JP7061476B2 - Stirrer - Google Patents

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  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Description

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

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

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

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

特許文献2の攪拌羽根による混合の高度化の要因として、羽根部の前方湾曲部の寄与が挙げられる。発明者らが検証を行ったところ、前方湾曲部を回転方向前方に凸とすることで、内方端において処理対象物が強力に吸引され、吸引された処理対象物が径方向外方へとよりスムーズに移動しており、これが混合の高度化に寄与していることを確認している。
これにより、上記課題を解決することができ、例えば、溶媒の液面付近に浮遊して溶媒となじみ難い比重の小さい粉体を溶解する場合でも、粉末を容器の底付近まで吸い込みながら効率良く溶解処理を行う事ができる。
One of the factors for the sophistication of mixing by the stirring blade of Patent Document 2 is the contribution of the forward curved portion of the blade portion. As a result of verification by the inventors, by making the front curved portion convex forward in the rotation direction, the object to be processed is strongly sucked at the inner end, and the sucked object to be processed is moved outward in the radial direction. It is moving more smoothly, confirming that this contributes to the sophistication of mixing.
Thereby, the above-mentioned problem can be solved. For example, even when a powder having a small specific gravity that is difficult to be compatible with the solvent is dissolved by floating near the liquid surface of the solvent, the powder is efficiently dissolved while being sucked to the vicinity of the bottom of the container. Processing can be performed.

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

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

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

特開2006-205071号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-20571 国際公開第2017/212935号公報International Publication No. 2017/221935 特開2007-136432号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-136432

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

上述の例ではフィン101の本数が8本のバッフルA11を示したが、これに限られるものではなく、必要に応じてフィン101の本数を増減することができる。また、上述の例では、フィン101の断面形状がU字状のバッフルA11を示したが、これに限られるものではなく、フィン101の断面形状として三角形、四角形等、攪拌対象物Tの流れ成分を変換し得るものであれば特に制限されない。 In the above example, the baffle A11 having eight fins 101 is shown, but the number of fins 101 is not limited to this, and the number of fins 101 can be increased or decreased as needed. Further, in the above example, the baffle A11 having a U-shaped cross-sectional shape of the fin 101 is shown, but the cross-sectional shape of the fin 101 is not limited to this, and the cross-sectional shape of the fin 101 is a flow component of the stirring object T such as a triangle or a quadrangle. Is not particularly limited as long as it can convert.

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

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

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

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

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

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

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

A1 :容器
A2 :攪拌羽根
A3 :収容室
A4 :高圧ポンプインペラー
A5 :回転軸
A6 :第1排出口
A7 :第2排出口
A8 :配管
A9 :吐出口
A10 :傾斜部
A11 :バッフル(邪魔板)
1 :基部
2 :羽根群
10 :外周端
11 :傾斜面
20 :羽根部
21 :内方端
22 :外方端
23 :根本端
24 :先端
25 :前方面
26 :後方面
27 :前方湾曲部
28 :後方湾曲部
r :径方向
z :軸方向
θ :回転方向
α1,α2 :角度
101 :フィン
201 :攪拌羽根
202 :高圧ポンプインペラー
203 :回転軸
204 :排出口
205 :配管
206 :空気吸い込み渦
A1: Container A2: Stirring blade A3: Containment chamber A4: High-pressure pump impeller A5: Rotating shaft A6: First discharge port A7: Second discharge port A8: Piping A9: Discharge port A10: Inclined part A11: Baffle (obstacle plate)
1: Base 2: Blade group 10: Outer peripheral end 11: Inclined surface 20: Blade part 21: Inner end 22: Outer end 23: Root end 24: Tip 25: Front surface 26: Rear surface 27: Front curved portion 28 : Rear curved part r: Radial direction z: Axial direction θ: Rotation direction α1, α2: Angle 101: Fin 201: Stirring blade 202: High-pressure pump impeller 203: Rotation shaft 204: Discharge port 205: Piping 206: Air suction vortex

Claims (8)

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

The stirring device according to claim 1, wherein the inclination angle of the blade portion with respect to the axial direction is larger toward the inward direction in the radial direction.

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114682149B (en) * 2022-02-28 2023-01-31 浙江汉信科技有限公司 Stirring device and stirring paddle thereof
CN114618185B (en) * 2022-03-01 2023-11-03 浙江长城搅拌设备股份有限公司 Benzyl ester suspension crystallization kettle stirrer
JP7261338B1 (en) 2022-05-20 2023-04-19 プライミクス株式会社 stirrer
CN114733376B (en) * 2022-05-20 2023-04-18 南京科技职业学院 Mixing and stirring device and mixing method for feedwater treatment
JP7261363B1 (en) 2022-05-20 2023-04-19 プライミクス株式会社 stirrer
EP4357013A1 (en) * 2022-10-20 2024-04-24 BAUER MAT Slurry Handling Systems Zweigniederlassung der BAUER Maschinen GmbH Method and colloidal mixer for the colloidal preparation of a suspension

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007021357A (en) 2005-07-15 2007-02-01 Nippon Soda Co Ltd Polymer powder dissolving apparatus and manufacturing method of polymer solution
JP2013047407A (en) 2012-10-12 2013-03-07 Rootaa Kogyo Kk Rotor for pulper production apparatus and pulper apparatus including the rotor
JP2013240767A (en) 2012-05-22 2013-12-05 Mizuho Kogyo Kk Circulation mechanism of stirring device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3578782B2 (en) * 1993-08-31 2004-10-20 佐竹化学機械工業株式会社 Stirrer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007021357A (en) 2005-07-15 2007-02-01 Nippon Soda Co Ltd Polymer powder dissolving apparatus and manufacturing method of polymer solution
JP2013240767A (en) 2012-05-22 2013-12-05 Mizuho Kogyo Kk Circulation mechanism of stirring device
JP2013047407A (en) 2012-10-12 2013-03-07 Rootaa Kogyo Kk Rotor for pulper production apparatus and pulper apparatus including the rotor

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