(57)【要約】【課題】槽体内の重合防止剤を含む内容物を、槽体の天板、槽体の側面、撹拌軸などに噴霧し、内容物が槽体の天板、槽体の側面、撹拌軸などで重合することを防止し得る撹拌装置を提供すること。【解決手段】本発明の撹拌装置は、該撹拌軸の外表面に少なくとも１つの撹拌羽根を備え、該撹拌軸は、該撹拌軸の底部から該槽体の天板の直下部分に相当する該撹拌軸の上部まで中空構造を有し、該撹拌軸は、該撹拌軸の中空部に、該槽体内の内容物を該撹拌軸の上部まで上昇させる上昇手段を備え、そして該撹拌軸の上部は、該撹拌軸の中空部と該撹拌軸の外部とが連通する少なくとも１つの開口部を備え、該撹拌軸を回転させて、該上昇手段により該槽体内の内容物を、該撹拌軸の底部から上部まで上昇させ、該開口部から該槽体内の内容物を該槽体の天板に噴出させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
槽体内に撹拌軸が設けられた撹拌装置であって、
該撹拌軸の外表面に少なくとも１つの撹拌羽根を備え、
該撹拌軸が、該撹拌軸の底部から該槽体の天板の直下部分に相当する該撹拌軸の上部まで中空構造を有し、該撹拌軸が、該撹拌軸の中空部に、該槽体内の内容物を該撹拌軸の上部まで上昇させる上昇手段を備え、そして該撹拌軸の上部が、該撹拌軸の中空部と該撹拌軸の外部とが連通する少なくとも１つの開口部を備え、
該撹拌軸を回転させて、該上昇手段により該槽体内の内容物を、該撹拌軸の底部から上部まで上昇させ、該開口部から該槽体内の内容物を該槽体の天板に噴出させる、撹拌装置。
【請求項２】
前記槽体の内容物を噴出する手段がスプレーである、請求項１に記載の撹拌装置。
【請求項３】
前記上昇手段が、前記撹拌軸の中空部において、前記槽体の底部に固定された螺旋状の棒材と、該棒材および該撹拌軸の中空部の間に配置され、かつ該撹拌軸の中空部の内壁面に固定されたステーターとで構成されており、該撹拌軸の回転によってスネークポンプとして機能する、請求項１または２に記載の撹拌装置。
【請求項４】
前記螺旋状の棒材が、偏心螺旋形状の棒材である、請求項３に記載の撹拌装置。
【請求項５】
前記上昇手段が、前記撹拌軸の中空部に配置され、かつ該回転軸の回転と共に回転し得るチューブと、前記槽体の底部に固定され、かつ該チューブを加圧するように形成された加圧手段とで構成されており、該撹拌軸の回転によって、該加圧手段が該チューブを連続的に加圧してチューブポンプとして機能する、請求項１または２に記載の撹拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モノマー、ダイマーなどの製造工程において、反応槽内での重合を防止し得る撹拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モノマー、ダイマーなどの製造では、製造工程において、反応槽内でモノマー、ダイマーなどが重合するのを防止するために、反応液中に、重合防止剤が添加されている。しかし、加熱によって反応液からの蒸発により発生した蒸気には、モノマー、ダイマーなどが含まれるが、重合防止剤は含まれないことが多い。したがって重合防止剤を含まない蒸気は、槽体の天板、槽体の側面、撹拌軸などに付着して凝集し、重合反応が起こりポリマーを生じる。
【０００３】
この反応槽内でのポリマーの発生は、製品の収量のロスになるだけでなく、槽体の天板などに付着したポリマーを除去するために、多大な時間および労力を必要とする。
【０００４】
このようなポリマーの発生を防止するために、重合防止剤を含む反応液を槽体の外部に取り出し、ポンプで循環させて、槽体の天板など噴霧する方法が行われている。
【０００５】
しかし、このような方法では、反応液を外部に取り出すため、反応装置自体が大型化され複雑になる。さらに、高速回転するポンプを用いると、重合防止剤が含まれていても、反応液がポンプ内で重合することがある。ギアーポンプおよびスネークポンプを用いると、重合は起こりにくくなるが、製造後、配管中に存在する反応液の取出しが困難である。
【０００６】
また、図１に示すように、外部ポンプを使用せずに、槽体内の反応液を汲み上げて槽体の側面に噴霧する装置（ウォールウェッター：登録商標）を用いて槽体内での重合を防止する撹拌装置１が知られている（特許文献１）。しかし、図１に示すように、この装置１では、槽体の天板中央部、撹拌軸など汲み上げた反応液が噴霧され得ない部分を有し、その部分で、重合が起こりポリマーを生じる。
【特許文献１】特開２０００−２７１４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、槽体内の重合防止剤を含む内容物を、槽体の天板、側面など槽体内壁面全体および撹拌軸に噴霧し、内容物が槽体内壁面および撹拌軸の表面で重合することを防止し得る撹拌装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、槽体内に撹拌軸が設けられた撹拌装置を提供し、該撹拌装置は、該撹拌軸の外表面に少なくとも１つの撹拌羽根を備え、該撹拌軸は、該撹拌軸の底部から該槽体の天板の直下部分に相当する該撹拌軸の上部まで中空構造を有し、該撹拌軸は、該撹拌軸の中空部に、該槽体内の内容物を該撹拌軸の上部まで上昇させる上昇手段を備え、そして該撹拌軸の上部は、該撹拌軸の中空部と該撹拌軸の外部とが連通する少なくとも１つの開口部を備え、該撹拌軸を回転させて、該上昇手段により該槽体内の内容物を、該撹拌軸の底部から上部まで上昇させ、該開口部から該槽体内の内容物を該槽体の天板に噴出させる。
【０００９】
１つの実施態様では、上記槽体の内容物を噴出する手段はスプレーである。
【００１０】
１つの実施態様では、上記上昇手段は、上記撹拌軸の中空部において、上記槽体の底部に固定された螺旋状の棒材と、該棒材および該撹拌軸の中空部の間に配置され、かつ該撹拌軸の中空部の内壁面に固定されたステーターとで構成されており、該撹拌軸の回転によってスネークポンプとして機能する。
【００１１】
ある実施態様では、上記螺旋状の棒材は、偏心螺旋形状の棒材である。
【００１２】
別の実施態様では、上記上昇手段は、上記撹拌軸の中空部に配置され、かつ該回転軸の回転と共に回転し得るチューブと、上記槽体の底部に固定され、かつ該チューブを加圧するように形成された加圧手段とで構成されており、該撹拌軸の回転によって、該加圧手段が該チューブを連続的に加圧してチューブポンプとして機能する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、槽体内の重合防止剤を含むモノマー、ダイマーなどの内容物を、槽体の天板、側面など槽体内壁面全体および撹拌軸に噴霧し、内容物が槽体内壁面および撹拌軸の表面で重合することを防止し得る。さらに、モノマー、ダイマーなどの内容物を製造した後、撹拌軸を逆回転させることによって、撹拌軸内に存在する内容物を取り出すことが可能であり、洗浄も容易に行い得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の撹拌装置を、添付の図面を参照して説明する。
【００１５】
図２は、本発明の撹拌装置の一実施態様を示す概略図である。図２の撹拌装置１０は、槽体１１、撹拌軸１２、および上昇手段１６からなる。
【００１６】
槽体１１は、液体などの撹拌時に使用される槽であれば、特に限定されない。槽体１１としては、例えば、モノマーなどを製造するために通常用いられる反応槽が挙げられる。槽体１１の大きさ、形状、材質などは特に限定されない。
【００１７】
撹拌軸１２は、その外表面に少なくとも１つの撹拌羽根１３を備え、槽体１１内の内容物を撹拌し得るように構成されている。撹拌羽根１３は、槽体１１内の内容物を撹拌し得る大きさ、形状などであれば、特に限定されない。
【００１８】
撹拌軸１２の一端は、槽体１１の上部でモーターなどの回転手段に接続され、回転し得るように固定されている。撹拌軸１２の他端は、槽体１１の底部に接続されておらず、槽体１１の底部付近に位置している。
【００１９】
撹拌軸１２の長さおよび外径は、特に限定されず、槽体１１の大きさ、形状などによって適宜設定され得る。
【００２０】
撹拌軸１２は、撹拌軸１２の底部（槽体１１の底部付近に位置する端）から撹拌軸１２の上部（槽体１１の天板の直下部分）まで、中空構造（中空部１２１）を有している。中空部１２１の内径は、特に限定されず、撹拌軸１１の外径の大きさ、槽体１１の大きさ、内容物の種類などによって適宜設定され得る。好ましくは、中空部１２１の内径は、１０ｍｍ〜２００ｍｍであり得る。
【００２１】
撹拌軸１２は、中空部１２１を介して、槽体１１内の内容物を撹拌軸１２の底部から上部まで上昇させる上昇手段１６を備える。上昇手段１６は、槽体１１内の内容物を撹拌軸１２の底部から上部まで上昇させ得る手段であれば、特に限定されない。このような上昇手段としては、例えば、スネークポンプの原理を利用した手段、チューブポンプを利用した手段などが挙げられる。
【００２２】
図２に示す撹拌装置１０の撹拌軸１２は、その底部に上昇手段１６を有する。図２では、スネークポンプの原理を利用した上昇手段１６を示す。このスネークポンプの原理を利用する上昇手段１６は、螺旋状の棒材１４およびステーター１５で構成される。通常、スネークポンプは、螺旋状のローター（雄ねじ）が回転し、ローターを収納する筒体の内壁面に形成されたステーター（雌ねじ）は回転せずに固定されている。ローターが回転することによって、ローターとステーターとの隙間を介して、液体などの物質が輸送され得る。
【００２３】
しかし、図２に示す撹拌装置１０は、スネークポンプのメカニズムと逆のメカニズムを有する。すなわち、撹拌装置１０では、撹拌軸１２の回転に伴ってステーター１５が回転し、螺旋状の棒材１４は、撹拌軸１２の中空部１２１に収納され得るように槽体１１の底部に固定され、回転し得ない。螺旋状の棒材１４は、偏心螺旋形状の棒材であることが好ましい。螺旋状の棒材１４は、好ましくは金属製、樹脂製などであり得る。螺旋状の棒材１４の長さは、特に限定されない。例えば、図２に示すように、撹拌軸１２の底部付近に収納され得る長さ（１０ｃｍ〜５０ｃｍ）が好ましい。
【００２４】
ステーター１５は、螺旋状の棒材１４と中空部１２１との間に配置され、中空部１２１の内壁面に固定されている。ステーター１５は、撹拌軸１２の回転に伴って、槽体１１の底部に固定された螺旋状の棒材１４の外周面を回転し得る。ステーター１５は、好ましくは弾性体、樹脂、金属などであり得る。ステーター１５の大きさ（長さ）は、螺旋状の棒材１４の長さに対応して適宜設定され得る。
【００２５】
図３は、撹拌装置１０の撹拌軸１２の内部を示す概略図である。撹拌軸１２の回転によって、ステーター１５が螺旋状の棒材１４の外周面を回転する。この回転によって、槽体１１内の内容物が、撹拌軸１２の底部から吸い込まれ、螺旋状の棒材１４とステーター１５との間を介して、撹拌軸１２の中空部１２１を上昇する。
【００２６】
撹拌軸１２の中空部１２１は、槽体１１の天板の直下部分に相当する部分まで延伸されている。撹拌軸１２の上部は、中空部１２１と撹拌軸１２の外部とが連通する少なくとも１つの開口部１２２を備える。撹拌軸１２の中空部１２１を上昇した内容物は、開口部１２２から槽体１１の天板に噴出され得る。噴出した内容物によって、槽体１１の天板および側面全体の湿潤状態が保持される。
【００２７】
上昇した内容物は、好ましくはスプレーによって噴出され得る。さらに、上昇した内容物の一部は、撹拌軸１２の外壁面に垂れ、撹拌軸１２の外壁面の湿潤状態が保持される。撹拌軸１２の外壁面に内容物が垂れない場合は、撹拌軸１２の開口部１２２付近に邪魔板などを配置し得る。
【００２８】
次いで、本発明の撹拌装置の別の実施態様を示す。
【００２９】
図４は、本発明の撹拌装置の他の実施態様を示す概略図である。図４（ａ）に示す撹拌装置２０の撹拌軸２２は、チューブポンプの原理を利用した上昇手段２６を備える。図４の撹拌装置２０は、槽体２１、撹拌軸２２、および上昇手段２６からなる。なお、槽体２１は、上で説明した槽体１１と同様である。
【００３０】
撹拌装置２０の撹拌軸２２は、撹拌軸１２における中空部１２１にチューブ２２１が設けられている。チューブ２２１の長さは撹拌軸２２の長さによって適宜設定され得る。チューブ２２１の内径は、撹拌軸２２の中空部の口径によって適宜設定され得るが、好ましくは１０ｍｍ〜１００ｍｍであり得る。
【００３１】
上記のように、図４（ａ）に示す撹拌装置２０の撹拌軸２２は、チューブ２２１および加圧手段２４で構成されるチューブポンプの原理を利用した上昇手段２６を備える。チューブポンプは、ローター（加圧手段）が回転し、チューブは固定されている。ローターが回転することによって、チューブをしごき（加圧し）、液体などの物質がチューブ内部を介して輸送され得る。
【００３２】
しかし、図４に示す撹拌装置２０は、チューブポンプのメカニズムと逆のメカニズムを有する。すなわち、撹拌装置２０では、加圧手段２４は、撹拌軸２２の中空部に収納され得るように槽体２１の底部に固定され、チューブ２２１が回転するように構成されている。撹拌軸２２の中空部に加圧手段２４を収納するために、撹拌軸２２の底部の口径を広げてもよい。
【００３３】
加圧手段２４は、チューブ２２１を加圧し得る手段であれば、特に限定されない。例えば、図４に示すように、加圧手段２４は、放射状に設けられたローラー２４１を有する。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ’の断面の断面図であり、これに基づいて説明すると、撹拌軸２２の回転に伴ってチューブ２２１は、撹拌軸２２の中空部の内壁面に沿って回転し、加圧手段２４に放射状に設けられたローラー２４１によって加圧される。ローラー２４１は、回転（自転）することが好ましい。なお、図４（ｂ）の「ＩＮ」は、内容物を吸い上げるチューブ２２１の入口を示し、そして「ＯＵＴ」は、Ａ−Ａ’の断面では図示されないが、内容物を噴出するチューブ２２１の出口の位置を示す。
【００３４】
チューブ２２１が加圧されることによって、槽体２１内の内容物がチューブ内部を上昇し、開口部２２２から槽体２１の天板に噴出され得る。噴出した内容物によって、槽体２１の天板および側面全体の湿潤状態が保持される。なお、開口部２２２は、チューブ２２１の先端の開口であってもよい。
【００３５】
上昇した内容物は、好ましくはスプレーによって噴出され得る。さらに、上昇した内容物の一部は、撹拌軸２２の外壁面に垂れ、撹拌軸２２の外壁面の湿潤状態が保持される。
【００３６】
本発明の撹拌装置は、好ましくは、モノマー、ダイマーなどの製造用の反応装置として利用され得る。
【００３７】
本発明の撹拌装置を用いて、例えば、モノマーなどを製造する場合、槽体内の重合防止剤を含む内容物を、槽体内壁面全体および撹拌軸に噴霧し得るので、槽体内壁面全体および撹拌軸の湿潤状態を保持し得る。したがって、内容物が、槽体内壁面および撹拌軸の外表面で重合することを防止し得る。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明によれば、槽体内の重合防止剤を含むモノマー、ダイマーなどの内容物を、槽体の天板、側面など槽体内壁面全体および撹拌軸に噴霧し、内容物が槽体内壁面、撹拌軸などで重合することを防止し得る。さらに、モノマー、ダイマーなどの内容物を製造した後、撹拌軸を逆回転させることによって、撹拌軸内に存在する内容物を取り出すことが可能であり、洗浄も容易に行い得る。したがって、本発明の撹拌装置は、モノマー、ダイマーなどの製造に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来の撹拌装置を示す概略図である。
【図２】本発明の撹拌装置の一実施態様を示す概略図である。
【図３】図３の撹拌装置の撹拌軸の内部を示す概略図である。
【図４】（ａ）は本発明の撹拌装置の他の実施態様を示す概略図であり、そして（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ’の断面の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    撹拌装置
２    ウォールウェッター
１０  撹拌装置
１１  槽体
１２  撹拌軸
１２１  中空部
１２２  開口部
１３  撹拌羽根
１４  螺旋状の棒材
１５  ステーター
１６  上昇手段
２０  撹拌装置
２１  槽体
２２  撹拌軸
２２１  チューブ
２２２  開口部
２３  撹拌羽根
２４  加圧手段
２４１  ローラー
２６  上昇手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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