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(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】
(24)【登録日】2023-04-11
(45)【発行日】2023-04-19
(54)【発明の名称】攪拌装置
(51)【国際特許分類】
B01F 25/52 20220101AFI20230412BHJP
B01F 27/808 20220101ALI20230412BHJP
B01F 27/93 20220101ALI20230412BHJP
B01F 27/192 20220101ALI20230412BHJP
B01F 27/111 20220101ALI20230412BHJP
【ＦＩ】
B01F25/52
B01F27/808
B01F27/93
B01F27/192
B01F27/111
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2023006922
(22)【出願日】2023-01-20
(62)【分割の表示】P 2022082675の分割
【原出願日】2022-05-20
【審査請求日】2023-01-20
【早期審査対象出願】
(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】西川 宏
(72)【発明者】
【氏名】仁井 翔一
(72)【発明者】
【氏名】井上 結貴
(72)【発明者】
【氏名】金澤 賢次郎
【審査官】河野 隆一朗
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／１２８１１４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０２２－１３３２４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１９８８１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１４７０７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２０５０７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０５６２９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２１５７３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１７６２６７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｆ ２５／５０ － ２５／６４
Ｂ０１Ｆ ２３／４０ － ２３／４７
Ｂ０１Ｆ ２７／８０ － ２７／９６
Ｂ０１Ｆ ２７／１９２
Ｂ０１Ｆ ３５／１１
Ｂ０１Ｄ １９／００ － １９／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
底部および側壁部を有する攪拌槽と、前記攪拌槽内において回転する攪拌羽根と、
前記攪拌槽の下方に位置し、且つ攪拌対象を移送する連通経路を介して前記攪拌槽に接続されるポンプと、
を備える攪拌装置であって、
前記ポンプは、ポンプ槽及び当該ポンプ槽内において回転するポンプ羽根を備え、
前記ポンプ槽は、前記攪拌槽の底部に接続され、且つ前記ポンプ槽内で発生した泡を前記攪拌槽の底部から前記攪拌槽内に排出する泡排出経路を備え、
前記泡排出経路は、前記攪拌槽内において、当該攪拌槽の底部から当該攪拌槽の上部に向けて突出する突出部を有する
ことを特徴とする、攪拌装置。
【請求項2】
前記ポンプは、前記ポンプ槽が円筒状であって、当該ポンプ槽の中心軸と前記ポンプ羽根の軸心とが同心状の位置関係にあることを特徴とする、請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項3】
前記攪拌槽の底部において、当該攪拌槽の径方向外側から前記連通経路に向う攪拌対象の第１の流れ及び当該攪拌槽の径方向外側から前記攪拌羽根に向う攪拌対象の第２の流れが層状に発生しており、前記第１の流れは前記攪拌槽の底部に隣接して発生し、前記第２の流れは前記第１の流れに隣接して発生しており、
前記突出部の先端は、前記第１の流れよりも前記攪拌槽の上部側にあることを特徴とする、請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項4】
前記攪拌槽の底部から前記攪拌羽根が配置された位置までの高さをＨｗとし、前記突出部の高さをＨｂとするとき、１／３Ｈｗ＜Ｈｂの関係を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項5】
前記攪拌羽根は、前記攪拌装置の回転軸に取り付けられる基部と、
前記基部に対して放射状に取り付けられた複数の羽根部と、を備え、
前記羽根部は、前記基部に繋がる根元部と、前記根元部に対して前記基部とは反対側に繋がる先端部と、を含み、
周方向と前記根元部とがなす角度である第１角度は、周方向前方に向かうほど軸方向一方側に位置するように傾いており、
径方向と前記先端部とがなす角度である第３角度の絶対値は、６０°以上１００°以下であり、
軸方向視において周方向と前記先端部とがなす角度である第４角度は、周方向前方に向かうほど径方向内方に位置するように傾く場合を正とした場合に、その絶対値が０°以上２５°以下であることを特徴とする、請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項6】
前記攪拌羽根は、前記攪拌装置の回転軸に取り付けられる基部と、
前記基部に対して放射状に取り付けられた複数の羽根部と、を備え、
前記羽根部は、前記基部に繋がる根元部と、前記根元部に対して前記基部とは反対側に繋がる先端部と、を有する第１羽根部を含み、
前記第1羽根部は、
周方向と前記根元部とがなす角度である第１角度が周方向前方に向かうほど軸方向一方側に位置するように傾いており、
径方向と前記先端部とがなす角度である第３角度の絶対値は、６０°以上１００°以下であり、
軸方向視において周方向と前記先端部とがなす角度である第４角度は、周方向前方に向かうほど径方向内方に位置するように傾く場合を正とした場合に、その絶対値が０°以上２５°以下であり、
前記複数の羽根部は、隣接する２つの前記第１羽根部の間に配置された第２羽根部を含んでおり、
前記第２羽根部は、境界部を介して前記基部に繋がっており、その全体が平坦であることを特徴とする、請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項7】
前記攪拌羽根は、正転方向および逆転方向の双方向に回転することが可能であり、
逆転方向に回転する場合、前記攪拌槽の底部の直上において、前記攪拌対象が前記攪拌羽根から前記攪拌羽根の下方かつ前記攪拌羽根から前記攪拌槽の径方向外側に向かう流れを生じさせることを特徴とする、請求項１に記載の攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、攪拌装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液体または粉体と液体の混合体などの対象物体を分散および混合などの攪拌をするための装置として、攪拌羽根を有する攪拌装置が用いられている。特許文献１には、従来の攪拌装置の一例が開示されている。本文献に開示された構成においては、回転駆動される回転軸の先端に攪拌羽根が取り付けられている。攪拌羽根は、対象物体を収容した攪拌容器内において回転されることにより、対象物体の分散および混合などの攪拌を行う。
【0003】
また、特許文献１の攪拌装置は、攪拌槽の底部から排出される攪拌対象を、外部配管を経由して攪拌槽の上部から攪拌槽内に還流させる機能を有しており、外部配管の途中には、ポンプからなる送液機構が設置されている。
このように外部配管を経由して攪拌対象を外部循環させると、攪拌槽内において攪拌対象が淀んでしまうこと等を防止できるというメリットがある。
また、上記外部配管の途中に設置されるポンプとしては、図９に示すようなインボリュート型のポンプが使用されることが多い。
しかしながら、インボリュート型のポンプはその構造が複雑であるため、一般に高額となる傾向があり、これを構成装置として使用すると、装置全体のコストパフォーマンスを低下させるという問題が生じる。
このように外部配管を経由して攪拌対象を外部循環させると、攪拌槽内において攪拌対象が淀んでしまうこと等を防止できるというメリットがある。
また、上記外部配管の途中に設置されるポンプとしては、図９に示すようなインボリュート型のポンプが使用されることが多い。
しかしながら、インボリュート型のポンプはその構造が複雑であるため、一般に高額となる傾向があり、これを構成装置として使用すると、装置全体のコストパフォーマンスを低下させるという問題が生じる。
【0004】
この問題を解決するには、インボリュート型のポンプに代え、図８に示すように、ポンプ槽が円筒状であって、ポンプ槽の中心軸とポンプ羽根の軸心とが同心状の位置関係にあるタイプのポンプを使用することで解決できる。
このタイプのポンプは、その構造が比較的シンプルである分、低額であり、これを構成装置として使用すると、装置全体のコストパフォーマンスを向上させるというメリットがある。
このタイプのポンプは、その構造が比較的シンプルである分、低額であり、これを構成装置として使用すると、装置全体のコストパフォーマンスを向上させるというメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００６－２０５０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記タイプのポンプでは、吸込み液中に含まれる泡やキャビテーションによってポンプ槽内で発生する泡の排出性能が低く、ポンプ槽内に泡が蓄積することにより、ポンプの攪拌対象移送能力を大きく低下させるという問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この問題を解決するために、本発明では、底部および側壁部を有する攪拌槽と、前記攪拌槽内において回転する攪拌羽根と、前記攪拌槽の下方に位置し、且つ攪拌対象を移送する連通経路を介して前記攪拌槽に接続されるポンプと、を備える攪拌装置であって、前記ポンプは、ポンプ槽及び当該ポンプ槽内において回転するポンプ羽根を備え、前記ポンプ槽は、前記攪拌槽の底部に接続され、且つ前記ポンプ槽内で発生した泡を前記攪拌槽の底部から前記攪拌槽内に排出する泡排出経路を備え、前記泡排出経路は、前記攪拌槽内において、当該攪拌槽の底部から当該攪拌槽の上部に向けて突出する突出部を有している（請求項１）。
好ましくは、前記ポンプは、前記ポンプ槽が円筒状であって、当該ポンプ槽の中心軸と前記ポンプ羽根の軸心とが同心状の位置関係にある（請求項２）。
また、好ましくは、前記攪拌槽の底部において、当該攪拌槽の径方向外側から前記連通経路に向う攪拌対象の第１の流れ及び当該攪拌槽の径方向外側から前記攪拌羽根に向う攪拌対象の第２の流れが層状に発生しており、前記第１の流れは前記攪拌槽の底部に隣接して発生し、前記第２の流れは前記第１の流れに隣接して発生し、前記突出部の先端は、前記第１の流れよりも前記攪拌槽の上部側にある（請求項３）。
さらに好ましくは、前記攪拌槽の底部から前記攪拌羽根が配置された位置までの高さをＨｗとし、前記突出部の高さをＨｂとするとき、１／３Ｈｗ＜Ｈｂの関係を満たす（請求項４）。
また、好ましくは、前記攪拌羽根は、前記攪拌装置の回転軸に取り付けられる基部と、 前記基部に対して放射状に取り付けられた複数の羽根部と、を備え、前記羽根部は、前記基部に繋がる根元部と、前記根元部に対して前記基部とは反対側に繋がる先端部と、を含み、周方向と前記根元部とがなす角度である第１角度は、周方向前方に向かうほど軸方向一方側に位置するように傾いており、径方向と前記先端部とがなす角度である第３角度の絶対値は、６０°以上１００°以下であり、軸方向視において周方向と前記先端部とがなす角度である第４角度は、周方向前方に向かうほど径方向内方に位置するように傾く場合を正とした場合に、その絶対値が０°以上２５°以下である（請求項５）。
さらに好ましくは、前記攪拌羽根は、前記攪拌装置の回転軸に取り付けられる基部と、 前記基部に対して放射状に取り付けられた複数の羽根部と、を備え、前記羽根部は、前記基部に繋がる根元部と、前記根元部に対して前記基部とは反対側に繋がる先端部と、を有する第１羽根部を含み、前記第1羽根部は、 周方向と前記根元部とがなす角度である第１角度が周方向前方に向かうほど軸方向一方側に位置するように傾いており、径方向と前記先端部とがなす角度である第３角度の絶対値は、６０°以上１００°以下であり、軸方向視において周方向と前記先端部とがなす角度である第４角度は、周方向前方に向かうほど径方向内方に位置するように傾く場合を正とした場合に、その絶対値が０°以上２５°以下であり、前記複数の羽根部は、隣接する２つの前記第１羽根部の間に配置された第２羽根部を含んでおり、前記第２羽根部は、境界部を介して前記基部に繋がっており、その全体が平坦である（請求項６）。
より好ましくは、前記攪拌羽根は、正転方向および逆転方向の双方向に回転することが可能であり、逆転方向に回転する場合、前記攪拌槽の底部の直上において、前記攪拌対象が前記攪拌羽根から前記攪拌羽根の下方かつ前記攪拌羽根から前記攪拌槽の径方向外側に向かう流れを生じさせる（請求項７）。
好ましくは、前記ポンプは、前記ポンプ槽が円筒状であって、当該ポンプ槽の中心軸と前記ポンプ羽根の軸心とが同心状の位置関係にある（請求項２）。
また、好ましくは、前記攪拌槽の底部において、当該攪拌槽の径方向外側から前記連通経路に向う攪拌対象の第１の流れ及び当該攪拌槽の径方向外側から前記攪拌羽根に向う攪拌対象の第２の流れが層状に発生しており、前記第１の流れは前記攪拌槽の底部に隣接して発生し、前記第２の流れは前記第１の流れに隣接して発生し、前記突出部の先端は、前記第１の流れよりも前記攪拌槽の上部側にある（請求項３）。
さらに好ましくは、前記攪拌槽の底部から前記攪拌羽根が配置された位置までの高さをＨｗとし、前記突出部の高さをＨｂとするとき、１／３Ｈｗ＜Ｈｂの関係を満たす（請求項４）。
また、好ましくは、前記攪拌羽根は、前記攪拌装置の回転軸に取り付けられる基部と、 前記基部に対して放射状に取り付けられた複数の羽根部と、を備え、前記羽根部は、前記基部に繋がる根元部と、前記根元部に対して前記基部とは反対側に繋がる先端部と、を含み、周方向と前記根元部とがなす角度である第１角度は、周方向前方に向かうほど軸方向一方側に位置するように傾いており、径方向と前記先端部とがなす角度である第３角度の絶対値は、６０°以上１００°以下であり、軸方向視において周方向と前記先端部とがなす角度である第４角度は、周方向前方に向かうほど径方向内方に位置するように傾く場合を正とした場合に、その絶対値が０°以上２５°以下である（請求項５）。
さらに好ましくは、前記攪拌羽根は、前記攪拌装置の回転軸に取り付けられる基部と、 前記基部に対して放射状に取り付けられた複数の羽根部と、を備え、前記羽根部は、前記基部に繋がる根元部と、前記根元部に対して前記基部とは反対側に繋がる先端部と、を有する第１羽根部を含み、前記第1羽根部は、 周方向と前記根元部とがなす角度である第１角度が周方向前方に向かうほど軸方向一方側に位置するように傾いており、径方向と前記先端部とがなす角度である第３角度の絶対値は、６０°以上１００°以下であり、軸方向視において周方向と前記先端部とがなす角度である第４角度は、周方向前方に向かうほど径方向内方に位置するように傾く場合を正とした場合に、その絶対値が０°以上２５°以下であり、前記複数の羽根部は、隣接する２つの前記第１羽根部の間に配置された第２羽根部を含んでおり、前記第２羽根部は、境界部を介して前記基部に繋がっており、その全体が平坦である（請求項６）。
より好ましくは、前記攪拌羽根は、正転方向および逆転方向の双方向に回転することが可能であり、逆転方向に回転する場合、前記攪拌槽の底部の直上において、前記攪拌対象が前記攪拌羽根から前記攪拌羽根の下方かつ前記攪拌羽根から前記攪拌槽の径方向外側に向かう流れを生じさせる（請求項７）。
【発明の効果】
【0008】
上述のように、ポンプ槽が、攪拌槽の底部に接続され、且つポンプ槽内の泡を攪拌槽内に排出する泡排出経路を備えていると、吸込み液中の泡や、キャビテーションによってポンプ槽内で発生する泡が、泡排出経路を経由して攪拌槽に排出することができ、ポンプ槽内の泡がポンプの攪拌対象移送能力を大きく低下させるという問題を回避することができる。
【0009】
また、ポンプが、ポンプ槽の形状が円筒状であって、ポンプ槽の中心軸とポンプ羽根の軸心とが同心状の位置関係にあるタイプである場合、ポンプ槽内の泡の排出性能が低くなり、これにより、ポンプの攪拌対象移送能力を大きく低下させるという問題が特に顕著となるため、上記構成を採用する意義が特に大きくなる点において好ましい。
【0010】
さらに、泡排出経路が、攪拌槽内において、攪拌槽の底部から攪拌槽の上部に向けて突出する突出部を有していると、ポンプ槽から泡排出経路を経由して攪拌槽内に排出された泡が、攪拌槽内から連通経路を経由してポンプ槽に流れ込む攪拌対象の流れに乗って、再びポンプ槽内に流入する事態を回避できるようになる。
具体的には、攪拌槽の底部おいては、攪拌槽の径方向外側から連通経路に向う攪拌対象の第１の流れと、攪拌槽の径方向外側から攪拌羽根に向う攪拌対象の第２の流れが層状に発生しており、第１の流れは攪拌槽の底部に隣接するようにして発生し、第２の流れは第１の流れに隣接すようにして発生しているため、泡排出経路の突出部の先端が第1の流れよりも上に配置されるようにすると、当該突出部の先端から排出された泡が攪拌羽根の作用によって攪拌槽内に拡散されることにより、排出された泡がまとまってポンプ槽内に流入する事態を回避できるようになる。
このとき、攪拌槽の底部から攪拌羽根が配置された位置までの高さをＨｗとし、泡排出経路の突出部の高さをＨｂとするとき、１／３Ｈｗ＜Ｈｂの関係を満たしていると、泡排出経路の突出部の先端を、概ね第１の流れよりも上に配置できるので好ましい。
また、攪拌羽根として、攪拌装置の回転軸に取り付けられる基部と、基部に対して放射状に取り付けられた複数の羽根部と、を備え、羽根部は、基部に繋がる根元部と、根元部に対して基部とは反対側に繋がる先端部と、を含み、周方向と根元部とがなす角度である第１角度は、周方向前方に向かうほど軸方向一方側に位置するように傾いており、径方向と先端部とがなす角度である第３角度の絶対値は、６０°以上１００°以下であり、軸方向視において周方向と先端部とがなす角度である第４角度は、周方向前方に向かうほど径方向内方に位置するように傾く場合を正とした場合に、その絶対値が０°以上２５°以下となるものを使用した場合、攪拌槽の底部の直上おいて、攪拌槽の径方向外側から連結管路に向う攪拌対象材の第１の流れが生じず、ポンプ槽から泡排出経路を経由して攪拌槽内に排出された泡が、攪拌槽内から連結管路を経由してポンプ槽に流れ込む攪拌対象材の流れに乗って、再びポンプ槽内に流入するといった事態を回避することができるようになる。
この結果、泡排出経路に突出部を設けたり、突出部の先端を第１の流れよりも上に配置されるようにするといった措置が不要となる。
さらに、攪拌羽根として、攪拌装置の回転軸に取り付けられる基部と、基部に対して放射状に取り付けられた複数の羽根部と、を備え、羽根部は、基部に繋がる根元部と、根元部に対して基部とは反対側に繋がる先端部と、を有する第１羽根部を含み、第1羽根部は、 周方向と根元部とがなす角度である第１角度が周方向前方に向かうほど軸方向一方側に位置するように傾いており、径方向と先端部とがなす角度である第３角度の絶対値は、６０°以上１００°以下であり、軸方向視において周方向と先端部とがなす角度である第４角度は、周方向前方に向かうほど径方向内方に位置するように傾く場合を正とした場合に、その絶対値が０°以上２５°以下であり、複数の羽根部は、隣接する２つの第１羽根部の間に配置された第２羽根部を含んでおり、第２羽根部は、その全体が平坦であるものを使用した場合、第１羽根部の先端部近傍に存在する泡が、第２羽根部の通過によって第２羽根部側に引き込まれるような挙動を呈する。
これにより、先端部の近傍に泡が継続的に滞留する現象が抑制され、攪拌羽根の分散能力の低下を回避することができるようになる。
この結果、ポンプ槽から泡排出経路を経由して攪拌槽内に排出された泡が攪拌羽根に到達しても、攪拌羽根の分散能力が低下するという問題を回避できるようになる。
具体的には、攪拌槽の底部おいては、攪拌槽の径方向外側から連通経路に向う攪拌対象の第１の流れと、攪拌槽の径方向外側から攪拌羽根に向う攪拌対象の第２の流れが層状に発生しており、第１の流れは攪拌槽の底部に隣接するようにして発生し、第２の流れは第１の流れに隣接すようにして発生しているため、泡排出経路の突出部の先端が第1の流れよりも上に配置されるようにすると、当該突出部の先端から排出された泡が攪拌羽根の作用によって攪拌槽内に拡散されることにより、排出された泡がまとまってポンプ槽内に流入する事態を回避できるようになる。
このとき、攪拌槽の底部から攪拌羽根が配置された位置までの高さをＨｗとし、泡排出経路の突出部の高さをＨｂとするとき、１／３Ｈｗ＜Ｈｂの関係を満たしていると、泡排出経路の突出部の先端を、概ね第１の流れよりも上に配置できるので好ましい。
また、攪拌羽根として、攪拌装置の回転軸に取り付けられる基部と、基部に対して放射状に取り付けられた複数の羽根部と、を備え、羽根部は、基部に繋がる根元部と、根元部に対して基部とは反対側に繋がる先端部と、を含み、周方向と根元部とがなす角度である第１角度は、周方向前方に向かうほど軸方向一方側に位置するように傾いており、径方向と先端部とがなす角度である第３角度の絶対値は、６０°以上１００°以下であり、軸方向視において周方向と先端部とがなす角度である第４角度は、周方向前方に向かうほど径方向内方に位置するように傾く場合を正とした場合に、その絶対値が０°以上２５°以下となるものを使用した場合、攪拌槽の底部の直上おいて、攪拌槽の径方向外側から連結管路に向う攪拌対象材の第１の流れが生じず、ポンプ槽から泡排出経路を経由して攪拌槽内に排出された泡が、攪拌槽内から連結管路を経由してポンプ槽に流れ込む攪拌対象材の流れに乗って、再びポンプ槽内に流入するといった事態を回避することができるようになる。
この結果、泡排出経路に突出部を設けたり、突出部の先端を第１の流れよりも上に配置されるようにするといった措置が不要となる。
さらに、攪拌羽根として、攪拌装置の回転軸に取り付けられる基部と、基部に対して放射状に取り付けられた複数の羽根部と、を備え、羽根部は、基部に繋がる根元部と、根元部に対して基部とは反対側に繋がる先端部と、を有する第１羽根部を含み、第1羽根部は、 周方向と根元部とがなす角度である第１角度が周方向前方に向かうほど軸方向一方側に位置するように傾いており、径方向と先端部とがなす角度である第３角度の絶対値は、６０°以上１００°以下であり、軸方向視において周方向と先端部とがなす角度である第４角度は、周方向前方に向かうほど径方向内方に位置するように傾く場合を正とした場合に、その絶対値が０°以上２５°以下であり、複数の羽根部は、隣接する２つの第１羽根部の間に配置された第２羽根部を含んでおり、第２羽根部は、その全体が平坦であるものを使用した場合、第１羽根部の先端部近傍に存在する泡が、第２羽根部の通過によって第２羽根部側に引き込まれるような挙動を呈する。
これにより、先端部の近傍に泡が継続的に滞留する現象が抑制され、攪拌羽根の分散能力の低下を回避することができるようになる。
この結果、ポンプ槽から泡排出経路を経由して攪拌槽内に排出された泡が攪拌羽根に到達しても、攪拌羽根の分散能力が低下するという問題を回避できるようになる。
【0011】
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】
【0012】
【図1】本発明の実施例１に係る攪拌装置を示す構成図である。
【図2】本発明の実施例１に係る攪拌装置の攪拌槽の底部を示す上面図である。
【図3】本発明の実施例１に係る攪拌装置に装着される攪拌羽根を示す斜視図である。
【図4】本発明の実施例１に係る攪拌装置の攪拌槽の底部を示す拡大図である。
【図5】本発明の実施例２に係る攪拌装置を示す構成図である。
【図6】本発明の実施例２に係る攪拌装置に装着される攪拌羽根を示す斜視図である。
【図7】本発明の実施例１に係る攪拌装置の攪拌槽の底部を示す拡大図である。
【図8】本発明に係る攪拌装置に装着されるポンプを示す概略図である。
【図9】従来例に係るポンプを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の好ましい実施形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１に係る攪拌装置B１の一実施形態を示している。
本実施形態の攪拌装置Ｂ１は、攪拌容器７、攪拌羽根Ａ１、回転軸４およびモータ５を備えている。
攪拌容器７は、攪拌対象材（攪拌対象）８を収容し、この攪拌対象材８を攪拌するための容器である。
本実施形態においては、攪拌容器７は、攪拌槽７１、蓋部７２および複数のバッフル７６を有する。
攪拌槽７１は、攪拌対象材８を収容し、攪拌対象材８を攪拌する主要部位である。攪拌槽７１は、底部７１１および側壁部７１２を有する。底部７１１は、攪拌槽７１の下端部分であり、図示された例においては、下方に僅かに膨出する曲面形状である。ただし、底部７１１の形状は特に限定されず、平板状であってもよい。側壁部７１２は、底部７１１から上方に繋がっており、円筒状である。
なお、図中の軸方向ｚは、円筒状である側壁部７１２の中心軸と平行であり、本実施形態においては、鉛直方向に相当する。
蓋部７２は、攪拌槽７１を上方から塞いでおり、たとえば攪拌容器７の密閉性を維持するためのものである。
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１に係る攪拌装置B１の一実施形態を示している。
本実施形態の攪拌装置Ｂ１は、攪拌容器７、攪拌羽根Ａ１、回転軸４およびモータ５を備えている。
攪拌容器７は、攪拌対象材（攪拌対象）８を収容し、この攪拌対象材８を攪拌するための容器である。
本実施形態においては、攪拌容器７は、攪拌槽７１、蓋部７２および複数のバッフル７６を有する。
攪拌槽７１は、攪拌対象材８を収容し、攪拌対象材８を攪拌する主要部位である。攪拌槽７１は、底部７１１および側壁部７１２を有する。底部７１１は、攪拌槽７１の下端部分であり、図示された例においては、下方に僅かに膨出する曲面形状である。ただし、底部７１１の形状は特に限定されず、平板状であってもよい。側壁部７１２は、底部７１１から上方に繋がっており、円筒状である。
なお、図中の軸方向ｚは、円筒状である側壁部７１２の中心軸と平行であり、本実施形態においては、鉛直方向に相当する。
蓋部７２は、攪拌槽７１を上方から塞いでおり、たとえば攪拌容器７の密閉性を維持するためのものである。
【0014】
複数のバッフル７６は、攪拌槽７１内において底部７１１に沿って配置されている。複数のバッフル７６は、攪拌羽根A１の回転によって、攪拌対象材８中に過剰な空気吸い込み渦が発生することを防止する機能を有する。
また、バッフル７６の形状は特に限定されず、曲面を有する形状のほか、平面視において直線状であってもよいし、屈曲形状であってもよい。
なお、本発明においては、複数のバッフル７６は、発明の効果の発現に必須ではなく、必要に応じて配置することができる。
また、バッフル７６の形状は特に限定されず、曲面を有する形状のほか、平面視において直線状であってもよいし、屈曲形状であってもよい。
なお、本発明においては、複数のバッフル７６は、発明の効果の発現に必須ではなく、必要に応じて配置することができる。
【0015】
攪拌羽根Ａ１は、攪拌槽７１に収容された攪拌対象材８を攪拌するためのものであり、回転することによって攪拌対象材８を攪拌しうる旋回流等の流動を生じさせる。
攪拌羽根Ａ１は、図２に示すように、正転方向Ｆおよび逆転方向Ｒの双方向に回転する。
攪拌羽根Ａ１は、図２に示すように、正転方向Ｆおよび逆転方向Ｒの双方向に回転する。
【0016】
図３は、本実施形態に用いられる攪拌羽根の一例である攪拌羽根Ａ１を示している。
本実施形態の攪拌羽根Ａ１は、基部１および複数の羽根部２Ａ，２Ｂを有している。
基部１は、平坦な円盤状である。複数の羽根部２Ａ，２Ｂは、基部１の外周端付近に配置されている。
複数の羽根部２Ａは、基部１から軸方向ｚの上方に突出した略台形状の平板である。複数の羽根部２Ｂは、基部１から軸方向ｚの下方に突出した略台形状の平板である。複数の羽根部２Ａと複数の羽根部２Ｂとは、周方向θに沿って互いに交互に配置されている。
このような攪拌羽根Ａ１は、たとえば金属板を切断及び折り曲げ加工することによって形成可能である。
本実施形態の攪拌羽根Ａ１は、基部１および複数の羽根部２Ａ，２Ｂを有している。
基部１は、平坦な円盤状である。複数の羽根部２Ａ，２Ｂは、基部１の外周端付近に配置されている。
複数の羽根部２Ａは、基部１から軸方向ｚの上方に突出した略台形状の平板である。複数の羽根部２Ｂは、基部１から軸方向ｚの下方に突出した略台形状の平板である。複数の羽根部２Ａと複数の羽根部２Ｂとは、周方向θに沿って互いに交互に配置されている。
このような攪拌羽根Ａ１は、たとえば金属板を切断及び折り曲げ加工することによって形成可能である。
【0017】
回転軸４は、攪拌羽根Ａ１を回転させる軸である。回転軸４は、底部７１１に挿通されており、攪拌羽根Ａ１が取り付けられている。
図示された例においては、回転軸４の上端に攪拌羽根Ａ１が固定されている。本実施形態においては、攪拌槽７１の中心と回転軸４とが一致しているが、これらが一致しない構成であってもよい。
図示された例においては、回転軸４の上端に攪拌羽根Ａ１が固定されている。本実施形態においては、攪拌槽７１の中心と回転軸４とが一致しているが、これらが一致しない構成であってもよい。
【0018】
モータ５は、回転軸４を回転させる駆動源である。モータ５は、回転軸４に直接連結されていてもよいし、ギヤ（図示略）を介して連結されていてもよい。
モータ５は、回転軸４を正転方向Ｆおよび逆転方向Ｒの双方向に回転させる。これにより、攪拌羽根Ａ１は、正転方向Ｆおよび逆転方向Ｒの双方向に回転する。
モータ５は、回転軸４を正転方向Ｆおよび逆転方向Ｒの双方向に回転させる。これにより、攪拌羽根Ａ１は、正転方向Ｆおよび逆転方向Ｒの双方向に回転する。
【0019】
さらに、攪拌装置Ｂ１は、ポンプ槽７３、ポンプ羽根３、連結管路（連結経路）７４および還流管路７５を有している。
ポンプ槽７３は、攪拌槽７１の下方に設けられており、ポンプ槽７３の平面視中心は、攪拌槽７１の平面視中心と一致している。
また、ポンプ槽７３は円筒状であって、当該ポンプ槽７３の中心軸とポンプ羽根３の軸心（回転軸４）とが、同心状の位置関係にある。
ポンプ槽７３は、攪拌槽７１の下方に設けられており、ポンプ槽７３の平面視中心は、攪拌槽７１の平面視中心と一致している。
また、ポンプ槽７３は円筒状であって、当該ポンプ槽７３の中心軸とポンプ羽根３の軸心（回転軸４）とが、同心状の位置関係にある。
【0020】
連結管路７４は、攪拌槽７１の底部７１１とポンプ槽７３とを繋いでいる。連結管路７４は、短管状であり、平面視中心が、攪拌槽７１およびポンプ槽７３の平面視中心と一致している。
還流管路７５は、底部７１１から流出した液体を攪拌槽７１の外部を経由して攪拌槽７１に還流させるための経路である。還流管路７５は、ポンプ槽７３の側方に繋がっている。
図示された例においては、還流管路７５は、側方注入口７５１、天側注入口７５２、散布部７５３およびバルブ部７５４を有する。
側方注入口７５１は、攪拌槽７１の側壁部７１２に繋がっており、還流された液体が攪拌槽７１に側方から流入される部位である。
天側注入口７５２は、攪拌槽７１の上方に設けられており、図示された例においては、蓋部１２を貫通して設けられている。
天側注入口７５２は、還流された液体が攪拌槽７１に上方から流入される部位である。
還流管路７５は、底部７１１から流出した液体を攪拌槽７１の外部を経由して攪拌槽７１に還流させるための経路である。還流管路７５は、ポンプ槽７３の側方に繋がっている。
図示された例においては、還流管路７５は、側方注入口７５１、天側注入口７５２、散布部７５３およびバルブ部７５４を有する。
側方注入口７５１は、攪拌槽７１の側壁部７１２に繋がっており、還流された液体が攪拌槽７１に側方から流入される部位である。
天側注入口７５２は、攪拌槽７１の上方に設けられており、図示された例においては、蓋部１２を貫通して設けられている。
天側注入口７５２は、還流された液体が攪拌槽７１に上方から流入される部位である。
【0021】
散布部７５３は、天側注入口７５２に取り付けられており、天側注入口７５２から流入する液体を攪拌槽７１内に散布することによって攪拌槽７１内を洗浄する機能を有するものであり、いわゆるシャワーボール（洗浄ノズル）である。
バルブ部７５４は、側方注入口７５１および天側注入口７５２のいずれかに選択的に液体を還流させるためのものであり、たとえば三方弁等によって構成される。
バルブ部７５４は、側方注入口７５１および天側注入口７５２のいずれかに選択的に液体を還流させるためのものであり、たとえば三方弁等によって構成される。
【0022】
ポンプ羽根３は、攪拌槽７１内の液体を連結管路７４を通して吸引し、還流管路７５へと送るためのものである。
ポンプ羽根３は、回転軸４に取り付けられており、正転方向Ｆおよび逆転方向Ｒの双方向に回転する。
ポンプ羽根３は、回転軸４に取り付けられており、正転方向Ｆおよび逆転方向Ｒの双方向に回転する。
【0023】
図示された例は、ポンプ羽根３として、主板３１および複数の羽根板３２を有する。
主板３１は、たとえば円板状の部材であり、たとえばステンレス等の金属からなる。
複数の羽根板３２は、たとえばステンレス等の金属からなり、主板３１の上面に固定されている。
主板３１は、たとえば円板状の部材であり、たとえばステンレス等の金属からなる。
複数の羽根板３２は、たとえばステンレス等の金属からなり、主板３１の上面に固定されている。
【0024】
攪拌装置Ｂ１の使用例について説明する。
まず、攪拌装置Ｂ１において通常の攪拌を行う場合を説明する。この場合、バルブ部７５４は、側方注入口７５１へと向かう経路を開状態とし、天側注入口７５２に向かう経路を閉状態とする。すなわち、図中の経路Ｐ１が選択された状態である。
攪拌羽根Ａ１による攪拌と同時に、ポンプ羽根３の回転により、ポンプ羽根３の中心から攪拌対象材８が吸引され、ポンプ羽根３の径方向外方に位置する還流管路１５に攪拌対象材８が吐出される。
この攪拌対象材８は、還流管路１５を通じて、側方注入口７５１から攪拌槽７１へと注入される。この攪拌対象材８の還流により、攪拌槽７１内において攪拌対象材８が淀んでしまうこと等を防止することができる。
まず、攪拌装置Ｂ１において通常の攪拌を行う場合を説明する。この場合、バルブ部７５４は、側方注入口７５１へと向かう経路を開状態とし、天側注入口７５２に向かう経路を閉状態とする。すなわち、図中の経路Ｐ１が選択された状態である。
攪拌羽根Ａ１による攪拌と同時に、ポンプ羽根３の回転により、ポンプ羽根３の中心から攪拌対象材８が吸引され、ポンプ羽根３の径方向外方に位置する還流管路１５に攪拌対象材８が吐出される。
この攪拌対象材８は、還流管路１５を通じて、側方注入口７５１から攪拌槽７１へと注入される。この攪拌対象材８の還流により、攪拌槽７１内において攪拌対象材８が淀んでしまうこと等を防止することができる。
【0025】
次に、攪拌装置Ｂ１における攪拌容器７の内部の洗浄を行う場合を説明する。
この場合、バルブ部７５４は、側方注入口７５１へと向かう経路を閉状態とし、天側注入口７５２へと向かう経路を開状態としている。すなわち、図中の経路Ｐ２が選択された状態である。
また、攪拌対象材８に代えて、攪拌槽７１には、洗浄液が収容される。洗浄液は、攪拌容器７内に付着した攪拌対象材８等を洗浄するための液体である。
この状態で、モータ５を回転することによって、攪拌羽根Ａ１およびポンプ羽根３を回転させる。これにより、攪拌羽根Ａ１によって、攪拌槽７１内に貯留された洗浄液に旋回流を生じさせるとともに、ポンプ羽根３によって、洗浄液が還流管路７５を通じて天側注入口７５２に送液され、その先端に配置された散布部（シャワーボール）７５３から攪拌容器７内全体に向けて噴霧され、攪拌容器７の内部が洗浄される。
この場合、バルブ部７５４は、側方注入口７５１へと向かう経路を閉状態とし、天側注入口７５２へと向かう経路を開状態としている。すなわち、図中の経路Ｐ２が選択された状態である。
また、攪拌対象材８に代えて、攪拌槽７１には、洗浄液が収容される。洗浄液は、攪拌容器７内に付着した攪拌対象材８等を洗浄するための液体である。
この状態で、モータ５を回転することによって、攪拌羽根Ａ１およびポンプ羽根３を回転させる。これにより、攪拌羽根Ａ１によって、攪拌槽７１内に貯留された洗浄液に旋回流を生じさせるとともに、ポンプ羽根３によって、洗浄液が還流管路７５を通じて天側注入口７５２に送液され、その先端に配置された散布部（シャワーボール）７５３から攪拌容器７内全体に向けて噴霧され、攪拌容器７の内部が洗浄される。
【0026】
次に、ポンプ槽７３内においてキャビテーションによって発生する泡や、連絡管路７４よりポンプ槽７３流入した泡が、ポンプ槽７３から排出される機構について説明する。
図１及び図４に示すように、ポンプ槽７３の上部には、ポンプ槽内の泡を攪拌槽７１内に排出する泡排出経路７３１の一端が接続されており、泡排出経路７３１の他端が攪拌槽７１の底部７１１に接続されている。
さらに、泡排出経路７３１は、攪拌槽７１内にまで延伸しており、攪拌槽７１の底部７１１から攪拌槽７１の上部に向けて突出する突出部７３２を形成している。
これにより、ポンプ槽７３内の泡が、ポンプ槽７３及び攪拌槽７１間の差圧によって泡排出経路７３１を通じて攪拌槽７１に移送され、攪拌槽７１内の突出部７３２の先端に設けられた開口から攪拌槽７１内に放出される。
これにより、ポンプ槽７３内に泡が溜まりポンプの攪拌対象移送能力を大きく低下させるという問題を回避することができる。
図１及び図４に示すように、ポンプ槽７３の上部には、ポンプ槽内の泡を攪拌槽７１内に排出する泡排出経路７３１の一端が接続されており、泡排出経路７３１の他端が攪拌槽７１の底部７１１に接続されている。
さらに、泡排出経路７３１は、攪拌槽７１内にまで延伸しており、攪拌槽７１の底部７１１から攪拌槽７１の上部に向けて突出する突出部７３２を形成している。
これにより、ポンプ槽７３内の泡が、ポンプ槽７３及び攪拌槽７１間の差圧によって泡排出経路７３１を通じて攪拌槽７１に移送され、攪拌槽７１内の突出部７３２の先端に設けられた開口から攪拌槽７１内に放出される。
これにより、ポンプ槽７３内に泡が溜まりポンプの攪拌対象移送能力を大きく低下させるという問題を回避することができる。
【0027】
また、上述のように、泡排出経路７３１が、攪拌槽７１内において、攪拌槽７１の底部７１１から攪拌槽７１の上部に向けて突出する突出部７３２を有しているので、ポンプ槽７３から泡排出経路７３１を経由して攪拌槽７１内に排出された泡が、攪拌槽７１内から連結管路７４を経由してポンプ７３槽に流れ込む攪拌対象材８の流れに乗って、再びポンプ槽７３内に流入する事態を回避することができる。
具体的には、図４に示すように、攪拌槽７１の底部７１１の直上おいては、攪拌槽７１の径方向外側から連結管路７４に向う攪拌対象材８の第１の流れと、攪拌槽７１の径方向外側から攪拌羽根A１に向う攪拌対象材８の第２の流れが層状に発生しており、第１の流れは攪拌槽７１の底部に接するように発生し、第２の流れは第１の流れに接するように発生している。
このため、泡排出経路７３１の突出部７３２の先端が第１の流れよりも上に配置されるようにすると、突出部７３２の先端から攪拌槽７１内に排出された泡が、攪拌羽根A1の作用によって攪拌槽７１内に拡散され、攪拌槽７１内に排出された泡がまとまってポンプ槽７３内に流入する事態を回避できる。
具体的には、図４に示すように、攪拌槽７１の底部７１１の直上おいては、攪拌槽７１の径方向外側から連結管路７４に向う攪拌対象材８の第１の流れと、攪拌槽７１の径方向外側から攪拌羽根A１に向う攪拌対象材８の第２の流れが層状に発生しており、第１の流れは攪拌槽７１の底部に接するように発生し、第２の流れは第１の流れに接するように発生している。
このため、泡排出経路７３１の突出部７３２の先端が第１の流れよりも上に配置されるようにすると、突出部７３２の先端から攪拌槽７１内に排出された泡が、攪拌羽根A1の作用によって攪拌槽７１内に拡散され、攪拌槽７１内に排出された泡がまとまってポンプ槽７３内に流入する事態を回避できる。
【0028】
このとき、攪拌槽７１の底部７１１から攪拌羽根A1が配置された位置までの高さをＨｗとし、突出部７３２の高さをＨｂとするとき、１／３Ｈｗ＜Ｈｂの関係を満たしていると、泡排出経路７３１の突出部７３２の先端を、概ね第1の流れよりも上に配置できるので好ましい。
【0029】
（実施例２）
図５は、本発明の実施例２に係る攪拌装置B２の一実施形態を示している。
本実施形態の攪拌装置Ｂ２は、攪拌羽根A２を備えており、また、攪拌槽７１の底部７１１から攪拌槽７１の上部に向けて突出する突出部７３２を備えていない点を除いて、実施例１に係る攪拌装置B１と同じである。
図５は、本発明の実施例２に係る攪拌装置B２の一実施形態を示している。
本実施形態の攪拌装置Ｂ２は、攪拌羽根A２を備えており、また、攪拌槽７１の底部７１１から攪拌槽７１の上部に向けて突出する突出部７３２を備えていない点を除いて、実施例１に係る攪拌装置B１と同じである。
【0030】
図６は、本実施形態に用いられる攪拌羽根の一例である攪拌羽根Ａ２を示している。
本実施形態の攪拌羽根Ａ２は、攪拌羽根Ａ２を回転軸４に取り付けるための構造として、基部２００に取付孔２０１が設けられている。
本実施形態の基部２００は、径方向ｒおよび周方向θに沿った形状であって軸方向ｚに対して直角である平板状である。
基部２００には、第１羽根部２Cと第２羽根部２Dがそれぞれ２枚づつ、同一形状のものが放射状に取り付けられており、各々が周方向θに交互に配列されている。
第１羽根部２Cと第２羽根部２Dの個数は、なんら限定されず、必要に応じて増減することができる。
本実施形態の攪拌羽根Ａ２は、攪拌羽根Ａ２を回転軸４に取り付けるための構造として、基部２００に取付孔２０１が設けられている。
本実施形態の基部２００は、径方向ｒおよび周方向θに沿った形状であって軸方向ｚに対して直角である平板状である。
基部２００には、第１羽根部２Cと第２羽根部２Dがそれぞれ２枚づつ、同一形状のものが放射状に取り付けられており、各々が周方向θに交互に配列されている。
第１羽根部２Cと第２羽根部２Dの個数は、なんら限定されず、必要に応じて増減することができる。
【0031】
第１羽根部２Cは、根元部２０２および先端部２０３を有する。根元部２０２は基部２００に繋がっており、基部２００に対して軸方向ｚ上方に向けて斜めに延びている。
先端部２０３は、根元部２０２に対して基部２００とは反対側に繋がっており、図示された例においては、根元部２０２から軸方向ｚ上方に延びている。
なお、基部２００、根元部２０２および先端部２０３は、単一の材料から一体的に形成されても良いし、互いを差し込み等の係合（嵌合）や溶接等の接合手法を用いて結合されていてもよい。
攪拌羽根Ａ２においては、基部２００および第１羽根部２Cと第２羽根部２Dが一体的な金属板材料に切断加工および折り曲げ加工を施すことによって形成されている。
これにより、基部２００と根元部２０２との境界には、第１境界部２０４が設けられており、根元部２０２と先端部２０３との境界には、第２境界部２０５が設けられている。
また、第１羽根部２Cは、周方向θと根元部２０２とがなす角度（第１角度）の絶対値が５°以上５０°、径方向ｒと根元部２０２（根元部２０２の中心線）とがなす角度（第２角度）の絶対値が０°以上５０°以下、根元部２０２（根元部２０２の中心線）と先端部２０３（先端部２０３の中心線）とがなす角度（第３角度）の絶対値が６０°以上１００°以下、軸方向ｚ視において周方向θと先端部２０３とがなす角度（第４角度）の絶対値が０°以上２５°以下となるように設定されている。
ここで、第１角度は、周方向θにおける回転前方に向かうほど軸方向ｚ一方側（図中上側）に位置するように傾く場合を正とし、第２角度は、径方向外側に位置するほど軸方向ｚ一方側（図中上側）に位置するように傾く場合を正とし、第３角度は、径方向外側に位置するほど軸方向ｚ一方側（図中上側）に位置するように傾く場合を正とし、第４角度は、周方向θにおける回転前方に向かうほど径方向ｒ内方に位置するように傾く場合を正とする。
さらに、第１羽根部２Cは、軸方向ｚ視において径方向ｒと第１境界部２０４（第１境界部２０４の中心線）とがなす角度（第１副角度）の絶対値が、２０°以上８０°以下、軸方向ｚ視において径方向ｒと第２境界部２０５（第２境界部２０５の中心線）とがなす角度（第２副角度）の絶対値が第１副角度よりも大きくなるように設定されている。
ここで、第１副角度および第２副角度は、軸方向ｚ視において第１境界部２０４および第２境界部２０５が軸方向ｚ（回転方向）後方に向かうほど径方向ｒ外方に位置するように傾いている場合を正の値をとし、逆の場合を負とする。第１副角度および第２副角度は、軸方向ｚ視において第１境界部２３および第２境界部２４が軸方向ｚ（回転方向）後方に向かうほど径方向ｒ外方に位置するように傾いている場合に正の値をとり、逆の場合に負の値をとる。第１副角度β１および第２副角度β２は、軸方向ｚ視において第１境界部２３および第２境界部２４が軸方向ｚ（回転方向）後方に向かうほど径方向ｒ外方に位置するように傾いている場合に正の値をとり、逆の場合に負の値をとる
先端部２０３は、根元部２０２に対して基部２００とは反対側に繋がっており、図示された例においては、根元部２０２から軸方向ｚ上方に延びている。
なお、基部２００、根元部２０２および先端部２０３は、単一の材料から一体的に形成されても良いし、互いを差し込み等の係合（嵌合）や溶接等の接合手法を用いて結合されていてもよい。
攪拌羽根Ａ２においては、基部２００および第１羽根部２Cと第２羽根部２Dが一体的な金属板材料に切断加工および折り曲げ加工を施すことによって形成されている。
これにより、基部２００と根元部２０２との境界には、第１境界部２０４が設けられており、根元部２０２と先端部２０３との境界には、第２境界部２０５が設けられている。
また、第１羽根部２Cは、周方向θと根元部２０２とがなす角度（第１角度）の絶対値が５°以上５０°、径方向ｒと根元部２０２（根元部２０２の中心線）とがなす角度（第２角度）の絶対値が０°以上５０°以下、根元部２０２（根元部２０２の中心線）と先端部２０３（先端部２０３の中心線）とがなす角度（第３角度）の絶対値が６０°以上１００°以下、軸方向ｚ視において周方向θと先端部２０３とがなす角度（第４角度）の絶対値が０°以上２５°以下となるように設定されている。
ここで、第１角度は、周方向θにおける回転前方に向かうほど軸方向ｚ一方側（図中上側）に位置するように傾く場合を正とし、第２角度は、径方向外側に位置するほど軸方向ｚ一方側（図中上側）に位置するように傾く場合を正とし、第３角度は、径方向外側に位置するほど軸方向ｚ一方側（図中上側）に位置するように傾く場合を正とし、第４角度は、周方向θにおける回転前方に向かうほど径方向ｒ内方に位置するように傾く場合を正とする。
さらに、第１羽根部２Cは、軸方向ｚ視において径方向ｒと第１境界部２０４（第１境界部２０４の中心線）とがなす角度（第１副角度）の絶対値が、２０°以上８０°以下、軸方向ｚ視において径方向ｒと第２境界部２０５（第２境界部２０５の中心線）とがなす角度（第２副角度）の絶対値が第１副角度よりも大きくなるように設定されている。
ここで、第１副角度および第２副角度は、軸方向ｚ視において第１境界部２０４および第２境界部２０５が軸方向ｚ（回転方向）後方に向かうほど径方向ｒ外方に位置するように傾いている場合を正の値をとし、逆の場合を負とする。第１副角度および第２副角度は、軸方向ｚ視において第１境界部２３および第２境界部２４が軸方向ｚ（回転方向）後方に向かうほど径方向ｒ外方に位置するように傾いている場合に正の値をとり、逆の場合に負の値をとる。第１副角度β１および第２副角度β２は、軸方向ｚ視において第１境界部２３および第２境界部２４が軸方向ｚ（回転方向）後方に向かうほど径方向ｒ外方に位置するように傾いている場合に正の値をとり、逆の場合に負の値をとる
【0032】
一方、第２羽根部２Dは、境界部２０６を介して基部１に繋がっており、全体が平坦な形状である。
また、第２羽根部２Dは、全体形状に基づく平均的な中心線と径方向ｒとがなす角度（第５角度）の絶対値が０°以上５０°以下、軸方向ｚ視において基部２００と第２羽根部２Dとの第３境界部２０６が径方向ｒとなす角度（第３副角度）の絶対値が、２０°以上８０°以下に設定されている。
ここで、第５角度は、径方向外側に位置するほど軸方向ｚ一方側（図中上側）に位置するように傾く場合を正とし、第３副角度は、軸方向ｚ視において第１境界部２０４および第２境界部２０５が軸方向ｚ（回転方向）後方に向かうほど径方向ｒ外方に位置するように傾いている場合を正の値をとし、逆の場合を負とする。
なお、第１～第５角度、及び第１～第３副角度の定義については、特願2020-133639の記載に従う。
また、第２羽根部２Dは、全体形状に基づく平均的な中心線と径方向ｒとがなす角度（第５角度）の絶対値が０°以上５０°以下、軸方向ｚ視において基部２００と第２羽根部２Dとの第３境界部２０６が径方向ｒとなす角度（第３副角度）の絶対値が、２０°以上８０°以下に設定されている。
ここで、第５角度は、径方向外側に位置するほど軸方向ｚ一方側（図中上側）に位置するように傾く場合を正とし、第３副角度は、軸方向ｚ視において第１境界部２０４および第２境界部２０５が軸方向ｚ（回転方向）後方に向かうほど径方向ｒ外方に位置するように傾いている場合を正の値をとし、逆の場合を負とする。
なお、第１～第５角度、及び第１～第３副角度の定義については、特願2020-133639の記載に従う。
【0033】
攪拌羽根Ａ２は、図６に示すように、正転方向Ｆおよび逆転方向Ｒの双方向に回転することが可能であり、逆転方向Rに回転する場合、図７に示すように、攪拌槽７１の底部７１１の直上おいて、攪拌対象材８を攪拌羽根Ａ２から攪拌羽根Ａ２の下方かつ攪拌羽根Ａ２から攪拌槽７１の径方向外側に向かう流れを生じさせる。
これにより、攪拌槽７１の底部７１１の直上おいては、攪拌槽７１の径方向外側から連結管路７４に向う攪拌対象材８の第１の流れが生じず、ポンプ槽７３から泡排出経路７３１を経由して攪拌槽７１内に排出された泡が、攪拌槽７１内から連結管路７４を経由してポンプ７３槽に流れ込む攪拌対象材８の流れに乗って、再びポンプ槽７３内に流入するといった事態を回避することができるようになる。
この結果、本発明の実施例２に係る攪拌装置B２においては、実施例１に係る攪拌装置B1のように泡排出経路７３１に突出部７３２を設けたり、図４に示すように、突出部７３２の先端を第１の流れよりも上に配置されるようにするといった措置が不要となる。
これにより、攪拌槽７１の底部７１１の直上おいては、攪拌槽７１の径方向外側から連結管路７４に向う攪拌対象材８の第１の流れが生じず、ポンプ槽７３から泡排出経路７３１を経由して攪拌槽７１内に排出された泡が、攪拌槽７１内から連結管路７４を経由してポンプ７３槽に流れ込む攪拌対象材８の流れに乗って、再びポンプ槽７３内に流入するといった事態を回避することができるようになる。
この結果、本発明の実施例２に係る攪拌装置B２においては、実施例１に係る攪拌装置B1のように泡排出経路７３１に突出部７３２を設けたり、図４に示すように、突出部７３２の先端を第１の流れよりも上に配置されるようにするといった措置が不要となる。
【0034】
また、攪拌羽根Ａ２は、第１羽根部２Cの先端部２０３の近傍に存在する泡が、第２羽根部２Dの通過によって第２羽根部２D側に引き込まれるような挙動を呈する。これにより、先端部２０３の近傍に泡が継続的に滞留する現象を抑制し、攪拌羽根A２の分散能力の低下を回避することができる。
この結果、ポンプ槽７３から泡排出経路７３１を経由して攪拌槽７１内に排出された泡が攪拌羽根Ａ２に到達しても、攪拌羽根A２の分散能力が低下するという問題が回避される。
この結果、ポンプ槽７３から泡排出経路７３１を経由して攪拌槽７１内に排出された泡が攪拌羽根Ａ２に到達しても、攪拌羽根A２の分散能力が低下するという問題が回避される。
【0035】
本発明に係る攪拌装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る攪拌装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【0036】
Ａ１,A２：攪拌羽根
Ｂ１,B２：攪拌装置
１ ：基部
２Ａ，２Ｂ：羽根部
２C： 第１羽根部
２D： 第２羽根部
３ ：ポンプ羽根
４ ：回転軸
５ ：モータ
７ ：攪拌容器
８ ：攪拌対象材
３１ ：主板
３２ ：羽根板
７１ ：攪拌槽
７２ ：蓋部
７３ ：ポンプ槽
７４ ：連結管路
７５ ：還流管路
７６ ：バッフル
２００ ：基部
２０１ ：取付孔
２０２ ：根元部
２０３ ：先端部
２０４ ：第１境界部
２０５ ：第２境界部
２０６ ：第３境界部
７３１ ：泡排出経路
７３２ ：突出部
７５１ ：側方注入口
７５２ ：天側注入口
７５３ ：散布部
７５４ ：バルブ部
７１１ ：底部
７１２ ：側壁部
Ｐ１，Ｐ２：経路
Ｆ ：正転方向
Ｒ ：逆転方向
ｒ ：径方向
θ ：周方向
ｚ ：軸方向
Ｂ１,B２：攪拌装置
１ ：基部
２Ａ，２Ｂ：羽根部
２C： 第１羽根部
２D： 第２羽根部
３ ：ポンプ羽根
４ ：回転軸
５ ：モータ
７ ：攪拌容器
８ ：攪拌対象材
３１ ：主板
３２ ：羽根板
７１ ：攪拌槽
７２ ：蓋部
７３ ：ポンプ槽
７４ ：連結管路
７５ ：還流管路
７６ ：バッフル
２００ ：基部
２０１ ：取付孔
２０２ ：根元部
２０３ ：先端部
２０４ ：第１境界部
２０５ ：第２境界部
２０６ ：第３境界部
７３１ ：泡排出経路
７３２ ：突出部
７５１ ：側方注入口
７５２ ：天側注入口
７５３ ：散布部
７５４ ：バルブ部
７１１ ：底部
７１２ ：側壁部
Ｐ１，Ｐ２：経路
Ｆ ：正転方向
Ｒ ：逆転方向
ｒ ：径方向
θ ：周方向
ｚ ：軸方向
【要約】
【課題】
攪拌対象移送能力に優れるポンプを備えた攪拌装置を提供する。
【解決手段】
底部および側壁部を有する攪拌槽と、攪拌槽内において回転する攪拌羽根と、攪拌槽の下方に位置し、且つ攪拌対象を移送する連通経路を介して攪拌槽に接続されるポンプと、を備える攪拌装置であって、ポンプは、ポンプ槽及び当該ポンプ槽内において回転するポンプ羽根を備え、ポンプ槽は、攪拌槽の底部に接続され、且つポンプ槽内で発生した泡を攪拌槽の底部から攪拌槽内に排出する泡排出経路を備えることを特徴とする。
【選択図】 図４
攪拌対象移送能力に優れるポンプを備えた攪拌装置を提供する。
【解決手段】
底部および側壁部を有する攪拌槽と、攪拌槽内において回転する攪拌羽根と、攪拌槽の下方に位置し、且つ攪拌対象を移送する連通経路を介して攪拌槽に接続されるポンプと、を備える攪拌装置であって、ポンプは、ポンプ槽及び当該ポンプ槽内において回転するポンプ羽根を備え、ポンプ槽は、攪拌槽の底部に接続され、且つポンプ槽内で発生した泡を攪拌槽の底部から攪拌槽内に排出する泡排出経路を備えることを特徴とする。
【選択図】 図４
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
