特許 5779814 攪拌装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5779814

(24)【登録日】2015年7月24日

(45)【発行日】2015年9月16日

(54)【発明の名称】攪拌装置

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/34 20060101AFI20150827BHJP

   B01F 15/00 20060101ALI20150827BHJP

【ＦＩ】

   F16J15/34 Z

   B01F15/00 A

   B01F15/00 D

【請求項の数】1

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2010-220768(P2010-220768)

(22)【出願日】2010年9月30日

(65)【公開番号】特開2012-77771(P2012-77771A)

(43)【公開日】2012年4月19日

【審査請求日】2013年8月22日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000225016

【氏名又は名称】プライミクス株式会社

(72)【発明者】

【氏名】砂場 洋人

(72)【発明者】

【氏名】別能 恒之

(72)【発明者】

【氏名】倉掛 隆司

(72)【発明者】

【氏名】川久保 舞子

(72)【発明者】

【氏名】古市 尚

【審査官】 中尾 麗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１３８８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２６３８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−００１３６２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０６−０２６５７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｊ １５／３４

Ｂ０１Ｆ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貫通孔を有する攪拌容器と、
上記貫通孔に挿通されて軸周りに回転する攪拌軸と、
上記貫通孔と上記攪拌軸との間を封止するメカニカルシールと、を備え、
上記メカニカルシールは、
環状の端面を有し、上記攪拌容器における上記貫通孔の周縁部に固定される固定環と、
上記攪拌軸と一体に回転する回転環と、
上記回転環に対して上記攪拌軸の軸線方向に変位可能に支持され、上記端面に対して摺接可能な摺接面を有する摺動環と、
上記摺動環を上記摺接面が上記端面に近接する方向に弾性的に付勢する弾性部材と、を有している攪拌装置であって、
上記固定環、上記回転環、上記摺動環、および上記攪拌軸は、上記貫通孔に連通する環状の空隙部を形成しており、
上記摺動環には、上記空隙部の圧力を少なくとも上記端面に対して上記摺接面を離隔させる方向に受ける受圧面が設けられており、
上記空隙部に対して外部から液体または気体を供給するための供給路が設けられており、
上記メカニカルシールの洗浄時、上記攪拌容器の内部が加圧されて上記空隙部の圧力が高まると、その圧力を上記受圧面で受けることにより、上記摺動環が上記弾性部材の弾性付勢力に抗して変位し、上記摺接面が上記端面から離隔するように構成されていることを特徴とする、攪拌装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、攪拌容器の貫通孔と攪拌軸との間を封止するメカニカルシールを備えた攪拌装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の攪拌装置には、たとえば特許文献１に開示されたメカニカルシールを備えたものがある。図６に一例として示すように、従来の攪拌装置Ｘは、貫通孔１００Ａを有する攪拌容器１００と、貫通孔１００Ａに挿通されて軸周りに回転する攪拌軸２００と、貫通孔１００Ａと攪拌軸２００との間を封止するメカニカルシールとを備える。攪拌容器１００は、攪拌軸２００の軸線方向が鉛直方向に沿うように設置される。メカニカルシールは、主要な部品として、固定環３００、回転環３１０、摺動環３２０、およびスプリング３４０を有して構成されている。固定環３００は、鉛直方向に垂直な環状の端面３００Ｃを有し、攪拌容器１００における貫通孔１００Ａの周縁部に固定される。回転環３１０は、攪拌軸２００に固定され、この攪拌軸２００と一体に回転する。摺動環３２０は、回転環３１０に対して鉛直方向に変位可能に外嵌され、この回転環３１０と一体に回転するとともに、固定環３００の端面３００Ｃに環状の摺接面３２０Ｂを沿わせて摺動する。スプリング３４０は、回転環３１０と摺動環３２０との間に複数設けられており、摺動環３２０に対して鉛直方向下向きに弾性付勢力を付与し、この摺動環３２０の摺接面３２０Ｂを固定環３００の端面３００Ｃに圧接させる働きをもつ。固定環３００、回転環３１０、摺動環３２０、および攪拌軸２００は、貫通孔１００Ａに連通する空隙部３００Ａを形成している。空隙部３００Ａは、貫通孔１００Ａと攪拌軸２００との間を通じて攪拌容器１００の内部に連通している。

【0003】

従来の攪拌装置Ｘにおいて、攪拌容器１００の内部に異種の液体あるいは液体と固体粉末といった攪拌すべき原材料を供給し、攪拌軸２００を回転させて液状の原材料を攪拌する際、空隙部３００Ａには、貫通孔１００Ａと攪拌軸２００との間を通じて攪拌中の原材料が侵入する。固定環３００の端面３００Ｃと摺動環３２０の摺接面３２０Ｂとが相対的に回転しながら互いに圧接した状態で摺動することにより、空隙部Ｓ１は、メカニカルシール３００の外部と隔てられるが、これら端面３００Ｃと摺接面３２０Ｂとのわずかな隙間には、空隙部Ｓ１に侵入した原材料の飛沫や蒸発成分が入り込む可能性がある。また、端面３００Ｃおよび摺接面３２０Ｂには、わずかながらも摩耗によるパーティクルが付着しているおそれがある。そのため、端面３００Ｃおよび摺接面３２０Ｂについては、定期的に洗浄メンテナンスを行う必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−７５７８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記従来の攪拌装置Ｘでは、端面３００Ｃおよび摺接面３２０Ｂがスプリング３４０の弾性付勢力により常に圧接した状態にある。そのため、これらの端面３００Ｃおよび摺接面３２０Ｂを洗浄するには、攪拌軸２００に対する回転環３１０の固定状態を緩めてスプリング３４０の弾性付勢力を弱め、摺接面３２０Ｂを端面３００Ｃから離隔させるようにメカニカルシールを分解する必要があった。これでは、メカニカルシールの洗浄メンテナンスが非常に面倒で容易に行うことができない。

【0006】

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、メカニカルシールの洗浄メンテナンスを容易に行うことができる攪拌装置を提供することをその課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

【0008】

本発明により提供される攪拌装置は、貫通孔を有する攪拌容器と、上記貫通孔に挿通されて軸周りに回転する攪拌軸と、上記貫通孔と上記攪拌軸との間を封止するメカニカルシールと、を備え、上記メカニカルシールは、環状の端面を有し、上記攪拌容器における上記貫通孔の周縁部に固定される固定環と、上記攪拌軸と一体に回転する回転環と、上記回転環に対して上記攪拌軸の軸線方向に変位可能に支持され、上記端面に対して摺接可能な摺接面を有する摺動環と、上記摺動環を上記摺接面が上記端面に近接する方向に弾性的に付勢する弾性部材と、を有している攪拌装置であって、上記固定環、上記回転環、上記摺動環、および上記攪拌軸は、上記貫通孔に連通する環状の空隙部を形成しており、上記摺動環には、上記空隙部の圧力を少なくとも上記端面に対して上記摺接面を離隔させる方向に受ける受圧面が設けられており、上記空隙部に対して外部から液体または気体を供給するための供給路が設けられており、上記メカニカルシールの洗浄時、上記攪拌容器の内部が加圧されて上記空隙部の圧力が高まると、その圧力を上記受圧面で受けることにより、上記摺動環が上記弾性部材の弾性付勢力に抗して変位し、上記摺接面が上記端面から離隔するように構成されていることを特徴としている。

【0009】

好ましい実施の形態においては、上記攪拌容器もしくは上記固定環から上記攪拌軸を内包しつつ上記空隙部内を上記軸線方向に延びて上記攪拌軸の外周面との間に上記貫通孔と連通する隙間を形成し、先端が上記端面よりも上記回転環の近くに位置する筒状隔壁が設けられている。

【0010】

好ましい実施の形態においては、上記筒状隔壁は、上記攪拌容器における上記貫通孔の周縁部に固定した環状プレートに形成され、上記固定環は、上記環状プレートを介して固定されている。

【0012】

好ましい実施の形態においては、上記摺動環には、上記回転環の外周面に密接し、上記軸線方向に滑り移動する内周面と、上記摺接面から上記内周面へと至る部分に段差を形成し、上記空隙部に臨む段落ち部と、が設けられており、上記受圧面は、上記段落ち部に形成されている。

【0013】

好ましい実施の形態においては、上記端面および上記摺接面は、上記軸線方向に垂直な面をなす。

【0014】

好ましい実施の形態においては、上記摺接面の内径は、上記内周面の内径よりも大きい。

【0015】

好ましい実施の形態においては、上記受圧面は、上記軸線方向に垂直な面をなす。

【0016】

好ましい実施の形態においては、上記攪拌容器は、上記軸線方向を鉛直方向として設置される。

【0018】

このような構成では、メカニカルシールの洗浄時、たとえば攪拌容器の内部に洗浄用の液体を充填し、その内部の気圧を加圧して空隙部の圧力を高めると、その圧力を摺動環の受圧面で受けることにより、弾性部材の弾性付勢力に抗して摺動環の摺接面が固定環の端面から離隔するように変位する。そして、攪拌容器の内部に充填された洗浄用の液体は、攪拌軸が回転するのに伴い、この攪拌軸と貫通孔との間から空隙部に進入し、互いに離隔した摺接面と端面との間を通って外部に流出する。これにより、摺接面および端面の洗浄が確実に行われる。したがって、本発明に係る攪拌装置によれば、メカニカルシールを分解することなく洗浄メンテナンスを容易に行うことができる。

【0019】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明に係る攪拌装置の一実施形態を示す外観斜視図である。

【図2】図１に示す攪拌装置の要部断面図である。

【図3】図１に示す攪拌装置においてメカニカルシールを洗浄する際の状態を示す要部断面図である。

【図4】本発明に係る攪拌装置の他の実施形態を示す要部断面図である。

【図5】図４に示す攪拌装置においてメカニカルシールを洗浄する際の状態を示す要部断面図である。

【図6】従来の攪拌装置の一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

【0022】

図１〜３は、本発明に係る攪拌装置の一実施形態を示している。本実施形態の攪拌装置Ａ１は、たとえば食品、医薬品、化粧品などの原材料を混合攪拌するためのものである。原材料は、たとえば異なる種類の液体と液体、あるいは粉体と液体といった組合せからなる。図１に示すように、攪拌装置Ａ１は、攪拌容器１、攪拌軸２、メカニカルシール３、および駆動機構４を備えている。

【0023】

図１に示すように、攪拌容器１は、容器本体１０および上蓋１１からなる。容器本体１０の内部には、図示しない供給管により原材料が供給される。容器本体１０の上部は、上蓋１１により密閉される。図２に示すように、上蓋１１には、攪拌軸２を鉛直方向（同図における上下方向）に貫通させるための貫通孔１１Ａが設けられている。貫通孔１１Ａの周縁部には、メカニカルシール３を固定するための環状プレート１２が複数のボルトＢ１およびＯリングＲ１を介して固定されている。図２では、便宜上、１つのボルトＢ１のみを図示している。環状プレート１２には、攪拌軸２を内包しつつ上方に延びて攪拌軸２の外周面との間に隙間ｇを形成する筒状隔壁１２Ａが設けられている。また、環状プレート１２には、外部から洗浄用のフラッシング液などを供給するための供給路１２Ｂが設けられている。供給路１２Ｂは、原材料の攪拌時に閉状態とされる一方、後述するメカニカルシール３の洗浄時に開状態とされて使用される。

【0024】

図２に示すように、攪拌軸２は、貫通孔１１Ａに挿通されて鉛直方向の軸周りに回転可能である。攪拌軸２の下端部には、容器本体１０の内部において原材料を攪拌するための回転羽根が設けられている（図示略）。攪拌軸２の上端部は、上蓋１１の上方に突出し、ベアリング２０を介してケース２１に支持されている。ケース２１は、メカニカルシール３全体を覆いつつ、環状プレート１２の周縁部に対して図示しないボルトおよびＯリングＲ２を介して固定されている。図１に示すように、ケース２１の上部には、駆動機構４が搭載されている。攪拌軸２の上端部は、駆動機構４に設けられた減速器４０を介して駆動モータ４１に連結されている。この駆動モータ４１の作動に伴い、攪拌軸２は、鉛直方向の軸周りに回転する。

【0025】

図２に示すように、メカニカルシール３は、貫通孔１１Ａと攪拌軸２との間を封止するように構成されている。メカニカルシール３は、固定環３０、回転環３１、摺動環３２、ドライブカラー３３、および弾性部材としての複数のスプリング３４を有する。固定環３０、回転環３１、摺動環３２、筒状隔壁１２Ａ、および攪拌軸２の外周面一部は、環状の空隙部３Ａを形成している。空隙部３Ａは、筒状隔壁１２Ａの先端（上端）から隙間ｇを介して貫通孔１１Ａに連通している。ケース２１の内部には、空隙部３Ａとは隔離された空間部３Ｂが形成される。ケース２１の下端部には、空間部３Ｂから外部に通じるドレン孔２１Ａが設けられている。なお、図２では、便宜上、１つのスプリング３４のみを図示している。

【0026】

固定環３０は、外環部材３０ａと内環部材３０ｂとからなる。外環部材３０ａは、内環部材３０ｂに対して外嵌可能な環状の凹溝（符号略）を有する。内環部材３０ｂは、外環部材３０ａの凹溝に対応した環状の凸部（符号略）を有する。上記凹溝と凸部との間には、２つのＯリングＲ３が挟み込まれる。外環部材３０ａは、ＯリングＲ３を鉛直方向に圧縮変形しながら上記凹溝によって上記凸部を挟持するように、複数のボルトＢ２を介して環状プレート１２の上部に固定されている。これにより、外環部材３０ａおよび内環部材３０ｂは、ＯリングＲ３により気密封止されつつ一体となって環状プレート１２に固定される。内環部材３０ｂは、筒状隔壁１２Ａの外径よりも大きい内径をもち、鉛直方向に対して垂直な環状の端面３０Ａを有する。端面３０Ａは、鉛直方向において筒状隔壁１２Ａの上端（先端）よりも低い位置に設けられる。空隙部３Ａは、筒状隔壁１２Ａの外周面と内環部材３０ｂの内周面との間に形成されている。なお、固定環は、１ピース構造のものであってもよい。

【0027】

回転環３１は、攪拌軸２の軸径と略等しい内径をもち、この攪拌軸２に対して外嵌され、セットスクリューＰ１およびＯリングＲ４を介して攪拌軸２の外周面に固定されている。これにより、回転環３１は、ＯリングＲ４により気密封止されつつ攪拌軸２と一体になっている。回転環３１は、上側の大径部３１ａと下側の小径部３１ｂとを有する。大径部３１ａには、攪拌軸２の軸線方向（鉛直方向）に対して垂直にセットスクリューＰ１をねじ込むためのネジ孔３１Ａが設けられているとともに、鉛直方向に沿ってドライブピンＰ２を変位可能に保持するためのピン孔３１Ｂが設けられている。また、図示省略するが、大径部３１ａには、複数のスプリング３４を鉛直方向に沿って伸縮可能に保持するための凹入穴が設けられている。このような回転環３１は、小径部３１ｂの下端が筒状隔壁１２Ａの上端に対して近接するように攪拌軸２に対して固定されており、この攪拌軸２と一体に回転する。

【0028】

摺動環３２は、回転環３１における小径部３１ｂの外径と略等しい内径をもち、この小径部３１ｂに対して鉛直方向に変位可能とされ、ドライブピンＰ２およびＯリングＲ５を介して小径部３１ｂの外周面に外嵌されている。これにより、摺動環３２は、ＯリングＲ５により気密封止されつつ回転環３１と一体になっている。摺動環３２は、小径部３１ｂの外周面に密接しつつ鉛直方向に滑り移動可能な内周面３２Ａと、端面３０Ｃに対向しつつこれに沿って摺動可能な環状の摺接面３２Ｂと、摺接面３２Ｂから内周面３２Ａへと至る部分に段差を形成して空隙部３Ａに臨む断面Ｌ字状の段落ち部３２Ｃとを有する。摺接面３２Ｂの内径は、内周面３２Ａの内径よりも大きくなっている。すなわち、摺接面３２Ｂは、攪拌軸２に対して内周面３２Ａよりも水平方向外寄りに位置する。段落ち部３２Ｃには、鉛直方向に対して垂直な面をなす環状の受圧面３２Ｄが比較的大きな面積をもつように形成されている。

【0029】

ドライブカラー３３は、筒状のケースであり、小径部３１ｂに対して鉛直方向に変位可能に外嵌されるとともに、摺動環３２の上端部から外周面を覆い、ストッパボルトＢ３を介して摺動環３２に対して相対回転不能に設けられている。ドライブカラー３３には、ドライブピンＰ２の先端部が締結固定される。これにより、回転環３１の回転に伴い、ドライブカラー３３および摺動環３２が一体に回転する。

【0030】

スプリング３４は、大径部３１ａの凹入穴とドライブカラー３３との間に自然長より圧縮した状態で嵌装されている。これにより、スプリング３４は、ドライブカラー３３および摺動環３２に対して鉛直方向下向きの弾性付勢力を付与する。その結果、摺接面３２Ｂは、端面３０Ａに対して圧接させられる。

【0031】

次に、上記攪拌装置Ａ１の動作について説明する。

【0032】

原材料を攪拌する場合、攪拌容器１の内部に原材料が供給され、攪拌軸２が回転させられる。その際、図２に示すように、摺接面３２Ｂは、スプリング３４の弾性付勢力により端面３０Ａに対して圧接させられ、この端面３０Ａに沿って摺動する。これにより、端面３０Ａおよび摺接面３２Ｂ間が封止され、空隙部３Ａは、空間部３Ｂや外部に対して隔離された空間となる。したがって、貫通孔１１Ａ付近の攪拌軸２周りには、空隙部３Ａより外側の空間部３Ｂや外部に原材料が漏れることがなく、原材料の漏れが十分防止される。

【0033】

このとき、供給路１２Ｂが閉状態とされた空隙部３Ａには、攪拌軸２と筒状隔壁１２Ａとの隙間ｇから攪拌中の原材料の一部が飛沫や蒸発成分となって侵入し、さらにその原材料の一部が端面３０Ａと摺接面３２Ｂとのわずかな隙間に入り込む可能性がある。また、端面３０Ａおよび摺接面３２Ｂには、わずかながらも摩耗によるパーティクルが付着しているおそれがある。そのため、端面３０Ａおよび摺接面３２Ｂについては、定期的に洗浄メンテナンスが行われる。洗浄メンテナンスは、次のようにして行われる。

【0034】

まず、攪拌容器１の内部には、洗浄に適した液体（以下、「洗浄用液」と称する）を供給し、その内部を洗浄用液によって十分満たす。

【0035】

一方、空隙部３Ａには、外部から供給路１２Ｂを介して洗浄用のフラッシング液を供給する。このフラッシング液は、端面３０Ａと摺接面３２Ｂとが互いに面接触する鉛直方向の高さ位置よりも液面高さが上位となるように空隙部３Ａに充填される。

【0036】

次に、攪拌容器１の内部には、さらに洗浄用液を供給する。これにより、攪拌容器１の内部が加圧され、それに応じて空隙部３Ａの内圧も高まる。なお、攪拌容器１の内部に供給する洗浄用液は、空隙部３Ａに充填されるフラッシング液と同一のものとしてもよい。また、空隙部３Ａには、供給路１２Ｂから洗浄用液を供給し続けたり、あるいは加圧用の気体や滅菌用の蒸気を供給することにより、その内圧を高めるようにしてもよい。

【0037】

そして、空隙部３Ａの内圧が所定値以上になると、図３に示すように、摺動環３２は、スプリング３４の弾性付勢力に抗して上方に変位し、摺接面３２Ｂが端面３０Ａから離隔する。このような状態において空隙部３Ａにフラッシング液を供給しながら攪拌軸２を回転させることにより、摺接面３２Ｂと端面３０Ａとの間を通ってフラッシング液が空間部３Ｂに流出し、さらに流出したフラッシング液は、ドレン孔２１Ａを通ってケース２１の外部に排出される。これにより、摺接面３２Ｂおよび端面３０Ａは、その全面にわたってフラッシング液により汚れが洗い流され、確実に洗浄される。

【0038】

このとき、空隙部３Ａの内圧Ｐ１（単位Ｐａ）、空間部３Ｂの内圧を大気圧に等しいＰ０（単位Ｐａ）とし、受圧面３２Ｄの面積をＳ（単位ｍ）とした場合、受圧面３２Ｄには、（Ｐ１−Ｐ０）×Ｓとなる上向きの力Ｆ１（単位Ｎ）が作用し、この力Ｆ１が複数のスプリング３４の弾性付勢力Ｆ０（単位Ｎ）よりも大きくなることにより、摺動環３２が上方に変位することとなる。

【0039】

受圧面３２Ｄの面積Ｓは、内周面３２Ａの内径をｄ１（単位ｍ）、摺接面３２Ｂの内径をｄ２（単位ｍ）とした場合、Ｓ＝（（ｄ２／２）²−（ｄ１／２）²）×πとなる。複数のスプリング３４の弾性付勢力Ｆ０は、スプリング３４の個数をｎ、ばね定数をｋ（単位Ｎ／ｍ）、自然長からの圧縮量をｔ（単位ｍ）とした場合、Ｆ０＝ｋ×ｔ×ｎとなる。これにより、空隙部３Ａの内圧Ｐ１と等しい攪拌容器１の内部の圧力は、（Ｐ１−Ｐ０）×（（ｄ２／２）²−（ｄ１／２）²）×π＞ｋ×ｔ×ｎという式に基づき、Ｐ１＞（ｋ×ｔ×ｎ）／（（ｄ２／２）²−（ｄ１／２）²）π＋Ｐ０となるように圧力調整される。

【0040】

また、摺接面３２Ｂおよび端面３０Ａについて洗浄とともに滅菌を行う場合は、比較的高温のフラッシング液を空隙部３Ａに供給することにより、摺接面３２Ｂや端面３０Ａを速やかに高温状態とし、滅菌を迅速に行うことができる。

【0041】

したがって、本実施形態の攪拌装置Ａ１によれば、攪拌軸２に対する回転環３１の固定状態を緩めてスプリング３４の弾性付勢力を弱めずとも、攪拌容器１の内部に洗浄用液を満たしてその内部の圧力を加圧するだけで端面３０Ｃと摺接面３２Ｂとを離隔させることができ、これら端面３０Ｃおよび摺接面３２Ｂの表面全体にわたって洗浄や滅菌を容易に行うことができる。

【0042】

図４および図５は、本発明に係る攪拌装置の他の実施形態を示している。なお、本実施形態の攪拌装置Ａ２は、先述した実施形態によるものと環状プレート１２の構成が異なるだけであり、その他の構成要素については同一の構成からなる。そのため、先述した実施形態によるものと同一の構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。

【0043】

図４に示すように、環状プレート１２は、攪拌軸２の外径よりも若干大きい内径の軸孔１２Ｃを有する。軸孔１２Ｃは、貫通孔１１Ａと一体になって攪拌軸２が挿通される。軸孔１２Ｃの内周面と攪拌軸２の外周面との間には、隙間ｇが形成される。このような軸孔１２Ｃの上端は、鉛直方向において端面３０Ａよりも低い位置に設定される。また、環状プレート１２は、ケース２１の外部から空隙部３Ａに通じる供給路を有していない。

【0044】

このような攪拌装置Ａ２においても、端面３０Ａおよび摺接面３２Ｂ間が封止され、空隙部３Ａは、空間部３Ｂや外部に対して隔離された空間となる。したがって、貫通孔１１Ａ付近の攪拌軸２周りには、空隙部３Ａより外側の空間部３Ｂや外部に原材料が漏れることがなく、原材料の漏れが十分防止される。

【0045】

一方、原材料の攪拌時、空隙部３Ａには、回転する攪拌軸２と軸孔１２Ｃとの隙間ｇから攪拌中の原材料の一部が飛沫や蒸発成分となって侵入し、その一部が端面３０Ａと摺接面３２Ｂとのわずかな隙間に入り込む可能性がある。また、端面３０Ａおよび摺接面３２Ｂには、わずかながらも摩耗によるパーティクルが付着しているおそれがある。そのため、攪拌装置Ａ２における端面３０Ａおよび摺接面３２Ｂについても、定期的に洗浄メンテナンスが行われる。洗浄メンテナンスは、次のようにして行われる。

【0046】

攪拌容器１の内部には、満水レベルまでフラッシング液を供給し、さらにその内部の圧力が上昇するまでフラッシング液を充填する。これにより、空隙部３Ａの内圧が高まる。

【0047】

そして、空隙部３Ａの内圧が所定値以上になると、図５に示すように、摺動環３２は、スプリング３４の弾性付勢力に抗して上方に変位し、摺接面３２Ｂが端面３０Ａから離隔する。このような状態において攪拌容器１の内部にフラッシング液を供給しながら攪拌軸２を回転させることにより、空隙部３Ａに侵入したフラッシング液が摺接面３２Ｂと端面３０Ａとの間を通って空間部３Ｂに流出する。さらに流出したフラッシング液は、ドレン孔２１Ａを通ってケース２１の外部に排出される。これにより、摺接面３２Ｂおよび端面３０Ａは、フラッシング液により汚れが洗い流され、確実に洗浄される。

【0048】

このような本実施形態の攪拌装置Ａ２においても、攪拌容器１の内部の圧力（空隙部３Ａの内圧）は、Ｐ１＞（ｋ×ｔ×ｎ）／（（ｄ２／２）²−（ｄ１／２）²）π＋Ｐ０となるように圧力調整される。

【0049】

また、摺接面３２Ｂおよび端面３０Ａについて洗浄とともに滅菌を行う場合は、比較的高温のフラッシング液を攪拌容器１に供給することにより、空隙部３Ａに高温のフラッシング液を導き、摺接面３２Ｂや端面３０Ａを速やかに高温状態とし、滅菌を迅速に行うことができる。

【0050】

したがって、本実施形態の攪拌装置Ａ２によっても、攪拌容器１の内部に液体を満たしてその内部の圧力を加圧することにより、端面３０Ａと摺接面３２Ｂとを離隔させることができ、これら端面３０Ａおよび摺接面３２Ｂの表面全体にわたって洗浄や滅菌を容易に行うことができる。

【0051】

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

【0052】

上記実施形態で示した構成は、あくまでも一例にすぎず、各請求項に記載した事項の範囲内における各部の変更は、すべて本発明の範囲に含まれる。

【0053】

メカニカルシールの洗浄メンテナンスを行う際、攪拌容器の内部は、たとえば蒸気などの気体を充填して加圧するようにしてもよい。この場合、液体に比べて気体の方が軽量であるので、攪拌容器に対する荷重負荷が小さくなり、攪拌容器が設置された床面への負担をより少なくすることができる。また、攪拌容器が比較的大型となる場合、攪拌容器への気体の充填をより迅速に行うことができ、ひいては洗浄メンテナンスを速やかに行うことができる。

【符号の説明】

【0054】

Ａ１，Ａ２ 攪拌装置
１ 攪拌容器
１１Ａ 貫通孔
１２ 環状プレート
１２Ａ 筒状隔壁
１２Ｂ 供給路
２ 攪拌軸
２０ ベアリング
２１ ケース
３ メカニカルシール
３Ａ 空隙部
３０ 固定環
３０Ａ 端面
３１ 回転環
３２ 摺動環
３２Ａ 内周面
３２Ｂ 摺接面
３２Ｃ 段落ち部
３２Ｄ 受圧面
３３ ドライブカラー
３４ スプリング（弾性部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】