JPH07789A - 無菌液の攪拌用のインペラ - Google Patents

無菌液の攪拌用のインペラ

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JPH07789A
JPH07789A JP5245816A JP24581693A JPH07789A JP H07789 A JPH07789 A JP H07789A JP 5245816 A JP5245816 A JP 5245816A JP 24581693 A JP24581693 A JP 24581693A JP H07789 A JPH07789 A JP H07789A
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JP
Japan
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impeller
impeller head
flow
stirring
liquid
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JP5245816A
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English (en)
Inventor
Hans P Meier
ペーター マイヤー ハンス
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Mavag Verfahrenstechnik AG
Original Assignee
Mavag Verfahrenstechnik AG
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Publication date
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/45—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers
    • B01F33/453—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers using supported or suspended stirring elements
    • B01F33/4535—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers using supported or suspended stirring elements using a stud for supporting the stirring element
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    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/40—Mounting or supporting mixing devices or receptacles; Clamping or holding arrangements therefor
    • B01F35/41—Mounting or supporting stirrer shafts or stirrer units on receptacles
    • B01F35/411—Mounting or supporting stirrer shafts or stirrer units on receptacles by supporting only one extremity of the shaft
    • B01F35/4112—Mounting or supporting stirrer shafts or stirrer units on receptacles by supporting only one extremity of the shaft at the bottom of the receptacle, e.g. by studs

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 タンク４内に突設される円錐体６に、回転自
在に外嵌支持されるとともに、磁力による無接触式駆動
により回転されるインペラヘッド２を有するインペラに
おいて、インペラヘッド２の上部に、上方に向かう流れ
を起こすためのプロペラ状の攪拌翼３を設け、かつイン
ペラヘッド２の下端面12に、側方に向かう流れを発生さ
せる溝13を設けたものである。 【効果】 攪拌時においては、攪拌翼により、上向きの
流れが発生されるため、中央部における低圧域の発生が
防止され、したがって好ましくないガスの混入を避ける
ことができるので、泡の形成を抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無菌液の攪拌用のイン
ペラに関し、特に、攪拌翼が設けられるとともに、中央
の空洞部内に円錐体を収納するための開口部が形成され
たインペラヘッドを有し、インペラヘッドは無接触で誘
導または磁力で駆動できるように構成された無菌液の攪
拌用のインペラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のインペラは、例えば米国特許第
4,993,841 号およびEP−A1 0,399,972号において公知で
ある。このインペラにおけるインペラヘッドには、撹拌
のために、放射状に外部に向って伸びる多数の撹拌板が
設けられている。そして、運転状態では、タンク内に流
れが発生する。すなわち、タンク内の液体である無菌液
には渦のような流れがインペラの周囲に発生し、インペ
ラの上部においては低圧域が発生する。したがって、液
体の表面はインペラの方向に向って吸引されて、逆円錐
形状となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の構成に
よると、インペラの運転時において、低圧域により、液
体の表面がインペラの方向に向って逆円錐形状となる
が、このような低圧域が発生すると、液体内へのガス混
入を引き起こし、液体に泡を発生させてしまうという問
題がある。
【０００４】そこで、本発明の課題は、タンク内に他の
流れを発生させ、低圧域の発生を抑制するようなインペ
ラを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のインペラは、容器内に突設される支持筒状
体に、回転自在に外嵌支持されるとともに、誘導または
磁力による無接触式駆動により回転されるインペラヘッ
ドを有するインペラにおいて、上記インペラヘッドの上
部に、上方に向かう流れを起こすためのプロペラ状の攪
拌翼を設け、かつインペラヘッドの下部領域に、下方ま
たは側方に向かう流れを発生させる流れ発生部を設けた
ものである。
【０００６】
【作用】上記の構成によると、攪拌時においては、攪拌
翼により、上向きへの流れが発生されるため、中央部に
おける低圧域の発生が防止され、したがって好ましくな
いガスの混入を避けることができ、泡の形成を抑制する
ことができる。
【０００７】また、下部領域内における反対方向の水流
により、インペラヘッドに作用する軸方向の力が軽減さ
れ、したがって軸受の寿命は向上する。また、上記構成
において、流れ発生部として、インペラヘッドの下部外
周面に形成した翼板を設けたので、翼の配置および翼の
大きさに応じてインペラヘッドに作用する軸方向の力が
十分に補償される。
【０００８】さらに、上記の構成において、流れ発生部
を、タービン状の翼板で構成することにより、わずかな
充填高さにおいても撹拌作用は維持される。このような
流れ発生部により、インペラヘッド内の空洞部と外表面
との間を連通する少なくとも一つの連通口を介して、イ
ンペラヘッド内の空洞部が、恒常的に液体で洗浄され
る。
【０００９】また、最良の撹拌作用は、攪拌翼からイン
ペラヘッドの下端面までの距離が、攪拌翼の直径の１倍
ないし２倍、好ましくは１．５倍に相当する時に達成さ
れる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づき
説明する。図１は本発明の第１の実施例におけるインペ
ラの断面図であり、図２は図１のII−II断面図、図３は
本発明の他の実施例におけるインペラの断面図であり、
図４は図３のIV−IV断面図である。
【００１１】図１において、１は無菌液（以下、単に液
体という）が充填されるタンク（容器）４の内部に配置
されたインペラヘッド２を回転駆動するための駆動軸で
あり、その一部しか図示されていない。
【００１２】このインペラヘッド２は、内部に空洞部１
５が形成されるとともに、この空洞部１５内に、タンク
４の底壁部から突設された円錐体（支持筒状体）６が軸
受９を介して挿入されることにより、回転自在に支持さ
れている。
【００１３】そして、上記円錐体６に支持されたインペ
ラヘッド２は、磁力（または電磁誘導力により）によ
り、回転駆動力（回転モーメント）が与えられるように
している。
【００１４】すなわち、インペラヘッド２の下部周囲に
は、複数個の永久磁石１１が所定間隔置きに埋め込まれ
るとともに、この永久磁石１１に対応する円錐体６の内
側空間部における駆動軸１の先端部には、複数個の永久
磁石が装着された磁石円盤７が取り付けられている。な
お、円錐体６の下部の取付フランジ５は、おおむね非磁
性鋼にて構成されている。上記円錐体６の上部は、軸受
９を装着するために円柱状外周面８とされ、また軸受９
は、その外周面１０にインペラヘッド２を回転可能に固
定する役割を果たしている。
【００１５】したがって、駆動軸１が所定方向に回転す
れば、この磁石円盤７と永久磁石１１との吸引力によ
り、インペラヘッド２が無接触で、駆動軸１と同一方向
に回転される。
【００１６】そして、上記インペラヘッド２の上部であ
る軸端部２０には、プロペラ状の攪拌翼３が取り付けら
れており、またこの攪拌翼３は、インペラヘッド２の攪
拌回転時において、液体を上方に移動させるように構成
されている。
【００１７】また、上記インペラヘッド２の中間部の上
下位置でかつその周囲適所には、インペラヘッド２の外
部すなわち外表面１９とその内部の空洞部１５とを、互
いに連通させる連通口１７が複数個形成されている。
【００１８】さらに、上記インペラヘッド２の下部周囲
の下端面１２には、図２に示すように、複数個の溝１３
が形成され、またこの溝１３の設置方向は、空洞部１５
内の液体を、矢印１６にて示すように、ポンプ効果が生
じるように、すなわち外部に（側方に）引き出すような
方向で形成されている。なお、この溝１３の下方から空
洞部１５内の液体が引き出されるが、上記各連通口１７
から液体が空洞部１５内に補充される。
【００１９】上記の構成において、インペラヘッド２が
矢印１４にて示す方向に回転されると、その上部に取り
付けられた攪拌翼３により、タンク４内の液体は攪拌さ
れるとともに、その遠心力により、中央領域が下がり周
囲の部分が上昇しようとするが、この攪拌翼３のねじれ
方向が、その回転により液体を上方向に移動させるよう
に構成されているため、インペラヘッド２の中心部にお
ける液体の低圧域が改善され、したがって攪拌時におけ
るガスの引き込み作用が防止され、液体に泡などが発生
するのが抑制される。
【００２０】また、インペラヘッド２の下端面１２に形
成された溝１３の回転により、空洞部１５内が低圧とな
り、連通口１７を介して液体が流入して空洞部１５内の
洗浄作用が生じる。なお、インペラヘッド２には下方へ
の軸力が付加的に発生する。
【００２１】ところで、上記実施例においては、インペ
ラヘッド２の上部に、攪拌翼３を設けた構成を示した
が、図３および図４に示すように、インペラヘッド２の
下部外周面に、所定間隔置きに複数枚（例えば４枚）の
タービン状の翼板１８を取り付けるようにしてもよい。
【００２２】この場合、上記翼板１８の取付姿勢は、攪
拌翼３の取付姿勢とは逆方向となるように取り付けられ
る。このような取付姿勢とすることにより、インペラヘ
ッド２の回転時に、下向きの流れが発生し、その反作用
として、インペラヘッド２には上向きの力が作用し、し
たがって攪拌翼３の作用および空洞部１５内での低圧に
より発生する下向きの軸力が軽減させられるので、軸受
９の寿命を伸ばすことができる。
【００２３】この翼板１８により、インペラヘッド２の
下端面に形成された溝１３と同様、空洞部１５内の液体
の引き出し作用を効果的に行うことができる。上述した
構成により、インペラヘッドには、特別に強力な攪拌お
よび混合作用が与えられ、また液体の充填高さが低い場
合であっても、水面下の翼板により、なお攪拌作用が発
揮される。
【００２４】さらに、インペラヘッドには、その空洞部
と外表面と連通する連通口が形成されるとともに、イン
ペラヘッドの下端面には、ポンプ効果を生じさせる溝
（および翼板）が設けられているため、空洞部内で自浄
作用が生じ、したがって液体が無菌液のようなバイオ技
術的なものである場合、例えば発酵物である場合に適し
ている。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明の構成によると、攪
拌時においては、攪拌翼により、上向きの流れが発生さ
れるため、中央部における低圧域の発生が防止され、し
たがって好ましくないガスの混入を避けることができる
ので、泡の形成を抑制することができる。
【００２６】また、下部領域内における反対方向の水流
により、インペラヘッドに作用する軸方向の力が軽減さ
れ、したがって軸受の寿命は向上する。また、流れ発生
部として、インペラヘッドの下部外周面に形成した翼板
を設けることにより、翼板の配置および翼板の大きさに
応じてインペラヘッドに作用する軸方向の力を十分に補
償することができる。
【００２７】さらに、上記の構成において、流れ発生部
を、タービン状の翼板で構成することにより、わずかな
充填高さにおいても撹拌作用は維持される。また、流れ
発生部により、インペラヘッド内の空洞部と外表面との
間を連通する少なくとも一つの連通口を介して、インペ
ラヘッド内の空洞部内を、常に、液体で洗浄することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるインペラの断面図で
ある。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】本発明の他の実施例におけるインペラの断面図
である。
【図４】図３のIV−IV断面図である。
【符号の説明】
１ 駆動軸 ２ インペラヘッド ４ タンク ６ 円錐体 １２ 下端面 １３ 溝 １５ 空洞部 １７ 連通口 １８ 翼板

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】容器内に突設される支持筒状体（６）に、
    回転自在に外嵌支持されるとともに、誘導または磁力に
    よる無接触式駆動により回転されるインペラヘッド
    （２）を有するインペラにおいて、上記インペラヘッド
    の上部に、上方に向かう流れを起こすためのプロペラ状
    の攪拌翼（３）を設け、かつインペラヘッドの下部領域
    に、下方または側方に向かう流れを発生させる流れ発生
    部を配置したことを特徴とする無菌液の攪拌用のインペ
    ラ。
  2. 【請求項２】 インペラヘッドの下部領域に配置される
    流れ発生部は、インペラヘッドの下端面に形成される溝
    であることを特徴とする請求項１記載の無菌液の攪拌用
    のインペラ。
  3. 【請求項３】 インペラヘッドの下部領域に配置される
    流れ発生部は、インペラヘッドの下部外周面に設けられ
    た翼板（１８）であることを特徴とする請求項１記載の
    無菌液の攪拌用のインペラ。
  4. 【請求項４】 インペラヘッドに、その内部に形成され
    た空洞部（１５）と外部とを連通させる連通口（１７）
    を、少なくとも一個所に形成したことを特徴とする請求
    項１，２および３に記載のいずれかの無菌液の攪拌用の
    インペラ。
  5. 【請求項５】 攪拌翼（３）からインペラヘッドの下端
    面（１２）までの距離が、攪拌翼直径の１倍から２倍、
    好ましくは１．５倍に相当することを特徴とする請求項
    １，２，３および４に記載のいずれかの無菌液の攪拌用
    のインペラ。
JP5245816A 1992-10-01 1993-10-01 無菌液の攪拌用のインペラ Pending JPH07789A (ja)

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DE4232934-5 1992-10-01
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JPH07789A true JPH07789A (ja) 1995-01-06

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DE (1) DE4232934C2 (ja)

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