WO2009125725A1 - 攪拌混合装置 - Google Patents

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大塚　雅生
和也 北谷
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a stirring and mixing device that performs stirring and mixing while circulating a fluid.
  • Patent Documents 1 and 2 Conventional stirring and mixing devices for stirring and mixing fluids are disclosed in Patent Documents 1 and 2.
  • This stirring and mixing apparatus is provided with a spiral blade connected to a vibration source in a cylindrical casing. A plurality of fluids are supplied into the casing, and the fluids are stirred and mixed by blades that vibrate in the axial direction.
  • the said stirring and mixing apparatus can be utilized for the stirrer of the apparatus which performs chemical reaction, such as manufacture of an emulsion, pH adjustment, and oxidation-reduction reaction, the stirrer of an extraction apparatus, etc.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 7-51557 pages 3 to 4 and FIG. 2
  • Japanese Patent Laid-Open No. 11-57441 pages 3 to 4 and FIG. 1
  • Japanese Patent Laying-Open No. 2005-53582 pages 3-5, FIG. 2
  • Japanese Utility Model Publication No. 2-150023 Pages 5-9, Fig. 1
  • An object of the present invention is to provide a stirring and mixing device that can further improve the stirring efficiency and mixing efficiency.
  • a stirring and mixing apparatus includes a casing provided with a flow path through which a fluid flows, and a blade disposed in the casing and attached to the periphery of the shaft. And a drive source that vibrates the stirrer in the axial direction by connecting to the shaft portion, and a groove portion disposed at a predetermined cycle in the axial direction is provided in the casing. It is provided on the wall.
  • the agitator when one or more fluids or a fluid containing solid particles is supplied into the casing, the agitator is vibrated in the axial direction by the drive source.
  • Grooves formed in a spiral shape or an annular shape are arranged on the inner wall surface of the casing in a predetermined cycle in the axial direction. A part of the fluid flowing along the casing flows into the groove, and a vortex is formed in the groove. Since the agitating body vibrates in the axial direction, a vortex having a reverse rotation direction is formed in the groove, so that the immediately preceding vortex is destroyed and a large shear force acts on the fluid. As a result, one or a plurality of fluids or fluids containing solid particles are stirred and mixed to create an emulsion.
  • the period in the axial direction of the groove portion may or may not be constant.
  • the present invention is characterized in that, in the stirring and mixing apparatus having the above configuration, the side wall of the groove is formed perpendicular to the axial direction.
  • the present invention is characterized in that, in the stirring and mixing apparatus having the above-described configuration, the blade and the groove are formed in a spiral shape having the same twist direction.
  • the stirrer in the stirring and mixing apparatus configured as described above, includes a plurality of spiral blades having different twist directions, and the groove portion is formed in a spiral shape that is twisted in the same direction as the opposing blades. It is characterized by that. According to this configuration, a plurality of vortices having different rotation surfaces are generated.
  • the present invention is the stirring and mixing device having the above-described configuration, wherein the blade has the concave portion and the convex portion on both surfaces to contact the fluid, and the concave portion formed on one surface and the concave portion on the back surface are common.
  • the recesses are arranged radially at predetermined angular intervals.
  • the blade is formed by bending a thin metal or resin, and the convex portion is arranged on the back side of the concave portion formed on one surface and the concave portion on the back side of the convex portion formed on the one surface. Is formed.
  • the concave portions and the convex portions are formed in a radial pattern, and vortices are generated in the concave portions by vibrations from the driving source. In the case of a spiral blade, a strong vortex is generated in the recess due to the fluid flow along the blade inclination.
  • the present invention is characterized in that in the stirring container having the above-described configuration, the width and depth of the groove are substantially the same.
  • the concave and convex portion 72 is formed by continuously forming concave portions 73 and 25 and convex portions 74 and 26 radially at a predetermined angular interval.
  • the blade 58 is formed by bending a thin plate-like member such as metal or resin, and the recess 73 formed on one surface and the recess 75 on the back surface have a common side wall.
  • the convex part 76 is formed in the back side of the recessed part 73 formed in one surface
  • the convex part 74 is formed in the back side of the recessed part 75 formed in the other surface.
  • the depth D and the width W of the grooves 4a and 4b are about 5 mm, and a sufficient effect is obtained up to about 10 mm. If it is 10 mm or more, the number of the grooves 4a and 4b decreases, which is not desirable. These are the results when the cross section of the stirring vessel of the separation liquid dressing 10 is a circle having a diameter of 60 mm.
  • the distance between the inner peripheral surface of the outer cylinder 2 and the land portion 5a of the outer peripheral surface 3a of the inner cylinder 3 is 10 mm
  • the depth of the grooves 4a and 4b is 10 mm
  • the land portion 5b of the inner peripheral surface 3b of the inner cylinder 3 The distance to the center of the inner cylinder 3 is 10 mm, and the most efficient arrangement is possible.
  • the outer cylinder 2 is formed of a transparent resin such as polyethylene terephthalate (PET). Thereby, a stirring state can be visually recognized easily. If there is no influence on the contents 8 (see FIG. 26), polyethylene (PE), polypropylene (PP) or the like may be used. When there is no need to visually recognize the inside, the outer cylinder 2 may be formed of an opaque material.
  • the groove 4c is formed by simultaneous molding with the outer cylinder 2, and is formed with a width W of 5 mm, a depth D of 5 mm, and a period T of 10 mm.
  • FIG. 26 and FIG. 27 are diagrams for explaining a state when the separated liquid dressing 10 is shaken.
  • the period of moving upward and the period of moving downward are alternately repeated.
  • the content 8 receives an inertial force and moves downward as indicated by an arrow B1. Further, when the separated liquid dressing 10 moves downward as indicated by an arrow A2, the content 8 moves upward as indicated by an arrow B2.
  • the vortex 21c is formed in the groove portion 4c by shaking the stirring vessel 1 in the axial direction. Is done. For this reason, the vortex 22c formed in the immediately opposite direction of rotation is broken and a large shearing force acts on the liquid. Therefore, the content 8 of the separation liquid dressing 10 can be sufficiently dispersed even if the force and number of shaking are reduced. As a result, even a weak user such as a woman, a child, or an elderly person can be easily stirred.
  • FIG. 30 is a side sectional view showing a stirring container according to a seventh embodiment.
  • the same parts as those in the fifth and sixth embodiments shown in FIGS. 18 to 29 are given the same reference numerals.
  • an inner cylinder 3 similar to that of the fifth embodiment is provided, and a groove 4c similar to that of the sixth embodiment is provided.
  • Other parts are the same as those of the fifth embodiment.
  • the inner cylinder 9 has an inner diameter smaller than that of the inner cylinder 3, and grooves 4d and 4e similar to the inner cylinder 3 are provided on the outer peripheral surface 9a and the inner peripheral surface 9b, respectively.
  • the lower end of the inner cylinder 9 is provided with a notch (not shown) similar to the notch 3c (see FIG. 19) of the inner cylinder 3.
  • more grooves can be provided as compared with the seventh embodiment, and vortices generated by the grooves are increased, so that a greater shearing force acts on the liquid. Therefore, the content 8 of the separation liquid dressing 10 can be sufficiently dispersed even if the force and number of shaking are reduced.
  • the groove portion 4b of the inner peripheral surface 3b of the inner cylinder 3 and the groove portion 4d of the outer peripheral surface 9a of the inner cylinder 9 are arranged to face each other.
  • the land portion 5b (see FIG. 18) on the inner peripheral surface 3b of the inner cylinder 3 and the groove portion 4d face each other, the liquid flowing between the inner cylinders 3 and 9 meanders the groove portions 4c and 4d and weakens the formation of vortices. . Therefore, a strong vortex can be generated by arranging the grooves 4b and 4d to face each other.

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Abstract

　内部に流体が流通する流路６が設けられたケーシング２と、ケーシング２内に配置されて軸部７と軸部７の周囲に取り付けられた羽根８とを有した撹拌体３と、軸部７に接続して攪拌体３を軸方向に振動させる駆動源９とを備えた撹拌混合装置１において、軸方向に所定周期で配される溝部２１をケーシング２の内壁面に設けた。

Description

攪拌混合装置
　本発明は、流体を流通しながら撹拌混合する撹拌混合装置に関する。
　流体を攪拌混合する従来の攪拌混合装置は特許文献１、２に開示される。この攪拌混合装置は筒状のケーシング内に振動源に接続された螺旋状の羽根が設けられる。ケーシング内には複数の流体が供給され、軸方向に振動する羽根によって流体が攪拌混合される。これにより、エマルションの製造、ｐＨ調整や酸化還元反応等の化学反応を行う装置の攪拌機、抽出装置の攪拌機等に上記攪拌混合装置を利用することができる。
特開平７－５１５５７号公報（第３頁－第４頁、第２図） 特開平１１－５７４４１号公報（第３頁－第４頁、第１図） 特開２００５－５３５８２号公報（第３頁－第５頁、第２図） 実開平２－１５００２３号（第５頁－第９頁、第１図）
　近年、バイオテクノロジーの発展に伴って生物化学的分野において撹拌混合処理が行われるようになり、撹拌混合処理の必要性もその応用範囲も拡大する傾向にある。このため、産業界の要請に応えて撹拌効率や混合効率をより向上した撹拌混合装置が必要になっている。
　本発明は、攪拌効率や混合効率をより向上できる撹拌混合装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明の攪拌混合装置は、内部に流体が流通する流路が設けられたケーシングと、前記ケーシング内に配置されて軸部と該軸部の周囲に取り付けられた羽根とを有した撹拌体と、前記軸部に接続して前記攪拌体を軸方向に振動させる駆動源とを備えた撹拌混合装置において、軸方向に所定周期で配される溝部を前記ケーシングの内壁面に設けたことを特徴としている。
　この構成によると、一または複数の流体や固体粒子を含む流体がケーシング内に供給されると駆動源によって攪拌体が軸方向に振動する。ケーシングの内壁面には螺旋状や環状に形成された溝部が軸方向に所定周期で配される。ケーシングに沿って流通する流体の一部は溝部内に流入し、溝部内に渦が形成される。攪拌体が軸方向に振動することにより回転方向が逆方向の渦が溝部内に形成されるため、直前の渦が破壊されて流体に大きなせん断力が働く。これにより、一または複数の流体や固体粒子を含む流体が攪拌混合され、エマルションが作成される。溝部の軸方向の周期は一定であっても一定でなくてもよい。
　また本発明は、上記構成の攪拌混合装置において、前記溝部の側壁を軸方向に対して垂直に形成したことを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の攪拌混合装置において、前記羽根及び前記溝部を捩れ方向が同じ螺旋状に形成したことを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の攪拌混合装置において、前記撹拌体は捩れ方向が異なる複数の螺旋状の前記羽根を有し、前記溝部は対向する前記羽根と同じ方向に捩れた螺旋状に形成されることを特徴としている。この構成によると、回転面が異なる複数の渦が生成される。
　また本発明は、上記構成の攪拌混合装置において、前記羽根の表面に凹部及び凸部を設けたことを特徴としている。この構成によると、羽根に設けた凹部及び凸部が駆動源の振動によって流体に衝突し、更に流体にせん断力が加わる。
　また本発明は、上記構成の攪拌混合装置において、前記羽根は両面に前記凹部及び前記凸部を有して流体に接するとともに、一方の面に形成される前記凹部と裏面の前記凹部とが共通の側壁を有し、前記凹部を所定の角度間隔で放射状に配置したことを特徴としている。
　この構成によると、羽根は薄い金属や樹脂等を屈曲して形成され、一方の面に形成される凹部の裏側に凸部が配されるとともに一方の面に形成される凸部の裏側に凹部が形成される。凹部及び凸部は放射状に形成され、駆動源による振動によって凹部内に渦が生成される。また、螺旋状の羽根の場合は羽根の傾斜に沿った流体の流れによって凹部内に強い渦が生成される。
　また本発明は、上記構成の攪拌混合装置において、前記撹拌体が前記駆動源の駆動によって前記軸部を中心に回転することを特徴としている。この構成によると、攪拌体の回転によって羽根の表面に沿って流通する流体の一部は放射状の凹部内に流入し、凹部内に渦が形成される。
　また本発明は、上記構成の攪拌混合装置において、前記撹拌体が正回転と逆回転を周期的に繰り返すことを特徴としている。この構成によると、攪拌体の正回転によって凹部内渦が生成され、攪拌体の逆回転により回転方向が逆方向の渦が凹部内に形成される。これにより、凹部内の直前の渦が破壊されて流体に大きなせん断力が働く。
　また本発明は、上記構成の攪拌混合装置において、前記溝部の幅と深さとを略同じにしたことを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の攪拌混合装置において、前記溝部の側壁は開放側の端部の曲率半径が１ｍｍ以下に形成されることを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の攪拌混合装置において、前記駆動源による前記攪拌体の振動の振幅が前記溝部の幅よりも大きいことを特徴としている。
　また本発明は、液体を入れて振ることにより、攪拌された液体の分散や分離を行う攪拌用容器において、上部に開口部を有する有底筒状の外筒と、前記開口部を塞ぐ着脱自在の蓋体と、前記外筒内に配される筒状の内筒とを備え、軸方向に所定周期で並設される溝部を前記内筒の内周面及び外周面の一方または両方に設けたことを特徴としている。
　この構成によると、例えば、油相部を形成する液体と水相部を形成する液体とが攪拌用容器の外筒内に入れられ、蓋体で開口部が塞がれる。攪拌用容器を振ると内部の液体は内筒及び外筒に沿って上下に揺動する。内筒の内周面または外周面には螺旋状や環状に形成された溝部が軸方向に並設される。内筒に沿って流通する液体の一部は溝部内に流入し、溝部内に渦が形成される。攪拌用容器を軸方向に振ることにより回転方向が逆方向の渦が溝部内に形成されるため、直前の渦が破壊されて液体に大きなせん断力が働く。これにより、水相部と油相部の液体が分散してエマルションに近い状態の分散液が作成される。従って、振る力や回数を少なくしても、分離液状ドレッシング等の液体を充分分散させることや牛乳等の液体を充分分離させることができる。液体と粉体とを外筒内に入れて分散液（懸濁液）を作成する場合も同様である。
　また本発明は、上記構成の攪拌用容器において、前記内筒の周壁を屈曲して前記溝部を前記内筒の内周面及び外周面に設け、内周側の前記溝部と外周側の前記溝部とが共通の側壁を有することを特徴としている。この構成によると、内筒は薄い樹脂等により形成され、内筒の内周側に形成される溝部間の陸部の裏側に外周側の溝部が形成される。
　また本発明は、上記構成の攪拌用容器において、前記溝部は更に前記外筒の内周面に軸方向に所定周期で並設されることを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の攪拌用容器において、前記外筒の内周面に設けられた前記溝部と、前記内筒の外周面に設けられた前記溝部とが、互いに対向するように配置されることを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の攪拌用容器において、前記内筒の内側と外側とを連通させる連通部を設けたことを特徴としている。この構成によると、外筒内に入れられた液体は例えば内筒の下部や内筒の下方に設けられた連通部を介して内筒の内側と外側とを行き来する。
　また本発明は、上記構成の攪拌用容器において、前記溝部の幅と深さとを略同じにしたことを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の攪拌用容器において、前記溝部の側壁を軸方向に対して垂直に形成したことを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の攪拌用容器において、前記外筒の断面にかかる代表長さをＬとした際に前記溝部の幅をＬ／８以上Ｌ／２以下にしたことを特徴としている。ここで、代表長さＬは外筒の断面が円の場合は直径であり、外筒の断面が矩形の場合は一辺の長さである。
　また本発明は、上記構成の攪拌用容器において、前記溝部の側壁は開放側の端部の曲率半径が１ｍｍ以下に形成されることを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の攪拌用容器において、前記外筒の少なくとも一部を透明にしたことを特徴としている。
　また本発明は、液体を入れて振ることにより、攪拌された液体の分散や分離を行う攪拌用容器において、一端を開口して外装を形成する筒状の外筒と、前記開口を塞ぐ蓋体ととを備え、軸方向に所定周期で並設される溝部を前記外筒の内周面に設けるとともに、前記溝部の幅と深さとを略同じにしたことを特徴としている。
　この構成によると、例えば、油相部を形成する液体と水相部を形成する液体とが攪拌用容器の外筒内に入れられ、蓋体で開口部が塞がれる。攪拌用容器を振ると内部の液体は外筒に沿って上下に揺動する。この時、外筒に沿って流通する液体の一部は溝部内に流入し、溝部内に渦が形成される。外筒を上下に振ることにより回転方向が逆方向の渦が溝部内に形成されるため、直前の渦が破壊されて液体に大きなせん断力が働く。これにより、水相部と油相部の液体が分散してエマルションに近い状態の分散液が作成される。
　また本発明の分離液状ドレッシングは、上記各構成の攪拌用容器を包装容器とすることを特徴としている。この構成によると、分離液状ドレッシングの内容物は酢を主成分として水相部を形成する液体とオイルを主成分として油相部を形成する液体とを含み、攪拌用容器の外筒内に入れられる。攪拌用容器を振ると内部の液体が上下に揺動して溝部内に渦が形成され、エマルションに近い状態の分散液が作成される。
　また本発明の分離液状化粧品は、上記各構成の攪拌用容器を包装容器とすることを特徴としている。この構成によると、分離液状化粧品の内容物は純水等の水相部を形成する液体とオイル等の油相部を形成する液体とを含み、攪拌用容器の外筒内に入れられる。攪拌用容器を振ると内部の液体が上下に揺動して溝部内に渦が形成され、エマルションに近い状態の分散液が作成される。
　また本発明の医薬品は、上記各構成の攪拌用容器を包装容器とすることを特徴としている。この構成によると、医薬品の内容物は例えば、難水溶性医薬品の粉体と生理食塩水等の液体とを含み、攪拌用容器の外筒内に入れられる。攪拌用容器を振ると内部の液体が上下に揺動して溝部内に渦が形成され、固体粒子が分散した分散液が作成される。
　また本発明の攪拌混合装置によると、ケーシングの軸方向に所定周期で配される溝部を設けたので、攪拌体を軸方向に振動させることによって回転方向が逆方向の渦が溝部内に形成され、直前の渦が破壊されて流体に大きなせん断力が働く。従って、攪拌効率や混合効率を向上することができる。
本発明の第１実施形態の攪拌混合装置を示す正面断面図 本発明の第１実施形態の攪拌混合装置のケーシングの一部の内面側を示す斜視図 本発明の第１実施形態の攪拌混合装置のケーシングの一部を示す展開図及び断面図 本発明の第１実施形態の攪拌混合装置の駆動源を駆動した状態を示す正面断面図 攪拌体が下降した際の図４のＨ部詳細図 攪拌体が上昇した際の図４のＨ部詳細図 本発明の第１実施形態の攪拌混合装置の他の攪拌体を示す正面図 本発明の第１実施形態の攪拌混合装置の他の攪拌体を示す正面図 本発明の第１実施形態の攪拌混合装置の他の攪拌体を示す正面図 本発明の第２実施形態の攪拌混合装置のケーシングの一部の内面側を示す斜視図 本発明の第２実施形態の攪拌混合装置のケーシングの一部を示す展開図 本発明の第３実施形態の攪拌混合装置のケーシングの一部を示す展開図 本発明の第４実施形態の攪拌混合装置の攪拌体の一部を示す斜視図 本発明の第４実施形態の攪拌混合装置の駆動源を駆動した状態を示す正面断面図 本発明の第４実施形態の攪拌混合装置の駆動源を駆動した状態を示す正面断面図 図１４のＪ部詳細図 図１５のＫ部詳細図 本発明の第５実施形態の攪拌用容器を示す正面断面図 本発明の第５実施形態の攪拌用容器の内筒を示す斜視図 本発明の第５実施形態の攪拌用容器を用いた分離液状ドレッシングを振った時の状態を説明する図 本発明の第５実施形態の攪拌用容器を用いた分離液状ドレッシングを振った時の状態を説明する図 図２０のＤ部詳細図 図２１のＥ部詳細図 本発明の第５実施形態の攪拌用容器の攪拌による分散の実験結果を示す図 本発明の第６実施形態の攪拌用容器を示す正面断面図 本発明の第６実施形態の攪拌用容器を用いた分離液状ドレッシングを振った時の状態を説明する図 本発明の第６実施形態の攪拌用容器を用いた分離液状ドレッシングを振った時の状態を説明する図 図２５のＦ部詳細図 図２６のＧ部詳細図 本発明の第７実施形態の攪拌用容器を示す正面断面図 本発明の第８実施形態の攪拌用容器を示す正面断面図
　＜第１実施形態＞
　以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の撹拌混合装置を示す正面断面図である。攪拌混合装置５１は流体が流通する流路５６を有した略円筒形のケーシング５２を備えている。ケーシング５２は断面多角形の筒状に形成してもよい。ケーシング５２の流路５６の一端には流体が流入する流入口５４が設けられ、他端には流体が流出する流出口５５が設けられる。
　ケーシング５２の流路５６内には軸部５７の周囲に螺旋状の羽根５８が取り付けられた攪拌体５３が配される。羽根５８には攪拌体５３の軸方向に被混合流体６０（図４参照）が流通可能な貫通孔（不図示）が必要に応じて複数設けられる。貫通孔は羽根５８の周縁をＵ字状に切り欠いたものや羽根５８の面に穿孔した丸穴状のもの等、いずれの形状でもよい。軸部５７は駆動源５９に接続され、駆動源５９の駆動によって攪拌体６に対して軸方向の振動や回転が加えられる。
　図２はケーシング５２の内面の一部を示す斜視図である。図３（ａ）はケーシング５２の一部の展開図を示しており、図３（ｂ）は図３（ａ）のＭ－Ｍ断面図を示している。ケーシング５２の内壁面には複数の環状の溝部７１が所定の周期Ｔで軸方向に並設されている。周期Ｔは一定であってもよく、一定でなくてもよい。溝部７１の側壁は軸方向に対して垂直に形成される。尚、図３（ａ）において、溝部７１の凹となる部分を斜線で表している。
　攪拌混合装置５１が稼動すると流入口５４からケーシング５２内の流路５６に被混合流体６０（図４参照）が流入し、駆動源５９が駆動される。図４は駆動源５９を駆動した状態を示している。駆動源５９によって攪拌体５３は矢印Ｂ１、Ｂ２に示すように軸方向に振動する。流路５６内に満たされた被混合流体６０は攪拌体５３の羽根５８と衝突し、せん断力が与えられる。これにより、被混合流体６０の攪拌や混合が行われる。
　図５、図６は図４のＨ部詳細図であり、攪拌体５３がそれぞれ矢印Ｂ１、Ｂ２の方向に移動した場合を示している。攪拌体５３が矢印Ｂ１の方向に移動すると、図５に示すようにケーシング５２に沿って流通する被混合流体６０の一部は溝部７１内に流入する。これにより、溝部７１内には図中、時計回りに回転する渦２１ｄが形成される。
　その直後に攪拌体５３が矢印Ｂ２の方向に移動すると、図６に示すように、溝部７１内には図中、反時計回りの渦２２ｄが形成される。即ち、溝部７１に流入する被混合流体６０は直前に形成された渦２１ｄを打ち消すように作用してこれを破壊して消滅させ、溝部７１内に逆方向に回転する渦２２ｄが発達する。
　その直後に攪拌体５３が矢印Ｂ１の方向に移動すると、上記と同様に溝部７１内に渦２１ｄが形成される。即ち、溝部７１に流入する被混合流体６０は直前に形成された渦２２ｄを打ち消すように作用してこれを破壊して消滅させ、溝部７１内に逆方向に回転する渦２１ｄが発達する。以降、これらの動作が繰り返される。
　渦２１ｄ、２２ｄが破壊されて消滅する際には被混合流体６０に大きなせん断が発生する。溝部７１は複数段にわたって設けられるため、被混合流体６０は各溝部７１で大きなせん断が加わって攪拌される。被混合流体６０に対して与えるせん断が大きくなるに従って攪拌混合の能力が高められる。また、渦２１ｄ、２２ｄは攪拌体５３の振動に伴う流体の随伴により生ずるため、ほとんど動力を必要とせずに生成することができる。従って、攪拌混合の効率も高められる。
　ここで、被混合流体６０は少なくとも１種類の流体が含まれる。即ち、１種類の流体の場合、複数種類の流体が混合されている場合、複数種類の流体が複数層に分離した場合のいずれであってもよい。また、被混合流体６０が気液、固液、固気による多相の流体でもよい。即ち、気液が混合した流体の場合、気体に粒体や粉体の固体粒子が混入する場合、液体に粒体や粉体の固体粒子が混入する場合等であってもよい。
　また、駆動源５９は軸方向に小刻みに進退を繰り返す微振動モードと、軸方向に所定のストローク及び周期で進退を繰り返す往復モードとを有している。往復モードでは溝部７１の幅Ｗよりも大きい振幅を有している。これにより、確実に溝部７１内に強い渦２１ｄ、２２ｄを発生させることができる。特に、被混合流体６０の粘性が比較的大きい場合には往復モードを用いると望ましい。被混合流体６０の粘性が比較的小さい場合には渦２１ｄ、２２ｄが発生し易くなるため、微振動モードであってもよい。
　本実施形態によると、ケーシング５２の軸方向に所定周期で配される溝部７１を設けたので、攪拌体５３を軸方向に振動させることによって回転方向が逆方向の渦２１ｄ、２２ｄが溝部７１内に形成され、直前の渦が破壊されて被混合流体６０に大きなせん断力が働く。従って、攪拌効率や混合効率を向上することができる。
　また、溝部７１の側壁を軸方向に対して垂直に形成したので、攪拌体５３の振動の際の往復運動に随伴する被混合流体６０の流れと溝部７１の側壁とが垂直になる。このため、往復運動に随伴する被混合流体６０の流れが溝部７１の側壁で効率よく剥離し、溝部７１に被混合流体６０が効率よく回り込む。これにより、溝部７１内に強い渦２１ｄ、２２ｄを生成することができる。生成される渦２１ｄ、２２ｄの強度が強いほど被混合流体６０に対して与えるせん断が大きくなるため、攪拌混合の能力及び攪拌効率をより高めることができる。
　尚、攪拌体５３は他の形状であってもよい。例えば図７に示すように、攪拌体５３の羽根５８を軸部５７に垂直な円板状に形成し、所定周期で複数並設してもよい。しかしながら、羽根５８を螺旋状に形成すると被混合流体６０が攪拌体５３の移動方向だけでなく羽根５８に沿った方向にも移動する。このため、螺旋状の羽根５８によってより強いせん断が被混合流体６０に与えられ、さらに効率よく攪拌混合を行うことができる。
　また、図８に示すように、捩れ方向が異なる複数の螺旋状の羽根５８ｂ、５８ｃを互い違いに設けてもよい。これにより、被混合流体６０がより多くの方向に移動し、さらに強いせん断が被混合流体６０に与えられてより効率よく攪拌混合を行うことができる。加えて、図９に示すように、ピッチの異なる複数の螺旋状の羽根５８ｃ、５８ｄを互い違いに設けてもよい。更に、これらの羽根５８を組み合わせて攪拌体５３を形成してもよい。
　また、駆動源５９によって攪拌体５３に対して軸方向の振動だけでなく回転を与えてもよい。この時、軸部５７を回転軸にして一方向に回転する回転モードを設けてもよく、軸部５７を回転軸にして正回転と逆回転を周期的に繰り返す正逆回転モードを設けてもよい。軸方向の振動に加えて回転を加えることにより、より攪拌混合の効率を高めることができる。
　また、溝部７１の幅Ｗに対して深さＤが著しく小さい場合や大きい場合は溝部７１内に渦２１ｄ、２２ｄが生じにくくなる。このため、被混合流体６０に働くせん断力が大幅に低下して充分分散させることができない。従って、溝部７１の幅Ｗと深さＤとを略同じにするとより望ましい。
　また、溝部７１の側壁は開放側の端部の曲率半径が大きいと被混合流体６０の流れが円滑に溝部７１内に流入し、強い渦が生成されない。このため、溝部７１の側壁は開放側の端部の曲率半径が１ｍｍ以下に形成される。これにより、被混合流体６０の流れがより効率よく剥離して強い渦を発生させることができ、攪拌混合の効率をより向上することができる。
　＜第２実施形態＞
　次に、第２実施形態の攪拌混合装置５１について説明する。本実施形態はケーシング５２の内壁面に設けられる溝部７１が第１実施形態と異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。図１０、図１１はケーシング５２の内面の一部を示す斜視図及び展開図である。説明の便宜上、前述の図１～図９に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。尚、図１１において、溝部７１の凹となる部分を斜線で表している。
　第１実施形態と同様に羽根５８（図１参照）は螺旋状に形成され、溝部７１は羽根５８と同じ捩れ方向の螺旋状に形成されている。これにより、溝部７１は軸方向に所定周期で形成される。
　駆動源５９の駆動によって攪拌体５３が軸方向に振動すると、被混合流体６０は軸方向に往復運動する。この時、被混合流体６０は螺旋状の羽根５８の表面に沿う移動も行われるため、羽根５８の表面に略垂直な方向に往復運動する。このため、往復運動に随伴する流体の流れと溝部７１の側壁とがより垂直に近づく。これにより、第１実施形態よりも更に被混合流体６０に対して大きなせん断を与えることができ、攪拌混合の能力および効率が高められる。
　尚、羽根５８のピッチと溝部７１のピッチとを同じにするとより望ましい。また、前述の図９に示すようにピッチの異なる複数の螺旋状の羽根５８ｃ、５８ｄを互い違いに設けてもよい。この時、各羽根５８ｃ、５８ｄに対向する溝部７１をそれぞれ羽根５８ｃ、５８ｄと同じピッチにするとよい。
　また、第１実施形態と同様に、溝部７１の幅Ｗと深さＤとを略同じにするとよい。加えて、溝部７１の側壁が開放側の端部の曲率半径を１ｍｍ以下に形成されると、攪拌混合の効率をより向上することができる。
　＜第３実施形態＞
　次に、第３実施形態の攪拌混合装置５１について説明する。本実施形態はケーシング５２の内壁面に設けられる溝部７１及び羽根５８が第１実施形態と異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。図１２はケーシング５２の内面の一部を示す展開図である。説明の便宜上、前述の図１～図９に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。尚、溝部７１の凹の部分を斜線で表している。
　攪拌体５３は前述の図８に示す捩れ方向が異なる複数の螺旋状の羽根５８ａ、５８ｂを有し、溝部７１は対向する羽根５８ａ、５８ｂと同じ方向に捩れた螺旋状に形成される。これにより、溝部７１は軸方向に所定周期で形成される。
　駆動源５９の駆動によって攪拌体５３が軸方向に振動すると、被混合流体６０は軸方向に往復運動する。この時、被混合流体６０は螺旋状の羽根５８の表面に沿う移動も行われるため、羽根５８の表面に略垂直な方向に往復運動する。このため、往復運動に随伴する流体の流れと溝部７１の側壁とがより垂直に近づく。
　従って、羽根５８ａ、８ｂによって被混合流体６０がより多くの方向に移動して強いせん断が被混合流体６０に与えられるとともに、流体の流れと溝部７１の側壁とを垂直に近づけてより強いせん断を与えることができる。これにより、第１実施形態よりも更に攪拌混合の能力及び効率が高められる。尚、羽根５８ａ、８ｂのピッチと溝部７１のピッチとを同じにするとより望ましい。
　また、第１実施形態と同様に、溝部７１の幅Ｗと深さＤとを略同じにするとよい。加えて、溝部７１の側壁が開放側の端部の曲率半径を１ｍｍ以下に形成されると、攪拌混合の効率をより向上することができる。
　＜第４実施形態＞
　次に、図１３は第４実施形態の攪拌混合装置５１の攪拌体５３の斜視図を示している。説明の便宜上、前述の図１～図９に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は螺旋状の羽根５８に凹凸部７２を設けている。その他の部分は第１実施形態と同様である。
　凹凸部７２は凹部７３、２５及び凸部７４、２６が放射状に所定の角度間隔で連続して形成される。羽根５８は薄板状の金属や樹脂等の部材を屈曲して形成され、一方の面に形成される凹部７３と裏面の凹部７５とは共通の側壁を有している。これにより、一方の面に形成される凹部７３の裏側に凸部７６が形成され、他方の面に形成される凹部７５の裏側に凸部７４が形成される。
　また、駆動源５９は軸部５７に軸方向の振動を加えるとともに、軸部５７に正逆の回転を加える。即ち、微振動モードまたは往復モードと、正逆回転モードとが組み合わせて行われる。
　攪拌混合装置５１が稼動すると流入口５４からケーシング５２内の流路５６に被混合流体６０が流入し、駆動源５９が駆動される。図１４、図１５は駆動源５９を駆動した状態を示している。駆動源５９によって攪拌体５３は矢印Ｂ１、Ｂ２示すように軸方向に振動するとともに、矢印Ｂ３、Ｂ４に示すように往復回転する。この時、攪拌体５３の上昇時（Ｂ２）に羽根５８の捩れが上昇する方向に攪拌体５３が回転し（Ｂ３）、攪拌体５３の下降時（Ｂ１）に羽根５８の捩れが下降する方向に攪拌体５３が回転する（Ｂ４）。
　流路５６内に満たされた被混合流体６０は攪拌体５３の羽根５８と衝突し、せん断力が与えられる。また、攪拌体５３の矢印Ｂ１、Ｂ２方向の振動によって上記と同様に、ケーシング５２の溝部７１内に渦２１ｄ、２２ｄが形成されて被混合流体６０により大きなせん断力が加わる。
　図１６、図１７はそれぞれ図１４のＪ部詳細図及び図１５のＫ部詳細図になっている。攪拌体５３の振動及び回転に伴い、被混合流体６０は矢印Ｄ１、Ｄ２に示すように羽根５８に沿って移動する。図１６に示すように矢印Ｄ１の方向に移動する被混合流体６０は凹部７３、２５内に流入する。これにより、凹部７３内には図中、反時計回りに回転する渦２１ｅが形成され、凹部７５内には図中、時計回りに回転する渦２１ｆが形成される。
　その直後に攪拌体５３が反転すると図１７に示すように被混合流体６０は矢印Ｄ２の方向に移動して凹部７３、２５内に流入する。これにより、凹部７３内には図中、時計回りに回転する渦２２ｅが形成され、凹部７５内には図中、反時計回りに回転する渦２２ｆが形成される。即ち、凹部７３、２５に流入する被混合流体６０は直前に形成された渦２１ｅ、２１ｆを打ち消すように作用してこれを破壊して消滅させ、凹部７３、２５内に逆方向に回転する渦２２ｅ、２２ｆが発達する。
　その直後に攪拌体５３が反転すると、上記と同様に凹部７３、２５内に渦２１ｅ、２１ｆが形成される。即ち、凹部７３、２５に流入する被混合流体６０は直前に形成された渦２２ｅ、２２ｆを打ち消すように作用してこれを破壊して消滅させ、凹部７３、２５内に逆方向に回転する渦２１ｅ、２１ｆが発達する。以降、これらの動作が繰り返される。
　渦２１ｅ、２２ｅ、２１ｆ、２２ｆが破壊されて消滅する際には被混合流体６０に大きなせん断力が発生する。溝部２３、２５は所定の角度周期で複数設けられるため、被混合流体６０は各溝部２３、２５でさらに大きなせん断力が加わって攪拌される。被混合流体６０に対して与えるせん断が大きくなるに従って攪拌混合の能力が高められる。また、渦２１ｅ、２２ｅ、２１ｆ、２２ｆは攪拌体５３の振動及び回転に伴う流体の随伴により生ずるため、ほとんど動力を必要とせずに生成することができる。従って、攪拌混合の効率も高められる。
　本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。加えて、羽根５８の表面に凹凸部７２を設けたので、被混合流体６０の流れを更に乱して強いせん断を与えることができる。従って、より効率よく攪拌混合を行うことができる。
　また、第１実施形態と同様に、溝部７１の幅Ｗと深さＤとを略同じにするとよい。加えて、溝部７１の側壁が開放側の端部の曲率半径を１ｍｍ以下に形成されると、攪拌混合の効率をより向上することができる。同様に、凹部７３、２５の幅と深さを略等しくするとより望ましく、凹部７３、２５の側壁が開放側の端部の曲率半径を１ｍｍ以下に形成されると更に望ましい。
　本実施形態において、前述の図７～図９に示す攪拌体５３の羽根５８の表面に同様の凹凸部７２を設けてもよい。
　また、攪拌体５３に対して軸方向の振動及び軸部５７を中心とする回転を与えているが、軸部５７を中心として回転のみを与えてもよい。これにより、従来よりも攪拌混合を効率よく行うことができる。また、攪拌体５３が振動しないため、攪拌混合装置５１の振動や騒音を大幅に低減することができる。この時、ケーシング５２の溝部７１を省いてもよい。
　また、ケーシング５２に設けられた溝部７１と羽根５８との捩れ方向を逆にして、羽根５８と溝部７１とがＸ字状に交差するように配置してもよい。この時、軸部５７を正逆に交互に高速回転させると、より高い効果を得ることができる。即ち、羽根５８に導かれて上下に移動する流体と溝部７１とが交差するので、溝部７１に強い渦が発生する。これにより、羽根５８の表面の凹凸部７２及びケーシング５２の溝部７１の両方に強い渦が発生するため、より高い効果を得ることができる。尚、羽根５８の斜面と溝部７１の斜面とが交差する角度を直角にすると最も高い効果を得ることができる。
　＜第５実施形態＞
　次に、図１８は第５実施形態の攪拌用容器の正面断面図を示している。攪拌用容器１は分離液状ドレッシング１０（図２０参照）の包装容器になっている。攪拌用容器１は上面に開口部２ａが形成される有底筒状の外筒２を有している。外筒２はガラスやポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の透明材料により形成され、内部を視認可能になっている。開口部２ａは外筒２に螺合される着脱自在の蓋体６によって塞がれる。蓋体６はポリプロピレン等の樹脂成形品から成っている。
　外筒２内には筒状の内筒３が配されている。図１９は内筒３の斜視図を示している。内筒３はポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の透明樹脂により形成され、内部を視認可能になっている。内筒３の外周面３ａ及び内周面３ｂには複数の環状の溝部４ａ、４ｂが内筒３の軸方向に周期的に並設されている。
　溝部４ａ、４ｂは薄肉に形成される内筒３の周壁を屈曲して形成され、共通の側壁を有している。即ち、外周面３ａの溝部４ａ間の陸部５ａの裏面に内周面３ｂの溝部４ｂが形成され、内周面３ｂの溝部４ｂ間の陸部５ｂの裏面に外周面３ａの溝部４ａが形成される。これにより、容易に溝部４ａ、４ｂを形成することができる。尚、溝部４ａ、４ｂは幅Ｗが５ｍｍ、深さＤが５ｍｍ、周期Ｔが１０ｍｍで形成されている。
　内筒３は外筒２の底面に接して配され、内筒３の下端には切欠き３ｃが設けられる。切欠き３ｃによって攪拌用容器１の下部で内筒３の外側と内側とを連通させる連通部が構成されている。これにより、外筒２の内部の液体が内筒３の内外を容易に行き来する。内筒３に設けた貫通孔によって連通部を形成してもよい。また、外筒２の底面に対して内筒３を離して配置し、内筒３の下方に連通部を形成してもよい。
　外筒２内には所定の内容物８（図２０参照）が入れられ、攪拌用容器１を包装容器とする分離液状ドレッシング１０（図２０参照）が得られる。分離液状ドレッシング１０の内容物８は酢を主成分とした液体から成る酸性の水相部と、オイルを主成分とした液体から成る油相部とを有している。水相部の液体は酢の他に酸味料、清水、食塩、糖類、スパイス類、果汁、しょうゆ等が目的とする製品の用途に合わせて適宜加えられる。油相部の液体はサラダ油等のオイルに加え、必要に応じて油溶性のスパイス類を溶解して用いられる。水相部と油相部との体積比は通常、１：９～９：１になっている。
　分離液状ドレッシング１０の内容物８は一定期間連続して放置状態が続くと水相部と油相部とが分離する。このため、使用する際には使用者によって攪拌用容器１を振ることにより内容物８を混合撹拌する。これにより、内容物８の二相を分散させて分散液にしてから食品等に振り掛けられる。
　図２０、図２１は分離液状ドレッシング１０を振った時の状態を説明する図である。分離液状ドレッシング１０を長手方向に振ると、上方に移動させる期間と下方に移動させる期間とが交互に繰り返される。分離液状ドレッシング１０が矢印Ａ１に示すように上方に移動すると内容物８は慣性力を受けて矢印Ｂ１に示すように下方に移動する。また、分離液状ドレッシング１０が矢印Ａ２に示すように下方に移動すると内容物８は矢印Ｂ２に示すように上方に移動する。
　図２２、図２３はそれぞれ図２０のＤ部詳細図及び図２１のＥ部詳細図になっている。内容物８が矢印Ｂ１の方向に移動すると、図２２に示すように内筒３の外周面３ａ及び内周面３ｂに沿って流通する液体は溝部４ａ、４ｂ内に流入する。これにより、溝部４ａ内には図中、反時計回りに回転する渦２１ａが形成され、溝部４ｂ内には図中、時計回りに回転する渦２１ｂが形成される。
　その直後に内容物８が矢印Ｂ２の方向に移動すると、図２３に示すように、溝部４ａ内には図中、時計回りの渦２２ａが形成される。また、溝部４ｂ内には図中、反時計回りの渦２２ｂが形成される。即ち、溝部４ａに流入する液体は直前に形成された渦２１ａを打ち消すように作用してこれを破壊して消滅させ、溝部４ａ内に逆方向に回転する渦２２ａが発達する。同様に、溝部４ｂに流入する液体は直前に形成された渦２１ｂを打ち消すように作用してこれを破壊して消滅させ、溝部４ｂ内に逆方向に回転する渦２２ｂが発達する。
　その直後に内容物８が矢印Ｂ１の方向に移動すると、上記と同様に溝部４ａ、４ｂ内に渦２１ａ、２１ｂが形成される。即ち、溝部４ａに流入する液体は直前に形成された渦２２ａを打ち消すように作用してこれを破壊して消滅させ、溝部４ａ内に逆方向に回転する渦２１ａが発達する。同様に、溝部４ｂに流入する液体は直前に形成された渦２２ｂを打ち消すように作用してこれを破壊して消滅させ、溝部４ｂ内に逆方向に回転する渦２１ｂが発達する。以降、これらの動作が繰り返される。
　渦２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂが破壊されて消滅する際には液体に大きなせん断力が発生する。溝部４ａ、４ｂは複数段にわたって設けられるため、液体は各溝部４ａ、４ｂで大きなせん断力が加わって攪拌される。このため、分離液状ドレッシング１０を振る力や回数が少ない場合であっても水相部と油相部とが極めて細かく分散してエマルション状態に近い状態の分散液を作成することができる。
　図２４（ａ）～（ｋ）は、攪拌用容器１の攪拌による分散の効果を可視化するための実験結果を示す図である。各図において右側は本実施形態の攪拌用容器１を示し、左側は比較のため内筒３を省いた状態を示している。攪拌用容器１内の液体は水相部として水道水を用いるとともに油相部として市販のオリーブオイルを用い、水相部と油相部との体積比を１：１にしている。
　図２４（ａ）は攪拌前の状態を示している。図２４（ｂ）は軸方向の振幅を１０ｃｍとして攪拌用容器１を１０回振って攪拌した直後の状態を示している。図２４（ｃ）～（ｋ）は攪拌用容器１を攪拌してから１５秒後、３０秒後、６０秒後、９０秒後、１２０秒後、１５０秒後、１８０秒後、１０分後、２０分後の様子をぞれぞれ示している。
　攪拌用容器１の攪拌直後では本実施形態及び比較例共に液体が分散した状態になっている。比較例では攪拌後１５秒が経過すると水相部と油相部の分離が開始され、１８０秒後にはほぼ完全に二相に分離した。これに対し、本実施形態の攪拌用容器１では攪拌後２０分が経過しても水相部と油相部の分離が開始されていない。即ち、混濁復帰時間が本実施形態により著しく増加した。
　また、内部の液体の粒径ついて調べると、本実施形態では非常に細かい粒径であったのに対して比較例では比較的大きな粒径になっていた。比較例の攪拌用容器１を更に３倍以上の時間をかけて攪拌を行ったが液体の粒径は細かくならず、混濁復帰時間もほとんど延長しなかった。
　以上の結果より、本実施形態の攪拌用容器１は内部の液体に与えるせん断力が大幅に増加して強い混合攪拌が得られていることが解る。これにより、エマルションに近いクリーミーな状態の分散液が容易に生成される。
　本実施形態によると、内筒３の外周面３ａ及び内周面３ｂに軸方向に周期Ｔで並設される溝部４ａ、４ｂを設けたので、攪拌用容器１を軸方向に振ることによって溝部４ａ、４ｂ内に渦２１ａ、２１ｂ形成される。このため、直前に形成された回転方向が逆方向の渦２２ａ、２２ｂが破壊されて液体に大きなせん断力が働く。従って、振る力や回数を少なくしても、分離液状ドレッシング１０の内容物８を充分分散させることができる。その結果、女性、子供、高齢者等の力の弱い使用者の場合でも容易に攪拌することができる。
　尚、周期Ｔは一定でなくてもよい。また、内筒３の外周面３ａの溝部４ａ及び内周面３ｂの溝部４ｂの一方を省いても同様に、内容物８に大きなせん断力を与えて内容物８を充分分散させることができる。内筒３の外周面３ａの溝部４ａ及び内周面３ｂの溝部４ｂの両方を設けると、より多くの渦が形成されて内容物８を更に分散させることができる。
　また、内筒３の周壁を屈曲して溝部４ａ、４ｂを内筒３の内周面及び外周面に設け、内周側の溝部４ｂと外周側の溝部４ａとが共通の側壁を有するので、内筒３の両面の溝部４ａ、４ｂを薄肉の樹脂成型品によって容易に形成することができる。これにより、外筒３の内部の内容積を大きく確保できる。
　また、内筒３の内側と外側とを連通させる切欠き３ｃ（連通部）を下部に設けたので、内筒３の内側と外側とに存在する液体や液体に浮遊する固形物が連通部を介して互いに行き来する。連通部が設けられないと、内筒３の内側の液体に与えられるせん断力と外側の液体に与えられるせん断力とに差が生じて両者の分散度合いが異なる場合がある。連通部を設けることにより、内筒３の内外の物質が互いに行き来して分散度合いを平均化することができる。従って、よりクリーミーな分散液を生成することができる。
　また、本実施形態では溝部４ａ、４ｂの幅Ｗと深さＤを５ｍｍに形成している。溝部４ａ、４ｂの幅Ｗに対して深さＤが著しく小さい場合や大きい場合は溝部４ａ、４ｂ内に渦が生じにくくなる。このため、液体に働くせん断力が大幅に低下して充分分散させることができない。従って、溝部４ａ、４ｂの幅Ｗと深さＤとを略同じにするとより望ましい。この時、溝部４ａ、４ｂの周期Ｔを幅Ｗの２倍にすると最も効率よく溝４ａ、４ｂを配置することができる。
　溝部４ａ、４ｂの幅Ｗ及び深さＤは内容物８の粘性に応じて適切な長さが選択される。即ち、内容物の粘性が比較的小さい場合には溝部４ａ、４ｂの幅Ｗ及び深さＤは比較的小さい方が望ましい。内容物の粘性が比較的大きい場合には溝部４ａ、４ｂの幅Ｗ及び深さＤは比較的大きい方が望ましい。
　本実施形態では内容物８が酢とオイルとを含み、溝部４ａ、４ｂの幅Ｗを５ｍｍに形成して充分分散させることができる。このため、溝部４ａ、４ｂの幅Ｗを５ｍｍ以上にすると、水溶性の液体やオイルを含む内容物に対して充分分散させることができる。
　例えば内容物８にゴマや玉ねぎの破砕物等の固形物が含まれる場合には、これらが溝部４ａ、４ｂに詰まって渦２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの生成が妨げられる。このため、溝部４ａ、４ｂの幅Ｗは少なくとも固形物の大きさの２～３倍程度にすべきである。但し、溝部４ａ、４ｂの幅Ｗを必要以上に大きくすると、内筒３に形成される溝部４ａ、４ｂの数が減少する。これにより、生成される渦２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの数も減少してせん断力が低下する。このため、分離液状ドレッシング１０等の固形物が含まれる場合には、溝部４ａ、４ｂの幅Ｗは固形物が詰まらない程度の大きさを確保できる範囲のうち最小にすべきである。
　また、内容物８に固形物が含まれない場合には、溝部４ａ、４ｂの深さＤ及び幅Ｗを５ｍｍ以下にしてもよい。尚、上下する流体の流路の間隔、溝部４ａ、４ｂの深さ、溝部４ａ、４ｂの幅Ｗを略同一にすると最も効率がよい。流路の間隔が広すぎる場合には、せん断力を流体に付与する領域の全体に対する割合が小さくなるため、せん断力を効率的に与えることができなくなる。よって、流路の間隔が広すぎる場合には、内筒を必要に応じて２重、３重等の多重にして流路の間隔（陸部と陸部の隙間）と溝部の深さ、溝部の幅が略同一になるように調整すべきである。
　分離液状ドレッシング１０の包装容器では溝部４ａ、４ｂの深さＤ及び幅Ｗを５ｍｍ程度にすると良好であり、１０ｍｍ程度までは十分な効果が得られる。１０ｍｍ以上にすると、溝部４ａ、４ｂの数が減少するため望ましくない。これらは、分離液状ドレッシング１０の攪拌用容器の断面が直径６０ｍｍの円の場合の結果である。この場合、外筒２の内周面と内筒３の外周面３ａの陸部５ａの間隔が１０ｍｍ、溝部４ａ、４ｂの深さが１０ｍｍ、内筒３の内周面３ｂの陸部５ｂと内筒３の中心までの距離が１０ｍｍとなり、最も効率的な配置が可能となる。
　即ち、外筒２の断面にかかる代表長さをＬとして、溝部４ａ、４ｂの幅Ｗ、溝部４ａ、４ｂの深さＤ、外筒２の内周面と内筒３の外周面３ａの陸部５ａとの距離をそれぞれＬ／６程度にすると効率的な配置になる。ここで、代表長さＬは断面が円の場合は直径、断面が矩形の場合は一辺の長さになる。また、これらをＬ／８以上程度に設定すれば高い効果が得られる。
　また、溝部４ａ、４ｂの幅ＷをＬ／２よりも大きくすると、溝部４ａ、４ｂの幅Ｗと深さＤを略同一にできない。このため、溝部４ａ、４ｂに生成される渦２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂが楕円になるため渦の生成効率が低下するか、渦の強度が弱くなる。更に、内筒３に形成される溝部４ａ、４ｂの数が減少して生成される渦の数も減少し、せん断力が低下する。従って、溝部４ａ、４ｂの幅ＷをＬ／８以上Ｌ／２以下にするとよい。
　また、溝部４ａ、４ｂは側壁が傾斜した断面Ｖ字型やアーチ型に形成してもよいが、本実施形態のように溝部４ａ、４ｂの側壁が軸方向に対して垂直な断面矩形に形成するとより望ましい。即ち、溝部４ａ、４ｂの側壁が軸方向に対して垂直であるため、内容物８の軸方向の往復運動に随伴する液体の流れと、溝部４ａ、４ｂの側壁とが垂直になる。これにより、液体の流れが溝部４ａ、４ｂの側壁で効率よく剥離して溝部４ａ、４ｂに流体が効率よく回り込む。このため、溝部４ａ、４ｂの中に強い渦を効率よく生成することができる。生成される渦の強度が強いほど液体に対して与えるせん断が大きくなるため、内容物８を更に分散させることができる。
　また、溝部４ａ、４ｂの側壁は開放側の端部の曲率半径が大きいと液体の流れが円滑に溝部４ａ、４ｂ内に流入して強い渦が生成されない。このため、溝部４ａ、４ｂの側壁は開放側の端部の曲率半径が１ｍｍ以下に形成される。これにより、液体の流れがより効率よく剥離して強い渦を発生させることができ、内容物８を更に分散させることができる。
　外筒２はガラスやポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の透明材料から成るので、容易に内容物８の攪拌状態を確認することができる。内筒３がポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の透明樹脂から成るので内容物８の攪拌状態をより詳細に確認することができる。外筒２や内筒３は少なくとも一部が透明であればよく、内容物８に対して影響がなければ成形が容易なポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等を用いてもよい。また、撹拌状態を確認する必要がなければ陶磁器等のセラミック材料や金属材料を用いてもよい。
　尚、溝部４ａ、４ｂが環状に形成されるが、内筒３の軸方向に所定の周期で並設されていれば螺旋状に形成してもよい。
　＜第６実施形態＞
　次に、図２５は第６実施形態の攪拌用容器を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図１８～図２４に示す第５実施形態と同一の部分は同一の符号を付している。本実施形態は第５実施形態の内筒３が省かれ、外筒２の内周面２ｂに複数の環状の溝部４ｃが軸方向に所定の周期で並設されている。その他の部分は第５実施形態と同様である。
　外筒２はポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の透明樹脂により形成されている。これにより、攪拌状態を容易に視認できる。内容物８（図２６参照）に対して影響がなければポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等を用いてもよい。内部の視認の必要がない場合は不透明な材料により外筒２を形成してもよい。溝部４ｃは外筒２と同時成形によって形成され、幅Ｗが５ｍｍ、深さＤが５ｍｍ、周期Ｔが１０ｍｍで形成されている。
　外筒２内には第５実施形態と同様の内容物８（図２６参照）が入れられ、攪拌用容器１を包装容器とする分離液状ドレッシング１０（図２６参照）が得られる。
　図２６、図２７は分離液状ドレッシング１０を振った時の状態を説明する図である。分離液状ドレッシング１０を長手方向に振ると、上方に移動させる期間と下方に移動させる期間とが交互に繰り返される。分離液状ドレッシング１０が矢印Ａ１に示すように上方に移動すると内容物８は慣性力を受けて矢印Ｂ１に示すように下方に移動する。また、分離液状ドレッシング１０が矢印Ａ２に示すように下方に移動すると内容物８は矢印Ｂ２に示すように上方に移動する。
　図２８、図２９はそれぞれ図２６のＦ部詳細図及び図２７のＧ部詳細図になっている。内容物８が矢印Ｂ１の方向に移動すると、図２８に示すように外筒２の内周面２ｂに沿って流通する液体は溝部４ｃ内に流入する。これにより、溝部４ｃ内には図中、時計回りに回転する渦２１ｃが形成される。
　その直後に内容物８が矢印Ｂ２の方向に移動すると、図２９に示すように、溝部４ｃ内には図中、反時計回りの渦２２ｃが形成される。即ち、溝部４ｃに流入する液体は直前に形成された渦２１ｃを打ち消すように作用してこれを破壊して消滅させ、溝部４ｃ内に逆方向に回転する渦２２ｃが発達する。
　その直後に内容物８が矢印Ｂ１の方向に移動すると、上記と同様に溝部４ｃ内に渦２１ｃが形成される。即ち、溝部４ｃに流入する液体は直前に形成された渦２２ｃを打ち消すように作用してこれを破壊して消滅させ、溝部４ｃ内に逆方向に回転する渦２１ｃが発達する。以降、これらの動作が繰り返される。
　渦２１ｃ、２２ｃが破壊されて消滅する際には液体に大きなせん断力が発生する。溝部４ｃは複数段にわたって設けられるため、液体は各溝部４ｃで大きなせん断力が加わって攪拌される。このため、分離液状ドレッシング１０を振る力や回数が少ない場合であっても水相部と油相部とが極めて細かく分散してエマルション状態に近い状態の分散液を作成することができる。
　本実施形態によると、外筒２の内周面２ｂに軸方向に周期Ｔで並設される溝部４ｃを設けたので、攪拌用容器１を軸方向に振ることによって溝部４ｃ内に渦２１ｃ形成される。このため、直前に形成された回転方向が逆方向の渦２２ｃが破壊されて液体に大きなせん断力が働く。従って、振る力や回数を少なくしても、分離液状ドレッシング１０の内容物８を充分分散させることができる。その結果、女性、子供、高齢者等の力の弱い使用者の場合でも容易に攪拌することができる。
　また、溝部４ｃの幅Ｗと深さＤとを略同じにすると内容物８を更に分散させることができる。外筒３の代表長さをＬとして溝部４ｃの幅ＷをＬ／８以上Ｌ／２以下にすると、水溶性の液体やオイルを含む内容物に対して更に分散させることができる。また、溝部４ｃの側壁が軸方向に対して垂直な断面矩形に形成すると生成される渦の強度が強くなり、内容物８を更に分散させることができる。加えて、溝部４ｃの側壁は開放側の端部の曲率半径が１ｍｍ以下に形成されるので、内容物８を更に分散させることができる。
　尚、溝部４ｃが環状に形成されるが、外筒２の軸方向に所定の周期で並設されていれば螺旋状に形成してもよい。また、周期Ｔは一定でなくてもよい。
　＜第７実施形態＞
　次に、図３０は第７実施形態の攪拌用容器を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図１８～図２９に示す第５、第６実施形態と同一の部分は同一の符号を付している。本実施形態は第５実施形態と同様の内筒３が設けられ、第６実施形態と同様の溝部４ｃが設けられる。その他の部分は第５実施形態と同様である。
　本実施形態によると、内筒３の外周面３ａ及び内周面３ｂに溝部４ａ、４ｂが形成され、外筒２の内周面２ｂに溝部４ｃが形成される。このため、第５、第６実施形態に比してより多くの溝部を設けることができ、溝部によって発生する渦も増加して液体にはより大きなせん断力が働く。従って、振る力や回数を少なくしても、分離液状ドレッシング１０の内容物８を充分分散させることができる。
　また、内筒３の外周面３ａの溝部４ａと外筒２の内周面２ｂの溝部４ｃとが対向配置される。内筒３の外周面３ａの陸部５ａ（図１８参照）と溝部４ｃとが対向すると、外筒２と内筒３間を流通する液体は溝部４ａ、４ｃを蛇行して渦の形成が弱くなる。従って、溝部４ａ、４ｃを対向配置することにより、強い渦を発生させることができる。
　＜第８実施形態＞
　次に、図３１は第８実施形態の攪拌用容器を示す側面断面図である。説明の便宜上、前述の図１８～図３０に示す第５～第７実施形態と同一の部分は同一の符号を付している。本実施形態は第７実施形態に加えて内筒３の内側に更に内筒９が設けられる。その他の部分は第７実施形態と同様である。
　内筒９は内筒３よりも小さい内径で、内筒３と同様の溝部４ｄ、４ｅが外周面９ａ及び内周面９ｂにそれぞれ設けられる。内筒９の下端には内筒３の切欠き３ｃ（図１９参照）と同様の切欠き（不図示）が設けられる。
　本実施形態によると、第７実施形態に比して更に多くの溝部を設けることができ、溝部によって発生する渦も増加して液体にはより大きなせん断力が働く。従って、振る力や回数を少なくしても、分離液状ドレッシング１０の内容物８を充分分散させることができる。
　また、内筒３の内周面３ｂの溝部４ｂと内筒９の外周面９ａの溝部４ｄとが対向配置される。内筒３の内周面３ｂの陸部５ｂ（図１８参照）と溝部４ｄとが対向すると、内筒３、９間を流通する液体は溝部４ｃ、４ｄを蛇行して渦の形成が弱くなる。従って、溝部４ｂ、４ｄを対向配置することにより、強い渦を発生させることができる。
　尚、内容物８の粘性が比較的大きい場合には、流動性が悪くなって液体に働くせん断力が低下する場合がある。このため、比較的粘性の小さな内容物を選択するべきである。
　第５～第８実施形態において、外筒２及び内筒３が円筒形に形成されるが、角柱形に形成してもよい。また、攪拌用容器１によって複数の液体から分散液を生成しているが、固体粒子の粉体と液体とを外筒２内に入れて分散液（懸濁液）を生成してもよい。また、溶質を溶媒に溶かす溶液生成手段として第５～第８実施形態の攪拌用容器１を用いても同様の効果を得ることができる。
　また、攪拌用容器１は分離液状ドレッシング１０の包装容器として用いられるが、他の包装容器として用いてもよい。例えば、攪拌用容器１を純水とオイル成分とを含む分離液状の化粧品の包装容器としてもよい。また、例えば難水溶性医薬品と生理食塩水とを含む医薬品の包装容器としてもよく、難水溶性医薬品を生理食塩水に溶解させるための溶解用容器としてもよい。この場合、難水溶性医薬品を生理食塩水に溶かすための溶解促進剤（アルコールや界面活性剤等の副作用のある物質）の使用量の減少させることや使用を無くすことができる。
　また、洗濯機における洗剤と水との混合を促進する洗剤の高度溶解装置に攪拌用容器１を用いてもよい。コーヒーの抽出などの固体に含まれる可溶成分の液媒体への抽出装置に攪拌用容器１を用いてもよい。液状二酸化炭素または超臨界二酸化炭素で物質抽出や溶解を行う装置での混合促進や、使用する溶解助剤（エントレーナ）と二酸化炭素の混合促進のために攪拌用容器１を用いてもよい。
　また、液体の混合だけでなく、牛乳からチーズやバターを分離して生成する場合のように、液体から固体を分離する成分分離過程に攪拌用容器１を用いてもよい。これにより、弱い力で効率的に攪拌することによって乳脂肪や蛋白質の良質な凝集・分離を促進することができる。
　以上により、本発明を各実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定される訳ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜の変更を加えて実施することができる。
　本発明によると、エマルションの製造装置、ｐＨ調整や酸化還元反応等の化学反応を行う装置の攪拌機、抽出装置の攪拌機、生物化学的分野における攪拌機等の、流体を流通しながら撹拌混合する撹拌混合装置に利用することができる。
　　　１　　攪拌用容器
　　　２　　外筒
　　　３、９　内筒
　　　４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ　溝部
　　　６　　蓋体
　　　８　　内容物
　　１０　　分離液状ドレッシング
　　２１ａ～２１ｆ、２２ａ～２２ｆ　　渦
　　５１　　攪拌混合装置
　　５２　　ケーシング
　　５３　　攪拌体
　　５４　　流入口
　　５５　　流出口
　　５６　　流路
　　５７　　軸部
　　５８、５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ　羽根
　　６０　　被混合流体
　　７１　　溝部
　　７２　　凹凸部
　　７３、７５　凹部
　　７４、７６　凸部

Claims (11)

  1. 　内部に流体が流通する流路が設けられたケーシングと、前記ケーシング内に配置されて軸部と該軸部の周囲に取り付けられた羽根とを有した撹拌体と、前記軸部に接続して前記攪拌体を軸方向に振動させる駆動源とを備えた撹拌混合装置において、軸方向に所定周期で配される溝部を前記ケーシングの内壁面に設けたことを特徴とする撹拌混合装置。
  2. 　前記溝部の側壁を軸方向に対して垂直に形成したことを特徴とする請求項１に記載の撹拌混合装置。
  3. 　前記羽根及び前記溝部を捩れ方向が同じ螺旋状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の撹拌混合装置。
  4. 　前記撹拌体は捩れ方向が異なる複数の螺旋状の前記羽根を有し、前記溝部は対向する前記羽根と同じ方向に捩れた螺旋状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の撹拌混合装置。
  5. 　前記羽根の表面に凹部及び凸部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の撹拌混合装置。
  6. 　前記羽根は両面に前記凹部及び前記凸部を有して流体に接するとともに、一方の面に形成される前記凹部と裏面の前記凹部とが共通の側壁を有し、前記凹部を所定の角度間隔で放射状に配置したことを特徴とする請求項５に記載の撹拌混合装置。
  7. 　前記撹拌体が前記駆動源の駆動によって前記軸部を中心に回転することを特徴とする請求項６に記載の撹拌混合装置。
  8. 　前記撹拌体が正回転と逆回転を周期的に繰り返すことを特徴とする請求項７に記載の撹拌混合装置。
  9. 　前記溝部の幅と深さとを略同じにしたことを特徴とする請求項１に記載の撹拌混合装置。
  10. 　前記溝部の側壁は開放側の端部の曲率半径が１ｍｍ以下に形成されることを特徴とする請求項１に記載の攪拌混合装置。
  11. 　前記駆動源による前記攪拌体の振動の振幅が前記溝部の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の攪拌混合装置。
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