JPH0142734B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は密閉空間内の気体や液体等を流体を
撹拌する装置に関する。

［従来の技術］ 加圧又は減圧下、或いは高温下において、流体
の撹拌を必要とする場合が屡々ある。その例とし
て、たとえば複合材製造に利用される反応槽や、
オートクレーブ、ゴム加硫材熱処理槽、電気炉、
熱処理炉、培養槽等が挙げられる。

これの槽や炉等の密閉空間において、温度や湿
度の分布を急速に均一化するためや、反応流体の
反応促進のために撹拌が行われる。

この撹拌を行う装置は、通常密閉空間外に電動
機等の動力源を装備し、回転シヤフトを密閉空間
の隔壁に貫通させて空間内で撹拌翼等を装着して
撹拌するように構成されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし上記した従来の撹拌装置は、回転するシ
ヤフトが密閉空間の隔壁を貫通するため、該貫通
部の回転軸シールを行わなければならない問題が
あつた。このシールは、通常メカニカルシールや
ラビリンスシール或いはオイルシールやグランド
パツキン等の軸封装置により行われるが、これら
軸封装置は周知のように必ずしも完全に漏洩を防
止し得るものではなく、特に密閉容器内が高温高
圧の場合や撹拌翼の回転が速い場合にはシール性
を十分に維持できず、装置の信頼性が大幅に低下
する問題があつた。

またダブルメカニカルシールを用いた場合、そ
の内部の潤滑冷却用オイルが洩れ込み容器内の高
温、高圧の流体と接触して自然発火した事故等も
発生している。

そのため、従来は撹拌を必要とする場合でも十
分な撹拌が行われず、また軽量気泡コンクリート
の高温、高圧蒸気養生缶のように撹拌を行うのが
有利であるにもかかわらず、実際には容器内の撹
拌操作が行われていない分野が多かつた。

したがつて、高温、高圧等の条件下で、漏洩や
火災事故等が生じず、確実に撹拌を行い得る装置
が開発されたならば、その産業上の利用性には極
めて大きいものがあるといえる。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記した観点に基づいてなされたもの
で、被撹拌流体密閉空間に回転軸を貫通させる必
要がなく、高温、高圧密閉空間でも確実に撹拌を
行い得る撹拌装置を提供することを目的とするも
のである。

この目的のために、本発明は被撹拌流体密閉空
間内に装備される流体撹拌装置において、固定子
巻線のみを密閉容器に収納したモータを設置し、
該モータの駆動軸に撹拌翼を取付け、更に該駆動
軸を耐高温多湿軸受により軸支したことを基本的
な特徴とするものである。

また第２発明においては、前記密閉容器を強制
冷却することを特徴とするものである。

この構成により、密閉容器に回転軸を貫通させ
ることなく、確実に密閉空間内の撹拌を行える。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図はその正断面図、第２図は平断面図であ
り、Ｘは槽や炉等の密閉空間、Ａは撹拌装置であ
る。密閉空間Ｘは、便宜上直方体としてあるが、
この形状はどのようなものでも良く、たとえばド
ーナツ状等であつても良い。

撹拌装置Ａはモータ１と撹拌翼２と軸受３とか
ら構成されている。モータ１は、第２図に示すよ
うに、ロの字型をした固定子鉄心１０を有し、そ
の一辺にコイル１１が装着されている。このコイ
ル１１はステンレス製の密閉箱１１０に覆われ、
空間Ｘ内の高温、多湿雰囲気からしや断されてい
る。密閉箱１１０には２本の連通管１１１ａ，１
１１ｂが設けられ、該管は空間Ｘ壁を貫通して系
外へ導出している。該貫通部は封止剤やＯリング
１１５等によりシールしておく。一方の連通管１
１１ａは冷却ガス源（図示せず）に接続され、こ
こから冷却ガスを密閉箱１１０に導入し、コイル
１１を冷却し得るようになつている。連通管１１
１ｂは排ガス用のもので大気開放にするか、或い
は吸引ポンプ（図示せず）等に接続されている。

連通管１１１ａ，１１１ｂは、またコイル１１
の電源コード１１２の導出管を兼ねており、適当
なシール１１３を介してコード１１２が管から延
出している。

なお、密閉箱１１０の強制冷却は適宜必要に応
じて行えば良い。また密閉箱１１０の外側にジヤ
ケツト等を設け、この冷却ガスを送気する等他の
種々の態様も実施可能である。

コイル１１に対向する位置にかご形回転子１２
が装着されている。回転子１２には駆動軸１２０
が垂直方向に伸び、その両端部で軸受３，３に支
持されている。また駆動軸１２０の上方には撹拌
翼２が装着されている。この撹拌翼２の材質とし
ては高温多湿雰囲気に耐えられる金属材料を用い
ている。

軸受３は、半球状の受皿３０とボール３１から
構成され、受皿３０に孔を設け、ここに駆動軸１
２０の端部を嵌挿し、ボール３１により回転可能
に軸支している。そして、上方の受皿３０は更に
支持ボツクス３００にバネ３０１を介して嵌挿さ
れ、上下動をここで吸収するようになつている。
ボツクス３００はコの字形の脚３０２を有し、こ
れを介して固定子鉄心１０上に固定されている。

なおここでは、従来の一般的なピボツト軸受を
用いず、無給油でかつ高熱、高回転に耐えるべく
特殊な構成の軸受としている。即ち上記したよう
に受皿３０に第３図、第４図に示すように複数の
ボール３１を置き、該ボール３１の上に更に単数
のボール３１′を置き、このボール３１′を駆動軸
１２０の先端部に形成したスリ鉢状の溝１２１に
嵌合させて軸１２０を支持している。受皿３０及
びボール３１の材質としては潤滑油を必要としな
いカーボン、SiC、超硬合金、サフアイア、セラ
ミツクス等耐触性、耐摩耗性の高いものを被撹拌
流体の性状及び温度に応じて用いるのが望まし
い。

またボール３１の数や重ねる段数は適当に増減
可能であり、例えば第５図に示すように軸１２０
にも受皿３０を設け、夫々の受皿３０に複数のボ
ール３１を置き、その中間に１個のボール３１′
を介装させ３段に構成すること等も可能である。

以上のような構造の軸受けによれば、ボール３
１のすべり量が従来のピボツト軸受より減じるた
め無給油が可能となり、かつ摩耗が少なくなる。
そのため高熱雰囲気又は液中においてもPV値を
高くとれ、駆動軸１２０の高速回転に耐え得るも
のとすることができる。

なお、駆動軸１２０や回転子１２或いは鉄心１
０は密閉空間Ｘ内の雰囲気に応じて、適宜その材
質を選択する。

また図中１５はくま取りコイルである。

以上の構成において、高温、高圧かつ多湿の雰
囲気に最も弱いコイル１１を密閉箱１１０内に収
納してあるため、高温、高圧、多湿雰囲気内でモ
ータ１は支障なく回転し、撹拌翼２により空間Ｘ
内を円滑に撹拌することができる。また、強制冷
却を行なえば、更に耐高温性能を向上させること
ができる。

また、この構成では、密閉箱１１０が鉄心１０
と回転子１２の間の磁界中に介在することがな
く、磁気的な悪影響を及ぼすことがないため、通
常のモータと同様な効率を得ることができる。

更に軸受として、高温、高圧、多湿に耐え、し
かも無給油で良いものを用いているため、良好な
撹拌を維持できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の撹拌機によれ
ば、原動機であるモータの固定子巻線を密閉して
あるため、従来不可能とされていた高温、高圧、
多湿雰囲気での撹拌が電動モータにより容易に行
うことができる。また軸受として耐高温多湿型の
ものを用いているため、故障等生ずることなく円
滑な撹拌を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の撹拌装置の一実施例を示す正
断面図、第２図はその平断面図、第３図と第４図
はボールの配置図、第５図は他の軸受けの例を示
す拡大断面図である。 １……モータ、２……撹拌翼、３……軸受、Ｘ
……密閉空間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被撹拌流体密閉空間内に装備される流体撹拌
   装置において、固定子巻線のみを密閉容器に収納
   したモータを設置し、該モータの駆動軸に撹拌翼
   を取付け、更に該駆動軸を耐高温多湿軸受により
   軸支したことを特徴とする流体撹拌装置。 ２ 被撹拌流体密閉空間内に装備される流体撹拌
   装置において、固定子巻線のみを密閉容器に収納
   したモータを設置し、該モータの駆動軸に撹拌翼
   を取付け、更に該駆動軸を耐高温多湿軸受により
   軸支し、前記密閉容器に被撹拌流体密閉空間外へ
   導出する連通管を設け、該連通管から密閉容器内
   に冷却ガスを吹込むことを特徴とする流体撹拌装
   置。