WO2015019914A1 - 撹拌装置 - Google Patents

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WO2015019914A1
WO2015019914A1 PCT/JP2014/070050 JP2014070050W WO2015019914A1 WO 2015019914 A1 WO2015019914 A1 WO 2015019914A1 JP 2014070050 W JP2014070050 W JP 2014070050W WO 2015019914 A1 WO2015019914 A1 WO 2015019914A1
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WO
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stirring
blade
blades
stirring shaft
groove
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/070050
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French (fr)
Inventor
洋郎 堀口
昌二 森永
隆一 彌富
Original Assignee
住友重機械プロセス機器株式会社
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Publication date
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Priority to KR2020167000011U priority patent/KR200487605Y1/ko
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    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0721—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis parallel with respect to the rotating axis
    • 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
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0723—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis oblique with respect to the rotating axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0726—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis having stirring elements connected to the stirrer shaft each by a single radial rod, other than open frameworks
    • 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
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/19—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
    • B01F27/191—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with similar elements
    • 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
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/90—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms 
    • B01F27/902—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms  cooperating with intermeshing elements fixed on the receptacle walls
    • B01F27/9021—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms  cooperating with intermeshing elements fixed on the receptacle walls the elements being vertically arranged, e.g. fixed on the bottom

Definitions

  • the present invention relates to a stirring device for the purpose of mixing objects to be stirred.
  • a stirring device for stirring an object to be stirred a cylindrical stirring tank, a stirring shaft arranged at the center of the stirring tank, and a stirring blade attached to the lower side of the stirring shaft have been provided. Things are known.
  • the stirring blade is provided with a plurality of blades along the circumferential direction of the stirring shaft.
  • the stirring blade rotates with the stirring shaft. Then, the plurality of blades of the agitating blade swirl in the agitation tank to cause the agitated material received by the vane to flow, and shear the agitated material by the rotating flow generated by the rotation of the agitating blade or by the blade itself.
  • the stirring blade having such a function includes a stirring blade specialized in shearing performance for shearing the stirring object and a stirring blade specialized in circulation performance for circulating the stirring object by causing the stirring object to flow. is there.
  • stirring blades specialized in shear performance, such as a concave blade with a plate-like blade, which causes the stirring object received by the blade to flow in the radial direction of the stirring shaft.
  • These stirring blades specialize in subdividing the object to be stirred by shearing the object to be stirred in the vicinity of the blade (for example, see Patent Document 1).
  • stirring blades specializing in circulation performance such as an axial flow blade type stirring blade, cause the material to be stirred received by the blade to flow downward.
  • These stirring blades specialize in circulating an object to be stirred in a stirring tank (see, for example, Patent Document 2).
  • the mixing performance of the object to be stirred by the stirring blade is evaluated by both the shear performance and the circulation performance.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and provides a stirring device having a stirring blade excellent in both shear performance and circulation performance.
  • a stirrer according to the present invention is a stirrer provided with a stirrer that accommodates an object to be stirred, a stirrer that is rotatably mounted in the stirrer, and one or more stirring blades that are mounted on the stirrer.
  • the stirring blade has a plurality of blades, and each blade has a blade body and a groove opening in the rotation direction, and the groove has a rotation radius centered on the axis of the stirring shaft. It extends in a direction that intersects the direction passing through.
  • the extending direction of the groove portion can be inclined at a predetermined angle in the rotational direction with respect to the axial direction of the stirring shaft.
  • the groove portion can be formed in a semicircular shape when viewed in cross section.
  • the stirring blade can be provided in two or more stages with respect to the stirring shaft.
  • each stirring blade is attached to the stirring shaft so that the blades of the respective stirring blades are arranged at positions shifted from the positions of the blades of the other stirring blades in the circumferential direction of the stirring shaft. Can be done.
  • the rotation radius of the blades of each stirring blade can be different from the rotation radius of the blades of other stirring blades.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a stirring device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view of the stirring blade according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a side view of the stirring blade according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a top view of the stirring blade according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a bottom view of the stirring blade according to the embodiment.
  • FIG. 6 is an enlarged side view of the blades of the stirring blade according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a stirring device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a top view of a stirring blade according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a top view of a stirring blade according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an enlarged perspective view of a blade of a stirring blade according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an enlarged perspective view of a blade of a stirring blade according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a top view of a stirring blade according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a stirring device according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a top view of the stirring blade according to the embodiment.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view of a stirring device according to still another embodiment of the present invention.
  • the stirring device 1 is a vertical stirring device.
  • the stirring device 1 drives a stirring tank 2 that contains an object to be stirred, a stirring shaft 3 that is rotatably mounted in the stirring tank 2, a stirring blade 4 that is attached to the stirring shaft 3, and the stirring shaft 3.
  • the drive part 5 to be provided.
  • the liquid L will be described as an example, but the present invention is not limited to this. Slurry) and the like.
  • the stirring tank 2 has a long cylindrical shape in the vertical direction.
  • the stirring tank 2 includes a cylindrical straight body portion 21, a bottom portion 22 having a semi-elliptical cross section attached to the lower end of the straight body portion 21, and a semi-elliptical cross section shape attached to the upper end of the straight body portion 21.
  • the top 23 is provided. The agitation tank 2 is held so that its axis coincides with the vertical direction.
  • the stirring shaft 3 is disposed on the central axis of the stirring tank 2. And the stirring shaft 3 is supported via the bearing (not shown) in which the lower end side is provided in the bottom part 22 of the stirring tank 2.
  • the stirring shaft 3 is connected to a driving unit 5 (in this embodiment, a motor) provided at the upper end side above the upper portion of the stirring tank 2 and is configured to be rotatable in the circumferential direction A.
  • the lower end side of the stirring shaft 3 may not be supported anywhere.
  • the drive unit 5 may be provided below the lower part of the stirring tank 2, and the drive unit 5 may be connected to the lower end side of the stirring shaft 3.
  • the stirring blade 4 is attached to a cylindrical boss 41 that can be attached to the stirring shaft 3, a plurality of support arms 42 that protrude in the radial direction of the stirring shaft 3 from the boss 41, and the tip of each support arm 42. And provided blades 43.
  • the boss 41, each support arm 42, and each blade 43 are fixed by welding. It may be fixed by means other than welding.
  • the boss 41 has a cylindrical shape and has a through-hole 41 a that is inserted into the lower end of the stirring shaft 3.
  • the stirring blade 4 is attached to the stirring shaft 3 by inserting the stirring shaft 3 into the through hole 41a of the boss 41 and screwing or welding the boss 41 and the stirring shaft 3 to each other.
  • Each support arm 42 is provided so as to protrude in the radial direction from the outer peripheral surface of the boss 41.
  • the plurality of support arms 42 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the boss 41.
  • three support arms 42 are provided at intervals of 120 degrees around the axis of the stirring shaft 3 in the circumferential direction of the boss 41.
  • the shape of the support arm 42 is long and flat.
  • the support arm 42 has a proximal end side (stirring shaft 3 side) connected to the boss 41 and a distal end side (inner side surface side of the stirring tank 2) connected to the blade 43.
  • the support arm 42 of the present embodiment is fixed to the boss 41 so that the plane of the support arm 42 is orthogonal to the axial direction of the stirring shaft 3.
  • the side surface, upper surface, or lower surface of the long and flat support arm 42 may be inclined from the horizontal plane.
  • the surface facing the circumferential direction is the side surface of the support arm 42 and the surface facing upward. Is the upper surface of the support arm 42, and the surface facing downward is the lower surface of the support arm 42.
  • the shape of the support arm 42 may be a rod shape or a column shape.
  • the blade 43 is formed in a semi-cylindrical shape.
  • the inner diameter of the blade 43 is formed with the same diameter from one end to the other end. Therefore, the width of the blade 43 is constant.
  • the blade 43 includes a blade body 44 to which the support arm 42 is attached, and a groove 45 that opens in the rotation direction B of the blade body 44.
  • the blade body 44 is attached to the support arm 42 so that the groove 45 opens in the rotation direction B (the turning direction B in which the blade 43 turns).
  • the blade body 44 is attached to the support arm 42 at a substantially intermediate position in the cylinder core direction E, which is the direction in which the center of the inner diameter of the blade 43 extends.
  • the groove 45 extends in a direction (cylinder core direction E) orthogonal to the direction D passing through the rotation radius centered on the axis of the stirring shaft 3.
  • the groove 45 is formed in parallel along the axial direction C of the stirring shaft 3. That is, the groove 45 is formed in the vertical direction.
  • the groove portion 45 is formed by recessing the surface of the blade body 44 facing the rotation direction B, and is formed in a semicircular shape when viewed in cross section. Accordingly, the entire blade 43 is formed in a semicircular arc shape in cross-sectional view.
  • the groove portion 45 is formed continuously from one end to the other end in the tube core direction E of the blade body 44. Therefore, both ends of the groove 45 in the tube core direction E are open.
  • the stirring blade 4 rotates in the stirring tank 2 around the stirring shaft 3, and the liquid L is sheared by the groove 45.
  • the liquid L is received by the groove 45, and the liquid L flows in the axial direction C (vertical direction) along the groove 45.
  • the stirring blade 4 causes the liquid L to flow downward along the groove 45.
  • the flow of the liquid L turns outside at the bottom of the stirring tank 2, turns upward at the side wall of the stirring tank 2, turns inside at the top of the stirring tank 2, and turns downward at the center of the stirring tank 2. Return to the position of the stirring blade 4 again.
  • the liquid L circulates in the stirring tank 2 in this way.
  • the stirring device 1 includes the stirring tank 2 that stores the liquid L, the stirring shaft 3 that is rotatably mounted in the stirring tank 2, and one or more stirrings that are attached to the stirring shaft 3.
  • the blade 4 includes a plurality of blades 43... 43, each blade 43 includes a blade body 44 and a groove 45 opened in the rotation direction B, and the groove 45 is agitated.
  • This is a configuration that extends in a direction E perpendicular to a direction D that passes through a radius of rotation about the axis of the shaft 3. Therefore, the stirring device 1 according to this embodiment rotates the stirring shaft 3 so that the blades 43 of the stirring blade 4 rotate in the stirring tank 2 and shear the liquid L in the groove 45.
  • the blade 43 of the rotating stirring blade 4 causes the liquid L received in the groove 45 to flow along the groove 45 in the axial direction C of the stirring shaft 3, thereby circulating the liquid L in the stirring tank 2. Also contributes. Therefore, the stirring blade 4 has both excellent performance in both shear performance and circulation performance.
  • the groove portion 45 is configured to be formed in a semicircular shape in a sectional view. Therefore, in the stirring device 1 according to the present embodiment, the groove portion 45 can flow the liquid L in the axial direction C of the stirring shaft 3 while bringing the liquid L to the center of the stirring tank 2, and the liquid L is allowed to flow. 3 (semi-) radial direction D can hardly flow. Further, the groove 45 moves the liquid L toward the center of the groove 45 while increasing the pressure applied to the liquid L while causing the liquid L to flow in the axial direction C of the stirring shaft 3, and the liquid flowing along the groove 45. When L is discharged from the groove 45, the pressure of the liquid L is released at once (the pressure is reduced at a stroke), so that the stirring reaction of the liquid L is promoted.
  • the blade 43 is attached to the front end side of the support arm 42 and is attached to a position separated from the stirring shaft 3 in the (semi) radial direction D. Therefore, in the stirring device 1 according to the present embodiment, the shearing surface when the stirring blade 4 shears the liquid L is only a part of the area in the (semi) radial direction D of the stirring tank 2. The power for rotating the agitation shaft 3 to rotate 4 is kept low.
  • stirrer according to the present embodiment is the shape of the stirrer blade, and the rest is basically the same, and therefore the same configuration is the same. Numbers are assigned and the description is not repeated.
  • the stirring blade 4 has a blade 143 having a shape different from that of the blade 43 of the first embodiment.
  • the blade 143 is inclined at a predetermined angle ⁇ in the rotation direction B with respect to the axial direction C of the stirring shaft 3 (see FIG. 6).
  • the blade 143 includes a blade body 144 and a groove portion 145 as in the first embodiment.
  • the blade main body 144 is attached to the support arm 42 at a substantially intermediate position in the cylinder core direction E, and the upper end side in the axial direction C of the stirring shaft 3 is swiveled around the substantially intermediate position in the cylinder core direction E.
  • the lower end side in the axial direction of the stirring shaft 3 is inclined in the direction F2 opposite to the turning direction F1 (rotated with reference to the support arm 42). It is attached to the support arm 42.
  • the extending direction of the groove 145 is inclined at a predetermined angle ⁇ in the rotation direction B with respect to the axial direction C of the stirring shaft 3.
  • the predetermined angle ⁇ of the groove 145 is preferably an angle in a range of 45 degrees or less.
  • the groove portion 145 is inclined by inclining the blade 143 itself, but the blade 143 itself is not inclined, and only the groove portion 145 may be inclined.
  • the groove 145 opens obliquely downward in the rotation direction B. Therefore, the groove 145 causes the liquid L to flow obliquely downward as the stirring blade 4 rotates.
  • the groove portion 145 is formed in a semicircular shape in cross section, and the blade 143 itself is formed in an arc shape in cross section.
  • the shear area that the groove 145 shears corresponds to the projected area as viewed from the direction F2 opposite to the swirl direction of the blade 143 (on the side opposite to the rotation direction B of the stirring shaft 3).
  • the shear area can be changed by the circulating flow of the liquid L in the stirring tank 2.
  • the extending direction of the groove portion 145 of the stirring blade 4 is configured to be inclined at the predetermined angle ⁇ in the rotation direction B with respect to the axial direction C of the stirring shaft 3. Therefore, in the stirring device 1 according to the present embodiment, the liquid L received by the groove 145 flows along the direction of the groove 145 inclined in the rotation direction B with respect to the axial direction C of the stirring shaft 3. Therefore, the resistance applied to the groove 145 is reduced, and the liquid L is easily circulated in the stirring tank 2.
  • stirrer according to the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
  • the number of blades 43 and 143 constituting the stirring blade 4 is three has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the number of blades constituting the stirring blade attached to the stirring shaft may be two, or four or more.
  • two or four or more blades may be arranged at a constant angle around the stirring shaft. That is, the blades may be provided at substantially equal intervals in the circumferential direction of the stirring shaft.
  • a plurality of stirring blades having one or a plurality of blades may be combined to form an aggregate of stirring blades having a predetermined number of blades. Specifically, when four blades are required for one stirring blade, an assembly of stirring blades having four blades is formed by overlapping two stirring blades having two blades. Also good.
  • the stirring apparatus 1 which concerns on the said embodiment demonstrated the example in which the blade
  • the stirring blade 4 provided with four blades may be provided at positions of 60 degrees, 120 degrees, 180 degrees, and 240 degrees around the stirring shaft 3 in the circumferential direction of the stirring shaft 3. That is, the blades do not have to be provided at substantially equal intervals in the circumferential direction of the stirring shaft.
  • the two stirring blades 4 and 4 may be provided in two or more stages with respect to the stirring shaft 3.
  • the stirring blades 4 and 4 may be provided at two or more locations at a predetermined interval in the axial direction C of the stirring shaft 3.
  • the positions of the two stirring blades 4 and 4 in the axial direction C of the stirring shaft 3 are the properties of the object to be stirred and the height of the upper surface of the object to be stirred in the stirring tank 2 (the object to be stirred is The liquid surface in the case of the liquid L) is arranged so as to be biased toward the lower end portion, or arranged at equal intervals in the axial direction C.
  • the circulation performance of the object to be stirred in the stirring tank 2 in the axial direction C of the stirring shaft 3 can be enhanced. Therefore, the flow state of the liquid L in the stirring tank 2 is improved. Moreover, it can respond also to the high capacity
  • each stirring blade 4 has blades 143 a to 143 e of the other stirring blade 4.
  • the blades 143a to 143e may be attached to the stirring shaft 3 so as to be disposed at a position shifted in the circumferential direction of the stirring shaft 3.
  • the blades 143a to 143e of the respective stirring blades 4 are shifted in the swirling direction (circumferential direction) B from the positions of the blades 143a to 143e of the other stirring blades 4 in the swirling direction (circumferential direction) B of the stirring shaft 3. It may be arranged. That is, the positions (phases) of the blades 143a to 143e between the stirring blades 4 may be displaced in the axial direction of the stirring shaft 3.
  • the blade 143b of the stirring blade 4 positioned in the second stage is positioned in the swirling direction (circumferential) of the stirring shaft 3 with respect to the position in the circumferential direction B of the blade 143a of the stirring blade 4 positioned in the first stage which is the uppermost stage.
  • (Direction) B may be provided at a position rotated 25 degrees.
  • the blade 143c of the stirring blade 4 located in the third stage is at a position rotated 25 degrees in the turning direction B of the stirring shaft 3 with respect to the circumferential direction B of the blade 143b of the stirring blade 4 located in the second stage. It may be provided.
  • each stirring blade 4 located in each stage may be arranged at a spiral position with the stirring shaft 3 as the center.
  • wing of each stirring blade 4 may be arrange
  • the blades 143a to 143e of the respective stirring blades 4 can be arranged in accordance with the flow of the liquid L (object to be stirred) in the stirring tank 2 in the stirring axis direction (vertical direction). Therefore, the flow of the liquid L in the stirring axis direction can be made smooth, and the flow state of the liquid L in the stirring tank 2 is improved.
  • the blades 143a to 143e of the stirring blades 4 are displaced by 25 degrees in the turning direction (circumferential direction) B of the stirring shaft 3 is shown in FIG. 12, this is not restrictive.
  • the blades of the respective stirring blades 4 may be displaced by 90 degrees, or may be displaced by an angle other than this. Further, the blades of the respective stirring blades 4 do not have to be displaced in the circumferential direction.
  • a plurality of stirring blades 4... 4 are provided in the axial direction C of the stirring shaft 3, and the groove portion of the blade 143 of one stirring blade 4 is on the rotation orbit of the stirring blade 4.
  • the groove portion of the blade 43 of the other stirring blade 4 is inclined at a predetermined angle with respect to the axial direction C of the stirring shaft 3 in FIG. It does not have to be inclined in the rotation direction B with respect to C.
  • the groove portion of the upper stirring blade 4 is inclined and the lower stirring blade 4 is not inclined.
  • the lowermost stirring blade 4 is not inclined.
  • the rotation radius of the blade 43 of each stirring blade 4 may be different from the rotation radius of the blade 43 of the other stirring blade 4.
  • the rotation radius of the blade 43 increases or decreases from the upper stirring blade 4 toward the lower stirring blade 4.
  • the blades 43 and 143 themselves have a semicircular arc shape (C shape) in cross section, and the grooves 45 and 145 have a semicircular shape in cross section.
  • the groove may have a semi-elliptical shape in cross section.
  • the blade itself may have an arc shape with a central angle of 180 degrees or more in a cross-sectional view, or may have an arc shape of 180 degrees or less. That is, the central angle is not limited to 180 degrees.
  • the shape of the groove portion may not be a curved surface, but may be a rectangular shape.
  • the groove portion may have a triangular shape in cross-sectional view, or a cross-sectional view (long) square shape or a cross-sectional view trapezoidal shape.
  • the blade itself may be V-shaped in cross section. More specifically, as shown in FIG. 8, the vane 243 having a V-shaped cross-sectional view has a pair of plate-like base materials 244 and 244 having substantially the same length in the width direction, and the ends of the pair of base materials 244 and 244 are V-shaped. It may be formed by joining. At this time, the groove part may open in the rotation direction B, or may face the direction closer to the radial direction D from the rotation direction B.
  • the blade 343 includes an end of the first base material 344 having a relatively short length in the width direction and an end of the second base material 345 having a relatively long length in the width direction. May be formed in a V shape.
  • the first base material 344 is disposed outside the radial direction D and the second base material 345 is disposed inside the radial direction D. Since the length in the width direction of the first base material 344 is shorter than the length in the width direction of the second base material 345, the resistance at the distal end portion in the radial direction D is reduced.
  • the rotation speed of the stirring blade 4 can be made high with the same rotational torque. And since the rotation speed is high, the liquid L adhering to the stirring blade 4 decreases.
  • the blade 443 may have a pair of through holes 446 and 446 that penetrate the front and back and allow the object to be stirred to escape to the back side.
  • the blade 443 includes a blade body 444, a groove portion 445 that opens in the rotation direction B of the blade body 444, and a pair of through holes 446 and 446 that are formed through the blade body 444.
  • the blade body 444 is formed by joining ends of a pair of plate-like base materials 447 and 447 having substantially the same length in the width direction G in a V shape, similarly to the blade 243 shown in FIG.
  • a pair of through holes 446 and 446 is formed by forming a gap between the base materials 447 and 447.
  • the pair of through holes 446 and 446 are rectangular slits, and are provided from both ends of the blade body 444 in the tube core direction H (longitudinal direction) toward the tube core direction H. As shown in FIG. 11, the pair of through holes 446 and 446 are blades having a blade body 544 and a groove portion 545 in which a pair of base materials 547 and 547 having different lengths in the width direction are joined together in a V shape.
  • a pair of through-holes 546 and 546 that pass through the front and back sides of 543 and allow the object to be stirred to escape to the back side may be formed, or may be provided on a blade having another cross-sectional shape such as a semi-circular arc-shaped blade. .
  • the shape of the pair of through holes 446 and 446 may be a circle or an ellipse other than the rectangular slit, and the number of the through holes 446 may be one, or 3 It may be more than one place. Further, the positions of the pair of through holes 446 and 446 are not limited to both end sides in the tube core direction H of the blade body 444, and may be intermediate in the tube core direction H.
  • the stirring apparatus 1 which concerns on the said embodiment demonstrated the example whose shape of the blade
  • the shape of the blade may be a rectangular shape (concave shape) in cross section.
  • the pressure of the object to be stirred is released at once (the pressure is lowered at once), the stirring reaction of the object to be stirred is promoted.
  • the blade 143 tilts the upper end side in the axial direction C of the stirring shaft 3 in the turning direction F1 around the substantially middle position in the cylindrical core direction E.
  • the example in which the lower end side in the axial direction C of the stirring shaft 3 is attached to the support arm 42 in a posture in which the lower end side is inclined to the side F2 opposite to the turning direction has been described, but is not limited thereto.
  • the lower end side in the axial direction C of the stirring shaft 3 is inclined in the turning direction F1 around the substantially middle position of the cylindrical core direction E, and the upper end side in the axial direction C of the stirring shaft 3 is turned in the turning direction. It may be attached to the support arm 42 in a posture inclined to the opposite side F2. In this case, it is possible to obtain a circulating flow opposite to the circulating flow of the object to be stirred of the stirring device 1 according to the second embodiment.
  • the support arm 42 and the blades 43 and 143 are fixed by welding has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the support arm and the blade may be attached by being bolted.
  • the length in the cylindrical core direction E is longer than the length in the width direction for the blades 43 and 143 (or the length in the longitudinal direction is longer than the length in the width direction for the grooves 45 and 145.
  • the example is longer), it is not limited to this.
  • the length in the cylinder core direction of the blade or the length in the longitudinal direction of the groove portion may be shorter than the length in the width direction of the blade or groove portion.
  • the stirring shaft 3 and the blades 43 turn counterclockwise in the rotation direction B when viewed from above is described, but is not limited thereto.
  • the stirring shaft 3 and the blades 43 may turn clockwise. In this case, it is possible to obtain a circulation flow opposite to the circulation flow of the object to be stirred of the stirring device 1 according to the first embodiment and the second embodiment.
  • the stirring device 1 in the stirring device 1 according to the above embodiment, the example in which the blades 43 are connected to the boss 41 via the support arm 42 has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the blades 43 may be directly connected to the boss 41.
  • the stirring apparatus 1 which concerns on the said embodiment demonstrated the example which the groove parts 45 and 145 extend in the direction E orthogonal to the direction D passing through the rotation radius centering on the axial center of the stirring shaft 3, it is limited to this. is not.
  • the blade may be connected to the support arm so that the groove extends in a direction intersecting with the direction D passing through the rotation radius centered on the axis of the stirring shaft 3.
  • the upper portion of the blade 43 shown in FIG. 3 may be inclined outward in the radial direction D, and the lower portion of the blade 43 may be inclined inward in the radial direction D, or vice versa.
  • the stirring device 1 has been described by taking the stirring tank 2 having the semi-elliptical bottom portion 22 and the top portion 23 in which the semi-elliptical end plates are welded to both ends of the cylindrical body plate as an example, but is not limited thereto. It is not something.
  • the bottom part and the top part of the stirring tank may be a part where an end plate of another shape is welded to the body plate.
  • the end plate other than the semi-ellipsoidal end plate used for the bottom include a dish type such as a 10% dish type, a hemispherical type hemispherical type, a flat shape (flat type), a conical shape or a truncated cone shape.
  • a conical-type end plate can be mentioned.
  • examples of the end plate other than the semi-ellipsoidal end plate used at the top include end plates such as a plate type such as a 10% dish type, a hemispherical hemisphere type, and a flat shape (flat type). .

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Abstract

　被撹拌物を収容する撹拌槽と、該撹拌槽内に回転可能に取り付けられる撹拌軸と、該撹拌軸に取り付けられる撹拌翼とを備える撹拌装置であって、撹拌翼は、羽根を有し、該羽根は、羽根本体と、回転方向に対して開口する溝部とを有し、該溝部は、撹拌軸の軸芯を中心とする回転半径を通る方向と交差する方向に伸びる。

Description

撹拌装置 関連出願の相互参照
　本願は、日本国特願２０１３－１６４５３８号に基づく優先権を主張し、引用によって本願明細書の記載に組み込まれる。
　本発明は、被撹拌物の混合を目的とした撹拌装置に関する。
　従来から、被撹拌物を撹拌する撹拌装置として、円筒形状の撹拌槽と、該撹拌槽の中心部に配置される撹拌軸と、該撹拌軸の下部側に取り付けられる撹拌翼とが設けられたものが知られている。撹拌翼には、撹拌軸の周方向に沿って複数の羽根が設けられている。
　撹拌軸が軸芯を中心に回転すると、撹拌翼が撹拌軸とともに回転する。そして、撹拌翼の複数の羽根は、撹拌槽内を旋回して、羽根が受けた被撹拌物を流動させ、撹拌翼の回転で発生する回転流により又は羽根自体により被撹拌物をせん断する。
　このような機能を有する撹拌翼には、被撹拌物をせん断するせん断性能に特化した撹拌翼と、被撹拌物を流動させて被撹拌物を循環させる循環性能に特化した撹拌翼とがある。
　せん断性能に特化した撹拌翼には、例えば、板状の羽根を凹形状にしたコンケーブ翼などのような、羽根が受けた被撹拌物を撹拌軸の径方向に流動させるものが多い。これらの撹拌翼は、羽根近傍で被撹拌物をせん断することにより被撹拌物を細分化することに特化している（例えば、特許文献１参照）。
　循環性能に特化した撹拌翼には、例えば、軸流翼タイプの撹拌翼などのような、羽根が受けた被撹拌物を下方に流動させるものが多い。これらの撹拌翼は、撹拌槽内で被撹拌物を循環させることに特化している（例えば、特許文献２参照）。
　撹拌翼による被撹拌物の混合性能は、このせん断性能と循環性能との両方の性能により評価される。
日本国特開２００３－２１０９０３号公報 日本国特開平９－１８７６３６号公報
　そこで、本発明は、かかる問題を鑑みてなされたもので、せん断性能と循環性能との両方の性能が優れる撹拌翼を有する撹拌装置を提供するものである。
　本発明に係る撹拌装置は、被撹拌物を収容する撹拌槽と、該撹拌槽内に回転可能に取り付けられる撹拌軸と、該撹拌軸に取り付けられる一つ以上の撹拌翼とを備える撹拌装置であって、撹拌翼は、複数の羽根を有し、各羽根は、羽根本体と、回転方向に対して開口する溝部とを有し、該溝部は、撹拌軸の軸芯を中心とする回転半径を通る方向と交差する方向に延びる。
　また、本発明の一態様として、溝部の延びる方向は、撹拌軸の軸芯方向に対して回転方向に所定角度で傾斜するものとできる。
　また、本発明の他態様として、溝部は、断面視半円状に形成されることができる。
　また、本発明の他態様として、撹拌翼は、撹拌軸に対して２段以上設けられることができる。
　また、本発明の他態様として、各撹拌翼は、該各撹拌翼の羽根が他の撹拌翼の羽根の位置から撹拌軸の周方向にずれた位置に配置されるように、撹拌軸に取り付けられることができる。
　また、本発明の他態様として、各撹拌翼の羽根の回転半径は、他の撹拌翼の羽根の回転半径と異なるものとできる。
図１は、本発明の第１実施形態に係る撹拌装置の縦断面図である。 図２は、同実施形態に係る撹拌翼の上面図である。 図３は、同実施形態に係る撹拌翼の側面図である。 図４は、本発明の第２実施形態に係る撹拌翼の上面図である。 図５は、同実施形態に係る撹拌翼の下面図である。 図６は、同実施形態に係る撹拌翼の羽根の拡大側面図である。 図７は、本発明の他の実施形態に係る撹拌装置の縦断面図である。 図８は、本発明の更に別の実施形態に係る撹拌翼の上面図である。 図９は、本発明の更に別の実施形態に係る撹拌翼の上面図である。 図１０は、本発明の更に別の実施形態に係る撹拌翼の羽根の拡大斜視図である。 図１１は、本発明の更に別の実施形態に係る撹拌翼の羽根の拡大斜視図である。 図１２は、本発明の更に別の実施形態に係る撹拌翼の上面図である。 図１３は、本発明の更に別の実施形態に係る撹拌装置の縦断面図である。 図１４は、同実施形態に係る撹拌翼の上面図である。 図１５は、本発明の更に別の実施形態に係る撹拌装置の縦断面図である。
　以下、本発明の第１実施形態に係る撹拌装置について、図１～図３を参照して説明する。同実施形態に係る撹拌装置１は、竪型撹拌装置である。この撹拌装置１は、被撹拌物を収容する撹拌槽２と、該撹拌槽２内に回転可能に取り付けられる撹拌軸３と、該撹拌軸３に取り付けられる撹拌翼４と、撹拌軸３を駆動する駆動部５とを備える。本実施形態に係る被撹拌物としては、液体Ｌを例に説明するが、これに限定されず、被撹拌物には、高粘度の物体（例えばペースト状物体）、固体と液体の混合物（例えばスラリー）なども含まれる。
　撹拌槽２は、縦方向に長い円筒形状である。撹拌槽２は、円筒状の直胴部２１と、該直胴部２１の下端に取り付けられる断面形状が半楕円形状の底部２２と、直胴部２１の上端に取り付けられる断面形状が半楕円形状の頂部２３とを備える。撹拌槽２は、軸芯が垂直方向に一致するように保持される。
　撹拌軸３は、撹拌槽２の中心軸上に配置される。そして、撹拌軸３は、下端側が撹拌槽２の底部２２に設けられる軸受（図示しない）を介して支持される。さらに、撹拌軸３は、上端側が撹拌槽２の上部より上方に設けられる駆動部５（本実施形態では、モータである）に接続され、周方向Ａに回転可能に構成される。なお、撹拌軸３は、下端側がどこにも支持されなくてもよい。また、駆動部５が撹拌槽２の下部より下方に設けられ、駆動部５が撹拌軸３の下端側と接続されるようにしてもよい。
　撹拌翼４は、撹拌軸３に取り付け可能な円筒状のボス４１と、該ボス４１から撹拌軸３の径方向に突出する複数のサポートアーム４２…４２と、各サポートアーム４２の先端部に取り付けられる羽根４３とを備える。ボス４１、各サポートアーム４２及び各羽根４３は、それぞれ溶接により固定されている。なお、溶接以外の手段により固定されてもよい。
　ボス４１は、円筒形状をしており、撹拌軸３の下端部に挿通される貫通孔４１ａを有する。撹拌翼４は、このボス４１の貫通孔４１ａに撹拌軸３を挿通し、ボス４１と撹拌軸３とがねじ締結又は溶接等されることにより撹拌軸３に取り付けられる。
　各サポートアーム４２は、ボス４１の外周面から径方向に突出して設けられる。複数のサポートアーム４２…４２は、ボス４１の周方向に等間隔に設けられる。具体的には、３つのサポートアーム４２が、ボス４１の周方向に撹拌軸３の軸芯を中心に１２０度間隔に設けられている。サポートアーム４２の形状は、長尺状で且つ平板状である。サポートアーム４２は、基端側（撹拌軸３側）がボス４１に接続され、先端側（撹拌槽２の内側面側）が羽根４３に接続される。
　また、本実施形態のサポートアーム４２は、該サポートアーム４２の有する平面が撹拌軸３の軸芯方向に対して直交するようにボス４１に固定されている。しかし、長尺状で且つ平板状に形成されたサポートアーム４２の側面、上面又は下面は、水平面から傾斜していてもよい。この場合、撹拌槽２内で長尺方向が略水平方向となるようにサポートアーム４２が配置されたときに、周方向に向いた面がサポートアーム４２の側面であり、上方向に向いた面がサポートアーム４２の上面であり、下方向に向いた面がサポートアーム４２の下面である。これにより、サポートアーム４２が撹拌槽２内に満たされた、被撹拌物としての液体Ｌやスラリーの中から抜き出される際に、液体Ｌやスラリーがサポートアーム４２の側面、上面又は下面を伝って垂れ易くなり、液体Ｌやスラリーがサポートアーム４２の表面に残留しにくい。サポートアーム４２の形状は、棒状であってもよいし、柱状であってもよい。
　羽根４３は、半円筒形状に形成されている。羽根４３の内径は、一端から他端まで同一径で形成されている。そのため、羽根４３の幅が一定である。羽根４３は、サポートアーム４２が取り付けられる羽根本体４４と、該羽根本体４４の回転方向Ｂにおいて開口する溝部４５とを有する。羽根本体４４は、溝部４５が回転方向Ｂ（羽根４３が旋回する旋回方向Ｂ）に開口するように、サポートアーム４２に取り付けられる。また、羽根本体４４は、羽根４３の内径中心の延びる方向である筒芯方向Ｅの略中間位置でサポートアーム４２に取り付けられている。溝部４５は、撹拌軸３の軸芯を中心とする回転半径を通る方向Ｄと直交する方向（筒芯方向Ｅ）に延びる。本実施形態においては、溝部４５は、撹拌軸３の軸芯方向Ｃに沿って平行に形成されている。つまり、溝部４５は上下方向に形成されている。溝部４５は、羽根本体４４の回転方向Ｂに向いた面を窪ませて形成されており、断面視半円状に形成された溝である。よって、羽根４３全体は、断面視半円弧状に形成されている。溝部４５は、羽根本体４４における筒芯方向Ｅの一端から他端まで連続して形成されている。そのため、筒芯方向Ｅにおける溝部４５の両端は、開放している。
　次に、この本実施形態に係る撹拌装置１の作用について説明する。まず、撹拌装置１の駆動部５を駆動して撹拌軸３を回転させると、撹拌翼４が撹拌槽２内を、撹拌軸３を中心に回転し、溝部４５で液体Ｌをせん断する。溝部４５で液体Ｌを受けて、溝部４５に沿って液体Ｌを軸芯方向Ｃ（上下方向）に流動させる。具体的には、撹拌翼４は、液体Ｌを溝部４５に沿って下方に向けて流動させる。液体Ｌの流れは、撹拌槽２の底部で外側に転回し、撹拌槽２の側壁で上方に転回し、撹拌槽２の上部で内側に転回し、撹拌槽２の中心部で下方に転回し、再び撹拌翼４の位置に戻る。液体Ｌは、このように撹拌槽２内を循環する。
　以上、本実施形態に係る撹拌装置１は、液体Ｌを収容する撹拌槽２と、該撹拌槽２内に回転可能に取り付けられる撹拌軸３と、該撹拌軸３に取り付けられる一つ以上の撹拌翼４とを備え、撹拌翼４は、複数の羽根４３…４３を有し、各羽根４３は、羽根本体４４と、回転方向Ｂにおいて開口する溝部４５とを有し、該溝部４５は、撹拌軸３の軸芯を中心とする回転半径を通る方向Ｄと直交する方向Ｅに伸びる構成である。そのため、本実施形態に係る撹拌装置１は、撹拌軸３を回転させることにより、撹拌翼４の羽根４３は、撹拌槽２内を回転して、溝部４５で液体Ｌをせん断する。さらに、回転する撹拌翼４の羽根４３は、溝部４５で受けた液体Ｌを溝部４５に沿って撹拌軸３の軸芯方向Ｃに向けて流動させることにより、撹拌槽２内の液体Ｌの循環にも寄与する。よって、この撹拌翼４は、せん断性能と循環性能との両方の優れた性能を併せ持つ。
　また、本実施形態に係る撹拌装置１において、溝部４５は、断面視半円状に形成されている構成である。そのため、本実施形態に係る撹拌装置１において、溝部４５は、液体Ｌを撹拌槽２の中央に寄せつつ、撹拌軸３の軸芯方向Ｃに向けて流動させることができ、液体Ｌを撹拌軸３の（半）径方向Ｄに向かって流動しにくくできる。また、溝部４５は、液体Ｌを撹拌軸３の軸芯方向Ｃに流動させながら、液体Ｌを溝部４５の中央に寄せて液体Ｌにかかる圧力を上げ、溝部４５に沿って流動していた液体Ｌが溝部４５から吐出される際に、液体Ｌの圧力が一気に解放される（圧力が一気に下がる）ことで、液体Ｌの撹拌反応が促進される。
　また、本実施形態に係る撹拌装置１において、羽根４３は、サポートアーム４２の先端側に取り付けられ、撹拌軸３から（半）径方向Ｄに離間した位置に取り付けられている構成である。そのため、本実施形態に係る撹拌装置１において、撹拌翼４が液体Ｌをせん断する際におけるせん断面は撹拌槽２の（半）径方向Ｄに占める面積の一部にすぎないことから、撹拌翼４を回転させるために撹拌軸３を回転させる動力が低く抑えられる。
　次に、本発明の第２実施形態に係る撹拌装置について、図４～図６を参照しつつ説明する。なお、本実施形態に係る撹拌装置と第１実施形態に係る撹拌装置１とが異なる点は、撹拌翼の形状であり、それ以外については、基本的に同じであるため、同じ構成については同じ符号を採番し、その説明は繰り返さない。
　本実施形態に係る撹拌翼４は、第１実施形態の羽根４３と異なる形状の羽根１４３を有する。該羽根１４３は、撹拌軸３の軸芯方向Ｃに対して回転方向Ｂに所定角度αで傾斜する（図６参照）。具体的には、羽根１４３は、第１実施形態と同様に、羽根本体１４４と溝部１４５とを有する。羽根本体１４４は、筒芯方向Ｅの略中間位置でサポートアーム４２に取り付けられており、この筒芯方向Ｅの略中間位置を中心に、撹拌軸３の軸芯方向Ｃにおける上端側を旋回方向Ｆ１に傾斜させ（サポートアーム４２を基準に回転させ）、撹拌軸３の軸芯方向における下端側を旋回方向Ｆ１と逆方向Ｆ２に傾斜させた（サポートアーム４２を基準に回転させた）姿勢でサポートアーム４２に取り付けられている。
　溝部１４５の延びる方向は、撹拌軸３の軸芯方向Ｃに対して回転方向Ｂに所定角度αで傾斜する。溝部１４５の所定角度αは、４５度以下の範囲の角度であることが好ましい。なお、溝部１４５は、羽根１４３自体を傾斜させることにより傾斜しているが、羽根１４３自体は傾斜しておらず、溝部１４５のみが傾斜していてもよい。また、溝部１４５は、回転方向Ｂにおいて斜め下方に開口する。よって、溝部１４５は、撹拌翼４の回転に伴い液体Ｌを斜め下方に流動させる。溝部１４５は、断面視半円状に形成されており、羽根１４３自体は、断面視円弧状に形成されている。溝部１４５がせん断するせん断面積は、羽根１４３の旋回方向と逆方向Ｆ２側（撹拌軸３の回転方向Ｂと反対側）から見た投影面積に相当する。なお、撹拌槽２内の液体Ｌの循環流によりせん断面積は変わり得る。
　以上、本実施形態に係る撹拌装置１において、撹拌翼４の溝部１４５の延びる方向は、撹拌軸３の軸芯方向Ｃに対して回転方向Ｂに所定角度αで傾斜する構成である。そのため、本実施形態に係る撹拌装置１では、溝部１４５で受けた液体Ｌが撹拌軸３の軸芯方向Ｃに対して回転方向Ｂに傾斜した溝部１４５の方向に沿って流動する。そのため、溝部１４５に加わる抵抗が低くなり、撹拌槽２内における液体Ｌの循環を起こしやすくなる。
　なお、本発明に係る撹拌装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることができる。
　上記実施形態に係る撹拌装置１は、撹拌翼４を構成する羽根４３，１４３の枚数が３枚である例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、撹拌軸に取り付けられる撹拌翼を構成する羽根の枚数は、２枚であってもよいし、４枚以上であってもよい。また、撹拌翼は、撹拌軸の周方向において、２枚又は４枚以上の羽根が撹拌軸を中心に一定の角度をあけて配置されていてもよい。つまり、各羽根が撹拌軸の周方向に略等間隔で離間させて設けられていてもよい。
　また、１又は複数の羽根を有する撹拌翼を複数組み合わせて、所定の枚数の羽根を有する撹拌翼の集合体として構成されていてもよい。具体的には、一つの撹拌翼に４枚の羽根が必要な場合、２枚の羽根を有する撹拌翼を２つ重ね合わせることにより、４枚の羽根を有する撹拌翼の集合体を形成してもよい。
　上記実施形態に係る撹拌装置１は、撹拌翼４に設けられた羽根４３，１４３が撹拌軸３の周方向に互いに等間隔に配置される例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、４枚の羽根が設けられた撹拌翼４が撹拌軸３の周方向に撹拌軸３を中心に６０度、１２０度、１８０度、２４０度の位置に設けられていてもよい。つまり、各羽根が撹拌軸の周方向に略等間隔で離間させて設けられていなくてもよい。
　また、図７に示すように、この２つの撹拌翼４，４が、撹拌軸３に対して２段以上設けられていてもよい。つまり、撹拌軸３の軸芯方向Ｃに所定間隔離間させて２か所以上に撹拌翼４，４が設けられていてもよい。この撹拌軸３の軸芯方向Ｃにおける２つの撹拌翼４，４の位置は、撹拌する対象である被撹拌物の性状、撹拌槽２内における被撹拌物の上面の高さ（被撹拌物が液体Ｌである場合における液面）などにより、下端部に偏って配置され、又は、軸芯方向Ｃに等間隔に配置される。そのため、撹拌槽２内における被撹拌物の、撹拌軸３の軸芯方向Ｃへの循環性能を高めることができる。よって、撹拌槽２内の液体Ｌの流動状態が向上する。また、高容量の撹拌槽２や高粘度の被撹拌物にも対応できるようになる。
　また、図１２に示すように、撹拌軸３の軸芯方向に複数の撹拌翼４…４が設けられ、各撹拌翼４は、該各撹拌翼４の羽根１４３ａ～１４３ｅが他の撹拌翼４の羽根１４３ａ～１４３ｅの位置から撹拌軸３の周方向にずれた位置に配置されるように、撹拌軸３に取り付けられていてもよい。また、各撹拌翼４の羽根１４３ａ～１４３ｅは、撹拌軸３の旋回方向（周方向）Ｂにおける他の撹拌翼４の羽根１４３ａ～１４３ｅの位置から旋回方向（周方向）Ｂにずれた位置に配置されていてもよい。つまり、撹拌翼４相互の羽根１４３ａ～１４３ｅの位置（位相）が撹拌軸３の軸芯方向視において位置ずれしていてもよい。
　例えば、最上段である１段目に位置する撹拌翼４の羽根１４３ａの周方向Ｂにおける位置に対して、２段目に位置する撹拌翼４の羽根１４３ｂは、撹拌軸３の旋回方向（周方向）Ｂに２５度回転した位置に設けられていてもよい。３段目に位置する撹拌翼４の羽根１４３ｃは、２段目に位置する撹拌翼４の羽根１４３ｂの周方向Ｂにおける位置に対して、撹拌軸３の旋回方向Ｂに２５度回転した位置に設けられていてもよい。４段目及び５段目に位置する撹拌翼４の羽根１４３ｄ，１４３ｅについても同様である。つまり、各段に位置する各撹拌翼４の羽根１４３ａ～１４３ｅは、撹拌軸３を中心とした螺旋状の位置に配置されていてもよい。なお、各撹拌翼４の羽根は、渦巻状に配置されていてもよい。
　そのため、撹拌槽２内における液体Ｌ（被撹拌物）の撹拌軸方向（上下方向）の流れに合わせて、各撹拌翼４の羽根１４３ａ～１４３ｅを配置できる。そのため、液体Ｌの撹拌軸方向の流れが円滑になるようにでき、撹拌槽２内の液体Ｌの流動状態が向上する。
　なお、各撹拌翼４相互の羽根１４３ａ～１４３ｅが撹拌軸３の旋回方向（周方向）Ｂに２５度ずつ位置ずれしている例を図１２に示したが、これに限定されるものではない。例えば、各撹拌翼４相互の羽根が９０度ずつ位置ずれしていてもよいし、これ以外の角度で位置ずれしていてもよい。また、各撹拌翼４相互の羽根が周方向に位置ずれしていなくてもよい。
　また、図１３及び図１４に示すように、撹拌軸３の軸芯方向Ｃに複数の撹拌翼４…４が設けられ、一方の撹拌翼４の羽根１４３の溝部が撹拌翼４の回転軌道上における撹拌軸３の軸芯方向Ｃに対して回転方向Ｂに所定角度で傾斜しており、他方の撹拌翼４の羽根４３の溝部が撹拌翼４の回転軌道上における撹拌軸３の軸芯方向Ｃに対して回転方向Ｂに傾斜していなくてもよい。特に、上段の撹拌翼４の溝部が傾斜しており、下段の撹拌翼４が傾斜していないことが好ましい。更に、撹拌翼４が３段以上設けられた場合、最下段の撹拌翼４が傾斜していないことが好ましい。これにより、上段の撹拌翼４が液体Ｌの巻き込みを促進し、下段（又は最下段）の撹拌翼４が液体Ｌの吐出を促進し、撹拌槽２内の液体Ｌの流動状態が向上する。
　また、図１５に示すように、各撹拌翼４の羽根４３の回転半径は、他の撹拌翼４の羽根４３の回転半径と異なっていてもよい。特に、上段の撹拌翼４から下段の撹拌翼４に向かうにつれて羽根４３の回転半径が大きくなるか小さくなることが好ましい。これにより、撹拌槽２内における液体Ｌ（被撹拌物）の撹拌軸方向の流れに合わせて、各撹拌翼４の羽根４３の回転半径を変えることにより、液体Ｌの撹拌軸方向の流れが促進されるようにできる。
　上記実施形態に係る撹拌装置１は、羽根４３，１４３自体が断面視半円孤状（Ｃ字状）であり、溝部４５，１４５が断面視半円状である例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、溝部は、断面視半楕円形状であってもよい。また、羽根自体は、断面視において中心角が１８０度以上の円弧状であってもよいし、１８０度以下の円弧状であってもよい。つまり、中心角が１８０度に限定されない。溝部の形状は、曲面でなくてもよく、矩形状であってもよい。例えば、溝部は、断面視三角形状であってもよいし、断面視（長）方形状や断面視台形状であってもよい。
　また、羽根自体が断面視Ｖ字形状であってもよい。より具体的には、図８に示すように、断面視Ｖ字形状の羽根２４３は、幅方向の長さが略同一の板状の一対の基材２４４，２４４の端同士をＶ字状に継ぎ合わせて形成されていてもよい。このとき、溝部は、回転方向Ｂに開口していてもよいし、回転方向Ｂから径方向Ｄ寄りの方向に向いていてもよい。
　また、図９に示すように、羽根３４３は、幅方向の長さが相対的に短い第１基材３４４の端と、幅方向の長さが相対的に長い第２基材３４５の端とをＶ字状に継ぎ合わせて形成されていてもよい。この場合、第１基材３４４が径方向Ｄの外側に配置され、第２基材３４５が径方向Ｄの内側に配置される方が好ましい。第１基材３４４の幅方向の長さが第２基材３４５の幅方向の長さよりも短いため、径方向Ｄの先端部における抵抗が低減される。そのため、第１基材３４４の幅方向の長さと第２基材３４５の幅方向の長さとが同じ場合と比べて、同じ回転トルクで撹拌翼４の回転数を高くできる。そして、回転数が高い分、撹拌翼４に付着する液体Ｌが減少する。
　更に、図１０に示すように、羽根４４３は、表裏を貫通して被撹拌物を裏側に逃がす一対の貫通孔４４６，４４６を有してもよい。具体的には、羽根４４３は、羽根本体４４４と、該羽根本体４４４の回転方向Ｂにおいて開口する溝部４４５と、羽根本体４４４を貫通して形成される一対の貫通孔４４６，４４６とを有する。羽根本体４４４は、図８に示す羽根２４３と同様に、幅方向Ｇの長さが略同一の板状の一対の基材４４７，４４７の端同士をＶ字状に継ぎ合わせて形成され、一対の基材４４７，４４７の間に隙間を形成することにより、一対の貫通孔４４６，４４６が形成される。一対の貫通孔４４６，４４６の形状は、矩形状のスリットであって、羽根本体４４４の筒芯方向Ｈ（長手方向）における両端側から筒芯方向Ｈに向かって設けられている。なお、一対の貫通孔４４６，４４６は、図１１に示すように、幅方向の長さが異なる一対の基材５４７，５４７をＶ字状に継ぎ合わせた羽根本体５４４と溝部５４５とを有する羽根５４３に表裏を貫通して被撹拌物を裏側に逃がす一対の貫通孔５４６，５４６が形成されていてもよいし、断面視半円弧状の羽根など他の断面形状の羽根に設けられてもよい。また、一対の貫通孔４４６，４４６の形状は、矩形状のスリット以外にも、円形や楕円形状であってもよいし、貫通孔４４６の数量は、１か所であってもよいし、３か所以上であってもよい。そして、一対の貫通孔４４６，４４６の位置も羽根本体４４４の筒芯方向Ｈにおける両端側に限られず、筒芯方向Ｈにおける中間であってもよい。
　また、上記実施形態に係る撹拌装置１は、羽根４３，１４３の形状が断面視半円孤状（Ｃ字状）である例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、羽根の形状は、断面視矩形状（凹状）であってもよい。また、溝部の幅が長手方向の一端側からその反対側の他端側に向かうにつれて狭くなるようにしてもよい。このようにすることによっても、被撹拌物を中央に寄せて被撹拌物にかかる圧力を上げることができ、溝部に沿って流動していた被撹拌物が溝部から吐出される際に、上昇した被撹拌物の圧力が一気に解放される（圧力が一気に下がる）ことで、被撹拌物の撹拌反応が促進される。
　上記実施形態に係る撹拌装置１は、図６に示すように、羽根１４３が筒芯方向Ｅの略中間位置を中心に、撹拌軸３の軸芯方向Ｃにおける上端側を旋回方向Ｆ１に傾斜させ、撹拌軸３の軸芯方向Ｃにおける下端側を旋回方向と反対側Ｆ２に傾斜させた姿勢でサポートアーム４２に取り付けられている例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、羽根１４３が筒芯方向Ｅの略中間位置を中心に、撹拌軸３の軸芯方向Ｃにおける下端側を旋回方向Ｆ１に傾斜させ、撹拌軸３の軸芯方向Ｃにおける上端側を旋回方向と反対側Ｆ２に傾斜させた姿勢でサポートアーム４２に取り付けられていてもよい。この場合、上記第２実施形態に係る撹拌装置１の被撹拌物の循環流と逆の循環流を得ることができる。
　上記実施形態に係る撹拌装置１は、サポートアーム４２と羽根４３，１４３とが溶接により固定される例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、サポートアームと羽根がボルト締結されることにより取り付けられてもよい。
　上記実施形態に係る撹拌装置１は、羽根４３，１４３につき幅方向の長さより筒芯方向Ｅの長さの方が長い（若しくは、溝部４５，１４５につき幅方向の長さより長手方向の長さの方が長い）例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、羽根の形状は、羽根又は溝部における幅方向の長さより羽根における筒芯方向又は溝部における長手方向の長さの方が短くてもよい。
　上記実施形態に係る撹拌装置１は、上方から見たときの回転方向Ｂについて、撹拌軸３と羽根４３とが反時計回りに旋回する例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、撹拌軸３と羽根４３とが時計回りに旋回してもよい。この場合、上記第１実施形態及び第２実施形態に係る撹拌装置１の被撹拌物の循環流と逆の循環流を得ることができる。
　上記実施形態に係る撹拌装置１は、羽根４３がサポートアーム４２を介してボス４１に接続される例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、羽根４３が直接、ボス４１に接続されていてもよい。
　上記実施形態に係る撹拌装置１は、溝部４５，１４５が撹拌軸３の軸芯を中心とする回転半径を通る方向Ｄと直交する方向Ｅに伸びる例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、溝部は、撹拌軸３の軸芯を中心とする回転半径を通る方向Ｄと交差する方向に伸びるように、羽根がサポートアームに接続されていてもよい。例えば、図３に示す羽根４３の上部が径方向Ｄ外側に傾斜し、羽根４３の下部が径方向Ｄ内側に傾斜していてもよいし、その逆であってもよい。
　上記実施形態に係る撹拌装置１は、円筒形状の胴板の両端に半楕円体形鏡板を溶接した半楕円形状の底部２２及び頂部２３を有する撹拌槽２を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、撹拌槽の底部及び頂部は、他の形状の鏡板を胴板に溶接された部分であってもよい。底部に用いられる、半楕円体形鏡板以外の他の鏡板の例として、１０％皿型などの皿型、半球形状の半球型、平坦な形状の平形（フラット型）、円錐形状若しくは円錐台形状のコニカル型などの鏡板が挙げられる。また、頂部に用いられる、半楕円体形鏡板以外の他の鏡板の例として、１０％皿型などの皿型、半球形状の半球型、平坦な形状の平形（フラット型）などの鏡板が挙げられる。
　１…撹拌装置、２…撹拌槽、２１…直胴部、２２…底部、２３…頂部、３…撹拌軸、４…撹拌翼、４１…ボス、４１ａ…貫通孔、４２…サポートアーム、４３…羽根、４４…羽根本体、４５…溝部、５…駆動部、１４３，１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃ，１４３ｄ，１４３ｅ…羽根、１４４…羽根本体、１４５…溝部、２４３…羽根、２４４…基材、３４３…羽根、３４４…第１基材、３４５…第２基材、４４３…羽根、４４４…羽根本体、４４５…溝部、４４６…貫通孔、４４７…基材、５４３…羽根、５４４…羽根本体、５４５…溝部、５４７…基材、α…傾斜角度、Ｌ…液体（被撹拌物）、Ａ…周方向、Ｂ…回転方向（旋回方向）、Ｃ…軸芯方向、Ｄ…撹拌軸の軸芯を中心とする回転半径を通る方向（径方向）、Ｅ…撹拌軸の軸芯を中心とする回転半径を通る方向と直交する方向（筒芯方向）、Ｆ１…回転方向、Ｆ２…旋回方向と逆方向、Ｇ…幅方向、Ｈ…筒芯方向

Claims (6)

  1. 　被撹拌物を収容する撹拌槽と、該撹拌槽内に回転可能に取り付けられる撹拌軸と、該撹拌軸に取り付けられる一つ以上の撹拌翼とを備える撹拌装置であって、
    　撹拌翼は、複数の羽根を有し、
    　各羽根は、羽根本体と、回転方向に対して開口する溝部とを有し、
    　該溝部は、撹拌軸の軸芯を中心とする回転半径を通る方向と交差する方向に延びることを特徴とする撹拌装置。
  2. 　溝部の延びる方向は、撹拌軸の軸芯方向に対して回転方向に所定角度で傾斜する請求項１に記載の撹拌装置。
  3. 　溝部は、断面視半円状に形成されている請求項１又は請求項２に記載の撹拌装置。
  4. 　撹拌翼は、撹拌軸に対して２段以上設けられる請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の撹拌装置。
  5. 　各撹拌翼は、該各撹拌翼の羽根が他の撹拌翼の羽根の位置から撹拌軸の周方向にずれた位置に配置されるように、撹拌軸に取り付けられる請求項４に記載の撹拌装置。
  6. 　各撹拌翼の羽根の回転半径は、他の撹拌翼の羽根の回転半径と異なる請求項４又は請求項５に記載の撹拌装置。
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