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JP2003033635A - 攪拌翼およびこれを用いた攪拌装置ならびに攪拌方法 - Google Patents

攪拌翼およびこれを用いた攪拌装置ならびに攪拌方法

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Publication number
JP2003033635A
JP2003033635A JP2002086224A JP2002086224A JP2003033635A JP 2003033635 A JP2003033635 A JP 2003033635A JP 2002086224 A JP2002086224 A JP 2002086224A JP 2002086224 A JP2002086224 A JP 2002086224A JP 2003033635 A JP2003033635 A JP 2003033635A
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JP
Japan
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stirring
blade
tank
stirring blade
stirring tank
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002086224A
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English (en)
Inventor
Tadaaki Miyata
忠明 宮田
洋由 ▲徳▼岡
Hiroyoshi Tokuoka
Takahiko Nakamura
隆彦 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Pantec Co Ltd
Original Assignee
Shinko Pantec Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shinko Pantec Co Ltd filed Critical Shinko Pantec Co Ltd
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Priority to US10/147,634 priority patent/US20030007417A1/en
Priority to EP02010243A priority patent/EP1258289A3/en
Priority to CNB021198837A priority patent/CN1296126C/zh
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高サニタリー性および高耐食性を有すると共
に、攪拌槽内にて多量の被攪拌物質を攪拌する場合はも
ちろんのこと、少量の被攪拌物質を攪拌する場合にも高
い攪拌性能を発揮することができる攪拌翼等を提供する
ことを課題とする。 【解決手段】 本発明は、攪拌軸２２と、攪拌軸２２に
取り付けられた複数の羽根構成部２１ａから成る羽根部
２１とを備えた攪拌翼２であって、各羽根構成部２１ａ
が板状部材を用いて形成され、各羽根構成部２１ａの外
端部が攪拌翼２の回転方向に対して後退する方向に傾い
て形成され、攪拌翼２を内部に設ける攪拌槽１の底面１
ｂ形状に沿うように各羽根構成部２１ａの下端部が形成
され、各羽根構成部２１ａの全ての角部がＲ取りされて
おり、攪拌軸２２および羽根部２１には、グラスライニ
ング加工が施されていることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、攪拌翼およびこれ
を用いた攪拌装置に関し、詳しくは、少量から多量の被
攪拌物質を効率よく攪拌可能であって、高度な耐食性と
製品の高純度が要求される電子材料、医農薬品、食料
品、ポリマー、ファインケミカル等の攪拌を行うために
用いられる、攪拌翼および攪拌装置に関するものであ
る。さらに、本発明は、乱流域から層流域に至る攪拌操
作条件下における液の混合、溶解、晶析、反応、スラリ
ー懸濁、気液接触等の攪拌処理を、少量から多量の液
量、全ての液量において、効率よく攪拌可能な攪拌装置
および方法に関するものである。
【０００２】また、上記「食料品」とは、例えば、酒
類、食品等の飲食物全般を含み、さらに具体的には、原
料粒を液化する工程を含む酒類、食品等の製造工程に、
本発明にかかる攪拌翼および攪拌装置を用いることが可
能である。
【０００３】さらに、上記「ポリマー」分野とは、例え
ば、重合体ラテックスや、塩化ビニル樹脂、エマルショ
ン、吸水性樹脂、重合トナー等を使用あるいは製造等す
る分野のことである。「重合体ラテックス」は、例え
ば、紙塗工用バインダー、繊維結合用バインダー、接着
剤、各種プラスチック原料、塗料原料、建材原料、ゴム
成分等に供される。また、「塩化ビニル」は、例えば、
耐チッピング塗料やシーラント、手袋等に供され、特
に、ペースト用塩化ビニルに対して、本発明は適用され
る。また、「吸水性樹脂」とは、一般に水溶性エチレン
性不飽和モノマーを重合することにより得られるものを
いう。
【０００４】また、本発明における「重合」とは、乳化
重合、懸濁重合等、単量体から高分子化合物を生成する
反応全てを含む。
【０００５】さらに、本発明は、医農薬品、食料品、ポ
リマー、ファインケミカル等における冷却晶析および加
熱晶析等の晶析反応、表面ガス吸収、通気ガス吸収等の
酸化、塩素化、水素添加反応、触媒調整槽、溶解槽等に
用いられる、攪拌翼および攪拌装置ならびに攪拌方法に
関する。
【０００６】
【従来の技術】従来から、電子材料、医農薬品、食料
品、ポリマーあるいはファインケミカル分野において
は、高純度の製品が求められるため、攪拌装置のサニタ
リー性が重要視され、被攪拌物質の攪拌翼への付着によ
るコンタミ（ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）がなく、洗
浄が容易な攪拌翼が要求される。また、これらの分野に
おいては、腐食性の液を攪拌することも多いため、高い
耐食性を有する攪拌翼等を有する攪拌装置が要求され
る。
【０００７】そして、上記分野においては、以上のよう
な要求（サニタリー性および耐食性）を満たすために、
グラスライニング加工を施した攪拌翼等が一般的に用い
られている。グラスライニング加工とは、母材としての
金属表面に、ガラスの施釉（塗布）を行った後に、焼成
を行うものであって、この加工を行うことによって金属
表面にガラス層が形成される。このようにグラスライニ
ング加工が施された攪拌翼等は、高サニタリー性および
高耐食性を有する。
【０００８】また、上記分野においては、通常、一の攪
拌槽を有する攪拌装置を用いて、多品種の製品が製造さ
れている。つまり、攪拌槽においては、通常の容量の攪
拌を行うばかりではなく、目的、品種等に合わせて、多
量（最大で攪拌槽容量のほぼ１１０％程度）の攪拌を行
うこともあれば、ごく少量の攪拌を行わなければならな
い場合もある。また最近では、少量多品種の製品の製造
を行うメーカーが増加しているため、攪拌装置において
は、少量の被攪拌物質を攪拌する機会が増えてきてい
る。
【０００９】以上の点に鑑み、上記分野においては、例
えば、図６に示すような攪拌装置が従来から用いられて
いる。
【００１０】図６は、従来技術にかかる攪拌装置の概略
図である。図６に示すように、この攪拌装置は、攪拌槽
１０１と、この攪拌槽１０１内にて回転駆動する攪拌翼
１０２と、攪拌槽１０１内に固定して設けられているバ
ッフル部１０３等とを用いて構成されている。攪拌翼１
０２は、三枚の羽根構成部１０２１ａから成る羽根部１
０２１と、この羽根部１０２１を回転駆動させる攪拌軸
１０２２とを用いて構成されている。
【００１１】また、上記従来技術にかかる攪拌装置にお
いては、攪拌槽１０１の内面１０１ａ、攪拌翼１０２表
面、およびバッフル部１０３表面に、グラスライニング
加工が施されている。なお、グラスライニング加工され
る母材が角部を有すると、その角部からガラス層が剥離
しやすく、その剥離部分から金属が腐食するため、グラ
スライニング加工を施す攪拌翼１０２等については、で
きるだけ角部のない形状としている。具体的には、この
従来技術の攪拌翼１０２を構成する各羽根構成部１０２
１ａは、所定長さに切断されたパイプを略楕円形状とな
るべく押し潰して形成されている。このような形状の母
材であれば角部がないため、適切にグラスライニング加
工を施すことができる。
【００１２】以上のように構成された従来技術にかかる
攪拌装置においては、攪拌槽１０１内に被攪拌物質を投
入し、攪拌翼１０２を回転駆動させることによって、ま
たこの際の被攪拌物質の回転がバッフル部１０３に遮ら
れることによって、被攪拌物質の攪拌・混合が行われる
わけであるが、上述したように、被攪拌物質が接触する
部分については全てグラスライニング加工が施されてい
るため、高サニタリー性および高耐食性を有する攪拌装
置を実現することができる。
【００１３】また、従来技術にかかる攪拌装置において
は、上述したように、攪拌翼１０２を構成する羽根部１
０２１が攪拌層１０１の底部にて回転駆動すべく設けら
れており、この羽根部１０２１と干渉しない上方部にバ
ッフル部１０３が設けられているため、少量の被攪拌物
質を攪拌処理する場合には、バッフル部１０３の下部が
被攪拌物質に浸漬しないので、バッフル部１０３は攪拌
効果に寄与できず、攪拌翼１０２（を成す羽根部１０２
１）のみの回転駆動力しか寄与しない。一方、多量の被
攪拌物質を攪拌処理する場合には、バッフル部１０３が
被攪拌物質に浸漬するので、攪拌翼１０２およびバッフ
ル部１０３の両方が寄与する。つまり、従来の攪拌装置
では、攪拌翼１０２の攪拌性能が悪い場合は、少量の場
合に被攪拌物質の攪拌処理に問題があった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、グラスライニング加工の容易さ等か
ら、パイプを用いて羽根部１０２ａが形成されているた
め、少量攪拌（攪拌槽１０１容量の数％〜数十％程度の
攪拌）の場合、被攪拌物質の液面が攪拌槽１０１の底部
近辺となって、高い攪拌性能を得ることが困難であると
いう問題があった。
【００１５】具体的には、従来技術においては、パイプ
を折り曲げ等して羽根部１０２ａが形成されているた
め、攪拌翼１０２の構成上、攪拌層１０１の底面に羽根
部１０２ａを近づけるのにも限界があり、攪拌層１０１
底面と羽根部１０２ａ下端部との間隔（クリアランス）
が大きくなる。その結果、特に小容量の被攪拌物質の攪
拌を行う場合には、被攪拌物質内に浸る羽根部１０２ａ
の面積が小さくなり、被攪拌物質が滞留する部分（デッ
ドスペース）が生ずるため、充分な攪拌処理を行うこと
ができなかった。
【００１６】また、従来技術においては、高剪断（高動
力）にて攪拌が行われるため、乳化重合においては微細
凝集物が発生し、懸濁重合においては微細粒子が発生す
るという問題があった。
【００１７】そこで、本発明は、上記従来技術の問題を
解決するためになされたものであって、高サニタリー性
および高耐食性を有すると共に、攪拌槽内にて多量（最
大で攪拌槽容量の１１０％程度）の被攪拌物質を攪拌す
る場合はもちろんのこと、少量（攪拌槽容量の数％〜数
十％程度）の被攪拌物質を攪拌する場合にも高い攪拌性
能を発揮することができる攪拌翼、および攪拌装置を提
供することを課題とする。
【００１８】また、本発明は、乳化重合における微細凝
集物の発生を抑え、懸濁重合における微細粒子の発生を
抑えることができる攪拌翼、および攪拌装置を提供する
ことを課題とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる攪拌翼
は、上記従来技術の課題を解決するためになされたもの
で、攪拌軸と、前記攪拌軸に取り付けられた複数の羽根
構成部から成る羽根部とを備えた攪拌翼であって、前記
各羽根構成部が板状部材を用いて形成され、前記各羽根
構成部の外端部が前記攪拌翼の回転方向に対して後退す
るように形成され、前記攪拌翼を内部に設ける攪拌槽の
底面形状に沿うように前記各羽根構成部の下端部が形成
されていることを特徴としている。さらに、前記攪拌翼
にグラスライニング加工を施す場合には、前記各羽根構
成部の全ての角部がＲ取りされていることを特徴とす
る。ここで、「Ｒ取り」とは、面と面との交わりの角部
に丸みをつけることをいう。
【００２０】このように構成された攪拌翼によれば、前
記各羽根構成部の下端部が、設けられる前記攪拌槽の底
面形状に沿うように形成されているため、従来よりも、
攪拌槽の底面に近接して攪拌翼を配設することができ
る。したがって、攪拌槽底面での被攪拌物質の滞留を効
果的になくすことができる。また、攪拌翼は板状部材を
用いて形成されているため、従来のパイプを用いた場合
と比較して、攪拌翼の高さを容易に高く形成することが
可能となり、多量の攪拌処理を行う際の攪拌性能を向上
させることができる。さらに、この攪拌翼にはグラスラ
イニング処理が施されているため、高サニタリー性およ
び高耐食性を有する攪拌翼とすることができる。なお、
前記各羽根構成部の全ての角部がＲ取りされているた
め、グラスライニング処理にて形成されたガラス層が剥
離しにくいという効果を得ることもできる。
【００２１】また、本発明にかかる攪拌翼は、サニタリ
ー性向上および耐食性向上の目的で、グラスライニング
加工を施す場合には、竪型円筒形状の前記攪拌槽の上面
に攪拌翼取付口が設けられており、前記攪拌槽の槽内径
Ｄと前記攪拌翼取付口の口径Ｔとが、Ｔ＝０．３Ｄ〜
０．４Ｄの関係を有し、前記攪拌翼取付口から前記攪拌
槽内に挿入して取り付け可能である構成であることが好
ましい。
【００２２】また、本発明にかかる攪拌翼においては、
前記羽根部のスパンｄと高さｈとの比（ｈ／ｄ）が０．
２５以上である構成が好ましい。また、より好ましく
は、前記羽根部のスパンｄと高さｈとが、ｈ／ｄ＝０．
２５〜０．７５の関係を有することである。この構成
は、攪拌翼に対して、グラスライニング加工を施さない
場合も同一である。
【００２３】さらに、本発明にかかる攪拌装置は、上記
従来技術の課題を解決するためになされたもので、竪型
円筒形状の攪拌槽と、前記攪拌槽内にて回転駆動すべく
設けられた攪拌翼と、前記攪拌槽内に固定配置されたバ
ッフル部とを備えた攪拌装置であって、前記攪拌槽内の
上下方向において、前記バッフル部の下端部と前記攪拌
翼の上端部とが重なり合わない状態であって、前記攪拌
翼の上方位置に、前記バッフル部が設けられており、前
記攪拌翼の下端部が、前記攪拌槽の底面形状に沿うよう
に形成されている。
【００２４】このように構成された攪拌装置によれば、
前記攪拌翼の下端部が、前記攪拌槽の底面形状に沿うよ
うに形成されているため、従来よりも、攪拌槽の底面に
近接して攪拌翼を配設することができる。したがって、
攪拌槽底面での被攪拌物質の滞留を効果的になくすこと
ができる。また、この攪拌装置は、前記攪拌槽内に、こ
のように底面に配設した前記攪拌翼と、前記攪拌翼上部
に設けられた前記バッフル部とを有しているため、少量
攪拌の際には前記攪拌翼の回転駆動によって適切に攪拌
処理が行われ、多量攪拌の際には前記攪拌翼の回転作用
と前記バッフル部の被攪拌物質に対する遮蔽作用とが効
果的に機能して攪拌処理が行われる。さらに、この攪拌
装置を構成する攪拌槽内部および内部配設要素（攪拌翼
およびバッフル部等）に、グラスライニング処理を施せ
ば、高サニタリー性および高耐食性を有する攪拌装置と
することができる。
【００２５】また、本発明にかかる攪拌装置において
は、前記攪拌翼が、前記攪拌槽外部に設けられた駆動部
によって回転駆動する攪拌軸と、前記攪拌軸に取り付け
られた複数の羽根構成部から成る羽根部とを用いて構成
されており、前記各羽根構成部が板状部材を用いて形成
され、前記各羽根構成部の外端部が前記攪拌翼の回転方
向に対して後退する方向に傾いて形成され、前記各羽根
構成部の下端部が前記攪拌槽の底面形状に沿うように形
成され、グラスライニング処理を施す場合には、前記各
羽根構成部の全ての角部がＲ取りされている構成が好ま
しい。
【００２６】この好ましい構成によれば、前記各羽根構
成部の下端部が、前記攪拌槽の底面形状に沿うように形
成されているため、従来よりも、攪拌槽の底面に近接し
て攪拌翼を配設することができる。また、攪拌翼は板状
部材を用いて形成されているため、従来のパイプを用い
た場合と比較して、攪拌翼の高さを容易に高く形成する
ことが可能となり、多量の攪拌処理を行う際の攪拌性能
を向上させることができる。さらに、前記各羽根構成部
の全ての角部がＲ取りされている場合には、グラスライ
ニング処理にて形成されたガラス層が剥離しにくいとい
う効果を得ることもできる。
【００２７】また、本発明にかかる攪拌装置において
は、グラスライニング処理を施す場合には、前記攪拌槽
の上面に攪拌翼取付口が設けられており、前記攪拌槽の
槽内径Ｄと前記攪拌翼取付口の口径Ｔとが、Ｔ＝０．３
Ｄ〜０．４Ｄの関係を有し、前記攪拌翼が、前記攪拌翼
取付口から前記攪拌槽内に挿入して取り付け可能である
構成が好ましい。
【００２８】また、本発明にかかる攪拌装置において
は、前記羽根部のスパンｄと高さｈとの比（ｈ／ｄ）が
０．２５以上である構成が好ましい。また、より好まし
くは、前記羽根部のスパンｄと高さｈとが、ｈ／ｄ＝
０．２５〜０．７５の関係を有することである。この構
成は、攪拌装置に対してグラスライニング処理を施さな
い場合も同様である。
【００２９】さらに、本発明にかかる攪拌装置は、上記
従来技術の課題を解決するためになされたもので、竪型
円筒形状の攪拌槽と、前記攪拌槽内にて回転駆動すべく
設けられた攪拌翼と、前記攪拌槽内に固定配置されたバ
ッフル部とを備えた攪拌装置であって、前記攪拌槽内の
上下方向において、前記バッフル部の下端部と前記攪拌
翼の上端部とが重なり合わない状態であって、前記攪拌
翼の上方位置に、前記バッフル部が設けられており、前
記攪拌翼が、前記攪拌槽外部に設けられた駆動部によっ
て回転駆動する攪拌軸と、前記攪拌軸に取り付けられた
複数の羽根構成部から成る羽根部とを用いて構成されて
おり、前記各羽根構成部が板状部材を用いて形成され、
前記各羽根構成部の外端部が前記攪拌翼の回転方向に対
して後退する方向に傾いて形成され、前記各羽根構成部
の下端部が前記攪拌槽の底面形状に沿うように形成さ
れ、グラスライニング処理を施す場合には、前記各羽根
構成部の全ての角部がＲ取りされており、前記攪拌槽の
内面、前記攪拌翼の外面、および前記バッフル部の外面
には、グラスライニング加工が施されており、前記攪拌
翼が、前記攪拌槽の上面に設けられた攪拌翼取付口から
挿入して取り付け可能であって、前記攪拌槽の槽内径Ｄ
と、前記攪拌翼取付口の口径Ｔと、前記羽根部のスパン
ｄと、前記羽根部の高さｈとが、Ｔ＝０．３Ｄ〜０．４
Ｄ、ｄ＝０．４Ｄ〜０．６７Ｄ、ｈ／ｄ≧０．２５の関
係を有することを特徴としている。なお、より好ましく
は、前記羽根部のスパンｄと高さｈとが、ｈ／ｄ＝０．
２５〜０．７５の関係を有することである。
【００３０】また、本発明にかかる攪拌装置は、前記攪
拌翼取付口の口径Ｔと、前記羽根部のスパンｄとが、ｄ
＝１．４Ｔ〜１．６Ｔの関係を有することが好ましい。
このような構成によれば、より挿入しやすく、且つ高い
攪拌性能を有する攪拌翼を用いて攪拌装置を構成可能で
ある。したがって、本発明によれば、組み立て容易性と
高い攪拌性能とを両立可能である。
【００３１】また、上述した種々の構成のいずれかの攪
拌翼、あるいは攪拌槽を用いれば、攪拌槽容量の３％程
度以上から１１０％程度以下の範囲の任意の容量の被攪
拌物質を攪拌しつつ、前記被攪拌物質の容量を前記範囲
内で、増加または減少させていく容量変化状態で被攪拌
物質の攪拌を行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
の形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に
かかる攪拌装置の概略図を示したものである。この攪拌
装置は、竪型円筒形状を有する攪拌槽１と、この攪拌槽
１内にて回転駆動すべく設けられた攪拌翼２と、攪拌槽
１内の所定箇所に固定配置されているバッフル部３等と
を用いて構成されている。また、攪拌翼２は、二枚の羽
根構成部２１ａから成る羽根部２１と、この羽根部２１
が取り付けられ、攪拌槽１外の上部に設けられた駆動部
４に連結されて回転駆動する攪拌軸２２とを用いて構成
されている。
【００３３】攪拌槽１は、上述したように竪型円筒形状
を有し、その上面１ａには、攪拌翼２を攪拌槽１内部に
取り付ける際に用いられる攪拌翼取付口５、攪拌槽１内
に被攪拌物質を投入する際に用いられる投入口６、およ
びバッフル部３を攪拌槽１内部に取り付ける際に用いら
れるバッフル部取付口７が設けられている。そして、攪
拌軸２２は、攪拌翼取付口５の蓋部５ａを貫通して、そ
の上部に設けられた駆動部４に連結されている。また、
攪拌槽１の底面１ｂには、被攪拌物質を攪拌させて製造
された製品等を槽外に取り出す際に用いられる取出口８
が設けられている。なお、本明細書において、「攪拌槽
容量」とは、槽底から図１中の二点鎖線Ａ（攪拌槽１胴
部の直線部分と攪拌槽１の上面１ａの曲線が交わる線）
までの容量で定義される。
【００３４】攪拌翼２は、上述したように、羽根部２１
およびこの羽根部２１が設けられた攪拌軸２２を用いて
構成されており、具体的には、図２に示すように構成さ
れている。図２は、攪拌翼２の概略図を示したもので、
図２（ａ）は攪拌翼２の概略側面図、図２（ｂ）は図２
（ａ）のII−II線矢視図を示している。
【００３５】図２に示すように、羽根部２１を成す各羽
根構成部２１ａは、板状部材を用いて形成されており、
この板状部材の角部は全てＲ取りが施されている。加え
て、各羽根構成部２１ａの外端部２１ａ１は、攪拌翼２
の回転方向Ａに対して後退する方向（Ａの反対方向）に
傾くべく形成されており、各羽根構成部２１ａの下端部
２１ａ２は、先に説明した攪拌槽１の底面１ｂ形状に沿
うように形成されている。
【００３６】また、本実施形態においては、攪拌軸２２
の中心Ｃから羽根構成部２１ａの外端までを半径として
描かれる円の直径ｄ（図２（ｂ）参照）を「羽根部のス
パン」と定義する。さらに、本実施形態においては、攪
拌槽１に攪拌翼２を装着した際の攪拌軸２２の軸方向
（上下方向）における羽根構成部２１ａの最大高さｈ
（図２（ａ）参照）を「羽根部の高さ」と定義する。
【００３７】バッフル部３は、バッフル取付口７から挿
入して、攪拌槽１の内側面１ｃ近傍に固定すべく取り付
けられており、バッフル取付口７はバッフル部３を槽内
に挿入する際に、ガスケット等を用いて適切に封止され
ている。このバッフル部３は、全体が板状（ビーバーテ
イル状）に形成されており、その下端部３ａが、上下方
向において、羽根部２１と重ならない位置（干渉しない
位置）に設けられている。これは、攪拌翼２を回転させ
た際に、バッフル部３の影響で羽根部２１および攪拌軸
２２に偏った負荷がかかることを防止するためである。
さらに、本発明の攪拌翼によれば、少量の場合も効率よ
く攪拌可能なため、バッフル部３の下端を攪拌翼２近傍
まで下げる必要がない。換言すれば、バッフル部３の下
端部３ａを羽根部２１と重なる位置にまで下げなくて
も、良好な攪拌を実現可能である。
【００３８】以上のように構成された攪拌装置は、電子
材料、医農薬品、食料品、ポリマーあるいはファインケ
ミカル等の分野において用いられる装置であって、高サ
ニタリー性および高耐食性を要求されるため、攪拌槽１
内において被攪拌物質が接触する可能性がある部位、す
なわち、攪拌槽１の内面（上面１ａ、底面１ｂ、および
側面１ｃ）、攪拌軸２の外面、およびバッフル部３の外
面についてはグラスライニング加工が施されている。上
記グラスライニング加工が施される部位については、加
工後のガラス層の剥離を防止するために、それぞれ突起
部、角部等がないように形成されている。
【００３９】また、製品へのコンタミ等を防止するため
には、攪拌装置を構成する各要素については、できるだ
け分割可能部分がない方が好ましい。すなわち、各要素
は、できるだけフランジやガスケット、あるいはボルト
等を用いた連結部分を有することなく、一体的に構成さ
れたものを用いることが好ましい。これは、要素が連結
部分を有していると、その部分に被攪拌物質が溜まり
（いわゆる「液溜まり」が生じ）、サニタリー性が低下
し、コンタミが起こる可能性があるからである。
【００４０】このような考えに基づいて、本実施形態に
おいては、本体フランジを有することのない、いわゆる
「クローズドタイプ」の攪拌槽１が用いられている。攪
拌槽の構成としては、攪拌槽の本体胴部（側面部）と上
面部とを本体フランジを用いて連結する構成（以下、
「オープンタイプ」という。）もある。このようなオー
プンタイプの攪拌槽であれば、攪拌翼の取付等が非常に
容易となり、大きな羽根部を有する攪拌翼を簡単に取り
付けることができる。大きな羽根部を取り付ければ、多
量の被攪拌物質を攪拌等する場合における高い攪拌性能
を期待することはできるが、上述したように、液溜まり
によるコンタミ等の影響は免れない。つまり、本体胴部
と上面部との隙間に被攪拌物質が溜まると、洗浄を行っ
ても、隙間に溜まったものは洗いきれず、コンタミとし
て製品に混入する場合がある。また、近年は、少量多品
種の攪拌を行い、高純度の製品が求められることが多い
ため、ユーザとしては、安易にオープンタイプを選択す
ることもできない。以上のことから、攪拌装置として
は、コンタミ等の少ないクローズドタイプの攪拌槽を用
いた上で、高い攪拌性能を得ることが求められる。
【００４１】また、攪拌翼２についても、上記と同様の
考えに基づいて、本実施形態においては、羽根部２１と
攪拌軸２２とが一体的に構成された攪拌翼２が用いられ
ている。つまり、液溜まりが生ずることのない攪拌翼２
が用いられている。さらに、上述したグラスライニング
加工のために、本実施形態にかかる攪拌翼２を構成する
羽根構成部２１ａは、板稜線部および角部の全てについ
てＲ取りが行われ、外端部２１ａ１の曲げについてもＲ
曲げが行われ、突起した部分がないように形成されてい
る。したがって、本実施形態にかかる羽根部２１につい
ては、グラスライニング加工を適切に施すことが可能と
なり、この羽根部２１は、形成されたガラス層が剥離し
にくい構成となっている。
【００４２】さて、上述したように、製品へのコンタミ
等を適切に防止しつつ、高い攪拌性能を有する攪拌装置
を得るためには、クローズドタイプの攪拌槽を用い、こ
の攪拌槽内にできるだけ高い攪拌性能を有する攪拌翼を
設けなければならない。このような攪拌装置を得るため
に、本発明者らは、鋭意工夫を行い、次のような構成に
想到した。以下、具体的に説明する。
【００４３】クローズドタイプの攪拌槽１を用いる場
合、攪拌翼２は、攪拌槽１の上面１ａに設けられた攪拌
翼取付口５から挿入して取り付けられる。よって、高い
性能を有する攪拌装置を得るためには、攪拌翼取付口５
から挿入可能である攪拌翼の中から、できるだけ高い攪
拌性能を有する攪拌翼を選択する必要がある。加えて、
少量から多量の被攪拌物質の攪拌を適切に行うことが可
能な攪拌翼を選択しなければならない。
【００４４】また、本実施形態に示すような攪拌装置を
構成する上で、被攪拌物質の投入口６およびバッフル部
取付口７等は、通常用いられる構成要素であるため、攪
拌槽１の上面１ａに設けられる攪拌翼取付口５の口径Ｔ
（図１参照）の設定範囲は、これらの投入口６等を除い
た範囲となり、一般に、攪拌槽１の内槽径Ｄ（図１参
照）との間に次式の関係を有する。
【数１】Ｔ＝０．３Ｄ〜０．４Ｄ
【００４５】つまり、本実施形態においては、攪拌翼２
は、上記［数１］の範囲内の口径Ｔを有する攪拌翼取付
口５から挿入・取付が可能である必要があるため、この
口径Ｔが、攪拌翼２の大きさ等に一定の制限を課すこと
となる。
【００４６】そこで、本実施形態においては、攪拌翼取
付口５から挿入・取付が可能であって、且つ高い攪拌性
能を有する攪拌翼２を適切に選択すべく、羽根部のスパ
ンｄと高さｈとに着目した。上述したように、攪拌翼２
は攪拌翼取付口５の口径Ｔから一定の制限を受けるた
め、羽根部のスパンｄおよび高さｈの各寸法は無制限に
大きくすることはできない。また、口径Ｔから挿入可能
という条件を満たすために、羽根部のスパンｄを定めれ
ば、自ずと高さｈの設定範囲が定まり、逆に高さｈを定
めれば、それによってスパンｄの設定範囲が定まる。す
なわち、羽根部２１のスパンｄおよび高さｈは、それぞ
れ一方が定まれば、他方の設定範囲が定まる関係にあ
る。
【００４７】以上のことに鑑み、本発明者らは、攪拌翼
取付口５の口径Ｔを所定の寸法として、羽根部２１のス
パンｄおよび高さｈと、攪拌性能との関係とを調査すべ
く実験を行い、羽根部２１のスパンｄと高さｈとの適切
な設定範囲を見いだすに至った。以下、図３等を用いて
具体的に説明する。
【００４８】図３は、上述した実験に用いた代表的な三
つの攪拌翼の概略図を示したものである。ここで、図３
（ａ）は、羽根部２１の高さｈaを大きく定めて、この
高さｈaの羽根部２１を有する攪拌翼２が攪拌翼取付口
から挿入可能となるべく、羽根部２１のスパンｄaを定
めた例を示している（以下、この攪拌翼を「第一攪拌
翼」という。）。また、図３（ｂ）は、羽根部２１のス
パンｄbを大きく定めて、このスパンｄbの羽根部２１を
有する攪拌翼２が攪拌翼取付口から挿入可能となるべ
く、羽根部２１の高さｈbを定めた例を示している（以
下、この攪拌翼を「第二攪拌翼」という。）。そして、
図３（ｃ）は、羽根部２１の高さを図３（ａ）に示され
た高さｈaから図３（ｂ）に示された高さｈbの範囲内
で、また、羽根部２１のスパンを図３（ａ）に示された
スパンｄaから図３（ｂ）に示されたスパンｄbの範囲内
で変化させた、攪拌翼取付口から挿入可能である攪拌翼
の中で、比較的高い攪拌性能を発揮した羽根部２１（ス
パンｄc、高さｈc）の一例を示している（以下、この攪
拌翼を「第三攪拌翼」という。）。なお、図１および図
２に示された羽根部２１は、この図３（ｃ）に示された
羽根部２１と同様のものである。
【００４９】本実施形態においては、上記図３に示した
各攪拌翼２を用い、三つの容量（Ｈｆ：攪拌可能なＦＵ
ＬＬ容量、Ｈ20：ＦＵＬＬ容量Ｈｆの２０％の容量、Ｈ
10：ＦＵＬＬ容量Ｈｆの１０％の容量）について、各攪
拌翼２による攪拌性能を比較検討した。なお、被攪拌物
質としては、粘度が５００×１０-3Ｎ・Ｓ／ｍ2（＝５
００ｃｐ）程度の水飴を用いている。ここでＦＵＬＬ容
量とは、攪拌槽容量の１００％を意味する。
【００５０】以下の［表１］は、図３に示された各攪拌
軸２を構成する羽根部２１の具体的なデータと、それぞ
れの容量の被攪拌物質を攪拌する際に要する時間（いわ
ゆる攪拌性能）とをまとめたものである。ここで、攪拌
槽１の内槽径Ｄはφ４００（ｍｍ）、攪拌翼取付口５の
口径Ｔはφ１３５（ｍｍ）である。
【表１】
【００５１】この［表１］に示されるように、ＦＵＬＬ
容量Ｈｆの場合において、被攪拌物質を完全に攪拌する
ために要する時間は、第一攪拌翼が８０秒、第二攪拌翼
が５０秒、第三攪拌翼が５０秒となる。この結果から、
本実施形態のごとく攪拌翼取付口５から挿入可能である
という前提条件を満たす攪拌翼２においては、攪拌槽１
に多量の被攪拌物質を投入して攪拌処理を行う場合に
は、攪拌翼２を構成する羽根部２１のスパンの方が、羽
根部２１の高さよりも、その攪拌性能に大きく影響を及
ぼすことがわかる。つまり、羽根部２１のスパンが長い
方が、攪拌性能が高くなることがわかる。具体的には、
羽根部２１のスパンｄは、攪拌槽１の内槽径Ｄとの関係
において、ｄ＝０．４Ｄ〜０．６７Ｄ程度の範囲内にて
設定することが好ましい。
【００５２】また、２０％の容量Ｈ20の場合において
は、被攪拌物質を完全に攪拌するために要する時間は、
第一攪拌翼が３０秒、第二攪拌翼が８０秒、第三攪拌翼
が８０秒となる。そして、さらに容量を少なくして、１
０％の容量Ｈ10とした場合には、第三攪拌翼を用いた場
合にのみ、４０秒で被攪拌物質を完全に攪拌することが
でき、第一および第二攪拌翼を用いた場合には、攪拌処
理開始後５分経過した後であっても、攪拌処理は完了せ
ず、攪拌処理中の被攪拌物質内にはスジ状の部分（攪拌
されない部分）が残留していた。このようなスジ状部分
が生じたのは、攪拌槽１内の攪拌翼２を構成する羽根部
２１の高さとスパンとのバランスが悪いことによって、
攪拌翼２によって形成された循環流の中に被攪拌物質が
滞留したデッドスペースが発生したためであると考えら
れる。
【００５３】上述したように、２０％の容量Ｈ20の攪拌
処理を行う場合には、第一攪拌翼が最も高い攪拌性能を
有することがわかる。ところが、この第一攪拌翼は、そ
の羽根部２１の上部が被攪拌物質の液面よりも上方に飛
び出しているため、被攪拌物質が飛散し、攪拌槽１内面
１ｃに被攪拌物質が付着して、この飛散した被攪拌物質
が固化、変質することにより、コンタミの原因になる場
合がある。加えて、第一攪拌翼を用いた場合において
は、１０％の容量Ｈ10の攪拌処理を行うと、スジ状部分
が発生するため、適切な攪拌処理を行うことが困難であ
る。また、第二攪拌翼は、２０％の容量Ｈ20の攪拌処理
を行う際には、第三攪拌翼と同等の攪拌性能（８０秒）
を発揮し得るが、１０％の容量Ｈ10の攪拌処理について
は、第一攪拌翼と同様に、スジ状部分が発生するため適
切な攪拌処理を行うことが困難である。
【００５４】以上の実験結果から、本発明者らは、羽根
部２１のスパンｄを最大にしても、また羽根部２１の高
さｈを最大にしても、適切な攪拌性能を有する攪拌翼２
を得ることはできず、羽根部２１を構成する際には、そ
のスパンｄと高さｈとの間に適正な設定範囲が存在する
ことに想到した。そこで、本発明者らは、スパンｄと高
さｈとの比（ｈ／ｄ）をパラメータとして、攪拌性能
（攪拌時間）についての実験を行った。具体的な実験結
果としては、被攪拌物質として、粘度が５００×１０-3
Ｎ・Ｓ／ｍ2（＝５００ｃｐ）程度の水飴を投入した場
合を図４に示し、粘度が１×１０-3Ｎ・Ｓ／ｍ2（＝１
ｃｐ）程度の水を投入した場合を図５に示している。
【００５５】図４および図５に示したグラフは、横軸
に、羽根部２１を構成するスパンｄと高さｈとの比（ｈ
／ｄ）をとり、縦軸に、その羽根部２１を用いて攪拌処
理を行った際の攪拌処理完了までの時間（秒）をとって
いる。つまり、この図４および図５において、攪拌処理
完了までの時間が短いほど、高い攪拌性能を有するもの
と判断される。
【００５６】そして、図４において、●を実線で繋いだ
グラフが、攪拌槽１内にＦＵＬＬ容量（攪拌槽容量の１
００％。図５も同様。）の被攪拌物質（水飴）を投入し
て攪拌処理を行った例を示し、△を点線で繋いだグラフ
が、攪拌槽１内にＦＵＬＬ容量の２０％容量の被攪拌物
質（水飴）を投入して攪拌処理を行った例を示してい
る。また、図５において、●を実線で繋いだグラフが、
攪拌槽１内にＦＵＬＬ容量の被攪拌物質（水）を投入し
て攪拌処理を行った例を示し、△を点線で繋いだグラフ
が、攪拌槽１内にＦＵＬＬ容量の２０％容量の被攪拌物
質（水）を投入して攪拌処理を行った例を示している。
【００５７】図４によれば、ｈ／ｄを０．２５よりも小
さくすると、ＦＵＬＬ容量の場合（●）、および２０％
容量の場合（△）の双方において、攪拌性能が著しく低
下することがわかる。また、２０％容量の場合（△）に
は、ｈ／ｄを０．７５よりも大きくすると、攪拌性能が
低下することがわかる。なお、ＦＵＬＬ容量の場合
（●）には、ｈ／ｄが０．７５以上となっても、比較的
高い攪拌性能を示すが、羽根部２１の高さｈがあまりに
大きい場合には、少量攪拌の際に被攪拌物質の液面から
羽根部２１の上部が突出して、それによって液はね（被
攪拌物質の飛散）が発生して、先述したようなコンタミ
の原因となるおそれがある。
【００５８】また、図４の場合（５００×１０-3Ｎ・Ｓ
／ｍ2）と粘度の異なる被攪拌物質を投入した図５の場
合（１×１０-3Ｎ・Ｓ／ｍ2）においても、図４と同様
に、ｈ／ｄを０．２５よりも小さくすると、いずれの容
量の場合であっても、攪拌性能が低下することがわか
る。さらに、ｈ／ｄを０．７５よりも大きくすると、攪
拌性能が低下することがわかる。
【００５９】つまり、図４および図５から明らかなよう
に、粘度の異なる被攪拌物質を投入した場合であって
も、飛散等によるコンタミを防止しつつ、良好な攪拌性
能を得るためには、略同様の適正なｈ／ｄの設定範囲が
存在することがわかる。具体的には、ｈ／ｄが次式の関
係を有する場合に、上述したコンタミ防止等の要求を満
足しつつ、高い攪拌性能を有する攪拌翼２を得ることが
できる。
【数２】ｈ／ｄ≧０．２５ また、図４および図５から、より好ましくは、ｈ／ｄが
次式の関係を有することであることがわかる。
【数３】ｈ／ｄ＝０．２５〜０．７５
【００６０】図４および図５から、さらに好ましいの
は、ｈ／ｄを０．２５〜０．５の範囲に設定することで
ある。
【００６１】上記設定範囲（［数２］あるいは［数
３］）内の羽根部２１を有する攪拌翼２を用いれば、少
容量の場合にも液面からの羽根部２１の大きな突出等が
ないため、被攪拌物質の飛散等によるコンタミを防止す
ることができる。また、このような攪拌翼２であれば、
図４および図５に示すように、幅広い容量範囲におい
て、高い攪拌性能を発揮することができる。
【００６２】さらに、本実施形態においては、攪拌翼取
付口５の口径Ｔと羽根部２１のスパンｄとが、ｄ＝１．
４Ｔ〜１．６Ｔの関係を有する構成が好ましい。上述し
たｈ／ｄ等の関係を維持しつつ、攪拌翼取付口５の口径
Ｔと羽根部２１のスパンｄとがこのような関係にあれ
ば、より挿入しやすく、且つ高い攪拌性能を有する攪拌
翼を構成可能で、このような攪拌翼を用いれば、組み立
て容易性と高い攪拌性能とを両立した攪拌装置を得るこ
とができる。
【００６３】次に、以上のように構成された攪拌装置の
使用方法等について説明する。本実施形態においては、
上記［数２］あるいは［数３］の設定範囲内の羽根部２
１を有する攪拌翼２を攪拌槽１内に設けて攪拌装置が構
成されており、かかる攪拌装置は、［表１］、図４、お
よび図５から明らかなように、少量（ＦＵＬＬ容量の数
％程度）から多量（ＦＵＬＬ容量）までの広範囲の容量
に対して、高い攪拌性能を有する。本実施形態では、攪
拌可能なＦＵＬＬ容量を攪拌槽容量の１００％とした
が、その最大値としては攪拌槽容量の１１０％程度まで
攪拌可能である。したがって、このように構成された攪
拌装置（図１参照）であれば、少量攪拌も多量（例え
ば、ＦＵＬＬ容量）攪拌も、同一の攪拌翼で効率よく行
うことができる。すなわち、攪拌翼を取り替えることな
く、同じ攪拌翼で多様な攪拌容量に対応することができ
る。
【００６４】本発明においては、少量の下限は槽容量の
３％程度以上であればよい。３％未満では、容量が少な
すぎて、攪拌翼の下端部近傍が被攪拌物質に十分浸漬せ
ず、十分に攪拌できないからである。また、多量の上限
は攪拌槽容量の１１０％程度である。容量が１１０％を
越えると、攪拌時における被攪拌物質が、攪拌槽１の上
面１ａに設けられた攪拌翼取付口５、バッフル部取付口
７等に付着しやすくなり、コンタミの原因となるおそれ
があるからでる。さらに、１１０％を越えると、被攪拌
物質の液面が、攪拌装置のジャケット（加熱・冷却等の
ために流体を流通させるジャケット）よりも高い位置に
達するため、加熱・冷却効率が悪くなる。
【００６５】また、以上のように広範囲の容量に対応可
能な本発明によれば、少量（３％程度以上）から多量
（１１０％程度以下）の範囲の任意の容量の被攪拌物質
を投入して、攪拌処理を行いつつ、被攪拌物質の容量を
増加または減少させていく、いわゆる液量変化状態での
攪拌処理方法においても、当然のことながら、高い攪拌
性能を発揮することとなる。
【００６６】本実施形態においては、上述したように、
上記範囲内（３％程度〜１１０％程度）における容量変
化状態にて被攪拌物質の攪拌処理を行うことが可能であ
るため、例えば、粒子分散処理の排液操作や、濃縮処理
の際に以下のような効果を得ることができる。被攪拌物
質内に粒子を投入した状態で攪拌処理を行って、被攪拌
物質内に粒子を均一に分散させる必要がある攪拌処理の
場合には、攪拌翼の回転を止めると、それまでの処理に
て分散された粒子が、重力あるいは浮力等によって沈降
あるいは浮遊し、分散の度合いが悪化する。これを防止
するためには、均一分散後に被攪拌物質の排出操作を行
う場合にも攪拌翼を回転させ、攪拌処理を行いながら
（すなわち、均一分散の状態を維持しつつ）、溶液の排
出処理を行わなければならない。本実施形態によれば、
攪拌槽容量の３％程度まで攪拌処理を行いつつ排出処理
を行うことが可能であるため、従来（１０％程度）より
も、溶液の最後まで均一分散性のよい溶液を得ることが
できる。また、溶液濃縮処理においては、時間と共に、
液体が蒸発し容量が減少するが、本実施形態によれば、
以上のように少量（３％程度）であっても高い攪拌性能
を有する構成であるため、濃縮されたことによって容量
が減少しても、高い攪拌効率にて濃縮処理を実現可能で
ある。
【００６７】具体的に攪拌処理を行う場合には、投入口
６から攪拌槽１内に被攪拌物質を投入し、投入口６の蓋
部等を封止した後に、駆動部４を駆動させて、攪拌軸２
２を介して羽根部２１を回転させる。そして、攪拌翼２
を所定時間回転駆動させて、被攪拌物質を攪拌して得ら
れた製品は、攪拌槽１の底面１ｂに設けられた取出口８
から取り出される。
【００６８】なお、取出口８には、必要に応じて、外弁
式フラッシュ弁（図示省略）が設けられる場合がある。
この外弁式フラッシュ弁は、取出口８から製品を取り出
す際に、弁が上方に上がり、その弁が攪拌槽１の内部に
突き上がってくるタイプのフラッシュ弁である。従来技
術においてこのような弁を用いる場合には、攪拌軸と弁
とが干渉しないように、攪拌軸下端位置を上方に上げる
必要があった。その結果、従来技術においては、羽根部
についても攪拌槽底面から離れることとなって、少量攪
拌に適さない構成となっていた。具体的に、従来技術に
おいては、羽根部の下端部と攪拌槽底面とのクリアラン
スは、攪拌槽の槽内径Ｄとした場合、０．０７Ｄ以上が
必要であった。そこで、本実施形態においては、このよ
うな外弁式フラッシュ弁に対応するために、取出口８の
上方に位置する攪拌翼２の中央部（攪拌軸２２の端部）
を、できるだけ取出口８から離れた位置となるべく、攪
拌翼２を構成し、加えて、羽根部２１については、先に
説明したように、攪拌槽１の底面１ｂに沿う形状として
いる。そして、羽根部２１の下端部２１ａ２と底面１ｂ
とのクリアランスは、攪拌槽１の槽内径Ｄに対して、
０．０４Ｄ程度に設定されている。このクリアランス
は、０．０３Ｄ〜０．０６Ｄ程度に設定することがが好
ましい。このように、本実施形態によれば、攪拌軸２２
の下端部は底面１ｂから離れているが、羽根部２１の下
端部２１ａ２は底面１ｂに沿う形状となっているため、
従来よりも、攪拌翼２をより底面１ｂに近接して設ける
ことが可能となり、少量攪拌に適した攪拌翼２および攪
拌装置とすることができる。
【００６９】さて、本実施形態にかかる攪拌装置は、以
上の種々の実験等を経て、高い攪拌性能を有する攪拌翼
２を選定し、これをクローズドタイプの攪拌槽１内に設
けることによって構成されているので、次のような効果
を得ることができる。
【００７０】本実施形態にかかる攪拌翼は、従来技術に
かかる攪拌装置を構成する攪拌翼（図６参照）と比較し
て、攪拌翼を構成する羽根部の高さｈがかなり高く形成
されている。また、本実施形態においては、攪拌翼２の
下端部２１ａ２が、攪拌槽１の底面１ｂ形状に沿うよう
に形成されている。
【００７１】本実施形態によれば、このように、攪拌翼
２の下端部２１ａ２を底面１ｂに沿う形状としているた
め、攪拌槽１の底面１ｂに近接して攪拌翼２を配設する
ことが可能となる。したがって、本実施形態にかかる攪
拌翼２によれば、攪拌槽１の底面１ｂでの被攪拌物質の
滞留を無くすことができる。また、従来よりも羽根部の
高さｈを高く形成しているため、多量の攪拌処理を行う
場合にも、従来よりも攪拌性能を向上させることができ
る。
【００７２】また、本実施形態にかかる攪拌装置におい
ては、上述したように、攪拌槽１および攪拌翼２等、攪
拌槽１内にて被攪拌物質と接触する構成要素について
は、全て突起部、角部等がないように形成され、これら
の表面にはグラスライニング加工が施されている。した
がって、本実施形態によれば、グラスライニング加工後
のガラス層の剥離を防ぎ、高サニタリー性および高耐食
性を有する攪拌装置を得ることができる。
【００７３】さらに、本実施形態においては、本体フラ
ンジおよびボルト等をできる限り用いることなく、攪拌
槽１および攪拌翼２等を構成し、これらの構成要素を用
いて攪拌装置を構成している。そして、本実施形態にお
いては、攪拌槽１に設けられた攪拌翼取付口５から挿入
して取り付け可能である攪拌翼２の中から、少量から多
量の幅広い範囲の容量の被攪拌物質に対してバランスよ
く高い攪拌性能を有する攪拌翼２を選定して、この攪拌
翼２を攪拌槽１内に設けて攪拌装置を構成している。具
体的には、羽根部２１の高さｈとスパンｄとの比（ｈ／
ｄ）が０．２５以上（より好ましくは０．２５〜０．７
５）の範囲内にて設定された羽根部２１を有する攪拌翼
２を用いて攪拌装置が構成されている。
【００７４】したがって、本実施形態によれば、本体フ
ランジ等をなくし、分割可能部分をできるだけ用いない
ことにより、被攪拌物質等の液溜まりが生ずるおそれの
ある部位を低減させることが可能となるため、容易に洗
浄等も行うことができ、サニタリー性を向上させる攪拌
装置を得ることができる。加えて、本実施形態によれ
ば、このような攪拌槽１の攪拌翼取付口５から取り付け
可能である攪拌翼２の中から、高い攪拌性能を有する攪
拌翼２を容易に選定可能とすべく、上述したｈ／ｄの設
定範囲を見いだしたため、高サニタリー性と高い攪拌性
能とを両立した攪拌装置を得ることができる。
【００７５】また、本実施形態においては、クローズド
タイプの攪拌槽１と、この攪拌槽１の上面１ａに設けら
れた攪拌翼取付口５から挿入して取付可能な攪拌翼２等
とを用いて攪拌装置が構成されているため、本体フラン
ジの取り付け、取り外し等の煩雑な作業を行うことなく
攪拌装置を成すことができる。つまり、例えばオープン
タイプの攪拌槽を用いる場合には、本体フランジの取り
付け、取り外しの際に、多くのステイ、ボルト、および
ナット等を必要とするため、これらの用意および装着・
脱着にかなりの時間を要する。しかしながら、本実施形
態においては、上述したように、サニタリー性を向上等
させるためにクローズドタイプの攪拌槽１等を用いると
共に、攪拌翼取付口５から取り付け可能であるという条
件の下、高サニタリー性および高い攪拌性能を有する攪
拌翼２を選定しているため、本体フランジ等の装脱着等
の煩雑な作業を行うことなく、比較的短時間で且つ容易
に攪拌槽１内に攪拌翼２を取り付けて攪拌装置を構成す
ることができる。
【００７６】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上
述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
例えば、必ずしも、攪拌翼、バッフル部、および攪拌
槽内部等にグラスライニング処理をほど施さなくともよ
い。したがって、これらの構成要素は、ステンレス鋼製
としてもよい。このようにステンレス鋼を用いる場合に
は、攪拌翼、バッフル部、および攪拌槽の角部について
のＲ取りは必ずしも行う必要はない。
【００７７】また、本実施形態においては、二枚の羽根
構成部を用いて羽根部を構成する場合について説明した
が、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例え
ば、三枚以上の羽根構成部を用いて羽根部を構成しても
よい。このように三枚以上の羽根構成部を用いて攪拌翼
を構成する場合であっても、基本的には、［数２］ある
いは［数３］の設定範囲内にてｈ／ｄを定めることによ
って、上述した本実施形態にかかる種々の効果と同様の
効果を得ることが可能となる。ただし、四枚以上の羽根
構成部を用いて攪拌翼を構成する場合には、各羽根構成
部を攪拌軸に均等な角度（例えば、四枚の場合であれば
９０°間隔）で設けるのではなく、攪拌翼が攪拌翼取付
口から挿入可能なように、適宜各羽根構成部間の角度を
調整して、各羽根構成部を攪拌軸に設ける必要がある。
【００７８】また、本実施形態においては、一つのバッ
フル部３を設ける場合について説明したが、本発明はこ
の構成に限定されるものではなく、必要に応じて、二つ
以上のバッフル部を設けてもよい。このように二つ以上
のバッフル部を有する攪拌装置とすれば、多量の被攪拌
物質を攪拌する際の攪拌性能を高めることができる。
【００７９】
【発明の効果】以上のように、本発明にかかる攪拌翼
は、グラスライニング処理を施した場合においては、ク
ローズドタイプの攪拌槽の上部に設けられた攪拌翼取付
口から挿入して設置されることを条件として、攪拌翼を
構成する羽根部のｈ／ｄが適正な設定範囲から選択され
ており、板状部材を用いて形成された羽根構成部は、そ
の外端部が攪拌翼の回転方向に対して後退する方向に傾
いて形成され、その下端部が攪拌槽の底面形状に沿うよ
うに形成され、全ての角部にＲ取りが施されている。そ
して、この攪拌翼を構成する攪拌軸および羽根部には、
グラスライニング加工が施されている。また、本発明に
かかる攪拌装置は、竪型円筒形状の攪拌槽内に上記攪拌
翼を設けて構成されており、高サニタリー性や高耐食性
が要求される場合は、被攪拌物質が接する攪拌槽内面お
よびその内部の構成要素にグラスライニング加工が施さ
れている。したがって、本発明によれば、高サニタリー
性および高耐食性を有すると共に、攪拌槽内にて多量の
被攪拌物質を攪拌する場合はもちろんのこと、少量の被
攪拌物質を攪拌する場合にも高い攪拌性能を発揮するこ
とができる攪拌翼、および攪拌装置を得ることができ
る。
【００８０】また、本発明は、低剪断（低動力）で均一
混合が可能であるため、乳化重合において問題となる微
細凝集物の発生を抑え（粒度分布をシャープにし）、懸
濁重合において問題となる微細粒子の発生を抑えて、ポ
リマー粒子の肥大化、均一化を実現することができる。
さらに、少ない液量まで、ポリマー粒子および触媒の均
一浮遊が可能であるため、一定濃度のスラリーを排出す
ることができる。
【００８１】また、晶析反応においては、均一混合が可
能であるため、不要な針状結晶の発生を抑制し、結晶回
収率を向上させることができる。さらに、微細結晶が少
ないため、濾過時間、結晶含水率を低減することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる攪拌装置の概略図で
ある。
【図２】本発明の実施形態にかかる攪拌翼の概略図を示
したものであり、図２（ａ）は攪拌翼の概略側面図、図
２（ｂ）は図２（ａ）のII−II線矢視図である。
【図３】攪拌翼取付口から取付可能な攪拌翼の各部寸法
と攪拌性能等との関係を調査するために用いた代表的な
三つの攪拌翼の概略図を示したものであり、図３（ａ）
は羽根部の高さｈが大である場合、図３（ｂ）は羽根部
のスパンｄが大である場合、図３（ｃ）は羽根部の高さ
ｈおよびスパンｄが適当な範囲に設定された場合であ
る。
【図４】高粘度の被攪拌物質を用いて、攪拌翼を構成す
る羽根部のｈ／ｄと攪拌性能との関係を表したグラフで
ある。
【図５】低粘度の被攪拌物質を用いて、攪拌翼を構成す
る羽根部のｈ／ｄと攪拌性能との関係を表したグラフで
ある。
【図６】従来技術にかかる攪拌装置の概略図である。
【符号の説明】
１…攪拌槽、１ａ…上面、１ｂ…底面、１ｃ…内側面、
２…攪拌翼、３…バッフル部、４…駆動部、５…攪拌翼
取付口、５ａ…蓋部、６…投入口、７…バッフル部取付
口、８…取出口、２１…羽根部、２２…攪拌軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 隆彦 兵庫県加古川市神野町石守467−１ Ｂ11 −306 Ｆターム(参考） 4G037 DA12 EA04 4G078 AA02 AB09 AB11 AB20 BA05 CA08 CA09 DA01

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 攪拌軸と、前記攪拌軸に取り付けられた
    複数の羽根構成部から成る羽根部とを備えた攪拌翼であ
    って、 前記各羽根構成部が板状部材を用いて形成され、前記各
    羽根構成部の外端部が前記攪拌翼の回転方向に対して後
    退するように形成され、前記攪拌翼を内部に設ける攪拌
    槽の底面形状に沿うように前記各羽根構成部の下端部が
    形成され、前記各羽根構成部の全ての角部がＲ取りされ
    ており、 前記攪拌軸および前記羽根部には、グラスライニング加
    工が施されていることを特徴とする攪拌翼。
  2. 【請求項２】 竪型円筒形状の前記攪拌槽の上面に攪拌
    翼取付口が設けられており、前記攪拌槽の槽内径Ｄと前
    記攪拌翼取付口の口径Ｔとが下式の関係を有し、前記攪
    拌翼取付口から前記攪拌槽内に挿入して取り付け可能で
    ある請求項１に記載の攪拌翼。 Ｔ＝０．３Ｄ〜０．４Ｄ
  3. 【請求項３】 攪拌軸と、前記攪拌軸に取り付けられた
    複数の羽根構成部から成る羽根部とを備え、攪拌槽容量
    の３％〜１１０％の容量の被攪拌物質を攪拌可能な一の
    攪拌翼であって、 前記各羽根構成部が板状部材を用いて形成され、前記各
    羽根構成部の外端部が前記攪拌翼の回転方向に対して後
    退するように形成され、前記攪拌翼を内部に設ける攪拌
    槽の底面形状に沿うように前記各羽根構成部の下端部が
    形成されていることを特徴とする攪拌翼。
  4. 【請求項４】 前記羽根部のスパンｄと高さｈとが、下
    式の関係を有する請求項１から３のいずれか１項に記載
    の攪拌翼。 ｈ／ｄ≧０．２５
  5. 【請求項５】 前記羽根部のスパンｄと高さｈとが、下
    式の関係を有する請求項１から４のいずれか１項に記載
    の攪拌翼。 ｈ／ｄ＝０．２５〜０．７５
  6. 【請求項６】 竪型円筒形状の前記攪拌槽の上面に攪拌
    翼取付口が設けられており、前記各羽根構成部の全ての
    角部がＲ取りされており、前記攪拌軸および前記羽根部
    には、グラスライニング加工が施され、前記攪拌槽の槽
    内径Ｄと前記攪拌翼取付口の口径Ｔとが下式の関係を有
    し、前記攪拌翼取付口から前記攪拌槽内に挿入して取り
    付け可能である請求項３から５のいずれか１項に記載の
    攪拌翼。 Ｔ＝０．３Ｄ〜０．４Ｄ
  7. 【請求項７】 竪型円筒形状の攪拌槽と、前記攪拌槽内
    にて回転駆動すべく設けられた攪拌翼と、前記攪拌槽内
    に固定配置されたバッフル部とを備えた攪拌装置であっ
    て、 前記攪拌槽内の上下方向において、前記バッフル部の下
    端部と前記攪拌翼の上端部とが重なり合わない状態であ
    って、前記攪拌翼の上方位置に、前記バッフル部が設け
    られており、 前記攪拌翼の下端部が、前記攪拌槽の底面形状に沿うよ
    うに形成されていることを特徴とする攪拌装置。
  8. 【請求項８】 前記攪拌翼が、前記攪拌槽外部に設けら
    れた駆動部によって回転駆動する攪拌軸と、前記攪拌軸
    に取り付けられた複数の羽根構成部から成る羽根部とを
    用いて構成されており、 前記各羽根構成部が板状部材を用いて形成され、前記各
    羽根構成部の外端部が前記攪拌翼の回転方向に対して後
    退するように形成され、前記各羽根構成部の下端部が前
    記攪拌槽の底面形状に沿うように形成されている請求項
    ７に記載の攪拌装置。
  9. 【請求項９】 前記羽根部のスパンｄと高さｈとが、下
    式の関係を有する請求項７または８に記載の攪拌装置。 ｈ／ｄ≧０．２５
  10. 【請求項１０】 前記羽根部のスパンｄと高さｈとが、
    下式の関係を有する請求項７から９のいずれか１項に記
    載の攪拌装置。 ｈ／ｄ＝０．２５〜０．７５
  11. 【請求項１１】 前記攪拌槽の上面に攪拌翼取付口が設
    けられており、前記攪拌槽の槽内径Ｄと前記攪拌翼取付
    口の口径Ｔとが下式の関係を有し、前記攪拌翼が、前記
    攪拌翼取付口から前記攪拌槽内に挿入して取り付け可能
    であり、前記各羽根構成部の全ての角部がＲ取りされて
    おり、前記攪拌槽の内面、前記攪拌翼の外面、および前
    記バッフル部の外面には、グラスライニング加工が施さ
    れている請求項７から１０のいずれか１項に記載の攪拌
    装置。 Ｔ＝０．３Ｄ〜０．４Ｄ
  12. 【請求項１２】 竪型円筒形状の攪拌槽と、前記攪拌槽
    内にて回転駆動すべく設けられた攪拌翼と、前記攪拌槽
    内に固定配置されたバッフル部とを備えた攪拌装置であ
    って、 前記攪拌槽内の上下方向において、前記バッフル部の下
    端部と前記攪拌翼の上端部とが重なり合わない状態であ
    って、前記攪拌翼の上方位置に、前記バッフル部が設け
    られており、 前記攪拌翼が、前記攪拌槽外部に設けられた駆動部によ
    って回転駆動する攪拌軸と、前記攪拌軸に取り付けられ
    た複数の羽根構成部から成る羽根部とを用いて構成され
    ており、 前記各羽根構成部が板状部材を用いて形成され、前記各
    羽根構成部の外端部が前記攪拌翼の回転方向に対して後
    退するように形成され、前記各羽根構成部の下端部が前
    記攪拌槽の底面形状に沿うように形成され、 前記攪拌翼が、前記攪拌槽の上面に設けられた攪拌翼取
    付口から挿入して取り付け可能であって、 前記攪拌槽の槽内径Ｄと、前記攪拌翼取付口の口径Ｔ
    と、前記羽根部のスパンｄと、前記羽根部の高さｈとが
    下式の関係を有することを特徴とする攪拌装置。 Ｔ＝０．３Ｄ〜０．４Ｄ ｄ＝０．４Ｄ〜０．６７Ｄ ｈ／ｄ≧０．２５
  13. 【請求項１３】 前記攪拌翼取付口の口径Ｔと、前記羽
    根部のスパンｄとが下式の関係を有することを特徴とす
    る請求項１２記載の攪拌装置。 ｄ＝１．４Ｔ〜１．６Ｔ
  14. 【請求項１４】 前記各羽根構成部の全ての角部がＲ取
    りされており、前記攪拌槽の内面、前記攪拌翼の外面、
    および前記バッフル部の外面には、グラスライニング加
    工が施されている請求項１２または１３に記載の攪拌装
    置。
  15. 【請求項１５】 請求項１記載の攪拌翼を用いて、攪拌
    槽容量の３％程度以上から１１０％程度以下の範囲の任
    意の容量の被攪拌物質を攪拌しつつ、前記被攪拌物質の
    容量を前記範囲内で、増加または減少させていく容量変
    化状態で被攪拌物質の攪拌を行うことを特徴とする攪拌
    方法。
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