JPS62258730A - 静止型粉流体混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は静止型粉流体混合装置、特に高粘度の粉体ある
いは流体を効率良く撹ｍ混合するための改、良された装
置に関するものである。

［従来の技術］ 複数の流体を混合するために、一般的には混合槽内に所
望の流体を貯溜してモータ駆動される混合羽根にて所定
時間撹搬混合を行う装置が周知である。

しかしながら、このような装置は大型かつ混合のために
比較的大きな動力を必要とするなどの問題があり、従来
より、小型で撹搬混合効率の良い静止型混合装置が実用
化されている。

この種の静止型混合装置は、流体を゛導く筒状のハウジ
ング内に混合エレメントとして例えば複数の丸棒をハウ
ジング内に植設した構成が周知である。この静止型混合
装置によれば、単に複数の流体をハウジング内に導入す
るのみで、ハウジング内を流体が移Ｖ」する時に前記混
合エレメントにて流体が分離集合を繰返しながら効率の
良い混合作用が行われ、ハウジングの出口端においては
極めて均一化された混合作用が達成される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、前述した従来の静止型混合装置では、通
常の水等で代表される程度の粘度をもった流体に対して
は極めて効率の良い混合作用が行われるが、これより粘
度の高い流体あるいは粉体に対しては、その混合効率が
著しく低下するという問題があった。

このような高粘度の流体あるいは粉体は、近年にＪ３い
て、化学的処理、バイオデクノロジー分野などにおいて
その実習が著しく増加しており、静止型混合装置を用い
て効率の良い混合作用が求められている。

例えば、バイオテクノロジーなどにおいては、できるだ
け機械的な撹搬作用を与えることなく、静止型混合エレ
メントによる流体あるいは粉体の通流によってのみ混合
作用が達成される形式が好ましく、これによって被混合
対象に損耗を与えないという効果を得ることができる。

しかしながら、従来の通常の静止型混合装置においては
、このような高粘度の流体あるいは粉体に対しては混合
エレメントを通過して分Ｓされた被混合対象がエレメン
ト通過後に乱流等を生じ難いので、分離集合を繰返１際
にし混合効率が悪いという問題点を有していた。

本発明は上記従来の課題に名みなされたしのであり、そ
の目的は、高粘度の流体あるいは粉体に対しても極めて
効率の良いｈｌ搬混合作用を行うことのできる改良され
た静止型粉流体混合装置を提供することにある。

［問題点を解決するだめの手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、被混合流体ある
いは粉体が導入されるハウジング内に固定される混合エ
レメントが螺旋羽根を右し、この螺旋羽根には各螺旋階
を通流するための開口が設けられていることを特徴とす
る。

従って、本発明によれば、螺旋羽根に沿って移動する高
粘度の流体あるいは粉体は、その移ＶＪ中に開口から次
の螺旋階にその一部が落込み、この局部的な落込みによ
って混合度合の異なる各螺旋階の粉流体が隣接する螺旋
階間で混ぜ合わされ、各螺旋階ごとの混合作用を著しく
促進することができる。

また、本発明によれば、粉流体の主流路は螺旋羽根に沿
って形成さ゛れ、この主流路はハウジングの長さに対し
て螺旋羽根によって一１分に引伸ばされるので実効混合
路長は著しく長くなり、この間に一ト分な混合ｎ用が行
われる。

［実施例］ 以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明づる。

第１図には本発明の好適な実施例が示されており、筒状
ハウジング１０が縦形に配置され、その上部に；９けら
れた２個の導入孔１０ａ、１０ｂｈ１らぞれぞれ別個の
高粘度の流体あるいは粉体１００．２００が導入される
。

前記両粉流体１００，２００の送給は導入孔１Ｏａ、１
０ｂ側から圧送しても良く、あるいは筒状ハウジング１
０の下流側から負圧によって吸引しても良い。

前記ハウジング１０の上部には管端シール壁１２が機密
に挿入固定されており、実施例において、このシール壁
１２には更に混合エレメント１４の−２が固定され、エ
レメント１４がハウジング１０内に固定配列される。

前記混合エレメント１４＆よ前記シール壁１２に−１が
固定されたエレメント軸１６とこのエレメント軸１６の
周囲に設けられた螺旋羽根１８を含み、前述したごどく
導入された被混合粉流体１００．２００はこの螺旋羽根
１８に沿ってハウジング１０内を下降する。

従って、本実施例によれば、被混合粉流体の主流路は前
記螺旋羽根１８によって！Ｉｔ！旋状に定められ、ハウ
ジング１０の軸長が短くとｂ、粉流体１００．２００は
螺旋羽根１８によって定められる十分に長い主流路を移
動し、この間に高粘度でありながら最終的に十分な混合
作用を行い得る。

本発明において特徴的なことは、前記螺旋羽根１８にそ
の円周方面に沿って開口２０が設けられていることであ
り、この開口２０は各螺旋階ごとに少なくとも１個設け
られており、これによって、各ｖＡ旋階は開口２０によ
って部分的に通流されていることが理解される。

実施例にお１ノる螺旋羽根１８は前記開口２０の部分で
羽根１８が部分的に次の螺旋階に向けて折曲げられた形
状を右し、これによって、高粘度の粉流体を次の螺旋階
に導き、例え各螺旋階において開口２０が円周上で同一
位相に設けられていても次の螺旋階に落込んだ被混合粉
流体が矢印で示されるごとく次の螺旋階に確実に導かれ
、前述した次の螺旋階の開口からハウジング１０の軸方
向に直退してしまうことを防ぐように流体の移動方向を
ガイドするために有益である。

＠記開口２０の大きさは被混合粉流体の粘度その他によ
って定められ、また主流路から次の螺旋階に落込む吊を
考慮してこの開口２０の大きさが定められる。　第２図
には本発明に係る混合装置の混合作用が 模式的に示されている。

尋人された高粘度の粉流体１００．２００は第１の螺旋
階においては混合度合が低く、はとんど層状に分離した
状態で移ｆｊＪ　する。

第２の螺旋階にＪ３いて、本発明によれば、主流路は図
示のごとく螺旋羽根１８に沿って艮い流路を形成してい
るので、この移動前に順次両粉流体が混合を始めている
ことが理解される。

しかしながら、この混合度合の低粘度の流体に比して乱
流などが生じ難いことからゆっくりとした速度で進行す
る１゜ 本発明において特徴的なことは、各螺旋階間に開口２０
が設りられ、隣接する螺旋階が通流していることであり
、この結束、第２図に示されるごとく各螺旋階において
主流路からは開口２０の位置にＪ３いて落込み分路が生
じる。

第２図から明らかなごとく、第２の螺旋階から第３の螺
旋階への分路がほとんど粉流体２００をその主たる構成
とし、これが第３の螺旋階の上層部すなわら粉流体層１
００と主としてａシビ合わされ、これによって開口２０
からも落込み分路による混合が極めて有用であることが
理解される。

以上のように、順次螺旋階が進むにしたがって、初期に
Ｊ３いては層状に分離していた高粘度の粉流体は落込み
分路の混合作用によって極めて効率良＜Ｉｆｆ搬混合さ
れることが理解される。

第３図には本発明の第２実施例が示されてＪ３す、第１
図と同一もしくｔよ対応部材には同一符号を付して説明
を省略づる。

この実施例では、螺旋羽根１８が第１実／＋ｆｉｉ例と
異なり、−１分に羽根厚を右してＪ３す、エレメント軸
１６とプラスチックの一体形成により加コニされている
。

また、各間［１２０は第１実施例と異なり、螺旋羽根１
８を折曲げたガイド部を右していないので、落込み分路
がそのままハウジング１０の軸方向に下降移動してしま
わないように、各螺旋階ごとに前記開口２０の位相が円
周方向にずれた位置に設番）られている。

従って、この実施例においてら各間口から次の螺旋階に
落込んだ落込み分路は確実に次の螺旋階の主流路に混ぜ
合わされることとなる。

以上のように、本発明の静止型混合装置によれば、主流
路を長くし、また各螺旋階間に高粘度のｖＪ流体を通流
させる開口を設けたので、長い主流路ど各螺旋階ごとの
落込み分路との両件用によってハウジングを通る高粘度
の粉流体を確実に撹搬混合可能である。

第４図は本発明に係る混合装置５の他の実施例を示し、
第１図の実施例と類似するが、本実施例においては、各
螺旋羽根１８に設ける開口２０を螺旋羽根１８の内周側
と外周側に２分割したことを特徴とする。

第４図から明らかなごとく、各螺旋羽根１８にはイの外
周側に１２０度の間隔を右しＩζ３ｆｌＡｌの開口２０
ａが設けられており、更に螺旋羽根１８の内周側にはこ
れも１２０度の間隔を有し、更に前記開口２０ａと６０
度の一位をもった位置に３個の内側開口２０ｂが設けら
れている。

従って、本実施例によれば、主流路を被混合粉流体が移
動する時に、その外側にある粉流体と内側にある粉流体
とが異なる位置で次の螺旋階に落込み分路するので、境
搬効率を更に改善づることが可能となる。

第５図には本発明に係る混合Ｈ置に更に加振装置が設り
られ、特に粉体を処理ηる場合にハウジング内での粉体
の詰りなどを確実に除去できる効果がある。

周知のごとく、粉体は局部的に目詰りを起しやりく、こ
のような詰り部は加圧されるにしたがいその詰り方も増
加するので一〇目詰りを起こしたＵ合装置はＩ械的に目
詰り粉体を除去しない間に使用不能に陥ることが多く、
また混合される粉体自体の旧傷５大きいという問題があ
る。

本実施例は、このような事態に対処できるようハウジン
グ１０は基体に対して両端がベローズ３０．３１で振動
可能に保持されている。また、混合エレメント１４−よ
その両端がハウジング１０に固定されＣＪ３す、ハウジ
ング１０と混合エレメント１４とは一体に動くことがで
きる。

本実施例において特徴的なことは、前記ハウジング１０
の外周に固定枠３２を介して］イル３４が固定され、前
記コイル３４には永久磁石３６をもったヨーク３８が近
接した状態で対向配置され、このヨーク３８は図示しで
いないが前記基体に固定されている。

従って、前記コイル３４は加振装置のムービングコイル
を形成し、このコイル３４に例えば１に１１ｚ　ｆ’１
度の高周波信号を加えることにより、ハウジング１０は
混合エレメント１８とともに所望の振動運動を生じさせ
、これによって、ハウジング１０内に導入される粉体を
確実に螺旋羽根に１合った主流路及び前述した落込み分
路への移動を行わせることができる。

実験によれば、第５図の実施例ではね休の目詰りがほと
んど生じることがなく、またこの加振装置による振動に
て２種類の粉体の混合作用が著しく促進されることが確
認された。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ハウジング内に
設置Ｊられた混合エレメントは螺旋羽根によって１分に
長い粉流体主流路を形成し、また各螺旋羽根には螺旋階
を通流する聞［ｌが設けられてＪ３す、これによって、
高粘度の粉流体はその一部が前記開口から次の螺旋階に
落込み分路づることとなり、これによって、短い長さの
ハウジングであってｂ高粘度の粉流体がこのハウジング
内を通過ＪるときにｌＩｆ実にＭ隊混合されることとな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る静止型粉流体混合装ｒｔの好適な
実施例を示１要部断面図、 第２図は第１図の実施例における混合作用の説明図、 第３図は本発明に好適な他の実施例を示す要部断面図、 第４図は本発明の更に他の実施例を示Ｊハウジングの軸
方向からみた要部断面図、 第５図は更に他の実施例であって加振装置が設けられた
混合装置を示を要部断面図である。 １０　・・・　筒状ハウジング １４　・・・　混合エレメント １８　・・・　螺旋羽根 ２０　・・・　開口 ３４　・・・　コイル ３６　・・・　永久磁石 １００．２００　　・・・　被混合粉流体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所望の複数の粉体又は流体を導入する筒状ハウジ
   ングと、該ハウジング内に挿入固定された螺旋羽根を有
   する混合エレメントと、を含み、前記混合エレメントの
   螺旋羽根には隣接する螺旋階を通流させる開口が設けら
   れ、ハウジングに導入された粉体又は流体が螺旋羽根に
   沿って移動するときにその一部が次の螺旋階に落込み作
   用を繰返して所望の混合作用を行う構造からなることを
   特徴とする静止型粉流体混合装置。
2. （２）特許請求の範囲（１）記載の装置において、前記
   ハウジング及び混合エレメントには両者を同時に振動す
   る加振装置が接続されていることを特徴とする静止型粉
   流体混合装置。