攪拌用回転体および攪拌装置
【課題】用途を問わずに安全且つ効率的な攪拌を行うことが可能な攪拌用回転体および攪拌装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る攪拌用回転体１は、回転軸方向の断面が円形状に構成される本体１０と、本体１０の表面に設けられる吸入口１２と、本体１０における吸入口１２より半径方向外側の表面に設けられる吐出口１４と、吸入口１２と吐出口１４を繋ぐ流通路と、を備えている。
【解決手段】本発明に係る攪拌用回転体１は、回転軸方向の断面が円形状に構成される本体１０と、本体１０の表面に設けられる吸入口１２と、本体１０における吸入口１２より半径方向外側の表面に設けられる吐出口１４と、吸入口１２と吐出口１４を繋ぐ流通路と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体その他の各種流体を攪拌し、混合、分散等を行うための攪拌用回転体および攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば２種類以上の流体を混合したり、流体中に添加した各種粉末等を均一に分散させたりする場合には、流体中で羽根車を回転させる攪拌機が使用されている。この羽根車には一般的にプロペラ翼やタービン翼が設けられており、回転することで流体を流動させて攪拌を行う。
【０００３】
このような攪拌機は、流体を収容するタンクに恒常的に設置されて使用されるものが多いが、この他にも、例えば塗料等を使用直前に現場で攪拌するためのハンディタイプのものがよく使用されている。このハンディタイプの攪拌機は、一般的にハンドドリル型の駆動装置の駆動軸の先端に羽根車を設けて構成されている。そして、使用者は、駆動装置を両手に持ち、先端の羽根車を塗料等の被攪拌物が収容された容器内に挿入して回転させ、攪拌を行う。
【０００４】
しかしながら、このハンディタイプの攪拌機では、鋭利な翼端を持つ羽根車を高速で回転させることから非常に危険であり、取扱に注意を要するという問題があった。また、突起の多い羽根車を容器にぶつけてしまった場合や、羽根車が疲労破壊を起こした場合に、羽根車の先端や容器の一部が欠けて、または削れて被攪拌物内に混入しやすいという問題があった。
【０００５】
また、羽根車は被攪拌物と衝突することによって被攪拌物を流動させるため、羽根車を備える攪拌機では、回転する羽根車を被攪拌物内に投入する際、または被攪拌物内で羽根車の回転を開始する際に、反動によって羽根車が振られやすいという問題があった。このため、使用者が攪拌機の操作になれていない場合には、羽根車を容器にぶつけたり、被攪拌物を容器外に飛散させたりといったような事態が頻発していた。
【０００６】
また、羽根車では、被攪拌物に沈降物が含まれるような場合に、羽根車を容器の底壁に接触させながら攪拌を行わなければ沈降物をうまく分散させることができないため、羽根車と容器の壁面の接触により発生する破片や削りカスが被攪拌物内に混入しやすいという問題があった。
【０００７】
また、羽根車を備える攪拌機では、被攪拌物内に混入された粉末粒子が羽根車との衝突により粉砕される場合があるという問題があった。このため、例えばメタリック塗料のように、混入された粉末粒子を微細化したくないような場合には、十分な攪拌を行うことが困難であった。
【０００８】
一方、プロペラ翼やタービン翼を使用するのではなく、外形が六角柱状の筒体から羽根車を構成すると共に、側面に複数の孔を設けた高粘性流体用ミキサー等も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−１５４３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１に記載の高粘性流体用ミキサーでは、羽根車の外形が六角柱状であるため、上述の各問題を解消するものではなかった。具体的には、上記特許文献１に記載のミキサーは外壁に複数の角部を持つことから、回転時の危険性が高く、容器にぶつけた場合に破片や削りカスが生じる可能性が高いものであった。
【００１１】
また、側面の孔からの流体の流出による効果が加わってはいるものの、主として羽根車の外壁を被攪拌物に衝突させることによって被攪拌物を流動させるものであるため、反動の問題、および被攪拌物内の粉末粒子の粉砕の問題を解消するものではなかった。
【００１２】
さらに、側面の孔に対して羽根車内部の容積が大きいため、羽根車内部の流速が低く、長時間使用した場合に滞留物が羽根車に付着して堆積し、攪拌能力が低下しやすいという問題があった。
【００１３】
本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであって、用途を問わずに安全且つ効率的な攪拌を行うことが可能な攪拌用回転体および攪拌装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１）本発明は、回転軸方向の断面が円形状に構成される本体と、前記本体の表面に設けられる吸入口と、前記本体における前記吸入口より半径方向外側の表面に設けられる吐出口と、前記吸入口と前記吐出口を繋ぐ流通路と、を備えることを特徴とする、攪拌用回転体である。
【００１５】
（２）本発明はまた、前記本体は、前記回転軸方向の厚みが半径方向外側に向けて漸次減少する形状に構成されることを特徴とする、上記（１）に記載の攪拌用回転体である。
【００１６】
（３）本発明はまた、前記本体は、少なくとも一方の底面を球面状にした円柱状または円盤状に構成されることを特徴とする、上記（２）に記載の攪拌用回転体である。
【００１７】
（４）本発明はまた、前記本体は、球状または楕円体状に構成されることを特徴とする、上記（２）に記載の攪拌用回転体である。
【００１８】
（５）本発明はまた、前記吐出口は、複数設けられ、前記吸入口および前記流通路は、前記複数の吐出口ごとに個別に設けられることを特徴とする、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の攪拌用回転体である。
【００１９】
（６）本発明はまた、前記吸入口は、前記本体を回転させるために前記本体に接続される駆動軸の反対側に設けられることを特徴とする、上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の攪拌用回転体である。
【００２０】
（７）本発明はまた、前記吸入口は、前記回転軸の半径方向外側に設けられることを特徴とする、上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の攪拌用回転体である。
【００２１】
（８）本発明はまた、被攪拌物の外部の気体を吸入する吸気口と、前記吸気口と前記吐出口を繋ぐ通気路と、をさらに備えることを特徴とする、上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の攪拌用回転体である。
【００２２】
（９）本発明はまた、上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の攪拌用回転体を、前記回転軸方向に複数配置して構成されることを特徴とする、攪拌装置である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、用途を問わずに安全且つ効率的な攪拌を行うことが可能という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１（ａ）本発明の実施の形態に係る攪拌用回転体の平面図である。（ｂ）攪拌用回転体の正面図である。
【図２】（ａ）攪拌用回転体の作動を示した平面図である。（ｂ）攪拌用回転体の作動を示した正面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）攪拌用回転体の使用例を示した概略図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）攪拌用回転体の使用例を示した概略図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）流通路のその他の形態の例を示した正面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）吸入口、吐出口および流通路のその他の形態の例を示した図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）本体のその他の形状の例を示した正面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）本体のその他の形状の例を示した正面図である。
【図９】（ａ）駆動軸側に吸入口を設けた例を示した正面図である。（ｂ）攪拌用回転体に流体外部の気体を吸引するための吸気口、および吸気口と吐出口を繋ぐ通気路を設けた例を示した正面図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）攪拌用回転体を異物の捕獲が可能に構成した例を示した正面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る攪拌装置の例を示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００２６】
まず、本発明の実施の形態に係る攪拌用回転体１の構造について説明する。図１（ａ）は、攪拌用回転体１の平面図であり、図１（ｂ）は、攪拌用回転体１の正面図である。これらの図に示されるように、攪拌用回転体１は、略半球状の本体１０と、本体１０の表面に設けられた複数の吸入口１２と、本体１０の表面に設けられた複数の吐出口１４と、吸入口１２と吐出口１４を繋ぐように本体１０の内部に形成された流通路１６から構成されている。
【００２７】
本体１０は、この例では、略半球状、詳細には円盤の一方の底面１０ａを球面状に構成した形状となっている。本体１０の他方の底面１０ｂの中心には、モータ等の駆動装置の駆動軸２０が接続される接続部１８が設けられている。従って、本体１０の中心軸Ｃが回転軸となる。なお、駆動軸２０と接続部１８の接続方法は、例えばネジや係合等、既知のいずれの方法であってもよい。
【００２８】
本実施形態では、本体１０を流通路１６以外の部分を中実に構成することで、本体１０の強度を高めるようにしている。本体１０を構成する材質は、特に限定されるものではなく、例えば金属やセラミックス、樹脂、ゴム、木材等、使用条件に応じた適宜の材質を採用することができる。本実施形態の本体１０は、シンプルで加工しやすい形態となっているため、製造方法に制限されることなく、多種多様な材質から本体１０を構成することが可能となっている。
【００２９】
吸入口１２は、本体１０における接続部１８の反対側の底面１０ｂに設けられている。本実施形態では、４つの吸入口１２を中心軸Ｃを中心とする円周上に等間隔で並べて配置すると共に、中心軸Ｃと同一方向に形成している。吐出口１４は、本体１０の側面１０ｃに設けられている。本実施形態では、４つの吐出口１４を、各吸入口１２に対して本体１０の半径方向外側となる位置にそれぞれ配置している。また、中心軸Ｃに対して直交する方向に吐出口１４を形成している。
【００３０】
流通路１６は、１つの吸入口１２と１つの吐出口１４を繋ぐ通路として形成されている。従って、本体１０の内部には、４つの流通路が形成されている。各流通路１６は、吸入口１２から中心軸Ｃ方向に沿って直進した後に直角に曲がり、本体１０の半径方向外側に向けて直進して吐出口１４に到達するように形成されている。
【００３１】
本実施形態では、流通路１６をこのように構成することで、ドリルによる穴加工で容易に吸入口１２、吐出口１４および流通路１６を形成できるようにしている。具体的には、吸入口１２の位置から中心軸Ｃ方向に沿った穴加工、および吐出口１４の位置から中心軸Ｃに向けた穴加工によって容易に吸入口１２、吐出口１４および流通路１６を形成することができる。なお、本実施形態では、流通路１６の断面形状を円形に構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば楕円形や多角形等、その他の断面形状としてもよい。
【００３２】
次に、攪拌用回転体１の作動について説明する。図２（ａ）は攪拌用回転体１の作動を示した平面図であり、図２（ｂ）は攪拌用回転体１の作動を示した正面図である。攪拌用回転体１は、流体である被攪拌物内において、駆動軸２０に駆動されて中心軸Ｃを中心に回転することにより、被攪拌物を攪拌する。
【００３３】
流体中に攪拌用回転体１を浸漬して回転させると、流通路１６内に進入した流体も攪拌用回転体１と共に回転することとなる。すると、流通路１６内の流体に遠心力が作用し、これらの図に示されるように、流通路１６内の流体は攪拌用回転体１の半径方向外側に向けて流動する。吐出口１４は、吸入口１２よりも本体１０の半径方向外側に設けられているため、吐出口１４では吸入口１２よりも強い遠心力が働くこととなる。従って、流体は、攪拌用回転体１が回転している限り吸入口１２から吐出口１４に向けて流動する。すなわち、流通路１６内の流体が吐出口１４から噴出すると共に、外部の流体が吸入口１２から流通路１６内に吸引される。これにより、攪拌用回転体１の周囲の流体には、吐出口１４のある側面１０ｃから放射状に広がる流動と、吸入口１２のある攪拌用回転体１の先端に向かう流動が発生することとなる。
【００３４】
また、流体中に攪拌用回転体１を浸漬して回転させると、攪拌用回転体１の表面近傍の流体が粘性の影響により攪拌用回転体１と共に回転することとなる。従って、攪拌用回転体１の表面近傍の流体にも遠心力が働き、これらの図に示されるように、表面近傍の流体は攪拌用回転体１の表面に沿って側面１０ｃまで流動し、吐出口１４からの噴流の随伴流となる。
【００３５】
本実施形態では、底面１０ｂを球面状に構成することにより、本体１０の形状を軸方向の厚みが半径方向外側に向けて漸次減少する形状としているため、攪拌用回転体１の底面１０ｂ近傍の流動を、側面１０ｃから放射状に広がる流動にスムーズに合流させることを可能としている。また、底面１０ｂをこのような形状にすることで、攪拌用回転体１の先端に向かう流動の一部を、底面１０ｂに沿って側面１０ｃまでスムーズに流動させて、側面１０ｃから放射状に広がる流動に合流させることを可能としている。この結果、攪拌用回転体１は、周囲の流体に強力な流動を発生させることが可能となるため、効率的な攪拌を行うことが可能となっている。
【００３６】
図３（ａ）および（ｂ）、ならびに図４（ａ）および（ｂ）は、攪拌用回転体１の使用例を示した概略図である。これらの図に示されるように、攪拌用回転体１は、モータ等の駆動装置３０の駆動軸２０に接続され、容器４０内に収容された流体である被攪拌物５０内に浸漬された状態で使用される。駆動装置３０は、容器４０や架台等に固定されるものであってもよいし、使用者が保持して操作するものであってもよい。
【００３７】
駆動装置３０によって攪拌用回転体１を回転させることにより、上述のように攪拌用回転体１から放射状に広がる流動、および攪拌用回転体１の先端に向かう流動が発生する。これにより、図３（ａ）および（ｂ）に示されるように、被攪拌物５０内に複雑な循環流が発生し、この循環流により被攪拌物５０は十分に攪拌される。なお、本実施形態では、本体１０の回転軸方向の断面を円形状に構成することにより、回転中に被攪拌物５０と衝突する部分がないようにしているため、回転開始時の反動がほとんど生じないようになっている。
【００３８】
容器４０の底に滞留している滞留物を分散させる場合には、図４（ａ）に示されるように、攪拌用回転体１の先端を容器４００の底に近づければよい。このようにすることで、吸入口１２から滞留物を吸い上げて吐出口１４から噴出し、滞留物を被攪拌物５０内に十分に分散させることができる。また、容器４０の角部に滞留している滞留物を分散させる場合には、図４（ｂ）に示されるように、攪拌用回転体１の先端を容器４００の角部に近づければよい。本実施形態では、底面１０ｂを球面状に構成しているため、狭隘な角部にも吸入口１２を十分に近づけることができる。
【００３９】
本実施形態では、本体１０の回転軸方向の断面を円形状に構成すると共に突起物がないように構成することにより、攪拌用回転体１を容器４０の壁面にぶつけた場合にも攪拌用回転体１または容器４０が破損したり削れたりする可能性を低くしている。このため、安心して攪拌用回転体１を容器４０の壁面に近づけることができ、容器４０の隅々まで十分に攪拌を行うことが可能となっている。さらに、攪拌用回転体１または容器４０の破片や削りカス等が被攪拌物５０に混入し難いようになっている。
【００４０】
また、本実施形態では、攪拌用回転体１の先端中心（回転軸である中心軸Ｃ）のやや外側に吸入口１２を配置することにより、攪拌用回転体１の先端を容器４０の壁面に接触させた場合にも吸入口１２が塞がれないようにしている。このため、容器４０の壁面近くにおいても安定して攪拌用回転体１を操作することができる。
【００４１】
次に、攪拌用回転体１のその他の形態について説明する。図５（ａ）および（ｂ）は、流通路１６のその他の形態の例を示した正面図である。同図（ａ）は、流通路１６を滑らかに湾曲した通路として構成した例を示している。流通路１６をこのように構成することで、流通路１６内の流動抵抗を減少させることができるため、攪拌用回転体１が引き起こす流動をさらに強力にし、攪拌能力を向上させることができる。なお、このような流通路１６は、例えば本体１０を鋳造により製造することで形成することができる。
【００４２】
同図（ｂ）は、流通路１６を一直線状に構成した例を示している。流通路１６をこのように構成した場合にも流通路１６内の流動抵抗を減少させることができる。さらにこの場合、流通路１６内の清掃を行いやすくすることができる。
【００４３】
図６（ａ）〜（ｃ）は、吸入口１２、吐出口１４および流通路１６のその他の形態の例を示した図である。なお、同図（ａ）は攪拌用回転体１の平面図であり、同図（ｂ）および（ｃ）は攪拌用回転体１の正面図である。
【００４４】
同図（ａ）は、吐出口１４を回転方向にずらして配置し、流通路１６の吐出口１４へ繋がる部分を攪拌用回転体１の半径方向に対して角度を有するように構成した例を示している。このように、吐出口１４の向きを変更することで、例えば図の反時計回りに攪拌用回転体１を回転させた場合には、吐出口１４からの噴流をスムーズにすることができる。また、図の時計回りに攪拌用回転体１を回転させた場合には、吐出口１４からの噴流を乱流状態にすることができる。すなわち、本実施形態では、流通路１６および吐出口１４の配置および向きを、用途に応じて適宜に設定することにより、効率的な攪拌に最も適した流動を得ることができるようになっている。
【００４５】
同図（ｂ）は、吐出口１４を回転軸方向にずらして配置し、流通路１６の吐出口１４へ繋がる部分を攪拌用回転体１の先端側に向くように構成した例を示している。このように、吐出口１４を先端側に向けることで、液面方向への流動を弱くすることができるため、液面近傍の強い流動や乱流に起因する泡立ちや気泡の混入等を減少させることができる。なお、あえて流体に外部の気体を巻き込ませるように、吐出口１４を駆動軸側に向けるようにしてもよい。
【００４６】
同図（ｃ）は、複数の吐出口１４に対して１つの吸入口１２を設け、流通路１６を１つの吸入口１２から複数の吐出口１４に分岐するように構成した例を示している。このように、複数の吐出口１４に対して共通する吸入口１２を設けるようにしてもよい。この場合において、流通路１６の共通部分１６ａの断面積を分岐部分１６ｂの断面積の総和と同一または略同一にすることにより、共通部分１６ａにおける流速を低下させないようにすることができる。これにより、流通路１６内に滞留物が堆積するのを防止することが可能となる。
【００４７】
図７（ａ）および（ｂ）、ならびに図８（ａ）および（ｂ）は、本体１０のその他の形状の例を示した正面図である。図７（ａ）は、本体１０を球状に構成した例を示しており、図７（ｂ）は、本体１０を楕円体状に構成した例を示している。本体１０は、回転軸方向の断面が円形状に構成されるものであれば、どのような形状（例えば、円柱状や円盤状等）であってもよいが、本体１０表面近傍の流動をスムーズに吐出口１４からの噴流の随伴流とするためには、図７（ａ）または（ｂ）に示されるように、回転軸方向の厚みが半径方向外側に向けて漸次減少する形状が好ましい。特に、図７（ｂ）に示されるように、回転軸方向の厚みを全体的に薄くした方が、攪拌用回転体１から放射状に広がる流動をより強力にすることができる。
【００４８】
なお、本発明における球状とは、球体の一部分からなる形状や球体に類似する形状を含んだ広範な概念を示している。また、本発明における楕円体状には、楕円体の一部分からなる形状や楕円体に類似する形状を含んだ広範な概念を示している。
【００４９】
図８（ａ）は、回転軸方向の厚みが半径方向外側に向けて凹状に漸次減少する形状に、本体１０を構成した例を示している。このような形状にすることで、吸入口１２に向かう流動の一部、および回転軸側からの流動を本体１０表面に沿ってスムーズに流動させて吐出口１４からの噴流の随伴流とすることができるため、より強力な流動を発生させることが可能となる。
【００５０】
図８（ｂ）は、回転軸方向の厚みが部分的に半径方向外側に向けて減少する形状に、本体１０を構成した例を示している。この場合、図８（ｂ）に示されるように、厚みが一定の部分の半径方向外側に厚みが減少する部分を設けるようにしてもよいし、厚みが減少する部分の半径方向外側に厚みが一定な部分を設けるようにしてもよい。
【００５１】
なお、本体１０の形状の設定に加えて、本体１０表面の粗さを適宜に設定したり、適宜の凹凸形状やディンプル加工を施したりすることによって、攪拌用回転体１の周囲の流動をより精密に制御するようにしてもよい。また、例えば球状に構成した本体１０の表面にりんごやサッカーボール等の彩色を施して意匠性を向上させるようにしてもよい。
【００５２】
図９（ａ）は、駆動軸側に吸入口１２を設けた例を示した正面図である。同図は、４つの吸入口１２のうち、２つの吸入口１２を駆動軸側の底面１０ａに設けた例を示している。吸入口１２は、このように複数の吸入口１２の一部を先端側に配置し、残りの一部を駆動軸側に配置するようにしてもよい。また、用途によっては、全ての吸入口１２を駆動軸側に設けるようにしてもよい。
【００５３】
吸入口１２の配置を適宜に設定することで、用途に応じた最適な流動を発生させるようにすることができる。また、駆動軸側の吸入口１２を流体の液面に近づけて流体外部の気体を吸引するようにすれば、流体中に積極的に外部の気体を取り込むことができる。これにより、流体中に気体を溶け込ませたり、流体中に気泡を混入させたりすることができる。
【００５４】
図９（ｂ）は、攪拌用回転体１に流体外部の気体を吸引するための吸気口１３、および吸気口１３と吐出口１４を繋ぐ通気路１７を設けた例を示した正面図である。同図は、球状に構成した本体１０の駆動軸側の表面に２つの吸気口１３を設けると共に、流通路１６を介して吸気口１３と吐出口１４を繋ぐ通気路１３を本体１０内部に形成した例を示している。このように、本体１０に吸気口１３および通気路１７を設け、吸気口１３を流体外部に露出させた状態で攪拌用回転体１を回転させることにより、容易に流体中に気体を溶け込ませたり、流体中に気泡を混入させたりすることができる。
【００５５】
この場合、吸気口１３を吸入口１２よりも半径方向内側（回転軸側）に配置することで、吸気口１３からの流体の流出を防止して流体中への気体の取り込みを効率的に行うことが可能となる。なお、通気路１７を流体を噴出する吐出口１４に繋ぐのではなく、気体を流体中に噴出するための専用の吐出口を別に設け、この専用吐出口に通気路１７を繋ぐようにしてもよい。
【００５６】
図１０（ａ）および（ｂ）は、攪拌用回転体１を異物の捕獲が可能に構成した例を示した正面図である。同図（ａ）は、流通路１６の吐出口１４近傍にゴミ等の異物捕獲用のフィルタ６０を設けた例を示している。このように、流通路１６の途中にフィルタ６０を設けることにより、流体中に含まれる異物の除去を攪拌と同時に行うことが可能となる。フィルタ６０は、例えば金網やスポンジ等、用途に応じた材質から構成すればよい。なお、フィルタ６０を配置する位置は、同図（ａ）に示す位置に限定されるものではなく、その他の位置であってもよい。
【００５７】
同図（ｂ）は、１つの吸入口１２を設けた場合に、流通路１６の共通部分１６ａの内周壁に異物捕獲用の凹部６２を設けた例を示している。吸入口１２を１つとした場合、流通路１６の共通部分１６ａ内を通過する流体は、攪拌用回転体１の回転により旋回流となる。従って、流通路１６の共通部分１６ａの内周壁に凹部６２を設けることにより、遠心分離と同様の原理により、流体中の異物を凹部６２内に捕獲することができる。凹部６２内にフィルタ６０を設けて、捕獲した異物が確実に凹部６２内に保持されるようにしてもよい。
【００５８】
次に、複数の攪拌用回転体１を連結して構成した攪拌装置２について説明する。図１１（ａ）および（ｂ）は、攪拌装置２の例を示した正面図である。同図（ａ）は、駆動軸を介して３つの攪拌用回転体１を連結した例を示しており、同図（ｂ）は、２つの攪拌用回転体１を一体的に連結した例を示している。このように、複数の攪拌用回転体１を回転軸方向に連結することで、攪拌能力をさらに向上させることができる。特に、攪拌する流体の深さが深い場合に、効果的である。また、同図（ｂ）に示す例において、駆動軸側の吸入口１４から流体外部の気体を吸引するようにすれば、より効率的に流体中に気体を取り込むことができる。
【００５９】
また、複数の攪拌用回転体１を連結することにより、攪拌装置２をより意匠性の高い形状にすることが可能である。例えば、同図（ｂ）に示す攪拌装置２を雪だるま状に彩色することで、家庭用の泡立て器としての商品性を高めることができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態に係る攪拌用回転体１は、回転軸方向の断面が円形状に構成される本体１０と、本体１０の表面に設けられる吸入口１２と、本体１０における吸入口１２より半径方向外側の表面に設けられる吐出口１４と、吸入口１２と吐出口１４を繋ぐ流通路と、を備えている。
【００６１】
このため、羽根車等に比べてはるかに低コストで、十分な攪拌能力を有する攪拌用回転体１を製造することができる。また、回転軸方向の断面を円形状に構成することにより、回転開始時の反動をなくすと共に、被攪拌物５０を収容した容器４０等にぶつけた場合にも容器４０または攪拌用回転体１の破損や削れ等を生じにくくすることができる。この結果、用途を問わずに安全且つ効率的な攪拌を行うことが可能となる。
【００６２】
また、本体１０の回転軸方向の断面を円形状に構成することより、回転軸に対する不釣合いの発生を少なくすることができる。このため、不釣合いの発生しやすい羽根車等とは異なり、回転時の振動や振れ回り等を略解消することができる。
【００６３】
また、本体１０は、回転軸方向の厚みが半径方向外側に向けて漸次減少する形状に構成されている。このため、本体１０の表面近傍の流動をスムーズに吐出口１４からの噴流の随伴流とすることができる。これにより、より強力な流動を発生させることが可能となるため、攪拌能力をさらに向上させることができる。
【００６４】
また、本体１０は、少なくとも一方の底面を球面状にした円柱状または円盤状に構成されている。このため、強力な流動を発生させることができると共に、例えば、容器の角部のような狭隘部分に吸入口１２を近づけて滞留物を吸引することができる。すなわち、容器内の隅々まで十分に攪拌を行うことができる。なお、本体１０は、球状または楕円体状に構成されるものであってもよい。
【００６５】
また、吐出口１４は、複数設けられ、吸入口１２および流通路１６は、複数の吐出口１４ごとに個別に設けられている。このため、流通路１６内の流速を適宜の高い速度に維持することができる。これにより、流通路１６内に滞留物が堆積し、攪拌能力が低下するのを未然に防止することができる。
【００６６】
また、吸入口１２は、本体１０を回転させるために本体１０に接続される駆動軸２０の反対側に設けられている。これにより、容器４０の底の滞留物を吸い上げることが可能となるため、ムラのない確実な攪拌を行うことができる。また、被攪拌物５０の液面を乱すことなく、攪拌を行うことができる。
【００６７】
また、吸入口１２は、回転軸（中心軸Ｃ）の半径方向外側に設けられている。このため、攪拌用回転体１を容器４０の壁面に近づけた場合にも、攪拌用回転体１が壁面に吸い付いて吸入口が塞がれるような事態を回避することができる。これにより、攪拌用回転体１を手動操作する場合にも安定した攪拌を行うことができる。
【００６８】
また、攪拌用回転体１に、被攪拌物の外部の気体を吸入する吸気口１３と、吸気口１３と吐出口１４を繋ぐ通気路１７と、をさらに備えるようにしてもよい。このようにすることで、被攪拌物４０に容易に気泡を混入させることができる。
【００６９】
また、本実施形態に係る攪拌装置２は、攪拌用回転体１を、回転軸方向に複数配置して構成されている。このため、攪拌能力をさらに向上させることが可能であると共に、意匠性を向上させることができる。
【００７０】
なお、本実施形態では、本体１０の形状が回転軸方向の厚みが半径方向外側に向けて漸次減少する場合の例について示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、被攪拌物である流体の粘性等の性状や、攪拌の目的によっては、本体１０の形状を円盤状や円柱状等から構成し、回転軸方向の厚みが半径方向外側に向けて漸次減少する部分を設けないようにしてもよい。
【００７１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の攪拌用回転体および攪拌装置は、上記した実施の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内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の攪拌用回転体は、各種流体の攪拌、または気泡混入の分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ 攪拌用回転体
２ 攪拌装置
１０ 本体
１２ 吸入口
１３ 吸気口
１４ 吐出口
１６ 流通路
１７ 通気路
２０ 駆動軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体その他の各種流体を攪拌し、混合、分散等を行うための攪拌用回転体および攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば２種類以上の流体を混合したり、流体中に添加した各種粉末等を均一に分散させたりする場合には、流体中で羽根車を回転させる攪拌機が使用されている。この羽根車には一般的にプロペラ翼やタービン翼が設けられており、回転することで流体を流動させて攪拌を行う。
【０００３】
このような攪拌機は、流体を収容するタンクに恒常的に設置されて使用されるものが多いが、この他にも、例えば塗料等を使用直前に現場で攪拌するためのハンディタイプのものがよく使用されている。このハンディタイプの攪拌機は、一般的にハンドドリル型の駆動装置の駆動軸の先端に羽根車を設けて構成されている。そして、使用者は、駆動装置を両手に持ち、先端の羽根車を塗料等の被攪拌物が収容された容器内に挿入して回転させ、攪拌を行う。
【０００４】
しかしながら、このハンディタイプの攪拌機では、鋭利な翼端を持つ羽根車を高速で回転させることから非常に危険であり、取扱に注意を要するという問題があった。また、突起の多い羽根車を容器にぶつけてしまった場合や、羽根車が疲労破壊を起こした場合に、羽根車の先端や容器の一部が欠けて、または削れて被攪拌物内に混入しやすいという問題があった。
【０００５】
また、羽根車は被攪拌物と衝突することによって被攪拌物を流動させるため、羽根車を備える攪拌機では、回転する羽根車を被攪拌物内に投入する際、または被攪拌物内で羽根車の回転を開始する際に、反動によって羽根車が振られやすいという問題があった。このため、使用者が攪拌機の操作になれていない場合には、羽根車を容器にぶつけたり、被攪拌物を容器外に飛散させたりといったような事態が頻発していた。
【０００６】
また、羽根車では、被攪拌物に沈降物が含まれるような場合に、羽根車を容器の底壁に接触させながら攪拌を行わなければ沈降物をうまく分散させることができないため、羽根車と容器の壁面の接触により発生する破片や削りカスが被攪拌物内に混入しやすいという問題があった。
【０００７】
また、羽根車を備える攪拌機では、被攪拌物内に混入された粉末粒子が羽根車との衝突により粉砕される場合があるという問題があった。このため、例えばメタリック塗料のように、混入された粉末粒子を微細化したくないような場合には、十分な攪拌を行うことが困難であった。
【０００８】
一方、プロペラ翼やタービン翼を使用するのではなく、外形が六角柱状の筒体から羽根車を構成すると共に、側面に複数の孔を設けた高粘性流体用ミキサー等も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−１５４３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１に記載の高粘性流体用ミキサーでは、羽根車の外形が六角柱状であるため、上述の各問題を解消するものではなかった。具体的には、上記特許文献１に記載のミキサーは外壁に複数の角部を持つことから、回転時の危険性が高く、容器にぶつけた場合に破片や削りカスが生じる可能性が高いものであった。
【００１１】
また、側面の孔からの流体の流出による効果が加わってはいるものの、主として羽根車の外壁を被攪拌物に衝突させることによって被攪拌物を流動させるものであるため、反動の問題、および被攪拌物内の粉末粒子の粉砕の問題を解消するものではなかった。
【００１２】
さらに、側面の孔に対して羽根車内部の容積が大きいため、羽根車内部の流速が低く、長時間使用した場合に滞留物が羽根車に付着して堆積し、攪拌能力が低下しやすいという問題があった。
【００１３】
本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであって、用途を問わずに安全且つ効率的な攪拌を行うことが可能な攪拌用回転体および攪拌装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１）本発明は、回転軸方向の断面が円形状に構成される本体と、前記本体の表面に設けられる吸入口と、前記本体における前記吸入口より半径方向外側の表面に設けられる吐出口と、前記吸入口と前記吐出口を繋ぐ流通路と、を備えることを特徴とする、攪拌用回転体である。
【００１５】
（２）本発明はまた、前記本体は、前記回転軸方向の厚みが半径方向外側に向けて漸次減少する形状に構成されることを特徴とする、上記（１）に記載の攪拌用回転体である。
【００１６】
（３）本発明はまた、前記本体は、少なくとも一方の底面を球面状にした円柱状または円盤状に構成されることを特徴とする、上記（２）に記載の攪拌用回転体である。
【００１７】
（４）本発明はまた、前記本体は、球状または楕円体状に構成されることを特徴とする、上記（２）に記載の攪拌用回転体である。
【００１８】
（５）本発明はまた、前記吐出口は、複数設けられ、前記吸入口および前記流通路は、前記複数の吐出口ごとに個別に設けられることを特徴とする、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の攪拌用回転体である。
【００１９】
（６）本発明はまた、前記吸入口は、前記本体を回転させるために前記本体に接続される駆動軸の反対側に設けられることを特徴とする、上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の攪拌用回転体である。
【００２０】
（７）本発明はまた、前記吸入口は、前記回転軸の半径方向外側に設けられることを特徴とする、上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の攪拌用回転体である。
【００２１】
（８）本発明はまた、被攪拌物の外部の気体を吸入する吸気口と、前記吸気口と前記吐出口を繋ぐ通気路と、をさらに備えることを特徴とする、上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の攪拌用回転体である。
【００２２】
（９）本発明はまた、上記（１）乃至（８）のいずれかに記載の攪拌用回転体を、前記回転軸方向に複数配置して構成されることを特徴とする、攪拌装置である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、用途を問わずに安全且つ効率的な攪拌を行うことが可能という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１（ａ）本発明の実施の形態に係る攪拌用回転体の平面図である。（ｂ）攪拌用回転体の正面図である。
【図２】（ａ）攪拌用回転体の作動を示した平面図である。（ｂ）攪拌用回転体の作動を示した正面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）攪拌用回転体の使用例を示した概略図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）攪拌用回転体の使用例を示した概略図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）流通路のその他の形態の例を示した正面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）吸入口、吐出口および流通路のその他の形態の例を示した図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）本体のその他の形状の例を示した正面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）本体のその他の形状の例を示した正面図である。
【図９】（ａ）駆動軸側に吸入口を設けた例を示した正面図である。（ｂ）攪拌用回転体に流体外部の気体を吸引するための吸気口、および吸気口と吐出口を繋ぐ通気路を設けた例を示した正面図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）攪拌用回転体を異物の捕獲が可能に構成した例を示した正面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る攪拌装置の例を示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００２６】
まず、本発明の実施の形態に係る攪拌用回転体１の構造について説明する。図１（ａ）は、攪拌用回転体１の平面図であり、図１（ｂ）は、攪拌用回転体１の正面図である。これらの図に示されるように、攪拌用回転体１は、略半球状の本体１０と、本体１０の表面に設けられた複数の吸入口１２と、本体１０の表面に設けられた複数の吐出口１４と、吸入口１２と吐出口１４を繋ぐように本体１０の内部に形成された流通路１６から構成されている。
【００２７】
本体１０は、この例では、略半球状、詳細には円盤の一方の底面１０ａを球面状に構成した形状となっている。本体１０の他方の底面１０ｂの中心には、モータ等の駆動装置の駆動軸２０が接続される接続部１８が設けられている。従って、本体１０の中心軸Ｃが回転軸となる。なお、駆動軸２０と接続部１８の接続方法は、例えばネジや係合等、既知のいずれの方法であってもよい。
【００２８】
本実施形態では、本体１０を流通路１６以外の部分を中実に構成することで、本体１０の強度を高めるようにしている。本体１０を構成する材質は、特に限定されるものではなく、例えば金属やセラミックス、樹脂、ゴム、木材等、使用条件に応じた適宜の材質を採用することができる。本実施形態の本体１０は、シンプルで加工しやすい形態となっているため、製造方法に制限されることなく、多種多様な材質から本体１０を構成することが可能となっている。
【００２９】
吸入口１２は、本体１０における接続部１８の反対側の底面１０ｂに設けられている。本実施形態では、４つの吸入口１２を中心軸Ｃを中心とする円周上に等間隔で並べて配置すると共に、中心軸Ｃと同一方向に形成している。吐出口１４は、本体１０の側面１０ｃに設けられている。本実施形態では、４つの吐出口１４を、各吸入口１２に対して本体１０の半径方向外側となる位置にそれぞれ配置している。また、中心軸Ｃに対して直交する方向に吐出口１４を形成している。
【００３０】
流通路１６は、１つの吸入口１２と１つの吐出口１４を繋ぐ通路として形成されている。従って、本体１０の内部には、４つの流通路が形成されている。各流通路１６は、吸入口１２から中心軸Ｃ方向に沿って直進した後に直角に曲がり、本体１０の半径方向外側に向けて直進して吐出口１４に到達するように形成されている。
【００３１】
本実施形態では、流通路１６をこのように構成することで、ドリルによる穴加工で容易に吸入口１２、吐出口１４および流通路１６を形成できるようにしている。具体的には、吸入口１２の位置から中心軸Ｃ方向に沿った穴加工、および吐出口１４の位置から中心軸Ｃに向けた穴加工によって容易に吸入口１２、吐出口１４および流通路１６を形成することができる。なお、本実施形態では、流通路１６の断面形状を円形に構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば楕円形や多角形等、その他の断面形状としてもよい。
【００３２】
次に、攪拌用回転体１の作動について説明する。図２（ａ）は攪拌用回転体１の作動を示した平面図であり、図２（ｂ）は攪拌用回転体１の作動を示した正面図である。攪拌用回転体１は、流体である被攪拌物内において、駆動軸２０に駆動されて中心軸Ｃを中心に回転することにより、被攪拌物を攪拌する。
【００３３】
流体中に攪拌用回転体１を浸漬して回転させると、流通路１６内に進入した流体も攪拌用回転体１と共に回転することとなる。すると、流通路１６内の流体に遠心力が作用し、これらの図に示されるように、流通路１６内の流体は攪拌用回転体１の半径方向外側に向けて流動する。吐出口１４は、吸入口１２よりも本体１０の半径方向外側に設けられているため、吐出口１４では吸入口１２よりも強い遠心力が働くこととなる。従って、流体は、攪拌用回転体１が回転している限り吸入口１２から吐出口１４に向けて流動する。すなわち、流通路１６内の流体が吐出口１４から噴出すると共に、外部の流体が吸入口１２から流通路１６内に吸引される。これにより、攪拌用回転体１の周囲の流体には、吐出口１４のある側面１０ｃから放射状に広がる流動と、吸入口１２のある攪拌用回転体１の先端に向かう流動が発生することとなる。
【００３４】
また、流体中に攪拌用回転体１を浸漬して回転させると、攪拌用回転体１の表面近傍の流体が粘性の影響により攪拌用回転体１と共に回転することとなる。従って、攪拌用回転体１の表面近傍の流体にも遠心力が働き、これらの図に示されるように、表面近傍の流体は攪拌用回転体１の表面に沿って側面１０ｃまで流動し、吐出口１４からの噴流の随伴流となる。
【００３５】
本実施形態では、底面１０ｂを球面状に構成することにより、本体１０の形状を軸方向の厚みが半径方向外側に向けて漸次減少する形状としているため、攪拌用回転体１の底面１０ｂ近傍の流動を、側面１０ｃから放射状に広がる流動にスムーズに合流させることを可能としている。また、底面１０ｂをこのような形状にすることで、攪拌用回転体１の先端に向かう流動の一部を、底面１０ｂに沿って側面１０ｃまでスムーズに流動させて、側面１０ｃから放射状に広がる流動に合流させることを可能としている。この結果、攪拌用回転体１は、周囲の流体に強力な流動を発生させることが可能となるため、効率的な攪拌を行うことが可能となっている。
【００３６】
図３（ａ）および（ｂ）、ならびに図４（ａ）および（ｂ）は、攪拌用回転体１の使用例を示した概略図である。これらの図に示されるように、攪拌用回転体１は、モータ等の駆動装置３０の駆動軸２０に接続され、容器４０内に収容された流体である被攪拌物５０内に浸漬された状態で使用される。駆動装置３０は、容器４０や架台等に固定されるものであってもよいし、使用者が保持して操作するものであってもよい。
【００３７】
駆動装置３０によって攪拌用回転体１を回転させることにより、上述のように攪拌用回転体１から放射状に広がる流動、および攪拌用回転体１の先端に向かう流動が発生する。これにより、図３（ａ）および（ｂ）に示されるように、被攪拌物５０内に複雑な循環流が発生し、この循環流により被攪拌物５０は十分に攪拌される。なお、本実施形態では、本体１０の回転軸方向の断面を円形状に構成することにより、回転中に被攪拌物５０と衝突する部分がないようにしているため、回転開始時の反動がほとんど生じないようになっている。
【００３８】
容器４０の底に滞留している滞留物を分散させる場合には、図４（ａ）に示されるように、攪拌用回転体１の先端を容器４００の底に近づければよい。このようにすることで、吸入口１２から滞留物を吸い上げて吐出口１４から噴出し、滞留物を被攪拌物５０内に十分に分散させることができる。また、容器４０の角部に滞留している滞留物を分散させる場合には、図４（ｂ）に示されるように、攪拌用回転体１の先端を容器４００の角部に近づければよい。本実施形態では、底面１０ｂを球面状に構成しているため、狭隘な角部にも吸入口１２を十分に近づけることができる。
【００３９】
本実施形態では、本体１０の回転軸方向の断面を円形状に構成すると共に突起物がないように構成することにより、攪拌用回転体１を容器４０の壁面にぶつけた場合にも攪拌用回転体１または容器４０が破損したり削れたりする可能性を低くしている。このため、安心して攪拌用回転体１を容器４０の壁面に近づけることができ、容器４０の隅々まで十分に攪拌を行うことが可能となっている。さらに、攪拌用回転体１または容器４０の破片や削りカス等が被攪拌物５０に混入し難いようになっている。
【００４０】
また、本実施形態では、攪拌用回転体１の先端中心（回転軸である中心軸Ｃ）のやや外側に吸入口１２を配置することにより、攪拌用回転体１の先端を容器４０の壁面に接触させた場合にも吸入口１２が塞がれないようにしている。このため、容器４０の壁面近くにおいても安定して攪拌用回転体１を操作することができる。
【００４１】
次に、攪拌用回転体１のその他の形態について説明する。図５（ａ）および（ｂ）は、流通路１６のその他の形態の例を示した正面図である。同図（ａ）は、流通路１６を滑らかに湾曲した通路として構成した例を示している。流通路１６をこのように構成することで、流通路１６内の流動抵抗を減少させることができるため、攪拌用回転体１が引き起こす流動をさらに強力にし、攪拌能力を向上させることができる。なお、このような流通路１６は、例えば本体１０を鋳造により製造することで形成することができる。
【００４２】
同図（ｂ）は、流通路１６を一直線状に構成した例を示している。流通路１６をこのように構成した場合にも流通路１６内の流動抵抗を減少させることができる。さらにこの場合、流通路１６内の清掃を行いやすくすることができる。
【００４３】
図６（ａ）〜（ｃ）は、吸入口１２、吐出口１４および流通路１６のその他の形態の例を示した図である。なお、同図（ａ）は攪拌用回転体１の平面図であり、同図（ｂ）および（ｃ）は攪拌用回転体１の正面図である。
【００４４】
同図（ａ）は、吐出口１４を回転方向にずらして配置し、流通路１６の吐出口１４へ繋がる部分を攪拌用回転体１の半径方向に対して角度を有するように構成した例を示している。このように、吐出口１４の向きを変更することで、例えば図の反時計回りに攪拌用回転体１を回転させた場合には、吐出口１４からの噴流をスムーズにすることができる。また、図の時計回りに攪拌用回転体１を回転させた場合には、吐出口１４からの噴流を乱流状態にすることができる。すなわち、本実施形態では、流通路１６および吐出口１４の配置および向きを、用途に応じて適宜に設定することにより、効率的な攪拌に最も適した流動を得ることができるようになっている。
【００４５】
同図（ｂ）は、吐出口１４を回転軸方向にずらして配置し、流通路１６の吐出口１４へ繋がる部分を攪拌用回転体１の先端側に向くように構成した例を示している。このように、吐出口１４を先端側に向けることで、液面方向への流動を弱くすることができるため、液面近傍の強い流動や乱流に起因する泡立ちや気泡の混入等を減少させることができる。なお、あえて流体に外部の気体を巻き込ませるように、吐出口１４を駆動軸側に向けるようにしてもよい。
【００４６】
同図（ｃ）は、複数の吐出口１４に対して１つの吸入口１２を設け、流通路１６を１つの吸入口１２から複数の吐出口１４に分岐するように構成した例を示している。このように、複数の吐出口１４に対して共通する吸入口１２を設けるようにしてもよい。この場合において、流通路１６の共通部分１６ａの断面積を分岐部分１６ｂの断面積の総和と同一または略同一にすることにより、共通部分１６ａにおける流速を低下させないようにすることができる。これにより、流通路１６内に滞留物が堆積するのを防止することが可能となる。
【００４７】
図７（ａ）および（ｂ）、ならびに図８（ａ）および（ｂ）は、本体１０のその他の形状の例を示した正面図である。図７（ａ）は、本体１０を球状に構成した例を示しており、図７（ｂ）は、本体１０を楕円体状に構成した例を示している。本体１０は、回転軸方向の断面が円形状に構成されるものであれば、どのような形状（例えば、円柱状や円盤状等）であってもよいが、本体１０表面近傍の流動をスムーズに吐出口１４からの噴流の随伴流とするためには、図７（ａ）または（ｂ）に示されるように、回転軸方向の厚みが半径方向外側に向けて漸次減少する形状が好ましい。特に、図７（ｂ）に示されるように、回転軸方向の厚みを全体的に薄くした方が、攪拌用回転体１から放射状に広がる流動をより強力にすることができる。
【００４８】
なお、本発明における球状とは、球体の一部分からなる形状や球体に類似する形状を含んだ広範な概念を示している。また、本発明における楕円体状には、楕円体の一部分からなる形状や楕円体に類似する形状を含んだ広範な概念を示している。
【００４９】
図８（ａ）は、回転軸方向の厚みが半径方向外側に向けて凹状に漸次減少する形状に、本体１０を構成した例を示している。このような形状にすることで、吸入口１２に向かう流動の一部、および回転軸側からの流動を本体１０表面に沿ってスムーズに流動させて吐出口１４からの噴流の随伴流とすることができるため、より強力な流動を発生させることが可能となる。
【００５０】
図８（ｂ）は、回転軸方向の厚みが部分的に半径方向外側に向けて減少する形状に、本体１０を構成した例を示している。この場合、図８（ｂ）に示されるように、厚みが一定の部分の半径方向外側に厚みが減少する部分を設けるようにしてもよいし、厚みが減少する部分の半径方向外側に厚みが一定な部分を設けるようにしてもよい。
【００５１】
なお、本体１０の形状の設定に加えて、本体１０表面の粗さを適宜に設定したり、適宜の凹凸形状やディンプル加工を施したりすることによって、攪拌用回転体１の周囲の流動をより精密に制御するようにしてもよい。また、例えば球状に構成した本体１０の表面にりんごやサッカーボール等の彩色を施して意匠性を向上させるようにしてもよい。
【００５２】
図９（ａ）は、駆動軸側に吸入口１２を設けた例を示した正面図である。同図は、４つの吸入口１２のうち、２つの吸入口１２を駆動軸側の底面１０ａに設けた例を示している。吸入口１２は、このように複数の吸入口１２の一部を先端側に配置し、残りの一部を駆動軸側に配置するようにしてもよい。また、用途によっては、全ての吸入口１２を駆動軸側に設けるようにしてもよい。
【００５３】
吸入口１２の配置を適宜に設定することで、用途に応じた最適な流動を発生させるようにすることができる。また、駆動軸側の吸入口１２を流体の液面に近づけて流体外部の気体を吸引するようにすれば、流体中に積極的に外部の気体を取り込むことができる。これにより、流体中に気体を溶け込ませたり、流体中に気泡を混入させたりすることができる。
【００５４】
図９（ｂ）は、攪拌用回転体１に流体外部の気体を吸引するための吸気口１３、および吸気口１３と吐出口１４を繋ぐ通気路１７を設けた例を示した正面図である。同図は、球状に構成した本体１０の駆動軸側の表面に２つの吸気口１３を設けると共に、流通路１６を介して吸気口１３と吐出口１４を繋ぐ通気路１３を本体１０内部に形成した例を示している。このように、本体１０に吸気口１３および通気路１７を設け、吸気口１３を流体外部に露出させた状態で攪拌用回転体１を回転させることにより、容易に流体中に気体を溶け込ませたり、流体中に気泡を混入させたりすることができる。
【００５５】
この場合、吸気口１３を吸入口１２よりも半径方向内側（回転軸側）に配置することで、吸気口１３からの流体の流出を防止して流体中への気体の取り込みを効率的に行うことが可能となる。なお、通気路１７を流体を噴出する吐出口１４に繋ぐのではなく、気体を流体中に噴出するための専用の吐出口を別に設け、この専用吐出口に通気路１７を繋ぐようにしてもよい。
【００５６】
図１０（ａ）および（ｂ）は、攪拌用回転体１を異物の捕獲が可能に構成した例を示した正面図である。同図（ａ）は、流通路１６の吐出口１４近傍にゴミ等の異物捕獲用のフィルタ６０を設けた例を示している。このように、流通路１６の途中にフィルタ６０を設けることにより、流体中に含まれる異物の除去を攪拌と同時に行うことが可能となる。フィルタ６０は、例えば金網やスポンジ等、用途に応じた材質から構成すればよい。なお、フィルタ６０を配置する位置は、同図（ａ）に示す位置に限定されるものではなく、その他の位置であってもよい。
【００５７】
同図（ｂ）は、１つの吸入口１２を設けた場合に、流通路１６の共通部分１６ａの内周壁に異物捕獲用の凹部６２を設けた例を示している。吸入口１２を１つとした場合、流通路１６の共通部分１６ａ内を通過する流体は、攪拌用回転体１の回転により旋回流となる。従って、流通路１６の共通部分１６ａの内周壁に凹部６２を設けることにより、遠心分離と同様の原理により、流体中の異物を凹部６２内に捕獲することができる。凹部６２内にフィルタ６０を設けて、捕獲した異物が確実に凹部６２内に保持されるようにしてもよい。
【００５８】
次に、複数の攪拌用回転体１を連結して構成した攪拌装置２について説明する。図１１（ａ）および（ｂ）は、攪拌装置２の例を示した正面図である。同図（ａ）は、駆動軸を介して３つの攪拌用回転体１を連結した例を示しており、同図（ｂ）は、２つの攪拌用回転体１を一体的に連結した例を示している。このように、複数の攪拌用回転体１を回転軸方向に連結することで、攪拌能力をさらに向上させることができる。特に、攪拌する流体の深さが深い場合に、効果的である。また、同図（ｂ）に示す例において、駆動軸側の吸入口１４から流体外部の気体を吸引するようにすれば、より効率的に流体中に気体を取り込むことができる。
【００５９】
また、複数の攪拌用回転体１を連結することにより、攪拌装置２をより意匠性の高い形状にすることが可能である。例えば、同図（ｂ）に示す攪拌装置２を雪だるま状に彩色することで、家庭用の泡立て器としての商品性を高めることができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態に係る攪拌用回転体１は、回転軸方向の断面が円形状に構成される本体１０と、本体１０の表面に設けられる吸入口１２と、本体１０における吸入口１２より半径方向外側の表面に設けられる吐出口１４と、吸入口１２と吐出口１４を繋ぐ流通路と、を備えている。
【００６１】
このため、羽根車等に比べてはるかに低コストで、十分な攪拌能力を有する攪拌用回転体１を製造することができる。また、回転軸方向の断面を円形状に構成することにより、回転開始時の反動をなくすと共に、被攪拌物５０を収容した容器４０等にぶつけた場合にも容器４０または攪拌用回転体１の破損や削れ等を生じにくくすることができる。この結果、用途を問わずに安全且つ効率的な攪拌を行うことが可能となる。
【００６２】
また、本体１０の回転軸方向の断面を円形状に構成することより、回転軸に対する不釣合いの発生を少なくすることができる。このため、不釣合いの発生しやすい羽根車等とは異なり、回転時の振動や振れ回り等を略解消することができる。
【００６３】
また、本体１０は、回転軸方向の厚みが半径方向外側に向けて漸次減少する形状に構成されている。このため、本体１０の表面近傍の流動をスムーズに吐出口１４からの噴流の随伴流とすることができる。これにより、より強力な流動を発生させることが可能となるため、攪拌能力をさらに向上させることができる。
【００６４】
また、本体１０は、少なくとも一方の底面を球面状にした円柱状または円盤状に構成されている。このため、強力な流動を発生させることができると共に、例えば、容器の角部のような狭隘部分に吸入口１２を近づけて滞留物を吸引することができる。すなわち、容器内の隅々まで十分に攪拌を行うことができる。なお、本体１０は、球状または楕円体状に構成されるものであってもよい。
【００６５】
また、吐出口１４は、複数設けられ、吸入口１２および流通路１６は、複数の吐出口１４ごとに個別に設けられている。このため、流通路１６内の流速を適宜の高い速度に維持することができる。これにより、流通路１６内に滞留物が堆積し、攪拌能力が低下するのを未然に防止することができる。
【００６６】
また、吸入口１２は、本体１０を回転させるために本体１０に接続される駆動軸２０の反対側に設けられている。これにより、容器４０の底の滞留物を吸い上げることが可能となるため、ムラのない確実な攪拌を行うことができる。また、被攪拌物５０の液面を乱すことなく、攪拌を行うことができる。
【００６７】
また、吸入口１２は、回転軸（中心軸Ｃ）の半径方向外側に設けられている。このため、攪拌用回転体１を容器４０の壁面に近づけた場合にも、攪拌用回転体１が壁面に吸い付いて吸入口が塞がれるような事態を回避することができる。これにより、攪拌用回転体１を手動操作する場合にも安定した攪拌を行うことができる。
【００６８】
また、攪拌用回転体１に、被攪拌物の外部の気体を吸入する吸気口１３と、吸気口１３と吐出口１４を繋ぐ通気路１７と、をさらに備えるようにしてもよい。このようにすることで、被攪拌物４０に容易に気泡を混入させることができる。
【００６９】
また、本実施形態に係る攪拌装置２は、攪拌用回転体１を、回転軸方向に複数配置して構成されている。このため、攪拌能力をさらに向上させることが可能であると共に、意匠性を向上させることができる。
【００７０】
なお、本実施形態では、本体１０の形状が回転軸方向の厚みが半径方向外側に向けて漸次減少する場合の例について示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、被攪拌物である流体の粘性等の性状や、攪拌の目的によっては、本体１０の形状を円盤状や円柱状等から構成し、回転軸方向の厚みが半径方向外側に向けて漸次減少する部分を設けないようにしてもよい。
【００７１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の攪拌用回転体および攪拌装置は、上記した実施の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内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の攪拌用回転体は、各種流体の攪拌、または気泡混入の分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ 攪拌用回転体
２ 攪拌装置
１０ 本体
１２ 吸入口
１３ 吸気口
１４ 吐出口
１６ 流通路
１７ 通気路
２０ 駆動軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸方向の断面が円形状に構成される本体と、
前記本体の表面に設けられる吸入口と、
前記本体における前記吸入口より半径方向外側の表面に設けられる吐出口と、
前記吸入口と前記吐出口を繋ぐ流通路と、を備えることを特徴とする、
攪拌用回転体。
【請求項２】
前記本体は、前記回転軸方向の厚みが半径方向外側に向けて漸次減少する形状に構成されることを特徴とする、
請求項１に記載の攪拌用回転体。
【請求項３】
前記本体は、少なくとも一方の底面を球面状にした円柱状または円盤状に構成されることを特徴とする、
請求項２に記載の攪拌用回転体。
【請求項４】
前記本体は、球状または楕円体状に構成されることを特徴とする、
請求項２に記載の攪拌用回転体。
【請求項５】
前記吐出口は、複数設けられ、
前記吸入口および前記流通路は、前記複数の吐出口ごとに個別に設けられることを特徴とする、
請求項１乃至４のいずれかに記載の攪拌用回転体。
【請求項６】
前記吸入口は、前記本体を回転させるために前記本体に接続される駆動軸の反対側に設けられることを特徴とする、
請求項１乃至５のいずれかに記載の攪拌用回転体。
【請求項７】
前記吸入口は、前記回転軸の半径方向外側に設けられることを特徴とする、
請求項１乃至６のいずれかに記載の攪拌用回転体。
【請求項８】
被攪拌物の外部の気体を吸入する吸気口と、
前記吸気口と前記吐出口を繋ぐ通気路と、をさらに備えることを特徴とする、
請求項１乃至７のいずれかに記載の攪拌用回転体。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の攪拌用回転体を、前記回転軸方向に複数配置して構成されることを特徴とする、
攪拌装置。
【請求項１】
回転軸方向の断面が円形状に構成される本体と、
前記本体の表面に設けられる吸入口と、
前記本体における前記吸入口より半径方向外側の表面に設けられる吐出口と、
前記吸入口と前記吐出口を繋ぐ流通路と、を備えることを特徴とする、
攪拌用回転体。
【請求項２】
前記本体は、前記回転軸方向の厚みが半径方向外側に向けて漸次減少する形状に構成されることを特徴とする、
請求項１に記載の攪拌用回転体。
【請求項３】
前記本体は、少なくとも一方の底面を球面状にした円柱状または円盤状に構成されることを特徴とする、
請求項２に記載の攪拌用回転体。
【請求項４】
前記本体は、球状または楕円体状に構成されることを特徴とする、
請求項２に記載の攪拌用回転体。
【請求項５】
前記吐出口は、複数設けられ、
前記吸入口および前記流通路は、前記複数の吐出口ごとに個別に設けられることを特徴とする、
請求項１乃至４のいずれかに記載の攪拌用回転体。
【請求項６】
前記吸入口は、前記本体を回転させるために前記本体に接続される駆動軸の反対側に設けられることを特徴とする、
請求項１乃至５のいずれかに記載の攪拌用回転体。
【請求項７】
前記吸入口は、前記回転軸の半径方向外側に設けられることを特徴とする、
請求項１乃至６のいずれかに記載の攪拌用回転体。
【請求項８】
被攪拌物の外部の気体を吸入する吸気口と、
前記吸気口と前記吐出口を繋ぐ通気路と、をさらに備えることを特徴とする、
請求項１乃至７のいずれかに記載の攪拌用回転体。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の攪拌用回転体を、前記回転軸方向に複数配置して構成されることを特徴とする、
攪拌装置。
【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２０１１−５３４９（Ｐ２０１１−５３４９Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４８２２３（Ｐ２００９−１４８２２３）
【出願日】平成２１年６月２３日（２００９．６．２３）
【特許番号】特許第４４１８０１９号（Ｐ４４１８０１９）
【特許公報発行日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（５０９１７７０９４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２３日（２００９．６．２３）
【特許番号】特許第４４１８０１９号（Ｐ４４１８０１９）
【特許公報発行日】平成２２年２月１７日（２０１０．２．１７）
【出願人】（５０９１７７０９４）
【Ｆターム（参考）】
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