JPS6351928A - インペラ− - Google Patents

インペラ−

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JPS6351928A
JPS6351928A JP62179876A JP17987687A JPS6351928A JP S6351928 A JPS6351928 A JP S6351928A JP 62179876 A JP62179876 A JP 62179876A JP 17987687 A JP17987687 A JP 17987687A JP S6351928 A JPS6351928 A JP S6351928A
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JP
Japan
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blade
impeller
hub
blades
liquid
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Pending
Application number
JP62179876A
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English (en)
Inventor
ジョン・フランク・デイビッドソン
ケシャバン・ニランジャン
アニルダ・バルカンドラ・パンディット
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National Research Development Corp UK
Original Assignee
National Research Development Corp UK
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/11Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/112Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades
    • B01F27/1123Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades sickle-shaped, i.e. curved in at least one direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01F27/11Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
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    • B01F23/2336Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer
    • B01F23/23362Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer the gas being introduced under the stirrer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/50Mixing receptacles
    • B01F35/53Mixing receptacles characterised by the configuration of the interior, e.g. baffles for facilitating the mixing of components
    • B01F35/531Mixing receptacles characterised by the configuration of the interior, e.g. baffles for facilitating the mixing of components with baffles, plates or bars on the wall or the bottom

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

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 本発明はタンク内の液体を撹拌するための回転性インペ
ラーおよび該インペラーを備えたタンクを含む混合装置
に関する。
従来の技術 液体を撹拌する典型的な産業上の用途においては、被撹
拌液体は垂直に配置された円筒形タンク内に、深さが該
タンクの直径と同程度になるように入れられる。撹拌は
、タンクと同軸のシャフトに取り付けられて液体中に浸
漬された回転性インペラーによって行なわれる。一般的
にはこの撹拌操作は次の一方らしくは両方の理由かみ行
なわれる。第一には、液体がその中へ均一に懸濁分散さ
せなければならない粒状物を含む場合である。第二には
、空気もしくは他のガスを、例えば、一般的にはインペ
ラーの下方のチューブ軸上の液体中に浸漬させた穿孔チ
ューブを通して液体中へ吹き込んで十分に分散さ仕なけ
ればならない場合である。回転インペラーによるタンク
内流体の全体的循環の望ましくない効果は、タンクの円
筒形壁の内部表面の周囲に等角間隔で取り付けられた垂
直バッフルによって多くの場合は阻止される。
現在のところ商業的規模での液体の撹拌に常用されてい
る3種類のインペラーを第7図〜第9図に模式的に示す
。これらの図面はタンクとインペラーを示す軸断面図で
あり、第7図と第8図にはインペラー単独の平面図が含
まれる。これらの軸断面に・は、垂直シャフトの底部端
に取り付けたインペラーを円筒形容器内に入れた液体中
で回転させたときに生ずるフローパターンを示す。
第1図は通常は[ディスク・タービン」もしくは「ラシ
ュトン・インペラー(Rushton  impell
er)Jとして知られているインペラーの1種を示すも
ので、該インペラーは、周縁部(3)の周囲に等間隔で
取り付けられた6個のパドル(2)を備えた円形ディス
ク(1)を有する。各々のパドル(2)は円形ディスク
が取り付けられたシャフト(4)の軸と同一平面上にあ
る平坦な方形金属シートであって、該ディスクの上下に
延びる。作動させると、回転するパドル(2)の優勢な
遠心力の作用によって液体は半径方向へ押しやられるの
で、円筒形容器(7)内の液体中に循環ループ(5)お
よび(6)が発生する。該容器は円形底部(8)と側壁
(9)を有し、該壁部の内部面上には垂直バッルブ(1
0)が取り付けられ、これによってインペラーによる液
体の全体的循環は阻止される。液体が粒状物を含有する
場合には、底部(8)に接近するループ(6)の循環速
度は遅いので、該底部に近接した部分からの粒状物の捕
集が不十分となり、これがこの型のインペラーの欠点と
なっている。またガスを、例えばラジアル給送管(13
)を介して垂直導入管(14)に接続された穿孔環(1
2)を有する散布ヘッド(11)を通して液体中へ吹き
込む場合には、ガスの気泡はそれらの浮揚性と循環ルー
プ(6)の作用に起因してインペラーの中心部(eye
)へ移動しやすいので、ガスは各々のパドル(2)の背
後にガスキャビティーを形成して、該パドルによって液
体へ伝達される力を減少させる傾向がある。より一般的
には、この種のパドルを用いて液体を撹拌する場合には
、(15)で示される領域内において、パドル先端部の
周囲に激しい局部釣部れが発生する。この乱れはインプ
ットパワーの多くを散逸さけるので不都合なものである
。この不都合な点は、平坦なパドル(2)を(2a)で
示されるような後退様式(sweepback  fa
shion)で取り付け、これらを周縁部(3)の接線
(16)に対して直角ではなくて鋭角で配置させること
によって軽威させることができる。
第8図に示す既知の第二のタイプの撹拌インペラーは、
典型的な相補3枚ブレード(21)を備えた標準的なマ
リンプロペラ(20)である。これらのブレードは複雑
であるが、周知の形態を有しており、液体にスクリュー
作用を及ぼして該液体のシャフト(4)の軸と平行の下
向き方向への移動を促進するように設計されている。従
って、単一の循環ループ(22)が液体内に形成され、
マリンプロペラ(20)と底部(8)との間のループの
下方部(23)における高速流は、液体中に存在する粒
状物の有効な捕集を促進する。しかしながら、ガスが散
布ヘッド(11)を通して吹き込まれる場合には、強力
なループ(22)が気泡を壁部(9)へ向ってバッフル
(lO)の間の該壁部まで運ぶのでガスは大部分の液体
を迂回して液面(24)までそのまま移動する。何故な
らば、ループ(22)の上方部(25)における循環は
比較的弱いので、気泡はループ(22)内に残留せずに
液面で破れる傾向があるからである。
第9図に示す勾配ブレードを備えたインペラー(30)
の場合には、6枚の平坦なストリップ状のブレード(3
1)がローター(33)のリム(32)の周囲に等角度
間隔で取り付けられ、これらは該ローターからラジアル
状に外方向へ延びる。各々のブレードの根元がリムに取
り付けられたラインは垂直方向に対して傾斜しているの
で、シャフト(4)か矢印(34)の方向に回転すると
、各々のブレード(31)の前部面は下方に傾斜する。
従って、作動させると図示するようなフローパターンが
得られる。即ち、第7図の領域(15)におけるように
、領域(35)においては多少の乱れが発生し、また、
2つの循環ループ(36)および(37)か発生し、こ
れらのループには、ブレード(31)の傾斜に起因して
、ループ(37)のスタート部において特に激しい下方
外方向への流れ(38)が伴う。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、第7図と第9図に示した装置に比べて構造が
簡単であるが、一般に性能は改良され、特にブレードも
しくはパドルの先端の近接部に過度の乱れを発生させろ
傾向が少なく、予決された混合語学を達成するのに必要
なエネルギを減少させるインペラーを提供するためにな
されたものである。開発の過程において重要と考えられ
た一つの要因は、インペラーが回転したとき各々のブレ
ードもしくはパドルが液体中を掃引する有効面積である
。第10図は第7図のインペラーのパドル(2)の一つ
を通る半径方向の模式的断面図である。
パドルは平坦で方形であるので、インペラーが回転した
ときに該パドルが液体中を掃引する面積はパドル自体の
面! (a X b)となる。パドルが局部的な接線に
対して直角でなくて、第7図の(2a)で示すように傾
けて配設されると、該パドルが掃引する面積は減少し、
パドル自体の面積(aXb)に傾斜角の正弦値を掛けた
値となる。しかしながら、ブレードが、湾曲成形もしく
は成形後の湾曲加工またはこれらの両者によって形成さ
れろ湾曲面を少なくとも1つ有するならば実質的に掃引
面積が増大することが判明した。第11図には、第1O
図の平坦な方形パドル(2)は、・4つの頂点(A)、
(B)、(C)および(D)を有してシャフト(4)の
袖と共面になるようにディスク(1)に固定された平坦
パドル(40)によって置き換えられる。向置辺(AD
)および(BC)は垂直方向へまっすぐに延び、他の2
つの向置辺(AB)および(CD)は平行に湾曲する。
ディスク(1)が回転したときにパドル(40)によっ
て実際に掃引される面積は四辺形ABCD自体の面積で
あって、これは実際の掃引面積とみなされる。しかしな
がら、このようなパドルを用いインペラーを駆動させる
のに必要な力は実際の掃引面積と関連づけられるが、達
成される混合変はこの実際の面積と、立体形態の湾曲辺
ではなくて直線により隣接頂点を連結することによって
囲むことのできる付加的な面積との総和を反映する傾向
がある。第1t図においては陰影で表示されるようにこ
のような付加的な領域は(41)で示され、その形態は
、湾曲辺ABおよび頂点(A)と(B)とを結ぶ仮想的
な直線によって囲まれるセグメント形態である。以下の
説明においては、実際の掃引面積(第1I図においては
四辺形プレー)ABCDの面積)および付加的な面積(
第11図においては陰影部(41)の面積)との総和:
よ全掃引面積として示す。従って、実際の掃引面積は、
回転ブレードの立体構造が液体に投影される実際の面積
を表わし、一方、全掃引面積は、仮想的な線が全ての隣
接頂点を結びかつこれらの線の境界内に存在する空隙部
が満たされた類似のブレードによって投影される面積を
表わす。
問題点を解決するための手段 本発明によれば、回転性ハブから対称的に放射状に延び
た複数のブレードもしくはパドルを具備し、各々のブレ
ードが伸長体であってその全長に沿って湾曲し、該伸長
体の一端が該ハブに取り付けられ、他端がブレードチッ
プを形成し、該ブレードがその湾曲形状に起因してイン
ペラーの回転方向に対して後退形態(swept−ba
ck  conrigura−t 1on)を有し、各
々のブレードによって掃引される全掃引面積が実際の掃
引面積よりも大きくなるインペラーが提供される。
各々のブレードは全長に沿って連続的に湾曲していても
よい。このような湾曲は全長にわたって一様であっても
よい。
ブレードの2つの同室細長エツジは平行であってもよく
、あるいは直線状らしくは曲線状であってもよい。
各々のブレードは、ハブの回転軸を直角で横切る面に対
して傾斜した線に沿ってハブに取り付けてもよく、これ
によってインペラーが垂直軸のまわりに回転したときに
ブレードが、インペラーがその中で回転する液体に前方
と下方の力を及ぼすようにする。
ブレードの配置は次の様にしてもよい。即ち、インペラ
ーをその回転軸が垂直になるように配設してこれを正面
から見たときに、各々のブレードのその全長に沿った湾
曲部が、ハブから下方に先細り状に湾曲するように延び
て最低点に達し、次いでチップに達するまでに、再びあ
る程度まで、好ましくは同程度まで上昇するようにする
ブレードはさらに別の湾曲部を有していてもよい。例え
ば、ブレードはその全長に沿ってマリンプロペラのよう
にある程度捩れていてもよい。ブレードはその深さ方向
にわたっては平坦にするよりも幾分湾曲させ、使用に際
して、ブレードとその周囲の液体との作用によっである
程度のハイドロフォイル(hydrofoi l)効果
を生じさせてもよい。
ブレードはシート状材料から成形させて全体の厚みを一
定にしてもよい。しかしながら、厚みが不均一な材料、
例えば深さ方向の断面が薄いエーロフォイル(aero
foil)状の材料から成形されるブレードを備えたイ
ンペラーら本発明に包含される。
もっともブレードの最大厚さは、長さに比べては小さい
深みに比較して非常に小さくする。
以下、本発明を添付図に基づき、実施態様によって説明
する。
第1図は垂直軸のまわりを回転するインペラーの上方か
らの斜視図である。
第2図は該インペラー〇下方からの斜視図である。
第3図は平坦な材料から切り取ったブレードの一形態を
示す平面図である。
第4図はハブに取り付けるために長袖のまわりに湾曲さ
せた該ブレードの正面図である。
第5図は第7図〜第9図と類似の構成部を含むインペラ
ーの垂直正面からの模式図であって、第1図〜第4図に
示すインペラーを使用したときに生ずるフローパターン
を示す。
第6図は第3図と第4図に示すブレードの形態の決定方
法を示す模式図である。
第1図〜第5図に示すインペラー(49)はハブ(51
)から60°の間隔て外側へ延びた6枚のブレード(5
0)を具有する。ハブの中央部のホール(52)にはシ
ャフト(4)が収容され、該シャフトには第1図の(5
3)で示されるねじ手段によってハブが固定され、また
前述のように、該シャフトによってインペラーは、第7
図〜第9図に示す既知のインペラー〇場合のようにして
矢印(54)の方向に回転する。
各々のブレード(50)は最初は平坦な金属シートから
ブランクとして第3図に示すような四辺形状片に圧断す
る。この四辺形状片の2組の自首平行辺のうち、一方の
組(55)および(56)は長くて湾曲し、他方の組(
57)および(58)は短くてまっすぐである。仮想的
な線(59)はブランクの縦軸を示し、仮想的な線(6
0)は横軸、即ちブレードの深さに関する軸のうちの1
つを示す、縦軸(59)は横軸(60)に比べて長いの
で、ブランクは伸長体として示される。この伸長体から
所望の形態のブレード(50)を得るためには、第4図
に示すように、ブランクをその縦軸に沿って湾曲させる
。ブレードの短端部(57)は溶接、差し込みもしくは
その他の接合方式によってハブに取り付けられるので、
ハブとブレードの合一部はライン(61)を形成する(
第1図および第5図参照)。該ラインは垂線に対して傾
斜しているので、各々のブレードの前部面(62X第2
図参照)は垂線に対して約45°下方へ傾斜する。ライ
ン(61)は必然的に湾曲するので、ブランクの短端部
(57)は、ブレードをハブに実際に固定する曲に相当
する湾曲形状に再成形しなければならない。図示するブ
レード(50)は平坦なシートから圧断されて前記のよ
うにして成形されるので、横軸はまっすぐになる。しか
しながら、これとは別に、第1図において(68)で輪
郭を示すように、ブレードをされらの深さ方向にわたっ
て幾分湾曲さけることによって、使用に際して各々のブ
レードが包囲する液体中を移動するときに「ハイドロフ
ォイル効果−jがある程度得られるようにしてもよい。
さらにまた、本発明には厚さの均一なブレードだけでな
く、断面が不均一な薄いブレード、例えば(69)で輪
郭を示すようなフォイル断面を有するブレードも包含さ
れる。
第5図は、ブレード(50)によって掃引される全掃引
面積と実際の掃引面積との関係を最もよく示す。この図
の拡大詳細図には、プレート(50a)が観察方向に対
してほぼ直角になるようにして示されるので、陰影で表
示されるブレード自体の構造によって表わされる実際の
掃引面積は、ブレードの上部エツジ(55a)および好
ましくは図示するように同一水平面に位置する頂点(6
4)と(65)を連結する仮想的な線(63)によって
囲まれる領域も含む全掃引面積よりも小さいことは明ら
かである。この図から次のことも明らかである。
即ち、ブレードの縦軸(59)が湾曲し、またブレード
の根元がハブ(51)に取り付けられたライン(61)
が傾斜しているので、各々のブレードはハブ(51)に
取り付けられた部位から最低準位(70)および(71
)まで下方へ傾斜してゆき、さらにブレードチップ(短
辺(58))に達するまで再び上昇する。ブレードが上
記の形態を有することによってブレードの重心は、ブレ
ードか根元からチップまで下方へ連続的に傾斜する場合
に比べて高く、従って、根元のライン(61)の準位に
より接近するので、より良好な機械的なバランスと強度
が高められる。
第5図には、本発明によるインペラーを使用したときに
生じる典型的なフローパターンも示される。第9図の傾
斜ブレードを備えたインペラー(30)のように、イン
ペラー(49)は2種の強力で有益な循環ループ(36
)および(37)を発生させる。しかしながら、各々の
ブレードがその縦軸(59)に沿って湾曲している結果
、各々のブレードには、矢印(54)によって示される
インペラーの回転方向に関して後退角がつく。第1図〜
第5図に示すインペラーの場合、後退角(sweepb
ack)の大きさは、各々のブレードのチップ(58)
において縦軸(59)が、該チップとシャフト(4)の
軸とを結ぶ半径方向の線(66)に対する角度αが約4
5°になるようにする(第1図参照)。この後退角は第
7図に示すような傾斜配置をしたパドル(2a)の後退
角に比べて次の様な利点を有する。即ち、液体に対する
パドルの作用によって、プレート自体の遅動と軌を−に
しない遅動要素が該液体に付与されるので、液体に付与
される容器に対する絶対速度は低下する。この絶対速度
の低下により、インペラー付近のエネルギー消散、即ち
、第7図と第9図の領域(15)と(35)において消
費されるエネルギーは減少するので、インプット力以上
のツノがループ(36)と(37)に印加され、従って
より良い混合が行なわれる。第5図の容器(7)・\ガ
スを例えば前述のような散布ヘッド(11)を用いて導
入する場合には、第7図と第9図の既知のインペラーの
各々のパドルもしくはプレートの背後で形成される乱作
流は大幅に回避される。本発明によるインペラーのブレ
ードの形態と取り付は様式によって、各々のブレードの
上部には円滑なフローパターンの形成が促進されるので
、ガスがインペラーの下方に導入されても、インペラー
ブレードの背後にガスキャビティーが形成される傾向は
より少なくなる。第8図に示す船舶用プロペラに比べて
、第1図〜第5図に示すインペラーは大きな利点を有す
る。即ち、ループ(36)と(37)における半径方向
の流速はより大きいので、より良い気泡分布が達成され
、また、タンク底部付近における上方への流速およびタ
ンク上部におけるループ(36)のフレストにおける半
径方向の流速がより高いので、より良い粒状物分布が達
成される。
聚買阿 本実施例においては、第1図〜第5図に示す本発明によ
るインペラーの混合効率を、第7図〜第9図に示す3種
の既知のインペラーおよび第7図のインペラーのパドル
(2a)に45°の後退角をもたせた変形インペラーの
混合効率と比較した。これらの4Nの実験においては、
タンクの直径(0゜3肩)、液体の深さく0.3m)、
インペラーの直径D(0,IJりおよびタンク底部から
のインペラーの高さく0.lX)は共通にし、また、タ
ンク内の液体の全体的な循環は、円筒状側壁の内面の周
囲に等間隔で設置した高さが0.3+で幅が0.1Rの
垂直バッフル(10)4本によって防止した。これらの
実験においては、トレーサーを液体中へ導入し、該トレ
ーサーの濃度を液体中の定点において時間の関数として
測定した。撹拌を無期限に行なって混合を完了させると
該濃度は最終的には定常値Cになる。混合時間Nθは該
濃度り月、050〜0.95cの範囲に達するまでの時
間、即ち、最終的な値Cがわずかに5%変化するときま
での時間として定義される。Nθは所定のインペラーと
容器の組合仕に対して一定となり、その値はインペラー
の効率の尺度となるもので、小さな値は大きな値よりも
良い。以下の表−1にはNO1各々のインペラーを使用
して作動を10秒間行なったときの消費エネルギー(ジ
ュール単位)および動力数Np=P/ρN 3 DS 
(式中、Pはインペラーを駆動させる動力、ρは液体の
密度、Nは回転速度を示す)についての実験結果を示す
表−l トレーサーの導入点、トレーサーの体積と濃度およびそ
の他の関連するパラメーターは表−1の結果を得たすべ
ての実験において同一にした(使用したインペラーの型
のみを有意に変化させた)。
これらの実験においては、本発明によるインペラーを使
用することによって混合時間と消費エネルギーに関して
最良の結果が得られ、また動力数に関しては258図の
マリンプロペラを使用したときの値に最も近い値か得ら
れた。
第6図は壁厚の薄い直径0.7D(Dはインペラ゛−の
直径を示す)の金、属管(70)から仮想的に切断した
前述のようなブレードの形態を示す。このブレードは第
6図の重複平行線で示す管壁片を切り抜くことによって
得られる。ブレードの境界は前述のように4本の線AB
、r3c、CDおよびDAによって限定される。Al1
およびCDは管の軸(71)に対して平行な直線であっ
て、その間隔は0.35Dである。曲線ADは半径0.
475Dの仮想的なシリンダ−(72)を管(70)と
交差させることによって形成される[シリンダー(72
)の軸(73)は軸(71)に対して直角である]。曲
線BCは曲線ADと同様にして形成されるが、交差シリ
ンダー(72)は0.2Dの距離だけ下方に位置する。
縦軸(59)の曲率は金属管(70)の壁部の曲率(半
径0.35D)に相当する。
インペラーの性能に対する上記の曲率の効果について考
素する。ブレードの縦軸(59)の曲率は第6図に示′
す管(70)の半径の増加もしくは減少によって変化し
、これによって第1図に示す角度αが影響を受ける。該
半径の減少によって角度αは増加し、これによって第5
図に示す循環ループ(36)および(37)の強さは低
下する。該半径の増加によって角度αは減少し、これに
よってインペラーの軸のまわりにおいて該インペラーの
回転方向に強い渦流、即ち液体の循環がもたらされる。
このような渦流は第7図のバッフル(10)への衝突に
よってエネルギーを散逸させる。強い循環ループと弱い
渦流という相反する要求は角度αを約45°にすること
によって適当に折衷させることができる。
ブレードの長辺(55)および(56)関しては、先に
説明したような「全掃引面積」は第6図において単一平
行線と重複平行線によって示される面積の総和によって
表わされろ。ハブに取り付けたブレードの運動によって
撹拌される液体はこの「全掃引面積」に比例する。何故
ならば、単一平行線で示される領域を通過する液体は続
いて角D(Dはブレードをハブに取り付けた場合には外
周縁に位置する)に近接するブレード上を通過するから
である。
前述のように、混合効果は全掃引面積にほぼ比例し、動
力は第6図の重複平行線で示される掃引面積にほぼ比例
する。従って、例えば交差するシリンダー(72)の半
径を0.4Dらしくは0.3Dに減少させることにより
辺(55)と(56)の曲率を増大させることによって
全掃引面積を最大にするのが望ましいことになる。しか
しながら、曲線ADとBCが過度に大きく湾曲する場合
、即ち、曲率半径が小さすぎる場合には望ましくない形
態となり、ブレードの重心はハブ(51)の下方に位置
する。また、曲線BCの最低点がハブの準位よりもかな
り下方に位置するので、第5図に示すループ(37)の
循環強度が増大すると共にループ(36)の循環強度が
低下し、混合効率が悪影響を受ける。従って、ブレード
辺(55)および(56X第6図のADおよびBC)の
曲率半径を、第1図のハブ軸(67)上の点から見たと
きにこれらの辺がほぼ直線になるように選択することに
よってこれらの要求を適当に折衷させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明によるインペラーのそれぞ
れ上方および下方からの斜視図である。 第3図および第4図はそれぞれブレードの平面図および
湾曲させた該ブレードの正面図である。 第5図は本発明によるインペラーを備えた混合装置の模
式的断面図である。 第6図は第3図と第・1図に示すブレードの形態の決定
方法を示す模式図である。 第7図〜第9図は従来のインペラーをう;nえた混合装
置の模式的断面図である(但し、第7図お上び第8図は
インペラーの平面図を含む)。 第1O図は第7図のインペラーのパドルを通る半径方向
の模式的断面図である。 第11図は第1O図のパドルを湾曲面を有するパドルで
置き換えたときの模式的断面図である。 (1)円形ディスク、(2)はパドル、(4)はシャフ
ト、(10)はバッフル、(l I)は散布ヘッド、(
20)はマリンプロペラ、(31)はブレード、(33
)はローター、(40)はパドル、(49)はインペラ
ー、(50)はブレード、(5I)はハブを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、回転性ハブ(51)から対称的に放射状に延びた複
    数のブレード(50)もしくはパドルを具備し、各々の
    ブレードが伸長体であってその縦軸(59)に沿って湾
    曲し、該伸長体の一端(57)がハブに装着され、他端
    (58)がブレードチップを形成し、該ブレードがそれ
    らの湾曲形状に起因してインペラーの回転方向に対して
    後退形態を有するインペラーにおいて、各々のブレード
    がその全長にわたって実質上均一な断面を有し、各々の
    ブレードによって掃引される全掃引面積(40)および
    (41)が実際の掃引面積(40)よりも大きくなるこ
    とを特徴とするインペラー。 2、各々のブレードがその縦軸に沿って連続的に湾曲し
    た形状を有する第1項記載のインペラー。 3、曲率が縦軸に沿って一定である第2項記載のインペ
    ラー。 4、ブレードの2つの対置する長辺(55)および(5
    6)が平行で湾曲した第1項記載のブレード。 5、各々のブレードが、ハブの回転軸(67)を直角で
    交差する面に対して傾斜したライン(61)に沿ってハ
    ブに装着され、該ブレードが、インペラーが液体中で垂
    直軸のまわりに回転したときに、液体に前方下方の力を
    及ぼす第1項記載のインペラー。 6、インペラーをその回転軸(67)に対して垂直に配
    置して正面から見たときに各々のブレードの縦軸に沿っ
    た湾曲線が、ハブから下方に先細り状の曲線を描いて延
    び、最低点(70)および(71)に達した後、チップ
    に達するまである程度上昇するような状態で該ブレード
    を配設した第1項記載のインペラー。 7、ブレードのチップ(58)およびハブにブレードを
    装着したライン(61)が、インペラーを水平方向から
    見たときに、実質上同じ水平準位に位置する第6項記載
    のインペラー。 8、各々のブレードがマリンプロペラの場合のように、
    その縦軸に沿ってある程度ねじれた第1項記載のインペ
    ラー。 9、各々のブレードがその深さ方向にわたってわずかに
    湾曲した輪郭(68)を有する第1項記載のインペラー
    。 10、各々のブレードが、断面方向から見たときに、薄
    いエーロフォイル(69)のような形態を有した不均一
    な厚さを有する第1項記載のインペラー。
JP62179876A 1986-07-18 1987-07-18 インペラ− Pending JPS6351928A (ja)

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