JPH10328547A - 撹拌混合装置及び熱交換器 - Google Patents
撹拌混合装置及び熱交換器Info
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- JPH10328547A JPH10328547A JP15802397A JP15802397A JPH10328547A JP H10328547 A JPH10328547 A JP H10328547A JP 15802397 A JP15802397 A JP 15802397A JP 15802397 A JP15802397 A JP 15802397A JP H10328547 A JPH10328547 A JP H10328547A
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Abstract
せると共に、それと主要部を同じくする熱交換器の熱交
換効率を向上させる。 【解決手段】 仕切り板17により多段に仕切られた流
通路11が設けられたケーシング13内に撹拌体15が
配置され、撹拌体15が上下振動すると、撹拌体15と
仕切り板17の間で乱流を生じ、ケーシング13内に流
通された流体の撹拌混合が行なわれる。この場合におい
て、仕切り板17に多くの小流通孔19が設けられてい
るために、撹拌体15が上下に振動すると、この小流通
孔19を通って流体が流通しながら撹拌混合されること
になり、撹拌混合装置の場合には、小流通孔19を通過
する際に流速が速められることにより生ずる乱流によっ
て撹拌混合が促進されることになる一方、熱交換器の場
合には、流通路11内を流通する流体が小流通孔19を
通過する分、ケーシング13との間の熱の授受部分が拡
張されることになるので、その分、更に熱交換効率が向
上する。
Description
混合する撹拌混合装置、並びに、複数の流体間で熱交換
を行なう熱交換器に関する。
混合する装置には種々のものがある。この中でも、バイ
ブロミキサ(VIBRO MIXER;商品名、例えば
特公平2−15247号公報、特開平2−293035
号公報、特開平4−235729号公報)に代表される
振動型撹拌混合装置は、撹拌効率を向上させ、分散相を
連続相中に迅速に分散させることができるため、広く利
用されている。振動型撹拌混合装置は、駆動軸とこの駆
動軸に取り付けられた螺旋羽根とからなる撹拌体を備え
る。そして、撹拌混合を行う際には撹拌体が振動し、こ
の振動により生じた乱流によって流体の混合が促進され
る。
造、pH調整や酸化還元反応等の化学反応を行う装置の
撹拌機、あるいは抽出装置の撹拌機などに用いられる。
また、近年のバイオテクノロジーの発展に伴い、微生物
培養等生物化学的分野の撹拌混合処理にも用いられるよ
うになってきている。
大する方向にあり、撹拌混合装置一般は、撹拌効率ある
いは混合効率を向上させる必要がある。従って、バイブ
ロミキサ(商品名)に代表される振動型撹拌混合装置
も、産業界の要請に答えるために、今まで以上に撹拌効
率あるいは混合効率を向上させる必要がある。
器は様々な装置に使用され、取り付けられているが、効
率良く熱交換を行うためには温度差のある流体同士を迅
速に混合する必要があるという点で、撹拌混合機と基本
思想を同じくし、現に撹拌混合機と基本構造が一致もし
くは類似する場合も多い。そして、このようなものにつ
いては、温度差のある流体同士の撹拌混合効率を向上さ
せることにより、その熱交換効率を向上させることがで
きる。
課題に鑑みなされたものであり、その目的は、振動型撹
拌混合装置の撹拌混合効率を向上させると共に、それと
主要部を同じくする熱交換器の熱交換効率を向上させる
ことを目的とする。
に、本願の請求項1に係る撹拌混合装置は、流体が流通
される流通路が内側に設けられたケーシングと、このケ
ーシング内に配置され、振動源に接続された撹拌体と、
を備える撹拌混合装置であって、流体を流通する複数の
小流通孔を有する仕切り板により前記ケーシング内は多
段に仕切られ、前記撹拌体はこの仕切り板を貫通してこ
のケーシング内に組み込まれ、前記撹拌体が振動するこ
とにより、前記小流通孔を通って流体が流通しながら撹
拌混合されることを特徴とする。
求項1記載の撹拌混合装置において、前記撹拌体は、前
記振動源に接続される軸部と、この軸部の周囲に取り付
けられる螺旋羽根と、からなることを特徴とする。
記載の撹拌混合装置において、前記撹拌体は、前記振動
源に接続される軸部と、この軸部の周囲に取り付けられ
る円盤であって、流体を流通する流体抜き穴を備える円
盤と、からなることを特徴とする。
求項3いずれか記載の撹拌混合装置により製造された混
合体も含まれる。
3いずれか記載の撹拌混合装置のケーシングの外側に第
二の流体が流通される第二の流通路が設けられ、このケ
ーシングを介して前記ケーシング内を流通する流体と前
記第二の流体との間で熱交換を行うことを特徴とするも
のである。なお、本願発明に係る熱交換器の構成を具体
的に述べると以下のようになる。
通される第一の流通路が内側に設けられると共に第二の
流体が流通される第二の流通路が外側に設けられたケー
シングと、を備え、このケーシングを介して前記第一の
流体と第二の流体の間で熱交換を行う熱交換器であっ
て、前記ケーシング内に配置され、振動源に接続された
撹拌体を備え、かつ、流体を流通する複数の小流通孔を
有する仕切り板により前記ケーシング内は多段に仕切ら
れ、前記撹拌体はこの仕切り板を貫通してこのケーシン
グ内に組み込まれ、前記撹拌体が振動することにより、
前記小流通孔を通って流体が流通しながら前記ケーシン
グ内の流体が撹拌混合されることを通じて熱交換効率を
向上させること特徴とする。
て、前記撹拌体は、前記振動源に接続される軸部と、こ
の軸部の周囲に取り付けられる螺旋羽根と、からなるこ
とを特徴とする。
て、前記撹拌体は、前記振動源に接続される軸部と、こ
の軸部の周囲に取り付けられる円盤であって、流体を流
通する流体抜き穴を備える円盤と、からなることを特徴
とする。
は、上述のような構成を有しており、被混合流体はポン
プ圧送などによりケーシング内に流通される。そして、
このケーシング内で撹拌体が振動すると、撹拌体と仕切
り板との相互作用により流体が撹拌混合される。撹拌体
が螺旋羽根を備えていると、流体が螺旋羽根と仕切り板
に衝突してケーシング内が撹拌混合されることになる。
は複数の小流通孔が備えられているため、撹拌体が振動
すると流体がここを通過することになるが、小流通孔通
過の際に流速が速まるので、この過程で撹拌混合が促進
されることになる。
の作用によって従来の振動型撹拌混合装置よりも良好な
撹拌混合が行えることになる。一方、本発明に係る熱交
換器の場合にも、ポンプ圧送などによりケーシング内外
に流体が流通されることになるが、上述のような撹拌混
合効率の向上に伴って熱交換効率が向上することに加
え、流体が小流通孔を通過する分、ケーシングとの間の
熱の授受部分が拡張されるため、それによっても熱交換
効率が向上することになる。
器ともに、撹拌体の形状は限定されないが、上述のよう
な螺旋羽根を備える撹拌体や、流体抜き穴を備える円盤
撹拌体であった場合には、他のものよりも撹拌効率もし
くは熱交換効率が高まる。また、「流体抜き穴」につい
ても、円盤の形状に合わせた扇形が好ましいが、それ以
外のいかなる形状も採用することができる。更に、上述
のような螺旋羽根を備える撹拌体の場合には、撹拌効率
を向上させるための切り欠き(例えば、特開平4−23
5729号公報参照(38a;開口))を螺旋羽根の部
分に備えていてもよい。
ば「仕切り板」自体をポーラス材で構成してしまうこと
により、実質的に「複数の小流通孔を有する」ようなも
のとしてもよい。
の反応装置あるいは抽出のための撹拌混合装置として用
いることもできる。
及び熱交換器の好適な実施態様について、図面を参照し
ながら説明する。
拌混合装置の主要部を示す断面図である。また、図2は
本発明の好適な実施態様に係る熱交換器の主要部を示す
断面図である。
係る撹拌混合装置及び熱交換器は、内側に流通路11が
設けられたケーシング13内に撹拌体15が配置され、
ケーシング13内は仕切り板17により多段に仕切られ
ており、撹拌体15はこの仕切り板17の中央部分に設
けられた貫通穴16を貫通する形で取り付けられてい
る。撹拌体15は振動源18に接続され、上下に振動す
るが、撹拌体15が上下振動すると、撹拌体15と仕切
り板17の間で乱流を生じ、ケーシング13内に流通さ
れた流体の撹拌混合が行なわれることになる。また、こ
のような構成によれば、貫通穴16に通された撹拌体1
5と仕切り板17の内縁との間に生じた間隙において流
体が流通することになるが、本発明においては、撹拌体
15が上下に振動すると、撹拌体15自体の上下振動に
より生ずる乱流の他に、仕切り板17の貫通穴16を通
過する際に生ずる乱流によっても撹拌混合が促進される
ことになる。
熱交換器おいて特徴的なことは、図1、図2及び図3
(A)より明らかなように、仕切り板17に多くの小流
通孔19が設けられていることである。本発明に係る撹
拌混合装置及び熱交換器おいては、撹拌体15が上下に
振動すると、この小流通孔19を通って流体が流通しな
がら撹拌混合されることになる。この場合に、撹拌混合
装置の場合には、小流通孔19を通過する際に流速が速
められることにより生ずる乱流によって撹拌混合が促進
されることになる。
3の外側にはジャケット21が設けられ、ケーシング1
3とジャケット21との間で外側流通路23を形成す
る。そして、ケーシング13を介して、流通路11を流
通する流体と外側流通路23を流通する流体との間で熱
交換が行なわれることとなる。そして本発明において
は、上述した構成・作用によって流通路11内を流通す
る流体の撹拌混合が促進されることにより、流通路11
内を流通する流体の温度差が迅速に解消されるため、上
述の撹拌混合装置(図1)と主要構成を同じくすること
により、熱交換効率を向上させることができる。しかし
ながら本発明においては、これに加えて、流通路11内
を流通する流体が小流通孔19を通過する分、ケーシン
グ13との間の熱の授受領域が拡張されることになるの
で、その分、更に熱交換効率が向上することになる。
記振動源18に接続される軸部15aと、この軸部15
aの周囲に取り付けられる螺旋羽根15bと、からな
る。このような撹拌体15によれば、その上下振動によ
りケーシング13内に強力な渦流を起こすことができ、
流通路11内の流体の撹拌混合を行なうのに好適であ
る。しかしながら、撹拌体15の構成はこのようなもの
に限られることなく、例えば、図3に示すような軸部1
5aと、この軸部15aの周囲に取り付けられる流体抜
き穴15c付きの円盤15dと、からなるものとするこ
ともできる。そして、このような扇形の流体抜き穴15
c付きの円盤15dを備えた撹拌体15によれば、ケー
シング13の内壁付近(この部分は、流通路11内で最
も高温もしくは低温となる)の流体を確実に掻き取るこ
とになるため、流通路11内での温度差が迅速に解消さ
れ、熱交換器としての性能が高められる。
ものに限られることはない。例えば、図4に示すような
種々の形状のものも使用することができる。
振動型撹拌混合装置の撹拌混合効率の向上、並びに、当
該撹拌混合装置と主要部を同じくする熱交換器の熱交換
効率を向上させることができる。
主要部を示す断面図である。
部を示す断面図である。
採用される仕切り板の上面図(A)、並びに、本発明に
係る撹拌混合装置もしくは熱交換器の撹拌体に好適な別
の実施態様に係る円盤の上面図である(B)。
撹拌体の実施態様を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 流体が流通される流通路が内側に設けら
れたケーシングと、このケーシング内に配置され、振動
源に接続された撹拌体と、を備える撹拌混合装置であっ
て、 流体を流通する複数の小流通孔を有する仕切り板により
前記ケーシング内は多段に仕切られ、前記撹拌体はこの
仕切り板を貫通してこのケーシング内に組み込まれ、前
記撹拌体が振動することにより、前記小流通孔を通って
流体が流通しながら撹拌混合されることを特徴とする撹
拌混合装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の撹拌混合装置において、
前記撹拌体は、前記振動源に接続される軸部と、この軸
部の周囲に取り付けられる螺旋羽根と、からなることを
特徴とする撹拌混合装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の撹拌混合装置において、
前記撹拌体は、前記振動源に接続される軸部と、この軸
部の周囲に取り付けられる円盤であって、流体を流通す
る流体抜き穴を備える円盤と、からなることを特徴とす
る撹拌混合装置。 - 【請求項4】 請求項1から3いずれか記載の撹拌混合
装置のケーシングの外側に第二の流体が流通される第二
の流通路が設けられ、このケーシングを介して前記ケー
シング内を流通する流体と前記第二の流体との間で熱交
換を行うことを特徴とする熱交換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15802397A JP3860883B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | 熱交換器 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10328547A true JPH10328547A (ja) | 1998-12-15 |
JP3860883B2 JP3860883B2 (ja) | 2006-12-20 |
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-
1997
- 1997-05-30 JP JP15802397A patent/JP3860883B2/ja not_active Expired - Fee Related
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