CN109310961B - 搅拌叶片和搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种搅拌装置中使用的绕规定轴心旋转的搅拌叶片。上述搅拌叶片包括基部和多个叶片部。上述多个叶片部设置于上述基部的同一侧，且绕上述轴心排列。上述多个叶片部分别具有：与上述轴心垂直的径向上的内侧端；和与该内侧端相连且向旋转方向的前方凸出的前弯曲部。具有这样结构的搅拌叶片能够适当地对搅拌对象材料进行搅拌，有利于提高上述对象材料的分散度和混合度。

Description

搅拌叶片和搅拌装置

技术领域

本发明涉及搅拌叶片和搅拌装置。

背景技术

目前，已知有用于将多种物质相互混合的搅拌装置。例如下述专利文献1公开了使用搅拌叶片的搅拌装置的一例。该现有搅拌叶片安装于被旋转驱动的轴的前端，作为搅拌对象的混合物(“对象材料”) 收纳于规定容器内。通过在该容器内使搅拌叶片旋转，搅拌对象材料。

一般来说，在现有的搅拌装置中，在搅拌单元(上述搅拌叶等) 附近，对象材料得到充分搅拌，不同物质彼此良好地混合(分散度高)。另一方面，在远离搅拌单元的位置，对象材料的搅拌不充分，分散度低。这样一来，现有搅拌装置中分散度因位置而异，导致对象材料整体质量不均(即混合度低)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-180073号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明是基于上述问题而完成的。因此，本发明的技术问题之一在于，提供一种与现有技术相比能够同时提高对象材料的分散度和混合度的搅拌叶片和搅拌装置。

用于解决问题的技术方案

根据本发明的第一方面，提供一种绕轴心旋转的搅拌叶片。该搅拌叶片具备：基部；和设置在上述基部的第一侧，且绕上述轴心排列的多个第一叶片部。上述多个第一叶片部分别具有：与上述轴心垂直的径向上的内侧端；和与该内侧端相连且向旋转方向的前方凸出的前弯曲部。

优选地，各上述第一叶片部具有后弯曲部，上述后弯曲部与上述前弯曲部在上述径向的外侧相连，且向上述旋转方向的后方凸出。

优选地，各上述第一叶片部以在与上述轴心平行的方向上越远离上述基部，越位于上述旋转方向的前方的方式倾斜。

优选地，各上述第一叶片部相对于与上述轴心平行的方向的倾斜角度越靠上述径向的内侧越大。

优选地，上述搅拌叶片还包括多个第二叶片部，上述基部具有与上述第一侧相反的第二侧。上述多个第二叶片部设置于上述第二侧且绕上述轴心排列。

优选地，上述多个第一叶片部在上述旋转方向上的位置与上述多个第二叶片部不同。

优选地，上述基部具有朝向彼此相反的方向呈锥状的第一倾斜面和第二倾斜面。上述多个第一叶片部设置于上述第一倾斜面，上述多个第二叶片部设置于上述第二倾斜面。

本发明的第二方面提供的搅拌装置包括：上述第一方面的搅拌叶片；用于收纳搅拌对象的容器；和***到上述容器内的旋转轴，上述搅拌叶片安装于上述旋转轴。

通过参考附图进行的以下详细说明，能够进一步了解本发明的其它特征及优点。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的搅拌叶片的立体图。

图2是表示本发明的第一实施方式的搅拌叶片的主视图。

图3是表示本发明的第一实施方式的搅拌叶片的俯视图。

图4是表示采用本发明的第一实施方式的搅拌叶片的搅拌装置的剖视图。

图5是表示本发明的第二实施方式的搅拌叶片立体图。

图6是表示本发明的第二实施方式的搅拌叶片俯视图。

图7是表示第一实施方式的搅拌叶片的搅拌状态的图。

图8是表示第二实施方式的搅拌叶片的搅拌状态的图。

图9是表示比较例的搅拌叶片的立体图。

图10是表示比较例的搅拌叶片的搅拌状态的图。

图11是表示本发明的第三实施方式的搅拌叶片的立体图。

图12是表示本发明的第三实施方式的搅拌叶片的主视图。

图13是表示使用了本发明的第三实施方式的搅拌叶片的搅拌装置的一例的剖视图。

图14是表示本发明的第四实施方式的搅拌叶片的立体图。

图15是表示本发明的第五实施方式的搅拌叶片的立体图。

图16是表示第三实施方式的搅拌叶片的搅拌状态的图。

图17是表示第四实施方式的搅拌叶片的搅拌状态的图。

图18是表示第五实施方式的搅拌叶片的搅拌状态的图。

图19是表示比较例的搅拌叶片的搅拌状态的图。

图20是表示由第三实施方式的搅拌叶片搅拌的标记物的流动跟踪分析结果的图。

图21是表示由第四实施方式的搅拌叶片搅拌的标记物的流动跟踪分析结果的图。

图22是表示由第五实施方式的搅拌叶片搅拌的标记物的流动跟踪分析结果的图。

图23是表示由比较例的搅拌叶片搅拌的标记物的流动跟踪分析结果的图。

图24是表示使用了第三实施方式的搅拌叶片的搅拌装置的另一例的剖视图。

具体实施方式

下面，参考附图具体说明本发明的优选实施方式。

在本发明中，关于“搅拌”，没有特别限定，可以包括“分散”和“混合”。分散是指化学上为单相的物质(例如液体)中微观分布有其它物质(例如粉体或另外的液体)。另外，混合是指使对象材料的整体分散度均匀。例如，假设对象材料由液体A和粉体B组成。这种情况下，对象材料的“搅拌”是指使粉体B(的至少一部分)分布在液体A(的至少一部分)中(“分散”)，以及在对象材料中产生规定流动性，以使粉体B的分布状态在对象材料的任意处均相同(或实质相同)(“混合”)。

图1～图3表示本发明的第一实施方式的搅拌叶片。图示的搅拌叶片A1包括基部1和叶片组2。

图1是表示搅拌叶片A1的立体图。图2是表示搅拌叶片A1的主视图。图3是表示搅拌叶片A1的俯视图。图1和图3中，搅拌叶片 A1旋转的方向(周向)用θ表示。图2中，搅拌叶片A1旋转的方向用标记在搅拌叶片A1下的箭头表示。另外，这些图中，与搅拌叶片A1的旋转轴平行的方向(轴向)用z表示，与轴向z垂直的方向(径向)用r表示。

搅拌叶片A1例如安装于图4所示的搅拌装置B1中。搅拌装置B1 包括容器81、旋转轴82、驱动部83和轴封85。容器81收纳被搅拌的对象材料T。旋转轴82贯穿容器81的底部地垂直延伸，其上端安装有搅拌叶片A1。轴封85设置于容器81的底部与旋转轴82之间，允许旋转轴82旋转，但是防止对象材料T从容器81泄漏到外部。驱动部 83为了使旋转轴82绕与轴向z平行的规定的轴心旋转，而具有例如电动机。关于搅拌装置B1的其它构件，没有特别限定，可以适当设置支承容器81和驱动部83的壳体、和控制驱动部83的驱动的控制部等。

关于搅拌叶片A1，没有特别限定，由金属或树脂等适合搅拌对象材料T的材料形成。作为形成搅拌叶片A1的金属，例如可以举出不锈钢。搅拌叶片A1可以由基部1和叶片组2一体形成，也可以由分体形成的多个部品组合而成。作为将搅拌叶片A1安装于旋转轴82的单元，可以采用众所周知的卡合机构或连结机构等。另外，可以将搅拌叶片 A1的一部分预先固定(例如粘接)于旋转轴82，将搅拌叶片A1的另一部分可拆卸地安装于该部分上。关于搅拌叶片A1的大小，没有特别限定，可以根据容器81的尺寸或对象材料T的粘度等适当选择。作为一例，搅拌叶片A1的直径约为40mm。

基部1支承叶片组2，固定于旋转轴82。基部1的形状和大小没有特别限定。图示的基部1在俯视(沿轴向z观察)时呈圆形。基部1 具有外周端10和倾斜面11。在本实施方式中，外周端10位于基部1 的下端，俯视时呈圆形。倾斜面11设置于外周端10上方。倾斜面11 在轴向z上越往上，径向r尺寸越小。换言之，倾斜面11呈朝上的锥形。在图示的示例中，基部1整体呈截锥(截顶圆锥)形，倾斜面11 由该截锥的侧面构成。

叶片组2由多个叶片部20组成。这些叶片部20设置于基部1的同一面侧，且在旋转方向θ上相互间隔排列。在本实施方式中，多个叶片部20设置于倾斜面11。如图2所示，多个叶片部20配置于轴向 z的规定范围内。

构成叶片组2的叶片部的个数没有特别限定。在本实施方式中，叶片组2由4个叶片部40组成。这4个叶片部20在俯视时等间距排列，在旋转方向θ上相互分开90度。

各叶片部20具有内侧端21、外侧端22、基端23、顶端24、前侧面25、后侧面26、前弯曲部27和后弯曲部28。内侧端21位于叶片部 20的径向r最内侧，为具有规定长度的直线状或弯曲状的边缘。在本实施方式中，多个叶片部20的内侧端21之间在旋转方向θ上相互隔开间隔。外侧端22位于叶片部20的径向r最外侧，为具有规定长度的直线状或弯曲状的边缘。如图3所示，外侧端22在俯视时与基部1的外周端10一致。即基部1和叶片部20中任一个均没有比另一个更向径向r外侧突出。在另一例中，至少1个叶片部20可以比基部1更向径向r外侧突出，也可以比基部1更向径向r内侧缩回。

基端23为叶片部20与基部1相连接的部位。顶端24在轴向z上远离基端23，为具有规定长度的直线状或弯曲状的边缘。

各叶片部20的前侧面25为位于旋转方向θ的前方侧的面，后侧面26为位于后方侧的面。

前弯曲部27为与内侧端21相连，且在俯视时向旋转方向θ前方凸出的部位。更具体来说，前弯曲部27具有与连结前弯曲部27的径向r两端的虚拟直线相比更向旋转方向θ前方凸出的形状。后弯曲部 28为与前弯曲部27在径向r外侧相连，且在俯视时向旋转方向θ后方凸出的部位。更具体来说，后弯曲部28具有与连结后弯曲部28的径向r两端的虚拟直线相比更向旋转方向θ后方凸出的形状。在图1和图 3中，用带箭头的点划线分别表示前弯曲部27和后弯曲部28的范围。在图示的示例中，顶端24设置于叶片部20中大致构成前弯曲部27的部分，如图3所示，具有在俯视时向旋转方向θ前方凸出的形状。另外，基端23分别设置于构成前弯曲部27和后弯曲部28的部分，如图 3所示，在俯视时呈S型形状。此外，前弯曲部27和后弯曲部28的设置范围和各自的弯曲程度等没有特别限定。

另外，在本实施方式中，各叶片部20以在轴向z上越是远离基部 1，越是位于旋转方向θ前方的方式倾斜设置。而且，在本实施方式中，叶片部20相对于轴向z的倾斜角度越向径向r内侧去越大。更具体来说，如图2所示，叶片部20的内侧端21与轴向z所成的角度α1大于叶片部20的外侧端22与轴向z所成的角度α2。因此，前弯曲部27与轴向z所成的角度大于后弯曲部28与轴向z所成的角度。

图5和图6表示本发明的第二实施方式的搅拌叶片。图示的搅拌叶片A2中，叶片部20的结构与上述搅拌叶片A1不同。图5是表示搅拌叶片A2的立体图。图6是搅拌叶片A2的俯视图。

在本实施方式中，各叶片部20只有1个弯曲部即前弯曲部27，没有后弯曲部28。如图6所示，在俯视中，叶片部20的整体由前弯曲部 27构成。搅拌叶片A2中多个叶片部20的相对关系和基部1的结构实质上与搅拌叶片A1相同。搅拌叶片A2与搅拌叶片A1相同，安装并用于搅拌装置B1(图4)。

接着，说明搅拌叶片A1、A2和搅拌装置B1的作用。

图7和图8表示利用流体动力学数值模拟来分析搅拌叶片A1、A2 的搅拌的分析例。这些图中，与多个点相对应，分别标注有多个箭头。各箭头表示该点处的对象材料的流动方向(其中，旋转方向θ分量不在考虑范围内)。另外，图中的灰阶对应对象材料的流速，表示对象材料的流速分布(其中，旋转方向θ分量不在考虑范围内)。颜色越浅的区域，相对流速越大(白色区域流速最大)，颜色越深的区域，相对流速越小(黑色区域流速最小)。相邻区域间的流速比为2.15。本分析的各条件如下。容器81的内径为126mm。对象材料T为高粘度非牛顿流体(羧甲基纤维素钠1.7wt％)，液体深度为89.8mm。容器81的底部中央配置有搅拌叶片A1(图7)或A2(图8)。搅拌叶片A1、A2的旋转速度(圆周速度)为10m/s。

当搅拌叶片A1、A2旋转时，对象材料T就会沿旋转方向θ旋转流动。另外，从图7和图8的箭头可理解，对象材料T沿着轴向z从搅拌叶片A1、A2的上方(且靠近液面)朝着搅拌叶片A1、A2向下方流动后，从搅拌叶片A1、A2的下端(外周端10附近)沿着容器81 的底部向径向r外侧流动。对象材料T还沿着容器81的侧壁朝上方即液面方向流动。通过这样流动，容器81内形成大漩涡。图7和图8中，存在相对于搅拌叶片A1、A2的旋转轴心对称的2个漩涡。伴随这样的漩涡产生的流动主要有利于对象材料T的混合。另外，在搅拌叶片 A1、A2附近，特别是在外周端10附近，流速最大(参见白色区域)。这样，流速局部显著增大主要有利于对象材料T的分散。这样，通过搅拌叶片A1、A2，使对象材料T的一部分在搅拌叶片A1、A2附近有效分散后，将分散完成后的部分通过上述涡流移动到其它位置，从而实现使对象材料T整体适当混合的效果。

图9表示用于与搅拌叶片A1、A2作比较的搅拌叶片X。搅拌叶片X具有基部91、第一叶片组92a和第二叶片组92b。基部91为平坦的圆盘形。叶片组92a和92b沿着基部91的外周配置。第一叶片组92a 由相对于基部91向上弯折的多个叶片部920构成。第二叶片组92b由相对于基部91向下弯折的多个叶片部920构成。各叶片部920为大致梯形的平板，具有沿着旋转方向θ的内面和外面。这样的搅拌叶片X 通过对例如金属板进行切割和弯折加工而得到。

图10表示在与图7和图8所示的流体分析例相同的条件下，利用流体动力学数值模拟来分析搅拌叶片X(外径与搅拌叶片A1、A2相同)的分析例。由图10可知，在搅拌叶片X的外周端附近，流速最大。另外，在搅拌叶片X的旋转轴心的左右产生涡流。但是，在靠近容器81的侧壁和对象材料T的液面的区域，流速显著减小。即采用搅拌叶片X时，主要在包括搅拌叶片X在内的蘑菇形区域进行搅拌，在其它区域并未进行实质上的搅拌。由此可知，与使用搅拌叶片X的情况相比，使用搅拌叶片A1、A2能够在容器81的更大范围内实现大流速。因此，通过搅拌叶片A1、A2，能够比搅拌叶片X更加适当地将对象材料T整体进行混合。

作为通过搅拌叶片A1、A2进行适当混合的主要原因，首先在于叶片部20的前弯曲部27的贡献。如图3和图6所示，前弯曲部27向旋转方向θ前方凸出。根据发明人等的研究可知，通过这种结构，能够在内侧端21强力吸引对象材料T，同时将吸引的对象材料T平滑地向径向r外侧移动。特别是在图示的示例中，虽然内侧端21的叶片部 20与旋转方向θ所成的角度相对较小(图2中的α1相对较大)，但是由此能够更加强力地吸引对象材料T。另外，在图示的前弯曲部27中，越向r外侧去，叶片部20与旋转方向θ所成的角度越逐渐增大。发现该结构有利于使吸引了的对象材料T更顺滑地向径向r外侧移动。该强力吸引和顺滑移动被认为是能够更适当地混合对象材料T的一个原因。

另外，将图7的搅拌叶片A1的分析例与图8的搅拌叶片A2的分析例进行比较，图7中的浅色调区域(流速快的区域)比图8中的浅色调区域更广。与搅拌叶片A2不同，搅拌叶片A1设有向旋转方向θ后方突出的后弯曲部28。换言之，在后弯曲部28中，越径向r外侧去，叶片部20与旋转方向θ所形成的角度越逐渐增大。根据发明人等的研究可知，通过具有这种结构的后弯曲部28，能够将吸引的对象材料T 从搅拌叶片A1向径向r外侧更加有力地排出。而且，通过前弯曲部27 强化吸引，通过后弯曲部28强化排出，两者相辅相成，促进对象材料 T整体的混合。

另外，如上所述，各叶片部20向旋转方向θ前方倾斜。由此，能够避免混入对象材料T内的气泡滞留在后侧面26与倾斜面11的边界部分(角部)。气泡滞留在该角部会阻碍搅拌叶片A1、A2进行的对象材料T的混合。通过搅拌叶片A1、A2，避免所述角部残留气泡，因此有利于提高对象材料T的混合度。

图11和12表示本发明的第三实施方式的搅拌叶片A3。搅拌叶片 A3包括基部1、一对叶片组(上侧叶片组和下侧叶片组)2。

图11是表示搅拌叶片A3的立体图。图12是表示搅拌叶片A3的主视图。搅拌叶片A3的俯视图与搅拌叶片A1的俯视图(图3)相同。

搅拌叶片A3例如安装于图13所示的搅拌装置B3。搅拌装置B3 包括容器81、旋转轴82和驱动部83。容器81用于收纳对象材料T。旋转轴82的一部分***于容器81的对象材料T内，其下端安装有搅拌叶片A3。驱动部83使旋转轴82绕轴向z旋转，例如具有电动机。关于搅拌装置B3的其它构件，没有特别限定，可以适当设置支承容器 81和驱动部83的壳体、和控制驱动部83驱动的控制部等。

搅拌叶片A3的基部1支承上侧和下侧叶片组2。基部1具有外周端10和一对倾斜面(上侧倾斜面和下侧倾斜面)11。外周端10位于基部1的轴向z中央，俯视时呈圆形。另外，外周端10成为上侧和下侧叶片组2的边界。上侧和下侧倾斜面11以在轴向z上夹持外周端10的方式设置。上侧倾斜面11为朝上的锥状，下侧倾斜面11为朝下的锥状。在图示的示例中，各倾斜面11由截锥(截顶圆锥)的侧面构成。

各叶片组2由沿旋转方向θ排列的多个叶片部20组成。如图12 所示，各叶片组2的多个叶片部20配置于轴向z的规定范围内。另外，上侧叶片组2的多个叶片部20设置于与下侧叶片组2的多个叶片部20 在周向θ上错开的位置。因此，在一例中，上侧叶片组2的多个叶片部20与下侧叶片组2的多个叶片部20在轴向z上不重合。各叶片部 20的结构与上述搅拌叶片A1的叶片部20相同。

在图示的示例中，构成各叶片组2的多个叶片部20的个数为4个。另外，在各叶片组2中，4个叶片部20在周向θ上等间距排列，在周向θ上相互分开90度。

在图11和图12的示例中，上侧叶片组2的叶片部20配置于与下侧叶片组2的叶片部20在旋转方向θ上错开45度(90度/2)的位置。

图14表示本发明的第四实施方式的搅拌叶片A4。图示的搅拌叶片A4与上述搅拌叶片A3相同，包括上下一对叶片组2，例如安装并用于搅拌装置B3(图13)。各叶片部20的结构与上述搅拌叶片A1、 A3的叶片部20相同，具有前弯曲部27和后弯曲部28。搅拌叶片A4 的俯视图与搅拌叶片A1的俯视图(图3)相同。在搅拌叶片A4中，构成上下叶片组2的多个叶片部20的个数相同。另外，上侧叶片组2 的多个叶片部20在旋转方向θ上设置于与下侧叶片组2的多个叶片部 20相同的位置。

图15表示本发明的第五实施方式的搅拌叶片A5。图示的搅拌叶片A5包括上下一对叶片组2。各叶片部20的结构与上述搅拌叶片A2 相同，具有前弯曲部27，没有后弯曲部28。搅拌叶片A5的俯视图与搅拌叶片A2的俯视图(图6)相同。上侧叶片组2的多个叶片部20 配置于在旋转方向θ上与下侧叶片组2的多个叶片部20错开45度(90 度/2)的位置。

接着，说明搅拌叶片A3～A5和搅拌装置B3的作用。

图16～图18表示利用流体动力学数值模拟来分析搅拌叶片A3～ A5的搅拌的分析例。与图7和图8相同，各箭头表示该点处的对象材料的流动方向(旋转方向θ分量不在考虑范围内)，图中的灰阶对应对象材料的流速，表示对象材料的流速分布(旋转方向θ分量不在考虑范围内)。颜色越浅的区域，相对流速越大(白色区域流速最大)，颜色越深的区域，相对流速越小(黑色区域流速最小)。相邻区域间的流速比为2.15。本分析的各条件如下。容器81的内径为210mm。对象材料T为高粘度非牛顿流体(羧甲基纤维素钠1.7wt％)，液体深度为158mm。对象材料T的大致中央配置有搅拌叶片A3(图16)、A4 (图17)和A5(图18)。搅拌叶片A3～A5的旋转速度(圆周速度) 为10m/s。

当搅拌叶片A3～A5沿方向θ旋转时，对象材料T也会沿相同方向旋转流动。另外，由图16～图18可理解，对象材料T从搅拌叶片 A3～A5的上方和下方朝向搅拌叶片A3～A5流动。接着，从搅拌叶片 A3～A5的轴向z中央(外周端10附近)朝向径向r外侧流动。接着，沿着容器81的侧壁朝向对象材料T的液面或容器81的底面流动。通过这样的流动，在搅拌叶片A3～A5的旋转轴心的左右两侧分别产生2 个漩涡。伴随该漩涡产生的流动主要有利于对象材料T的混合。另外，在搅拌叶片A3～A5附近，特别是在外周端10附近，流速最大。这样的局部较快的流速主要有利于对象材料T的分散。

图19表示在与图16～图18所示的流体分析例相同的条件下，利用流体动力学数值模拟来分析外径与搅拌叶片A3～A5相同的搅拌叶片X(图9)的分析例。如图19所示，在搅拌叶片X的外周端附近，流速最大。另外，在搅拌叶片X的旋转轴心的左右两侧，存在2个漩涡。但是，在靠近容器81的侧壁或对象材料T的液面和容器81的底面的区域，流速显著减小。由此可知，与搅拌叶片X相对，搅拌叶片 A3～A5更能在容器81的更大范围内适当地进行混合。

作为搅拌叶片A3～A5实现混合度高的主要原因，与搅拌叶片A1、 A2相同，在于各叶片部20的前弯曲部27的贡献。前弯曲部27的强力吸引和顺滑移动被认为是使对象材料T整体混合的一个原因。

另外，将图16和17所示的搅拌叶片A3、A4的流体分析例与图 18所示的搅拌叶片A5的流体分析例进行比较，图16和17中的浅色调区域(流速快的区域)比图18中的浅色调区域更广。其原因在于，如上所述，搅拌叶片A3、A4具有后弯曲部28。即通过前弯曲部27强化吸引，通过后弯曲部28强化排出，两者相辅相成，促进对象材料T 整体的混合。

图20～图23是利用流体动力学数值模拟的另一方式来分析搅拌叶片A3～A5和搅拌叶片X的搅拌的分析例。这些分析的条件与图16～图19相同，容器81的内径为210mm，对象材料T使用液体深度为 158mm的高粘度非牛顿流体(羧甲基纤维素钠1.7wt％)。在该对象材料T的大致中央配置搅拌叶片A3～A5和搅拌叶片X。搅拌叶片A3～ A5和搅拌叶片X的旋转圆周速度为10m/s。在这些分析例中，对象材料T添加有多个粒状标记物。图中的各黑点表示各个标记物。标记物的数量为1000个。标记物在初始阶段，位于搅拌叶片A3～A5和搅拌叶片X的正上方的大致圆盘形区域。具体来说，标记物的初始配置区域为自对象材料T液面起的深度是40～50mm，且横向以旋转轴心为中心的直径是60mm的圆内。标记物跟踪时间为从在上述初始范围添加标记物开始后的0.8168s，这相当于搅拌叶片A3～A5和搅拌叶片X 旋转6.5圈的时间。

首先，在图20～图22所示的分析例(搅拌叶片A3～A5)中，与图23所示的分析例(搅拌叶片X)相比，标记物分布在对象材料T的更大范围内。特别是在图23所示的分析例中，在容器81的侧面附近或对象材料T的液面附近基本没有表示标记物的黑点。与此相对，在图20～图22所示的分析例中，在容器81的侧面附近或对象材料T的液面附近存在很多标记物。如参见图16～图19所述，这是搅拌叶片 A3～A5具有前弯曲部27达到的效果。

然后，将图20的分析例(搅拌叶片A3)与图21的分析例(搅拌叶片A4)进行比较，搅拌叶片A3和搅拌叶片A4下方的标记物数量存在差异。具体来说，搅拌叶片A3下方的标记物数量为110，搅拌叶片A4下方的标记物数量为47。产生这种差异的理由如下。

搅拌叶片A3和搅拌叶片A4均在基部1具有上下一对倾斜面11，在各倾斜面11设有多个叶片部20，这一点是相同的。另外，通过各叶片部20向径向r外侧排出对象材料T，该排出的流体还具有在轴向z 上朝向位于相反侧的叶片组2的速度分量。如上所述，在搅拌叶片A3 中，上下的叶片组2在旋转方向θ上相互错开半个间距。因此，在搅拌叶片A3进行的搅拌中，从上下叶片组2排出的对象材料T的轴向z 分量相互干扰的情况相对较少。即不会妨碍轴向z上从一个叶片组2 朝向另一叶片组2侧的流动。观察采用搅拌叶片A3的混合状态发现，伴随漩涡产生的较大涡流越过设有搅拌叶片A3的位置(外周端10的位置)在容器81整体内轴向z移动(即纵穿容器81内)的现象会周期性发生。这与在轴向z上存在相互上下分离的涡流(不沿上下方向移动)而形成的混合状态相比，更有利于促进对象材料T整体的混合。另一方面，在搅拌叶片A4中，上下叶片组2在旋转方向θ上相互一致，因此难以达到与搅拌叶片A3相同的效果。由此可知，采用搅拌叶片 A3搅拌能够使更多的标记物向轴向z下方移动。

此外，通过搅拌叶片A4搅拌产生的容器81内的纵向流动弱于通过搅拌叶片A3搅拌产生的纵向流动。另一方面，通过从上下叶片组2 排出的流体的汇合，能够在径向r的更大范围内产生流动。这适用于在容器81内径较大的情况下适当地搅拌对象材料T。

另外，将图20的分析例(搅拌叶片A3)与图22的分析例(搅拌叶片A5)进行比较，存在于搅拌叶片A3下方的标记物数量为110，而存在于搅拌叶片A5下方的标记物数量为72。如上所述，该差异是由于搅拌叶片A3具有后弯曲部28造成的。此外，还发现在搅拌叶片 A5中，上下叶片组2在旋转方向θ上相互错开半个间距设置，从而使比搅拌叶片A4的分析例更多的标记物向下方移动。

图24表示采用搅拌叶片A3的搅拌装置B3。图示的搅拌装置B3 包括2个旋转轴82、以及搅拌叶片A3和搅拌叶片84。

2个旋转轴82分别通过驱动部83驱动旋转。2个旋转轴82的长度和旋转速度可以适当设置。在图示的示例中，2个旋转轴82相互平行，设置于容器81的中心(俯视时)的旋转轴82比另一个旋转轴82 长。搅拌叶片84大于搅拌叶片A3(俯视时)，配置于容器81的底部附近。在俯视时，搅拌叶片84的中心与容器81的中心一致。此外，根据搅拌叶片84相对于容器81的大小，可以使搅拌叶片84的中心远离容器81的中心地配置。搅拌叶片84例如设置为用于促进容器81内的对象材料T整体的混合。

在图24的示例中，搅拌叶片A3设置于从俯视时的容器81的中心向容器81的侧壁偏移了的位置，且在轴向z上位于搅拌叶片84上方。另外，搅拌叶片84具有从中央旋转轴82的下端沿水平方向延伸的多个叶片(图示例为2个)。各叶片设置为不与容器81的内侧面干扰的长度，在图示例中，为大于2个旋转轴82间的间距。关于驱动时单位时间的转速，没有特别限定，作为一例，中央旋转轴82(以及搅拌叶片84)小于另一个旋转轴82(以及搅拌叶片A3)。

通过上述机构的搅拌装置B3也能提高对象材料T的分散度和混合度。另外，通过组合使用搅拌叶片84和搅拌叶片A3，能够适当地混合并分散更大容量的容器81内收容的对象材料T。

综上所述，与搅拌叶片X(图9)相比，本发明的搅拌叶片A1～ A5能够显著提高对象材料T的混合度。此外，为了提高对象材料T的分散度，优选提高搅拌叶片A1～A5的旋转速度。关于这一点，即使在将搅拌叶片A1～A5的旋转速度设置为高速的情况下，也足以维持搅拌叶片A1～A5实现的对象材料T的混合效果。因此，根据搅拌叶片A1～A5和搅拌装置B1、B3，能够同时提高对象材料T的分散度和混合度。

本发明的搅拌叶片和搅拌装置不限于上述实施方式。对于本发明的搅拌叶片和搅拌装置的各部分的具体结构，能够自由实施各种设计变形。

Claims (6)

1.一种绕轴心旋转的搅拌叶片，其特征在于，包括：

基部；

设置在所述基部的第一侧，且绕所述轴心排列的多个第一叶片部；和

多个第二叶片部，

所述多个第一叶片部分别具有：与所述轴心垂直的径向上的内侧端；和与该内侧端相连且向旋转方向的前方凸出的前弯曲部，

所述基部具有与所述第一侧相反的第二侧，所述多个第二叶片部设置于所述第二侧且绕所述轴心排列，

所述基部具有朝向彼此相反的方向呈锥状的第一倾斜面和第二倾斜面，所述多个第一叶片部设置于所述第一倾斜面，所述多个第二叶片部设置于所述第二倾斜面。

2.根据权利要求1所述的搅拌叶片，其特征在于：

各所述第一叶片部具有后弯曲部，所述后弯曲部与所述前弯曲部在所述径向的外侧相连，且向所述旋转方向的后方凸出。

3.根据权利要求1或2所述的搅拌叶片，其特征在于：

各所述第一叶片部以在与所述轴心平行的方向上越远离所述基部，越位于所述旋转方向的前方的方式倾斜。

4.根据权利要求3所述的搅拌叶片，其特征在于：

各所述第一叶片部相对于与所述轴心平行的方向的倾斜角度越靠所述径向的内侧越大。

5.根据权利要求1或2所述的搅拌叶片，其特征在于：

所述多个第一叶片部在所述旋转方向上的位置与所述多个第二叶片部不同。

6.一种搅拌装置，其特征在于，包括：

权利要求1～5中任一项所述的搅拌叶片；

用于收纳搅拌对象的容器；和

***到所述容器内的旋转轴，所述搅拌叶片安装于所述旋转轴。

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