JPS6362532A

JPS6362532A - 撹拌混合装置

Info

Publication number: JPS6362532A
Application number: JP61205298A
Authority: JP
Inventors: Toshiyasu Hirabayashi; 平林　利康; Shinji Anada; 穴田　信二
Original assignee: JGC Corp
Current assignee: JGC Corp
Priority date: 1986-09-01
Filing date: 1986-09-01
Publication date: 1988-03-18
Also published as: JPH0559781B2; CN1009166B; CN87105880A

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」本発明は、各種固体の流動化に用いて好適な撹拌混合装
置に関するものである。

「従来の技術とその問題点」各種の粉体等の固体を液状媒体　Ｐ勧化剤等と撹拌混合
して流動体に状態変化させる場合、一般に複数のミキサ
ーを用い、相変化物の相互の混合を防ぎながら撹拌混合
することにより混合効率の低下を防いでいるが、設ｖａ
Ｒ１動力費が大きくなると共に運転上も不利となる。ま
た、ニーダ−等で強制混合することもあるが、その場合
は装置をコンパクト化できるものの、電力消費及び設備
費が大きくなり、しかも装置の摩耗も大きくなるという
欠点がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、相変化物
の相互の混合を防ぎながら各１０の状態物毎にそれぞれ
を直接混合することにより、混合効率を高め、撹拌混合
工程をＦｉ！！格化して設備費、動力費を低減した撹拌
混合Ｈ＠を提供することを目的とするものである。

「問題点を解決するための手段」上記目的を達成するために本発明は、固体材料を撹拌混
合して徐々に流動体に状態変化させる攪拌）昆合装置に
おいて、投入口と排出口を備え投入口から排出口に向け
て所定の長さを有すると共に略水平に設置された容器の
内部に、該容器の長手方向に延びる少なくとも一対の回
転軸を互いにほぼ平行に設け、かつ上記回転軸に、上記
排出口側における送り速度が上記投入口側における送り
速度よりも速い速度で上記材料を投入口から排出口に向
けて送り出しながら撹拌混合する撹拌羽根を設ける一方
、上記容器の内部に、上記材料の送り出し方向に沿って
該容器の内部を複数の区域に区画して上記材料の状態変
化に応じた撹拌混合域を形成するバッフルを設け、かつ
上記排出口に撹拌混合されて流動体に状態変化した上記
材料の滞留量を調整する調整手段を設けたものである。

「作用」上記（ル成において、投入口から容器内に投入された固
体材料は、回転する回転軸に設けられた撹拌羽根により
撹拌混合されて徐々に流動体に状態変化し、排出口から
排出されるが、容器の内部は材料の送り出し方向に沿っ
てバッフルによって複数の撹拌混合域に区画されており
、さらに、撹拌羽根による材料の送り速度は排出口側の
方が増加するので、材料の流動化が進行しても流動体が
逆流せず、撹拌混合域の区別が図り易く、異なる相の状
態物が相互に混合されることはなく、従って、攪拌力が
材料に均一に作用し、攪拌効率が向上する。また、Ｓ１
！Ｉ整手段により滞留型を調整すると、撹拌羽根による
送り速度の増加効果とバッフルによる流動体の液面保持
効果が相まって、撹拌混合が進行して粘度が低下した混
合域程液面が高くなるので、各混合域での攪拌のトルク
が全体としてほぼ一定になり、撹拌効率が更に向上する
。

「実施例」本発明の撹拌混合装置の一実施例を第１図ないし第３図
を参照して説明する。

図中１は、はぼ水平に設置された筒状の容器てあり、該
容器ｌの後端１ａの上部には、該容器ｌの内部に固体材
料Ｍを投入する投入口２が設けられ、前端１ｂの下部に
は固体材料Ｍが相変化した流動体Ｒを外部に排出する排
出口３が設けられている。上記容器ｌの内部には、その
長手方向に延びる左右一対の第１回転軸４ａ、４ｂが容
器１の両端１ａ＋１ｂの端面を貫通して設けられており
、該第１回転軸４ａ、４ｂの容器１の外部に突出する両
端は軸受け５，５によって回転自在に支持されている。

そして、該第１回転軸４ａ、４ｂの突出端には、該第１
回転軸４ａ、４ｂを、第３図の断面視において右方の第
１回転軸４ｂが時計廻り方向にかつ左方の第１回転軸４
ａが反時計廻り方向に（これを外廻り方向と称す）高速
度で回転させる駆動装置（図示せず）が設けられている
。また、上記容器１の後端１ａ側には、上記第１回転軸
４ａ、４ｂの後端側の部位に相対回転自在に外嵌された
一対の第２回転軸６ａ、６ｂが、容器ｌの後端１ａの端
面を外方に貫通して軸受け７によって回転自在に支持さ
れて設けられており、該第２回転軸６ａ、６ｂの突出部
には第２回転軸６ａ。

６ｂを第１回転軸４ａ、４ｂとは反対の方向（これを内
廻りと称す）に低速度で回転させる駆動装置（図示せず
）が設けられている。そして、上記第２回転軸６ａ、６
ｂの容器ｌ内に位置する部位は、投入口２の下部に臨ま
せられる基端部ｍ、　　ｍと該基端部ｍ、　　ｍとほぼ
同じ長さの前方寄りの前端部ｎ、　　ｎからなり、該基
端部ｍ、　　ｍの外周部には螺旋羽根８ａ、８ａが固着
され、前端部ｎ、　　ｎの外周部には複数のパドル状の
撹拌羽根９・・・が軸線方向に所定のピッチで取り付け
られている。上記螺旋羽根８ａ、８ａは第２回転輪６ａ
、６ｂの軸線方向に位置が互いに半ピッチ分ずらされる
と共に、回転軸の軸線方向視で互いの近接部位が互いに
重なるように構成されている。上記パドル状の撹拌羽根
９・・・は、第２回転軸６ａ、６ｂに植設された腕部９
ａの先端にパドル板９ｂが、回転軸の径方向かつ軸線方
向に延びる面に対して軸線方向に所定の勾配で傾斜され
て固着されてなるもので、回転軸の軸線方向の同一位置
には周方向に１８０度の間隔で２絹設けられている。こ
こで、−方の第２回転軸６ａの撹拌羽根９と他方の第２
回転軸６ｂの撹拌羽根９とは、軸線方向の取付ピッチは
互いに同じであるが、全体として回転軸６ａ。

６ｂの軸線方向に半ピッチ分ずれており、更に、同羽根
の先端の軌跡が重なり、かつ回転軸６ａ。

６ｂの周方向の取付位置が互いに４６度ずれている。ま
た、上記第１回転軸４ａ、４ｂの容器ｌ内に位置し第２
回、転輪が外嵌されていない部位の外周部には、上記撹
拌羽根９と同様に腕部１０ａとパドル板１０ｂからなる
複数のパドル状の撹拌羽根１０・・・が、回転軸４ａ、
４ｂの軸線方向に所定の取付ピッチで、かつ各パドル板
１０ｂを回転軸の径方向かつ軸線方向に延びる面に対し
て軸線方向に所定の勾配で傾斜させて設けられている。

これら撹拌羽根ｌＯもまた回転軸の軸線方向の同一位置
には周方向に１８０度の間隔で２紺設けられており、一
方の第１回転軸４ａの撹拌羽根ｌＯと他方の第１回転軸
４ｂの撹拌羽根１０とは、軸線方向の取付ピッチは互い
に同じであるが、全体として軸線方向に半ピッチ分ずれ
、更に、同羽根の先端の軌跡が重なり、かつ回転軸４　
ａ、　　４　ｂの周方向の取付位置が第３図に示すよう
に互いに４５度ずれている。

さらに、上記容ｉ！！Ｆ１の内部には、容器ｌの内部を
その長手方向に複数の区域（図では４区域）に区画して
材料の状態変化に対応した複数の撹拌混合域を形成する
複数のバッフルが設けられている。

すなわち、上記容器ｌの内部には、回転軸４ａ。

４ｂが挿通される貫通孔を備えた第１．第２．第３固定
１１ｉ１１ａ、１１ｂ、ｌｌｃがその各左右両縁を容器
１の左右の内側面に固着されて容器１の長平方向に所定
の間隔を開け、かつ容器ｌの内部下方部に所定の間隔を
開けて容器ｌを横断して設けられている。また容器ｌの
左右内側面には、各左右一対の枠部材１２　ａ、　　１
２　ｂ、　　１２　ｃが該各回定板１１　ａ、　　１　
ｌ　ｂ、　　１１　ｃから後方（第１図中左側）に所定
の間隙をあけて固着され、これら固定板と枠部材の間に
、上下に延びる長孔を備えた矩形の第１．第２．第３バ
ッフル１３ａ、１３ｂ、１３ｃが長孔に回転軸を挿通し
てそれぞれ上下自在に嵌挿されている。該各バッフル１
３＆。

１３ｂ、１３ｃには容器ｌの上面を上方に貫通した各左
右一対のレバー１４　ａ、　　１４　ｂ、　　１４　ｃ
が軸線を上下方向に向けて固着されている。そして、該
各レバー１４　ａ、　　１４　ｂ、１４　ｃを手動もし
くは機械的に上下させることにより、各バッフル１３　
ａ、　　１３　ｂ、　　１３　ｃの上下位置の調整がな
され、容器１の底面と各バッフルの間の間陽が調整でき
るようになっている。また、上記容ＣＩの内部で排出口
３に隣接する部位には固定バッフル１５が容器ｌの内部
を横断し下方部に閉口をあけて設けられている。そして
、容ｉｔの投入口２から上記第１バツフル１３ａまでの
区域が高粘度；昆合域Ａに、第１バツフル１３ａと第２
バツフル１３ｂとの間の区域が中粘度混合域Ｂに、第２
パンフル】３ｂと第３バツフル１３ｃの閏の区域が低粘
度混合域Ｃに、さらに第３バツフル１３ｃと固定バッフ
ル１５との閏の区域が脱泡混合域りにそれぞれ区画され
ている。

上記混合域Ａ、Ｂ、Ｃにおける撹拌羽根９・・・。

ｌＯ・・・の取付勾配は、上記高粘度混合域Ａにおけろ
よりも中粘度混合域Ｂにおける方が小さく、かつ上記中
粘度混合域Ｂにおけるよりも低粘度混合域Ｃにおける方
が小さくなっており、これにより、撹拌羽根の受圧面積
が増大する結果、材料の送り速度が排出口３に近づくに
つれて徐々に増大するようになっている。また、脱７１
混合域りにおいては、この例では撹拌羽根１０には取付
勾配が付けられておらず、材料の送り速度はほとんどな
い。

なお、このように撹拌羽根９．　ｌＯの勾配を調整する
ほか、攪拌羽ＩＷ９．１０のバドル板９ｂ、１０ｂの羽
根面積を、排出口３に近づくにつれて徐々に大きくする
ことによっても材料の送り速度を徐々に大きくすること
ができ、また、同軸羽根間の間隙距離を短くし羽根枚数
を増加させることにより撹拌羽根９．１０の取付ピッチ
を、排出口３に近づくにつれて徐々に小さくして送り速
度を大きくすることもできる。また、上記混合域Ａ、Ｂ
。

Ｃにおける撹拌羽根９．　ｌＯの取付勾配、取付ピッチ
、羽根面積は、回転軸の軸線方向全体にわたって徐々に
変化するように調整してもよいし・　各混合域毎に変化
するように調整してもよい。

また、上記容器ｌの左右内側面には、左右一対の枠部材
１６が上記固定バッフル１５から前方（第１図中右側）
に所定の間隙をあけて固着され、これら固定バッフル１
５と枠部材１６の間に、上下に延びる長孔を備えた矩形
の調整板１７が長孔に回転軸を挿通して上下自在に嵌挿
されており、該調整板１７には容器１の上面を上方に貫
通した左右−月のレバー１８が軸線を上下方向に向けて
固着されている。そして、該レバー１８を手動もしくは
機械的に上下させることにより、調整板１７の上下位置
の：Ａ整がなされ、容器ｌの底面と調整板Ｉ７の間のＩ
？Ｆ！隔が調整できるようになっており、該：Ｉ！Ｉ！
１板１７とレバー１８が流動体の滞留量を：ｌｌｌ！！
する調整手段を構成している。また、排出口３には排出
弁（図示せず）が接続され、該排出弁の閉度な調整する
ことによっても流動体Ｒの滞留量を調整することができ
ろようになっている。

さらに、上記容器ｌの脱泡混合域りの土面の中央部には
、真空発生装置（図示せず）に一端が接続された吸引管
１９の他端が接続され、該吸引管１９を通じて％　ｊｆ
ｉが除去されるようになっている。

なお、上記撹拌羽根９は上述のように上記撹拌羽根１０
と同一の基本構造を有するものでもよいが、パドル板の
端のエッヂを大きくして固体材料を掻きあげて攪拌をさ
らに確実になす構造としてもよい。また、各バッフルは
２枚以上に、例えば回転軸の上方部分と下方部分に分割
し、各々の位置を独自に調整でさるようにしてもよい。

　また、図中２０は各回転軸と容器ｌの間のシールをな
すためのシール装置、２１は上記第１回転軸と第２回転
軸との間のシールをなすためのシール装置である。さら
に、容器１の底部は撹拌羽根の回転範囲に合わせて中央
部が上方に突出させられ、非攪拌域がないようになりで
いる。

しかして、上記撹拌混合装置において、投入口２から容
器ｌ内に投入された固体材料Ｎ１は、高粘度混合域Ａに
おいて、低速で回転される第２回転軸６ａ、６ｂに設け
られた螺旋羽根８ａ、８ａにより強制的に前方に押し出
され、同回転軸に取り付けられたパドル吠の撹拌羽根９
・・・により撹拌混合される。そして、第１．第２．第
３バツフル１３　ａ、　　１３　ｂ、１３　ｃの下方を
順次通過し、高粘度混合域Ａ→中粘度混合域Ｂ→低粘度
混合域Ｃ→脱准混合域りの順に移送されて排出口３から
外部に排出されるが、その間に撹拌羽根ｌＯ・・・によ
りさらに撹拌混合されて流動化し、所定の粘度の流動体
Ｒとなって排出される。

固体状態のものと液状化したものとが混ざった状態で混
合すると固体粒子に直接攪拌力が作用し難いが、上記撹
拌混合装置では、材料の状態変化に応じて撹拌混合域が
区別されているので、異なる相の状態物が相互に混合さ
れることがなく、従って、攪拌力が材料に均一に作用し
、攪拌効率が向上する。また上記のＨ萱では、排出弁の
開度を紋るか調整板１７の上下位置をレバー１８により
調整して、流動体Ｒの滞留量が調整され、かつ、撹拌羽
根９・・・、１０・・・の取付勾配は、上記高粘度混合
域Ａにおけるよりも中粘度混合域Ｂにおける方が小さく
、かつ上記中粘度混合域Ｂにおけるよりも低粘度混合域
Ｃにおける方が小さくなるように設定されており、これ
により、材料の送り速度が排出口３に近づくにつれて増
大するようになっている。従って、撹拌混合が進行して
粘度が低下した前方の混合域になる程滞留量が増大して
τα面が高くなり、全体として、各混合域における攪拌
のトルクをほぼ一定としながら、攪拌効率を次第に増加
させている。また、送り速度が上記のように漸増するか
ら、流動化が進行しても流動体が逆流することがなく、
バッフルによる区画作用を助長して攪拌効率の向上に寄
与している。

さらに、上記撹拌混合装置においては、脱泡混合域りで
吸引管１９を通じて気イ包が除去されるが、該混合域り
ては、撹拌羽根１０・・・が高速で外廻り方向に回転さ
れてｔα面が延ばされるので、内部の泡が表面で延ばさ
れて消失し、脱ｉｌｌが効果的になされる。また、各バ
ッフルはその上下位置を自在に調整できる構造となって
いるから、各混合域における滞留量（液レベル）を最適
に調整して混合度合を調整することが容易にでき、材料
の種ｉｎや性状等が異なっても最適な運転条件が得られ
る・ところで、上記実施例において、脱）包工程は、流
動化する材料によっては必ずしも必要なものではない。

この場合は、第１回転軸及び第２回転軸とも内廻りでも
よい。また、流動化が比較的容易で、高粘度混合域が比
較的短くて済む場合は、これら両輪は同様な回転速度と
することもできる。

また上記実施例において、工程を高粘度混合工程と残り
の混合工程の２工程に分け、その２工程に対応させて装
置を２段に構成してもよい。更に、撹拌羽根のパドル板
の形状は矩形である必要はないし、湾曲していてもよく
、またその傾斜方向も２方向等複数方向にしてもよい。

また更に、容器全体を、前方の排出口側が投入口側より
も低くなるように設置してもよく、このようにすると流
動体の安定排出、逆流防止がより一層確実になされる。

「発明の効果」以上説明したように、本発明の撹拌混合装置では、投入
口から容器内に投入された固体材料は区画されて撹拌混
合されて徐々に流動体に状Ｑ変化させられて排出口から
排出されるので、異なる相の状態物が相互に混合される
ことがなく、混合工程が簡略化、連続化されると共に、
攪拌力が材料に均一に作用し、攪拌効率が向上する。従
って、設Ｖａ費、動力費を従来に比し大幅に低減するこ
とができる。さらに、撹拌羽根による材料の送り速度は
排出口側の方が増加するので、材料の流動化が進行して
も流動化が逆流せず、撹拌混合域の区別が図り易く、こ
れに、滞留量の調整手段とバッフルによる流動体の液面
保持効果が加わって撹拌混合が進行して、粘度が低下し
た混合域値ｉα面が高くなるので、各混合域での攪拌の
トルクを全体としてほぼ一定にしながら、攪拌効率をさ
らに高めることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は同
水平断面図、第３図は第２図のｍ　−Ｉｆｆ矢視断面図
である。ｌ・・・・・・容器、２・・・・・・投入口、３・・・
・・・排出口、４ａ。４ｂ・・・・・・第１回転軸（高速回転軸８Ｂ）、６ａ
、６ｂ・・・・・・第２回転軸（低速回転軸部）、８・
・・・・・螺旋羽根、！］　、　　１０−・・・撹拌羽
根、　１３　ａ、　　１３　ｂ。１３ｃ・・・・・・第１．第２．第３バツフル、１７・
・・・・・調整板。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固体材料を攪拌混合して徐々に流動体に状態変化
させる撹拌混合装置において、投入口と排出口を備え投
入口から排出口に向けて所定の長さを有すると共に略水
平に設置された容器の内部に、該容器の長手方向に延び
る少なくとも一対の回転軸が互いにほぼ平行に設けられ
、かつ上記回転軸には、上記排出口側における送り速度
が上記投入口側における送り速度よりも速い速度で上記
材料を投入口から排出口に向けて送り出しながら撹拌混
合する撹拌羽根が設けられる一方、上記容器の内部には
、上記材料の送り出し方向に沿って該容器の内部を複数
の区域に区画して上記材料の状態変化に応じた撹拌混合
域を形成するバッフルが設けられ、かつ上記排出口には
撹拌混合されて流動体に状態変化した上記材料の滞留量
を調整する調整手段が設けられてなることを特徴とする
撹拌混合装置。
（２）上記回転軸は、上記容器の投入口側に位置し内廻
りに低速で回転させられる低速回転軸部と上記容器の排
出口側に位置し外廻りに高速で回転させられる高速回転
軸部とを有し、上記撹拌羽根は、上記低速回転軸部に設
けられた螺旋羽根と、該低速回転軸部の該螺旋羽根が設
けられていない部位にその長手方向に所定の取付ピッチ
で設けられた複数のパドル状の撹拌羽根と、上記高速回
転軸部にその長手方向に所定の取付ピッチで設けられた
複数のパドル状の撹拌羽根とからなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の撹拌混合装置。
（３）上記回転軸は、上記容器の投入口側に位置し内廻
りに低速で回転させられる低速回転軸部と上記容器の排
出口側に位置し内廻りに高速で回転させられる高速回転
軸部とを有し、上記撹拌羽根は、上記低速回転軸部に設
けられた螺旋羽根と、該低速回転軸部の該螺旋羽根が設
けられていない部位にその長手方向に所定の取付ピッチ
で設けられた複数のパドル状の撹拌羽根と、上記高速回
転軸部にその長手方向に所定の取付ピッチで設けられた
複数のパドル状の撹拌羽根とからなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の撹拌混合装置。
（４）上記複数のパドル状の撹拌羽根は、上記回転軸の
軸線に対して所定の勾配で傾斜し、その傾斜勾配は、上
記容器の排出口に近づくにつれて小さくなるように設定
されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項また
は第３項記載の撹拌混合装置。
（５）上記複数のパドル状の撹拌羽根の取付ピッチは、
上記容器の排出口に近づくにつれて小さく設定されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項または第３項
記載の撹拌混合装置。
（６）上記複数のパドル状の撹拌羽根の面積は、上記容
器の排出口に近づくにつれて大きくされていることを特
徴とする特許請求の範囲第２項または第３項記載の撹拌
混合装置。