JPH10174856A - 撹拌機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】液体の撹拌操作により化学反応を行わせ、反応
副生成物をガス化させた状態で系外へ排出することによ
って、逆反応を抑制し、反応が促進される反応系につい
て、同じ張り込み量の従来型連続式撹拌装置における従
来の撹拌機では、気液界面積の増加を図ると、反応生成
物の反応の進行度のばらつきが大きくなる。この問題
は、撹拌装置が大型化するにつれて問題が顕著に現れて
くる。 【解決手段】内部に小羽根を有する円筒状撹拌翼を同一
円周状に配置した撹拌翼を撹拌機の長手方向に多数配置
した構造の撹拌機を撹拌槽に回転可能に取り付ける。 【効果】本発明によれば、液体の撹拌操作により化学反
応を行わせ、反応副生成物をガス化させた状態で系外へ
排出することによって、逆反応を抑制し、反応が促進さ
れる反応系について、同じ張り込み量の従来型連続式撹
拌装置における従来の撹拌機と比較して、気液界面積の
増加を図るとともに、反応生成物の反応の進行度のばら
つきを抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液体の撹拌操作によ
り化学反応を行わせ、反応副生成物をガス化させた状態
で系外へ排出することによって、逆反応を抑制し、反応
が促進される反応系に用いられる横型撹拌装置の撹拌機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、横型撹拌機としては１軸車輪翼撹
拌機、無軸円盤翼撹拌機などが用いられている。例え
ば、特公平６−２１１５９号公報には２軸の横型撹拌機
が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の撹拌機におい
て、処理量が増加し撹拌槽の容量が大きくなるにつれ、
以下のような課題が生じた。

【０００４】（１）反応により生ずる副生成物は容器内
の気液界面からガス状にて系外へ排出されるが、処理量
が増すにつれ、処理液張り込み量に対する気液界面積が
小さくなり反応副生成物の排出性が悪くなる。その結
果、反応に要する時間が長くならざるを得ない。

【０００５】（２）気液界面を大ならしめる従来構造撹
拌機では撹拌効率の低下を招き、反応に要する時間が長
くなるとともに、容器内の場所によって反応進行度に偏
りが生じ、反応生成物の品質劣化を招く。

【０００６】（３）連続槽として使われる場合、槽の長
手方向にはできるだけ短い幅で完全混合状態を保ちなが
ら、一定の速度にて入口から出口へ処理液を流動させる
必要がある。そのため槽内を有効な高さの堰によって区
切ったり、中心に有効な大きさの穴を有する円盤状の撹
拌翼を設け、翼外周と槽の内壁との隙間をできるだけ小
さくして、バックフローを防止していた。

【０００７】上記（１）、（２）の課題は、撹拌装置が
大型化するにつれて問題が顕著に現れ、また、上記
（３）の課題は撹拌装置が大型化するにつれ製作コスト
が増加する。

【０００８】本発明の目的は、処理量が増しても効果的
に撹拌処理を行うことができ、容易に製作可能な撹拌機
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため以下のような構造を有する。

【００１０】（１）該撹拌機は両側の回転耳軸に垂直に
取り付けた回転板間に、同一円周上に配置した数本の棒
状翼支持部材の該円周上に、全ての翼支持棒に耳軸方向
に鉛直に接するよう、リング状の翼支持部材を固定し、
該リング状翼支持部材は棒状翼支持部材の長手方向に、
適切なる間隔をもって数カ所に配置され、該リング状翼
支持部材と該棒状翼支持棒にて構成される全ての各格子
に、円筒状撹拌翼が固定されている構造であるため簡単
に製作でき工業的コストにて提供可能である。

【００１１】（２）該撹拌機は横型円筒状の撹拌槽内に
該槽の両端で回転可能に支持し処理流体を撹拌した場
合、槽の長手方向にはできるだけ短い幅で完全混合状態
を保ちながら（以下理論段と記述する）、一定の速度に
て入口から出口へ処理液を流動させることによって、該
処理流体が槽内の全体で大きく混合されることを防ぐこ
とができる。つまり、該処理流体は隣合う翼と翼との間
に堰が存する如く混合されることにより、処理流体入口
より流入した処理流体が十分に混合かつ化学反応せず、
直ちに処理流体出口に達することを防ぐことができ、処
理流体出口より取り出された反応生成物の反応進行度の
ばらつきが少なくなる。

【００１２】（３）撹拌翼を構成する円筒状撹拌翼は、
該円筒の一部を円筒から分離しないよう打ち抜き、該円
筒の中心側へ折曲げ成形されたた小羽根を有するため、
処理流体を該撹拌機にて撹拌させた場合、大量の処理流
体が撹拌翼によって持ち上げられ、該処理流体が円筒状
撹拌翼内部の小羽根の表面を伝って落下するとき、ある
いは円筒状撹拌翼からリング状翼支持部材の中心方向へ
落下するとき、それぞれカーテン上の膜が形成されるた
め、気液界面が増加し反応副生成物の排出性能が向上で
き、反応に要する時間が短縮され、かつ混合性能が向上
でき、常に処理流体が均一混合されるので、処理流体出
口より取り出された反応生成物の反応進行度のばらつき
が少なくなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１〜図６に
より説明する。本実施例は、液体の撹拌操作により化学
反応を行わせ、反応副生成物をガス化させた状態で系外
へ排出することによって、逆反応を抑制し、反応が促進
される反応系に用いられる横型撹拌装置の撹拌機であ
る。

【００１４】図１は該実施例の撹拌機を横型撹拌槽内に
撹拌可能な状態で取り付けた場合の構成を示す側面図で
あり、図２は該実施例の撹拌翼の構成配置を示す図であ
る。さらに図３，図４は、本実施例の円筒状撹拌翼の構
造例を示す図であり、図３と図４はそれぞれ異なる形状
の切り欠きが設けられている。該実施例に係る撹拌機は
大きく分けて、円筒状撹拌翼、撹拌格子により構成され
る。

【００１５】撹拌機１は、円筒容器１５の両側の回転耳
軸２に垂直に取り付けた回転板３を有し、これら回転板
３間に図５に示すような撹拌格子が設けられる。撹拌格
子は、同一円周上に配置した数本の棒状翼支持部材１０
とこれら棒状翼支持部材１０の該円周上に、全ての翼支
持棒に耳軸方向に鉛直に接するようにして固定された複
数のリング状の翼支持部材１１とからなり、該リング状
翼支持部材１１は棒状翼支持部材１０の長手方向に、適
切なる間隔をもって数カ所に配置される。該リング状翼
支持部材１１と該棒状翼支持棒１０にて構成される各格
子内に、図６に示すような円筒状撹拌翼９’がはめ込ま
れ、支持部材に溶接により固定される。棒状翼支持棒１
０の長手方向の長さは円筒状撹拌翼の幅より僅かに大き
く、且つ格子の棒状翼支持棒１０の長手方向に鉛直な辺
の長さは円筒状撹拌翼の直径よりも短く、円筒状撹拌翼
９’が格子内に固定される。

【００１６】円筒状撹拌翼９’は表面の一部を、有効な
形状にて、円筒から分離しないよう打抜き、円筒中心側
へ折り曲げ成形された小羽根１２を有するものである。
撹拌機の長手方向に鉛直な、１つの面の円周上に配置さ
れた撹拌翼は同一形状の円筒状撹拌翼９’により構成さ
れる。しかし、撹拌機を構成する他の面上の撹拌翼はそ
れぞれ異なる形状の円筒状撹拌翼、例えば図４の円筒状
撹拌翼９を持つことができる。

【００１７】該撹拌機は横型円筒状の撹拌槽８に該槽の
両端で回転可能に支持し、駆動装置機４にて処理液体を
撹拌することにより、隣合う翼と翼との間にリング状翼
支持部材の幅だけ撹拌されない非撹拌部があるために、
長手方向に連なる翼の数だけ理論段が生じ、該処理流体
が槽８内の全体で大きく混合されず、かつ大量の処理流
体が撹拌翼９によって持ち上げられ、該処理流体が円筒
状撹拌翼９内部の小羽根１２の表面を伝って落下すると
き、あるいは円筒状撹拌翼９からリング状翼支持部材１
１の中心方向へ落下するとき、それぞれカーテン上の膜
が形成されるため、気液界面が増加し反応副生成物の排
出性能が向上でき、反応に要する時間が短縮され、かつ
混合性能が向上でき、常に処理流体が均一混合されるの
で、処理流体出口６より取り出された反応生成物の反応
進行度のばらつきが少なくなる。

【００１８】以上より、本発明の撹拌機は撹拌混合槽に
設置される従来の撹拌機と比較して、気液界面積及び撹
拌効果が大きいため、該撹拌機を撹拌混合槽に設置して
処理液の化学反応をさせた場合、単位時間当たりの処理
量を増加することができ、かつ反応生成物の反応の進行
度のばらつきを抑制することができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、液体の撹拌操作により
化学反応を行わせ、反応副生成物をガス化させた状態で
系外へ排出することによって、逆反応を抑制し、反応が
促進される反応系について、同じ張り込み量の従来型連
続式撹拌装置における従来の撹拌機と比較して、単位時
間当たりの処理量を増加することができ、かつ反応生成
物の反応の進行度のばらつきを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による撹拌機の一実施例を示す側面図で
ある。

【図２】本発明による円筒状撹拌翼の、翼支持部材への
配置の一例を示す構成図である。

【図３】本発明による円筒状撹拌翼の一例を示す構成図
である。

【図４】本発明による円筒状撹拌翼の他の例を示す構成
図である。

【図５】本発明による撹拌格子の一例を示す斜視図であ
る。

【図６】本発明による円筒状撹拌翼の一例を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１…撹拌機、２…回転耳軸、３…回転円板、４…駆動装
置、５…処理液入口、６…処理液出口、７…気体出口、
８…撹拌槽、９，９’…円筒状撹拌翼、１０…棒状翼支
持部材、１１…リング状翼支持部材、１２，１２’…小
羽根。

フロントページの続き (72)発明者 本廣 誠二 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両側の回転耳軸に垂直に回転板を取り付
   け、回転板間は円周上に回転耳軸方向に配置された複数
   の棒状翼支持部材で固定され、翼支持部材間には円周上
   に複数の円筒状の撹拌翼が取り付けられ、耳軸方向に該
   円筒状の撹拌翼が連ねて配置されていることを特徴とす
   る撹拌機。
2. 【請求項２】請求項１記載の撹拌機において、同一円周
   上に配置した数本の棒状翼支持部材の該円周上に、全て
   の翼支持棒に耳軸方向に鉛直に接するよう、リング状の
   翼支持部材を固定し、該リング状翼支持部材は棒状翼支
   持部材の長手方向に、適切なる間隔をもって数カ所に配
   置され、該リング状翼支持部材と該棒状翼支持棒にて構
   成される格子に、該格子の横長とほぼ同長か僅かに短い
   長さおよび、該格子の縦長以上の直径を有する円筒状の
   撹拌翼が固定された撹拌翼を有することを特徴とする撹
   拌機。
3. 【請求項３】請求項１記載の撹拌機において、該撹拌機
   を構成する円筒状の撹拌翼は表面の一部を円筒から分離
   しないよう打抜き、その部分を円筒中心側へ折り曲げ成
   形された小羽根を有する形状を特徴とする撹拌機。
4. 【請求項４】請求項１記載の撹拌機において、該撹拌機
   を横型円筒状の撹拌槽内に該槽の両端で回転可能に支持
   し、該槽内に該槽内部体積の１０〜７０％の体積の撹拌
   処理流体を張り込んで撹拌することにより、槽の長手方
   向に円筒状撹拌翼の幅で、それぞれ完全混合状態を保ち
   ながら、一定の速度にて入口から出口へ処理液を流動さ
   せることが可能である撹拌機。
5. 【請求項５】横長の円筒容器と、この円筒容器の両側に
   それぞれ配置された回転耳軸と、各回転耳軸に連結され
   た回転板と、これら回転板間において上記円筒容器の長
   手方向に隔離して配列された複数の同一径のリング状部
   材と、各リング状部材と結合して各リング状部材を上記
   回転板に結合する複数の棒状部材と、上記リング状部材
   と棒状部材との格子により形成される空間にはめ込まれ
   て固定される円筒部材とからなり、上記円筒部材の円筒
   壁部に切り込みが設けられることを特徴とする撹拌装
   置。
6. 【請求項６】横長の円筒容器と、この円筒容器の両側に
   それぞれ配置された回転耳軸と、各回転耳軸に連結され
   た回転板と、これら回転板間において上記円筒容器の長
   手方向に隔離して配列された複数の同一径のリング状部
   材と、各リング状部材と結合して各リング状部材を上記
   回転板に結合する複数の棒状部材と、上記リング状部材
   と棒状部材との格子状の各空間にはめ込まれて固定さ
   れ、円筒壁部に切り込みが設けられた撹拌装置に対し
   て、上記円筒容器の一方の側から処理液を供給し、供給
   された処理液を上記撹拌翼の回転により混合して上記円
   筒容器の他方の側から排出する混合処理の持続中に上記
   透孔より上記混合により発生する副生成ガスを放出する
   ことを特徴とする撹拌方法。