JPH10337461A - 攪拌装置 - Google Patents
攪拌装置Info
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- JPH10337461A JPH10337461A JP14940297A JP14940297A JPH10337461A JP H10337461 A JPH10337461 A JP H10337461A JP 14940297 A JP14940297 A JP 14940297A JP 14940297 A JP14940297 A JP 14940297A JP H10337461 A JPH10337461 A JP H10337461A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 平パドル型の攪拌装置に簡便容易な改造を加
えることによって、従来型平パドル攪拌装置に比べて、
混合性能や吐出流量を向上するともに、消費動力の低減
化を実現しようとするものである。 【解決手段】 ２種以上の混合溶液を攪拌混合するか、
あるいは、液体中に粉体を攪拌混合する攪拌装置におい
て、溶液を満たした直立筒状の容器内に、垂直または略
垂直軸回りに任意の回転数で回転自在な回転軸に直角に
放射状に突設した複数枚の軸芯に平行な矩形平板状の平
パドル羽根を有する攪拌機を浸漬した攪拌装置であっ
て、該平パドル羽根は、回転軸とは反対側の縁端部近傍
の回転方向背面側に、運転中に該平パドル羽根の回転方
向背面側の長手方向に沿って流れる流体を上下に二分す
る突起物を突設した。
えることによって、従来型平パドル攪拌装置に比べて、
混合性能や吐出流量を向上するともに、消費動力の低減
化を実現しようとするものである。 【解決手段】 ２種以上の混合溶液を攪拌混合するか、
あるいは、液体中に粉体を攪拌混合する攪拌装置におい
て、溶液を満たした直立筒状の容器内に、垂直または略
垂直軸回りに任意の回転数で回転自在な回転軸に直角に
放射状に突設した複数枚の軸芯に平行な矩形平板状の平
パドル羽根を有する攪拌機を浸漬した攪拌装置であっ
て、該平パドル羽根は、回転軸とは反対側の縁端部近傍
の回転方向背面側に、運転中に該平パドル羽根の回転方
向背面側の長手方向に沿って流れる流体を上下に二分す
る突起物を突設した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２種以上の混合溶
液を攪拌混合するか、あるいは、液体中に粉体を攪拌混
合する攪拌装置に係り、特に、攪拌機に使用する平パド
ル羽根に、創意工夫を凝らして攪拌混合効率を向上さ
せ、吐出流量を増大させるとともに、消費動力の低減化
を図った攪拌装置に関するものである。
液を攪拌混合するか、あるいは、液体中に粉体を攪拌混
合する攪拌装置に係り、特に、攪拌機に使用する平パド
ル羽根に、創意工夫を凝らして攪拌混合効率を向上さ
せ、吐出流量を増大させるとともに、消費動力の低減化
を図った攪拌装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】攪拌装置に使用される攪拌羽根には、垂
直または略垂直軸回りに任意の回転数で回転自在な回転
軸に直角に放射状に突設して取り付けられ、大別する
と、図８に示すように、軸流型と輻流型とがあり、軸流
型には、プロペラ型、パドル型、ハイドロフォイル型等
があり、一方、輻流型には、図９に示すように、パドル
型、特殊パドル型、タービン型等がある。その中で最も
簡単な構造をしており、かつ、多く使用されている攪拌
羽根として、たとえば、垂直または略垂直軸回りに任意
の回転数で回転自在な回転軸に直角に放射状に突設した
複数枚の軸芯に平行な矩形平板状の平パドル羽根があ
る。この平パドル羽根は、安価な製作費で製造され、傾
斜パドルも含めて攪拌装置全体の５０％以上に使用さ
れ、攪拌装置を使用する化学業界、製紙業界、窯業業界
ほかの産業界に広く普及している。
直または略垂直軸回りに任意の回転数で回転自在な回転
軸に直角に放射状に突設して取り付けられ、大別する
と、図８に示すように、軸流型と輻流型とがあり、軸流
型には、プロペラ型、パドル型、ハイドロフォイル型等
があり、一方、輻流型には、図９に示すように、パドル
型、特殊パドル型、タービン型等がある。その中で最も
簡単な構造をしており、かつ、多く使用されている攪拌
羽根として、たとえば、垂直または略垂直軸回りに任意
の回転数で回転自在な回転軸に直角に放射状に突設した
複数枚の軸芯に平行な矩形平板状の平パドル羽根があ
る。この平パドル羽根は、安価な製作費で製造され、傾
斜パドルも含めて攪拌装置全体の５０％以上に使用さ
れ、攪拌装置を使用する化学業界、製紙業界、窯業業界
ほかの産業界に広く普及している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造が簡単で多く使用される平パドル羽根を有する
攪拌装置には、下記のような問題があった。すなわち、
平パドル羽根は、攪拌所要動力が大きく、それに反して
吐出能力が小さいという性能上の問題を抱えていた。そ
こで、この業界では、最近では、平パドルの製作が容易
な単純な曲面を取り入れ、吐出性能をアップさせる試み
もなされているが、この場合、曲面パドルの背面に沿っ
て流れる流体の移動が円滑になり、吐出能力は増大する
けれども、その反面、流体に働く剪断力が減殺されて流
体同士の混合性能が低下し、混合機能の面では、性能的
にもうひとつ十分なものでなかった。本発明では、こう
した簡単な構造をしている平パドル羽根のメリットを生
かしつつ、攪拌性能を従来の程度より大きく向上させる
意図のもとに着想されたものである。
うな構造が簡単で多く使用される平パドル羽根を有する
攪拌装置には、下記のような問題があった。すなわち、
平パドル羽根は、攪拌所要動力が大きく、それに反して
吐出能力が小さいという性能上の問題を抱えていた。そ
こで、この業界では、最近では、平パドルの製作が容易
な単純な曲面を取り入れ、吐出性能をアップさせる試み
もなされているが、この場合、曲面パドルの背面に沿っ
て流れる流体の移動が円滑になり、吐出能力は増大する
けれども、その反面、流体に働く剪断力が減殺されて流
体同士の混合性能が低下し、混合機能の面では、性能的
にもうひとつ十分なものでなかった。本発明では、こう
した簡単な構造をしている平パドル羽根のメリットを生
かしつつ、攪拌性能を従来の程度より大きく向上させる
意図のもとに着想されたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明においては、第１の発明では、２種
以上の混合溶液を攪拌混合するか、あるいは、液体中に
粉体を攪拌混合する攪拌装置において、溶液を満たした
直立筒状の容器内に、垂直または略垂直軸回りに任意の
回転数で回転自在な回転軸に直角に放射状に突設した複
数枚の軸芯に平行な矩形平板状の平パドル羽根を有する
攪拌機を浸漬した攪拌装置であって、該平パドル羽根
は、回転軸とは反対側の縁端部近傍の回転方向背面側
に、運転中に該平パドル羽根の回転方向背面側の長手方
向に沿って流れる流体を上下に二分する突起物を突設し
た構成とした。
するために、本発明においては、第１の発明では、２種
以上の混合溶液を攪拌混合するか、あるいは、液体中に
粉体を攪拌混合する攪拌装置において、溶液を満たした
直立筒状の容器内に、垂直または略垂直軸回りに任意の
回転数で回転自在な回転軸に直角に放射状に突設した複
数枚の軸芯に平行な矩形平板状の平パドル羽根を有する
攪拌機を浸漬した攪拌装置であって、該平パドル羽根
は、回転軸とは反対側の縁端部近傍の回転方向背面側
に、運転中に該平パドル羽根の回転方向背面側の長手方
向に沿って流れる流体を上下に二分する突起物を突設し
た構成とした。
【０００５】また、第２の発明では、第１の発明におい
て、平パドル羽根の回転方向背面側の突起物を、半砲弾
形、半球形、もしくは半円錐形とした。
て、平パドル羽根の回転方向背面側の突起物を、半砲弾
形、半球形、もしくは半円錐形とした。
【０００６】さらに、第３の発明では、第１や第２の発
明において、平パドル羽根の突起物が取り付けられる位
置に平パドル羽根を貫通する透孔（噴流孔）を設けると
ともに、該透孔の回転方向背面側に該透孔の周囲のうち
外側方向（反回転軸側方向）のみを開口し、かつ、それ
以外の部分が被覆された略ポケット状の曲面板で形成さ
れた突起物を配設してなる構成とした。
明において、平パドル羽根の突起物が取り付けられる位
置に平パドル羽根を貫通する透孔（噴流孔）を設けると
ともに、該透孔の回転方向背面側に該透孔の周囲のうち
外側方向（反回転軸側方向）のみを開口し、かつ、それ
以外の部分が被覆された略ポケット状の曲面板で形成さ
れた突起物を配設してなる構成とした。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明においては、第１の発明で
は、２種以上の混合溶液を攪拌混合するか、あるいは、
液体中に粉体を攪拌混合する攪拌装置において、溶液を
満たした直立筒状の容器内に、垂直または略垂直軸回り
に任意の回転数で回転自在な回転軸に直角に放射状に突
設した複数枚の軸芯に平行な矩形平板状の平パドル羽根
を有する攪拌機を浸漬した攪拌装置であって、該平パド
ル羽根は、回転軸とは反対側の縁端部近傍の回転方向背
面側に、運転中に該平パドル羽根の回転方向背面側の長
手方向に沿って流れる流体を上下に二分する突起物を突
設した構成としたため、回転中の平パドル羽根の長手方
向に沿って流れる流体は、突起物に当接して上下に二分
され、それぞれの流れは互いに逆向きに渦流を形成しつ
つ外側方向に流れ、この２本の渦流流れが突起物の外側
でぶつかりあって、相互作用を起こして流体同士に局部
的に大きい剪断力が働き、この剪断力により気泡や液滴
の微細化が促進され、混合性能がアップする。
は、２種以上の混合溶液を攪拌混合するか、あるいは、
液体中に粉体を攪拌混合する攪拌装置において、溶液を
満たした直立筒状の容器内に、垂直または略垂直軸回り
に任意の回転数で回転自在な回転軸に直角に放射状に突
設した複数枚の軸芯に平行な矩形平板状の平パドル羽根
を有する攪拌機を浸漬した攪拌装置であって、該平パド
ル羽根は、回転軸とは反対側の縁端部近傍の回転方向背
面側に、運転中に該平パドル羽根の回転方向背面側の長
手方向に沿って流れる流体を上下に二分する突起物を突
設した構成としたため、回転中の平パドル羽根の長手方
向に沿って流れる流体は、突起物に当接して上下に二分
され、それぞれの流れは互いに逆向きに渦流を形成しつ
つ外側方向に流れ、この２本の渦流流れが突起物の外側
でぶつかりあって、相互作用を起こして流体同士に局部
的に大きい剪断力が働き、この剪断力により気泡や液滴
の微細化が促進され、混合性能がアップする。
【０００８】また、第２の発明では、平パドル羽根の回
転方向背面側の突起物を、半砲弾形、半球形、もしくは
半円錐形としたので、突起物の先端部に当接する平パド
ル羽根の長手方向に沿う流体は上下に二分されるとき
に、渦流の形成が容易に起こり、この二つの渦流が突起
物の外側で合流する際に、お互いに大きな剪断力を作用
し合う結果、攪拌混合効果がさらにアップする。
転方向背面側の突起物を、半砲弾形、半球形、もしくは
半円錐形としたので、突起物の先端部に当接する平パド
ル羽根の長手方向に沿う流体は上下に二分されるとき
に、渦流の形成が容易に起こり、この二つの渦流が突起
物の外側で合流する際に、お互いに大きな剪断力を作用
し合う結果、攪拌混合効果がさらにアップする。
【０００９】さらに、第３の発明では、平パドル羽根の
突起物が取り付けられる位置に平パドル羽根を貫通する
透孔（噴流孔）を設けるとともに、該透孔の回転方向背
面側に該透孔の周囲のうち外側方向（反回転軸側方向）
のみを開口し、かつ、それ以外の部分が被覆された略ポ
ケット状の曲面板で形成された突起物を配設したので、
透孔を通過した流体が外側方向に円滑に導かれるととも
に、突起物により上下に二分された流体流れの真ん中
に、さらに、透孔を通過した第３の流れが加わる結果、
一層、流体同士の混合効果が高まり、高い混合性能が発
揮される。
突起物が取り付けられる位置に平パドル羽根を貫通する
透孔（噴流孔）を設けるとともに、該透孔の回転方向背
面側に該透孔の周囲のうち外側方向（反回転軸側方向）
のみを開口し、かつ、それ以外の部分が被覆された略ポ
ケット状の曲面板で形成された突起物を配設したので、
透孔を通過した流体が外側方向に円滑に導かれるととも
に、突起物により上下に二分された流体流れの真ん中
に、さらに、透孔を通過した第３の流れが加わる結果、
一層、流体同士の混合効果が高まり、高い混合性能が発
揮される。
【００１０】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細に
ついて説明する。図１〜図７は本発明の実施例に係り、
図１は攪拌装置の全体縦断面図、図２は攪拌装置の攪拌
羽根の側面図、図３は攪拌羽根の回転方向背面に取り付
ける突起物の種々の形態を示す説明図、図４は運転中の
攪拌羽根回りの流れ状態を示す斜視図、図５は本発明の
攪拌羽根と従来型後退翼の回転駆動時の流動状態の比較
説明図（平面図）、図６は本発明の攪拌羽根と従来の平
パドル攪拌羽根の吐出量に関する比較を示すグラフ、図
７は本発明の攪拌羽根と従来型平パドル羽根の回転駆動
時の流動状態の比較図（平面図）、図８は回転駆動時の
攪拌羽根回りの流れ状態を示す側面図である。
ついて説明する。図１〜図７は本発明の実施例に係り、
図１は攪拌装置の全体縦断面図、図２は攪拌装置の攪拌
羽根の側面図、図３は攪拌羽根の回転方向背面に取り付
ける突起物の種々の形態を示す説明図、図４は運転中の
攪拌羽根回りの流れ状態を示す斜視図、図５は本発明の
攪拌羽根と従来型後退翼の回転駆動時の流動状態の比較
説明図（平面図）、図６は本発明の攪拌羽根と従来の平
パドル攪拌羽根の吐出量に関する比較を示すグラフ、図
７は本発明の攪拌羽根と従来型平パドル羽根の回転駆動
時の流動状態の比較図（平面図）、図８は回転駆動時の
攪拌羽根回りの流れ状態を示す側面図である。
【００１１】図１は、本発明の攪拌装置の全体縦断面図
を示すもので、攪拌装置１０は、蓋付の円筒容器状の攪
拌槽１０ａが複数の柱脚１０ｂを介して直立状態に保持
され、内部には、攪拌機２０が収納される。攪拌機２０
は攪拌槽１０ａの頂部を貫通して攪拌槽１０ａ内部に垂
直に垂下された回転軸２２の下端に直交配列された４枚
の矩形状の平板からなる平パドル羽根で形成された攪拌
羽根２４が固設され、電動機および減速機からなる回転
駆動装置２０ａで竪軸回りに回転自在に配設されてい
る。攪拌槽１０ａの内壁面には、円周等分に２〜４枚の
垂直平板状の邪魔板１０ｃが固設される。
を示すもので、攪拌装置１０は、蓋付の円筒容器状の攪
拌槽１０ａが複数の柱脚１０ｂを介して直立状態に保持
され、内部には、攪拌機２０が収納される。攪拌機２０
は攪拌槽１０ａの頂部を貫通して攪拌槽１０ａ内部に垂
直に垂下された回転軸２２の下端に直交配列された４枚
の矩形状の平板からなる平パドル羽根で形成された攪拌
羽根２４が固設され、電動機および減速機からなる回転
駆動装置２０ａで竪軸回りに回転自在に配設されてい
る。攪拌槽１０ａの内壁面には、円周等分に２〜４枚の
垂直平板状の邪魔板１０ｃが固設される。
【００１２】本発明（第１の発明）の攪拌羽根２４は、
回転軸とは反対側の縁端部近傍の回転方向背面側に、運
転中に該平パドル羽根の回転方向背面側の長手方向に沿
って流れる流体を上下に二分する突起物２６を突設した
ことに特徴があり、突起物２６の形状は、上述のよう
に、運転中に該平パドル羽根の回転方向背面側の長手方
向に沿って流れる流体を上下に二分するものであれば、
どのような形状でもよいが、羽根に沿う長手方向流れを
円滑に上下に二分するため、望ましくは、図３に示すよ
うに、突起物２６は、たとえば、図３（ａ）の砲弾を縦
に二等分してその半分を、先端部を回転軸方向に向けて
取り付けた半砲弾型や、図３（ｂ）の真球を半分にした
半球型や、円錐を縦に二等分してその半分を、先端部を
回転軸方向に向けて取り付けた半円錐型のもののいずれ
かとする（第２の発明）。
回転軸とは反対側の縁端部近傍の回転方向背面側に、運
転中に該平パドル羽根の回転方向背面側の長手方向に沿
って流れる流体を上下に二分する突起物２６を突設した
ことに特徴があり、突起物２６の形状は、上述のよう
に、運転中に該平パドル羽根の回転方向背面側の長手方
向に沿って流れる流体を上下に二分するものであれば、
どのような形状でもよいが、羽根に沿う長手方向流れを
円滑に上下に二分するため、望ましくは、図３に示すよ
うに、突起物２６は、たとえば、図３（ａ）の砲弾を縦
に二等分してその半分を、先端部を回転軸方向に向けて
取り付けた半砲弾型や、図３（ｂ）の真球を半分にした
半球型や、円錐を縦に二等分してその半分を、先端部を
回転軸方向に向けて取り付けた半円錐型のもののいずれ
かとする（第２の発明）。
【００１３】このように構成された本発明（第１の発
明）の攪拌羽根２４を備えた攪拌装置１０では、運転
中、回転する攪拌羽根２４の背面に攪拌羽根２４の長手
方向を内側から外側に流れる流体は、外側縁端部近傍に
設けた突起物２６の存在により、上下に二分された流れ
になるとともに、その各々の流れは、互いに逆向きの渦
流を生じ、このため、この両流体流れが突起物２６の後
方（外側方向）で再び合流する際に、互いに激しく剪断
力を与えあって両流体の攪拌・混合作用が効率よく行な
われる結果、混合効率が飛躍的に上昇する。
明）の攪拌羽根２４を備えた攪拌装置１０では、運転
中、回転する攪拌羽根２４の背面に攪拌羽根２４の長手
方向を内側から外側に流れる流体は、外側縁端部近傍に
設けた突起物２６の存在により、上下に二分された流れ
になるとともに、その各々の流れは、互いに逆向きの渦
流を生じ、このため、この両流体流れが突起物２６の後
方（外側方向）で再び合流する際に、互いに激しく剪断
力を与えあって両流体の攪拌・混合作用が効率よく行な
われる結果、混合効率が飛躍的に上昇する。
【００１４】また、本発明（第３の発明）の攪拌羽根２
４は、図２や図４に示すように、回転軸２２とは反対側
の縁端部近傍の突起物２６を取り付ける位置に、円形ま
たは楕円形の透孔からなる噴流孔２４ａを穿設し、この
噴流孔２４ａの外側方向（反回転軸側方向）のみを開口
状態とし、それ以外の噴流孔２４ａの回りを被覆するよ
うにして、噴流孔２４ａを通過後の噴流を外側斜め方向
に導くために、前記した突起物２６は内部を空洞状態に
形成する。図４は、このように噴流口２４ａと突起物２
６をともに設けた（第３の発明に相当する）場合の、回
転中の攪拌羽根近辺の流体の流動状況を示している。
４は、図２や図４に示すように、回転軸２２とは反対側
の縁端部近傍の突起物２６を取り付ける位置に、円形ま
たは楕円形の透孔からなる噴流孔２４ａを穿設し、この
噴流孔２４ａの外側方向（反回転軸側方向）のみを開口
状態とし、それ以外の噴流孔２４ａの回りを被覆するよ
うにして、噴流孔２４ａを通過後の噴流を外側斜め方向
に導くために、前記した突起物２６は内部を空洞状態に
形成する。図４は、このように噴流口２４ａと突起物２
６をともに設けた（第３の発明に相当する）場合の、回
転中の攪拌羽根近辺の流体の流動状況を示している。
【００１５】この場合、この突起物２６は、薄肉の曲面
板で形成され、攪拌羽根２４の外側方向（反回転軸側方
向）が開口し、それ以外の噴流孔２４ａの回りを被覆し
た形状に形成され、たとえば、突起物２６が半砲弾型の
場合、砲弾の軸方向に縦に切断して噴流孔２４ａの回り
を覆って噴流孔２４ａを通過した流体を、外側方向に誘
導する機能を保有させたものであるが、噴流孔通過後の
流体を外側に導く目的を達するものであれば、上記の構
造に限定する必要はなく、どのように形状のものでもよ
い（半球型の場合には、半球の外側部分をさらに切り欠
き、外側に流体が逃げる開口を設ける。また、半円錐型
の場合は、底面部を開口とする）。
板で形成され、攪拌羽根２４の外側方向（反回転軸側方
向）が開口し、それ以外の噴流孔２４ａの回りを被覆し
た形状に形成され、たとえば、突起物２６が半砲弾型の
場合、砲弾の軸方向に縦に切断して噴流孔２４ａの回り
を覆って噴流孔２４ａを通過した流体を、外側方向に誘
導する機能を保有させたものであるが、噴流孔通過後の
流体を外側に導く目的を達するものであれば、上記の構
造に限定する必要はなく、どのように形状のものでもよ
い（半球型の場合には、半球の外側部分をさらに切り欠
き、外側に流体が逃げる開口を設ける。また、半円錐型
の場合は、底面部を開口とする）。
【００１６】このように噴流孔２４ａと突起物２６とを
ともに設けた攪拌羽根２４を備えた本発明（第３の発
明）の攪拌装置１０の作動（流体の流動状況）と従来技
術との比較について、以下に説明する。 （１）吐出流量について 吐出流量の点に関しては、本発明の攪拌羽根２４に
属する平パドルよりも大きな吐出流量をもつ攪拌羽根と
して、図５（ａ）のような湾曲した曲面板を有する後退
翼がある。この後退翼は、羽根の外側が回転方向の下流
側に後退するように曲げ、羽根の外周に流体を効率的に
吐出させる流れ場を形成している。本発明の攪拌翼２４
は、平パドル型であるけれども、平パドルへ透孔（噴流
孔）２４ａを設けることにより、そして、さらに、噴流
孔２４ａの背面に突起物２６を設けることにより、図５
（ｂ）に示すように、点線で表示した「平パドルに沿う
流れ」と、噴流孔２４ａを通過して「平パドルに沿う流
れ」と交差する流れである「噴流孔からの流れ」という
２つの流れの合成した流れである実線で表示した流れと
なり、前記の図５（ａ）の後退翼の背面の流れと類似の
流れ場となり、その結果、平パドルよりも吐出流量の大
きい後退翼と同様な流動状況をつくり出して、吐出流量
の向上を実現した。 通常の平パドル羽根による吐出は、羽根の通過直後
にパルス的に大きな吐出が発生する。本発明の噴流孔２
４ａを有する攪拌羽根２４においては、この局部的に強
い吐出を平凖化し、その代わりに大きな吐出を行なう時
間を拡げて持続させることにより、吐出流量の全体を大
きくしようと意図したもので、図６に示すように、点線
表示の「従来の平パドル」から、実線表示の「本発明の
平パドル」へ吐出流量を変化させることによって、それ
ぞれのカーブ以下の面積（吐出流量の時間に関する積分
値）で表される吐出量を増大を図るようにした。
ともに設けた攪拌羽根２４を備えた本発明（第３の発
明）の攪拌装置１０の作動（流体の流動状況）と従来技
術との比較について、以下に説明する。 （１）吐出流量について 吐出流量の点に関しては、本発明の攪拌羽根２４に
属する平パドルよりも大きな吐出流量をもつ攪拌羽根と
して、図５（ａ）のような湾曲した曲面板を有する後退
翼がある。この後退翼は、羽根の外側が回転方向の下流
側に後退するように曲げ、羽根の外周に流体を効率的に
吐出させる流れ場を形成している。本発明の攪拌翼２４
は、平パドル型であるけれども、平パドルへ透孔（噴流
孔）２４ａを設けることにより、そして、さらに、噴流
孔２４ａの背面に突起物２６を設けることにより、図５
（ｂ）に示すように、点線で表示した「平パドルに沿う
流れ」と、噴流孔２４ａを通過して「平パドルに沿う流
れ」と交差する流れである「噴流孔からの流れ」という
２つの流れの合成した流れである実線で表示した流れと
なり、前記の図５（ａ）の後退翼の背面の流れと類似の
流れ場となり、その結果、平パドルよりも吐出流量の大
きい後退翼と同様な流動状況をつくり出して、吐出流量
の向上を実現した。 通常の平パドル羽根による吐出は、羽根の通過直後
にパルス的に大きな吐出が発生する。本発明の噴流孔２
４ａを有する攪拌羽根２４においては、この局部的に強
い吐出を平凖化し、その代わりに大きな吐出を行なう時
間を拡げて持続させることにより、吐出流量の全体を大
きくしようと意図したもので、図６に示すように、点線
表示の「従来の平パドル」から、実線表示の「本発明の
平パドル」へ吐出流量を変化させることによって、それ
ぞれのカーブ以下の面積（吐出流量の時間に関する積分
値）で表される吐出量を増大を図るようにした。
【００１７】（２）混合性能の向上について 従来技術の平パドルは、軸中心部から流体を吸い込
み、平パドル羽根の外側縁端から流体を吐出する（図６
（ａ）に表示したとおり）。本発明では、図７（ｂ）に
示すように、平パドル羽根（すなわち、攪拌羽根２４）
に沿う流れと、噴流孔２４ａを通過した流体流れを羽根
背面で交差させることによって、２つの流れに混合が起
こり、混合効率が従来の平パドル羽根よりも向上する。 また、本発明では、平パドル羽根２４の羽根背面の
羽根長手方向に沿う流体の大きな流れが、図８に示すよ
うに、噴流孔２４ａ回りに設けた突起物２６によって上
下に二分された吐出流（上方流れＦu 、下方流れＦl ）
となり、しかも、互いに逆向きに回転する渦流を形成し
つつ羽根外側に向かって流れる。したがって、この２本
の渦流流れの中間に、噴流孔２４ａを通過した噴流Ｆm
が流れ（透孔２４ａが無い第１の発明では、上方流れＦ
u と下方流れＦl とが、直接、接触して界面で剪断力を
及ぼし合う）、噴流孔２４ａ後の噴流とこの両側の上下
二分流とが相互作用を起こして、その界面で流体同士に
局部的に大きい剪断力が働き、この剪断力により気泡や
液滴の微細化が促進され、混合性能が大幅にアップす
る。
み、平パドル羽根の外側縁端から流体を吐出する（図６
（ａ）に表示したとおり）。本発明では、図７（ｂ）に
示すように、平パドル羽根（すなわち、攪拌羽根２４）
に沿う流れと、噴流孔２４ａを通過した流体流れを羽根
背面で交差させることによって、２つの流れに混合が起
こり、混合効率が従来の平パドル羽根よりも向上する。 また、本発明では、平パドル羽根２４の羽根背面の
羽根長手方向に沿う流体の大きな流れが、図８に示すよ
うに、噴流孔２４ａ回りに設けた突起物２６によって上
下に二分された吐出流（上方流れＦu 、下方流れＦl ）
となり、しかも、互いに逆向きに回転する渦流を形成し
つつ羽根外側に向かって流れる。したがって、この２本
の渦流流れの中間に、噴流孔２４ａを通過した噴流Ｆm
が流れ（透孔２４ａが無い第１の発明では、上方流れＦ
u と下方流れＦl とが、直接、接触して界面で剪断力を
及ぼし合う）、噴流孔２４ａ後の噴流とこの両側の上下
二分流とが相互作用を起こして、その界面で流体同士に
局部的に大きい剪断力が働き、この剪断力により気泡や
液滴の微細化が促進され、混合性能が大幅にアップす
る。
【００１８】（３）動力の低下 平パドル羽根の消費動力の多くは、羽根背面に大きな負
圧領域をつくり、吐出流が背面に沿って流れるために強
制力として使われてきた。本発明では、羽根外周側縁端
部に透孔２４ａをあけ、羽根前面と羽根背面との圧力差
を軽減することによって、羽根回転の消費動力を低減す
ることが可能になる。
圧領域をつくり、吐出流が背面に沿って流れるために強
制力として使われてきた。本発明では、羽根外周側縁端
部に透孔２４ａをあけ、羽根前面と羽根背面との圧力差
を軽減することによって、羽根回転の消費動力を低減す
ることが可能になる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、突起物を備えた攪
拌羽根を有する本発明の攪拌装置や、突起物および噴流
孔をともに備えた本発明の攪拌装置においては、平パド
ルに簡便容易な改造を施すのみで、従来タイプの平パド
ル型攪拌装置に比べて、著しく混合性能を向上させると
ともに、吐出能力を増大させ、かつ、消費動力の低減化
を図ることができる。
拌羽根を有する本発明の攪拌装置や、突起物および噴流
孔をともに備えた本発明の攪拌装置においては、平パド
ルに簡便容易な改造を施すのみで、従来タイプの平パド
ル型攪拌装置に比べて、著しく混合性能を向上させると
ともに、吐出能力を増大させ、かつ、消費動力の低減化
を図ることができる。
【図１】本発明の実施例に係る攪拌装置の全体縦断面図
である。
である。
【図２】本発明の実施例に係る攪拌装置の攪拌羽根の側
面図である。
面図である。
【図３】本発明の実施例に係る攪拌羽根の回転方向背面
に取り付ける突起物の種々の形態を示す説明図である。
に取り付ける突起物の種々の形態を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例に係る運転中の攪拌羽根回りの
流れ状態を示す斜視図である。
流れ状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の攪拌羽根と従来型後退翼の回転駆動時
の流動状態の比較説明図（平面図）である。
の流動状態の比較説明図（平面図）である。
【図６】本発明の攪拌羽根と従来の平パドル攪拌羽根の
吐出量に関する比較を示すグラフである。
吐出量に関する比較を示すグラフである。
【図７】本発明の攪拌羽根と従来型平パドル羽根の回転
駆動時の流動状態の比較図（平面図）である。
駆動時の流動状態の比較図（平面図）である。
【図８】本発明の実施例に係る回転駆動時の攪拌羽根回
りの流れ状態を示す側面図である。
りの流れ状態を示す側面図である。
【図９】従来の軸流型攪拌羽根の斜視図である。
【図１０】従来の輻流型攪拌羽根の斜視図である。
１０ 攪拌装置 １０ａ 攪拌槽 １０ｂ 柱脚 １０ｃ 邪魔板 ２０ 攪拌機 ２０ａ 回転駆動装置 ２２ 回転軸 ２２ａ ボス ２４ 攪拌羽根 ２４ａ 噴流孔（透孔） ２６ 突起物 Ｆu 上方流れ Ｆm 中間流れ（透孔通過後の噴流） Ｆl 下方流れ Ｑ 吐出流量 ｔ 時間
Claims (3)
- 【請求項１】 ２種以上の混合溶液を攪拌混合するか、
あるいは、液体中に粉体を攪拌混合する攪拌装置におい
て、 溶液を満たした直立筒状の容器内に、垂直または略垂直
軸回りに任意の回転数で回転自在な回転軸に直角に放射
状に突設した複数枚の軸芯に平行な矩形平板状の平パド
ル羽根を有する攪拌機を浸漬した攪拌装置であって、 該平パドル羽根は、回転軸とは反対側の縁端部近傍の回
転方向背面側に、運転中に該平パドル羽根の回転方向背
面側の長手方向に沿って流れる流体を上下に二分する突
起物を突設したことを特徴とする攪拌装置。 - 【請求項２】 平パドル羽根の回転方向背面側の突起物
を、半砲弾形、半球形、もしくは半円錐形とした請求項
１記載の攪拌装置。 - 【請求項３】 平パドル羽根の突起物が取り付けられる
位置に平パドル羽根を貫通する透孔（噴流孔）を設ける
とともに、該透孔の回転方向背面側に該透孔の周囲のう
ち外側方向（反回転軸側方向）のみを開口し、かつ、そ
れ以外の部分が被覆された略ポケット状の曲面板で形成
された突起物を配設してなる請求項１または請求項２記
載の攪拌装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14940297A JP3598736B2 (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 攪拌装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14940297A JP3598736B2 (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 攪拌装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10337461A true JPH10337461A (ja) | 1998-12-22 |
| JP3598736B2 JP3598736B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
ID=15474356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14940297A Expired - Fee Related JP3598736B2 (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 攪拌装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3598736B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2002273188A (ja) * | 2001-03-19 | 2002-09-24 | Aoki Kk | 攪拌機 |
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| US8366311B2 (en) | 2006-04-21 | 2013-02-05 | Atmi Bvba | Systems and devices for mixing substances and methods of making same |
| WO2017026590A1 (ko) * | 2015-08-12 | 2017-02-16 | 주식회사 이케이 | 에어레이터 |
| EP3251739A1 (en) | 2016-05-31 | 2017-12-06 | Sumitomo Heavy Industries Process Equipment Co., Ltd. | Stirring impeller and stirring device |
| US10632433B2 (en) | 2006-05-13 | 2020-04-28 | Pall Life Sciences Belgium Bvba | Disposable bioreactor |
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-
1997
- 1997-06-06 JP JP14940297A patent/JP3598736B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3598736B2 (ja) | 2004-12-08 |
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