JPH06312124A - 流体の混合分散機 - Google Patents
流体の混合分散機Info
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- JPH06312124A JPH06312124A JP5245950A JP24595093A JPH06312124A JP H06312124 A JPH06312124 A JP H06312124A JP 5245950 A JP5245950 A JP 5245950A JP 24595093 A JP24595093 A JP 24595093A JP H06312124 A JPH06312124 A JP H06312124A
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Abstract
の混合分散機を提供する点にある。即ち本発明の目的
は、簡単な構造の混合分散機により、低消費電力で均一
な混合、分散が確実に実施できる混合分散機の提供。 【構成】 振動発生装置本体から外方に突出させた振動
軸に振動軸の軸方向の振動により付勢される振動羽根板
を一段又は多段に回転不能に固定し、振動発生装置本体
は振動吸収機構をそなえた本体載置台上に支持固体され
たことを特徴とする流体の混合分散機。
Description
の混合物である流体を容器内において混合、分散するた
めの混合分散機に関するものである。即ち本発明は容器
例えばタンク、生産ラインに含まれる混合槽等の中の液
体、粉末又はこれらの混合物等の流体を、容器内におい
て混合、分散を行うための流体の混合分散機に関する。
多くの化学製品の製造や脱脂、めっきなどの表面処理等
の際の撹拌混合には従来主として回転式羽根付撹拌機が
長期にわたり使用されているが、種々の欠点もあり、撹
拌後さらに分散手段としてロールミル、サンドグライン
ダー、コロイドミル等多くの分散機を追加使用して分散
を行っている。
のがある。(1)撹拌羽根を回転させるもの、例えば容
器の中心軸と撹拌軸とを一致させたもの、撹拌軸を傾斜
させたもの、又は撹拌軸を側壁に設けたもの、(2)容
器自体を動かすもの、例えば円筒状容器を回転する等の
手段をとるもの、(3)液を流動させるもの、例えば、
ポンプ、ノズル、オリフィスを利用するもの、(4)空
気を吹き込むもの、例えば槽の底部からノズルで空気を
噴出するものなどがある。これらのうちで、撹拌羽根を
回転させるものが工業的に非常に多く使用されている。
がある。液体と、溶解しない微粒子粉末とを均一に混合
したい場合、撹拌を止めると短時間で粉末と液体とが分
離する欠陥がある。容器の底部で撹拌がされにくいと、
完全に分散せずに沈殿が生ずることがある。液体全体に
回転流動させるためには、初期に大きな負荷抵抗がかか
り、始動期に余分の電力を必要とする。液を徐々に入れ
ることにより均一の電力で撹拌できるが、中心部に渦巻
き流が発生し空気をまき込みやすく、撹拌する液体に化
学的な影響を与えやすい。粉末どうしの混合の場合は、
粉末を徐々に入れて行くやり方では均一な混合はでき
ず、また浸漬部分が少ないときは空転等が発生すること
があり、液量等のチェックをいつも必要とする。回転数
について述べれば、一般に高速回転がしにくく、ゆっく
り撹拌する場合が多い。主として300回転/分位であ
るため撹拌混合に長時間を要する。液体に不溶性の粉末
を分散させる場合には、混合のための所要時間が更に長
くなる。比較的大きい槽の内容物を均一に撹拌する場合
には、回転式羽根付撹拌機を数台並べて設ける必要があ
る。円形容器を使用する場合、壁面に邪魔板等の特別の
回転阻止板を付けて混合効率を上げるなどの努力が重ね
られている。
する課題は、前記の従来の欠点を有しない新規且つ効果
的な流体の混合分散機を提供する点にある。即ち本発明
の目的は、簡単な構造の混合分散機により、低消費電力
で均一な混合、分散が確実に実施できる混合分散機を提
供する点にある。
本体から外方に突出させた振動軸に振動軸の軸方向の振
動により付勢される振動羽根板を一段又は多段に回転不
能に固定し、振動発生装置本体は振動吸収機構をそなえ
た本体載置台上に支持固定されたことを特徴とする流体
の混合分散機に関する。
くは20〜40ヘルツ(Hz)の振動を発生する振動モ
ーターなどにより行う。回転しない振動羽根板は、材質
として、好ましくは薄い金属、弾力のある合成樹脂、ゴ
ム等が使用できる。金属の振動羽根板の材質としてチタ
ン、アルミニウム、銅、鉄鋼、ステンレス鋼、これらの
合金が使用できるが、振動エネルギーを伝えて振動の効
果を上げるため厚みは特に限定されないが一般に0.2
〜2mmが好ましい。過度に厚くなると振動の効果が減
少する。
脂、ゴム等を使用する場合には、厚みは特に限定されな
いが一般に1〜2mmが好ましい(図1、3、8、9、
10、11、12参照)が、場合によっては0.2〜1
mmたとえば0.3mmのものを使用することがある
(図14、15参照)。このような場合は、振動羽根板
としてステンレス板などの金属板を用いる。また、振動
板の振幅は、2〜30mm、好ましくは10〜15mm
である。振動軸に対し振動羽根板は一段又は多段に取り
付けることができる。振動羽根板は一体でもよいが、好
ましくは2以上に分割されている方が周辺部の振動を自
由にする効果が一層大きい。振動軸に対し振動羽根板の
角度は水平でもよいが、5〜30度に傾斜させて振動に
方向性をもたせる場合もある。振動モーター等の振動発
生装置の振動数を可変にするため、該装置の前にインバ
ーターを挿入してもよい。
持架台を設け、支持架台上に混合分散機を例えば着脱可
能に取付ける。振動発生装置本体の振動軸は容器内に挿
入され、容器内の流体内に振動羽根板が位置する。振動
発生装置本体を作動させ、振動軸を軸方向に振動させる
と、振動羽根板は振動軸に回転不能に固定されているた
め、振動軸の振動に付勢されて容器内の流体を振動によ
り混合分散する。振動発生装置本体は振動吸収機構をそ
なえた本体載置台上に支持固定されているため、振動発
生装置本体の作動による震動は震動吸収機構により吸収
され、容器そのものには殆ど振動を伝達することがない
か、振動伝達は微小である。振動吸収機構は、振動モー
ターの固定板の振動羽根側のみに設ける場合(図1、
3、11、13参照)と、振動モーターの固定板の両側
に設ける場合(図17参照)とがあるが、勿論後者の方
が振動吸収効果がすぐれている。図14〜16は、振動
発生装置と振動吸収機構にカバーがかけられていて見え
ない状態になっている様子を示す。カバーのかけ方によ
り騒音を一層少なくすることができる。これらのケース
においては、振動吸収機構は、一段でも二段でもよい。
従って容器内の流体の振動羽根板の振動による混合分散
は極めて効率よくおこなわれる。これは振動羽根の振動
は容器内流体の各部、全面に均一な振動を伝達し、流体
に小さな回転流を発生させ、流体表面に小さな盛り上り
の集団が発生し、混合分散がすすむものと思われる。
場合、振動羽根板の流体振動により、粉末粒子間に液体
が浸透していわゆるままこ的な二次凝集粒子が減少す
る。従って長期にわたり沈殿を生ずることなく、懸濁状
態を維持する。又粉自体の微細な孔に含まれている空気
が流体振動により追い出される。
液体の混合、粉末と粉末の混合のいずれの場合でも、一
定の振動で初期より実施でき、負荷抵抗の初期増加に関
する考慮を殆ど要しない。
合、流体の振動により極めて均一に混合され、かつ粒子
間の間隙が少くなる。
明の混合分散機の一例を図1に示す。図2、図3は、上
記混合分散機を上部開放型円形タンク1に取付けた状態
を示す。上記タンク1内には液体(合成樹脂溶液)と粉
末(顔料)が入っている。混合分散機は振動発生装置本
体2、例えば振動モーター2に振動軸7が取付けられ、
さらに、振動軸7に、振動羽根板8が振動羽根固定具
9、例えばナット等により回転不能に固定されている。
振動羽根板8は5枚で構成されている。振動モーター2
の振動をタンク1に伝達させないため、振動モーター2
を上面に支持固定する本体載置台4aの下方に振動吸収
機構を設ける。振動吸収機構は、台板4bと本体載置台
4aとの間にバネ3を介装し、横すべり防止のため台板
4b上に固定したガイドシャフト5を本体載置台4aに
摺動可能に貫通して本体載置台4aをガイドしている。
上記バネ3に代え、ゴム等の緩衝体を用いてもよい。こ
の場合には、ガイドシャフト5と緩衝体は別位置に設け
る。羽根の形状は、図4に示す丸型で4分割されたもの
を使用した。羽根は金属製で厚み1.5mmのものを使
用した。角度は水平である。シャフトにとりつけた状態
を図16に示す。15は、台板4bを円形タンク1の上
部開放部の支持架台6上に固定するため、台板4bに上
方から螺入したボルトである。
バーター10を振動モーターの前に結線し、200Vを
供給する。振動モーター2の振動エネルギーは振動吸収
体機構の振動吸収体、例えばバネ3によりタンク1から
絶縁され、該エネルギーは振動軸7より液体と粉末から
なる流体に振動羽根板8により伝えられ、混合、分散が
行われる。振動発生装置として振動モーター2(0.1
5kW:工業用)を使用することができる。通常の負荷
では振動モーターは小型密閉式で給油の必要がなく50
00時間の耐久性があるので、本発明の混合分散機は負
荷が少なく、故障が少ない。従来の回転式撹拌機ではう
ず巻き状に液体が回転し、中心部と外周部では運動が相
違するが、本発明によれば、容器内の流体に振動による
混合分散が行われるため全体にわたって均一に混合さ
れ、均質な混合分散物が確実に得られる。又、本発明の
混合分散機を用いた塗料製造のための混合、分散に必要
な時間と従来の回転式撹拌機を使用した混合、分散に必
要な時間とを比較すると、本実施例の方が速く、回転式
撹拌機の所要時間の約1/2の時間であった。しかも、
従来の回転式撹拌機では粗い二次粒子が残り、他の分散
機にかけなければ塗料化は充分でなかったが、本実施例
ではスプレー可能な程度に分散され粒度としてファイネ
スゲージ8位に分散しており、さらに他の分散機にかけ
る必要がなかった。又、本発明の混合分散機を使用した
場合には、表面活性剤(多成分系)が、回転式撹拌機の
場合の所要時間の約1/2の時間で混合可能であった。
は具合よく実施できない。これに対し、本発明の前記混
合分散機の実施例で粉体の混合を行ったところ大へん有
効であった。電着塗料の製造に適用したところ、従来の
回転式撹拌機で希釈撹拌したものは1日で下部に若干の
沈殿が生じたが、本実施例で混合、分散したものは数日
間にわたって下部に沈殿が発生せず、懸濁分散してお
り、充分な塗料性能が得られた。振動数としては一般に
10〜40Hzが適用されるが、本実施例では20〜3
0Hzを使用した。本発明は液体と液体例えば樹脂溶液
と溶剤以外に、液体と粉末(樹脂、顔料、添加剤等)、
粉末どうし、さらにまた溶液に溶解するものにも適用可
能である。又、実験室用小型分散装置として使用でき、
さらに又、大型タンクにも容易に適用可能であり、且つ
本混合分散機は容易に移動できる。
界面活性剤の入った脱脂剤を使用する場合、脱脂剤と被
処理体とを充分効率より接触させることが好ましい。こ
の場合には、回転式撹拌機は泡立つため使用できず、煮
沸脱脂では処理に30分位かかった。しかるに本発明に
係る既述の実施例記載の混合分散機を使用して振動流動
撹拌を行ったところ、泡立ちがなく脱脂が効率よく5分
位で完了し、脱脂剤の消費量も少なく、脱脂剤の寿命も
約2倍に延長した。
動軸7に、図11、図12に示すように、コ状枠体11
を取付け、このコ状枠体11に金属製の振動羽根板8を
とりつける。尚、振動羽根板8はコ状枠体間に水平に取
付けてもよいし、傾斜して取付けてもよい。図13は本
実施例の混合分散機を上部開放型の円形タンクに取付け
た例を示し、その取付手段は実施例1と同様である。本
実施例では、水平面からの振動羽根板の角度を15度と
する等角度の適切な変更(図8〜図10参照)によって
槽内の撹拌流動を最適化することができる。一般に、振
動羽根板の取り付け角度の変更によって、処理物や所望
混合度に適応させることが可能である。本実施例では、
実施例1の場合と同様な試験を行ったが、良好な試験結
果が得られた。
の混合分散機をそれぞれ用いた場合の混合分散に要する
時間及電力消費量を比較するため以下の実験をおこなっ
た。即ち、通常の回転式羽根撹拌機モーター、0.75
kWのものを使用して2m3の円形容器に消石灰の5%
を水に懸濁、溶解させ10分間撹拌したところ、底部に
固形分が残り、完全な混合、分散はできなかった。振動
羽根板を2段に設けた本実施例2の流体分散機を2m3
の円形容器の開放部に消石灰の5%を水に懸濁、溶解さ
せ、65W容量の振動モーターを使用して、3分間作動
したところ、底部に固形分が残らず混合分散した。以上
により本発明の混合分散機を使用するときは、混合分散
に要する時間が著しく短縮され、且消費電力が大巾に低
下することが確認された。
繰返した。振動モーター2を支持固定する本体載置台4
aの上下にバネ3を挿着し、振動吸収を一層完全なもの
とした。これにより、振動モーター2からの振動伝達効
率が一層向上するとともに、振動により発生する騒音も
かなり少なくなった。振動撹拌効果は実施例1のものに
較べて約2割方向上した。
に係る混合分散機は従来の回転式羽根付撹拌機に比較し
て格別顕著な効果を奏する。即ち本発明の混合分散機を
使用した場合には均一な混合、分散が確実に実施でき、
混合分散操作後に相互分離が短時間内に起こらず、容器
内全体にわたって混合、分散が行われるために容器の底
部に沈殿が生せず、混合、分散のための所要動力が非常
に少なく、流体に化学的な悪影響を与えず、粉末どうし
の場合でも確実に混合、分散が実施でき、空転防止のた
めの流体の量のチェックは不要であり、混合、分散の所
要時間が非常に短いばかりでなく電力消費量も少く、大
型の槽の場合でも1台の混合分散機で混合分散を行うこ
とができ、容器の壁面に邪魔板等の特別な部材の設置は
不必要である等の種々の顕著な効果が得られる。
た正面図である。
た状態を示す平面図である。
の縦断面図である。
平面図である。
の平面図である。
の平面図である。
の平面図である。
正面図である。
正面図である。
す正面図である。
の一部を縦断した正面図である。
状態の一部の縦断面図である。
図である。
合分散機の正面図である。
側のみのものに対して両側に設けた本発明実施例3に用
いた混合分散機の要部の断面図である。
ルツの振動を発生する振動発生装置の本体から外方に突
出させた振動軸に振動軸の軸方向の振動により付勢され
る振動羽根板を振動軸に対する角度が上方または下方に
5度〜30度になるように一段又は多段に回転不能に固
定し、振動発生装置本体は振動吸収機構をそなえた本体
載置台上に支持固定されたことを特徴とする流体の混合
分散機に関する。
脂、ゴム等を使用する場合には、厚みは特に限定されな
いが一般に1〜2mmが好ましい(図1、3、8、9、
10、11、12参照)が、場合によっては0.2〜1
mmたとえば0.3mmのものを使用することがある
(図14、15参照)。このような場合は、振動羽根板
としてステンレス板などの金属板を用いる。この範囲の
厚みのものを使用すると振動撹拌中に振動羽根板が適度
に撓み、好ましい流動状態に寄与することができる。ま
た、振動板の振幅は、2〜30mm、好ましくは10〜
15mmである。振動羽根は、図1〜10および図1
4、16、17にみられるように一本の振動軸に固定す
る場合と、図11〜13および図15にみられるように
振動軸に連結した振動羽根固定用枠にその両端を固定す
る場合などがある。振動軸に対し振動羽根板は一段又は
多段に取り付けることができる。振動羽根板は一体でも
よいが、好ましくは2以上に分割されている方が周辺部
の振動を自由にする効果が一層大きい。振動軸に対し振
動羽根板の角度は5〜30度に傾斜させて振動に方向性
をもたせる。振動モーター等の振動発生装置の振動数を
可変にするため、該装置の前にインバーターを挿入して
もよい。
明の混合分散機の一例を図1に示す。図2、図3は、上
記混合分散機を上部開放型円形タンク1に取付けた状態
を示す。上記タンク1内には液体(合成樹脂溶液)と粉
末(顔料)が入っている。混合分散機は振動発生装置本
体2、例えば振動モーター2に振動軸7が取付けられ、
さらに、振動軸7に、振動羽根板8が振動羽根固定具
9、例えばナット等により回転不能に固定されている。
振動羽根板8は5枚で構成されている。振動モーター2
の振動をタンク1に伝達させないため、振動モーター2
を上面に支持固定する本体載置台4aの下方に振動吸収
機構を設ける。振動吸収機構は、台板4bと本体載置台
4aとの間にバネ3を介装し、横すべり防止のため台板
4b上に固定したガイドシャフト5を本体載置台4aに
摺動可能に貫通して本体載置台4aをガイドしている。
上記バネ3に代え、ゴム等の緩衝体を用いてもよい。こ
の場合には、ガイドシャフト5と緩衝体は別位置に設け
る。羽根の形状は、図4に示す丸型で4分割されたもの
を使用した。羽根は金属製で厚み1.5mmのものを使
用した。角度は上方に約10°とした。シャフトにとり
つけた状態を図16に示す。15は、台板4bを円形タ
ンク1の上部開放部の支持架台6上に固定するため、台
板4bに上方から螺入したボルトである。
動軸7に、図11、図12に示すように、コ状枠体11
を取付け、このコ状枠体11に金属製の振動羽根板8を
とりつける。尚、振動羽根板8はコ状枠体間に傾斜して
取付けた。図13は本実施例の混合分散機を上部開放型
の円形タンクに取付けた例を示し、その取付手段は実施
例1と同様である。本実施例では、水平面からの振動羽
根板の角度を15度とする等角度の適切な変更(図8〜
図10参照)によって槽内の撹拌流動を最適化すること
ができる。一般に、振動羽根板の取り付け角度の変更に
よって、処理物や所望混合度に適応させることが可能で
ある。本実施例では、実施例1の場合と同様な試験を行
ったが、良好な試験結果が得られた。
繰返した。振動モーター2を支持固定する本体載置台4
aの上下にバネ3を挿着し、振動吸収を一層完全なもの
とした。なお、振動羽根板の角度は、実施例1と同じ1
0°とした。これにより、振動モーター2からの振動伝
達効率が一層向上するとともに、振動により発生する騒
音もかなり少なくなった。振動撹拌効果は実施例1のも
のに較べて約2割方向上した。
Claims (9)
- 【請求項1】 振動発生装置本体から外方に突出させた
振動軸に振動軸の軸方向の振動により付勢される振動羽
根板を一段又は多段に回転不能に固定し、振動発生装置
本体は振動吸収機構をそなえた本体載置台上に支持固定
されたことを特徴とする流体の混合分散機。 - 【請求項2】 振動軸に回転不能に固定した振動羽根板
は丸型又は長方形或は多角形である請求項1記載の流体
の混合分散機。 - 【請求項3】 振動軸に回転不能に固定した振動羽根板
は一体に1枚に形成された請求項1または2記載の流体
の混合分散機。 - 【請求項4】 振動軸に回転不能に固定した振動羽根板
は2以上に分割されて間隙を形成された請求項1または
2記載の流体の混合分散機。 - 【請求項5】 振動羽根板の振動軸に対する角度は水平
に取り付けられた請求項1、2、3または4記載の流体
の混合分散機。 - 【請求項6】 振動羽根板の振動軸に対する角度は5度
乃至30度上方又は下方に向けて取り付けられた請求項
1、2、3または4記載の流体の混合分散機。 - 【請求項7】 振動羽根板の厚みは0.2mm乃至2m
mである請求項1、2、3、4、5または6記載の流体
の混合分散機。 - 【請求項8】 振動羽根板は振動軸の先端に枠体を固定
し、その枠体内の巾方向に取り付けられた請求項1、
2、3、4、5、6または7記載の流体の混合分散機。 - 【請求項9】 振動発生装置載置台の両側に振動吸収機
構を設けた請求項1、2、3、4、5、6、7または8
記載の流体の混合分散機。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP5245950A JP2762388B2 (ja) | 1992-09-14 | 1993-09-06 | 流体の混合分散機 |
Applications Claiming Priority (3)
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JP4-286544 | 1992-09-14 | ||
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Publication Number | Publication Date |
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JPH06312124A true JPH06312124A (ja) | 1994-11-08 |
JP2762388B2 JP2762388B2 (ja) | 1998-06-04 |
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ID=26537492
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JP5245950A Expired - Fee Related JP2762388B2 (ja) | 1992-09-14 | 1993-09-06 | 流体の混合分散機 |
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