JPH0240228A - 攪拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〈産業上の利用分野〉 本発明は、高粘度の液状またはスラリー状物質を撹拌混
合して均一な製品を得るための混合に用いられたり、撹
拌条件下で低粘度物質を重合させて高粘度の高分子物質
を得るための重合反応に用いられる撹拌装置に関するも
のである。 〈従来の技術〉 高分子物質製造プロセスでは、一般に、反応混合物は反
応初期では、粘度が低く、反応中期から終期にかけては
粘度が高くなる。高粘度の反応混合物は均一混合が困難
になり、その撹拌装置の選定如何により製品品質に影響
を与えるので、その構造の決定に際しては、慎重に決定
する必要がある。また、高粘度液を均一に混合するには
、撹拌翼の構造によっては極めて大きい撹拌力が必要と
なることもあり、撹拌翼の材質、撹拌動力等の観点から
も、効率の良い混合性能をもった撹拌装置を選定するこ
とが必要である。 〈発明が解決しようとする課題〉 一般に、ｌ軸の撹拌装置にあっては、被撹拌物質が高粘
度である場合は、撹拌、混合効率が悪（、被撹拌物質が
撹拌軸及び撹拌翼と共回りする現象が認められる。しか
も、１軸撹拌装置を重合反応の撹拌混合に用いた場合に
は、重合反応容器内にデッドスペースを生じ、最終的に
得られる製品は均一なものとならないことが多いという
問題点があった。 そこで、１軸の撹拌装置の欠点を改良するために、例え
ば、１軸の撹拌翼をオス型とし、これにメス型撹拌翼を
装着し、これらを逆方向に、または回転速度を異にして
駆動させるもの（特公昭４５−１２４８４号公報参照）
、あるいは反応容器の壁面に固定の邪魔板を架設するも
の（特開昭４９−６４５７１号公報参照）等があり、更
に、撹拌回転軸近傍のデッドスペースを解消するために
中心軸をなくしたいわゆる電型の重合反応装置（特公昭
４５−２０２８２号公報参照）等が提案されている。 しかしながら、このような撹拌装置にあっては、構造が
非常に複雑になったり、効果が不充分であるという問題
点があった。 そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みて、（１）比較
的簡単な構造で、 （２）高粘度物質に対し、高い混合性能をもち、（３）
シかも撹拌動力の小さい新規な撹拌装置を提供すること
を目的とする。 〈課題を解決するための手段〉 上記の目的達成のため、本発明では、容器内に、共通の
回転中心からそれぞれ異なった半径距離で共軸的に配置
される互いに逆ピッチの少なくとも２つの螺旋帯翼を有
する撹拌機を備えた構成とする。 く作用） 上記の構成では、回転中心からそれぞれ異なった半径距
離で共軸的に配置される互いに逆ピッチの少なくとも２
つの螺旋帯翼を有しているので、これらの回転によって
、半径距離の大きい方の螺旋帯翼の外側と、これと半径
距離の小さい方の螺旋帯翼との間と、更にその内側とで
それぞれ異なった方向の流体流を起こさせることができ
る。これによると、ｌ軸で構造が簡単な上、共回りを生
じることもなく、デッドスペースもなく、効率良く撹拌
することが可能となる。更に、撹拌動力も小さくて済む
。 〈実施例〉 以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明するが
、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の例に限定
されるものではない。 第１図は、本発明の一実施例を示す概略縦断面図、第２
図は、第１図の概略横断面図である。 横型円筒状の容器ｌは、その外周壁を温度調節のための
ジャケット２で囲まれている。容器１内には、２つの螺
旋帯翼３，４を備えた撹拌機５が設けられている。 その２つの螺旋帯翼３．４は、容器１の水平な中心線を
共通の回転中心としており、回転中心からそれぞれ異な
った半径距離で、螺旋帯翼３は、容器内周壁に近接して
、螺旋帯翼４は螺旋帯翼３の内側に、共軸的に配置され
、互いに逆ピッチである。 撹拌機５はその両端を回転キャップ６．７に取付けられ
、回転キャップ６．７は軸封部８，９で回転可能な状態
で軸封されており、見掛は上１軸の回転軸を構成する。 ここで、回転キャップ６．７を図示しない駆動装置によ
り矢印１２のように回転させた場合、外側の螺旋帯翼５
により撹拌される内容物（被撹拌物質）は、螺旋帯翼３
の外側（第２図の図示Ａ域）では第１図で左側に移動し
、一方螺旋帯翼３の内側では右側に移動する循環流が生
じる。 また、螺旋帯翼３の内側にもう１つの逆ピッチの螺旋帯
翼４が配置されているので、螺旋帯翼４により、被撹拌
物質は螺旋帯翼３と４の間（図示Ｂ域）においては、こ
の２つの翼の作用により強く右側に移動させられて、更
に、内側の螺旋帯翼４の内側（図示Ｃ域）では再び左側
に移動する循環流が生じる。即ち、反応装置内にある被
撹拌物質は、全体にわたって８字型循環流を形成するこ
とになる。 これにより、従来の装置においてはデッドスペースとな
っていた部分にまで流体流を起こさせるので、撹拌効果
を大幅に向上させることができる。 即ち、この装置においては、従来の１軸の撹拌装置に比
して、被撹拌物質を撹拌混合する機能が優れているので
、被撹拌物質を効率良く撹拌混合することができ、重合
反応用反応機の撹拌装置として用いた場合には、得られ
る製品の品質も安定して優れたものとなる。 また、構造が簡単で、省力化にも優れている。 〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明の装置は、次のような効果
を奏し、本発明の工業上の利用価値は極めて大である。 本発明装置によると、装置の構造が簡単な上、デッドス
ペースもなく、従来の１軸の撹拌装置に比して、被撹拌
物質を撹拌混合する機能が優れているおり、且つ撹拌動
力が少なくてすむので、省電力の要請にも適合している
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略縦断面図、第２図
は第１図の概略横断面図である。 １・・・容器　　３．４・・・螺旋帯翼　　５・・・撹
拌機６．７・・・キャップ　　８，９・・・軸封部第２
図 特許出願人　三菱モンサンド化成株式会社代　理　人　
　　弁理士　　笹　島　冨二雄手続主甫正書（自発） 平成１年１０月３日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 昭和６３年特許願第１８８２７４号 ２、発明の名称 撹拌装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目５番２号名　称　
（６０４）三菱モンサンド化成株式会社代表者　榛原四
部 ４、代理人 住　所　　東京都港区西新橋１丁目４番１０号第三森ビ
ル ６、補正の内容 （１）明細書の全文を別紙全文補正明細書の通り補正す
る。 （２）図面の第１図及び第２図を別紙補正図面の通り補
正する。 ７、添付書類の目録 （１）全文補正明細書　　１通 （２）補正図面　　　　　１通 以上 （１）明細書 全文補正明細書 １、発明の名称 撹拌装置 ２、特許請求の範囲 口と　　口とを　する容器内に、共通の回転中心からそ
れぞれ異なった半径距離で共軸的に配置される互いに′
　ロ　の、′ＩＩ＋をも　た少なくとも２つの螺旋帯翼
を有する撹拌機を備えてなることを特徴とする撹拌装置
。 ３、発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 本発明は、高粘度の液状またはスラリー状物質等の流動
体を撹拌混合して均一な製品を得るための撹拌混合に用
いられたり、所定の撹拌条件下で低粘度物質を重合させ
て高粘度の高分子物質を得るための重合反応に用いられ
る撹拌装置に関する。 〈従来の技術〉 高分子物質製造プロセスにおいて、一般に、反応混合物
は、反応初期で粘度が低く、反応中期から終期にかけて
粘度が高くなる。高粘度の反応混合物は均一混合が困難
になり、その撹拌装置の選定如何により製品品質に影響
を与えるので、撹拌装置の構造の決定に際しては、慎重
であることが必要である。 また、高粘度液を均一に混合するには、撹拌翼の構造に
よっては極めて大きい撹拌力が必要となることもあり、
撹拌翼の材質、撹拌力等の観点からも、効率の良い撹拌
混合性能をもった撹拌装置を選定することが必要である
。 〈発明が解決しようとする課題〉 一般に、１軸の撹拌装置にあっては、被撹拌物質が高粘
度である場合、撹拌混合効率が悪くなり、被撹拌物質が
撹拌軸及び撹拌翼と共回りする現象が認められる。しか
も、１軸の撹拌装置を重合反応の撹拌混合に用いた場合
には、重合反応容器内に、撹拌翼が及ばないデッドスペ
ースを生じ、このため、最終的に得られる製品は均一な
ものとならないことが多いという問題点があった。 そこで、１軸の撹拌装置の欠点を改良するために、例え
ば、１軸の撹拌翼をオス型とし、これにメス型撹拌翼を
装着し、これらを逆方向に、または回転速度を異にして
駆動させるもの（特公昭４５−１２４８４号公報参照）
、あるいは反応容器の壁面に固定の邪魔板を架設するも
の（特開昭４９−６４５７１号公報参照）等があり、更
に、撹拌回転軸近傍のデッドスペースを解消するために
撹拌軸をなくしたいわゆる捕型の撹拌装置（特公昭４５
−２０２８２号公報参照）等が提案されている。 しかしながら、このような撹拌装置にあっては、構造が
非常に複雑になったり、撹拌効果が不充分であるという
問題点があった。 そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みて、比較的簡単
な構造で、しかも、従来の撹拌装置がもっていたような
欠点を排除し、次のような長所をもった共通の回転中心
を有する撹拌装置を提供することを目的とする。 （１）構造が簡単である。 （２）撹拌混合効率が良い。 （３）撹拌力が小さくてもよい。 （４）デッドスペースを生じない。 〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するため、本発明に係る撹拌装置は、
供給口と取出口とを有する容器内に、共通の回転中心か
らそれぞれ異なった半径距離で、共軸的に配置される、
互いに逆向きの螺旋方向をもった、少なくとも２つの螺
旋帯翼を有する撹拌機を備える構成とする。 尚、ここで、「共軸的」とは、共通な１軸、又は同一軸
線上の２軸をも含んでいることを意味する。 〈作用ン 上記の構成では、容器内において、回転中心からそれぞ
れ異なった半径距離で、共軸的に配置される、互いに逆
向きの螺旋方向をもった少なくとも２つの螺旋帯翼を有
しているので、これらを回転させることによって、１つ
の螺旋帯翼により回転中心と平行な一方向の流体流れを
生じさせることができ、更に、これと半径距離が異なり
、且つ逆向きの螺旋帯翼により回転中心と平行な前記−
方向とは逆向きの流体流れを生じさせることができる。 上記作用は、共軸的に配設された複数の螺旋帯翼を共に
一方向に回転させるだけで可能となる。 〈実施例〉 以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明するが
、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の例に限定
されるものではない。 また、この撹拌装置は米国特許明細書３９０３２０２号
に示されるような重合反応装置のシステム等において利
用される。 尚、第１図は本発明の一実施例を示す概略縦断面図、第
２図は第１図の■−■断面図である。 横型円筒状の容器１は、その外周壁が温度調節のための
ジャケット２で囲まれており、頂部中央域に供給口３が
形成され、また、底部中央域には、取出口４が形成され
ている。容器１内には、２つの螺旋帯翼５，６を備えた
撹拌機７が設けられている。 その２つの螺旋帯翼５，６は、容器１のほぼ水平な中心
線を共通の回転中心としており、螺旋帯翼５は、容器内
周壁に近接する一方、螺旋帯翼６は前記螺旋帯翼５の内
側に、回転中心からそれぞれ異なった半径距離で、共軸
的に配置される。 ２つの螺旋帯翼５，６は、互いに逆向きの螺旋方向を有
しており、ピッチ数が例えば１と等しくなるように形成
される。ピッチ数が等しければ、それぞれの螺旋帯翼５
，６が被撹拌物質を回転中心方向の相反する方向に移動
させる速度が互いに等しくなるからである。 また、螺旋帯翼５，６の両端は回転中心に対してそれぞ
れ相対する位置で支持部材７ａを介して、一対の回転軸
８．９に取付けられる。回転軸８゜９は容器１の両側壁
に形成した軸封部１０．１１で回転可能な状態で軸封さ
れている。 ここで、回転軸８，９を、図示しない駆動装置により矢
印のように回転させた場合、被撹拌物質は、外側に配置
された螺旋帯翼５により回転中心と平行な一方向に移動
され、容器１の一端壁に当たった後、内側に配置された
螺旋帯翼６によって、逆方向に移動される。 そして、被撹拌物質は、容器１の他端壁に当たった後、
外側と回転中心側とに押し出され、外側に押し出された
ものは、螺旋帯翼５により、また回転中心側に押し出さ
れたものは、その押し出し力により、前記と同じ一方向
にそれぞれ移動される。 また、これらの流体流れの他、複雑な乱流により、撹拌
が行われる。 これにより、容器１内、全体にわたって、流体流れを起
こさせるので、撹拌効果を大幅に向上させることができ
る。 更に、螺旋帯翼５，６の回転によって、−側においては
、被撹拌物質を掻き上げ、他側においては、被撹拌物質
を掻き下げる作用により撹拌を一層促進させるためには
、容器１内への被撹拌物質の充填量は、螺旋帯翼５．６
が完全には、被撹拌物質に浸っていない状態が望ましく
、被撹拌物質の充填量は４０〜８０容積％、好ましくは
５０〜ｂ％が適当である。 このようにして、従来の１軸の撹拌装置に比べて、被撹
拌物質を撹拌混合する機能が優れているので、被撹拌物
質を効率よく撹拌混合することができ、本装置を重合反
応用反応機の撹拌装置として用いた場合には、得られる
製品の品質も安定して優れたものとなる。 また、前述の作用は、各螺旋帯翼を一方向に一体的に回
転させて得られるので、構造が簡単で、省力化にも優れ
ている。 尚、本実施例では、回転中心部分に軸のない、つまり螺
旋帯翼の両端が一対の軸に実質的に連結されたタイプの
撹拌装置を紹介したが、共通の１軸の両端に螺旋帯翼の
両端を実質的に固定したタイプのものにおいても同様の
効果が得られる他、強度的に有利となるから、螺旋帯翼
に大きな強度をもたせる必要がなくなる。 〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明装置によると、装置の構造
が簡単な上、デッドスペースもなく、従来の１軸の撹拌
装置に比べて、被撹拌物質を撹拌混合する機能が優れて
おり、且つ撹拌力が少なくて済むので、省電力の要請に
も適合しているという効果を奏し、本発明の工業上の利
用価値は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略縦断面図、第２図
は第１図の■−■断面図である。 １・・・容器　　３・・・供給口　　４・・・取出口　
　５゜６・・・螺旋帯翼　　７・・・撹拌機　　７ａ・
・・支持部材８．９・・・回転軸　　１０．１１・・・
軸封部特許出願人　三菱モンサンド化成株式会社代　理
　人　　　弁理士　　笹島　富二雄第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 容器内に、共通の回転中心からそれぞれ異なった半径距
   離で共軸的に配置される互いに逆ピッチの少なくとも２
   つの螺旋帯翼を有する撹拌機を備えてなることを特徴と
   する撹拌装置。