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公開番号2024028687
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-05
出願番号2022141754
出願日2022-08-21
発明の名称撹拌装置
出願人株式会社田定工作所
代理人
主分類B01F 27/86 20220101AFI20240227BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】撹拌体を高速で回転させなくとも、十分な撹拌力を得ることのできる撹拌装置を提供することを目的とする。
【解決手段】撹拌装置は、撹拌対象となる流体LQが流入される吸込口及び撹拌後の流体が流出される吐出口を備えた撹拌体本体と、この撹拌装置本体の所定の軸線CAに沿って延出する駆動軸22と、この駆動軸22を前記所定の軸線CA周りに回転駆動する駆動手段16と、撹拌装置10内に配設され、駆動軸22にこれと一体回転するように取り付られた撹拌用回転体14とを具備する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
撹拌対象となる流体が流入される流入口及び撹拌後の流体が流出される流出口を備えた撹拌装置本体と、
この撹拌装置本体の所定の軸線に沿って延出する駆動軸と、
この駆動軸を前記所定の軸線周りに回転駆動する駆動手段と、
前記撹拌装置本体内に配設され、前記駆動軸にこれと一体回転するように取り付けられた撹拌用回転体とを具備し、
前記撹拌用回転体は、
前記所定の軸線に沿って所定距離離間した状態で、該所定の軸線に交差する第１及び第２の一対の端面、及び、該所定の軸線と同心に形成され、第１及び第２の端面の外周縁を互いに連結する外周面を有し、前記流体中に浸漬され、前記所定の軸線回りに回転駆動される本体と、
前記第１の端面に形成され、前記所定の軸線から第１の距離だけ離間した第１の開口と、
前記第２の端面に形成され、前記所定の軸線から前記第１の距離より長く設定された第２の距離だけ離間した第２の開口と、
前記第１及び第２の開口を互いに連通する流路とを備え、
前記本体の第２の端面に対向して配設され、該第２の端面の吐出口から旋回流として吐出された流体を受けて直進流に整流して吐出する整流手段を更に具備することを特徴とする撹拌装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記整流手段は、前記撹拌用回転体に対して固定的に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の撹拌装置。
【請求項３】
前記整流手段は、
円板状の整流器本体と、
この整流器本体に形成され前記駆動軸が回動自在に挿通される挿通孔と、
この挿通孔の周囲に、前記所定の軸線に同芯状に、且つ、等角度的に配設され、厚さ方向に貫通した複数の整流路とを備え、
各整流路は、前記撹拌用回転体の回転方向に向かって所定の鋭角で傾斜する延出軸線を備え、
前記駆動軸の回転方向に沿って旋回してきた流体は、前記整流路内に入り込み、前記傾斜した延出軸に沿って流れるように矯正され、前記駆動軸の回転方向とは逆方向の速度成分を与えられて、直進流に整流して吐出されることを特徴とする請求項２に記載の撹拌装置。
【請求項４】
前記整流路は、前記整流器本体の前記撹拌用回転体に対向する一方の端面に形成された一方の開口と、これと反対側の他方の端面に形成された他方の開口とを備え、
前記他方の開口は、前記一方の開口に対して、前記駆動軸の中心軸線を中心とした円周方向に関して、前記駆動軸の回転方向とは逆の方向にオフセットした状態で配設されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の撹拌装置。
【請求項５】
前記整流手段は、前記撹拌用回転体に対して相対回転するように配設されていることを特徴とする請求項１に記載の撹拌装置。
【請求項６】
前記整流手段は、
前記撹拌装置本体の所定の第２の軸線に沿って延出する第２の駆動軸と、
この第２の駆動軸を前記所定の第２の軸線周りに回転駆動する第２の駆動手段と、
前記撹拌装置本体内に配設され、前記第２の駆動軸にこれと一体回転するように取り付けられた整流用回転体とを具備し、
前記整流用回転体は、
前記所定の第２の軸線に沿って所定距離離間した状態で、該所定の第２の軸線に交差する第３及び第４の一対の端面、及び、該所定の第２の軸線と同心に形成され、第３及び第４の端面の外周縁を互いに連結する第２の外周面を有し、前記流体中に浸漬され、前記所定の第２の軸線回りに回転駆動される本体と、
前記第３の端面に形成され、前記所定の第２の軸線から第３の距離だけ離間した第３の開口と、
前記第４の端面に形成され、前記所定の第２の軸線から前記第３の距離より長く設定された第４の距離だけ離間した第４の開口と、
前記第３及び第４の開口を互いに連通する整流路とを備え、
前記第２の駆動手段は、前記撹拌用回転体を回転駆動する駆動手段による回転方向とは逆の回転方向に沿って整流用回転体を回転駆動する第２の駆動モータを備え、
前記撹拌用回転体の第２の開口から吐出してきた旋回流が、該整流用回転体の前記第３の開口から前記整流路内に流入し、
前記撹拌用回転体の回転方向とは逆の回転方向に第２の駆動モータにより整流用回転体が回転することにより、整流用回転体の第４の開口からは流体が直進流として整流された状態で吐出することを特徴とする請求項５に記載の撹拌装置。
【請求項７】
前記所定の軸線と、前記所定の第２の軸線とは、互いに同軸に整合していることを特徴とする請求項６に記載の撹拌装置。
【請求項８】
前記撹拌用回転体と前記整流用回転体とは、実質的に同一形状に形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の撹拌装置。

発明の詳細な説明【発明の詳細な説明】
【】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体を撹拌して混合するための撹拌装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、２種類以上の流体を混合する場合や、粉体等を水や有機溶剤等の液体に分散させる場合等に、所定の角度の翼を複数有する回転翼を設けた撹拌装置が用いられていた。
【０００３】
しかし、回転翼を用いた撹拌装置では、キャビテーションに起因して流体中に気泡が混入しやすい、という問題があった。特に、粘度が高い流体（例えば液体塗料）の撹拌にこれを用いた場合には、混入した気泡が流体中から消泡するのに時間がかかる、という問題がある。また、回転翼を用いた撹拌装置では、回転翼に対して放射方向の噴流が拡散することから、粘度が高い流体を用いた場合には撹拌効率が悪い、という問題がある。
【０００４】
このような問題を解決する技術として、例えば特許文献１に示すように、翼を有さずに、上端が閉塞する六角筒状に形成され、側面に複数の孔を有する撹拌体を用いた撹拌装置が知られている。この撹拌装置は、下端の開口から流体を吸い込み、側面の複数の孔から吐出することで水流を発生させ、流体を撹拌する。このため、特許文献１に記載された撹拌装置は、撹拌動作中に流体中に気泡が生じるのを防止する効果を達成することが出来る。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の撹拌装置では、以下の問題があった。即ち、特許文献１に記載された撹拌羽根を用いた撹拌装置では、高粘度の液体であっても撹拌可能であるが、下端の開口から吸い込んで側面の孔から吐出する構成であることから、流体は、撹拌羽根から下方においてより循環する。このため、上述した撹拌羽根を用いた撹拌装置では、撹拌のばらつきが生じる虞があった。
【０００６】
この問題点を解決する技術として、特許文献２に示すように、回転軸方向に垂直な断面が矩形状の円形状に構成される本体と、この本体の一方の表面に設けられる吸入口と、本体の他方の表面に設けられる吐出口と、吸入口と吐出口を繋ぐ流通路とを備え、吸入口は、吐出口よりも回転軸に近い位置に配置され、吐出口は、吸入口よりも回転軸から半径方向外側の位置に配置されることを特徴とする撹拌用回転体が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開平５－１５４３６８号公報
特開２０２０－６３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献２に記載の撹拌用回転体によれば、確かに、安定した状態での撹拌が可能とはなる。即ち、回転体の回転により発生した遠心力で、流路部内の流体は他方の表面に形成された吐出口から半径方向に沿って外方に向けて吐出する一方で、この吐出に基づき流路部内は負圧となり、この負圧により、撹拌用回転体が漬け込まれた容器内の流体は、一方の表面に形成された吸込口から流路部内に吸込まれる構造となっている。
【０００９】
ここで、撹拌用回転体は、回転軸周りに回転駆動されているものであるため、上述した吐出口から吐出される流体は、上述した遠心力による吐出力と共に、回転駆動による回転力を受け、吐出後においてはこれらが合力されて、所謂旋回流が生成されることになる。このように吐出流が旋回流となる状態において、撹拌力は、回転軸に直交する半径方向成分に消費されて、弱体化されることとなり、この結果、十分な撹拌力を得るためには、回転体を高速で回転させることが必須となり、エネルギーロスの観点や、高回転を支える軸受け構造等に必要以上の精度が要求され、改善が強く要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、上述した課題に鑑みなされたもので、この発明の主たる目的は、撹拌体を高速で回転させなくとも、十分な撹拌力を得ることのできる撹拌装置を提供することである。
（【００１１】以降は省略されています）

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