攪拌装置
【課題】高粘度液体の攪拌が可能であって、しかもメンテナンスが容易である攪拌装置を提供する。
【解決手段】攪拌装置10は、撹拌槽11、中心攪拌軸12、上部主攪拌翼131、下部主攪拌翼132、偏心攪拌軸17、副攪拌翼18、及び外周翼14を備える。上部主攪拌翼131及び下部主攪拌翼132は、側面視において、上下方向におけるそれらの回転軌跡間に中心攪拌軸12側に入り込んだ主翼非通過領域15が構成されるように形成されている。副攪拌翼18は、側面視において、上下方向における主翼非通過領域15位置に位置付けられていると共に、その回転軌跡が上部主攪拌翼131及び下部主攪拌翼132の回転軌跡と重複部分を有さないように形成されている。外周翼14は、攪拌槽11の中心軸位置を中心に回転可能に設けられ、攪拌槽11の内壁に沿って上方に立ち上がるように形成されている。
【解決手段】攪拌装置10は、撹拌槽11、中心攪拌軸12、上部主攪拌翼131、下部主攪拌翼132、偏心攪拌軸17、副攪拌翼18、及び外周翼14を備える。上部主攪拌翼131及び下部主攪拌翼132は、側面視において、上下方向におけるそれらの回転軌跡間に中心攪拌軸12側に入り込んだ主翼非通過領域15が構成されるように形成されている。副攪拌翼18は、側面視において、上下方向における主翼非通過領域15位置に位置付けられていると共に、その回転軌跡が上部主攪拌翼131及び下部主攪拌翼132の回転軌跡と重複部分を有さないように形成されている。外周翼14は、攪拌槽11の中心軸位置を中心に回転可能に設けられ、攪拌槽11の内壁に沿って上方に立ち上がるように形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
洗剤、シャンプー、練り歯磨き、化粧料、食品等の液体製品やゲル状製品の製造では、複数の材料を混合する場合に一般的に攪拌装置が用いられる。また、これらの液体製品やゲル状製品の製造において、材料の種類や濃度によって混合材料の粘度が相違することとなるため、その混合材料の粘度での攪拌に適した攪拌装置の選択が行われる。
【０００３】
例えば、かかる攪拌装置の一種として、特許文献１には、いわゆるアジホモミキサーが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、攪拌槽内中心部に設けられた攪拌軸に攪拌翼が装着され、その攪拌翼の上部が格子状に形成され且つ下部が平板状に形成された攪拌装置が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、撹拌槽の底面部の隙間を有して垂設されたボットム羽根部、ボットム羽根部の端部に立設された立ち上り羽根部、及び立ち上り羽根部の上に連設された吸い込み羽根部からなる撹拌翼を備えた攪拌装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−４９２４１号公報
【特許文献２】特開平４−２１５８２９号公報
【特許文献３】特開２００４−３２１９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、いわゆるアジホモミキサーは、高粘度液体の攪拌による混合或いは分散が可能であるものの、構造が複雑であるためにメンテナンス性が劣る。
【０００８】
また、攪拌槽内中心部に設けられた攪拌軸に攪拌翼が装着されたタイプの攪拌装置は、メンテナンスが容易であるものの、攪拌可能な液体の粘度の上限がアジホモミキサー程には高くなく、高速軸撹拌機の設置が困難であることから分散効果も望めない。
【０００９】
本発明の課題は、高粘度液体の攪拌による混合或いは分散が可能であって、しかもメンテナンスが容易である攪拌装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、円筒状の撹拌槽と、前記攪拌槽内の中心軸位置に回転可能に設けられた中心攪拌軸と、前記中心攪拌軸の上部に、前記中心攪拌軸から外向きに延びるように装着された板状の上部主攪拌翼と、前記中心攪拌軸の下部に、前記中心攪拌軸から外向きに延びるように装着された板状の下部主攪拌翼と、前記攪拌槽内の中心軸位置から偏心した位置に回転可能に設けられた偏心攪拌軸と、前記偏心攪拌軸に装着された副攪拌翼と、前記攪拌槽の中心軸位置を中心に回転可能に設けられ前記攪拌槽の内壁に沿って上方に立ち上がるように形成された外周翼と、を備えた攪拌装置であって、前記上部主攪拌翼及び前記下部主攪拌翼は、側面視において、上下方向におけるそれらの回転軌跡間に前記中心攪拌軸側に入り込んだ主翼非通過領域が構成されるように形成され、前記副攪拌翼は、側面視において、上下方向における前記主翼非通過領域位置に位置付けられていると共に、その回転軌跡が前記上部主攪拌翼及び前記下部主攪拌翼の回転軌跡と重複部分を有さないように形成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、中心攪拌軸に装着された上部主攪拌翼及び下部主攪拌翼が、側面視において、上下方向におけるそれらの回転軌跡間に中心攪拌軸側に入り込んだ主翼非通過領域が構成されるように形成され、また、偏心攪拌軸に装着された副攪拌翼が、側面視において、上下方向における主翼非通過領域位置に位置付けられていると共に、その回転軌跡が上部主攪拌翼及び下部主攪拌翼の回転軌跡と重複部分を有さないように形成されているので、上部主攪拌翼及び下部主攪拌翼と副攪拌翼との組合せにより高粘度液体の攪拌による混合或いは分散を行うことができ、さらに外周翼が装着されているので、高粘度液体の壁面付近の流動性及びかき取り作用向上により伝熱操作を促進することができ、しかも複雑な構造を有さず、また、中心攪拌軸に装着された上部主攪拌翼及び下部主攪拌翼、並びに偏心攪拌軸に装着された副攪拌翼を独立して手入れすることができるので、メンテナンスが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１に係る攪拌装置の主攪拌翼を正面とした縦断面図である。
【図２】実施形態１に係る攪拌装置の外周翼を正面とした縦断面図である。
【図３】実施形態１に係る攪拌装置の平面図である。
【図４】主攪拌翼により攪拌される混合材料の流動を示す説明図である。
【図５】主攪拌翼の回転軌跡を示す説明図である。
【図６】主攪拌翼及び副攪拌翼の回転軌跡の重複関係を示す説明図である。
【図７】実施形態２に係る攪拌装置の主攪拌翼を正面とした縦断面図である。
【図８】変形例の攪拌装置の平面図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は別の変形例の攪拌装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
（実施形態１）
図１〜３は実施形態１に係る攪拌装置１０を示す。実施形態１に係る攪拌装置１０は、洗剤、シャンプー、練り歯磨き、化粧料、食品等の液体製品やゲル状製品の製造において、混合材料を攪拌混合する際に用いられるものである。
【００１５】
実施形態１に係る攪拌装置１０は円筒状の攪拌槽１１を備えている。攪拌槽１１は、槽本体１１ａに蓋部材１１ｂが開閉可能に設けられており、槽本体１１ａは、例えば、槽内径Ｄが２５０〜５０００ｍｍ（槽半径Ｒが１２５〜２５００ｍｍ）、槽深さＬが３００〜８０００ｍｍ、及び容量が０．１〜３０ｍ3である。
【００１６】
攪拌槽１１の上方には第１駆動モータＭ1が設けられており、そして、その第１駆動モータＭ1から攪拌槽１１内の中心軸位置を底部内壁近傍まで垂下するように中心攪拌軸１２が回転可能に設けられている。中心攪拌軸１２の外径φ12は例えば槽内径Ｄの５〜１５％である。
【００１７】
中心攪拌軸１２には、各々、中心攪拌軸１２から外向きに延びるように形成された一対の平板状の主攪拌翼１３が中心攪拌軸１２を挟んで対称に、つまり、中心攪拌軸１２の回転方向に１８０°の角度を有し且つ板面が中心攪拌軸１２の回転方向を向くように固定又は脱着可能に装着されている。主攪拌翼１３の厚さｔ13は例えば５〜２５ｍｍである。主攪拌翼１３の下方の攪拌槽１１の底部内壁の最深部までの間隙δ13は例えば槽深さＬの１〜６％である。
【００１８】
各主攪拌翼１３は、中心攪拌軸１２の上部に装着された上部主攪拌翼１３１、中心攪拌軸１２の下部に装着された下部主攪拌翼１３２、及びそれらを連結する上下翼連結部１３３で構成されている。
【００１９】
上部主攪拌翼１３１は、その下端部の翼装着部１３１ａで中心攪拌軸１２に結合し、それに続いて中心攪拌軸１２に沿って上方に延びるように形成され、且つ中心攪拌軸１２から間隔をおいて、つまり、中心攪拌軸１２との間に縦長の間隙部１３１ｂを形成するように設けられている。上部主攪拌翼１３１は、その下端部の翼装着部１３１ａから中間部までの部分が上方に行くに従って翼幅（混合材料対面幅）が広くなるように形成され、また、その中間部から上端部までの部分が上方に行くに従って翼幅が狭くなるように形成されている。このように上部主攪拌翼１３１に翼幅の広狭が存在することにより、上部主攪拌翼１３１が回転して通過した際には、図４に示すように、翼幅の広い中間部から狭い上端部側に混合材料の上向流が生じると共に下端部側への下向流が生じることとなる。また、上記のように上部主攪拌翼１３１と中心攪拌軸１２との間に間隙部１３１ｂが形成されていることにより、それらの流動性が高められることとなる。スムーズな流動性を得る観点からは、上部主攪拌翼１３１は翼幅が不連続に変化した構成であるよりも連続して変化した構成であることが好ましい。
【００２０】
上部主攪拌翼１３１の上下方向の寸法ｌ131は例えば槽深さＬの２０〜６０％である。中心攪拌軸１２と上部主攪拌翼１３１との間の間隙部１３１ｂの幅δ131bは例えば槽半径Ｒの５〜１５％である。上部主攪拌翼１３１の最大翼幅ｗ131は例えば槽半径Ｒの２０〜４０％である。中心攪拌軸１２の中心から上部主攪拌翼１３１の最外位置、つまり、翼幅が最大である中間部までの回転半径ｒ131は例えば槽半径Ｒの４０〜６０％である。
【００２１】
下部主攪拌翼１３２は、内側側辺部の上下方向の全体が中心攪拌軸１２に結合し、また、底辺部が攪拌槽１１の底部内壁に沿うように形成され、そして、その底辺部の外側端から上方に行くに従って翼幅が狭くなるように形成されている。このように下部１３２に翼幅の広狭が存在することにより、下部主攪拌翼１３２が回転して通過した際には、図４に示すように、翼幅の広い底辺部から狭い上端部側に混合材料の上向流が生じることとなる。スムーズな流動性を得る観点からは、下部主攪拌翼１３２は翼幅が不連続に変化した構成であるよりも連続して変化した構成であることが好ましい。
【００２２】
下部主攪拌翼１３２の上下方向の寸法ｌ132は、例えば槽深さＬの１５〜４０％であり、また、上部主攪拌翼１３１の上下方向の寸法ｌ131よりも小さいことが好ましく、例えばその５０〜７０％である。下部主攪拌翼１３２の最大翼幅ｗ132は、例えば槽半径Ｒの５５〜７５％であり、また、上部主攪拌翼１３１の最大翼幅ｗ131よりも大きいことが好ましく、例えばその１．５〜３．０倍である。中心攪拌軸１２の中心から下部主攪拌翼１３２の最外位置、つまり、翼幅が最大である底辺の外側端までの回転半径ｒ132は、例えば槽半径Ｒの６５〜８５％であり、また、中心攪拌軸１２の中心から上部主攪拌翼１３１の最外位置までの回転半径ｒ131よりも大きいことが好ましく、例えばその１．１〜２．５倍である。
【００２３】
上下翼連結部１３３は、上部主攪拌翼１３１と下部主攪拌翼１３２とを連結する矩形部分に構成されている。上下翼連結部１３３の上下方向の寸法ｌ133は例えば槽深さＬの０〜１０％である。上下翼連結部１３３の翼幅ｗ133は例えば槽半径Ｒの２０〜４０％である。
【００２４】
以上の主攪拌翼１３の構成により、図５に示すように、側面視において、上下方向における上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２の回転軌跡Ａ1，Ａ2間、つまり、上下翼連結部１３３の位置には中心攪拌軸１２側に入り込んだ主翼非通過領域１５が構成される。すなわち、上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２は、側面視において、上下方向におけるそれらの回転軌跡Ａ1，Ａ2間に主翼非通過領域１５が構成されるように形成されている。そして、この主翼非通過領域１５には、上部主攪拌翼１３１による混合材料の下向流及び下部主攪拌翼１３２による混合材料の上向流が合流することとなる。
【００２５】
なお、主攪拌翼１３は、中心攪拌軸１２に１枚だけが装着されていてもよく、また、３枚以上の複数枚（例えば３〜８枚）が装着されていてもよい。複数枚の主攪拌翼１３は、例えば３枚の場合１２０°或いは４枚の場合９０°のように、中心攪拌軸１２の回転方向に等角度を有して装着されていることが好ましい。
【００２６】
中心攪拌軸１２には、平面視において、主攪拌翼１３の装着位置から異なる位相（例えば、中心攪拌軸１２の回転方向に９０°の角度）を有するように、各々、中心攪拌軸１２から攪拌槽１１の底部内壁の隅部に延びた後に側部内壁に沿って上方に立ち上がるように形成された一対の細長板状の外周翼１４が中心攪拌軸１２を挟んで対称に、つまり、中心攪拌軸１２の回転方向に１８０°の角度を有し且つ板面が中心攪拌軸１２の回転方向を向くように固定又は脱着可能に装着されている。外周翼１４の上端部は上部主攪拌翼１３１の上端部と高さが同じ或いは高さが高いことが好ましい。これらの外周翼１４は、いわゆるアンカーパドルであってもよく、また、アンカーパドルの様に積極的な攪拌作用を促進するものではなく、特に難流動性流体を扱う際の壁面付近流動及びかき取り作用を促進するものであってもよく、その場合、攪拌槽１１の内壁近傍の混合材料が滞留することなく混合されることで、撹拌槽１１壁部からの伝熱作用を向上させることができる。外周翼１４の厚さｔ14は例えば５〜２５ｍｍである。外周翼１４の翼幅ｗ14は例えば槽半径Ｒの１〜１５％である。
【００２７】
なお、外周翼１４は、中心攪拌軸１２に１枚だけが装着されていてもよく、また、３枚以上の複数枚（例えば３〜８枚）が装着されていてもよい。複数枚の外周翼１４は、例えば３枚の場合１２０°或いは４枚の場合９０°のように、中心攪拌軸１２の回転方向に等角度を有して装着されていることが好ましい。
【００２８】
下部主攪拌翼１３２の底辺部には、攪拌槽１１の底部内壁に当接するようにスクレーパー１６が設けられている。また、外周翼１４の外側部にも、攪拌槽１１の底部内壁の隅部及び側部内壁に当接するように複数のスクレーパー１６が間隔をおいて設けられている。スクレーパー１６は例えばテトラフルオロエチレン樹脂等の弾性シート材で構成されている。これらのスクレーパー１６により、下部主攪拌翼１３２及び外周翼１４が回転して通過した際には、攪拌槽１１の底部内壁及び側部内壁に付着した混合材料が掻き取られて攪拌に供されることとなる。
【００２９】
攪拌槽１１の上方には第１駆動モータＭ1とは別の第２駆動モータＭ2が設けられており、そして、その第２駆動モータＭ2から攪拌槽１１内の中心軸位置から半径方向に偏心した位置に、上下方向の主攪拌翼１３の上下翼連結部１３３の位置、つまり、主翼非通過領域１５まで、主攪拌翼１３及び外周翼１４の回転軌跡Ａ1，Ａ2，Ｂと干渉することなく延びるように、偏心攪拌軸１７が回転可能に設けられている。偏心攪拌軸１７は、中心攪拌軸１２と平行に垂直に設けられていてもよく、また、中心攪拌軸１２に対して傾斜して設けられていてもよい。偏心攪拌軸１７の外径φ17は、例えば槽内径Ｄの１〜５％であり、また、中心攪拌軸１２よりも細いことが好ましく、例えばその５５〜７５％である。
【００３０】
偏心攪拌軸１７の先端には副攪拌翼１８が固定又は脱着可能に装着されている。副攪拌翼１８は、側面視において、上下方向における主翼非通過領域１５位置に位置付けられている。副攪拌翼１８としては、側面視において、その回転軌跡Ｃが上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２を含む主攪拌翼１３並びに外周翼１４の回転軌跡Ａ1，Ａ2，Ｂと重複部分を有さないように形成されていればよく、例えば、混合材料に高速剪断を与えるプロペラ型、パドル型、タービン型、コーン型等のインペラが挙げられる。副攪拌翼１８の回転半径ｒ18は例えば槽半径Ｒの３０〜６０％である。この副攪拌翼１８により、上部主攪拌翼１３１による下向流及び下部主攪拌翼１３２による上向流により合流した混合材料に高速剪断が与えられ、その結果、高効率での攪拌が行われることとなる。
【００３１】
副攪拌翼１８は、より高効率で攪拌を行う観点から、図６に示すように、平面視においては、その回転軌跡Ｃが上部主攪拌翼１３１の回転軌跡Ａ1とも重複部分を有し、また、下部主攪拌翼１３２の回転軌跡Ａ2とも重複部分を有するように設けられている、つまり、その回転軌跡Ｃが主翼非通過領域１５と重複部分を有するように設けられていることが好ましい。但し、副攪拌翼１８は、平面視において、その回転軌跡Ｃが外周翼１４の回転軌跡Ｂとは重複部分を有さない。
【００３２】
なお、第２駆動モータＭ2、偏心攪拌軸１７、及び副攪拌翼１８の副攪拌ユニットは複数設けられていてもよい。
【００３３】
そして、この実施形態１に係る攪拌装置１０を用いて製品を製造する場合、攪拌槽１１に混合材料を投入し、第１駆動モータＭ1を稼働させて主攪拌翼１３及び外周翼１４を回転させると共に、第２駆動モータＭ2を稼働させて副攪拌翼１８を回転させればよい。
【００３４】
ここで、攪拌槽１１への混合材料の投入は、最初に一括で行ってもよく、また、攪拌しながら順次行ってもよい。主攪拌翼１３及び外周翼１４の回転数は例えば１５〜１２０ｒｐｍ、副攪拌翼１８の回転数は主攪拌翼１３及び外周翼１４よりも高速で例えば５００〜４０００ｒｐｍである。主攪拌翼１３及び外周翼１４の回転方向は、副攪拌翼１８の回転方向と同一であってもよく、また、異なっていてもよいが、装置負担の軽減の観点からは同一であることが好ましい。なお、高効率で攪拌を行う観点からは、攪拌中は、上部主攪拌翼１３１の上端部が液面から突出させておくことが好ましい。
【００３５】
このとき、上部主攪拌翼１３１によって、翼幅の広い中間部から狭い上端部側に混合材料の上向流が生じると共に下端部側への下向流が生じ、また、上部主攪拌翼１３１と中心攪拌軸１２との間に間隙部１３１ｂによって、それらの流動性が高められる。それと共に、下部主攪拌翼１３２によって、翼幅の広い底辺部から狭い上端部側に混合材料の上向流が生じる。加えて、外周翼１４によって、攪拌槽１１の内壁近傍の混合材料が滞留することなく流動し、伝熱作用が向上する。さらに、スクレーパー１６によって、攪拌槽１１の底部内壁及び側部内壁に付着した混合材料が掻き取られ、より壁面からの伝熱作用が向上する。そして、副攪拌翼１８によって、上部主攪拌翼１３１による下向流及び下部主攪拌翼１３２による上向流により合流した混合材料に高速剪断が与えられ、その結果、高効率で攪拌混合が行われる。
【００３６】
以上の通り、実施形態１に係る攪拌装置１０では、中心攪拌軸１２に装着された上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２を含む主攪拌翼１３が、側面視において、上下方向における上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２の回転軌跡Ａ1，Ａ2間に中心攪拌軸１２側に入り込んだ主翼非通過領域１５が構成されるように形成されている。また、偏心攪拌軸１７に装着された副攪拌翼１８が、側面視において、上下方向における主翼非通過領域１５位置に位置付けられていると共に、その回転軌跡Ｃが上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２を含む主攪拌翼１３並びに外周翼１４の回転軌跡Ｂと重複部分を有さないように形成されている。このような実施形態１に係る攪拌装置１０の構成によれば、上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２を含む主攪拌翼１３と副攪拌翼１８との組合せにより、１,０００,０００ｍＰａ・ｓ（ＪＩＳ Ｚ８８０３に基づいて３０℃においてＴ型粘度計で測定）程度の高粘度液体でも攪拌による混合或いは分散を行うことができ、また特に、乳化／分散処理に好適に対応することができ、さらに外周翼１４が装着されているので、高粘度液体の壁面付近の流動性及びかき取り作用向上により伝熱操作を促進することができ、もちろん、主攪拌翼１３及び外周翼１４だけを用いて、或いは、それらと副攪拌翼１８とを組み合わせて低粘度液体の攪拌を行うこともできる。従って、広い粘度範囲で液体の攪拌を行うことができる。しかも複雑な構造を有さず、また、中心攪拌軸１２に脱着可能に装着された主攪拌翼１３及び外周翼１４、並びに偏心攪拌軸１７に脱着可能に装着された副攪拌翼１８を独立して手入れすることができるので、メンテナンスが容易である。
【００３７】
（実施形態２）
図７は実施形態２に係る攪拌装置１０を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分については実施形態１と同一符号を用いて示す。この実施形態２に係る攪拌装置１０も実施形態１と同様に液体製品やゲル状製品の製造用途で用いられるものである。
【００３８】
実施形態２に係る攪拌装置１０は、攪拌槽１１の槽本体１１ａの内壁上部に取付部１９ａを介して取り付けられた静止翼１９を備えている。
【００３９】
静止翼１９は、偏心攪拌軸１７に干渉しないように、また、上部主攪拌翼１３１の回転軌跡Ａ1の外側で且つ外周翼１４の回転軌跡Ｂの内側に垂下するように設けられている。静止翼１９は、半径方向において、上部主攪拌翼１３１に近い側に設けられていてもよく、また、外周翼１４に近い側に設けられていてもよく、さらに、それらの中央に設けられていてもよい。静止翼１９の先端部は、上下方向において、上部主攪拌翼１３１における翼幅の最も広い中間部までの位置に位置付けられていてもよく、また、それより深い主翼非通過領域１５位置に位置付けられていてもよく、さらに、それより深い下部主攪拌翼１３２の位置に位置付けられていてもよい。
【００４０】
静止翼１９は、長尺板状に形成されていてもよく、また、棒状に形成されていてもよい。静止翼１９の翼幅ｗ19は例えば槽半径Ｒの１０〜３０％であり、接線方向の厚みは例えば５〜２５ｍｍである。
【００４１】
静止翼１９は、単数が設けられていてもよく、また、複数（例えば２〜８本）が設けられていてもよい。静止翼１９が複数設けられている場合、それらの複数の静止翼１９は、同一長さのもので構成されていてもよいが、攪拌性を高める観点から、異なる長さものを混在させて構成されていることが好ましい。また、複数の静止翼１９は、回転方向に等角度を有して設けられていてもよく、また、回転方向にランダムに設けられていてもよい。
【００４２】
以上の構成の実施形態２に係る攪拌装置１０によれば、上部主攪拌翼１３１の回転軌跡Ａ1の外側で且つ外周翼１４の回転軌跡Ｂの内側に静止翼１９が設けられているので、それらの間で混合材料の流動が乱れ、従って、より高効率で攪拌を行うことができる。
【００４３】
その他の作用効果は実施形態１と同一である。
【００４４】
（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、中心攪拌軸１２及び偏心攪拌軸１７が上方から攪拌槽１１内に垂下した構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、攪拌槽１１の底部から中心攪拌軸１２及び／又は偏心攪拌軸１７がシールされて挿通された構成であってもよい。
【００４５】
上記実施形態１及び２では、主攪拌翼１３の上部に上部主攪拌翼１３１及び下部に下部主攪拌翼１３２がそれぞれ構成され、従って、上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２が中心攪拌軸１２の回転方向の同一位置に上下に連設された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、図８に示すように、平面視において、上部主攪拌翼１３１の装着位置から中心攪拌軸１２の回転方向に例えば９０°の角度を有するように下部主攪拌翼１３２が装着された構成であってもよい。なお、図８では、外周翼１４及び副攪拌翼１８等の図示を省略している。
【００４６】
上記実施形態１及び２では、主攪拌翼１３が平板状に形成された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、図９（ａ）に示すように、主攪拌翼１３が半径方向に対して湾曲した形状に形成された構成であってもよく、また、図９（ｂ）に示すように、主攪拌翼１３が半径方向に対して屈曲部を有する形状に形成された構成であってもよい。なお、図９（ａ）及び（ｂ）でも、外周翼１４及び副攪拌翼１８等の図示を省略している。
【００４７】
上記実施形態１及び２では、主攪拌翼１３及び外周翼１４が共通の中心攪拌軸１２に装着された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、外周翼１４が中心攪拌軸１２と同軸で且つ独立して回転可能に設けられた別の攪拌軸に装着され、主攪拌翼１３及び外周翼１４が独立して回転する構成であってもよい。かかる構成によれば、外周翼１４を主攪拌翼１３及び副攪拌翼１８から独立して手入れすることができるので、メンテナンスが容易である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は攪拌装置について有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 攪拌装置
１１ 攪拌槽
１１ａ 槽本体
１１ｂ 蓋部材
１２ 中心攪拌軸
１３ 主攪拌翼
１３１ 上部主攪拌翼
１３１ａ 翼装着部
１３１ｂ 間隙部
１３２ 下部主攪拌翼
１３３ 上下翼連結部
１４ 外周翼
１５ 主翼非通過領域
１６ スクレーパー
１７ 偏心攪拌軸
１８ 副攪拌翼
１９ 静止翼
１９ａ 取付部
【技術分野】
【０００１】
本発明は攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
洗剤、シャンプー、練り歯磨き、化粧料、食品等の液体製品やゲル状製品の製造では、複数の材料を混合する場合に一般的に攪拌装置が用いられる。また、これらの液体製品やゲル状製品の製造において、材料の種類や濃度によって混合材料の粘度が相違することとなるため、その混合材料の粘度での攪拌に適した攪拌装置の選択が行われる。
【０００３】
例えば、かかる攪拌装置の一種として、特許文献１には、いわゆるアジホモミキサーが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、攪拌槽内中心部に設けられた攪拌軸に攪拌翼が装着され、その攪拌翼の上部が格子状に形成され且つ下部が平板状に形成された攪拌装置が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、撹拌槽の底面部の隙間を有して垂設されたボットム羽根部、ボットム羽根部の端部に立設された立ち上り羽根部、及び立ち上り羽根部の上に連設された吸い込み羽根部からなる撹拌翼を備えた攪拌装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−４９２４１号公報
【特許文献２】特開平４−２１５８２９号公報
【特許文献３】特開２００４−３２１９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、いわゆるアジホモミキサーは、高粘度液体の攪拌による混合或いは分散が可能であるものの、構造が複雑であるためにメンテナンス性が劣る。
【０００８】
また、攪拌槽内中心部に設けられた攪拌軸に攪拌翼が装着されたタイプの攪拌装置は、メンテナンスが容易であるものの、攪拌可能な液体の粘度の上限がアジホモミキサー程には高くなく、高速軸撹拌機の設置が困難であることから分散効果も望めない。
【０００９】
本発明の課題は、高粘度液体の攪拌による混合或いは分散が可能であって、しかもメンテナンスが容易である攪拌装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、円筒状の撹拌槽と、前記攪拌槽内の中心軸位置に回転可能に設けられた中心攪拌軸と、前記中心攪拌軸の上部に、前記中心攪拌軸から外向きに延びるように装着された板状の上部主攪拌翼と、前記中心攪拌軸の下部に、前記中心攪拌軸から外向きに延びるように装着された板状の下部主攪拌翼と、前記攪拌槽内の中心軸位置から偏心した位置に回転可能に設けられた偏心攪拌軸と、前記偏心攪拌軸に装着された副攪拌翼と、前記攪拌槽の中心軸位置を中心に回転可能に設けられ前記攪拌槽の内壁に沿って上方に立ち上がるように形成された外周翼と、を備えた攪拌装置であって、前記上部主攪拌翼及び前記下部主攪拌翼は、側面視において、上下方向におけるそれらの回転軌跡間に前記中心攪拌軸側に入り込んだ主翼非通過領域が構成されるように形成され、前記副攪拌翼は、側面視において、上下方向における前記主翼非通過領域位置に位置付けられていると共に、その回転軌跡が前記上部主攪拌翼及び前記下部主攪拌翼の回転軌跡と重複部分を有さないように形成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、中心攪拌軸に装着された上部主攪拌翼及び下部主攪拌翼が、側面視において、上下方向におけるそれらの回転軌跡間に中心攪拌軸側に入り込んだ主翼非通過領域が構成されるように形成され、また、偏心攪拌軸に装着された副攪拌翼が、側面視において、上下方向における主翼非通過領域位置に位置付けられていると共に、その回転軌跡が上部主攪拌翼及び下部主攪拌翼の回転軌跡と重複部分を有さないように形成されているので、上部主攪拌翼及び下部主攪拌翼と副攪拌翼との組合せにより高粘度液体の攪拌による混合或いは分散を行うことができ、さらに外周翼が装着されているので、高粘度液体の壁面付近の流動性及びかき取り作用向上により伝熱操作を促進することができ、しかも複雑な構造を有さず、また、中心攪拌軸に装着された上部主攪拌翼及び下部主攪拌翼、並びに偏心攪拌軸に装着された副攪拌翼を独立して手入れすることができるので、メンテナンスが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１に係る攪拌装置の主攪拌翼を正面とした縦断面図である。
【図２】実施形態１に係る攪拌装置の外周翼を正面とした縦断面図である。
【図３】実施形態１に係る攪拌装置の平面図である。
【図４】主攪拌翼により攪拌される混合材料の流動を示す説明図である。
【図５】主攪拌翼の回転軌跡を示す説明図である。
【図６】主攪拌翼及び副攪拌翼の回転軌跡の重複関係を示す説明図である。
【図７】実施形態２に係る攪拌装置の主攪拌翼を正面とした縦断面図である。
【図８】変形例の攪拌装置の平面図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は別の変形例の攪拌装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
（実施形態１）
図１〜３は実施形態１に係る攪拌装置１０を示す。実施形態１に係る攪拌装置１０は、洗剤、シャンプー、練り歯磨き、化粧料、食品等の液体製品やゲル状製品の製造において、混合材料を攪拌混合する際に用いられるものである。
【００１５】
実施形態１に係る攪拌装置１０は円筒状の攪拌槽１１を備えている。攪拌槽１１は、槽本体１１ａに蓋部材１１ｂが開閉可能に設けられており、槽本体１１ａは、例えば、槽内径Ｄが２５０〜５０００ｍｍ（槽半径Ｒが１２５〜２５００ｍｍ）、槽深さＬが３００〜８０００ｍｍ、及び容量が０．１〜３０ｍ3である。
【００１６】
攪拌槽１１の上方には第１駆動モータＭ1が設けられており、そして、その第１駆動モータＭ1から攪拌槽１１内の中心軸位置を底部内壁近傍まで垂下するように中心攪拌軸１２が回転可能に設けられている。中心攪拌軸１２の外径φ12は例えば槽内径Ｄの５〜１５％である。
【００１７】
中心攪拌軸１２には、各々、中心攪拌軸１２から外向きに延びるように形成された一対の平板状の主攪拌翼１３が中心攪拌軸１２を挟んで対称に、つまり、中心攪拌軸１２の回転方向に１８０°の角度を有し且つ板面が中心攪拌軸１２の回転方向を向くように固定又は脱着可能に装着されている。主攪拌翼１３の厚さｔ13は例えば５〜２５ｍｍである。主攪拌翼１３の下方の攪拌槽１１の底部内壁の最深部までの間隙δ13は例えば槽深さＬの１〜６％である。
【００１８】
各主攪拌翼１３は、中心攪拌軸１２の上部に装着された上部主攪拌翼１３１、中心攪拌軸１２の下部に装着された下部主攪拌翼１３２、及びそれらを連結する上下翼連結部１３３で構成されている。
【００１９】
上部主攪拌翼１３１は、その下端部の翼装着部１３１ａで中心攪拌軸１２に結合し、それに続いて中心攪拌軸１２に沿って上方に延びるように形成され、且つ中心攪拌軸１２から間隔をおいて、つまり、中心攪拌軸１２との間に縦長の間隙部１３１ｂを形成するように設けられている。上部主攪拌翼１３１は、その下端部の翼装着部１３１ａから中間部までの部分が上方に行くに従って翼幅（混合材料対面幅）が広くなるように形成され、また、その中間部から上端部までの部分が上方に行くに従って翼幅が狭くなるように形成されている。このように上部主攪拌翼１３１に翼幅の広狭が存在することにより、上部主攪拌翼１３１が回転して通過した際には、図４に示すように、翼幅の広い中間部から狭い上端部側に混合材料の上向流が生じると共に下端部側への下向流が生じることとなる。また、上記のように上部主攪拌翼１３１と中心攪拌軸１２との間に間隙部１３１ｂが形成されていることにより、それらの流動性が高められることとなる。スムーズな流動性を得る観点からは、上部主攪拌翼１３１は翼幅が不連続に変化した構成であるよりも連続して変化した構成であることが好ましい。
【００２０】
上部主攪拌翼１３１の上下方向の寸法ｌ131は例えば槽深さＬの２０〜６０％である。中心攪拌軸１２と上部主攪拌翼１３１との間の間隙部１３１ｂの幅δ131bは例えば槽半径Ｒの５〜１５％である。上部主攪拌翼１３１の最大翼幅ｗ131は例えば槽半径Ｒの２０〜４０％である。中心攪拌軸１２の中心から上部主攪拌翼１３１の最外位置、つまり、翼幅が最大である中間部までの回転半径ｒ131は例えば槽半径Ｒの４０〜６０％である。
【００２１】
下部主攪拌翼１３２は、内側側辺部の上下方向の全体が中心攪拌軸１２に結合し、また、底辺部が攪拌槽１１の底部内壁に沿うように形成され、そして、その底辺部の外側端から上方に行くに従って翼幅が狭くなるように形成されている。このように下部１３２に翼幅の広狭が存在することにより、下部主攪拌翼１３２が回転して通過した際には、図４に示すように、翼幅の広い底辺部から狭い上端部側に混合材料の上向流が生じることとなる。スムーズな流動性を得る観点からは、下部主攪拌翼１３２は翼幅が不連続に変化した構成であるよりも連続して変化した構成であることが好ましい。
【００２２】
下部主攪拌翼１３２の上下方向の寸法ｌ132は、例えば槽深さＬの１５〜４０％であり、また、上部主攪拌翼１３１の上下方向の寸法ｌ131よりも小さいことが好ましく、例えばその５０〜７０％である。下部主攪拌翼１３２の最大翼幅ｗ132は、例えば槽半径Ｒの５５〜７５％であり、また、上部主攪拌翼１３１の最大翼幅ｗ131よりも大きいことが好ましく、例えばその１．５〜３．０倍である。中心攪拌軸１２の中心から下部主攪拌翼１３２の最外位置、つまり、翼幅が最大である底辺の外側端までの回転半径ｒ132は、例えば槽半径Ｒの６５〜８５％であり、また、中心攪拌軸１２の中心から上部主攪拌翼１３１の最外位置までの回転半径ｒ131よりも大きいことが好ましく、例えばその１．１〜２．５倍である。
【００２３】
上下翼連結部１３３は、上部主攪拌翼１３１と下部主攪拌翼１３２とを連結する矩形部分に構成されている。上下翼連結部１３３の上下方向の寸法ｌ133は例えば槽深さＬの０〜１０％である。上下翼連結部１３３の翼幅ｗ133は例えば槽半径Ｒの２０〜４０％である。
【００２４】
以上の主攪拌翼１３の構成により、図５に示すように、側面視において、上下方向における上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２の回転軌跡Ａ1，Ａ2間、つまり、上下翼連結部１３３の位置には中心攪拌軸１２側に入り込んだ主翼非通過領域１５が構成される。すなわち、上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２は、側面視において、上下方向におけるそれらの回転軌跡Ａ1，Ａ2間に主翼非通過領域１５が構成されるように形成されている。そして、この主翼非通過領域１５には、上部主攪拌翼１３１による混合材料の下向流及び下部主攪拌翼１３２による混合材料の上向流が合流することとなる。
【００２５】
なお、主攪拌翼１３は、中心攪拌軸１２に１枚だけが装着されていてもよく、また、３枚以上の複数枚（例えば３〜８枚）が装着されていてもよい。複数枚の主攪拌翼１３は、例えば３枚の場合１２０°或いは４枚の場合９０°のように、中心攪拌軸１２の回転方向に等角度を有して装着されていることが好ましい。
【００２６】
中心攪拌軸１２には、平面視において、主攪拌翼１３の装着位置から異なる位相（例えば、中心攪拌軸１２の回転方向に９０°の角度）を有するように、各々、中心攪拌軸１２から攪拌槽１１の底部内壁の隅部に延びた後に側部内壁に沿って上方に立ち上がるように形成された一対の細長板状の外周翼１４が中心攪拌軸１２を挟んで対称に、つまり、中心攪拌軸１２の回転方向に１８０°の角度を有し且つ板面が中心攪拌軸１２の回転方向を向くように固定又は脱着可能に装着されている。外周翼１４の上端部は上部主攪拌翼１３１の上端部と高さが同じ或いは高さが高いことが好ましい。これらの外周翼１４は、いわゆるアンカーパドルであってもよく、また、アンカーパドルの様に積極的な攪拌作用を促進するものではなく、特に難流動性流体を扱う際の壁面付近流動及びかき取り作用を促進するものであってもよく、その場合、攪拌槽１１の内壁近傍の混合材料が滞留することなく混合されることで、撹拌槽１１壁部からの伝熱作用を向上させることができる。外周翼１４の厚さｔ14は例えば５〜２５ｍｍである。外周翼１４の翼幅ｗ14は例えば槽半径Ｒの１〜１５％である。
【００２７】
なお、外周翼１４は、中心攪拌軸１２に１枚だけが装着されていてもよく、また、３枚以上の複数枚（例えば３〜８枚）が装着されていてもよい。複数枚の外周翼１４は、例えば３枚の場合１２０°或いは４枚の場合９０°のように、中心攪拌軸１２の回転方向に等角度を有して装着されていることが好ましい。
【００２８】
下部主攪拌翼１３２の底辺部には、攪拌槽１１の底部内壁に当接するようにスクレーパー１６が設けられている。また、外周翼１４の外側部にも、攪拌槽１１の底部内壁の隅部及び側部内壁に当接するように複数のスクレーパー１６が間隔をおいて設けられている。スクレーパー１６は例えばテトラフルオロエチレン樹脂等の弾性シート材で構成されている。これらのスクレーパー１６により、下部主攪拌翼１３２及び外周翼１４が回転して通過した際には、攪拌槽１１の底部内壁及び側部内壁に付着した混合材料が掻き取られて攪拌に供されることとなる。
【００２９】
攪拌槽１１の上方には第１駆動モータＭ1とは別の第２駆動モータＭ2が設けられており、そして、その第２駆動モータＭ2から攪拌槽１１内の中心軸位置から半径方向に偏心した位置に、上下方向の主攪拌翼１３の上下翼連結部１３３の位置、つまり、主翼非通過領域１５まで、主攪拌翼１３及び外周翼１４の回転軌跡Ａ1，Ａ2，Ｂと干渉することなく延びるように、偏心攪拌軸１７が回転可能に設けられている。偏心攪拌軸１７は、中心攪拌軸１２と平行に垂直に設けられていてもよく、また、中心攪拌軸１２に対して傾斜して設けられていてもよい。偏心攪拌軸１７の外径φ17は、例えば槽内径Ｄの１〜５％であり、また、中心攪拌軸１２よりも細いことが好ましく、例えばその５５〜７５％である。
【００３０】
偏心攪拌軸１７の先端には副攪拌翼１８が固定又は脱着可能に装着されている。副攪拌翼１８は、側面視において、上下方向における主翼非通過領域１５位置に位置付けられている。副攪拌翼１８としては、側面視において、その回転軌跡Ｃが上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２を含む主攪拌翼１３並びに外周翼１４の回転軌跡Ａ1，Ａ2，Ｂと重複部分を有さないように形成されていればよく、例えば、混合材料に高速剪断を与えるプロペラ型、パドル型、タービン型、コーン型等のインペラが挙げられる。副攪拌翼１８の回転半径ｒ18は例えば槽半径Ｒの３０〜６０％である。この副攪拌翼１８により、上部主攪拌翼１３１による下向流及び下部主攪拌翼１３２による上向流により合流した混合材料に高速剪断が与えられ、その結果、高効率での攪拌が行われることとなる。
【００３１】
副攪拌翼１８は、より高効率で攪拌を行う観点から、図６に示すように、平面視においては、その回転軌跡Ｃが上部主攪拌翼１３１の回転軌跡Ａ1とも重複部分を有し、また、下部主攪拌翼１３２の回転軌跡Ａ2とも重複部分を有するように設けられている、つまり、その回転軌跡Ｃが主翼非通過領域１５と重複部分を有するように設けられていることが好ましい。但し、副攪拌翼１８は、平面視において、その回転軌跡Ｃが外周翼１４の回転軌跡Ｂとは重複部分を有さない。
【００３２】
なお、第２駆動モータＭ2、偏心攪拌軸１７、及び副攪拌翼１８の副攪拌ユニットは複数設けられていてもよい。
【００３３】
そして、この実施形態１に係る攪拌装置１０を用いて製品を製造する場合、攪拌槽１１に混合材料を投入し、第１駆動モータＭ1を稼働させて主攪拌翼１３及び外周翼１４を回転させると共に、第２駆動モータＭ2を稼働させて副攪拌翼１８を回転させればよい。
【００３４】
ここで、攪拌槽１１への混合材料の投入は、最初に一括で行ってもよく、また、攪拌しながら順次行ってもよい。主攪拌翼１３及び外周翼１４の回転数は例えば１５〜１２０ｒｐｍ、副攪拌翼１８の回転数は主攪拌翼１３及び外周翼１４よりも高速で例えば５００〜４０００ｒｐｍである。主攪拌翼１３及び外周翼１４の回転方向は、副攪拌翼１８の回転方向と同一であってもよく、また、異なっていてもよいが、装置負担の軽減の観点からは同一であることが好ましい。なお、高効率で攪拌を行う観点からは、攪拌中は、上部主攪拌翼１３１の上端部が液面から突出させておくことが好ましい。
【００３５】
このとき、上部主攪拌翼１３１によって、翼幅の広い中間部から狭い上端部側に混合材料の上向流が生じると共に下端部側への下向流が生じ、また、上部主攪拌翼１３１と中心攪拌軸１２との間に間隙部１３１ｂによって、それらの流動性が高められる。それと共に、下部主攪拌翼１３２によって、翼幅の広い底辺部から狭い上端部側に混合材料の上向流が生じる。加えて、外周翼１４によって、攪拌槽１１の内壁近傍の混合材料が滞留することなく流動し、伝熱作用が向上する。さらに、スクレーパー１６によって、攪拌槽１１の底部内壁及び側部内壁に付着した混合材料が掻き取られ、より壁面からの伝熱作用が向上する。そして、副攪拌翼１８によって、上部主攪拌翼１３１による下向流及び下部主攪拌翼１３２による上向流により合流した混合材料に高速剪断が与えられ、その結果、高効率で攪拌混合が行われる。
【００３６】
以上の通り、実施形態１に係る攪拌装置１０では、中心攪拌軸１２に装着された上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２を含む主攪拌翼１３が、側面視において、上下方向における上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２の回転軌跡Ａ1，Ａ2間に中心攪拌軸１２側に入り込んだ主翼非通過領域１５が構成されるように形成されている。また、偏心攪拌軸１７に装着された副攪拌翼１８が、側面視において、上下方向における主翼非通過領域１５位置に位置付けられていると共に、その回転軌跡Ｃが上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２を含む主攪拌翼１３並びに外周翼１４の回転軌跡Ｂと重複部分を有さないように形成されている。このような実施形態１に係る攪拌装置１０の構成によれば、上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２を含む主攪拌翼１３と副攪拌翼１８との組合せにより、１,０００,０００ｍＰａ・ｓ（ＪＩＳ Ｚ８８０３に基づいて３０℃においてＴ型粘度計で測定）程度の高粘度液体でも攪拌による混合或いは分散を行うことができ、また特に、乳化／分散処理に好適に対応することができ、さらに外周翼１４が装着されているので、高粘度液体の壁面付近の流動性及びかき取り作用向上により伝熱操作を促進することができ、もちろん、主攪拌翼１３及び外周翼１４だけを用いて、或いは、それらと副攪拌翼１８とを組み合わせて低粘度液体の攪拌を行うこともできる。従って、広い粘度範囲で液体の攪拌を行うことができる。しかも複雑な構造を有さず、また、中心攪拌軸１２に脱着可能に装着された主攪拌翼１３及び外周翼１４、並びに偏心攪拌軸１７に脱着可能に装着された副攪拌翼１８を独立して手入れすることができるので、メンテナンスが容易である。
【００３７】
（実施形態２）
図７は実施形態２に係る攪拌装置１０を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分については実施形態１と同一符号を用いて示す。この実施形態２に係る攪拌装置１０も実施形態１と同様に液体製品やゲル状製品の製造用途で用いられるものである。
【００３８】
実施形態２に係る攪拌装置１０は、攪拌槽１１の槽本体１１ａの内壁上部に取付部１９ａを介して取り付けられた静止翼１９を備えている。
【００３９】
静止翼１９は、偏心攪拌軸１７に干渉しないように、また、上部主攪拌翼１３１の回転軌跡Ａ1の外側で且つ外周翼１４の回転軌跡Ｂの内側に垂下するように設けられている。静止翼１９は、半径方向において、上部主攪拌翼１３１に近い側に設けられていてもよく、また、外周翼１４に近い側に設けられていてもよく、さらに、それらの中央に設けられていてもよい。静止翼１９の先端部は、上下方向において、上部主攪拌翼１３１における翼幅の最も広い中間部までの位置に位置付けられていてもよく、また、それより深い主翼非通過領域１５位置に位置付けられていてもよく、さらに、それより深い下部主攪拌翼１３２の位置に位置付けられていてもよい。
【００４０】
静止翼１９は、長尺板状に形成されていてもよく、また、棒状に形成されていてもよい。静止翼１９の翼幅ｗ19は例えば槽半径Ｒの１０〜３０％であり、接線方向の厚みは例えば５〜２５ｍｍである。
【００４１】
静止翼１９は、単数が設けられていてもよく、また、複数（例えば２〜８本）が設けられていてもよい。静止翼１９が複数設けられている場合、それらの複数の静止翼１９は、同一長さのもので構成されていてもよいが、攪拌性を高める観点から、異なる長さものを混在させて構成されていることが好ましい。また、複数の静止翼１９は、回転方向に等角度を有して設けられていてもよく、また、回転方向にランダムに設けられていてもよい。
【００４２】
以上の構成の実施形態２に係る攪拌装置１０によれば、上部主攪拌翼１３１の回転軌跡Ａ1の外側で且つ外周翼１４の回転軌跡Ｂの内側に静止翼１９が設けられているので、それらの間で混合材料の流動が乱れ、従って、より高効率で攪拌を行うことができる。
【００４３】
その他の作用効果は実施形態１と同一である。
【００４４】
（その他の実施形態）
上記実施形態１及び２では、中心攪拌軸１２及び偏心攪拌軸１７が上方から攪拌槽１１内に垂下した構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、攪拌槽１１の底部から中心攪拌軸１２及び／又は偏心攪拌軸１７がシールされて挿通された構成であってもよい。
【００４５】
上記実施形態１及び２では、主攪拌翼１３の上部に上部主攪拌翼１３１及び下部に下部主攪拌翼１３２がそれぞれ構成され、従って、上部主攪拌翼１３１及び下部主攪拌翼１３２が中心攪拌軸１２の回転方向の同一位置に上下に連設された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、図８に示すように、平面視において、上部主攪拌翼１３１の装着位置から中心攪拌軸１２の回転方向に例えば９０°の角度を有するように下部主攪拌翼１３２が装着された構成であってもよい。なお、図８では、外周翼１４及び副攪拌翼１８等の図示を省略している。
【００４６】
上記実施形態１及び２では、主攪拌翼１３が平板状に形成された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、図９（ａ）に示すように、主攪拌翼１３が半径方向に対して湾曲した形状に形成された構成であってもよく、また、図９（ｂ）に示すように、主攪拌翼１３が半径方向に対して屈曲部を有する形状に形成された構成であってもよい。なお、図９（ａ）及び（ｂ）でも、外周翼１４及び副攪拌翼１８等の図示を省略している。
【００４７】
上記実施形態１及び２では、主攪拌翼１３及び外周翼１４が共通の中心攪拌軸１２に装着された構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、外周翼１４が中心攪拌軸１２と同軸で且つ独立して回転可能に設けられた別の攪拌軸に装着され、主攪拌翼１３及び外周翼１４が独立して回転する構成であってもよい。かかる構成によれば、外周翼１４を主攪拌翼１３及び副攪拌翼１８から独立して手入れすることができるので、メンテナンスが容易である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は攪拌装置について有用である。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 攪拌装置
１１ 攪拌槽
１１ａ 槽本体
１１ｂ 蓋部材
１２ 中心攪拌軸
１３ 主攪拌翼
１３１ 上部主攪拌翼
１３１ａ 翼装着部
１３１ｂ 間隙部
１３２ 下部主攪拌翼
１３３ 上下翼連結部
１４ 外周翼
１５ 主翼非通過領域
１６ スクレーパー
１７ 偏心攪拌軸
１８ 副攪拌翼
１９ 静止翼
１９ａ 取付部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の撹拌槽と、
前記攪拌槽内の中心軸位置に回転可能に設けられた中心攪拌軸と、
前記中心攪拌軸の上部に、前記中心攪拌軸から外向きに延びるように装着された板状の上部主攪拌翼と、
前記中心攪拌軸の下部に、前記中心攪拌軸から外向きに延びるように装着された板状の下部主攪拌翼と、
前記攪拌槽内の中心軸位置から偏心した位置に回転可能に設けられた偏心攪拌軸と、
前記偏心攪拌軸に装着された副攪拌翼と、
前記攪拌槽の中心軸位置を中心に回転可能に設けられ前記攪拌槽の内壁に沿って上方に立ち上がるように形成された外周翼と、
を備えた攪拌装置であって、
前記上部主攪拌翼及び前記下部主攪拌翼は、側面視において、上下方向におけるそれらの回転軌跡間に前記中心攪拌軸側に入り込んだ主翼非通過領域が構成されるように形成され、
前記副攪拌翼は、側面視において、上下方向における前記主翼非通過領域位置に位置付けられていると共に、その回転軌跡が前記上部主攪拌翼及び前記下部主攪拌翼の回転軌跡と重複部分を有さないように形成されている、攪拌装置。
【請求項２】
前記副攪拌翼は、平面視において、その回転軌跡が前記上部主攪拌翼及び前記下部主攪拌翼のいずれの回転軌跡とも重複部分を有するように設けられている、請求項１に記載された攪拌装置。
【請求項３】
前記外周翼は、平面視において、前記下部主攪拌翼の装着位置から前記中心攪拌軸の回転方向に９０°の角度を有するように設けられている、請求項１又は２に記載された攪拌装置。
【請求項４】
前記外周翼には、前記攪拌槽の内壁に摺接するスクレーパーが設けられている、請求項１乃至３のいずれかに記載された攪拌装置。
【請求項５】
前記下部主攪拌翼には、前記攪拌槽の内壁に摺接するスクレーパーが設けられている、請求項１乃至４のいずれかに記載された攪拌装置。
【請求項６】
前記上部主攪拌翼は、上方に行くに従って翼幅が狭くなるように形成された部分を有する、請求項１乃至５のいずれかに記載された攪拌装置。
【請求項７】
前記下部主攪拌翼は、上方に向かうに従って翼幅が狭くなるように形成された部分を有する、請求項１乃至６のいずれかに記載された攪拌装置。
【請求項８】
前記上部主攪拌翼は、前記中心攪拌軸に翼装着部を介して装着され、前記中心攪拌軸から間隔をおいて設けられている、請求項１乃至７のいずれかに記載された攪拌装置。
【請求項９】
前記上部主攪拌翼及び前記下部主攪拌翼は、前記中心攪拌軸の回転方向の同一位置に上下に連設されている、請求項１乃至８のいずれかに記載された攪拌装置。
【請求項１０】
前記上部主攪拌翼の回転軌跡の外側に設けられた静止翼をさらに備えた、請求項１乃至９のいずれかに記載された攪拌装置。
【請求項１１】
前記静止翼が複数設けられている、請求項１０に記載された攪拌装置。
【請求項１】
円筒状の撹拌槽と、
前記攪拌槽内の中心軸位置に回転可能に設けられた中心攪拌軸と、
前記中心攪拌軸の上部に、前記中心攪拌軸から外向きに延びるように装着された板状の上部主攪拌翼と、
前記中心攪拌軸の下部に、前記中心攪拌軸から外向きに延びるように装着された板状の下部主攪拌翼と、
前記攪拌槽内の中心軸位置から偏心した位置に回転可能に設けられた偏心攪拌軸と、
前記偏心攪拌軸に装着された副攪拌翼と、
前記攪拌槽の中心軸位置を中心に回転可能に設けられ前記攪拌槽の内壁に沿って上方に立ち上がるように形成された外周翼と、
を備えた攪拌装置であって、
前記上部主攪拌翼及び前記下部主攪拌翼は、側面視において、上下方向におけるそれらの回転軌跡間に前記中心攪拌軸側に入り込んだ主翼非通過領域が構成されるように形成され、
前記副攪拌翼は、側面視において、上下方向における前記主翼非通過領域位置に位置付けられていると共に、その回転軌跡が前記上部主攪拌翼及び前記下部主攪拌翼の回転軌跡と重複部分を有さないように形成されている、攪拌装置。
【請求項２】
前記副攪拌翼は、平面視において、その回転軌跡が前記上部主攪拌翼及び前記下部主攪拌翼のいずれの回転軌跡とも重複部分を有するように設けられている、請求項１に記載された攪拌装置。
【請求項３】
前記外周翼は、平面視において、前記下部主攪拌翼の装着位置から前記中心攪拌軸の回転方向に９０°の角度を有するように設けられている、請求項１又は２に記載された攪拌装置。
【請求項４】
前記外周翼には、前記攪拌槽の内壁に摺接するスクレーパーが設けられている、請求項１乃至３のいずれかに記載された攪拌装置。
【請求項５】
前記下部主攪拌翼には、前記攪拌槽の内壁に摺接するスクレーパーが設けられている、請求項１乃至４のいずれかに記載された攪拌装置。
【請求項６】
前記上部主攪拌翼は、上方に行くに従って翼幅が狭くなるように形成された部分を有する、請求項１乃至５のいずれかに記載された攪拌装置。
【請求項７】
前記下部主攪拌翼は、上方に向かうに従って翼幅が狭くなるように形成された部分を有する、請求項１乃至６のいずれかに記載された攪拌装置。
【請求項８】
前記上部主攪拌翼は、前記中心攪拌軸に翼装着部を介して装着され、前記中心攪拌軸から間隔をおいて設けられている、請求項１乃至７のいずれかに記載された攪拌装置。
【請求項９】
前記上部主攪拌翼及び前記下部主攪拌翼は、前記中心攪拌軸の回転方向の同一位置に上下に連設されている、請求項１乃至８のいずれかに記載された攪拌装置。
【請求項１０】
前記上部主攪拌翼の回転軌跡の外側に設けられた静止翼をさらに備えた、請求項１乃至９のいずれかに記載された攪拌装置。
【請求項１１】
前記静止翼が複数設けられている、請求項１０に記載された攪拌装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２００６２３（Ｐ２０１２−２００６２３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６４６３２（Ｐ２０１１−６４６３２）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【出願人】（０００１７１９１９）佐竹化学機械工業株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【出願人】（０００１７１９１９）佐竹化学機械工業株式会社 (13)
【Ｆターム（参考）】
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