TWI694861B - 攪拌裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種攪拌裝置,其高效率地攪拌投入至攪拌槽之攪拌對象物,並高效率且大容量地製造出製造對象物。
本發明為一種攪拌裝置1,其係具有圍繞同芯狀之不同之軸芯旋轉之複數個旋轉葉片者,且具備供攪拌對象物投入之攪拌槽2。一旋轉軸3A具備:槳式葉片4,其自旋轉軸3A之前端朝向上述攪拌槽2之底部以傾斜姿勢設置,且將上述攪拌對象物攪起;以及立式葉片4B,其於上述槳式葉片4之外周側朝旋轉方向以向內傾斜姿勢沿著上述攪拌槽2之內壁立起。另一旋轉軸3B具備旋轉葉片6,上述旋轉葉片6被軸支,以於上述立式葉片4B之內側與該立式葉片4B接近且交錯之方式旋轉。
Description
本發明係關於一種高效率且大容量地攪拌投入至攪拌槽之攪拌對象物之攪拌裝置。
先前,已知有將複數個攪拌葉片組合而構成之攪拌裝置。例如,專利文獻1中所記載之攪拌裝置於同芯狀之旋轉驅動軸具備切口平板大型葉片、框式葉片及傾斜槳式葉片。切口平板大型葉片及傾斜槳式葉片設置於一個旋轉驅動軸,以便能夠獨立於另一個旋轉驅動軸旋轉。又,框式葉片設置於另一個旋轉驅動軸。框式葉片以包圍大型平板葉片之方式配置(參照專利文獻1)。
又,揭示了如下攪拌裝置,其具備一對行星式旋轉葉片,上述一對行星式之旋轉葉片包括:頂框部,其於相對於旋轉軸方向為直角之徑向上延伸;底框部,其於旋轉軸方向上與頂框部隔開;及一對側框部,其等連結於頂框部之兩端,且形成為沿著以旋轉軸為中心軸之圓筒扭轉之形狀(90度)(參照專利文獻2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第6170339號公報
[專利文獻2]日本專利第6118226號公報
[發明所欲解決之問題]
近年來,將鋰離子蓄電池已用於許多用途,且使用量趨於增大。例如,於汽車等輸送設備之領域中,存在自由汽油等化石燃料驅動之馬達車輛轉變為由鎳氫或鋰離子等電能驅動之電動自行車、電動車(油電混合車、插電式(Plug-in)混合動力電動汽車、電動汽車、燃料電池車)等。尤其,電動汽車搭載有大量鋰離子蓄電池,以便於電池滿充電時增加續航距離並成為高輸出。
然而,當利用攪拌裝置製造塗佈於鋰離子蓄電池之電極層之集電體之活性材料膏時,於先前之攪拌裝置中產生如以下之不良情況。作為製造對象物之活性材料膏係將粉末狀活性材料投入至攪拌槽中,於攪拌之同時適時地投入黏合劑及溶劑來製造。於該製造之初始階段,固形含量非常高且具有難分散性,這給攪拌機之電動機帶來相當大之負荷。因此,不得不將活性材料之投入量限制為攪拌槽之容量之一半以下。又,專利文獻2所記載之行星式攪拌機之攪拌槽需要一面保持真圓度一面以無凹凸之方式實施機械加工,因此當規模放大到超過2000 L(升)左右之大容量時,存在無法實施機械加工,從而無法製造具備大容量攪拌槽之攪拌機之問題。
本發明之目的在於提供一種高效率地攪拌攪拌對象物並能夠高效率且大容量地製造製造對象物之攪拌裝置。
[解決問題之技術手段]
本發明提供如以下之攪拌裝置。
即,本發明之實施形態之攪拌裝置具有下述構成。
一種攪拌裝置,其特徵在於,其係具有圍繞同芯狀之不同之軸芯旋轉之複數個旋轉葉片者,且
具備供投入攪拌對象物之攪拌槽,
上述複數個旋轉葉片具備:
槳式葉片,其自一旋轉軸之前端朝向上述攪拌槽之底部以傾斜姿勢設置,且將上述攪拌對象物攪起;
立式葉片,其於上述槳式葉片之外周側向旋轉方向以向內傾斜姿勢沿著上述攪拌槽之內壁立起;以及
旋轉葉片,其由另一旋轉軸予以軸支,以於上述立式葉片之內側與該立式葉片接近且交錯之方式旋轉。
根據該構成,投入至攪拌槽之攪拌對象物由槳式葉片自攪拌槽之底部向上方攪起,並且由立式葉片及旋轉葉片繞軸攪拌。即,攪拌對象物不會於攪拌槽之底部及軸周圍滯留而產生上下對流或旋回流,藉此於槽內賦予充分之流動並均勻地攪拌。又,於攪拌期間立式葉片與旋轉葉片交錯時,通過兩葉片之間隙之攪拌對象物被剪切並微粒化。例如,於使一個立式葉片正轉,使另一個旋轉葉片反轉之情形時,正轉方向上之以向內傾斜姿勢設置之立式葉片一面利用傾斜面向正轉方向擠出攪拌對象物一面使沿著傾斜面向內流動之攪拌對象物之一部分向後方流去。又,當立式葉片與旋轉葉片交錯時,旋轉葉片向反轉方向擠出攪拌對象物,並且將自立式葉片向後方流去之攪拌對象物向反轉方向引入。
即,該構成之攪拌裝置與立式葉片及旋轉葉片交錯時兩葉片之面於攪拌槽之直徑方向成為同一平面之先前之攪拌裝置相比,攪拌對象物容易於由立式葉片之內緣與旋轉葉片之外緣形成之間隙流動,流動速度增加,因而剪切力提高。
又,隨著剪切時之攪拌對象物之流動性之提高,施加至立式葉片及旋轉葉片之阻力降低,因而導致施加至旋轉軸之驅動源之負荷降低。其結果,上述構成之攪拌裝置於利用了與先前裝置相同容量之攪拌槽之情形時,與先前裝置相比可增加可攪拌之有效容量。進而,隨著對驅動源之負荷減輕而能夠利用低輸出之馬達等驅動裝置,從而亦能夠利用先前攪拌裝置中無法實現之大容量之大型攪拌槽來對攪拌對象物進行攪拌。
又,隨著通過兩葉片之間隙之攪拌對象物之流動性提高,抑制了剪切時之摩擦熱之產生。因此,由於在兩葉片旋轉時無需增大周速差,故而可以相對較小之周速差於短時間內製造目標微粒化之均勻之產物。
進而,根據該構成,由於藉由立式葉片與旋轉葉片之協動來剪切攪拌對象物,故而不需要如先前裝置般之攪拌槽之機械精度。即,先前之攪拌裝置由於將通過由攪拌葉片之外緣與攪拌槽之內壁形成之間隙之攪拌對象物剪切,故而為了將該間隙始終保持為固定距離,需要將攪拌槽加工為真圓,且以內壁無凹凸之方式實施機械加工。然而,根據該構成,由於利用立式葉片與旋轉葉片之協動剪切攪拌對象物,故而不要求利用如先前之攪拌裝置般之高精度之攪拌槽。
再者,於上述構成中,較佳為,上述旋轉葉片構成為能夠以長度方向之中心軸為中心而旋轉。
根據該構成,可藉由根據攪拌條件使旋轉葉片旋轉且於特定位置處固定,而適宜地調整由該旋轉葉片與立式葉片形成之間隙、由兩葉片形成之開度角及導入攪拌對象物之一側之開口面積。
又,於上述構成中,較佳為,上述立式葉片於自上述旋轉軸方向觀察之剖面中,將內側形成為前端變細之錐形。
根據該構成,由於立式葉片之內側變得尖銳,故而可將攪拌對象物高效率地剪切。
於上述構成中,較佳為,上述立式葉片構成為於自上述旋轉軸方向觀察之剖面中,將外側形成為向外且前端變細之錐形,且該錐形之前端與上述攪拌槽之內壁接近對向。
根據該構成,於攪拌過程中通過攪拌槽與立式葉片之間隙之攪拌對象物被剪切。即,攪拌裝置藉由利用立式葉片與旋轉葉片之協動對攪拌對象物之剪切、與利用攪拌槽之內壁與立式葉片之協動對攪拌對象物之輔助性之剪切,可更高效率地剪切攪拌對象物。
再者,於上述構成中,較佳為,與上述槳式葉片同軸地具備傾斜葉片。
根據該構成,傾斜葉片與槳式葉片協動而使攪拌對象物於攪拌槽內於上下方向循環,並且亦有助於剪切通過攪拌槽之中央之攪拌對象物。因此,該構成可一面將攪拌對象物更高效率地剪切一面進行攪拌。
又,於上述構成中,較佳為,於上述立式葉片之內側旋轉之上述旋轉葉片為門式旋轉葉片,
上述傾斜葉片構成為於上述門式旋轉葉片內旋轉。
根據上述構成,門式旋轉葉片於旋轉時與大型之平板狀旋轉葉片相比可將接收攪拌對象物之面積縮小,故而可降低施加於旋轉葉片之負荷。又,藉由於門式旋轉葉片之內側設置傾斜葉片,可抑制容易於旋轉軸周圍產生之滯留。因此,根據該構成,將攪拌對象物更高效率地攪拌。
又,於上述構成中,較佳為,上述攪拌槽包括圓筒狀之主體部與前端變細之錐形之底部,
上述槳式葉片構成為將其底緣接近上述底部之底面。
根據該構成,槳式葉片一面將攪拌對象物向旋轉方向之前方擠出,一面使攪拌對象物通過上述底緣與攪拌槽之底面之間隙。即,攪拌對象物通過間隙時,會由槳式葉片之底緣剪切。因此,將攪拌對象物更高效率地剪切及攪拌。
[發明之效果]
根據本發明之攪拌裝置,可高效率地攪拌投入至攪拌槽之攪拌對象物,且高效率地製造出製造對象物。
以下,基於附圖對本發明之攪拌裝置之一實施形態詳細地進行說明。再者,於本實施形態之攪拌裝置中,以製造利用於鋰離子蓄電池之製造之活性材料膏之用途為例進行說明,但並不限定於該用途。因此,本實施形態之攪拌裝置亦能夠於化學、醫藥、電子、陶瓷、食品、飼料等其他領域中利用。
圖1係表示本實施形態之攪拌裝置之外觀及內部結構之縱剖視圖。
攪拌裝置1於攪拌槽2具備旋轉葉片4~6,該等旋轉葉片4~6與能夠圍繞同芯狀之軸芯獨立地旋轉之2個旋轉軸3A、3B為不同形狀。
攪拌槽2包括圓筒狀之主體2A及自該主體2A之下部向下方形成為前端變細之錐形之底部2B。於底部2B之錐形之前端,形成有用來將攪拌槽2內之產物等排出之排出口。於排出口,經由開閉閥7而連通連接著流路8。又,於攪拌槽2之上部,設置將攪拌槽2密閉之蓋部2C。再者,本實施形態之攪拌槽2為密閉型。
於攪拌槽2之上方設置有軸承箱9。又,於攪拌槽2之外周,附設有使冷卻水等冷媒或溫水等熱媒循環之護套10。
軸承箱9使來自外部設置之馬達等驅動裝置之旋轉驅動力經由鏈條等而分別傳遞至構成同芯狀旋轉軸3之內側旋轉軸3A及外側旋轉軸3B。因此,軸承箱9貫通攪拌槽2之蓋部2C,一面使旋轉軸3朝向攪拌槽2之底部2B懸垂支持一面使受動部露出於蓋部2C之外部。
內側旋轉軸3A及外側旋轉軸3B分別經由軸承B而獨立驅動。一個內側旋轉軸3A自前端朝向基端依次具備槳式葉片4及傾斜葉片5。另一個外側旋轉軸3B具備門式旋轉葉片6。
槳式葉片4包括形成為環狀之左右一對環狀框架。環狀框架4A連接於繞內側旋轉軸3A相互離開180度之位置。槳式葉片4於正面觀察圖1時外部形狀為大致五邊形,但環狀框架4A之內部形狀如圖2所示,為六邊形。又,槳式葉片4以向斜上傾斜之方式連接於內側旋轉軸3A之前端側。於該狀態下槳式葉片4相對於內側旋轉軸3A傾斜。再者,槳式葉片4例如利用自金屬板衝壓加工而形成,環狀框架4A之內緣變得鋒利。
環狀框架4A中沿著攪拌槽2之底面而延伸之下部框架處於與該底面保持固定距離之接近狀態。又,於攪拌槽2之主體2A之連接部彎曲且沿著主體2A之垂直之內壁而延伸之外側框架與主體2A之內壁平行且保持接近狀態。即,為了使下部框架以接近狀態沿著底面延伸,下部框架與底面之曲率一致且向傾斜方向之上方向扭轉。該經扭轉加工之下部框架根據圓錐形狀之底部2B之曲率而向下稍微鼓出,同樣地於外周側自底部2B沿著主體2A傾斜之外側框架亦根據主體2A之曲率稍微鼓出。
因此,於槳式葉片4正轉時,將攪拌槽2之底部2B之攪拌對象物利用環狀框架4A之前表面向旋轉方向之上方向攪起,並且剪切通過環狀框架4A之開口部之攪拌對象物。即,由於使環狀框架4A之內部形狀為多邊形(於本實施例中為六邊形),故而於環狀框架4A之角部產生攪拌對象物之鉤掛,於開口部之中央與槳式葉片4之內壁周圍攪拌對象物之流速容易產生速度。利用該速度差產生攪拌對象物之剪切作用。
再者,將本實施形態之槳式葉片4之框架之寬度W設定為相同,但亦可針對環狀框架之每個位置變更寬度W。即,槳式葉片4藉由將環狀框架之寬度適宜設定變更而調整開口面積,可變更及調整攪拌對象物之攪起能力與剪切能力。例如,於減小開口面積之情形時,攪起之能力提高,但通過開口之攪拌對象物之量變少,從而能夠將剪切能力設定得較低。若增大開口面積,相反攪起之能力下降,但通過開口之攪拌對象物之量變多,從而可將剪切能力設定得較高。
又,槳式葉片4並不限定於環狀框架4A之構成亦可為板狀。又,槳式葉片4之外部形狀並不限定為五邊形亦可為多邊形,或者,於攪拌槽2之底部2B為彎曲形狀之情形時,亦可為具有根據底部2B之曲率鼓出且與該底面保持固定距離之接近狀態之曲線部之形狀。進而,槳式葉片4之內部形狀與外部形狀不同,但亦可相同。
又,槳式葉片4設置有立式葉片4B,該立式葉片4B自槳式葉片4之外周側之端緣向旋轉方向以向內傾斜姿勢沿著攪拌槽2之內壁立起。立式葉片4B為與槳式葉片4一體地接合之三角柱。如圖2及圖3所示,於自旋轉軸3之方向觀察之剖面中,設置成三角柱之錐形之1個前端(內緣)如下上述與旋轉葉片6之外緣交錯,另一個前端(外緣)朝向攪拌槽2之內壁側,剩餘之前端朝向旋轉方向之後方。
又,立式葉片4B如圖3~圖6所示,於與旋轉葉片6交錯之過程中,以立式葉片4B之內緣與自旋轉葉片6之外緣向外側方向延伸之虛擬線A交叉之方式設定。例如,於立式葉片4B正轉(R方向)且旋轉葉片6反轉(L方向)時,於圖4所示之立式葉片4B與旋轉葉片6交錯之前至圖5所示之交錯之時間點,兩葉片4B、6相對地接近。於圖5所示之兩葉片4B、6交錯之時間點,立式葉片4B之內緣與旋轉葉片6之虛擬線A開始交叉。然後,如圖6所示,兩葉片4B、6相互背離。再者,於圖4~圖6中,為了容易理解,僅利用箭頭表示於兩葉片4B、6之間隙流動之攪拌對象物流動之方向,但實際上亦存在藉由立式葉片4B及旋轉葉片6分別向前方擠出之攪拌對象物之流動。
於兩葉片4B、6交錯之前之期間,以於立式葉片4B之正轉側立式葉片4B之前表面與旋轉葉片6之表面所成之角度α經時地變化之方式設定。再者,於本實施形態中,圖3所示之狀態之角度α能夠在0度至180度之範圍內適宜地設定變更,較佳為60~140度。
又,於兩葉片4B、6交錯之期間,立式葉片4B之內緣與旋轉葉片6之外緣之間隙G逐漸變窄。即,間隙G於兩葉片4B、6交錯之時間點成為最小寬度Gmin。再者,最小寬度Gmin根據圖7所示之攪拌槽2之內徑D1、槳式葉片4之外徑D2、立式葉片4B之寬度D3、旋轉葉片6之外徑D4、旋轉葉片6之寬度D5、攪拌層2與立式葉片4B之間隙D6、立式葉片4B與旋轉葉片6之間隙D7、傾斜葉片5之寬度D8之比例而適宜地設定變更。例如,較佳為,基於與比例之相互關係,將各比例設定為如D3/D1=1/12~1/10、D3=D5、D6/D3=1/5~1/4、D8/D1=1/2.5~1/2、D7/D6=1/3~1/2之比率。
因此,於使立式葉片4B與槳式葉片4一起正轉且使旋轉葉片6反轉之情形時,正轉方向之以向內傾斜姿勢設置之立式葉片4B一面以傾斜面向正轉方向(前方)擠出攪拌對象物,一面將沿著傾斜面向內流動之攪拌對象物之一部分向後方流去。旋轉葉片6與立式葉片4B相比更積極地向前方擠出攪拌對象物。
又,於立式葉片4B與旋轉葉片6交錯時,旋轉葉片6向立式葉片4B之相反方向擠出攪拌對象物,並且將自立式葉片4B向後方流去之攪拌對象物向反轉方向引入。即,通過立式葉片4B與旋轉葉片6之間隙之攪拌對象物隨著自如圖4所示兩葉片4B、6之間隙較寬之狀態變成如圖3及圖5所示最小寬度Gmin而增加由兩葉片4B、6所引起之相互擠壓。沿著立式葉片4B之傾斜面向後方流去之一部分攪拌對象物之流速逐漸變高,如圖5所示,兩葉片4B、6於經交錯後相互背離之特定時間經過後,因旋轉葉片6對攪拌對象物之引入作用從而流速急遽變高。換言之,攪拌對象物之加速度增加。
其次,傾斜葉片5設置於槳式葉片4與軸承箱9之間之特定高度。即,傾斜葉片5以於攪拌對象物浸漬之狀態下於門式旋轉葉片6之2片葉片之間旋轉之方式設置。本實施形態之傾斜葉片5繞旋轉軸等間隔地具備4片平板狀葉片,但可根據比例或攪拌對象物而適宜地設定變更片數。即,傾斜葉片5只要具有多片葉片即可。各葉片設定為與槳式葉片4之傾斜方向相反之方向。因此,使內側旋轉軸3A正轉時,槳式葉片4將攪拌對象物向上方攪起,另一方面,傾斜葉片5將攪拌對象物向下方下壓。又,使內側旋轉軸3A反轉時,被槳式葉片4向攪拌槽2之底部2B下壓之攪拌對象物於沿著攪拌槽2之底面移動之後沿著主體2A之內壁上升,另一方面,由傾斜葉片5將攪拌對象物向上方上推。傾斜葉片5具有不拘於旋轉方向而將繞旋轉軸之攪拌對象物剪切之功能。再者,傾斜葉片5並不限定於本實施形態之葉片形狀,例如,亦可為於圓板狀之外周具備複數個剪切齒之分散葉片。
門式旋轉葉片6如圖1所示,由相對於外側旋轉軸3B之軸芯P線對稱之2片平板葉片之組合而構成。即,各平板葉片自外側旋轉軸3B向水平方向延伸後向垂直下方彎曲。又,於俯視攪拌槽2時,如圖3所示,旋轉葉片6之兩葉片面以沿著攪拌槽2之直徑之同一直線上之方式整齊排列。又,旋轉葉片6如圖1及圖3所示,以長度方向之中心軸PY為中心能夠旋轉及固定地裝設於支架。因此,可使圖3所示之角度α(開度角)於0度至180度之範圍內根據攪拌條件來適宜地設定變更,調整由立式葉片4B與旋轉葉片6形成之間隙G及攪拌對象物之承收開口面積。
接下來,進行利用攪拌槽之總容量超過2000 L之上述實施形態之攪拌裝置與先前之攪拌裝置製造活性材料膏時之裝置特性之比較模擬。
如專利文獻2中所記載之先前裝置如圖8所示,於具備旋轉驅動軸21之軸承箱20具備獨立旋轉驅動之2個旋轉葉片22、23。各旋轉葉片22、23使將剖面為三角形之框架彎曲形成為矩形狀而成之葉片進而圍繞旋轉驅動軸24、25之軸芯P1、P2扭轉加工為90度。因此,兩旋轉葉片22、23一面圍繞軸承箱20之旋轉驅動軸21之軸芯P旋轉(公轉),一面利用各軸芯P1、P2相互正反轉。即,構成為,於兩葉片22、23分別自轉同時以旋轉驅動軸21為中心公轉之過程中,於兩葉片22、23之側緣交錯時剪切攪拌對象物。又,先前裝置於軸承箱20具備獨立驅動之2個剪切用分散葉片26。分散葉片26與旋轉葉片22、23同樣地構成為,分別自轉同時以旋轉驅動軸21為中心公轉,且剪切攪拌對象物。再者,另一個分散葉片26於圖8中雖未圖示,但配置於隔著旋轉葉片22、23之紙面內側。
各攪拌裝置之特性之詳細情況表示於以下之表中。
[表1]
先前裝置 | 實施例裝置 | ||
本體 | 總高度 | 6873 mm | 3890 mm |
總寬度 | 3424 mm | 2424 mm | |
低速側 | 葉片形狀 | 扭轉旋轉葉片 | 門式旋轉葉片 |
馬達 | 75 kW | 37 kW | |
轉數 | 公轉:0〜14.6 rpm | 0〜42 rpm | |
自轉:0〜24 rpm | |||
周速 | 2.3 m/s | 2.2 m/s | |
高速側 | 葉片形狀 | 分散葉片 | 槳式葉片+立式葉片 |
馬達 | 90 kW×4P | 45 kW×4P | |
轉數 | 0〜1500 rpm | 0〜72 rpm | |
周速 | 23.9 m/s | 5.1 m/s | |
攪拌槽 | 總容量 | 2016 L | 2054 L |
攪拌容量 | 1000 L | 1400 L | |
內徑 | 1545 mm | 1400 mm | |
內高 | 1100 mm | 1604 mm |
如上所述,將先前裝置及實施例裝置之攪拌槽之總容量設定為大致相同。先前裝置之攪拌槽之總容量為2016 L,實施例裝置之攪拌槽之總容量為2054 L。就攪拌槽之容量而言,雖然實施例裝置與先前裝置相比稍大但大致相同。然而,實施例裝置之本體尺寸小於先前裝置。具體而言,相對於先前裝置之總高度6873 mm、總寬度3424 mm,實施例裝置總高度3890 mm、總寬度2424 mm,總高度小型化至約57%、總寬度小型化至約30%。馬達及減速機有助於本實施例裝置之小型化。即,本實施例裝置之內側旋轉軸及外側旋轉軸之任一馬達之輸出均為先前裝置之馬達之輸出之一半。藉由利用輸出較小之馬達,能夠實現軸承箱之小型化。
又,於先前裝置中,使低速側之旋轉軸之周速為2.3 m/s,高速側之旋轉軸之周速為23.9 m/s,使兩軸相對地向相反方向旋轉時之周速差為40倍以上。即便使兩軸向相同之方向旋轉,周速差亦為10倍以上。相對於此,實施例裝置則使內側旋轉軸之周速為2.2 m/s,外側旋轉軸之周速為5.1 m/s,使兩軸相對地向相反方向旋轉時之周速差為約10倍。若僅觀察周速差,則認為實施例裝置之剪切力變小,但剪切力比先前裝置高。即,本實施例裝置藉由立式葉片4B與旋轉葉片6與之相互作用,於兩葉片4B、6交錯之過程中流速逐漸增加,於兩葉片4B、6交錯之後相互背離時通過旋轉葉片6對攪拌對象物之引入作用而流速急遽增加,剪切力成為先前裝置以上。又,實施例裝置由於周速差較小,故而與先前裝置相比抑制摩擦熱之產生。
進而,能夠投入至實施例裝置之攪拌槽之攪拌對象物之容量為1400 L,先前裝置中能夠投入之攪拌對象物之量為1000 L。因此,實施例裝置能夠使可攪拌之有效容量與先前裝置相比增加40%。即,若僅著眼於攪拌槽之容量,則可使生產效率提高40%。
以上,對本發明之較佳之實施形態進行了說明,但本發明並不限定於上述實施形態,只要為申請專利範圍中所記載則能夠進行各種設計變更。
(1)於上述實施形態中,旋轉葉片6為門式,但亦可為平板狀、格子狀、與立式葉片4B同樣地將三角柱或平板彎折而成之L字狀。於該情形時,設置於與槳式葉片4相同之內側旋轉軸3A之傾斜葉片5設置於不與旋轉葉片6接觸之位置。例如,傾斜葉片5設置於槳式葉片4與旋轉葉片6之間。或者,傾斜葉片5配置於槳式葉片4之上方,且配置為浸漬於攪拌對象物之狀態。
又,於上述實施形態中,槳式葉片4由環狀框架構成,但亦可係與環狀框架同樣地根據攪拌槽2之底面進行扭轉加工而成之板狀葉片。
(2)於上述實施形態中,於與槳式葉片4相同之內側旋轉軸3A具備傾斜葉片5,但亦可為不具備傾斜葉片5之構成。
(3)於上述實施形態中,立式葉片4B之形狀為三角柱,但並不限定於該形狀,只要係旋轉方向之面成為向內傾斜姿勢之構成即可。例如,亦可係自旋轉軸側俯視時彎折為字母L字狀之板。於該情形時,只要構成為使L字狀之短邊側之面與攪拌槽2之內壁對向,且長邊之前端側之內緣與旋轉葉片6之外緣交錯即可。根據該構成,與上述實施形態同樣地可高效率地剪切通過兩葉片4B、6之間隙之攪拌對象物。
(4)於上述各實施形態中,於攪拌期間槳式葉片4與旋轉葉片6向相反方向旋轉,但只要設置於槳式葉片4之立式葉片4B及旋轉葉片6之兩周速度產生差異,且立式葉片4B與旋轉葉片6產生交錯即可。例如,只要一面使立式葉片4B及旋轉葉片6向相同方向旋轉,一面使任一個葉片之旋轉速度相對地變慢或加快即可。或者,亦可使立式葉片4B或旋轉葉片6中之任一者之旋轉停止,僅使另一個葉片旋轉。
1 攪拌裝置
2 攪拌槽
2A 主體
2B 底部
2C 蓋部
3 旋轉軸
3A 內側旋轉軸
3B 外側旋轉軸
4 槳式葉片
4A 環狀框架
4B 立式葉片
5 傾斜葉片
6 門式旋轉葉片
7 開閉閥
8 流路
9 軸承箱
10 護套
20 軸承箱
21 旋轉驅動軸
22、23 旋轉葉片
24、25 旋轉驅動軸
26 分散葉片
P 軸芯
P1 軸芯
P2 軸芯
圖1係表示本發明之攪拌裝置之外觀及內部結構之縱剖視圖。
圖2係槳式葉片之立體圖。
圖3係圖1之X-X箭視剖面。
圖4係模式性地表示於立式葉片與旋轉葉片交錯之過程中,通過兩葉片間之攪拌對象物之流動之變化之圖。
圖5係模式性地表示於立式葉片與旋轉葉片交錯之過程中,通過兩葉片間之攪拌對象物之流動之變化之圖。
圖6係模式性地表示於立式葉片與旋轉葉片交錯之過程中,通過兩葉片間之攪拌對象物之流動之變化之圖。
圖7係圖1之局部放大圖。
圖8係進行比較模擬之先前裝置之縱剖視圖。
1 攪拌裝置
2 攪拌槽
2A 主體
2B 底部
2C 蓋部
3 旋轉軸
3A 內側旋轉軸
3B 外側旋轉軸
4 槳式葉片
4A 環狀框架
4B 立式葉片
5 傾斜葉片
6 門式旋轉葉片
7 開閉閥
8 流路
9 軸承箱
10 護套
Claims (7)
- 一種攪拌裝置,其特徵在於,其係具有圍繞同芯狀之不同之軸芯旋轉之複數個旋轉葉片者,且具備供投入攪拌對象物之攪拌槽,上述複數個旋轉葉片具備:槳式葉片,其自一旋轉軸之前端朝向上述攪拌槽之底部以傾斜姿勢設置,且將上述攪拌對象物攪起;立式葉片,其於上述槳式葉片之外周側以朝旋轉方向向內傾斜姿勢沿著上述攪拌槽之內壁立起,並且具有平面;以及旋轉葉片,其軸支於另一旋轉軸,於上述立式葉片之內側旋轉,且具有平面;且該攪拌裝置構成為:在至少使上述立式葉片旋轉時,上述立式葉片之平面之邊緣與上述旋轉葉片之平面之邊緣接近並交錯。
- 如請求項1之攪拌裝置,其中上述旋轉葉片構成為能夠以長度方向之中心軸為中心而旋轉。
- 如請求項1之攪拌裝置,其中該攪拌裝置具備傾斜葉片,該傾斜葉片與上述槳式葉片同軸。
- 如請求項2之攪拌裝置,其中該攪拌裝置具備傾斜葉片,該傾斜葉片與上述槳式葉片同軸。
- 如請求項3之攪拌裝置,其中於上述立式葉片之內側旋轉之上述旋轉葉片為門式旋轉葉片,上述傾斜葉片構成為於上述門式旋轉葉片內旋轉。
- 如請求項4之攪拌裝置,其中於上述立式葉片之內側旋轉之上述旋轉葉片為門式旋轉葉片,上述傾斜葉片構成為於上述門式旋轉葉片內旋轉。
- 如請求項1至6中任一項之攪拌裝置,其中上述攪拌槽包括圓筒狀之主體部與前端變細之錐形之底部,上述槳式葉片構成為使其底緣接近上述底部之底面。
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