JPH0731132U

JPH0731132U - 撹拌装置

Info

Publication number: JPH0731132U
Application number: JP6014993U
Authority: JP
Inventors: 秀明鈴木; 一己山本; 淳樽本; 諭石川
Original assignee: 綜研化学株式会社
Priority date: 1993-11-09
Filing date: 1993-11-09
Publication date: 1995-06-13

Abstract

(57)【要約】【目的】粘度の高い液体でも撹拌槽内の各部の温度を
均一に保ち、速やかに均一な撹拌混合ができる撹拌装置
を提供する。【構成】この考案による撹拌装置は、撹拌槽１と、撹
拌槽１内に回転可能に支持された回転軸２と、回転軸２
とほぼ同軸で撹拌槽１の内壁面から一定間隔をあけて配
置された温度調節用のコイル状のパイプ３と、コイル状
のパイプ３の内側で回転可能に回転軸に固定された撹拌
翼４とを備え、撹拌翼４は撹拌槽１の底面付近まで回転
軸２から下方かつ径方向に延びる下部翼５と、回転軸２
に対して傾斜して径方向に延びる上部翼６とを有し、上
部翼６は下部翼５と同一の半径で延出する部分を有す
る。上部翼６及び下部翼５を回転させることにより、撹
拌槽１内の液体に比較的大きな撹拌流動が発生するの
で、粘度の高い液体においても撹拌槽１内の各部の温度
を均一に保持しつつ撹拌槽１内の液体を速やかにかつ均
一に撹拌混合することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は撹拌装置、特に粘度の高い液体を撹拌するときも撹拌槽内の各部の温度を均一に保ち、速やかにかつ均一に撹拌混合できる撹拌装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

撹拌槽と、撹拌槽内に回転可能に支持された回転軸と、回転軸とほぼ同軸で撹拌槽の内壁面から一定間隔をあけて配置された温度調節用のコイル状のパイプと、コイル状のパイプの内側で回転可能に回転軸に固定された撹拌翼とを備えた撹拌装置は従来から化学工業の分野において広く使用されている。

【０００３】例えば、特公平１−４８８１４号公報には、中央に回転軸を有する円筒型撹拌槽の内部に、回転軸を中心とし、かつ撹拌槽の内壁面から一定間隔をあけて、冷却・加熱用コイルが吊り下げて配置され、錨型に形成された撹拌翼が回転軸に取り付けられ、撹拌翼の上方に延びた先端部がコイルと撹拌槽の内壁面との間に回転可能な状態で位置する撹拌装置が開示されている。この撹拌装置では、冷却・加熱用コイルと撹拌槽内壁との間に錨型の撹拌翼を回転可能に取り付けることにより、冷却・加熱用コイルが邪魔板として働くので、粘度の高い液体でも撹拌効率を著しく向上すると共に非常に効率の良い冷却又は加熱混合が可能となる利点がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、従来の撹拌装置では撹拌翼が撹拌槽の底面付近まで延出していないため、撹拌槽の底部の液体を充分に撹拌できない。また、上部翼及び下部翼を備えた撹拌翼を有する撹拌装置では、上部翼と下部翼との間隙が大きいため、翼間部の液体を充分に撹拌できない。したがって、撹拌槽内の液体を速やかにかつ均一に撹拌混合できない欠点があった。また、種々の液体の重合反応では、液体の粘度が高くなるにつれて流動が悪化し、重合反応による発熱と撹拌槽内の冷却操作により撹拌槽内に温度分布（温度のバラツキ）が生ずる。それに加えて、従来の撹拌装置では撹拌翼の面積が小さいため、撹拌槽内の液体を充分撹拌流動させることができず、それ故、図５に示すように撹拌槽内の各部の温度を均一に保持できない欠点があった。図５において、ＣＨ４、７、１０、１６はそれぞれ冷却・加熱用コイルの外側、撹拌槽内の底部、冷却・加熱用コイルの内側に設けられた温度センサの検出出力を示す。

【０００５】そこで、この考案は粘度の高い液体でも撹拌槽内の各部の温度を均一に保持して速やかにかつ均一に撹拌混合できる撹拌装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案による撹拌装置は、撹拌槽と、撹拌槽内に回転可能に支持された回転軸と、回転軸とほぼ同軸で撹拌槽の内壁面から一定間隔をあけて配置された温度調節用のコイル状のパイプと、コイル状のパイプの内側で回転可能に回転軸に固定された撹拌翼とを備え、撹拌翼は撹拌槽の底面付近まで回転軸から下方かつ径方向に延びる下部翼と、回転軸に対して傾斜して径方向に延びる上部翼とを有し、上部翼は下部翼と同一の半径で延出する部分を有しかつ下部翼に接近して配置される。図示の実施例では、上部翼により撹拌槽内の液体を下方に移動させ、下部翼により撹拌槽内の液体を槽底部に引き込み径方向外側に移動させるので、液体は撹拌槽内でコイル状のパイプに沿って上方に移動される。上部翼及び下部翼は回転軸に対して対称に配置された一対の平板から構成され、翼の径及び幅を大きくとるため上部翼の一対の平板の一辺に円弧部が形成され、下部翼の一対の平板の底辺に傾斜部が形成されている。また、上部翼及び下部翼のいずれか一方を一対の平板から構成してもよく、更に、上部翼の一対の平板の一辺に傾斜部を形成し、下部翼の一対の平板の底辺に円弧部を形成してもよい。また、図示以外の実施例での上部翼又は下部翼は回転軸に対して平行な状態から徐々に傾斜しつつ径方向に延びる一対の螺旋状羽根部材から構成される。また、三角形部分と三角形部分の隣合う二斜辺にて互いに相対する方向に折り曲げて形成された一対の台形部分とを有しかつ回転軸に対して対称に配置された一対のねじり板部材から上部翼又は下部翼を構成してもよい。この考案の実施例では、撹拌槽の底部に配置された検出手段との接触を回避する切欠部を下部翼の一部に設けている。

【０００７】

【作用】

上部及び下部翼からなる撹拌翼を回転させると、上部翼により撹拌槽内の液体が下方に移動され、下方に移動された液体が下部翼により槽底部から径方向外側に移動され、径方向外側に移動された液体は撹拌槽内でコイル状のパイプに沿って上方に移動される。これによって、撹拌槽内の液体に比較的大きな撹拌流動が発生するから、粘度の高い液体でも撹拌槽内の各部の温度を均一に保持して撹拌槽内の液体を速やかに撹拌混合することができる。また、上部翼を下部翼に接近させて配置することにより、上部翼と下部翼との間隙における液体を充分に撹拌できるから、撹拌槽内の液体を均一に撹拌混合することができる。

【０００８】

【実施例】

以下、この考案による撹拌装置の実施例を図１〜図４に基づいて説明する。この考案による撹拌装置は、図１に示すように、撹拌槽１と、撹拌槽１内に回転可能に支持された回転軸２と、回転軸２とほぼ同軸で撹拌槽１の内壁面から一定間隔をあけて配置された温度調節用のコイル状のパイプ３と、コイル状のパイプ３の内側で回転可能に回転軸２に固定された撹拌翼４とを備えている。撹拌翼４は、撹拌槽１の底面付近まで回転軸２から下方かつ径方向に延びる下部翼５と、回転軸２に対して傾斜して下方かつ径方向に延びる上部翼６とを有する。上部翼６は下部翼５と同一の半径で延出する部分を有し、下部翼５に接近して設けられる。上部翼６と下部翼５との間隙ｔはコイル状のパイプ３の巻き直径Ｃの１０％程度とするのが好ましい。また、撹拌槽１内の各部には複数の温度センサ８が配置され、撹拌槽１内の各部の温度をリアルタイムで検出する。温度センサ８の丸付数字はそれぞれチャンネル番号（ＣＨ１〜１０、ＣＨ１６）を示す。また、温度調節用のコイル状のパイプ３には冷却水が通水され、撹拌槽１内の温度を冷却制御する。

【０００９】図２に示すように、上部翼６は回転軸２に対して対称に配置された一対の平板７から構成され、上部翼６の一対の平板７の一辺にはコイル状のパイプ３との接触を避けるための円弧部７aが形成されている。また、図３に示すように、下部翼５は回転軸２に対して傾斜しかつ対称に配置された一対の平板７から構成され、下部翼５の一対の平板７の底辺には撹拌槽１の底皿部との接触を避けるための傾斜部７bが形成されている。更に、下部翼５の一部には撹拌槽１の底部に配置された温度センサ８（ＣＨ７、１０）との接触を回避する切欠部５a（図１）が設けられている。

【００１０】回転軸２を矢印方向に回転させることによって下部翼５及び上部翼６が回転し、上部翼６は撹拌槽１内の液体を下方に移動させ、下部翼５は撹拌槽１内の液体を槽底部に引き込み径方向外側に移動させる。これにより、液体は撹拌槽１内でコイル状のパイプ３に沿って上方に移動される。このとき、上部翼６及び下部翼５の面積が比較的大きいから、撹拌槽１内の液体に比較的大きな撹拌流動が発生し、粘度の高い液体でも撹拌槽１内の各部の温度を均一に保持して撹拌槽１内の液体を速やかに撹拌混合することができる。また、上部翼６と下部翼５との間隙ｔがコイル状のパイプ３の巻き直径の１０％程度となるように上部翼６を下部翼５に接近させて配置したので、上部翼６と下部翼５との間隙における液体を充分に撹拌でき、撹拌槽１内の液体を均一に撹拌混合することができる。更に、この実施例では上部翼６の一対の平板７の一辺に円弧部７aが形成されているので、翼を径方向に広く伸ばすことができ、コイル状のパイプ３とのクリアランスを小さくして槽内の液体を隅々まで撹拌できる。また、下部翼５の一対の平板７の底辺に傾斜部７bが形成されているので、翼を下方に広く伸ばすことができ、撹拌槽１の底皿部とのクリアランスを小さくして槽内の液体を隅々まで撹拌できる。

【００１１】次に、図１の撹拌装置において撹拌翼４の回転数を８４ｒｐｍ、設定温度を６８℃として撹拌槽１内の液体の撹拌混合を行なった場合の経過時間に対する撹拌槽１内各部の温度変化を図４に示す。図４によれば、撹拌槽１内の各部に配置された各温度センサ８（ＣＨ４：温度調節用パイプ３の外側、ＣＨ７、１０：撹拌槽１の底部、ＣＨ１６：温度調節用パイプ３の内側）の温度検出値が全て設定温度（６８℃）近傍の値に収束しているので、撹拌槽１内の各部の温度がほぼ均一に保持されていることがわかる。

【００１２】この考案の実施態様は前記の実施例に限定されず、変更が可能である。例えば、上部翼６又は下部翼５を図６に示すように回転軸２に対して平行な状態から徐々に傾斜しつつ径方向に延びる一対の螺旋状羽根部材９で構成してもよい。なお、下部翼５を一対の螺旋状羽根部材９で構成する場合は、槽底部との接触を避けるために螺旋状羽根部材９の底辺に円弧部９aを形成するとよい。また、図７に示すように三角形部分１０aと三角形部分１０aの隣合う二斜辺１０cにて互いに相対する方向に折り曲げて形成された一対の台形部分１０bとを有するねじり板部材１０を２枚用意し、回転軸２に対して対称に配置して上部翼６又は下部翼５を構成してもよい。なお、上部翼６を一対のねじり板部材１０で構成する場合は、コイル状のパイプ３との接触を避けるために台形部分１０bの一辺に円弧部１０eを形成するとよい。一方、下部翼５を一対のねじり板部材１０で構成する場合は、槽底部との接触を避けるためにねじり板部材１０の底辺に円弧部１０dを形成するとよい。また、上記の実施例では上部翼６の一対の平板７の一辺に円弧部７aを形成した例を示したが、円弧部７aの代わりに傾斜部を形成してもよい。また、上記の実施例では下部翼５の一対の平板７の底辺に傾斜部７bを形成した例を示したが、傾斜部７bの代わりに円弧部を形成してもよい。また、撹拌槽１の底部に温度センサ等の検出手段を配置しない場合は下部翼５の切欠部５aは省略してもよい。更に、上部翼６の底辺部が下部翼５の上辺部と軸方向に重複する部分を有するように上部翼６と下部翼５とを配置しても構わない。

【００１３】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば粘度の高い液体でも撹拌槽内の各部の温度を均一に保持して撹拌槽内の液体を速やかにかつ均一に撹拌混合することができるので、撹拌効率を向上して高品質の重合体を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による撹拌装置の実施例を示す断面
図

【図２】図１の撹拌装置で使用する上部翼を示す斜視
図及び平面図

【図５】図１の撹拌装置で使用する下部翼を示す斜視
図及び平面図

【図４】図１の撹拌装置の撹拌槽内各部の温度変化を
示すグラフ

【図５】従来の撹拌装置の撹拌槽内各部の温度変化を
示すグラフ

【図６】他の実施例の上部翼の形状を示す三面図

【図７】別の他の実施例の上部翼の形状を示す三面図

【符号の説明】

１．．．撹拌槽、２．．．回転軸、３．．．温度調節用
パイプ、４．．．撹拌翼、５．．．下部翼、６．．．上
部翼、７．．．一対の平板、７a．．．円弧部、７
b．．．傾斜部、８．．．温度センサ（検出手段）、
９．．．一対の螺旋状羽根部材、１０．．．ねじり板部
材

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年３月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による撹拌装置の実施例を示す断面
図

【図３】図１の撹拌装置で使用する下部翼を示す斜視
図及び平面図

【図６】他の実施例の上部翼の形状を示す三面図

【図７】別の他の実施例の上部翼の形状を示す三面図

【符号の説明】１．．．撹拌槽、２．．．回転軸、３．．．温度調節用
パイプ、４．．．撹拌翼、５．．．下部翼、６．．．上
部翼、７．．．一対の平板、７a．．．円弧部、７
b．．．傾斜部、８．．．温度センサ（検出手段）、
９．．．一対の螺旋状羽根部材、１０．．．ねじり板部
材

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】撹拌槽と、撹拌槽内に回転可能に支持さ
れた回転軸と、回転軸とほぼ同軸で撹拌槽の内壁面から
一定間隔をあけて配置された温度調節用のコイル状のパ
イプと、コイル状のパイプの内側で回転可能に回転軸に
固定された撹拌翼とを備えた撹拌装置において、撹拌翼は、撹拌槽の底面付近まで回転軸から下方かつ径
方向に延びる下部翼と、回転軸に対して傾斜して径方向
かつ下方に延びる上部翼とを有し、上部翼は下部翼と同
一の半径で延出する部分を有しかつ下部翼に接近して配
置されることを特徴とする撹拌装置。
【請求項２】上部翼は撹拌槽内の液体を下方に移動さ
せ、下部翼は撹拌槽内の液体を槽底部に引き込み径方向
外側に移動させ、液体は撹拌槽内でコイル状のパイプに
沿って上方に移動される「請求項１」に記載の撹拌装
置。
【請求項３】上部翼の底辺部は下部翼の上辺部と軸方
向に重複する部分を有する「請求項１」または「請求項
２」に記載の撹拌装置。
【請求項４】上部翼及び下部翼の少なくとも一方は回
転軸に対して対称に配置された一対の平板から構成され
る「請求項１」〜「請求項３」のいずれかに記載の撹拌
装置。
【請求項５】上部翼の一対の平板の一辺に円弧部又は
傾斜部が形成された「請求項４」に記載の撹拌装置。
【請求項６】下部翼の一対の平板の底辺に円弧部又は
傾斜部が形成された「請求項４」に記載の撹拌装置。
【請求項７】上部翼又は下部翼は回転軸に対して平行
な状態から徐々に傾斜しつつ径方向に延びる一対の螺旋
状羽根部材から構成される「請求項１」〜「請求項３」
のいずれかに記載の撹拌装置。
【請求項８】三角形部分と三角形部分の隣合う二斜辺
にて互いに相対する方向に折り曲げて形成された一対の
台形部分とを有しかつ回転軸に対して対称に配置された
一対のねじり板部材から上部翼又は下部翼が構成される
「請求項１」〜「請求項３」のいずれかに記載の撹拌装
置。
【請求項９】撹拌槽の底部に配置された検出手段との
接触を回避する切欠部を下部翼の一部に設けた「請求項
１」〜「請求項３」のいずれかに記載の撹拌装置。