(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撹拌容器内に、これと同心に縦の駆動軸と該駆動軸に取付けた撹拌具を配置して撹拌部を形成し、該駆動軸を高速回転して処理液を中空筒状に回転させながら撹拌する、縦軸型撹拌機において、支持フレームに撹拌容器の受け部と駆動軸に対する上向きのスラスト軸受を設け、撹拌容器の底部中心の上面に、駆動軸が遊嵌して貫通する上向き内筒を設け、前記駆動軸には、下端に先細のテーパー部を設け、上端に駆動源と係脱できる継手部を設け、中間部に撹拌容器の底部の上面近くに達する撹拌具を固定し、該駆動軸の下部は前記上向き内筒を貫通し、駆動軸の上部が貫通する蓋体で撹拌容器上面を覆い、撹拌容器を支持フレームに係止して駆動軸のテーパー部をスラスト軸受に支持させ、駆動軸を高速回転してジャイロ作用によりスラスト軸受上で該駆動軸と撹拌具を自立させることを特徴とする縦軸型シールレス撹拌機。
【請求項２】
請求項１において、前記蓋体の下面に、駆動軸が遊嵌して貫通する下向き内筒を連設したことを特徴とする縦軸型シールレス撹拌機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬品、食品などの原料を、極微量の異物であっても混入が許されない条件で撹拌するために使用され且つ洗浄、滅菌が容易にできる撹拌機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記の用途に使用される撹拌機としては、例えば図３に示す構成のものがあり、クリーンルーム内で使用されている。同図において、ａは撹拌容器、ｂは駆動軸、ｃは撹拌具、ｄは駆動軸ｂの軸受、ｅは撹拌容器ａの蓋で軸ｂに対するシール部ｅ１を備える。軸受ｄにはブロックｆを介してモータｇが接続され、駆動軸ｂとモータ軸は継手ｇ１で接続されている。この装置において、蓋ｅと軸受ｄはフレームｈに固定され、モータｇもブロックｆ、軸受ｄを介してフレームｈに固定され、撹拌容器ａのみが可動で、該撹拌容器ａは、撹拌中は実線位置に置かれ、撹拌終了後は仮想線位置に下げられて矢印方向に取出される。
【０００３】
この従来装置にあっては、駆動軸ｂとシールｅ１の摩擦で生じたシール材の微粉が撹拌容器ｆ内に落ちることがあり、シールが不完全であると軸受ｄからオイルが流入するおそれがある。また処理液を変更するとき撹拌部を洗浄、消毒しようとしても、駆動軸ｂと蓋ｅは取外しできないので、洗浄、消毒作業がむずかしい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、撹拌部内に前記の異物が侵入できない構成を得ること、該撹拌部を分解、洗浄等が容易にできる構成とすること、及び数個の撹拌部を交替使用できる装置を得ることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための一手段は、請求項１に記載したとおり、撹拌容器内に、これと同心に縦の駆動軸と該駆動軸に取付けた撹拌具を配置して撹拌部を形成し、該駆動軸を高速回転して処理液を中空筒状に回転させながら撹拌する、縦軸型撹拌機において、支持フレームに撹拌容器の受け部と駆動軸に対する上向きのスラスト軸受を設け、撹拌容器の底部中心の上面に、駆動軸が遊嵌して貫通する上向き内筒を設け、前記駆動軸には、下端に先細のテーパー部を設け、上端に駆動源と係脱できる継手部を設け、中間部に撹拌容器の底部の上面近くに達する撹拌具を固定し、該駆動軸の下部は前記上向き内筒を貫通し、駆動軸の上部が貫通する蓋体で撹拌容器上面を覆い、撹拌容器を支持フレームに係止して駆動軸のテーパー部をスラスト軸受に支持させ、駆動軸を高速回転してジャイロ作用によりスラスト軸受上で該駆動軸と撹拌具を自立させることを特徴とする。
【０００６】
この手段によれば、撹拌容器をフレームに定置し、駆動軸を、下端のテーパー部をスラスト軸受に支持させ、上端の継手を介して高速回転させると、駆動軸及び撹拌具は、ジャイロ作用によって自立して回転し撹拌作用を続けるが、撹拌容器の上部にシールや軸受がないので、これから発生する異物が撹拌容器内に落下しない。また処理液と接触する撹拌部全体をフレーム部及び駆動源と簡単に分離できるから洗浄、消毒が容易にできる。
【０００７】
また他の手段は、請求項２に記載したとおり、請求項１において、前記蓋体の下面に、駆動軸が遊嵌して貫通する下向き内筒を連設したことを特徴とする。
【０００８】
この手段によれば、撹拌容器内の処理液が波動して飛散しても、蓋体下面の下向きの筒体に遮られて外部に漏れない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１において１は本発明のシールレス撹拌機、２はコ字形の固定フレームでモータ台２ａと台部２ｂを備える。３は撹拌部、４は該撹拌部３を直接支持する支持フレームで、該支持フレーム４は、前記固定フレーム２にガイド５を介して昇降自在に支持され、適宜の昇降装置６によって上下動する。支持フレーム４は、Ｌ字形をなし垂直部４ａに上向きの係止部７が形成され、水平部４ｂに上向きのスラスト軸受８が設けられる。該スラスト軸受８は、アンギュラコンタクト軸受８ａとこれに支持される受部材８ｂを有し、受部材８ｂの上面のテーパ穴で後記駆動軸１７を支持する。該駆動軸１７は、モータ台２ａに取付けた電動モータ９で駆動される。前記撹拌部３は、容器部３ａと回転体３ｂからなり、該容器部３ａは、撹拌容器１０、堰板１１、排出容器１２、蓋体１３を重ねて締めリング１４，１４で結合して形成され、撹拌容器１０の側面から突設したアーム１５ａに設けた被係止部１５が前記係止部７に上方から係止されている。そして回転体３ｂは、撹拌具１６とこれを固定した駆動軸１７で形成される。
【００１０】
撹拌容器１０の底部中心には、中心穴１８ａを貫設した上向き内筒１８が突設され、蓋体１３には、中心穴１９ａを貫設した下向き内筒１９が突設されている。前記中心穴１８ａ，１９ａは、内径がその部分を貫通する駆動軸１７の外径より僅かに大きく、駆動軸１７との間に遊隙を有する。
【００１１】
撹拌具１６は、多数の小穴１６ｃを貫設した円筒部１６ａをアーム１６ｂで駆動軸１７に連結したものである。該駆動軸１７の下端にはテーパ部１７ａが設けられ、前記スラスト軸受８に支持される。また駆動軸１７の上端にはスプライン２０ａが削設され、モータ軸９ａと一体の内スプライン２０ｂと共に継手２０を形成しており、支持フレーム４を撹拌部３と共に台部２ｂに接する位置まで下げると、継手２０は分離する。そして撹拌部３を人手又はロボットで持上げると、図１の左側に仮想線で示すようにテーパー部１７ａをスラスト軸受８から抜き取りながら係止部７から被係止部１５ａを外すことができ、撹拌部３を支持フレーム４及び固定フレーム２から側方に分離することができる。
【００１２】
また撹拌容器１０の底部には原料供給管２１，２２が接続され、排出室１２には排出管２３と、撹拌部３内を必要に応じて不活性に保つためのガス管２４が接続され、例えばＮ２ガスが供給される。該不活性ガスは、容器部３に入ったのち、中心穴１８ａ，１９ａと駆動軸１７の隙間から少しずつ外部に流出する。
【００１３】
以上の構成であるから、モータ９を作動して継手２０を介して駆動軸１７を高速回転させると、回転体３ｂすなわち駆動軸１７及び撹拌具１６は、スラスト軸受８上でジャイロ作用によって自立して回転し、上向き内筒１８と下向き内筒１９に接触することなく回転する。そして供給管２１，２２から入る原料は、不活性雰囲気中で撹拌具１６の回転力を受けて回転しながら撹拌され、回転に伴う遠心力で撹拌容器１０の内面に沿って略薄肉円筒状に立上がり、堰板１１の内周を越えた量が排出容器１２内に入って回転を続けて立上がり、排出管２３から取出される。なお供給管２１，２２、排出管２３、ガス管２４には、図外の管路が分離自在に接続されている。
【００１４】
また、この撹拌機１をバッチ処理用に運転することができ、この場合は、堰板１１を越えない程度の原料が送入され、攪拌後に供給管２１，２２の一方から取出される。
【００１５】
一定の原料を処理したのち、他の原料を処理する際には、処理液に接した容器部３ａと回転体３ｂを分解洗浄すると共に必要に応じて消毒滅菌する必要がある。この場合は、昇降装置６を作動して撹拌部３を下降して前記のように支持フレーム４から外して分解し洗浄その他の処置をするが、複数種又は複数個の撹拌部３を用意しておけば、装置を休めることなく稼動させることができる。
【００１６】
次に図２に示すものは、図１の形態と部分的に異なる構成の撹拌機３０を示し、図１と共通する部分には同一符号を符して説明する。図中３１固定フレームで２本以上の支柱３１ａを有し、台部３１ｂにスラスト軸受８を有する。撹拌部３のうち回転体３ｂは図１の回転体３ｂと同一構造である。これに比して容器部３ａは、撹拌容器３２及び排出容器３３の側壁が２重壁とされ、内側に熱媒体室３４，３５が形成されている。該熱媒体室３４，３５には、図外の導管から低温又は高温の熱媒体が供給され、原料を所望の温度にして処理するようになっている。
【００１７】
容器部３ａを固定フレーム３１に係脱自在に保持するために、前記支柱３１ａに、撹拌容器３２から伸びるブラケット３６が係止される。支柱３１ａの内面は縦溝３１ａ１が設けられ、ブラケット３６には該縦溝３１ａ１に案内される凸条３６ａと、支柱上に着座するフランジ３６ｂが設けられる。また排出容器３２の底部中央には、中心穴１８ａと連続する上向き内筒１８が固着され、排出容器３２の頂板には、中心穴１９ａと連続する下向き内筒１９が固着され、両容器３２，３３間に堰板１１が挟持されている。また原料供給管２１，２２、排出管２３、ガス管２４が図１と同様に設置される。図中２１ａ，２２ａは止め弁である。継手２０は、原動側の内スプライン２０ｂ側が進退自在に設けられる。
【００１８】
撹拌具１６は、ボスから伸びるアーム１６ｂに円筒部１６ａを連設し、これに多数の小穴１６ｃを穿設したもので、円筒部１６ａの内外面及び小穴１６ｃによって処理液Ｌに回転力と遠心力を与え、部分的な圧力差による流動を生じさせながら撹拌する。
【００１９】
供給管２１，２２からレベルＬ１以下の高さの処理液Ｌを送り込みながら、継手２０を介して駆動軸１７を高速回転させると、該駆動軸１７は、スラスト軸受８に軸受けされて回転し、上部が軸受で支持されていなくても、ジャイロ作用によって自立して垂直姿勢を保って回転する。なお、継手２０において、駆動側２０ｂと被動側２０ａの軸線に心ずれがあっても、これらのかみ合い部の遊隙によって回転の伝達に支障はなく、駆動軸１７は垂直に保たれる。
【００２０】
この回転によって、処理液Ｌは、撹拌具１６で撹拌され、熱媒体室３４，３５を通る熱媒体によって調温されながら短時間経過すると、極微細で均質な粒子を含む乳化液が形成される。そして堰板１１を越えた撹拌済みの処理液は排出管２３から取出される。この間、上向き内筒１８は、撹拌容器３２内から中心穴１８ａを通る液漏れを防止し、下向き内筒１９は、処理液の飛沫が中心穴１９ａから出るのを防止する。
【００２１】
この撹拌機３０においても、駆動軸１７の上部側には、軸受及び軸シール部材がないから、該上部側に異物の発生源がなく、処理液に異物が侵入しない。以上、処理液を連続処理する使用方法について説明したが、図１のものと同様にバッチ処理をするために使用することもできる。処理液を変更する場合は、内スプライン２０ｂを退去させ、撹拌部３を持ち上げてブラケット３６を支柱３１ａから外し、別位置で容器の洗浄、処理液の充填、排出を行ない、再び図示のようにセットする。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の手段によれば、撹拌具を回転する駆動軸は、下端でスラスト軸受に支持され、上部には軸受を備えないから、軸受から漏れたオイルやシール材の微細片等の異物が撹拌容器内に落ちるおそれがなく、不純物のない処理をすることができる効果がある。
【００２３】
請求項２の手段によれば、駆動軸の上部が通る中心穴を下向き内筒で囲んでいるので、処理液の飛沫が飛び出るのを防止できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の縦断面図
【図２】他の実施の形態の縦断面図
【図３】従来例の断面図
【符号の説明】
２  固定フレーム              ３  撹拌部
３ａ  容器部                  ３ｂ  回転体
４  支持フレーム              ６  昇降装置
８  スラスト軸受            １０  撹拌容器
１６  撹拌具                  １７  駆動軸
１８  上向き内筒              １９  下向き内筒
１８ａ，１９ａ  中心穴                  ２０  継手
【図１】
0003634186.tif 000002
【図２】
0003634186.tif 000003
【図３】
0003634186.tif 000004