JPH03258337A - 混合装置 - 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、流体の混合を行う混合装置、特に流体を流通
し２ながら混合するものに関する。

［従来の技術］ 従来から、ｐＨ調整、酸化還元反応等の化学的反応にお
いて、いろいろなタイプの撹拌混合装置が用いられてい
る。また、近年のバイオチク、ノロジーの発展に伴い、
微生物培養等生物Ｙ的分野においての撹拌混合の重要性
も高まってきている。

そして、このような液液混合、気液混合を行う装置とし
９゛Ｃ１スタティックミキサが広く利用さ第１でいる。

ご二のスタティックミキサは、π４合される流体が流通
するバイブ内に各種形状の掬、打体を配ＫＬ、この撹拌
体によって生じる割随によっで流体の混合を促進するも
のである。具体的には、バイブ内にカット・スクリュウ
のような撹拌体を配置したものなどが利用されζ゛いる
。。

史に、バイブ内に配置した撹拌体を−っの軸に取付け、
これを往復振動させ、混合を促進するものも提案されて
いる。

そして、このような混合装置における撹拌体とし、て、
螺旋状の撹拌羽根を有し、この螺旋羽根に複数の開口を
次段と位相がそれぞれ異なるように設けたものが、撹拌
混合効果が高いものとＬ５て知られている。これは、こ
のような撹拌体を利用すれば、螺旋羽根によって形成さ
れる螺旋状の通路と開口によって形成される通路の両方
から流れる流体が撹拌体の軸方向の螺旋羽根間（各段）
において衝突して混合効果が高められるとともに、軸方
向に存在する螺旋羽根の面積がかなり大きなものとなり
、撹拌体の軸方向の振動によって流体の螺旋羽根の表面
に接触する確率を非常に大きくでき、撹拌体の振動に起
因する混合促進効果を大きなものとできるためと考えら
れている。

［発明が解決しようとする課題］ このように、従来の混合装置によっても効果的な流体の
撹拌混合を行うことができる。しかし、混合する流体の
種類によっては、更に強力な撹拌が必要な場合もある。

また、混合効率を更に上昇することができれば、装置の
処理量を増大することができ、小形化を図ることができ
る。

従って、混合処理効率を更に高めることが望まれている
。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、混合効
率の更に高められた混合装置を提供することを課題とす
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る混合装置は、内部に流体か流通されるケー
シングと、ケーシング内に配置されるとともに、このケ
ーシングに固定された固定羽根と、ケーシング内に配置
され、振動源に接続された移動羽根と、を有し、ケーシ
ング内に流体を流通しながら、移動羽根を振動させるこ
とにより、移動羽根と固定羽根との間に相対的な運動を
付与し、流体を撹拌混合することを特徴とする。

［作用］ 本発明に係る混合装置は、上述のような構成を有してお
り、２種以上の流体の混合物である被混合流体はポンプ
圧送などによりケーシング内に流通される。そして、こ
のケーシング内には、複数の羽根が配置されているため
、流体はこの羽根と衝突し、撹拌混合される。

ここで、本発明においては、ケーシングに固定された固
定羽根と、振動源に接続されケーシング内において振動
する移動羽根の２種類の羽根かケーシング内に配置され
ている。そして、移動羽根が振動するため、固定羽根と
移動羽根との距離が振動に伴なって変動する。そこで、
この固定羽根移動羽根近傍に存在する流体は振動にとも
なって移動することとなり、流体の混合が促進される。

［実施例］ 以下、本発明に係る混合装置について、図面に基づいて
説明する。

第１図は、本発明に係る混合装置の右半分が断面図とし
て表された全体構成図である。

図において、ケーシング１０は円筒状に形成されており
、その下方開口が流入口１２とされている。また、ケー
シング１０の上部には、流出口１４が形成されており、
流入口１２から流入した流体は、ケーシング１０内を通
り、流出口１４から排出される。

一方、ケーシング１０の内部には、撹拌体２０が配置さ
れている。そして、この実施例において特徴的なことは
、この撹拌体２０が、軸部２２に固定された移動羽根２
４と、ケーシング１０に固定された固定羽根２６からな
っていることである。

特に、この例では移動羽根２４及び固定羽根２６は共に
螺旋状に形成されており、両者で二重螺旋を構成してい
る。

すなわち、第２図に示すように、軸２２には螺旋状の移
動羽根２４がその周囲に取付けられている。この移動羽
根２４の軸２２への取付けは、例えば溶接などによって
行う。そして、軸２２の周囲には、ケーシング１０に固
定された固定羽根２６が配置されている。

ここで、この固定羽根２６はケーシングの１０の内面に
溶接等することも可能ではあるが、内面にケーシング１
０の内面に溶接するのは非常に難しい。

そこで、本実施例においては、中心部に開口を有する螺
旋状の固定羽根２６を別に形成しておく。

そして、この固定羽根２６をケーシング１０内に挿入し
て、両端部において固定羽根２６とケーシング１０を固
定する。

また、移動羽根２４は軸２２を回転しながら捩じ込むこ
とによって、移動羽根２４と固定羽根２６の二重螺旋の
撹拌体２０を構成する。

ぞして、移動羽根は２４は、ケーシング１０との間に間
隙２８ａを形成するように配置されており、固定羽根２
６は軸２２との間に間隙２８ｂを形成するように配置さ
れている。従って、ケーシング１０を軸方向からみた場
合には、短絡経路かほとんど生じないことになる。

また、開口２４ａ、２８ａは移動羽根２４、固定羽根２
６に適宜間隔で設けられており、この開口を通る流れに
よって、乱流の生起を促進し、ている。なお、この開口
２４ａ、２６ａはそれぞれ位相を行わせて配置しである
ため、軸方向からみた場合にその位置が重なることはな
い。

一方、軸部２２はケーシング］０の上方へ伸び振動源３
０に接続されており、この振動源３０によって振動可能
となっている。振動源３０は、対のモータ４０と、この
モータ４０の出力軸４２に取り付けられたカム機構５０
からなっている。

そして、カム機構５０は、出力軸４２か偏心して取付け
られた回転部５２と、この回転部５５２の偏心［！！］
転によって揺動する揺動部５４を有【、ている。そこで
、揺動部５４の揺動が連結部５６を介し、軸部２２に」
二下振動として伝えられる。

また、ケーシング１０と振動源３０の連結部６０には、
２つのダイヤフラム６２，６４か設置ノられており、ケ
ーシング１０内に流通する流体か振動源３０に向けて侵
入するのを防止している。

ここで、２つのダイヤフラム６２，６４はバイブ状の連
結材４０によっである程度の範囲か一体的に移動するよ
うに接続されており、１一部のタイヤフラム６４は付勢
部材７２によって所定の圧力で下方に向けて（＝ｊ勢さ
れている。従って、ケーシング１０内の圧力がある程度
高くなっても付勢部材７２の付勢力によって、これに対
抗できるようになっている。

なお、付勢部材７２はネジ７４とバネ７６からなってお
り、（＝ｊ勢力をネジ７４の移動により調整できるよう
になっている。

このような構成の混合装置において、混合を行う場合に
は、流入口１２より被混合対象である２挿具丁の流体の
混合物を流入し、ゲー＝シング〕Ｏ内を流出［７］、　
４に向けて流通する。

このように流体を流通すると、流体は螺旋通路を流れる
と共に、移動羽根２４．固定羽根２６に形成されている
開Ｄ２４ａ、２６ａを流れ、この流れの分割、合流の繰
返しによって乱流か生起され、る。

そして、この状態において、振動源３０によって移動羽
根２０が土工振動（例えば、数１０Ｈｚ）される、そこ
で、この移動羽根２４の表面において流体との衝突か起
こる。

更に、本実施例においては、移動羽根２４か固定羽根２
６間において振動することになり、これによって、ケ−
シング１０内の流体は強制的に往復移動することになる
。そして、この流体の往復流れによって流体の混合は更
に促進され非常に効果的な混合を行うことができる。

このように、本実施例の混合装置によれば、（Ａ）流体
の流れの分割、合流による混合（Ｂ）移動羽根２４の表
面における流体との衝突による混合 （Ｃ）固定羽根２６の間における移動羽根２４の移動に
起因した流体の往復移動による混合の１３つの混合が行
われ、非常に効果的な混合を行うことかできる。

第３図に示したのは、本発明の他の実施例である。この
実施例においては、撹拌体２０を一重螺旋とし、この−
重螺旋を交互に配置した移動羽根２４と固定羽根２６に
よって構成している。なお、実施例においては、３６０
’を４分割しているが、分割数はこれに限らない。

そして、振動源３０により、輔２２を振動すると、これ
に固定されている移動羽根２４が固定羽根に２６に対し
相対的に移動し、これに伴なった流体の移動が生起され
る。そこで、」ユ述の実施例と同様に効果的な混合を行
うことかできる。

第４図に示したのは、本発明の更に他の実施例である。

この実施例においでは、撹拌体２０を多段の円板状とし
ている。すなわち、移動羽根２４、固定羽根２６を軸２
２よりのびる４つの放射状の羽根によって構成し、この
羽根のない部分を固定羽根２６で塞いでいる。

従って、この実施例においても上述の実施例と同様に、
移動羽根２４と固定羽根２６の相対的な移動により効果
的な混合を行うことができる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明に係る混合装置によれば、移
動羽根と固定羽根の相対的移動により、流体に複雑な流
れを付与でき、非常に効果的な混合を行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る混合装置の全体構成を示す一部断
面図、 第２図は実施例の撹拌体２０の構成図、第３図は他の実
施例の撹拌体２０の構成図、第４図は更に他の実施例の
撹拌体２０の構成図である。 １０　・・・　ケーシング ２０　・・・　撹拌体 ２ ４ ６ ０ 軸部 移動羽根 固定羽根 振動源

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内部に流体が流通されるケーシングと、 ケーシング内に配置されるとともに、このケーシングに
   固定された固定羽根と、 ケーシング内に配置され、振動源に接続された移動羽根
   と、 を有し、 ケーシング内に流体を流通しながら、移動羽根を振動さ
   せることにより、移動羽根と固定羽根との間に相対的な
   運動を付与し、流体を撹拌混合することを特徴とする混
   合装置。