(57)【要約】【課題】固液系や気液系や気固液系の混相系撹拌に好適な撹拌装置を提供することを目的とする。【解決手段】撹拌槽２内に垂下した回転軸３の下端に固定した撹拌翼４と、該撹拌翼４の下に設けた、通気吐出口７を有する環状の通気管６とよりなり、該環状の通気管６の気体吐出口７を、前記環状の通気管６の周壁の最下部６ａから内側の側面部６ｂとの間に設けたことを特徴とする。【選択図】図１
2015116519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撹拌槽内に垂下した回転軸の下端に固定した撹拌翼と、該撹拌翼の下に設けた、通気吐出口を有する環状の通気管とよりなり、
該環状の通気管の気体吐出口を、前記環状の通気管の周壁の最下部から内側の側面部との間に設けたことを特徴とする撹拌装置。
【請求項２】
前記環状の通気管の直径をｄｓ、前記撹拌翼の翼径をｄとした場合に、該直径ｄｓが、０．５ｄ〜０．８ｄの範囲内に設定される共に、
前記撹拌翼の下端と前記環状の通気管の上面との距離をＬとした場合に、該距離Ｌが、０．０５ｄｓ〜０．３ｄｓの範囲内に設定されることを特徴とする請求項１に記載の撹拌装置。
【請求項３】
前記環状の通気管の外周に、通気管の軸に交差する板を固定したことを特徴とする請求項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、気液系の撹拌に好適な撹拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の気液系の撹拌装置の例１としては、例えば、図１２及び図１３に示す如く、撹拌槽ａ内の中心部に垂下した回転軸ｂの下端に輻流式の撹拌翼ｃを設けると共に、該撹拌槽ａの内周面に上下方向に延びるバッフルｄを設け、また、前記撹拌翼ｃの下に環状の通気管（スパージャーリング）ｅを設けると共に、該環状の通気管ｅの周壁の上面部に複数の気体吐出口ｆを設けて、これら気体吐出口ｆから上方に吐出した気体を前記撹拌翼ｃにより拡散させて、前記撹拌槽ａ内に通気するものがある（特許文献１）。
【０００３】
また、従来の気液系の撹拌装置の例２としては、例えば、図１４及び図１５に示す如く、環状の通気管ｅに、前記撹拌翼ｃの真下まで伸びる複数の補助通気管ｇを連通接続し、これら補助通気管ｇから上方に吐出した気体を前記撹拌翼ｃにより拡散させて、前記撹拌槽ａ内に通気するようなものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７０５号公報第４図
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように従来の例１及び例２の気液系の撹拌装置によれば、気体を上方に向けて吐出して、回転する撹拌翼ｃにより直ちに撹拌するようにしたので、気泡が微粒化されにくく良好な気液混合が得られない問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解消し、良好な気液混合と通気が得られる撹拌装置を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成すべく、本発明は、撹拌槽内に垂下した回転軸の下端に固定した撹拌翼と、該撹拌翼の下に設けた、通気吐出口を有する環状の通気管とよりなり、該環状の通気管の気体吐出口を、前記環状の通気管の周壁の最下部から内側の側面部との間に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、良好な気液混合と通気ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１の撹拌装置の縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線截断面図である。
【図３】該撹拌装置の環状の通気管の一部の拡大縦断面図である。
【図４】本発明の実施例１の撹拌装置の撹拌槽内の所望の気泡密度以上の分布を示す図である。
【図５】従来の撹拌装置の例１の撹拌槽内の所望の気泡密度以上の分布を示す図である。
【図６】本発明の実施例１の撹拌装置の撹拌槽内の気泡の所望の速度以上の分布を示す図である。
【図７】従来の撹拌装置の例１の撹拌槽内の気泡の所望の速度以上の分布を示す図である。
【図８】本発明の実施例２の撹拌装置の縦断面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線截断面図である。
【図１０】該撹拌装置の要部の斜視図である。
【図１１】該撹拌装置の変形例の要部の斜視図である。
【図１２】従来の撹拌装置の例１の縦断面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線截断面図である。
【図１４】従来の撹拌装置の例２の縦断面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線截断面図である。
【図１６】撹拌装置におけるガス通気流量とガス吸収速度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための形態の実施例を以下に示す。
【実施例１】
【００１１】
本発明の実施例１を図１乃至図３によって説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施例１の撹拌装置の縦断面説明図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線截断面図、図３は該撹拌装置の環状の通気管の一部の拡大縦断面図である。
【００１３】
１は、本実施例１の撹拌装置、２は該撹拌装置１の撹拌槽を示し、該撹拌槽２は、円筒状でその内底面２ａが下方に向かって湾曲状に形成されている。
【００１４】
３は、該撹拌槽２内の中心部に垂下して設けられた回転軸であり、該回転軸３の下端に輻流式の撹拌翼４が設けられている。
【００１５】
また、５は、前記撹拌槽２の内周面に設けた上下方向に延びるバッフルである。
【００１６】
６は、環状の通気管（スパージャリング）を示し、該環状の通気管６は、前記回転翼４の下に設けられ、該環状の通気管６には、複数の気体吐出口７が所望の間隔をもって設けられている。
【００１７】
そして、該環状の通気管６の直径をｄｓ、前記撹拌翼４の翼径をｄとした場合に、該直径ｄｓを、０．５ｄ〜０．８ｄの範囲内に設定すると共に、該撹拌翼４の下端と前記環状の通気管６の上面との距離をＬとした場合に、該距離Ｌを、０．０５ｄｓ〜０．３ｄｓの範囲内に設定することにより、最適な通気を達成することができるようになる。
【００１８】
また、前記環状の通気管６に対する気体吐出口７の位置を、図３に示すように、前記環状の通気管６の周壁の最下部６ａから内側の側面部６ｂとの間に設けることにより、最適な通気を達成することができるようになる。
【００１９】
次に本実施例の撹拌装置１の作用と効果を説明する。
【００２０】
撹拌すべき液体を前記撹拌槽２内に所定のレベルまで満たした後、前記気体吐出口７から気体が撹拌槽２内において前記環状の通気管６の内方で斜め下方に吐出すると共に、前記回転軸３により前記撹拌翼４を回転する。
【００２１】
即ち、前記気体吐出口７から吐出した気体は前記環状の通気管６の下方位置の中心部に集中して上昇し、前記撹拌翼４の中心部の近傍において回転する該撹拌翼４により引き込まれて拡散し、図４のＡに示す如く、気泡密度が所望の密度以上の分布Ａが該撹拌翼４において上下方向に狭い範囲となり、かくて気泡が撹拌翼４に集中させることができるため、より多くの気体を液体内で微粒化して分散でき、良好な気液混合が行われる。
【００２２】
これに対して、従来の例１及び例２の撹拌装置によれば、気体吐出口ｆ又は補助通気管ｇより気体が上方に吐出して撹拌翼ｃにより直ちに撹拌するので、図５のＢに示す如く、気泡密度が所望の密度以上の分布Ｂが該撹拌翼ｃにおいて上下方向に広い範囲となり、かくて気泡が撹拌翼ｃの周辺に分散されて微粒化が十分に行われず、気液混合が不十分となる。
【００２３】
又、実施例１の撹拌装置１によれば、前述の如く、撹拌翼４の上下方向に狭い範囲で所望の密度以上の気泡密度の分布となって気泡を撹拌翼４に集中させることができるので、図６のＣに示すが如く、撹拌翼４の回転により、微粒化した気泡の速度の速い部分Ｃが広範囲に広がり、より多くの気体を液体内に通気できる。
【００２４】
これに対して、従来の例１及び例２の撹拌装置によれば、撹拌翼ｃの上下方向に広い範囲で所望の気泡密度以上の分布となって、気泡が撹拌翼ｃの周辺に分散されるので、図７にＤに示すが如く、該撹拌翼ｃの回転によっても気泡の密度が速い部分Ｄが広範囲に広がらず、多くの気体を液体内に通気できない。
【００２５】
そして、これらの作用と効果は、前述の環状の通気管６の直径をｄｓ、前記撹拌翼４の翼径をｄとした場合に、該直径ｄｓを、０．５ｄ〜０．８ｄの範囲内に設定すると共に、該撹拌翼４の下端と前記環状の通気管６の上面との距離をＬとした場合に、該距離Ｌを、０．０５ｄｓ〜０．３ｄｓの範囲内に設定することにより、更に好ましい状態で達成できる。
【実施例２】
【００２６】
本発明の実施例２を図８〜図１０により説明する。
【００２７】
図８は本発明の実施例２の撹拌装置８の縦断面説明図であり、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線截断面図である。
【００２８】
本実施例２の撹拌装置８においては、前記実施例１の撹拌装置２の環状の通気管６に、該通気管６を貫通すると共に、該通気管６の軸６ｃに直交する矩形状の板９を所望の間隔を開けて複数固定する。
【００２９】
本実施例２の撹拌装置８においては、前記実施例１の撹拌装置２の環状の通気管６を貫通させると共に、該環状の通気管６に固定した矩形状の板９を所望の間隔を開けて複数設ける。
【００３０】
また、該板９の上辺９ａを、水平にすると共に、前記撹拌翼４に近接して設ける。
【００３１】
次に本実施例２の撹拌装置８の作用と効果を説明する。
【００３２】
撹拌すべき液体を前記撹拌槽２内に所定のレベルまで満たした後、前記気体吐出口７から気体が撹拌槽２内において前記環状の通気管６の内方で斜め下方に吐出すると共に、前記回転軸３により前記撹拌翼４を回転する。
【００３３】
前記気体吐出口７から吐出した気体は、前記環状の通気管６の下方位置の中心部に集中して上昇し、前記撹拌翼４の中心部の近傍において回転する該撹拌翼４により引き込まれて拡散すると共に、前記撹拌翼４と前記板９の上辺９ａとの間で生ずる強力なせん断力により、更に、微細化されると共に、拡散され、効率良くガス分散が行われ、高いガス吸収性能を発揮するようになる。
【００３４】
なお、図１１に示すように、上記板９の下部分９ｂを省略して、上部分９ｃのみを、上記環状の通気管７に固定するようにしてもよい。
【００３５】
なお、図１６は、撹拌装置におけるガス通気流量とガス吸収速度との関係を示す図であり、αは本実施例１の撹拌装置のガス通気流量とガス吸収速度との関係を示す曲線、βは本実施例２の撹拌装置のガス通気流量とガス吸収速度との関係を示す曲線、γは、従来の例１及び例２の撹拌装置のガス通気流量とガス吸収速度との関係を示す曲線である。
【００３６】
該図１６から分かるように、従来の例１及び例２の撹拌装置のガス吸収速度に比べて、本実施例１の撹拌装置及び本実施例２の撹拌装置のガス吸収速度が速く、高いガス吸収性能を発揮できることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の撹拌装置は、医療品関係、食品関係等における固液撹拌や気固液撹拌に利用される。
【符号の説明】
【００３８】
１      撹拌装置
２      撹拌槽
２ａ    内底面
３      回転軸
４      撹拌翼
５      バッフル
６      環状の通気管
６ａ    最下部
６ｂ    内側部
６ｃ    軸
７      気体吐出口
８      撹拌装置
９      板
９ａ    上辺
９ｂ    下部分
９ｃ    下部分
【図１】
2015116519.tif 000003
【図２】
2015116519.tif 000004
【図３】
2015116519.tif 000005
【図４】
2015116519.tif 000006
【図５】
2015116519.tif 000007
【図６】
2015116519.tif 000008
【図７】
2015116519.tif 000009
【図８】
2015116519.tif 000010
【図９】
2015116519.tif 000011
【図１０】
2015116519.tif 000012
【図１１】
2015116519.tif 000013
【図１２】
2015116519.tif 000014
【図１３】
2015116519.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2015116519.tif 000017
【図１６】
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