JPS6271521A

JPS6271521A - 低速撹拌方法及びその装置

Info

Publication number: JPS6271521A
Application number: JP60213369A
Authority: JP
Inventors: Hideharu Iida; 飯田　秀春; Shinichi Shimizu; 慎一清水; Tomonori Masue; 益江　朋紀
Original assignee: Toagosei Co Ltd
Current assignee: Toagosei Co Ltd
Priority date: 1985-09-26
Filing date: 1985-09-26
Publication date: 1987-04-02

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、高粘度流体の攪拌、晶析１発酵。

熟成等の諸操作、カプセル製造など、低速攪拌を必要と
する攪拌槽における低速攪拌方法、およびその装置に関
するものである。

〔従来の技術）攪拌装置としては、プロペラ型、オール型（１ｇ型）、
タービン型、リボン型、スクリュー型など各種の型式の
ものが知られているが、前記用途に　　　　′使用する
低速攪拌のためには、一般に、低い回転速度でも使用す
ることができるオール型、リボン型、スクリュー型の攪
拌装置が使用されている。

これらの攪拌装置は、攪拌槽に垂設される回転軸に、攪
拌羽根として１本または数本の矩形板状の部材からなる
櫂を取付けたもの（オール型）。

１本または数本の小幅の薄板をリボン状に瑳り合わせた
状態で取付けたもの（リボン型）、スクリューを取付け
たもの（スクリュー型）であって。

回転軸と連動する原動機を回転させることによって、攪
拌羽根を同時に回転させるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかして、前記公知の攪拌装置を、低速攪拌に使用する
場合には１羽根の面積や、形状を変えることにより、低
速になっても攪拌効果を維持するように検討されている
。

しかしながら、この程度の変更では、攪拌槽全体に対し
て９局部的な攪拌力の強弱が伴い、充分に均一な攪拌を
行うことができない。

すなわち２回転軸の回動に際して、攪拌槽の内周壁近傍
の攪拌羽根の周速度は、内側の回転軸付近の回転の周速
度よりも大きいため、低速回転においても、攪拌槽にお
ける内周壁近傍の流動体は。

攪拌羽根の攪拌を効率よく受けて充分な攪拌が行われる
もの一１回転軸近傍の流動体は、単に攪拌羽根の回動に
つれて、流動体が移動する程度に流動するのみで、実質
的に攪拌混合が行われずに。

流動体が停滞しているに等しい状態となっているもので
ある。

高速攪拌では、攪拌羽根が速い速度で回動するため、そ
の回動によって周速度の大きい攪拌槽の内周壁部の攪拌
の影響を受けて１回転軸周辺の流動体も同時に攪拌され
、攪拌槽内全体を概ね均等な攪拌状態に維持することも
可能である。

しかしながら、低速攪拌にあっては、前記のように内周
壁部と１回転軸周辺部による攪拌効率の差異はきわめて
顕著であって、これは攪拌羽根自体を軸周にまで至らし
めるという方法を採用しても、この部分の周速度が小さ
いために、流動体は攪拌羽根の回動につれて移動するの
みで、充分な攪拌混合を行うことができない。

また、均一混合までに時間かが一つたり、攪拌に起因す
る反応効率の低下、さらには得られる製品の品質に均一
性が欠ける等のトラブルを生じていた。

また、前記のように攪拌羽根を大きくしたり。

回転軸を太くすることは、原動機に大きな負荷を与える
ので、それだけ装置全体が大型化すると共に、コスト面
においてきわめて不利であるなどの欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、か＼る現状に鑑み、低速攪拌の攪拌槽にお
ける宿命といえる回転軸を中心とする攪拌回転の中心部
分、およびその近傍に発生する流動体の滞留部分をなく
することによって、攪拌槽全体の攪拌混合を均一化する
ことを目的としたものである。

すなわち、第１の発明は、攪拌槽に垂設される回転軸の
低速回転にともなって、前記回転軸と一体的に回転する
攪拌羽根の内側に形成される流動体の滞留部に、流動体
を存在せしめないデッドスペースを筒状体により形成し
、攪拌槽内周壁側に位置する前記攪拌羽根の外側の流動
体周速度と。

前記デッドスペース側に位置する攪拌羽根内側の流動体
周速度との速度差を減少せしめ、もって流動体を均一に
攪拌混合せしめることを特徴とする低速攪拌方法を要旨
とするものである。

第２の発明は　Ｆ拌槽に垂設される回転軸に。

流動体の存在しないデッドスペースを構成する筒状体を
同心状に固着すると共に、この筒状体の外周面上に、も
しくはその外側に１回転軸の回転によって作動する複数
の攪拌羽根を設け、攪拌槽内における流動体の滞留部を
な（することを特徴とする低速攪拌装置を要旨とするも
のである。

また、第３の発明は、攪拌槽内の上方に回転軸の下端を
位置せしめ、この回転軸の端面に複数のアームを固定す
ると共に、各アームにそれぞれ攪拌羽根を一体的に付設
し、前記回転軸の延長線上の攪拌槽の底面で、かつ前記
攪拌羽根の内側に位置させて、流動体の存在しないデッ
ドスペースを構成する筒状体を立設し、もって攪拌槽内
における流動体の滞留部をなくすることを特徴とする低
速攪拌装置を要旨とするものである。

この発明における低速攪拌方法は、前記のように、攪拌
槽に垂設される回転軸を中心とする攪拌回転の中心部分
、およびその近傍に発生する流動体の滞留部分に、流動
体の存在しないデッドスペースを形成することによって
、低速攪拌における攪拌槽内の攪拌混合を均一にするも
ので、具体的にデッドスペースを形成するに際しては、
筒状体を、攪拌槽の底面に、その一端が軸支される回転
軸に同心上に配設固定する方法と、その下端が。

攪拌槽の上部に位置する回転軸の延長線上の底面に、筒
状体を立設固定する方法とがある。

なお１回転軸は、攪拌槽の底面から立設させ。

その先端部を、攪拌槽内の上方で軸支する方法もある。

しかして、前記筒状体は、筒内に流動体が存在しない構
造のもので、流動体に対し不活性な合成樹脂や、ステン
レススチール等で作られ、かつ軽量なものを使用するも
のであって、特に中空体が好ましく使用される。

筒状体の径や、大きさは、使用する攪拌羽根や攪拌槽の
大きさ、使用する流動体の種類などによって適宜決定す
るものである。

また２回転軸の回転によって２作動する攪拌羽根は１回
転軸の所定部位に、該回転軸に直交状態で付設されたア
ームの側面乃至下端面に一体的に固着する方法と９回転
軸に同心上に配設固定された筒状体の外周面に一体的に
固定する方法とがある。

なお１回転軸より突出するアームは、２本以上であり、
これに各１枚の攪拌羽根を付したものであって１回転軸
に直交状態であれば９回転軸に対して角度をもって曲折
していてもよく、また弧状に弯曲したものであってもよ
い。

さらに、アームに取付ける矩形板状の部材からなる攪拌
羽根の取付は角度は２回転軸と平行する垂直型であって
もよく、又回転方向に、垂直より適宜の角度で傾斜させ
たものであってもよい。

〔作　　用〕

この発明の低速攪拌方法、およびその攪拌装置の典型的
な構成は、第１図〜第３図で例示したものであるが、攪
拌槽５内に、攪拌混合しようとする。物性の異なった複
数種類の液−液、または。

液−固等を投入し、ついで、原動機を作動させて回転軸
１を所定の方向に回転させる。

その場合１回転軸１の回転速度は１例えば、直径１ｍの
攪拌槽に対し、１５〜２０ｒｐ−程度の低速回転である
。

回転軸１の回転に従い、この回転軸１に同心上に配設固
着された筒状体４も回転するが、筒状体４は、その上下
端面が閉塞されているので、流動体は、筒状体４内に浸
入することがない。

一方、攪拌羽根３は、アーム２を介して前記回転軸１に
連結しているので１回転軸ｌの回転と同時に回転し、攪
拌槽１内に投入された物性の異なる複数の液を、順次攪
拌混合するものである。

なお、第４図乃至第９図に示される他の実施例において
も、その作用は同一であるが、第９図に示される実施例
は２回転軸１゛に直接筒状体４を設けることなく１回転
軸１の延長線上の攪拌槽１の底面に筒状体４を立設して
いるので、第１図乃至第８図に示される実施例に比較し
１回転軸にか＼る負荷が減少し、設置が簡単であり、既
存の低速攪拌装置にも、簡単に応用することができる点
で優れたものである。・いずれの実施例においても、攪拌槽５内に発生する流動
体の滞留部分、すなわち９回転軸１およびその近傍部分
に、流動体の存在しない筒状体４を設け、この筒状体４
の外側に位置する攪拌羽根３の、外側と内側の周速度の
差を小さくしているので、攪拌槽５全体の充分な攪拌混
合が確実に実施できるものである。

〔実施例〕

以下１図面を引用して、この発明の実施例をそれぞれ具
体的に説明する。

第１図乃至第３図は、この発明の低速攪拌方法を実施す
るための装置の第１の実施例を示すもの゛で、第４図乃
至第９図は、それぞれ第２乃至第７の実施例を示す。

これら図面において、１は攪拌槽５内に垂設された回転
軸であって、その基端側は、原動機（図示せず）に連結
され、他端は、攪拌槽５の底面に設けられた軸受６に嵌
合されて垂直に保持されると共に、矢印の方法に回転す
るものである。

この回転軸ｌの上方の周面には、複数（実施例において
は３本）のアーム２が９等間隔で回転軸１に対して直交
状態で突設され、その下面にオール型の攪拌羽根３がそ
れぞれ一体的に底面方向に垂直に付設されたものである
。

４は、前記回転軸１に同心状に固着された円筒状の中空
体からなる筒状体であって、その上下の各端面ば閉塞さ
れ、攪拌槽５内に液などを収納した場合、筒状体４内に
流動体が浸入しないよう構成されている。

なお、前記回転軸ｌに突設されるアーム２は。

第３図に示すように、筒状体４の上部に形成したスリッ
トから突出せしめている。

しかして、この筒状体４は１回転軸１の外周面と、アー
ム２に連設された攪拌羽根３の内側の端縁との間に形成
される間隔を狭め、もって流動体の存在しないデッドス
ペースを形成するものであるから、これにより攪拌効率
が向上するようにその大きさを決定することが望ましい
。

このような構成からなる攪拌槽５に９例えば。

物性の異なった複数種類の液体を投入し、これを攪拌に
より混合するには、まず、原動機を回転せしめ、攪拌機
の回転軸１を矢印の方向に低速回転させる。

この場合の回転速度は１例えば、直径１ｍの攪拌槽に対
して、１５〜２０ｒｐｍ程度の低速の回転速度とする。

このような状態において、攪拌を行えば１回転軸１には
、流動体の滞留部分を減少させるデッドスペースとなる
筒状体４が、一体的に固着されているので、攪拌槽５内
の異なる複数の液が、均一に攪拌混合されるものである
。

この発明における攪拌装置は、前記第１図〜第３図に示
される構成にのみに限定されるものではな（、他に第５
図〜第９図に示すような各種の態様が存在する。

すなわち、第４図に示す第２の実施例は、前記の第１の
実施例と異なり９回転軸１に突設固着されるアーム２が
１回転軸１の上下方向における中心部に設けられたもの
で、このアーム２の先端には、攪拌羽根３がそれぞれ固
着され１回転軸１の回転にともない、攪拌羽根３が回転
し、攪拌槽５内に収容された異なる２液を均一に攪拌混
合するものであって、筒状体４と９回転軸ｌおよびアー
ム２との関係は、第１の実施例と同じである。

第５図は、第３の実施例を示すもので、アーム２と、Ｆ
Ｒ拌羽根３の組合せを、上下２段に構成した場合である
。

第６図は、第４の実施例を示し、アーム２が。

回転軸１の下方より突出した態様を示す。

第７図は、第５の実施例を示すもので、攪拌羽根３を２
回転軸１に同心状に一体的に固着された筒状体４の外周
面に、上下２段に突設固定したものである。

この第７図において、攪拌槽５は、その外周にジャケッ
ト７を設け、このジャケット７内に熱媒を通し、また、
筒状体４の上部より熱媒の入口管１０、出口管１１を設
けて筒状体４内にも熱媒を通すようにすれば、攪拌と同
時に熱媒による加熱または冷却を行うことができる。

この場合、筒状体４は、その上蓋に熱媒の入口管１０．
出口管１１を固定し、この上蓋のみは回転軸１の回転に
伴って回転しないようにすることが必要である。

なお、８はジャケット７に送入する熱媒の入口管、９は
出口管である。

第８図は、第６の実施例を示し、第７図と同様に９回転
軸１に同心状に一体的に固着された筒状体４の外周面に
、複数の攪拌羽根３を所定の間隔を存して配役固定した
ものである。

第９図は、第７の実施例を示すもので２回転軸ｌの下端
は、攪拌槽５の上部に位置し、前記第２乃至第６の実施
例と異なり、攪拌槽５の内部にまで垂下せずに、攪拌羽
根３のみが攪拌槽５内に配置されている場合の態様を表
している。

デッドスペースを構成する筒状体４は、第７の実施例に
おいては、攪拌の中心となる回転軸１の延長線上に位置
する攪拌槽５の底面に立設固定されている。

なお、前記第７図の場合に準じ、攪拌槽５の外周にジャ
ケット７を設け、熱媒の入口管８．出口管９を利用して
このジャケット７内に熱媒を通すようになし、また攪拌
槽５の下部および筒状体４の下部を貫通して熱媒の入口
管１０．出口管１１を設けて筒状体４内にも熱媒を通す
ようにすれば、攪拌と同時に熱媒による加熱または冷却
を行うことができて有利である。

以上述べたように、この発明の低速攪拌方法を実施する
ための装置は。

（１）回転軸に同心状に筒状体を嵌合固着し、攪拌羽根
を、前記筒状体の外周側に位置せしめた状態で１回転軸
に直交状態で固定されたアームの先端に固定したもの。

（２）回転軸に同心状に筒状体を嵌合固着し、攪拌羽根
を、アームを使用することなく、前記筒状体の外周面に
直接固定したもの。

（３）回転軸の下端を、攪拌槽の上部に位置せしめると
共に、その下端面にアームを直交状態で突設固定し、か
つ各アームの下面に攪拌羽根を一体的に固着し、筒状体
を、この攪拌槽の攪拌の中心となる回転軸の延長線上に
位置する底面上に立設固定したもの。

があるが、いずれの場合も、デッドスペースを構成する
ための筒状体は、当該攪拌槽の攪拌の中心となる１回転
軸に同心状に、もしくは回転軸の延長線上で、かつ、攪
拌羽根の内側に設けるものである。

〔発明の効果〕

この発明の低速攪拌方法は、攪拌槽に垂設される回転軸
を中心とする。攪拌回転の中心部分および、その近傍に
、流動体が存在しないデッドスペースを形成するという
、きわめて簡単、かつ容易な方法によって、低速攪拌の
際に生ずる特有の液体滞空間を実質的になりシ、もって
攪拌槽内全体の攪拌を均一化せしめ、これにより攪拌効
率を大きく向上せしめることができるものである。

また、この発明の低速攪拌装置は、か＼るデッドスペー
スを、ｔａ拌槽内の流動体が内部に浸入しない筒状体で
形成したものであり、従来使用されている低速攪拌装置
に、前記の筒状体を単に付加させるのみで、充分に、か
つ確実に低速攪拌の効率を向上させることができる。

この発明の低速攪拌装置は、前記のように、優れた低速
攪拌装置として、安価に、しかも簡単に得ることができ
、高粘度流体の攪拌混合用として。

また晶析１発酵、熟成、カプセル製造に使用する攪拌、
伝熱および反応装置等としてきわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の攪拌装置の実施例を示すもので、第
１図は第１の実施例の一部を切欠いた側面図、第２図は
その平面図、第３図はその要部の拡大斜視図、第４図乃
至第９図は、それぞれ第２乃至第７の実施例を示す縦断
面図である。１・・・回転軸　　　２・・・アーム３・・・攪拌羽根　　４・・・筒状体５・・・攪拌槽　　　７・・・ジャケット８．１０・・
・熱媒入口管９．１１・・・熱媒出口管特許出願人　　東亜合成化学工業　株式会社代　理　人
　弁理士　幸　１）全　弘第１図第２図第３図第４図　　　　　　第５図第６図第８図！！！！７図第９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）攪拌槽に垂設される回転軸の低速回転にともなっ
て、前記回転軸と一体的に回転する攪拌羽根の内側に形
成される流動体の滞留部に、流動体を存在せしめないデ
ッドスペースを筒状体により形成し、攪拌槽内周壁側に
位置する前記攪拌羽根の外側の流動体周速度と、前記デ
ッドスペース側に位置する攪拌羽根内側の流動体周速度
との速度差を減少せしめ、もって流動体を均一に攪拌混
合せしめることを特徴とする低速攪拌方法。
（２）攪拌槽に垂設される回転軸に、流動体の存在しな
いデッドスペースを構成する筒状体を同心状に固着する
と共に、この中空体の外周面上に、もしくはその外側に
、回転軸の回転によって作動する複数の攪拌羽根を設け
、攪拌槽内における液の滞留部をなくすることを特徴と
する低速攪拌装置。
（３）攪拌槽内部の上方に回転軸の下端を位置せしめ、
この回転軸の端面に複数のアームを固定すると共に、各
アームにそれぞれ攪拌羽根を一体的に付設し、前記回転
軸の延長線上の攪拌槽の底面で、かつ前記攪拌羽根の内
側に位置させて、流動体の存在しないデッドスペースを
構成する筒状体を立設し、もって攪拌槽内における液の
滞留部をなくすることを特徴とする低速攪拌装置。