攪拌機
【課題】攪拌槽の側壁に沿って盛り上がる液面付近の流れを解消するとともに、全体的な循環流として順次剪断をかけ効率的な混合攪拌を行うことができる攪拌機を提供すること。
【解決手段】攪拌槽1の中心部に回転可能な攪拌軸2を配設するとともに、攪拌軸2の下部に、攪拌槽1の底部を攪拌し、攪拌槽1の側壁11に沿う上昇流と攪拌槽1の中心付近で下降する下降流とからなる循環流を発生させる平板状のボトム翼3を配設した攪拌機において、攪拌軸2のボトム翼3の上方に、略菱形の辺を構成するように腕翼4を配設し、上の2辺を構成する上部腕翼41を、循環流を内側に巻き込む角度に配設するとともに、下の2辺を構成する下部腕翼42を、巻き込んだ循環流を外側に吐出する角度に配設する。
【解決手段】攪拌槽1の中心部に回転可能な攪拌軸2を配設するとともに、攪拌軸2の下部に、攪拌槽1の底部を攪拌し、攪拌槽1の側壁11に沿う上昇流と攪拌槽1の中心付近で下降する下降流とからなる循環流を発生させる平板状のボトム翼3を配設した攪拌機において、攪拌軸2のボトム翼3の上方に、略菱形の辺を構成するように腕翼4を配設し、上の2辺を構成する上部腕翼41を、循環流を内側に巻き込む角度に配設するとともに、下の2辺を構成する下部腕翼42を、巻き込んだ循環流を外側に吐出する角度に配設する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液状体の攪拌機に関し、特に、フローパターンの分離を防止し、攪拌途中の粘性変化や広粘度範囲にも対応して攪拌槽全体で良好な混合を行うとともに、液深が低くなっても効率の変わらない攪拌をすることができる攪拌機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、液の混合や溶解等を目的とした攪拌処理用の攪拌機は、図11に示すように、攪拌槽1の中心部に回転可能な攪拌軸2を配設し、該攪拌軸2に攪拌翼5を設けている。
攪拌翼5は、攪拌軸2から半径方向に突出する平板状のものからなり、攪拌軸2に上下に間隔をあけて2段に設けられている。
【0003】
ところで、従来のこの攪拌機では、攪拌槽1の内部を広く攪拌するために、平板状の攪拌翼5が複数段に設けられているが、下の攪拌翼5が攪拌槽1の側壁11で上昇流を形成する一方、上の攪拌翼5が攪拌槽1の側壁11で上昇流と下降流を形成するため、下の攪拌翼5の上昇流と上の攪拌翼5の下降流のぶつかりによって上下に分かれた流れの層が発生する。
【0004】
すなわち、下の攪拌翼では攪拌槽の下段のみが攪拌され、上の攪拌翼では攪拌槽の上段のみが攪拌されることから、上下に分かれる流れの層によってフローパターンが分離し、攪拌槽全体では良好な混合が行われにくいという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記従来の攪拌機が有する問題点に鑑み、フローパターンの分離を防止し、攪拌途中の粘性変化や広粘度範囲にも対応して攪拌槽全体で良好な混合を行うとともに、液深が低くなっても効率の変わらない攪拌をすることができる攪拌機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明の攪拌機は、攪拌槽に垂設した攪拌軸に、該攪拌軸側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼を配設するとともに、該上部傾斜翼を循環流を内側に巻き込む角度に設け、該上部傾斜翼の下に、平板状のボトム翼を配設したことを特徴とする。
【0007】
この場合において、上部傾斜翼とボトム翼の間に、攪拌軸側を下として傾斜するV字状の下部傾斜翼を配設するとともに、該下部傾斜翼を、巻き込んだ循環流を外側に吐出する角度に設けることができる。
【0008】
また、上部傾斜翼又は下部傾斜翼の回転径をボトム翼の回転径以下にすることができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明の攪拌機によれば、攪拌槽に垂設した攪拌軸に、該攪拌軸側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼を配設するとともに、該上部傾斜翼を循環流を内側に巻き込む角度に設け、該上部傾斜翼の下に、平板状のボトム翼を配設することから、ボトム翼で攪拌槽の底部を攪拌し、攪拌槽の側壁に沿う上昇流と攪拌槽の中心付近で下降する下降流とからなる循環流を発生させるとともに、この循環流の上部を上部傾斜翼で内斜め下方に巻き込んで、ボトム翼から吐出することができ、これにより、従来のようなフローパターンの分離を防止し、攪拌途中の粘性変化や広粘度範囲にも対応して攪拌槽全体で良好な混合を行うとともに、ボトム翼による旋回流を上部傾斜翼で剪断することにより、液深が低くなっても効率の変わらない攪拌をすることができる。
【0010】
この場合、上部傾斜翼とボトム翼の間に、攪拌軸側を下として傾斜するV字状の下部傾斜翼を配設するとともに、該下部傾斜翼を、巻き込んだ循環流を外側に吐出する角度に設けることにより、上部傾斜翼で内斜め下方に巻き込んだ循環流を、対向する下部傾斜翼から外斜め下方に吐出することができ、これにより、循環流の巻き込み及び吐出を強く行うとともに、上部傾斜翼と下部傾斜翼とで順次剪断をかけ、効率的な混合攪拌を行うことができる。
【0011】
また、上部傾斜翼又は下部傾斜翼の回転径をボトム翼の回転径以下にすることにより、ボトム翼からの上昇流を阻害することなく循環流を剪断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の攪拌機の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例1】
【0013】
図1〜図3に、本発明の攪拌機の第1実施例を示す。
この攪拌機は、攪拌槽1に垂設した攪拌軸2に、該攪拌軸2側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼41を配設するとともに、該上部傾斜翼41を循環流を内側に巻き込む角度に設け、該上部傾斜翼41の下に、平板状のボトム翼3を配設している。
そして、上部傾斜翼41とボトム翼3の間に、攪拌軸2側を下として傾斜するV字状の下部傾斜翼42を配設するとともに、該下部傾斜翼42を、巻き込んだ循環流を外側に吐出する角度に設けている。
【0014】
攪拌槽1は有底円筒状をなし、図示省略するモータにより回転する攪拌軸2を中心部に配設している。
また、攪拌槽1は、保温又は冷却ジャケット(図示省略)を周囲に設けたり、側壁11や底壁12を透明にしたりすることができ、かつ数リットルから数万リットルの様々な容量に形成することができる。
【0015】
攪拌軸2の下部には、攪拌槽1の底壁12に近接するように、平板状のボトム翼3が溶接やボス接続により固定されている。
このボトム翼3は、その回転により攪拌槽1の側壁11に向かう吐出流を生じ、この吐出流が転じた上昇流と、上昇流が液面で内向きに転じ、攪拌槽1の中心付近で下降する下降流とからなる循環流を発生させる。
ボトム翼3は、攪拌槽1の内径の約1/2の大きな回転径を有し、この大きなボトム翼3で強い吐出流を発生させることにより、水程度の低粘度の液体から1万cp以上の高粘度の液体までの幅広い粘度の液体に対応することができる。
【0016】
また、攪拌軸2のボトム翼3の上には、攪拌軸2側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼41と、該上部傾斜翼41の下に設けられ、攪拌軸2側を下として傾斜するV字状の下部傾斜翼42とが配設されている。
上部傾斜翼41及び下部傾斜翼42は、本実施例では細長い平板状のものからなり、上部傾斜翼41は、循環流を内斜め下方に巻き込めるように、回転方向の前面が内側に約45度傾斜するように固定されている。
また、下部傾斜翼42は、上部傾斜翼41で巻き込んだ循環流を外斜め下方に吐出できるように、回転方向の前面が外側に約45度傾斜するように固定されている。
【0017】
左右の上部傾斜翼41及び左右の下部傾斜翼42は、それぞれ平板状の上下の連結部材51を介して攪拌軸2に固定されている。
この連結部材51は、所要長さに設けられることにより、左右の傾斜翼に適切な間隔を与え、循環流の巻き込みを容易にしている。
なお、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42は、ねじれ板状の左右の連結部材52で連結されているが、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42は一体に形成することもできる。
【0018】
さらに、図4に示すように、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42の左右の連結部同士を補強ロッド61で連結することもできる。
また、図5に示すように、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42の連結部に、略鉛直方向にスペーサロッド62を介設することにより、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42の間に間隔をあけるようにしたり、図6に示すように、スペーサロッド62との連結部を補強ロッド61で連結したりすることができる。
なお、上部傾斜翼41や下部傾斜翼42、スペーサロッド62が区画する略菱形や略六角形の内部では、攪拌軸2を省略し、液の流動を促進させることもできる。
【0019】
また、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42は、回転径をボトム翼3の回転径以下に設定されており、これにより、循環流の上昇流を阻害しないようにしている。
さらに、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42を斜めに配設することにより、循環流の巻き込みと吐出を容易にするとともに、限られた範囲内に長尺の傾斜翼4を収めて高い剪断力が得られるようにしている。
【0020】
次に、本実施例の攪拌機の作用を説明する。
攪拌槽1に液を入れて攪拌軸2を回転させると、ボトム翼3からの吐出流が上昇流へと変わり液面まで到達するとともに、回転による引き込みが発生し下降流となる。
そして、上部傾斜翼41が循環流の上部を内斜め下方に巻き込むとともに、対向する下部傾斜翼42が、巻き込まれた循環流を外斜め下方に吐出する。
これにより、攪拌槽1の側壁11に沿って盛り上がろうとする液面付近の流れを、上下部傾斜翼41、42による巻き込みにより解消するとともに、この流れを全体的な循環流として上下部傾斜翼41、42で順次剪断をかけ、効率的な混合攪拌が行われる。
【0021】
本実施例の攪拌機と、図11に示す従来の攪拌機とを用い、攪拌試験を行った。
攪拌試験は、水、粘性100mPa・sの液体、粘性1000mPa・sの液体のそれぞれについて実施したが、図9〜図10に示すように、本実施例の攪拌機は、いずれについても短時間で適切に混合攪拌することができた。
【0022】
かくして、本実施例の攪拌機は、攪拌槽1に垂設した攪拌軸2に、該攪拌軸2側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼41を配設するとともに、該上部傾斜翼41を循環流を内側に巻き込む角度に設け、該上部傾斜翼41の下に、平板状のボトム翼3を配設することから、ボトム翼3で攪拌槽1の底部を攪拌し、攪拌槽1の側壁に沿う上昇流と攪拌槽1の中心付近で下降する下降流とからなる循環流を発生させるとともに、この循環流の上部を上部傾斜翼41で内斜め下方に巻き込んで、ボトム翼3から吐出することができ、これにより、従来のようなフローパターンの分離を防止し、攪拌途中の粘性変化や広粘度範囲にも対応して攪拌槽全体で良好な混合を行うとともに、ボトム翼3による旋回流を上部傾斜翼41で剪断することにより、液深が低くなっても効率の変わらない攪拌をすることができる。
さらに、上部傾斜翼41とボトム翼3の間に、攪拌軸2側を下として傾斜するV字状の下部傾斜翼42を配設するとともに、該下部傾斜翼42を、巻き込んだ循環流を外側に吐出する角度に設けることから、上部傾斜翼41で内斜め下方に巻き込んだ循環流を、対向する下部傾斜翼42から外斜め下方に吐出することができ、これにより、循環流の巻き込み及び吐出を強く行うとともに、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42とで順次剪断をかけ、効率的な混合攪拌を行うことができる。
【0023】
この場合、上部傾斜翼41及び下部傾斜翼42の回転径をボトム翼3の回転径以下にすることにより、ボトム翼3からの上昇流を阻害することなく循環流を剪断することができる。
【実施例2】
【0024】
図7〜図8に、本発明の攪拌機の第2実施例を示す。
この攪拌機は、攪拌槽1に垂設した攪拌軸2に、該攪拌軸2側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼41を配設するとともに、該上部傾斜翼41を循環流を内側に巻き込む角度に設け、該上部傾斜翼41の下に、平板状のボトム翼3を配設している。
【0025】
上部傾斜翼41は、本実施例では細長い平板状のものからなり、循環流を内斜め下方に巻き込めるように、回転方向の前面が内側に約45度傾斜するように固定されている。
左右の上部傾斜翼41は、平板状の連結部材51を介して攪拌軸2に固定されており、この連結部材51を所要長さに設けることにより、左右の上部傾斜翼41に適切な間隔を与え、循環流の巻き込みを容易にしている。
【0026】
また、上部傾斜翼41の下部は、図7に示すように、ボトム翼3に直接固定したり、図8に示すように、ボトム翼3の上方で補強ロッド61を介して攪拌軸2に固定することができる。
この場合、上部傾斜翼41とボトム翼3、あるいは上部傾斜翼41と補強ロッド61が区画する略三角形の内部では、攪拌軸2を省略し、液の流動を促進させることもできる。
【0027】
また、上部傾斜翼41は、その回転径をボトム翼3の回転径以下にしており、ボトム翼3からの上昇流を阻害することなく循環流を剪断するようにしている。
なお、その他の構成は、第1実施例と同様であるため、同一符号を記すことによりその説明を省略する。
【0028】
かくして、本実施例の攪拌機は、攪拌槽1に垂設した攪拌軸2に、該攪拌軸2側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼41を配設するとともに、該上部傾斜翼41を循環流を内側に巻き込む角度に設け、該上部傾斜翼41の下に、平板状のボトム翼3を配設することから、ボトム翼3で攪拌槽1の底部を攪拌し、攪拌槽1の側壁に沿う上昇流と攪拌槽1の中心付近で下降する下降流とからなる循環流を発生させるとともに、この循環流の上部を上部傾斜翼41で内斜め下方に巻き込んで、ボトム翼3から吐出することができ、これにより、従来のようなフローパターンの分離を防止し、攪拌途中の粘性変化や広粘度範囲にも対応して攪拌槽全体で良好な混合を行うとともに、ボトム翼3による旋回流を上部傾斜翼41で剪断することにより、液深が低くなっても効率の変わらない攪拌をすることができる。
【0029】
以上、本発明の攪拌機について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
例えば、上部傾斜翼や下部傾斜翼を上下に複数段連設することにより、液深の大きな攪拌槽にも対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【0030】
本発明の攪拌機は、フローパターンの分離を防止し、攪拌途中の粘性変化や広粘度範囲にも対応して攪拌槽全体で良好な混合を行うとともに、液深が低くなっても効率の変わらない攪拌をするという特性を有していることから、例えば、食品等の攪拌に適した攪拌機として広く好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明の攪拌機の第1実施例を示し、(a)はその断面正面図、(b)は攪拌軸の平面図、(c)は同側面図である。
【図2】同攪拌機を示し、(a)は図1(a)のA−A線断面図、(b)は同B−B線断面図である。
【図3】同攪拌機による液の流れを示す断面図である。
【図4】上部傾斜翼と下部傾斜翼の左右の連結部同士を補強ロッドで連結した実施例を示す断面正面図である。
【図5】上部傾斜翼と下部傾斜翼の間にスペーサロッドを配設した実施例を示す断面正面図である。
【図6】上部傾斜翼と下部傾斜翼の間にスペーサロッドを配設し、スペーサロッドの左右の連結部同士を補強ロッドで連結した実施例を示す断面正面図である。
【図7】本発明の攪拌機の第2実施例を示す断面正面図である。
【図8】下部傾斜翼の下部を補強ロッドを介して攪拌軸に固定した実施例を示す断面正面図である。
【図9】第1実施例の攪拌機と従来の攪拌機とによる攪拌試験の結果を示し、(a)は水を攪拌した際の混合時間と攪拌単位動力との関係を示すグラフ、(b)は粘性100mPa・sの液体を攪拌した際の混合時間と攪拌単位動力との関係を示すグラフである。
【図10】同、粘性100mPa・sの液体を攪拌した際の混合時間と攪拌単位動力との関係を示すグラフである。
【図11】従来の攪拌機を示す断面正面図である。
【符号の説明】
【0032】
1 攪拌槽
11 側壁
12 底壁
2 攪拌軸
3 ボトム翼
41 上部傾斜翼
42 下部傾斜翼
51 上下の連結部材
52 左右の連結部材
61 補強ロッド
62 スペーサロッド
【技術分野】
【0001】
本発明は、液状体の攪拌機に関し、特に、フローパターンの分離を防止し、攪拌途中の粘性変化や広粘度範囲にも対応して攪拌槽全体で良好な混合を行うとともに、液深が低くなっても効率の変わらない攪拌をすることができる攪拌機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、液の混合や溶解等を目的とした攪拌処理用の攪拌機は、図11に示すように、攪拌槽1の中心部に回転可能な攪拌軸2を配設し、該攪拌軸2に攪拌翼5を設けている。
攪拌翼5は、攪拌軸2から半径方向に突出する平板状のものからなり、攪拌軸2に上下に間隔をあけて2段に設けられている。
【0003】
ところで、従来のこの攪拌機では、攪拌槽1の内部を広く攪拌するために、平板状の攪拌翼5が複数段に設けられているが、下の攪拌翼5が攪拌槽1の側壁11で上昇流を形成する一方、上の攪拌翼5が攪拌槽1の側壁11で上昇流と下降流を形成するため、下の攪拌翼5の上昇流と上の攪拌翼5の下降流のぶつかりによって上下に分かれた流れの層が発生する。
【0004】
すなわち、下の攪拌翼では攪拌槽の下段のみが攪拌され、上の攪拌翼では攪拌槽の上段のみが攪拌されることから、上下に分かれる流れの層によってフローパターンが分離し、攪拌槽全体では良好な混合が行われにくいという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記従来の攪拌機が有する問題点に鑑み、フローパターンの分離を防止し、攪拌途中の粘性変化や広粘度範囲にも対応して攪拌槽全体で良好な混合を行うとともに、液深が低くなっても効率の変わらない攪拌をすることができる攪拌機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明の攪拌機は、攪拌槽に垂設した攪拌軸に、該攪拌軸側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼を配設するとともに、該上部傾斜翼を循環流を内側に巻き込む角度に設け、該上部傾斜翼の下に、平板状のボトム翼を配設したことを特徴とする。
【0007】
この場合において、上部傾斜翼とボトム翼の間に、攪拌軸側を下として傾斜するV字状の下部傾斜翼を配設するとともに、該下部傾斜翼を、巻き込んだ循環流を外側に吐出する角度に設けることができる。
【0008】
また、上部傾斜翼又は下部傾斜翼の回転径をボトム翼の回転径以下にすることができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明の攪拌機によれば、攪拌槽に垂設した攪拌軸に、該攪拌軸側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼を配設するとともに、該上部傾斜翼を循環流を内側に巻き込む角度に設け、該上部傾斜翼の下に、平板状のボトム翼を配設することから、ボトム翼で攪拌槽の底部を攪拌し、攪拌槽の側壁に沿う上昇流と攪拌槽の中心付近で下降する下降流とからなる循環流を発生させるとともに、この循環流の上部を上部傾斜翼で内斜め下方に巻き込んで、ボトム翼から吐出することができ、これにより、従来のようなフローパターンの分離を防止し、攪拌途中の粘性変化や広粘度範囲にも対応して攪拌槽全体で良好な混合を行うとともに、ボトム翼による旋回流を上部傾斜翼で剪断することにより、液深が低くなっても効率の変わらない攪拌をすることができる。
【0010】
この場合、上部傾斜翼とボトム翼の間に、攪拌軸側を下として傾斜するV字状の下部傾斜翼を配設するとともに、該下部傾斜翼を、巻き込んだ循環流を外側に吐出する角度に設けることにより、上部傾斜翼で内斜め下方に巻き込んだ循環流を、対向する下部傾斜翼から外斜め下方に吐出することができ、これにより、循環流の巻き込み及び吐出を強く行うとともに、上部傾斜翼と下部傾斜翼とで順次剪断をかけ、効率的な混合攪拌を行うことができる。
【0011】
また、上部傾斜翼又は下部傾斜翼の回転径をボトム翼の回転径以下にすることにより、ボトム翼からの上昇流を阻害することなく循環流を剪断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の攪拌機の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例1】
【0013】
図1〜図3に、本発明の攪拌機の第1実施例を示す。
この攪拌機は、攪拌槽1に垂設した攪拌軸2に、該攪拌軸2側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼41を配設するとともに、該上部傾斜翼41を循環流を内側に巻き込む角度に設け、該上部傾斜翼41の下に、平板状のボトム翼3を配設している。
そして、上部傾斜翼41とボトム翼3の間に、攪拌軸2側を下として傾斜するV字状の下部傾斜翼42を配設するとともに、該下部傾斜翼42を、巻き込んだ循環流を外側に吐出する角度に設けている。
【0014】
攪拌槽1は有底円筒状をなし、図示省略するモータにより回転する攪拌軸2を中心部に配設している。
また、攪拌槽1は、保温又は冷却ジャケット(図示省略)を周囲に設けたり、側壁11や底壁12を透明にしたりすることができ、かつ数リットルから数万リットルの様々な容量に形成することができる。
【0015】
攪拌軸2の下部には、攪拌槽1の底壁12に近接するように、平板状のボトム翼3が溶接やボス接続により固定されている。
このボトム翼3は、その回転により攪拌槽1の側壁11に向かう吐出流を生じ、この吐出流が転じた上昇流と、上昇流が液面で内向きに転じ、攪拌槽1の中心付近で下降する下降流とからなる循環流を発生させる。
ボトム翼3は、攪拌槽1の内径の約1/2の大きな回転径を有し、この大きなボトム翼3で強い吐出流を発生させることにより、水程度の低粘度の液体から1万cp以上の高粘度の液体までの幅広い粘度の液体に対応することができる。
【0016】
また、攪拌軸2のボトム翼3の上には、攪拌軸2側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼41と、該上部傾斜翼41の下に設けられ、攪拌軸2側を下として傾斜するV字状の下部傾斜翼42とが配設されている。
上部傾斜翼41及び下部傾斜翼42は、本実施例では細長い平板状のものからなり、上部傾斜翼41は、循環流を内斜め下方に巻き込めるように、回転方向の前面が内側に約45度傾斜するように固定されている。
また、下部傾斜翼42は、上部傾斜翼41で巻き込んだ循環流を外斜め下方に吐出できるように、回転方向の前面が外側に約45度傾斜するように固定されている。
【0017】
左右の上部傾斜翼41及び左右の下部傾斜翼42は、それぞれ平板状の上下の連結部材51を介して攪拌軸2に固定されている。
この連結部材51は、所要長さに設けられることにより、左右の傾斜翼に適切な間隔を与え、循環流の巻き込みを容易にしている。
なお、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42は、ねじれ板状の左右の連結部材52で連結されているが、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42は一体に形成することもできる。
【0018】
さらに、図4に示すように、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42の左右の連結部同士を補強ロッド61で連結することもできる。
また、図5に示すように、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42の連結部に、略鉛直方向にスペーサロッド62を介設することにより、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42の間に間隔をあけるようにしたり、図6に示すように、スペーサロッド62との連結部を補強ロッド61で連結したりすることができる。
なお、上部傾斜翼41や下部傾斜翼42、スペーサロッド62が区画する略菱形や略六角形の内部では、攪拌軸2を省略し、液の流動を促進させることもできる。
【0019】
また、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42は、回転径をボトム翼3の回転径以下に設定されており、これにより、循環流の上昇流を阻害しないようにしている。
さらに、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42を斜めに配設することにより、循環流の巻き込みと吐出を容易にするとともに、限られた範囲内に長尺の傾斜翼4を収めて高い剪断力が得られるようにしている。
【0020】
次に、本実施例の攪拌機の作用を説明する。
攪拌槽1に液を入れて攪拌軸2を回転させると、ボトム翼3からの吐出流が上昇流へと変わり液面まで到達するとともに、回転による引き込みが発生し下降流となる。
そして、上部傾斜翼41が循環流の上部を内斜め下方に巻き込むとともに、対向する下部傾斜翼42が、巻き込まれた循環流を外斜め下方に吐出する。
これにより、攪拌槽1の側壁11に沿って盛り上がろうとする液面付近の流れを、上下部傾斜翼41、42による巻き込みにより解消するとともに、この流れを全体的な循環流として上下部傾斜翼41、42で順次剪断をかけ、効率的な混合攪拌が行われる。
【0021】
本実施例の攪拌機と、図11に示す従来の攪拌機とを用い、攪拌試験を行った。
攪拌試験は、水、粘性100mPa・sの液体、粘性1000mPa・sの液体のそれぞれについて実施したが、図9〜図10に示すように、本実施例の攪拌機は、いずれについても短時間で適切に混合攪拌することができた。
【0022】
かくして、本実施例の攪拌機は、攪拌槽1に垂設した攪拌軸2に、該攪拌軸2側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼41を配設するとともに、該上部傾斜翼41を循環流を内側に巻き込む角度に設け、該上部傾斜翼41の下に、平板状のボトム翼3を配設することから、ボトム翼3で攪拌槽1の底部を攪拌し、攪拌槽1の側壁に沿う上昇流と攪拌槽1の中心付近で下降する下降流とからなる循環流を発生させるとともに、この循環流の上部を上部傾斜翼41で内斜め下方に巻き込んで、ボトム翼3から吐出することができ、これにより、従来のようなフローパターンの分離を防止し、攪拌途中の粘性変化や広粘度範囲にも対応して攪拌槽全体で良好な混合を行うとともに、ボトム翼3による旋回流を上部傾斜翼41で剪断することにより、液深が低くなっても効率の変わらない攪拌をすることができる。
さらに、上部傾斜翼41とボトム翼3の間に、攪拌軸2側を下として傾斜するV字状の下部傾斜翼42を配設するとともに、該下部傾斜翼42を、巻き込んだ循環流を外側に吐出する角度に設けることから、上部傾斜翼41で内斜め下方に巻き込んだ循環流を、対向する下部傾斜翼42から外斜め下方に吐出することができ、これにより、循環流の巻き込み及び吐出を強く行うとともに、上部傾斜翼41と下部傾斜翼42とで順次剪断をかけ、効率的な混合攪拌を行うことができる。
【0023】
この場合、上部傾斜翼41及び下部傾斜翼42の回転径をボトム翼3の回転径以下にすることにより、ボトム翼3からの上昇流を阻害することなく循環流を剪断することができる。
【実施例2】
【0024】
図7〜図8に、本発明の攪拌機の第2実施例を示す。
この攪拌機は、攪拌槽1に垂設した攪拌軸2に、該攪拌軸2側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼41を配設するとともに、該上部傾斜翼41を循環流を内側に巻き込む角度に設け、該上部傾斜翼41の下に、平板状のボトム翼3を配設している。
【0025】
上部傾斜翼41は、本実施例では細長い平板状のものからなり、循環流を内斜め下方に巻き込めるように、回転方向の前面が内側に約45度傾斜するように固定されている。
左右の上部傾斜翼41は、平板状の連結部材51を介して攪拌軸2に固定されており、この連結部材51を所要長さに設けることにより、左右の上部傾斜翼41に適切な間隔を与え、循環流の巻き込みを容易にしている。
【0026】
また、上部傾斜翼41の下部は、図7に示すように、ボトム翼3に直接固定したり、図8に示すように、ボトム翼3の上方で補強ロッド61を介して攪拌軸2に固定することができる。
この場合、上部傾斜翼41とボトム翼3、あるいは上部傾斜翼41と補強ロッド61が区画する略三角形の内部では、攪拌軸2を省略し、液の流動を促進させることもできる。
【0027】
また、上部傾斜翼41は、その回転径をボトム翼3の回転径以下にしており、ボトム翼3からの上昇流を阻害することなく循環流を剪断するようにしている。
なお、その他の構成は、第1実施例と同様であるため、同一符号を記すことによりその説明を省略する。
【0028】
かくして、本実施例の攪拌機は、攪拌槽1に垂設した攪拌軸2に、該攪拌軸2側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼41を配設するとともに、該上部傾斜翼41を循環流を内側に巻き込む角度に設け、該上部傾斜翼41の下に、平板状のボトム翼3を配設することから、ボトム翼3で攪拌槽1の底部を攪拌し、攪拌槽1の側壁に沿う上昇流と攪拌槽1の中心付近で下降する下降流とからなる循環流を発生させるとともに、この循環流の上部を上部傾斜翼41で内斜め下方に巻き込んで、ボトム翼3から吐出することができ、これにより、従来のようなフローパターンの分離を防止し、攪拌途中の粘性変化や広粘度範囲にも対応して攪拌槽全体で良好な混合を行うとともに、ボトム翼3による旋回流を上部傾斜翼41で剪断することにより、液深が低くなっても効率の変わらない攪拌をすることができる。
【0029】
以上、本発明の攪拌機について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
例えば、上部傾斜翼や下部傾斜翼を上下に複数段連設することにより、液深の大きな攪拌槽にも対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【0030】
本発明の攪拌機は、フローパターンの分離を防止し、攪拌途中の粘性変化や広粘度範囲にも対応して攪拌槽全体で良好な混合を行うとともに、液深が低くなっても効率の変わらない攪拌をするという特性を有していることから、例えば、食品等の攪拌に適した攪拌機として広く好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明の攪拌機の第1実施例を示し、(a)はその断面正面図、(b)は攪拌軸の平面図、(c)は同側面図である。
【図2】同攪拌機を示し、(a)は図1(a)のA−A線断面図、(b)は同B−B線断面図である。
【図3】同攪拌機による液の流れを示す断面図である。
【図4】上部傾斜翼と下部傾斜翼の左右の連結部同士を補強ロッドで連結した実施例を示す断面正面図である。
【図5】上部傾斜翼と下部傾斜翼の間にスペーサロッドを配設した実施例を示す断面正面図である。
【図6】上部傾斜翼と下部傾斜翼の間にスペーサロッドを配設し、スペーサロッドの左右の連結部同士を補強ロッドで連結した実施例を示す断面正面図である。
【図7】本発明の攪拌機の第2実施例を示す断面正面図である。
【図8】下部傾斜翼の下部を補強ロッドを介して攪拌軸に固定した実施例を示す断面正面図である。
【図9】第1実施例の攪拌機と従来の攪拌機とによる攪拌試験の結果を示し、(a)は水を攪拌した際の混合時間と攪拌単位動力との関係を示すグラフ、(b)は粘性100mPa・sの液体を攪拌した際の混合時間と攪拌単位動力との関係を示すグラフである。
【図10】同、粘性100mPa・sの液体を攪拌した際の混合時間と攪拌単位動力との関係を示すグラフである。
【図11】従来の攪拌機を示す断面正面図である。
【符号の説明】
【0032】
1 攪拌槽
11 側壁
12 底壁
2 攪拌軸
3 ボトム翼
41 上部傾斜翼
42 下部傾斜翼
51 上下の連結部材
52 左右の連結部材
61 補強ロッド
62 スペーサロッド
【特許請求の範囲】
【請求項1】
攪拌槽に垂設した攪拌軸に、該攪拌軸側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼を配設するとともに、該上部傾斜翼を循環流を内側に巻き込む角度に設け、該上部傾斜翼の下に、平板状のボトム翼を配設したことを特徴とする攪拌機。
【請求項2】
上部傾斜翼とボトム翼の間に、攪拌軸側を下として傾斜するV字状の下部傾斜翼を配設するとともに、該下部傾斜翼を、巻き込んだ循環流を外側に吐出する角度に設けたことを特徴とする請求項1記載の攪拌機。
【請求項3】
上部傾斜翼又は下部傾斜翼の回転径をボトム翼の回転径以下にしたことを特徴とする請求項1又は2記載の攪拌機。
【請求項1】
攪拌槽に垂設した攪拌軸に、該攪拌軸側が上に傾斜する逆V字状の上部傾斜翼を配設するとともに、該上部傾斜翼を循環流を内側に巻き込む角度に設け、該上部傾斜翼の下に、平板状のボトム翼を配設したことを特徴とする攪拌機。
【請求項2】
上部傾斜翼とボトム翼の間に、攪拌軸側を下として傾斜するV字状の下部傾斜翼を配設するとともに、該下部傾斜翼を、巻き込んだ循環流を外側に吐出する角度に設けたことを特徴とする請求項1記載の攪拌機。
【請求項3】
上部傾斜翼又は下部傾斜翼の回転径をボトム翼の回転径以下にしたことを特徴とする請求項1又は2記載の攪拌機。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2009−220083(P2009−220083A)
【公開日】平成21年10月1日(2009.10.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−70604(P2008−70604)
【出願日】平成20年3月19日(2008.3.19)
【出願人】(000127237)株式会社イズミフードマシナリ (53)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年10月1日(2009.10.1)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年3月19日(2008.3.19)
【出願人】(000127237)株式会社イズミフードマシナリ (53)
【Fターム(参考)】
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