特許 5690438 ヒータを備えた撹拌体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5690438

(24)【登録日】2015年2月6日

(45)【発行日】2015年3月25日

(54)【発明の名称】ヒータを備えた撹拌体

(51)【国際特許分類】

   B01F 15/06 20060101AFI20150305BHJP

   B01F 7/16 20060101ALI20150305BHJP

   B01F 7/32 20060101ALI20150305BHJP

【ＦＩ】

   B01F15/06 A

   B01F7/16 F

   B01F7/32 A

【請求項の数】5

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-175841(P2014-175841)

(22)【出願日】2014年8月29日

【審査請求日】2014年8月29日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】591023734

【氏名又は名称】坂口電熱株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100122954

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷部 善太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162396

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 泰之

(74)【代理人】

【識別番号】100194803

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 理弘

(72)【発明者】

【氏名】菅野 智司

(72)【発明者】

【氏名】蜂谷 真弓

【審査官】 西山 真二

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４４１８０１９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開昭６２−２３４５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２７６６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０７５９００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１８２９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１１４３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−００８６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６００３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１６０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６４−０１２６３３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｆ ７／１６ − ７／３２

Ｂ０１Ｆ １５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸に支持された撹拌体であって、
回転軸上及び／又は回転軸付近に液体吸入口を備え、
該液体吸入口より回転軸から離れた箇所に該液体吸入口に連通路により連通する液体吐出口を備え、
該連通路内及び／又は液体吐出口を加熱するヒータを備えた撹拌体。

【請求項2】

該ヒータは該連通路に隣接して設けられているか、及び／又は、液体吐出口付近に設けられている請求項１に記載の撹拌体。

【請求項3】

該ヒータは撹拌体内に設けられている請求項１又は２に記載の撹拌体。

【請求項4】

液体吸入口及び液体吐出口をそれぞれ独立して１つ以上有し、連通路は液体の流れを分岐可能に設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の撹拌体。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれかに記載の撹拌体を、該回転軸方向に１つ以上配置して構成してなる撹拌装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は液体等を撹拌するためのヒータを備えた撹拌体に関する。

【背景技術】

【0002】

液体等を撹拌するための撹拌体として、下記特許文献１に記載されているように、回転軸方向に垂直な断面が円形状に構成される本体と、前記本体の表面に設けられる吸入口と、前記本体の表面に設けられる吐出口と、前記吸入口と前記吐出口を繋ぐ連通路と、を備え、前記吸入口は、前記吐出口よりも前記回転軸に近い位置に配置され、前記吐出口は、前記吸入口よりも前記回転軸から半径方向外側の位置に配置されることを特徴とする、遠心力によって液体を噴出させることにより撹拌を行う撹拌用回転体は知られており、このような撹拌体によれば効率良く撹拌することができる。

【0003】

特許文献１に記載の発明と同様に、撹拌容器内にて液体を遠心力を利用して回転軸周りに噴出させることによって撹拌を行う装置は、特許文献２〜６にも記載されている。これらの文献に記載の発明は細部に違いはあるものの、撹拌容器内に回転部材を設け、その回転部材が有する円盤の間、又は円盤上に流路を設け、回転軸付近から吸入した液体を該流路を通過させて、該円盤の円周面から噴出させることによって、撹拌容器内の液体を撹拌させるものである。

【0004】

また特許文献７に記載されているように、液体等を撹拌するための撹拌翼を回転軸に接続し、その回転軸に加熱ヒータを埋め込んで撹拌と加熱を同時に行う撹拌装置や、特許文献８に記載されているように、撹拌釜内中央に位置させた回転軸に設けた釜内の側壁近くを撹拌する撹拌翼に熱媒を通してなる撹拌装置も知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４４１８０１９号公報

【特許文献2】特開平０９−２７６６８１号公報

【特許文献3】特開２０１０−２６００３１号公報

【特許文献4】特開平０８−１８２９２４号公報

【特許文献5】特開平１１−１１４３９６号公報

【特許文献6】特開昭５１−００８６６９号公報

【特許文献7】特開２００２−３１６０３３号公報

【特許文献8】実開昭６４−０１２６３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１〜６に記載の装置によれば、液体をより均一に撹拌させることができ、しかも撹拌させる際に撹拌羽根を高速回転させないので、危険性が少なく、かつ撹拌容器内壁に羽根をぶつけることがないため撹拌工程を安定的に行うことができる。
しかしながら撹拌と同時に加熱を行う際には、撹拌装置とは別に加熱ヒータ等の加熱装置も撹拌容器内に投入させる必要があり、この結果、折角、撹拌容器内に均一に撹拌できる液体の流れが形成されても、別に投入したヒータによりその流れが阻害されてしまう。
さらに撹拌工程において撹拌の強さを変化させる際には、同時に加熱の強さも調整する必要があるところ、撹拌と加熱を別の装置で行うと、これらの強さを関連付けて制御することが困難になる。
また、例えば粘度が比較的高い液体を撹拌する際に、撹拌容器内の加熱ヒータの設置箇所と撹拌装置の設置箇所が離れると、加熱により粘度が低下した部分の液体を撹拌容器内に送ることが困難になり、加熱による粘度の低下が液体の撹拌を容易にするまでに長い時間がかかる。

【0007】

特許文献７及び８に記載の、加熱のための機構と撹拌装置を一体化させた装置によると、撹拌翼を回転させる軸や、撹拌容器全体にわたり拡がる撹拌翼に加熱装置が内蔵されるので、撹拌による液体の流れがヒータにより阻害されることはない。
しかしながら、例えば特許文献７に記載の装置によれば、撹拌翼により形成される液体の流れとヒータにより加熱される箇所とが離れることがあるので、粘度が高い液体を加熱しながら撹拌する際に、加熱により粘度が低下した部分の液体を速やかに撹拌容器内に拡げることが困難である。
また、特許文献８の装置では、撹拌容器内全体にわたって拡がる回転撹拌翼内部全体に熱媒を通すので、撹拌容器外で加熱された熱媒を回転軸内に供給する構造が複雑になり、かつ、撹拌翼全体に対して均一に熱媒を供給することが困難であるし、回転翼自体の重量も重くなるので、撹拌に多大なエネルギーを要することになる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は上記の課題を解消するためのものであり、具体的には以下の通りである。
１．回転軸に支持された撹拌体であって、
回転軸上及び／又は回転軸付近に液体吸入口を備え、
該液体吸入口より回転軸から離れた箇所に該液体吸入口に連通路により連通する液体吐出口を備え、
該連通路内及び／又は液体吐出口を加熱するヒータを備えた撹拌体。
２．該ヒータは該連通路に隣接して設けられているか、及び／又は、液体吐出口付近に設けられている１に記載の撹拌体。
３．該ヒータは撹拌体内に設けられている１又は２に記載の撹拌体。
４．液体吸入口及び液体吐出口をそれぞれ独立して１つ以上有し、連通路は液体の流れを分岐及び／又は合流可能に設けられている１〜３のいずれかに記載の撹拌体。
５．１〜４のいずれかに記載の撹拌体を、該回転軸方向に１つ以上配置して構成してなる撹拌装置。

【発明の効果】

【0009】

本発明の撹拌体は、回転翼を有するものではなく、液体吸入口から吸入した液体を遠心力を利用して撹拌体の縁部に設けた液体吐出口から吐出させることによって撹拌させるものであって、このとき、加熱用ヒータが該連通路内及び／又は液体吐出口を加熱するように配置されて、該吐出口付近や該連通路内の液体を加熱するので、このような撹拌体内での液体の加熱によって該液体の粘度が低下し、それにより流動性を増した液体は、該液体吐出口から撹拌容器壁面に向かう方向にさらに円滑に吐出されることができる。
つまり撹拌体内の液体は撹拌体の回転による遠心力を受けて撹拌体の吐出口からの吐出を促進すると同時に、連通路内での加熱による粘度低下によって流動性が高くなり、さらに該吐出口に向けて流通されやすくなる。
よって、撹拌開始時に液体が比較的高粘度の状態であっても、撹拌体は比較的流体抵抗を受けることなく回転を開始することができ、加熱を継続しながら撹拌体を回転させることにより、撹拌に要するエネルギーをより小さくしながら、速やかに液体を均一に加熱・撹拌することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の撹拌体を使用した撹拌装置の全体概要図

【図2】本発明の撹拌体の一例

【図3】本発明の撹拌体の一例

【図4】本発明の撹拌体の一例

【図5】本発明の撹拌体の一例

【図6】本発明の撹拌体の一例

【図7】本発明の撹拌体の一例

【図8】本発明の撹拌体の一例

【図9】本発明の撹拌体の一例

【図10】本発明の撹拌体の一例

【図11】本発明の撹拌体の一例

【図12】本発明の撹拌体の一例

【図13】本発明の撹拌体の一例

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の撹拌体に関して、その基本的事項を説明する。
本発明の撹拌体は、モータ等の公知の駆動源により回転される回転軸に接続されるものであり、撹拌体は撹拌容器内の液体に浸漬されて回転することにより撹拌容器内の液体を撹拌体内に吸入し、これを吐出することを基本とする。
撹拌される対象の液体は特に限定されず、液体、エマルジョン、分散液等、いわゆる流動性を有し、液体として撹拌される物質であれば特に制限されるものではなく、公知の撹拌装置により撹拌される液体に使用される。
中でも加熱を併用して撹拌する液体（未加熱時には固体であるが加熱撹拌後液体となるものも包含する）に対して使用することが望ましい。

【0012】

このような本発明の撹拌体は、特に、加熱しながら撹拌することができる撹拌装置であって、例えば撹拌容器の外面から液体を加熱するような装置や、撹拌体とは別にヒータを撹拌容器内に投入または設置して加熱を行いながら撹拌を行う装置、撹拌羽根に加熱装置を埋設した装置、撹拌容器外に加熱手段を備えた循環経路を設けてこの循環経路内に被加熱液体を循環・加熱する装置等の装置において、これらの撹拌及び加熱に関する装置や構造に対して、撹拌体の回転機構と共に置換して設けることができる。

【0013】

本発明の撹拌体は、従来の撹拌のための装置、つまり液体を撹拌体内に吸入しこれを吐出させて撹拌を行う装置とは異なり、回転軸上及び／又は回転軸付近から吸入した液体を撹拌体内において加熱することにより、該液体の粘度を低下させて撹拌体内での液体の流動性を高め、それにより撹拌体の周縁付近からの吐出をより促進する。つまり、回転する撹拌体の周縁部から遠心力により吐出する液体が、さらに流動性が高まることによって、より勢いよく吐出され、ひいては撹拌が効率的かつ均一に行えると共に、加熱もより速やかに均一な加熱を行うことができる。
言い換えれば、撹拌体の吸入口から液体を吸入する際に、撹拌体内部で液体を加熱しない場合よりもより多くの液体を吸入でき、撹拌容器内部の液体全体をより速やかに撹拌すると共に、より均一な温度とすることができる。
なお、本発明でいう回転軸上や回転軸付近とは、撹拌体を回転させる回転軸そのものや回転軸付近、及び、回転軸そのものではないが、撹拌体上の箇所であって回転軸の延長線上に位置する箇所及びその付近を含む。

【0014】

それに加え、撹拌される液体が、特に高温下にて反応や変質などを起こす不安定な液体である場合、従来は、撹拌容器中の加熱装置表面の温度を高くすると、その表面に触れた部分的な液体が高温になりすぎるため反応や変質して、該液体全体の品質が悪化するため、品質を低下させずに液体を均一に加熱するのに長時間かかっていた。
本発明は加熱された撹拌体内面をより速い速度で液体が通過するので、加熱面の表面に常に未加熱の液体が接し、部分的に液体を加熱し過ぎることを防止できる。

【0015】

本発明の撹拌体において使用される各部材の材料は、撹拌装置として公知の材料を採用することができる。
撹拌体は金属、セラミックス、樹脂、木質材料等から選択して採用でき、回転軸は金属、セラミックスや樹脂からなるものである。また撹拌体内部は中実でもよく、連通路やヒータの他の部分は空洞でもよいが、ヒータの熱を連通路に伝えることを考慮すると、中実のほうが連通路内を加熱するためには好ましい。
さらに撹拌体内の任意の位置に温度計を設置しておくことができる。それにより撹拌体内の液体の通過前後の温度変化等を検知・制御して、より適切な加熱を行うことが可能となる。
ヒータは撹拌容器内の液体を撹拌するときに採用できる公知のヒータであれば良く、撹拌体に接続または撹拌体内に設置できる形状や大きさであることが必要である。
本発明の撹拌体を得るために、金属、樹脂や木材により連通路や外面を形成する場合には、これらの材料から形成された部材とヒータとを組み合わせて一体のものとすることもできるが、例えば樹脂の場合には、連通路や吐出口、吸入口が形成される型内の所定の箇所にヒータを載置しておき、型内に樹脂を充填することによって、樹脂とヒータが一体となった本発明の撹拌体を得ることができる。

【0016】

このような、本発明の撹拌体を採用した撹拌装置にて撹拌される液体は、加熱しながら撹拌することを必要とする液体である。
そのような液体としては、化学工業の薬液反応プロセス、食品工業での製造プロセス、飲食品の保温、血液の保温、薬液、薬品や水の加熱、薬品製造、電子材料や半導体の製造プロセスでの薬液や洗浄剤の加熱、水槽内の保温等、これまで、加熱や保温等を行ってきた用途に使用することができる。
これらの用途に応じて、撹拌容器としては、タンク、ボトル、水槽、血液や薬品、飲食品等の液体中に撹拌体を投入して加温や保温等を行うための容器等が挙げられる。
そして、このような用途に応じて、室温よりも僅かに高い温度までの加熱・保温、高温まで加熱や保温、液体の昇温速度の高低、回転数等、加熱や保温等の条件に応じて、本発明の撹拌体Ａの形状、構造や大きさ等を選択することができる。

【0017】

以下に図面に基づいて本発明を説明する。
図１は、本発明の撹拌体Ａを使用した撹拌装置の全体概要図である。
撹拌容器Ｃの上部に回転軸Ｓを回転させるためのモータＭを設け、該回転軸Ｓの先端にネジや係合、溶着等の公知の手段により撹拌部材を設けた構成は、回転軸を垂直に設けるタイプの撹拌装置とそれを備えた撹拌容器とからなる一般的な装置と共通する。
さらに例えば、上部から液体Ｌの任意の場所の温度を測定するための温度計Ｔを設けている。
この図１において、回転軸Ｓの下端に図示しない連通路を加熱する加熱装置を備えた撹拌体Ａを設け、これを回転させることによって、図１中の矢印で示された液体Ｌの流れが発生して均一に撹拌するとともに均一に加熱を行う。

【0018】

図１に示す撹拌体Ａを使用して撹拌容器内の液体を撹拌する方法について説明する。この方法は基本的に以下の図に示す他の形状及び／又は構造を有する撹拌体Ａにも共通する。
撹拌体Ａが撹拌容器内の液体内に浸漬され、次いで、撹拌体Ａは図２（ａ）の回転軸Ｓの図示する回転の方向に回転する。
撹拌体Ａを液体内に浸漬したときには、特に撹拌体Ａの吸入口１は直接液体からの液圧や、浸漬時に液体内を撹拌体Ａが降下することによる押圧力にさらされる。
そのような力によって、該吸入口１内には液体が侵入して、少なくとも連通路３の一部を満たすことになる。

【0019】

例えば図２（ａ）において、そのような状態の撹拌体Ａを回転させることにより、連通路３内の液体に遠心力が働くことになり、その液体は吐出口２に向けて、つまり撹拌体Ａの半径方向外側に向けて移動し、ついには吐出口２から撹拌体Ａの外の液体内に吐出される。この吐出された液体はヒータ４によって加熱されており、かつ加熱前の液体よりも低粘度化されているので、撹拌体Ａに吐出された後に上昇流となって、かつ撹拌体Ａから受けた遠心力も作用して液体内に拡散する。なお、このときに、回転する撹拌体Ａ付近の液体も回転方向に力が加わるので、吐出口から吐出された液体に随伴して、撹拌容器内を移動する。
連通路３内のこのような液体の動きによって、連通路３内の液体が減少するため、これを補うように吸入口１付近にあった液体が吸入口１から新たに吸入される。このような連通路３内の動きが連続して起こることによって、連続して吸入口１から液体が吸入され、吐出口２から連続して加熱された液体が吐出されるので、この撹拌体によって加熱と撹拌を同時に行うことができる。
この吸入口１付近に存在していた液体は連通路３内においてヒータ４によって加熱されて、温度が上昇すると共に、粘度も低下しながら吐出口２に向けて遠心力の作用により移動し最後には吐出口２から吐出される。このとき、ヒータ４から発生した熱は熱伝導によって連通路３や吐出口２の壁面を加熱するので、連通路３内の液体はそれらの壁面から加熱される。また、撹拌体Ａの構造や形状にもよるが、ヒータ４から発生した熱の一部は撹拌体Ａの外面にも伝熱して撹拌体Ａの外面の液体も加熱でき、撹拌体周囲の粘度低下による液体の流動化を促進する効果もある。
このような液体の動きを継続することによって、撹拌容器内の液体が速やかに均一な温度にまで撹拌される。
なお、撹拌体Ａに設けたヒータ４に通電するために、回転軸Ｓ内にはヒータ４に接続するための配線が設けられ、回転軸Ｓの上部には、該配線に接続されたリード部が設けられているために、該リード部を介して回転軸外から電力が供給される。

【0020】

以下に撹拌体Ａについて、いくつかの具体的な形状、構造を以下の各図に示して説明する。
各図に示す撹拌体Ａは、全て撹拌容器内の液面に垂直に設けた回転軸により回転されるものである。
図２（ａ）は撹拌体Ａの断面図である。この撹拌体Ａは円盤形状をしており、その円盤の一面は回転軸Ｓに接続されている。円盤の他面中央部であって、回転軸Ｓの延長線上に吸入口１を設け、撹拌体Ａの周面には吸入口１と対応する吐出口２が設けられ、これらの吸入口１と複数吐出口２は連通路３により接続されている。
ここで、それぞれの連通路３の上部と下部には、連通路内の液体を加熱するようにヒータ４が設けられている。また、連通路３の上部と下部のみではなく、連通路３を取り囲むように連通路３の側部にもヒータ４を配置することもでき、ヒータ４と連通路３とは熱伝導性が良い金属等の部材により接続して、ヒータ４からの熱を積極的に連通路３に伝熱させてもよい。
なお、ヒータ４から発生した熱は全て連通路３内を加熱するために消費されるのではなく、結果的に、一部は撹拌体Ａの表面に伝熱して、直に撹拌容器内の液体を加熱するために消費される。
吸入口１から吸入された液体はすぐに９０°方向を変更されて、撹拌体Ａの周縁部に向けて遠心力によって移動される。このような連通路は、例えばドリルによる穴加工で容易に吸入口１、吐出口２および連通路３を形成できるようにしている。
図２（ｂ）は図１に記載の撹拌体Ａを下から見た図であり、この例では吸入口１は１つで吐出口２と連通路３は４つ設けられている。
図２（ｃ）は図１の撹拌体Ａの側面図であって、撹拌体Ａの側面に吐出口２を確認することができる。
図２（ｄ）は撹拌体Ａのヒータ４部分を大きくしたものである。このような大きいヒータ４を使用することにより、連通路３内をより確実に加熱することができる。
図２では吸入口１の断面を円形とし、吐出口２の断面を長方形としていたが、本発明において吸入口１や吐出口２の断面形状は特に限定されず、円形、楕円形、三角形、菱形等の任意の形状にすることができる。連通路３の断面形状も同様に限定されない。また、吸入口１、連通路３、及び吐出口２の断面積は互いに異なっていてもよい。

【0021】

図３（ａ）は撹拌体Ａの断面図であり、上記図１に示した撹拌体とは異なり、図３（ｂ）に示すように、撹拌体の回転軸Ｓと接続しない側の面には４つの吸入口１が、撹拌体Ａの側面にも４つの吐出口２が、それぞれ等間隔で設けられており、吸入口１と吐出口２は１対１で接続するように、連通路３にて接続されている。
そして各連通路３の上下にはヒータ４が設けられており、個々のヒータ４は対応する連通路３内の液体を加熱する。

【0022】

図４（ａ）及び（ｂ）に示す撹拌体Ａにおいて、吸入口１、吐出口２および連通路３の配置は上記図３に記載のものと共通するものの、ヒータ４を連通路３の上下に配置するのではなく、連通路３の側部に配置したものである。
このように配置することによって、撹拌体Ａの厚さを薄くすることができるので、特に高粘度の液体を撹拌する際に、撹拌体Ａの回転に係る抵抗を低減することができ、ひいては必要とするエネルギーを削減することもできる。

【0023】

図５は図２で示した撹拌体Ａの変形例である。連通路３と吐出口２を撹拌体Ａの軸方向に２段にして、吸入口１を１つとし、この吸入口１から吸入した液体を２段の連通路３に分配した例である。
この例において、ヒータ４を２段の連通路３を挟むように３段設けることができる。
このような構造によれば、撹拌体の吐出口２から吐出させることができる液体の量を増加させることができ、ひいては撹拌をより速やかに行うことができる。

【0024】

図６は図１に示した撹拌体Ａにおいて吸入口１の位置を連通路から離して、吸入口１と連通路３を回転軸上に設けた長い縦方向連通路５により接続した例の図である。
このような形式の撹拌体Ａによれば、例えば撹拌容器の底部付近の液体を吸入口１から吸入し、これを縦方向連通路５を通じて連通路３に供給し、その後吐出口２から吐出させることができる。このように、吸入口１を撹拌容器の底部付近に位置させる場合には、例えば、粒子や塊状物が沈殿している液体について、これらの沈殿物も液体と共に吸入口１から吸入しつつ、吐出口２から吐出することによって、積極的に沈殿物を撹拌する機能を発揮することも可能である。
このとき吐出口２の位置を撹拌容器中の液体の液面付近にしたり、液体中の中間の高さ付近にしたりして、撹拌容器中の液体の高さを考慮し、液体中のどの位置から液体を吸入し、どの位置に吐出するかを計画して、これに応じて適宜縦方向連通路５の長さを調整した撹拌体Ａを採用することができる。

【0025】

図７（ａ）は図６に示した撹拌体Ａの変形例である。図６に示した撹拌体Ａの縦方向連通路５の長さを短くし、かつ、縦方向連通路５の周囲にもヒータ４を設置して吸入した液体を、より長い連通路５を通過する間に加熱することができる。このため加熱温度をより高くしたり、又は縦方向連通路５を通過する間、より液体の温度の上昇速度を遅くしながら所定の温度となるように加熱することができる。
加えて、縦方向連通路５、連通路３とその周囲のヒータ４を、吐出口２から吸入口１を被覆体６によって円錐の表面を形成するように被覆するので、特に粘度が高い液体に撹拌体を押し込む際の抵抗をより少なくすることができる。さらに撹拌体Ａの回転時において、吸入口１付近の液体の一部が撹拌体Ａの回転に付随して撹拌体Ａと共に回転し、それによる遠心力によって撹拌体Ａの表面に沿って上昇するので、このような作用によっても、液体を撹拌することができる。
このような結果、撹拌体Ａの周囲の液体の流通がより円滑になり、液体が滞留し液体全体を均一に加熱できなくなる可能性を低減できる。
図７（ａ）の被覆体６の表面は撹拌体Ａの縦方向連通路５や連通路３に向けて凹部を形成するようにされているが、図７（ｂ）は図７（ａ）のさらに変形例であって、逆に凸部を形成するように、吐出口２から吸入口１までを被覆体６で被覆することにより表面を略半球状としている。
このような形状によって、上記図７（ａ）で示す撹拌体Ａと同様の作用を発揮することができる。
これら図７（ａ）及び（ｂ）に示す撹拌体Ａにおける被覆体６の内部は空洞であってもよく、中実であってもよい。被覆体内部の構造や材料は、撹拌体Ａを回転する際に必要なトルク、液体中の浮力等を考慮して決定することができる。材料としては、金属、樹脂、木質材料、セラミックス等の任意の材料を採用することができるが、撹拌対象である液体や、液体中に含有される粒子や塊状物を変質させる材料ではなく、また、撹拌される液体や液体中に含有される粒子や塊状物により変質される材料は使用できない。また特に樹脂を使用するときには、成形型内にヒータと必要な配線類を配置させた状態で液状の樹脂を注入することによって被覆体とヒータとを一体化させることもできる。
図７（ｃ）は撹拌体Ａのヒータ４部分を大きくしたものであり、このようなヒータ４を使用することにより、連通路３内をより確実に加熱することができる。
なお、図７の各図においては撹拌体Ａの下方の面のみの形状を変更したが、上方の面についても、同様に半球状等に成形することもでき、これにより撹拌力をさらに高めることができる。

【0026】

図８は例えば図２に示す撹拌体Ａの連通路３の形状を変更した例であって、撹拌体Ａを下方から見た図である。回転軸Ｓ上に設けた吸入口１から吸入された液体は、４つの連通路３に分配されて、例えば、連通路３の上及び／又は下に配置したヒータ４によって加熱されながら吐出口２に向けて移動し、吐出口２から液体中に吐出さる。
このとき、連通路３は撹拌体Ａの回転方向（吸入口１に記載した矢印）の後方に向けてなだらかに曲げられている。そのため、図示はしないがヒータ４により加熱される連通路３の長さは、連通路３が曲がっている分だけ長く、より加熱することができる。加えて、吐出口２から吐出する直前の連通路内の液体は、その移動方向が撹拌体Ａの回転方向の後方に向けられている。そのため、遠心力により吐出されるときに、吐出口２の外側の周囲の液体に対する抵抗が少なく、かつその周囲の液体の粘性によって、吐出口２から吐出されて液体が周囲の液体に引っ張られる力も発生するために、より円滑に撹拌をすることが可能となる。

【0027】

図９は図８の変形例であり、連通路３の長さを長くした撹拌体Ａである。
連通路３の長さが長いことは、ヒータ４によって加熱される長さも長いことを示しており、吸入口１から吸入した液体をより高い温度に加熱したり、連通路３内での加熱速度をゆっくりとし、所定の温度にまで加熱をする場合に有用である。
加えて、吐出口２から吐出される液体は撹拌体Ａの接線方向により近くなり、撹拌体Ａの回転方向の後方により近くなるので、さらに円滑に加熱された多くの液体を吐出することができる。

【0028】

図２の変形例を図１０に示す。図１０の撹拌体Ａは、回転軸上に設けられた吸入口１から吸入された液体が連通路３内を通過し、その間ヒータ４により加熱されて吐出口２から吐出される構造を有する。このとき、連通路３を広くしたので、連通路内面に接する液体の面積が増加したので、それだけヒータにより加熱される液体の量が増加することになる。そのため、より高温に加熱する場合や、連通路内にてより遅い昇温速度で加熱するとき等に使用することができる。

【0029】

図３に示した撹拌体Ａの変形例を図１１に示す。図１１は撹拌体Ａの回転軸Ｓの横であって、撹拌体Ａの上部に吸入口１を設けた例である。この図１１に示す撹拌体Ａを使用することによって、撹拌容器内において、撹拌体Ａの上に位置する液体を吸入し連通路３内でヒータ４によって加熱して吐出口２から吐出することができる。
このような撹拌体Ａを使用する場合には、例えば撹拌体Ａを撹拌容器の底部付近に位置するようにし、撹拌体Ａの上の回転軸Ｓ付近の液体を吸入し、吐出口２から吐出させた加熱された液体を、その加熱による比重の低下も利用して液面付近にまで対流させて、これを継続することによって、液体全体を加熱することが可能となる。

【0030】

図２の変形例を図１２（ａ）及び（ｂ）に示す。図１２（ａ）では吐出口２の向きを斜め上方向にした。その結果、加熱されて吐出された液体が本来有する上昇流を形成する性質に加え、予め吐出する向きを斜め上方向とすることにより上昇流の形成をより強力なものとして、液体全体の撹拌、温度の均一化を促進できる。
このような撹拌体Ａは特に撹拌槽の底部付近に位置させることによって、液体全体をより効率よく撹拌できることになる。
図１２（ｂ）の撹拌体Ａは吐出口２が斜め下向きに向くように形成されているので、例えば底面の面積が大きく、それに比べて撹拌体が小さい場合に、撹拌体Ａを撹拌容器底面付近に位置するようにして撹拌を行うことができる。そのとき、吐出されて本来上昇流を備えた加熱された液体は、すぐに液体中を上昇することなく、遠心力によって、下方向に拡散した後に液体中を上昇することになる。その結果、撹拌容器底面に対して特に小さい撹拌体を採用する場合であっても、液体全体を均一に撹拌することができる。

【0031】

図２の変形例を図１３に示す。図１３においては連通路３を回転軸に平行な方向に湾曲させて形成している。このような構造の連通路３とすることによって、連通路３内の液体を均一に加熱することができる。その結果、連通路３内の液体の流れをよりスムーズにすることができ、撹拌の効率を向上させることができる。

【0032】

以上、本発明の撹拌体に関して、その形状や構造を述べたが、撹拌体の形状や構造はこれらの図面に示したものに留まらず、吸入口、吐出口、連通路の数、吐出口の向き、連通路の形状等は上記図面に基づき任意に変更することができる。

【符号の説明】

【0033】

１・・・吸入口
２・・・吐出口
３・・・連通路
４・・・ヒータ
５・・・縦方向連通路
６・・・被覆体
Ｃ・・・撹拌容器
Ｌ・・・液体
Ｓ・・・回転軸
Ｍ・・・モーター
Ｔ・・・温度計
Ａ・・・撹拌体

【要約】

【課題】液体を効率良く撹拌・加熱を行う。
【解決手段】 回転軸に支持された撹拌体であって、
回転軸上及び／又は回転軸付近に液体吸入口を備え、
該液体吸入口より回転軸から離れた箇所に該液体吸入口に連通路により連通する液体吐出口を備え、
該連通路内及び／又は液体吐出口を加熱するヒータを備えた撹拌体。
【選択図】 図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】