特開 2023-144514 攪拌方法及び攪拌装置

(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】P2023144514

(43)【公開日】2023-10-11

(54)【発明の名称】攪拌方法及び攪拌装置

(51)【国際特許分類】

   B01F 27/96 20220101AFI20231003BHJP

   B01F 27/072 20220101ALI20231003BHJP

   B01F 27/81 20220101ALI20231003BHJP

   B01F 23/43 20220101ALI20231003BHJP

   B01F 35/222 20220101ALI20231003BHJP

   B01F 23/47 20220101ALI20231003BHJP

   B01F 35/42 20220101ALI20231003BHJP

【ＦＩ】

B01F27/96

B01F27/072

B01F27/81

B01F23/43

B01F35/222

B01F23/47

B01F35/42

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022051525

(22)【出願日】2022-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】000102980

【氏名又は名称】リンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】弁理士法人坂本国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 貴紀

(72)【発明者】

【氏名】宮沢 靖直

【テーマコード（参考）】

4G035

4G037

4G078

【Ｆターム（参考）】

4G035AB38

4G035AB41

4G035AE01

4G037DA21

4G037EA04

4G078AA02

4G078BA05

4G078BA09

4G078CA10

4G078DB10

4G078DC06

(57)【要約】

【課題】攪拌槽内の液体を十分に攪拌する。
【解決手段】本開示は、攪拌槽１内の所定の液面高さＨの液体を攪拌する攪拌方法であって、下側の攪拌体１３は、下側へ開口する吸込口１８と、径方向の外側へ開口する吐出口１９と、吸込口１８と吐出口１９とを連通する流通路とを有し、上側の攪拌体１２は、上側へ開口する吸込口２６と、径方向の外側へ開口する吐出口２７と、吸込口２６と吐出口２７とを連通する流通路とを有し、当該攪拌方法は、下側の攪拌体１３の吸込口１８を攪拌槽１の底１ａから上方へ離間させ、攪拌槽１の底１ａから吐出口１９の上下方向の中心までの第１高さｈ１を液面高さＨの３／２４以上とし、上側の攪拌体１２の吸込口２６を液面Ｌから下方へ離間させ、攪拌槽１の底１ａから吐出口２７の上下方向の中心までの第２高さｈ２を液面高さＨの１６．５／２４以下とした状態で、上下の攪拌体１２，１３を回転させて攪拌槽１内の液体を攪拌する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

攪拌装置によって攪拌槽内の所定の液面高さの液体を攪拌する攪拌方法であって、
前記攪拌装置は、
上下方向に延びる回転軸と、
前記回転軸に支持される少なくとも上下２つの攪拌体と、を備え、
前記上下の攪拌体のうち下側の攪拌体は、下側へ開口する第１吸込口と、前記回転軸を中心とした径方向の外側へ向かって開口する第１吐出口と、前記第１吸込口と前記第１吐出口とを連通する第１流通路とを有し、前記回転軸の下端部に支持され、
前記上下の攪拌体のうち上側の攪拌体は、上側へ開口する第２吸込口と、前記径方向の外側へ向かって開口する第２吐出口と、前記第２吸込口と前記第２吐出口とを連通する第２流通路とを有し、前記回転軸に支持され、
当該攪拌方法は、
前記下側の攪拌体の前記第１吸込口を前記攪拌槽の底から上方へ離間させ、前記攪拌槽の底から前記第１吐出口の上下方向の中心までの第１高さを前記液面高さの３／２４以上とし、前記上側の攪拌体の前記第２吸込口を液面から下方へ離間させ、前記攪拌槽の底から前記第２吐出口の上下方向の中心までの第２高さを前記液面高さの１６．５／２４以下とした状態で、前記回転軸を介して前記上下の攪拌体を回転させて前記攪拌槽内の液体を攪拌する
ことを特徴とする攪拌方法。

【請求項2】

前記第１高さを前記液面高さの７．５／２４以下とする
ことを特徴とする請求項１に記載の攪拌方法。

【請求項3】

前記第２高さを前記液面高さの１２／２４以上とする
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の攪拌方法。

【請求項4】

所定方向に延びる回転軸と、
前記回転軸に支持される少なくとも２つの攪拌体と、を備え、
前記２つの攪拌体のうち前記所定方向の一側の攪拌体は、前記一側へ開口する第１吸込口と、前記回転軸を中心とした径方向の外側へ向かって開口する第１吐出口と、前記第１吸込口と前記第１吐出口とを連通する第１流通路とを有し、前記回転軸の前記一側の端部に支持され、
前記２つの攪拌体のうち前記所定方向の他側の攪拌体は、前記他側へ開口する第２吸込口と、前記径方向の外側へ向かって開口する第２吐出口と、前記第２吸込口と前記第２吐出口とを連通する第２流通路とを有し、前記回転軸に対する前記所定方向の設置位置を調節可能に、前記回転軸に支持される
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】

本開示は、粘性流体等の各種流体を攪拌し、混合、溶解、分散等の処理を行う攪拌方法及び攪拌装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、２つの攪拌用回転体を一体的に連結した攪拌装置が記載されている。この攪拌装置の攪拌用回転体は、略半球状の本体と、本体の表面に設けられた複数の吸入口と、本体の表面に設けられた複数の吐出口と、吸入口と吐出口を繋ぐように本体の内部に形成された流通路から構成されている。吸入口は、駆動装置の駆動軸側、及び駆動軸が接続される本体の接続部の反対側の底面に設けられている。吐出口は、本体の側面に設けられている。流体中に攪拌用回転体を浸漬して回転させると、流通路内の流体が吐出口から噴出すると共に、外部の流体が吸入口から流通路内に吸引される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－５３４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の攪拌装置では、２つの攪拌用回転体を一体的に連結しているので、容器（攪拌槽）内の液体に対して各攪拌用回転体を適切な高さ位置に配置することが難しい。このため、攪拌槽内の液面の高さによっては、液体の底部側又は液面側の液体の流動が生じ難くなってしまい、液体を十分に混合するための混合時間が長期化し、あるいは液体を十分に混合できない可能性がある。

【0005】

そこで、本開示は、混合時間の短縮と攪拌槽内の液体の十分な攪拌とを両立することが可能な攪拌方法及び攪拌装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、攪拌装置によって攪拌槽内の所定の液面高さの液体を攪拌する攪拌方法であって、前記攪拌装置は、上下方向に延びる回転軸と、前記回転軸に支持される少なくとも上下２つの攪拌体と、を備え、前記上下の攪拌体のうち下側の攪拌体は、下側へ開口する第１吸込口と、前記回転軸を中心とした径方向の外側へ向かって開口する第１吐出口と、前記第１吸込口と前記第１吐出口とを連通する第１流通路とを有し、前記回転軸の下端部に支持され、前記上下の攪拌体のうち上側の攪拌体は、上側へ開口する第２吸込口と、前記径方向の外側へ向かって開口する第２吐出口と、前記第２吸込口と前記第２吐出口とを連通する第２流通路とを有し、前記回転軸に支持され、当該攪拌方法は、前記下側の攪拌体の前記第１吸込口を前記攪拌槽の底から上方へ離間させ、前記攪拌槽の底から前記第１吐出口の上下方向の中心までの第１高さを前記液面高さの３／２４以上とし、前記上側の攪拌体の前記第２吸込口を液面から下方へ離間させ、前記攪拌槽の底から前記第２吐出口の上下方向の中心までの第２高さを前記液面高さの１６．５／２４以下とした状態で、前記回転軸を介して前記上下の攪拌体を回転させて前記攪拌槽内の液体を攪拌する。

【0007】

本発明の第２の態様は、上記第１の態様の攪拌方法であって、前記第１高さを前記液面高さの７．５／２４以下とする。

【0008】

本発明の第３の態様は、上記第１の態様又は上記第２の態様の攪拌方法であって、前記第２高さを前記液面高さの１２／２４以上とする。

【0009】

本発明の第４の態様は、攪拌装置であって、所定方向に延びる回転軸と、前記回転軸に支持される少なくとも２つの攪拌体と、を備え、前記２つの攪拌体のうち前記所定方向の一側の攪拌体は、前記一側へ開口する第１吸込口と、前記回転軸を中心とした径方向の外側へ向かって開口する第１吐出口と、前記第１吸込口と前記第１吐出口とを連通する第１流通路とを有し、前記回転軸の前記一側の端部に支持され、前記２つの攪拌体のうち前記所定方向の他側の攪拌体は、前記他側へ開口する第２吸込口と、前記径方向の外側へ向かって開口する第２吐出口と、前記第２吸込口と前記第２吐出口とを連通する第２流通路とを有し、前記回転軸に対する前記所定方向の設置位置を調節可能に、前記回転軸に支持される。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、混合時間の短縮と攪拌槽内の液体の十分な攪拌とを両立することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る攪拌方法及び攪拌装置を使用している状態を示す説明図である。

【図2】下側の攪拌体の斜視図である。

【図3】下側の攪拌体の底面図である。

【図4】図３のIV－IV矢視断面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る攪拌方法の説明図である。

【図6】攪拌体の変形例を示す断面図である。

【図7】攪拌装置及び攪拌方法の変形例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において、ＵＰは上方を、ＩＮは径方向の内側をそれぞれ示す。

【0013】

図１は、本発明の一実施形態に係る攪拌方法及び攪拌装置１０を使用している状態を示す説明図である。図２は、下側の攪拌体１３の斜視図である。図３は、下側の攪拌体１３の底面図である。図４は、図３のIV－IV矢視断面図である。

【0014】

図１に示すように、本実施形態に係る攪拌装置１０は、攪拌槽１内の液体（流体）の攪拌に使用される。攪拌装置１０は、所定方向に延びる回転軸１１と、回転軸１１に支持される上下２つの攪拌体（遠心攪拌体）１２，１３と、を備える。

【0015】

回転軸１１は、上下の攪拌体１２，１３を回転させるためのシャフトであって、所定方向に直線状に延びる。図１には、攪拌装置１０を使用している状態（以下、「使用状態」という。）が図示されており、使用状態では回転軸１１は上下方向（所定方向）に延びる。回転軸１１は、上部側に設けられた駆動装置１４によって回転可能となっている。回転軸１１の材料、断面形状、及び長さは、特に限定されるものではない。

【0016】

上下の攪拌体１２，１３は、攪拌槽１内の液体を攪拌するための部材であって、回転軸１１に支持され、回転軸１１と共に回転する。

【0017】

図２～図４に示すように、下側（所定方向の一側）の攪拌体（一側の攪拌体）１３は、回転軸１１の軸方向と交叉する方向の断面の外形が円形状に形成された下側の太径部１３ａと、太径部１３ａよりも小径の円形状に形成された上側の細径部１３ｂとを一体的に有する。太径部１３ａと細径部１３ｂとは互いに同軸に配置される。太径部１３ａ及び細径部１３ｂの中心部には、上下方向に貫通する軸挿通孔１５が形成される。

【0018】

下側の攪拌体１３の細径部１３ｂには、径方向に沿って延びて軸挿通孔１５と外部とを連通するネジ挿通孔１６が形成される。ネジ挿通孔１６の内周面には、雌ネジ（図示省略）が形成されている。下側の攪拌体１３の軸挿通孔１５には、回転軸１１の下端部（一側の端部）１１ａが挿入される。下側の攪拌体１３は、ネジ挿通孔１６に挿入されたイモネジ１７の締め付けによって、回転軸１１の下端部１１ａに固定される。イモネジ１７を緩めると、下側の攪拌体１３を回転軸１１から取り外すことができる。すなわち、本実施形態では、下側の攪拌体１３は、回転軸１１に対して着脱可能に支持されている。

【0019】

なお、本実施形態では、下側の攪拌体１３を回転軸１１に対して着脱可能としたが、これに限定されるものではなく、下側の攪拌体１３を回転軸１１に対して、例えば溶接等によって着脱不能に固定してもよい。また、本実施形態では、下側の攪拌体１３をイモネジ１７によって回転軸１１に固定したが、これに限定されるものではない。例えば、回転軸１１の下端部１１ａ及び下側の攪拌体１３の軸挿通孔１５を下方へ先細りするテーパ状に形成し、下側の攪拌体１３を回転軸１１に対して上方へ押し付けるように、ボルト又はナット等によって下方から固定してもよい。あるいは、フリクションジョイント等によって、回転軸１１と下側の攪拌体１３とを相対回転不能に固定してもよい。また、回転軸１１の外周面及び下側の攪拌体１３の軸挿通孔１５の内周面の一方に軸方向に延びる凸部を設け、他方に軸方向に延びる凹部を設け、凸部と凹部とを互いに係止することによって、回転軸１１に対する下側の攪拌体１３の回転を規制してもよい。

【0020】

下側の攪拌体１３の太径部１３ａは、下側へ開口する吸込口（第１吸込口）１８と、径方向の外側へ開口する複数（本実施形態では６つ）の吐出口（第１吐出口）１９と、吸込口１８と各吐出口１９とを連通する流通路（第１流通路）２０とを有する。太径部１３ａは、太径部１３ａの外周縁部から下方へ延びる複数（本実施形態では６つ）の足部１３１ａを有する。本実施形態の足部１３１ａは、中心に向かう角部を有する断面略三角形状に形成され、太径部１３ａの周方向に等間隔で配置され、上下方向に延びる。吸込口１８は、複数の足部１３１ａの径方向の内側に位置し、下側の攪拌体１３の下面２１（太径部１３ａの下面）の中央部に配置される。すなわち、下側の攪拌体１３の下面２１のうち複数の足部１３１ａに囲まれる領域（図３の二点鎖線の内側の領域。）が吸込口１８となる。吸込口１８の上方には、吸込口１８から連続して上方へ延びる中央空間２２が形成される。軸挿通孔１５の下端は、中央空間２２へ連通している。複数の吐出口１９は、それぞれ略同じ形状であって、径方向の外側から視た状態で上下に長い矩形状に形成される。本実施形態の吐出口１９の上下長さは、１８ｍｍに設定される。複数の吐出口１９は、足部１３１ａ間の領域であって、太径部１３ａの外周面に周方向に等間隔で配置される。吐出口１９の下端側は、下方へ開放されている。すなわち、本実施形態の吐出口１９は、下側の攪拌体１３の下面２１側から上方へ切欠状に形成される。吐出口１９の径方向の内側には、吐出口１９と中央空間２２とを連通する外側空間２３が設けられる。外側空間２３は、中央空間２２から径方向の外側へ向かって放射状に延びている。中央空間２２及び外側空間２３は、吸込口１８と各吐出口１９とを連通する流通路２０として機能する。本実施形態の外側空間２３は、下方へ開放されている。なお、吐出口１９を設ける数は、６つに限定されるものではない。

【0021】

図１に示すように、上側（所定方向の他側）の攪拌体（他側の攪拌体）１２は、下側の攪拌体１３よりも上方に配置され、下側の攪拌体１３とは上下対称的に設けられる。

【0022】

上側の攪拌体１２は、上側の太径部１２ａと、下側の細径部１２ｂとを一体的に有する。太径部１２ａ及び細径部１２ｂの中心部には、上下方向に貫通する軸挿通孔２４が形成される。

【0023】

上側の攪拌体１２の細径部１２ｂには、径方向に沿って延びて軸挿通孔２４と外部とを連通するネジ挿通孔２５が形成される。上側の攪拌体１２の軸挿通孔２４には、回転軸１１が挿通している。上側の攪拌体１２は、ネジ挿通孔２５に挿入されたイモネジ（図示省略）の締め付けによって、回転軸１１に固定される。イモネジを緩めると、上側の攪拌体１２の設置位置を上下に移動させることができる。すなわち、上側の攪拌体１２は、回転軸１１に対する上下方向の設置位置を調節可能に、回転軸１１に支持される。

【0024】

なお、上側の攪拌体１２を回転軸１１に対して取り付ける手段は、上記イモネジに限定されるものではなく、回転軸１１に対する上側の攪拌体１２の設置位置を上下に調節可能であれば、他の手段（例えば、フリクションジョイント等）であってもよい。また、回転軸１１の外周面及び上側の攪拌体１２の軸挿通孔２４の内周面の一方に軸方向に延びる凸部を設け、他方に軸方向に延びる凹部を設け、凸部と凹部とを互いに係止することによって、回転軸１１に対する上側の攪拌体１２の回転を規制してもよい。

【0025】

上側の攪拌体１２の太径部１２ａは、上側へ開口する吸込口（第２吸込口）２６と、径方向の外側へ開口する複数（本実施形態では６つ）の吐出口（第２吐出口）２７と、吸込口２６と各吐出口２７とを連通する流通路（第２流通路）２８とを有する。吸込口２６は、上側の攪拌体１２の上面２９（太径部１２ａの上面）の中央部に配置される。なお、上側の攪拌体１２の吸込口２６、吐出口２７、及び流通路２８は、下側の攪拌体１３の吸込口１８、吐出口１９、及び流通路２０と同様の構成を有するため、その説明を省略する。

【0026】

次に、本実施形態に係る攪拌方法を、図５に基づいて説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る攪拌方法の説明図である。

【0027】

本実施形態に係る攪拌方法は、攪拌槽１内の所定の液面高さＨの液体を攪拌するための攪拌方法である。本実施形態では、上記攪拌装置１０を使用して、攪拌槽１内の所定の液面高さＨの液体を攪拌する。本実施形態の攪拌槽１は、有底円筒状の攪拌槽１である。攪拌装置１０の上下の攪拌体１２，１３の太径部１２ａ，１３ａの直径（外径）ｒは、攪拌槽１の直径（内径）Ｒに応じて設定される。

【0028】

攪拌槽１内の所定の液面高さＨの液体を攪拌する際には、先ず、回転軸１１に対する上側の攪拌体１２の上下方向の設置位置を、調節して適切な位置に設定する。この位置調節は、上下の攪拌体１２，１３を液体に入れる前に行ってもよいし、上下の攪拌体１２，１３を液体に入れて位置確認してから、液体から出して行ってもよい。回転軸１１に対する上側の攪拌体１２の上下方向の設置位置は、下側の攪拌体１３を攪拌槽１内の所定の下部領域に配置した際に、上側の攪拌体１２が攪拌槽１内の所定の上部領域に配置されるように設定される。下側の攪拌体１３を配置する上記所定の下部領域は、下側の攪拌体１３の吸込口１８が攪拌槽１の底１ａから上方へ離間し、かつ攪拌槽１の底１ａから下側の攪拌体１３の吐出口１９の上下方向の中心ａ（図４参照）までの第１高さｈ１が液面高さＨの３／２４以上となる領域である。上側の攪拌体１２を配置する上記所定の上部領域は、上側の攪拌体１２の吸込口２６が液面Ｌから下方へ離間し、かつ攪拌槽１の底１ａから上側の攪拌体１２の吐出口２７の上下方向の中心ａまでの第２高さｈ２が液面高さＨの１６．５／２４以下となる領域である。

【0029】

下側の攪拌体１３を配置する上記所定の下部領域は、第１高さｈ１が液面高さＨの３／２４以上７．５／２４以下となる領域であることが好ましい。また、上記所定の下部領域は、下側の攪拌体１３の吸込口１８が攪拌槽１の底１ａから上方へ少なくとも１９ｍｍ以上離間する領域であることが好ましい。本実施形態では、下側の攪拌体１３を上記所定の下部領域の最も低い高さ位置（第１高さｈ１が液面高さＨの３／２４となる高さ位置）に配置した状態で、下側の攪拌体１３の吸込口１８が攪拌槽１の底１ａから上方へ１９ｍｍ離間する。

【0030】

上側の攪拌体１２を配置する上記所定の上部領域は、第２高さｈ２が液面高さＨの１２／２４以上１６．５／２４以下となる領域であることが好ましい。また、上記所定の上部領域は、上側の攪拌体１２の吸込口２６が液面Ｌから下方へ少なくとも４７ｍｍ以上離間する領域であることが好ましい。本実施形態では、上側の攪拌体１２を上記所定の上部領域の最も高い高さ位置（第２高さｈ１が液面高さＨの１６．５／２４となる高さ位置）に配置した状態で、上側の攪拌体１２の吸込口２６が液面Ｌから下方へ４７ｍｍ離間する。

【0031】

次に、下側の攪拌体１３を上記所定の下部領域に配置し、かつ上側の攪拌体１２を上記所定の上部領域に配置した状態で、回転軸１１を介して上下の攪拌体１２，１３を回転させて攪拌槽１内の液体を攪拌する。具体的には、駆動装置１４を駆動して回転軸１１を回転させて、上下の攪拌体１２，１３を回転させる。これにより、攪拌槽１内の所定の液面高さＨの液体を攪拌することができる。

【0032】

上記のように構成された攪拌装置１０では、上下の攪拌体１２，１３の吐出口２７，１９が径方向の外側へ向かって開口しているので、上下の攪拌体１２，１３を回転させると、流通路２８，２０内の液体が遠心力によって吐出口２７，１９から径方向の外側へ吐き出される（図５の矢印参照）。流通路２８，２０内の液体が吐出口２７，１９から径方向の外側へ吐き出されると、流通路２８，２０の中央空間２２に負圧が発生する。下側の攪拌体１３の吸込口１８が下方へ開口しているので、流通路２０の中央空間２２に負圧が発生すると、下側の攪拌体１３の吸込口１８の下方に上方への渦流が発生し、吸込口１８の下方の液体が吸込口１８から流通路２０内へ吸い込まれる（図５の矢印参照）。また、上側の攪拌体１２の吸込口２６が上方へ開口しているので、流通路２８の中央空間に負圧が発生すると、上側の攪拌体１２の吸込口２６の上方に下方への渦流が発生し、吸込口２６の上方の液体が吸込口２６から流通路２８内へ吸い込まれる。上下の攪拌体１２，１３の吐出口２７，１９から吐き出された液体は、攪拌槽１の内周面に当たり、上下に循環する。これにより、攪拌槽１内の液体が攪拌される。

【0033】

また、下側の攪拌体１３の吸込口１８が下方へ開口しているので、攪拌槽１の底１ａ側の液体を攪拌することができる。また、上側の攪拌体１２の吸込口２６が上方へ開口しているので、液面Ｌ側の液体を攪拌することができる。このように、下側の攪拌体１３の吸込口１８が下方へ開口し、上側の攪拌体１２の吸込口２６が上方へ開口しているので、攪拌槽１の底１ａ側及び液面Ｌ側の双方を効果的に攪拌することができる。

【0034】

また、上側の攪拌体１２は、回転軸１１に対する上下方向の設置位置を調節可能であるので、上側の攪拌体１２を、攪拌槽１内の液体の液面高さＨに応じて適切な高さ位置に配置することができる。このため、上側の攪拌体１２の設置位置を適切な高さ位置に設定し、混合時間の短縮と攪拌槽１内の液体の十分な攪拌とを両立することができる。

【0035】

また、上記攪拌方法では、下側の攪拌体１３を、吸込口１８が攪拌槽１の底１ａから上方へ離間する上記所定の下部領域に配置する。このように、下側の攪拌体１３の吸込口１８を攪拌槽１の底１ａから上方へ離間させるので、吸込口１８から液体を確実に吸い込むことができる。また、下側の攪拌体１３の吸込口１８を攪拌槽１の底１ａから上方へ少なくとも１９ｍｍ以上離間させることによって、液体を吸込口１８から更に効率よく吸い込むことができる。

【0036】

また、下側の攪拌体１３を、攪拌槽１の底１ａから吐出口１９の上下方向の中心ａまでの第１高さｈ１が液面高さＨの３／２４以上となる上記所定の下部領域に配置する。このように、下側の攪拌体１３の吐出口１９の上下方向の中心ａを、攪拌槽１の底１ａから液面高さＨの３／２４以上離間させるので、吐出口１９から吐き出された液体を、攪拌槽１の内周面に当てて、バランスよく上下へ循環させることができる。また、下側の攪拌体１３を、第１高さｈ１が液面高さＨの３／２４以上７．５／２４以下となる上記所定の下部領域に配置することによって、吐出口１９から吐き出された液体を、更にバランスよく上下へ循環させることができる。

【0037】

また、上側の攪拌体１２を、吸込口２６が液面Ｌから下方へ離間する上記所定の上部領域に配置する。このように、上側の攪拌体１２の吸込口２６を液面Ｌから下方へ離間させるので、吸込口２６から液体を確実に吸い込むことができる。また、上側の攪拌体１２の吸込口２６を液面Ｌから下方へ少なくとも４７ｍｍ以上離間させることによって、液体を吸込口２６から更に効率よく吸い込むことができる。

【0038】

また、上側の攪拌体１２を、攪拌槽１の底１ａから吐出口２７の上下方向の中心ａまでの第２高さｈ２が液面高さＨの１６．５／２４以下となる上記所定の上部領域に配置する。すなわち、上側の攪拌体１２の吐出口２７の上下方向の中心ａを、液面Ｌから下方へ所定の距離（液面高さＨの７．５／２４の距離）離間させるので、吐出口２７から吐き出された液体を、攪拌槽１の内周面に当てて、バランスよく上下へ循環させることができる。また、上側の攪拌体１２を、第２高さｈ２が液面高さＨの１２／２４以上１６．５／２４以下となる上記所定の上部領域に配置することによって、吐出口２７から吐き出された液体を、更にバランスよく上下へ循環させることができる。

【0039】

したがって、本実施形態によれば、混合時間の短縮と攪拌槽１内の液体の十分な攪拌とを両立することができる。

【0040】

なお、上下の攪拌体１２，１３の形状は、上記の形状に限定されるものではなく、様々な形状を適用することができる。

【0041】

図６は、攪拌体の変形例を示す断面図である。なお、図６には、下側の攪拌体１３の変形例が図示されている。

【0042】

本実施形態では、上下の攪拌体１２，１３を、太径部１２ａ，１３ａと細径部１２ｂ，１３ｂとを有する形状としたが、これに限定されるものではなく、例えば、図６に示すように、攪拌体１３は、太径部及び細径部を有しない形状であってもよい。

【0043】

また、本実施形態では、上下の攪拌体１２，１３に１つの吸込口２６，１８を設けたが、これに限定されるものではなく、例えば、図６に示すように、複数の吐出口１９に対応する複数の吸込口１８を設けてもよい。この場合、複数の吐出口１９及び吸込口１８に対応する複数の流通路２０を設けてもよい。

【0044】

また、本実施形態では、上下の攪拌体１２，１３の吐出口２７，１９を切欠状に形成したが、これに限定されるものではなく、例えば、図６に示すように、吐出口１９を全周域が区画された形状としてもよい。

【0045】

図７は、攪拌方法及び攪拌装置１０の変形例を示す説明図である。

【0046】

本実施形態では、攪拌装置１０に上下２つの攪拌体１２，１３を設けたが、少なくとも上下２つの攪拌体１２，１３を設けていればよく、例えば、図７に示すように、上下の攪拌体１２，１３の間に１つ又は複数の他の攪拌体３０を設けてもよい。この場合、最下部の攪拌体１３を上記所定の下部領域に配置し、最上部の攪拌体１２を上記所定の上部領域に配置する。なお、図７には、上下の攪拌体１２，１３の間に１つの他の攪拌体３０を設けた状態を図示しているが、複数の他の攪拌体３０を設けてもよい。また、図７には、下方へ開口する吸込口３１を有する他の攪拌体３０を図示しているが、上下の攪拌体１２，１３の間に上方へ開口する吸込口を有する他の攪拌体３０を設けてもよい。

【0047】

以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。

【実施例0048】

実施例１から実施例８、比較例１から比較例７の攪拌方法によって攪拌槽内の液体を攪拌し、攪拌能力を評価した。

【0049】

攪拌槽は、直径（内径）Ｒが１５３ｍｍの有底円筒状のガラス製の攪拌槽とした。攪拌槽内にヨウ化カリウム水溶液で着色した水飴水溶液を入れ、チオ硫酸ナトリウム水溶液を添加した。このときの攪拌槽の底から液面までの高さを、液面高さＨとした。攪拌装置の上下の攪拌体は、直径（外径）ｒが４８ｍｍの攪拌体とした。そして、攪拌時の脱色反応の様子から攪拌槽内の流動状態を目視で観察し、液全体で脱色が完了した時間（均一混合が完了するまでの時間）を混合完了時間として測定し、混合完了時間に基づいて攪拌能力を評価した。

【0050】

「混合時間からの評価（攪拌能力の評価）」は、混合完了時間（ｓｅｃ）に基づいて４段階にて評価した。評価基準は以下のとおりである。なお、評価は、４が最も高い評価であり、数が小さくなるにつれて低い評価となり、１が最も低い評価である。
４ ：混合完了時間が、１２０ｓｅｃ以内のとき
３ ：混合完了時間が、１２０ｓｅｃよりも長く、２００ｓｅｃ以下のとき
２ ：混合完了時間が、２００ｓｅｃよりも長く、３００ｓｅｃ以下のとき
１ ：混合完了時間が、３００ｓｅｃよりも長いとき、又は均一混合できないとき

【0051】

得られた結果を表１及び表２に示す。なお、「設置位置（上）」の欄は、攪拌槽の底から上側の攪拌体の吐出口の上下方向の中心までの第２高さｈ２を意味し、「設置位置（下）」の欄は、攪拌槽の底から下側の攪拌体の吐出口の上下方向の中心までの第１高さｈ１を意味する。また、「均一混合可否」の欄は、「○」が均一混合できたことを、「×」が均一混合できなかったことをそれぞれ示す。

【0052】

【表1】

【0053】

【表2】

【0054】

以上より、本開示に係る攪拌方法によれば、混合時間の短縮と攪拌槽内の液体の十分な攪拌との両立が可能であることが確認された。

【符号の説明】

【0055】

１：攪拌槽
１ａ：攪拌槽の底
１０：攪拌装置
１１：回転軸
１１ａ：回転軸の下端部（一側の端部）
１２：上側の攪拌体（他側の攪拌体）
１３：下側の攪拌体（一側の攪拌体）
１８：吸込口（第１吸込口）
１９：吐出口（第１吐出口）
２０：流通路（第１流通路）
２６：吸込口（第２吸込口）
２７：吐出口（第２吐出口）
２８：流通路（第２流通路）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】