JPS643476Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば化粧品、食品、薬品等の原料
となる液体を撹拌するための撹拌装置に関し、特
に、液体中に気泡等が混入するのを防止するよう
にした撹拌装置に関する。

〔従来技術〕

一般に、化粧品等の原料となる液体は種々の成
分を含有しており、予め均一に溶解あるいは混合
撹拌しておく必要がある。

このため液体撹拌装置に用いられる撹拌翼は、
主として軸流によつて撹拌を行なうプロペラ型撹
拌翼と、主として放射流によつて撹拌を行なうタ
ービン型撹拌翼とが多用されている。そして、タ
ンク撹拌の場合、タンクの直径Ｄと撹拌翼の直径
ｄの比（ｄ／Ｄ）は、翼特性によつて決定され、
一般にはプロペラ型撹拌翼ではｄ／Ｄ＝0.15〜
0.4に設定され、タービン型撹拌翼ではｄ／Ｄ＝
0.3〜0.5に設定される。これら各形式のうち、プ
ロペラ型撹拌翼は撹拌所要動力が少ない割りに、
液体を流動させる力が大きいことから、低粘度で
小型の撹拌装置に多く使用されている。

そこで、第４図により、従来技術によるプロペ
ラ型撹拌翼を用いた撹拌装置について述べる。

図において、１は化粧品等の原料である液体２
を収容していりるタンクで、該タンク１の開口端
１Ａ上には図示しない蓋体が着脱可能に取付けら
れており、この蓋体には回転軸３が回転自在に取
付けられている。そして、該回転軸３の上端には
該回転軸３を回転駆動するためのモータ等が減速
機（いずれも図示せず）を介して取付けられ、該
回転軸３を調整可能な速度でもつて回転させるよ
うになつている。また、該回転軸３はタンク１内
に収容された液体２の液量に応じて軸方向に変位
可能になつている。

４は前記回転軸３の下端側に固着されたプロペ
ラ型の撹拌翼で、該撹拌翼４はタンク１内の液体
２をタンク１の底部側に向けて矢示Ａ方向に流動
させ、該液体２を撹拌するようになつており、所
要動力の割に矢示Ａ方向、即ち軸方向の吐出流が
強力であるため種々のタンクに幅広く用いられて
いるものである。

ところで、このように構成される撹拌装置で
は、撹拌翼４の旋回により液体２中に矢示Ａ方向
の流れを生じさせ、該液体２を矢示Ｂ方向に循環
させることによつて該液体２中の各成分を混合撹
拌させるようにしているが、このとき、液体２の
液面に渦が発生し、この渦が撹拌翼４の旋回中心
側へと巻き込まれて大きな円錐状空間６を形成す
る場合が多く、この結果、矢示Ａ方向の流れの中
に気泡５，５，…が混入し、化粧品としての品質
に悪影響を与えている。

特に、高粘性シヤンプーあるいは口紅等の練物
化粧品の如く、原料となる液体２が高粘度のもの
である場合には、該液体２中に混入した気泡５を
脱泡することは非常に困難であり、商品価値を著
しく低下させてしまう。

このため、従来技術では、液体２の種類に応じ
回転軸３の回転速度を変え、撹拌翼４の旋回速度
を遅くする等の手段を溝じているが、該撹拌翼４
の旋回速度を遅くすれば、液体２の撹拌にそれだ
け余分な時間を費やさなければならず、撹拌効率
が低下してしまうという欠点がある。また、渦の
巻き込みが大きい場合には、大きな円錐状空間６
を形成し、この分タンク１の容量を大きくしなけ
ればならないという欠点がある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は上述した従来技術の欠点に鑑みなされ
たもので、本考案が解決しようとする問題点は、
撹拌翼を比較的速い速度で旋回させても気泡の発
生を防止でき、液体を確実に撹拌でき、撹拌効率
を向上できると共に円錐状空間を小さくできるよ
うにした撹拌装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した目的を解決するために、本考案が採用
する構成は、液体を収容するタンクと、該タンク
内に挿入して設けられた回転軸と、前記液体を撹
拌するため、前記タンク内に位置して該回転軸に
取付けられたプロペラ型の撹拌翼と、前記液体内
で該撹拌翼と一体に回転するように、該撹拌翼と
の上部側に位置して前記回転軸に取付けられた回
転板とからなる撹拌装置において、前記回転板は
前記回転軸の軸方向に対して位置調整可能に取付
け、前記撹拌翼の半径r₁に対する前記回転板の半
径r₂を、r₂＝r₁〜2r₁に形成し、かつ前記撹拌翼の
半径r₁に対する前記回転板の軸方向調整寸法l₁を
l₁＝０〜r₁に設定する構成としたことを特徴とす
る。

〔作用〕

このように、液体内に位置して撹拌翼の上部側
に回転板を設けることにより、渦の巻込みによる
気泡の混入を防止し、また該回転板の軸方向寸法
を調節することにより、撹拌翼による液体の流れ
を軸流として、また放射流として発生させること
ができ、粘度に応じた適正な撹拌を可能とする。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図ないし第３図に
基づいて説明する。なお、実施例において、前述
した従来技術と同一の構成要素には同一の符号を
付し、その説明を省略するものとする。

図において、１１は回転軸３の下端側に取付け
られたプロペラ型の撹拌翼で、該撹拌翼１１は回
転軸３にキー等の手段によつて固着された筒状の
基部１１Ａと、該基部１１Ａから径方向に例えば
４個延された翼部１１Ｂ，１１Ｂ，…とからな
り、従来技術で用いた撹拌翼４と同様に液体２を
タンク１の底部に向けて軸方向に流動させるよう
になつている。なお、該撹拌翼１１は従来技術で
用いた撹拌翼４と同一のものであつてもよい。

１２は前記撹拌翼１１の基部１１Ａから軸方向
に一体または別体に延設された筒状の取付部材
で、該取付部材１２は前記基部１１Ａと同一径を
もつて軸方向に伸長し、該基部１１Ａと同様に回
転軸３に固着されている。ここで、該取付部材１
２は前記撹拌翼１１の半径r₁を越える長さ寸法を
もつて形成されており、その周壁には後述のボル
ト１４が螺着される複数個のねじ穴１２Ａ，１２
Ａ，…が軸方向に列設されている。

次に、１３は前記撹拌翼１１の上部側に位置
し、該撹拌翼１１と一体に回転するようになつた
回転板としての円板で、該円板１３は比較的薄肉
のステンレス板等で軽量に形成され、その中央に
は前記取付部材１２の外径に対応する内径を有し
た取付環１３Ａが取付けられており、該円板１３
は取付環１３Ａと共に取付部材１２に摺動可能に
挿通されている。そして、該取付環１３Ａにはボ
ルト１４の挿通孔が径方向に穿設され、この挿通
孔を介してボルト１４を前記ねじ穴１２Ａに螺着
することにより、円板１３は回転軸３に対して固
定されるようになつている。

ここで、該円板１３は前記撹拌翼１１よりも大
径または同径となつており、該撹拌翼１１の半径
をr₁、円板１３の半径をr₂とすると、r₂＝r₁〜
2r₁、好ましくはr₂＝1.2r₁〜1.5r₁程度に形成され
ており、その取付位置は撹拌翼１１の各翼部１１
Ｂ上端から寸法l₁の位置に設定されるようになつ
ている。そして、この寸法l₁は前記ボルト１４を
取付部材１２の各ねじ穴１２Ａに螺着することに
よつて適宜に調整可能となつており、例えばl₁＝
０〜1/2r₁の範囲内で調整したときには液体２の
流れは放射流状となり、l₁＝1/2r₁〜r₁（r₁は撹拌
翼１１の半径）の範囲内で調整したときには液体
２の流れは軸流的な流れとなる。また、該円板１
３と液体２の液面との間の間隔は寸法l₂に設定さ
れており、低粘度の液体の場合には寸法l₂を大き
く、高粘度の場合には寸法l₂を小さくするように
回転軸３を軸方向に変位させて調整するようにな
つており、さらに該回転軸３の回転速度に応じて
この寸法l₂を適宜に調整し、液体２中に気泡が混
入するのを防止するようにしている。

次に、以上の通り構成される撹拌装置の作用に
ついて第２図および第３図を参照して説明する。

第２図に示すのは液体２が低粘度の液体、例え
ば化粧水等の水の粘度とほぼ同等の粘度を有する
場合で、前記寸法l₁は、l₁≒０に設定され、前記
寸法l₂は、l₂＝r₁〜2r₁の範囲で設定されている。
この場合、回転軸３を400r.p.m程度の回転速度で
矢示Ｃ方向に回転させ、撹拌翼１１および円板１
３を回転させると、液体２中には矢示Ｄで示す該
撹拌翼１１、円板１３の半径方向の放射流が生起
され、軸方向の流れは円板１３によつて遮断され
るから、これによつて液体２中には矢示Ｅ方向お
よび矢示Ｆ方向の循環流が生じ、該循環流Ｅによ
つて円板１３の上側の液体２は円錐状空間１５を
ほとんど形成することなく混合撹拌され、円板１
３の下側では循環流Ｆによつて液体２は混合撹拌
される。そして、該各循環流Ｅ，Ｆは撹拌翼１
１、円板１３の周囲において相互に混合され、結
果的に液体２中の各成分は均一に混合撹拌される
ようになり、液体２の液面に渦が発生しても、こ
の渦が液体２中に巻き込まれるのは円板１３によ
つて確実に防止され、該液体２中に気泡が混合す
るような事態は防止できる。これは上述した条件
の下で実際に実験して、液体２中に気泡の混入を
防止できることが確かめられている。なお、この
場合、液体２は高粘度の液体であつてもよい。

一方、第３図は液体２が高粘度シヤープあるい
は口紅等の原料の場合を示し、前記寸法l₁はl₁＝
１／２r₁〜r₁の範囲内で、例えばl₁≒0.7r₁に設定さ
れ、前記寸法l₂は比較的小さく、例えばl₂≒r₁に
設定されている。そして、この場合も回転軸３を
400r.p.m程度の回転速度で矢示Ｃ方向に回転さ
せ、撹拌翼１１および円板１３を旋回させると、
該撹拌翼１１によつて液体２中には軸方向に矢示
Ｇ方向の流れが生起される一方、円板１３によつ
て矢示Ｈ方向の放射流が生起され、この矢示Ｈ方
向の放射流は円板１３の周囲で該円板１３の径方
向外向きに作用するから、液体２中には矢示ｌ方
向の循環流が生じ、これによつて液体２の各成分
は停滞することなく均一に混合撹拌される。そし
て、液体２の液面に渦が発生しても、撹拌翼１１
の上側に位置する円板１３によつて液体２の液面
下では矢示Ｈ方向の放射流が生じているため、前
記渦は液体２中には巻き込まれることはなく、む
しろ液面上に拡散されてしまい液体２中に気泡と
なつて混入するような事態は防止できる。この場
合も、上述の条件下で実験によつて実証されてい
る。なお、この場合、液体２は低粘度の液体であ
つてもよい。

上述の通り、本実施例によれば撹拌翼１１の上
部側に円板１３を位置させ、該円板１３の取付位
置を液体２の粘度に応じて適宜に調整すると共
に、該撹拌翼１１と円板１３とを回転軸３によつ
て一体的に回転せるようにしているから、液体２
中の各成分を均一に混合撹拌させることができる
上に、撹拌翼１１を比較的速い速度で回転させて
も液体２中に気泡が混入するような事態を確実に
防止でき、撹拌効率を向上させることができる。
また、円板１３および取付部材１２は従来技術で
用いている撹拌翼（例えば、第４図中に示す撹拌
翼４）の上部側に位置させて回転軸３に簡単に取
付けることができ、現有設備に容易に組み込むこ
とができる。さらに、円板１３はステンレス等の
薄板で形成され、液体２の抵抗をほとんど受ける
ことなく回転させることができるから、回転軸３
を回転させるのに必要な所要動力は従来技術とほ
ぼ同等でよく、コンパクトに設計できる。さらに
また、円板１３の形状は単純な形状であるから、
タンク１内に収容する液体２の種類を変更する場
合でも、簡単に洗浄することができ、液体２の品
種切替作業や洗浄作業を比較的簡単に行うことが
できる。加えて、円板１３によつて渦の巻き込み
現象を防止できるから、第２図および第３図中に
示すように液面上に形成される円錐状空間１５を
比較的小さくでき、タンク１の容量を比較的小さ
くすることができる。

なお、前記実施例では、回転軸３に取付部材１
２を固着し、該取付部材１２に円板１３をボルト
１４を介して位置調整可能に取付けるものとして
述べたが、前記ボルト１４に替えてピンを用いる
ようにしてもよく、チヤツク機構等を用いてもよ
い。また、取付部材１２を省略し、円板１３を直
接回転軸３に位置調整可能に取付けるようにして
もよい。さらに、前記実施例では、液体２が化粧
品の原料である場合を例に挙げたが、本考案はこ
れに限定されず、食品や薬品等、種々の用途の原
料となる液体を撹拌する場合にも適用できるもの
である。

〔考案の効果〕

本考案に係る撹拌装置は以上詳細に述べた如く
であつて、下記各項の効果を奏する。

撹拌翼の上部側に位置する回転板は回転軸の
軸方向に対して位置調整可能に取付け、該撹拌
翼の半径r₁に対する回転板の半径r₂を、r₂＝r₁
〜2r₁に形成する構成としたから、該撹拌翼と
回転板とによつてタンク内を液体を均一に混合
撹拌できる上に、該回転板によつて渦の巻込み
現象を防止し、気泡が液体中に混入するのを防
止でき、撹拌効率を向上できる。

撹拌翼の半径r₁に対する回転板の軸方向調整
寸法l₁を、l₁＝０〜r₁に設定する構成としたか
ら、l₁＝０〜r₁／２に調節することにより回転
板と撹拌翼との監隔が狭まり、半径方向の放射
流を得ることができ、またl₁＝r₁／２〜r₁の範
囲では主として軸流を得ることができる。従つ
て、液体の粘度等に応じて、放射流、軸流のい
ずれかを選択することができ、液体粘度に影響
されることなく均一に混合撹拌しうる。

プロペラ型の撹拌翼の上部側に回転板を設け
るだけでよいから、所要動力を増大させること
なく現有設備にも簡単に組み込むことができ、
洗浄作業も簡単にできる。

回転板を設けることによつて、液面上に形成
される円錐状空間を小さくすることができるか
ら、タンク内のデツドスペースを減少させるこ
とができ、該タンクの容量を有効利用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の実施例による撹
拌装置を示し、第１図はその縦断面図、第２図お
よび第３図はそれぞれ粘度の異なる液体を撹拌す
る状態を示す断面説明図、第４図は従来技術によ
る撹拌装置を示し、液体の撹拌状態を示す断面説
明図である。 １……タンク、２……液体、３……回転軸、１
１……撹拌翼、１２……取付部材、１３……円
板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 液体を収容するタンクと、該タンク内に挿入し
   て設けられた回転軸と、前記液体を撹拌するた
   め、前記タンク内に位置して該回転軸に取付けら
   れたプロペラ型の撹拌翼と、前記液体内で該撹拌
   翼と一体に回転するように、該撹拌翼の上部側に
   位置して前記回転軸に取付けられた回転板とから
   なる撹拌装置において、前記回転板は前記回転軸
   の軸方向に対して位置調整可能に取付け、前記撹
   拌翼の半径r₁に対する前記回転板の半径r₂をr₂＝
   r₁〜2r₁に形成し、かつ前記撹拌翼の半径r₁に対す
   る前記回転板の軸方向調整寸法l₁を、l₁＝０〜r₁
   に設定する構成としたことを特徴とする撹拌装
   置。