JP2018153768A - Stirring device - Google Patents
Stirring device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018153768A JP2018153768A JP2017053737A JP2017053737A JP2018153768A JP 2018153768 A JP2018153768 A JP 2018153768A JP 2017053737 A JP2017053737 A JP 2017053737A JP 2017053737 A JP2017053737 A JP 2017053737A JP 2018153768 A JP2018153768 A JP 2018153768A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- main shaft
- peripheral surface
- inner peripheral
- tip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003756 stirring Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 99
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 26
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- VYQRBKCKQCRYEE-UHFFFAOYSA-N ctk1a7239 Chemical compound C12=CC=CC=C2N2CC=CC3=NC=CC1=C32 VYQRBKCKQCRYEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 14
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 14
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Accessories For Mixers (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
本発明は、撹拌装置に関する。 The present invention relates to a stirring device.
処理液を濃縮、乾燥させる撹拌装置が知られている。撹拌装置は、加熱された伝熱胴の内周面に処理液を展延して薄膜化するものであり、円筒状の伝熱胴と、伝熱胴の周囲に設けられ蒸気等によって伝熱胴を加熱するジャケットと、伝熱胴の内部に配された主軸と、この主軸とともに回転するブレード(撹拌翼)とを備えている。ブレードは、先端部が直線的に形成されており、その先端部が伝熱胴の内周面に接触しないように、すなわち内周面との間にクリアランスが形成されるように配される。 A stirring device for concentrating and drying the treatment liquid is known. The stirring device spreads the processing liquid on the inner peripheral surface of the heated heat transfer cylinder to form a thin film. Heat is transferred by a cylindrical heat transfer cylinder and steam around the heat transfer cylinder. A jacket for heating the drum, a main shaft disposed inside the heat transfer drum, and a blade (stirring blade) that rotates with the main shaft are provided. The blade has a tip formed linearly, and is arranged so that the tip does not contact the inner peripheral surface of the heat transfer cylinder, that is, a clearance is formed between the blade and the inner peripheral surface.
上記撹拌装置では、ブレードを主軸とともに回転させ、そのブレードによって、伝熱胴の内周面を流下する処理液を展延して薄膜化する。このように処理液を薄膜化することによって、熱伝達効率を高めて蒸発を促進する。また、ブレードによって、処理液が伝熱面へ固着することを抑制できるため、高粘度の液体を処理液とすることも可能であり、食品の原材料の濃縮、粉末化、ポリマー溶液からの溶剤の回収、廃液の濃縮、粉末化等に用いられている。 In the stirring device, the blade is rotated together with the main shaft, and the processing liquid flowing down the inner peripheral surface of the heat transfer cylinder is spread and thinned by the blade. By thinning the treatment liquid in this way, the heat transfer efficiency is increased and evaporation is promoted. In addition, since the blade can suppress the treatment liquid from sticking to the heat transfer surface, it is also possible to use a high-viscosity liquid as the treatment liquid. Concentration of food raw materials, pulverization, and removal of solvent from the polymer solution It is used for recovery, concentration of waste liquid, and powdering.
また、ブレードが主軸と平行な軸を中心に揺動自在に支持された撹拌装置も知られている(例えば、特許文献1〜3)。この揺動自在にされたブレードは、主軸周りの回転による遠心力によって、その先端部を内周面に近づけた状態で主軸周りに回転する。 There is also known a stirring device in which a blade is supported so as to be swingable about an axis parallel to the main axis (for example, Patent Documents 1 to 3). This swingable blade rotates around the main axis with its tip close to the inner peripheral surface by centrifugal force due to rotation around the main axis.
ところで、伝熱胴の軸心と主軸の回転位置とのずれをなくすことや、伝熱胴の内周面の断面形状が真円からずれる伝熱胴の歪みがないようにすることは、特に商業的な製造を想定した大規模な撹拌装置では、極めて難しい。そして、伝熱胴の軸心と主軸の回転位置とのずれや伝熱胴の歪みは、ブレードが主軸周りに1周する間の、ブレードと伝熱胴の内周面との間のクリアランスを変動させる原因となり、クリアランスの変動は、内周面上に形成される処理液の薄膜の厚みにバラツキを生じさせて、所期の蒸発速度が得られない、蒸発速度が低い等の問題があった。 By the way, eliminating the displacement between the shaft center of the heat transfer cylinder and the rotational position of the main shaft, and making sure that the cross section of the inner peripheral surface of the heat transfer cylinder is not deviated from a perfect circle are not particularly distorted. It is extremely difficult for a large-scale agitator intended for commercial production. The displacement between the shaft center of the heat transfer cylinder and the rotational position of the main shaft and the distortion of the heat transfer cylinder cause the clearance between the blade and the inner peripheral surface of the heat transfer cylinder during the rotation of the blade around the main axis. The variation in clearance causes fluctuations in the thickness of the thin film of the treatment liquid formed on the inner peripheral surface, resulting in problems such as failure to obtain the desired evaporation rate and low evaporation rate. It was.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ブレードによる展延で処理液を適切な膜厚に薄膜化することができる撹拌装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the stirring apparatus which can make a process liquid thin into an appropriate film thickness by spreading with a braid | blade.
本発明の撹拌装置は、円筒形の伝熱胴と、伝熱胴内に配された主軸と、主軸に取り付けられ、主軸とともに回転することによって伝熱胴の内周面に沿って移動し、内周面に処理液の薄膜を形成するブレードと、ブレードの先端を、主軸を中心とする径方向に移動自在にしてブレードと主軸とを連結する連結部とを備え、主軸周りにおけるブレードの先端の一部または全部の回転軌跡の最大半径が、主軸の回転中心から内周面までの最大距離よりも大きいものである。 The stirring device of the present invention is a cylindrical heat transfer drum, a main shaft disposed in the heat transfer drum, is attached to the main shaft, and moves along the inner peripheral surface of the heat transfer drum by rotating together with the main shaft. A blade that forms a thin film of a processing solution on an inner peripheral surface, and a connecting portion that connects the blade and the main shaft by making the tip of the blade movable in a radial direction around the main shaft, and the tip of the blade around the main shaft The maximum radius of a part or all of the rotation locus is larger than the maximum distance from the center of rotation of the main shaft to the inner peripheral surface.
本発明によれば、伝熱胴の軸心と主軸の回転位置のずれ発生や、伝熱胴の歪みがあっても、ブレードの先端の一部または全部が伝熱胴の内周面に接触した状態を必ず維持して主軸周りに回転するので、ブレードによる展延で処理液を適切な膜厚に薄膜化することができる。 According to the present invention, even if the rotational position of the shaft center of the heat transfer cylinder and the rotational position of the main shaft are shifted or the heat transfer cylinder is distorted, part or all of the blade tip contacts the inner peripheral surface of the heat transfer cylinder. Therefore, the processing liquid can be thinned to an appropriate film thickness by spreading with a blade.
[第1実施形態]
図1において、第1実施形態に係る撹拌装置10は、処理液を加熱して濃縮するものであり、伝熱胴11と、ジャケット12と、撹拌ユニット14とを備えている。伝熱胴11は、縦長な円筒形状であり、図示しない固定部材によって固定されている。伝熱胴11の上部には、処理液を伝熱胴11の内部に導入する導入管15、伝熱胴11の内部で発生した蒸気を排出するための排気管16が設けられている。また、伝熱胴11の下部には、濃縮された処理液を取り出すための取出口17が設けられている。伝熱胴11の内部は、大気圧よりも減圧された状態にされる。また、伝熱胴11の外周には、それを囲むようにジャケット12が設けられている。ジャケット12と伝熱胴11と間には、熱媒体、例えば所定の温度の蒸気や温水が供給される。これにより、伝熱胴11が加熱される。
[First Embodiment]
In FIG. 1, an
撹拌ユニット14は、伝熱胴11の上部外側に設けられたモータ21、伝熱胴11の内部に配された主軸22、アーム23、連結部24を介して主軸22に取り付けたブレード26等で構成されている。主軸22は、伝熱胴11の軸心位置に回動自在に配されており、上端部がモータ21に連結され、下端部が軸受け28に支持されている。軸受け28は、放射状に配されたステー28aで支持されている。主軸22は、モータ21の回転により所定の速度で回転される。
The stirring
主軸22には、複数本のアーム23が一体に設けられている。この例では、主軸22の周方向に90°間隔で4本のアーム23が設けられている。各アーム23の先端には、それぞれ連結部24を介してブレード26が取り付けられている。詳細を後述するように、各ブレード26は、その先端の一部を伝熱胴11の内周面11aに接触させた状態で、主軸22周りに回転する。
A plurality of
図2に示すように、連結部24は、アーム23の先端に設けられた基部31と、揺動軸となるピン32等で構成される。基部31は、互いに平行に上下方向に並べられた板状の一対の支持片31aを有する。ピン32は、各支持片31aに設けた孔33にそれぞれ通されて主軸22に平行に組み付けられる。ブレード26は、一対の支持片31aの間で、後端部に設けた孔26aにピン32が通されている。これにより、ブレード26は、連結部24、アーム23を介して主軸22と平行な揺動軸周りに揺動自在に主軸22に取り付けられる。すなわち、ブレード26は、主軸22に平行な揺動軸周りに揺動自在とされていることによって、その先端が主軸22を中心とする径方向に移動自在になっている。
As shown in FIG. 2, the connecting
ブレード26は、例えばテフロン(登録商標)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK;Poly Ether Ether Ketone)、ナイロン等の樹脂などで形成されている。このブレード26は、その先端部に突出部34とクリアランス形成部35とが設けられている。ブレード26は、内周面11a、より正確には内周面11aのうちの薄膜を形成すべき薄膜形成領域とほぼ同じ長さにされている。
The
突出部34は、ブレード26の先端部のうち主軸22周りの回転軌跡の半径が最大になる部分であって、内周面11aに接触するブレード26の実質的な先端である。クリアランス形成部35は、ブレード26の先端部のうち主軸22周りの回転軌跡の半径が突出部34よりも小さな部分であり、内周面11aとの間にクリアランスCL(図4参照)を形成する。この例では、ブレード26の先端の両端にそれぞれ突出部34が設けられ、これら一対の突出部34の間がクリアランス形成部35となっている。
The protruding
図3において、主軸22が回転した場合、ブレード26は、主軸22周りの回転による遠心力によって揺動軸(ピン32)周りに揺動する。この揺動により、ブレード26は、主軸22の回転中心を中心とした突出部34の回転軌跡の半径が大きくなる姿勢に変化する。このときの突出部34の回転軌跡の最大半径L1が主軸22の回転中心から内周面11aまでの最大距離L2よりも大きくなるようにしてある。これにより、図3に実線で示すように、主軸22の回転の際には、突出部34を内周面11aに接触した状態でブレード26が主軸22周りに回転する。
In FIG. 3, when the
なお、最大半径L1は、図3中に二点鎖線で示すように、内周面11aによってブレード26の揺動を規制しない状態で、主軸22を回転させたときの突出部34の最先端面(最外周面)の回転軌跡の半径である。この最大半径L1は、主軸22の回転中心とブレード26の揺動の中心とブレード26の重心とを一直線上としたときの、主軸22の回転中心から突出部34の最先端面までの距離として求めることができる。また、最大距離L2は、それぞれ想定される伝熱胴11の歪みの大きさと伝熱胴11の軸心位置に対する主軸22の回転中心のずれから求めることができる。
The maximum radius L1 is the foremost surface of the
図4に示すように、突出部34を内周面11aに常に接触させることにより、クリアランス形成部35を内周面11aに接触しない状態にして、クリアランス形成部35と内周面11aとの間にクリアランスCLを形成する。伝熱胴11の歪みや、伝熱胴11の軸心位置に対する主軸22の回転中心のずれなどがあっても、突出部34が内周面11aに常に接触した状態になるため、クリアランスCLの大きさAがほぼ一定に維持される。このように、クリアランスCLがほぼ一定に維持されるため、ブレード26は、そのクリアランスCLによってほぼ一定な膜厚の処理液の薄膜を形成しつつ回転する。
As shown in FIG. 4, the
クリアランスCLの大きさAは、ブレード26のクリアランス形成部35からの突出部34の突出長、すなわちクリアランス形成部35の深さに応じたものとなる。クリアランス形成部35の深さを調整することによって、内周面11a上に形成される処理液の薄膜を所望の厚みにすることができる。これにより、処理液の薄膜を最適な厚みに維持し、所期の蒸発速度、例えば高い蒸発速度を維持する。なお、突出部34と内周面11aとの間に処理液の薄膜が介在してもかまわない。その突出部34と内周面11aとの間に形成される処理液の薄膜は、ほぼ一定になるためである。
The size A of the clearance CL corresponds to the protruding length of the protruding
クリアランスCLの大きさAは、最大でも3mmとすることが好ましく、より好適には最大でも1.2mmとすることである。クリアランスCLの大きさAが3mm以下であれば、より確実に適切な薄膜化が行われて蒸発や熱交換の効率を高めることができる。また、クリアランスCLの大きさAを1.2mm以下とすれば、さらに確実に適切な薄膜化が行われて蒸発や熱交換の効率をより高めることができる。 The size A of the clearance CL is preferably 3 mm at the maximum, and more preferably 1.2 mm at the maximum. If the size A of the clearance CL is 3 mm or less, an appropriate thin film can be more reliably formed and the efficiency of evaporation and heat exchange can be increased. Further, if the size A of the clearance CL is set to 1.2 mm or less, an appropriate thin film can be more reliably formed, and the efficiency of evaporation and heat exchange can be further increased.
この場合、例えば、クリアランス形成部35からの突出部34の突出長を3mm以下または1.2mm以下にすればよい。主軸22の回転中心から伝熱胴11の内周面11aまでの距離が一定でない場合、主軸22周りにブレード26が1回転する間に内周面11aまでの距離の変化にともなってブレード26が傾倒する角度が変化し、これに応じてクリアランスCLの大きさAが変化するが、クリアランスCLの大きさAが突出部34の突出長よりも大きくなることはない。したがって、突出部34の突出長を3mm以下または1.2mm以下とすることによって、クリアランスCLの大きさAが、突出長の3mmまたは1.2mmを超えることがない。また、クリアランスCLの大きさAが変化する範囲の最大値が3mm以下または1.2mm以下となるように調整してもよい。
In this case, for example, the protrusion length of the
また、ブレード26は、接触長、すなわち突出部34の主軸22に沿った方向(上下方向)の長さをできるだけ短くすることが好ましい。これにより、突出部34が、内周面11aの局所的な凹凸や、加熱によって内周面11aに固着した処理液の凸部に衝突する確率を低くすることができ、ブレード26の先端が内周面11aからはなれる方向に揺動する跳ね上がりの発生を低減し、処理液の膜厚の変動を抑制することができる。
The
さらに、ブレード26に対して、揺動軸周りの揺動の他に自由度を持たせることによって、ブレード26が全体的に跳ね上がることを抑制している。この例では、揺動軸(ピン32)を中心とする径方向、揺動軸方向、及び揺動軸とブレード26の先端とがなす面に垂直な軸周り方向にそれぞれ自由度を持たせている。具体的には、ブレード26の後端部に設けた孔26a(図2参照)の径を、ピン32の径よりも大きくすることにより、揺動軸を中心とする径方向にブレード26を移動自在とし、また一対の支持片31aの間隔を、ブレード26の後端部の上下方向の長さよりも大きくすることによって、ブレード26をピン32に沿って移動自在にしてある。
Further, by giving the
また、上記のように孔26aの径をピン32の径よりも大きくするとともに、ブレード26の後端部と一対の支持片31aとの間隔を含めて、基部31とブレード26との間にの所定の間隔を確保することにより、図5に示すように、揺動軸とブレード26の先端とがなす面に垂直な軸周りに回動自在にしてある。図5では、揺動軸とブレード26の先端とがなす面に垂直な軸は、紙面に垂直な方向であり、ブレード26は、実線に示す位置と二点鎖線で示す位置との間で回動する。ブレード26は、揺動軸周りに揺動しても、その揺動した位置における揺動軸とブレード26の先端とがなす面に垂直な軸周りに回動することができる。なお、図5では、ブレード26の回動を説明するため、ブレード26と基部31との間隔等を誇張して描いてある。
Further, as described above, the diameter of the
上記のようにブレード26に自由度を与えることによって、ブレード26が内周面11aの局所的な凹凸や固着した処理液の凸部に衝突した場合にでも、クリアランスCLの大きさAの変化が小さくなるようにしている。すなわち、ブレード26は、凸部等に衝突した際に、揺動軸周りに揺動するばかりでなく、揺動軸を中心とする径方向の移動や、揺動軸方向の移動、揺動軸とブレード26の先端とがなす面に垂直な軸周りの回動をともないながら姿勢を変化させて、ブレード26が全体的に跳ね上がることを抑制する。
By providing the
なお、これら自由度をブレード26に与える構成は、上記のものに限るものではなく、例えば各支持片31aに設けたピン32を通す各支持片31aの孔33の径をピン32の径よりも大きくすることによって、ブレード26にピン32の径方向の自由度を与えてもよい。また、上記のような姿勢変化でブレード26が全体的に跳ね上がることを抑制する場合に、突出部34を曲面形状、球面形状等とすることも好ましい。
In addition, the structure which gives these freedom degrees to the braid |
上記構成の作用について説明する。まず、モータ21の回転により主軸22が所定の回転速度で一方向に回転されるとともに、ジャケット12内に所定温度の例えば蒸気が供給される。主軸22の回転により、主軸22周りに各ブレード26が回転し、各ブレード26は、その回転による遠心力でピン32を中心に揺動する。このとき各ブレード26は、突出部34が内周面11aに接触した状態になる。その結果、クリアランス形成部35と内周面11aとの間にはクリアランスCLが形成され、その状態で各ブレード26が主軸22周りに回転する。
The operation of the above configuration will be described. First, the rotation of the
上記のように主軸22が回転されている状態で、導入管15より、処理液が伝熱胴11内に供給される。供給された処理液は、内周面11aを流下しながら回転中の各ブレード26の先端により内周面11aに展延されて薄膜状になる。すなわち、処理液は、ブレード26のクリアランス形成部35と内周面11aとの間に形成されたクリアランスCLに入り込み、そのクリアランスCLの大きさAに応じた膜厚に薄膜化される。
In the state where the
薄膜状になった処理液は、ジャケット12に供給される蒸気からの熱が伝熱胴11を介して与えられて加熱され、処理液中の例えば水分が蒸発する。これにより、薄膜状になって流下する処理液は、流下するにしたがって水分が徐々に減少して濃縮される。そして、この高濃度になった処理液が取出口17より順次に取り出される。
The processing liquid in the form of a thin film is heated by being supplied with heat from the steam supplied to the
ところで、伝熱胴11の軸心位置からの主軸22の回転中心のずれや、伝熱胴11の歪み等により、主軸22の回転中心から内周面11aまでの距離が変動する場合もある。しかし、ブレード26は、主軸22周りにおける突出部34の回転軌跡の最大半径L1が主軸22の回転中心から内周面11aまでの最大距離L2よりも大きいので、突出部34が内周面11aに接触した状態を維持する。このときに、主軸22の回転中心から内周面11aまでの距離が変化した場合、その距離に応じてブレード26の傾倒する角度が変化するが、クリアランスCLの大きさAの変化量は、内周面11aまでの距離の変化量に対して小さくなるのでクリアランスCLの大きさAをほぼ一定とみなすことができる。
By the way, the distance from the rotation center of the
上記のように、クリアランスCLの大きさAがほぼ一定になり、内周面11a上にブレード26で展延される処理液の薄膜が最適な厚みに保たれ、例えば高い蒸発速度が常に得られる。このように、処理液の濃縮が効率的に行われる。
As described above, the size A of the clearance CL becomes substantially constant, and the thin film of the processing liquid spread by the
また、突出部34の内周面11aにおける移動軌跡上において、伝熱胴11の内周面11a自体に凹凸が形成されていたり、濃縮された処理液が加熱によって内周面11aに固着して凸部が形成されたりする場合もある。そのような場合には、ブレード26が、ピン32周りに揺動自在になっている他、ピン32の軸方向、およびその径方向、揺動軸とブレード26の先端とがなす面に垂直な軸周りの自由度をそれぞれもっているので、突出部34がその部分を通過する際に、ブレード26が小さく姿勢を変化させるだけであり、処理液の薄膜はほぼ最適な厚みに保たれる。もちろん、突出部34の接触長を短くしてあるから、そのようにブレード26が姿勢を変化することは少ない。したがって、処理液の展延がより効率的に行われる。
Further, on the movement trajectory on the inner
さらに、ブレード26は、少なくともピン32周りに揺動自在であるから、伝熱胴11の内周面11a自体に形成された凸部や濃縮された処理液が内周面11aに固着した凸部が突出部34を含むブレード26の先端に衝突しても、ブレード26が破損することはない。
Further, since the
上記第1実施形態では、ブレードの先端の両端に突出部を設けたが、突出部は、ブレードの先端に1個以上あればよく、ブレードの先端における突出部の位置も限定されない。例えば図6に示す例のように、ブレード26の先端に4個の突出部34を所定間隔で設けてもよい。この場合、ブレード26は、4個の突出部34がそれぞれ内周面11aに接触した状態で回転し、各クリアランス形成部35と内周面11aとの間にクリアランスCLが形成される。
In the first embodiment, the protrusions are provided at both ends of the blade tip. However, one or more protrusions may be provided at the blade tip, and the position of the protrusion at the blade tip is not limited. For example, as in the example shown in FIG. 6, four
[第2実施形態]
第2実施形態では、主軸の軸方向に所定の間隔で複数のブレードを並べて配したものである。なお、以下に詳細を説明する他は、第1実施形態と同様であり、実質的に同じ部材には、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, a plurality of blades are arranged side by side at a predetermined interval in the axial direction of the main shaft. Except for the details described below, the second embodiment is the same as the first embodiment, and substantially the same members are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
図7において、撹拌装置40の各アーム23の先端には、それぞれ主軸22の軸方向(上下方向)に3個のブレード46が所定の間隔をあけて並べて設けられている。各ブレード46は、連結部24を介してアーム23に連結されている。ブレード46の上下方向の長さは、薄膜形成領域の上下方向の1/3程度の長さであり、上下方向に並んだ3個のブレード46によって、薄膜形成領域上の処理液を展延する。
In FIG. 7, three
図8に示すように、連結部24には、ブレード46ごとに一対の支持片31aが設けられており、各ブレード46は、それぞれピン32Aによって対応する一対の支持片31aに揺動自在に取り付けられている。これにより、各ブレード46が互いに独立して揺動自在になっている。第1実施形態のブレード26と同様に、各ブレード46についても揺動軸(ピン32A)を中心とする径方向、揺動軸方向、及び揺動軸とブレード46の先端とがなす面に垂直な軸周り方向にそれぞれ自由度を持たせている。また、各々のブレード46は、その先端の両端にそれぞれ突出部34が形成され、これら突出部34の間の先端部分にクリアランス形成部35が設けられている。
As shown in FIG. 8, the connecting
この例によれば、各ブレード46のそれぞれは、突出部34が内周面11aに接触することによって、クリアランス形成部35と内周面11aとの間にクリアランスCLを形成する。そして、第1実施形態と同様に、突出部34が内周面11aに接触することによってクリアランスCLの大きさがほぼ一定に保たれるため、各ブレード46で展延される処理液の薄膜が最適な厚みに保たれる。
According to this example, each
また、処理液が固着した凸部等に上下方向に並んだ3個のブレード46のうちのいずれか1個のブレード46が衝突する場合などでも、跳ね上がりを含めて姿勢が変化するのは凸部等が衝突したブレード46だけであり、他のブレード46の姿勢は変化しない。このため、膜厚の変化する範囲が小さくなり、広範囲にわたって薄膜を最適な厚みに保つことができる。
Further, even when any one of the three
[第3実施形態]
第3実施形態は、ブレードの先端を内周面に接触する方向に付勢する構成としたものである。なお、以下に詳細を説明する他は、第1実施形態と同様であり、実質的に同じ部材には、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
[Third Embodiment]
In the third embodiment, the tip of the blade is urged in a direction in contact with the inner peripheral surface. Except for the details described below, the second embodiment is the same as the first embodiment, and substantially the same members are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
図9に示すように、アーム23には、連結部51を介して、ブレード52が取り付けられている。連結部51は、アーム23に固定された固定板53と、固定板53に主軸22と平行な軸周りに揺動自在にされた可動板54とを有している。この例では、固定板53と可動板54とを蝶番55で連結している。可動板54には、ブレード52が固定されている。
As shown in FIG. 9, a
ブレード52には、その先端の両端に突出部34が設けられ、これら突出部34の間にクリアランス形成部35が設けられている。上記のように、ブレード52は、可動板54とともに、蝶番55によって主軸22と平行な揺動軸周りに揺動自在にされている。蝶番55としては、ばね蝶番が用いられており、蝶番55のねじりばね55aは、主軸22の回転方向と同方向にブレード52を付勢する。図9では、主軸22の回転方向が時計方向であり、ねじりばね55aは、蝶番55の軸を中心にブレード52を時計方向に回転させる向きに付勢する。この例にはおいては、ねじりばね55aが弾性部材である。
The
図10に示すように、ブレード52は、ねじりばね55aの付勢に抗して傾倒され、ねじりばね55aの付勢で突出部34を内周面11aに接触させた状態で、伝熱胴11内に配される。これにより、ブレード52は、ねじりばね55aの付勢で突出部34を内周面11aに圧接した状態で主軸22周りに回転する。ブレード52のクリアランス形成部35が内周面11aとの間で形成するクリアランスCLは、第1実施形態と同様に、その大きさがほぼ一定に保たれるため、ブレード52で展延される処理液の薄膜が最適な厚みに保たれる。
As shown in FIG. 10, the
上記の例では、ブレード52を付勢する弾性部材としてねじりばねを用いているが、弾性部材としては、これに限られない。例えば、図11の例では、弾性部材として板ばね60を用いている。アーム23には、連結部61を介して、ブレード52が取り付けられている。連結部61は、一対の板ばね60の他、アーム23に固定された固定板63と、ブレード52が固定された可動板64とを有している。固定板63と可動板64とは、軸65に軸着されており、これにより、ブレード52と可動板64は、主軸22と平行な揺動軸周りに揺動自在にされている。各板ばね60は、その一端が固定板63に、他端が可動板64にそれぞれ固定されている。図12に示すように、ブレード52は、可動板64と一体に、板ばね60の付勢に抗して傾倒され、撓んだその板ばね60の付勢で突出部34を内周面11aに圧接させた状態で伝熱胴11内に配される。この状態で、ブレード52が主軸22周りに回転する。
In the above example, a torsion spring is used as an elastic member that biases the
また、図13に示すように、弾性部材としての圧縮ばね70を用いて固定板73と可動板74とを連結してもよい。この構成では、圧縮ばね70の伸縮によって、ブレード52の突出部34が主軸22を中心とする径方向に移動自在にされている。また、圧縮ばね70が自然長であるときの突出部34の先端までの長さを主軸22の回転中心から内周面11aまでの最大距離L2よりも大きくしている。このようにすることによって、主軸22周りにおける突出部34の回転軌跡の最大半径を少なくとも主軸22の回転中心から内周面11aまでの最大距離L2よりも大きくしている。
Moreover, as shown in FIG. 13, you may connect the fixed
この例では、図14に実線で示すように、ブレード52は、主軸22周りの径方向に圧縮ばね70を圧縮させた状態で伝熱胴11内に配される。これにより、圧縮された圧縮ばね70の付勢によって、突出部34が内周面11aを垂直方向に押圧した状態で、ブレード52を主軸22周りに回転する。なお、図14に二点鎖線で示すように、ブレード52が内周面11aないし内周面11a上の処理液との間の摩擦力によって、主軸22周りの回転方向とは逆向きに傾倒した姿勢となってもよい。
In this example, as indicated by a solid line in FIG. 14, the
上記各実施形態では、ブレードの先端に突出部とクリアランス形成部とを設け、ブレードと伝熱胴の内周面との間にクリアランスを形成するようにしているが、図15に示す例のように、ブレード80の先端を平坦(直線状)にしてもよい。この場合、ブレード80と内周面11aとの間に形成されるクリアランスは「0」である。また、図16に示すように、複数の小サイズのブレード81を用いて、内周面11aの薄膜形成領域に薄膜を形成する場合においても、同様にブレード81の先端を平坦にし、内周面11aとの間のクリアランスを「0」としてもよい。この場合、主軸22周りにおけるブレード80、81の先端の全部の回転軌跡の最大半径L1が、主軸22の回転中心から内周面11aまでの最大距離L2よりも大きくされている。なお、図15、図16の各例では、ブレード80、81の先端が平坦とされている他は、図4、図8に示す例と同じであり、同じ構成部材には、それらと同一の符号を付してある。もちろん、図9、図11、図13の各例の構成において、先端が平坦なブレードを用いることもできる。
In each of the above embodiments, a protrusion and a clearance forming portion are provided at the tip of the blade so that a clearance is formed between the blade and the inner peripheral surface of the heat transfer cylinder. However, as in the example shown in FIG. In addition, the tip of the
先端が平坦なブレードを用いた別の例を図17及び図18に示す。図17及び図18に示すブレード90は、それ自体の弾性によって、ブレード90を揺動自在としたものである。ブレード90は、弾性変形自在に例えばシリコンゴム等で板状に形成されている。ブレード90は、その先端は平坦になっており、その先端の全部が内周面11aに接触する。
Another example using a blade having a flat tip is shown in FIGS. The
ブレード90は、その後端部がアーム23に一体に設けられた固定板91に固定されている。ブレード90は、その先端を内周面11aに押し付けられて、ブレード90自体が弾性変形した状態に組み付けられる。この例では、ブレード90の先端部分が屈曲するように弾性変形する。ブレード90は、主軸22周りに1回転する間、その先端が内周面11aに接触した状態を維持するように、主軸22を中心とする径方向についての固定板91に対するブレード90の取り付け位置、すなわち弾性変形量が調整されている。これにより、主軸22を中心とする径方向についての径が変化すると、ブレード90は、それ自体の弾性変形量を増減させて、先端を内周面11aに押し付けた状態を維持する。このように、ブレード90は、それ自体の弾性により、その先端を含む先端側部分を揺動させる。したがって、このブレード90では、その先端側部分よりも後側の部分が先端側部分を揺動自在にして主軸22に連結する連結部として機能する。なお、ブレード90は、その先端が平坦であるが、先端部に突出部とクリアランス形成部を設けたブレードを、それ自体の弾性によって揺動自在としてもよい。
The
上記のように、ブレード80、81、90の先端が平坦である場合でも、ブレード80、81、90は、揺動自在であるため、その先端が内周面11aから離れる方向に揺動して内周面11aとの間に処理液が入り込み、内周面11a上に処理液の薄膜が形成される。処理液の薄膜の厚みは、処理液の粘性やブレード80、81に作用する遠心力、ブレード90の弾力、変形量に応じて決まるので、ほぼ一定の厚みにすることができる。
As described above, even when the tips of the
また、ブレードを主軸周りの径方向にだけ移動自在とした場合は、ブレードの先端に内周面上に形成された凸部が当たった際に、そのブレードが中心方向に移動するようにブレードの先端を斜面や曲面とすることが好ましい。 In addition, when the blade is movable only in the radial direction around the main axis, when the convex part formed on the inner peripheral surface hits the tip of the blade, the blade moves so that the blade moves in the central direction. The tip is preferably a slope or a curved surface.
また、上記各実施形態では、処理液を加熱して濃縮する場合について説明したが、さらに加熱を進めて乾燥させ粉末化する場合にも本発明を利用することができる。さらには、伝熱胴に冷媒を供給することによって、処理液を冷却することにも本発明を利用することができる。 Moreover, although each said embodiment demonstrated the case where a process liquid was heated and concentrated, this invention can be utilized also when heating is further advanced and it dries and pulverizes. Furthermore, the present invention can also be used to cool the processing liquid by supplying a refrigerant to the heat transfer cylinder.
次に本発明の実施例1〜5について説明する。実施例1〜5では、撹拌装置を用いて処理液の濃縮を行い、濃縮する際の蒸発速度を測定した。 Next, Examples 1 to 5 of the present invention will be described. In Examples 1 to 5, the treatment liquid was concentrated using a stirrer, and the evaporation rate at the time of concentration was measured.
実施例1、2に用いた撹拌装置は、図7に示す撹拌装置40と同様な構成であるが、1本のアーム23ごとに、4個のブレード46を上下方向に並べて配置した構成とした。また、連結部24としては、図7等に示す構成と同じく、各ブレード46をピン32Aで揺動自在に保持し、遠心力でブレード46の突出部34を内周面11aに接触させる構成であった。なお、アーム23は、4本である。
The stirrer used in Examples 1 and 2 has the same configuration as the
上下方向におけるブレード46の長さは9.8cmであった。また、突出部34の突出長を調整してクリアランスCLの大きさAを、実施例1では1.2mm、実施例2では0.6mmとした。伝熱胴11の内径は550mmであった。主軸22の回転数を200rpm(回転/分)、伝熱胴11の内部の圧力を大気圧よりも0.08MPa低くし、ジャケット12に供給する蒸気温度を150℃にした。
The length of the
測定では、乳原料と砂糖とを混合した液体(固形分約5.1%、脂肪分約8%、タンパク質約7%)を処理液とし、その固形分が約70%となるまでの蒸発速度を測定した。 In the measurement, a liquid (a solid content of about 5.1%, a fat content of about 8%, and a protein content of about 7%), which is a mixture of milk ingredients and sugar, is used as a processing solution, and the evaporation rate until the solid content reaches about 70%. Was measured.
実施例3では、実施例1、2のブレード46に代えて、図16に示す例のように、先端を平坦にしたブレード81を用い、クリアランスCLの大きさを0mmとした。実施例3においても、実施例1、2と同様に、1本のアーム23ごとに、上下方向に4個のブレード81を並べて配した構成とし、また遠心力でブレード81の先端を内周面11aに接触させる構成とした。実施例3のその他の条件は、実施例1、2と同じにした。
In Example 3, instead of the
また、実施例4では、図9に示すブレード52と連結部51の構成を用いた。すなわちねじりばね55aの付勢力によって、ブレード52の突出部34を内周面11aに接触させる構成とした。また、この実施例4では、1本のアーム23ごとに、1個のブレード52を配した構成とした。さらに、突出部34の突出長を調整してクリアランスCLの大きさAを、0.8mmとした。なお、実施例4のその他の条件は、実施例1、2と同じにした。
In Example 4, the configuration of the
実施例5は、図18及び図19に示すブレード90を用いた構成とした。すなわち、ブレード90自体の弾性によってブレード90が揺動する構成とした。この実施例5では、1本のアーム23ごとに、1個のブレード90を配した構成とした。なお、その他の条件は、実施例1と同じにした。
In Example 5, the
実施例1〜実施例5の測定結果を表1に示す。なお、表1中の「接触させる力」は、ブレードを内周面11aに接触させるために利用した力である。また、蒸発速度は、伝熱面積当たりの蒸発速度である。
The measurement results of Examples 1 to 5 are shown in Table 1. The “force to contact” in Table 1 is the force used to bring the blade into contact with the inner
実施例1〜実施例5では、いずれも高い蒸発速度が得られ、ブレードを揺動自在に設け、その先端の一部または全部が内周面11aに接触する構成で、処理液を適切な膜厚に薄膜化できることがわかった。また、遠心力を用いてブレードを内周面11aに接触させる構成とすることが、ねじりばねやブレードの弾性力を用いる構成よりも高い蒸発速度が得られることが分かった。
In each of Examples 1 to 5, a high evaporation rate is obtained, the blade is provided so as to be swingable, and a part or all of the tip thereof is in contact with the inner
10、40 撹拌装置
11 伝熱胴
11a 内周面
22 主軸
24 連結部
26、46、52、80、81、90 ブレード
34 突出部
35 クリアランス形成部
55a ねじりばね
60 板ばね
70 圧縮ばね
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記伝熱胴内に配された主軸と、
前記主軸に取り付けられ、前記主軸とともに回転することによって前記伝熱胴の内周面に沿って移動し、前記内周面に処理液の薄膜を形成するブレードと、
前記ブレードの先端を、前記主軸を中心とする径方向に移動自在にして前記ブレードと前記主軸とを連結する連結部と
を備え、
前記主軸周りにおける前記ブレードの先端の一部または全部の回転軌跡の最大半径が、前記主軸の回転中心から前記内周面までの最大距離よりも大きいことを特徴とする撹拌装置。 A cylindrical heat transfer cylinder,
A main shaft disposed in the heat transfer cylinder;
A blade attached to the main shaft, moving along the inner peripheral surface of the heat transfer cylinder by rotating with the main shaft, and forming a thin film of treatment liquid on the inner peripheral surface;
A connecting portion for connecting the blade and the main shaft by allowing the tip of the blade to move in a radial direction around the main shaft;
The stirring device, wherein a maximum radius of a rotation trajectory of a part or all of the tip of the blade around the main shaft is larger than a maximum distance from a rotation center of the main shaft to the inner peripheral surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017053737A JP2018153768A (en) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | Stirring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017053737A JP2018153768A (en) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | Stirring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018153768A true JP2018153768A (en) | 2018-10-04 |
Family
ID=63715440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017053737A Pending JP2018153768A (en) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | Stirring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018153768A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020256561A1 (en) * | 2019-06-17 | 2020-12-24 | Rena Quality Group As | A sludge separator |
KR102588360B1 (en) * | 2022-10-31 | 2023-10-12 | 명성기업 주식회사 | Agitation machine having spreader |
CN119098083A (en) * | 2024-11-08 | 2024-12-10 | 大连高佳化工有限公司 | A kind of ammonium perchlorate concentration system and method |
-
2017
- 2017-03-17 JP JP2017053737A patent/JP2018153768A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020256561A1 (en) * | 2019-06-17 | 2020-12-24 | Rena Quality Group As | A sludge separator |
KR102588360B1 (en) * | 2022-10-31 | 2023-10-12 | 명성기업 주식회사 | Agitation machine having spreader |
CN119098083A (en) * | 2024-11-08 | 2024-12-10 | 大连高佳化工有限公司 | A kind of ammonium perchlorate concentration system and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2018153768A (en) | Stirring device | |
JP2006043578A (en) | Planetary ball mill | |
RU2675948C1 (en) | Device for adjusting guide vanes and a turbomachine | |
US7744027B2 (en) | Planetary ball mill | |
RU2666260C1 (en) | Device for adjustment of guiding vanes and a turbomachine | |
JP5874628B2 (en) | Centrifugal ball mill | |
TW200940250A (en) | Spherical surface polishing device | |
JP2017514771A (en) | Belt stripper with module tilt | |
JP7306689B2 (en) | shaking machine | |
JP2018010258A5 (en) | ||
US7156946B2 (en) | Wafer carrier pivot mechanism | |
CN102799094A (en) | Heating fixing belt, fixing device and process for forming heating fixing belt | |
JPH1196949A (en) | Rotation anode x-ray tube including sleeve bearing | |
CN102528609A (en) | Vibratory polishing grinding head | |
US2928353A (en) | Fluid pressure devices | |
JP2024014524A (en) | Workpiece holding device and processing device | |
CN212187887U (en) | A flash extractor with adjustable crushing position | |
JP2000251828A (en) | Substrate holding device | |
JP2000094309A (en) | Polishing device | |
CN112780597B (en) | Angle adjustment structure and blowing device | |
US627665A (en) | Driving means for centrifugal machines. | |
CN110886712A (en) | Fan shaking head structure | |
CN107110257A (en) | Friction brake structure | |
CN217809645U (en) | Loading mechanism | |
CN109812429A (en) | Air supply device |