JPS63100922A - ２段式混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ）産業上の利用分野 本発明は、混合装置、峙て粉末を液体と連続的に混合す
るための装置に関する。

口）従来の技術 液体と微粒子状の固形物を混合する典型的な装置は米国
特許第”、、６０６．２７０号に開示されている。その
混合装置は相半な商業的成功をおさめている。

しかしながら、この特許第３，６０６．２７０号の混合
装置は高い粘度の液体−粉末の最終製品を取り扱う能力
においてい（分制限がある。それは、最終製品の粘度が
増加するにつれて、混合装置の出力圧が減少しそして混
合装置の羽根車の中心の中に発生する真空度が完全に低
下するからである。

その結果として、羽根車の中に吸込まれる粉末の量が減
少しそして粉末に対する液体の比が所望よりも高くなる
。この問題を経滅するために、羽根車の周囲を通常とり
巻いているスクリーンが取り除かれてもよいが、その時
はスクリーンを通して流れている液体と粉末によりつく
られる混合作用が得られなくなる。従って、混合装置の
性能と製品の濃度が高い最終製品の粘度で時折受け入れ
がたいものとなる。

このように高粘度液体−粉末の最終製品を取り扱うこと
のできろ混合装置に対する需要が有る。

ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明によると、液体−固形状の微粉混合装置が備えら
れておりそれは高粘度の最終製品を効率的に混合し吐出
する。このことは、第１段から液体−粉末混合物を吸い
上げるのを補助しかつ混合装置の出力圧を増加させる第
２段の混合域を備えた装置によって果される。

第１段の混合域においては、該液体と粉末は知られた方
法で混合される。液体は、デイフユーザ管のまわりで接
線方向に圧送されそして混合装：ｌの羽根車の回転と同
じ方向に第１段の混合域の中へ圧送される。該液体は羽
根車の前縁部で案内される。その羽根車は羽根車の翼か
ら半径方向に内　　　　□側に向う中央部のくぼみを有
している。該羽根車は液体を半径方向に外側に向けて加
速しそれにより該中央部のくぼみに真空状態を発生させ
る。該羽根車の（ぼみで発生した自然の吸引力は粉末を
貯蔵ホッパーからデイフユーザ管を通して該くぼみへと
引き込む。粉末と液体の混合はそれ等が羽根車によって
半径方向に外側に向って加速されるにつれて生ずる。こ
の混合は羽根車の周囲を囲む環状のスクリーンを強制的
に通され、それによりさらに成分を混合する。

第１段の混合域を離れた液体と粉末は第１段と直列知つ
ながっている第２段の混合域へ吐出される。該混合物は
第１段の環状スクリーンを離れた後下方にかつ半径方向
に内側に向けられる。簡単な邪魔板は内部流路を形成し
それを通して第１段からの混合物が第２段の羽根車の中
央部のくぼみへ入って来る。第２段の羽根車は再び混合
物を半径方向外側へ向って加速し第二段目の環状スクリ
ーンを通過させる。第２段の混合域の作用の結果として
、第１段の羽根車のくぼみで発生した真空状態は強めら
れ、そして第１段混合域の中へ入る粉末の流れは高粘度
最終製品を伴ってさえも比較的一定である。そのうえに
、第２段目は高粘度の最終製品であるにもかかわらず増
加した流れを供するように混合装置の出力圧を増加する
。

別に本発明によると、第１段と第２段の混合域の間の邪
魔板は混合装置の第１段の混合域の適当な位置で清掃が
できるよ５に設計されている。その目的のために、第１
段羽根車とそれに近接した邪魔板部材との間に隙間が設
けられている。従って、該混合装置は完全に分解しない
で洗浄され清掃され、それにより、製造時間の損失を減
少させる。

本発明の他の目的および利点は、この分野の技術におい
て熟練した者にとってはこの開示を読むことで明確にな
るであろう。

二）実施例 ここで公開したものは、詳細に述べられたものでありそ
してこの分野で熟練した者が本発明を実施することを可
能にさせるけれども、ここで公開された有形の実施例は
他の特有な構造において具体化されうろこの発明を単に
例証したものである。

第１図と第２図を参照すると、本発明を含む２段式の混
合装置１が図示されている。この混合装置は液体と固形
食物及び飲み物等の原料を高粘度の食用最終製品に混合
するのに特に有効である。

しかしながら、本発明は衛生面の適用に対して制限され
ないことは理解されるであろう。

該混合装置１は第１図と第２図に図示されていないモー
タや１．駆動装置や、貯蔵ホッパーと関連して使用され
る。モータや、駆動装置や、ホッパーは米国特許第３．
、ＩＳ　Ｏ６，２７０号に記載されており、この特許は
ここでは参考として組み入れられている。該混合装置は
底部のリング５に取り付けられるポスト乙によって図示
されていないスタンドの上に支持されても良い。混合装
置１の上に取り付けられているのは微粒子状の固形物を
貯蔵するホッパーであり、この固形物は粉末状であって
もよい。該粉末はデイフユーザ管７によって混合装ｆｆ
１１％入る。デイフユーザ管７の下端９は円環状のフラ
ンジ１１が備えら几ている。フランジ１１の上面は、フ
ランジ１１に近接した混合装置のケーシングの入口部１
５の内側面の曲り部２６に接近する曲り部２１が形成さ
れている。デイフユーザ管７は混合装置ケーシングの入
口部１５の中に同心状に設置されている。

該混合装置１はケーシング４４により区切られている第
１段の混合域１６を備えている。開示された構造におい
てはケーシング４４は一つの部品であるけれども、もう
一つの構造は例えば線４２に沿って分けられた２つの部
分のケーシングを使用してもよい。

第１段の混合域１６内の構成部品は第１段の羽根車２７
を備えており、この羽根車は第２図に最もよく図示され
ているように４枚の翼２８を有していてもよい。翼２８
は後翼の高さよりも短い長さを有する中央部ハブ６０か
ら放射状に外側に向って伸びており、それにより中央部
のくぼみ６３を形成している。図示されているように、
デイフユーザ管７の下端９は該（ぼみ６６の中へ伸びて
いる。羽根車２７はモータと駆動装置により駆動軸２９
と共に回転するようにその駆動軸２９に取り付けられて
いる。第１段の羽根車２７は座金７１を貫通するねじ３
１により軸２９の端部に固着されている。羽根車２７の
周囲をとり囲んでいるのは第１段の環状スクリーン３７
である。第１段の環状スクリーン３７はその外円周上に
４箇所の等間隔に置かれたタブ７２を有する上部邪魔板
部材３５の上に載っている。ピン７３は、第１段の環状
スクリーン３７に固着され該第１段の環状スクリーン３
７の底部の下方へ伸びておりかつ第１段の環状スフリー
フ３フ０回転を防止するために円形板３５０４箇所の等
間隔に置かれたタブ７２の一つに寄りかかっている。第
１段の混合域１６を区切っているケーシング４４は、第
１の吐出容積３９を、形成するように該スクリーン３７
から半径方向に外側に向って間隔を置かれた壁３８を有
して製作されている。

本発明によると、混合装置１はさらに第２段の混合域４
１を備えている。第２段の混合域４１は共通のケーシン
グ４４により区切られかつ軸２９に固着されて回転する
第２の羽根車４３を備えている。第２段の羽根車４３は
軸２９のまわりに同心状て嵌合しているスペーサ７７に
より第１段の羽根車２７から隔てられている。第２段の
羽根車４３は第１段の羽根車２７とほぼ同じであり中央
部のくぼみ４８とそこから半径方向に伸びる数枚の翼５
２とを有している。しかしながら、第２段の羽根車の翼
５２は第１段の羽根車２７の翼２８よりもさらに半径方
向に内側に向って伸びており、従って、第２段のくぼみ
４８は第１段のくぼみ３６よりも小さくなっている。羽
根車４６の周囲は第２段の環状スクリーン４５によりと
り巻かれている。第２段の環状スクリーン４５は底部の
リング５に固着されている円形板７０の上に載っている
。軸２９は円形板７０のシーリング装置５０を貫いて伸
びている。ケーシング４４は第２の吐出口４７を形成す
るようにスクリーン４５から半径方向に外側に向って間
隔を置かれた壁部分４６を有している。ケーシング４４
と底部のリング５はクイックカップルコネクター（ｑｕ
ｉｃｋ　−ｃｏｕｐｌｅＣｏｎｎｅｃｔｏｒ）　４９に
より相互に分解可能に接合されてもよい。

図示された構造において、流路５１は第１と第２の混合
域１６と４１との間に内部邪魔板によって形成されてい
る。該邪魔板はその外周に４箇所の等間隔に置かれたタ
ブ７２を有する上部邪魔板部材３５を備えている。該邪
魔板はさらに上部邪魔板部材３５から軸方向に間隔を設
けるための４個のスペーササポート７６を備えそして望
ましくは上部邪魔板部材６５と同心状になっているほぼ
水平の下部部材５５を備えている。ケーシング４４の下
方に向って傾斜した壁部５７は流路５１の輪郭に揃えて
いる。下部部材５５は、第２段の環状スクリーンの回転
を防止するように該第２段の環状スクリーンの上部に固
定されたピン７４を受ける設備を有している。スロット
７５は下部部材５５の回転を防止するようにケーシング
４４に形成されている。

さらに本発明によると、第１段の混合域１６はその構成
部品が適当なところで洗浄されうるように組立てられて
いる。その目的のために、羽根車２７と上部邪魔板部材
３５は、半径方向の隙間５８と軸方向の隙間６０とが羽
根車２７と上部邪魔板部材３５との間に存在するように
相互に関連して取り付けられている。これらの隙間５８
と６０は、はんの微量の粉末−液体の混合物しか隙間を
通過させないが、十分な洗浄水は通過させかつ構成部品
を分解せずに洗浄しうるような寸法うてされている。そ
の結果として、本発明の混合装置１の第１段の混合域は
最少限の製造時間の損失だけで洗浄されうる。

作用てついては、本発明の混合装置１は液体と粉末な単
段の混合装置で扱われうるものよりも高い粘度を有する
最終製品へと混合する。液体はデイフユーザ管７と混合
装置のケーシング入口１５との間に取り付けられている
中空の円筒形の空所１３を通して混合装置の第１段１６
へ案内される。

入ってきた液体は、矢印１９によって図示される　　　
□ように、中心軸１７のまわりの運動の回転成分と、下
方に向う成分とを有している。液体がフランジ１１の曲
り部２１に衝突した時には、液体は、矢印２５ＶＣよっ
て表示されているように、半径方向に外側に向ってそら
される。入ってくる液体の回転運動は羽根車２７の回転
と同じ方向である。

羽根車２７は液体に半径方向に外側に向う加速を与える
。同時に、羽根車は、くぼみ６３内に自然な真空状態を
発生させ、それにより矢印６４により表示されるように
、微粒子状の固形物をホッパーからデイフユーザ管７を
通ってくぼみ３３の中へ吸入する。それから該固形物は
矢印３６に沿って羽根車の翼２８により外向きに加速さ
れて、それらは液体と混合される。該混合物は第１段の
スクリーン３７を通過される。このスクリーンはさらに
成分を混合する。矢印５９で図示されているように、第
１段の混合域１６から吐出された混合物はケーシングの
壁３８により流路５１の中へ下方に向けられる。部材３
５と５５から成る邪魔板とケーシングの壁５７は、該混
合物を軸１７の方へ半径方向に内側に向けかつ、矢印６
１により表示されるように、第２段の混合域の羽根車４
６の（ぼみ４８の中へと向ける。羽根車４３は、第２の
混合域のくぼみ４８から、混合物を再び半径方向外側へ
加速する。最終的に、混合物は第２段のスクリーン４５
を通過させられて、矢印６６に沿って吐出口４７へと送
られる。

本発明の混合装置１の第２段の混合域４１を付加したこ
とは第１段のくぼみ６３で発生した真空状態を強め、そ
れにより高粘度の最終製品でさえも一様な方法でデイフ
ユーザ管７を通して微粒子状の固形物を吸入する。第６
図を参照して、２段式混合装置１の改良された性能はグ
ラフで図示されている。曲線６７ａと６９ａは、２つの
ある典型的な作動状態に対して、製品流量の変化に対す
る第１段のくぼみ３３での真空度の変化を定性的に表わ
している。増加した製品流量に対する真空度の減少は減
少する液体対粉末の比に一致する。

すなわち、特定の液体流量においては、真空度が小さく
なるほど、より少量の粉末しかホッパーから引き込まれ
ない。その結果、最終製品の濃度と成分比は正式の仕様
を満足しないかも知れない。

曲線６７ｂと６９ｂは曲ｍ　ｏ　７　ａと６９ａとそれ
ぞれ同じ作動状態のもとて本発明の２段式混合装置１の
性能を定性的に表わしている。第１段の混合用くぼみ３
６での容積は、増加した製品流量に対して比較的一定で
あり、従って高度の最終製品の粘度においてさえ適当な
成分比を確保する。開度最終製品を混合することに関連
した問題を解消する。

このように、本発明においては上述の目的と利点を十分
に満足する２段式混合装置を備えていることは明確であ
る。本明細書は特殊な具体例に関連して記載されている
けれども、多くの代案や、修正や、変更を加えることは
前述の技術分野における熟練した者にとっては明らかで
あろうことは明白である。従って、特許請求の精神と範
囲の中に入るような全ての代案や、修正や、変更を包含
するように意図されている。

【図面の簡単な説明】

、第１図は本発明の混合装置の一部の長手方向断面図、
第２図は第１図の２−２線に沼って切断した断面図、第
６図は従来の混合装置と本発明の混合装置の一組の性能
曲線である。 １：混合装置　　　　　７　デイフユーザ管１６：第１
段の混合域　２７．第１の羽根車２８：翼　　　　　　
　６６：くぼみ ３５：邪魔板　　　　　６７：環状スクリーン４１：第
２段の混合域　４ろ：第２の羽根車４４：ケーシング　
　　４５：環状スクリーン４７：吐出口　　　　　４８
：くぼみ ５１：流路　　　　　　５２：翼 （外４名） 殻・−一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、混合物を半径方向に吐出するためのしかも所定の高
   さの無孔の翼を有し、該無孔の翼が羽根車の翼に関して
   中心部に配置されたくぼみを有する回転可能な羽根車と
   、固形状の微粒子を該翼のくぼみへ供給する装置と、羽
   根車により該固形物と混合するように液体を該羽根車の
   翼へと導く装置と、該羽根車の周囲をとり巻く環状スク
   リーンと、該羽根車と該スクリーンを閉鎖しそして混合
   された液体と固形物を吐出するためのケーシング装置と
   を有する固形状の微粒子と液体を混合する混合装置にお
   いて、 ａ　該羽根車の翼の高さにほぼ等しい高さを有し該羽根
   車により半径方向に吐出される混合物を受けるための環
   状スクリーンを一様にとり巻いているケーシング装置の
   中に形成された第１の環状流路と、 ｂ　羽根車に同心でありかつ羽根車から軸方向に隔絶さ
   れそして第１の環状流路と連がっており該混合物の流れ
   を半径方向内側に向ける第２の環状流路と、 ｃ　第２の環状流路からの混合された製品を受けかつ該
   製品を半径方向外側に加速するための第２の回転する羽
   根車装置と、 ｄ　混合された最終製品を該羽根車装置から受けるため
   の該第２の羽根車装置をとり巻く吐出装置と、 を備え、最終製品の吐出圧が第２の羽根車装置により増
   加されそれにより該混合装置が高粘度の最終製品を扱い
   うるように構成した２段式混合装置。 ２、液体と粉末を高粘度の最終製品へ混合する混合装置
   において、 ａ　第１段の混合域と、 ｂ　液体と粉末を第１段の混合域へ案内するための装置
   と、 ｃ　ハブと所定の高さを有しかつハブから所定の直径方
   向へと伸びている直立した翼とを有する羽根車であって
   、粉末を第１段の混合域の中へ吸入するように真空状態
   を発生させるためおよび液体と粉末を該第１段の混合域
   で混合するためそして該混合域から混合物を放射状に吐
   出させるために適用される第１の無孔の羽根車と、 ｄ　第２段の混合域と、 ｅ　第１段の混合域を一様にとり囲みかつ該羽根車の翼
   の高さとほぼ等しい高さの一様な第１の環状流路を形成
   するケーシング壁と、 ｆ　同軸にあり、第１段の混合域とかつその混合域から
   軸方向に分離されている第２の環状流路と、 ｇ　第２段の混合域において、該混合物を第２の流路か
   ら受けて加速するためのかつ混合された最終製品を吐出
   するための装置と、 を備え、該第１と第２の環状流路は、第１段の混合域か
   ら第２段の混合域へ混合物を向けることにより第１段の
   混合域と直列に第２段の混合域を配置するように協働し
   、該混合装置が高粘度の最終製品を扱いうるように、最
   終製品が高い吐出圧で第２段の混合域から吐出されるよ
   うに構成した２段式混合装置。 ３、該第２の環状流路が複数の邪魔板により形成され、
   該邪魔板は、 ａ　第１の羽根車と同心でありかつ第１の羽根車の翼の
   外周直径とほぼ同じ寸法の外周直径と該羽根車のハブに
   対して半径方向に隙間をつけた内周直径とを有するほぼ
   水平な上部部材と、ｂ　該上部部材から軸方向に間隔を
   置かれ該上部部材と同心でありかつ平行であるほぼ水平
   な下部部材と、 ｃ　第１の環状流路を一様に区切っているケーシング壁
   の内側に向いかつ下方に向って傾斜した壁部分と、 を備えた特許請求の範囲第２項に記載の２段式混合装置
   。 ４、ａ　該混合装置を支持面の上で支持する支持装置と
   、 ｂ　該ケーシングを該支持装置に連結するクイックカッ
   プル装置と、 を備えた特許請求の範囲第２項に記載の２段式混合装置
   。 ５、液体と粉末を高粘度の最終製品へと混合するための
   混合装置において、 ａ　液体と粉末を該混合装置の中へ案内するための装置
   と、 ｂ　中心軸のまわりで回転するために取り付けられかつ
   該液体と粉末を受け入れるための第１の大きさの中央部
   くぼみを有し、該粉末と液体に半径方向に外側に向いた
   加速度を与えそれにより該粉末と液体を混合するための
   第１の羽根車と、ｃ　該第１の羽根車をとり巻きかつ該
   混合された液体と粉末を受け入れる一様な環状流路を形
   成し、該混合物を中心軸に向って軸方向へ及び半径方向
   へ内側に向けるように形成された壁面で形成されたケー
   シングと、 ｄ　該混合物を該ケーシングの環状流路から中心軸へ向
   って内側にかつ中心軸のまわりに正確に案内するために
   中心軸に同心状に取り付けられた一対の軸方向に間隔を
   置かれた邪魔板部材と、ｅ　該第１の羽根車といっしょ
   に該中心軸のまわりで回転するために取り付けられ、該
   邪魔板から該混合物を受け入れるためにかつ該混合物に
   第２の外側に向いた加速度を与えるために第１の羽根車
   のくぼみの大きさよりも小さい第２の大きさの中央部く
   ぼみを有する第２の羽根車と、ｆ　該第２の羽根車から
   該混合物を受け入れるために第２の羽根車を一様にとり
   巻いているケーシングの吐出装置と、 を備えて、該混合物が高い製品の粘度であるにも拘らず
   高圧で該混合装置から吐出されるように構成した２段式
   混合装置。 ６、該邪魔板部材が第１の羽根車に対して所定の半径方
   向と軸方向の隙間を設けて製作された上部邪魔板部材を
   備え洗浄液が該隙間を通過して適当な位置で該混合装置
   を洗浄しうるようにしている特許請求の範囲第５項に記
   載の２段式混合装置。