粘性物質撹拌装置
本発明による粘性物質の撹拌装置は、円筒状側壁部及び底部を含み、その内部に撹拌する粘性物質を収容するチャンバー；前記チャンバーの内部中央に底部から離隔された状態で固定される円筒状部材であって、チャンバー側壁部から離隔されてチャンバー側壁部との間に前記粘性物質を通過させることができる空間を形成し、その内部には熱媒体通路を含むドラフトチューブ；前記ドラフトチューブの内部に設けられ、モーターにより駆動され、前記粘性物質をドラフトチューブの上部または下部に移送すると共に前記空間に位置している粘性物質をドラフトチューブ内に取り込む移送インペラ；前記空間に設けられ、モーターによりドラフトチューブの円周方向に回転しながら、空間内部の粘性物質がドラフトチューブの外周面及びチャンバー側壁部の内周面に粘着されないように粘性物質に圧力を加えるスウィーピングインペラを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘性物質の撹拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一定以上の粘性を持つ高粘性高分子物質を混合して反応を誘導し、これを通じて所望の高分子製品を得ようとする粘性物質撹拌装置において、重要な要素の１つは、効率的な熱交換、すなわち、反応中に発生する熱を撹拌装置の外部に素早く排出するか又は反応に必要な熱を効果的に提供することである。ここで熱交換とは、撹拌装置に冷媒や熱媒を加えて高分子物質を冷却するか又は加熱することを包括する。
【０００３】
前記熱交換を行うためには、高分子物質がその内部で撹拌されるチャンバーを冷却しなければならないが、高分子物質が粘性によってチャンバーの壁面に粘着する場合、冷媒や熱媒の熱がチャンバー内部に伝達され難い。このような理由から、熱に敏感な反応過程を含む高分子製品を生産できない場合もある。
【０００４】
図１に、従来の粘性物質撹拌装置１１の一例を示した。
【０００５】
図示したように、従来の撹拌装置１１は、その内部に撹拌する対象である高粘性物質Ｚを収容するチャンバー１３と、前記チャンバー１３の内部に固設されるドラフトチューブ１９と、前記ドラフトチューブ１９の内部に回転可能に設けられ、外部のモーター３１から伝達される動力によって駆動される移送インペラ３０を含む。
【０００６】
前記チャンバー１３は、底部１３ａ、前記底部に固定されて所定容積の内部空間１３ｃを形成する円筒状側壁部１３ｂ、前記側壁部１３ｂの上部を覆うカバー１４からなる。特に、前記側壁部１３ｂの内部には熱媒体通路１５が設けられている。前記熱媒体通路１５は、熱媒体供給管１７ａ及び熱媒体排出管１７ｂに連結され、熱媒体供給管１７ａを通って供給された熱媒体を取り込んで内部で流動させた後、熱媒体排出管１７ｂを通って外部に排出する。前記熱媒体は熱媒体通路１５を通過しながら高粘性物質Ｚと熱交換するためのものである。
【０００７】
前記ドラフトチューブ１９は、一定の直径を持って上下が開放された円筒状部材であって複数の足２０によって底部１３ａから離隔されている。また、前記ドラフトチューブ１９の側壁部１９ａにも熱媒体通路２１が設けられている。前記熱媒体通路２１は、熱媒体供給管２３ａ及び熱媒体排出管２３ｂに連結され、熱媒体供給管２３ａを通って供給された熱媒体を内部で流動させた後、熱媒体排出管２３ｂを通って排出する。前記熱媒体通路２１を通過する熱媒体も高粘性物質Ｚと熱交換するためのものである。
【０００８】
一方、前記ドラフトチューブ１９の内部に設けられる移送インペラ３０は、垂直に延設されてモーター３１から回転トルクを伝達されて軸回転する駆動シャフト２７、及び前記駆動シャフト２７の外周面に固定されて螺旋状に延設されるブレード２９からなる。特に、前記ブレード２９の外側先端部はドラフトチューブ１９の内周面にできる限り近接する。
【０００９】
前記移送インペラ３０の下部にはフローガイド２５が設けられている。前記フローガイド２５は、放射状方向に下向きに傾いた円錐状であって、移送インペラ３０を通って下部に下がってくる高粘性物質Ｚを半径方向に誘導してドラフトチューブ１９とチャンバー１３との間の空間３３に導く。
【００１０】
参照符号２８はベアリングである。前記ベアリング２８はカバー１４及びフローガイド２５の中心部に位置し、駆動シャフト２７を垂直に支える。
【００１１】
前述したような構成を有する撹拌装置１１の移送インペラ３０を駆動すれば、ドラフトチューブ１９内部の高粘性物質Ｚが矢印方向に沿って下降してドラフトチューブ１９から抜け出した後、フローガイド２５によって半径方向に導かれて空間３３を通って上向きに移動する。
【００１２】
前記空間３３は、ドラフトチューブ１９と側壁部１３ｂとの間の空き空間であって、前記高粘性物質Ｚが上部に移動する通路である。前記空間３３を上向きに通過した高粘性物質Ｚは、移送インペラ３０の作用によってドラフトチューブ１９の内部に吸い込まれる。結局、前記高粘性物質Ｚはドラフトチューブ１９から下部に抜け出して、空間３３を上向きに流動した後、ドラフトチューブ１９に戻る経路を循環しながら撹拌される。
【００１３】
前記高粘性物質Ｚが循環する間、前記熱媒体通路１５、２１には熱媒体が継続的に通過する。前記熱媒体は高粘性物質Ｚを冷却するか又は加熱するためのものであって、熱媒体の有する熱は側壁部１９ａ、１３ｂを通じて高粘性物質Ｚに伝達される。
【００１４】
特に、前記高粘性物質Ｚは回転するブレード２９によって矢印Ｃ方向に加圧されながら押されていくが、高粘性物質自体の凝集力及びブレード２９が矢印Ｃ方向に加える運動エネルギーにより、ブレード２９先端部の付近に位置する高粘性物質は断絶されて空間部Ｅを形成する。
【００１５】
前記空間部Ｅは、高粘性物質が粘着されない部位であって、側壁部１９ａの厚さ方向に熱が（高粘性物質に妨げられずに）速かに通過できるようにする。すなわち、前記空間部Ｅは、外部から伝達されてきた熱が対流作用によってドラフトチューブ１９の内部により深く到逹できるようにすることで、熱交換効率を増加させる。矢印Ａは熱交換媒体から提供される熱気または冷気の流れを意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、前述した従来の撹拌装置１１は、ドラフトチューブ１９の内周面を除いた他の部位（ドラフトチューブの外周面、側壁部の内周面）における熱交換効率が非常に低いという問題がある。
【００１７】
前記高粘性物質Ｚが熱交換経路上に粘着されなければ、提供された熱は単に側壁部１３ｂ、１９ａのみを通過して高粘性物質Ｚにより深く伝達されるはずであるが、前記ドラフトチューブの外周面及び側壁部の内周面に高粘性物質が粘着されている以上、粘着層が熱の伝達を妨げるため（粘着層自体が熱交換をある程度行うものの）高粘性物質の内部に熱が到逹することができない。
【００１８】
図２は、図１に示した撹拌装置のＡ部分における流動特性を説明するために示した図である。
【００１９】
図示したように、前記空間３３を上向きに通過する高粘性物質Ｚにおいて、側壁部１３ｂ、１９ｂに近接位置する高粘性物質は中央の本流に比べてその流動速度が非常に低く、殆ど流動できないことが分かる。これは高粘性物質の持つ粘性のために発生する現象である。
【００２０】
前記側壁部１３ｂ、１９ｂに近接した状態で停滞している高粘性物質は１つの粘着層として位置し、熱媒体から提供された熱が空間３３の内部に伝達されることを妨げる。すなわち、前記粘着層が撹拌装置における熱交換効率を減少させる。
【００２１】
このように従来の撹拌装置は、撹拌対象である高粘性物質がチャンバーの内壁面やドラフトチューブに粘着されるため、熱交換効率が非常に低く、それにより所定の温度以下で撹拌させなければならない物質の処理に適用することができなかった。
【００２２】
本発明は、上記問題点を解消しようと創案されたものであり、熱交換効率が良く、撹拌時撹拌物質の温度を効果的に制御することができ、それにより熱交換能力の限界のために既存の撹拌装置ではできなかった高分子製品の生産が可能であり、熱媒体の使用量を減らしてその分生産コストを減らすことができる粘性物質撹拌装置を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するための本発明の粘性物質撹拌装置は、円筒状側壁部及び底部を含み、その内部に撹拌する粘性物質を収容するチャンバー；前記チャンバーの内部中央に前記底部から離隔された状態で固定される円筒状部材であって、チャンバー側壁部から離隔されてチャンバー側壁部との間に前記粘性物質を通過させることができる空間を形成し、外部から供給された熱媒体を通過させる熱媒体通路が内蔵されているドラフトチューブ；前記ドラフトチューブの内部に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されて動作し、前記粘性物質をドラフトチューブの上部または下部に移送排出すると共に前記空間に位置している粘性物質をドラフトチューブ内に取り込む移送インペラ；前記空間に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されてドラフトチューブの円周方向に回転しながら、前記空間内部の粘性物質がドラフトチューブの外周面及びチャンバー側壁部の内周面に粘着されないように粘性物質に圧力を加えるスウィーピングインペラを含むことを特徴とする。
【００２４】
また、上記目的を達成するための本発明は、円筒状側壁部及び底部を含み、その内部に撹拌する粘性物質を収容するチャンバー；前記チャンバーの内部中央に前記底部から離隔された状態で固定される複数の円筒状部材であって、同心であるが互いに異なる直径を持ってチャンバー側壁部から離隔され、相互の間に開けられた空間及び前記側壁部から離れて形成された空間を通って前記粘性物質を通過させて、その内部には外部から供給された熱媒体を通過させる熱媒体通路が内蔵されている複数のドラフトチューブ；前記ドラフトチューブのうち最小直径のドラフトチューブの内部に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されて動作して前記粘性物質をドラフトチューブの上部または下部に移送排出すると共に前記空間に位置している粘性物質をその内部に取り込む移送インペラ；前記空間に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されてドラフトチューブの円周方向に回転しながら前記空間内部の粘性物質がドラフトチューブの対向面及びドラフトチューブとチャンバーとの対向面に粘着されないように粘性物質に圧力を加える複数のスウィーピングインペラを含むことを特徴とする。
【００２５】
好ましくは、前記チャンバーの側壁部には外部から供給された熱媒体を通過させる熱媒体通路が設けられている。
【００２６】
さらに、好ましくは、前記移送インペラは、前記ドラフトチューブの中心軸上に位置して外部から回転トルクを伝達されて軸回転する駆動シャフト、及び前記駆動シャフトの外周面に固設されてスクリュー状に延び、その先端部がドラフトチューブの内周面から所定間隔離隔された螺旋状ブレードからなる。前記スウィーピングインペラは、前記駆動シャフトと平行であってその幅方向のエッジ部が前記チャンバー側壁部の内周面とドラフトチューブの外周面とから所定間隔離隔された板状部材であり、前記装置は、前記スウィーピングインペラに回転力を伝達するための駆動手段として、前記駆動シャフトに固定された状態で前記空間の上部に延び、その端部に前記スウィーピングインペラが結合する回転ロッドを更に含む。
【００２７】
また、好ましくは、前記スウィーピングインペラは、一定の厚さ及び幅を持ち、回転する間にその幅方向のエッジ部でチャンバー側壁部の内周面及びドラフトチューブの外周面に粘着されている粘性物質を粘着面から分離することで、該当粘着面と熱媒体との熱交換を促進する。
【００２８】
また、好ましくは、前記スウィーピングインペラは、その上端部が前記回転ロッドに固定され、回転時の粘性物質による流動抵抗を低減させるために前記粘性物質を通過させる複数の貫通孔を有する。
【００２９】
さらに、前記回転ロッドは複数本が等角度配置されても良く、スウィーピングインペラはその上端部がそれぞれの回転ロッドに固定され、回転時の粘性物質による流動抵抗を受けて変形することを防止するためのフレームで補強されても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の他の目的及び態様は、図面を参照した後述する実施例の説明からさらに明らかになるであろう。
【００３１】
図１は、従来の粘性物質撹拌装置の一例を示した構成図である。
【００３２】
図２は、図１に示した撹拌装置のＡ部分における流動特性を説明するために示した図である。
【００３３】
図３は、本発明の一実施例による粘性物質撹拌装置を示した構成図である。
【００３４】
図４は、図３に示したスウィーピングインペラ及び回転ロッドを示した斜視図である。
【００３５】
図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【００３６】
図６は、図４に示したスウィーピングインペラをフレームで補強した様子を示した図である。
【００３７】
図７は、本発明の他の実施例による粘性物質撹拌装置を示した構成図である。
【００３８】
図８は、図４に示したスウィーピングインペラを他の形態のフレームで補強した様子を示した図である。
【００３９】
以下、本発明による一実施例を添付された図面を参照してより詳しく説明する。なお、図面における前述した図面符号と同じ図面符号は同一機能の同一部材を示す。
【００４０】
図３は、本発明の一実施例による粘性物質撹拌装置を示した構成図である。
【００４１】
図面を参照すれば、本実施例による粘性物質撹拌装置４１は、撹拌する高粘性物質Ｚを収容するチャンバー１３と、前記チャンバー１３の内部に固定され、その下端部がチャンバー１３の底部１３ａから離隔されるドラフトチューブ１９と、前記ドラフトチューブ１９の内部領域に設けられ、外部のモーター３１によって駆動されて高粘性物質Ｚを下部に押し出す移送インペラ３０を含む。前述の各構成要素に関する内容は、図１を参考して説明されたので省略する。
【００４２】
特に、本実施例による撹拌装置４１には、スウィーピングインペラ４７が含まれる。前記スウィーピングインペラ４７は、前述した空間３３（ドラフトチューブ１９の外周面とチャンバー側壁部１３ｂ内周面との間の空間）に垂直に位置した板状部材であって、移送インペラ３０と同時に駆動される。
【００４３】
前記スウィーピングインペラ４７は、図４に示した形態であり、その幅方向の両側エッジ部が前記ドラフトチューブ１９の外周面とチャンバー１３の内周面に非常に近く近接する。前記近接距離は粘性物質の粘度に応じて異なり、粘度が低いほど近く近接する。前記スウィーピングインペラ４７の幅（図４のｗ）は、前記ドラフトチューブ１９の外周面とチャンバー１３内周面との間隔の８５％ないし９５％にすることが良い。
【００４４】
さらに、前記スウィーピングインペラ４７に駆動力を伝達するために、回転ロッド４５が備えられる。前記回転ロッド４５は、その中央部が前記駆動シャフト４３に固定された状態で両側に水平延長された部材であって、延長端部に前記スウィーピングインペラ４７が装着される。
【００４５】
図４は、図３に示したスウィーピングインペラ及び回転ロッドを示した斜視図である。
【００４６】
図面を参照すれば、前記駆動シャフト４３に回転ロッド４５が固定されていることが分かる。前記回転ロッド４５は、その中央部が駆動シャフト４３に固定された状態で水平延長された剛体であって、両端部にスウィーピングインペラ４７が結合する。特に、前記回転ロッド４５の断面は楕円状である。このように楕円状に製作することで、回転ロッド４５が高粘性物質Ｚの内部で回転するときの高粘性物質Ｚによる抵抗を最小化することができる。
【００４７】
前記回転ロッド４５の両端部に固定されるスウィーピングインペラ４７は、一定幅ｗ及び厚さを持って駆動シャフト４３に平行に延長された長方形部材であり、駆動シャフト４３の軸回転時、ブレード２９（図３参照）と同時に回転し、前記空間３３の内部に位置している高粘性物質Ｚを一方向に押していく。
【００４８】
また、前記スウィーピングインペラ４７には、複数の貫通孔４７ａが設けられている。前記貫通孔４７ａは、スウィーピングインペラ４７が空間３３の内部で回転するとき、高粘性物質Ｚから受ける抵抗を最小化するために高粘性物質を通過させる孔である。
【００４９】
前記スウィーピングインペラ４７を回転ロッド４５に固定する方式は、場合に応じて多様に変更することができる。例えば、回転ロッド４５の両端部に装着スリット４５ａを設け、前記装着スリット４５ａにスウィーピングインペラ４７の上端部を挿入して固定することができる。
【００５０】
図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【００５１】
図示したように、空間３３の内部にスウィーピングインペラ４７が設けられている。前記スウィーピングインペラ４７はその幅方向がドラフトチューブ１９外周面の接線方向に直交する。また、前記スウィーピングインペラ４７の幅方向端部は、ドラフトチューブ１９の外周面及びチャンバー１３内周面にできる限り近接している。
【００５２】
前記スウィーピングインペラ４７を矢印Ｆ方向に回転させれば、スウィーピングインペラ４７の両端部がドラフトチューブ１９の外周面及びチャンバー１３の内周面に粘着されている高粘性物質Ｚを一掃しながら、該当表面に空間部Ｅを形成する。前記空間部Ｅは、スウィーピングインペラの運動エネルギーと高粘性物質Ｚの粘性によって形成された空間であり、矢印Ａ方向の対流熱伝達量を増加させる。
【００５３】
すなわち、前記空間部Ｅが位置した側壁部１３ｂ、１９ｂに（熱流動を妨げる）高粘性物質Ｚがないため、その分空間３３に取り込まれる熱量が多い。前記熱量に高温熱だけでなく冷却熱も含まれることは当然である。
【００５４】
図６は、図４に示したスウィーピングインペラをフレームで補強した様子を示した図である。
【００５５】
図面を参照すれば、回転ロッド４５の両端に固定されているスウィーピングインペラ４７が補強フレーム４９で連結されていることが分かる。前記補強フレーム４９は鋼鉄ビームであり、湾曲した状態でその一端部が一方のスウィーピングインペラの上端部に固定され、他端部が他方のスウィーピングインペラの下端部に固定される。前記補強フレーム４９は適切な曲率で湾曲し、スウィーピングインペラ４７と共に空間３３の内部に位置する。
【００５６】
前記補強フレーム４９は、スウィーピングインペラ４７が空間３３内部をかき回して回転するときに、高粘性物質Ｚの抵抗によって回転方向の逆方向に反ることを防止する役割をする。前記補強フレーム４９に代わる他の補強手段を適用できることは勿論である。
【００５７】
図７は、本発明の一実施例による粘性物質撹拌装置の他の例を示した構成図である。
【００５８】
図面を参照すれば、前記チャンバー１３の内部に２つのドラフトチューブ１９Ｙ、１９Ｚが備えられていることが分かる。前記ドラフトチューブ１９Ｙ、１９Ｚは同一の中心軸を有するが、その直径は相互に異なる。
【００５９】
２つのドラフトチューブ１９Ｙ、１９Ｚのうち内側に位置するドラフトチューブ１９Ｙは、前記移送インペラ３０を収容する。また、他のドラフトチューブ１９Ｚは内側ドラフトチューブ１９Ｙを囲んで、ドラフトチューブ１９Ｙとチャンバー１３側壁部１３ｂとの中間に位置する。
【００６０】
前記各ドラフトチューブ１９Ｙ、１９Ｚの間と、外側ドラフトチューブ１９Ｚとチャンバー１３側壁部１３ｂとの間には前記空間３３が設けられる。前記空間３３は、移送インペラ３０を下向きに通過した高粘性物質Ｚが上向きに流動する通路である。
【００６１】
さらに、前記ドラフトチューブ１９Ｙ、１９Ｚの上部には、回転ロッド４５が水平に設けられ、回転ロッド４５の両端部にスウィーピングインペラ４７が２つずつ固設されている。前記回転ロッド４５が駆動シャフト４３に固定されることは、前述した通りである。
【００６２】
前記スウィーピングインペラ４７は、各空間３３に設けられた状態で移送インペラ３０と共に回転し、空間３３の内部で上向きに流動する高粘性物質Ｚをドラフトチューブ１９Ｙ、１９Ｚの円周方向に押し回して熱交換を促進する。その間、前記熱媒体通路１５、２１を通って熱媒体が通過する。
【００６３】
図８は、図４に示したスウィーピングインペラを他の形態のフレームで補強した様子を示した図である。
【００６４】
図８に示したように、図６に示したフレーム４９の外にも、スウィーピングインペラ４７が回転できるかぎり、フレーム４９を幾つでも追加することができる。
【００６５】
以上、本発明を具体的な実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は前述した実施例に限定されることなく、本発明の技術的思想の範囲内で通常の知識を持った者によって多くの変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の粘性物質撹拌装置は、熱交換効率が良く、撹拌時撹拌物質の温度を効果的に制御することができ、それにより熱交換能力の限界のために従来の撹拌装置ではできなかった高分子製品の生産が可能であり、熱媒体の使用量を減らしてその分生産コストを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１は、従来の粘性物質撹拌装置の一例を示した構成図である。
【図２】図２は、図１に示した撹拌装置のＡ部分における流動特性を説明するために示した図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例による粘性物質撹拌装置を示した構成図である。
【図４】図４は、図３に示したスウィーピングインペラ及び回転ロッドを示した斜視図である。
【図５】図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図６は、図４に示したスウィーピングインペラをフレームで補強した様子を示した図である。
【図７】図７は、本発明の他の実施例による粘性物質撹拌装置を示した構成図である。
【図８】図８は、図４に示したスウィーピングインペラを他の形態のフレームで補強した様子を示した図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘性物質の撹拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一定以上の粘性を持つ高粘性高分子物質を混合して反応を誘導し、これを通じて所望の高分子製品を得ようとする粘性物質撹拌装置において、重要な要素の１つは、効率的な熱交換、すなわち、反応中に発生する熱を撹拌装置の外部に素早く排出するか又は反応に必要な熱を効果的に提供することである。ここで熱交換とは、撹拌装置に冷媒や熱媒を加えて高分子物質を冷却するか又は加熱することを包括する。
【０００３】
前記熱交換を行うためには、高分子物質がその内部で撹拌されるチャンバーを冷却しなければならないが、高分子物質が粘性によってチャンバーの壁面に粘着する場合、冷媒や熱媒の熱がチャンバー内部に伝達され難い。このような理由から、熱に敏感な反応過程を含む高分子製品を生産できない場合もある。
【０００４】
図１に、従来の粘性物質撹拌装置１１の一例を示した。
【０００５】
図示したように、従来の撹拌装置１１は、その内部に撹拌する対象である高粘性物質Ｚを収容するチャンバー１３と、前記チャンバー１３の内部に固設されるドラフトチューブ１９と、前記ドラフトチューブ１９の内部に回転可能に設けられ、外部のモーター３１から伝達される動力によって駆動される移送インペラ３０を含む。
【０００６】
前記チャンバー１３は、底部１３ａ、前記底部に固定されて所定容積の内部空間１３ｃを形成する円筒状側壁部１３ｂ、前記側壁部１３ｂの上部を覆うカバー１４からなる。特に、前記側壁部１３ｂの内部には熱媒体通路１５が設けられている。前記熱媒体通路１５は、熱媒体供給管１７ａ及び熱媒体排出管１７ｂに連結され、熱媒体供給管１７ａを通って供給された熱媒体を取り込んで内部で流動させた後、熱媒体排出管１７ｂを通って外部に排出する。前記熱媒体は熱媒体通路１５を通過しながら高粘性物質Ｚと熱交換するためのものである。
【０００７】
前記ドラフトチューブ１９は、一定の直径を持って上下が開放された円筒状部材であって複数の足２０によって底部１３ａから離隔されている。また、前記ドラフトチューブ１９の側壁部１９ａにも熱媒体通路２１が設けられている。前記熱媒体通路２１は、熱媒体供給管２３ａ及び熱媒体排出管２３ｂに連結され、熱媒体供給管２３ａを通って供給された熱媒体を内部で流動させた後、熱媒体排出管２３ｂを通って排出する。前記熱媒体通路２１を通過する熱媒体も高粘性物質Ｚと熱交換するためのものである。
【０００８】
一方、前記ドラフトチューブ１９の内部に設けられる移送インペラ３０は、垂直に延設されてモーター３１から回転トルクを伝達されて軸回転する駆動シャフト２７、及び前記駆動シャフト２７の外周面に固定されて螺旋状に延設されるブレード２９からなる。特に、前記ブレード２９の外側先端部はドラフトチューブ１９の内周面にできる限り近接する。
【０００９】
前記移送インペラ３０の下部にはフローガイド２５が設けられている。前記フローガイド２５は、放射状方向に下向きに傾いた円錐状であって、移送インペラ３０を通って下部に下がってくる高粘性物質Ｚを半径方向に誘導してドラフトチューブ１９とチャンバー１３との間の空間３３に導く。
【００１０】
参照符号２８はベアリングである。前記ベアリング２８はカバー１４及びフローガイド２５の中心部に位置し、駆動シャフト２７を垂直に支える。
【００１１】
前述したような構成を有する撹拌装置１１の移送インペラ３０を駆動すれば、ドラフトチューブ１９内部の高粘性物質Ｚが矢印方向に沿って下降してドラフトチューブ１９から抜け出した後、フローガイド２５によって半径方向に導かれて空間３３を通って上向きに移動する。
【００１２】
前記空間３３は、ドラフトチューブ１９と側壁部１３ｂとの間の空き空間であって、前記高粘性物質Ｚが上部に移動する通路である。前記空間３３を上向きに通過した高粘性物質Ｚは、移送インペラ３０の作用によってドラフトチューブ１９の内部に吸い込まれる。結局、前記高粘性物質Ｚはドラフトチューブ１９から下部に抜け出して、空間３３を上向きに流動した後、ドラフトチューブ１９に戻る経路を循環しながら撹拌される。
【００１３】
前記高粘性物質Ｚが循環する間、前記熱媒体通路１５、２１には熱媒体が継続的に通過する。前記熱媒体は高粘性物質Ｚを冷却するか又は加熱するためのものであって、熱媒体の有する熱は側壁部１９ａ、１３ｂを通じて高粘性物質Ｚに伝達される。
【００１４】
特に、前記高粘性物質Ｚは回転するブレード２９によって矢印Ｃ方向に加圧されながら押されていくが、高粘性物質自体の凝集力及びブレード２９が矢印Ｃ方向に加える運動エネルギーにより、ブレード２９先端部の付近に位置する高粘性物質は断絶されて空間部Ｅを形成する。
【００１５】
前記空間部Ｅは、高粘性物質が粘着されない部位であって、側壁部１９ａの厚さ方向に熱が（高粘性物質に妨げられずに）速かに通過できるようにする。すなわち、前記空間部Ｅは、外部から伝達されてきた熱が対流作用によってドラフトチューブ１９の内部により深く到逹できるようにすることで、熱交換効率を増加させる。矢印Ａは熱交換媒体から提供される熱気または冷気の流れを意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、前述した従来の撹拌装置１１は、ドラフトチューブ１９の内周面を除いた他の部位（ドラフトチューブの外周面、側壁部の内周面）における熱交換効率が非常に低いという問題がある。
【００１７】
前記高粘性物質Ｚが熱交換経路上に粘着されなければ、提供された熱は単に側壁部１３ｂ、１９ａのみを通過して高粘性物質Ｚにより深く伝達されるはずであるが、前記ドラフトチューブの外周面及び側壁部の内周面に高粘性物質が粘着されている以上、粘着層が熱の伝達を妨げるため（粘着層自体が熱交換をある程度行うものの）高粘性物質の内部に熱が到逹することができない。
【００１８】
図２は、図１に示した撹拌装置のＡ部分における流動特性を説明するために示した図である。
【００１９】
図示したように、前記空間３３を上向きに通過する高粘性物質Ｚにおいて、側壁部１３ｂ、１９ｂに近接位置する高粘性物質は中央の本流に比べてその流動速度が非常に低く、殆ど流動できないことが分かる。これは高粘性物質の持つ粘性のために発生する現象である。
【００２０】
前記側壁部１３ｂ、１９ｂに近接した状態で停滞している高粘性物質は１つの粘着層として位置し、熱媒体から提供された熱が空間３３の内部に伝達されることを妨げる。すなわち、前記粘着層が撹拌装置における熱交換効率を減少させる。
【００２１】
このように従来の撹拌装置は、撹拌対象である高粘性物質がチャンバーの内壁面やドラフトチューブに粘着されるため、熱交換効率が非常に低く、それにより所定の温度以下で撹拌させなければならない物質の処理に適用することができなかった。
【００２２】
本発明は、上記問題点を解消しようと創案されたものであり、熱交換効率が良く、撹拌時撹拌物質の温度を効果的に制御することができ、それにより熱交換能力の限界のために既存の撹拌装置ではできなかった高分子製品の生産が可能であり、熱媒体の使用量を減らしてその分生産コストを減らすことができる粘性物質撹拌装置を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するための本発明の粘性物質撹拌装置は、円筒状側壁部及び底部を含み、その内部に撹拌する粘性物質を収容するチャンバー；前記チャンバーの内部中央に前記底部から離隔された状態で固定される円筒状部材であって、チャンバー側壁部から離隔されてチャンバー側壁部との間に前記粘性物質を通過させることができる空間を形成し、外部から供給された熱媒体を通過させる熱媒体通路が内蔵されているドラフトチューブ；前記ドラフトチューブの内部に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されて動作し、前記粘性物質をドラフトチューブの上部または下部に移送排出すると共に前記空間に位置している粘性物質をドラフトチューブ内に取り込む移送インペラ；前記空間に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されてドラフトチューブの円周方向に回転しながら、前記空間内部の粘性物質がドラフトチューブの外周面及びチャンバー側壁部の内周面に粘着されないように粘性物質に圧力を加えるスウィーピングインペラを含むことを特徴とする。
【００２４】
また、上記目的を達成するための本発明は、円筒状側壁部及び底部を含み、その内部に撹拌する粘性物質を収容するチャンバー；前記チャンバーの内部中央に前記底部から離隔された状態で固定される複数の円筒状部材であって、同心であるが互いに異なる直径を持ってチャンバー側壁部から離隔され、相互の間に開けられた空間及び前記側壁部から離れて形成された空間を通って前記粘性物質を通過させて、その内部には外部から供給された熱媒体を通過させる熱媒体通路が内蔵されている複数のドラフトチューブ；前記ドラフトチューブのうち最小直径のドラフトチューブの内部に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されて動作して前記粘性物質をドラフトチューブの上部または下部に移送排出すると共に前記空間に位置している粘性物質をその内部に取り込む移送インペラ；前記空間に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されてドラフトチューブの円周方向に回転しながら前記空間内部の粘性物質がドラフトチューブの対向面及びドラフトチューブとチャンバーとの対向面に粘着されないように粘性物質に圧力を加える複数のスウィーピングインペラを含むことを特徴とする。
【００２５】
好ましくは、前記チャンバーの側壁部には外部から供給された熱媒体を通過させる熱媒体通路が設けられている。
【００２６】
さらに、好ましくは、前記移送インペラは、前記ドラフトチューブの中心軸上に位置して外部から回転トルクを伝達されて軸回転する駆動シャフト、及び前記駆動シャフトの外周面に固設されてスクリュー状に延び、その先端部がドラフトチューブの内周面から所定間隔離隔された螺旋状ブレードからなる。前記スウィーピングインペラは、前記駆動シャフトと平行であってその幅方向のエッジ部が前記チャンバー側壁部の内周面とドラフトチューブの外周面とから所定間隔離隔された板状部材であり、前記装置は、前記スウィーピングインペラに回転力を伝達するための駆動手段として、前記駆動シャフトに固定された状態で前記空間の上部に延び、その端部に前記スウィーピングインペラが結合する回転ロッドを更に含む。
【００２７】
また、好ましくは、前記スウィーピングインペラは、一定の厚さ及び幅を持ち、回転する間にその幅方向のエッジ部でチャンバー側壁部の内周面及びドラフトチューブの外周面に粘着されている粘性物質を粘着面から分離することで、該当粘着面と熱媒体との熱交換を促進する。
【００２８】
また、好ましくは、前記スウィーピングインペラは、その上端部が前記回転ロッドに固定され、回転時の粘性物質による流動抵抗を低減させるために前記粘性物質を通過させる複数の貫通孔を有する。
【００２９】
さらに、前記回転ロッドは複数本が等角度配置されても良く、スウィーピングインペラはその上端部がそれぞれの回転ロッドに固定され、回転時の粘性物質による流動抵抗を受けて変形することを防止するためのフレームで補強されても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の他の目的及び態様は、図面を参照した後述する実施例の説明からさらに明らかになるであろう。
【００３１】
図１は、従来の粘性物質撹拌装置の一例を示した構成図である。
【００３２】
図２は、図１に示した撹拌装置のＡ部分における流動特性を説明するために示した図である。
【００３３】
図３は、本発明の一実施例による粘性物質撹拌装置を示した構成図である。
【００３４】
図４は、図３に示したスウィーピングインペラ及び回転ロッドを示した斜視図である。
【００３５】
図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【００３６】
図６は、図４に示したスウィーピングインペラをフレームで補強した様子を示した図である。
【００３７】
図７は、本発明の他の実施例による粘性物質撹拌装置を示した構成図である。
【００３８】
図８は、図４に示したスウィーピングインペラを他の形態のフレームで補強した様子を示した図である。
【００３９】
以下、本発明による一実施例を添付された図面を参照してより詳しく説明する。なお、図面における前述した図面符号と同じ図面符号は同一機能の同一部材を示す。
【００４０】
図３は、本発明の一実施例による粘性物質撹拌装置を示した構成図である。
【００４１】
図面を参照すれば、本実施例による粘性物質撹拌装置４１は、撹拌する高粘性物質Ｚを収容するチャンバー１３と、前記チャンバー１３の内部に固定され、その下端部がチャンバー１３の底部１３ａから離隔されるドラフトチューブ１９と、前記ドラフトチューブ１９の内部領域に設けられ、外部のモーター３１によって駆動されて高粘性物質Ｚを下部に押し出す移送インペラ３０を含む。前述の各構成要素に関する内容は、図１を参考して説明されたので省略する。
【００４２】
特に、本実施例による撹拌装置４１には、スウィーピングインペラ４７が含まれる。前記スウィーピングインペラ４７は、前述した空間３３（ドラフトチューブ１９の外周面とチャンバー側壁部１３ｂ内周面との間の空間）に垂直に位置した板状部材であって、移送インペラ３０と同時に駆動される。
【００４３】
前記スウィーピングインペラ４７は、図４に示した形態であり、その幅方向の両側エッジ部が前記ドラフトチューブ１９の外周面とチャンバー１３の内周面に非常に近く近接する。前記近接距離は粘性物質の粘度に応じて異なり、粘度が低いほど近く近接する。前記スウィーピングインペラ４７の幅（図４のｗ）は、前記ドラフトチューブ１９の外周面とチャンバー１３内周面との間隔の８５％ないし９５％にすることが良い。
【００４４】
さらに、前記スウィーピングインペラ４７に駆動力を伝達するために、回転ロッド４５が備えられる。前記回転ロッド４５は、その中央部が前記駆動シャフト４３に固定された状態で両側に水平延長された部材であって、延長端部に前記スウィーピングインペラ４７が装着される。
【００４５】
図４は、図３に示したスウィーピングインペラ及び回転ロッドを示した斜視図である。
【００４６】
図面を参照すれば、前記駆動シャフト４３に回転ロッド４５が固定されていることが分かる。前記回転ロッド４５は、その中央部が駆動シャフト４３に固定された状態で水平延長された剛体であって、両端部にスウィーピングインペラ４７が結合する。特に、前記回転ロッド４５の断面は楕円状である。このように楕円状に製作することで、回転ロッド４５が高粘性物質Ｚの内部で回転するときの高粘性物質Ｚによる抵抗を最小化することができる。
【００４７】
前記回転ロッド４５の両端部に固定されるスウィーピングインペラ４７は、一定幅ｗ及び厚さを持って駆動シャフト４３に平行に延長された長方形部材であり、駆動シャフト４３の軸回転時、ブレード２９（図３参照）と同時に回転し、前記空間３３の内部に位置している高粘性物質Ｚを一方向に押していく。
【００４８】
また、前記スウィーピングインペラ４７には、複数の貫通孔４７ａが設けられている。前記貫通孔４７ａは、スウィーピングインペラ４７が空間３３の内部で回転するとき、高粘性物質Ｚから受ける抵抗を最小化するために高粘性物質を通過させる孔である。
【００４９】
前記スウィーピングインペラ４７を回転ロッド４５に固定する方式は、場合に応じて多様に変更することができる。例えば、回転ロッド４５の両端部に装着スリット４５ａを設け、前記装着スリット４５ａにスウィーピングインペラ４７の上端部を挿入して固定することができる。
【００５０】
図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【００５１】
図示したように、空間３３の内部にスウィーピングインペラ４７が設けられている。前記スウィーピングインペラ４７はその幅方向がドラフトチューブ１９外周面の接線方向に直交する。また、前記スウィーピングインペラ４７の幅方向端部は、ドラフトチューブ１９の外周面及びチャンバー１３内周面にできる限り近接している。
【００５２】
前記スウィーピングインペラ４７を矢印Ｆ方向に回転させれば、スウィーピングインペラ４７の両端部がドラフトチューブ１９の外周面及びチャンバー１３の内周面に粘着されている高粘性物質Ｚを一掃しながら、該当表面に空間部Ｅを形成する。前記空間部Ｅは、スウィーピングインペラの運動エネルギーと高粘性物質Ｚの粘性によって形成された空間であり、矢印Ａ方向の対流熱伝達量を増加させる。
【００５３】
すなわち、前記空間部Ｅが位置した側壁部１３ｂ、１９ｂに（熱流動を妨げる）高粘性物質Ｚがないため、その分空間３３に取り込まれる熱量が多い。前記熱量に高温熱だけでなく冷却熱も含まれることは当然である。
【００５４】
図６は、図４に示したスウィーピングインペラをフレームで補強した様子を示した図である。
【００５５】
図面を参照すれば、回転ロッド４５の両端に固定されているスウィーピングインペラ４７が補強フレーム４９で連結されていることが分かる。前記補強フレーム４９は鋼鉄ビームであり、湾曲した状態でその一端部が一方のスウィーピングインペラの上端部に固定され、他端部が他方のスウィーピングインペラの下端部に固定される。前記補強フレーム４９は適切な曲率で湾曲し、スウィーピングインペラ４７と共に空間３３の内部に位置する。
【００５６】
前記補強フレーム４９は、スウィーピングインペラ４７が空間３３内部をかき回して回転するときに、高粘性物質Ｚの抵抗によって回転方向の逆方向に反ることを防止する役割をする。前記補強フレーム４９に代わる他の補強手段を適用できることは勿論である。
【００５７】
図７は、本発明の一実施例による粘性物質撹拌装置の他の例を示した構成図である。
【００５８】
図面を参照すれば、前記チャンバー１３の内部に２つのドラフトチューブ１９Ｙ、１９Ｚが備えられていることが分かる。前記ドラフトチューブ１９Ｙ、１９Ｚは同一の中心軸を有するが、その直径は相互に異なる。
【００５９】
２つのドラフトチューブ１９Ｙ、１９Ｚのうち内側に位置するドラフトチューブ１９Ｙは、前記移送インペラ３０を収容する。また、他のドラフトチューブ１９Ｚは内側ドラフトチューブ１９Ｙを囲んで、ドラフトチューブ１９Ｙとチャンバー１３側壁部１３ｂとの中間に位置する。
【００６０】
前記各ドラフトチューブ１９Ｙ、１９Ｚの間と、外側ドラフトチューブ１９Ｚとチャンバー１３側壁部１３ｂとの間には前記空間３３が設けられる。前記空間３３は、移送インペラ３０を下向きに通過した高粘性物質Ｚが上向きに流動する通路である。
【００６１】
さらに、前記ドラフトチューブ１９Ｙ、１９Ｚの上部には、回転ロッド４５が水平に設けられ、回転ロッド４５の両端部にスウィーピングインペラ４７が２つずつ固設されている。前記回転ロッド４５が駆動シャフト４３に固定されることは、前述した通りである。
【００６２】
前記スウィーピングインペラ４７は、各空間３３に設けられた状態で移送インペラ３０と共に回転し、空間３３の内部で上向きに流動する高粘性物質Ｚをドラフトチューブ１９Ｙ、１９Ｚの円周方向に押し回して熱交換を促進する。その間、前記熱媒体通路１５、２１を通って熱媒体が通過する。
【００６３】
図８は、図４に示したスウィーピングインペラを他の形態のフレームで補強した様子を示した図である。
【００６４】
図８に示したように、図６に示したフレーム４９の外にも、スウィーピングインペラ４７が回転できるかぎり、フレーム４９を幾つでも追加することができる。
【００６５】
以上、本発明を具体的な実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は前述した実施例に限定されることなく、本発明の技術的思想の範囲内で通常の知識を持った者によって多くの変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の粘性物質撹拌装置は、熱交換効率が良く、撹拌時撹拌物質の温度を効果的に制御することができ、それにより熱交換能力の限界のために従来の撹拌装置ではできなかった高分子製品の生産が可能であり、熱媒体の使用量を減らしてその分生産コストを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１は、従来の粘性物質撹拌装置の一例を示した構成図である。
【図２】図２は、図１に示した撹拌装置のＡ部分における流動特性を説明するために示した図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例による粘性物質撹拌装置を示した構成図である。
【図４】図４は、図３に示したスウィーピングインペラ及び回転ロッドを示した斜視図である。
【図５】図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図６は、図４に示したスウィーピングインペラをフレームで補強した様子を示した図である。
【図７】図７は、本発明の他の実施例による粘性物質撹拌装置を示した構成図である。
【図８】図８は、図４に示したスウィーピングインペラを他の形態のフレームで補強した様子を示した図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状側壁部及び底部を含み、その内部に撹拌する粘性物質を収容するチャンバーと、
前記チャンバーの内部中央に前記底部から離隔された状態で固定される円筒状部材であって、チャンバー側壁部から離隔されてチャンバー側壁部との間に前記粘性物質を通過させることができる空間を形成し、外部から供給された熱媒体を通過させる熱媒体通路が内蔵されているドラフトチューブと、
前記ドラフトチューブの内部に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されて動作し、前記粘性物質をドラフトチューブの上部または下部に移送排出すると共に前記空間に位置している粘性物質をドラフトチューブ内に取り込む移送インペラと、
前記空間に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されてドラフトチューブの円周方向に回転しながら、前記空間内部の粘性物質がドラフトチューブの外周面及びチャンバー側壁部の内周面に粘着されないように粘性物質に圧力を加えるスウィーピングインペラと、を含むことを特徴とする粘性物質撹拌装置。
【請求項２】
前記チャンバーの側壁部には外部から供給された熱媒体を通過させる熱媒体通路が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項３】
前記移送インペラは、前記ドラフトチューブの中心軸上に位置して外部から回転トルクを伝達されて軸回転する駆動シャフト、及び前記駆動シャフトの外周面に固設されてスクリュー状に延び、その先端部がドラフトチューブの内周面から所定間隔離隔された螺旋状ブレードからなり、
前記スウィーピングインペラは、前記駆動シャフトと平行であってその幅方向のエッジ部が前記チャンバー側壁部の内周面とドラフトチューブの外周面とから所定間隔離隔された板状部材であり、
前記スウィーピングインペラに回転力を伝達するための駆動手段として、前記駆動シャフトに固定された状態で前記空間の上部に延び、その端部に前記スウィーピングインペラが結合する回転ロッドを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項４】
前記スウィーピングインペラは、一定の厚さ及び幅を持ち、回転する間にその幅方向のエッジ部でチャンバー側壁部の内周面及びドラフトチューブの外周面に粘着されている粘性物質を粘着面から分離することで、該当粘着面と熱媒体との熱交換を促進することを特徴とする請求項３に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項５】
前記スウィーピングインペラは、その上端部が前記回転ロッドに固定され、回転時の粘性物質による流動抵抗を低減させるために前記粘性物質を通過させる複数の貫通孔を有することを特徴とする請求項３に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項６】
前記回転ロッドは複数本が等角度配置され、
前記スウィーピングインペラはその上端部がそれぞれの回転ロッドに固定され、回転時の粘性物質による流動抵抗を受けて変形することを防止するためのフレームで補強されたことを特徴とする請求項３に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項７】
円筒状側壁部及び底部を含み、その内部に撹拌する粘性物質を収容するチャンバーと、
前記チャンバーの内部中央に前記底部から離隔された状態で固定される複数の円筒状部材であって、同心であるが互いに異なる直径を持ってチャンバー側壁部から離隔され、相互の間に開けられた空間及び前記側壁部から離れて形成された空間を通って前記粘性物質を通過させて、その内部には外部から供給された熱媒体を通過させる熱媒体通路が内蔵されている複数のドラフトチューブと、
前記ドラフトチューブのうち最小直径のドラフトチューブの内部に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されて動作して前記粘性物質をドラフトチューブの上部または下部に移送排出すると共に前記空間に位置している粘性物質をその内部に取り込む移送インペラと、
前記空間に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されてドラフトチューブの円周方向に回転しながら前記空間内部の粘性物質がドラフトチューブの対向面及びドラフトチューブとチャンバーとの対向面に粘着されないように粘性物質に圧力を加える複数のスウィーピングインペラと、を含むことを特徴とする粘性物質撹拌装置。
【請求項８】
前記チャンバーの側壁部には外部から供給された熱媒体を通過させる熱媒体通路が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項９】
前記移送インペラは、前記ドラフトチューブの中心軸上に位置して外部から回転トルクを伝達されて軸回転する駆動シャフト、及び前記駆動シャフトの外周面に固設されてスクリュー状に延び、その先端部がドラフトチューブの内周面から所定間隔離隔された螺旋状ブレードからなり、
前記スウィーピングインペラは、前記駆動シャフトと平行であってその幅方向のエッジ部が前記チャンバー側壁部の内周面とドラフトチューブの外周面とから所定間隔離隔された板状部材であり、
前記スウィーピングインペラに回転力を伝達するための駆動手段として、前記駆動シャフトに固定された状態で前記空間の上部に延び、その端部に前記スウィーピングインペラが結合する回転ロッドを更に含むことを特徴とする請求項８に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項１０】
前記スウィーピングインペラは、一定の厚さ及び幅を持ち、回転する間にその幅方向のエッジ部でチャンバー側壁部の内周面及びドラフトチューブの外周面に粘着されている粘性物質を粘着面から分離することで、該当粘着面と熱媒体との熱交換を促進することを特徴とする請求項９に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項１１】
前記スウィーピングインペラは、その上端部が前記回転ロッドに固定され、回転時の粘性物質による流動抵抗を低減させるために前記粘性物質を通過させる複数の貫通孔を有することを特徴とする請求項９に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項１２】
前記回転ロッドは複数本が等角度配置され、
前記スウィーピングインペラはその上端部がそれぞれの回転ロッドに固定され、回転時の粘性物質による流動抵抗を受けて変形することを防止するためのフレームで補強されたことを特徴とする請求項９に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項１】
円筒状側壁部及び底部を含み、その内部に撹拌する粘性物質を収容するチャンバーと、
前記チャンバーの内部中央に前記底部から離隔された状態で固定される円筒状部材であって、チャンバー側壁部から離隔されてチャンバー側壁部との間に前記粘性物質を通過させることができる空間を形成し、外部から供給された熱媒体を通過させる熱媒体通路が内蔵されているドラフトチューブと、
前記ドラフトチューブの内部に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されて動作し、前記粘性物質をドラフトチューブの上部または下部に移送排出すると共に前記空間に位置している粘性物質をドラフトチューブ内に取り込む移送インペラと、
前記空間に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されてドラフトチューブの円周方向に回転しながら、前記空間内部の粘性物質がドラフトチューブの外周面及びチャンバー側壁部の内周面に粘着されないように粘性物質に圧力を加えるスウィーピングインペラと、を含むことを特徴とする粘性物質撹拌装置。
【請求項２】
前記チャンバーの側壁部には外部から供給された熱媒体を通過させる熱媒体通路が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項３】
前記移送インペラは、前記ドラフトチューブの中心軸上に位置して外部から回転トルクを伝達されて軸回転する駆動シャフト、及び前記駆動シャフトの外周面に固設されてスクリュー状に延び、その先端部がドラフトチューブの内周面から所定間隔離隔された螺旋状ブレードからなり、
前記スウィーピングインペラは、前記駆動シャフトと平行であってその幅方向のエッジ部が前記チャンバー側壁部の内周面とドラフトチューブの外周面とから所定間隔離隔された板状部材であり、
前記スウィーピングインペラに回転力を伝達するための駆動手段として、前記駆動シャフトに固定された状態で前記空間の上部に延び、その端部に前記スウィーピングインペラが結合する回転ロッドを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項４】
前記スウィーピングインペラは、一定の厚さ及び幅を持ち、回転する間にその幅方向のエッジ部でチャンバー側壁部の内周面及びドラフトチューブの外周面に粘着されている粘性物質を粘着面から分離することで、該当粘着面と熱媒体との熱交換を促進することを特徴とする請求項３に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項５】
前記スウィーピングインペラは、その上端部が前記回転ロッドに固定され、回転時の粘性物質による流動抵抗を低減させるために前記粘性物質を通過させる複数の貫通孔を有することを特徴とする請求項３に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項６】
前記回転ロッドは複数本が等角度配置され、
前記スウィーピングインペラはその上端部がそれぞれの回転ロッドに固定され、回転時の粘性物質による流動抵抗を受けて変形することを防止するためのフレームで補強されたことを特徴とする請求項３に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項７】
円筒状側壁部及び底部を含み、その内部に撹拌する粘性物質を収容するチャンバーと、
前記チャンバーの内部中央に前記底部から離隔された状態で固定される複数の円筒状部材であって、同心であるが互いに異なる直径を持ってチャンバー側壁部から離隔され、相互の間に開けられた空間及び前記側壁部から離れて形成された空間を通って前記粘性物質を通過させて、その内部には外部から供給された熱媒体を通過させる熱媒体通路が内蔵されている複数のドラフトチューブと、
前記ドラフトチューブのうち最小直径のドラフトチューブの内部に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されて動作して前記粘性物質をドラフトチューブの上部または下部に移送排出すると共に前記空間に位置している粘性物質をその内部に取り込む移送インペラと、
前記空間に設けられ、外部駆動手段から提供された動力が伝達されてドラフトチューブの円周方向に回転しながら前記空間内部の粘性物質がドラフトチューブの対向面及びドラフトチューブとチャンバーとの対向面に粘着されないように粘性物質に圧力を加える複数のスウィーピングインペラと、を含むことを特徴とする粘性物質撹拌装置。
【請求項８】
前記チャンバーの側壁部には外部から供給された熱媒体を通過させる熱媒体通路が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項９】
前記移送インペラは、前記ドラフトチューブの中心軸上に位置して外部から回転トルクを伝達されて軸回転する駆動シャフト、及び前記駆動シャフトの外周面に固設されてスクリュー状に延び、その先端部がドラフトチューブの内周面から所定間隔離隔された螺旋状ブレードからなり、
前記スウィーピングインペラは、前記駆動シャフトと平行であってその幅方向のエッジ部が前記チャンバー側壁部の内周面とドラフトチューブの外周面とから所定間隔離隔された板状部材であり、
前記スウィーピングインペラに回転力を伝達するための駆動手段として、前記駆動シャフトに固定された状態で前記空間の上部に延び、その端部に前記スウィーピングインペラが結合する回転ロッドを更に含むことを特徴とする請求項８に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項１０】
前記スウィーピングインペラは、一定の厚さ及び幅を持ち、回転する間にその幅方向のエッジ部でチャンバー側壁部の内周面及びドラフトチューブの外周面に粘着されている粘性物質を粘着面から分離することで、該当粘着面と熱媒体との熱交換を促進することを特徴とする請求項９に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項１１】
前記スウィーピングインペラは、その上端部が前記回転ロッドに固定され、回転時の粘性物質による流動抵抗を低減させるために前記粘性物質を通過させる複数の貫通孔を有することを特徴とする請求項９に記載の粘性物質撹拌装置。
【請求項１２】
前記回転ロッドは複数本が等角度配置され、
前記スウィーピングインペラはその上端部がそれぞれの回転ロッドに固定され、回転時の粘性物質による流動抵抗を受けて変形することを防止するためのフレームで補強されたことを特徴とする請求項９に記載の粘性物質撹拌装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公表番号】特表２００９−５２３０６４（Ｐ２００９−５２３０６４Ａ）
【公表日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５０２３３（Ｐ２００８−５５０２３３）
【出願日】平成１９年１月９日（２００７．１．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００７／０００１５１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０８１１４１
【国際公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【出願人】（５００２３９８２３）エルジー・ケム・リミテッド (1,221)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月９日（２００７．１．９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００７／０００１５１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０８１１４１
【国際公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【出願人】（５００２３９８２３）エルジー・ケム・リミテッド (1,221)
【Ｆターム（参考）】
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