JPH09173810A - 攪拌具、攪拌装置、および攪拌方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】処理対象物質の粘度が高低いずれであっても、
攪拌具の種類を変更するような必要を生じさせず、効率
の良い適切な攪拌処理が行えるようにする。 【解決手段】回転中心軸Ｃに対して傾斜した複数の傾斜
羽根１２を外周面部に備えたタービン１と、このタービ
ン１を回転可能に収容する空間部２２を備えた下部開口
状のステータ２とを有する攪拌具であって、上記ステー
タ２の上部には、このステータ２内の空間部２２をステ
ータ外部に連通させる貫通孔２４ａを少なくとも１以上
形成したバッフル部２４が設けられているとともに、上
記ステータ２の周側面部２１ａのうち、上記タービン１
の傾斜羽根１２と対面する位置には、上記ステータ２内
の空間部２２をステータ外部に連通させる複数条のスリ
ット２５が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本願発明は、たとえば化粧品、医薬品、衛
生用品、食品、化学品などの各種製品またはその原材料
となる物質を、ステータとタービンとを組み合わせた攪
拌具を用いて効率良く攪拌するための技術に関する。

【０００２】従来、ステータとタービンとを組み合わせ
た攪拌具を用いることにより、所望の処理対象物を攪拌
する方法としては、たとえば図８または図９に示すよう
な手段がある。

【０００３】すなわち、図８に示す手段は、いわゆるバ
ッフルタイプと称される攪拌具Ｂ１を用いる手段であ
る。この攪拌具Ｂ１は、複数のスクリュー状の傾斜羽根
１２を備えたタービン１ｅをステータ２ｅ内で回転させ
ることにより、処理対象物質をステータ２ｅの下部開口
部２６ｅからステータ２ｅ内へ流入させてから、このス
テータ２ｅの上部の貫通孔２４ｅを通過させてステータ
外部へ流出させるものである。このような手段によれ
ば、処理対象物質がステータ２ｅの内部、および上記貫
通孔２４ｅ内を通過するときに、処理対象物質に剪断作
用を生じさせることができ、攪拌による微粒化などを図
ることができる。

【０００４】一方、図９に示す手段は、いわゆるスリッ
トタイプと称される攪拌具Ｂ２を用いる手段である。こ
の攪拌具Ｂ２は、タービン１ｅを回転可能に収容するス
テータ２ｆの周面壁部２８ｆに、複数条のスリット２５
ｆを設けたものである。このような手段では、タービン
１ｅを回転させることにより、処理対象物質をステータ
２ｆの下部開口部２６ｅからステータ２ｆ内に流入させ
てから、タービン１ｅの回転による遠心力によって上記
スリット２５ｆに通過させてることができる。処理対象
物質は、このようにしてスリット２５ｆを通過する際に
小さな乱流状態となって、その表面張力が崩れ、微粒化
などが図られることとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の２つ手段では、処理対象物の攪拌処理の効率面また
は能力面において、それぞれ一長一短があった。すなわ
ち、本願出願人は、上記２つの手段によって、処理対象
物の攪拌処理を同一条件下で実行する実験を行ったとこ
ろ、次のようなことが判明した。

【０００６】まず、高粘度の物質を処理対象とする場合
において、上記前者のバッフルタイプの攪拌具Ｂ１を用
いる手段では、１０万ｍＰａ・ｓ程度の高粘度の物質の
攪拌処理が可能であった。これに対し、上記後者のスリ
ットタイプの攪拌具Ｂ２を用いる手段は、タービン１ｅ
の回転作用による遠心力を利用して処理対象物質をステ
ータ２ｆのスリット２５ｆに通過させるものであるため
に、処理対象物質が高粘度であると、タービン１ｅの各
傾斜羽根１２の回転方向後側の部位にキャビテーション
が生じるなどして、処理対象物質をスリット２５ｆ側へ
スームスに流動させ得ない状態となる。したがって、上
記後者の手段では、上記前者の手段と比べ、高粘度の物
質の攪拌処理には不向きであり、処理対象物質がたとえ
ば２万ｍＰａ・ｓ以上になると、もはやその攪拌処理が
困難となっていた。

【０００７】一方、低粘度の物質を攪拌処理する場合の
具体例として、本願出願人が、低粘度の水と流動パラフ
ィンとの攪拌乳化処理を一定条件下で実験したところ、
上記前者の手段では、２分間、および２０分間のそれぞ
れの攪拌処理によって、到達平均粒子が４．２９２μ
ｍ、２．７６７μｍとなった。これに対し、上記後者の
手段では、到達平均粒子が３．３０６μｍ、２．３１６
μｍとなり、後者の手段の方が前者の手段よりも微粒化
能力が優れるという結果が得られた。また、このような
結果は、水と流動パラフィンとを攪拌処理する場合に限
らず、他の低粘度の物質を攪拌処理する場合にも同様に
見られた。

【０００８】このように、結局、上記従来の前者のバッ
フルタイプの攪拌具Ｂ１を用いる手段では、高粘度の物
質の攪拌処理には適するものの、低粘度の物質の攪拌処
理には不向きであった。これに対し、上記従来の後者の
スリットタイプの攪拌具Ｂ２を用いる手段では、低粘度
の物質の攪拌処理には適するものの、高粘度の物質の攪
拌処理には不向きであった。

【０００９】したがって、従来において、効率の良い攪
拌処理を行うには、処理対象物の粘度に応じて、上記２
つの攪拌具Ｂ１，Ｂ２を使い分ける必要があり、これが
非常に不便となっていた。また、攪拌具や攪拌具を備え
た攪拌装置を２種類準備しなければならないといった必
要も生じ、経済的な不利もあった。

【００１０】さらに、実際の攪拌処理作業においては、
処理対象物の粘度は常に一定ではなく、たとえば当初は
低粘度であったものが、攪拌処理が進むにしたがって高
粘度となる場合もある。ところが、従来では、このよう
に処理対象物の粘度が変化してゆく場合には、１台の攪
拌装置のみによってその粘度に最適な攪拌方法を選択す
ることができず、このような点でも不具合を生じてい
た。

【００１１】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、処理対象物質の粘度が高低いず
れの場合であっても、攪拌具の種類を変更するような必
要を生じさせず、効率の良い適切な攪拌処理が行えるよ
うにすることをその課題している。

【００１２】

【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【００１３】すなわち、本願発明の第１の側面によれ
ば、回転中心軸に対して傾斜した複数の傾斜羽根を外周
面部に備えたタービンと、このタービンを回転可能に収
容する空間部を備えた下部開口状のステータとを有する
攪拌具であって、上記ステータの上部には、このステー
タ内の空間部をステータ外部に連通させる貫通孔を少な
くとも１以上形成したバッフル部が設けられているとと
もに、上記ステータの周側面部のうち、上記タービンの
傾斜羽根と対面する位置には、上記ステータ内の空間部
をステータ外部に連通させる複数条のスリットが設けら
れていることを特徴としている。

【００１４】本願発明の第２の側面によれば、上記本願
発明に係る攪拌具を備えた攪拌装置であって、上記攪拌
具のタービンを正逆両方向に駆動回転自在とする駆動手
段を備えていることを特徴としている。

【００１５】本願発明の第３の側面によれば、上述した
本願発明に係る攪拌具を所望の処理対象物質内に配置
し、上記攪拌具のタービンをステータ内で回転させるこ
とにより、上記処理対象物質の攪拌を行う攪拌方法であ
って、処理対象物質が所定の粘度以下のときには、上記
タービンが処理対象物質を下方へ流動させる方向に上記
タービンを回転させる一方、処理対象物質が所定の粘度
を超えるときには、上記タービンが処理対象物質を上方
へ流動させる方向に上記タービンを逆回転させることを
特徴としている。

【００１６】本願発明では、処理対象物質が所定の粘度
以下の低粘度である場合において、攪拌具のタービンが
処理対象物質を下方へ流動させる方向に上記タービンを
回転させると、処理対象物質はステータのバッフル部の
貫通孔を通過してステータの空間部内へ流入する。そし
て、このステータの空間部内へ流入した処理対象物質
は、回転するタービンから遠心力を受けることにより、
ステータの周側面部のスリットを通過してステータ外部
に流出する。処理対象物質は、上記バッフル部を通過す
る際、あるいはステータ内の空間部に流入した際に、タ
ービンによる剪断を受け、またスリットを通過するとき
に乱流を生じてその微粒化などが図られる。したがっ
て、本願発明では、処理対象物質が低粘度の場合には、
従来のスリットタイプの攪拌具を用いた場合と同様に、
スリットに処理対象物質を通過させる攪拌処理が行える
こととなり、攪拌効率が非常に良好となる。むろん、バ
ッフル部などを利用して処理対象物質の微粒化処理など
も行うこともできるので、従来のスリットタイプの攪拌
具を用いた場合よりも、むしろ攪拌効率を高めることが
可能となる。

【００１７】また、本願発明では、処理対象物質が所定
の粘度を超える高粘度の場合において、上記攪拌具のタ
ービンが処理対象物質を上方へ流動させる方向に上記タ
ービンを逆回転させると、処理対象物質はステータの下
部開口部からステータの空間部内に流入する。この場
合、処理対象物質が高粘度であることに原因し、仮にタ
ービンの傾斜羽根の回転方向後側にキャビテーションな
どが生じてステータのスリットに処理対象物質を効率良
く通過させ得ない状況となっても、上記処理対象物質を
タービンの回転作用によってタービンの上方に位置する
バッフル部に導くことが可能である。したがって、処理
対象物質が高粘度の場合には、従来のバッフルタイプの
攪拌具を用いた場合と同様に、バッフル部に処理対象物
質を通過させる攪拌処理が行えることとなり、攪拌効率
が非常に良好となる。

【００１８】このように、結局、本願発明は、従来のバ
ッフルタイプの攪拌具を用いた手段とスリットタイプの
攪拌具を用いていた手段とのそれぞれの長所を活かすこ
とができ、処理対象物質が低粘度と高粘度とのいずれの
場合であっても、１つの攪拌具を用いることによって、
効率の良い攪拌処理を行うことができるという格別な効
果が得られる。その結果、本願発明では、処理対象物質
の粘度に応じて２種類の攪拌具、あるいは２種類の攪拌
装置を準備する必要を無くすことができるので経済的で
あり、また作業能率の向上を図ることもできる。さら
に、攪拌処理が進むにしたがって粘度が変化する物質に
も容易に対処でき、甚だ便利である。

【００１９】本願発明の好ましい実施の形態では、本願
発明に係る攪拌具において、上記タービンの各傾斜羽根
の内周側面には、各傾斜羽根の前後面の幅を上部側より
も下部側を幅狭とする切欠部が設けられている構成とす
ることができる。

【００２０】このような構成によれば、上記タービンの
各傾斜羽根は、その前後面の幅が上部よりも下部の方が
幅狭であるために、各傾斜羽根の幅広な上部について
は、タービンの回転時において処理対象物質を上方また
は下方に流動させる部位として有効に働かせることがで
きる。これに対し、各傾斜羽根の幅狭な下部は、その前
後面の面積が少ない分だけ、処理対象物質を上方または
下方に流動させる作用が少なくなる反面、タービンの回
転時において処理対象物質をこのタービンの外周方向に
流動させる部位として有効に働かせることができる。し
たがって、この傾斜羽根の幅狭な下部によって、処理対
象物質に効率良く遠心力を付与し、ステータのスリット
内を処理対象物質が通過する割合を増大させることがで
きる。その結果、ステータのスリットを利用した処理対
象物質の微粒化処理などの効率を一層高めることができ
るという利点が得られる。

【００２１】また、上記構成では、各傾斜羽根の下部の
前後面の幅を幅狭にする手段として、各傾斜羽根の内周
側面に切欠部を設けているために、各傾斜羽根の外周側
面については、切欠部などを設ける必要はなく、各傾斜
羽根の外周側面をステータの周側面部の内周面に沿った
所望の形態に形成することができる。すなわち、タービ
ンの各傾斜羽根の外周側面については、ステータの周側
面部との相互間において処理対象物質の剪断が適切に行
える形態とすることが可能となる。したがって、各傾斜
羽根に上記切欠部を設けたことに原因して処理対象物質
の攪拌効率が低下するといった不具合はない。

【００２２】本願発明の他の好ましい実施の形態では、
上記ステータの下部には、上記タービンの下方に位置
し、かつ上記タービンの各傾斜羽根の下端先端部に対面
する中空円板状の底板部が設けられている構成とするこ
とができる。

【００２３】このような構成によれば、タービンの各傾
斜羽根の下端先端部とステータの外部下方に存在する処
理対象物質との相互間に底板部が介在して配置されるこ
ととなり、上記タービンの傾斜羽根の回転に伴ってステ
ータの外部の処理対象物質に大きな渦流を発生し難くす
ることが可能となる。すなわち、タービンの各傾斜羽根
の下端先端部がステータ外部の処理対象物質に直接触れ
ている場合には、タービンを高速回転させた際に、この
タービンの回転動作に伴ってタービンの下方に存在する
処理対象物質が大きな渦流となり、その結果処理対象物
質をステータ内に適切流入させ得ない場合がある。とこ
ろが、上記構成によれば、このような処理対象物質の大
きな渦流の発生を防止し、または抑制すること可能とな
る。したがって、処理対象物質が比較的高粘度である場
合であっても、タービンの回転作用によってステータの
下部開口部からステータの空間部内への処理対象物質の
流入を適切に行わせることができ、攪拌処理能力を一層
高めることができるという利点が得られる。

【００２４】本願発明の他の好ましい実施の形態では、
上記ステータの周側面部は、その内径が下部側ほど大径
となる下広がりのテーパ状に形成されている構成とする
ことができる。

【００２５】このような構成によれば、ステータの上部
に設けられているバッフル部については無用な大型化を
生じさせることなく、ステータの下部の内径を大きくし
て、ステータの下部開口部の開口面積を大きくとること
ができる。したがって、ステータの下部開口部からステ
ータ内への処理対象物質の流入を円滑にする上で、一層
有利となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００２７】図１は、本願発明が適用された攪拌具Ａの
一例を示す断面図である。この攪拌具Ａは、タービン１
とステータ２とを組合せて構成されており、これら両者
はいずれもステンレス鋼などの防錆性や防食性に優れた
材質である。

【００２８】図２は、上記タービン１の斜視図である。
図３は、上記タービン１の底面図である。このタービン
１は、円筒状などの軸部１０の下部に、それよりも大径
の円筒状のボス部１１を形成し、かつこのボス部１１の
外周面に複数枚（たとえば計４枚）の傾斜羽根１２を等
間隔で形成したものである。

【００２９】上記タービン１は、軸部１０の中心線Ｃを
回転中心軸として駆動回転するものであり、各傾斜羽根
１２は上記回転中心軸Ｃに対して所定のリード角αで傾
斜したスクリュー羽根として構成されている。したがっ
て、このタービン１を回転させれば、その回転方向に応
じて所望の処理対象物質の上方への流動、または下方へ
の流動を行わせることができる。

【００３０】また、上記各傾斜羽根１２は、上記ボス部
１１の下端面よりも適当な寸法Ｈだけ下方へ突出してい
るとともに、この突出部分の内周側面には、所定幅Ｌの
切欠部１３が形成されている。すなわち、図３によく表
れているように、各傾斜羽根１２の各部のうち、ボス部
１１よりも下方に突出した部分においては、その内周側
面１２ｂが切削されるなどして切欠部１３が形成されて
おり、各内周側面１２ｂの直径Ｄがボス部１１の外径Ｄ
１よりも大径に形成されている。したがって、図２に示
すように、各傾斜羽根１２の回転方向に沿う前後面１２
ｃ，１２ｄの幅は、ボス部１１と繋がった上部では幅広
な寸法Ｌａであるのに対し、ボス部１１よりも下方に突
出した下部ではそれよりも幅狭な寸法Ｌｂとなってい
る。

【００３１】なお、上記タービン１の軸部１０には、ピ
ン差込用孔１４などが適宜設けられている。これは、後
述する攪拌装置Ｓのタービン用駆動軸５に対して上記タ
ービン１を相対回転不能に取付けるためのものである。

【００３２】図４は、上記ステータ２の斜視図である。
このステータ２は、一定厚みを有する略円板状の上板部
２０の下部に、下部開口状の筒状部２１を連設したもの
である。図１に示すように、上記筒状部２１の内部に
は、上記タービン１を収容する空間部２２が形成されて
いる。

【００３３】上記上板部２０には、砲金製などの軸受用
ブシュ２３が取付けられている。上記タービン１は、そ
の軸部１０がこの軸受用ブシュ２３に貫通挿されること
により、上記ステータ２に相対して正逆両方向に回転可
能に取付けられる。また、上記上板部２０には、上記軸
受用ブシュ２３を囲むようにたとえば計３箇所の貫通孔
２４ａを形成したバッフル部２４が設けられている。す
なわち、このバッフル部２４の各貫通孔２４ａは、ステ
ータ２の空間部２２の上部をステータ２の外部に連通さ
せるように形成されており、上記各貫通孔２４ａを介し
て上記空間部２２内への処理対象物質の流出入を行わせ
ることが可能である。

【００３４】上記筒状部２１は、その全体または下部側
の一部が、下広がりのテーパ状に形成されており、その
周側面部２１ａの内径は、下部側になるほど徐々に増大
している。ステータ２の空間部２２内に配されるタービ
ン１の各傾斜羽根１２の外周側面１２ａは、上記筒状部
２１の内周面との相互間に、たとえば０．５ｍｍ程度の
隙間を形成するように形成されている。

【００３５】上記筒状部２１の周側面部２１ａには、た
とえば１ｍｍ幅程度の上下方向に細長なスリット２５が
所定ピッチ間隔で多数設けられている。これらのスリッ
ト２５は、たとえばこれらの各上端部２５ａがタービン
１のボス部１１の下端面と略同一高さに設定されるなど
して、タービン１の各傾斜羽根１２のボス部１１よりも
下方に突出した部分に対面するように設けられている。
これら多数のスリット２５は、やはりステータ２内の空
間部２２とステータ２の外部とを連通させるものであ
り、これらのスリット２５を介して上記空間部２２内へ
処理対象物質を流入させることが可能である。

【００３６】上記筒状部２１の下部には、下部開口部２
６の一部を塞ぐ中空円板状の底板部２７が設けられてい
る。この底板部２７は、上記タービン１よりも下方に位
置し、上記タービン１の各傾斜羽根１２の下端先端部１
２ｅの回転位置に対面している。この底板部２７の開口
径ｄは、たとえば図３に示すタービン１の下端先端部１
２ｅの内径ｄ１と略同一寸法である。なお、この底板部
２７は、ステータ２と一体的に形成する他、別体に形成
されたものをステータ２の下部に嵌合させるなどして取
付けてもよい。

【００３７】図５は、本願発明に係る攪拌装置Ｓの一例
を示す一部断面正面図である。

【００３８】この攪拌装置Ｓは、上述した攪拌具Ａを具
備する他、流体としての所望の処理対象物質ｍを収容す
るための容器３、支持台４、この支持台４に取付けられ
た１本または複数本の支持杆５０、タービン用駆動軸
５、およびモータＭなどを具備して構成されている。

【００３９】上記支持杆５０およびタービン用駆動軸５
の下端部には、攪拌具Ａが取付けられている。より詳し
くは、上記攪拌具Ａのステータ２は、支持杆５０の下端
部に取付けられており、回転不能に支持されている。こ
のステータ２の取付けは、たとえばその上板部２０に設
けられた孔部２９（図１または図４参照）などを利用し
て行われる。これに対し、攪拌具Ａのタービン１の軸部
１０には、タービン用駆動軸５の下端部が連結されてお
り、このタービン用駆動軸５の回転動作に伴って上記タ
ービン１が連動回転するように設定されている。このタ
ービン用駆動軸５の上端部は、モータＭの正逆両方向に
駆動回転自在な駆動軸（図示略）と連結されている。し
たがって、上記タービン１は、上記モータＭの駆動によ
り、正逆いずれの方向にも回転自在である。

【００４０】上記支持台４は、容器３の上部に載置可能
に形成されており、この支持台４の長手方向（矢印ａ方
向）に位置調整自在な下向屈曲状の一組の当接片４０，
４０を有している。この支持台４は、上記一組の当接片
４０，４０を容器３の上部内周面に当接させることによ
り、容器３からの脱落防止を図り、容器３上に安定して
取付け可能である。

【００４１】次に、上記攪拌装置Ｓを用いての攪拌方法
の一例について説明する。

【００４２】まず、上記容器３内に所望の処理対象物質
ｍを収容し、攪拌具Ａがこの処理対象物質ｍ内に浸漬す
るようにセッティングする。次いで、モータＭを駆動さ
せて攪拌具Ａのタービン１を回転させるが、上記処理対
象物質ｍが低粘度の場合には、図６に示すように、ター
ビン１を矢印ｂ１方向に回転させる。すなわち、タービ
ン１の各傾斜羽根１２が処理対象物質ｍを下方へ流動さ
せる方向に回転させる。

【００４３】上記方向にタービン１を回転させると、タ
ービン１の各傾斜羽根１２の回転作用により、攪拌具Ａ
の上方に位置する処理対象物質ｍは、ステータ２のバッ
フル部２４の貫通孔２４ａを介してステータ２内に吸入
される。この場合、上記処理対象物質ｍは、タービン１
の傾斜羽根１２によって剪断力を受ける。一方、ステー
タ２の空間部２２内において、傾斜羽根１２を有するタ
ービン１が高速で回転することにより、ステータ２内の
処理対象物質ｍには遠心力が働く。この遠心力は、ター
ビン１の各傾斜羽根１２がステータ２内の処理対象物質
ｍを下部開口部２６の下方へ流動させる力よりも強く作
用する。

【００４４】したがって、ステータ２内に流入した処理
対象物質ｍは、タービン１の外周側方に位置するスリッ
ト２５を通過し、ステータ２の外部に流出する。処理対
象物質ｍは、上記スリット２５を通過する際に乱流状態
となり、微粒化が図られることとなる。

【００４５】また、上記のように、ステータ２内に流入
した処理対象物質ｍがスリット２５を通過して外部へ流
出する状態においては、ステータ２の下部開口部２６の
近傍の圧力は低下する。このため、攪拌具Ａよりも下方
に位置する処理対象物質ｍは、ステータ２の下部開口部
２６を介してステータ２内へ流入する。一方、スリット
２５を通過した処理対象物質ｍは、その後容器３内にお
いて上昇し、または下降するために、再度、ステータ２
内に流入されることとなる。結局、容器３内において
は、図６の矢印に示すような処理対象物質ｍの循環した
流れを生じさせることができ、処理対象物質ｍの全体を
効率良く攪拌することもできる。その結果処理対象物質
ｍの攪拌、ならびに攪拌による微粒化や混合処理などを
適切に行うことができる。

【００４６】上記処理対象物質ｍの循環流れによれば、
液面近辺の処理対象物質ｍを攪拌具Ａのステータ２内へ
積極的に流入させることができる。したがって、たとえ
ば水と流動パラフィンとの攪拌処理のように、比重が異
なる物質どうしの攪拌処理を行う場合には最適となる。
すなわち、たとえば水と流動パラフィンとの混合処理を
行う場合には、比重が小さい流動パラフィンの方が水よ
りも上側に位置するが、上記攪拌処理では、上側に位置
する流動パラフィンを攪拌具Ａのステータ２内に積極的
に吸入させることができることとなり、水との混合効率
を高めることができる。

【００４７】また、上記タービン１が処理対象物質ｍを
下方へ流動させる作用は、各傾斜羽根１２の各部のう
ち、タービン１のボス部１１と繋がっている比較的幅広
な寸法Ｌａの上部によって得られる。これに対し、ター
ビン１のボス部１１よりも下方に突出した部分は、幅狭
な寸法Ｌｂに形成されているために、この部分では、処
理対象物質ｍを下方へ流動させる作用が小さくなる反
面、処理対象物質ｍに遠心力を付与する作用を大きくす
ることができる。したがって、タービン１の高速回転に
よって、ステータ２のバッフル部２４から処理対象物質
ｍをステータ２内に流入させつつ、スリット２５からス
テータ２の外部へ処理対象物質ｍを流出させることが確
実化される。その結果、従来の図９に示したスリットタ
イプの攪拌具では、その適用範囲が、たとえば約２ｍ万
Ｐａ・ｓ以下の低粘度の処理対象物質に限定されていた
のに対し、上記方法では、約４ｍ万Ｐａ・ｓ程度の粘度
の処理対象物質についても適切な攪拌処理が行えること
となる。

【００４８】次いで、上記処理対象物質ｍの攪拌作業が
進行するに連れて、この処理対象物質ｍの粘度が高粘度
になる場合がある。また、水と流動パラフィンとの混合
処理などにおいては、増粘剤を添加することによって積
極的に高粘度にする場合もある。このような場合には、
攪拌装置ＳのモータＭの回転方向を切り替えて、上記攪
拌具Ａのタービン１を上記とは逆方向に回転させればよ
い。すなわち、図７に示すように、タービン１を矢印ｂ
２方向に回転させて、タービン１の各傾斜羽根１２が処
理対象物質ｍを上方へ流動させるように切り替えればよ
い。

【００４９】上記タービン１の回転方向では、ステータ
２の下方の処理対象物質ｍは、ステータ２の下部開口部
２６を通過してステータ２内に流入する。そして、この
ステータ２内に流入した処理対象物質ｍは、傾斜羽根１
２による遠心力を受けるために、その一部がスリット２
５を通過してステータ２の外部へ流出する。また、処理
対象物質ｍの残りは、ステータ２のバッフル部２４を通
過する。したがって、処理対象物質ｍは、スリット２５
を通過するときの乱流作用、あるいはステータ２内の空
間部２２やバッフル部２４を通過するときのタービン１
による剪断作用などによって、微粒化などが図れる。

【００５０】容器３内における処理対象物質ｍの全体の
流れは、図７の矢印に示すような状況となり、やはり処
理対象物質ｍの全体を適切に循環流動させることができ
る。ただし、攪拌具Ａのバッフル部２４を通過して上昇
する処理対象物質ｍを円滑に流下させるには、転流板７
を用いることが好ましい。この転流板７は、たとえば平
板状などの適当な部材を支持杆５０に取付けるなどして
設ければよい。

【００５１】上記攪拌工程においても、処理対象物質ｍ
が高粘度になるほど上記攪拌処理をスムースに行わせる
ことが困難となってくる。ただし、上記攪拌具Ａでは、
タービン１の各傾斜羽根１２の下端先端部１２ｅがステ
ータ２の下部開口部２６に面しておらず、底板部２７に
よって遮られた配置状態にある。したがって、高粘度の
処理対象物質ｍ内においてタービン１を高速回転させた
場合であっても、このタービン１の回転動作に起因して
ステータ２の下方に処理対象物質ｍの大きな渦流が発生
し難くなり、渦流に原因してのステータ２内への処理対
象物質ｍの流入が困難になるようなことを緩和すること
ができる。

【００５２】また、処理対象物質ｍが高粘度になるほ
ど、ステータ２内に流入した処理対象物質ｍのうち、ス
リット２５を通過する量は減少するが、その分バッフル
部２４を通過する量を増大させることができる。したが
って、いずれにしても微粒化などの処理を図るこができ
る。さらに、ステータ２の下部開口部２６の開口面積
は、底板部２７によって本来の開口面積よりも狭められ
ているが、ステータ２の周側面部２１ａは下広がりのテ
ーパ状に形成されている。したがって、上記底板部２７
を設けているにもかかわらず、下部開口部２６の実質的
開口面積を比較的大きな面積にすることができ、この下
部開口部２６内への処理対象物質ｍの流入をスムースに
行わせることが可能となる。その結果、たとえば１０万
ｍＰａ・ｓ以上の高粘度の処理対象物質ｍであっても、
適切な攪拌処理を行うことが可能となる。

【００５３】なお、本願発明は上記実施形態の内容に限
定されない。本願発明に係る攪拌具のタービンやステー
タなどの各部の具体的な構成、ならびに攪拌具を備えた
攪拌装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在
である。たとえば、攪拌装置は、本願発明に係る攪拌具
とは別に、回転パドルなどと称される他の攪拌用部材を
併用する構成であってもよい。また同様に、本願発明に
係る攪拌方法の各作業工程の具体的な内容も種々に変更
自在であり、処理対象物質の具体的な種類や成分なども
無論問わない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明が適用された攪拌具の一例を示す断面
図。

【図２】攪拌具を構成するタービンの一例を示す斜視
図。

【図３】攪拌具を構成するタービンの一例を示す底面
図。

【図４】攪拌具を構成するステータの一例を示す斜視
図。

【図５】本願発明が適用された攪拌装置の一例を示す一
部断面正面図。

【図６】本願発明が適用された攪拌方法の一作業工程を
示す要部断面図。

【図７】本願発明が適用された攪拌方法の他の作業工程
を示す要部断面図。

【図８】従来の攪拌方法の一例を示す説明図。

【図９】従来の攪拌方法の他の例を示す説明図。

【符号の説明】

１ タービン ２ ステータ １２ 傾斜羽根 １２ａ 外周側面（傾斜羽根の） １２ｂ 内周側面（傾斜羽根の） １２ｃ，１２ｄ 前後面（傾斜羽根の） １２ｅ 下端先端面（傾斜羽根の） １３ 切欠部 ２０ 上板部 ２１ 周側面部 ２２ 空間部 ２４ バッフル部 ２４ａ 貫通孔 ２５ スリット ２６ 下部開口部 ２７ 底板部 Ａ 攪拌具 Ｓ 攪拌装置 Ｍ モータ ｍ 処理対象物質

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転中心軸に対して傾斜した複数の傾斜
   羽根を外周面部に備えたタービンと、このタービンを回
   転可能に収容する空間部を備えた下部開口状のステータ
   とを有する攪拌具であって、 上記ステータの上部には、このステータ内の空間部をス
   テータ外部に連通させる貫通孔を少なくとも１以上形成
   したバッフル部が設けられているとともに、 上記ステータの周側面部のうち、上記タービンの傾斜羽
   根と対面する位置には、上記ステータ内の空間部をステ
   ータ外部に連通させる複数条のスリットが設けられてい
   ることを特徴とする、攪拌具。
2. 【請求項２】 上記タービンの各傾斜羽根の内周側面に
   は、各傾斜羽根の前後面の幅を上部側よりも下部側を幅
   狭とする切欠部が設けられている、請求項１に記載の攪
   拌具。
3. 【請求項３】 上記ステータの下部には、上記タービン
   の下方に位置し、かつ上記タービンの各傾斜羽根の下端
   先端部に対面する中空円板状の底板部が設けられてい
   る、請求項１または２に記載の攪拌具。
4. 【請求項４】 上記ステータの周側面部は、その内径が
   下部側ほど大径となる下広がりのテーパ状に形成されて
   いる、請求項１ないし３のいずれかに記載の攪拌具。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の攪
   拌具を備えた攪拌装置であって、 上記攪拌具のタービンを正逆両方向に駆動回転自在とす
   る駆動手段を備えていることを特徴とする、攪拌装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし４のいずれかに記載の攪
   拌具を所望の処理対象物質内に配置し、上記攪拌具のタ
   ービンをステータ内で回転させることにより、上記処理
   対象物質の攪拌を行う攪拌方法であって、 処理対象物質が所定の粘度以下のときには、上記タービ
   ンが処理対象物質を下方へ流動させる方向に上記タービ
   ンを回転させる一方、 処理対象物質が所定の粘度を超えるときには、上記ター
   ビンが処理対象物質を上方へ流動させる方向に上記ター
   ビンを逆回転させることを特徴とする、攪拌方法。