JPH0623254A - 攪拌翼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 攪拌槽１内に挿通されかつ電動機６により回
転自在な回転軸４に、断面が流線型であるビーム９の一
端を取付け、ビーム９の他端に先端ブレード10を取付
け、先端ブレード10と回転軸４との間に中間ブレード11
を配設した。ビーム９の断面を流線型に形成したため、
回転軸４とともにビーム９が被攪拌体（主に混合液）中
を回転する際、ビーム９が受ける抵抗は小さくなる。ま
た、被攪拌体は先端ブレード10と中間ブレード11とによ
り攪拌されるため、攪拌翼５のせん断面積が増加する。 【効果】 攪拌翼５は小さな攪拌動力で優れた分散性能
を有するとともに、混合特性にも優れ、短時間で被攪拌
体を均一に攪拌することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に、液−液混合物を
攪拌する攪拌槽に設けられる攪拌翼に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の攪拌翼については、例え
ば図６，図７に示されるものがある。すなわち、30は塩
化ビニル樹脂などの重合反応用攪拌槽であり、この攪拌
槽30の内部には攪拌翼31が設けられている。攪拌翼31
は、攪拌槽30内の中心部に縦方向に挿通された回転軸32
に、上下複数段（図６では三段）取り付けられている。

【０００３】各攪拌翼31は、上記回転軸32に外嵌されて
固定された取付用ボス33と、この取付用ボス33から両側
方に水平状に設けられた二本（あるいは三本でもよい）
のビーム34と、各ビーム34の先端に取り付けられた先端
ブレード35とから成る。図７に示すように、上記ビーム
34としては平板が用いられている。また、上記先端ブレ
ード35は平面視で回転方向側に所定角度α＝約１０〜３
０°傾斜してビーム34に取り付けられた平板である。
尚、回転軸32の上部外端には、回転軸32を回転させる電
動機36が連結される。そして、電動機36を駆動させて回
転軸32を回転させることにより、各攪拌翼31が回転し
て、先端ブレード35のせん断力により被攪拌体（主に混
合液）中の分散滴が小さく分散され、被攪拌体が攪拌さ
れる。

【０００４】この際、従来の攪拌翼31の分散性能は図８
に示された分散性能グラフの二点鎖線Ａに表される。こ
の分散性能グラフの縦軸はワックス法で求めた分散滴の
平均直径ｄを示し、横軸は攪拌槽30の内容積Ｖ当たりの
攪拌動力Ｐの比（＝Ｐ／Ｖ）を示す。尚、上記攪拌動力
Ｐは攪拌に要する電動機36の馬力に相当する。上記分散
性能グラフによると、平均直径ｄが小さいほど分散性能
は優れていることを意味している。

【０００５】尚、上記ワックス法とは以下の方法であ
る。すなわち、湯で満たした攪拌槽30内にワックスを投
入して溶融させた状態で攪拌し、攪拌中に攪拌槽30内か
ら液の一部を取り出して氷水で冷却することにより、分
散したワックスの分散滴を固型化し、固型化したワック
スの粒子の直径を測定する方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来形式によると、ビーム34は平板形状をしているた
め、被攪拌体中を回転する際に大きな抵抗を受け、攪拌
動力Ｐが増大した。したがって、図８に示された分散性
能グラフの二点鎖線Ａに示すように、平均直径ｄを一定
値（イ）にした場合、Ｐ／Ｖ値を（ロ）よりも小さくす
ることは困難であった。

【０００７】本発明は上記問題を解決するもので、小さ
な攪拌動力で分散性能に優れた攪拌翼を提供することを
目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本第１発明における攪拌翼は、攪拌槽内に挿通されか
つ駆動装置により回転自在な回転軸に取付けられる取付
用ボスと、一端が上記取付用ボスに取付けられ他端が上
記回転軸の外側方に延びるビームと、このビームの他端
に取り付けられた先端ブレードとから成る攪拌翼であっ
て、上記ビームの断面形状を流線型に形成し、上記取付
用ボスと先端ブレードとの間に、ビームに取付けられた
中間ブレードを配設したものである。

【０００９】また、本第２発明における攪拌翼は、攪拌
槽内に挿通されかつ駆動装置により回転自在な回転軸に
取付けられる取付用ボスと、一端が上記取付用ボスに取
付けられ他端が上記回転軸の外側方に延びるビームと、
このビームの他端に取り付けられた先端ブレードとから
成る攪拌翼であって、上記ビームの断面形状を流線型に
形成したものである。

【００１０】

【作用】上記本第１発明によると、ビームの断面形状を
流線型に形成したため、回転軸とともにビームが被攪拌
体（主に混合液）中を一定回転数で回転する際、ビーム
が受ける抵抗は小さくなる。また、ワックス法によるテ
スト結果によると、ビームは被攪拌体の分散に寄与せ
ず、ビームの抵抗を減少させてＰ／Ｖ値を小さくするこ
とが望ましいことが判明した。したがって、被攪拌体中
の分散滴の平均直径を一定にするために必要な攪拌動力
は小さくてよく、攪拌翼は小さな攪拌動力で優れた分散
性能を有する。

【００１１】また、中間ブレードを配設したため、攪拌
槽内の被攪拌体は先端ブレードと中間ブレードとにより
攪拌される。この際、先端ブレードの翼面によるせん断
力に中間ブレードの翼面によるせん断力が加えられるた
め、第１発明の攪拌翼は従来のものに比べて大きなせん
断面積を有することになり、分散性能がさらに向上する
とともに混合特性にも優れ、短時間で被攪拌体を均一に
攪拌することができる。

【００１２】上記本第２発明によると、ビームの断面形
状を流線型に形成したため、回転軸とともにビームが被
攪拌体（主に混合液）中を一定回転数で回転する際、ビ
ームが受ける抵抗は小さくなる。したがって、被攪拌体
中の分散滴の平均直径を一定にするために必要な攪拌動
力は小さくてよく、攪拌翼は小さな攪拌動力で優れた分
散性能を有する。

【００１３】

【実施例】以下、本第１発明の一実施例を図１〜図４に
基づいて説明する。１は縦置きで円筒形状の攪拌槽であ
り、攪拌槽１の上部は蓋板２で覆われている。攪拌槽１
の中心部には縦軸心３を中心にして回転自在な回転軸４
が挿通されている。この回転軸４には、攪拌翼５が上下
複数段（図では三段）に取付けられている。上記回転軸
４の上端部は、蓋板２の上方に突出し、蓋板２側に設け
られた電動機６に連結されている。

【００１４】各攪拌翼５は、上記回転軸４に外嵌されて
固定された円筒状の取付用ボス８と、この取付用ボス８
から両側方に水平状に設けられた二本のビーム９と、各
ビーム９の先端に取り付けられた先端ブレード10と、取
付用ボス８と先端ブレード10との間に一枚づつ配設され
た中間ブレード11とから成る。図４に示すように、上記
先端ブレード10および中間ブレード11は平面視で回転方
向側に所定角度α＝約１０〜３０°傾斜してビーム９に
取り付けられた平板である。各中間ブレード11と各先端
ブレード10との間隔Ｌは、例えば先端ブレード10の幅Ｗ
の１／６程度に接近して設定されている。また、図２に
示すように、上記ビーム９の断面形状は流線型に形成さ
れている。

【００１５】以下、上記構成における作用を説明する。
電動機６を作動させることにより、回転軸４とともに攪
拌翼５が回転する。これにより、先端ブレード10と中間
ブレード11とが攪拌槽１内の被攪拌体（主に混合液）を
攪拌する。この際、ビーム９の断面形状を流線型に形成
したため、回転軸４とともにビーム９が被攪拌体中を回
転するとき、ビーム９が受ける抵抗は小さくなる。

【００１６】したがって、本第１発明の攪拌翼５と従来
例の攪拌翼31とを図８の分散性能グラフを用いて比較す
ると、平均直径ｄを一定値（イ）にするには、従来例の
攪拌翼31ではＰ／Ｖ値が（ロ）であったのに対して、本
第１発明の攪拌翼５では実線Ｂに示されるようにＰ／Ｖ
値が（ハ）となり従来例よりも小さくできる。したがっ
て、本第１発明の攪拌槽１が従来例のものと同一である
場合はその内容積Ｖも同一であるため、本第１発明の攪
拌翼５を用いた方が従来のものよりも小さな攪拌動力Ｐ
（攪拌に要する電動機６の馬力）で攪拌できる。

【００１７】また、Ｐ／Ｖ値を一定値（ニ）にした場合
は、本第１発明のビーム９が受ける抵抗は小さいため、
同じ攪拌動力Ｐであっても、従来例の攪拌翼31では平均
直径ｄが（ホ）であったのに対して、本第１発明の攪拌
翼５では平均直径ｄが（ヘ）となり従来例よりも小さく
できる。これにより、本第１発明の攪拌翼５を用いた方
が従来のものよりも分散性能に優れている。

【００１８】さらに、先端ブレード10と中間ブレード11
との間隔Ｌが小さく両ブレード10，11が接近しているた
め、抵抗は中間ブレード11が無い場合と比べてほとんど
変化しないことが実験で確かめられている。さらに、攪
拌翼５の回転中は、先端ブレード10の翼面によるせん断
力Ｆ１に中間ブレード11の翼面によるせん断力Ｆ２が加
えられるため、本第１発明の攪拌翼５は先端ブレード10
のみの攪拌に比べて二倍のせん断面積を有することにな
り、したがって、分散性能がさらに向上する。

【００１９】また、上記実施例では、図４の実線で示す
ように先端ブレード10に中間ブレード11を接近させて一
枚づつ配設しているが、これは例えば仮想線で示すよう
に中間ブレード11を先端ブレード10から幅Ｗ分だけ離間
させたり、あるいは中間ブレード11を複数枚づつ配設し
てもよい。この場合は、中間ブレード11の設置枚数に比
例して抵抗が増加するため、分散性能は図８の実線Ｂよ
りも若干悪くなるが、設置枚数に比例して攪拌性能が向
上するため混合特性が良好になる。

【００２０】上記実施例では、各ブレード10，11は側面
視で四角形をしているが、四角形以外の多角形あるいは
円形であってもよい。また、上記実施例では、取付用ボ
ス８に二本のビーム９を取り付けているが、ビーム９を
三本以上取り付け、各ビーム９に先端ブレード10および
中間ブレード11を取り付けたものでもよい。

【００２１】次に、本第２発明の一実施例を図５に基づ
いて説明する。本第２発明の攪拌翼16は上述した本第１
発明の攪拌翼５の中間ブレード11が無く、先端ブレード
10のみで攪拌するものである。

【００２２】これによると、ビーム９の断面形状を流線
型に形成したため、回転軸４とともにビーム９が被攪拌
体中を回転するとき、ビーム９が受ける抵抗は小さくな
る。従って、本第２発明における攪拌翼16の分散性能グ
ラフは図８の一点鎖線Ｃとなり、本第２発明の攪拌翼16
を用いた方が従来のものよりも小さな攪拌動力Ｐ（攪拌
に要する電動機６の馬力）で攪拌でき分散性能に優れて
いる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本第１発明によれば、ビー
ムは分散性に寄与せず、このビームの断面形状を流線型
に形成したため、回転軸とともにビームが被攪拌体中を
回転する際、ビームが受ける抵抗は小さくなる。したが
って、被攪拌体中の分散滴の平均直径を一定にするため
に必要な攪拌動力は小さくてよく、攪拌翼は小さな攪拌
動力で優れた分散性能を有する。

【００２４】また、中間ブレードを配設したため、攪拌
槽内の被攪拌体は先端ブレードと中間ブレードとにより
攪拌される。したがって、従来の先端ブレードのみの攪
拌に比べて、ブレードのせん断面積が増加するため、分
散性能がさらに良好になるとともに混合特性にも優れ、
短時間で被攪拌体を均一に攪拌することができる。

【００２５】また、本第２発明によれば、ビームの断面
形状を流線型に形成したため、回転軸とともにビームが
被攪拌体中を回転する際、ビームが受ける抵抗は小さく
なる。したがって、被攪拌体中の分散滴の平均直径を一
定にするために必要な攪拌動力は小さくてよく、攪拌翼
は小さな攪拌動力で優れた分散性能を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本第１発明の一実施例における攪拌槽の縦断面
図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視図である。

【図３】攪拌翼の正面図である。

【図４】攪拌翼の平面図である。

【図５】本第２発明の一実施例における攪拌翼の平面図
である。

【図６】従来例における攪拌槽の縦断面図である。

【図７】図６におけるＢ−Ｂ矢視図である。

【図８】本第１，第２発明の実施例および従来例におけ
る攪拌翼の分散性能を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 攪拌槽 ４ 回転軸 ５ 攪拌翼 ６ 電動機（駆動装置） ８ 取付用ボス ９ ビーム 10 先端ブレード 11 中間ブレード 16 攪拌翼

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井坂 正之 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 攪拌槽内に挿通されかつ駆動装置により
   回転自在な回転軸に取付けられる取付用ボスと、一端が
   上記取付用ボスに取付けられ他端が上記回転軸の外側方
   に延びるビームと、このビームの他端に取り付けられた
   先端ブレードとから成る攪拌翼であって、上記ビームの
   断面形状を流線型に形成し、上記取付用ボスと先端ブレ
   ードとの間に、ビームに取付けられた中間ブレードを配
   設したことを特徴とする攪拌翼。
2. 【請求項２】 攪拌槽内に挿通されかつ駆動装置により
   回転自在な回転軸に取付けられる取付用ボスと、一端が
   上記取付用ボスに取付けられ他端が上記回転軸の外側方
   に延びるビームと、このビームの他端に取り付けられた
   先端ブレードとから成る攪拌翼であって、上記ビームの
   断面形状を流線型に形成したことを特徴とする攪拌翼。