JPH06312123A

JPH06312123A - 撹拌装置

Info

Publication number: JPH06312123A
Application number: JP10161293A
Authority: JP
Inventors: Masakichi Horikoshi; 政吉堀越
Original assignee: HORIKOSHI SEISAKUSHO YUGEN
Current assignee: HORIKOSHI SEISAKUSHO YUGEN
Priority date: 1993-04-28
Filing date: 1993-04-28
Publication date: 1994-11-08

Abstract

(57)【要約】【目的】撹拌槽内の液状の配合物を上下左右方向に立
体的に複雑な乱流を発生させて撹拌及び分散効果を高め
る。【構成】撹拌槽たる発酵槽５１内に固定した無端環状
のラック１１を駆動軸５６の軸心と同心円上に外装す
る。駆動軸５６の外周に固定したギヤボックス１６に撹
拌軸１７を軸承し、撹拌軸１７に前記ラック１１に噛合
するピニオン１８を設ける。駆動軸５６と共にギヤボッ
クス１６が回転するとピニオン１８がラック１１上を移
動して撹拌軸１７及び撹拌軸の先端に設けた撹拌羽根２
１が回転し、撹拌羽根２１は駆動軸５６の周囲の配合物
を上下方向に撹拌しながら駆動軸５６の周囲を旋回する
ため、撹拌槽内の液状の配合物に複雑な乱流を発生させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撹拌槽や発酵槽内に投
入した種々の成分から成る液状の配合物を撹拌し、ある
いは液状の配合物内の固形物を分散する撹拌装置に関
し、特に、ある特定の菌を植菌して培養する発酵槽内の
液状の配合物を撹拌する撹拌装置、並びに撹拌槽内の塗
料やインキ等の顔料や溶剤などから成る液状の配合物を
分散せしめる撹拌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の撹拌装置においては、例え
ば、図６に示すように、ある特定の菌を培養する発酵槽
５１内に、発酵槽５１の上端壁５３に設けた注入口６１
から投入した液状の配合物を撹拌する撹拌装置が設けら
れている。

【０００３】図６において、発酵槽５１は円筒状の側壁
５２の両端を上端壁５３と底壁５４で内部を密閉状態に
閉塞して形成され、上端壁５３には菌の培養に必要な液
状の配合物や菌を発酵槽５１内へ注入又は植菌するため
の注入口６１を設け、この注入口６１を蓋６２で密閉し
ている。

【０００４】発酵槽５１内は、円筒状の側壁５２の断面
円形の略中心位置に上下方向に駆動軸５６を設け、この
駆動軸５６の上端を上端壁５３に軸承し、駆動軸５６の
下端を底壁５４の内壁面に設置したマグネットカップリ
ング５９の従動マグネット５９２に連結している。従動
マグネット５９２は底壁５４の内壁面に形成した凹み内
に回転可能に嵌挿されており、凹みの底面は薄い壁部６
５を形成している。また、前記駆動軸５６の外周には複
数の撹拌羽根５７が固定されている。

【０００５】撹拌羽根５７は図７及び図８に示すように
様々な形状を成すもので、図７では円板状を成す撹拌羽
根支持体６３の周縁に等間隔に６枚の撹拌羽根５７ａを
対称的に配置されており、撹拌羽根支持体６３の円板中
央の基部に設けた挿孔に駆動軸５６を嵌挿し、撹拌羽根
支持体６３を駆動軸５６に固定している。図８では、円
筒状を成す撹拌羽根支持体６３ａの外周面に流液孔６４
を有する２枚の撹拌羽根５７ｂを対照的に突設し、前記
撹拌羽根支持体６３ａを駆動軸５６に固定している。

【０００６】５５はモータハウジングで、ボックス形状
を成し、内部にマグネットカップリング５９の駆動マグ
ネット５９１及び駆動マグネット５９１を回転駆動せし
めるモータ５８を収納し、さらにモータ５８の運転を制
御する配電盤や他の装置、例えば発酵槽５１内の液状の
配合物の温度を制御する温度制御装置を収納している。

【０００７】前記発酵槽５１はモータハウジング５５の
上面に載置され、モータハウジング５５内の駆動マグネ
ット５９１は底壁５４の凹み底面の薄い壁部６５を介し
て前記従動マグネット５９２に対峙している。したがっ
て、駆動マグネット５９１と従動マグネット５９２は互
いに吸引され駆動マグネット５９１の回転運動が従動マ
グネット５９２に伝達される。

【０００８】注入口６１の蓋６２を開けて、菌を培養す
るために必要な種々の成分を配合した液状の配合物を注
入口６１から発酵槽５１内へ注入して蓋６２で注入口６
１を閉め、モータ５８を駆動して駆動マグネット５９１
を回転させると従動マグネット５９２が回転し、駆動軸
５６の撹拌羽根５７が回転して前記液状の配合物が撹拌
される。

【０００９】さらに、液状の配合物内に上下左右方向の
循環流を生じさせるために、図６の二点鎖線で示すよう
に、上方の液状の配合物を下方へ流動せしめる吸引力を
発生する撹拌羽根５７ｃを駆動軸５６に固定し、この撹
拌羽根５７ｃの上方に円筒状を成すドラフトチューブ６
６を液状の配合物内に没した状態で発酵槽５１内に設け
る。撹拌羽根５７ｃを回転させると、撹拌羽根５７ｃの
吸引力により上方の配合物がドラフトチューブ６６の上
方の開口からドラフトチューブ６６内へ流入して下降
し、撹拌羽根５７ｃを通過して下方の中央から底壁面に
沿って側壁５２の方向へ流動し、側壁５２の内壁面に沿
って上昇し再度ドラフトチューブ６６の上方の開口から
ドラフトチューブ６６内へ流入し、発酵槽５１内に循環
流が形成され配合物が撹拌される。

【００１０】また、塗料やインキ等の顔料などの固形物
を含む塗料組成物は、一般に顔料、樹脂ワニス、溶剤、
さらに添加物などから成る液状の配合物をバスケットミ
ルなどの撹拌ないし分散装置によって微粒化して分散さ
れている。

【００１１】上記撹拌ないし分散装置はタンク内に前記
配合物を装填し、前記タンク槽の上方から配合物中に到
達する長さに設けられた駆動軸の先端に撹拌羽根を付設
し、この撹拌羽根を前記駆動軸を介して回転駆動装置で
回転することにより、配合物間のずり応力で分散が行な
われる。この分散効果を上げるために、前記撹拌羽根の
外側を、側壁及び底壁に小孔が多数穿設されている金属
製薄板材、又は細かいメッシュの金網でなるバスケット
（籠体）で囲み、撹拌羽根を回転すると、前記配合物内
の固形物の大きな粒子はバスケット内で分散され、分散
された細かい粒子はバスケットの底壁及び側方の前記小
孔やメッシュから流出し、撹拌槽内を滞留して再度バス
ケットの上方からバスケット内に流入してさらに細かく
分散される（例えば、特開昭６０−１２２０３３号、特
開昭６１−２９３５３６号公報参照）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の撹拌装置におい
ては、前記発酵槽５１内に設けた撹拌装置では、撹拌羽
根５７が回転すると発酵槽５１内の液状の配合物全体は
旋回流による渦状になるが、液状の配合物内は前述した
ドラフトチューブ６６を設けた場合のような上下対流な
いし、循環流があまり生じないため、液状の配合物が充
分に撹拌されないという問題点があった。

【００１３】なお、図８の撹拌羽根５７ｂでは流液孔６
４を設けて液状の配合物の乱流を生じさせるよう工夫し
ているが、このとき生じる乱流では上下対流は生ぜず発
酵槽５１内の液状の配合物を充分に撹拌できないという
問題点があった。

【００１４】また、図６の二点鎖線で示すようなドラフ
トチューブ６６を設けた撹拌装置においては、旋回流が
生じ発酵槽５１内の配合物の液面は常にドラフトチュー
ブ６６の上方の開口より上方に位置していなければ循環
流が発生せず、しかも液状の配合物内に効果的な循環流
を生じさせるためには、配合物の液面とドラフトチュー
ブ６６の上方の開口との距離を適正な位置にする必要が
あるので、発酵槽５１内へ投入する液状の配合物の量は
ドラフトチューブ６６の高さに左右され限定されるとい
う問題点があった。

【００１５】また、インキ等の撹拌・分散装置において
は、配合物中の塗料やインキ等の顔料などの固形物は液
体中では比重が大きく相当の量が、分散媒体及び配合物
間のずり応力で細かく分散されることなくバスケット底
壁の小孔から、そのままバスケット下方に流出し、また
タンク内に沈殿する傾向にあるので、充分な分散効果を
上げることができないという問題点があった。

【００１６】本発明は叙上の問題点を解決するために開
発されたもので、駆動軸の周囲で撹拌羽根を回転させ、
さらにこの撹拌羽根を駆動軸の周囲に旋回させ、撹拌槽
内の液状の配合物を上下左右方向に立体的に複雑な乱流
を発生させる撹拌及び分散効果の高い撹拌装置を提供す
ることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の撹拌装置においては、回転駆動手段たるモ
ータ５８に連結され、回転駆動される駆動軸５６を撹拌
槽たる発酵槽５１内に設け、前記撹拌槽内に固定した無
端環状のラック１１又は１１ａ、１１ｃを前記駆動軸５
６の軸心と同心円上に外装する。さらに、前記駆動軸５
６の外周にギヤボックス１６又は１６ａ、１６ｃを固定
し、該ギヤボックスに撹拌軸１７を軸承し、該撹拌軸１
７に前記ラックに噛合するピニオン１８を設け且つギヤ
ボックスの外壁面より突出した撹拌軸１７の先端に撹拌
羽根２１を設けたものである。

【００１８】なお、前記撹拌軸１７を駆動軸５６の軸心
と直交又は平行な方向に、あるいは所望の傾斜角をもっ
て軸承することができる。

【００１９】また、本発明の他の撹拌装置においては、
前記撹拌槽たる発酵槽５１内に固定した無端環状のラッ
ク１１又は１１ａ、１１ｃを複数個、前記駆動軸５６の
軸線方向に駆動軸５６の軸心と同心円上に所定間隔を介
して外装する。さらに、前記駆動軸５６の外周に前記各
ラック１１又は１１ａ、１１ｃに対応するギヤボックス
１６又は１６ａ、１６ｃをそれぞれ固定し、これらのギ
ヤボックスに撹拌軸１７を駆動軸５６の軸心とそれぞれ
異なる方向すなわち、直交又は平行な方向に、あるいは
所望の傾斜角に突出するよう軸承する。そして、前記各
撹拌軸１７に前記各ラックに噛合するピニオン１８を設
け且つギヤボックスの外壁面より突出した撹拌軸１７の
先端に撹拌羽根２１を設けたものである。

【００２０】また、前記ギヤボックス１６又は１６ａ、
１６ｃに複数の撹拌軸１７を設け、各撹拌軸１７に前記
ラックに噛合するピニオン１１又は１１ａ、１１ｃを設
け且つ各撹拌軸１７の先端に撹拌羽根２１を設けること
ができる。

【００２１】さらに、本発明の他の撹拌装置において
は、回転駆動手段に連結された駆動軸を撹拌槽内に設
け、前記撹拌槽内に前記駆動軸の軸心と同心円上に設け
た一の無端環状のラック本体の上端面の水平面のラック
１１ａと、ラック本体の上端の外周縁に下方に略４５度
傾斜して形成したラック１１ｃと、ラック本体１２ｃの
上端面に前記ラック１１ｃと水平方向で対称を成す角度
で下方に略４５度傾斜して形成したラック１１ｄとをそ
れぞれ設け、前記ラック本体１２ｃの下端面には、ラッ
ク本体１２ｃの上端面に形成した前記各ラック１１ａ，
１１ｃ，１１ｄと上下方向に対称を成すラック１１
ａ’，１１ｃ’，１１ｄ’を形成すると共に、前記駆動
軸の外周に固定したギヤボックスに６個の撹拌軸１７
ａ，１７ｃ，１７ｄおよび１７ａ’，１７ｃ’，１７
ｄ’を軸承し、これらの撹拌軸にそれぞれ前記各ラック
に噛合するピニオンを設け、さらに、前記ギヤボックス
の外壁面より突出した撹拌軸の先端に撹拌羽根を設けた
ことを特徴とする。

【００２２】尚、前記ラック本体の上端面及び下端面の
水平面のラック１１ａ及び１１ａ’は省略でき、またラ
ック本体の上下端の外周縁に下方に略４５度傾斜して形
成したラック及びこれらと上下対称のラック１１ｃ，１
１ｄ，１１ｃ’，１１ｄ’はその組み合わせにおいて任
意に選択できるので、撹拌軸、したがって、撹拌羽根の
数および、軸線方向も任意に選択できる。さらに、前記
撹拌軸の取り付け角度も、前記４５°に限らず、実施に
応じて、適宜任意に選択できる。

【００２３】

【作用】上記のように構成された撹拌装置のモータ５８
を作動して駆動軸５６を回転駆動するとギヤボックス１
６が回転し、ギヤボックス１６内に軸承された撹拌軸１
７のピニオン１８がラック本体１２のラック１１に噛合
しながら移動し、撹拌軸１７が駆動軸５６に対して公転
し且つ自転して撹拌羽根２１が回転する。

【００２４】撹拌羽根２１が駆動軸５６の周囲の配合物
を各撹拌羽根２１の回転方向に応じて上下又は水平方
向、あるいは斜め方向に撹拌しながら駆動軸５６の周囲
を旋回するので、さらに発酵槽５１内の液状の配合物を
駆動軸５６の軸心の円周方向に撹拌する。したがってギ
ヤボックス１６の回転に伴う撹拌と共に発酵槽５１内の
液状の配合物に複雑な旋回流、上下対流が発生し、発酵
槽５１内の液状の配合物は効率良く分散又は撹拌され
る。

【００２５】前記駆動軸５６の軸心と直交する方向に軸
承された撹拌軸１７の撹拌羽根２１は垂直方向に回転し
て発酵槽５１内の液状の配合物を上下方向に撹拌し、駆
動軸５６の軸心と平行な前記撹拌軸１７の撹拌羽根２１
は水平方向に回転して旋回流を生じ、発酵槽５１内の液
状の配合物を水平方向に撹拌し、駆動軸５６の軸心と所
望の傾斜角をもって軸承された撹拌軸１７の撹拌羽根２
１は駆動軸５６の周囲で斜め方向に回転して発酵槽５１
内の液状の配合物を斜め方向に撹拌するので、これらの
撹拌装置を組み合わせて駆動軸５６に軸線方向の任意位
置に配設したものは、駆動軸５６に一の撹拌装置を設け
たものに比して、ギヤボックス１６の回転に伴う撹拌と
共に液状の配合物内により一層複雑な乱流を発生せし
め、発酵槽５１内の液状の配合物はより一層効率良く分
散又は撹拌される。

【００２６】駆動軸５６とギヤボックス１６ｃが回転す
ると、たとえば、各撹拌軸（１７ａ，１７ｃ，）１７ｄ
および（１７ａ’，）１７ｃ’（，１７ｄ’）のピニオ
ン１８がそれぞれラック（１１ａ，）１１ｃ，１１ｄ
（と１１ａ’，１１ｃ’，１１ｄ’）に噛合しながら各
ラック（１１ａ，）１１ｃ，１１ｄ（と１１ａ’，１１
ｃ’，１１ｄ’）上を回転移動し、各撹拌軸（１７ａ，
１７ｃ，）１７ｄおよび（１７ａ’，）１７ｃ’（，１
７ｄ’）が回転し且つ駆動軸５６に対して公転し、（２
個の撹拌羽根２１が垂直面で自転し、他の）２個の撹拌
羽根２１が駆動軸５６の軸心と略４５度の角度をもって
斜め下向き方向に、（自転し残りの２個の撹拌羽根２１
が駆動軸５６と軸心と略４５度の角度をもって）斜め上
向き方向に自転し、ギヤボックス１６の回転に伴う撹拌
と共に、発酵槽５１内は複雑な乱流を発生せしめ、発酵
槽５１内の液状の配合物はさらにより一層効率良く分散
又は撹拌される。

【００２７】又、前記ラック本体の上下単面に設けたラ
ックにそれぞれ撹拌軸のピニオンを噛合すれば、撹拌軸
の回転方向は、それぞれ反対方向となり、さらに、より
複雑な乱流が発生する。

【００２８】

【実施例】図６に示すような撹拌槽たる発酵槽５１内に
本発明の撹拌装置を設けた場合の実施例について、「従
来の技術」と同様の部分は省略して図面を参照して説明
する。

【００２９】図１において、１２はラック本体で、駆動
軸５６を嵌挿可能な挿孔１５を有する円筒状を成し、こ
の挿孔１５内に軸受１３を介して駆動軸５６を回転自在
に垂直方向に嵌挿し、ラック本体１２を発酵槽５１内に
支持固定している。すなわち、ラック本体１２の外周に
３個の棒状を成す支持部材１４の一端をそれぞれ約１２
０度毎の等間隔に溶接又はネジ止めで取付け、各支持部
材１４の他端を発酵槽５１の内壁面に固定してラック本
体１２を発酵槽５１内に固定している。

【００３０】なお、ラック本体１２の外周に支持部材１
４を取付けずに、支持部材１４の一端側上又は下面から
前記約１２０度毎の等間隔で、上又は下方に延びる３本
の支持杆７１を設け前述した上端壁５３又は、底壁５４
に取り付けるようにしても良い。

【００３１】なお、ラック本体１２と駆動軸５６間に軸
受１３を設けることにより、駆動軸５６が発酵槽５１内
に安定した状態で軸承され、ラック本体１２と駆動軸５
６との位置関係が常に一定に保たれるので、後述するラ
ック１１ａとピニオン１８ａとの噛み合いが良好な状態
で維持される。しかし、駆動軸５６が発酵槽５１内に安
定した状態で軸承され且つ駆動軸５６の回転による振動
やたわみが僅かであれば、ラック本体１２と駆動軸５６
間に前記軸受１３を設けなくとも、単に挿孔１５内に適
当な間隔を介して駆動軸５６を嵌挿するだけでもよい。

【００３２】１１ａはラックで、前記ラック本体１２の
上端面に駆動軸５６の軸心と同心円の水平面上に無端環
状に形成されている。

【００３３】１６はギヤボックスで、前記ラック１１ａ
の直上方に位置して駆動軸５６の外周に固定し、このギ
ヤボックス１６内に４個の撹拌軸１７を駆動軸５６の周
囲を等間隔ごとに配置した位置に軸受１９を介して駆動
軸５６の軸線方向と直交する方向に軸承されている。前
記各撹拌軸１７はそれぞれ先端がギヤボックス１６の外
周壁面より発酵槽５１内へ突出し、この撹拌軸１７の先
端に垂直面で回転する撹拌羽根２１を設けており、一
方、撹拌軸１７の後端はそれぞれギヤボックス１６に設
けた４個のピニオン収納室２３内へ延び、この撹拌軸１
７の後端に前記ラック１１ａに噛合するピニオン１８ａ
を固着している。

【００３４】なお、撹拌羽根２１は、図７に示す撹拌羽
根５７と同様に、円板状を成す撹拌羽根支持体２２の周
縁に等間隔に６枚の羽根２１ａを対称的に配置している
ものであるが、撹拌羽根の形状は図８に示すような形
状、或いは羽根２１ａに撹拌羽根２１の回転面に対して
傾斜角を設けて噴流を発生させる形状や他の形状でもよ
く撹拌の処理対象に対応して任意の形状を選択できる。

【００３５】次に、前述した実施例の作用を説明する
と、図６において菌を培養するために必要な種々の成分
を配合した液状の配合物を上端壁５３の注入口６１から
発酵槽５１内へ注入して蓋６２で注入口６１を閉めた
後、モータ５８を駆動して駆動マグネット５９１を回転
させると従動マグネット５９２が回転し、駆動軸５６が
回転するので、図１において駆動軸５６に固定されてい
るギヤボックス１６が回転し、ギヤボックス１６内に軸
承された撹拌軸１７のピニオン１８ａがラック本体１２
のラック１１ａに噛合しながらラック１１ａ上を回転移
動し、撹拌軸１７が回転し且つ駆動軸５６に対して公転
し、撹拌羽根２１が垂直面で自転する。

【００３６】したがって、撹拌羽根２１は駆動軸５６の
軸心と平行を成す垂直面で回転して発酵槽５１内に上下
対流を発生し、液状の配合物を上下方向に撹拌しながら
駆動軸５６の周囲を旋回し、さらにギアボックス１６の
回転に伴い発酵槽５１内の液状の配合物を駆動軸５６の
軸心の円周方向に撹拌する。この結果、発酵槽５１内の
液状の配合物に複雑な乱流が発生されるため、発酵槽５
１内の液状の配合物は効率良く分散又は撹拌される。

【００３７】なお、撹拌羽根２１を各撹拌軸１７に装着
した場合は、撹拌羽根２１は駆動軸５６付近の配合物を
発酵槽５１の側壁５２の方向へ噴射しながら駆動軸５６
の周囲を旋回する。

【００３８】次に、他の実施例について図２を参照して
図１と同様の部分は省略して説明する。ラック本体１２
ａは上端側の外周に円盤状のフランジが形成され、この
フランジの外周面に駆動軸５６の軸心と同心円上に無端
環状を成すラック１１ｂが形成されている。

【００３９】ギヤボックス１６ａはラック１１ｂより大
径に設けられており、ギヤボックス１６ａの周縁側に４
個の撹拌軸１７を駆動軸５６の周囲を等間隔ごとに配置
した位置に軸受１９を介して駆動軸５６の軸心と平行を
成す方向に軸承され、各撹拌軸１７の両端はギヤボック
ス１６ａの上下端面から突出している。各撹拌軸１７の
下端にはそれぞれ前記ラック１１ｂに噛合するピニオン
１８ｂが固定され、各撹拌軸１７の上端にはそれぞれ図
１と同様に撹拌羽根支持体２２を介して撹拌羽根２１が
設けられている。

【００４０】モータ５８を作動して駆動軸５６を回転さ
せると、図２において駆動軸５６に固定されているギヤ
ボックス１６ａが回転し、ギヤボックス１６ａに軸承さ
れた各撹拌軸１７のピニオン１８ｂがラック本体１２ａ
のラック１１ｂに噛合しながら移動するので、各撹拌軸
１７が回転し各撹拌羽根２１が回転する。

【００４１】したがって、各撹拌羽根２１はそれぞれ駆
動軸５６の周囲４ヵ所で水平方向に回転して発酵槽５１
内の液状の配合物を水平面で撹拌しながら駆動軸５６の
周囲を旋回し、発酵槽５１内の液状の配合物を駆動軸５
６の軸心の円周方向に撹拌するので、発酵槽５１内の液
状の配合物に図１の前述実施例とは異なった複雑な乱流
を発生せしめ、発酵槽５１内の液状の配合物は効率良く
分散又は撹拌される。

【００４２】なお、液状の配合物を噴流する撹拌羽根２
１を各撹拌軸１７に装着した場合は、撹拌羽根２１は下
方の液状の配合物を上方へ噴射しながら駆動軸５６の周
囲を旋回する。

【００４３】次に、他の実施例について図３を参照して
図１と同様の部分は省略して説明する。ラック本体１２
ｂは上端の外周縁に、所望の傾斜角、図３において、下
方に４５度傾斜して形成したラック１１ｃを駆動軸５６
の軸心と同心円上に無端環状に設けている。

【００４４】ギヤボックス１６ｂはラック１１ｃより大
径に設けられ前記ラック１１ｃの外方を覆うような状態
で張り出しており、ギヤボックス１６ｂの外周壁面に４
個の撹拌軸１７を駆動軸５６の周囲を等間隔ごとに配置
した位置に軸受１９を介して駆動軸５６の軸心と所望の
傾斜角、図３において約４５度で軸承されている。各撹
拌軸１７はそれぞれ先端がギヤボックス１６の外周壁面
より発酵槽５１内へ突出し、この撹拌軸１７の先端に撹
拌羽根２１を設けており、一方、撹拌軸１７の後端はそ
れぞれギヤボックス１６ｂに設けた４個のピニオン収納
室２３ｂ内へ突出し、この撹拌軸１７の後端に前記ラッ
ク１１ｃに噛合するピニオン１８ｃを固定している。

【００４５】モータ５８を駆動して駆動軸５６を回転さ
せると、図３において駆動軸５６に固定されているギヤ
ボックス１６ｂが回転し、ギヤボックス１６ｂ内に軸承
された各撹拌軸１７のピニオン１８ｃがラック本体１２
ｂのラック１１ｃに噛合しながら移動するので、各撹拌
軸１７及び撹拌羽根２１が回転する。

【００４６】したがって、各撹拌羽根２１はそれぞれ駆
動軸５６の周囲４ヵ所で、駆動軸５６の軸心と所望の角
度、図３において約４５度をもって斜め方向に回転し、
発酵槽５１内の液状の配合物を斜め方向に撹拌しながら
駆動軸５６の周囲を旋回し、発酵槽５１内の液状の配合
物を駆動軸５６の軸心の円周方向に撹拌するので、発酵
槽５１内の液状の配合物に図１及び図２の前述実施例と
は異なった複雑な乱流が発生され、発酵槽５１内の液状
の配合物は効率良く分散又は撹拌される。

【００４７】なお、液状の配合物を噴流する撹拌羽根２
１を各撹拌軸１７に装着した場合は、撹拌羽根２１は駆
動軸５６付近の配合物に発酵槽５１の側壁５２方向へ斜
めの旋回流を与え且つ駆動軸５６の周囲を公転する。

【００４８】また、図３においては、撹拌軸１７及び撹
拌羽根２１の方向を斜め下向きに設けているが、ラック
本体１２ｂとギヤボックス１６ｂの位置を図３の場合と
上下に逆向きに設けて撹拌軸１７及び撹拌羽根２１を斜
め上向きに設置することもできる。

【００４９】なお、図１、図２、図３の実施例におい
て、ギヤボックス１６、１６ａ、１６ｂにそれぞれ４個
の撹拌軸１７を設けた場合について説明したが、各撹拌
軸１７はそれぞれ１個だけでもよく、或いは可能な範囲
で、例えば５、６個の撹拌軸を駆動軸５６の周囲に等間
隔に数多く設けることができ撹拌軸及び撹拌羽根の設置
数は以上の実施例に限定されない。

【００５０】なお、図１、図２、図３の実施例で示した
撹拌装置を一種又は数種を複数、例えば２個ないし３個
任意に組み合わせて発酵槽５１内の駆動軸５６に設け
る。

【００５１】すなわち、駆動軸５６に上から下に順に図
３、図１、図２の撹拌装置を設ける。そして撹拌羽根２
１を各撹拌軸１７に装着した場合、発酵槽５１内の液状
の配合物の上方では図３で示す撹拌羽根２１が配合物を
斜め下向きに流れを発生させ、配合物の中央では図１の
撹拌羽根２１が配合物を周囲方向へ噴流し、配合物の下
方では図２の撹拌羽根２１が下方の配合物を上昇させる
ので発酵槽５１内の液状の配合物の全体に上下対流によ
る循環流が生じ、発酵槽５１内の液状の配合物全体が充
分に効果的に撹拌される。

【００５２】あるいは、駆動軸５６に上から下に順に図
１、図２の撹拌装置を設けてもよく、複数個の同じ撹拌
装置を駆動軸５６に設けることもでき、処理対象に応じ
てそれぞれの組み合わせを選択し、所望の異なった複雑
な乱流を発生せしめる。

【００５３】次に、本発明の他の実施例について図４及
び図５を参照して説明する。

【００５４】図５において、円盤状を成すラック本体１
２ｃの下端面をラック本体１２ｃより小径の円柱形状を
成す基部１１２と一体もしくはこれに固着して設け、こ
の基部１１２の下端に設けたフランジを発酵槽５１の底
壁５４にネジ止めなどで固定し、ラック本体１２ｃの上
端面の中央から前記基部１１２内へ軸孔を設け、この軸
孔内に軸受を介して駆動軸５６を軸承する。

【００５５】そして、ラック本体１２ｃの上端面に、駆
動軸５６の軸心と同心円の水平面上に無端環状のラック
１１ａを設け、さらにラック本体１２ｃの上端の外周縁
に下方に４５度傾斜して形成したラック１１ｃを駆動軸
５６の軸心と同心円上に無端環状に設け、ラック本体１
２ｃの上端面に前記ラック１１ｃと前記ラック１１ａと
の間に駆動軸５６の軸心と同心円上に溝を形成し、この
溝の側壁面に、前記ラック１１ｃと水平方向で対称を成
す角度で下方に４５度傾斜して形成したラック１１ｄを
駆動軸５６の軸心と同心円上に設ける。

【００５６】さらに、ラック本体１２ｃの下端面には、
ラック本体１２ｃの上端面に形成したラック１１ａ，１
１ｃ，１１ｄと上下方向に対称を成すラック１１ａ’，
１１ｃ’，１１ｄ’を形成する。

【００５７】さらに、下端に開口を有するギヤボックス
１６ｃ内に前記ラック本体１２ｃ全体を覆うようにして
ギヤボックス１６ｃを前記駆動軸５６に固定する。すな
わち、駆動軸５６の上端面の略中央に、上方に狭くなる
テーパ孔３１を設け、このテーパ孔３１内に駆動軸５６
を挿通し、駆動軸５６とテーパ孔３１との間に、円筒状
を成し且つその外周面に下方に広がるテーパを有するシ
ール３２をギヤボックス１６ｃ内から上方へ向けて挿入
し、前記ラック本体１２の上端をギヤボックス１６ｃの
上端面より突出させ、このラック本体１２の上端の外周
に、内周面の一部にテーパを有するナット３３を螺合し
て前記シール３２を上方へ引っ張り、ギヤボックス１６
ｃを駆動軸５６へ水密に固定する。さらにシール３２の
上端にナット３４を螺合してダブルロックする。

【００５８】さらに、ギヤボックス１６ｃの下端の開口
を蓋３５で被蓋し、パッキンやオイルシール等でギヤボ
ックス１６ｃ内を水密に閉塞する。

【００５９】また、ギヤボックス１６ｃには、図４およ
び図５に示すように６個の撹拌軸１７ａ，１７ｃ，１７
ｄおよび１７ａ’，１７ｃ’，１７ｄ’を駆動軸５６の
周囲を等間隔ごとに配置した位置に軸受１９を介して軸
承されている。６個の撹拌軸１７ａ，１７ｃ，１７ｄお
よび１７ａ’，１７ｃ’，１７ｄ’のうち２個の撹拌軸
１７ａ，および１７ａ’は駆動軸５６の軸線方向と直交
する方向に水平に軸承され、他の４個１７ｃ，１７ｄお
よび１７ｃ’，１７ｄ’は駆動軸５６の軸心と４５度の
傾斜角で軸承されている。各撹拌軸１７ａ，１７ｃ，１
７ｄおよび１７ａ’，１７ｃ’，１７ｄ’の先端はギヤ
ボックス１６ｃ内に突出し、各撹拌軸１７の先端にそれ
ぞれピニオン１８を設け、各ピニオン１８は前記ラック
１１ａ，１１ｃ，１１ｄと１１ａ’，１１ｃ’，１１
ｄ’へそれぞれ噛合している。

【００６０】すなわち、６個の撹拌軸１７のうち２個の
水平の撹拌軸１７ａ，および１７ａ’のピニオン１８は
ラック本体１２ｃの上下端面に水平に形成したラック１
１ａ，１１ａ’へ噛合し、他の２個の４５度の上方に傾
斜した撹拌軸１７ｄ，１７ｃのピニオン１８はラック本
体１２ｃの上下端面に設けたラック１１ｄ，１１ｃへそ
れぞれ噛合し、残りの２個の４５度の下方に傾斜した撹
拌軸１７ｃ’，１７ｄ’のピニオン１８はラック１２ｃ
の上下端面に設けたラック１１ｃ，１１ｄ’へそれぞれ
噛合されている。

【００６１】また、各撹拌軸１７ａ，１７ｃ，１７ｄお
よび１７ａ’，１７ｃ’，１７ｄ’の後端にはそれぞれ
撹拌羽根２１を設けている。したがって、駆動軸５６と
ギヤボックス１６ｃが回転すると、各撹拌軸１７ａ，１
７ｃ，１７ｄおよび１７ａ’，１７ｃ’，１７ｄ’のピ
ニオン１８がそれぞれラック１１ａ，１１ｃ，１１ｄと
１１ａ’，１１ｃ’，１１ｄ’に噛合しながら各ラック
１１ａ，１１ｃ，１１ｄと１１ａ’，１１ｃ’，１１
ｄ’上を回転移動し、各撹拌軸１７ａ，１７ｃ，１７ｄ
および１７ａ’，１７ｃ’，１７ｄ’が回転し且つ駆動
軸５６に対して公転し、２個の撹拌羽根２１が垂直面で
自転し、他の２個の撹拌羽根２１が駆動軸５６の軸心と
４５度の角度をもって斜め下向き方向に自転し、残りの
２個の撹拌羽根２１が駆動軸５６と軸心と４５度の角度
をもって斜め上向き方向に自転し、又、前記各撹拌羽根
は、それぞれの撹拌軸が、ラック本体１２ｃの上又は下
端面のいづれかに噛合するかで、それぞれ、回転方向が
逆となり、発酵槽５１内は複雑な乱流が発生される。

【００６２】尚、図４および図５に示す装置を駆動軸５
６に対して上下に２個取り付けることができ、又、図１
〜図３に示す装置と併用することができることは言うま
でもない。

【００６３】また、図１、図２、図３、図５の実施例で
示した撹拌装置は、撹拌・分散装置として用いることが
できる。例えば、バスケットミルのバスケット内の駆動
軸５６の周囲にラック１１を有するラック本体１２を配
置し、このラック本体１２を３個の支持部材１４でバス
ケットの内壁面に固定する。さらに駆動軸５６の外周に
図１ないし図３に示すようなギヤボックス１６、１６
ａ、１６ｂを固定し、各ギヤボックス１６、１６ａ、１
６ｂに撹拌軸１７をそれぞれ設け、各撹拌軸１７にピニ
オン１８及び撹拌羽根２１を設けることができる。

【００６４】また、図１ないし図３の実施例の撹拌装置
を複数個を任意に組み合わせてタンク内の駆動軸５６に
設けることもできる。

【００６５】したがって、バスケット内で発生する複雑
な乱流により、塗料やインキ等の顔料などの固形物は液
体中では重量物ではあるが、直ちにバスケットの底壁か
ら下方に流出することなく、バスケット内で分散媒体及
び配合物間のずり応力で充分に細かく分散される。

【００６６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００６７】撹拌羽根はその回転方向に応じて駆動軸の
周囲の配合物を上下又は水平方向、あるいは斜め方向に
撹拌しながら駆動軸の周囲を旋回するため、ギヤボック
スの回転に伴う撹拌と共に撹拌槽内の液状の配合物に複
雑な乱流を発生させることができ、撹拌槽内の液状の配
合物を効率良く分散又は撹拌できる。

【００６８】撹拌槽内に固定した無端環状のラックを複
数個、駆動軸の軸線方向の任意位置に駆動軸の軸心と同
心円上に外装したもの、およびラクウ本体に６面のラッ
クを形成し、一のギヤボックスにより６個の撹拌軸を設
けたものにあっては、前記駆動軸の外周に前記各ラック
に対応するギヤボックスを固定し、それぞれのギヤボッ
クスに撹拌軸を駆動軸の軸心と直交又は平行な方向に、
あるいは所望の傾斜角をもって軸承したので、撹拌軸に
１個の撹拌装置を設けたものに比して液状の配合物内に
より一層複雑な乱流を発生させることができ、ギヤボッ
クスの回転に伴う撹拌と共に撹拌槽内の液状の配合物を
より一層効率良く分散又は撹拌でき、発泡の激しい培養
や、高い酵素移動速度が要求される醗酵装置の醗酵槽と
して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の撹拌装置の実施例を示すもので、部分
断面を示す要部正面図である。

【図２】本発明の撹拌装置の他の実施例を示すもので、
部分断面を示す要部正面図である。

【図３】本発明の撹拌装置の他の実施例を示すもので、
部分断面を示す要部正面図である。

【図４】本発明の撹拌装置の他の実施例を示すもので、
部分断面を示す要部平面図である。

【図５】図４の矢視Ｅ−Ｅ線断面図である。

【図６】従来の撹拌装置を備えた発酵槽全体を示す正面
図である。

【図７】撹拌羽根の一例を示す斜視図である。

【図８】撹拌羽根の他の例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆラ
ック１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃラック本体１１２基部１３軸受１４支持部材１５挿孔１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃギヤボックス１７撹拌軸１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆピ
ニオン１９軸受２１撹拌羽根２２撹拌羽根支持体２３ピニオン収納室３１テーパ孔３２シール３３ナット３４ナット３５蓋５１発酵槽５２側壁５３上端壁５４底壁５５モータハウジング５６駆動軸５７，５７ａ，５７ｂ，５７ｃ撹拌羽根５８モータ５９マグネットカップリング６１注入口６２蓋６３撹拌羽根支持体６４流液孔６５壁部６６ドラフトチューブ５９１駆動マグネット５９２従動マグネット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転駆動手段に連結された駆動軸を撹拌
槽内に設け、前記撹拌槽内に固定した無端環状のラック
を前記駆動軸の軸心と同心円上に外装すると共に、前記
駆動軸の外周にギヤボックスを固定し、該ギヤボックス
に撹拌軸を軸承し、該撹拌軸に前記ラックに噛合するピ
ニオンを設け且つギヤボックスの外壁面より突出した撹
拌軸の先端に撹拌羽根を設けたことを特徴とする撹拌装
置。
【請求項２】前記撹拌軸を駆動軸の軸心と直交又は平
行な方向に、あるいは所望の傾斜角をもって軸承した請
求項１記載の撹拌装置。
【請求項３】回転駆動手段に回転駆動される駆動軸を
撹拌槽内に設け、前記撹拌槽内に固定した無端環状のラ
ックを複数個、前記駆動軸の軸線方向に駆動軸の軸心と
同心円上に所定間隔を介して外装すると共に、前記駆動
軸の外周に前記各ラックに対応するギヤボックスをそれ
ぞれ固定し、これらのギヤボックスに撹拌軸を駆動軸の
軸心とそれぞれ異なる方向に突出するよう軸承し、前記
各撹拌軸に前記各ラックに噛合するピニオンを設け且つ
ギヤボックスの外壁面より突出した撹拌軸の先端に撹拌
羽根を設けたことを特徴とする撹拌装置。
【請求項４】前記ギヤボックスに複数の撹拌軸を設
け、各撹拌軸に前記ラックに噛合するピニオンを設け且
つ各撹拌軸の先端に撹拌羽根を設けた請求項１、２又は
３記載の撹拌装置。
【請求項５】回転駆動手段に連結された駆動軸を撹拌
槽内に設け、前記撹拌槽内に前記駆動軸の軸心と同心円
上に設けた無端環状の一のラック本体外周縁に傾斜して
形成したラックと、前記ラックと平行もしくは水平方向
で対称を成す角度で傾斜して形成したラックとをそれぞ
れ設けると共に、前記駆動軸の外周に固定したギヤボッ
クスに少なくとも２個の撹拌軸を軸承し、これらの撹拌
軸にそれぞれ前記各ラックに噛合するピニオンを設け、
さらに、前記ギヤボックスの外壁面より突出した撹拌軸
の先端に撹拌羽根を設けたことを特徴とする撹拌装置。
【請求項６】回転駆動手段に連結された駆動軸を撹拌
槽内に設け、前記撹拌槽内に前記駆動軸の軸心と同心円
上に設けた無端環状の一のラック本体の上端の外周縁に
下方に傾斜して形成したラックと、ラック本体の上端面
に前記ラックと水平方向で対称を成す角度で下方に傾斜
して形成したラックとをそれぞれ設け、前記ラック本体
の下端面には、ラック本体の上端面に形成した前記各ラ
ックと上下方向に対称を成すラックを形成すると共に、
前記駆動軸の外周に固定したギヤボックスに４個の撹拌
軸を軸承し、これらの撹拌軸にそれぞれ前記各ラックに
噛合するピニオンを設け、さらに、前記ギヤボックスの
外壁面より突出した撹拌軸の先端に撹拌羽根を設けたこ
とを特徴とする撹拌装置。
【請求項７】回転駆動手段に連結された駆動軸を撹拌
槽内に設け、前記撹拌槽内に前記駆動軸の軸心と同心円
上に設けた無端環状のラック本体の上端面の水平面のラ
ックと、ラック本体の上端の外周縁に下方に略４５度傾
斜して形成したラックと、ラック本体の上端面に前記ラ
ックと水平方向で対称を成す角度で下方に略４５度傾斜
して形成したラックとをそれぞれ設け、前記ラック本体
の下端面には、ラック本体の上端面に形成した前記各ラ
ックと上下方向に対称を成すラックを形成すると共に、
前記駆動軸の外周に固定したギヤボックスに３個以上複
数の撹拌軸を軸承し、これらの撹拌軸にそれぞれ前記各
ラックに噛合するピニオンを設け、さらに、前記ギヤボ
ックスの外壁面より突出した撹拌軸の先端に撹拌羽根を
設けたことを特徴とする撹拌装置。