特開 2022-164332 流動体の撹拌装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022164332

(43)【公開日】2022-10-27

(54)【発明の名称】流動体の撹拌装置

(51)【国際特許分類】

   B01F 27/90 20220101AFI20221020BHJP

【ＦＩ】

B01F7/18 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021069755

(22)【出願日】2021-04-16

(71)【出願人】

【識別番号】595053777

【氏名又は名称】吉佳エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100354

【弁理士】

【氏名又は名称】江藤 聡明

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 宏

(72)【発明者】

【氏名】大岡 伸吉

【テーマコード（参考）】

4G078

【Ｆターム（参考）】

4G078AA01

4G078AB01

4G078BA05

4G078BA09

4G078DA01

4G078DC10

4G078EA10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】撹拌抵抗の大きな流動体の場合でも、流動体収容器内全体で良好な対流を生じさせて撹拌することが可能な流動体の撹拌装置を提供する。
【解決手段】流動体を収容する流動体収容器と、流動体収容器内に設置された略鉛直方向に伸長する回転軸と、回転軸に取り付けられ流動体収容器内で流動体を撹拌する第１撹拌ブレード１４、第２撹拌ブレード１６、第３撹拌ブレード１８と、を有する撹拌装置において、撹拌ブレードは、回転軸の軸方向に所定間隔をおいて３段設けられており、各段の撹拌ブレードは、回転軸からの伸長方向の全長に亘り、回転面に対して所定の傾斜を有するブレード面４０、４２、４４、４６、４８、５０を有し、伸長方向の距離領域によってそれぞれブレード面の傾斜状態が異なる部分傾斜部３２、３３に分けられ、且つブレード面は隣合う部分傾斜部では互いに回転面に対する傾斜方向が逆方向に設定されていることを特徴とする撹拌装置である。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流動体を収容する流動体収容器と、該流動体収容器内に設置された略鉛直方向に伸長する回転軸と、該回転軸に取り付けられ前記流動体収容器内で前記流動体を撹拌する撹拌ブレードと、を有する撹拌装置において、
前記撹拌ブレードは、
前記回転軸の軸方向に所定間隔をおいて複数段設けられており、
該各段の撹拌ブレードは、
前記回転軸からの伸長方向の全長に亘り、回転面に対して所定の傾斜を有するブレード面を有し、
前記伸長方向の距離領域によってそれぞれ前記ブレード面の傾斜状態が異なる部分傾斜部に分けられ、
且つ前記ブレード面は隣合う部分傾斜部では互いに前記回転面に対する傾斜方向が逆方向に設定されていることを特徴とする流動体の撹拌装置。

【請求項2】

前記各段の撹拌ブレードの部分傾斜部は、
前記回転軸からの所定距離までは、該撹拌ブレードの回転により前記ブレード面が前記流動体を下方に押し下げる方向に傾斜された第１部分傾斜部であり、該第１部分傾斜部より先端側の領域は、前記回転により前記流動体を上方に押し上げる方向に傾斜された第２部分傾斜部とされたことを特徴とする請求項１に記載の流動体の撹拌装置。

【請求項3】

前記撹拌ブレードの異なる傾斜の部分傾斜部の間には漸次傾斜角が変化している中間傾斜部が設けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の流動体の撹拌装置。

【請求項4】

前記部分傾斜部のブレード面の傾斜角度は、前記撹拌ブレードの各段ごと及び／又は前記回転軸からの距離によってそれぞれ任意に別途設定されていることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の流動体の撹拌装置。

【請求項5】

前記各段ごと及び前記回転軸からの距離毎に存在する前記部分傾斜部の前記伸長方向の長さは、それぞれ任意に別途設定されていることを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の流動体の撹拌装置。

【請求項6】

前記第１部分傾斜部の伸長方向長さＬ１は、前記撹拌部ブレードの全長をＬとして、Ｌ１＝Ｌ／√２であることを特徴とする請求項２に記載の流動体の撹拌装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流動体の撹拌装置、特に、流動体収容器内でのブレードの回転により流動体を撹拌する流動体の撹拌装置に関する。

【背景技術】

【0002】

流動体、特に、撹拌する際の抵抗が比較的高いもの、さらに例えば、シャーベット状の流動体（水と氷粒子とが混在するもの）などに関しては、高い抵抗に抗して適切に撹拌を行い、且つ適正な混練状態を維持するということが求められる。

【0003】

例えば、シャーベット状の流動体の使用態様としては、長期間の使用により内部に堆積物が付着した上下水道などの管路に対して、この付着物を除去するために用いられる。

【0004】

すなわち、塩水中に微細な氷粒子を含むシャーベット状の流動体を管路内に加圧注入して流動体を移動させ、流動体中の氷粒子を管路内の堆積物に衝突させて堆積物を削り取り、それを流動体とともに管路内から排出している。化学薬品などを用いることのない安全性の高い管路内清浄が行われる。

【0005】

そして、この様な管路洗浄に用いるシャーベット状の流動体は、管路内の堆積部を削り取る効果を高めるために、塩水に対して固体である氷粒子の割合が高い流動体、すなわち、含氷率が７０%以上のシャーベット状の流動体とすることが求められる。

【0006】

例えば、特許文献１では、製氷機により生成された氷粒子を、塩水が貯められた貯留タンク（流動体収容器）に投入し、貯留タンク内の撹拌装置により撹拌しながらシャーベット状の流動体が生成されている。そして、撹拌装置は、貯留タンクの上部に取り付けられた駆動装置とその回転軸に設けられた撹拌羽根とから構成され、撹拌羽根は、回転軸の上部、中間部及び下部に固定された棒状体（先端部は相互に棒状体で固定されている）の形態を有するものとなっている。

【0007】

しかし、特許文献１に開示されている撹拌装置では、流動体の撹拌抵抗が高い場合、例えば、シャーベット状の流動体の場合に、含氷率が高くなっている状況では、貯留タンク内の撹拌装置による撹拌に不具合が生じる恐れがある。すなわち、流動体の含氷率が高くなることで、塩水よりも比重の小さい氷粒子は、貯留タンクの上部で結晶化して大きな塊となり、撹拌羽根を回転させる駆動装置の負荷抵抗が高くなり、連続的で適切な撹拌ができないおそれが有る。また、撹拌羽根に結晶化した氷粒子が付着して、撹拌羽根と結晶化した氷粒子が共に回転する、いわゆる共回り現象が発生するおそれが有る。

【0008】

特許文献２に開示されている混練装置では、混練容器に対して内側撹拌手段と外側撹拌手段が設けられている。内側撹拌手段は、混練容器の中心に存在する螺旋状のスクリュであり、外側撹拌手段は、混練容器の内壁寄りの位置に配置された上下方向に延びるブレードであり、このブレードは、混練容器の内壁に沿ってスクリュの外側をスクリュと同軸でスクリュとは逆方向に回転する。そして、ブレードは混練容器のほぼ中間の高さ位置で回転方向に対する角度付けが変更されている。

【0009】

内側撹拌手段のスクリュは、回転することで混練容器中の材料を上方及び外側に推進流動させる。外側撹拌手段のブレードは、回転することで、ブレードの上側部分では混練材料を内側下方に、ブレードの下側部分では混錬材料を内側やや上方に流動させる。

【0010】

特許文献３に開示されている回転軸に取り付けられた撹拌ブレードは、回転軸から伸長方向の所定の２か所に、間隔を空けてそれぞれ翼が設けられている。それぞれの翼は、回転軸に垂直な回転面に対して反対方向に角度が付されている。すなわち、それぞれの翼は、撹拌ブレードが回転することによって撹拌対象物に対し逆の方向への力を加える。したがって、投入された撹拌対象物を逆方向に移動させて撹拌が行われる。また、回転軸の上下動機構が設けられおり、異なる深さ位置で上記方向の力を加えることが可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２０２０－１５９６４０号公報

【特許文献2】特許第３００１３８７号公報

【特許文献3】特開昭４９-１２２０６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

特許文献２の技術では、流動対象物はスクリュにより上方及び外側に推進流動され、ブレードにより主として下方及び内側に推進流動される。しかし、この構成は、２つの要素を逆方向に回転させるための駆動系（歯車などを容器の近傍に配置すること）が必要であり、構造が複雑なものとならざるを得ない。

【0013】

また、スクリュもブレードも流動対象物を比較的大きな塊として動かしているので、例えば、流動対象物が氷を含むシャーベットのようなもので有る場合に容器の深さ方向で同時に切る方向の動きがないことから、塊が生じる可能性が有る。

【0014】

また、特許文献３に開示された撹拌ブレードは、伸長方向の２か所に設けられた翼は間隔を置いて設けられており、両者の間には翼のない部分が存在する。したがって、対象物を撹拌した場合、この翼の不存在領域においては、撹拌の不十分な部分が生じることは否めない。また、回転軸に上下動が加えられても深さ方向全体で対象物を同時に動かすことはできないことから、やはり貯留容器全体での撹拌の不十分部分の解消は望まれない。例えば、高い含氷率のシャーベット状の流動体の様な撹拌抵抗の大きな流動体の場合は、滞留する部分が大きくなると考えられる。

【0015】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、撹拌抵抗の大きな流動体の場合でも、流動体収容器内全体で良好な対流を生じさせて撹拌することが可能な流動体の撹拌装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

上記目的の達成のため請求項１に記載の流動体の撹拌装置は、
流動体を収容する流動体収容器と、該流動体収容器内に設置された略鉛直方向に伸長する回転軸と、該回転軸に取り付けられ前記流動体収容器内で前記流動体を撹拌する撹拌ブレードと、を有する撹拌装置において、
前記撹拌ブレードは、前記回転軸の軸方向に所定間隔をおいて複数段設けられており、
該各段の撹拌ブレードは、前記回転軸からの伸長方向の全長に亘り、回転面に対して所定の傾斜を有するブレード面を有し、前記伸長方向の距離領域によってそれぞれ前記ブレード面の傾斜状態が異なる部分傾斜部に分けられ、且つ前記ブレード面は隣合う部分傾斜部では互いに前記回転面に対する傾斜方向が逆方向に設定されていることを特徴とする。

【0017】

この構成によれば、まず、撹拌ブレードが軸方向に複数段存在することから、収容器の深さ方向で、同時に複数段で流動体を回転方向に切るように混ぜることができる。そして、撹拌ブレードは、それぞれ、ブレード面の傾斜状態が異なる部分傾斜部に分けられている。すなわち、ブレード面は、各撹拌ブレードの伸長方向の全域に存在しているが、隣り合う部分傾斜部毎に逆方向の傾斜を有している。したがって、各段の各部分傾斜部は、流動体収容器内のそれぞれの深さ位置で同時に流動体（例えば、氷粒子を含むシャーベット状の流動体）をそれぞれ異なった方向に押すことができる。したがって、撹拌ブレードが回転駆動されると、対象流動体は、深さ方向及び半径方向に複数存在する部分傾斜部ごとにそのブレード面から異なる方向で押圧力を受け、特に、隣合う各部分傾斜部の境界部分では回転面に対して上下逆方向に押されて移動されることから、その部分では流動体は剪断方向の力も受け、収容器内全体でより複雑な混練が行われ、良好な撹拌状態が生まれ、流動体の均質性が維持される。

【0018】

請求項２に記載の流動体の撹拌装置は、請求項１に記載の流動体の撹拌装置において、
前記各段の撹拌ブレードの部分傾斜部は、
前記回転軸からの所定距離までは、該撹拌ブレードの回転により前記ブレード面が前記流動体を下方に押し下げる方向に傾斜された第１部分傾斜部であり、該第１部分傾斜部より先端側の領域は、前記回転により前記流動体を上方に押し上げる方向に傾斜された第２部分傾斜部とされたことを特徴とする。

【0019】

この構成により、各段の撹拌ブレードの第１部分傾斜部では、流動体は、流動体収容器の下部方向に押し下げられ、第２部分傾斜部では、流動体は、流動体収容器の上部方向に押し上げられる。そして、この力は各段の撹拌ブレードで同時に流動体に加えられる。すなわち、流動体収容器の異なる深さ位置で同時に上記方向の力が流動体に加えられる。したがって、流動体は全体として、収容器内の回転軸に近い領域では下部方向に流れ、収容器の壁部に近い領域では上部方向に流れ、これにより収容器内での流動体の的確な対流を実現することができる。これにより、収容器内の流動体は、周囲から中心側に巻き込まれる対流により良好な撹拌が行われ、その状態が維持される。

【0020】

請求項３に記載の流動体の撹拌装置は、請求項１又は２に記載の流動体の撹拌装置において、
前記撹拌ブレードの異なる傾斜の部分傾斜部の間には漸次傾斜角が変化している中間傾斜部が設けられたことを特徴とする。

【0021】

この構成により、中間傾斜部では、隣り合う部分傾斜部のブレード面はなだらかに連続的にその傾斜が変化しており、回転時における流動体に対する撹拌ブレードの回転抵抗を減少させることができる。すなわち、隣り合う部分傾斜部の傾斜が漸次逆方向に変化していくので、境界部分である中間傾斜部では流動体の流れが生じ、より円滑に動かされる。これにより、撹拌ブレードの回転抵抗を抑制することが可能となる。したがって、隣合う部分傾斜部の境界部分で剪断力を生じさせるよりも、撹拌抵抗を小さくする方が望まれる様な対象流動体の場合に、この中間傾斜部の存在により回転抵抗の抑制が図られ、また、流動体の良好な撹拌、対流も維持される。

【0022】

請求項４に記載の流動体の撹拌装置は、請求項１～３の何れか１項に記載の流動体の撹拌装置において、
前記部分傾斜部のブレード面の傾斜角度は、前記撹拌ブレードの各段ごと及び／又は前記回転軸からの距離によってそれぞれ任意に別途設定されていることを特徴とする。

【0023】

この構成により、収容器内に存在する複数の部分傾斜部の撹拌ブレードの傾斜角度は、それぞれ必要に応じて異なる設定とすることができる。したがって、流動体の粘度や種類などに応じて、収容器内での良好な撹拌、対流を実現することが可能となっている。すなわち、各段毎に部分傾斜部の傾斜角度の設定を行うことで、収容器内の流動体が深さ方向で異なる撹拌抵抗を有しているような場合に、深さ方向でそれぞれ適切な撹拌の実行が達成される。例えば、シャーベット状流動体などにおいて、収容器の上部では塩水に浮く氷粒子が多量に存在し、収容器の下部では塩水が多量に存在するようなケースが想定される場合には、最上段の部分傾斜部の傾斜を小さく設定して、回転時の抵抗の抑制を優先し、それより下段の部分傾斜部の傾斜をそれよりも大きく取ることで、上方への押し上げ、下方への引き込み力の最適化を図ることができる。

【0024】

また、回転軸からの伸長方向の距離によって上記部分傾斜部の傾斜角度を変えること、例えば、下方への引張り力を発揮する回転軸側の部分傾斜部の傾斜を大きく設定し、上方へ押し上げる力を発揮する流動体収容器の壁側の部分傾斜部の傾斜を小さくするといった設定が可能となる。これにより、流動体収容器の軸寄りの位置に流動体の導入部が存する場合に、導入された流動体を迅速に下方に引き込むことが可能となり、撹拌の迅速性が図られる。

【0025】

請求項５に記載の流動体の撹拌装置は、請求項１～４の何れか１項に記載の流動体の撹拌装置において、
前記各段ごと及び前記回転軸からの距離毎に存在する前記部分傾斜部の前記伸長方向の長さは、それぞれ任意に別途設定されていることを特徴とする。

【0026】

この構成により、請求項４の部分傾斜部の傾斜を変化させるという構成に対して、前記部分傾斜部の伸長方向の長さを変化させることで、同様の作用を得ることが可能となっている。すなわち、回転軸に近い領域での上方又は下方への流動体に対する付加圧力を大きく取る場合には、部分傾斜部の長さを外側に位置する部分傾斜部よりも長く取ることで、達成することができる。これにより、請求項４の流動体の撹拌装置と同様に、流動体の粘度や種類などに応じて、収容器内での良好な撹拌、対流を実現することが可能となっている。

【0027】

請求項６に記載の流動体の撹拌装置は、請求項２に記載の流動体の撹拌装置において、
前記第１部分傾斜部の伸長方向長さＬ１は、前記撹拌部ブレードの全長をＬとして、Ｌ１＝Ｌ／√２であることを特徴とする。

【0028】

この構成により、第１部分傾斜部により収容器の下部方向に押し込まれる流動体の体積と、第２部分傾斜部により収容器の上部方向に押し上げられる流動体の体積がほぼ等しくすることができる。したがって、流動体収容器内での流動体の動きに無理がなくなり、流動体の対流がより的確に実現され、良好に撹拌されて均質化が図られる。

【発明の効果】

【0029】

本発明の流動体の撹拌装置によれば、流動体収容器内の流動体に対し、撹拌ブレードの伸長方向の位置によって、さらに、回転軸の軸方向の領域によって、ブレード面からの異なる方向による押圧力を与えることができる。また、この動作が流動体収容器の深さ方向の複数の位置で同時に行われ、これにより、収容器内の流動体は、複雑に混練され、より均質な状態になり、またその状態が確保される。したがって、例えば、管理に困難の伴う含氷率の高いシャーベット状の流動体であっても、良好に撹拌され、その状態が維持されるので、これを用いた洗浄作業は高い品質が保証される。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の流動体の撹拌装置の一実施の形態に係り概略断面図を示す。

【図2】図１の流動体収容器内の撹拌ブレードについての説明図を示す。

【図3】図２に示す撹拌ブレードの側面図を示す。

【図4】図２に示す撹拌ブレードの概念図を示す。

【図5】図４に示す撹拌ブレードの各ブレード面の断面側面図を示す。

【図6】図２に示す撹拌ブレードの内の第１撹拌ブレードの三面図を示す。

【図7】図２に示す撹拌ブレードの内の第２撹拌ブレードの三面図を示す。

【図8】図２に示す撹拌ブレードの内の第３撹拌ブレードの三面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明の流動体の撹拌装置の一実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態での撹拌対象の流動体は、管路等の洗浄に使用する氷粒子と水とを有するシャーベット状の流動体を例として用いている。撹拌によって達成しようとする目標含氷率は、約８０％である。

【0032】

図１は、本実施形態に係る撹拌装置の概略断面図である。流動体収容器１０は、複数本の支柱２４に支えられ、内部に撹拌回転部１１を有する。撹拌回転部１１は、収容器１０の中心位置に鉛直方向に延びる回転軸１２を有している。本実施の形態における撹拌ブレードは、回転軸１２の軸方向に所定間隔を置いて３段に取り付けられている（撹拌ブレード１４、１６、１８）。回転軸１２には駆動用のモータ（図示していない）が接続され、撹拌ブレードを回転可能に構成されている。

【0033】

流動体収容器１０の上部には、２台の製氷機２８、２８が載置されている。収容器１０の上部に形成された氷粒子投入口２６、２６から、製氷機２８で製氷された氷粒子が収容器１０内に投入される。収容器１０内には、５質量％程度の塩水が満たされており、上部から投入される氷粒子と混合しながら、含氷率８０％のシャーベット状の流動体を目標として、撹拌ブレード１４、１６、１８により塩水と氷粒子の混合、撹拌が行われる。

【0034】

なお、製氷機２８については、詳細は省略するが、例えば冷凍回路、冷凍ドラム、オーガスクリュ等を備える。冷凍ドラムに注入された塩水を、冷凍回路で製氷し、冷凍ドラムの内周面に付着した氷は、オーガスクリュで掻き取られて下部に位置する収容器内に投入される。ここで、収容器１０内の塩水は、混合、撹拌作業が行われている間、還流経路（図示していない）により、収容器１０から製氷機２８に還流される。

【0035】

以下、撹拌ブレードについて、図２～図５を用いて説明する。図２は、図１の撹拌ブレードのみを示した説明図であり、回転軸は省略されている。図３は、図２に示した撹拌ブレードの側面図である。図４は、図２に示した撹拌ブレードを分かり易く概念的に示したものであり、図５は、図４に示した撹拌ブレードの各ブレード面の断面側面図を示す。

【0036】

回転軸１２の上部から下部に亘って、３つの撹拌ブレード１４、１６、１８がほぼ等間隔で設けられている。以下、これら撹拌ブレードを第１撹拌ブレード１４、第２撹拌ブレード１６、第３撹拌ブレード１８と称する。第１撹拌ブレード１４と第２撹拌ブレード１６の間には、整流のためのアイドラー２０が設けられている。このアイドラー２０は、回転軸１２中心で自由回転できるように非固定で設けられている。

【0037】

各段の撹拌ブレード１４、１６、１８は、回転軸１２からの伸長方向の距離領域によってそれぞれブレード面の傾斜状態が異なる部分傾斜部３２、３３に分けられている。本実施の形態では、各撹拌ブレードの部分傾斜部は、回転軸１２からの所定距離までは、撹拌ブレードの回転によりブレード面が流動体を下方に押し下げる方向に傾斜された第１部分傾斜部３２であり、第１部分傾斜部３２から伸長方向の先端部までは、回転により流動体を上方に押し上げる方向に傾斜された第２部分傾斜部３３である。本実施の形態では、これらの第１及び第２の部分傾斜部３２、３３は、撹拌ブレード１４、１６、１８それぞれで傾斜方向は共通するように設定されている。

【0038】

すなわち、第1撹拌ブレード１４の第１部分傾斜部３２のブレード面４０は、回転により流動体を収容器１０の下部方向に押し下げるように方向に傾斜が付され、第２部分傾斜部３３のブレード面４２は、流動体を収容器１０の上部方向に押し上げるように傾斜が付されている。すなわち、連続して隣り合うブレード面４０とブレード面４２は互いに逆方向の傾斜を有している。

【0039】

そして、第２撹拌ブレード１６の第１部分傾斜部３２のブレード面４４も回転により流動体を収容器１０の下部方向に押し下げるように角度付けされ、第２部分傾斜部３３のブレード面４２は、流動体を収容器１０の上部方向に押し上げるように角度付けされている。すなわち、ブレード面４４とブレード面４６は互いに逆方向の傾斜を有している。

【0040】

同じく、第３撹拌ブレード１６の第１部分傾斜部３２のブレード面４８は、回転により流動体を収容器１０の下部方向に押し下げるように角度付けされ、第２部分傾斜部３３のブレード面５０は、流動体を収容器１０の上部方向に押し上げるように角度付けされている。すなわち、ブレード面４８とブレード面５０は互いに逆方向の傾斜を有している。

【0041】

ここで、第２撹拌ブレード１６の各ブレード面４４及び４６の傾斜角度は、第１撹拌ブレード１４の各ブレード面４０及び４２の傾斜角度よりもそれぞれ大きく設定されている。更に、第３撹拌ブレード１８の各ブレード面４８及び５０の傾斜角度は、第１撹拌ブレード１４の各ブレード面４０及び４２の傾斜角度と第３撹拌ブレード１８の各ブレード面４４及び４６の傾斜角度との中間の大きさとされている。

【0042】

また、何れの撹拌ブレードにおいても、第１部分傾斜部３２と第２部分傾斜部３３との間は、漸次傾斜角が変化する中間傾斜部３０が存在している。その箇所では両隣のブレード面はなだらかに連続的にその傾斜が変化している。すなわち、ブレード面４０とブレード面４２の間、ブレード面４４とブレード面４６の間、及びブレード面４８とブレード面５０の間では、両隣のブレード面の傾斜がなだらかに変化している。

【0043】

図５は、本実施の形態の各ブレード面の傾斜状態を示す断面側面図（各ブレード面のVａ-Vａ断面、Vｂ-Vｂ断面、Vｃ-Vｃ断面、Vｄ-Vｄ断面、Vｅ-Vｅ断面、Vｆ-Vｆ断面）である。これより、第１撹拌ブレード１４のブレード面４０とブレード面４２とは逆方向に傾斜し、その傾斜角度は略同一であることが理解される。同様に、第２撹拌ブレード１６のブレード面４４と逆方向に傾斜するブレード面４６の傾斜角度は略同一であり、第３撹拌ブレード１８のブレード面４８と逆方向に傾斜するブレード面５０の傾斜角度は略同一である。

【0044】

図６、図７、図８は、それぞれ第１各撹拌ブレート１４、第２撹拌ブレード１６、第３撹拌ブレード１８の三面図（正面図、平面図、側面図）を示す。ただし、回転軸１２から伸長方向についてのみ示す。すなわち、各図（ａ）、は、各撹拌ブレードの平面図、各図（ｂ）は、各撹拌ブレードの正面図、各図（ｃ）は、各撹拌ブレードの側面図を示している。

【0045】

各撹拌ブレード１４、１６、１８の上記の構成により、各段の各部分傾斜部（第１部分傾斜部３２、第２部分傾斜部３３）は、流動体収容器１０内のそれぞれの深さ位置で同時に回転方向に切るように動き、且つ流動体をそれぞれ異なった方向に押すことができる。したがって、撹拌ブレード１４、１６、１８が回転駆動されると、対象の流動体は、深さ方向及び半径方向の位置で複数存在する部分傾斜部ごとにそのブレード面から異なる方向で押圧力を受け、全体として複雑な混練が行われる。

【0046】

さらに、流動体は、第１部分傾斜部３２、第２部分傾斜部３３の上記傾斜設定により、収容器１０内の回転軸１２に近い領域では下部方向に流され、収容器１０の壁部に近い領域では上部方向に流されるので、収容器１０内全体としての対流が生起される。

【0047】

したがって、含氷率が高くなると撹拌抵抗が大きくなるシャーベット状の流動体等が撹拌対象となる場合に、シャーベット状の流動体の滞留が生じない様に的確な撹拌が可能となっている。

【0048】

また、各撹拌ブレード１４、１６、１８の中間傾斜部３０の存在により、その部分では、撹拌対象の流動体は他のブレード面よりは円滑に流され、撹拌ブレード１４、１６、１８の回転時における流動体に対する撹拌ブレード１４、１６、１８の回転抵抗を減少させることができる。この構成は、対象物が上記のシャーベット状の流動体の様な撹拌抵抗の高い流動体の場合において、含氷率が高い状態で有っても良好な撹拌ブレード１４、１６、１８の回転を確保することができる。また、中間傾斜部３０自体の部分でも、流動体に対するねじり力が生まれ、流動体の良好な撹拌、対流にも貢献する。

【0049】

また、収容器１０内に存在する各段の撹拌ブレード１４、１６、１８の部分傾斜部３２、３３の傾斜角を、段毎にそれぞれ異なる設定としたので、収容器１０内での良好な撹拌、対流を実現することが可能となっている。すなわち、対象流動体がシャーベット状の流動体の場合において、収容器１０の上部では塩水に浮く氷粒子が多量に存在し、収容器１０の下部では塩水が多量に存在することが想定され、第１撹拌ブレード１４の部分傾斜部３２、３３の傾斜を小さく設定して、回転時の抵抗の抑制を優先し、それより下段の第２撹拌ブレード１６の部分傾斜部３２、３３の傾斜をそれよりも大きく取ることで、シャーベット状の流動体が存在する中央領域での下方への引き込み力を大きく取り、また、収容器１０の内壁寄り位置での上方への押し上げ強めることで混練の的確化が図られている。そして、第１撹拌ブレード１４と第２撹拌ブレード１６のブレード面の中間の傾斜角に設定された第３撹拌ブレード１８により、中央領域で適度に下方へ引き込み、また内壁領域で適度に上昇させ、対流を促進するように調整されている。

【0050】

また、本実施の形態では、各撹拌ブレード１４、１６、１８の第１部分傾斜部３２の傾斜角度と第２部分傾斜部３３の傾斜角度は、向きが反対で大きさは同じに設定した例を示したが、種々変更することも可能である。例えば、下方への引張り力を発揮する回転軸１２側の第１部分傾斜部３２の傾斜角度をより大きく設定し、上方へ押し上げる力を発揮する流動体収容器１０の内壁側の第２部分傾斜部の傾斜角度を小さく設定することも可能である。これにより、上述のように、流動体収容器１０の回転軸１２寄りの位置に流動体の導入部が存する場合に、特に、導入された流動体をより迅速に下方に引き込むことが可能となり、撹拌の迅速性が図られる。

【0051】

更に、本実施の形態では、３段の撹拌ブレード１４、１６、１８の第１部分傾斜部３２の伸長方向の長さ及び第２部分傾斜部３３の伸長方向の長さは、各撹拌ブレードで略同一に設置したが、各撹拌ブレード毎にその長さを変化させることも可能である。すなわち、第１部分傾斜部３２の伸長方向の長さと第２部分傾斜部３３の伸長方向の長さを各段の撹拌ブレードで異なる長さ比率とするようなことが可能である。

【0052】

例えば、回転軸１２に近い領域での流動体に対する下方への付加圧力を大きく取る場合には、第１部分傾斜部３２の長さを外側に位置する第２部分傾斜部３３の長さよりも長く取ることで、達成することができる。これにより、収容器１０内での流動体の良好な撹拌、対流を実現することが可能となっている。

【0053】

本発明の流動体の撹拌装置の他の実施の形態として、図２に示す第１から第３の撹拌ブレード１４、１６、１８において、第１部分傾斜部３２の伸長方向の長さＬ１を、第２部分傾斜部３３を含めた撹拌ブレードの全長をＬとした場合に、Ｌ１＝Ｌ／√２に設定した。

【0054】

この構成により、第１部分傾斜部３２により収容器１０の下部方向に押し込まれる流動体の体積と、第２部分傾斜部３３により収容器１０の上部方向に押し上げられる流動体の体積がほぼ等しくなり、流動体収容器１０内での流動体の動きに無理がなくなり、撹拌抵抗を良好に低下させるとことができると共に流動体の対流がより的確に実現され、良好に撹拌されて更なる均質化も図られる。

【0055】

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、撹拌ブレードは第１から第３まで、３段の場合について示したが、これに限定されるものではなく、２段、さらに４段以上の設置にすることが可能であり、収容器１０の大きさや撹拌する流動体の性質（粘度や質量等）に応じて適宜決めることができる。また、各撹拌ブレード１４、１６、１８は、回転軸から伸長方向に２つの部分傾斜部を有する場合について示したが、これに拘らず、３つ以上の部分傾斜部を有しても良い。これについても撹拌する流動体の粘度や質量等に応じて適宜設定することができる。

【0056】

また、各撹拌ブレード１４、１６、１８について、部分傾斜部の伸長方向の長さ、すなわち第１部分傾斜部３２及び第２部分傾斜部３３の伸長方向の長さは、第１から第３撹拌ブレードにおいて、略同一としたがこれに拘らないことは上述のとおりである。撹拌する流動体の粘度や質量等に応じて適宜設定することができる。

【0057】

また、対象流動体がシャーベット状のものである場合に、流動体収容器１０の上部に製氷機２８が載置されている場合について示したが、製氷機２８の設置位置はその場所に限定されるものではなく、氷粒子が収容器１０に的確に投入できれば、製氷機２８は別の箇所に設置されてもよい。

【符号の説明】

【0058】

１０ 流動体収容器
１１ 撹拌回転部
１２ 回転軸
１４ 第１撹拌ブレード
１６ 第２撹拌ブレード
１８ 第３撹拌ブレード
２０ アイドラー
２２ 流動体取出し口
２４ 支柱
２６ 氷粒子投入口
２８ 製氷機
３０ 中間傾斜部
３２ 第１部分傾斜部
３３ 第２部分傾斜部
４０ 第1撹拌ブレードの第１部分傾斜部のブレード面
４２ 第1撹拌ブレードの第２部分傾斜部のブレード面
４４ 第２撹拌ブレードの第１部分傾斜部のブレード面
４６ 第２撹拌ブレードの第２部分傾斜部のブレード面
４８ 第３撹拌ブレードの第１部分傾斜部のブレード面
５０ 第３撹拌ブレードの第２部分傾斜部のブレード面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】