JPH0135224Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は高粘度流体、スラリー状物質、粉体な
どの各種状態の物質を撹拌混和する撹拌混和装置
の改良に関し、更に詳しくはオレフイン系、共役
ジエン系炭化水素などの重合性有機化合物を付加
重合によつて重合体を得たり、ポリアシド、ポリ
エステルなどの重縮合系重合体を製造するための
重合反応装置および重合体から溶剤、単量体を取
り除くための装置等重合体製造に適合する撹拌混
和装置を提供しようとするものである。

一般に、重合反応装置などの高粘度流体、スラ
リー状物質、粉体などの各種物質を処理する装置
は、混合作用を十分行うことができることと、伝
熱速度の大きいことが要求され、さらに付着物の
処理のための付着防止機構を備えていることが望
まれる。このような要求を充足させる手段とし
て、装置自体に混合作用が良好なセルフクリーニ
ング機構を採り入れることが有効かつ確実な方法
であると言われている。このため、従来から、例
えばスクリユー状撹拌体を使用する方法が知られ
ている。

しかし、従来のこの種装置のいずれにおいても
セルフクリーニング作用を持たせるために特殊な
機構を採用しているため、 ○イ 製作が困難、 ○ロ 処理物質の性状が制限される、 ○ハ 処理物質に対する容量が小さすぎる。

○ニ 充分な混合作用が得られない等の欠点があつ
た。

このような欠点を除くため、本考案の出願人は
先に、特願昭47−59211号において、撹拌混和装
置を、容器と回転軸と撹拌体で構成すると共に、
容器内に複数本の回転軸を平行でかつ同一回転
方向、同一回転角速度で回転するように駆動部と
結合し、撹拌体は前記各回転軸と同軸に回転す
るように配設し、かつ回転軸に垂直な断面におい
て、相互に僅かな間隙を置くかもしくは軽く接す
る状態で組合されており、かつ前記回転軸に垂
直な断面において撹拌体の中心と回転軸の軸心が
一致することなく、撹拌体の中心が回転軸の軸に
対して同一方向、同一距離だけ離れるように構成
し、さらに、容器は撹拌体の最外端軌跡に等し
いか又は僅かに大きい断面部分を有する構造にす
べきことを提案した。たとえば第１図ａ〜第１図
ｂに示すように、熱媒体の入出口４，３を有する
ジヤケツト２および処理物質の入出口６，５を有
する筒状体容器１の両側端で２本の回転軸７，８
をそれぞれ軸受９，１０および１１，１２で軸支
収納した構造にしている。容器１内においては、
撹拌体１３および１４がそれぞれ複数個の円板状
撹拌板を回転軸７，８によつて板厚方向に串差し
状に貫通した状態で結合固着されている。また、
回転軸７，８はそれぞれ同一方向、同一回転角速
度で回転するように図示外の駆動部に結合してい
る。

撹拌体１３，１４は第１図ａおよびその−
、−矢視断面図である第２図ａ〜第２図ｂ
に示すように、回転軸７，８に対し複数個の肉厚
の円板状撹拌板１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…：１４
ａ，１４ｂ，１４ｃ，…をそれぞれ偏心位置をず
らして面厚方向に直列に配列したものであり、各
撹拌板１３ａ，１４ａ：１３ｂ，１４ｂ：１３
ｃ，１４ｃ：…等は互いに軽く接触するか相互に
僅かに間隙をおくように設けられているが、通常
は各撹拌板は回転軸７，８の中心間距離OPに等
しい直径を有する円板であり、各撹拌板１３ａ，
１４ａ：１３ｂ，１４ｂ：…が軸心O.Pを中心と
して同一方向、同一回転角速度で回転する場合、
相互に運動を妨げることがないように構成されて
いる。更に撹拌体１３，１４の中心A₁，B₁：
A₂，B₂：…は回転軸７，８の軸心Ｏ，Ｐと一致
することなく、A₁，B₁：A₂，B₂：…はいずれも
Ｏ，Ｐから同一方向、同一距離だけ離れて偏心す
るように配列し、結合している。したがつて、相
互に近接する左右の撹拌板１３ａ，１４ａ：１３
ｂ，１４ｂ：１３ｃ，１４ｃ：…方向（第１図中
右方向）に向つて回転体の周縁端と容器との間隙
が移動する。このようにして撹拌体自体が断続的
なスクリユーを形成し、強力な処理物送り作用が
生起される。また、容器１の内壁は第２図ａ、第
２図ｂに示すように撹拌体１３，１４の最外端軌
跡又はそれに近い形状に構成され、撹拌体の回転
運動により容器内壁面をクリーニングしている。

しかし、特願昭47−59211号によつて提案され
た撹拌混和装置は、撹拌体を構成する円板状撹拌
板の肉厚は均一であるため隣接する撹拌板同士は
回転軸軸心を中心として変位させているが、同一
撹拌板の周端面は、同一距離に揃えられている。
したがつて、第３図に示すように、各撹拌板（た
とえば１３ｂ）の回転力により、容器内の液（又
は固体）が押しのけられるが、押しのけられた液
１５（又は固体）は各撹拌板の前後に分かれるた
め、回転軸の長手方向で処理物質が逆混合する傾
向が強かつた。また、固体又は固体を含むスラリ
ーを処理する場合に、撹拌板周縁端と容器内壁間
に固体が入り込み、撹拌動力を大きくしなければ
ならない欠点を内臓していた。

本考案は従来の撹拌混和装置におけるこのよう
な欠点を除くためになされたものであつて、容器
内液体（又は固体）が撹拌板回転時に、撹拌板
周端で前後に押し分けられ装置長手方向において
逆混合現象を生じたり、撹拌板周端と容器内壁
間に固体が入り込むことのない撹拌混和装置を提
供することを目的とする。

かかる目的を達成するための本考案の撹拌混和
装置は、互いに平行に配設され同一方向、同一回
転速度で回転する複数の回転軸と、各回転軸にそ
れぞれ回転軸と共に回転するように設けられかつ
回転軸に垂直に、複数の撹拌板を面厚方向に直列
に結合すると共に回転軸に垂直な断面において撹
拌板が僅かな間隙をおくか若しくは軽く接するよ
うな形状を有して組合わされ、かつ回転軸に垂直
な断面において、各撹拌板の中心と回転軸の軸心
とは一致することなく、各撹拌板の中心が回転軸
の軸心に対して同一方向、同一距離だけ離れるよ
うに構成された撹拌体と、前記回転軸と撹拌体を
収納し撹拌体の最外端軌跡に等しいか又は僅かに
大きい断面部分を有する撹拌混和処理容器とから
成る撹拌混和装置であつて、前記撹拌体を構成す
る各撹拌板を、回転軸に垂直な断面において周端
板厚が周縁端に向つて漸減する肉厚板で構成した
ことを特徴とする。

以下、図面に基づいて本考案の一実施例につい
て説明する。

第４図ａおよび第４図ｂは実施例の撹拌混和装
置の一部断面図および第４図ａの−矢視断面
図であり、図中１は筒状体容器、２はジヤケツ
ト、３，４は熱媒体の出入口、５，６は処理物質
の出入口、７，８は容器１内に互いに平行に挿入
した回転軸、９，１０，１１，１２は回転軸軸
受、１３′，１４′は撹拌体、１３′ａ，１３′ｂ，
１３′ｃ，…および１４′ａ，１４′ｂ，１４′ｃ，
…は撹拌体１３′，１４′を構成する円板状撹拌板
である。

容器１内においては、複数個の円板状撹拌板１
３′ａ，１３′ｂ，１３′ｃ，…１４′ａ，１４′ｂ，
１４′ｃ，…を偏心位置をずらした状態で板厚方
向に直列に串差し状に貫通した形で結合固着して
いる。

さらに、撹拌板１３′ａ，１４′ａ，：１３′ｂ，
１４′ｂ：１３′ｃ，１４′ｃ：…は第５図および
第６図に示すごとく、たとえば円板状撹拌板１
３′ａ，１４′ａ、１３′ｂ，１４′ｂ、…が回転軸
７８に偏心位置をずらした状態で取付けられてい
るばかりでなく、これら撹拌板１３′ａ，１３′
ｂ，…の周端板厚が、回転軸７の軸心を中心とす
る位置から漸減する構造になつている。さらに、
各撹拌板１３′ａ，１３′ｂ，…は第７図，第８図
に示すように回転軸７，８の軸心Ｏ，Ｐと一致す
ることなく、中心A₁，B₁：A₂，B₂：はいずれも
Ｏ，Ｐから同一方向、同一距離だけ離れて偏心す
るように変位し、結合している。したがつて、相
互に近接する左右の撹拌板１３′ａ，１４′ａ：１
３′ｂ，１４′ｂ：１３′ｃ，１４′ｃ：…方向（第
４図中右方向に向つて回転体（撹拌体）の周縁端
と容器との間隙が移動する。

しかも、上記撹拌体の各撹拌板１３′ａ，１
４′ａ：１３′ｂ，１４′ｂ，：…の周端板厚が周縁
に向つて漸減する構造になつているから、第９図
に示すように容器壁面の近傍位置において、処理
物質を一方向にのみ押し出し、逆混合するおそれ
は少い。

次に、本考案にかかる撹拌混和装置と、従来構
造の撹拌混和装置の性能を比較するため、第１図
ａ，ｂおよび第２図ａ，ｂに示す構成の従来装置
に対して、撹拌板として直径80mm、板厚20mmの円
板を30枚を、偏心距離20mmで、有効軸長600mmの
回転軸７，８にそれぞれ板面を垂直にして直列に
串差し状態で結合し、容器内に収納したものを使
用し、回転軸を180rpmで回転し、容器内にはカ
ルボキシルセルロース（以下、「CMC」という。）
水溶液（2000CP）を連続的に導入、排出する実
験を行つた。装置内への供給液は、瞬間的に
Nacl含有のCMC溶液に切換え、装置の排出口５
に設置した白金電極によつて電導度を測定し、滞
溜時間分布、つまり逆混合の程度を測定した。測
定結果、第１０図の特性曲線ａが得られた。ただ
し、第１０図において横軸は供給液の滞溜時間対
平均滞溜時間比を、縦軸は供給液のNacl濃度Co
対装置排出口における液のNacl濃度Ｃの比
（Ｃ／Co）を示す。第１０図の特性曲線ａから排
出口におけるNacl濃度Ｃが時間の経過と共に増
加することが判る。

また、完全混合流れ（曲線ｂ）よりも押し出し
流れ（曲線ｃ）に近い。また、供給液中に32メツ
シユ以下の砂粒子を17重量％混入させたところ、
撹拌動力は混入しない場合の1.7倍であつた。

また、前記装置の撹拌板として、上記寸法の円
板（直径80mm、板厚20mm）の円端面を第５図に示
すように周縁部に板厚を漸減させた形状のものを
30枚、有効軸長600mmの回転軸に板面を垂直に、
かつ軸心に対し偏心距離20mmで互いに変位した形
状に直列に串差し状に結合したものを容器内に収
納し、前記従来装置の場合と同じ条件でＣ／Co
を測定した結果、第１０図の曲線ｄのごとき結果
を得、明らかに逆混合の影響が低下していること
が判る。また、供給液内に32メツシユの砂粒子を
17重量％混入した場合の撹拌動力は、混入しない
場合の1.2倍にすぎず、撹拌板周端と容器内壁面
クリアランスへのかみ込みも殆んど観察されなか
つた。

前記性能は単に円板状撹拌板のみならず、切り
抜き円状の撹拌板あるいはだ円形状の撹拌板等の
他形状の撹拌板を使用しても同様の結果が得られ
る。

以上の説明から明らかなように、本考案による
撹拌混和装置は、前記特願昭47−59211号の発明
によつて得られる利点の他、さらに撹拌板によつ
てひき起される処理物の逆混合現象の発生や容器
内壁と撹拌板先端間固体物質が入り込む現象を除
くことができ、処理物質の充分な混合作用と、装
置の円滑な作動を確保できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来の撹拌混和装置の一部断面側面
図、第１図ｂは第１図ａの−矢視図、第２図
ａは第１図ａの−矢視断面図、第２図ｂは第
１図ａの−矢視断面図、第３図は従来の撹拌
混和装置における撹拌板と容器内壁面間に生起さ
れる処理物質の撹拌状況図、第４図ａは本考案実
施例の撹拌混和装置の一部断面側面図、第４図ｂ
は第４図ａの−矢視図、第５図は本考案実施
例の撹拌混和装置内撹拌板の取付状態を示す要部
説明図、第６図は本考案実施例の撹拌混和装置内
撹拌板の回転軸に対する偏心取付状態を示す説明
図、第７図および第８図はそれぞれ第４図ａの
−矢視断面図および−矢視断面図、第９図
は本考案実施例の撹拌混和装置内撹拌板と容器内
壁面間に生起される処理物質撹拌状態図、第１０
図は実施例の装置によつて処理したNacl含有カ
ルボキシルセルロース水溶液の装置導入口および
排出口におけるNacl濃度の時間的変化を示す特
性曲線図である。 図面中、１……容器、２……ジヤケツト、３，
４……熱媒体出入口、５，６……処理物質出入
口、７，８……回転軸、１３，１４，１３′，１
４′……撹拌体、｛１３ａ，１３ｂ，１３ｃ、１４
ａ，１４ｂ，１４ｃ｝……従来の撹拌板、｛１
３′ａ，１３′ｂ，１３′ｃ，１４′ａ，１４′ｂ，
１４′ｃ｝……実施例の撹拌板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 互いに平行に配設され同一方向、同一回転速度
   で回転する複数の回転軸と、各回転軸にそれぞれ
   回転軸と共に回転するように設けられかつ回転軸
   に垂直に、複数の撹拌板を面厚方向に直列に結合
   すると共に回転軸に垂直な断面において撹拌板が
   僅かな間隙をおくか若しくは軽く接するような形
   状を有して組合わされ、かつ回転軸に垂直な断面
   において、各撹拌板の中心と回転軸の軸心とは一
   致することなく、各撹拌板の中心が、回転軸の軸
   心に対して同一方向、同一距離だけ離れるように
   構成された撹拌体と、前記回転軸と撹拌体を収納
   し撹拌体の最外端軌跡に等しいか又は僅かに大き
   い断面部分を有する撹拌混和処理容器とからなる
   撹拌混和装置であつて、前記撹拌体を構成する各
   撹拌板を、回転軸に垂直な断面において周端板厚
   が周縁端に向つて漸減する肉厚板で構成したこと
   を特徴とする撹拌混和装置。