水とを効率よく混合することができる。
ガス発生を伴う電解過程における陽極側電解水と陰極側電解水との混合、例えば、１対の不活性電極を有する無隔膜電解槽に塩化物塩類を含む電解質水溶液を供給して電気分解をして陰極側電解水と陽極側電解水との混合電解水を製造する場合、本発明の攪拌装置によれば、陽極側で生成する酸素と、陰極側で生成する水素とが混在する電解水であって、ｐＨが７〜９の範囲即ち中性から弱アルカリの範囲の次亜塩素酸の解離を高めた殺菌力の高い電解水を効率よく製造できる。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
実施例１、比較例１
図１に示す攪拌棒を組込んだ、図７に示す電解槽を用いて電解質水溶液を電解した。平板ディスク８の回転中心Ｏを通る直径の両端の点Ｐ１、Ｐ２間の距離(平板ディスク８の直径)は８０ｍｍであり、平板ディスク８の厚さは１ｍｍであった。最大値Ｂmaxは１５ｍｍであった。
図１に示す攪拌棒を組込んだ、図７に示す電解槽を用いて電解質水溶液を電解した。平板ディスク８の回転中心Ｏを通る直径の両端の点Ｐ１、Ｐ２間の距離(平板ディスク８の直径)は８０ｍｍであり、平板ディスク８の厚さは１ｍｍであった。最大値Ｂmaxは１５ｍｍであった。
塩化ナトリウムを２０００ｍｌの精製水に溶解して塩化ナトリウム濃度２０００ｐｐｍの電解質水溶液を調製した。１２０×９０ｍｍの白金めっきした電極間距離(陽極９６と陰極９８との間隙)が２ｍｍの１対の電極を用い、直流電流を毎分１リットル当たり２．２Ａ印加して電解時間を１分、３分、５分、７分、９分、１１分、１３分、１５分として電解質水溶液を電解した。
なお、電解中いずれの時間でも電圧は１０Ｖ±０．３Ｖと殆ど一定であった。１２００ｒｐｍの回転数で攪拌をした場合(実施例１)と無攪拌の場合(比較例１)とについて電解を行い、電解生成水のｐＨ、ＯＲＰ(酸化還元電位)、ＤＯ(溶存酸素)、ＤＨ(溶存水素)、ＥＣ(電気伝導度)、ＦＣ(有効塩素濃度)を調べた。更に、電解による発生ガスの分布状態を目視により観察した。以下にその結果を示した。
表１に示した結果において電解時間とｐＨとの関係を見ると、電解時間５分以上においてはＤ.Ｍ.Ａは８．３５から８．５３とあまり変化が見られないが、Ｎ.Ａでは７．７２から１０．０２と大きく変化している。また、ＯＲＰを見ると、Ｄ.Ｍ.Ａで５分以上の時間では５０６ｍＶから５５５．８ｍＶに対してＮ.Ａでは７４１．７ｍＶから−６４．２ｍＶと大きく変化している。
このように、ｐＨとＯＲＰの変化の相違は電解反応の相違により生成した反応生成物の相違によるものと考えられる。つまり、攪拌の相違により反応効果の相違が生じたものである。
表２に示した発生ガスの分布状態の相違はＤ.Ｍ.Ａによる場合の方がＮ.Ａによる場合に比較して均一に分布している結果である。溶媒よりも軽いガス状の溶質が均一に溶媒中に分布した結果である。
比較例２
実施例１で用いた平板ディスクの代わりに、平羽根即ち回転軸方向を含む平面にある矩形の攪拌羽根を取付けた攪拌棒を用いた以外は、実施例１と同様に電解を行った。攪拌羽根の寸法は、矩形の長さが８０ｍｍであり、矩形の幅が３０ｍｍであり、厚さが１ｍｍであった。なお、長辺を軸方向に平行に取付けた。
実施例１で用いた平板ディスクの代わりに、平羽根即ち回転軸方向を含む平面にある矩形の攪拌羽根を取付けた攪拌棒を用いた以外は、実施例１と同様に電解を行った。攪拌羽根の寸法は、矩形の長さが８０ｍｍであり、矩形の幅が３０ｍｍであり、厚さが１ｍｍであった。なお、長辺を軸方向に平行に取付けた。
その結果、１３分の電解時間における電解生成水のｐＨは１０．６、ＯＲＰ(酸化還元電位)は−７０．５ｍＶ、ＤＯ(溶存酸素)は１２．６ｐｐｍ、ＤＨ(溶存水素)は９４２μＬ、ＦＣ(有効塩素濃度)は８７ｐｐｍであり、塩素臭が実施例１と比べ強かった。また、電解による発生ガスの分布状態は電解生成水の上層部に偏っていた。以上のように、比較例２の結果は、ｐＨ、ＯＲＰ(酸化還元電位)、ＤＯ(溶存酸素)、ＤＨ(溶存水素)、ＦＣ(有効塩素濃度)について変化が大きいこと、塩素臭が強いこと、電解による発生ガスの分布状態が偏っていることなどから、実施例１の結果とは相違するものであり、攪拌効果は低いものであった。
比較例３
平板ディスク８を２００ｒｐｍの回転数で攪拌をした以外は、実施例１と同様に電解を行った。
平板ディスク８を２００ｒｐｍの回転数で攪拌をした以外は、実施例１と同様に電解を行った。
その結果、１３分の電解時間における電解生成水のｐＨは１０．１、ＯＲＰ(酸化還元電位)は−５８．６ｍＶ、ＤＯ(溶存酸素)は１１．８ｐｐｍ、ＤＨ(溶存水素)は８２３μＬ、ＦＣ(有効塩素濃度)は７２ｐｐｍであり、塩素臭が比較的強かった。また、電解による発生ガスの分布状態は、電解槽内の電極付近のみに分布していた。以上のように、比較例３の結果は、ｐＨ、ＯＲＰ(酸化還元電位)、ＤＯ(溶存酸素)、ＤＨ(溶存水素)について変化が大きいこと、電解による発生ガスの分布状態が偏っていることなどから、実施例１の結果とは相違するものであり、良好な攪拌効果は得られなかった。
比較例４
平板ディスク８を４０００ｒｐｍの回転数で攪拌をした以外は、実施例１と同様に電解を行った。
平板ディスク８を４０００ｒｐｍの回転数で攪拌をした以外は、実施例１と同様に電解を行った。
その結果、１３分の電解時間における電解生成水のｐＨは９．２、ＯＲＰ(酸化還元電位)は６０２ｍＶ、ＤＯ(溶存酸素)は９．８１ｐｐｍ、ＤＨ(溶存水素)は５０μＬ、ＦＣ(有効塩素濃度)は５５ｐｐｍであり、塩素臭は殆ど感じられなかった。また、４０００ｒｐｍで回転する平板ディスクが電解水を激しく押し上げ、攪拌棒を中心に発生ガスが偏って分布し、効率の良い電解操作が出来なかった。以上のように、比較例４の結果は、ｐＨ、ＯＲＰ(酸化還元電位)について変化が大きいこと、水面の押上げが激しいこと、電解による発生ガスの分布状態が偏っていることなどから、実施例１の結果とは相違するものであり、良好な攪拌効果は得られなかった。
比較例５
最大値Ｂmaxが０．５ｍｍの攪拌棒を使用した以外は、実施例１と同様に電解を行った。
最大値Ｂmaxが０．５ｍｍの攪拌棒を使用した以外は、実施例１と同様に電解を行った。
その結果、１３分の電解時間において、電解生成水のｐＨ、ＯＲＰ(酸化還元電位)、ＤＯ(溶存酸素)、ＤＨ(溶存水素)、ＦＣ(有効塩素濃度)、電解による発生ガスの分布状態を観測したところ、何れとも、無攪拌(比較例１)のＮ．Ａの値とあまり変化がなかった。以上のように、比較例５の結果は、比較例１の場合と同様に、実施例１の結果とは相違するものであり、良好な攪拌効果は得られなかった。
比較例６
最大値Ｂmaxが４０ｍｍの攪拌棒を使用した以外は、実施例１と同様に電解を行った。
最大値Ｂmaxが４０ｍｍの攪拌棒を使用した以外は、実施例１と同様に電解を行った。
その結果、１３分の電解時間において、電解生成水のｐＨ、ＯＲＰ(酸化還元電位)、ＤＯ(溶存酸素)、ＤＨ(溶存水素)、ＦＣ(有効塩素濃度)、電解による発生ガスの分布状態を観測したところ、何れとも、比較例１に近い値であった。以上のように、比較例６の結果は、比較例１の場合と同様に、実施例１の結果とは相違するものであり、良好な攪拌効果は得られなかった。
実施例２〜４、比較例７〜９
本攪拌棒で攪拌(Ｄ.Ｍ.Ａ)して得られた実施例１の電解生成水のうち５分間電解した電解生成水を密閉したガラス容器に入れ冷暗所で７日間保管した(殺菌試験原水Ａ：実施例２〜４に使用)。無攪拌(Ｎ．Ａ)による比較例１で得られた電解生成水のうち５分間電解した電解生成水を７日間密閉したガラス容器に入れ冷暗所で保管した(殺菌試験原水Ｂ：比較例７〜９に使用)。殺菌試験原水Ａを用いて実施例１と同様に平板ディスクでの回転数１２００ｒｐｍの攪拌(Ｄ.Ｍ.Ａ)をした場合と、殺菌試験原水Ｂを用いて比較例１と同様に無攪拌(Ｎ．Ａ)の場合とで、電解時間を０分、１分、２分、５分として殺菌試験原水を電解して殺菌試験を行った。殺菌試験原水Ａ、殺菌試験原水Ｂの有効塩素濃度(ＦＣ)は、それぞれ２７ｐｐｍと４０ｐｐｍであり、殺菌試験用の菌種は、大腸菌、サルモネラ菌、黄色ブドウ球菌を用いた。
本攪拌棒で攪拌(Ｄ.Ｍ.Ａ)して得られた実施例１の電解生成水のうち５分間電解した電解生成水を密閉したガラス容器に入れ冷暗所で７日間保管した(殺菌試験原水Ａ：実施例２〜４に使用)。無攪拌(Ｎ．Ａ)による比較例１で得られた電解生成水のうち５分間電解した電解生成水を７日間密閉したガラス容器に入れ冷暗所で保管した(殺菌試験原水Ｂ：比較例７〜９に使用)。殺菌試験原水Ａを用いて実施例１と同様に平板ディスクでの回転数１２００ｒｐｍの攪拌(Ｄ.Ｍ.Ａ)をした場合と、殺菌試験原水Ｂを用いて比較例１と同様に無攪拌(Ｎ．Ａ)の場合とで、電解時間を０分、１分、２分、５分として殺菌試験原水を電解して殺菌試験を行った。殺菌試験原水Ａ、殺菌試験原水Ｂの有効塩素濃度(ＦＣ)は、それぞれ２７ｐｐｍと４０ｐｐｍであり、殺菌試験用の菌種は、大腸菌、サルモネラ菌、黄色ブドウ球菌を用いた。
平板ディスクでの攪拌(Ｄ.Ｍ.Ａ)による殺菌試験原水の電解は、殺菌試験原水の有効塩素濃度が、無攪拌(Ｎ．Ａ)による電解の場合の４０ｐｐｍと比べて、２７ｐｐｍと低いにも拘らず、大腸菌、サルモネラ菌、黄色ブドウ球菌の何れの菌種についても殺菌効果が顕著に現れた。
実施例５
植物系食用油の(オリーブ油)と水道水を重量比で１：３の割合にした配合物１Ｌを容器に入れ、実施例１で使用した回転平板ディスクでの攪拌(Ｄ.Ｍ.Ａ)による攪拌装置を用いて回転数２０００ｒｐｍで５分間攪拌して静置した。この攪拌試験について、静置後の水相と油相が完全に分離する時間を計測し、攪拌効果を考察した。
植物系食用油の(オリーブ油)と水道水を重量比で１：３の割合にした配合物１Ｌを容器に入れ、実施例１で使用した回転平板ディスクでの攪拌(Ｄ.Ｍ.Ａ)による攪拌装置を用いて回転数２０００ｒｐｍで５分間攪拌して静置した。この攪拌試験について、静置後の水相と油相が完全に分離する時間を計測し、攪拌効果を考察した。
比較例１０
実施例５で用いた平板ディスクの代わりに、３枚羽根による攪拌翼を持った通常用いられる攪拌棒を用いて回転数３５０ｒｐｍで５分間攪拌した以外は、実施例５と同様に攪拌試験を行った。
実施例５で用いた平板ディスクの代わりに、３枚羽根による攪拌翼を持った通常用いられる攪拌棒を用いて回転数３５０ｒｐｍで５分間攪拌した以外は、実施例５と同様に攪拌試験を行った。
比較例１１
実施例５で用いた平板ディスクの代わりに、３枚羽根による攪拌翼を持った通常用いられる攪拌棒を用いて回転数２０００ｒｐｍで５分間攪拌した以外は、実施例５と同様に攪拌試験を行った。
実施例５で用いた平板ディスクの代わりに、３枚羽根による攪拌翼を持った通常用いられる攪拌棒を用いて回転数２０００ｒｐｍで５分間攪拌した以外は、実施例５と同様に攪拌試験を行った。
比較例１２
実施例５で用いた平板ディスクの代わりに、比較例２で使用した平羽根を取付けた攪拌棒を用いて回転数２０００ｒｐｍで５分間攪拌した以外は、実施例５と同様に攪拌試験を行った。
実施例５で用いた平板ディスクの代わりに、比較例２で使用した平羽根を取付けた攪拌棒を用いて回転数２０００ｒｐｍで５分間攪拌した以外は、実施例５と同様に攪拌試験を行った。
比較例１３
平板ディスクを回転数２００ｒｐｍで５分間攪拌した以外は、実施例５と同様に攪拌試験を行った。
平板ディスクを回転数２００ｒｐｍで５分間攪拌した以外は、実施例５と同様に攪拌試験を行った。
比較例１４
平板ディスクを回転数４０００ｒｐｍで５分間攪拌した以外は、実施例５と同様に攪拌試験を行った。
平板ディスクを回転数４０００ｒｐｍで５分間攪拌した以外は、実施例５と同様に攪拌試験を行った。
比較例１５
最大値Ｂmaxが０．５ｍｍの攪拌棒を使用した以外は、実施例５と同様に攪拌試験を行った。
最大値Ｂmaxが０．５ｍｍの攪拌棒を使用した以外は、実施例５と同様に攪拌試験を行った。
比較例１６
最大値Ｂmaxが４０ｍｍの攪拌棒を使用した以外は、実施例５と同様に攪拌試験を行った。
最大値Ｂmaxが４０ｍｍの攪拌棒を使用した以外は、実施例５と同様に攪拌試験を行った。
以上の攪拌試験の結果、静置後の水相と油相が完全に分離する時間は、実施例５では３１８分であり、比較例１０では２７分であり、比較例１１では３４分であり、比較例１２では４１分であり、比較例１３では２７分であった。以上の結果から、本発明による平板ディスクでの攪拌は、水相と油相に対して所定の振幅運動による高振動数のミクロな攪拌を与えるため、水と油が乳化現象を起こし易いことが明らかになった。
また、比較例１４〜１６の何れについても、４１分以内であり、実施例５の結果とは相違するものであり、良好な攪拌効果は得られなかった。
１、１１、３１、５１ 攪拌棒
２、１２、３２、５２ 棒主体
４、１４、３４、５４ 棒主体の一端側
６、１６、３６、５６ 棒主体の他端側
８、１８、２０、２２、３８、４０、４２、５８、６０、６２、７２ 平板ディスク
６４ 整流板
６６ 水面
７４ 貫通孔
８２ モータ
８３ 制御手段
８４ 攪拌装置
８６ 液体
８８ 攪拌槽
９０ 邪魔板
９２ 電解槽
９４ 電解液
９６ 陽極
９８ 陰極
１００ 電源
Ｏ 平板ディスクの回転中心
Ｐ０ 棒主体の軸心に平行な平面
Ｐ１、Ｐ２ 平板ディスクの回転中心を通る直径の両端
Ｐ１’、Ｐ２’ Ｐ１、Ｐ２の棒主体の軸心に平行な平面における投影点
Ｂ Ｐ１の投影点Ｐ１’とＰ２の投影点Ｐ２’との軸方向に沿う間隔
Ｂmax Ｐ１の投影点Ｐ１’とＰ２の投影点Ｐ２’との軸方向に沿う間隔Ｂの最大値
２、１２、３２、５２ 棒主体
４、１４、３４、５４ 棒主体の一端側
６、１６、３６、５６ 棒主体の他端側
８、１８、２０、２２、３８、４０、４２、５８、６０、６２、７２ 平板ディスク
６４ 整流板
６６ 水面
７４ 貫通孔
８２ モータ
８３ 制御手段
８４ 攪拌装置
８６ 液体
８８ 攪拌槽
９０ 邪魔板
９２ 電解槽
９４ 電解液
９６ 陽極
９８ 陰極
１００ 電源
Ｏ 平板ディスクの回転中心
Ｐ０ 棒主体の軸心に平行な平面
Ｐ１、Ｐ２ 平板ディスクの回転中心を通る直径の両端
Ｐ１’、Ｐ２’ Ｐ１、Ｐ２の棒主体の軸心に平行な平面における投影点
Ｂ Ｐ１の投影点Ｐ１’とＰ２の投影点Ｐ２’との軸方向に沿う間隔
Ｂmax Ｐ１の投影点Ｐ１’とＰ２の投影点Ｐ２’との軸方向に沿う間隔Ｂの最大値
Claims (5)
- 電解槽と、
前記電解槽内に挿入されている陽極及び陰極であって、前記陽極及び陰極は、陽極と陰極との間隙が２〜５ｍｍで電解槽内に取付けられると共に、電解槽外部の電源の陽極、陰極に接続されている陽極及び陰極と、
一端側に回転手段に取付ける結合部を有する棒主体と、前記棒主体の他端側に１以上の平板ディスクの回転中心を結合してなり、前記棒主体の軸心に平行な平面に投影する平板ディスクの前記回転中心を通る直径の両端の軸方向に沿う間隔の最大値が１〜３０ｍｍである平板ディスクとからなる攪拌棒と、前記結合部に結合された回転手段と、前記回転手段の回転数を３００〜３０００ｒｐｍに制御する制御手段とを有する攪拌装置であって、前記棒主体の他端側を前記電解槽内に挿入してなる攪拌装置と、
からなる電極付攪拌装置。 - 複数の平板ディスクが互いに平行に棒主体に取付けられている請求項１に記載の電極付攪拌装置。
- 複数の平板ディスクが互いに非平行に棒主体に取付けられている請求項１に記載の電極付攪拌装置。
- 平板ディスクが１以上の貫通孔を有する請求項１に記載の電極付攪拌装置。
- 攪拌棒が複数の平板ディスクを取付けてなり、一端側と複数の平板ディスクとの間に、棒主体の軸方向と直交する平面と平行に整流板が取付けられている請求項１に記載の電極付攪拌装置。
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-
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| JP2012081397A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-26 | Izumi Food Machinery Co Ltd | 攪拌溶解装置及びその使用方法 |
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