JPH0824609A - 攪拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 広い粘度範囲の流体に対し攪拌槽内全体に循
環流を形成させうる混合性能の高い攪拌装置を提供す
る。 【構成】 攪拌槽１内の攪拌軸４に対し、抜穴付第１垂
直平板翼５、第２垂直平板翼６、抜穴付第３垂直平板翼
７、及び後退翼付大型垂直平板翼８が順に９０°づつ取
付け位置をづらして取付けられている。各翼は上下に相
隣るもの同志が上下に互いに距離ａだけラップして取付
けられている。９は攪拌槽１内に設けられて内周方向の
旋回流発生を防ぐバッフルプレートである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、混合、反応を含む種々
の攪拌操作、例えば異粘性溶液の液々系攪拌またはスラ
リー状物質の固液系攪拌等を目的として用いられる攪拌
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の攪拌装置において、その攪拌槽内
に設置されている攪拌翼としては、粘度の低い流体の攪
拌に対してはパドル翼、タービン翼、プロペラ翼、多段
パドル翼等が用いられ、粘度の高い流体の攪拌に対して
はヘリカルリボン翼、スクリュ翼等が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】攪拌槽内に充填した液
体に対し、粘度の異なる別の液体をその攪拌槽内に供給
して、粘度の異なる２種以上の液体を均一に混合させる
操作、いわゆる異粘性混合を前記従来の攪拌翼を具えた
攪拌装置で行う場合には以下に示すような問題がある。

【０００４】（１）低粘度用の攪拌翼（パドル翼、ター
ビン翼、プロペラ翼、多段パドル翼等）を使用する場合
は、攪拌槽内の被攪拌物の循環流が攪拌翼近傍部のみに
形成され、槽内全体にわたる循環流が形成されないため
混合性能が低く、かつ、攪拌動力が攪拌翼近傍部のみに
て消費されるので、動力効率も悪いという問題点があ
る。

【０００５】（２）高粘度用の攪拌翼（ヘリカルリボン
翼、スクリュ翼等）を使用する場合は、高粘度液（数百
〜数千Poise 以上の液）に対しては、優れた混合性能を
発揮するが、比較的粘度の低い液（数百〜数千Poise 以
下の液）に対しては、槽内全体の循環流が形成されず、
混合性能が低いという問題点がある。また、この種の攪
拌翼は形状が複雑であるために製作が困難でコスト高と
なり、かつ、運転休止時の清掃も容易でないという欠点
を持っている。

【０００６】本発明は以上の問題点を解決し、広い粘度
範囲の流体に対し攪拌槽内全体に循環流を形成させうる
混合性能の高い攪拌装置を提供することを課題としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、次の構成の攪拌装置を提供する。すなわ
ち、容器内に上下方向に設置されて回転する攪拌軸の軸
芯に対し面を平行にして一対の抜穴付第１垂直平板翼
と、この抜穴付第１垂直平板翼の下方に、面を抜穴付第
１垂直平板翼と直角、かつ、攪拌軸の軸芯に対し平行に
して一対の第２垂直平板翼を取付ける。

【０００８】そして、この第２垂直平板翼の下方に、面
を第２垂直平板翼と直角、かつ、攪拌軸の軸芯に対し平
行にして一対の抜穴付第３垂直平板翼と、抜穴付第３垂
直平板翼の下方に面をこの抜穴付第３垂直平板翼と直角
で攪拌軸の軸芯に対し平行な一対の後退翼付大型垂直平
板翼を設ける。そして各垂直平板翼は上下に相隣るもの
が上下方向に互いにラップした構成とする。

【０００９】なお、本発明による攪拌装置において、高
効率の混合状態を達成するためには、後退翼付大型垂直
平板翼の半径方向寸法は、攪拌槽の半径寸法の５０〜７
０％とするのが望ましい。またその後退翼の折り曲げ位
置は、攪拌軸の軸芯を基準にし半径方向寸法の７０〜８
０％の位置が望ましい。

【００１０】また，この後退翼付大型垂直平板翼の上方
に取付けられる垂直平板翼の半径方向寸法は、下方の後
退翼付大型垂直平板翼の半径方向寸法より小さくするの
が望ましい。

【００１１】

【作用】本発明は、前記したように上下方向に設置した
攪拌軸に対し抜穴付第１垂直平板翼、第２垂直平板翼、
抜穴付第３垂直平板翼及び後退翼付大型垂直平板翼を軸
芯に沿って上下方向、かつ上下方向に相隣るものが面を
互いに直角にずらして配置しているため、攪拌軸の回転
に伴ってこれらの平板翼は次のように攪拌作用を行う。 （１）後退翼付大型垂直平板翼により、攪拌槽内壁面付
近で被処理物に対し上昇流を与える。 （２）第１〜第３垂直平板翼により、被処理物に対し局
部循環流を生じさせる。

【００１２】前記（１），（２）の作用により攪拌槽内
全域にわたる循環流と局部循環流を形成させる。これに
よって、２種以上の流体を迅速、かつ、効率良く混合さ
せることができる。

【００１３】本発明による攪拌装置においては、各垂直
平板翼を交互に直角（９０°) にずらして設置してある
ので垂直平板翼による攪拌効果の改善と共に、大型垂直
平板翼にありがちな攪拌軸と直角方向に発生する攪拌荷
重を分散させることができ、また、上下方向に相隣る、
垂直平板翼を上下方向に互いにラップさせて重ねてある
ため、垂直平板翼同志の境界部で局部的な攪拌不良箇所
が発生するのが防止される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明による攪拌装置を、図１ないし
図６に示す一実施例に基づいて具体的に説明する。図１
〜図４に示すように、粘度の異なる２種以上の液体が収
容されている縦円筒型の攪拌槽１内に上下方向に配置さ
れた回転軸２が挿入され、この回転軸２の下端には軸継
手３を介して、上下方向に伸びて攪拌槽１の中央部に設
置された攪拌軸４が接続されている。攪拌軸４には、一
対の抜穴付第１垂直平板翼５、一対の第２垂直平板翼
６、一対の抜穴付第３垂直平板翼７及び一対の後退翼付
大型垂直平板翼８がそれぞれ設置されている。

【００１５】抜穴付第１垂直平板翼５は、攪拌軸４の軸
芯に対してその面が平行に位置するように攪拌軸４に対
し、互いに１８０°の位置を隔てゝ、一対に取付けられ
ている。第２垂直平板翼６は、攪拌軸４の軸芯に対して
面を平行にして、かつ抜穴付第１垂直平板翼５に対し面
を直角（９０°）ずらして平板翼５の下方に距離ａだけ
重ねた位置に取付けられている。

【００１６】第２垂直平板翼６も攪拌軸４に対し互いに
１８０°の位置を隔てゝ、一対に取付けられている。以
下同様に抜穴付第３垂直平板翼７が、前記した抜穴付第
１垂直平板翼５及び第２垂直平板翼６と同様にして攪拌
軸４に対し一対に取付けられている。抜穴付第１及び３
垂直平板翼５，７は原則として同形状とし、第２垂直平
板翼６は、抜穴付第１及び３垂直平板翼５，７よりも小
さくする。

【００１７】後退翼付大型垂直平板翼８は、攪拌軸４の
軸芯に対して平行に、かつ抜穴付第３垂直平板翼７に対
し下方に、直角（９０°）にずらして、距離ａだけラッ
プさせて重ねた位置に攪拌軸４に対し互いに１８０°位
置を隔てゝ、一対に取付けられている。また、前記一対
の後退翼付大型垂直平板翼８の後退翼は、同翼８の先端
部に形成され、攪拌軸４の回転方向の後側へ向って折り
曲げられている。

【００１８】また、以上のように上下方向に配置された
攪拌軸４に設置された上方と下方の各翼は、攪拌槽１内
の底面に近い位置から被処理液の液面Ｌ近くまでの範囲
に上下方向に配置されている。攪拌槽１の内壁面には、
攪拌槽１内の底面から被処理液の上端まで上下方向に複
数のバッフルプレート９が設置されている。このバッフ
ルプレート９は、前記平板翼５〜８の攪拌時、それによ
って形成される攪拌槽１内の内周方向の旋回流の発生を
防止し、攪拌槽１内全体に及ぶ上昇流と下降流の形成を
促進する作用を有する。

【００１９】以上のように構成された本実施例による攪
拌装置では、攪拌槽１内に粘度の異なる２種以上の液体
を充填し、回転軸２を介して攪拌軸４を回転させて、垂
直平板翼５〜８を攪拌軸４の軸芯周りに回転させる。垂
直平板翼５〜７と後退翼付大型垂直平板翼８の回転によ
り、攪拌槽１の内壁面方向へ被処理液の外向きの放射流
が発生し、同放射流は攪拌槽１の内壁面に衝突し、攪拌
槽１の直胴部壁面に沿って上昇流となる。この上昇流は
被処理液の液面Ｌ付近で攪拌槽１内の中心部に向かう流
れとなり、中心部で下降流となる。

【００２０】従って、攪拌槽１内には全域にわたって大
きな循環流が形成され、粘度の異なる２種以上の液体を
効率良く混合させることができる。図５及び図６は本実
施例に係る攪拌装置を使用して、粘度の異なる２種以上
の液体を攪拌した場合の攪拌槽１内の被処理液の流動状
態を示したものであり、上に説明した攪拌槽１内の液体
の流れが矢印で示されている。

【００２１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る攪拌装置では攪拌軸に取付けられた抜穴付第１垂直平
板翼、第２垂直平板翼、抜穴付第３垂直平板翼、及び後
退翼付大型垂直平板翼の回転により、攪拌槽の内壁面方
向へ被処理液の外向きの放射流が発生し、同放射流は攪
拌槽の内壁面に衝突し、攪拌槽の直胴部壁面に沿って上
昇流となる。この上昇流は被処理液の液面付近で攪拌槽
内の中心部に向かう流れとなり、中心部で下降流とな
る。

【００２２】このように、本発明の攪拌装置では攪拌槽
内全域にわたって大きな循環流が形成され、粘度の異な
る２種以上の液体を低動力で効率良く混合させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る攪拌装置の縦断面図。

【図２】図１で攪拌軸を９０°回転させた縦断面図。

【図３】図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図。

【図４】図１のII−II線に沿う断面図。

【図５】前記実施例の流動状態の説明図。

【図６】図５で攪拌軸を９０°回転させた位置での流動
状態の説明図。

【符号の説明】

１ 攪拌槽 ２ 回転軸 ３ 軸継手 ４ 攪拌軸 ５ 抜穴付第１垂直平板翼 ６ 第２垂直平板翼 ７ 抜穴付第３垂直平板翼 ８ 後退翼付大型垂直平板翼 ９ バッフルプレート Ｌ 液面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器内に上下方向に設置されて回転する
   攪拌軸、同攪拌軸の軸芯に対し面を平行にして取付けら
   れた一対の抜穴付第１垂直平板翼、同抜穴付第１垂直平
   板翼の下方に、面を前記抜穴付第１垂直平板翼と直角、
   かつ、前記攪拌軸の軸芯に対し平行にして取付けられた
   一対の第２垂直平板翼、同第２垂直平板翼の下方に、面
   を同第２垂直平板翼と直角、かつ、前記攪拌軸の軸芯に
   対し平行にして取付けられた一対の抜穴付第３垂直平板
   翼、及び同抜穴付第３垂直平板翼の下方に面を同抜穴付
   第３垂直平板翼と直角、前記攪拌軸の軸芯に対し平行に
   して取付けられた一対の後退翼付大型垂直平板翼を備
   え、前記各垂直平板翼は上下に相隣るものが上下方向に
   互いにラップしていることを特徴とする攪拌装置。