JPS62193635A - タ−ビン式撹拌機集合体 - Google Patents
タ−ビン式撹拌機集合体Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液体中に流体を分散する攪拌機に関するもので
ある。
ある。
多数の軸方向に整合した平坦なかい（櫂）状羽根を備え
た円板型タービン攪拌機がタンク内の液体中に小さい泡
として噴射されたガスを分散してタンクの内容物と混合
することは公知である。使用中、低圧の渦区域がタービ
ンの各回転羽根の背後に、そして工業において屡々遭遇
するガス流量に対して形成され、ガスは集合してこの区
域に空所を形成し易く；このことは不都合なことに分散
および混合の効率を低下しタービン翼を腐食させる。
た円板型タービン攪拌機がタンク内の液体中に小さい泡
として噴射されたガスを分散してタンクの内容物と混合
することは公知である。使用中、低圧の渦区域がタービ
ンの各回転羽根の背後に、そして工業において屡々遭遇
するガス流量に対して形成され、ガスは集合してこの区
域に空所を形成し易く；このことは不都合なことに分散
および混合の効率を低下しタービン翼を腐食させる。
同じ問題がタンクの液体より密度の低い噴射された液体
の分散に対しても見出される。本発明者等は渦流の発生
およびその有害な結果を最少比にし、有効な分散および
混合を達成するタービン攪拌機を得た。
の分散に対しても見出される。本発明者等は渦流の発生
およびその有害な結果を最少比にし、有効な分散および
混合を達成するタービン攪拌機を得た。
したがって、本発明は液体用貯槽、貯槽内に設けられ多
数の半径方向に延びる羽根を有するロータ、および流体
を貯槽内の液体中に噴射する装置を備え、流体噴射装置
およびロータは、使用時、液体中に浸漬したロータ羽根
およびロータ羽根が発生した液体流のいずれか一方また
は双方が噴射された液体を分散するように構成配置され
たタービン式攪拌機集合体であって、各羽根が中空でか
つ不連続な端部、鋭角をなず唯一つの後端部を有し、外
側に凹状面を有せずまた半径方向外端が開放しているこ
とを特徴とする、タービン式攪拌機集合体を提供するも
のである。
数の半径方向に延びる羽根を有するロータ、および流体
を貯槽内の液体中に噴射する装置を備え、流体噴射装置
およびロータは、使用時、液体中に浸漬したロータ羽根
およびロータ羽根が発生した液体流のいずれか一方また
は双方が噴射された液体を分散するように構成配置され
たタービン式攪拌機集合体であって、各羽根が中空でか
つ不連続な端部、鋭角をなず唯一つの後端部を有し、外
側に凹状面を有せずまた半径方向外端が開放しているこ
とを特徴とする、タービン式攪拌機集合体を提供するも
のである。
通常の円板型タービン式攪拌機においては、渦流は羽根
の表面に沿って流線でないところに発生ずるが、例えば
円形、楕円形、矩形または長円形断面の羽根に関して、
例えば後端面が凹状であるかまたは鋭角的後端が存在し
ない、突出端（例えば通常の軸線方向に整合したかい状
の羽根の軸方向端部）において、分離する。
の表面に沿って流線でないところに発生ずるが、例えば
円形、楕円形、矩形または長円形断面の羽根に関して、
例えば後端面が凹状であるかまたは鋭角的後端が存在し
ない、突出端（例えば通常の軸線方向に整合したかい状
の羽根の軸方向端部）において、分離する。
本発明の羽根に対しては前記基準を満たすならばいかな
る羽根も適している。この中において、羽根はくさび型
または鋭い長パラボラ型または楕円形断面の後端部にス
ムースに移行する円形、パラボラ形または楕円形断面を
有する対称的断面をもつことができる。“鋭角をなす後
端部”なる語は角度をなす端部ならびに鋭いアールを備
えた端部の両方の意味を有する。パラボラ形または楕円
形断面の先端は、先端部分をくさび形のものとすること
ができるが、羽根の周りの流線を改善するのに好ましい
。好ましい羽根の形は対称的な翼型断面である。
る羽根も適している。この中において、羽根はくさび型
または鋭い長パラボラ型または楕円形断面の後端部にス
ムースに移行する円形、パラボラ形または楕円形断面を
有する対称的断面をもつことができる。“鋭角をなす後
端部”なる語は角度をなす端部ならびに鋭いアールを備
えた端部の両方の意味を有する。パラボラ形または楕円
形断面の先端は、先端部分をくさび形のものとすること
ができるが、羽根の周りの流線を改善するのに好ましい
。好ましい羽根の形は対称的な翼型断面である。
羽根は中空で先端は不連続の、例えば孔の形式の、また
は好ましくは対称的断面の羽根の先端面に対称的に設け
られた溝の形式とされる。
は好ましくは対称的断面の羽根の先端面に対称的に設け
られた溝の形式とされる。
羽根の半径方向外端は少なくとも部分的に開放し、そこ
でそのような羽根はすくい上げ作用を奏しすくい上げた
液体ν半径方向外方に給送することにより分散し混合す
る。
でそのような羽根はすくい上げ作用を奏しすくい上げた
液体ν半径方向外方に給送することにより分散し混合す
る。
本発明集合体の羽根の通常の寸法は：
羽根の長さ−Ｄ／４、突出高さ−Ｄ１５である（ここに
、Ｄはロータ直径の全長）。
、Ｄはロータ直径の全長）。
羽根は通常タービン攪拌機のかい用として金属またはプ
ラスチックから作られる。
ラスチックから作られる。
羽根は全体的形式において、羽根の平面を限定する、半
径方向および横方向軸の二つの長い軸線、を有する。こ
の羽根の平面は一般に使用中羽根によって描かれるいか
なる回転面に対しても一致するかまたは平行になり、す
なわち羽根は通常ロータ軸にまたはロータ軸に対して“
迎え角”では固定されない。しかしながら、この迎え角
の可能性は除外されないが、角度は後端（または先端）
が軸方向に突出する端部として有効に作用すること、お
よびかなりの渦流を発生ずる傾向があるため羽根の面の
後端部分が凹状面として有効に作用することのいずれか
一方または双方が起こる程に大きくないことは容易に理
解しうろことである。
径方向および横方向軸の二つの長い軸線、を有する。こ
の羽根の平面は一般に使用中羽根によって描かれるいか
なる回転面に対しても一致するかまたは平行になり、す
なわち羽根は通常ロータ軸にまたはロータ軸に対して“
迎え角”では固定されない。しかしながら、この迎え角
の可能性は除外されないが、角度は後端（または先端）
が軸方向に突出する端部として有効に作用すること、お
よびかなりの渦流を発生ずる傾向があるため羽根の面の
後端部分が凹状面として有効に作用することのいずれか
一方または双方が起こる程に大きくないことは容易に理
解しうろことである。
タービンロータの羽根は同じ回転平面内に設けられるか
またはいくつかの回転平面内に設けることができる。羽
根は回転の平衡が最大になるようにいずれか一つの平面
内に規則的に配置されるのが好ましい。好ましくはそれ
らはまた通常の技術的慣行に従って捩り平衡が最大にな
るような（なり易い）軸に沿いかつ別の平面内の各羽根
に対して配置され、例えばそれらは各平面内に同じ数の
羽根を、また対応する数の羽根を異なった平面内に軸方
向に整合してまた相対的に回転方向に規則的にずらして
配置される。
またはいくつかの回転平面内に設けることができる。羽
根は回転の平衡が最大になるようにいずれか一つの平面
内に規則的に配置されるのが好ましい。好ましくはそれ
らはまた通常の技術的慣行に従って捩り平衡が最大にな
るような（なり易い）軸に沿いかつ別の平面内の各羽根
に対して配置され、例えばそれらは各平面内に同じ数の
羽根を、また対応する数の羽根を異なった平面内に軸方
向に整合してまた相対的に回転方向に規則的にずらして
配置される。
羽根はまた軸方向にロータ軸に対して、排出流の軸方向
成分を発生するため、直角以外の角度をなして固定する
ことができる。
成分を発生するため、直角以外の角度をなして固定する
ことができる。
ロータは２枚以上の羽根をもつことができる。
タービンの混合効率は、羽根が使用中ある羽根の作用が
後続の羽根の作用と干渉するような横方向の寸法に接近
する点まで、一般にどの平面においても羽根の数ととも
に増加する。同様に羽根の平面の有用な数は接近による
平面間の相互の干渉によって制限される。羽槙の一層の
増加は単一の軸方向噴射源から益々遠くなるためタービ
ンの流体分散効率を増大せず、却って貯槽内の液体およ
び液体−流体の一方または双方の分散を助ける。
後続の羽根の作用と干渉するような横方向の寸法に接近
する点まで、一般にどの平面においても羽根の数ととも
に増加する。同様に羽根の平面の有用な数は接近による
平面間の相互の干渉によって制限される。羽槙の一層の
増加は単一の軸方向噴射源から益々遠くなるためタービ
ンの流体分散効率を増大せず、却って貯槽内の液体およ
び液体−流体の一方または双方の分散を助ける。
前記に関連して適当な羽根の数は同一平面では２枚ない
し２４枚、通常４枚ないし１２枚、また平面数は５まで
通常１である。
し２４枚、通常４枚ないし１２枚、また平面数は５まで
通常１である。
通常、ロータの寸法は貯槽の大きさによって決定される
が、通常その直径は対応する貯槽の横方向寸法の１／３
ないし半分である。
が、通常その直径は対応する貯槽の横方向寸法の１／３
ないし半分である。
流体噴射装置は単一の孔または、列状、格子状ローズ状
またはリング状とすることができる。液体の噴射、とく
に貯槽内の液体より密度の小さい液体も除外されないが
、噴射流体はしばしばガスとされる。
またはリング状とすることができる。液体の噴射、とく
に貯槽内の液体より密度の小さい液体も除外されないが
、噴射流体はしばしばガスとされる。
ロータおよび流体噴射装置は適当に配置および相互位置
に設けることができるが、それば流体がロータ羽根が掃
過した容積またはロータ羽根によって発生された液体流
が衝突する直ぐ近傍に（両方の場合“分散区域”と称す
る）供給される。
に設けることができるが、それば流体がロータ羽根が掃
過した容積またはロータ羽根によって発生された液体流
が衝突する直ぐ近傍に（両方の場合“分散区域”と称す
る）供給される。
ロータはいかなる位置に取付けることもできるが、貯槽
の上または下に取付けられた噴射装置に対して、例えば
それから軸方向に離して、直立して取付けるのが便利で
あり、そこで流体は本質的に重力を受ける液体を通って
分散区域に、ガスまたは貯槽の液体より密度の小さい液
体に対しては下からまた密度の大きい液体に対しては上
から、供給することができる。噴射装置は、ローズ状ま
たはロータに対してリング状の、孔とすることが適当で
ある。
の上または下に取付けられた噴射装置に対して、例えば
それから軸方向に離して、直立して取付けるのが便利で
あり、そこで流体は本質的に重力を受ける液体を通って
分散区域に、ガスまたは貯槽の液体より密度の小さい液
体に対しては下からまた密度の大きい液体に対しては上
から、供給することができる。噴射装置は、ローズ状ま
たはロータに対してリング状の、孔とすることが適当で
ある。
タービン攪拌機に対して通常のように、羽根がロータ軸
自体から延びることは一般的ではなくそれぞれ腕または
軸上の同様の構造物に取付けられる。軸方向の孔、ロー
ズ状またはリング状噴射装置は羽根に重なることのない
ロータの直径より小さい直径を有し、装置は偏向器なし
に分散区域に流体を供給することはない。このような場
合、羽根はロータ円板の外周から延びるように取付ける
のが便利であり、円板は偏向器として作用する。
自体から延びることは一般的ではなくそれぞれ腕または
軸上の同様の構造物に取付けられる。軸方向の孔、ロー
ズ状またはリング状噴射装置は羽根に重なることのない
ロータの直径より小さい直径を有し、装置は偏向器なし
に分散区域に流体を供給することはない。このような場
合、羽根はロータ円板の外周から延びるように取付ける
のが便利であり、円板は偏向器として作用する。
上記の通常の羽根の寸法に対して、ロータの直径をＤと
すると、円板の直径は通常３Ｄ／４である。
すると、円板の直径は通常３Ｄ／４である。
流体は勿論羽根が掃過する容積の半径方向外側に供給さ
れるが、その訳は羽根によってこの区域に給送される液
体がその区域を分散区域とするからであり；また噴射リ
ングを使用することができる。
れるが、その訳は羽根によってこの区域に給送される液
体がその区域を分散区域とするからであり；また噴射リ
ングを使用することができる。
さもなければ、ロータは貯槽に取付けられた噴射装置に
対して横方向にそしてその上方または下方に半径方向に
離して取付けることができ、また本質的に重力により供
給することが可能となる。
対して横方向にそしてその上方または下方に半径方向に
離して取付けることができ、また本質的に重力により供
給することが可能となる。
噴射装置はロータ構造に従って、軸方向に一列に、横方
向に真直ぐにまたは弧状にもしくは平坦なあるいは湾曲
した格子状とするのが適当である。
向に真直ぐにまたは弧状にもしくは平坦なあるいは湾曲
した格子状とするのが適当である。
別の態様において噴射装置はロータに、例えばそれぞれ
の羽根の前方のまたは前記または一つの羽根の平面から
軸方向に離れた孔（単数または複数）として、設けるこ
とができる。
の羽根の前方のまたは前記または一つの羽根の平面から
軸方向に離れた孔（単数または複数）として、設けるこ
とができる。
噴射装置および羽根の配置に適当したまたは匹敵するロ
ータの配置は熟練者にとって自明である。
ータの配置は熟練者にとって自明である。
本発明の集合体は、二つの流体相の分散が必要なすべで
の場合に有用であるが、とくに例えば生存細胞醗酵懸濁
物またはポリマ格子もしくは容易に減成もしくは凝固す
る分散物質のような敏感な層の、ガス−液体質量移送工
程に対し、低剪断完全混合用にとくに有用である。
の場合に有用であるが、とくに例えば生存細胞醗酵懸濁
物またはポリマ格子もしくは容易に減成もしくは凝固す
る分散物質のような敏感な層の、ガス−液体質量移送工
程に対し、低剪断完全混合用にとくに有用である。
以下、本発明を図面を参照して説明する。
図面において、ロータ４は（図示しない）貯槽２内に回
転可能に垂直に取付けられ貯槽２はロータ４が浸漬する
（同様に図示しない）液体３を保持している。ロータ４
は（図示しない電動機６によって駆動される）軸５を備
え、軸５には半径方向に延びる多数（４枚または６枚）
の羽根７が円板または腕８によって単一平面内に取付け
られている。
転可能に垂直に取付けられ貯槽２はロータ４が浸漬する
（同様に図示しない）液体３を保持している。ロータ４
は（図示しない電動機６によって駆動される）軸５を備
え、軸５には半径方向に延びる多数（４枚または６枚）
の羽根７が円板または腕８によって単一平面内に取付け
られている。
各羽根７は、羽根７の長手方向に延びる単一のくさび状
鋭角端部９を備えた均一な対称的大型断面のものである
。各羽根７は中空で、その先端面１０は羽根７の長手方
向に延びる対称的に設けられたａｌｌを有する。羽根７
の端部１２は開放している。羽根７はそれらの対称の中
心面が同−平面上にあるように取付けられている。
鋭角端部９を備えた均一な対称的大型断面のものである
。各羽根７は中空で、その先端面１０は羽根７の長手方
向に延びる対称的に設けられたａｌｌを有する。羽根７
の端部１２は開放している。羽根７はそれらの対称の中
心面が同−平面上にあるように取付けられている。
ガスを噴出する装置１４が、第１図ないし第３図に示す
ように、ロータの下方にかつそれと同軸に貯槽内に取付
けられている。第１図および第２図において、羽根７と
重ならない単一の孔または孔の噴射リングが示されてい
る。第３図において、噴射リングは使用中羽根が掃過す
る容積１８の半径方向外側の区域１９の下方にある。第
４図において、噴射装置１４は中空軸５に取付けられ、
それから突出しかつその内部と連通し、そして羽根６の
間にかつそれと同一平面内に規則的に拡がった、４木の
有孔管より成っている。それらの孔１５はそれぞれ管１
４の後端面１６にある。
ように、ロータの下方にかつそれと同軸に貯槽内に取付
けられている。第１図および第２図において、羽根７と
重ならない単一の孔または孔の噴射リングが示されてい
る。第３図において、噴射リングは使用中羽根が掃過す
る容積１８の半径方向外側の区域１９の下方にある。第
４図において、噴射装置１４は中空軸５に取付けられ、
それから突出しかつその内部と連通し、そして羽根６の
間にかつそれと同一平面内に規則的に拡がった、４木の
有孔管より成っている。それらの孔１５はそれぞれ管１
４の後端面１６にある。
使用中、貯槽２は液体３を充填されロータ４の羽根７を
浸漬し、ロータ４は矢印Ａの方向に回転される。ガス１
７は噴出孔１５を通って（第４図においてはロータ軸５
およびロッド１３の中空内部を通って）羽根が掃過する
容積１８または区域１９に供給される。すべての場合液
体３は溝１１を通って羽根７にすくい上げられそして開
放した羽根の端部１２を通って１分散区域１９に排出さ
れる。第１図、第２図および第４図において、ガス１７
は羽根７の外面上を流過しすべての場合ガスは区域１９
内に分散される。
浸漬し、ロータ４は矢印Ａの方向に回転される。ガス１
７は噴出孔１５を通って（第４図においてはロータ軸５
およびロッド１３の中空内部を通って）羽根が掃過する
容積１８または区域１９に供給される。すべての場合液
体３は溝１１を通って羽根７にすくい上げられそして開
放した羽根の端部１２を通って１分散区域１９に排出さ
れる。第１図、第２図および第４図において、ガス１７
は羽根７の外面上を流過しすべての場合ガスは区域１９
内に分散される。
第１図、第２図、第３図および第４図は、ロータおよび
分散装置より成る本発明の四つの実施例の略図。 ４−ｍ−ロータ、５−・軸、７− 羽根、８−−一一一
円板（腕）９−（羽根の）後端、 １０−（羽根の）先
端、 １１− 溝。 １２−−−（羽根の）端部、 １３− ロッド、 １
４− 噴射管。
分散装置より成る本発明の四つの実施例の略図。 ４−ｍ−ロータ、５−・軸、７− 羽根、８−−一一一
円板（腕）９−（羽根の）後端、 １０−（羽根の）先
端、 １１− 溝。 １２−−−（羽根の）端部、 １３− ロッド、 １
４− 噴射管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、液体用貯槽、貯槽内に設けられ多数の半径方向に延
びる羽根を有するロータ、および流体を貯槽内の液体中
に噴射する装置を備え、流体噴射装置およびロータは、
使用中、液体中に浸漬したロータ羽根およびロータ羽根
が発生した液体流のいずれか一方または双方が噴射され
た液体を分散するように構成配置されたタービン式攪拌
機集合体であつて、各羽根が中空でかつ不連続な端部、
鋭角をなす唯一つの後端部を有し、外側に凹状面を有せ
ずまた半径方向外端が開放していることを特徴とする、
タービン式攪拌機集合体。 ２、各羽根がパラボラ状または楕円形状の先端断面から
くさび状後端部に滑らかに移行する対称的翼型断面を有
する、特許請求の範囲第１項に記載のタービン式攪拌機
集合体。 ３、先端面に対称的に設けられた溝を有する特許請求の
範囲第２項に記載のタービン式攪拌機集合体。 ４、羽根の面が羽根の回転面と一致するかそれに平行に
設けられた特許請求の範囲第２項に記載のタービン式攪
拌機集合体。 ５、羽根が同一回転面内にまたは多数の平行な回転面内
に規則的に設けられた特許請求の範囲第１項に記載のタ
ービン式攪拌機集合体。 ６、羽根が多数の平行な回転面内に設けられ各回転面は
同数の羽根を有し異なつた平面における対応する羽根が
軸方向に整合するかまたはすべての平面において回転方
向に規則的にずれている特許請求の範囲第５項に記載の
タービン式攪拌機集合体。 ７、一つの回転面内に４枚ないし１２枚の羽根を有する
特許請求の範囲第５項に記載のタービン式攪拌機集合体
。 ８、羽根が水平な回転板に取付けられ集合体は使用中円
板が噴射された流体を羽根が掃過した容積に向けて偏向
するように設けられた特許請求の範囲第１項に記載の集
合体。 ９、噴射装置は使用中噴射装置が噴射した流体を羽根が
掃過した容積の半径方向外側の区域に供給するように設
けられた特許請求の範囲第１項に記載の集合体。 １０、噴射装置がロータに取付けられている特許請求の
範囲第１項に記載の集合体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8603904 | 1986-02-17 | ||
| GB868603904A GB8603904D0 (en) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | Agitators |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62193635A true JPS62193635A (ja) | 1987-08-25 |
Family
ID=10593203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62032568A Pending JPS62193635A (ja) | 1986-02-17 | 1987-02-17 | タ−ビン式撹拌機集合体 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0234768B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62193635A (ja) |
| AT (1) | ATE83169T1 (ja) |
| AU (1) | AU580702B2 (ja) |
| CA (1) | CA1257196A (ja) |
| DE (1) | DE3782951T2 (ja) |
| ES (1) | ES2037078T3 (ja) |
| GB (1) | GB8603904D0 (ja) |
| HK (1) | HK1001041A1 (ja) |
| IE (1) | IE60597B1 (ja) |
| NZ (1) | NZ219280A (ja) |
| ZA (1) | ZA87882B (ja) |
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Family Cites Families (6)
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-
1986
- 1986-02-17 GB GB868603904A patent/GB8603904D0/en active Pending
-
1987
- 1987-02-02 DE DE8787300911T patent/DE3782951T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-02 ES ES198787300911T patent/ES2037078T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-02 EP EP87300911A patent/EP0234768B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-02 AT AT87300911T patent/ATE83169T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-02-03 IE IE27987A patent/IE60597B1/en not_active IP Right Cessation
- 1987-02-06 ZA ZA87882A patent/ZA87882B/xx unknown
- 1987-02-10 CA CA000529394A patent/CA1257196A/en not_active Expired
- 1987-02-13 AU AU68764/87A patent/AU580702B2/en not_active Ceased
- 1987-02-16 NZ NZ219280A patent/NZ219280A/xx unknown
- 1987-02-17 JP JP62032568A patent/JPS62193635A/ja active Pending
-
1997
- 1997-12-09 HK HK97102369A patent/HK1001041A1/xx not_active IP Right Cessation
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| HK1001041A1 (en) | 1998-05-22 |
| ZA87882B (en) | 1987-10-28 |
| ATE83169T1 (de) | 1992-12-15 |
| EP0234768A2 (en) | 1987-09-02 |
| AU6876487A (en) | 1987-08-20 |
| CA1257196A (en) | 1989-07-11 |
| GB8603904D0 (en) | 1986-03-26 |
| AU580702B2 (en) | 1989-01-27 |
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| NZ219280A (en) | 1988-10-28 |
| DE3782951D1 (en) | 1993-01-21 |
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| DE3782951T2 (de) | 1993-07-08 |
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