(57)【要約】本発明は互いに粘度の異なる流体どうしを混合するためのバイオニック攪拌機である攪拌機（１）に関し、該攪拌機は主軸回転軸心（６）を有する主軸（４）と、該主軸（４）に連結され、攪拌翼軸回転軸心（２８）を有する攪拌翼軸（１５）を各々有する複数の攪拌翼（２０）とを備え、前記攪拌翼軸回転軸心（２８）が前記主軸回転軸心（６）に対して成す角度である第１角度（α）は２０°〜４０°の範囲内の角度であり、前記複数の攪拌翼の夫々の翼面（３０）どうしの間の相対角度である第２角度（β）は９０°であり、前記複数の攪拌翼（２０）は、前記攪拌機（１）の作動時に前記主軸（４）を中心とした回転である第１回転と夫々の前記攪拌翼軸回転軸心（２８）を中心とした回転である第２回転とを行う。本発明によれば、前記攪拌翼軸（１５）の両端部のうち前記主軸（４）と反対側の端部である下端部（２１）における前記主軸回転軸心（６）から前記攪拌翼軸回転軸心（２８）までの径方向距離である第１距離が、前記攪拌翼軸（１５）の両端部のうち前記主軸（４）の方を向いた端部である上端部における前記主軸回転軸心（６）から前記攪拌翼軸回転軸心（２８）までの径方向距離である第２距離より大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに粘度の異なる流体どうしを混合するためのバイオニック攪拌機である攪拌機（１）であり、主軸回転軸心（６）を有する主軸（４）と、該主軸（４）に連結され、攪拌翼軸回転軸心（２８）を有する攪拌翼軸（１５）を各々有する複数の攪拌翼（２０）とを備え、前記攪拌翼軸回転軸心（２８）が前記主軸回転軸心（６）に対して成す角度である第１角度（α）は２０°〜４０°の範囲内の角度であり、前記複数の攪拌翼の夫々の翼面（３０）どうしの間の相対角度である第２角度（β）は９０°であり、前記複数の攪拌翼（２０）は、前記攪拌機（１）の作動時に前記主軸（４）を中心とした回転である第１回転と夫々の前記攪拌翼軸回転軸心（２８）を中心とした回転である第２回転とを行う前記攪拌機であって、
前記攪拌翼軸（１５）の両端部のうち前記主軸（４）と反対側の端部である下端部（２１）における前記主軸回転軸心（６）から前記攪拌翼軸回転軸心（２８）までの径方向距離である第１距離が、前記攪拌翼軸（１５）の両端部のうち前記主軸（４）の方を向いた端部である上端部における前記主軸回転軸心（６）から前記攪拌翼軸回転軸心（２８）までの径方向距離である第２距離より大きい
ことを特徴とする攪拌機。
【請求項２】
前記第１回転は、前記主軸（４）と前記複数の攪拌翼（２０）との間に設けられたトルク伝達可能な連結機構（１０、１８）を介して前記複数の攪拌翼（２０）へ伝達され、
前記第２回転は、前記主軸（４）と前記複数の攪拌翼（２０）との間に設けられた遊星伝動機構（１４、１６）を介して前記複数の攪拌翼（２０）へ伝達される
ことを特徴とする請求項１記載の攪拌機。
【請求項３】
前記トルク伝達可能な連結機構（１０、１８）は、前記複数の攪拌翼軸（１５）を夫々に回転可能に収容し、前記主軸（４）にトルク伝達可能に連結されている複数の第２ガイド管（１８）を備える
ことを特徴とする請求項２記載の攪拌機。
【請求項４】
前記トルク伝達可能な連結機構（１０、１８）を構成するために、前記複数の第２ガイド管（１８）が、前記主軸（４）にトルク伝達可能に連結されたハウジング（１０）にトルク伝達可能に収容されている
ことを特徴とする請求項３記載の攪拌機。
【請求項５】
前記遊星伝動機構（１４、１６）は歯車（１４、１６）を備える
ことを特徴とする請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の攪拌機。
【請求項６】
前記歯車（１４、１６）は傘歯車である
ことを特徴とする請求項５記載の攪拌機。
【請求項７】
前記遊星伝動機構（１４、１６）は伝動機構ハウジング（１０）の中に収容されている
ことを特徴とする請求項２〜請求項６の何れか１項に記載の攪拌機。
【請求項８】
前記攪拌翼軸（１５）はブラケット（２４）を有する安定性強化管（２３）を備え、
前記安定性強化管（２３）は前記攪拌翼軸（１５）の更なる平行キー（２２）が嵌合するキー溝を備える
ことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の攪拌機。
【請求項９】
前記攪拌翼軸（１５）は、その両端部のうち前記攪拌翼（２０）と反対側の端部に、前記安定性強化管（２３）と連結するための平行キーを備えると共に、前記攪拌翼のブラケット（２４）が備えられている
ことを特徴とする請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の攪拌機。
【請求項１０】
前記攪拌翼軸（１５）は第２ガイド管（１８）の中に回転可能に収容されており、
前記第２ガイド管（１８）は補強手段（１９）を介して下部伝動機構（５）の伝動機構ハウジング（１０）に連結されており、該伝動機構ハウジング（１０）において複数箇所で軸支され複数箇所で封止されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の攪拌機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の前段に記載した種類の、互いに粘度の異なる流体どうしを混合するための攪拌機に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体を攪拌して混合するための様々な攪拌機が公知となっている。流体を攪拌して混合するために、プロペラ型ないしプロペラ類似型の機構を装備するということも行われており、そのようなものも攪拌機と呼ばれている。ここでいうプロペラ型ないしプロペラ類似型の機構とは、１本の軸に等間隔で複数枚の攪拌翼が取付けられた機構である。この軸を中心として複数枚の攪拌翼が旋回運動することで、流体が混合される。
【０００３】
このようなプロペラ型の機構を備えた攪拌機は、様々な流体を混合するために用いられている。例えば、特許文献１には、粘稠流体を攪拌するための攪拌機が開示されており、その攪拌機では、攪拌により発生する流れの特性に影響を及ぼす付加片が攪拌翼に取付けられている。
【０００４】
特許文献２には、バイオマスや下水汚泥などを攪拌するための攪拌機が開示されており、その攪拌機では、プロペラ型の機構の回転軸心と、そのプロペラ型の機構を回転駆動する駆動軸の延在方向とを水平方向に対して様々な角度で傾斜させることにより、流体を良好に３次元的に混合できるようにしている。
【０００５】
特許文献３には、攪拌装置のプロペラ型の機構が開示されており、そのプロペラ型の機構は、その回転軸心の延在方向に移動可能な機構とされている。特許文献４には、回転軸心を傾斜できるようにしたプロペラ型の機構が開示されている。
【０００６】
特許文献５に開示されている公知の攪拌機では、プロペラ型の機構を囲繞するシュラウドに複数の開口部が形成されており、それら開口部に画成された流路の中に流体が引き込まれて圧縮されることで、流体の運動が発生するようにしている。
【０００７】
このような様々な形態のプロペラ型の機構が用いられていることに加えて、更にその他の形態のものも流体を混合するために用いられており、それらのうちには例えば、特許文献６〜特許文献１０に開示されているものなどがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】瑞国特許第６９０８３６  Ａ５号明細書
【特許文献２】澳国実用新案第００７９８７  Ｕ１号明細書
【特許文献３】独国実用新案第２０  ２００８  ０１５  ９９０  Ｕ１号明細書
【特許文献４】独国特許発明第１９７  ５６  ４８５  Ｃ２号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１０  ２０１０  ００２  ４６１  Ａ１号明細書
【特許文献６】独国実用新案第９１  ０２  ８３２  Ｕ１号明細書
【特許文献７】独国実用新案第２０  ２０１１  ０５２  ４０８  Ｕ１号明細書
【特許文献８】独国実用新案第２０  ２０１１  １０７  ０５５  Ｕ１号明細書
【特許文献９】独国特許出願公開第６  ９１０  ７１４  Ｔ２号明細書
【特許文献１０】独国実用新案第８８  １１  ８１３  Ｕ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、流体混合性能を向上させた攪拌機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、上記目的は、請求項１に記載した特徴を備えた流体どうしを混合するための攪拌機により達成される。従属請求項は、好適にして重要な構成上の特徴を備えた本発明の特に有利な実施の形態を記載したものである。
【００１１】
本発明に係る互いに粘度の異なる流体どうしを混合するための攪拌機はバイオニック攪拌機であって、回転軸心を有する主軸と、複数の攪拌翼とを備えている。前記複数の攪拌翼は前記主軸に連結されており、その各々が攪拌翼軸回転軸心を有する攪拌翼軸を備えている。前記攪拌翼軸回転軸心が前記主軸回転軸心に対して成す角度である第１角度は２０°〜４０°の範囲内の角度である。前記複数の攪拌翼の夫々の翼面どうしの間の相対角度である第２角度は９０°である。前記複数の攪拌翼は、前記攪拌機の作動時に前記主軸を中心とした回転である第１回転と夫々の前記攪拌翼軸回転軸心を中心とした回転である第２回転とを行う。前記攪拌翼軸の両端部のうち前記主軸と反対側の端部である下端部における前記主軸回転軸心から前記攪拌翼軸回転軸心までの径方向距離である第１距離は、前記攪拌翼軸の両端部のうち前記主軸の方を向いた端部である上端部における前記主軸回転軸心から前記攪拌翼軸回転軸心までの径方向距離である第２距離より大きい。その利点とするところは、複数の攪拌翼の姿勢を主軸から離れるにつれて外方へ拡がるように傾斜させた姿勢としたため、発生させる流体の流れがより良好なものとし得ることにある。
【００１２】
これに対して従来公知の構成として、複数の攪拌翼の姿勢を、主軸から離れるほど内方へすぼまり主軸回転軸心へ近付くように傾斜させた姿勢としたものがあった。攪拌翼の形状寸法が同じであるならば、本発明に係る攪拌翼の姿勢では、攪拌翼が外方へ拡がっているために、攪拌翼が描く旋回円の半径がより大きくなり、そのため発生させる流れの半径も大きくなることから、流体の流れがより良好なものとなり、ひいては流体の混合状態がより良好なものとなる。
【００１３】
１つの実施の形態によれば、前記第１回転は、前記主軸と前記複数の攪拌翼との間に設けられたトルク伝達可能な連結機構を介して前記複数の攪拌翼へ伝達され、前記第２回転は、前記主軸と前記複数の攪拌翼との間に設けられた遊星伝動機構を介して前記複数の攪拌翼へ伝達される。
【００１４】
前記トルク伝達可能な連結機構は、前記複数の攪拌翼軸を夫々に回転可能に収容し、前記主軸にトルク伝達可能に連結されている複数の第２ガイド管を備えることが好ましい。
【００１５】
前記トルク伝達可能な連結機構を構成するために、前記複数の第２ガイド管が、前記主軸にトルク伝達可能に連結されたハウジングにトルク伝達可能に収容されている構成とすることが特に好ましい。また、この構成とする場合に、前記複数の第２ガイド管が前記ハウジングに固定されているようにしてもよい。
【００１６】
本発明に係る攪拌機の更なる実施の形態によれば、前記遊星伝動機構は歯車を備える。歯車を用いることで、大きな力を好適に伝達し得るものとなっている。
【００１７】
前記歯車は傘歯車とすることが好ましく、そうすることで、前記主軸回転軸心に対して前記攪拌翼軸回転軸心が傾斜している前記構成を容易に実現することができる。
【００１８】
更なる実施の形態によれば、前記遊星伝動機構は伝動機構ハウジングの中に収容されている。この構成では、伝動機構ハウジングに装備した封止手段により流体の侵入を完全に防止することができる。
【００１９】
前記攪拌翼軸はブラケットを有する安定性強化管を備え、該安定性強化管は前記攪拌翼軸の更なる平行キーが嵌合するキー溝を備えることが好ましい。そうすることで、高精度の嵌め合いが得られる取付作業を迅速に行うことができ、また、攪拌機の作動中に攪拌翼が所定の取付角度及び所定の取付位置からずれることも防止できる。尚、この取付構造は、クリップを用いた取付構造、止めネジを用いた取付構造、或いはその他の螺着部材を用いた取付構造としてもよい。
【００２０】
本発明に係る攪拌機の更なる実施の形態によれば、前記攪拌翼軸はその両端部のうち前記攪拌翼と反対側の端部に、前記安定性強化管と連結するための平行キーを備えると共に、前記攪拌翼のブラケットが備えられている。この構成とすることで、攪拌翼の安定性強化管の取付作業を迅速に行うことができ、また、攪拌翼が運動することによって攪拌翼軸と攪拌翼の安定性強化管とがそれらの連結部においてずれることも防止することができる。尚、別構成例として、クリップを用いた取付構造、止めネジを用いた取付構造、或いはその他の螺着部材を用いた取付構造などの、利用可能ないかなる構造を用いてもよい。
【００２１】
本発明に係る攪拌機の更なる実施の形態によれば、前記攪拌翼軸は第２ガイド管の中に回転可能に収容されており、該第２ガイド管は補強手段を介して下部伝動機構の伝動機構ハウジングに連結されており、該第２ガイド管は該伝動機構ハウジングにおいて複数箇所で軸支され複数箇所で封止されている。これによれば、第２ガイド管により安定性が高められると共に、滑らかに攪拌することのできる攪拌特性が得られ、またそれらと共に、流体が下部伝動機構に侵入するのを防止することができる。
【００２２】
本発明の更なる利点、特徴、及び細部構成は、好適な実施の形態についての以下の説明並びに図面を参照することで明らかとなる。以上に記載した様々な特徴及びそれら特徴の組合せ、並びに、以下の図面に基づく説明中に記載する様々な特徴及びそれら特徴の組合せ、及び／または、図面にのみ示される様々な特徴及びそれら特徴の組合せは、記載された通りないし示された通りの組合せで用いるばかりでなく、その他の組合せで用いることも可能であり、また個々の特徴を単独で用いることも可能なものであって、そのようにした場合でも本発明の範囲から逸脱するものではない。互いに同等の構成要素ないし互いに機能的に同等の構成要素には同一の参照符号が付されている。図の見やすさを考慮して、図面によっては構成要素に参照符号を付していないものもあるが、それはその構成要素を備えていないということではない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】駆動装置が取付けられた本発明に係る攪拌機を示す斜視図である。
【図２】図１の攪拌機の下部伝動機構の断面図である。
【図３】図２の下部伝動機構の斜視図である。
【図４】図１の攪拌機の攪拌翼の斜視図である。
【図５】攪拌翼が取付けられた下部伝動機構の部分断面図である。
【図６】攪拌翼が取付けられた下部伝動機構の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係る流体を混合するための攪拌機１は、例えば図１に示したように構成されるものであり、同図に示した攪拌機１は特に、バイオニック攪拌機として構成されている。攪拌機１は駆動装置２を備えており、この駆動装置２により駆動される。駆動装置２は、電動式駆動装置、空圧式駆動装置、油圧式駆動装置のいずれとしてもよい。図示例の駆動装置２は電動モータで構成されている。
【００２５】
別構成例として、水力モータ、蒸気モータ、または、ガソリンエンジンなどの内燃エンジンで構成された駆動装置を用いてもよい。このバイオニック攪拌機１の駆動装置２は、攪拌して混合する流体の粘度及び処理量や、その混合処理の目的などに応じて適宜選択される。
【００２６】
駆動装置２は動力伝達系３に連結されており、この動力伝達系３が攪拌機１の主軸４を駆動する。主軸４は攪拌機１の下部伝動機構５に連結されており、これに関しては図２を参照されたい。動力伝達系の伝動比は、混合しようとする流体やその混合処理の目的に応じて選定すればよい。それらの要求条件に応じて、この伝動比は、低速運転に適した値から高速運転に適した値までの様々な値に選定される。また、この伝動比は、駆動装置２の種類に応じて、高エネルギ効率で穏やかな混合処理を行えるような値に選定するとよい。
【００２７】
主軸４は複数箇所で軸支されている。複数箇所で軸支することで、回転軸心６を中心とした主軸４の回転が比較的低摩擦で行われるようにすることができる。更に、主軸４には攪拌機１の全重量がかかるのであるが、複数箇所で軸支することで、個々の軸受にかかる重量分布を良好なものとすることができる。
【００２８】
動力伝達系３と主軸４とは、平行キー７を用いて互いに連結されており、これによって高精度の嵌め合いでの連結が可能になっている。
【００２９】
このバイオニック攪拌機１の据付けのために取付板８が設けられている。取付板８は、据付作業を効率よく行うための止めネジ、パッキン、および支持金具などを介して、例えば、木材、コンクリート、石材、プラスチック、及び金属材料などからなる据付けのための構造体に結合される。
【００３０】
実施の形態において、取付板８は、例えば、攪拌しようとする流体を収容している不図示の閉塞空間を画成している不図示の蓋体に結合される。バイオニック攪拌機１を蓋体に結合することによって、第１に、このバイオニック攪拌機１を安定させることができ、第２に、攪拌している流体の閉塞空間から外部への漏出並びに外部の別の流体の閉塞空間への侵入を防止することができる。またそのためには、その蓋体の仕様や流体の性質に合わせて、様々な種類の封止手段及び様々な種類の固定手段を用いればよい。この構造によれば、部品交換作業を速やかに行うことができ、また、設置作業、保守点検作業、及び修理作業を行った後のバイオニック攪拌機１の運転再開も早々に可能となる。
【００３１】
取付板８はガイド管９に固定連結されている。主軸４はこのガイド管９の中を延在して下部伝動機構５にまで達しており、下部伝動機構５は下部伝動機構ハウジング１０の中に収容されている。ガイド管９の形態は１本の管体から成るものに限られず、その他の形態としてもよく、また、ガイド管９の材質は様々なものとすることができ、ガイド管９に関して重要なことは、流体をガイド管９の中に侵入させない封止性能を備えているということだけである。
【００３２】
ガイド管９は、このガイド管９の両端部のうち下部伝動機構５の方を向いた端部である下端部において、連結構造１１を介して下部伝動機構５に連結されており、下部伝動機構５は回転可能とされている。連結構造１１は、流体を侵入させない充分な封止性能を備え、更に下部伝動機構ハウジング１０の回転を許容する構造であることを要する。これら２つの要求条件は、様々な封止手段及び支持手段を用いて満たすことができる。
【００３３】
主軸４の両端部のうち駆動装置２と反対側の端部１２は伝動機構ハウジング１０の内部に臨んでおり、懸架ブラケット１３を介して伝動機構ハウジング１０に連結されている。この連結により、主軸４が回転すると伝動機構ハウジング１０も回転し、それによって、バイオニック攪拌機１の下方部分の全体が主軸４の回転軸心６を中心として回転する。換言すれば、これは主軸４と伝動機構ハウジング１０とがトルク伝達可能に連結されていることを意味する。
【００３４】
伝動機構ハウジング１０の中に２個の傘歯車１４が配設されている。傘歯車１４は攪拌翼駆動軸１５の両端部のうち駆動装置２の方を向いた端部に装備されている。従って、図２から明らかなように、２本の攪拌翼駆動軸１５の各々に１個ずつの傘歯車１４が装備されている。特に図２から明らかなように、それら２個の傘歯車１４は、主軸４にトルク伝達可能に連結されている駆動歯車１６を介して互いに作用的に連結されている。これによって遊星伝動機構が構成されている。
【００３５】
２個の傘歯車１４は、主軸の円錐形の駆動歯車１６により回転駆動される。各々の傘歯車１４と夫々に対応した攪拌翼駆動軸１５とは、トルク伝達可能に連結されていることから、傘歯車１４が回転駆動されることにより攪拌翼駆動軸１５が回転駆動される。
【００３６】
こうして攪拌翼駆動軸１５を回転駆動するための、伝動機構ハウジング１０の中に収容されたこの回転駆動機構は、傘歯車１４と駆動歯車１６とで構成されたものであるが、ただし、かかる構成の回転駆動機構に替えて、歯付ベルト伝動機構、回転ジョイント伝動機構、ベルト伝動機構、チェーン伝動機構、マグネット機構、等々のその他の機構を回転駆動機構として用いることも可能である。
【００３７】
伝動機構ハウジング１０は、流体がその中に侵入しないように充分な封止性能を備えたものとすることが重要であり、また、攪拌によって発生する流体の流れが伝動機構ハウジング１０の大きさや形状によって影響を受けることがないようにすることも重要である。
【００３８】
伝動機構ハウジング１０の、駆動装置２とは反対側を向いている底面１７に、２本の第２ガイド管１８が装備されており、それら第２ガイド管１８の各々に攪拌翼軸１５が１本ずつ少なくとも部分的に収容されている。
【００３９】
２本の第２ガイド管は、伝動機構ハウジング１０の下面１７に設けられた補強手段１９を介して伝動機構ハウジング１０に固定結合されている。補強手段１９は、攪拌翼軸１５に取付けられた攪拌翼２０の安定性を高めると共に、その攪拌翼２０の運動が滑らかで一様な運動となるようにするものである。特に図１から明らかなように、各々の攪拌翼軸１５に１つずつの攪拌翼２０が取付けられている。
【００４０】
各々の攪拌翼軸１５は夫々に対応した第２ガイド管１８の中に収容されており、複数箇所で軸支されている。更に、各々の攪拌翼軸１５は、流体が伝動機構ハウジング１０の中へ侵入しないように複数箇所で封止されている。その封止のためのシール部材としては、適宜のゴム製シール部材や、金属製シール部材が用いられる。シール部材の選定に関しては、混合しようとする流体がいかなるものであるかを考慮する必要があり、特にその流体が、使用するシール部材の材料を腐食させ、及び／または、劣化させる性質をどの程度有しているかを考慮すべきである。
【００４１】
攪拌翼軸１５の両端部のうち、主軸４及び伝動機構ハウジング１０と反対側の端部である下端部２１には、攪拌翼２０の安定性強化管２３及び取付ブラケット（この取付ブラケットは取付板２４の形状に形成されている）と連結するための更なる平行キー２２が備えられている。この更なる平行キー２２によって、攪拌翼２０の安定性強化管２３を迅速に取り付けることができるようになっており、また、攪拌翼２０が運動した際にも攪拌翼駆動軸１５と安定性強化管２３との連結部にずれや緩みが生じないようになっている。
【００４２】
特に図２から明らかなように、攪拌翼軸１５の下端部２１における、主軸４の回転軸心６の径方向に測った攪拌翼軸の回転軸心２８から主軸４の回転軸心６までの径方向距離である第１距離を、攪拌翼軸１５の両端部のうち主軸４の方を向いた端部である上端部における（従って傘歯車１４の位置における）、主軸４の回転軸心６の径方向に測った攪拌翼軸の回転軸心２８から主軸４の回転軸心６までの径方向距離である第２距離より大きくしてある。
【００４３】
ブラケット２４を備えた安定性強化管２３は、更なる平行キー２２が嵌合する不図示のキー溝が形成されており、攪拌翼軸１５に取付けられている。尚、この取付構造は、クリップを用いた取付構造、止めネジを用いた取付構造、或いはその他の螺着部材を用いた取付構造としてもよい。
【００４４】
攪拌翼２０の安定性強化管２３は、攪拌翼２０のブラケットとして機能すると共に、攪拌翼２０の安定性を強化しており、更に攪拌翼２０の翼面２５のねじれを防止している。換言するならば、この安定性強化管２３は、２枚の攪拌翼２０どうしの相対位置を安定させ、また、各々の攪拌翼２０の主軸４に対する相対位置を安定させるものであり、それによってそれら相対位置からの逸脱を防止すると共に、後述するように相対角度を保持することに資するものである。
【００４５】
攪拌翼２０は、攪拌翼２０の強度を高めると共に、流体の流れを良好にするための複数の金属製のリブ２６を備える。更に、攪拌翼２０の翼縁２７には反りを付与してあり、これもまた、攪拌翼２０の翼面に沿って流れる流体の流れ特性を良好にするためのものである。
【００４６】
攪拌翼２０の輪郭形状並びに寸法は、攪拌しようとする流体の種類と量とに応じて決定するとよい。用い得る輪郭形状としては以下のものなどがある。円形、楕円形、三角形、台形、ダイヤモンド形、菱形、平行四辺形、正方形、長方形、その他四辺形、それに、動物界などの自然界に存在する様々な形状。また、攪拌翼２０の翼面に湾曲させるなどの形状付与を施すことによって、攪拌翼２０の安定性が向上し、及び／または、流体の流れ特性によい影響を与えることができる場合には、そのような形状付与を施すのもよい。攪拌翼２０は、図１、図２、図４、及び図６に示したように、偏平な板状の形状に形成される。
【００４７】
攪拌翼軸１５の回転軸心２８と攪拌翼２０の回転軸心２９とは互いに同心的であって一致しており、主軸４の回転軸心６に対してそれら回転軸心２８、２９が成す角度である第１αは２０°〜４０°の範囲内の角度である。こうすることで、攪拌により発生する流体の流れ特性を理想的なものとすることができる。
【００４８】
２枚の攪拌翼２０は、図６から明らかなように、それら攪拌翼２０の夫々の翼面３０どうしの間の相対角度である第２角度βが９０°となるようにして夫々の攪拌翼軸１５に取付けるようにしており、こうすることで、攪拌により発生する流体の流れ特性を理想的なものとすることができる。図６には、このことをより分かりやすく示すために、一方の攪拌翼２０の翼面３０の第１断面線Ｅ１と、他方の攪拌翼の翼面３０の第２断面線Ｅ２とを記入してある。それら断面線から明らかなように、２枚の攪拌翼２０の翼面３０どうしの間の相対角度である第２角度βは９０°とされている。
【００４９】
２枚の攪拌翼２０は、回転軸心６を中心とした攪拌翼２０の第１回転と、回転軸心２８を中心とした夫々の攪拌翼２０の回転である第２回転とを行うようにしてあり、攪拌翼２０がそれら回転を行うことにより、流体がそれら攪拌翼２０に押されて流動する。こうして発生する流体の運動により、流体は３６０°に亘って流動し、それによって、流体の成分が完全に混合されて、流体は最大限に均質化される。
【００５０】
このような流体の運動によれば、乱流状態が可及的に抑えられ、剪断力の発生も回避される。そのため、流体の混合処理が格段に良好に行われるようになる。また更に、このような攪拌翼２０の運動、及びそれによって発生する流体の運動は、その流体の運動を維持するために必要とされるエネルギを、従来の攪拌機によるものと比べて格段に低減し得るものである。また、攪拌がこのようにして行われることの更なる利点として、流体に固体物質粒子が配合されている場合に、その固体物質粒子が、攪拌翼２０にも、また、攪拌翼軸１５、ブラケット２４、それに安定性強化管２３などの連結部材にも、付着して堆積したりしないということがある。
【００５１】
図３及び図５は以上の構成をより明瞭に示すための図である。
【００５２】
この攪拌機１は、流体を攪拌して混合する様々な用途に用いられるものであり、夫々の用途に適した様々な大きさ及び構成を有するものを製造して提供することができる。それら用途のうちには、例えば、農業関連用途（例えばバイオガスプラント（ガス回収フードを備えるプラントと備えないプラントのいずれも含まれる）における用途、堆肥発酵槽における用途、生乳冷却における用途、等々）、工業関連用途（エマルジョン貯留槽における用途、研究用攪拌装置における用途、等々）、食品工業関連用途（清涼飲料及び果汁の製造における用途、乳製品製造における用途、醸造における用途、等々）、地方自治体ないし地域共同体の管掌業務に関する用途（廃水処理プラントにおける用途、浄水処理における用途、特定水域浄化処理における用途、等々）、それに更にその他の用途がある。
【００５３】
このバイオニック攪拌機の製作材料としては、木材、プラスチック、炭素材料、金属材料、及びその他の既存材料のうちの任意のものを用いることができる。また、このバイオニック攪拌機の構成部品どうしを連結する連結部材である、例えば、攪拌翼軸１５、取付板２４、及び安定性強化管２３などは、この攪拌機の製作材料として用いる材料の種類とその特性とに応じたものとすればよい。それゆえ、それら連結部材は、ネジ止め、接合、嵌合、鋲止めなどをはじめとする、様々な連結方式のものとすることができる。
【００５４】
本発明に係るバイオニック攪拌機１は様々な分野の攪拌作業に用いられ、それら攪拌作業のうちには、例えば、バイオガスプラント（ガス回収フードを備えるプラントと備えないプラントのいずれも含まれる）における攪拌作業、農業ビジネスにおける堆肥の攪拌作業、地方自治体ないし地域共同体が管掌する廃水処理施設ないし下水処理施設における攪拌作業、浄水施設における攪拌作業、研究施設における攪拌作業、食品工業における攪拌作業、金属工業における攪拌作業、化学工業における攪拌作業、戸建住宅内の空気循環、集合住宅内の空気循環、空調及び暖房がなされた室内の空気循環、園芸用品店の店内の空気循環、商業施設ないし工業施設の施設内における空気循環などがある。また、それら攪拌作業を実施するための攪拌機の姿勢は、水平方向及び垂直方向のいずれに対しても任意の角度の姿勢とすることができ、その攪拌機の据付方法も任意の方法とすることができる。また、その攪拌機の大きさも任意の大きさとすることができ、その攪拌機の製作材料も任意の材料とすることができ、その攪拌機の構成も以上に記載したものをはじめとする任意の構成とすることができる。更に、その攪拌機に用いる駆動装置、伝動機構、封止手段、及び連結手段は、以上に記載したものとは異なる種類のものとしてもよく、以上に記載したバイオニック攪拌機１と同じ目的を実現し得るものであればよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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