WO1998048928A1 - Procede de brassage et dispositif de brassage - Google Patents

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WO1998048928A1
WO1998048928A1 PCT/JP1998/001831 JP9801831W WO9848928A1 WO 1998048928 A1 WO1998048928 A1 WO 1998048928A1 JP 9801831 W JP9801831 W JP 9801831W WO 9848928 A1 WO9848928 A1 WO 9848928A1
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WO
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rotary shaft
container
mixture
gas
mixed
Prior art date
Application number
PCT/JP1998/001831
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kouji Toyoda
Hiroyuki Yamashita
Hideichi Nitta
Kenji Tanaka
Original Assignee
Kao Corporation
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Application filed by Kao Corporation filed Critical Kao Corporation
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/10—Mixing gases with gases
    • B01F23/14—Mixing gases with gases with moving mixing elements, e.g. with liquid seal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/70—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms
    • B01F27/707—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms the paddles co-operating, e.g. intermeshing, with elements on the receptacle wall

Definitions

  • the present invention provides a method for mixing a fluid to be mixed such as a powder or a granular material in a container by stirring the gas to adjust physical properties such as moisture and temperature of the mixed material. It relates to a method and a mixing device.
  • Japanese Utility Model Publication No. 5-364493 discloses a container for a mixture to be mixed, a rotating shaft provided rotatably around the horizontal axis in the container, and provided so as to rotate together with the rotating shaft.
  • a mixing device including a stirring member, an air outlet provided on the stirring member, and a pulverizing member rotatably provided on an inner peripheral portion of a container facing an outer peripheral portion of the rotating shaft. .
  • Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho 51-611621 describes a container for the mixture to be mixed and the center of the vertical axis in the container.
  • a rotary shaft that is rotatably driven, a stirring member that is provided so as to rotate with the rotary shaft, a jet port that jets air upward from the center of the rotary shaft, and a portion above the mixture.
  • a mixing device including a jet port for jetting air so as to flow toward a front side in a rotation direction of a stirring member in a space, and means for supplying a liquid to the inside of the container.
  • the rotation of the agitating member generates a vortex of air ejected upward from the center.
  • the swirling motion is assisted by air that is blown to flow toward the front side in the rotational direction of the stirring member in the space above the mixture.
  • British Patent No. 1 369 269 discloses a container for the mixture to be mixed, a rotary shaft provided rotatably around an axis in the container, and a stirring provided so as to rotate with the rotary shaft. Member, means for injecting a gas for adjusting the physical properties of the mixture into the container, a crushing member rotatably provided on the inner periphery of the container facing the outer periphery of the rotary shaft, and the container Means for supplying a liquid to the inside of the mixing device.
  • the gas outlet is located at a fixed position relative to the container so that the gas can be ejected from the mixture to be mixed.
  • An object of the present invention is to provide a mixing method and a mixing device that can solve the above-mentioned problems. Disclosure of the invention
  • the mixture to be mixed is stirred by a stirring member rotating around an axis in the container.
  • a gas for adjusting the physical properties of the mixture is ejected from the mixture being mixed toward the front side in the rotation direction of the stirring member.
  • the mixing device of the present invention includes: a container for containing the mixture; a rotary shaft rotatably driven around an axis in the container; a stirring member provided to rotate along with the rotary shaft; Means for ejecting a gas for adjusting physical properties of the mixture into the container.
  • the gas ejection port can be arranged at a fixed position with respect to the container so that the gas can be ejected from the mixture being mixed. The gas is ejected toward the front side in the rotation direction of the stirring member.
  • the gas is ejected from the mixture to be mixed, and the gas is ejected forward in the rotation direction of the stirring member, so that the residence time of the gas in the mixture is increased. And the physical properties of the mixture can be efficiently adjusted by the gas.
  • the method of the present invention can be performed.
  • the rotary shaft is driven to rotate about the horizontal axis
  • the inner peripheral portion of the container is formed as a curved surface along a rotary body centered on the axis of the rotary shaft
  • the gas outlet is It is preferable that the ejected gas is arranged so as to flow upward from the lower part of the container along the inner peripheral part of the container.
  • the gas ejection port is constituted by a tip end opening of a pipe inserted into the container, and the tip end face of the pipe is positioned with respect to a horizontal plane such that the tip end face is directed rearward in the rotation direction of the stirring member as going downward. It is preferable that the angle between the tip surface of the pipe and the horizontal plane be less than or equal to the angle of repose of the powdery mixture.
  • the mixture can be prevented from entering the inside of the pipe.
  • a crushing member rotatably provided on an inner peripheral portion of the container opposed to an outer peripheral portion of the rotary shaft; and a position of the crushing member in an axial direction of the rotary shaft; Preferably, the position of the gas outlet in the axial direction of the rotary shaft coincides with each other.
  • the pulverization efficiency of the mixture can be improved.
  • the mixing method and the mixing apparatus which can perform adjustment with the physical property gas, such as moisture and temperature of a to-be-mixed material, can be provided efficiently.
  • FIG. 1 is a side sectional view of a horizontal mixing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially broken front view of the horizontal mixing device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of a main part of the horizontal mixing device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view of a main part of the horizontal mixing device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a rear view of a main part of the horizontal mixing device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view of a main part of the horizontal mixing device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a partial plan view of a horizontal mixing device according to a first modification of the present invention.
  • FIG. 8 is a partial plan view of a horizontal mixing device according to a second modification of the present invention.
  • FIG. 9 (1) is a partial plan view of a horizontal mixing device according to a third modification of the present invention
  • FIG. 9 (2) is a partial front view of a horizontal mixing device according to a third modification of the present invention
  • FIG. FIG. 9 is a partial side view of a horizontal mixing device according to a third modified example of the present invention
  • FIG. 10 (1) is a partial front view of a horizontal mixing device according to a fourth modification of the present invention
  • FIG. 10 (2) is a partial side view of a horizontal mixing device according to a fourth modification of the present invention.
  • 3) is a partial plan view of a horizontal mixing device according to a fourth modification of the present invention
  • FIG. 10 (4) is a partial bottom view of the horizontal mixing device according to the fourth modification of the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view for explaining the configuration of a vertical mixing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a side view for explaining the configuration of the vertical mixing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the horizontal mixing device 1 shown in FIG. 1 and FIG. 2 includes a container 2 for containing the mixture.
  • the container 2 has a cylindrical container main body 2a having a horizontal axis, an input section 2b for the mixture, a discharge section 2c for the mixture, and an exhaust section 2d.
  • a rotary shaft 3 are supported rotatably about a horizontal axis concentric with the axis of the container body 2a.
  • the rotary shaft 3 is driven to rotate in the direction of arrow 100 in FIG. 1 by a drive source such as a motor (not shown).
  • Six stirring members 4 are provided so as to rotate together with the rotary shaft 3 in the direction of arrow 100.
  • the stirring members 4 are arranged at six positions separated from each other in the axial direction of the rotary shaft 3, for example, every 60 degrees in the rotational direction.
  • the two stirring members 4 on the center side of the rotary shaft 3 are arranged, for example, 180 degrees apart in the rotation direction.
  • the two stirring members on one end side of the rotary shaft 3 are arranged, for example, 180 degrees apart in the rotation direction.
  • the two stirring members on the other end of the rotary shaft 3 are arranged, for example, 180 degrees apart in the rotation direction.
  • Each stirring member 4 is attached to an arm 5 protruding from the rotary shaft 3.
  • each stirring member 4 has a plate-shaped front wall 4 a located in front of the arm 5 in the rotation direction, and two sides of the arm 5 in the axial direction of the rotation shaft 3. It has a pair of plate-shaped side walls 4 b and 4 c located therein and a plate-shaped bottom wall 4 d located outside the side walls 4 b and 4 c in the radial direction of the rotary shaft 3.
  • the surface 4 a ′ of the front wall 4 a is arranged at an interval in the rotational radial direction with respect to the outer peripheral portion of the rotary shaft 3.
  • the rotating radial direction means the radial direction of the rotating shaft 3.
  • the distance between the surface 4a 'of the front wall 4a and the outer peripheral portion of the rotary shaft 3 is increased as it goes forward in the rotation direction.
  • the surface 4 b ′ of one of the side walls 4 b is arranged at an interval in the rotational radial direction with respect to the outer peripheral portion of the rotary shaft 3.
  • the distance between the surface 4 b ′ of the side wall 4 b and the outer peripheral portion of the rotary shaft 3 is increased toward the front in the rotation direction and is increased toward one end of the rotary shaft 3.
  • the surface 4 c ′ of the other side wall 4 c is arranged at an interval in the rotation radial direction with respect to the outer peripheral portion of the rotation shaft 3.
  • the distance between the surface 4 c ′ of the side wall 4 c and the outer peripheral portion of the rotary shaft 3 is increased toward the front in the rotation direction and is increased toward the other end of the rotary shaft 3.
  • the dimensions of the side walls 4 b and 4 c in the axial direction and the radial direction of the rotary shaft 3 are increased toward the rear in the rotation direction.
  • the surface 4 a ′ of the front wall 4 a and the surfaces 4 b ′, 4 c ′ of the side walls 4 b, 4 c force the mixture to flow toward the outer periphery of the rotary shaft 3 by the rotation of the rotary shaft 3. Constitute a stirring surface.
  • a plurality of claws 4e are formed on the outer edge of each side wall 4b, 4c to reduce the load during rotation. Note that the nail 4e may be omitted.
  • the surface 4 d ′ of the bottom wall 4 d is arranged at an interval in the radial direction with respect to the inner peripheral portion 2 a ′ of the container body 2 a so that the interval in the radial direction is constant.
  • the inner peripheral portion 2 a ′ of the container main body 2 a and the surface 4 d ′ of the bottom wall 4 d are formed as curved surfaces along the rotating body about the axis of the rotating shaft 3.
  • the rotating body of this embodiment Although it is assumed to be a column, there is no particular limitation as long as it is a rotating body.
  • Six crushing members 6 are provided on the inner peripheral portion 2a 'of the container body 2a.
  • Each of the crushing members 6 includes a rotary shaft 6a rotatable around an axis along the rotation radial direction of the container body 2a, and a plurality of crush blades protruding outward from the rotary shaft 6a in the rotation radial direction. 6b, and is rotationally driven by a drive source (not shown) such as a motor.
  • the radial direction of rotation means the radial direction of the rotary shaft 6a. As shown in FIG.
  • the number of the crushing members 6 is six in total, and two crushing members 6 are arranged at three positions separated in the axial direction of the rotary shaft 3.
  • the two crushing members 6 at three positions separated in the axial direction of the rotating shaft 3 are arranged apart from each other in the rotating direction of the rotating shaft 3.
  • the rotating shafts of the two crushing members 6 arranged at the center in the axial direction of the rotating shaft 3 correspond to one stirring surface 4 b ′ of one of the two stirring members 4 on the center side of the rotating shaft 3. Is located closer to one end of the rotating shaft 3 and the other of the stirring surfaces 4 c ′ of the other stirring surface 4 c ′ of the two stirring members 4 on the center side of the rotating shaft 3. It is arranged close to the other end.
  • the rotating shafts of the two crushing members 6 arranged at one end of the rotating shaft 3 rotate more than one stirring surface 4 b ′ of one of the two stirring members 4 at one end of the rotating shaft 3. It is arranged close to one end of the shaft 3 and closer to the other end of the rotating shaft 3 than the other stirring surface 4 c ′ of the other of the two stirring members 4 on one end side of the rotating shaft 3. Placed.
  • the rotation axes of the two crushing members 6 arranged on the other end of the rotary shaft 3 are higher than one of the stirring surfaces 4 b ′ of one of the two stirring members 4 on the other end of the rotary shaft 3.
  • the other end of the rotary shaft 3 is located closer to one end of the rotary shaft 3 and is higher than the other stirring surface 4 c ′ of the other one of the two stirring members 4 on the other end side of the rotary shaft 3. Is arranged in close proximity.
  • the arrangement height of the three crushing members 6 is set to be approximately 1 to 2 height of the container body 2a.
  • the arrangement height of the remaining three crushing members 6 is the height of the container body 2 It is between.
  • the number of the crushing members 6 is not particularly limited.
  • Six flow direction changing members 7 are provided so as to rotate together with the rotation shaft 3.
  • each flow direction changing member 7 faces each of the stirring members 4 in a one-to-one manner. That is, each flow direction changing member 7 is attached to the arm 5 so as to be arranged between each stirring member 4 and the rotary shaft 3.
  • the number of the flow direction changing members 7 is not particularly limited. As shown in FIGS.
  • each flow direction changing member 7 has a plate-shaped front wall 7 a located on the front side of the arm 5 in the rotation direction and an axial direction of the rotation shaft 3.
  • a pair of plate-like side walls 7 b and 7 located on both sides of the arm 5, and a plate-like bottom wall located outside the both side walls 7 b and 7 c in the rotation radial direction of the rotating shaft 3. 7 d.
  • the surface 7a 'of the front wall 7a is arranged at an interval in the radial direction with respect to the outer peripheral portion of the rotary shaft 3, and the interval in the radial direction is increased toward the front in the rotational direction. I have.
  • the surface 7 b ′ of the one side wall 7 b is arranged at an interval in the rotational radial direction with respect to the outer peripheral portion of the rotary shaft 3, and the interval in the rotational radial direction increases as it moves forward in the rotational direction. And it is increased toward one end of the rotating shaft 3.
  • the surface 7 c ′ of the other side wall 7 c is arranged at an interval in the rotational radial direction with respect to the outer peripheral portion of the rotary shaft 3, and the interval in the rotational radial direction increases as it moves forward in the rotational direction. And it is increased toward the other end of the rotary shaft 3.
  • the surface 7a 'of the front wall 7a and the surfaces 7b', 7c 'of the side walls 7b, 7c are vigorously moved toward the outer periphery of the rotary shaft 3 by rotating the rotary shaft 3. Construct an auxiliary agitating surface for fluidization.
  • the axial and radial dimensions of the rotating shaft 3 of each side wall 7b, 7c are It is made constant after being increased as it goes backward and forward.
  • the surface of the bottom wall 7d is positioned between the stirring surfaces 4a ', 4b', 4c 'and the outer peripheral portion of the rotary shaft 3 with respect to the inner peripheral portion 2a' of the container body 2a.
  • the inner peripheral portion 2a 'of the container body 2a and the changing surface 7d' such that the distance between the inner peripheral portion 2a 'of the container body 2a and the changing surface 7d' in the rotational radial direction is constant.
  • the rotating body is a column in the present embodiment, but is not particularly limited.
  • the change surface 7 d ′ has a portion facing the stirring surfaces 4 a ′, 4 b ′, and 4 c ′ at intervals in the rotation radial direction.
  • the size of the change surface 7 d ′ in the rotation direction is substantially equal to the size of the stirring member 4 in the rotation direction.
  • the dimension of the change surface 7 d ′ in the axial direction of the rotating shaft 3 is larger than the dimension of the stirring member 4 in the axial direction of the rotating shaft 3.
  • the change surface 7 d ′ covers the entire stirring surfaces 4 a ′, 4 b ′, and 4 c ′ in the rotation radial direction.
  • the changed surface 7 d ′ has a portion facing the whole of the crushing member 6 in the rotation radial direction during the rotation. That is, the change surfaces 7 d ′ of the two flow direction changing members 7 on the center side of the rotary shaft 3 are formed by two pulverizing sections arranged on the center side of the rotary shaft 3. It faces the material 6 in the rotation radial direction during the rotation.
  • the changing surfaces 7 d ′ of the two flow direction changing members 7 at one end of the rotating shaft 3 face the two crushing members 6 arranged at one end of the rotating shaft 3 in the rotation radial direction during rotation. .
  • two auxiliary stirring members 10 are provided at two positions near both ends of the rotary shaft 3 so as to rotate together with the rotary shaft 3.
  • the two auxiliary stirring members 10 are arranged, for example, 180 degrees apart in the rotation direction.
  • Each auxiliary stirring member 10 is attached to an arm 11 protruding from the rotary shaft 3, and is disposed near the outer periphery of the container body 2a.
  • the shape of each auxiliary stirring member 10 is not particularly limited as long as the mixture can be stirred.
  • auxiliary stirring members 10 may be provided at the same position.
  • three pipes 21 are used to eject gas used for adjusting physical properties such as moisture, temperature, and composition of the mixture into the container body 2a. Is provided.
  • gas supply pipes 21 are provided at three positions spaced along the axial direction of the rotary shaft 3.
  • each pipe 21 is inserted into the container main body 2a and fixed by a known fixing method such as welding, so that it is arranged at a fixed position with respect to the container main body 2a.
  • the gas outlet 21a formed by the opening at the tip of each pipe 21 is arranged at a fixed position with respect to the container body 2a so that gas can be ejected from the mixture to be mixed.
  • the volume of the mixture to be stored in the container body 2a is smaller than the volume of the container body 2a.
  • the number of 21a is not particularly limited.
  • the gas spouted from each gas spout 21 a is directed toward the front side in the rotation direction of the stirring member 4.
  • each gas ejection port 2 la is located near the bottom of the container body 2 a so that the ejected gas flows upward from the lower part of the container body 2 a along the inner peripheral portion 2 a ′ of the container body 2 a.
  • the distal end surface 21b of each pipe 21 is inclined with respect to the horizontal plane so as to go downward in the rotation direction of the stirring member 4 as going downward.
  • the angle 0 between the end face 21b of the pipe 21 and the horizontal plane is set to be equal to or less than the angle of repose of the powdery mixture.
  • each gas outlet 21 a in the axial direction of the rotary shaft 3 and the position of each of the pulverizing members 6 in the axial direction of the rotary shaft 3 coincide with each other. That is, the two pulverizing members 6 arranged on the central side of the rotary shaft 3 are opposed to the gas outlet 21 a located on the central side of the rotary shaft 3, in the mixture to be stirred.
  • the stirring member 4 is arranged on the front side in the rotation direction.
  • the two pulverizing members 6 arranged at one end of the rotating shaft 3 with respect to the gas outlet 21 a located at one end of the rotating shaft 3 serve as a stirring member in the mixture to be stirred. It is arranged on the front side in the rotation direction of 4.
  • the two pulverizing members 6 arranged at the other end of the rotary shaft 3 are located inside the mixture to be stirred. In other words, it is arranged on the front side in the rotation direction of the stirring member 4.
  • Three pipes 31 for supplying a liquid to the inside of the container body 2a are provided.
  • the liquid for example, a granulating liquid for granulating a powdery substance to be mixed, a reaction liquid that causes a chemical reaction when brought into contact with the substance to be mixed, or the like is supplied.
  • the liquid supply pipes 31 are arranged at three positions spaced apart along the axial direction of the rotary shaft 3.
  • each pipe 31 is inserted into the container body 2a via the cylindrical guide body 32 attached to the container body 2a, and is fixed to the guide body 32 so that the container body 2 It is arranged at a fixed position with respect to a.
  • the liquid discharge port formed by the opening at the tip of each pipe 31 is disposed at a fixed position with respect to the container body 2a so that the liquid can be discharged downward from the mixture being mixed. You.
  • the liquid discharged downward from each liquid supply pipe 31 is directed toward the rear side in the rotation direction of the stirring member 4.
  • a plurality of pipes 31 may be arranged at the same position.
  • the position of the liquid discharge port of the liquid supply pipe 31 in the axial direction of the rotary shaft 3 and the position of the crushing member 6 in the axial direction of the rotary shaft 3 coincide with each other. That is, the pulverizing member 6 arranged at the height of about 12 of the container body 2a at the center of the rotary shaft 3 is opposed to the liquid discharge port located at the center of the rotary shaft 3.
  • a pulverizing member 6 arranged at approximately one-half the height of the container body 2a at one end of the rotary shaft 3 faces the liquid discharge port located at one end of the rotary shaft 3.
  • a pulverizing member 6 arranged at approximately half the height of the container body 2 a at the other end of the rotary shaft 3 faces the liquid discharge port located at the other end of the rotary shaft 3.
  • each of the crushing members 6 arranged at approximately half the height of the container body 2a also serves as a dispersion member for dispersing the liquid supplied from each of the pipes 31.
  • the position of the dispersion member 6 in the axial direction of the rotating shaft 3 and the position of the gas outlet 21 a in the axial direction of the rotating shaft 3 coincide with each other.
  • the mixing apparatus 1 the mixture is mixed by being stirred by the rotation of the stirring member 4.
  • the aggregated mixture is crushed or refined by the rotation of the crushing member 6.
  • the stirring surfaces 4 a ′, 4 b ′, and 4 c ′ of the stirring member 4 the mixture is caused to flow toward the outer periphery of the rotary shaft 3.
  • the flow direction of the mixture is changed from the direction toward the outer periphery of the rotary shaft 3 to the direction toward the inner periphery 2a 'of the container body 2a by the change surface 7d' of the flow direction change member 7.
  • the mixture can be prevented from flowing away from the pulverizing member 6 provided on the inner peripheral portion 2a 'of the container body 2a. This increases the chance of contact between the material to be mixed and the pulverizing member 6, thereby improving the efficiency of pulverizing the material to be mixed.
  • the mixture to be mixed can be caused to flow toward one end of the rotary shaft 3 toward the outer peripheral portion of the rotary shaft 3 by the one stirring surface 4 b ′ of each stirring member 4.
  • the flow direction of the mixture is directed to the inner peripheral portion 2a 'of the container body 2a by the change surface 7d' facing the stirring surface 4b ', and the rotary shaft is rotated. G can be changed to one end. This increases the chance of contact between the crushing member 6 and the mixture at a position closer to one end of the rotary shaft 3 than the stirring surface 4 b ′, and improves the crushing efficiency of the mixture by the crushing member 6. it can
  • each of the change surfaces 7 d ′ has a portion facing the crushing member 6 in the rotation radial direction during the rotation, the chance of contact between the mixture and the crushing member 6 is increased, and the crushing efficiency is improved.
  • the inner peripheral portion 2a 'and the change surface 7d' of the container body 2a are curved surfaces along a rotating body centered on the axis of the rotary shaft 3, the inside of the container body 2a is The distance between the circumference 2a 'and the change surface 7d' is constant. Thereby, the flow direction of the mixture introduced between the inner peripheral portion 2a 'and the change surface 7d' can be smoothly changed by the change surface 7d ', and The chance of contact can be increased and the grinding efficiency can be improved.
  • the changed surface 7 d ′ has a portion in which the axial dimension of the rotary shaft 3 is increased toward the rear in the rotation direction, so that the end of the rotary shaft 3 is positioned at one end of the rotary shaft 3 toward the outer peripheral portion of the rotary shaft 3. It can efficiently contact the mixture flowing in the direction of heading and change its flow direction. According to the above configuration, the stirring efficiency can be improved by causing the mixture to flow toward the outer peripheral portion of the rotary shaft 3 by the auxiliary stirring surfaces 7a ', 7b', and 7c '.
  • the auxiliary stirring surfaces 7a ', 7b', 7c ' are provided on the flow direction changing member 7.
  • the rotating shaft 3 since the rotating shaft 3 is arranged at an interval in the rotating radial direction with respect to the outer peripheral portion of the rotating shaft 3, it does not hinder the change of the flow direction of the mixture by the changing surface 7d '.
  • the distance between the auxiliary stirring surfaces 7a ', 7b', 7c 'and the outer peripheral portion of the rotary shaft 3 in the rotation radial direction is increased toward the front in the rotation direction and at one end of the rotary shaft 3. It is getting bigger toward.
  • the gas outlet 21 a ejects gas from the mixture to be mixed into the front side in the rotation direction of the stirring member 4, so that the residence time of the gas in the mixture is increased, and the gas is discharged.
  • physical properties such as drying and cooling of the mixture can be efficiently adjusted.
  • the gas ejection port 21a is arranged so that the ejected gas flows upward from the lower portion of the container body 2a along the inner peripheral portion of the container.
  • each gas outlet 21 a in the axial direction of the rotary shaft 3 and the position of each of the pulverizing members 6 in the axial direction of the rotary shaft 3 coincide with each other.
  • Each stirring member 4 does not pass through the circumferential area of the container body 2a including the position where the crushing member 6 is arranged so as not to interfere with the crushing member 6. Therefore, the position of each gas outlet 21 a in the axial direction of the rotary shaft 3 and the position of each crushing member 6 in the axial direction of the rotary shaft 3 coincide with each other, and the gas is discharged from each gas outlet 21 a.
  • the mixed gas prevents the mixture to be retained in a region where the respective stirring members 4 do not pass, and the mixture is flowed toward the pulverizing member 6 to improve the efficiency of pulverization of the mixture. Further, by flowing the gas from the liquid supply pipe 31 to a portion where the liquid is intensively supplied, the contact efficiency between the gas and the mixture at the liquid supply portion can be improved. Thereby, physical properties such as drying and cooling of the mixture by the gas can be efficiently adjusted.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the change surface 7 d ′ may have a portion facing only a part of the crushing member 6 in the rotation radial direction during the rotation.
  • the dimension of the change surface 7 d ′ in the axial direction of the rotary shaft 3 may be increased as the whole goes rearward in the rotation direction as shown in the first modification example of FIG. As shown in a second modification, it may be constant throughout the rotation direction.
  • the flow direction changing member 7 is directly attached to the arm 5, but as shown in the third modified example of (1), (2), and (3) in FIG. 9 may be attached to the auxiliary arm 15 protruding in the axial direction, or may be attached to the second arm 16 protruding from the rotary shaft 3 as shown by a two-dot chain line in FIG. 9 (2). What is essential is that it should be provided so as to be able to rotate with the rotary shaft 3.
  • the change surface 7 d ′ need not be disposed at a position overlapping with the stirring surfaces 4 a ′, 4 b ′, and 4 c ′ in the radial direction of the rotary shaft 3, and the stirring surfaces 4 a ′, 4 b ′, What is necessary is that it is arranged at a position where the mixture to be mixed flows toward the outer peripheral portion of the rotary shaft 3 by being stirred by 4 c ′.
  • the change surface 7 d ′ is a convex curved surface along the rotating body about the axis of the rotary shaft 3, but the shape is not particularly limited.
  • each side wall 57b, 57c is connected to a pair of reinforcing plates 58 attached to the arm 5, and reinforcing rods 59 protruding from each reinforcing plate 58 have side walls 57b.
  • the rear surface 57a "of the upper wall 57a and the rear surfaces 57b ⁇ , 57c" of the side walls 57b, 57c are changed surfaces.
  • a plate-shaped bottom wall may be provided outside the side walls 57b and 57c in the rotation radial direction of the rotation shaft 3, and a flat change surface may be provided on the bottom wall.
  • one stirring member and one flow direction changing member face each other.
  • one stirring member and a plurality of flow direction changing members may face each other, or a plurality of stirring members and one flow direction changing member.
  • the direction changing member may be opposed.
  • the present invention is applied to the horizontal mixing device 1, but the present invention can also be applied to a vertical mixing device in which a rotary shaft rotates about a vertical axis.
  • the present invention is applied to the horizontal mixing device 1, but the present invention is also applicable to a vertical mixing device 101 as shown in FIGS. 11 and 12 in which the rotary shaft rotates about the vertical axis. Can be used.
  • the vertical mixing device 101 includes a container 103 supported by a gantry 102, and a rotary shaft 105 driven by a motor 104 about the vertical axis in the container 103. And.
  • An inner peripheral portion of the container 103 is a curved surface along a rotating body centered on the axis of the rotating shaft 105.
  • Four arms 106 protruding outward from the rotating shaft 105 in the radial direction of rotation are provided.
  • a stirring member 107 is provided at the tip of each arm 106. Each of the stirring members 107 is rotated together with the rotary shaft 105 in the direction of arrow 100 in FIG. 11 to stir the mixture to be put in the container 103.
  • a pipe 110 for ejecting a gas used for adjusting physical properties of the mixture is provided inside the container 103.
  • the pipe 110 is inserted into the container 103, fixed to the container 103 by a known fixing method such as welding, and arranged at a fixed position with respect to the container 103.
  • the gas outlet 110a formed by the opening of the pipe 110 is arranged at a fixed position with respect to the container 103 so that gas can be blown out of the mixture being mixed.
  • the gas ejection port 110a is disposed above the stirring member 107. The gas spouted from the gas spout 110 a is directed toward the front side in the rotation direction of the stirring member 4.
  • An exhaust pipe 112 for discharging the jetted gas is connected to an upper part of the container 103.
  • a rotatable driving crushing member 113 is provided on the inner periphery of the container 103 facing the outer periphery of the rotary shaft 3.
  • the crushing member 113 is driven to rotate about the horizontal axis by a motor 114. By doing so, the material to be mixed is crushed or miniaturized.
  • the position of the crushing member 113 in the axial direction of the rotating shaft 105 and the position of the gas ejection ⁇ 110a in the axial direction of the rotating shaft 105 are assumed to coincide with each other. .
  • a gas is ejected from the mixture to be mixed and the gas is ejected to the front side in the rotation direction of the stirring member, whereby the mixture of the gas in the mixture is
  • the residence time of the mixture can be lengthened, and the physical properties of the mixture to be mixed can be efficiently adjusted by the gas.
  • the mixture can be caused to flow toward the pulverizing members 113 by the gas, so that the efficiency of pulverization of the mixture can be improved.

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Description

明細書
混合方法および混合装置 技術分野
本発明は、 容器内で粉体や粒状体等の流動性を有する被混合物を攪拌すること で混合する際に、 その被混合物の湿分や温度等の物性調整用のガスを噴出する混 合方法と混合装置に関する。 技術背景
実公平 5 - 3 6 4 9 3号公報は、 被混合物の容器と、 その容器内で横軸中心に 回転駆動可能に設けられる回転シャフ 卜と、 その回転シャフ 卜と同行回転するよ うに設けられる攪拌部材と、 その攪拌部材に設けられた空気の噴出口と、 その回 転シャフトの外周部に対向する容器の内周部に回転駆動可能に設けられる粉砕部 材とを備える混合装置を開示する。 その噴出口から攪拌部材の回転方向の後方側 に向かい空気を噴出することで、 被混合物が容器の内周部に付着するのを防止す る。
しかし、 この従来の混合装置では、 被混合物に水や反応液を添加して造粒や種 々の化学反応を適正に行うことができない。 例えば、 被混合物に水を添加して造 粒を行う場合、 その噴出口から乾燥空気を噴出することで被混合物を乾燥するこ とが考えられる。 しかし、 この従来の混合装置では、 その乾燥空気は攪拌部材の 回転方向の後方側に向かい噴出される。 その攪拌部材の回転方向の後方側には、 その攪拌部材により被混合物を押し退けることで空間が生じるため、 乾燥空気と 被混合物とを効率良く接触させることはできない。 また、 被混合物に反応液を添 加して発熱反応をさせる場合、 その噴出口から冷却空気を噴出しても、 その冷却 空気と被混合物とを効率良く接触させることができない。 すなわち、 空気と被混 合物とを効率良く接触させることができないため、 被混合物の湿分や温度の調整 を効率良く行うことができない。 特開昭 5 1 - 6 1 6 2 1号公報は、 被混合物の容器と、 その容器内で縦軸中心 に回転駆動可能に設けられる回転シャフ 卜と、 その回転シャフ 卜と同行回転する ように設けられる攪拌部材と、 その回転シャフ 卜の中心から上向きに空気を噴出 する噴出口と、 その被混合物の上方空間において攪拌部材の回転方向の前方側に 向かい流動するように空気を噴出する噴出口と、 その容器の内部に液体を供給す る手段とを備える混合装置を開示する。 その攪拌部材の回転により、 その中心か ら上向きに噴出された空気の渦流を生じさせる。 その渦流運動を、 その被混合物 の上方空間において攪拌部材の回転方向の前方側に向かい流動するよう噴出され る空気により支援する。
しかし、 その空気は被混合物の上方空間において流動するので、 被混合物の表 面のみにしか接触できない。 すなわち、 空気と被混合物とを効率良く接触させる ことができないため、 被混合物の湿分や温度の調整を効率良く行うことができな い。 英国特許 1 3 6 9 2 6 9号公報は、 被混合物の容器と、 その容器内で軸中心に 回転駆動可能に設けられる回転シャフ 卜と、 その回転シャフ 卜と同行回転するよ うに設けられる攪拌部材と、 その容器内に被混合物の物性調整用のガスを噴出す る手段と、 その回転シャフ トの外周部に対向する容器の内周部に回転駆動可能に 設けられる粉砕部材と、 その容器の内部に液体を供給する手段とを備える混合装 置を開示する。 そのガスの噴出口は、 混合中の被混合物の中からガスを噴出でき るように、 その容器に対して一定位置に配置される。
しかし、 この従来技術では、 そのガスの噴出方向については何ら記載されてい ない。 すなわち、 空気と被混合物とを効率良く接触させることを何ら考慮してい ないため、 被混合物の湿分や温度の調整を効率良く行うことができない。 本発明は、 上記問題を解決することのできる混合方法と混合装置を提供するこ とを目的とする。 発明の開示
本発明の混合方法は、 被混合物を容器内で軸中心に回転する攪拌部材により攪 拌するに際し、 その被混合物の物性調整用のガスを、 混合中の被混合物の中から 、 その攪拌部材の回転方向の前方側に向かい噴出することを特徴とする。
本発明の混合装置は、 被混合物を入れる容器と、 その容器内で軸中心に回転駆 動可能に設けられる回転シャフ トと、 その回転シャフ 卜と同行回転するように設 けられる攪拌部材と、 その容器内に被混合物の物性調整用のガスを噴出する手段 とを備える。 そのガスの噴出口は、 混合中の被混合物の中からガスを噴出できる ように、 その容器に対して一定位置に配置可能とされる。 そのガスは、 その攪拌 部材の回転方向の前方側に向かい噴出される。
本発明方法によれば、 混合中の被混合物の中からガスを噴出し、 且つ、 そのガ スを攪拌部材の回転方向の前方側に噴出することで、 そのガスの被混合物内での 滞留時間を長く し、 そのガスによる被混合物の物性調整を効率良く行うことがで きる。 本発明装置によれば、 本発明方法を実施することができる。 本発明装置において、 回転シャフ トは横軸中心に回転駆動され、 その容器の内 周部は、 その回転シャフ トの軸心を中心とする回転体に沿う曲面とされ、 そのガ ス噴出口は、 噴出ガスが容器の下部から容器の内周部に沿って上方に向かって流 動するように配置されているのが好ましい。
この構成によれば、 その容器に収納される被混合物の体積が容器の容積よりも 大幅に少なくても、 ガスの被混合物内における滞留時間を可及的に長く し、 ガス と被混合物との接触効率を向上できる。 そのガス噴出口は、 その容器内に挿入されるパイプの先端開口により構成され 、 そのパイプの先端面は、 下方に向かうに従い前記攪拌部材の回転方向の後方側 に向かうように、 水平面に対して傾斜され、 そのパイプの先端面と水平面とがな す角度は、 粉体状被混合物の安息角以下とされているのが好ましい。
この構成によれば、 被混合物がパイプ内部に入りこむのを防止できる。 その回転シャフ 卜の外周部に対向する容器の内周部に回転駆動可能に設けられ る粉砕部材を備え、 その粉砕部材の前記回転シャフ 卜の軸方向における位置と、 そのガス噴出口の前記回転シャフ トの軸方向における位置とは互いに一致するの が好ましい。
この構成によれば、 ガスにより被混合物を粉砕部材に向けて流動させることが できるので、 被混合物の粉砕効率を向上できる。 その容器の内部に液体を供給する手段と、 その供給された液体を分散する分散 部材とを備え、 その分散部材の前記回転シャフ 卜の軸方向における位置と、 前記 ガス噴出口の前記回転シャフ卜の軸方向における位置とは互いに一致するのが好 ましい。
この構成によれば、 液体が集中的に供給される部位にガスを流動させることで 、 その液体供給部位におけるガスと被混合物との接触効率を向上できる。 これに より、 そのガスによる被混合物の乾燥や冷却等の物性調整を効率良く行うことが できる。 本発明によれば、 被混合物の湿分や温度等の物性のガスによる調整を効率良く 行うことができる混合方法と混合装置を提供できる。 図面の簡単な説明
図 1は本発明の実施形態の横型混合装置の側断面図。
図 2は本発明の実施形態の横型混合装置の部分破断正面図。
図 3は本発明の実施形態の横型混合装置の要部の斜視図。
図 4は本発明の実施形態の横型混合装置の要部の正面図。
図 5は本発明の実施形態の横型混合装置の要部の背面図。
図 6は本発明の実施形態の横型混合装置の要部の平面図。
図 7は本発明の第 1変形例の横型混合装置の部分平面図。
図 8は本発明の第 2変形例の横型混合装置の部分平面図。
図 9 ( 1 ) は本発明の第 3変形例の横型混合装置の部分平面図、 図 9 ( 2 ) は 本発明の第 3変形例の横型混合装置の部分正面図、 図 9 ( 3 ) は本発明の第 3変 形例の横型混合装置の部分側面図。 図 1 0 ( 1 ) は本発明の第 4変形例の横型混合装置の部分正面図、 図 1 0 ( 2 ) は本発明の第 4変形例の横型混合装置の部分側面図、 図 1 0 ( 3 ) は本発明の 第 4変形例の横型混合装置の部分平面図、 図 1 0 ( 4 ) は本発明の第 4変形例の 横型混合装置の部分底面図。
図 1 1は本発明の実施形態の竪型混合装置の構成説明用平面図。
図 1 2は本発明の実施形態の竪型混合装置の構成説明用側面図。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図 1、 図 2に示す横型混合装置 1は、 被混合物を入れる容器 2を備える。 その 容器 2は、 横軸心の円筒形容器本体 2 aと、 被混合物の投入部 2 bと、 被混合物 の排出部 2 cと、 排気部 2 dとを有する。 その容器 2内で、 その容器本体 2 aの軸と同心の横軸中心に回転可能に回転シ ャフ ト 3が両端支持される。 その回転シャフ 卜 3は、 モータ等の駆動源 （図示省 略） により、 図 1において矢印 1 0 0方向に回転駆動される。 その回転シャフ ト 3と矢印 1 0 0方向に同行回転するように 6つの攪拌部材 4 が設けられる。 本実施形態では、 それら攪拌部材 4は、 回転シャフ ト 3の軸方向 において互いに離れた 6位置において、 回転方向において例えば 6 0度毎に配置 されている。 なお、 図では回転シャフ ト 3の中央側の 2つのみ表示し、 回転シャ フ ト 3の両端側の 4つの図示は省略している。 その回転シャフ ト 3の中央側の 2 つの攪拌部材 4は、 回転方向において例えば 1 8 0度離れて配置される。 回転シ ャフ 卜 3の一端側の 2つの攪拌部材は、 回転方向において例えば 1 8 0度離れて 配置される。 回転シャフ ト 3の他端側の 2つの攪拌部材は、 回転方向において例 えば 1 8 0度離れて配置される。 各攪拌部材 4は、 その回転シャフ 卜 3から突出 するアーム 5に取り付けられる。 なお、 その攪拌部材 4の数は特に限定されない 図 3〜図 5に示すように、 各攪拌部材 4は、 その回転方向においてアーム 5の 前方に位置する板状の前壁 4 aと、 その回転シャフ ト 3の軸方向においてアーム 5の両側に位置する一対の板状の側壁 4 b、 4 cと、 その回転シャフ ト 3の径方 向において側壁 4 b、 4 cの外方に位置する板状の底壁 4 dとを有する。
その前壁 4 aの表面 4 a ' は、 回転シャフ ト 3の外周部に対して回転径方向の 間隔をおいて配置される。 回転径方向とは、 回転シャフ ト 3の径方向を意味する 。 その前壁 4 aの表面 4 a ' と回転シャフト 3の外周部との距離は、 回転方向前 方に向かうに従い大きくされている。 一方の側壁 4 bの表面 4 b ' は、 回転シャフ 卜 3の外周部に対して回転径方向 の間隔をおいて配置される。 その側壁 4 bの表面 4 b ' と回転シャフ ト 3の外周 部との距離は、 回転方向前方に向かうに従い大きくされると共に回転シャフ ト 3 の一端に向かうに従い大きくされている。
他方の側壁 4 cの表面 4 c ' は、 回転シャフ ト 3の外周部に対して回転径方向 の間隔をおいて配置される。 その側壁 4 cの表面 4 c ' と回転シャフト 3の外周 部との距離は、 回転方向前方に向かうに従い大きくされると共に回転シャフ 卜 3 の他端に向かうに従い大きくされている。
回転シャフ ト 3の軸方向と径方向における各側壁 4 b、 4 cの寸法は、 回転方 向後方に向かうに従い大きくされている。
その前壁 4 aの表面 4 a ' と各側壁 4 b、 4 cの表面 4 b ' 、 4 c ' 力 回転 シャフ ト 3の回転により被混合物を回転シャフ ト 3の外周部に向かって流動させ る攪拌面を構成する。
図 2、 図 3に示すように、 各側壁 4 b、 4 cの外端縁に、 回転時の負荷軽減の ために複数の爪 4 eが形成される。 なお、 爪 4 eは省略してもよい。 その底壁 4 dの表面 4 d ' は、 その容器本体 2 aの内周部 2 a ' に対して回転 径方向の間隔をおいて配置され、 その回転径方向の間隔が一定となるように、 そ の容器本体 2 aの内周部 2 a ' と底壁 4 dの表面 4 d ' は、 その回転シャフ ト 3 の軸心を中心とする回転体に沿う曲面とされている。 その回転体は、 本実施形態 では円柱とされるが、 回転体であれば特に限定されない。 その容器本体 2 aの内周部 2 a ' に 6つの粉砕部材 6が設けられている。 各粉 砕部材 6は、 容器本体 2 aの回転径方向に沿う軸中心に回転可能な回転シャフ ト 6 aと、 この回転シャフ ト 6 aから回転径方向外方に突出する複数の粉砕ブレー ド 6 bとを有し、 モータ等の駆動源 （図示省略） により回転駆動される。 ここで の回転径方向は、 回転シャフ ト 6 aの径方向を意味する。 図 2に示すように、 本実施形態では、 その粉碎部材 6は合計 6つとされ、 回転 シャフ ト 3の軸方向に離れた 3位置それぞれに 2つずつ配置される。 回転シャフ ト 3の軸方向に離れた 3位置それぞれにおける 2つの粉碎部材 6は、 回転シャフ ト 3の回転方向において互いに離れて配置される。
すなわち、 回転シャフ ト 3の軸方向における中央に配置された 2つの粉砕部材 6の回転軸は、 回転シャフ 卜 3の中央側の 2つの攪拌部材 4の中の一方における 一方の攪拌面 4 b ' よりも回転シャフ ト 3の一端に近接して配置され、 且つ、 回 転シャフ ト 3の中央側の 2つの攪拌部材 4の中の他方における他方の攪拌面 4 c ' よりも回転シャフ ト 3の他端に近接して配置される。
回転シャフ ト 3の一端側に配置された 2つの粉砕部材 6の回転軸は、 回転シャ フ 卜 3の一端側の 2つの攪拌部材 4の中の一方における一方の攪拌面 4 b ' より も回転シャフ ト 3の一端に近接して配置され、 且つ、 回転シャフ ト 3の一端側の 2つの攪拌部材 4の中の他方における他方の攪拌面 4 c ' よりも回転シャフト 3 の他端に近接して配置される。
回転シャフ ト 3の他端側に配置された 2つの粉砕部材 6の回転軸は、 回転シャ フト 3の他端側の 2つの攪拌部材 4の中の一方における一方の攪拌面 4 b ' より も回転シャフ ト 3の一端に近接して配置され、 且つ、 回転シャフ ト 3の他端側の 2つの攪拌部材 4の中の他方における他方の攪拌面 4 c ' よりも回転シャフ ト 3 の他端に近接して配置される。
3つの粉砕部材 6の配置高さは、 容器本体 2 aの略 1ノ 2の高さとされている 。 残りの 3つの粉砕部材 6の配置高さは、 容器本体 2 aの 1 2の高さと底部と の間とされている。 なお、 その粉砕部材 6の数は特に限定されない。 その回転シャフ ト 3と同行回転するように 6つの流動方向変更部材 7が設けら れる。 本実施形態では、 各流動方向変更部材 7は、 上記各攪拌部材 4に一対一で 対向する。 すなわち、 各流動方向変更部材 7は、 各攪拌部材 4と回転シャフ ト 3 との間に配置されるように、 上記アーム 5に取り付けられる。 その流動方向変更 部材 7の数は特に限定されない。 図 3〜図 6に示すように、 各流動方向変更部材 7は、 その回転方向においてァ ーム 5の前方側に位置する板状の前壁 7 aと、 その回転シャフ ト 3の軸方向にお いてアーム 5の両側に位置する一対の板状の側壁 7 b、 7 じと、 その回転シャフ ト 3の回転径方向において両側壁 7 b、 7 cの外方に位置する板状の底壁 7 dと を有する。 その前壁 7 aの表面 7 a ' は、 回転シャフ ト 3の外周部に対して回転径方向の 間隔をおいて配置され、 その回転径方向の間隔は、 回転方向前方に向かうに従い 大きく されている。
一方の側壁 7 bの表面 7 b ' は、 回転シャフ ト 3の外周部に対して回転径方向 の間隔をおいて配置され、 その回転径方向の間隔は、 回転方向前方に向かうに従 い大きくされていると共に回転シャフ ト 3の一端に向かうに従い大きくされてい る。
他方の側壁 7 cの表面 7 c ' は、 回転シャフ ト 3の外周部に対して回転径方向 の間隔をおいて配置され、 その回転径方向の間隔は、 回転方向前方に向かうに従 い大きくされていると共に回転シャフ ト 3の他端に向かうに従い大きくされてい る。
その前壁 7 aの表面 7 a ' と各側壁 7 b、 7 cの表面 7 b ' 、 7 c ' 力く、 回転 シャフ ト 3の回転により被混合物を回転シャフ ト 3の外周部に向かって流動させ る補助攪拌面を構成する。
各側壁 7 b、 7 cの回転シャフ ト 3の軸方向と径方向における寸法は、 回転方 向後方に向かうに従い大きくされた後に一定とされている。 その底壁 7 dの表面は、 上記攪拌面 4 a ' 、 4 b ' 、 4 c ' と回転シャフ 卜 3 の外周部との間において、 容器本体 2 aの内周部 2 a ' に対して回転径方向の間 隔をおいて配置され、 且つ、 その被混合物の流動方向を回転シャフ ト 3の外周部 に向かう方向から容器本体 2 aの内周部 2 a ' に向かう方向に変更させる変更面 7 d ' を構成する。
その容器本体 2 aの内周部 2 a ' と変更面 7 d ' との回転径方向の間隔が一定 となるように、 その容器本体 2 aの内周部 2 a ' と変更面 7 d ' は、 その回転シ ャフ ト 3の軸心を中心とする回転体に沿う曲面とされている。 その回転体は、 本 実施形態では円柱とされるが、 特に限定されない。 その変更面 7 d ' は、 上記攪拌面 4 a ' 、 4 b ' 、 4 c ' と回転径方向の間隔 をおいて対向する部分を有する。 本実施形態では、 回転方向における変更面 7 d ' の寸法は、 回転方向における攪拌部材 4の寸法と略等しくされている。 回転シ ャフ ト 3の軸方向における変更面 7 d ' の寸法は、 回転シャフ ト 3の軸方向にお ける攪拌部材 4の寸法よりも大きくされている。 これにより、 回転径方向におい て変更面 7 d ' は攪拌面 4 a ' 、 4 b ' 、 4 c ' の全体を覆う。
その変更面 7 d ' の回転方向の最大寸法は、 攪拌面 4 a ' 、 4 b ' 、 4 c ' の 全体を覆うことができるように、 攪拌部材 4の回転方向の最大寸法と等しくする か大きくするのが好ましい。 変更面 7 d ' の回転方向の前端位置は、 攪拌部材 4 と一致させるか、 攪拌部材 4の回転方向の前端位置よりも回転方向の後方に配置 するのが好ましい。 変更面 7 d ' の回転方向の後端位置は、 攪拌部材 4と一致さ せるか、 攪拌部材 4の回転方向の後端位置よりも回転方向後方に配置するのが好 ましい。 その変更面 7 d ' は、 回転途中で上記粉砕部材 6の全体と回転径方向において 対向する部分を有する。 すなわち、 回転シャフ ト 3の中央側の 2つの流動方向変 更部材 7の変更面 7 d ' は、 回転シャフ ト 3の中央側に配置された 2つの粉砕部 材 6と回転途中で回転径方向において対向する。 回転シャフ ト 3の一端側の 2つ の流動方向変更部材 7の変更面 7 d ' は、 回転シャフ ト 3の一端側に配置された 2つの粉砕部材 6と回転途中で回転径方向において対向する。 回転シャフ 卜 3の 他端側の 2つの流動方向変更部材 7の変更面 7 d ' は、 回転シャフ ト 3の他端側 に配置された 2つの粉砕部材 6と回転途中で回転径方向において対向する。 図 2に示すように、 2つの補助攪拌部材 1 0力、 回転シャフ ト 3 と同行回転す るように、 回転シャフ ト 3の両端近傍の 2位置に設けられている。 その 2つの補 助攪拌部材 1 0は回転方向において例えば 1 8 0度離れて配置される。 各補助攪 拌部材 1 0は、 その回転シャフ ト 3から突出するアーム 1 1に取り付けられ、 容 器本体 2 aの外周近傍に配置される。 各補助攪拌部材 1 0の形状は、 被混合物を 攪拌できれば特に限定されない。 また、 補助攪拌部材 1 0は同位置に複数設けて もよい。 図 1、 図 2に示すように、 その容器本体 2 aの内部に、 被混合物の湿分、 温度 、 組成等の物性を調整するために用いられるガスを噴出するため、 3本のパイプ 2 1が設けられている。 例えば、 被混合物の湿分調整のために乾燥した空気ゃ不 活性ガス、 被混合物の温度調整のために温度調節された空気や不活性ガス、 被混 合物と反応して組成調整をするために反応ガス等が噴出される。 それらガス供給用パイプ 2 1は、 本実施形態では、 回転シャフ ト 3の軸方向に 沿って間隔をおいた 3位置に設けられている。 すなわち、 各パイプ 2 1は、 容器 本体 2 a内に挿入され、 溶接等の公知の固定方法にて固定されることで、 容器本 体 2 aに対して一定位置に配置される。 各パイプ 2 1の先端開口により構成され るガス噴出口 2 1 aは、 混合中の被混合物の中からガスを噴出できるように容器 本体 2 aに対して一定位置に配置される。 その容器本体 2 aに収納される被混合 物の体積は、 容器本体 2 aの容積よりも少なくされる。 図 1における二点鎖線 2
0 0は、 その混合中における被混合物の表面位置の一例を示す。 そのガス噴出口
2 1 aの数は特に限定されない。 各ガス噴出口 2 1 aから噴出されるガスは、 上記攪拌部材 4の回転方向の前方 側に向かうものとされる。 さらに、 各ガス噴出口 2 l aは、 噴出ガスが容器本体 2 aの下部から容器本体 2 aの内周部 2 a ' に沿って上方に向かって流動するよ うに、 容器本体 2 aの底部近傍に配置されている。 各パイプ 2 1の先端面 2 1 bは、 下方に向かうに従い攪拌部材 4の回転方向の 後方側に向かうように、 水平面に対して傾斜される。 そのパイプ 2 1の先端面 2 1 bと水平面とがなす角度 0は、 粉体状被混合物の安息角以下とされている。 回転シャフ ト 3の軸方向における各ガス噴出口 2 1 aの位置と回転シャフト 3 の軸方向における上記各粉砕部材 6の位置とは互いに一致する。 すなわち、 回転 シャフ ト 3の中央側に位置するガス噴出口 2 1 aに対して、 回転シャフ ト 3の中 央側に配置された 2つの粉砕部材 6は、 攪拌中の被混合物の中においては、 攪拌 部材 4の回転方向の前方側に配置される。 回転シャフ ト 3の一端側に位置するガ ス噴出口 2 1 aに対して、 回転シャフト 3の一端側に配置された 2つの粉砕部材 6は、 攪拌中の被混合物の中においては、 攪拌部材 4の回転方向の前方側に配置 される。 回転シャフ ト 3の他端側に位置するガス噴出口 2 l aに対して、 回転シ ャフ ト 3の他端側に配置された 2つの粉砕部材 6は、 攪拌中の被混合物の中にお いては、 攪拌部材 4の回転方向の前方側に配置される。 その容器本体 2 aの内部に液体を供給するための 3本のパイプ 3 1が設けられ ている。 その液体として、 例えば、 粉末状の被混合物を粒状にするための造粒液 や、 被混合物と接触することで化学反応を生じる反応液等が供給される。 それら液体供給用パイプ 3 1は、 本実施形態では、 回転シャフ ト 3の軸方向に 沿って間隔をおいた 3位置に配置される。 すなわち、 各パイプ 3 1は、 容器本体 2 aに取り付けられた筒状の案内体 3 2を介して容器本体 2 a内に挿入され、 そ の案内体 3 2に固定されることで容器本体 2 aに対して一定位置に配置される。 本実施形態では、 各パイプ 3 1の先端開口により構成される液体吐出口は、 混合 中の被混合物の中から液体を下向きに吐出できるように、 容器本体 2 aに対して 一定位置に配置される。 各液体供給用パイプ 3 1から下向きに吐出される液体は 、 本実施形態では、 上記攪拌部材 4の回転方向の後方側に向かうものとされる。 パイプ 3 1は同位置に複数配置してもよい。 それら液体供給用パイプ 3 1の液体吐出口の回転シャフ ト 3の軸方向における 位置と、 上記粉砕部材 6の回転シャフ ト 3の軸方向における位置は、 互いに一致 する。 すなわち、 回転シャフ ト 3の中央側に位置する液体吐出口に、 回転シャフ ト 3の中央側で容器本体 2 aの略 1 2の高さに配置された粉砕部材 6が対向す る。 回転シャフ ト 3の一端側に位置する液体吐出口に、 回転シャフ ト 3の一端側 で容器本体 2 aの略 1 / 2の高さに配置された粉砕部材 6が対向する。 回転シャ フト 3の他端側に位置する液体吐出口に、 回転シャフ ト 3の他端側で容器本体 2 aの略 1 / 2の高さに配置された粉砕部材 6が対向する。 これにより、 その容器 本体 2 aの略 1 / 2の高さに配置された各粉砕部材 6は、 各パイプ 3 1から供給 される液体を分散する分散部材を兼用する。 その回転シャフト 3の軸方向におけ る分散部材 6の位置と、 上記ガス噴出口 2 1 aの回転シャフ ト 3の軸方向におけ る位置は、 互いに一致する。 上記混合装置 1によれば、 攪拌部材 4の回転により攪拌されることで被混合物 の混合が行われる。 また、 凝集した被混合物は粉砕部材 6の回転により砕かれた り微細化される。 その攪拌部材 4の攪拌面 4 a ' 、 4 b ' 、 4 c ' により、 被混 合物は回転シャフ ト 3の外周部に向かい流動させられる。 図 1における一点鎖線 3 0 0は、 その被混合物の流動方向を示す。 その被混合物の流動方向は、 流動方 向変更部材 7の変更面 7 d ' により、 回転シャフ ト 3の外周部に向かう方向から 容器本体 2 aの内周部 2 a ' に向かう方向に変更させられる。 そうすると、 その 被混合物が、 容器本体 2 aの内周部 2 a ' に設けられた粉砕部材 6から離れる方 向に流動するのを防止できる。 これにより、 被混合物と粉砕部材 6との接触機会 を増大し、 被混合物の粉砕効率を向上できる。 また、 各攪拌部材 4の一方の攪拌面 4 b ' により、 被混合物を、 回転シャフ ト 3の外周部に向かうに従い回転シャフ ト 3の一端に向かうように流動させること ができる。 よって、 その攪拌面 4 b ' に対向する変更面 7 d ' により、 その被混 合物の流動方向を、 容器本体 2 aの内周部 2 a ' に向かう方向であって、 且つ、 回転シャフ ト 3の一端に向かう方向に変更することができる。 これにより、 その 攪拌面 4 b ' よりも回転シャフ ト 3の一端に近接した位置で、 粉砕部材 6と被混 合物との接触機会を増大し、 粉砕部材 6による被混合物の粉砕効率を向上できる
各変更面 7 d ' は、 回転途中で粉砕部材 6と回転径方向において対向する部分 を有するので、 被混合物と粉砕部材 6 との接触機会を増大し、 粉砕効率を向上で さる。 その容器本体 2 aの内周部 2 a ' と変更面 7 d ' は、 その回転シャフ ト 3の軸 心を中心とする回転体に沿う曲面とされているので、 その容器本体 2 aの内周部 2 a ' と変更面 7 d ' との間の距離は一定となる。 これにより、 その内周部 2 a ' と変更面 7 d ' との間に導入された被混合物の流動方向を、 変更面 7 d ' によ り円滑に変更でき、 被混合物と粉砕部材との接触機会を増大し、 粉砕効率を向上 できる。 その変更面 7 d ' は、 回転方向後方に向かうに従い回転シャフ ト 3の軸方向に おける寸法が大きくされている部分を有するので、 回転シャフト 3の外周部に向 かうに従い回転シャフト 3の一端に向かうように流動する被混合物に効率良く接 触し、 その流動方向を変更できる。 上記構成によれば、 捕助攪拌面 7 a ' 、 7 b ' 、 7 c ' により被混合物を回転 シャフ ト 3の外周部に向かって流動させることで、 攪拌効率を向上させることが できる。 その補助攪拌面 7 a ' 、 7 b ' 、 7 c ' は、 流動方向変更部材 7に設け られ、 且つ、 回転シャフ ト 3の外周部に対して回転径方向の間隔をおいて配置さ れるので、 変更面 7 d ' による被混合物の流動方向の変更を阻害することはない 。 その捕助攪拌面 7 a ' 、 7 b ' 、 7 c ' と回転シャフ ト 3の外周部との回転径 方向の間隔は、 回転方向前方に向かうに従い大きくされていると共に回転シャフ ト 3の一端に向かうに従い大きくされている。 上記ガス噴出口 2 1 aは、 混合中の被混合物の中から、 攪拌部材 4の回転方向 の前方側にガスを噴出するので、 そのガスの被混合物内での滞留時間を長く し、 そのガスによる被混合物の乾燥や冷却等の物性調整を効率良く行うことができる 。 その噴出ガスが、 容器本体 2 aの下部から容器の内周部に沿って上方に向かつ て流動するように、 そのガス噴出口 2 1 aは配置されている。 これにより、 その 容器本体 2 aに収納される被混合物の体積が容器本体 2 aの容積よりも大幅に少 なくても、 ガスの被混合物内における滞留時間を可及的に長く し、 ガスと被混合 物との接触効率を向上できる。 そのガス噴出口 2 1 aを構成するパイプ 2 1の先 端面 2 1 bと水平面とがなす角度 0は、 粉体状被混合物の安息角以下とされてい るので、 被混合物がそのパイプ 2 1内部に入りこむのを防止できる。 回転シャフ ト 3の軸方向における各ガス噴出口 2 1 aの位置と上記各粉砕部材 6の回転シャ フ ト 3の軸方向における位置とは互いに一致する。 各攪拌部材 4は、 粉砕部材 6 と干渉しないように、 粉砕部材 6が配置されている位置を含む容器本体 2 aの円 周方向領域を通過しない。 そのため、 回転シャフト 3の軸方向における各ガス噴 出口 2 1 aの位置と上記各粉砕部材 6の回転シャフ 卜 3の軸方向における位置と が互いに一致され、 各ガス噴出口 2 1 aから噴出されたガスにより、 各攪拌部材 4が通過しない領域で被混合物が滞留するのが防止され、 被混合物が粉砕部材 6 に向けて流動され、 被混合物の粉砕効率が向上される。 さらに、 液体供給用パイ プ 3 1から液体が集中的に供給される部位にガスを流動させることで、 その液体 供給部位におけるガスと被混合物との接触効率を向上できる。 これにより、 その ガスによる被混合物の乾燥や冷却等の物性調整を効率良く行うことができる。 なお、 本発明は上記実施形態に限定されない。 例えば、 図 7の第 1変形例に示すように、 変更面 7 d ' は、 回転途中で粉砕部 材 6の一部とのみ回転径方向において対向する部分を有するものでもよい。
また、 回転シャフ ト 3の軸方向における変更面 7 d ' の寸法は、 図 7の第 1変 形例に示すように全体が回転方向後方に向かうに従い大きくされてもよいし、 図 8の第 2変形例に示すように回転方向全域において一定とされてもよい。
上記実施形態では流動方向変更部材 7をアーム 5に直接に取り付けたが、 図 9 の （ 1 ) 、 （ 2) 、 （ 3 ) の第 3変形例に示すように、 アーム 5から回転シャフ ト 3の軸方向に突出する補助アーム 1 5に取り付けてもよいし、 図 9の （ 2 ) に おいて二点鎖線で示すように回転シャフ ト 3から突出する第 2アーム 1 6に取り 付けてもよく、 要は回転シャフ 卜 3と同行回転可能に設ければよい。
また、 変更面 7 d ' は、 回転シャフ ト 3の径方向において攪拌面 4 a ' 、 4 b ' , 4 c ' と重なる位置に配置する必要はなく、 攪拌面 4 a ' 、 4 b ' 、 4 c ' により攪拌されることで回転シャフ ト 3の外周部に向かって流動する被混合物が 存在する位置に配置されていればよい。 上記実施形態では、 変更面 7 d ' は回転 シャフ ト 3の軸心を中心とする回転体に沿う凸曲面とされているが、 その形状は 特に限定されない。 例えば図 1 0の （ 1 ) 、 （ 2) 、 （ 3) 、 （ 4 ) の第 4変形 例に示す流動方向変更部材 5 7は、 回転シャフ ト 3の回転軸と平行な板状の上壁 5 7 aと、 その回転シャフ ト 3の軸方向においてアーム 5の両側に位置する一対 の板状の側壁 5 7 b、 5 7 cとを有し、 その両側壁 5 7 b、 5 7 cの表面 5 7 b ' 、 5 7 c ' は、 上記実施形態と同様に補助攪拌面を構成する。 回転シャフト 3 の軸方向と径方向における各側壁 5 7 b、 5 7 cの寸法は、 回転方向後方に向か うに従い大きくされている。 各側壁 5 7 b、 5 7 cの裏面は、 アーム 5に取り付 けられた一対の補強板 5 8に接続され、 各補強板 5 8から突出する補強ロッ ド 5 9が各側壁 5 7 b、 5 7 cに接続される。 その上壁 5 7 aの裏面 5 7 a " と各側 壁 5 7 b、 5 7 cの裏面 5 7 b〃 、 5 7 c " とが変更面とされている。 また、 回 転シャフ ト 3の回転径方向において、 両側壁 5 7 b、 5 7 cの外方に板状の底壁 を設け、 その底壁に平面状の変更面を設けてもよい。
なお、 上記第 1〜第 3変形例において、 他は上記実施形態と同様で、 上記実施 形態と同様部分は同一符号で示す。 上記実施形態では一つの攪拌部材と一つの流動方向変更部材とが対向するが、 一つの攪拌部材と複数の流動方向変更部材とが対向してもよいし、 複数の攪拌部 材と一つの流動方向変更部材とが対向してもよい。
上記実施形態では本発明を横型混合装置 1に適用したが、 回転シャフ トが縦軸 中心に回転する竪型混合装置にも本発明を適用できる。 上記実施形態では本発明を横型混合装置 1に適用したが、 回転シャフ 卜が縦軸 中心に回転する図 1 1、 図 1 2に示すような竪型混合装置 1 0 1にも本発明を適 用できる。
その竪型混合装置 1 0 1は、 架台 1 0 2に支持される容器 1 0 3と、 この容器 1 0 3内で縦軸中心にモータ 1 0 4により回転駆動される回転シャフ ト 1 0 5と を備える。 その容器 1 0 3の内周部は、 その回転シャフ ト 1 0 5の軸心を中心と する回転体に沿う曲面とされている。 その回転シャフト 1 0 5から回転径方向外 方に向かい突出する 4本のアーム 1 0 6が設けられる。 各アーム 1 0 6の先端に 攪拌部材 1 0 7がー体的に設けられている。 各攪拌部材 1 0 7は、 その回転シャ フ 卜 1 0 5と図 1 1において矢印 1 0 0方向に同行回転することで、 その容器 1 0 3に入れられる被混合物を攪拌する。 図 1 2における二点鎖線 2 0 0は、 その 混合中における被混合物の表面位置の一例を示す。 その容器 1 0 3の内部に、 被 混合物の物性調整に用いられるガスを噴出するためのパイプ 1 1 0が設けられて いる。 そのパイプ 1 1 0は容器 1 0 3内に挿入され、 溶接等の公知の固定方法に て容器 1 0 3に対して固定され、 容器 1 0 3に対して一定位置に配置される。 そ のパイプ 1 1 0の先端開口により構成されるガス噴出口 1 1 0 aは、 混合中の被 混合物の中からガスを噴出できるように、 容器 1 0 3に対して一定位置に配置さ れる。 本実施形態では、 そのガス噴出口 1 1 0 aは攪拌部材 1 0 7の上方に配置 される。 そのガス噴出口 1 1 0 aから噴出されるガスは、 上記攪拌部材 4の回転 方向の前方側に向かうものとされる。 その噴出されたガスを排出するための排気 管 1 1 2が容器 1 0 3の上部に接続されている。 また、 その回転シャフ ト 3の外 周部に対向する容器 1 0 3の内周部に、 回転駆動可能な粉砕部材 1 1 3が設けら れている。 その粉砕部材 1 1 3は、 モータ 1 1 4により横軸中心に回転駆動され ることで、 被混合物を砕いたり微細化する。 その回転シャフト 1 0 5の軸方向に おける粉碎部材 1 1 3の位置と、 その回転シャフ卜 1 0 5の軸方向におけるガス 噴出□ 1 1 0 aの位置とは互いに一致するものとされている。
上記竪型混合装置 1 0 1によれば、 混合中の被混合物の中からガスを噴出し、 且つ、 そのガスを攪拌部材の回転方向の前方側に噴出することで、 そのガスの被 混合物内での滞留時間を長く し、 そのガスによる被混合物の物性調整を効率良く 行うことができる。 また、 そのガスにより被混合物を粉砕部材 1 1 3に向けて流 動させることができるので、 被混合物の粉砕効率を向上できる。

Claims

請求の範囲
1 . 被混合物を容器内で軸中心に回転する攪拌部材により攪拌するに際し、 その 被混合物の物性調整用のガスを、 混合中の被混合物の中から、 その攪拌部材の回 転方向の前方側に向かい噴出することを特徴とする混合方法。
2 . 被混合物を入れる容器と、
その容器内で軸中心に回転駆動可能に設けられる回転シャフ 卜と、
その回転シャフ 卜と同行回転するように設けられる攪拌部材と、
その容器内に被混合物の物性調整用のガスを噴出する手段とを備え、 そのガスの噴出口は、 混合中の被混合物の中からガスを噴出できるように、 そ の容器に対して一定位置に配置可能とされ、
そのガスは、 その攪拌部材の回転方向の前方側に向かい噴出されることを特徴 とする混合装置。
3 . その回転シャフ トは横軸中心に回転駆動され、
その容器の内周部は、 その回転シャフ 卜の軸心を中心とする回転体に沿う曲面 とされ、
そのガス噴出口は、 噴出ガスが容器の下部から容器の内周部に沿って上方に向 かつて流動するように配置されている請求項 2に記載の混合装置。
4 . そのガス噴出口は、 その容器内に挿入されるパイプの先端開口により構成さ れ、
そのパイプの先端面は、 下方に向かうに従い前記攪拌部材の回転方向の後方側 に向かうように、 水平面に対して傾斜され、
そのパイプの先端面と水平面とがなす角度は、 粉体状被混合物の安息角以下と されている請求項 2に記載の混合装置。
5 . その回転シャフ トの外周部に対向する容器の内周部に回転駆動可能に設けら れる粉砕部材を備え、 その粉砕部材の前記回転シャフ トの軸方向における位置と、 そのガス噴出口の 前記回転シャフ 卜の軸方向における位置とは互いに一致する請求項 2に記載の混 合装置。
6 . その容器の内部に液体を供給する手段と、
その供給された液体を分散する分散部材とを備え、
その分散部材の前記回転シャフ 卜の軸方向における位置と、 前記ガス噴出口の 前記回転シャフ 卜の軸方向における位置とは互いに一致する請求項 2に記載の混 合装置。
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