TWI441674B - Rotating body for stirring and stirring device - Google Patents

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TWI441674B TW099119702A TW99119702A TWI441674B TW I441674 B TWI441674 B TW I441674B TW 099119702 A TW099119702 A TW 099119702A TW 99119702 A TW99119702 A TW 99119702A TW I441674 B TWI441674 B TW I441674B
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Description

攪拌用旋轉體及攪拌裝置
本發明是有關攪拌液體及其他各種流體,進行混合、分散等的攪拌用旋轉體及攪拌裝置。
以往,例如在混合2種類以上的流體,或使得添加於流體中的各種粉末等均勻分散的場合,在流體中使用旋轉葉輪的攪拌機。一般是在該葉輪中設置葉輪翼或渦輪翼,藉著旋轉使流體流動進行攪拌。
以上的攪拌機多數是經常設置在收容流體的槽中來使用,但是其他也多使用於例如塗料等使用瞬間前在現場攪拌用的手提式攪拌機,該手提式的攪拌機一般是在手搖鑽式驅動裝置的驅動軸前端設置葉輪所構成。並且,使用者是以兩手握持驅動裝置,將前端的葉輪插入收容著塗料等被攪拌物的容器內旋轉,進行攪拌。
但是,該手提式攪拌機中,由於是以高速旋轉具有銳利端翼的葉輪,因此非常危險,操作上有必要注意的問題。另外,突起多的葉輪碰擊到容器的場合或葉輪產生疲勞破壞的場合,會使得葉輪的前端或容器的一部份缺損,或被切削而容易混入被攪拌物的問題。
此外,葉輪是藉著與被攪拌物衝突使被攪拌物流動,因此具備葉輪的攪拌機將旋轉的葉輪投入被攪拌物內時,或在被攪拌物內開始葉輪的旋轉時,會有因回動造成葉輪容易震動的問題。為此,使用者在不明瞭攪拌機操作的場合,會頻繁造成葉輪和容器的碰擊,會使得被攪拌器飛散到容器外的狀況。
又,葉輪在被攪拌物內含有如沉降物的場合,必須使葉輪一邊接觸容器的底壁一邊進行攪拌始能順利分散沉降物,因此會有因葉輪和容器的壁面接觸產生的破片或切屑混入被攪拌物內的問題。
又,具備葉輪的攪拌機會有混入被攪拌物的粉末粒子與葉輪衝突而粉碎的場合等問題。因此,例如金屬塗料,不想使得混入粉末粒子微粒化的場合,進行充分的攪拌困難。
另一方面,提出一種非使用葉輪翼或渦輪翼,外形是由六角柱形的筒體構成葉輪的同時,側面設置複數個孔的高黏性流體用攪拌器等(例如,參閱專利文獻1)。
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平5-154368號公報
但是,上述專利文獻1記載的高黏性流體用攪拌器中,葉輪的外形為六角柱形,主要是讓葉輪的外壁與被攪拌物衝突使得被攪拌物流動的攪拌器,因此不能解決上述旋轉開始時回動的問題及在被攪拌物內粉末粒子粉碎的問題。
另外,由於使得被攪拌物從側面的孔流出之相對於側面孔的葉輪內部的容積大,使葉輪內部的流速降低,長時間使用的場合滯留物會附著在葉輪的內側,而有導致攪拌能力降低的問題。
本發明是有鑑於上述實情所硏創而成,提供不論任何用途都可進行安全且有效進行攪拌的攪拌用旋轉體及攪拌裝置。
本發明的攪拌用旋轉體,其特徵為,具備:以轉軸為中心旋轉的主體;設置在上述主體表面的吸入口;設置在上述主體表面的吐出口;及連結上述吸入口與上述吐出口的流通路,上述吸入口被配置在較上述吐出口接近上述轉軸的位置,上述吐出口是被配置在比上述吸入口從上述轉軸朝著離心方向外側的位置。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述主體垂直於上述轉軸的剖面是構成為圓形。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述主體為半球形或半橢圓體形。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述主體是構成球形或橢圓體形。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述主體是構成使圓柱或圓盤的至少一方的底面為球面形的形狀。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述主體在至少一部份構成為設置使垂直於轉軸方向的剖面外圍形狀成圓形的複數個凸部或凹部。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述凸部或上述凹部是構成使垂直於上述轉軸方向的剖面的外形為大致三角形。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述主體的至少一部份垂直於上述轉軸方向的剖面的外圍形狀是藉上述凸部或凹部構成為多角形。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述主體的至少一部份垂直於上述轉軸方向的剖面的外圍形狀是以上述凸部或凹部構成為12角形以上的多角形。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述凸部頂上的角部設成圓形。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述凸部或上述凹部是使垂直於上述轉軸方向的剖面的外形構成為大致圓弧形。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述主體在至少一部份構成使上述轉軸方向的厚度朝著離心方向外側逐漸減少的形狀。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述主體具有從上述轉軸方向的一方朝著另一方逐漸遠離上述轉軸的傾斜面,上述吐出口至少一部份是位於上述傾斜面。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:與上述吸入口的流動垂直的剖面積與上述吐出口的流動垂直的剖面積的比是設定為1/3~3。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述吐出口設有複數個,上述吸入口及上述流通路是個別設置在上述各複數的吐出口。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述吸入口為了使上述主體旋轉而設置在連接上述主體的驅動軸的相反側。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述吸入口是設置在上述轉軸的離心方向外側。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述流通路是連結1個上述吐出口與複數個吸入口所構成,連結1個上述吐出口的複數個上述吸入口是配置使得從上述轉軸的離心方向的距離分別不同。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為,更具備:在上述主體的表面設置比上述吐出口接近上述轉軸的位置的吸氣口,及連結上述吸氣口與上述吐出口的通氣路,上述吸氣口在接觸被攪拌物的外部氣體的狀態下使用,藉此從上述吸氣口吸入上述外部的氣體可引入上述被攪拌物內。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:更具備將來自上述吐出口的流動朝著預定方向誘導的誘導構件。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述主體連接有使上述主體旋轉的驅動軸,具備連結設置於本身的開口及上述流通路的軸部流通路。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述開口是設置在位於上述驅動軸的被攪拌物外部的部份。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:上述開口是設置在位於上述驅動軸的被攪拌物內部的部份。
本發明並在上述手段的攪拌用旋轉體中,其特徵為:在上述軸部流通路連接有透過上述軸部流通路將上述流體或流體與固體的混合物供應至上述流通路的供應裝置。
本發明的攪拌裝置,其特徵為:將上述手段的攪拌用旋轉體複數配置在上述轉軸方向所構成。
根據本發明,可實現不論任何用途都可進行安全且有效攪拌的優異效果。
以下,參閱添附圖示說明本發明的實施形態。
<第1實施形態>
首先,針對本發明第1實施形態所涉及攪拌用旋轉體1的構成說明。
第1(a)圖為攪拌用旋轉體1的上視圖,同圖(b)為攪拌用旋轉體1的前視圖(側視圖亦同)。如該等圖中表示,攪拌用旋轉體1,是由:大致半球形的主體10;設置在主體10表面的複數個吸入口12;設置在主體10表面的複數個吐出口14;及形成在主體10的內部連結吸入口12和吐出口14的流通路16所構成。
主體10在該例為大致半球形,詳細而言是將圓盤一方的底面10b構成為球面形的形狀。主體10的另一方底面10a的中心,設有連接馬達等驅動裝置的驅動軸20的連接部18。因此,攪拌用旋轉體1構成以主體10的中心軸C為轉軸旋轉。此外,驅動軸20與連接部18的連接方法例如也可以栓鎖或卡合等已知的任意方法。
本實施形態中,將主體10除了流通路16以外的部份構成為實心,可提高主體10的強度。構成主體10的材質不加以限定,例如金屬或陶瓷、樹脂、橡膠、木材等,可因應使用條件採用適當的材質。本實施形態的主體10為簡單且加工容易的形態,因此製造方法不會受到限制,可由多種多樣的材質來構成主體10。
吸入口12被設置在主體10之連接部18相反側的底面10b。本實施形態中,將4個吸入口12等間隔排列配置在以中心軸C為中心的圓周上,並且在與中心軸C同一方向形成。吐出口14被設置在主體10的側面10c。本實施形態是將4個吐出口14分別配置在相對於各吸入口12形成主體10的半徑方向(離心方向)外側的位置(從中心軸C朝垂直於中心軸C方向離開的位置)。並且,在與中心軸C正交的方向形成吐出口14。
流通路16是形成作為連結1個吸入口12和1個吐出口14的通路。因此,主體10的內部形成有4條流通路16。各流通路16是形成從吸入口12沿著中心軸C方向直線前進後成直角彎曲,朝著主體10的半徑方向外側直線前進到達吐出口14。
本實施形態中,流通路16是如上述的構成,以鑽頭進行鑽孔加工可容易形成吸入口12、吐出口14及流通路16。具體而言,可藉著從吸入口12沿著中心軸C方向的鑽孔加工及從吐出口14的位置朝著中心軸C的鑽孔加工容易形成吸入口12、吐出口14及流通路16。再者,本實施形態中,流通路16的剖面形狀雖是構成為圓形,但是不限於此,例如也可以是橢圓形或多角形等,其他的剖面形狀。
接著,針對攪拌用旋轉體1的動作說明。第2(a)圖是表示攪拌用旋轉體1動作的上視圖,同圖(b)是表示攪拌用旋轉體1動作的前視圖。攪拌用旋轉體1在流體的被攪拌物內,被驅動軸20所驅動而以中心軸C為中心旋轉,藉此攪拌被攪拌物。
在流體中將攪拌用旋轉體1浸漬後旋轉時,進入到流通路16內的流體也和攪拌用旋轉體1一起旋轉。如此一來,使離心力作用於流通路16內的流體,如該等圖中表示,流通路16內的流體是朝著攪拌用旋轉體1的半徑方向外側流動。吐出口14被設置在較吸入口12接近主體10的半徑方向外側,形成作用在吐出口14的離心力比吸入口12還強。因此,流體只要在攪拌用旋轉體1旋轉的狀態下即會從吸入口12朝向吐出口14流動。亦即,流通路16內的流體從吐出口14噴出的同時,外部的流體會從吸入口12吸引到流通路16內。藉此,會在攪拌用旋轉體1的周圍流體產生從具有吐出口14的側面10c呈放射狀擴開的流動,及朝向具有吸入口12的攪拌用旋轉體1前端部的流動。
另外,將攪拌用旋轉體1浸漬於流體中旋轉時,攪拌用旋轉體1表面附近的流體會因為黏性的影響而和攪拌用旋轉體1一起旋轉。因此,對攪拌用旋轉體1表面附近的流體也會有離心力的作用,如該等圖中表示,表面附近的流體沿著攪拌用旋轉體1的表面流動到側面10c為止,形成從吐出口14之噴流的伴流。
本實施形態中,底面10b構成為球面形,藉以使主體10的形狀形成軸方向的厚度朝著半徑方向外側逐漸減少的形狀,因此可以使攪拌用旋轉體1的底面10b附近的流動順利地和從側面10c呈放射狀擴開的流動合流。並且,將底面10b形成以上的形狀,可以使朝向攪拌用旋轉體1前端部之流動的一部份順利地沿著底面10b流動至側面10c為止,和從側面10c呈放射狀擴開的流動合流。其結果,攪拌用旋轉體1可對周圍的流體產生強力的流動,因此可進行有效的攪拌。
第3(a)與(b)圖及第4(a)及(b)圖是表示攪拌用旋轉體1使用例的概略圖。如該等的圖所示,攪拌用旋轉體1被連接於馬達等的驅動裝置30的驅動軸20,在浸漬於容器40內所收容之流體的被攪拌物50內的狀態使用。驅動裝置30可以是固定在容器40或架台等,也可以使用者保持著進行操作。
藉驅動裝置30使攪拌用旋轉體1轉動,藉以如上述產生從攪拌用旋轉體1呈放射狀擴開的流動,及朝向攪拌用旋轉體1前端的流動。藉此,如第3(a)及(b)圖表示,在被攪拌物50內產生複雜的循環流,可藉此一循環流充分地攪拌被攪拌物50。再者,本實施形態是在主體10的轉軸方向構成圓形的垂直剖面,藉此在轉動中不會有和被攪拌物50衝突的部份,因此幾乎不會產生轉動開始時的回動。
使滯留在容器40底部的滯留物分散的場合,如第4(a)圖表示,只要將攪拌用旋轉體1的前端接近容器40的底部即可。如此一來,從吸入口12將滯留物吸引後從吐出口14噴出,可以使滯留物充分地分散至被攪拌物50內。並且,在分散滯留於容器40角部的滯留物的場合,如第4(b)圖表示,只要使攪拌用旋轉體1的前端接近容器40的角部即可。本實施形態是將底面10b構成為球面形,因此狹窄的角部也可以使吸入口12充分地接近。
本實施形態是在主體10的轉軸方向構成圓形的垂直剖面,並構成不具突起物,因此攪拌用旋轉體1即使和容器40的壁面碰擊時仍可降低攪拌用旋轉體1或容器40破損或被切削的可能性。因此,可以安心使攪拌用旋轉體1接近容器40的壁面,可充分進行容器40各個角落的攪拌。另外,攪拌用旋轉體1或容器40的破片或切屑等不容易混入被攪拌物50內。
此外,本實施形態是在攪拌用旋轉體1前端中心(轉軸的中心軸C)的稍微外側配置吸入口12,藉此即使攪拌用旋轉體1的前端接觸容器40壁面時也不致將吸入口12堵塞。因此,即使在容器40的壁面附近仍可穩定進行攪拌用旋轉體1的操作。
接著,針對攪拌用旋轉體1的其他形態說明。第5(a)及(b)圖是表示流通路16的其他形態例的前視圖。同圖(a)是表示將流通路16構成平滑彎曲通路的例。將流通路16構成如上述,可以減少流通路16內的流動阻力,因而使攪拌用旋轉體1所引起的流動更為強力,可提升攪拌能力。此外,以上的流通路16例如可藉鑄造來製造主體10來形成。
同圖(b)是表示成一直線形構成流通路16的例。如以上構成流通路16的場合也可以減少流通路16內的流動阻力。另外此一場合,可容易進行流通路16內的清掃。
第6(a)~(c)圖是表示吸入口12、吐出口14及流通路16之其他形態例的圖。再者,同圖(a)為攪拌用旋轉體1的上視圖,同圖(b)及(c)為攪拌用旋轉體1的前視圖。
同圖(a)是表示將吐出口14朝旋轉方向偏位配置,構成使連結流通路16之吐出口14的部份相對於攪拌用旋轉體1的半徑方向具有角度的例。如上述,變更吐出口14的方向,例如朝圖的逆時鐘方向使攪拌用旋轉體1旋轉的場合,可以使來自吐出口14的噴流順暢。又,朝著圖的順時鐘方向使攪拌用旋轉體1旋轉的場合,可以使來自吐出口14的噴流形成亂流狀態。亦即,本實施形態中,將流通路16及吐出口14的配置及方向,根據用途適當加以設定,可藉此獲得有效攪拌之最適當的流動。
同圖(b)是表示將吐出口14朝轉軸方向偏位配置,構成使連結流通路16之吐出口14的部份朝向攪拌用旋轉體1的前端側的例。如上述,使吐出口14朝向前端側,可減弱對液面方向的流動,因此可減少起因於液面附近的強流動或亂流的發泡或氣泡的混入等。再者,也可以吐出口14朝向驅動軸側,讓外部的氣體捲入流體內。
同圖(c)是表示對複數個吐出口14設置1個吸入口12,構成將流通路16從1個吸入口12分支成複數個吐出口14的例。如上述,也可以設置與複數個吐出口14共同的吸入口12。在此一場合,使流通路16的共同部份16a的剖面積形成與分支部份16b剖面積的總合相同或大致相同,可使共同部份16a的流速不致降低。藉此,可防止在流通路16內滯留物的堆積。
第7(a)及(b)圖與第8(a)及(b)圖是表示主體10的其他形狀的例的前視圖。第7(a)圖是表示主體10構成球體的例,第7(b)圖是表示主體10構成橢圓體形的例。主體10只要是和轉軸方向垂直的剖面構成為圓形時,則不論任何的形狀(例如,圓柱形或橢圓形等)皆可,但是為了使主體10表面附近的流動能夠順利形成從吐出口14之噴流的伴流,如第7(a)及(b)圖表示,以轉軸方向的厚度朝向半徑方向外側逐漸減少的形狀為佳。尤其是如第7(b)圖表示,轉軸方向的厚度整體變薄的一側可以使來自攪拌用旋轉體1的呈放射狀擴開的流動更為強力。
再者,本發明的球形是表示包含類似於從球體一部份所成的形狀或球體形狀的廣泛概念。又,本發明的橢圓體形則是表示包含類似於從橢圓體一部份所成的形狀或橢圓體形狀的廣泛概念。
第8(a)圖是表示以轉軸方向的厚度朝向半徑方向外側呈凹狀逐漸減少的形狀,構成主體10的例。構成以上的形狀時,可以使朝向吸入口12流動的一部份,及來自轉軸側的流動沿著主體10的表面順利地流動而形成從吐出口14之噴流的伴流,因此可產生更為強力的流動。
第8(b)圖是表示以轉軸方向厚度的一部份朝向半徑方向外側減少的形狀,構成主體10的例。此時,如第8(b)圖表示,可以設置厚度一定的部份之半徑方向外側為厚度減少的部份,也可以設置厚度減少部份的半徑方向外側為厚度一定的部份。
此外,除主體10形狀的設定之外,也可適當設定主體10表面的粗造度,或施以適當的凹凸形狀或壓窩,更可精密地控制攪拌用旋轉體1周圍的流動。又,例如也可以在構成球形的主體10的表面施以蘋果或足球等的色彩來提升其設計性。
第9(a)圖是表示在驅動軸側設置吸入口12之例的前視圖。同圖表示在4個吸入口12之中,將2個吸入口12設置在驅動軸側的底面10a的例。吸入口12也可以如上述將複數個吸入口12的一部份配置在前端側,其餘的一部份配置在驅動軸側。並且,根據其用途也可以將全部的吸入口12設置於驅動軸側。
適當設定吸入口12的配置,可根據用途產生最適當的流動。又使得驅動軸側的吸入口12接近流體的液面來吸引流體外部的氣體時,可積極地將外部的氣體引入流體中。藉此,可使氣體溶入流體中,或將氣泡混入流體中。
第9(b)圖是表示在攪拌用旋轉體1設置吸引流體外部的氣體用的吸氣口13,及連結吸氣口13與吐出口14的通氣路17之例的前視圖。同圖表示在構成球形的主體10的驅動軸側的表面設置2個吸氣口13,並且將透過流通路16連結吸氣口13與吐出口14的通氣路17形成在主體10內部的例。如上述,在主體10設置吸氣口13及通氣路17,以吸氣口13露出於流體外部的狀態使得攪拌用旋轉體1旋轉,可藉此容易將氣體溶入流體中,或將氣泡混入流體中。
此時,將吸氣口13配置在比吸入口12更朝著半徑方向內側(轉軸側),可有效進行從吸氣口13之流體流出的防止及朝流體中氣體的引入。並且,也可不將通氣路17連結在噴出流體的吐出口14,而是另外設置氣體朝流體中噴出的專用的吐出口,在該專用吐出口連結通氣路17。
第10(a)及(b)圖是表示構成可捕獲異物的攪拌用旋轉體1的例的前視圖。同圖(a)是表示在流通路16的吐出口14附近設置垃圾等的捕獲異物用的濾器60之例。如上述,在流通路16的途中設置濾器60,可以將流體中所包含的異物除去和攪拌同時進行。濾器60,例如為金屬網或海綿等因應用途的材質構成即可。再者,配置濾器60的位置不限於同圖(a)表示的位置,也可以是其他的位置。
同圖(b)是表示設置1個吸入口12的場合,在流通路16的共同部份16a的內周圍壁設置捕獲異物用的凹部62的例。吸入口12為1個的場合,通過流通路16的共同部份16a內的流體是藉攪拌用旋轉體1的旋轉形成旋流。因此,在流通路16的共同部份16a的內周圍壁設置凹部62,可利用和離心分離同樣的原理,捕獲凹部62內之流體中的異物。也可以在凹部62內設置濾器60,將捕獲後的異物確實保持在凹部62內。
接著,針對連結複數個攪拌用旋轉體1所構成的攪拌裝置2說明。第11(a)及(b)圖是表示攪拌裝置2的例的前視圖。同圖(a)是表示透過驅動軸連結3個攪拌用旋轉體1的例,同圖(b)是表示一體連結2個攪拌用旋轉體1的例。如上述,將複數個攪拌用旋轉體1連結於轉軸方向,可更為提升攪拌能力。尤其是在攪拌流體的深度較深的場合更為有效。並且,同圖(b)表示的例中,從驅動軸側的吸入口12吸引流體外部的氣體時,可更有效地將氣體引入流體中。
並且,連結複數個攪拌用旋轉體1,藉此可以使攪拌裝置2具有更佳設計性的形狀。例如,將同圖(b)表示的攪拌裝置2施以雪人狀的色彩,可提升作為家庭用發泡器之商品性。
如以上說明,本實施形態涉及的攪拌用旋轉體1,具備:將垂直於轉軸方向之剖面構成為圓形的主體10;設置於主體10表面的吸入口12;設置於主體10較吸入口12朝半徑方向(離心方向)外側表面的吐出口14;及連結吸入口12與吐出口14的流通路。
因此,與葉輪等比較可以極低成本製造具有充分攪拌能力的攪拌用旋轉體1。並可將垂直於轉軸方向的剖面構成為圓形,藉此消除旋轉開始時的回動,且即使與收容被攪拌物的容器等衝突的場合也不容易造成攪拌用旋轉體1的破損或切削等。其結果,不論用途皆可安全且進行有效的攪拌。
又,垂直於主體10軸方向的剖面構成為圓形時,可減少對轉軸之失衡的產生。因此,與容易產生失衡的葉輪等不同,可大致消除旋轉時的震動或離心旋轉等。
並且,主體10構成為轉軸方向的厚度越朝向半徑方向(離心方向)的外側而逐漸減少的形狀。因此,可以使主體10表面附近的流動順利形成從吐出口14之噴流的伴流。藉此,產生更為強力的流動,可更為提升攪拌能力。
另外,主體10構成為使至少一方的底面呈球面形的圓柱狀或圓盤狀。因此,可產生強力的流動,並且例如使吸入口12接近容器等角部的狹窄部份可吸引滯留物。即,可充分地攪拌容器內的各角落。再者,主體10也可構成為球形或橢圓體形。
此外,設有複數個吐出口14,吸入口12及流通路16被分別設置在複數個吐出口14的各吐出口。因此,可將流通路16內的流速維持在適當的高速。藉此,可防止在流通路16內堆積滯留物,防止攪拌能力的降低於未然。
又,吸入口12為了使主體10旋轉而設置在連接於主體10支驅動軸20的相反側。藉此,可吸取容器底部的滯留物,可確實進行無失誤的攪拌。且不會攪亂被攪拌物的液面地進行攪拌。
又,吸入口12是被設置在轉軸(中心軸C)的半徑方向(離心方向)外側。因此,即使攪拌用旋轉體1接近容器壁面的場合,仍可避免攪拌用旋轉體1為壁面所吸附而堵塞吸入口12的事態。因此,即使以手動操作攪拌用旋轉體1的場合也可進行穩定的攪拌。
另外,也可以在攪拌用旋轉體1更具備吸入被攪拌物的外部氣體的吸氣口13及連結吸氣口13與吐出口14的通氣路17。如此一來,可容易使氣泡混入被攪拌物。
並且,本實施形態涉及的攪拌裝置2是在轉軸方向配置複數個攪拌用旋轉體1所構成。因此可更為提升攪拌能力,並可提升其設計性。
再者,本實施形態中,雖是表示針對主體10的形狀其轉軸方向的厚度隨著朝半徑方向外側逐漸減少時為例,但是本發明不限於此。例如,根據被攪拌物之流體的黏性等的性狀或攪拌的目的,可由圓盤形或圓柱形等構成主體10的形狀,而不設置轉軸方向的厚度隨著朝半徑方向外側而逐漸減少的部份。
<第2實施形態>
接著,針對本發明的第2實施形態所涉及攪拌用旋轉體100的構造說明。第12(a)圖為攪拌用旋轉體100的上視圖,同圖(b)為為攪拌用旋轉體100的前視圖(側視圖也相同),同圖(c)為攪拌用旋轉體100的底視圖。根據如該等的圖表示,攪拌用旋轉體100是由:柱狀的主體110;設置在主體110表面(底面110b)的複數個吸入口112;設置在主體110表面(側面110c)的複數個吐出口114;及形成在主體110的內部連結吸入口112與吐出口114的流通路116所構成。
主體110在圓柱的外圍面(側面110c)設置12個凸部110d,藉此構成為12角柱形(詳細於後述)。主體110的上面110a的中心設有連接馬達等驅動裝置的驅動軸20的連接部118。因此,攪拌用旋轉體100是構成以主體110的中心軸C為轉軸來旋轉。此外,驅動軸20與連接部118的連接方法例如也可以螺絲或卡合等已知其中之一的方法。
本實施形態中,主體110除了流通路116以外的部份是構成實心,可提高主體110的強度。構成主體110的材質尤其不加以限定,例如金屬或陶瓷、樹脂、橡膠、木材等,可根據使用條件採用適當的材質。本實施形態的主體110是形成單純容易加工的形態,因此製造方法不會受限,可由多種多樣的材質構成主體110。
並且,以上述單純的形狀構成主體110,可藉以減少對轉軸之失衡的產生。因此,本實施形態與容易產生失衡的葉輪等不同,可大致消除旋轉時的震動或離心旋轉等。
吸入口112是設置在主體110的底面110b(連接部118相反側的面)。本實施形態是在以中心軸C為中心的圓周上等間隔排列配置4個吸入口112,並且形成在與中心軸C的相同方向。吐出口114是設置在主體110的側面110c。即,本實施形態是將4個吐出口114分別配置在比各吸入口112更從主體110的中心軸C朝離心方向外側的位置(從中心軸C遠離中心軸C垂直方向的位置)。並朝正交於中心軸C的方向形成吐出口114。
流通路116是形成連結1個吸入口112和1個吐出口114的通路。因此,在主體110的內部形成有4個流通路116。各流通路116是形成從吸入口112沿著中心軸C方向直線前進後成直角彎曲,並朝著主體110的離心方向直線前進後到達吐出口114。
本實施形態如上述構成流通路116,可藉鑽頭進行鑽孔加工容易形成吸入口112、吐出口114及流通路116。具體而言,藉著從吸入口112的位置沿著中心軸C方向進行孔加工,及從吐出口114的位置朝著中心軸C進行的孔加工,可容易形成吸入口112、吐出口114及流通路116。此外,本實施形態雖是將流通路116的剖面形狀構成為圓形,但是不限於此,例如也可以構成橢圓形或多角形等其他的剖面形狀。
接著,針對攪拌用旋轉體100的動作說明。第13(a)圖是表示攪拌用旋轉體100的動作的上視圖,第13(b)圖是表示攪拌用旋轉體100的動作的剖視圖。攪拌用旋轉體100在流體的被攪拌物內,為驅動軸20所驅動並以中心軸C為中心旋轉進行被攪拌物的攪拌。
流體中將攪拌用旋轉體100浸漬後旋轉時,進入流通路116內的流體形成與攪拌用旋轉體100一起旋轉。如此一來,對流通路116內的流體有著離心力的作用,如該等的圖表示,流通路116內的流體在攪拌用旋轉體100的離心方向流動。吐出口114被設置在比吸入口112更朝著主體110的離心方向外側,所以吐出口114具有比吸入口112更強的離心力作用。因此,流體只要在攪拌用旋轉體100的旋轉下即會從吸入口112朝向吐出口114流動。亦即,流通路116內的流體會從吐出口114噴出的同時,外部的流體被從吸入口112吸入至流通路116內。藉此,在攪拌用旋轉體100周圍的流體會產生從吐出口114的一側面110c呈放射狀據開的流動,及朝向具有吸入口112的一底面110b的流動。
另外,將攪拌用旋轉體100浸漬於流體中旋轉時,藉著設置在側面110c的複數個凸部110d,在攪拌用旋轉體100周圍的流體產生渦流或亂流。該渦流或亂流會隨著攪拌用旋轉體100的旋轉與來自吐出口114的流動合成,在攪拌用旋轉體100周圍的流體產生更為複雜的流動(亂流)。
如上述,本實施形態是藉著流體流入吸入口112、流體從吐出口114的吐出及藉凸部110d產生渦流或亂流的協和效應,在攪拌用旋轉體100周圍的流體產生複雜的流動(亂流),可獲得以往所不具有的攪拌能力。
再者,本實施形態中,設置12個凸部110d藉此將主體110構成為12角柱形,即將垂直於主體110之中心軸(轉軸)C的剖面外圍形狀構成為12個角形狀,但是不僅限於此,也可根據被攪拌物的黏度或性狀等,將主體110構成為其他的多角柱形。但是,主體110構成為多角柱形的場合,從儘可能避免主體110對周圍流體(被攪拌物)衝突的點,及不設置銳利突起的點來看,以設置12角柱形以上為佳,16角柱形以上更佳,並以18角柱形以上最佳。
又,本實施形態中,吸入口112的剖面積(與通過吸入口112的流動垂直的剖面積)、吐出口114的剖面積(與通過吐出口114的流動垂直的剖面積)雖形成大致相同,但是不僅限於此,可根據攪拌用旋轉體100的用途等,使該等剖面積不同。但是,為了不使流體滯留於流通路116內可順利流動以獲得有效的攪拌能力,吸入口112的剖面積(與通過吸入口112的流動垂直的剖面積)和吐出口114的剖面積(與通過吐出口114的流動垂直的剖面積)的比理想為1/3~3,1/2~2時更為理想,而在5/6~1.2時最為理想。
第14(a)圖及第14(b)圖是表示攪拌用旋轉體100的使用例的概略圖。如該等的圖表示,攪拌用旋轉體100連接於馬達等的驅動裝置30的驅動軸20,以浸漬在收容於容器40內的流體之被攪拌物50內的狀態使用。驅動裝置30也可以固定在容器40或架台等,也可以使用者保持著操作。
藉驅動裝置30使攪拌用旋轉體100旋轉,藉此如上述產生從攪拌用旋轉體100的側面110c呈放射狀擴開的流動,及朝向攪拌用旋轉體100前端(驅動軸20相反側的底面110b)的流動。並在攪拌用旋轉體100的側面110c附近產生渦流或亂流。因此,如第14(a)及(b)圖表示,在被攪拌物50內產生複雜的循環流,藉此循環流充分地攪拌被攪拌物50。又,使滯留於容器40底部的滯留物分散的場合,只要將攪拌用旋轉體100的前端接近容器40的底部即可。如此,即可從吸入口112吸取滯留物並從吐出口114噴出,可充分地將滯留物分散於被攪拌物50內。
本實施形態中,將主體110構成為12角柱形,可減少旋轉時與被攪拌物50的衝突,因此幾乎不會產生因旋轉開始時的回動。並且,與葉輪等不同,主體110不具有銳利的突起物,因此即使攪拌用旋轉體100碰擊容器40的壁面的場合,有降低攪拌用旋轉體100或容器40的破損或被切削的可能性。可安心地使攪拌用旋轉體100接近容器40的壁面,對容器40的各角落進行充分地攪拌,並且攪拌用旋轉體100或容器40的破片或切屑等也不容易混入被攪拌物50。
接著,針對攪拌用旋轉體100的其他形態說明。首先,第15~17圖是表示吐出口114及流通路116的其他形態例的圖。
第15(a)圖是表示流通路116構成為平滑彎曲通路之例的前視圖。構成如上述的流通路116,可減少流通路116內的流動阻力,因此攪拌用旋轉體100可引起更為強力的流動,提升攪拌能力。再者,此一流通路116例如可藉著鑄造來製造主體110而形成。
第15(b)圖是表示將流通路116成一直線形構成例的前視圖。流通路116如上述構成的場合也可以減少流通路116內的流動阻力。並且此時也可容易進行流通路116內的清掃。
第15(c)圖是表示對複數個吐出口114設置1個吸入口112,構成將流通路116從1個吸入口112分支成複數個吐出口114之例的前視圖。如上述,也可以對複數個吐出口114設置共同的吸入口112。此時同樣不會使流體(被攪拌物)滯留於流通路116內而可順暢流動,且為了獲得有效的攪拌能力,吸入口112的剖面積(與通過吸入口112的流動垂直的剖面積)和吐出口114的剖面積(與通過吐出口114的流動垂直的剖面積)的比理想為1/3~3,1/2~2時更為理想,而在5/6~1.2時最為理想。
第16(a)圖是表示將吐出口114朝旋轉方向偏位配置,構成使連結流通路116的吐出口114的部份對攪拌用旋轉體100的離心方向具有角度之例的上視圖。如上述,變更吐出口114的方向,例如朝圖的逆時鐘方向(箭頭L的方向)旋轉攪拌用旋轉體100的場合,可順利進行來自吐出口114的噴流。並且,朝著圖的順時鐘方向(箭頭R的方向)旋轉攪拌用旋轉體100的場合,可使來自吐出口114的噴流成為亂流狀態。即,本實施形態根據用途適當設定流通路116即吐出口114的配置及方向,可獲得有效攪拌時的最適當流動。
第16(b)圖是表示將吐出口114朝轉軸方向偏位配置,構成使連結流通路116的吐出口114的部份朝向攪拌用旋轉體100的前端側(驅動軸20的相反側)之例的前視圖。如上述,使吐出口114朝向前端側,減弱對液面方向的流動,因此可減少起因於液面附近的強流動或亂流的發泡或氣泡的混入等。
第16(c)圖是表示將吐出口114朝轉軸方向偏位配置,構成使連結流通路116的吐出口114的部份朝向驅動軸側之例的前視圖。如此一來,即使攪拌用旋轉體100從液面到深的位置進行旋轉的場合,仍可充分地攪拌被攪拌物整體。並產生朝向液面的流動,也可將外部的氣體捲入至被攪拌物內。
第17(a)圖是表示在驅動軸側設置吸入口112之例的前視圖。同圖是表示將4個吸入口112設置在驅動軸側的上面110a的例。
吸入口112也可以如上述將全部的吸入口112設置在驅動軸側,或根據其用途,將複數個吸入口112的一部份配置在前端側,將其他的一部份配置在驅動軸側。
適當設定吸入口112的配置,可產生根據其用途之最適當流動。並且,使驅動軸側的吸入口112接近流體的液面吸引流體外部的氣體時,可積極地將外部的氣體引入流體中。藉此,可將氣體溶入流體中,並將氣泡混入流體中。
第17(b)圖是表示在攪拌用旋轉體100設置吸引流體外部的氣體用的吸氣口113,及連結吸氣口113與吐出口114的通氣路117之例的前視圖。同圖是表示在主體110的驅動軸側的上面110a設置2個吸氣口113,並透過流通路116將連結吸氣口113與吐出口114的通氣路117形成在主體110內部的例。如上述,在主體110設置吸氣口113及通氣路117,以使得吸氣口113露出於流體外部的狀態或與流體外部的氣體接觸的狀態使攪拌用旋轉體100旋轉,藉此容易將氣體溶入流體中,並將氣泡混入流體中。
此時,將吸氣口113配置在比吸入口112更朝著半徑方向內側(轉軸側),可有效進行從吸氣口113之流體流出的防止及朝流體中氣體的引入。並且,也可不將通氣路117連結在噴出流體的吐出口114,而是另外設置氣體朝流體中噴出的專用的吐出口,在該專用吐出口連結通氣路117。
第17(c)圖是表示設置1個吸入口112的場合,在流通路116的共同部份116a設置使內徑擴大的捕獲異物用的擴大部119的例。吸入口112為1個的場合,通過流通路116的共同部份116a內的流體是藉著攪拌用旋轉體100的旋轉而成為旋流。因此,在流通路116的共同部份116a的內周圍壁設置擴大部119,可藉著和離心分離同樣的原理將流體中的垃圾等異物捕獲於擴大部119內。亦即,可藉攪拌用旋轉體100同時進行攪拌與異物的去除。也可以在擴大部119內設置確實保持捕獲後的異物用的收集器。
再者,雖省略圖示,也可以在流通路116的途中設置異物捕獲用的濾器來取代設置擴大部119。此時,可簡易進行異物的去除。該濾器例如也可以金屬網或海綿等、根據用途的材質所構成。
第18(a)圖是表示垂直於攪拌用旋轉體100的主體110的中心軸C之剖面的外圍形狀的圖,同圖(b)是表示同圖(a)的A部放大圖。如上述,本實施形態中,主體110構成為多角柱形(12角柱形),即垂直於主體110的中心軸(轉軸)C之剖面外圍形狀構成為多角形狀。詳細而言,垂直於主體110的中心軸(轉軸)C的剖面外圍形狀是如同圖(a)表示,在假設圓101設置垂直於中心軸C之剖面的外形狀構成為大致三角形狀的複數個凸部110d的形狀。並且,如同圖(b)表示,相鄰凸部110d的邊110d1彼此形成互相於一直線上的方式,設定凸部110d的形狀,將垂直於主體110的中心軸(轉軸)C之剖面的外圍形狀形成為多角形狀(凸多角形狀)。
本實施形態中,雖如上述設置複數個凸部110d,藉此在攪拌用旋轉體100的周圍產生適度的渦流或亂流來提升攪拌能力,但是凸部110d的形狀不僅限於上述的形狀,也可以是其他的形狀。
第19(a)~(d)圖是表示凸部110d的其他形狀的例圖。例如,垂直於凸部110d的中心軸C之剖面的外形狀是如同圖(a)表示,與主體110的中心軸(轉軸)C垂直之剖面的外圍形狀也可以形成凹多角形狀,如同圖(b)表示,與主體110的中心軸(轉軸)C垂直之剖面的外圍形狀也可形成在圓上設置三角形狀的複數個突起的形狀。
並且,垂直於凸部110d的中心軸C之剖面的外形狀也可以是大致三角形以外的形狀。例如,垂直於凸部110d的中心軸C之剖面的外形狀也可如同圖(c)或(d)表示為大致圓弧形,此外,雖省略圖示,也可以如其他的多角形或組合曲線或直線所構成的其他任何形狀。
亦即,凸部110d的形狀可根據攪拌用旋轉體100的用途及使用條件等形成適當的形狀。並且,對於凸部110d的個數或配置,當然也可根據用途及使用條件等適當加以設定。
並且,也可以在主體110設置凹部110e來取代凸部110d的設置。即,可將垂直於主體110的中心軸(轉軸)C之剖面的外圍形狀構成為在假想圓101設置複數個凹部110e的形狀。此時,也可實現與設置凸部110d時的相同效果。
第20(a)~(d)圖是表示凹部110e的形狀的例圖。例如,垂直於凹部110e的中心軸C之剖面的外形狀視如同圖(a)或(b)表示,也可以是大致三角形,如同圖(c)或(d)表示為大致圓弧形。又,雖省略圖示,但也可以是其他的任何形狀。並且,以上設置凹部110e的場合,如同圖(a)或(b)表示,也可以鄰接複數個凹部110e配置,或隔開配置。
如上述,將垂直於主體110的中心軸(轉軸)C之剖面的外圍形狀形成為在假想圓101設置複數個凸部110d或凹部110e的形狀,可藉此在攪拌用旋轉體100的周圍產生適度的渦流或亂流來提升攪拌能力。
第21~30圖是表示攪拌用旋轉體100的主體110的其他形狀的例圖。主體110的形狀只要在至少一部份之垂直於轉軸C的剖面之外圍形狀的圓上設置複數個凸部110d或凹部110e則不論任何形狀皆可。以下,雖舉本體110的形狀的代表例,但是本體110的形狀當然不僅限於該等的例。
首先,第21(a)~(c)圖是表示主體110構成為12角形,並將凸部110d頂上的角部設置成圓形的例圖。此外,同圖(a)為上視圖、同圖(b)為前視圖(側視圖)、同圖(c)為底視圖。如上述,將凸部110d頂上的角部設置成圓形,可提高攪拌用旋轉體100的安全性。並且,將旋轉的攪拌用旋轉體100接觸於容器等的場合,可更為降低破片或切屑的產生混入到被攪拌物的可能性。
第22(a)~(c)圖是表示將垂直於主體110的中心軸(轉軸)C之剖面的外圍形狀構成為凹多角形(12角形)的例圖。再者,同圖(a)為上視圖、同圖(b)為前視圖(側視圖)、同圖(c)為底視圖。根據被攪拌物之流體的黏性等的性狀,如上述將主體110構成上面110a及底面110b為凹多角形的多角柱形,有可進行有效攪拌的場合。
第23(a)~(c)圖是表示將垂直於凸部110d的中心軸(轉軸)C之剖面的外形狀構成為大致圓弧形,並在主體110的側面110c設置12個凸部110d的例圖。另外,同圖(a)為上視圖、同圖(b)為前視圖(側視圖)、同圖(c)為底視圖。根據被攪拌物之流體的黏性等的性狀,將主體110構成如上述的形狀,有可進行有效攪拌的場合。並且,此時由於凸部110d為帶圓形的形狀,在將旋轉的攪拌用旋轉體100接觸容器等的場合,可更為降低破片或切屑的產生混入到被攪拌物的可能性。
第24(a)~(c)圖是表示將垂直於凸部110d的中心軸(轉軸)C之剖面的外形狀構成為大致梯形,並在主體110的側面110c設置12個凸部110d的例圖。另外,同圖(a)為上視圖、同圖(b)為前視圖(側視圖)、同圖(c)為底視圖。根據被攪拌物之流體的黏性等的性狀,將主體110構成如上述的形狀,有可進行有效攪拌的場合。並且,可不將凸部110d形成與中心軸C平行,而是形成螺旋形。
又,凸部110d不須跨主體110的中心軸C的全長設置,如同圖(b)表示,可以部份設置。亦即,僅在需要產生渦流或亂流的部份設置凸部110d即可。並且,必要時,也可以在上面110a及底面110b設置凸部110d。
第25(a)~(c)圖是表示將垂直於凸部110d的中心軸(轉軸)C之剖面的外形狀構成為大致梯形,並在主體110的側面110c設置有呈鋸齒狀排列的複數個凸部110d的例圖。另外,同圖(a)為上視圖、同圖(b)為前視圖(側視圖)、同圖(c)為底視圖。根據被攪拌物之流體的黏性等的性狀,將主體110構成如上述的形狀,有可進行有效攪拌的場合。
此外,該例中,如同圖(b)表示,凸部110d的頂上面雖是成矩形,但例如也可以是圓形或橢圓形等,頂上面成其他的形狀。且凸部110d整體的形狀,例如也可以構成角錐形及圓錐形或半球形等種種的形狀。並可將凸部110d排列成矩陣狀而不是鋸齒狀。
第26(a)~(c)圖是表示將垂直於凹部110e的中心軸(轉軸)C之剖面的外形狀構成為大致圓弧形,並在主體110的側面110c設置12個凹部110e的例圖。另外,同圖(a)為上視圖、同圖(b)為前視圖(側視圖)、同圖(c)為底視圖。根據被攪拌物之流體的黏性等的性狀,將主體110構成如上述的形狀,有可進行有效攪拌的場合。並將凹部110e形成螺旋形。
又,與凸部110d同樣,凹部110e不須跨主體110的中心軸C的全長設置,僅部份設置即可。並且,必要時,也可以在上面110a及底面110b設置凹部110e。
第27(a)~(c)圖是表示在主體110的側面110c設置成矩陣狀排列的大致半球形的複數個凹部110e,並且使上面110a及底面110b凹陷成大致半球形的例圖。另外,同圖(a)為上視圖、同圖(b)為前視圖(側視圖)、同圖(c)為底視圖。根據被攪拌物之流體的黏性等的性狀,將主體110構成如上述的形狀,有可進行有效攪拌的場合。
此外,凹部110e整體的形狀,除半球形以外,例如也可以是角錐形或圓錐形等種種的其他形狀。並可將凹部110e排列成鋸齒狀而不是矩陣狀。
又,上面110a及底面110b也可以凹陷成半球形以外的形狀,也可以僅上面110a或底面110b的其中一方凹陷。或是使上面110a或底面110b隆起而非凹陷。或是在凹陷或隆起的上面110a或底面110b更設置凸部110d或凹部110e。
再者,主體110構成為其他形狀的場合,當然也可以使上面110a(驅動軸側的部份)或底面110b(前端側的部份)凹陷或隆起。
第28(a)~(c)圖是表示藉著由曲面構成側面110c,將主體110構成為大致球形的例圖。另外,同圖(a)為上視圖、同圖(b)為前視圖(側視圖)、同圖(c)為底視圖。該例的主體110的上面方向的形狀(同圖(a))是構成多角形,前面方向(側面方向)的形狀(同圖(b))構成為大致圓形的形狀。
如上述,將主體110的形狀形成中心軸(轉軸)C方向的厚度朝著離心方向外側逐漸減少的形狀,藉以使攪拌用旋轉體100的側面110c附近的流動,順利地和從吐出口114噴出的流動合流。其結果強力形成從攪拌用旋轉體100呈放射狀擴開的流動,可提升攪拌能力。
此外,主體110也可將前面方向(側面方向)構成為大致橢圓形、大致菱形、大致半球形、大致三角形或大致梯形的形狀。並且主體110例如也可由正多面體或半正多面體等接近球形的多面體所構成。另外,主體110例如也可如高爾夫球,在球體(或橢圓體)設置複數個凹部110e(或凸部110d)的形狀所構成。
第29(a)~(c)圖是表示組合圓柱或多角錐台的形狀構成主體110的例圖。另外,同圖(a)為上視圖、同圖(b)為前視圖(側視圖)、同圖(c)為底視圖。如上述,主體110也可組合不同形狀的立體所構成。
該例中,重疊圓柱與12角錐台構成主體110,藉以使主體110的中心軸(轉軸)C方向的厚度朝著離心方向外側逐漸減少。藉此,使12角錐台部份的側面110c1附近的流動,順利地和從吐出口114噴出的流動合流。並且,該例中,也可以使圓柱部份的側面110c2位在比12角錐台部份的側面110c1接近離心方向外側的位置。亦即,將垂直於主體110的中心軸C的方向的最外形形成圓形,使凸部110d不朝著離心方向外側突出。如此一來,可提升攪拌用旋轉體100的安全性,並可防止接觸容器等場合的破片或切屑的產生。
另外,也可以在驅動軸側設置多角錐台部份,在驅動軸的相反側設置圓柱部份,也可在圓柱部份的兩側分別設置多角錐台部份,或是在多角錐台部份的兩側分別設置圓柱部份。並且,主體110是如第29圖表示,不僅限於圓柱與多角錐台的組合,也可以組合圓柱、圓錐、圓錐台、多角柱、多角錐、多角錐台、球、半球、正多面體、半正多面體等種種的立體所構成。
第30(a)~(c)圖是表示2分割主體110,將分割後的2個部份的間隙作為流通路116一部份的例圖。另外,同圖(a)為上視圖、同圖(b)為前視圖(側視圖)、同圖(c)為底視圖。該例中,主體110為連接驅動軸20的驅動軸側部110f與設有吸入口112的前端側部110g所構成,藉著4個連接構件110h連接驅動軸側部110f與前端側部110g。流通路116是在前端側部110g內部連結吸入口112和驅動軸側部110f與前端側部110g的間隙所形成,藉以使驅動軸側部110f與前端側部110g的間隙構成流通路116的一部份,使驅動軸側部110f與前端側部110g的間隙的外圍部構成吐出口114。換言之,該例中,吐出口114是跨主體110的側面110c的周圍方向全區域設置。
如上述,根據被攪拌物之流體的黏性等的性狀,有可進行有效攪拌的場合。另外,主體110的驅動軸側部110f與前端側部110g也可以是圓柱或多角柱等不同的形狀。
再者,如上述的主體110形狀的設定之外,也可適當設定主體110表面的粗糙度或更為細緻的凹凸形狀,藉以使攪拌用旋轉體100周圍的流動更可精密地控制。並可在主體110的表面施以各種的色彩以提升設計性。
接著,針對連結複數個攪拌用旋轉體100構成的攪拌裝置200說明。第31(a)及(b)圖是表示攪拌裝置200之例的前視圖。同圖(a)是表示透過驅動軸連結3個攪拌用旋轉體100的例,同圖(b)是表示一體連結著2個攪拌用旋轉體100的例。如上述,將複數個攪拌用旋轉體100連結於轉軸方向,可更提升攪拌能力,尤其攪拌的流體深度較深的場合更為有效。並且,同圖(b)表示的例中,只要從驅動軸側的吸入口112吸引流體外部的氣體,即可更為有效將氣體引入流體中。
如以上說明本實施形態涉及的攪拌用旋轉體100,具備:在至少一部份中垂直於轉軸(中心軸C)的方向的剖面外圖形狀構成為在圓(假想圓101)上設置複數個凸部110d或凹部110e的形狀的主體110;設置在主體110表面的吸入口112;設置在主體110表面的吐出口114;及連結吸入口112與吐出口114的流通路116吸入口112被配置在比吐出口114接近轉軸的位置,吐出口114被配置在比吸入口112從轉軸遠離離心方向位置的外側。
因此,和葉輪等比較可以遠遠較低的成本,製造具有高攪拌能力的攪拌用旋轉體100。尤其對於被攪拌物朝著吸入口112的流入及被攪拌物從吐出口114的流出,凸部110d或凹部110e所產生的渦流或亂流具有協和效應。
並且和葉輪等比較,可減少旋轉開始時的回動或對轉軸失衡的產生,另外,攪拌用旋轉體100與收容被攪拌物的容器等衝突的場合,也不容易造成攪拌用旋轉體100或容器等的破損或切削。因此,無論用途皆可進行安全且有效的攪拌。
另外,凸部110d或凹部110e是將垂直於轉軸方向的剖面的外形狀構成為大致三角形。因此,除了可減少與被攪拌物的衝突,並可產生有效的渦流與亂流,提升其攪拌能力。
並且,主體110的至少一部份之垂直於轉軸方向的剖面的外圍形狀是以凸部110d或凹部110e構成為多角形。如上述將主體110構成比較單純的形狀,可提升主體110的強度,並可降低主體110的製造成本。
此時,主體110的至少一部份之垂直於轉軸方向的剖面的外圍形狀以藉著凸部110d或凹部110e構成12角形以上的多角形為佳。如此一來,除了可消除旋轉開始時的回動或粉末粒子的粉碎等,起因於和被攪拌物衝突的問題,並可獲得高的攪拌能力。且不具有銳利的角部,可提高安全性,並且也不容易造成被攪拌用旋轉體100與異物碰擊時的破損及切削等。
並可將凸部110d頂上的角部設成圓形。如此一來,可更提高安全性,並且也不容易造成被攪拌用旋轉體100與異物碰擊時的破損及切削等。
另外,凸部110d或凹部110e也可將垂直轉軸方向的剖面的外形狀構成為大致圓形。如此一來,可一邊維持著安全性及與異物碰擊時之破損等的不易產生,並可提升攪拌能力。
並且,垂直於吸入口112流動的剖面積(垂直於通過吸入口112之流動的剖面積)與垂直於吐出口114流動的剖面積(垂直於通過吐出口114之流動的剖面積)的比以設定在1/3~3為佳。如此一來,被攪拌物可順利流動於流通路116內,防止滯留物堆積在流通路116內降低了攪拌能力。
又,也可以將主體110的轉軸方向的厚度構成為朝離心方向外側逐漸減少的形狀。如此一來,可以使主體110表面附近的流動順利形成從吐出口114之噴流的伴流。藉此,產生更強力的流動,可更提升攪拌能力。再者,主體110也可以具有部份之轉軸方向厚度一定的部份。
另外,吐出口114設有複數個,吸入口112及流通路116被分別設置在各複數個吐出口114。因此,可使流通路116內的流速維持在適當的高速,可防止滯留物堆積於流通路116使得攪拌能力降低。
並且,吸入口112為了使主體110旋轉而設置在連接主體110的驅動軸20的相反側。藉此,可吸取容器底部的滯留物,可確實進行無失誤的攪拌。且不會擾亂被攪拌物的液面可進行攪拌。
此外,吸入口112是設置在轉軸的離心方向外側。因此,例如第28(b)圖表示,可在主體110的前端側中央設置比吸入口112突出的部份。如此一來,即使攪拌用旋轉體100接近容器壁面的場合,仍可避免攪拌用旋轉體100為壁面所吸附而堵塞吸入口112的事態。因此,即使以手動操作攪拌用旋轉體100的場合也可進行穩定的攪拌。
並且,攪拌用旋轉體100,更具備:設置在主體110的表面比吐出口114接近轉軸位置的的吸氣口113,及連結吸氣口113及吐出口114的通氣路117,吸氣口113在接觸於被攪拌物的外部氣體的狀態下使用,構成可藉此從吸氣口113吸入外部的氣體並導入被攪拌物內。如上述,可容易將氣泡混入被攪拌物內。
又,本實施形態涉及的攪拌裝置200是將複數個攪拌用旋轉體100配置在轉軸方向所構成。因此,更可以提升攪拌能力。
<第3實施形態>
接著,針對本發明的第3實施形態涉及的攪拌用旋轉體300的構造說明。第32(a)圖為攪拌用旋轉體300的上視圖,同圖(b)為攪拌用旋轉體300的前視圖(側面圖也相同),同圖(c)為攪拌用旋轉體300的底視圖。又,第33圖為攪拌用旋轉體300的部份剖視圖。如該等的圖表示,攪拌用旋轉體300,係由:半球形的主體310;設置在主體310表面的複數個吸入口312;設置在主體310表面的複數個吐出口314;及形成在主體310的內部,連結吸入口312與吐出口314的流通路316所構成。
主體310在該例中,形成將球形分割成半的形狀的半球形。因此,主體310的表面為對主體310的中心軸C成垂直的面之平面狀的上面310a,及對中心軸C成傾斜的面之球面形的傾斜面310b所構成。傾斜面310b更詳細而言,形成從中心軸C方向的一方(圖下方)朝另一方(圖下方)逐漸遠離中心軸C的面。換言之,主體310是形成中心軸C方向的厚度朝著半徑方向外側逐漸減少的形狀。
主體310的上面310a的中心設有連結馬達等驅動裝置之驅動軸20所連接的連接部318。因此,攪拌用旋轉體300是構成以主體310的中心軸C為轉軸來旋轉。再者,驅動軸20與連接部318的連接方法例如也可以螺絲或卡合等已知的任一種方法。
本實施形態是將主體310除了流通路316以外的部份構成為實心,可提高主體310的強度。構成主體310的材質尤其不加以限定,例如金屬或陶瓷、樹脂、橡膠、木材等,可因應使用條件採用適當的材質。本實施形態的主體310為簡單且加工容易的形態,因此製造方法不會受到限制,可由多種多樣的材質來構成主體310。
並且,以上述單純的形狀構成主體310,可藉以減少對轉軸之失衡的產生。因此,本實施形態與容易產生失衡的葉輪等不同,可大致消除旋轉時的震動或離心旋轉等。
吸入口312是設置在連接部318相反側的主體310的前端部(傾斜面310b的中心軸C側的部份)。本實施形態是在以中心軸C為中心的圓周上等間隔排列配置4個吸入口312,並且形成在與中心軸C的相同方向。吐出口314是設置在主體310的側面部(傾斜面310b的上面310a側的部份)。即,本實施形態是將4個吐出口314分別配置在比各吸入口312更從主體310的中心軸C朝離心方向(半徑方向)外側的位置(從中心軸C遠離中心軸C垂直方向的位置)。並朝正交於中心軸C的方向形成吐出口314。
流通路316是形成連結1個吸入口312和1個吐出口314的通路。因此,在主體310的內部形成有4個流通路316。各流通路316是形成從吸入口312沿著中心軸C方向直線前進後成直角彎曲,並朝著主體310的離心方向直線前進後到達吐出口314。
本實施形態如上述構成流通路316,可藉鑽頭進行鑽孔加工容易形成吸入口312、吐出口314及流通路316。具體而言,藉著從吸入口312的位置沿著中心軸C方向進行孔加工,及從吐出口314的位置朝著中心軸C進行的孔加工,可容易形成吸入口312、吐出口314及流通路316。此外,本實施形態雖是將流通路316的剖面形狀構成為圓形,但是不限於此,例如也可以構成橢圓形或多角形等其他的剖面形狀。
如第33圖表示,在主體310旋轉驅動用的驅動軸20的內部形成有朝軸向(中心軸C方向)延伸的軸部流通路22。並在驅動軸20的前端設有將軸部流通路22連結於流通路316用開口的連接口24,在驅動軸20側面的預定位置設置使軸部流通路22連結於外部用開口的外部開口26。
並且,在主體310的中心部形成有和所有流通路316連結的空間的共同空間316a,並且在該共同空間316a有驅動軸20前端部之連接口24的開口。即,連接部318是將驅動軸20的軸部流通路22連結於共同空間316a所構成,軸部流通路22是透過連接口24及共同空間316a與所有的流通路316連接。
再者,本實施形態雖是使沿著流通路316的離心方向的部份延伸形成共同空間316a,但是也可以在主體310的內部形成圓柱形或角柱形等的隔室,將流通路316連接於此形成共同空間316a。
接著,針對攪拌用旋轉體300的動作說明。第34(a)圖是表示攪拌用旋轉體300動作的上視圖,同圖(b)是表示攪拌用旋轉體300動作的前視圖。攪拌用旋轉體300在流體的被攪拌物內,被驅動軸20所驅動而以中心軸C為中心旋轉,藉此攪拌被攪拌物。
在流體中將攪拌用旋轉體300浸漬後旋轉時,進入到流通路316內的流體也和攪拌用旋轉體300一起旋轉。如此一來,使離心力作用於流通路316內的流體,如該等圖中表示,流通路316內的流體是朝著攪拌用旋轉體300的半徑方向外側流動。吐出口314被設置在較吸入口312接近主體310的離心方向外側,形成作用在吐出口314的離心力比吸入口312還強。因此,流體只要在攪拌用旋轉體300旋轉的狀態下即會從吸入口312朝向吐出口314流動。亦即,流通路316內的流體從吐出口314噴出的同時,外部的流體會從吸入口312吸引到流通路316內。藉此,會在攪拌用旋轉體300的周圍流體產生從具有吐出口314的側面部呈放射狀擴開的流動,及朝向具有吸入口312的攪拌用旋轉體300前端部的流動。
另外,將攪拌用300浸漬於流體中旋轉時,攪拌用旋轉體300表面附近的流體會因為黏性的影響而和攪拌用旋轉體300一起旋轉。因此,對攪拌用旋轉體300表面附近的流體也會有離心力的作用,如該等圖中表示,表面附近的流體沿著攪拌用旋轉體300的表面流動到吐出口314的附近為止,形成從吐出口314之噴流的伴流。
本實施形態中,主體310構成為半球形,藉此可以使攪拌用旋轉體300的前端部附近的流動順利地和從側面部呈放射狀擴開的流動合流。並且,主體310形成以上的形狀,可以使朝向攪拌用旋轉體300前端部之流動的一部份順利地沿著傾斜面310b流動至吐出口314附近為止,和從側面部呈放射狀擴開的流動合流。其結果,攪拌用旋轉體300可對周圍的流體產生強力的流動,因此可進行有效的攪拌。
此外,本實施形態是將軸部流通路22的一端(連接口24)連結於流通路,另一端(外部開口26)連結於外部,因此例如可有效地將氣體或液體等外部的其他流體吸引到流通路316。具體而言,藉著朝離心方向外側之流通路316內的流動,利用中心部的共同空間316a所產生的負壓,可強力吸引軸部流通路22內的流體。並且,將來自吸入口312的流體與來自軸部流通路22的流體藉著負壓吸引並藉連通路316產生的亂流一邊混合,一起從吐出口314噴出。
亦即,根據本實施形態的攪拌用旋轉體300,例如在浸漬著攪拌用旋轉體300的液體中通過軸部流通路22導入外部的氣體,可進行對液體中之氣體的溶解與發泡,使浸漬攪拌用旋轉體300的液體中通過軸部流通路22導入外部的其他液體,可迅速且有效進行複數液體之混合的混合攪拌作業。尤其在液體中導入外部氣體的場合,由於是藉著負壓吸引產生亂流將外部的氣體分割成微小的氣泡,因此不僅可有效進行對液體中之氣體的溶解與發泡,也可以在液體中產生微氣泡。
第35(a)及(b)圖是表示攪拌用旋轉體300的使用例的概略圖。如該等的圖表示,攪拌用旋轉體300連接於馬達等的驅動裝置30的驅動軸20,以浸漬在收容於容器40內的流體之被攪拌物50內的狀態使用。驅動裝置30也可以固定在容器40或架台等,也可以使用者保持著操作。
藉驅動裝置30使攪拌用旋轉體300旋轉,藉此如上述產生從攪拌用旋轉體300的側面部呈放射狀擴開的流動,及朝向攪拌用旋轉體300前端部的流動。藉此,如同圖(a)及(b)表示,在被攪拌物50內產生複雜的循環流,藉此循環流充分地攪拌被攪拌物50。
使滯留於容器40底部的滯留物分散的場合,只要將攪拌用旋轉體300的前端部接近容器40的底部即可。如此,即可從吸入口312吸取滯留物並從吐出口314噴出,可充分地將滯留物分散於被攪拌物50內。並且,在分散滯留於容器40角部的滯留物的場合,只要將攪拌用旋轉體300的前端部接近容器40的角部即可。本實施形態是將主體310構成為半球形,因此即使狹窄的角部也可使吸入口312充分地接近。
本實施形態中,將主體310構成為半球形,藉此在旋轉時不會與被攪拌物50衝突,因此幾乎不會產生因旋轉開始時的回動。並且,與葉輪等不同,主體310不具有銳利的突起物,因此即使攪拌用旋轉體300碰擊容器40的壁面的場合,有降低攪拌用旋轉體300或容器40的破損或被切削的可能性。可安心地使攪拌用旋轉體300近容器40的壁面,對容器40的各角落進行充分地攪拌,並且攪拌用旋轉體300或容器40的破片或切屑等也不容易混入被攪拌物50。
並且,本實施形態是在攪拌用旋轉體300的前端部中心(轉軸的中心軸C)的稍微外側配置吸入口312,藉此使攪拌用旋轉體300的前端部接觸容器40壁面的場合也不會堵塞吸入口312。因此,即使在容器40的壁面附近也可穩定進行攪拌用旋轉體300的操作。
另外,本實施形態中,在驅動軸20設置連結流通路316的軸部流通路22,藉此透過軸部流通路22將氣體或液體等的外部流體導入被攪拌物50中,可進行有效的混合攪拌。第36(a)~(c)圖是表示攪拌用旋轉體300使用例的部份剖視圖。
同圖(a)是表示將設於驅動軸20的外部開口26開設於被攪拌物50外部的例。如上述,使外部開口26與被攪拌物50的外部連結,將被攪拌物50外部的氣體(例如空氣)等吸引至流通路316,在流通路316內一邊與被攪拌物50混合一邊從吐出口314朝著被攪拌物50中噴出。藉此,可有效進行對被攪拌物50中之氣體的溶解與發泡、微氣泡的產生等。
又,與被攪拌物50的不同液體中開設外部開口26,可藉此在被攪拌物50中混入其他的液體。亦即,可極為有效進行兩液體的混合。另外,從外部開口26和液體或氣體一起導入粉體或粒體等的固體時,可將粉體等的固體有效地分散到被攪拌物50中。例如,養殖場等之中,也可進行將氧溶解於水中,並供應餌的作業。
同圖(b)是表示將供應氣體或液體等的流體,或流體與固體的混合物的供應裝置60,透過外部開口26連接於軸部流通路22的例。該例中,供應裝置60是例如泵或壓縮機等,透過供應管62及聯軸64連接於外部開口26。
如上述,在軸部連通路22連接供應裝置60,可藉此將氣體或液體,或該等與粉體或粒體等的固體混合物壓送至流通路316內,因此可極為迅速進行各種混合與分散。並且,控制從供應裝置60的供應量,可適當調節混合程度與混合氣泡的大小等。
同圖(c)是表示將外部開口26開設於被攪拌物50內的例圖。該例中,被攪拌物50從外部開口26通過軸部流通路22被強力地吸引到流通路316內,因此可迅速將滯留於流通路316內的空氣等從吐出口314排出。
例如,連結於流通路316的軸部流通路22未設置在驅動軸20的場合,在攪拌高黏度的被攪拌物50時,不能將流通路316內的氣體(浸漬於流體中之前存在於流通路316內的空氣等)有效地排出,而不能從吐出口314噴出流體,但是根據本實施形態,可解決此一問題。
再者,同圖(c)表示的例中,在主體310的連接部318設置吸入口312(或使連接部18具有作為吸入口312的功能),也可視為在該連接部318的吸入口312連結軸部流通路22。因此,根據場合,也可以只將連結該軸部流通路22的連接部318的吸入口312設置在主體310。即,軸部流通路22也可以透過吸入口312連結於流通路316。
並且,本實施形態是將外部開口26設置在驅動軸20的側面,但是外部開口26的位置不僅限於此,例如驅動軸20也可構成為管狀,在連接口24相反側的端部設置外部開口26。此時,在連接驅動軸20和驅動裝置30的管接頭設置開口,或利用齒輪等,使驅動裝置30的軸心相對於驅動軸20偏位即可。並可以使驅動裝置30的軸成中空與軸部流通路22連結,也可在驅動裝置30的軸上設置軸部流通路22、連接口24及外部開口24,作為驅動軸20直接連接於主體10。
另外,本實施形態中,軸部流通路22雖是連結在所有的流通路316,但是也可將軸部流通路22只連結在一部份的流通路316。即,形成與一部份流通路316連結的共同空間316a,將軸部流通路22連結於此。
此外,本實施形態中,吸入口312的剖面積(與通過吸入口312的流動垂直的剖面積)與吐出口314的剖面積(與通過吐出口314的流動垂直的剖面積)雖形成大致相同,但是不僅限於此,可根據攪拌用旋轉體300的用途等,使該等剖面積不同。但是,為了不使流體(被攪拌物)滯留於流通路316內可順利流動以獲得有效的攪拌能力,吸入口312的剖面積(與通過吸入口312的流動垂直的剖面積)和吐出口314的剖面積(與通過吐出口314的流動垂直的剖面積)的比理想為1/3~3,1/2~2時更為理想,而在5/6~1.2時最為理想。
並且,本實施形態中,從加工的容易度將流通路316構成為大致直角彎曲的形狀,但是不僅限於此,也可將流通路316構成為平滑彎曲的曲線形通路,構成流通路316使吸入口312與吐出口314連結成一直線形。構成如上述的流通路316,可減少流通路316內的流動阻力,因而使攪拌用旋轉體300所引起的流動更為強力,可提升攪拌能力。
並且,也可將吐出口314相對於吸入口312朝著旋轉方向偏位配置,使連結流通路316之吐出口314的部份相對於攪拌用旋轉體300的離心方向具有角度的構成。並可將吐出口314朝著轉軸方向偏位配置,構成使連結流通路316之吐出口314的部份朝向主體310的前端側(驅動軸20的相反側),也可相反地朝向驅動軸側。如上述,可適當設定從吐出口314的噴出方向,藉此獲得對於攪拌時最有效的流動。
並可將吸入口312設置在驅動軸側(上面310a)。此時,也可以將所有的吸入口312設置在驅動軸側,或將複數個吸入口312的一部份配置在前端側,其餘的一部份配置在驅動軸側。並且,在傾斜面310b配置吸入口312並設置連接部318,使上面310a形成前端側。如上述,適當設定吸入口312的配置,可產生根據用途的最適當的流動。
另外,也可以對複數個吐出口314設置1個吸入口312,對1個吐出口314設置複數個吸入口312。第37(a)~(c)圖是表示吸入口312及吐出口314之配設的其他例的前視圖。
同圖(a)是表示對複數個吐出口314設置1個吸入口312,構成將流通路316從1個吸入口312分支成複數個吐出口314的例。如上述,也可以對複數個吐出口314設置共同的吸入口312。此時,可以沿著流通路316的中心軸C方向的共同部份作為共同空間316a。
同圖(b)及(c)是表示對1個吐出口314設置複數個吸入口312的例。此時,如同圖(b)表示,也可相對於1個吐出口314在前端側(驅動軸20的相反側)及驅動軸側雙方設置吸入口312,也可以在前端側或驅動軸側的一方設置複數個吸入口312。
並可配置連結於1個吐出口314的複數個吸入口312,使得從轉軸(中心軸C)的離心方向的距離分別不同(使其偏位)。同圖(c)是將連結1個吐出口314的2個吸入口312彼此偏位配置使動軸側的吸入口312位於前端側的吸入口312從中心軸C遠離離心方向外側。
如上述,從複數個吸入口312使流通路316合流連結在1個吐出口314的場合,可有效進行對有如水和油的混合物完全分離的被攪拌物進行攪拌分散、乳化的場合。尤其配置連結1個吐出口314的複數個吸入口312,使得從轉軸(中心軸C)之離心方向的距離分別不同(使其偏位),藉以使2個吸入口312的吸引力不同,產生更為複雜的流動而可有效進行分散、乳化。
同圖(a)~(c)表示的例中,同樣為了不使流體滯留於流通路316內可順利流動以獲得有效的攪拌能力,對複數個吐出口314設置1個吸入口312的場合,吸入口312的剖面積(與通過吸入口312的流動垂直的剖面積)和吐出口314的剖面積(與通過吐出口314的流動垂直的剖面積)總合的比理想為1/3~3,1/2~2時更為理想,而在5/6~1.2時最為理想。對1個吐出口314設置複數個吸入口312的場合,吸入口312的剖面積(與通過吸入口312的流動垂直的剖面積)的總和和吐出口314的剖面積(與通過吐出口314的流動垂直的剖面積)的比理想為1/3~3,1/2~2時更為理想,而在5/6~1.2時最為理想。
並且,本實施形態雖是將主體310構成為實心,但是不限於此,主體310也可構成中空,內部設置管狀的流通路316。如上述的場合,可以輕量構成主體310。
此外,本實施形態雖是將主體310構成為半球形,但是不僅限於此,主體310的形狀可以是任何的形狀。第38圖及第39圖是表示主體310之其他形狀的例的前視圖。
第38(a)圖是表示主體310構成圓柱形(圓盤形)的例。該例中,將吸入口312配置在前端側的底面310c,並將吐出口314配置在與轉軸(中心軸C)平行的側面310d。此外,除圓柱形以外主體310也可構成為多角柱形,主體310也可構成為圓錐台形或多角錐台形、圓錐形或多角錐形。
第38(b)圖是表示將主體310構成圓柱(圓盤)前端側的底面310c為球面形的形狀的例。如上述,正交於圓柱或多角柱、圓錐台或多角錐台的轉軸的面的至少一方也可構成為球面形或曲面形。
此外,呈球面形或曲面形的面也可以是前端側及驅動軸側的任一側,或兩側。並且,該例中,雖是在平行於轉軸的側面310d配置吐出口314,但也可以配置在底面310c。
第39(a)圖是表示主體310構成為球形的例,同圖(b)是表示主體310構成為平面方向成圓形的橢圓形的例。主體310構成如上述的形狀,使主體310表面附近的流動能夠順利形成從吐出口314之噴流的伴流,可根據用途等更提升其攪拌力及混合力。尤其是如同圖(b)表示,轉軸方向的厚度整體較薄的一側,可以使得從攪拌用旋轉體300成放射狀擴開的流動更為強力。
主體310的形狀除上述表示的形狀以外也可採用種種的形狀。主體310的形狀例如也可組合多角柱或多角錐等的複數個立體所構成的形狀,例如也可以是正多面體或半正多面體的接近球形的多面體。或是在主體310的表面設置複數個凸部或凹部。
將主體310構成為具備適當凹凸的形狀,藉此在攪拌用旋轉體300的周圍產生適度的渦流或亂流,有可更為提升攪拌力的場合。此外,除了主體310形狀的設定之外,也可適當設定主體310表面的粗糙度或更為細緻的凹凸形狀,藉以使攪拌用旋轉體300周圍的流動更可精密地控制。並可在主體310的表面施以各種的色彩以提升設計性。
第40(a)~(d)圖是表示連接口24的其他形態例的剖視圖。適當調節連接口24的配置與形狀,可調節對於被攪拌物中之外部的流體與固定等的混合程度及氣泡的產生狀態等。
同圖(a)是表示不使驅動軸20的前端突出共同空間316a內的例。如上述,調整設置連接口24的驅動軸20前端的突出量,可藉此調節混合程度與氣泡的產生狀態等。且同圖(b)是表示設置在驅動軸20前端的連接口24尺寸較小的例。如上述,即使藉著連接口24之大小的調節,仍可調節混合程度與氣泡的產生狀態等。
同圖(c)及(d)是表示使驅動軸20的前端抵接於共同空間316a的內壁,並在驅動軸20的側面設置連接口24的例。如上述,也可以設置在離心方向開口的連接口24,而不是在軸方向開口。此時,不只是連接口24的大小也可以適當設置個數與配置,獲得預期的混合程度或氣泡的產生狀態。
再者,連接口24的形狀尤其不加以限定,圓形之外例如也可以採用矩形或矩陣狀等種種的形狀。並且也可在連接口24設置網狀的構件。
接著,針對連結複數個攪拌用旋轉體300構成的攪拌裝置400說明。第41圖是表示攪拌裝置400之例的前視圖,表示透過驅動軸20連結3個攪拌用旋轉體300的例。如上述,在轉軸方向連結複數個攪拌用旋轉體300,可更提升攪拌能力及混合能力。尤其是在攪拌流體的深度較深的場合更為有效。
攪拌裝置400是例如將驅動軸20貫穿複數個攪拌用旋轉體300,並在驅動軸20的側面設置連接口24,可藉此將軸部流通路22連結在所有的攪拌用旋轉體300的流通路316。並且,當然也可以僅對一部份的攪拌用旋轉體300的流通路316連結軸部流通路22。
如以上說明,本實施形態涉及的攪拌用旋轉體300,具備:以轉軸(中心軸C)為中心旋轉的主體310;設置在主體310表面的吸入口312;設置在主體310表面的吐出口314;及連結吸入口312與吐出口314的流通路316,主體310連接使主體310旋轉的驅動軸20,吸入口312被配置在比吐出口314接近轉軸的位置,吐出口314被配置在比吸入口312從轉軸朝著離心方向外側的位置,驅動軸20具備連結設置於本身之開口(外部開口26)與流通路316的軸部流通路22。
構成如上述,可以將被攪拌物外部的氣體或液體、固體等強力地吸引至流通路316內和被攪拌物一起從吐出口314噴出,因此可有效進行被攪拌物的攪拌,並可將被攪拌物外部的氣體或液體、固體等導入被攪拌物內進行混合攪拌。並可透過軸部流通路22將被攪拌物吸引至流通路316。亦即,可以以往所未有之多彩的樣態,且有效地進行攪拌。
再者,開口(外部開口26)可設置在位於驅動軸20之被攪拌物外部的部份。此時,可將被攪拌物外部的氣體或液體等導入被攪拌物體內混合攪拌,可有效進行複數物質之混合、對液體中之氣體的溶解、發泡及粉體或粒體等固體的分散等。並可在液體中產生微氣泡。
此外,開口(外部開口26)可設置在位於驅動軸20之被攪拌物內部的部份。此時,可通過軸部流通路22將被攪拌物50強力地吸引至流通路316內,因此可迅速將滯留於流通路316內的空氣等的氣體從吐出口314排出。藉此,防止氣體滯留在流通路316內導致攪拌力的降低,可進行迅速且有效的攪拌。
並且,也可以在軸部流通路22透過軸部流通路22在流通路316連接供應流體或流體與固體之混合物的供應裝置60。此時,將氣體或液體,或該等與粉體或粉體的混合物壓送至流體通路316內,可極有效地進行各種混合攪拌與分散。並藉著供應裝置60的控制,可適當調節混合程度或分散程度、發泡程度等。
並且,主體310將垂直於轉軸的剖面構成為圓形。因此,可消除旋轉開始時的回動,並且即使與收容被攪拌物的容器等衝突的場合也不容易造成容器或攪拌用旋轉體300的破損或切削等。另外,可減少對轉軸之失衡的產生,可大致消除旋轉時的震動或離心旋轉等。其結果,不論用途皆可進行安全且有效的攪拌。
此外,主體310構成為半球形。因此,對被攪拌物可產生強力的流動,並且例如可使吸入口312接近如容器角部的狹窄部份吸引滯留物。即,可充分進行容器內各角隅的攪拌。並且,主體310也可以構成為橢圓形。主體310的形狀為轉軸方向的厚度形成整體較薄的一側,可使得從攪拌用旋轉體300呈放射狀擴開的流動更為強力,提升攪拌能力及混合能力。
並且,吐出口314設有複數個,吸入口312被分別設置在各複數個吐出口314。因此,流通路316內的流速可維持在適當的高速,可防止滯留物堆積在流通路316內,使得攪拌能力降低。
另外,吸入口312是設置在驅動軸20的相反側。藉此,可吸取容器底部的滯留物,因此可確實進行無失誤的攪拌。並可不攪亂被攪拌物的液面,進行攪拌。
此外,吸入口312是設置在轉軸的離心方向外側。因此,可在主體310的前端側中央設置較吸入口312突出的部份。如此一來,攪拌用旋轉體300即使接近容器壁面的場合,可避免使攪拌用旋轉體300吸附壁面而堵塞吸入口312的事態。因此,即使手動操作攪拌用旋轉體300的場合仍可進行穩定的攪拌。
並可對1個吐出口314設置複數個吸入口312。如此一來,可產生更為複雜的流動,因此例如可有效進行水與油的混合物等的分散、乳化的場合。尤其是以轉軸朝著離心方向的各個不同距離配置連結1個吐出口314的複數個吸入口312,可產生2個吸入口312不同的吸引力,因此可產生更複雜的流動有效進行分散、乳化。
並且,本實施形態涉及的攪拌裝置400是將攪拌用旋轉體300複數個配置在轉軸方向所構成。因此,可更為提升攪拌能力及混合能力。
<第4實施形態>
接著,針對本發明第4實施形態所涉及攪拌用旋轉體500的構造說明。第42(a)圖為攪拌用旋轉體500的上視圖,同圖(b)為攪拌用旋轉體500的前視圖(側面圖也相同),同圖(c)為攪拌用旋轉體500的底視圖。如該等的圖表示,攪拌用旋轉體500,係由:半球形的主體510;設置在主體510表面的複數個吸入口512;設置在主體510表面的複數個吐出口514;及形成在主體510的內部,連結吸入口512與吐出口514的流通路516所構成。
主體510在該例中,形成將球形分割成半的形狀的半球形。因此,主體510的表面為對主體510的中心軸C成垂直的面之平面狀的上面510a,及對中心軸C成傾斜的面之球面形的傾斜面510b所構成。傾斜面510b更詳細而言,形成從中心軸C方向的一方(圖下方)朝另一方(圖上方)逐漸遠離中心軸C的面。換言之,主體510是形成中心軸C方向的厚度朝著半徑方向外側逐漸減少的形狀。
主體510的上面510a的中心設有連結馬達等驅動裝置之驅動軸20所連接的連接部518。因此,攪拌用旋轉體500是構成以主體510的中心軸C為轉軸來旋轉。再者,驅動軸20與連接部518的連接方法例如也可以螺絲或卡合等已知的任一種方法。
本實施形態是將主體510除了流通路516以外的部份構成為實心,可提高主體510的強度。構成主體510的材質尤其不加以限定,例如金屬或陶瓷、樹脂、橡膠、木材等,可因應使用條件採用適當的材質。本實施形態的主體510為簡單且加工容易的形態,因此製造方法不會受到限制,可由多種多樣的材質來構成主體510。
並且,以上述單純的形狀構成主體510,可藉以減少對轉軸之失衡的產生。因此,本實施形態與容易產生失衡的葉輪等不同,可大致消除旋轉時的震動或離心旋轉等。
吸入口512是設置在連接部518相反側的主體510的前端部(傾斜面510b的中心軸C側的部份)。本實施形態是在以中心軸C為中心的圓周上等間隔排列配置4個吸入口512,並且形成在與中心軸C的相同方向。吐出口514是設置在主體510的側面部(傾斜面510b的上面510a側的部份)。即,本實施形態是將4個吐出口514分別配置在比各吸入口512更從主體510的中心軸C朝離心方向(半徑方向)外側的位置(從中心軸C遠離中心軸C垂直方向的位置)。並朝正交於中心軸C的方向形成吐出口514。
流通路516是形成連結1個吸入口512和1個吐出口514的通路。因此,在主體510的內部形成有4個流通路516。各流通路516是形成從吸入口512沿著中心軸C方向直線前進後成直角彎曲,並朝著主體510的離心方向直線前進後到達吐出口514。
本實施形態如上述構成流通路516,可藉鑽頭進行鑽孔加工容易形成吸入口512、吐出口514及流通路516。具體而言,藉著從吸入口512的位置沿著中心軸C方向進行孔加工,及從吐出口514的位置朝著中心軸C進行的孔加工,可容易形成吸入口512、吐出口514及流通路516。此外,本實施形態雖是將流通路516的剖面形狀構成為圓形,但是不限於此,例如也可以構成橢圓形或多角形等其他的剖面形狀。
接著,針對攪拌用旋轉體500的動作說明。第43(a)圖是表示攪拌用旋轉體500動作的上視圖,同圖(b)是表示攪拌用旋轉體500動作的前視圖。攪拌用旋轉體500在流體的被攪拌物內,被驅動軸20所驅動而以中心軸C為中心旋轉,藉此攪拌被攪拌物。
在流體中將攪拌用旋轉體500浸漬後旋轉時,進入到流通路516內的流體也和攪拌用旋轉體500一起旋轉。如此一來,使離心力作用於流通路516內的流體,如該等圖中表示,流通路516內的流體是朝著攪拌用旋轉體500的半徑方向外側流動。吐出口514被設置在較吸入口512接近主體510的離心方向外側,形成作用在吐出口514的離心力比吸入口512還強。因此,流體只要在攪拌用旋轉體500旋轉的狀態下即會從吸入口512朝向吐出口514流動。亦即,流通路516內的流體從吐出口514噴出的同時,外部的流體會從吸入口512吸引到流通路516內。藉此,會在攪拌用旋轉體500的周圍流體產生從具有吐出口514的側面部呈放射狀擴開的流動,及朝向具有吸入口512的攪拌用旋轉體500前端部的流動。
另外,將攪拌用旋轉體500浸漬於流體中旋轉時,攪拌用旋轉體500表面附近的流體會因為黏性的影響而和攪拌用旋轉體500一起旋轉。因此,對攪拌用旋轉體500表面附近的流體也會有離心力的作用,如該等圖中表示,表面附近的流體沿著攪拌用旋轉體500的表面流動到吐出口514的附近為止,形成從吐出口514之噴流的伴流。
本實施形態中,主體510構成為半球形,藉此可以使攪拌用旋轉體500的前端部附近的流動順利地和從側面部呈放射狀擴開的流動合流。並且,主體510形成以上的形狀,可以使朝向攪拌用旋轉體500前端部之流動的一部份順利地沿著傾斜面510b流動至吐出口514附近為止,和從側面部呈放射狀擴開的流動合流。其結果,攪拌用旋轉體500可對周圍的流體產生強力的流動,因此可進行有效的攪拌。
另外,本實施形態中,由轉軸(中心軸C)方向的一方朝向另一方而從轉軸逐漸遠離的面的傾斜面510b上設置吐出口514,藉此即使對高黏度的流體也可進行有效的攪拌。
具體而言,將吐出口514配置在與轉軸(中心軸C)平行面上的場合,在攪拌高黏度的流體時,不能將流通路516內的氣體(浸漬於流體中之前存在於流通路516內的空氣等)有效地排出,而不能從吐出口514噴出流體。本案的發明人針對此一現象重複專心一意地硏究及實驗的結果,發現將吐出口514配置在對轉軸成傾斜的面的傾斜面510b而非配置在與轉軸(中心軸C)平行的面,藉此即使是高黏度的流體也可以將流通路516的氣體立即排出。
亦即,將吐出口514配置在傾斜面510b,可藉此在吐出口514的前端側(連接部518的相反側)與驅動軸側(連接部518側)中使得從轉軸的距離不同,在吐出口514的前端側與驅動軸側之間產生圓周速度及作用之離心力的差,藉此在吐出口514附近的流通路516內產生亂流,攪亂滯留在流通路516內的氣體,可藉此從吐出口514迅速地排出。
另外,將吐出口514配置在傾斜面,可以使吐出口514接近(或使剝離點510c在吐出口514內)沿著傾斜面510b的流動從傾斜面510b剝離而形成離心方向流動的剝離點510c。該剝離點510c是隨著從傾斜面510b剝離的流動產生負壓,因此吐出口514接近剝離點510c,可利用此一負壓將滯留在流通路516內的氣體從吐出口514吸出。
如上述,本實施形態是在由轉軸(中心軸C)方向的一方朝向另一方從轉軸逐漸遠離的面的傾斜面510b設置吐出口514,藉此即使是高黏度的流體也可以和攪拌開始的同時,可立即將氣體從流通路516排出,進行迅速且有效地攪拌。並且,攪拌中即使因其中之一的要因使氣體進入到流通路516內的場合,仍可將進入後的氣體從流通路516立即排出,可使其穩定發揮攪拌力。
此外,本實施形態藉由吐出口514的圓周速度及離心力的差與剝離點510c之負壓的協和效應,可使來自攪拌用旋轉體500呈放射狀擴開的流體形成更複雜的流動(亂流),獲得以往所不具有的攪拌能力。
第44(a)及(b)圖是表示攪拌用旋轉體500的使用例的概略圖。如該等的圖表示,攪拌用旋轉體500連接於馬達等的驅動裝置30的驅動軸20,以浸漬在收容於容器40內的流體之被攪拌物50內的狀態使用。驅動裝置30也可以固定在容器40或架台等,也可以使用者保持著操作。
藉驅動裝置30使攪拌用旋轉體500旋轉,藉此如上述產生從攪拌用旋轉體500的側面部呈放射狀據開的流動,及朝向攪拌用旋轉體500前端部的流動。因此,如同圖(a)及(b)表示,在被攪拌物50內產生複雜的循環流,藉此循環流充分地攪拌被攪拌物50。
使滯留於容器40底部的滯留物分散的場合,只要將攪拌用旋轉體500的前端接近容器40的底部即可。如此一來,即可從吸入口512吸取滯留物並從吐出口514噴出,可充分地將滯留物分散於被攪拌物50內。並且,在分散滯留於容器40角部的滯留物的場合,只要將攪拌用旋轉體500的前端部接近容器40的角部即可。本實施形態由於是將主體510構成為半球形,因此狹窄的角部也可以使吸入口512充分地接近。
本實施形態中,將主體510構成為半球形,可減少旋轉時與被攪拌物50的衝突,因此幾乎不會產生因旋轉開始時的回動。並且,與葉輪等不同,主體510不具有銳利的突起物,因此即使攪拌用旋轉體500碰擊容器40的壁面的場合,有降低攪拌用旋轉體500或容器40的破損或被切削的可能性。可安心地使攪拌用旋轉體500接近容器40的壁面,對容器40的各角落進行充分地攪拌,並且攪拌用旋轉體500或容器40的破片或切屑等也不容易混入被攪拌物50。
此外,本實施形態是在攪拌用旋轉體500前端部中心(轉軸的中心軸C)的稍微外側配置吸入口512,藉此即使攪拌用旋轉體500的前端部接觸容器40壁面時也不致將吸入口512堵塞。因此,即使在容器40的壁面附近仍可穩定進行攪拌用旋轉體500的操作。
並且,本實施形態中,垂直於吸入口512的剖面積(垂直於通過吸入口512之流動的剖面積)與垂直於吐出口514的剖面積(垂直於通過吐出口514之流動的剖面積)雖是大致相同,但是不限於此,也可以根據攪拌用旋轉體500的用途等,使該等剖面積不同。但是,為了使流體(被攪拌物)順利流動不會滯留於流通路516內,獲得有效的攪拌能力,吸入口512的剖面積(垂直於通過吸入口512之流動的剖面積)與垂直於吐出口514的剖面積(垂直於通過吐出口514之流動的剖面積)的比理想為1/3~3,1/2~2時更為理想,而在5/6~1.2時最為理想。
並且,本實施形態中,從加工的容易度將流通路516構成為大致直角彎曲的L字形,但是不僅限於此,也可將流通路516構成為平滑彎曲的曲線形通路,構成流通路516使吸入口512與吐出口514連結成一直線形。構成如上述的流通路516,可減少流通路516內的流動阻力,因而使攪拌用旋轉體500所引起的流動更為強力,可提升攪拌能力。
並且,也可將吐出口514相對於吸入口512朝著旋轉方向偏位配置,使連結流通路516之吐出口514的部份相對於攪拌用旋轉體500的離心方向具有角度的構成。並可將吐出口514朝著轉軸方向偏位配置,構成使連結流通路516之吐出口514的部份朝向主體510的前端側(連接部518的相反側),也可相反地朝向驅動軸側(連接部518側)。如上述,可適當設定從吐出口514的噴出方向,藉此獲得對於攪拌時最有效的流動。
並可將吸入口512設置在驅動軸側(上面510a)。此時,也可以將所有的吸入口512設置在驅動軸側,或將複數個吸入口512的一部份配置在前端側,其餘的一部份配置在驅動軸側。並且,在傾斜面510b配置吸入口512並設置連接部518,使上面510a形成前端側。如上述,適當設定吸入口512的配置,可產生根據用途的最適當的流動。
另外,也可以對複數個吐出口514設置1個吸入口512,構成將流通路516從1個吸入口512分支成複數個吐出口514。此時,同樣為了不使流體滯留於流通路516內可順利流動以獲得有效的攪拌能力,吸入口512的剖面積(垂直於通過吸入口512之流動的剖面積)和吐出口514的剖面積(垂直於通過吐出口514之流動的剖面積)總合的比理想為1/3~3,1/2~2時更為理想,而在5/6~1.2時最為理想。
並且,本實施形態雖是將主體510構成為實心,但是不限於此,主體510也可構成中空,內部設置管狀的流通路516。如上述的場合,可以輕量構成主體510。
此外,本實施形態雖是將主體510構成為半球形,但是不僅限於此,主體510的形狀只要具有由轉軸(中心軸C)的一方朝向另一方逐漸從轉軸遠離的傾斜面510b的形狀則不論任何的形狀。例如,主體510可以是球形,也可以是橢圓體形或半橢圓體形。並且,主體510也可以是球的一部份的部份球形,或橢圓體一部份的部份橢圓體形。
第45(a)~(c)圖及第46(a)~(c)圖是表示主體510構成為球形例的前視圖(側視圖)。如該等的圖表示,主體510構成為球形的場合,前端側與驅動軸側的2處形成有傾斜面510b、510d。如上述,主體510具有複數傾斜面的場合,不論吸入口512的位置,皆可在任意的傾斜面配置吐出口514。
例如第45(a)圖表示,也可以在主體510的前端側配置吸入口512,並將與該吸入口512連結的吐出口514配置在前端側的傾斜面510b。且圖示雖然省略,也可以在驅動軸側配置吸入口512,並將與此吸入口512連結的吐出口514配置在驅動軸側的傾斜面510d。
並且,如同圖(b)表示,也可以在主體510的前端側配置吸入口512,並將與此吸入口512連結的吐出口514配置在前端側的傾斜面510b,另外,在驅動軸側配置吸入口512,並將與此吸入口512連結的吐出口514配置在驅動軸側的傾斜面510d。
此外,如同圖(c)表示,也可以在主體510的前端側配置吸入口512,並將與該吸入口512連結的吐出口514配置在驅動軸側的傾斜面510d。且圖示雖然省略,也可以在驅動軸側配置吸入口512,並將與此吸入口512連結的吐出口514配置在前端側的傾斜面510b。
另外,如第46(a)圖表示,也可以將配置在主體510前端側的吸入口512及配置在與該吸入口512連結的驅動軸側的傾斜面510d的吐出口514,和配置在主體510的驅動軸側的吸入口512及配置在與該吸入口512連結的前端側的傾斜面510b的吐出口514交替設置。
並且,如同圖(b)表示,也可以使流通路516在途中分支,連結配置在主體510前端側的吸入口512,和配置在前端側的傾斜面510b的吐出口514及配置在驅動軸側的傾斜面510d的吐出口514的雙方。此時,雖省略圖示,但是也可以連結配置在驅動軸側的吸入口512,和配置在前端側的傾斜面510b的吐出口514及配置在驅動軸側的傾斜面510d的吐出口514的雙方。
此外,如同圖(c)表示,也可以連結配置在主體510前端側的吸入口512及配置在驅動軸側的吸入口512,和配置在前端側的傾斜面510b的吐出口514及配置在驅動軸側的傾斜面510d的吐出口514。
如上述,適當配置吸入口512及吐出口514,並且適當連結雙方,產生根據用途之適當的流動,可進行有效的攪拌。
第47(a)~(c)圖是表示主體510之其他形狀例的前視圖。主體510可構成圓錐或圓錐台等具有傾斜面的形狀,也可以組合圓錐或圓錐台與圓柱或半球等其他立體的形狀所構成。
同圖(a)是表示主體510構成圓錐台形的例。該例中,雖是在底面510e(連接部518相反側的平面)配置吸入口512,但也可以在傾斜面510b配置吸入口512。
同圖(b)是表示主體510構成為組合圓錐與圓柱的形狀的例。該例是跨前端側的圓錐部份的傾斜面510b與驅動軸側的圓柱部份的側面510f(與中心軸C平行的面)配置吐出口514。如上述,鄰接中心軸C與平行的側面510f設置傾斜面510b的場合,也可以配置吐出口514使吐出口514僅一部份位於傾斜面510b。
即使如上述配置吐出口514,會在吐出口514的前端側與驅動軸側之間產生圓周速度及離心力的差,可以使吐出口514接近剝離點510c,因此可實現第43圖說明的效果。再者,在此場合中,吐出口514也可形成為長孔,使吐出口514的一部份從與中心軸C平行的側面510f進入到傾斜面510b內。
同圖(c)是表示組合2個圓錐台的形狀構成主體510的例。該例是與主體510構成球形的場合相同,形成有前端側的傾斜面510b與驅動軸側的傾斜面510d的2個傾斜面。因此,可適當配置吸入口512及吐出口514,並藉著適當連結兩者進行有效的攪拌。
主體510的形狀除了上述表示的形狀以外也可採用種種的形狀。例如,上述表示的形狀雖然垂直於轉軸(中心軸C)的剖面形狀為圓形的形狀,但是,主體510的形狀不僅限於此,也可以是垂直於多角錐或多角錐台等的轉軸的剖面為多角形的形狀,或包含組合多角柱或多角錐等各種立體形成垂直於轉軸的剖面為多角形的部份的形狀。另外,也可以在主體510的表面設置複數個凸部或凹部。
如上述,具備適當凹凸的形狀構成主體510,可在攪拌用旋轉體500的周圍產生適度的渦流,藉此有可更為提升攪拌力的場合。另外,除了主體510形狀的設定之外,也可適當設定主體510表面的粗糙度或更為細緻的凹凸形狀,藉以使攪拌用旋轉體500周圍的流動更可精密地控制。並可在主體510的表面施以各種的色彩以提升設計性。
並且,也可以在主體510設置將來自吐出口514的流動(噴流)朝著預定方向誘導用的誘導構件。第48(a)~(c)圖是表示在主體510設置誘導構件519的例的前視圖。
同圖(a)是表示在主體510設置從吐出口514的驅動軸側朝離心方向突出後向前端側彎曲的腳狀的誘導構件519的圖。該例是構成將誘導構件519朝向前端側彎曲,因此從吐出口514噴出的流動會如同圖表示,為誘導構件519所誘導使流動方向變換成朝向前端側。
如上述,將構成適當形狀的誘導構件519設置在主體510的吐出口514的附近,可適當控制從吐出口514噴出之流動的流體方向。即,可藉著攪拌用旋轉體500控制使攪拌用旋轉體500周圍產生的流動成預定的狀態,因此可進行更有效的攪拌。
同圖(b)是表示在主體510設置從吐出口514的前端側朝離心方向突出後向驅動軸側彎曲的腳狀的誘導構件519的圖。如上述,也可以設置將來自吐出口514的噴流朝著驅動軸側誘導的誘導構件519。
同圖(c)是表示設置誘導構件519,誘導使前端側的傾斜面510b的吐出口514朝向前端側,並誘導使得來自驅動軸側之傾斜面510d的吐出口514的噴流朝向驅動軸側的例。如上述,也可設置將來自吐出口514的噴流誘導至前端側與驅動軸側雙方的誘導構件519。
並且,如同圖(c)表示的例,也可以分別設置將噴流誘導至前端側的誘導構件519,及將噴流誘導至驅動軸側的誘導構件519。或僅設置將噴流誘導至前端側的誘導構件519,或將噴流誘導至驅動軸側的誘導構件519的其中一方,藉此誘導來自前端側之傾斜面510b的吐出口514的噴流,或來自驅動軸側之傾斜面510d的吐出口514的噴流的其中一方。
再者,誘導構件519的形狀不僅限於同圖(a)~(c)表示的形狀,只要是可將來自吐出口514的噴流誘導至預定方向的形狀則不論任何形狀。例如,可以在吐出口514的附近部份地設置誘導構件519來取代同圖(a)~(c)表示之跨主體510全周圍的腳狀的誘導構件519。並且也可以構成誘導構件519僅誘導來自部份吐出口514的噴流,或交替變化誘導方向構成誘導構件519。
另外,誘導構件519也可以和主體510一體形成,或以螺絲或黏著劑等已知的手法將與主體510另體形成的誘導構件519固定在主體510。並且,設置誘導構件519的場合,也可以將吐出口514設置在傾斜面510b、510d以外的面,例如與中心軸C平行的側面。
第49(a)~(c)圖是表示對1個吐出口514連結複數個吸入口512的例的前視圖。同圖(a)是表示在構成半球形的主體510,將設於前端側(傾斜面510b)的吸入口512及設於驅動軸側(上面510a)的吸入口512分別連結於一個吐出口514的方式形成流通路516的例。並且,該例是將2個吸入口512彼此偏位配置,使驅動軸側的吸入口512位在比前端側的吸入口512從轉軸(中心軸C)朝離心方向外側的位置。
如上述,從複數個吸入口512使流通路516合流而連結在1個吐出口514的場合,可有效進行對有如水和油的混合物完全分離的被攪拌物進行攪拌分散、乳化的場合。尤其配置連結1個吐出口514的複數個吸入口512,使得從轉軸(中心軸C)之離心方向的距離分別不同(使其偏位),藉以使2個吸入口512的吸引力不同,產生更為複雜的流動而可有效進行分散、乳化。
同圖(b)是表示構成球形的主體510中,將前端側的吸入口512及驅動軸側的吸入口512連結在1個吐出口514,並且配置使前端側的吸入口512位在比驅動軸側的吸入口512從中心軸C朝離心方向外側的位置的例。如上述,也可以配置使前端側的吸入口512位在比驅動軸側的吸入口512朝離心方向外側的位置。即,將前端側的吸入口512及驅動軸側的吸入口512其中之一配置在離心方向外側是可根據用途等來適當加以決定。
再者,同圖(b)表示的例是將驅動軸側的吸入口512露出於被攪拌物的外部使主體510旋轉,藉此從驅動軸側的吸入口512吸引被攪拌物外部的氣體等,因此可將氣體溶入或氣泡混入被攪拌物中。
同圖(c)是表示構成圓錐台形的主體510中,形成流通路516使得設於前端側(底面510e)的2個吸入口512分別連結於1個吐出口514的例。如上述,根據用途等,也可以將連結於1個吐出口514的複數個吸入口512僅設置在前端側(或驅動軸側)。
另外,如同圖(a)~(c)表示,對1個吐出口514連結複數個吸入口512的場合,主體510的形狀也不加以限定,可根據用途等採用適當的形狀。並且當然也可以在1個吐出口514連結3個以上的吸入口512。或者在對1個吐出口514連結複數個吸入口512的場合,吐出口514也可以設置在傾斜面510b、510d以外的面,例如與中心軸C平行的側面。
第50(a)~(c)圖是表示在連接於主體510的驅動軸20設置軸部流通路22之例的部份剖視圖。該例中,例如同圖(a)表示,在旋轉驅動主體510的驅動軸20的內部形成朝著軸向延伸的軸部流通路22。並在驅動軸20的前端設有將軸部流通路22連結在流通路516用的開口的連接口24,在驅動軸20側面的預定位置設有將軸部流通路22連結在被攪拌物50外部用的開口的外部開口26。
另外,在主體510的中心部形成有與所有流通路516連結的空間的共同空間516a,並且在該共同空間516a有驅動軸20前端之連接口24的開口。即,連接部518是將驅動軸20的軸部流通路22連結於共同空間516a所構成,軸部流通路22是透過連接口24及共同空間516a與所有的流通路516連接。
如上述,在驅動軸20設置軸部流通路22,並將軸部流通路22的一端(連接口24)連結於流通路,另一端(外部開口26)連結於被攪拌物50的外部,可以將被攪拌物50外部的氣體等有效地吸引到流通路516。具體而言,藉著朝向離心方向外側的流通路516內的流動,利用在中心部的共同空間516a產生的負壓,可強力地吸引軸部流通路22內的氣體等。並可藉負壓吸引力產生的亂流將外部的氣泡等分割成微小的氣泡,因此不僅可有效進行對被攪拌物50中之氣體的溶解與發泡,也可以在被攪拌物50中產生微氣泡。
再者,如上述設置軸部流通路22的場合,在與被攪拌物50不同的液體中開設外部開口26,可藉此在被攪拌物50中混入其他的液體。亦即,根據在驅動軸20具備軸部流通路22的攪拌用旋轉體500,可極為有效進行兩液體的混合。另外,從外部開口26和液體或氣體一起導入粉體或粒體等的固體時,可將粉體等的固體有效地分散到被攪拌物50中。因此,例如養殖場等之中,也可進行將氧溶解於水中,並供應餌的作業。
同圖(b)是表示將供應氣體或液體等的流體,或流體與固體的混合物的供應裝置60連接於軸部流通路22的例。該例中,供應裝置60是例如泵或壓縮機等,透過供應管62及聯軸64連接於外部開口26。
如上述,在軸部連通路22連接供應裝置60,可藉此將氣體或液體,或該等與粉體或粒體等的固體混合物壓送至流通路516內,因此可極為迅速進行各種混合與分散。並且,控制從供應裝置60的供應量,可適當調節混合程度與混合氣泡的大小等。
同圖(c)是表示將外部開口26開設於被攪拌物50內的例圖。該例中,被攪拌物50從外部開口26通過軸部流通路22被強力地吸引到流通路516內,因此可迅速將滯留於流通路516內的空氣等從吐出口514排出。因此伴隨著將吐出口514的至少一部份配置在傾斜面510b所產生的效果,可立即排出流通路516內的空氣等氣體,因此不論被攪拌物50的黏性,皆可極有效地進行攪拌。
再者,同圖(c)表示的例中,在主體510的連接部518設置吸入口512(或使連接部518具有作為吸入口512的功能),也可視為在該連接部518的吸入口512連結軸部流通路22。因此,根據場合,也可以只將連結該軸部流通路22的連接部518的吸入口512設置在主體510。即,軸部流通路22也可以透過吸入口512連結於流通路516。
再者,同圖(a)~(c)表示的例中,雖是將外部開口26設置在驅動軸20的側面,但是外部開口26的位置不僅限於此,例如驅動軸20也可構成為管狀,在連接口24相反側的端部設置外部開口26。此時,在連接驅動軸20和驅動裝置30的管接頭設置開口,或利用齒輪等,使驅動裝置30的軸心相對於驅動軸20偏位即可。並可以使驅動裝置30的軸成中空與軸部流通路22連結,也可在驅動裝置30的軸上設置軸部流通路22、連接口24及外部開口26,作為驅動軸20直接連接於主體10。
另外,本實施形態中,軸部流通路22雖是連結在所有的流通路516,但是也可將軸部流通路22只連結在一部份的流通路516。即,形成與一部份流通路516連結的共同空間516a,將軸部流通路22連結於此。
又如上述,將連結於流通路516的軸部流通路22設置在驅動軸20的場合,主體510的形狀也不特別加以限定,可根據用途等採用適當的形狀。另外,吸入口512、吐出口514及流通路516的配置與構成尤其也不特別加以限定,例如可以連結設於主體510前端中心的1個吸入口512與複數個吐出口514。並將連結在流通路516的軸部流通路22設置在驅動軸20的場合,也可以將吐出口514設置在傾斜面510b、510d以外的面,例如與中心軸C平行的側面。
第51(a)~(d)圖是表示連接口24的其他形態例的剖視圖。適當調節連接口24的配置與形狀,可調節對於被攪拌物中之外部的流體與固定等的混合程度及氣泡的產生狀態等。
同圖(a)是表示不使驅動軸20的前端突出共同空間516a內的例。如上述,調整設置連接口24的驅動軸20前端的突出量,可藉此調節混合程度與氣泡的產生狀態等。且同圖(b)是表示設置在驅動軸20前端的連接口24尺寸較小的例。如上述,即使藉著連接口24之大小的調節,仍可調節混合程度與氣泡的產生狀態等。
同圖(c)及(d)是表示使驅動軸20的前端抵接於共同空間516a的內壁,並在驅動軸20的側面設置連接口24的例。如上述,也可以設置在離心方向開口的連接口24,而不是在軸方向開口。此時,不只是連接口24的大小也可以適當設置個數與配置,獲得預期的混合程度或氣泡的產生狀態。
再者,連接口24的形狀尤其不加以限定,圓形之外例如也可以採用矩形或矩陣狀等種種的形狀。並且也可在連接口24設置網狀的構件。
接著,針對連結複數個攪拌用旋轉體500構成的攪拌裝置600說明。第52圖是表示攪拌裝置600之例的前視圖,表示透過驅動軸20連結3個攪拌用旋轉體500的例。如上述,在轉軸方向連結複數個攪拌用旋轉體500,可更提升攪拌能力及混合能力。尤其是在攪拌流體的深度較深的場合更為有效。
如以上說明,本實施形態涉及的攪拌用旋轉體500,具備:以轉軸(中心軸C)為中心旋轉的主體510;設置在主體510表面的吸入口512;設置在主體510表面的吐出口514;及連結吸入口512與吐出口514的流通路516,主體510具有由轉軸的一方朝著另一方逐漸遠離轉軸的傾斜面510b、510d,吸入口512被配置在比吐出口514接近轉軸的位置,吐出口514則是被配置在比吸入口512從轉軸朝著離心方向外側的位置,並且至少一部份是位於傾斜面510b、510d。
構成如上述,即使攪拌黏性高的流體的場合,也可迅速將滯留在流通路516內的空氣等從流通路516內排出。藉此,防止氣體滯留於流通路516使得攪拌力降低,可不論被攪拌物的黏性皆可進行迅速且有效的攪拌。。
此外,藉傾斜面510b、510d可以使主體510表面附近的流動順利形成從吐出口514之噴流的伴流,並且吐出口514的圓周速度及離心力的差與剝離點510c之負壓的協和效應,可在被攪拌物內產生更強力且複雜的流動。藉此獲得以往所不具有的高攪拌力。
並且,主體510與轉軸垂直的剖面構成為圓形。因此,不僅可消除旋轉開始時的回動,並且即使與收容被攪拌物的容器等碰擊的場合,也不容易造成容器或攪拌用轉體500或容器的破損或切削等。並可消除對轉軸失衡的產生,可大致消除旋轉時的震動或離心旋轉等。其結果,不論用途皆可進行安全且有效的攪拌。
又,主體510構成為半球形或球形。因此,對被攪拌物可產生強力的流動,並例如可以使吸入口512接近如容器角部的狹窄部份吸引滯留物。即,可充分進行容器內各角隅為止的攪拌。
又,主體510構成為球形的場合,除了前端側的傾斜面510b之外可設置驅動軸側的傾斜面510d,因此在該等的2個傾斜面510b、510d適當配置吐出口514,產生根據用途的適當流動進行有效的攪拌。再者,主體510也可以構成為橢圓體形或半橢圓體形。
另外,設置複數個吐出口514,在各複數個吐出口514分別設置吸入口512及流通路516。因此可以將流通路516內的流速維持在適當的高速,防止滯留物堆積在流通路516內使得攪拌能力降低。
並且,吸入口512為了使主體510旋轉而被設置在連接主體510之驅動軸20的相反側。藉此,可吸取容器底部的滯留物,無失誤地進行確實的攪拌。並且不會攪亂被攪拌物的液面,進行攪拌。
此外,吸入口512是設置在轉軸的離心方向外側。因此,可以在主體510的前端側中央設置比吸入口512突出的部份。如此一來,即使攪拌用旋轉體500接近容器壁面的場合,仍可避免攪拌用旋轉體500為壁面所吸附而堵塞吸入口512的事態。因此,即使以手動操作攪拌用旋轉體500的場合也可進行穩定的攪拌。
並且,攪拌用旋轉體500,更具備將來自吐出口514的流動誘導至預定方向的誘導構件519。因此,使得從吐出口514噴出的流動方向變換成適當的方向,可適當控制攪拌用旋轉體500周圍的流動狀態,進行更有效的攪拌。
另外,流通路516為連結1個吐出口514與複數個吸入口512所構成,連結於1個吐出口514的複數個吸入口512可以配置使得從轉軸的離心方向的距離分別不同。此時,藉著作用於複數個吸入口512之離心力的差,可產生更為複雜的流動,因此例如可以使水和油的混合物等有效地分散、乳化。
又,主體510連接有使主體510旋轉的驅動軸20,驅動軸20也可具備連結設置在本身的開口(外部開口26)與流通路516的軸部流通路22。此時,可強力地將被攪拌物外部的氣體或液體等吸引到流通路516內,因此不僅是攪拌,也可有效進行複數物質的混合、對液體中之氣體的溶解、發泡及粉體或粒體等固體的分散等。並可在液體中產生微氣泡。
並可在軸部流通路22透過軸部流通路22在流通路516連接供應流體或流體與固體的混合物的供應裝置60。此時,將氣體或液體,或該等與粉體或粒體的混合物壓送至流通路516內,可極為有效進行各種混合與分散。並且,控制供應裝置60,可適當調節混合程度與分散程度、發泡程度等。
又,本實施形態涉及的攪拌裝置600是在轉軸方向配置複數個攪拌用旋轉體500所構成。因此,可更提升攪拌能力。
以上,雖針對本發明的實施形態已作說明,但是本發明的攪拌用旋轉體及攪拌裝置不僅限於上述的實施形態,在不脫離本發明主旨的範圍內當然可施以種種的變更獲得。
[產業上的可利用性]
本發明之攪拌用旋轉體及攪拌裝置可在各種流體的攪拌,或氣泡混入的領域中利用。
1、100、300、500...攪拌用旋轉體
2、200、400、600...攪拌裝置
10、110、310、510...主體
12、112、312、512...吸入口
13、113...吸氣口
14、114、314、514...吐出口
16、116、316、516...流通路
17、117...通氣路
20...驅動軸
22...軸部流通路
26...外部開口
60...供應裝置
101...假想圓
110d...凸部
110e...凹部
510b、510d...傾斜面
519...誘導構件
C...中心軸
第1(a)圖為本發明第1實施形態所涉及攪拌用旋轉體的上視圖。(b)為攪拌用旋轉體的前視圖。
第2(a)圖是表示攪拌用旋轉體動作的上視圖。(b)是表示攪拌用旋轉體動作的前視圖。
第3(a)及(b)圖是表示攪拌用旋轉體使用例的概略圖。
第4(a)及(b)圖是表示攪拌用旋轉體使用例的概略圖。
第5(a)及(b)圖是表示流通路的其他形態例的前視圖。
第6(a)~(c)圖是表示吸入口、吐出口及流通路的其他形態例的圖。
第7(a)及(b)圖是表示主體的其他形狀例的前視圖。
第8(a)及(b)圖是表示主體的其他形狀例的前視圖。
第9(a)是表示在驅動軸側設置吸入口的例的前視圖,及第9(b)圖是表示在攪拌用旋轉體設置吸引流體外部的氣體用的吸氣口及連結吸氣口與吐出口之通氣路的例的前視圖。
第10(a)及(b)圖是表示攪拌旋轉體構成可捕獲異物之例的前視圖。
第11圖是表示本發明第1實施形態所涉及攪拌裝置之例的前視圖。
第12(a)圖為本發明第2實施形態所涉及攪拌用旋轉體的上視圖。(b)為攪拌用旋轉體的前視圖(側視圖)。(c)為攪拌用旋轉體的底視圖。
第13(a)圖是表示攪拌用旋轉體動作的上視圖。(b)是表示攪拌用旋轉體動作的剖視圖。
第14(a)及(b)圖是表示攪拌用旋轉體使用例的概略圖。
第15(a)~(c)圖是表示吸入口、吐出口及流通路的其他形態例的圖。
第16(a)~(c)圖是表示吸入口、吐出口及流通路的其他形態例的圖。
第17(a)~(c)圖是表示吸入口、吐出口及流通路的其他形態例的圖。
第18(a)是表示垂直於攪拌用旋轉體主體的中心軸之剖面外圍形狀的圖。(b)為同(a)圖的A部放大圖。
第19(a)~(d)圖是表示凸部的其他形狀例的圖。
第20(a)~(d)圖是表示凹部的形狀例的圖。
第21(a)~(c)圖是表示攪拌用旋轉體的主體之其他形狀例的圖。
第22(a)~(c)圖是表示攪拌用旋轉體的主體之其他形狀例的圖。
第23(a)~(c)圖是表示攪拌用旋轉體的主體之其他形狀例的圖。
第24(a)~(c)圖是表示攪拌用旋轉體的主體之其他形狀例的圖。
第25(a)~(c)圖是表示攪拌用旋轉體的主體之其他形狀例的圖。
第26(a)~(c)圖是表示攪拌用旋轉體的主體之其他形狀例的圖。
第27(a)~(c)圖是表示攪拌用旋轉體的主體之其他形狀例的圖。
第28(a)~(c)圖是表示攪拌用旋轉體的主體之其他形狀例的圖。
第29(a)~(c)圖是表示攪拌用旋轉體的主體之其他形狀例的圖。
第30(a)~(c)圖是表示攪拌用旋轉體的主體之其他形狀例的圖。
第31(a)及(b)圖為本發明第2實施形態所涉及攪拌用旋轉體之例的前視圖。
第32(a)圖為本發明第2實施形態所涉及攪拌用旋轉體的上視圖。(b)為攪拌用旋轉體的前視圖。(c)為攪拌用旋轉體的底視圖。
第33圖為攪拌用旋轉體的部份剖視圖,
第34(a)圖是表示攪拌用旋轉體動作的上視圖。(b)是表示攪拌用旋轉體動作的前視圖。
第35(a)及(b)圖是表示攪拌用旋轉體使用例的概略圖。
第36(a)~(c)圖是表示攪拌用旋轉體使用例的部份剖視圖。
第37(a)~(c)圖是表示配設吸入口、吐出口的其他例的前視圖。
第38圖是表示主體的其他形狀例的前視圖。
第39圖是表示主體的其他形狀例的前視圖。
第40(a)~(d)圖是表示連接口的其他形態例的剖視圖。
第41圖為本發明第2實施形態所涉及攪拌裝置之例的前視圖。
第42(a)圖為本發明第3實施形態所涉及攪拌用旋轉體的上視圖。(b)為攪拌用旋轉體的前視圖。(c)為攪拌用旋轉體的底視圖。
第43(a)圖是表示攪拌用旋轉體動作的上視圖。(b)是表示攪拌用旋轉體動作的前視圖。
第44(a)及(b)圖是表示攪拌用旋轉體使用例的概略圖。
第45(a)~(c)圖是將主體構成為球形的例的前視圖。
第46(a)~(c)圖是將主體構成為球形的例的前視圖。
第47(a)~(c)圖是表示主體之其他形狀例的前視圖。
第48(a)~(c)圖是表示在主體設置誘導構件的例的前視圖。
第49(a)~(c)圖是表示對1個吐出口連結複數個吸入口的例的前視圖。
第50(a)~(c)圖是表示在連接本體的驅動軸設置軸部流通路之例的剖視圖。
第51(a)~(d)圖是表示連接口之其他形態例的剖視圖。
第52圖為本發明第3實施形態所涉及攪拌裝置的例的前視圖。
1...攪拌用旋轉體
10...主體
10a...底面
10b...底面
10c...側面
12...吸入口
14...吐出口
16...流通路
18...連接部
C...中心軸

Claims (25)

  1. 一種攪拌用旋轉體,其特徵為,具備:主體,以轉軸為中心旋轉,構成垂直剖面為圓形;吸入口,設置在上述主體的表面;吐出口,設置在上述主體的表面;及流通路,連結上述吸入口與上述吐出口,上述主體是形成:半球形或半橢圓體形、或者球形或橢圓體形、或者圓柱或圓盤的至少一方的底面為球面形的形狀,上述吸入口是配置在較上述吐出口接近上述轉軸的位置,上述吐出口是配置在比上述吸入口從上述轉軸朝著離心方向外側的位置。
  2. 如申請專利範圍第1項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述主體在至少一部份構成為設置使垂直於轉軸方向的剖面外圍形狀成圓形的複數個凸部或凹部。
  3. 如申請專利範圍第2項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述凸部或上述凹部是構成使垂直於上述轉軸方向的剖面的外形為大致三角形。
  4. 如申請專利範圍第2項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述主體的至少一部份垂直於上述轉軸方向的剖面的外圍形狀是以上述凸部或凹部構成為多角形。
  5. 如申請專利範圍第3項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述主體的至少一部份垂直於上述轉軸方向的剖面的外 圍形狀是以上述凸部或凹部構成為多角形。
  6. 如申請專利範圍第4項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述主體的至少一部份垂直於上述轉軸方向的剖面的外圍形狀是以上述凸部或凹部構成為12角形以上的多角形。
  7. 如申請專利範圍第5項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述主體的至少一部份垂直於上述轉軸方向的剖面的外圍形狀是以上述凸部或凹部構成為12角形以上的多角形。
  8. 如申請專利範圍第2項至第7項中任一項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述凸部頂上的角部設成圓形。
  9. 如申請專利範圍第2項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述凸部或上述凹部是使垂直於上述轉軸方向的剖面的外形構成為大致圓弧形。
  10. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述主體在至少一部份構成使上述轉軸方向的厚度朝著離心方向外側逐漸減少的形狀。
  11. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述主體具有從上述轉軸方向的一方朝著另一方逐漸遠離上述轉軸的傾斜面,上述吐出口至少一部份是位於上述傾斜面。
  12. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項記載的攪拌用旋轉體,其中,與上述吸入口的流動垂直的剖面積與上述吐出口的流動垂直的剖面積的比設定為1/3~3。
  13. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述吐出口設有複數個, 上述吸入口及上述流通路是個別設置在上述各複數的吐出口。
  14. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述吸入口為使上述主體旋轉而設置在連接上述主體的驅動軸的相反側。
  15. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述吸入口是設置在上述轉軸的離心方向外側。
  16. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述流通路是連結1個上述吐出口與複數個上述吸入口所構成,連結1個上述吐出口的複數個上述吸入口是配置使得從上述轉軸的離心方向的距離分別不同。
  17. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項記載的攪拌用旋轉體,其中,更具備:在上述主體的表面設置比上述吐出口接近上述轉軸的位置的吸氣口,及連結上述吸氣口與上述吐出口的通氣路,上述吸氣口在接觸被攪拌物的外部氣體的狀態下使用,藉此從上述吸氣口吸入上述外部的氣體可引入上述被攪拌物內。
  18. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項記載的攪拌用旋轉體,其中,更具備將來自上述吐出口的流動朝著預定方向誘導的誘導構件。
  19. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項記載的 攪拌用旋轉體,其中,上述主體連接有使上述主體旋轉的驅動軸,上述驅動軸,具備連結設置於本身的開口及上述流通路的軸部流通路。
  20. 如申請專利範圍第19項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述開口是設置在位於上述驅動軸的被攪拌物外部的部份。
  21. 如申請專利範圍第19項記載的攪拌用旋轉體,其中,上述開口是設置在位於上述驅動軸的被攪拌物內部的部份。
  22. 如申請專利範圍第19項記載的攪拌用旋轉體,其中,在上述軸部流通路連接有透過上述軸部流通路將流體或流體與固體的混合物供應至上述流通路的供應裝置。
  23. 如申請專利範圍第20項記載的攪拌用旋轉體,其中,在上述軸部流通路連接有透過上述軸部流通路將流體或流體與固體的混合物供應至上述流通路的供應裝置。
  24. 如申請專利範圍第21項記載的攪拌用旋轉體,其中,在上述軸部流通路連接有透過上述軸部流通路將流體或流體與固體的混合物供應至上述流通路的供應裝置。
  25. 一種攪拌裝置,其特徵為:將申請專利範圍第1項至第24項中任一項記載的攪拌用旋轉體複數配置在上述轉軸方向所構成。
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