(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロペラ型攪拌機が設置される攪拌部と、本槽部とを備え、上記攪拌部と上記本槽部とが、槽内の液体がこれらの間を上下から流通可能となるように配設された仕切壁によって仕切られた攪拌槽を有する攪拌装置であって、上記攪拌槽の底面が、上記仕切壁の配設位置又はその近傍に対応する位置から上記攪拌部と上記本槽部の互いに対向する壁面に向かってそれぞれせり上がるように構成された構造を有すると共に、上記本槽部及び／又は上記攪拌部の底面が、更に、それぞれの壁面に向けてせり上がるテーパ部を備え、上記仕切壁が、その下端側に上記攪拌部側に突出する突出部を備えると共に、該突出部に上記プロペラ型攪拌機のシャフト部が挿通可能な切り欠き部が開設されたことを特徴とする攪拌装置。
【請求項２】
更に、上記仕切壁に沿って上下動可能となるように設けられ、該仕切壁の下端部の底面からの高さを調整する調整部を設けた請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項３】
上記本槽部に、更に、逆ベルマウス構造の空隙が開設された整流板を水平方向に配設した請求項１又は２に記載の攪拌装置。
【請求項４】
複数の上記攪拌部を備えた請求項１、２又は３に記載の攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、攪拌装置に関し、より詳細には、固体−液体系、液体−液体系等の液体べースの混合系の混合、攪拌、分散、溶解などを効率良く行うことができ、例えば、ダイヤモンド粉体などの硬質粒子等のように比重の大きい粉体と液体との混合系であっても、均一な混合系にすることが可能な攪拌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダイヤモンド粒子のような硬質無機物質粒子を用いて複合めっきを施すことが行われており、例えば、被めっき物にニッケル／ダイヤモンドの複合めっきを施す場合、まず、第一段階として、均一ニッケルめっき液中で分散させたダイヤモンド粒子を上部から沈降させることにより被めっき物（素材）の電着面上に均一に乗せる沈降固着方法、又はある一定の小さな袋中にダイヤモンド粒子を入れ、これをニッケルめっき液中に沈めた後に、この袋中に被めっき物（素材）を入れて均一に付着させる袋詰固着方法による固着方法を行った後、第二段階として、ダイヤモンド粒子の分散していないニッケルめっき液に入れて、ダイヤモンド粒子を脱落から防ぐ目的で肉盛りを行って完全に共析させる肉盛り方法によって、二段階法による複合めっき方法が行われていた。
【０００３】
一方、従来より、固体粒子と液体との混合系の攪拌装置は種々提案されており、例えば、特許文献１にはパドル翼、補助翼を供えた攪拌装置、特許文献２には特にセメントミキサーに好適なミキサー、特許文献３には、鋼材を磁粉液中に浸漬し蛍光磁粉を付着させることにより傷の有無を検査する探傷装置における磁粉液攪拌槽が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−２７５５６４号公報
【特許文献２】特開２００４−２３０７５７号公報
【特許文献３】特開２００５−２０７８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような二段階法による複合めっき方法では、作業が二段階になるため、複雑な工程、装置を用いなくても一段階で硬質無機物質粒子の複合めっきを施すことができる技術の開発が望まれていた。一方、上記の従来の攪拌手段では、いずれも、例えば一段階で上述したような硬質無機物質粒子の複合めっきを施すことは困難であった。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みなされたもので、固体−液体系、液体−液体系等の種々の混合系の混合、攪拌、分散、溶解などを効率良く行うことができ、例えば、比重の重い硬質無機物質粒子であっても液体中に均一に分散させることが可能であり、複雑な構成の攪拌装置を用いなくても、一段階で硬質無機物質粒子の複合めっきを施すことも可能であり、更に、空気を巻き込まずに、例えば顔料と溶剤とを混合、溶解することも可能な攪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】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、攪拌槽の内壁に仕切壁を槽の上部と下部を除いて液密となるように取り付け、この仕切壁によって槽内を、攪拌機を設置する攪拌部と、本槽部とに分け、槽内の液が仕切壁の上と下とから攪拌部と本槽部との間に流通可能となるようにし、攪拌機としてプロペラ型攪拌機を採用すると共に、攪拌槽の底面を本槽部と攪拌部とを仕切る仕切壁の設置位置又はその近傍から本槽部、攪拌部のそれぞれ仕切壁の配設位置とは反対側の壁面、換言すれば、本槽部、攪拌部のそれぞれ対向する壁面に向かって、それぞれせり上がっていくような船底構造とすることによって、攪拌部において攪拌された攪拌液が仕切壁の下から本槽部に流れ込み、本槽部からは、仕切壁の上から液体が攪拌部へと流れ込み、ポンプなどを使用しなくても、槽内の液を本槽部と攪拌部との間で流通させることが可能となり、且つ例えば硬質無機物質粒子のような比較的比重の大きいものであっても、液体中に均一分散させることが可能となり、その優れた攪拌能力により、上述したような複合めっきのみならず、種々の混合系の攪拌装置として有用な攪拌装置が得られることを見出し、本発明をなすに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、プロペラ型攪拌機が設置される攪拌部と、本槽部とを備え、上記攪拌部と上記本槽部とが、槽内の液体がこれらの間を上下から流通可能となるように配設された仕切壁によって仕切られた攪拌槽を有する攪拌装置であって、上記攪拌槽の底面が、上記仕切壁の配設位置又はその近傍に対応する位置から上記攪拌部と上記本槽部の互いに対向する壁面に向かってそれぞれせり上がるように構成された構造を有すると共に、上記本槽部及び／又は上記攪拌部の底面が、更に、それぞれの壁面に向けてせり上がるテーパ部を備え、上記仕切壁が、その下端側に上記攪拌部側に突出する突出部を備えると共に、該突出部に上記プロペラ型攪拌機のシャフト部が挿通可能な切り欠き部が開設されたことを特徴とする攪拌装置を提供する。ここで、本発明の攪拌装置において、更に、上記仕切壁に沿って上下動可能となるように設けられ、該仕切壁の下端部の底面からの高さを調整する調整部を設けたものであると、より好適である。そして、上記本槽部に、更に、逆ベルマウス構造を有する整流板を水平方向に配設したものであっても、より好適である。
【０００８】
本発明の攪拌装置は、更に、複数の攪拌部を備えたもの、換言すれば、一の本槽部に対して複数の攪拌部を備えたものであってもよく、このような構成の場合、攪拌槽の底面の船底構造は、本槽部の底面の一部が、一の攪拌部との間に設けられた仕切壁の配設位置又はその近傍に対応する位置からその攪拌部に対向する壁面、即ち、本槽部のその仕切壁の反対側の壁面に向かってせり上がり、他の部分が、二の攪拌部との間に設けられた仕切壁の配設位置又はその近傍に対応する位置からその攪拌部に対向する壁面、即ち、本槽部のその仕切壁の反対側の壁面に向かってせり上がるというように、本槽部の底面の複数の攪拌部に対応する各部が順次、せり上がるので、本槽部の底面を全体的に見ると、本槽部の底面の複数の攪拌部に対応する各部が本槽部の中心付近に向けて集結するようにせり上がった構成となり、このような構成の場合、本槽部の底面が、各攪拌部における内容液の攪拌によって生じる本槽部での内容液の対流の衝突によって生じる対流壁に向かってせり上がるように構成されていると、より好適である。
【０００９】
本発明の攪拌装置によれば、攪拌槽の底面が、仕切壁の配設位置又はその近傍に対応する位置、即ち、攪拌槽の底面の仕切壁が配設された位置又はその近傍の位置の下となる部分から攪拌部、本槽部のそれぞれ仕切壁の配設位置とは反対側の側壁に向かってせり上がっていくような船底構造、より好適には、底面の仕切壁の配設位置の下に位置する箇所からせり上がる船底構造を備えることによって、攪拌部においてプロペラ型攪拌機によって攪拌された攪拌液が仕切壁の下から本槽部に流れ込み、本槽部からは、仕切壁の上から液体が攪拌部へと流れ込み、本槽部において液の攪拌の均一性が得られ、均一な液を流動させることが可能となる。従って、例えば、上述したような複合めっきを行う場合であっても、本槽部内のどの場所でも均一にめっきを行うことが可能となる。また、攪拌機の攪拌によって、仕切壁の下から攪拌部から攪拌液が本槽部側に流れ込むと共に、それによって本槽部側の液体が盛り上がり、仕切壁の上を越えて攪拌部側に流れ込むので、ポンプなどの配管構造を備えなくても攪拌部と本槽部との間で内容液の流通（吸引、排出）を行うことが可能となる。
【００１０】
更に、攪拌機として、プロペラ型攪拌機を使用することによって、スターラーなどを利用した場合に比べて、攪拌機の磨耗を防ぐことができ、例えば、ダイヤモンド粒子のような硬質粒子を混ぜることが可能となる。また、プロペラ型攪拌機を設置する攪拌部は、仕切壁によって本槽部と仕切られているので、プロペラ型攪拌機のプロペラ部を保護したり、本槽部に挿入した装置、部材などをプロペラ部から保護することができ、特に、仕切壁をその下端側に攪拌部側に突出する突出部を供え、側面略Ｌ字型に形成されると共に、突出部にプロペラ型攪拌機のシャフト部が挿通可能な切り欠き部が開設されたものとすることによって、より効果的に保護することができる。
【００１１】
また、本槽部及び／又は攪拌部の底面が、上記船底構造に加えて、更に、各々の壁面に向けてせり上がるテーパ部を備えたものであると、本槽部、攪拌部におけるいわゆる「たまり」を減少させることができ、槽内の液体系をより均一、均質なものとすることが可能となる。更に、本槽部に、逆ベルマウス構造を有する整流板を水平方向に配設したものであれば、本槽部の攪拌液の均一性をより向上させることが可能となる。
【００１２】
そして、本発明の攪拌装置が、更に、複数の攪拌部を備えたものであれば、例えば、攪拌槽の容量が、比較的、大きい場合であっても、より容易に内容液の均一性を得ることが可能となる。このような構成の場合、例えば、各攪拌部の大きさ、形状などを同様のものとし、各攪拌部に同じような攪拌力の攪拌機を備えることによって、本槽部の底面が、各攪拌部における内容液の攪拌によって生じる本槽部での内容液の対流の衝突によって生じる対流壁に向かってせり上がるように構成されていると、例えば、比較的容量の大きい攪拌槽であっても、内容液のたまりがより減少される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、例えば、固体−液体系、液体−液体系等の種々の液体混合系の混合、攪拌、分散、溶解などを効率良く行うことができ、例えば、比重の重い硬質無機物質粒子であっても液体中に均一に分散させることが可能であり、複雑な構成の攪拌装置を用いなくても、一段階で硬質無機物質粒子の複合めっきを施すことも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明につき、図面を参照して、更に詳細に説明する。図１は、本発明の攪拌装置の一構成例を説明する第一構成例の攪拌装置Ａ１の概略縦断面図である。図１に示す攪拌装置Ａ１は、攪拌槽１とプロペラ型攪拌機２とを備え、攪拌槽１は、本槽部１１と攪拌部１２とに、仕切壁３によって仕切られている。また、攪拌槽１の底面４は、仕切壁３の下の位置を基線として本槽部１１の仕切壁３に対向する側壁に向けてせり上がった本槽部底面４１と、仕切壁３の下の位置を基線として攪拌部１２の仕切壁３に対向する側壁に向けてせり上がった攪拌部底面４２とを備えた船底構造を有している。
【００１５】
この攪拌装置Ａ１により本発明の攪拌装置の槽内での液体の基本的な流れを説明すると、プロペラ型攪拌機２の回転、攪拌によって、図１の矢印で示したように、攪拌部１２においては、液体は上から下方向に向かって流れると共に、仕切壁３の下から本槽部１１に向かって流出し、本槽部１１においては、上下左右方向への乱流が生じた攪拌状態になり、液面が上昇することによって、仕切壁３の上から攪拌部１２に流れ込み、これらの流れによって、攪拌部１２と本槽部１１との間で槽内の液体が循環する。従って、攪拌、混合を行っている間に、本槽部１１に供給される攪拌液の流量は、本槽部１１と攪拌部１２との水位差（図中矢印Ｗ）に比例することから、水位差（図中矢印Ｗ）の体積を計算することよって測定することができる。そして、その流量は、プロペラ型攪拌機２のプロペラ部２３の回転数によって、制御することができる。
【００１６】
攪拌装置Ａ１の攪拌槽１は、上面が開口した中空有底四角柱からなる四角形箱型であり、本槽部１１、攪拌部１２は、それぞれ俯瞰形状が長方形であるが、本発明の攪拌槽の形状は、特に制限されるものではなく、例えば、本槽部の形状を、仕切壁の部分も本槽部の壁面に含むものと仮定した場合、図１〜４に示す攪拌装置Ａ１、Ａ２、Ａ３のような四角形の箱型などのように多角形箱型としてもよく、図５、６に示す攪拌装置Ａ４、Ａ５のような略円柱タンク型（有底円筒体）などの略円形箱型のものとしてもよい。これらの中でも、四角形箱型、略円形箱型などがより好適である。なお、本槽部の形状が図５、６に示す攪拌装置Ａ４、Ａ５のような略円柱タンク型などの略円形箱型のものであっても、攪拌部の形状は、仕切壁の部分も攪拌部の壁面に含むものと仮定した場合、略四角形箱型、略五角形箱型などのように多角形箱型が好適であり、中でも略四角形箱型、略五角形箱型などがより好適である。
【００１７】
本発明において攪拌槽の材質は、特に制限されるものではなく、公知の攪拌槽と同様の材質を有する材料を使用することができるが、例えば、本発明の攪拌装置を使用してめっきをするような場合、常温〜６０℃程度までの耐熱性を有するものが好適であり、より好ましくは、９０℃付近までの耐熱性があることが望ましい。このような材質を備えた材料として、より具体的には、例えば、樹脂系、ガラス及び金属系などの材料を挙げることができ、更に具体的には、アクリル系樹脂、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、耐熱ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＴＦＥ（フッ素樹脂）、鉄、ステンレスなどを挙げることができる。また、上述したように、本槽部１１に供給される攪拌液の流量を、槽内を観察することで測定したり、槽内の攪拌状態を外側から観察できるようにすることなどを考慮すれば、公知の攪拌槽の材料の中でも、槽の外側から槽内の液体の状態を観察できるような透明乃至は半透明の材質のものが、より好適である。
【００１８】
プロペラ型攪拌機２は、モータなどの回転駆動部２１と、この回転駆動部２１に一端側が接続されたシャフト部２２と、シャフト部２２の他端側に取り付けられたプロペラ部２３とを備えている。なお、本発明において、プロペラ型攪拌機は、その大きさ、種類などが特に制限されるものではなく、公知のプロペラ型攪拌機の中から攪拌槽の大きさ、目的とする攪拌力などに合わせて、適宜選定して使用することができ、例えば、プロペラの種類は、羽根の枚数は２枚以上であればよく、その材質は特に規定しない。また、攪拌モータは、粘度の高いものはトルクの高いモータを使用することもできる。更に、１台のモータにプーリを用いて複数のプロペラを取り付けたものであってもよい。そして、プロペラの回転数などの攪拌条件も、目的とする攪拌力などに合わせて、使用する攪拌機の通常の攪拌条件とすることができる。プロペラ型攪拌機２の攪拌部１２内での幅方向の配設位置としては、均一に攪拌することを考慮すれば、プロペラ部２３が攪拌部１２内での幅方向の中心付近となるように挿入することが望ましい。
【００１９】
仕切壁３の設置位置は、特に制限されるものではなく、所望の本槽部１１と攪拌部１２との容積比などに合わせて適宜選定することができる。但し、攪拌部の容積が、極力少量となるようにすると、より好適であり、例えば、図１中矢印Ｌで示した寸法（攪拌部の外寸、即ち、攪拌部から見て仕切壁の外壁から攪拌槽の外壁までの幅）が、使用するプロペラの直径の１．１〜１．７倍とすると好適であり、より好ましくは１．４〜１．７倍となるように設定すると、より好適である。なお、仕切壁３の大きさは、横幅は、攪拌槽１の側壁と液密になるように、配設位置の攪拌槽１の内壁の幅と同じとなるようにするが、高さは、攪拌部１２と本槽部１１との間で槽内の液体が仕切壁３の上と下から流通可能となり、所望の流量が得られるように、適宜選定することができる。また、本発明において、仕切壁の形状は、特に制限されるものではなく、例えば、図１に示す攪拌装置Ａ１などのように本槽部が多角形箱型の場合、平板状のものであってもよく、また、本槽部の形状が略円形箱型の場合、例えば、図５に示す仕切壁３’のように、本槽部の壁面に合わせて円筒形となるような湾曲板状のものであっても、図６に示す仕切壁３のように平板状のものであってもよい。
【００２０】
また、仕切壁３の高さ方向の配設位置は、攪拌部１２と本槽部１１との間で槽内の液体が仕切壁３の上と下とから流通可能となるのであれば、その高さ方向の位置も特に制限されるものではない。なお、本槽部１１への流量は、プロペラ部２３の回転のみならず、仕切壁３の下の空隙の高さ（図中矢印Ｈ２）によってもある程度制御することが可能であるので、仕切壁３の下側に、上下方向にスライド可能となるように調整部３１を取り付けると、攪拌部から本槽部への流量を調整することが可能となる。更に、仕切壁３の配設高さ（図中矢印Ｈ２）と、プロペラ型攪拌機２のプロペラ部２３の挿入設置との関係は、プロペラ部２３が仕切壁３の下端部よりも下方であれば特に制限されるものではなく、設置位置は攪拌槽の底面に合わせて適宜選定することができるが、例えば、仕切壁３の下端部よりもプロペラ部２３の上端部の設置高さが、好ましくはプロペラ部の高さの１〜３倍、より好ましくは１．５〜２倍程度低くなるようにすると、より好適である。なお、本発明において仕切壁の材質は、特に制限されるものではなく、例えば、上述した攪拌槽と同様の材料によって作成することができる。
【００２１】
更に、仕切壁３は、攪拌部１２側に突出した突出部３２を備えた側面略Ｌ字型のものであり、突出部３２には、プロペラ型攪拌機２のプロペラ部２３を突出部３２の下方に挿入させるために、少なくともシャフト部２２が挿通可能となる切り欠き部３３が開設されている。この仕切壁３によれば、後述するように、加熱手段として、投げ込みヒーターを本槽部に投入する場合、プロペラ部２３によるヒーターへの破損を確実に防ぐことができる。なお、仕切壁に調整部３１を設ける場合、上述したように調整部を仕切壁に沿って上下動可能となるように本槽部側又は攪拌部側に取り付けてもよく、また、仕切壁を側面略Ｌ字型のものとする場合、例えば、突出部の仕切壁本体側の端辺の下面に調整部を固着し、これを仕切壁に沿って上下動可能となるように取り付けて、突出部と調整部が一体となって仕切壁に沿って上下動するようにすることもできる。
【００２２】
攪拌槽１の底面４は、本槽部底面４１と攪拌部底面４２とからなる船底構造を有し、船底構造のせり上がり又は立ち上がりの基線（本槽部底面４１と攪拌部底面４２との交線）の位置は、仕切壁３の配設位置又はその近傍に対応する位置、即ち、仕切壁の配設位置の下又は仕切壁の配設位置の近傍の下となる位置であり、好ましくは仕切壁３の配設位置の下となる位置である。なお、船底構造のせり上がり又は立ち上がりの基線（本槽部底面と攪拌部底面との交線）の位置を仕切壁の近傍に対応する位置とする場合、仕切壁の配設位置の下との距離は、例えば、製造し易さなどを考慮して、適宜選定することができる。
【００２３】
また、船底構造としては、その形状が特に制限されるものではないが、攪拌、分散などによる槽内の液体の均一性などを考慮すると、攪拌装置Ａ１のように本槽部１１、攪拌部１２の俯瞰形状が四角形の場合、本槽部底面４１のせり上がり高さ（図中矢印ｈ１）と、攪拌部底面４２のせり上がり高さ（図中矢印ｈ２）とが、同程度とすると、より好適である。なお、本発明において各せり上がり高さ（図中矢印ｈ１及び図中矢印ｈ２）は、特に制限されるものではない。また、本発明において船底構造の底面の材質も、特に制限されるものではなく、例えば、上述した攪拌槽と同様の材料によって作成することができる。
【００２４】
本発明の攪拌装置の場合、攪拌する液体は、特に制限されるものではないが、固体−液体、液体−液体などの種々の液体ベースの液体混合系の攪拌、混合、分散に好適である。本発明の攪拌装置の使用方法は、特に制限されるものではなく、種々の混合系の攪拌、混合、分散、溶解などのために使用することができるが、本発明の攪拌装置の場合、固体−液体系であれば、単に攪拌、混合、分散させるのみならず、本槽部において被めっき物に固体粒子／金属めっきの複合めっきを行う複合めっき用攪拌装置（攪拌槽）として使用することも可能である。複合めっきを行う場合、固体粒子としては、無機物質粒子、有機物質粒子などが挙げられ、これらの固体粒子（攪拌粒子）の中でも、硬質粒子がより効果的である。より具体的には、ダイヤモンド粒子、ＳｉＣ（炭化ケイ素）粒子、アルミナ粒子、ＺｎＯ２粒子、ＣＢＮ粒子等の無機物質粒子、ＴＥＦ（ポリテトラフルオロエチレン）、アクリル粒子、ブタジエン粒子等の有機物質粒子などを挙げることができる。
【００２５】
固体粒子の粒径は、特に制限されるものではなく、目的とする複合めっきに適切な粒径のものを適宜選定することができ、例えば、複合めっきの固体粒子としてダイヤモンド粒子を選択した場合、ダイヤモンド粒子の電着のし易さを考慮すれば、平均粒径が３５μｍ未満であることが好ましく、より好ましくは１０〜３０μｍ、特に好ましくは１５〜２５μｍ（６００〜１０００メッシュ）程度が好適である。なお、上記固体粒子の平均粒径の測定方法は、レーザー法による。
【００２６】
本発明の攪拌装置を使用して固体粒子／金属めっきの複合めっきを行う場合、固体−液体系の液体としては、金属源を含んだめっき液を使用するが、このような金属源としては、公知のめっき方法の金属源を使用することができ、このような金属源としては、例えば、ニッケル、銅、亜鉛、鉄、すず、金、銀、パラジウムなどを挙げることができ、これらは１種単独で又は２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。また、めっき液には、通常の複合めっき液に配合される種々の配合成分が含有されても良いのは勿論である。なお、本発明の攪拌装置を使用して固体粒子／金属めっきの複合めっきを行う場合、複合めっきであれば、全ての電気めっき、化学めっきに対応することができ、そのめっき条件などは、採用するめっき方法の常法に準じて設定することができる。
【００２７】
本発明の攪拌装置は、例えば、槽内で固体粒子／金属めっきの複合めっきを行う場合などのように、必要に応じて槽内の液体を加熱することも可能であり、槽内の液体を加熱する場合、槽全体をウォーターバスに入れる手段などの全体加熱手段、投げ込みヒーターを本槽部に投入するなどの槽内加熱手段などを採用することができる。ここで、加熱手段として、例えば、投げ込み石英ヒーターを利用する場合、本発明の攪拌装置の場合、仕切壁によって、攪拌機のプロペラ部によるヒーターへの破損を防止することができ、特に、攪拌装置Ａ１等のように仕切壁３が側面略Ｌ字型のものであれば、プロペラ部によるヒーターへの破損を確実に防ぐことができる。
【００２８】
次に、本発明の第二構成例を、図２及び図３を用いて説明する。なお、以下の構成例の説明において、第一構成例と同様の構成のものについては、同じ符号を付してその構成の説明を省略する。また、その他、既に説明した構成と同様の構成については、同じ符号を付してその構成の説明を省略する。図２は、本発明の第二構成例の攪拌装置Ａ２の構成を説明するためにその構成を模式的に示した概略平面図であり、図２では、プロペラ型攪拌機２を省略してプロペラ部２３のみで示した。また、図３は、攪拌装置Ａ２の構成をより具体的に示した概略斜視図であり、槽内の構成を分かり易くするために、攪拌槽１を透明な材料とし、その厚さ（壁の厚み）を省略して示した。なお、図３中の符号７は、仕切壁３を槽内に配設するための仕切壁載置台であり、図１、２、４などでは図面上に示さなかったが、攪拌装置Ａ１、Ａ３においても同様に槽内に設けられたものである。攪拌装置Ａ２は、上述した攪拌装置Ａ１において、本槽部底面４１の上面に、更に、テーパ部５１、５２、５２を設けたものであり、その他の構成については、攪拌装置Ａ１と同様である。
【００２９】
攪拌装置Ａ２の本槽部底面４１には、仕切壁３が配設されて壁面がない一方向を除いて、その上面に三方の壁面に向かってせり上がったテーパ部５１、５２、５２が設けられている。このテーパ部は、少なくとも本槽部底面上に設けられることによって、本槽部におけるいわゆる「たまり」をより防止することができるものであり、本槽部が多角形箱型の場合、仕切壁が配設されて壁面がない一方向を除いて、各壁面に向かってせり上がったテーパ部を設けてもよく、一部の壁面に向かってせり上がったテーパ部を設けてもよい。なお、攪拌部底面４２の上面にテーパ部を同様に設けることによって、攪拌部１２においてもいわゆる「たまり」をより防止することができる。
【００３０】
第二構成例の攪拌装置Ａ２の本槽部１１の仕切壁３に対向する壁面（図２では図面上、左側の壁面）に向かって設けられたテーパ部５１は、図４に示す第三構成例の攪拌装置Ａ３と同様に、上記壁面に向かって両辺が同じ高さでせり上がっており、その両側のテーパ部５２、５２は、テーパ部５１側はテーパ部５１と同じ高さとなり、仕切壁３の下に位置する所では、高さゼロとなるように（斜めになった状態で）仕切壁３に隣接する各壁面（図２では図面上、上下の壁面）に向かってそれぞれせり上がっている。ここで、本発明の場合、テーパ部の形状などが特に制限されるものではなく、例えば、本槽部の仕切壁に対向する壁面に向かって設けられたテーパ部の本槽部の仕切壁に対向する壁面における高さと、本槽部の仕切壁に隣接する壁面に向かって設けられたテーパ部の本槽部の仕切壁に対向する壁面における高さとが異なっていてもよく、また、両側のテーパ部の仕切壁の下に位置する所でも、若干の高さを有するように斜めになった状態で仕切壁に隣接する各壁面に向かってそれぞれせり上がっていてもよい。但し、テーパ部を設けることによる効果を考慮すると、図２〜４に示す第二構成例、第三構成例の攪拌装置Ａ２、Ａ３のテーパ部５１、５２、５２のような構成の方がより好適である。
【００３１】
また、各テーパ部の傾斜角度も特に制限されるものではないが、テーパ部の設置による効果を考慮すると、図２〜４に示すような俯瞰形状が長方形の四角形箱型の本槽部の場合、仕切壁３に対向する壁面に向かってせり上がるテーパ部５１の底面に対する傾斜角度ｒ１（図４参照）としては、好ましくは２°〜３０°、より好ましくは３°〜７°であると、より好適である。また、各テーパ部の底面からの立ち上がり位置（せり上がりの基線）は、特に制限されるものではなく、図２〜４に示すような直方体の四角形箱型の本槽部の場合、例えば、せり上がり高さは、使用するプロペラの直径の１．１〜１．７倍であると好ましく、より好ましくは１．４〜１．７倍であると、より好適である。なお、本槽部が略円形箱型の場合については、後述する。
【００３２】
本発明において必要に応じて設けられるテーパ部は、上述したように、その形状、傾斜角度、設置数などは、特に制限されるものではなく、攪拌槽、本槽部、攪拌部の大きさ、形状などにより、適宜選定することができる。また、本発明においてテーパ部の材質は、特に制限されるものではなく、例えば、上述した攪拌槽と同様の材料によって作成することができる。
【００３３】
次に、本発明の第三構成例の攪拌装置を図４により説明する。図４は、本発明の第三構成例の攪拌装置Ａ３の概略縦断面図であり、図中の円内は逆ベルマウス構造を拡大して示したものである。この攪拌装置Ａ３は、上述した第二構成例の攪拌装置Ａ２において、更に、本槽部１１に、逆ベルマウス構造を有する空隙６ａがほぼ全面に亘って複数、整列して開設された整流板６を水平方向に配設したものであり、その他の構成は、第二構成例の攪拌装置Ａ２と同様である。この攪拌装置Ａ３は、逆ベルマウス構造を有する空隙が開設された整流板６の配設によって、本槽部１１においてより均一性に優れた攪拌液を得ることができるものであり、例えば、上述したような複合めっきを本槽部１１で行うのであれば、整流板６の上方に被めっき物を浸漬することによって、より均一なめっきを施すことが可能となる。なお、本発明において整流板を配設する場合、水平方向に配設することが好ましいが、若干、水平方向よりも傾いていても良いのは勿論である。
【００３４】
本発明において逆ベルマウス構造を有する空隙が開設された整流板を配設する場合、その逆ベルマウス構造は、特に制限されるものではないが、例えば、整流板６の一つの空隙部６ａの上面直径（図中矢印ａ）と下面直径（図中矢印ｂ）との比率が、好ましくはａ：ｂ＝１：１．５〜１：３、より好ましくはａ：ｂ＝１：１．５〜１：２．５程度が好適であり、ａ：ｂ＝１：２程度であると、特に好適である。より具体的には、例えば、ａ＝３ｍｍ、ｂ＝６ｍｍ程度のものが特に好適に使用される。また、空隙６ａの開設数なども特に制限されるものではない。なお、整流板を配設する場合、本槽部１１の幅方向全面となるように配設してもよく、その一部に配設してもよい。また、整流板の配設高さは、特に制限されるものではなく、本槽の形状には問わない。
【００３５】
本発明の第四構成例、第五構成例の攪拌装置を図５、６により説明する。図５は、本発明の第四構成例の攪拌装置Ａ４の概略平面図であり、底面の構成を説明し易くするために、下に底面の部分のみの縦断面の様子を示した。なお、図５においても、プロペラ型攪拌機２を省略してプロペラ部２３のみで示した。図６は、本発明の第五構成例の攪拌装置Ａ５の概略斜視図であり、槽内の構成を分かり易くするために、攪拌槽１を透明な材料とし、その厚さ（壁の厚み）を省略して示した。攪拌装置Ａ４、攪拌装置Ａ５は、本槽部１３の形状を、仕切壁３’、３の部分も本槽部１１の壁面に含むものと仮定した場合、本槽部１３の形状が円柱タンク形状（有底円筒体）、略円柱タンク形状（有底略円筒体）の略円形箱型タイプのものであり、攪拌部１２の形状が、仕切壁３’、３の部分も攪拌部１２の壁面に含むものと仮定した場合、略四角形箱型、四角形箱型であるものである。そして、攪拌装置Ａ４は、仕切壁３’が本槽部１３の壁面に合わせて円筒形となるような湾曲板となっており、攪拌装置Ａ５は、仕切壁３が上述した構成例と同様の平板状のものである。
【００３６】
攪拌装置Ａ４、Ａ５のような略円形箱型タイプの攪拌槽１の場合も、攪拌槽１の底面４は、本槽部底面４３と攪拌部底面４２とからなる船底構造を有するものであり、船底構造のせり上がり又は立ち上がりの基線の位置、攪拌部底面４２、仕切壁３’、３などについては、上述した構成例に準じた構成である。
【００３７】
攪拌装置Ａ４、Ａ５のような本槽部の形状が略円形箱型タイプの攪拌槽１の場合、本槽部底面４３は、テーパ部５３を設けないものに仮定した場合であれば、図５の下側の断面の状態を示した図において二点破線で示したように、壁面におけるせり上がり高さが攪拌部底面４２と同程度となるような、楕円板状の本槽部底面を有する船底構造の底面となるが、本槽部底面４３が、図５の下側の断面の状態を示した図において実線で示したように、更に、テーパ部を備えるものである場合、本槽部底面４３を仕切壁３’の下の位置から底面の中心点までの扇状の傾斜底面とし（攪拌装置Ａ５の場合、三角形状）、本槽部１３の仕切壁３’が配設されて壁面がない部分を除く周面を等分にして（攪拌装置Ａ４、Ａ５の場合、５等分）、底面の中心点（本槽部底面４３を仕切壁３’の下の位置から底面の中心点までの扇状の傾斜底面の先端）から各周面に向かって、更にせり上がった扇状のテーパ部５３、５３、５３、５３、５３を配設してもよい。そして、各テーパ部５３は、本槽部底面４３の傾斜底面からその反対側のテーパ部（仕切壁から一番離れたテーパ部）に向かって、なだらかに順次せり上がり高さが高くなるように構成されており、本槽部底面４３の傾斜底面に隣接するテーパ部５３、５３の本槽部底面４３の傾斜底面に接する辺は、傾斜底面との段差がなく、傾斜底面の辺と一致している。
【００３８】
このような扇状のテーパ部５３を設ける場合、そのせり上がり高さなどは特に制限されるものではないが、例えば、仕切壁から一番離れたテーパ部５３の本槽部底面４３の傾斜底面に対する傾斜角度ｒ２が好ましくは１°〜２５°、より好ましくは３°〜５°であると、より好適である。なお、このように扇状のテーパ部を設ける場合、テーパ部の設置数は、特に制限されるものではないが、好ましくは３面以上、より好ましくは３〜６面であると、好適である。また、略円形箱型タイプの本槽部底面にテーパ部を設ける場合、このような構成に限定されるものではなく、例えば、船底構造を構成する本槽部底面を仕切壁の下を基線として、周壁よりも一回り小さい楕円形状の傾斜底面とし、その周辺から、仕切壁の両端部の下の位置が高さゼロとなり、仕切壁の真向かいが一番高くなるように本槽部の周壁に向けて傾斜するテーパ部を設けることもできる。また、略円形箱型タイプの場合であっても、テーパ部に多少の段差があってもよい。
【００３９】
本発明の第六構成例の攪拌装置を図７、８により説明する。図７は、本発明の第六構成例の攪拌装置Ａ６の概略斜視図であり、プロペラ型攪拌機を省略し、攪拌部の構成の詳細（底面のテーパ部）を省略して示した。図８は攪拌部の構成を説明するために槽の内側から攪拌部を観た状態を示す概略斜視図であり、本槽部底面の構成は省略して示した。攪拌装置Ａ６は、攪拌槽１’を一の本槽部１４に対して四の攪拌部１２、１２、１２、１２を備えるように４枚の仕切壁３、３、３、３によって仕切ったものであり、本槽部１４の形状を、仕切壁３の部分も本槽部１４の壁面に含むものと仮定した場合、本槽部１４の形状が正八角形柱状タンク（有底八角形筒体）の形状を有する正八面体の柱状タンクであり、八面体の一面おきに、合計４箇所に外方に突出した攪拌部１２、１２、１２、１２が設けられ、各攪拌部１２の形状は、仕切壁３の部分も攪拌部１２の壁面に含むものと仮定した場合、略四角形箱型、四角形箱型である。
【００４０】
本構成例の場合、図８に示すように、各攪拌部底面４２にテーパ部５４、５５、５５が設けられており、攪拌部１２の仕切壁３に対向する壁面に向かって設けられたテーパ部５４は、該壁面に向かって両辺が同じ高さでせり上がっており、その両側のテーパ部５５、５５は、テーパ部５４側はテーパ部５４と同じ高さとなり、仕切壁３の下に位置する所では、高さゼロとなるように（斜めになった状態で）仕切壁３に隣接する攪拌部１２の各壁面に向かってそれぞれせり上がっている。なお、本構成例の場合、攪拌部１２、１２、１２、１２の形状、大きさ、仕切壁３、３、３、３の大きさ、配設位置、攪拌部底面４２、４２、４２、４２は、全て同じになるように構成されているが、これらが異なるように構成することもできる。また、本槽部の形状を正多角形状のみならず略多角形状などとすることもできる。また、攪拌部１２、１２、１２、１２には、同種のプロペラ型攪拌機２が配設、挿入されている。
【００４１】
本槽部底面４４は、攪拌部１２、１２、１２、１２が設けられた箇所では仕切壁３、３、３、３の下の位置から、攪拌部１２（仕切壁３）が設けられていない箇所では本槽部１４の側壁の下辺から、それぞれ本槽部底面４４の中心点に向けて集結し、せり上がり高さが攪拌部底面４２のせり上がり高さと同じ程度となるようにせり上がった（傾斜した）三角形状の傾斜底面４４ａが結合した形状であり、本槽部底面４４の攪拌部１２、１２、１２、１２が設けられた箇所の各三角形状傾斜底面４４ａは、それぞれ対応する攪拌部に対向する本槽部１４の壁面に向かってせり上がっていると言える。なお、このような本槽部底面４４の場合、例えば、攪拌部１２（仕切壁３）が設けられていない４箇所の傾斜底面４４ａに、傾斜底面４４ａの両側辺（隣接する傾斜底面との交線）をそれぞれ基線とし、各傾斜底面４４ａの先端部が集結した本槽部底面４４の中心点における高さがそれぞれゼロで、本槽部１４の側壁に向かってせり上がっていき、上記中心点を通る傾斜底面４４ａの中心線上で交わるように構成された図示しない各一対の三角形状テーパ部を配設してもよい。このようなテーパ部を設ける場合、各テーパ部の本槽部の側壁における高さは、攪拌部底面４２に設けられたテーパ部５４、５５、５５の攪拌部の壁面における高さと同程度とすると、より好適である。本発明の場合、攪拌装置Ａ６のように複数の仕切壁によって一の本槽部が複数の攪拌部を備えたタイプの攪拌槽の場合も、攪拌槽の底面は、本槽部底面と攪拌部底面とからなる船底構造を有するものである。なお、攪拌装置Ａ６においても、船底構造のせり上がり又は立ち上がりの基線の位置、攪拌部底面４２、仕切壁３などについては、上述した構成例に準じた構成である。
【００４２】
本発明において、攪拌装置Ａ６のように一の本槽部４４に複数の攪拌部１２を備えたタイプの攪拌装置の場合、攪拌部の配設数は特に制限されるものではなく、本槽部の形状に合わせて適宜選定することができるが、例えば、好ましくは２〜８箇所、より好ましくは４〜６箇所程度、設けるとより好適である。そして、このようなタイプの攪拌装置は、攪拌槽の容量が、比較的、大きい場合により好適であり、例えば、内容量が好ましくは１〜１０リットル、より好ましくは２〜５リットル程度の攪拌槽を使用する場合に、より好適である。なお、攪拌装置Ａ１〜攪拌装置Ａ５のように一の本槽部に一の攪拌部を備えたタイプの攪拌装置の場合、攪拌槽の容量が、特に制限されるものではないが、例えば、内容量が好ましくは０．４〜１リットル程度の攪拌槽を使用する場合に、より好適である。本発明の攪拌装置が、攪拌装置Ａ６のように略多角形円筒状の一の本槽部に対して複数の攪拌部を備えたタイプである場合、本槽部の形状（角数など）と攪拌部の設置数、本槽部底面の形状などは、攪拌装置Ａ６の構成に準じて適宜設定することができる。
【００４３】
なお、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更することができる。
【実施例】
【００４４】
以下、実験例を示して本発明を具体的に説明する。
【００４５】
［実験例１〜４］
図１に示す攪拌装置Ａ１の構成を備え、アクリル樹脂製攪拌槽が幅１３０ｍｍ、高さ９７ｍｍ、奥行き７６ｍｍ、本槽部の幅が１０５ｍｍ、仕切壁の上が１５ｍｍ又は５ｍｍ空くように仕切壁を配設し、仕切壁の下の位置を基線として、本槽部底面の対向壁面に対するせり上がり高さが２０ｍｍ、せり上がり角度が１０°、攪拌部底面の対向壁面に対するせり上がり高さが２５ｍｍ、せり上がり角度が４５°であり、プロペラ型攪拌機としてアズワン製ＨＩＧＨ  ＰＯＷＥＲ  ＭＩＷＥＲ（Ｐ−２）を攪拌部の幅方向の中心に設置した攪拌装置を用い、仕切壁の下端部の底面からの高さ（流通部の高さ）が２〜１５ｍｍとなるように調整部によって高さ調整を行い、槽内に硫酸ニッケルを基本としたワット浴を０．６５リットル投入し、プロペラ回転数を１２００ｒｐｍとして、仕切壁の上が１５ｍｍ又は５ｍｍ空き、流通部の高さが２ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍとした時の本槽部への流量を、攪拌開始直後の本槽部の液面と攪拌部の液面との水位差の体積から求め、また、攪拌開始直後の槽内状態を攪拌槽の外側から目視観察し、ダイヤモンド粒子（＃３２５／４００）の分散性を下記評価基準に基づいて評価した。結果を下記表１に示す。
【００４６】
＜評価基準＞
◎：全体の７０％以上攪拌
○：全体の５０〜７０％攪拌
△：全体の５０％攪拌
【００４７】
【表１】
0004909201.tif 000002
【００４８】
表１の結果によれば、流通部の高さにより、流量を調節できることが確認できた。なお、実験例３、４については、攪拌力（例えば、回転数、プロペラ形状など）を強くすることによって、所期の攪拌分散性を得ることができる。
【００４９】
上記実験例１〜４の条件にて攪拌を開始し、固体粒子（ダイヤモンドパウダー）＃１０００（１２〜２５μｍ）の電着（ニッケル）を通常のめっき条件で１０分間行い、それぞれ実験例５〜８とした。各実験例における被めっき物の外観（表面）を目視観察し、下記評価基準に基づいて評価した。結果を下記表２に示す。
【００５０】
＜評価基準＞
◎：均一に固体粒子の固着ができた。
○：全体の５０％固体粒子の固着ができた。
△：全体の３０％固体粒子の固着ができた。
【００５１】
【表２】
0004909201.tif 000003
【００５２】
なお、実験例７、８については、ダイヤモンドパウダーが分散した状態で攪拌を一定時間（５分間）止めた状態で電着を行うことによって、ダイヤモンドパウダーの固着時間を早めることができた。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、例えば液体中に固体粒子等の固体などを混合した液体ベースの混合系の攪拌、分散、混合、溶解をすることができ、更に、乳化させることも可能であり、固体粒子を用いた複合めっき食品、建築材料の攪拌、混合、陶芸品の含量、香料の混合など、各種分野において種々の液体混合系の攪拌、分散、混合、溶解、乳化などに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の攪拌装置の第一構成例を説明する攪拌装置の概略縦断面図である。
【図２】本発明の攪拌装置の第二構成例を説明する攪拌装置の概略平面図である。
【図３】上記第二構成例の攪拌装置の概略斜視図である。
【図４】本発明の攪拌装置の第三構成例を説明する攪拌装置の概略縦断面図である。
【図５】本発明の攪拌装置の第四構成例を説明する攪拌装置の概略平面図である。
【図６】本発明の攪拌装置の第五構成例を説明する攪拌装置の概略斜視図である。
【図７】本発明の攪拌装置の第六構成例を説明する攪拌装置の概略斜視図である。
【図８】上記第六構成例の攪拌装置の攪拌部の概略斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
Ａ１〜Ａ６  攪拌装置
１、１’  攪拌槽
１１、１３、１４  本槽部
１２  攪拌部
２  プロペラ型攪拌機
３、３’  仕切壁
３２  突出部
３３  切り欠き部
４  底面
４１、４３、４４  本槽部底面
４２  攪拌部底面
５１、５２、５３、５４、５５  テーパ部
６  整流板
６ａ  空隙
【図１】
0004909201.tif 000004
【図２】
0004909201.tif 000005
【図３】
0004909201.tif 000006
【図４】
0004909201.tif 000007
【図５】
0004909201.tif 000008
【図６】
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【図７】
0004909201.tif 000010
【図８】
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