KR20190089894A - 교반 날개 및 처리장치 - Google Patents

Abstract

[과제] 적절히 교반을 실시할 수 있는 교반 날개 등을 제공한다. [해결수단] 2개의 날개(101a, 101b)를 각각 갖는 복수의 날개 쌍(10)을 구비하며, 복수의 날개 쌍(10)이 갖는 각 날개(101a, 101b)는, 가로방향으로 연장되는 회전축(20)의 주위에, 해당 회전축(20)의 축 방향에서의 위치가 동일한 위치가 되도록 장착되고, 날개 쌍(10)의 2개의 날개(101a, 101b)는, 회전축(20)에 수직인 평면인 대칭면에 대해 대칭적인 형상을 각각 가지며, 날개 쌍(10)의 2개의 날개(101a, 101b)는, 상기 회전축(20) 측으로부터 회전축 측에 대해 반대 측인 외주 측을 향해 연장되도록 형성되어 있고, 그 외주 측인 날개 외부(1012)가, 해당 2개의 날개(101a, 101b)가 마주보는 측을 향해 각각 구부러져 있도록 하였다.

Description

교반 날개 및 처리장치

본 발명은 가로형 처리장치 내에서 처리 대상물을 교반하는 교반 날개 등에 관한 것이다.

종래 기술로서, 가로형 반응기의 흐름 방향으로 연장되는 회전축에 날개형상의 부재 등을 마련한 화학반응장치가 알려져 있었다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1 : 일본 특허공개 2013-103160호 공보(단락 [0053], 도 3C 등)

그러나 종래 기술에서는 처리 대상물을 적절히 교반하는 것이 어려운 경우가 있다는 문제가 있었다.

예를 들어, 액체나 분체(粉體) 등의 유동성을 갖는 처리 대상물을 교반할 경우, 교반에 의해 처리 대상물의 표면이 부분적으로 융기하거나 하는 경우가 있다. 예를 들어, 교반이 이루어지면, 처리 대상물의, 교반용 날개가 인양되는 측이 융기하고, 교반용 날개가 침입하는 측이 침하하여, 처리 대상물의 표면이 경사지게 되는 경우가 있다. 표면에 융기나 경사가 발생하면, 처리 대상물이 배치되는 용기 내의, 비교반시에는 처리 대상물과 접촉하지 않은 벽면 등에 처리 대상물이 부착되어 버리는 일이 일어날 수 있다. 이러한 부착 등이 일어나면, 처리 대상물의 부착된 부분이 건조하게 되거나 용기의 가열에 의해 타버리거나 한다. 그리고 이와 같이 건조하거나 타거나 한 처리 대상물이, 교반하고 있는 처리 대상물에 혼입되게 되는 문제가 있었다.

또한, 특히, 상기 특허문헌 1의 도 2 등에 표시되어 있는 바와 같은 칸막이 판을 갖는 흐름식 반응기 등에서는, 상기와 같이, 교반에 의해 처리 대상물의 표면이 융기하면, 칸막이 판으로 구분된 영역에 충분히 머물지 않은 처리 대상물이, 융기한 부분에서부터 칸막이 판을 넘어 인접영역으로 유출되는 일이 일어날 수 있기 때문에, 표면이 융기하지 않게 하여, 칸막이 판 위를 처리 대상물이 자연스럽게 타고넘어 흐르도록 한 경우와 비교하면, 칸막이 판으로 구분된 영역 내에 처리 대상물이 머무는 시간을 균일하게 하여, 처리 대상물에 대한 처리 시간을 균일하게 되도록 유지하는 것이 어렵고, 균일한 처리를 할 수 없다는 문제가 있었다.

한편, 교반에 의한 처리 대상물의 이동 등을 억제하여, 처리 대상물의 융기가 일어나지 않게 할 수 있다고 하더라도, 충분히 처리 대상물을 교반하지 못하면, 처리 대상물에 대하여 균일한 처리를 실시할 수 없다는 문제가 생기게 된다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 처리 대상물을 적절하게 교반할 수 있는 교반 날개 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 교반 날개는, 2개의 날개를 각각 갖는 복수의 날개 쌍을 구비하고, 복수의 날개 쌍이 갖는 각 날개는, 가로방향으로 연장되는 회전축의 주위에, 회전축의 축 방향에서의 위치가 동일한 위치가 되도록 장착되고, 날개 쌍의 2개의 날개는, 회전축에 수직인 평면인 대칭면에 대해 대칭적인 형상을 각각 가지며, 날개 쌍의 2개의 날개는, 회전축 측으로부터 회전축 측에 대해 반대 측인 외주 측을 향해 연장되도록 형성되어 있고, 그 외주 측인 날개 외부가, 2개의 날개가 마주보는 측을 향해 각각 구부러져 있는 교반 날개이다.

이러한 구성에 의해, 처리 대상물의 유동성을 유지하면서 처리 대상물의 융기를 억제하여 처리 대상물을 적절하게 교반할 수 있다.

또한, 본 발명의 교반 날개는, 상기 교반 날개에 있어서, 날개 외부는 날개 외부가 마련되어 있는 날개의, 회전축 측으로부터 날개 외부가 구부러져 있는 부위인 벤딩부를 향해 연장되어 있는 부분에 대해 둔각을 이루도록 구부러져 있는 교반 날개이다.

이러한 구성에 의해, 처리 대상물의 융기를 억제하여 처리 대상물을 적절하게 교반할 수 있다.

또한, 본 발명의 교반 날개는 상기 교반 날개에 있어서, 날개 쌍의 2개의 날개의, 마주보는 측을 향해 구부러져 있는 부분의 적어도 구부러진 부위에는 개구부가 형성되어 있는 교반 날개이다.

이러한 구성에 의해, 처리 대상물에 도입한 외기를 적절히 방출할 수 있다.

또한, 본 발명의 교반 날개는, 상기 교반 날개에 있어서, 날개 쌍의 2개의 날개의, 마주보는 측을 향해 구부러져 있는 부분의, 대칭면과 교차하는 부분에는 슬릿 형상의 개구부가 형성되어 있는 교반 날개이다.

이러한 구성에 의해, 처리 대상물에 도입한 외기를 적절히 방출할 수 있다.

또한, 본 발명의 교반 날개는, 상기 교반 날개에 있어서, 날개 쌍의 2개의 날개의, 회전축 측으로부터 날개 외부가 구부러져 있는 부위인 벤딩부를 향해 연장되어 있는 부분은, 대칭면과 교차하는 부분이, 2개의 날개가 마주보는 측에 대해 반대 측을 향해 볼록하게 되도록 구부러져 있는 교반 날개이다.

이러한 구성에 의해, 처리 대상물에 도입한 외기를 날개의 볼록하게 되어 있는 부분의 반대 측에 모을 수 있다.

또한, 본 발명의 교반 날개는, 상기 교반 날개에 있어서, 날개는 날개의 회전축 측에서 벤딩부를 향해 연장되어 있는 부분과, 회전축과의 사이에 개구부를 갖도록 회전축에 장착되는 교반 날개이다.

이러한 구성에 의해, 날개에 모은 처리 대상물에 도입된 외기를 개구부로부터 처리 대상물 내로 방출할 수 있다.

또한, 본 발명의 교반 날개는 상기 교반 날개에 있어, 날개의 양측에 장착된 판상 부재를 더 구비한 교반 날개이다.

이러한 구성에 의해, 교반 효율을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 교반 날개는, 상기 교반 날개에 있어, 상기 날개의 양측에 장착된 판상 부재는 날개의 구부러져 있는 측을 향해 연장되는 날개의 굴곡에 따른 형상을 갖는 교반 날개이다.

이러한 구성에 의해, 교반 효율을 높일 수 있다.

본 발명의 처리장치는, 가로방향으로 연장되는 형상을 갖는 처리용기와, 처리용기 내에 처리용기의 연장되는 방향을 가로지르도록 배치되며, 처리용기 내의 상면과의 사이에 개구부를 갖도록 배치된 1 이상의 칸막이 판과, 상기 용기 내에 용기의 연장되는 방향을 따라 배치된 회전축과, 용기의 1 이상의 칸막이 판으로 구분된 하나 이상의 영역에 상기 교반 날개를 구비한 처리장치이다.

이러한 구성에 의해, 처리 대상물을 적절하게 교반할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 품질 저하를 억제한 처리를 실시할 수 있다.

본 발명에 따른 교반 날개 등에 따르면, 처리 대상물을 적절하게 교반할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에서의 교반 날개의 정면도(도 1(a)), 평면도(도 1(b)) 및 우측면도(도 1(c))를 나타낸 도면.
도 2는 교반 날개의 사시도.
도 3은 교반 날개의 제1 변형예를 나타낸 도면(도 3(a)), 및 제2 변형예(도 3(b))를 나타낸 도면.
도 4는 교반 날개를 구비한 처리장치의 일 예를 나타낸 정면도(도 4(a)), 및 측단면도(도 4(b)).
도 5는 교반 날개에 의한 처리 대상물의 교반상태를 확인하기 위한 실험에 사용된, 본 실시예의 교반 날개에 상당하는 교반 날개를 나타낸 정면도(도 5(a)), 대조 실험에 사용된 제1 비교용 교반 날개를 나타낸 정면도(도 5(b)), 대조 실험에 사용된 제2 비교용 교반 날개를 나타낸 정면도(도 5(c)).
도 6은 교반 날개에 의한 처리 대상물의 교반상태를 확인하기 위한 실험에 사용된 실험장치를 나타낸 도면.
도 7은 교반 날개에 의한 처리 대상물의 교반상태를 확인하기 위한 실험결과를 나타낸 표.

이하, 교반 날개 등의 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 실시예에 있어 동일한 부호를 붙인 구성요소는 동일한 동작을 수행하므로, 중복설명을 생략하는 경우가 있다.

(실시예)

도 1은 본 실시예에서의 교반 날개(1)의 정면도(도 1(a)), 평면도(도 1(b)) 및 우측면도(도 1(c))이다.

도 2는 본 실시예에서의 교반 날개(1)의 사시도이다. 이 사시도는 교반 날개 (1)를 정면이 상방에 위치하도록 배치한 경우의 사시도이다. 또한, 도 2는 교반 날개(1)에 회전축(20)이 장착되지 않은 상태를 나타내고 있다.

도 3은 본 실시예에서의 교반 날개의 제1 변형예를 나타낸 정면도(도 3(a)), 및 제2 변형예를 나타낸 사시도(도 3(b))이다. 이 사시도는 교반 날개(1b)를 정면이 상방에 위치하도록 배치한 경우의 사시도이다.

교반 날개(1)는 2개의 날개 쌍(10), 판상 부재(102), 및 고정부재(103)를 구비하고 있다.

각 날개 쌍(10)은 각각 2개의 날개(101a 및 101b)를 가지고 있다. 여기에서는 회전축(20)이 하방에 위치하도록 각 날개 쌍(10)을 배치한 경우, 정면에서 볼 때 좌측에 위치하는 날개를 날개 101a로 하고, 우측에 위치하는 날개를 날개 101b로 하고 있다. 여기에서의 정면은 예를 들어, 회전축(20)의 연장되는 방향을 시선 방향으로 하여 교반 날개(1)를 본 경우에 보이는 면으로 한다. 또한, 날개들(101a 및 101b)을 특별히 구별할 필요가 없는 경우에는 설명의 편의상, 단순히 각각을 날개 101로 부르는 경우가 있다.

날개 쌍(10)의 두 날개(101a 및 101b)는 가로방향으로 연장되는 회전축(20)의 회전 방향에서 마주보도록 회전축(20)에 장착되어 있다. 하나의 날개 쌍의 두 날개(101a 및 101b)는 인접하도록 회전축(20)의 주위에 배치된다. 여기에서의 가로방향이란, 통상적으로는 수평 방향인데, 수평 방향에 대하여 ±10도의 범위 내에서 경사져 있는 방향도 포함한다고 생각하여도 좋다. 또한, 수평 방향에 대하여 ±30도 범위 내에서 경사져 있는 방향도 가로방향으로 생각하여도 좋다. 또한, 여기에서의 가로방향이란, 교반 날개(1)가 배치되어 있는 가로형의 처리용기(미도시)의 길이방향으로 생각하여도 좋다. 여기에서의 회전방향은 회전축(20)의 축 방향의 성분을 갖지 않는 방향으로 생각하여도 좋다. 회전축(20)의 축 방향이란, 예를 들어, 회전축(20)이 연장되는 방향이다. 2개의 날개(101)가 회전방향에서 마주본다는 것은 예를 들면, 회전축(20)의 중심축 상의 한 점을 중심으로 하는 회전축(20)의 축 방향에 수직인 원의 원둘레에 따른 방향에서 마주보는 것으로 생각하여도 좋다. 여기에서의 중심축 상의 한 점은 예를 들어, 2개의 날개(101)가 장착되어 있는 축 방향의 위치를 나타내는 점이다. 회전축(20)의 회전방향은 오른쪽 방향 및 왼쪽 방향 중 어느 쪽인지는 상관없다.

하나의 날개 쌍(10)을 구성하는 2개의 날개(101)는 회전축(20)에 대해 직접 장착되어 있어도 좋고, 회전축(20)에 대해 간접적으로 장착되어 있어도 좋다. 또한, 2개의 날개(101)의 장착 구조 등은 상관없다. 예를 들어, 하나의 날개 쌍(10)이 갖는 2개의 날개(101)는 회전축(20)이 삽입되는 관통공을 가지고 있으며, 관통공이 연장되는 방향으로 연장되는 원통형상을 갖는 고정부재(미도시)의 측면 등에 직접 장착되어 있어도 좋다. 여기에서는 일 예로서, 하나의 날개 쌍(10)이 갖는 2개의 날개(101)의 양측에 판상 부재(102)가 장착되어 있고, 이 판상 부재(102)의 각각의 회전축(20) 측에, 회전축(20)이 삽입되는 원통형의 관통공(103a)을 갖는 원통형의 고정부재(103)가 장착되어 있으며, 이 2개의 고정부재(103)의 관통공(103a)에 회전축(20)을 삽입함으로써, 2개의 날개(101)가 간접적으로 회전축(20)에 장착되어 있는 경우를 나타내고 있다. 관통공(103a)은 통상적으로 원통형상이나 일부를 잘라낸 원통형상인데, 관통공(103a)의 형상은 상관없다. 고정부재(103)의 형상은 예를 들어 원통형상이나 다각기둥형상이다. 날개(101)의 양측이란, 예를 들어, 날개(101)의 회전축(20) 측에서 외측을 향해 연장되는 방향에 따른 양측으로 생각하여도 좋고, 날개(101)의 중심축(20)의 연장되는 방향에 위치하는 단부로 생각하여도 좋다. 이러한 것은 이하에서도 마찬가지이다. 또한, 판상 부재(102)에 장착된 고정부재(103)는 중첩함으로써 회전축(20)을 삽입할 수 있는 오목부를 각각 구비한 2개의 부재로 구성되어 있어도 좋고, 이 부재를 포갠 경우에 상기의 오목부에 의해 구성되는 구멍이, 예를 들어 상기 관통공(103a)에 상당하는 것이 되도록 하고 있다. 또한, 회전축(20)은 교반 날개(1)의 일부로 생각하여도 좋고, 일부로 생각하지 않아도 좋다.

각 날개 쌍(10)이 갖는 각 날개(101a 및 101b)는 가로방향으로 연장되는 회전축(20)의 주위에, 이 회전축(20)의 축 방향에서의 위치가 동일한 위치가 되도록 장착되어 있다. 또한, 하나의 날개 쌍(10)이 갖는 2개의 날개(101)는 회전축(20)에 수직인 평면에 대해 대칭이 되는 형상을 각각 가지고 있다. 이로써, 각 날개 쌍(10)의 두 날개(101a 및 101b)는 회전축(20)의 회전방향에서 마주보도록 회전축(20)의 주위에 장착된다. 이 회전축(20)에 수직인 평면은 각 날개(101)의 대칭면이다. 각 날개(101)는 회전축(20)에 수직인 평면을 대칭면으로 한 면대칭이 되는 형상을 하고 있다고 생각하여도 좋다. 대칭면은 가상의 평면이다. 대칭면은 날개(101)에 대한 대칭의 기준이 되는 평면으로 생각하여도 좋다. 대칭의 기준은 대칭의 중심으로 생각하여도 좋다. 여기에서의 회전축(20)에 수직인 평면이란, 예를 들어, 회전축(20)이 연장되는 방향, 즉 축 방향에 대해여 수직인 평면이다. 또한, 여기에서의 대칭면에 대해 대칭이 되는 형상이란, 실질적으로 대칭으로 생각되는 형상이나, 대략 대칭으로 생각되는 형상이어도 좋다. 예를 들어, 날개(101)의 일부가 잘려 있거나 돌기 등이 형성되어 있거나 하는 경우도 대칭으로 생각하여도 좋다. 또한, 날개(101)가 실질적으로 대칭이라고 생각되는 형상을 하고 있으면, 예를 들어, 날개(101)의 폭 방향의 중심 위치와 대칭면이 교차하는 부분과의 사이에 약간의 어긋남 등이 발생하여도 좋다. 또한, 날개(101)의 폭 방향이란, 날개(101)가 연장되는 방향에 대해 수직인 방향이며, 이러한 것은 이하에서도 마찬가지이다.

각 날개 쌍(10)의 두 날개(101a 및 101b)는 회전축(20) 측으로부터, 이 회전축(20) 측에 대해 반대 측인 외주 측을 향해 연장되도록 형성되어 있다. 각 날개 쌍(10)의 두 날개(101a 및 101b)의 외주 측은 이 두 날개(101a 및 101b)가 마주보는 측을 향해 각각 구부러져 있다. 여기에서는 설명의 편의상, 날개(101)의 외주 측을 날개 외부(1012)라고 부른다. 또한, 각 날개(101)의 회전축(20) 측으로부터 날개 외부(1012)까지 사이의 부분을 날개 내부(1011)라고 부르며, 날개(101)의 구부러진 부위, 예를 들어, 날개 내부(1011)와 날개 외부(1012)와의 경계가 되는 부위를 벤딩부(1013)라고 부른다. 하나의 날개 쌍(10)의 두 날개(101)가 마주보는 측은 2개의 날개(101)의 내측으로 생각하여도 좋다. 여기에서는 날개(101a)의 날개 외부(1012)가 날개(101b) 측을 향해(즉, 날개(101b)에 근접하는 방향으로) 구부러져 있으며, 날개(101b)의 날개 외부(1012)가 날개(101a) 측을 향해(즉, 날개(101a)에 근접하는 방향으로) 구부러져 있다. 하나의 날개 쌍(10)이 갖는 2개의 날개(101)는 예를 들어, 회전축(20)의 중심축을 포함하는 평면을 사이에 두고 마주보는 면이 있다. 예를 들어, 2개의 날개(101)의 날개 내부(1011)는 회전축(20)의 중심축을 포함하는 평면을 사이에 두고 마주보는 면이 있으며, 2개의 날개(101)의 날개 외부(1012)는 회전축(20)의 중심축을 포함하는 평면을 사이에 두고 마주하는 면이 있다. 마주보는 면은 예를 들어, 회전축(20)의 축 방향에 수직인 평면에 대해 경사져 있는 면이다. 또한, 마주하는 면은 회전축(20)의 축 방향에 수직인 평면에 대해 수직이어도 좋고, 수직이 아니어도 좋다. 여기에서의 회전축(20)의 중심축을 포함하는 평면은 가상의 평면이다. 여기에서의 마주보는 면은 곡면이어도 좋다.

날개 외부(1012)는 이 날개 외부(1012)가 마련되어 있는 날개(101)의, 회전축 측으로부터 날개 외부(1012)가 구부러져 있는 부위인 벤딩부(1013)를 향해 연장되어 있는 부분인 날개 내부(1011)에 대해, 둔각을 이루도록 구부러져 있는 것이 바람직하다. 이로써, 예를 들면, 교반시의 처리 대상물의 표면 변동(예를 들면 융기 등)을 적절하게 억제할 수 있다. 이 구부러져 있는 각도는 100도 내지 130도의 범위가 보다 바람직하고, 105도 내지 125도의 범위가 더욱 바람직하다. 날개(101)의 구부러진 부위는 모서리가 남아 있어도 좋고, 모서리가 제거되어 있어도 좋다. 또한, 모서리를 제거할 경우, 모서리를 제거한 곡면의 곡률 반경은 작은 편이 바람직하다. 처리 대상물은 교반 대상물로 생각하여도 좋다. 처리 대상물에 대해서는 후술한다. 회전축(20)의 중심축에서 벤딩부(1013)까지의 거리에 대한 날개 외부(1012)의 길이 비는, 예를 들어, 1:0.5 내지 1:1.5까지의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 후술하는 바와 같이, 날개 내부(1011)의, 날개(101)의 대칭면과 교차하는 부분이, 날개(101)들이 마주보는 측의 반대 측을 향해 볼록하게 되도록 구부러져 있음으로 인해, 이 날개 내부(1011)와 접하는 부분이 되는 벤딩부(1013)의 형상이 직선형태가 아닌 경우, 날개 내부(1011) 및 날개 외부(1012)의 길이 기준으로 사용되는 벤딩부(1013)는 날개(101)의 벤딩부(1013)의, 날개(101)의 대칭면과 교차하는 부분, 예를 들어, 날개 내부(1011)의, 날개(101)들이 마주보는 측의 반대 측을 향해 볼록하게 되도록 구부러져 있는 봉우리 부분과 교차하는 부분이어도 좋으며, 벤딩부(1013)의 기타 부분, 예를 들어, 벤딩부(1013)의, 날개(101)의 폭 방향 단부이어도 좋다. 또한, 벤딩부(1013)의 모서리가 제거되어 있는 경우(예를 들어, 벤딩부(101)가 곡면으로 구성되어 있는 경우), 날개 내부(1011) 및 날개 외부(1012)의 길이의 기준으로 사용되는 벤딩부(1013)란, 벤딩부(1013)의 어느 부분이어도 좋으며, 예를 들면, 벤딩부(1013)의 가장 날개 내부(1011) 측에 가까운 부분이어도 좋고, 벤딩부(1013)의 가장 날개 외부(1012) 측에 가까운 부분이어도 좋으며, 그 중간위치이어도 좋다. 또한, 여기에서의 벤딩부(1013)의 길이 기준으로 사용되는 부분은 날개 내부(1011)의 표면을 연장한 부분과, 날개 외부(102)의 표면을 연장한 부분이 교차하는 부분의 한 점이어도 좋다. 이 경우의 날개 내부(1011)의 표면을 연장한 부분은 날개 내부(1011)의 봉우리 부분을 연장한 부분이어도 좋다. 단, 회전축(20)의 중심축에서 벤딩부(1013)까지의 거리와 날개 외부(1012)의 길이와의 관계는 상관없다. 이 관계는 예를 들어, 처리 대상물 및 회전 속도 등에 따라 적절하게 설정하여도 좋다.

또한, 날개(101)는 하나의 부재를 구부림으로써 작성된 것이어도 좋고, 복수의 부재를 용접이나 볼트 등의 고정구 등을 이용하여 연결한 것이어도 좋다. 예를 들어, 하나의 날개(101)는 날개 내부(1011)를 구성하는 부재와, 날개 외부(1012)를 구성하는 부재를 용접 등에 의해 접착한 것이어도 좋다. 이러한 것은 다른 부재에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 본 실시예에서는 날개(101)가 평판형의 부재, 또는 평판형의 부재를 구부린 부재 등으로 구성되어 있는 경우를 예로 들어 나타내고 있는데, 본 발명에서는 결과적으로, 교반 날개(1)에 의한 교반 효율 등의 저하 및 교반시의 처리 대상물의 표면 변동 증가 등이 일어나지 않도록 하는 것, 혹은, 교반 효율 등의 저하 및 처리 대상물의 표면 변동의 증가 등이 미리 정해진 허용량 이하로 억제되는 것이 가능하다면, 날개(101)의 적어도 일부를, 평판형의 부재 이외의 부재로 구성하도록 하여도 좋다. 평판형의 부재 이외의 부재는 예를 들면, 펀칭 플레이트 등의 1 이상의 구멍이 뚫린 천공판, 철망 및 봉상부재 등의 1 이상의 부재이다.

판상 부재(102)는 날개(101)의 양측에 장착되어 있다. 날개(101)의 양측이란, 예를 들어, 날개(101)의 폭 방향의 단부이다. 하나의 날개 쌍(10)이 갖는 날개(101)에 장착되는 판상 부재(102)는 날개(101)의 구부러져 있는 측, 바꿔 말하면, 한 쌍의 날개(101)들끼리 마주보는 측을 향해 연장되는 형상을 하고 있다. 날개(101)의 구부러져 있는 측을 향해 연장되는 형상이란, 날개(101)의 구부러져 있는 측을 향해 퍼지는 형상으로 생각하여도 좋다. 본 실시예에서는 판상 부재(102)가 날개(101)의 굴곡에 따른 형상, 즉, 교반 날개(1)의 정면에서 본 형상이 날개(101)에 따른 구부러진 형상을 하고 있는 경우에 대해 나타내고 있다. 단, 날개(101)를 따라 구부러져 있지 않은 형상을 하고 있어도 좋다. 예를 들어, 판상 부재(102)는 회전축(20)을 중심으로 한 원형 형상을 하는 것이어도 좋다. 판상 부재(102)를 마련함으로써, 교반 효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 판상 부재(102)를 날개(101)의 전체 측부에 걸쳐 마련할 필요는 없다. 예를 들어, 본 실시예에서는 날개 외부(1012)의, 벤딩부(1013)에 대해 반대 측의 끝 부분 측에는 판상 부재(102)를 마련하지 않도록 하고 있다. 판상 부재(102)를 마련한 경우, 처리 대상물에 따라서는 교반시에 판상 부재(102)가 처리 대상물 내로부터 처리 대상물 밖으로 나올 때에, 판상 부재(102)에 부착된 처리 대상물이 처리용기 등의 벽면에 비산하는 경우가 있다. 이러한 비산은 처리 대상물의 품질에 영향을 미칠 가능성이 있다. 그러나 날개 외부(1012)의 벤딩부(1013)에 대해 반대 측의 끝 부분 측에 판상 부재(102)를 마련하지 않도록 함으로써, 이러한 비산을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 날개(101)는 회전축(20)이나 고정부재(103)에 직접 장착되어 있지 않고, 판상 부재(102)를 통해 간접적으로 회전축(20)에 장착되어 있는 경우를 예로 들어 나타내고 있는데, 날개(101)는 회전축(20)이나 고정부재(103)에 직접 장착되어 있도록 하여도 좋다.

하나의 날개 쌍(10)의 마주보도록 장착된 2개의 날개(101a 및 101b)의, 마주보는 측을 향해 구부러져 있는 부분의, 각각의 날개(101)의 대칭면과 교차하는 부분에는 슬릿 형상의 개구부(1012a)가 형성되어 있다. 날개(101)의, 마주보는 측을 향해 구부러져 있는 부분이란, 예를 들어 날개 외부(1012)이다. 이 슬릿 형상의 개구부(1012a)는, 여기에서는 벤딩부(1013)에서 날개 외부(1012)의 단부에까지 연장되도록 형성되어 있다. 단, 개구부(1012a)는 날개 외부(1012)의 단부까지 연장되어 있지 않아도 좋고, 또한, 도중에 중단되어 있어도 좋다. 개구부(1012a)의 폭은 여기에서는 일정하지 않지만, 개구부(1012a)의 폭이 일정한지는 상관없다. 여기에서는, 날개 외부(1012)에 슬릿 형상의 개구부(1012a)가 형성되어 있기 때문에, 날개 외부(1012)의 강도를 보강하기 위해, 판상의 보강용 보강부재(1014)가 개구부(1012a)를 가로질러 형성되어 있다. 이러한 슬릿 형상의 개구부(1012a)를 날개 외부(1012)에 형성함으로써, 교반시에 날개(101)에 의해 도입된 외기 등을 슬릿 형상의 개구부(1012a)를 통해 처리 대상물 내로 서서히 방출할 수 있으며, 처리 대상물 내에 도입된 외기가 모여 커다란 거품이 되어 내뿜는 것을 방지할 수 있다. 또한, 개구부(1012a)에 의해, 기포를 처리 대상물 내에 도입하지 않도록 할 수도 있다. 이로써, 처리 대상물이 튀어 처리용기의 벽면 등에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 외기는 처리 대상물이 담긴 처리용기 내의 기체로 생각하여도 좋다. 단, 슬릿 형상의 개구부(1012a)를 형성하지 않도록 하여도 좋다.

또한, 하나의 날개 쌍(10)의 마주보도록 장착된 두 날개(101a 및 101b)의, 마주보는 측을 향해 구부러져 있는 부분인 날개 외부(1012)의 적어도 구부러진 부위, 즉 벤딩부(1013)에 접하는 부위에는 개구부(미도시)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 개구부는 날개(101)의 대칭이 되는 평면과 교차하는 부분을 포함하는 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 날개(101)의 대상이 되는 평면과 교차하는 부분을 포함하는 위치는 날개(101)의 폭 방향의 중심 위치라고 생각하여도 좋다. 본 실시예의 교반 날개(1)에서는 슬릿 형상의 개구부(1012a)가 벤딩부(1013)의 개구부도 겸용하고 있다고 생각하여도 좋다. 이러한 개구부를 통해, 상기 개구부(1012a)와 마찬가지의 효과를 나타낸다.

하나의 날개 쌍(10)이 갖는 두 날개(101a 및 101b)의, 회전축(20) 측으로부터 날개 외부(1012)가 구부러져 있는 부위인 벤딩부(1013)를 향해 연장되어 있는 부분은 날개(101)의 대칭면과 교차하는 부분이, 이 두 날개(101a 및 101b)가 마주보는 측에 대해 반대 측을 향해 볼록하게 되도록 구부러져 있다. 날개(101)의, 회전축(20) 측으로부터 날개 외부(1012)가 구부러져 있는 부위인 벤딩부(1013)를 향해 연장되어 있는 부분은, 예를 들어 날개 내부(1011)이다. 이는 날개(101a 및 101b)가, 날개 내부(1011)가, 날개들(101a 및 101b)의 마주보는 측이 오목부가 되도록, 날개 내부(1011)의 연장되는 방향을 따라 구부러져 있는 것으로 생각하여도 좋다. 날개(101)의 대칭면과 교차하는 부분은 날개(101)의 폭 방향의 중심 위치라고 생각하여도 좋다. 마주보는 측을 향해 구부러지지 않은 부분이란, 예를 들어 날개 내부(1011)이다. 날개들(101a 및 101b)의 마주보는 측에 대해 반대 측이란, 예를 들어, 2개의 날개(101a 및 101b)의 외측이다. 예를 들어, 날개 내부(1011)는 날개 내부(1011)의 연장되는 방향에 따라, 양측이 하나의 날개 쌍(10)의 두 날개(101)의 마주보는 측을 향해 구부러져 있다. 이 볼록하게 되도록 구부러져 있는 부분의 두 날개(101)의 마주보는 측의 각도는 상관없지만, 둔각인 것이 바람직하다. 여기에서의 각도는 예를 들어 날개 내부(1011)의, 중심축(20) 측으로부터 날개 외부(1012)측, 즉 외주 측을 향해 연장되는 방향에 대해 수직인 단면에서의 각도라고 생각하여도 좋고, 날개 내부(1011)의 봉우리의 연장되는 방향에 대해 수직인 단면에서의 각도라고 생각하여도 좋다. 이와 같이 두 날개(101)의 마주보는 측을 향해 구부러져 있지 않은 부분의, 각각의 날개(101)의 대칭면과 교차하는 부분이, 날개(101)끼리의 마주보는 측에 대해 반대 측을 향해 볼록하게 되도록 구부러져 있게 함으로써, 날개(101)가 처리 대상물의 외부로부터 처리 대상물 내로 침입할 때에, 날개(101)에 의해 도입되는 외기를 이 구부러져 있는 부분에 모을 수 있다. 이로써, 모은 외기를, 예를 들어 상술한 바와 같은 슬릿 형상의 개구부(1012a)나, 벤딩부(1013)에 접하는 개구부나, 후술하는 날개 내부(1011)와 회전축(20) 사이의 개구부(1011a)로부터 처리 대상물 내로 서서히 방출할 수 있으며, 처리 대상물에 도입된 외기가 모여 커다란 거품이 되어 내뿜는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 각 날개(101a 및 101b)는 이 날개의 회전축(20) 측에서 벤딩부(1013)를 향해 연장되어 있는 부분, 즉 날개 내부(1011)와, 회전축(20)과의 사이에 개구부(1011a)를 갖도록 회전축(20)에 장착되어 있다. 이로써, 교반시에, 날개 내부(1011)의, 날개(101)의 대칭면과 교차하는 부분의 구부러져 있는 부분에 모인 외기가, 이 개구부(1011a)로부터 처리 대상물 내로 배출되어, 처리 대상물에 대하여 버블링을 수행할 수 있다. 이 회전축(20) 측 개구부(1011a)가 어떻게 형성되어 있는지 중요하지 않다. 또한, 이 개구부(1011a)의 형상 등도 상관없다. 또한, 날개 내부(1011)와 회전축(20) 사이에 개구부(1011a)를 갖도록 장착되어 있다는 것은, 날개 내부(1011)의 회전축(20) 측에 개구부가 형성되어 있는 것도 포함하는 개념으로 생각하여도 좋다.

또한, 본 실시예에서는 두 날개(101a 및 101b)의, 마주보는 측을 향해 구부러져 있지 않은 부분(예를 들어, 날개 내부(1011))이, 각각의 날개(101a 및 101b)의 대칭면과 교차하는 부분에서 구부러져 있도록 하였는데, 본 발명에서는 이 부분이 구부러져 있지 않도록 하여도 좋다. 예를 들어, 2개의 날개(101)는 회전축(20)에 수직인 평면에 대해 직교하는 면으로 구성된 날개이어도 좋다. 또한, 2개의 날개(101)는 예를 들어, 각각 회전축(20)에 수직인 대칭면에 대해 대칭이 되는 형상으로서, 이 대칭면과 교차하는 부분의 적어도 일부가, 구부리는 위치가 되도록 구부러져 있는 형상을 가지고 있는 것이어도 좋다. 날개(101)가, 수직인 평면과 교차하는 부분에서 구부러져 있다는 것은, 날개(101)의 폭 방향의 중심 위치가 날개의 연장되는 방향을 따라 구부러져 있는 것으로 생각하여도 좋다. 또한, 날개 내부(1011)는 곡면 형상으로 구부러져 있어도 좋다.

하나의 날개 쌍(10)의 두 날개(101)가 이루는 각도는 상관없다. 2개의 날개(101)가 이루는 각도는 예를 들어, 두 날개(101)의 벤딩부(1013)와, 회전축(20)의 중심축을 잇는 직선 또는 면이 이루는 각도(단, 작은 쪽의 각도)이다. 또한, 여기에서 벤딩부(1013)의, 회전축(20)의 중심축과 직선으로 연결되는 부분은 예를 들어, 상술한 바와 같은 날개 내부(1011)의 길이 기준으로 사용되는 벤딩부(1013)의 부분과 유사한 부분으로 생각하여도 좋다. 또한, 날개 내부(1011)가 평면으로 구성되어 있는 경우, 여기에서의 하나의 날개 쌍(10)의 두 날개(101)가 이루는 각도는 두 날개(101)의 날개 내부(1011)인 두 평면이 이루는 각도라 생각하여도 좋다. 또한, 하나의 날개 쌍(10)의 두 날개(101)의 날개 내부(1011)가, 날개(101)의 대칭면과 교차하는 부분에서 구부러져 있으며, 그 구부러진 부분이 직선형태의 봉우리로 되어 있는 경우, 하나의 날개 쌍(10)의 두 날개(101)가 이루는 각도는 두 날개(101)의 날개 내부(1011)의 두 직선형태의 봉우리가 이루는 각도라고 생각하여도 좋다. 또한, 하나의 날개 쌍(10)의 두 날개(101)가 이루는 각도는 두 날개(101)의 날개 내부(1011)의 양측에 따른 직선들끼리 이루는 각도라고 생각하여도 좋고, 하나의 날개 쌍(10)의 두 날개(101)의 연장되는 방향이 이루는 각도라고 생각하여도 좋다. 상기의 어느 경우에 있어도, 2개의 날개(101)가 이루는 각도는 예를 들어 90도 미만의 범위 내인 것이 바람직하고, 30도 내지 70도의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 45도 내지 60도인 것이 더욱 바람직하다.

하나의 날개 쌍(10)이 갖는 두 날개(101)끼리는 예를 들어, 면대칭이 되는 형상을 가지고 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 하나의 날개 쌍(10)이 갖는 두 날개(101)들끼리는 회전축(20)의 중심축을 포함하는 면에 대해 면대칭이 되는 형상을 가지고 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 하나의 날개 쌍(10)이 갖는 두 날개(101)는 두 날개(101)의 회전축(20) 측의 부분이나 두 날개(101)의 날개 내부(1011)가 연장되는 방향이 이루는 각의 이등분선과, 회전축(20)의 중심축을 지나는 평면에 대해 면대칭이 되는 형상을 가지고 있는 것이 바람직하다.

두 날개 쌍(10)이 회전축(20)의 주위에 배치되는 각도는 동일한 각도인 것이 바람직하다. 복수의 날개 쌍(10)이 회전축(20)의 주위에 동일한 각도를 이루도록 배치되어 있다는 것은, 예를 들면, 회전축(20)의 축 방향에서 본 경우의, 회전축(20)을 중심으로 한 이웃하는 날개 쌍(10) 간에 이루는 각도가 동일한 각도가 되도록 복수의 날개 쌍(10)이 배치되어 있는 것이다. 이러한 것은 복수의 날개(101) 등에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 본 실시예에서는 날개 쌍(10)을 2개 형성하고 있는 경우에 대해 설명하고 있는데, 날개 쌍(10)을 3 이상 형성하도록 하여도 좋다. 날개 쌍(10)을 3 이상 형성하는 경우에도, 날개 쌍(10)끼리가 회전축(20)의 주위에서 동일한 각도를 이루도록, 각 날개 쌍(10)을 장착하는 것이 바람직하다. 단, 날개 쌍(10)이 너무 많으면, 교반시의 유동성이 나빠지거나 하는 것도 생각할 수 있다. 또한, 회전축(20)에 장착 가능한 날개 쌍의 수에도 물리적으로 제한이 있다. 따라서, 날개 쌍(10)의 수는 2 또는 3인 것이 바람직하다.

예를 들어, 도 3(a)에 나타낸 제1 변형예와 같은, 날개 쌍(10)을 3개 구비한 교반 날개(1a)를 교반 날개(1) 대신에 사용하도록 하여도 좋다.

또한, 본 실시예에서는 교반 날개(1)가 판상 부재(102)를 가지고 있는 경우를 예로 들어 나타내었는데, 교반 날개(1)는 판상 부재(102)를 가지고 있지 않아도 된다. 상술한 바와 같이, 처리 대상물에 따라서는 교반시에 판상 부재(102)가 처리 대상물 내로부터 처리 대상물 밖으로 나올 때에, 판상 부재(102)에 부착된 처리 대상물이 처리용기 등의 벽면에 비산하는 경우가 있기 때문에, 경우에 따라서는 판상 부재(102)를 형성하지 않도록 하여도 좋다. 또한, 본 실시예에서 나타낸 교반 날개(1)에서는 각 날개(101)가 판상 부재(102) 및 고정부재(103)를 통해 회전축(20)에 장착되어 있기 때문에, 판상 부재(102)를 마련하지 않는 경우에는 각 날개(101)를 회전축(20)에 장착하기 위한 미도시 부재 등을 신설하거나, 날개(101)를 직접 회전축(20)이나 고정부재(103)에 장착하도록 하거나 할 필요가 있다.

예를 들어, 도 3(b)에 나타낸 제2 변형예와 같은, 판상 부재를 갖지 않도록 한 교반 날개(1b)를 사용하도록 하여도 좋다. 교반 날개(1b)의 두 날개 쌍(10b)이 각각 갖는 2개의 날개(201a 및 201b)는 회전축(20)에 대해 반대 측 부분(즉 외주 측의 부분인 날개 외부(1012b))이, 두 날개(101a 및 201b)가 마주보는 측을 향해 벤딩부(1013b)에서 각각 구부러져 있다. 또한, 교반 날개(1b)에서는 2개의 날개 쌍(10b)을 구성하는 각각의 날개(201a 및 201b)의 각각의 날개 내부(1011b)는 모두 평면이며, 날개(101b)는 회전축(20)을 삽입하기 위한 관통공(104a)을 구비한 원통형의 고정부재(104)에 장착되어 있다. 또한, 여기에서는 날개 외부(1012b)에는 슬릿 형상의 개구부 등이 형성되지 않은 예를 보여주고 있다. 단, 슬릿 형상의 개구부 등을 형성하도록 하여도 좋다.

교반 날개(1)의 크기 등은 상관없다. 교반 날개(1)의 크기는 예를 들면, 교반 날개(1)가 배치되는 처리용기(미도시)의 사이즈나 형상 등에 따라 결정된다. 또한, 교반 날개(1)의 재질은 상관없다. 교반 날개(1)의 재질은 스테인리스 등의 금속이어도 좋고, 수지 등이어도 좋다. 또한, 예를 들어, 날개(101)의 날개 내부(1011)의 재질과 날개 외부(1012)의 재질로서, 서로 다른 재질을 사용하도록 하여도 좋다. 이러한 것은 날개(101)와 판상 부재(102)의 재질 등에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 날개 내부(1011)가 부위에 따라 다른 재질로 구성되어 있어도 좋다. 이러한 것은 날개 외부(1012)에 있어서도 마찬가지이다. 또한, 날개(101)는 서로 다른 재료가 적층된 부재로 구성되어 있어도 좋다. 또한, 날개(101)의 표면이 다른 부분과는 다른 물질에 의해 코팅되어 있어도 좋다. 교반 날개(1)의 재질은 예를 들어, 처리 대상물 및 처리방법의 적어도 한쪽에 따라 결정된다. 또한, 교반 날개(1)를 구성하는 각 부재의 두께 등은 상관없다. 예를 들어, 날개(101)의 날개 내부(1011)를 구성하는 부재와, 날개 외부(1012)를 각각 구성하는 부재의 두께를 동일한 두께로 하여도 좋고, 서로 다른 두께로 하여도 좋다. 또한, 날개 내부(1011)로서, 균등한 두께의 부재를 사용하여도 좋고, 두께가 균등하지 않는 부재, 예를 들면, 부위에 따라 두께가 연속적으로 다른 부재나, 부위에 따라 두께가 비연속적으로 다른 부재 등을 사용하여도 좋다.

교반 날개(1)의 폭은 상관없다. 교반 날개(1)의 폭이란, 예를 들면, 교반 날개(1)의 회전축(20)이 연장되는 방향의 길이이다. 교반 날개(1)의 폭은 교반 날개(1)가 갖는 날개(101)의 폭으로 생각하여도 좋고, 교반 날개(1)가 갖는 날개(101)의 폭과 이 날개(101)의 양측에 장착된 판상 부재(102)의 두께를 더한 길이라고 생각하여도 좋다. 예를 들어, 교반 날개(1)의 폭은 교반 날개(1)가 배치되는 영역의 회전축 방향의 길이나 처리 대상물에 따라 결정된다. 예를 들어, 교반 날개(1)의 폭은 교반 날개(1)가 배치되는 영역의 회전축(20)이 연장되는 방향의 길이로부터, 교반 날개(1)가 칸막이 판이나 처리용기 내의 벽면 등에 접촉하지 않도록 하기 위해 필요한 거리(예: 1mm 내지 100mm 정도의 거리)를 적어도 제외한 폭이어도 좋다. 또한, 교반 날개(1)의 폭은 교반 날개(1)가 배치되는 영역의 회전축(20)이 연장되는 방향의 길이에 가까운 길이인 것이 교반의 효과를 높이는데 바람직하다.

도 4는 본 실시예에서의 교반 날개(1)를 구비한 처리장치(1000)의 일 예를 나타낸 정면도(도 4(a)) 및 측단면도(도 4(b))이다. 또한, 도 4(b)에서는 교반 날개(1)에 대해서는 단면이 아닌 측면도로 나타내고 있다.

처리장치(1000)는 5개의 교반 날개(1)를 구비한 처리장치(1000)이다. 여기에서는 일 예로서, 처리장치(1000)가 마이크로파 조사가 이루어지는 가로형 플로우식 처리장치인 경우를 예로 들어 설명한다.

처리장치(1000)는 처리용기(50)와 4개의 칸막이 판(60)과 회전축(20)과 5개의 교반 날개(1)과 5개의 마이크로파 조사부(70)를 구비하고 있다.

처리장치(1000)는 처리용기(50) 내에 배치되는 처리 대상물(80)에 대해 처리를 수행하기 위한 장치이다. 여기에서의 처리는 마이크로파 조사에 의해 이루어지는 처리이다. 여기에서의 처리는, 예를 들면, 마이크로파 조사에 의한 가열 처리, 또는 마이크로파 조사에 의한 가열 처리를 포함하는 처리이다. 처리용기(50) 내에서는 예를 들어, 멀티 모드에서 마이크로파 조사가 이루어진다. 처리장치(1000)는 예를 들면, 멀티 모드에서 마이크로파 조사가 이루어지는 처리장치다.

처리용기(50)는 가로방향으로 연장되는 형상을 하고 있다. 여기에서의 가로방향은 상기에서 회전축(20)에 대해 설명한 가로방향과 마찬가지이다. 처리용기(50)는 예를 들어, 가로방향으로 연장되는 통형상을 가지고 있다. 여기에서는 처리용기(50)의, 가로방향에 대해 수직인 단면 형상이 U자 형상인 경우에 대해 나타내고 있다. 단, 처리용기(50)는 가로방향으로 연장되는 형상이라면 어떤 형상을 하고 있어도 좋다. 예를 들어, 처리용기(50)는 가로로 긴 직육면체 형상이나 캡슐 형상, 원통 형상을 하고 있어도 좋고, 단면 형상이 반원 형상이나 사다리꼴 형상을 하고 있으며, 가로방향으로 연장되는 통 형상을 하고 있어도 좋다. 또한, 처리용기(50)는 바닥면 등이 수평으로 배치되어도 좋고, 바닥면 등이 수평면에 대해 경사지게 배치되어도 좋다. 예를 들어, 처리용기(50)는 처리용기(50)를 바닥 막이 수평면에 대해 경사진 상태로 유지하기 위한 1 이상의 다리부(미도시)를 가지고 있어도 좋다.

처리용기(50) 내에는 예를 들어 처리 대상물(80)이 배치된다. 처리 대상물(80)에 대해서는 후술한다. 예를 들면, 처리용기(50) 내에는 예를 들어 처리 대상물(80)이 연속적, 혹은 비연속적으로 공급된다. 처리용기(50)는 예를 들면, 처리 대상물(80)을 내부에 공급하기 위한 공급구(51)와, 내부의 처리 대상물(80)을 꺼내기 위한 취출구(52)를 가지고 있다. 공급구(51)는 예를 들어 투입구라고 생각하여도 좋다. 또한, 취출구(52)는 예를 들어 배출구나 회수구로 생각하여도 좋다. 여기에서는 일 예로서, 공급구(51)는 처리용기(50)의 가로방향에서의 일단 측의 상부에 형성되고, 취출구(52)는 처리용기(50)의 가로방향에서의 공급구(51)에 대해 반대 측에 위치하는 끝 면에 형성되어 있다. 취출구(52)가 장착되어 있는 높이는 예를 들어, 처리용기(50)의 취출구(52)가 형성된 단부에서의 처리 대상물(80)의 높이보다도 낮은 높이에 형성된다. 단, 공급구(51)와 취출구(52)가 형성되는 위치는, 처리용기(50)에 투입된 처리 대상물(80)이 취출구(52)로부터 취출 가능하게 되는 위치관계라면 상관없다. 예를 들어, 처리 대상물(80)의 공급구(51)를, 취출구(52)가 형성되어 있는 높이와 동일하거나 혹은 보다 높은 위치에 형성함으로써, 공급구(51)로부터 공급된 처리 대상물(80)이 공급구(51) 측으로부터 취출구(52) 측을 향해 처리용기(50) 내를 자연스럽게 흘러 취출구(52)로부터 배출되게 되어, 처리용기(50)를 이른바 플로우식의 처리용기로서 사용할 수 있다. 처리용기(50)를 플로우식의 처리용기로서 사용할 경우, 예를 들어, 복수의 칸막이 판(60)의 높이(혹은, 칸막이 판(60)의 개구부의 아랫변 등)를, 처리 대상물이 흐르는 방향을 향해 순차적으로 낮아지게 설정하도록 하여도 좋고, 복수의 칸막이 판(60)의 높이를 같은 높이로 하여 처리용기(50) 자체를 높이가 다른 다리(미도시) 등을 이용하여 경사지게 배치하여도 좋고, 이들을 조합하여도 좋다. 또한, 공급구(51) 및 취출구(52)의 형상이나 그 개수 등은 상관없다.

처리용기(50)는 적어도 공급구(51)와 취출구(52)가 형성되어 있는 부분 및 마이크로파 조사부(70)가 장착되어 있는 부분 이외가 밀봉된 용기이다. 단, 마이크로파 조사를 수행하지 않는 경우나 용도 등에 따라서는, 처리용기(50)는 밀봉하지 않도록 하여도 좋고, 예를 들면, 상면 등에 개구부를 가지고 있어도 좋다.

또한, 처리용기(50)는 내부를 가열하기 위한 히터나 온수 재킷 등의 가열수단(미도시) 등을 가지고 있어도 좋다. 또한, 처리용기(50)의 내부를 냉각하기 위한 냉각기나, 냉매 재킷 등의 냉각수단(미도시) 등을 가지고 있어도 좋다.

처리용기(50)의 재질 등은 상관없다. 처리용기(50)의 내벽은 마이크로파를 반사하는 물질로 구성되는 것이 바람직하다. 마이크로파를 반사하는 물질은 예를 들면 금속이다.

칸막이 판(60)은 처리용기(50) 내에 이 처리용기(50)의 연장되는 방향을 가로지르도록 배치된다. 여기에서는 예를 들어, 칸막이 판(60)은 처리용기(50) 내에 이 처리용기(50)의 연장되는 방향에 대해 수직으로 배치되어 있다. 칸막이 판(60)은 처리용기(50) 내부의 바닥면 측에 장착된다. 칸막이 판(60)은 처리용기(50) 내의 상면과의 사이가 개방되도록 배치되어 있다. 예를 들어, 칸막이 판(60)의 상부와 처리용기(50)의 상면과의 사이가, 처리 대상물이 이동 가능하게 되도록 개방되어 있다. 칸막이 판(60)이 처리용기(50) 내의 상면과의 사이가 개방되도록 배치된다는 것은, 칸막이 판(60)이 처리용기(50) 내의 상면과의 사이에 개구부를 갖도록 배치되는 것으로 생각하여도 좋다. 예를 들어, 여기에서는, 칸막이 판(60)은 상부가 수평이고, 칸막이 판(60)의 상부와 처리용기(50) 내의 상면이 접하고 있지 않으며, 칸막이 판(60)의 상부와 처리용기(50) 내의 상면과의 사이가 개구부로 되어 있다. 또한, 칸막이 판(60)의 상부에는 1 이상의 요철이 형성되어 있어도 좋다. 예를 들어, 칸막이 판(60)의 상부에는 1 이상의 홈이 형성되어 있어도 좋고, 1 이상의 노치 등이 형성되어 있어도 좋다. 또한, 칸막이 판(60)의 상부는 반드시 수평이 아니어도 좋다. 예를 들어 칸막이 판(60)의 상부가 경사져 있어도 좋고, V자 형상이나 아치 형상으로 오목한 형태로 되어 있어도 좋다.

칸막이 판(60)의 높이는 예를 들어, 처리용기(50) 내에 투입되는 처리 대상물(80)이 칸막이 판(60)을 타고넘어 흐르면서 이동 가능한 높이로 설정된다. 칸막이 판(60)의 높이는 칸막이 판(60)의 하단으로부터 칸막이 판(60)의 윗변까지의 거리이다. 칸막이 판(60)의 높이는 회전축(20)이 설치되어 있는 높이 이하의 높이이어도 좋고, 회전축(20)이 설치되어 있는 높이보다도 높은 높이이어도 좋다. 여기에서는 칸막이 판(60)의 윗변이 회전축(20)보다도 높은 위치여서, 교반 날개(1)를 회전시킨 경우의 교반 날개(1)의 가장 높아지는 위치보다 낮은 위치가 되도록 칸막이 판(60)의 높이가 설정되어 있다. 또한, 칸막이 판(60)의 높이는 칸막이 판(60)의 하단으로부터 칸막이 판(60)의 상부까지의 거리라고 생각하여도 좋다.

복수의 칸막이 판(60)은 여기에서는 같은 간격으로 배치되어 있는데, 같은 간격으로 배치되어 있지 않아도 된다.

회전축(20)은 처리용기(50) 내에 처리용기(50)의 연장되는 방향을 따라 배치되어 있다. 단, 회전축(20)은 적어도 그 일단이 처리용기(50)의 외부로 연장되어 있어도 좋다. 회전축(20)은 모터 등의 회전장치(미도시)와 연결되어 있다. 회전축(20)과 회전장치는 직접 연결되어 있어도 좋고, 회전장치의 회전이 회전축(20)에 전달되도록, 기어, 벨트 및 체인 중 적어도 하나 이상 등을 통해 연결되어 있어도 좋다. 회전축(20)은 처리용기(50)의 폭 방향의 중심에 설치되어 있다. 처리용기(50)의 폭 방향이란, 처리용기(50)의 연장되는 방향에 수직인 방향이다. 단, 회전축(20)은 폭 방향의 중심에 설치되어 있지 않아도 된다. 회전축(20)은 처리용기(50) 내의 처리 대상물(80)의 표면보다도 낮아지는 위치에 설치되어 있는데, 높아지는 위치에 설치되어 있도록 하여도 좋다. 또한, 여기에서는 회전축(20)이 설치되어 있는 위치가 칸막이 판(60)의 윗변보다도 아래쪽이기 때문에, 각 칸막이 판(60)에는 회전축(20)을 삽입하기 위한 구멍(61)이 형성되어 있고, 회전축(20)은 이 구멍을 통해서 처리용기(50)의 연장되는 방향을 따라 처리용기(50) 내에 배치되어 있다.

처리장치(1000)는 용기(50) 내의 1 이상의 칸막이 판(60)으로 구분된 영역에 교반 날개(1)를 구비하고 있다. 5개의 교반 날개(1)는 각각 회전축(20)에 장착되어 있다. 각 교반 날개(1)는 예를 들어, 각 교반 날개(1)가 갖는 복수의 날개 쌍(10)의 각 날개(101a 및 101b)가, 가로방향으로 연장되는 회전축(20)의 주위에, 이 회전축(20)의 축 방향에서의 위치가 동일한 위치가 되도록 장착되어 있다. 회전축(20)을 회전시킴으로써, 5개의 교반 날개(1)가 동시에 회전한다. 5개의 교반 날개(1)는 각각 처리용기(50) 내의 칸막이 판(60)으로 구분된 영역에 배치되어 있다. 또한, 여기에서는 한 회전축(20)에 5개의 교반 날개(1)가 각각 장착되어 있는 경우에 대해 설명하고 있는데, 5개의 교반 날개(1)의 적어도 일부가, 다른 회전축(20)에 장착되어 있어도 좋다. 이 경우, 다른 복수의 회전축(20)은 동일 직선상에 배치되어 있을 수도 동일 직선상에 배치되어 있지 않을 수도 있다.

교반 날개(1)의 회전 속도는 예를 들면, 회전축(20)의 회전 속도이며, 회전축(20)에 연결된 회전장치 등을 제어함으로써 설정된다. 교반 날개(1)의 회전 속도는 예를 들어 5 내지 60rpm(rotation per minute)이 바람직하고, 15 내지 30rpm이 보다 바람직하다. 단, 회전 속도는 그 이외의 회전 속도이어도 좋다.

여기에서는, 각 교반 날개(1)는 각 교반 날개(1)가 배치되는 칸막이 판(60)으로 구분된 영역의, 회전축(20)이 연장되는 방향의 길이보다도 짧은 폭을 가지고 있다. 2개의 칸막이 판(60)으로 구분된 영역에 배치되는 교반 날개(1)는 예를 들어, 옆에 위치하는 2개의 칸막이 판(60)에 대해 적어도 1mm 이상의 간격을 두고 배치된다. 여기에서는 예를 들면, 교반 날개(1)의 폭이 2개의 칸막이 판(60)의 간격보다 12mm 짧은 길이이며, 교반 날개(1)는 2개의 칸막이 판(60)에 대해 각각 6mm의 간격을 두고 배치된다. 이러한 것은 하나의 칸막이 판(60)과 처리용기(50)의 길이방향에 위치하는 벽면으로 구분된 영역에 배치되는 교반 날개(1)의 폭 및 배치에 대해서도 마찬가지이다. 단, 여기에서의 수치는 일 예에 지나지 않으며, 교반 날개(1)의 폭, 및 교반 날개(1)와 칸막이 판(60)과의 간격, 및 교반 날개(1)와 처리용기(50)의 길이방향에 위치하는 벽면과의 간격 등은 적절히 설정가능하다.

교반 날개(1)의 크기는 예를 들어, 처리용기(50) 내부의 폭 방향의 길이에 따라 결정된다. 교반 날개(1)의 크기는 교반 날개(1)를 회전시켰을 때에 교반 날개(1)의 날개의 단부가 그리는 원의 직경이 예를 들어, 처리용기(50) 내부의 폭보다도 적어도 1mm 이상 짧아지는 크기가 되도록 설정된다.

예를 들어, 도 4에 나타낸 처리장치(1000)의 일 예로서는 하부의 폭 방향의 단면이 반원 형상인 부분의 반경이 약 500 내지 700mm인 처리용기(50)와, 회전축(20)의 중심축으로부터 날개(101)의 외측 단부(즉, 날개 외부(1012)의, 벤딩부(1013)에 대해 반대 측의 단부)까지의 거리가 상기의 반경보다도 약 30 내지 50mm 짧은 교반 날개(1)를 구비한 것을 들 수 있다. 단, 이 수치는 어디까지나 일 예에 지나지 않는 것으로, 그 이외의 크기의 처리용기(50)와 교반 날개(1)를 사용하여도 좋음은 물론이다.

여기에서는, 교반 날개(1)를 회전시켰을 경우에, 교반 날개(1)의 일부가 처리용기(50) 내의 처리 대상물(80) 밖으로 노출되도록, 교반 날개(1)의 사이즈, 회전축(20)의 높이 위치, 칸막이 판(60)의 높이 등을 설정하고 있는데, 교반 날개(1)가 처리 대상물(80) 밖으로 노출되지 않도록 설정하여도 좋다.

또한, 여기에서는 처리장치(1000)가 5개의 교반 날개(1)를 구비하고 있는 경우를 예로 들어 설명하였는데, 처리장치(1000)가 가지고 있는 교반 날개(1)의 개수가 1 또는 2 이상이면 되며, 교반 날개(1)의 개수는 중요하지 않다. 또한, 복수의 교반 날개(1)는 통상적으로는 처리장치(1000) 내에서 동일한 방향으로 회전하는데, 복수의 교반 날개(1) 중 일부가 다른 교반 날개(1)에 대해 다른 방향으로 회전하도록 하여도 좋다. 예를 들어, 이웃하는 교반 날개(1)의 회전 방향이 반대 방향이 되도록 하여도 좋다. 또한, 복수의 교반 날개(1)는 모두가 같은 각도로 회전축(20)에 장착되어 있어도 좋으며, 적어도 일부가 다른 각도로 장착되어 있어도 좋다. 예를 들어, 이웃하는 교반 날개(1)가 다른 각도로 회전축(20)에 장착되어 있어도 좋다. 또한, 연속적으로 이웃하도록 회전축(20)에 장착된 3 이상의 교반 날개(1)는 교반 날개(1)의 배열방향을 향해 순차적으로 각도가 어긋나도록 장착되어 있어도 좋다. 복수의 교반 날개(1)가 장착되는 각도란, 예를 들어, 복수의 교반 날개(1)가 갖는 날개(101)를 회전축(20)의 연장되는 방향으로 투영한 경우의 날개(101)들끼리 이루는 각도이다. 또한, 처리장치(1000)가 가지고 있는 복수의 교반 날개(1)의 사이즈(예를 들어, 폭 및 날개(101)의 길이의 적어도 한쪽 등)는 같을 수도 다를 수도 있다. 또한, 처리장치(1000)가 갖는 복수의 교반 날개는 모두 같은 것이어도 좋고, 적어도 일부가 다른 것이어도 좋다. 예를 들면, 처리장치(1000)가 갖는 복수의 교반 날개는 날개 쌍(10)의 개수가 모두 동일한 것이어도 좋고, 적어도 일부가 다른 날개 쌍(10)을 가진 것이어도 좋다. 예를 들어, 처리장치(1000)가 날개 쌍(10)을 2개 구비한 1 이상의 교반 날개(1)와, 도 3 (a)에 나타낸 바와 같은 날개 쌍(10)을 3개 구비한 1 이상의 교반 날개(1a)를 가지고 있어도 좋다. 또한, 예를 들면, 처리장치(1000)가 1 이상의 교반 날개(1)와, 도 3(b)에 나타낸 바와 같은 1 이상의 교반 날개(1b)를 가지고 있어도 좋다.

또한, 칸막이 판(60)으로 구분된 각 영역에 교반 날개(1)가 배치되어 있어도 좋으며, 배치되어 있지 않아도 좋다. 또한, 본 실시예에서는, 칸막이 판(60)으로 구분된 하나의 영역에 하나의 교반 날개(1)가 배치되어 있는 경우에 대해 설명하였는데, 본 발명에서는 칸막이 판(60)으로 구분된 하나의 영역에 2 이상의 교반 날개(1)가 배치되도록 하여도 좋다. 예를 들어, 칸막이 판(60)으로 구분된 하나의 영역에, 중심축(20)이 동축이 되도록 복수의 교반 날개(1)가 배치되어 있어도 좋다. 또한, 예를 들어, 칸막이 판(60)으로 구분된 하나의 영역에, 각각의 중심축(20)이 동일 직선상에 배치되도록 복수의 교반 날개(1)가 배치되어 있어도 좋으며, 이 경우, 복수의 교반 날개(1)가 장착되는 중심축(20)은 동축이 아니어도 좋다. 또한, 다른 복수의 회전축(20)은 동일 직선상에 배치되어 있지 않도록 하여도 좋다. 2 이상의 교반 날개(1)는 예를 들어, 회전축(20)의 연장되는 방향에 있어 미리 정해진 간격을 두고 배치된다. 중심축(20)이 동축이 되도록 복수의 교반 날개(1)가 배치되는 경우, 혹은, 각각의 중심축(20)이 동일 직선상에 배치되도록 복수의 교반 날개(1)가 배치되는 경우, 복수의 교반 날개(1)는 예를 들어 정면끼리가 평행이 되도록, 혹은 판상 부재(102)끼리가 평행이 되도록 배치된다. 이러한 경우에도, 칸막이 판(60)으로 구분된 하나의 영역에 배치되는 2 이상의 교반 날개(1)끼리의 설치시 회전방향의 각도는 동일할 수도 있고, 적어도 일부가 다를 수도 있다. 또한, 이러한 경우에도, 칸막이 판(60)으로 구분된 하나의 영역에 배치되는 2 이상의 교반 날개(1)끼리의 설치시 회전방향은 동일하여도 좋고, 적어도 일부가 달라도 좋다. 또한, 복수의 교반 날개(1)의 사이즈는 동일할 수도 다를 수도 있다.

각 마이크로파 조사부(70)는 마이크로파를 처리용기(50) 내에 조사한다. 각 마이크로파 조사부(70)는 여기에서는, 마이크로파를 발생하는 마이크로파 발생기(70a)와, 발생하는 마이크로파를 처리용기(50) 내에 전송하여 처리용기(50) 내로 조사하는 도파관(70b)을 구비하고 있다. 도파관(70b)과 처리용기(50)의 연결부분은 개방되어 있어도 좋고, 마이크로파의 투과성이 높은 물질로 막혀 있어도 좋다.

5개의 마이크로파 조사부(70)는 처리용기(50)의 상부에 처리용기(50)의 연장되는 방향을 따라 직선 상에 같은 간격으로 배열되어 있다. 단, 마이크로파 조사부(70)가 배치되는 위치는 상관없다. 예를 들어, 마이크로파 조사부(70)는 처리용기(50) 상에 같은 간격으로 배치되어 있지 않아도 좋다. 또한, 5개의 마이크로파 조사부(70)를 처리용기(50)의 길이방향에서 1 이상의 국소(局所)에 치우쳐 배치하도록 하여도 좋다. 또한, 마이크로파 조사부(70)는 직선 상에 배치되지 않아도 좋다.

또한, 여기에서는 마이크로파 조사부(70)를 5개 사용한 경우에 대해 설명하고 있는데, 처리장치(1000)가 갖는 마이크로파 조사부(70)의 개수는 1 또는 2 이상이면 좋고, 개수는 중요하지 않다. 또한, 마이크로파 조사부(70)는 마이크로파를 조사 가능한 구성이면, 상기와 같은 마이크로파 발생기(70a)와 도파관(70b)을 구비한 구성 이외의 것이어도 좋고, 그 구성은 따지지 않는다.

또한, 여기에서는 처리장치(1000)가 마이크로파 조사에 의해 처리를 실시하는 장치인 경우에 대해 설명하였는데, 처리장치(1000)는 마이크로파 조사를 사용하지 않고 처리를 실시하는 장치이어도 좋다. 예를 들어, 처리장치(1000)는 히터나 온수 재킷이나 스팀 재킷 등의 가열수단(미도시)에 의해 가열처리를 실시하는 처리장치이어도 좋고, 냉각기나 냉매 재킷 등의 냉각수단(미도시)을 이용하여 냉각 처리를 실시하는 처리장치이어도 좋다. 또한, 처리장치(1000)가 실시하는 처리는 초음파나 빛 등의 빔을 조사하는 처리이어도 좋고, 진동 등을 부여하는 처리이어도 좋다. 또한, 처리장치(1000)가 실시하는 처리는 교반처리이어도 좋다. 또한, 처리장치(1000)가 실시하는 처리는 둘 이상의 처리를 조합한 처리이어도 좋다.

교반 날개(1)에 의한 교반의 대상이 되는 처리 대상물은 상술한 바와 같이 교반 대상물로 생각하여도 좋다. 교반 날개(1)에 의한 교반의 대상이 되는 처리 대상물은 예를 들면 처리장치(1000)에서 처리되는 처리 대상물(80)이다. 교반 날개(1)에 의한 교반의 대상이 되는 처리 대상물은 단일 물질이어도 좋고, 2종류 이상의 물질의 혼합물이어도 좋다. 또한, 처리 대상물은 예를 들어, 불순물 등을 갖는 물질이어도 좋다. 교반의 대상이 되는 처리 대상물은 예를 들어 교반이 가능한 것이다. 교반의 대상이 되는 처리 대상물은 유동성을 갖는 것이다. 유동성을 갖는 처리 대상물은 예를 들어 액상의 처리 대상물이다. 액상의 처리 대상물은 예를 들면, 물이나 기름, 수용액, 콜로이드 용액 등과 같이 유동성이 높은 것이어도 좋고, 또는 슬러리나 현탁액과 같이 유동성이 낮은 것이어도 좋다. 유동성을 갖는 처리 대상물은 분체(粉體), 입상체(粒狀體), 펠렛 등의 고체, 또는 고체와 액체의 혼합물 등이어도 좋다.

또한, 처리용기(50) 내 등에서의 화학 반응 등에 의해 원료로부터 생성물이 생성되는 경우, 처리용기(50) 내의 처리 대상물에는 생성물이 포함되어 있다고 생각하여도 좋다. 즉, 처리 대상물은 원료 및/또는 생성물이어도 좋다. 처리용기(50) 내에서 에스테르화를 실시할 경우, 처리 대상물은 예를 들어 에스테르화의 원료인 유지와 알코올이어도 좋다.

처리 대상물(80)은 예를 들어, 1종류 또는 2종류 이상의 원료와 1종류 또는 2종류 이상의 촉매와의 혼합물이어도 좋다. 원료와 혼합되는 촉매는 고체 촉매 등의 불균일계 촉매이어도 좋고, 액상 촉매 등의 균일계 촉매이어도 좋다. 또한, 고체 촉매는 처리용기(50) 내에서 유동층을 형성하여도 좋고, 혹은 그렇지 않아도 좋다.

이하, 본 실시예의 교반 날개(1)에 대해 이루어진, 혼합상태와 처리 대상물의 융기를 확인하기 위한 실험에 대해 설명한다.

(실험장치)

도 5는 본 실시예의 교반 날개에 의한 처리 대상물의 교반상태를 확인하기 위한 실험에 사용된 교반 날개를 나타낸 도면으로, 교반 날개(1)에 상당하는 교반 날개(1c)를 나타낸 정면도(도 5(a)), 대조 실험에 사용된 제1 비교용 교반 날개를 나타낸 정면도(도 5(b)), 제2 비교용 교반 날개를 나타낸 정면도(도 5(c))이다.

도 6은 본 실시예의 교반 날개에 의한 처리 대상물의 교반상태를 확인하기 위한 실험에 사용된 실험장(2000)을 나타낸 도면이다.

교반 날개(1c)는 도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 교반 날개(1)에 상당하는 실험용 교반 날개로서, 교반 날개(1)와 마찬가지로, 회전축(20)의 축 방향에서의 위치가 동일하게 되고, 회전축(20)의 주위에 회전축(20)에 대해서 동일한 각도가 되도록 배치된 2개의 날개 쌍(10c)을 가지고 있다. 날개 쌍(10c)은 도 1에서 나타낸 날개 쌍(10)과 동일한 것이며, 날개 쌍(10)이 갖는 날개(101a 및 101b)와 마찬가지의 날개(301a 및 301b)를 가지고 있다. 단, 날개 쌍(10c)의 크기나 각 부의 치수 등은 도 1에 나타낸 날개 쌍(10)과는 다르다. 또한, 교반 날개(1c)에 있어, 날개(301a 및 301b)를 특별히 구별할 필요가 없는 경우에는 설명의 편의상 단순히 각각을 날개(301)라고 부르는 경우가 있다. 각 날개 쌍(10c)을 구성하는 2개의 날개(301a 및 301b)는 도 1에서 나타낸 날개 쌍(10)의 날개(101a 및 101b)와 마찬가지로, 회전축(20) 측으로부터 회전축(20)에 대해 반대 측의 부분인 외주 측을 향해 연장되도록 형성되어 있고, 그 외주 측이 두 날개(301a 및 301b)가 마주보는 측을 향해 각각 구부러져 있다. 이 날개(301a 및 301b)의, 마주보는 측으로 구부러져 있는 외주 측의 부분을 날개 외부(3012)로 하고, 구부러져 있는 부분을 벤딩부(3013)로 하며, 날개(301)의 회전축(20) 측으로부터 벤딩부(3013)를 향해 연장되는 부분을 날개 내부(3011)로 한다. 여기에서는 날개 외부(3012)가 날개 내부(3011)에 대해 구부러져 있는 각도를 120도로 하고 있다. 또한, 여기서 사용하는 교반 날개(1c)는 날개 쌍(10c)의 양 측면 전체를 각각 덮는 원형상의 판상 부재(102c)를 구비하고 있다. 날개 쌍(10c)은 판상 부재(102c)에 장착됨으로써, 회전축(20)을 삽입하기 위한 관통공을 구비한 원통형의 고정부재(104)에 간접적으로 장착되어 있다. 또한, 이 교반 날개(1c)에서는 슬릿 형상의 개구부(1012a) 등은 생략되어 있다. 또한, 날개(301a 및 301b)의 회전축(20) 측인 날개 내부(3011)는 날개 내부(1011)와 마찬가지로, 각각의 대칭면과 교차하는 부분이, 날개(301a 및 301b)가 마주보는 측과는 반대 측을 향해 볼록하게 되도록 구부러져 있다. 이 볼록하게 되도록 구부러져 있는 부분의 대칭면과 교차하는 부분, 즉 봉우리에 상당하는 부분의 길이는 15mm이고, 날개 내부(3011)가 판상 부재(102c)와 접하는 부분의 길이는 30mm이다. 또한, 날개(301a 및 301b)의 회전축(20) 측으로부터 벤딩부(3013)를 향해 연장되어 있는 부분인 날개 내부(3011)와, 회전축(20)과의 사이에는 개구부(1011a)에 상당하는 개구부(3011a)가 형성되어 있다. 날개 외부(3012)가 판상 부재(102c)와 접하는 부분의 길이는 32mm이다. 또한, 날개 외부(3012)의, 상기 날개 내부(1031)의 봉우리에 접하는 부분으로부터 날개(301)의 회전축(20)과는 반대 측의 단부까지의 거리는 57mm이다. 또한, 날개(301)의 회전축(20)과는 반대 측의 단부로부터 고정부재(104)까지의 거리는 53.5mm이다. 날개(301)의 폭은 95mm이다. 회전축(20)의 직경은 20mm이다.

교반 날개(1c)는 2mm 두께의 투명한 수지로 구성되어, 교반되는 처리 대상물의 상황을 육안으로 확인할 수 있도록 되어 있다. 이러한 것은 제1 비교용 교반 날개(31) 및 제2 비교용 교반 날개(32)에 대해서도 마찬가지이다.

교반 날개(1c)의 전체 사이즈는 교반 날개(1c)를 회전시켰을 때에 날개(301)의 단부(예를 들어, 날개(301)의 회전축(20)으로부터 가장 멀리 위치하는 단부)가 그리는 원의 직경이 115mm가 되도록 설정되어 있다. 이러한 것은 제1 비교용 교반 날개(31) 및 제2 비교용 교반 날개(32)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 여기에서는 교반 날개(1c), 제1 비교용 교반 날개(31) 및 제2 비교용 교반 날개(32)의 회전 방향은 모두 정면에서 볼 때 오른쪽 방향, 즉 시계 방향이 되도록 회전축(20)에 장착되는 것으로 한다.

제1 비교용 교반 날개(31)는 교반 날개(1c)에 있어서 날개(301b)를 생략함과 아울러, 4개의 날개(301a)를 마련한 것이다. 즉, 제1 비교용 교반 날개(31)는 회전축(20)과 반대 측의 부분이 회전방향으로 구부러진 4개의 날개(301a)를 구비한 것이다. 4개의 날개(301a)는 회전축(20)의 주위에 동일한 각도를 이루도록 배치, 구체적으로는 90도 간격으로 배치되어 있다. 교반 날개(301a)는 교반 날개(1c)의 교반 날개(301a)와 마찬가지로 원형상의 판상 부재(102c)에 장착되어 있다. 기타 구성이나 사이즈 등은 교반 날개(1c)와 마찬가이지다.

제2 비교용 교반 날개(32)는 교반 날개(1c)에서 날개(301b)를 생략함과 아울러, 날개(301a)의 회전축(20에 대해 반대 측의 단부에 판상의 연장부재(302a)를 장착한 날개(302)를 4개 마련한 것이다. 구체적으로는, 제2 비교용 교반 날개(32)는 교반 날개(1c)에서 날개(301b)를 생략함과 아울러, 날개(301a)의 날개 외부(3012)의 외주 측이 되는 부분에 판상의 연장부재(302a)를 장착한 날개(302)를 4개 마련한 것이다. 연장부재(302)는 날개 외부(3012)에 대해 회전축(20)의 회전방향을 향해 구부러져 있다. 회전축(20)의 회전방향을 향해 구부러져 있다는 것은 예를 들어, 회전축(20)의 중심축 상의 한 점을 중심으로 한 회전축(20)의 축 방향에 대해 수직인 원을 회전축(20)과 동일한 방향으로 회전시켰을 때의, 이 원이 회전하는 방향을 향해 구부러져 있는 것이다. 이 연장부재(302a)는 길이 10mm, 폭 95mm, 두께 2mm의 직사각형 부재이며, 날개 외부(3012)에 대해 120도 각도를 이루도록 장착되어 있다. 즉, 제2 비교용 교반 날개(32)는 회전축(20)과 반대 측의 부분이 회전방향으로 2단계로 구부러진 4개의 날개(302)를 구비한 것이다. 4개의 날개(301a)는 회전축(20)의 주위에, 동일한 각도를 이루도록 배치, 구체적으로는 90도 간격으로 배치되어 있다. 또한, 4개의 날개(301a)는 회전축(20)의 축 방향에서의 위치가 동일한 위치가 되도록 장착되어 있다. 교반 날개(302)는 교반 날개(1c)의 교반 날개(301a)와 마찬가지로 원형상의 판상 부재(102c)에 장착되어 있다. 기타 구성이나 사이즈 등은 교반 날개(1c)와 마찬가지이다.

실험장치(2000)는 처리용기(50a)와 회전축(20)과 2개의 칸막이 판(60)과 교반 날개(1c)를 구비하고 있다. 또한, 대조 실험시에는 교반 날개(1c) 대신에 제1 비교용 교반 날개(31) 및 제2 비교용 교반 날개(32)가 장착된다.

처리용기(50a)는 도 4에 나타낸 처리용기(50)와 비슷한 모양을 가지고 있는데, 상면, 공급구(51) 및 취출구(52)가 생략되어 있다. 또한, 길이방향의 길이나 폭 등도 처리용기(50)와는 다르다. 또한, 마이크로파 조사부(70)도 생략되어 있다. 여기에서는 처리용기(50a)의 재질로서 투명한 수지가 사용되고 있다. 처리용기(50a) 내에는 처리 대상물(80a)이 배치된다. 처리용기(50a)의 정면에서 본 높이는 180mm이며, 폭은 60mm이다. 회전축(20)의 길이방향의 길이는 300mm이다. 또한, 여기서의 길이는 모두 안치수이다.

회전축(20)은 단면 형상이 U자형인 처리용기(50a)의 하부의 반원부분의 중심을 관통하도록 설치되어 있다. 처리용기(50a)의 내측 하부의 반원부분의 반경(안치수)은 60mm이다. 회전축(20)은 이 회전축(20)을 회전시키는 회전장치(미도시)와 연결되어 있으며, 회전장치를 회전시킴으로써, 회전 가능하게 되어 있다. 회전장치는 예를 들어 모터(미도시) 등을 가지고 있다. 회전장치의 회전수 등은 도시하지 않은 제어부 등에 의해 제어된다.

2개의 칸막이 판(60)의 높이는 90mm이며, 칸막이 판(60) 간의 거리는 안치수로 100mm이다. 칸막이 판(60)의 윗변은 수평으로 되어 있다. 교반 날개(1c) 등은 칸막이 판(60)으로 구분된 영역에 배치된다. 교반 날개(1c)는 처리용기(50a)의 길이방향의 중심에 배치된다.

(실험방법)

교반 날개(1c), 제1 비교용 교반 날개(31) 및 제2 비교용 교반 날개(32) 각각을 교반 날개로서 사용한 경우의 혼합상태를 처리 대상물(80a)에 안표를 첨가하여 육안으로 확인하였다.

또한, 처리 대상물(80a)의 융기에 대해서는 교반하지 않은 상태에 대해, 교반시에 융기한 처리 대상물(80a)의 높이(가장 높은 부분의 높이)를 육안에 의해 확인하였다.

(실험조건)

처리 대상물 : 부틸에스테르

처리 대상물량(액량) : 회전축(20)의 중심보다 30mm 상방의 위치까지 처리 대상물을 배치

내부액 점도 : 8.1mPa·s

내부액 온도 : 9℃

안표 : 인조 손톱용 글리터(금속 박을 분말로 한 것)

교반 날개 회전수 : 25rpm, 50rpm

(실험결과)

도 7은 상기 실험 결과를 나타낸 표를 나타내는 도면이다. 표에 있어, 혼합상태의 결과를 나타내는 동그라미 기호는 혼합상태가 양호한 것을 나타낸다. 액의 융기는 처리 대상물(80a)의 융기이다.

육안에 의한 확인 결과, 25rpm에서는 실험에 사용한 모든 교반 날개에서 안표의 유동이 확인되었으며, 체류부분은 특별히 인정되지 않았다. 이 때문에, 어느 교반 날개도 혼합상태는 양호하였다.

처리 대상물(80a)의 융기에 대해서는, 25rpm과 50rpm 중의 어느 회전 수에서도, 교반 날개(1c)를 사용한 경우의 융기가 가장 작았다. 교반 날개(1c)를 사용한 경우, 회전수를 50rpm으로 한 경우 쪽이 25rpm의 경우에 비해 교반에 의한 안표의 유동성은 보다 높지만, 회전수를 25rpm으로 한 경우 쪽이 융기는 작았다.

이 실험은 비교적 작은 규모로 이루어지고 있기 때문에, 교반 날개(1c)의 2배 이상의 사이즈의 교반 날개(1)를 사용할 경우, 교반 날개의 크기에 맞춰 상기의 융기가 적은 회전수인 25rpm을 환산하면, 회전수는 12rpm 정도이면, 융기를 작게 유지할 수 있다고 생각된다.

또한, 여기에서는 상세한 실험 내용 등의 설명은 생략하고 있는데, 도 5(b)에 나타낸 제1 비교용 교반 날개(31)에 있어, 날개(301) 대신에, 날개(301)의 단부, 구체적으로는 외주 측의 부분이 회전방향으로 구부러져 있지 않도록 한 날개, 즉 4개의 직사각형 날개가 그 한 변이 축 방향이 되도록 회전축(20)에 연결되어 있는 교반 날개(미도시)와, 도 5(a)에 나타낸 본원의 교반 날개(1)에 상당하는 교반 날개(1c)를 각각 사용하여, 상기와 동일한 실험장치(2000)를 사용하여 교반을 실시하고, 처리 대상물의 처리용기(50a)의 벽면에 대한 비산을 육안으로 확인하는 실험을 실시한 결과, 본원의 교반 날개(1)에 상당하는 교반 날개(1c) 쪽이 처리 대상물의 비산을 저감시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

이상, 본 실시예의 교반 날개에 따르면, 교반시의 처리 대상물의 유동성을 유지하면서 처리 대상물의 융기를 억제하도록 교반할 수 있으며, 처리 대상물을 적절하게 교반할 수 있다. 이로써, 예를 들어, 본 실시예의 처리장치를 사용한 경우, 품질 저하를 억제한 처리를 실시할 수 있다.

또한, 본 실시예의 교반 날개에 따르면, 교반시의 처리 대상물의 비산을 억제 할 수 있으며, 처리 대상물을 적절하게 교반할 수 있다.

또한, 처리 대상물이 처리용기의 벽면 등에 비산한 경우, 이 비산한 처리 대상물이 타거나 건조하거나 하여, 처리 대상물의 품질에 영향을 미치기 때문에, 본 실시예의 처리장치를 사용한 경우에는 교반 날개(1)에 의해 비산을 억제하여 교반을 할 수 있으며, 품질 저하를 억제한 처리를 실시할 수 있다.

본 발명은 이상의 실시예에 한정되지 않고, 댜양한 변경이 가능하며, 그 변경들도 본 발명의 범위에 포함되는 것임은 물론이다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 교반 날개 등은 처리용기 내에서 처리 대상물을 교반하는 교반 날개로서 적합하며, 특히, 가로형 처리용기 내에서 처리 대상물을 교반하는 교반 날개 등으로서 유용하다.

Claims (9)

1. 2개의 날개를 각각 갖는 복수의 날개 쌍을 구비하며,
   상기 복수의 날개 쌍이 갖는 각 날개는, 가로방향으로 연장되는 회전축의 주위에, 해당 회전축의 축 방향에서의 위치가 동일한 위치가 되도록 장착되고,
   상기 날개 쌍의 2개의 날개는, 상기 회전축에 수직인 평면인 대칭면에 대해 대칭적인 형상을 각각 가지며,
   상기 날개 쌍의 2개의 날개는, 상기 회전축 측으로부터 회전축 측에 대해 반대 측인 외주 측을 향해 연장되도록 형성되어 있고, 그 외주 측인 날개 외부가, 해당 2개의 날개가 마주보는 측을 향해 각각 구부러져 있는 교반 날개.
2. 제1항에 있어서,
   상기 날개 외부는 해당 날개 외부가 마련되어 있는 날개의, 상기 회전축 측으로부터 상기 날개 외부가 구부러져 있는 부위인 벤딩부를 향해 연장되어 있는 부분에 대해, 둔각을 이루도록 구부러져 있는 교반 날개.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 날개 쌍의 2개의 날개의, 마주보는 측을 향해 구부러져 있는 부분의 적어도 구부러진 부위에는 개구부가 형성되어 있는 교반 날개.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 날개 쌍의 2개의 날개의, 마주보는 측을 향해 구부러져 있는 부분의, 대칭면과 교차하는 부분에는 슬릿 형상의 개구부가 형성되어 있는 교반 날개.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 날개 쌍의 2개의 날개의, 상기 회전축 측으로부터 상기 날개 외부가 구부러져 있는 부위인 벤딩부를 향해 연장되어 있는 부분은, 상기 대칭면과 교차하는 부분이, 해당 2개의 날개가 마주보는 측에 대해 반대 측을 향해 볼록하게 되도록 구부러져 있는 교반 날개.
6. 제5항에 있어서,
   상기 날개는 해당 날개의 회전축 측으로부터 상기 벤딩부를 향해 연장되어 있는 부분과, 상기 회전축과의 사이에 개구부를 갖도록 상기 회전축에 장착되는 교반 날개.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 날개의 양측에 장착된 판상 부재를 더 구비한 교반 날개.
8. 제7항에 있어서,
   상기 날개의 양측에 장착된 판상 부재는 해당 날개의 구부러져 있는 측을 향해 연장되는 해당 날개의 굴곡에 따른 형상을 갖는 교반 날개.
9. 가로방향으로 연장되는 형상을 갖는 처리용기와,
   해당 처리용기 내에 해당 처리용기의 연장되는 방향을 가로지르도록 배치되고, 해당 처리용기 내의 상면과의 사이에 개구부를 갖도록 배치된 1 이상의 칸막이 판과,
   상기 용기 내에 해당 용기의 연장되는 방향을 따라 배치된 회전축과,
   상기 용기 내의 1 이상의 칸막이 판으로 구분된 1 이상의 영역에 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 교반 날개를 구비한 처리장치.

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