(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撹拌槽の内部に撹拌翼が設けられており、該撹拌槽の内壁に、槽内液を加熱あるいは冷却する伝熱コイル群を取付けた撹拌装置であって、
前記伝熱コイル群において上下方向に生じたコイル欠落部に、該コイル欠落部を塞ぐコイルフェンスを槽内に取付けた
ことを特徴とする撹拌装置。
【請求項２】
前記コイルフェンスが、コイル群のコイルと同様の流動抵抗を有するダミーコイルで構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の撹拌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撹拌装置に関する。さらに詳しくは、さまざまな産業分野で、固液撹拌、液液撹拌、気液撹拌に用いられ、とくに槽内に液の加熱あるいは冷却するために伝熱コイル群を設けた撹拌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４の(A) 図は従来の撹拌装置の断面図であり、同(B) 図はコイル２を撹拌槽内壁に取付けた状態の展開図である。
図４において、１は撹拌槽、２は槽内に設けられた撹拌翼、３は伝熱コイルである。この伝熱コイル３の出入口部分３ａは、槽内壁に溶接で取付けられるため、この出入口部分３ａの近傍には溶接作業のためのオープンスペースが必要であり、その部分にはコイル３を取付けることができない。このため、上下に分割したコイルの場合などでは、コイルが存在しない欠落部Ｌが生じてしまう。また、図５に示すような二重以上の多重コイルの場合は溶接作業スペースもさらに広く必要となるので、コイル欠落部Ｌが広く、かつ数多く生ずることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
撹拌槽型の撹拌装置では、撹拌翼を回転させ、槽内液を流動させて混合させるのであるが、この槽内液に一筆書き状の循環流が形成されると、混合が均一になることが知られている。換言すると、循環流が切れたり、流動しない部分や流動しにくい部分が生ずると混合が均一でなくなり、撹拌の目的が十分に達成されない。
【０００４】
しかるに従来は、上記のようなコイル欠落が流動に及ぼす悪影響が論じられることはなく、また対策も施されていなかった。
ところで、本発明者らの研究によれば、コイルの欠落部が存在してしまうと、その欠落した部分から液が逃げてしまういわゆる副循環流が発生し、槽内の均一化が阻害され撹拌性能に悪影響を及ぼすことが、見出された。
例えば、図４に示す一重コイルで上下にコイル群３を分割した場合はコイル欠落部Ｌから液が逃げてしまう副循環流が発生していることが分かる。また、容易に想像できるごとく、図５に示す二重以上の多重コイルの場合にはその溶接作業の困難さから、欠落部Ｌは拡大する傾向にあり、したがって流動特性の低下も顕著になる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑み、コイル群に欠落部があっても欠落部の無い撹拌槽と同等の流動特性（ドラフトチューブ効果）を持たせ、槽内に一筆書きの上下循環流を形成し、上下均一混合時間の短縮、上下方向での流速の均一化、伝熱時間の短縮、を達成できる撹拌装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の撹拌装置は、撹拌槽の内部に撹拌翼が設けられており、該撹拌槽の内壁に、槽内液を加熱あるいは冷却する伝熱コイル群を取付けた撹拌装置であって、前記伝熱コイル群において上下方向に生じたコイル欠落部に、該コイル欠落部を塞ぐコイルフェンスを槽内に取付けたことを特徴とする。
請求項２の撹拌装置は、請求項１記載の発明において、前記コイルフェンスが、コイル群のコイルと同様の流動抵抗を有するダミーコイルで構成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１の発明によれば、コイル欠落部にその欠落を塞ぐようにコイルフェンスを設置したことにより、欠落部に発生する“液の逃げ”を防止し、副循環流の発生を抑えるので、あたかも欠落のない連続したコイルと同等の流動特性、より具体的には液の整流効果（ドラフトチューブ効果）を発揮することができる。
そして、このドラフトチューブ効果により一筆書きの上下循環流が形成され、上下の均一混合に関しては、コイル欠落のある状態と比べ、短時間で均一混合が達成される。加えて、ドラフトチューブ効果により上下方向で均一の流速が得られるため、コイル欠落のある状態と比べ、ムラのないコイル表面での伝熱が得られる。さらに、良好な流動状態が達成されることから、移動可能伝熱量もコイル欠落のある場合に比べて大きく、伝熱所要時間の短縮も期待できる。
請求項２の発明によれば、コイル欠落部を塞いだダミーコイルが本来のコイルと同じ流動抵抗を有しているので、とりわけ高いドラフトチューブ効果を奏し、コイル欠落部が全くない撹拌槽と同等の高い撹拌性能を発揮することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る撹拌槽の断面図、図２は本発明の他の実施形態に係る撹拌槽の断面図、図３は本発明の撹拌槽における循環流の説明図である。
【０００９】
図１に示す撹拌装置は撹拌槽１に二重コイル３を取付けた実施形態であり、上方のコイル群３Ａと下方のコイル群３Ｂとに上下に分けて取付けられている。そして、コイル３の出入口部分３ａを取付けたことによって生じる欠落部に相当する部位には、コイルフェンスとしてダミーコイル４を取付けている。このダミーコイル４の取付け方は任意であり、各ダミーコイル４を支持するサポート５を槽内の適当な支持台６に固定したり、既設の上下のコイル３に固定してもよい。
【００１０】
また、上記のダミーコイル４は本来のコイル３と同じ流動抵抗をもち同じ形状の部材であることが好ましい。この場合、液の整流効果（ドラフトチューブ効果）は本来のコイル３が槽内液に与える影響を全く変わらず、全くコイル欠落部の無い撹拌槽と同様の循環流が得られることになる。
【００１１】
図２に示す撹拌槽１は、一重コイル３を取付けた実施形態であり、上方のコイル群３Ａと下方のコイル群３Ｂとに上下に分けて取付けられている。そして、コイル３の出入口、部分３ａを取付けたことによって生ずる欠落部に相当する部位には、プレート７を取付けている。このプレートは平板に限らず角材等であってもよい。
【００１２】
上記各実施形態において、コイルフェンスは、要するに、欠落部を埋める部材であって、副循環流が発生しないようにできれば、よいのであり、その効果が達成できる限り、種々の形状、素材のフェンスを用いることができる。
【００１３】
図３は、本発明の効果を示すもので、本来のコイルの欠落部をダミーコイル４で埋めた実施形態において生ずる槽内液の循環流を示している。図示のごとく、本発明によると、いわゆる一筆書きの上下循環流が発生し、あたかもコイル欠落部のない連続したコイル群と同等の流動特性が得られる。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、コイル欠落部に発生する“液の逃げ”を防止し、副循環流の発生を押さえ、あたかも欠落のない連続したコイルと同等の流動特性、より具体的には液の整流効果（ドラフトチューブ効果）を発揮する。この結果、短時間で均一混合が達成され、ムラのないコイル表面での伝熱が得られ、伝熱所要時間の短縮も期待できる。
請求項２の発明によれば、コイル欠落部を塞いだダミーコイルが本来のコイルと同じ流動抵抗を有しているので、とりわけ高いドラフトチューブ効果を奏し、コイル欠落部が全くない撹拌槽と同等の高い撹拌性能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る撹拌槽の断面図である。
【図２】  本発明の他の実施形態に係る撹拌槽の断面図である。
【図３】  本発明の撹拌槽における循環流の説明図である。
【図４】    (A) 図は従来の一重コイルを設けた撹拌槽の概略断面図、(B) 図はコイル２を撹拌槽内壁に取付けた状態の展開図である。
【図５】  従来の二重コイルを設けた撹拌槽の断面図である。
【符号の説明】
１  撹拌槽
２  撹拌翼
３  コイル
４  ダミーコイル
５  サポート
６  支持台
７  プレート
【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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