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JP6835489B2 - Stirrer - Google Patents

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JP6835489B2 JP2016116509A JP2016116509A JP6835489B2 JP 6835489 B2 JP6835489 B2 JP 6835489B2 JP 2016116509 A JP2016116509 A JP 2016116509A JP 2016116509 A JP2016116509 A JP 2016116509A JP 6835489 B2 JP6835489 B2 JP 6835489B2
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幸雄 江田
幸雄 江田
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Description

本発明は、槽の中で液体や紛体などを撹拌する装置に関する。 The present invention relates to a device that agitates a liquid, powder, or the like in a tank.

特許文献1には、超音波を利用して撹拌槽内の液体を効率よく反応させる反応装置が開示されている。特許文献1の反応装置は、撹拌槽、撹拌翼、および超音波発振子を含む装置である。撹拌槽内の被撹拌物は撹拌翼により撹拌され、流れを生じさせている。サイズの小さい超音波発振子は、撹拌槽内で撹拌槽の中心に向け発振可能な向きに設置されており、撹拌翼による被撹拌物の流れ方向に対して垂直な方向に発振し、超音波を発生させる。超音波による細分化作用が撹拌翼による流動作用によって広く拡散され、被撹拌物を効率よく撹拌することができる。 Patent Document 1 discloses a reaction apparatus that efficiently reacts a liquid in a stirring tank using ultrasonic waves. The reactor of Patent Document 1 is an apparatus including a stirring tank, a stirring blade, and an ultrasonic oscillator. The object to be agitated in the stirring tank is agitated by the stirring blade to generate a flow. The small-sized ultrasonic oscillator is installed in the stirring tank in a direction capable of oscillating toward the center of the stirring tank, and oscillates in the direction perpendicular to the flow direction of the object to be agitated by the stirring blade, resulting in ultrasonic waves. To generate. The subdivision action by ultrasonic waves is widely diffused by the flow action by the stirring blade, and the object to be agitated can be agitated efficiently.

特許文献2には、撹拌槽と貯留槽という2つの槽を有し、貯留槽から撹拌槽に超音波を与えて分散性の高い懸濁液を製造する懸濁液製造装置が開示されている。貯留槽内には超音波媒体液が貯留され、超音波媒体液の中に撹拌槽が配置されている。また貯留槽には周波数特性の異なる2つ超音波発振子が備られている。撹拌槽にて内容物を撹拌中に、貯留槽の2つの超音波発振子から周波数の異なる2つの超音波が超音波媒体液および撹拌槽を通じ、撹拌槽内の被撹拌物に伝搬される。撹拌翼による撹拌と貯留槽からの超音波により分散性の高い懸濁液が製造される。
Patent Document 2 discloses a suspension manufacturing apparatus having two tanks, a stirring tank and a storage tank, and applying ultrasonic waves from the storage tank to the stirring tank to produce a highly dispersible suspension. .. The ultrasonic medium liquid is stored in the storage tank, and the stirring tank is arranged in the ultrasonic medium liquid. The two ultrasonic oscillator having different frequency characteristics in the storage tank is e Bei. While the contents are being stirred in the stirring tank, two ultrasonic waves having different frequencies are propagated from the two ultrasonic oscillators in the storage tank to the object to be agitated in the stirring tank through the ultrasonic medium solution and the stirring tank. A highly dispersible suspension is produced by stirring with a stirring blade and ultrasonic waves from a storage tank.

特開2000−202277号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-20227 特開2009−178683号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-178683

上記特許文献1においては、超音波振動子が撹拌槽内に設置されているため、被撹拌物の流れが超音波振動子で一部妨げられる。超音波振動子は、被撹拌物の流れに正対する側の面においては、被撹拌物に乱流を生じさせ、撹拌混合特性は良好となる。しかしながら、被撹拌物の流れに正対する側とは反対側の面においては、被撹拌物が滞留し、移動速度が著しく低くなる。そのため、被撹拌物が非反応性のものの場合、温度バラツキや濃度バラツキの発生が予想され、所望の品質を得るのに時間がかかる。また、被撹拌物が反応性物質の場合、主生成物の収率が低下する可能性がある。 In Patent Document 1, since the ultrasonic vibrator is installed in the stirring tank, the flow of the object to be agitated is partially obstructed by the ultrasonic vibrator. The ultrasonic vibrator causes a turbulent flow in the agitated object on the surface facing the flow of the agitated object, and the agitation mixing characteristic becomes good. However, on the surface opposite to the side facing the flow of the agitated material, the agitated material stays and the moving speed becomes significantly low. Therefore, when the object to be agitated is non-reactive, temperature variation and concentration variation are expected to occur, and it takes time to obtain the desired quality. Further, when the agitated substance is a reactive substance, the yield of the main product may decrease.

特許文献2においては、超音波振動子から発せられたある超音波は撹拌槽に達するまでに超音波媒体液内で減衰し、超音波の作用が弱まる。また、その際、貯留槽において超音波のエネルギーが熱に変わり、貯留槽の超音波媒体液の温度を上昇させ、さらにそれが伝搬して撹拌槽内の液体の温度を上昇させる。それが撹拌槽内の温度制御を困難にする。 In Patent Document 2, a certain ultrasonic wave emitted from the ultrasonic vibrator is attenuated in the ultrasonic medium liquid by the time it reaches the stirring tank, and the action of the ultrasonic wave is weakened. At that time, the energy of the ultrasonic waves is converted into heat in the storage tank, which raises the temperature of the ultrasonic medium liquid in the storage tank, which further propagates to raise the temperature of the liquid in the stirring tank. That makes it difficult to control the temperature inside the stirring tank.

本発明の目的は、超音波などの弾性波を利用した撹拌装置において撹拌の効果と温度の制御性を向上する技術を提供することである。 An object of the present invention is to provide a technique for improving the effect of stirring and the controllability of temperature in a stirring device using elastic waves such as ultrasonic waves.

上記課題を解決するために本発明の撹拌装置は、撹拌槽の内部にて被撹拌物を撹拌する撹拌装置において、前記撹拌槽の外面に当接し前記撹拌槽内の前記被撹拌物に弾性波を発生させる発振子と、前記撹拌槽の外面に当接し前記撹拌槽を介して前記被撹拌物の温度を調整する温度調整装置とを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the stirring device of the present invention is a stirring device that stirs an object to be agitated inside the stirring tank, and agitates the outer surface of the stirring tank and makes an elastic wave to the agitated object in the stirring tank. It is characterized by having an oscillator that generates the above-mentioned, and a temperature adjusting device that comes into contact with the outer surface of the stirring tank and adjusts the temperature of the object to be agitated via the stirring tank.

本発明によれば、超音波を利用した撹拌装置において、弾性波により撹拌効果を向上させるとともに、被撹拌物の温度変化を抑制することができる。 According to the present invention, in a stirring device using ultrasonic waves, it is possible to improve the stirring effect by elastic waves and suppress the temperature change of the object to be stirred.

第1実施形態による撹拌装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the stirring apparatus by 1st Embodiment. 撹拌槽について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a stirring tank. 第1実施形態による撹拌装置の上方視による模式図である。It is a schematic diagram by the upward view of the stirring apparatus according to 1st Embodiment. 第1実施形態によるジャケットについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the jacket by 1st Embodiment. 第2実施形態による撹拌装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the stirring apparatus by 2nd Embodiment. 第2実施形態による撹拌装置の上方視による模式図である。It is a schematic diagram by the upward view of the stirring apparatus according to 2nd Embodiment. 第2実施形態によるジャケットについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the jacket by 2nd Embodiment. 第2実施形態による撹拌装置における圧電素子の駆動と撹拌翼の回転の様子を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the state of the drive of the piezoelectric element and the rotation of a stirring blade in the stirring device by 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例による撹拌装置における圧電素子の駆動の様子を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the state of driving the piezoelectric element in the stirring apparatus by the modification of 2nd Embodiment. 第3実施形態による撹拌装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the stirring apparatus according to 3rd Embodiment. 第3実施形態による撹拌装置の上方視による模式図である。It is a schematic diagram by the upward view of the stirring apparatus according to 3rd Embodiment. 第3実施形態によるジャケットについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the jacket according to 3rd Embodiment. 実施例1、2および比較例の脱色時間を示す表である。It is a table which shows the decolorization time of Examples 1 and 2 and Comparative Example.

以下、本発明の実施形態による撹拌容器について図面を参照して説明する。各実施形態は、個々に独立したものではなく、適宜組み合わせることが可能であり、この組み合わせによる相乗効果も把握可能である。実施形態間の重複説明は原則的に省略する。 Hereinafter, the stirring container according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Each embodiment is not individually independent, but can be combined as appropriate, and the synergistic effect of this combination can be grasped. In principle, duplicate explanations between embodiments will be omitted.

<第1実施形態>
図1は、第1実施形態による撹拌装置の概略構成図である。図2は、撹拌槽について説明するための図である。図3は、第1実施形態による撹拌装置の上方視による模式図である。図4は、第1実施形態によるジャケットについて説明するための図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a stirring device according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram for explaining the stirring tank. FIG. 3 is a schematic view of the stirring device according to the first embodiment when viewed from above. FIG. 4 is a diagram for explaining the jacket according to the first embodiment.

本実施形態による撹拌装置1は、液体や紛体を撹拌、混合、あるいは分散する装置であり、材料濃度分布の均一化や熱伝搬促進など様々な用途に利用可能である。
Stirring device 1 according to the present embodiment, stirring the liquid and powder, mixing, or a dispersing device, is available to the homogenizing and heat propagation promoting such various applications of the material density distribution.

図1を参照すると、撹拌装置1は、撹拌槽2、撹拌翼3、撹拌軸4、モータ5、圧電素子6、およびジャケット8を有している。 Referring to FIG. 1, the stirring device 1 includes a stirring tank 2, a stirring blade 3, a stirring shaft 4, a motor 5, a piezoelectric element 6, and a jacket 8.

図2に示すように、撹拌槽2は胴部2aと槽底部2bを有する容器であり、内部に被撹拌物bを貯留する。撹拌槽2内部には、被撹拌物bに浸る位置に、撹拌軸4に固定された撹拌翼3が配設されている。モータ5の動力を撹拌軸4が撹拌翼3に伝達することで被撹拌物bの中で撹拌翼3が回転する。 As shown in FIG. 2, the stirring tank 2 is a container having a body portion 2a and a tank bottom portion 2b, and stores the agitated object b inside. Inside the stirring tank 2, a stirring blade 3 fixed to the stirring shaft 4 is arranged at a position where the stirring object b is immersed. The stirring shaft 4 transmits the power of the motor 5 to the stirring blade 3, so that the stirring blade 3 rotates in the object to be agitated b.

また、図1に示すように、撹拌槽2の胴部2aおよび槽底部2bの壁外面2dに複数の圧電素子6が当接している。一例として、撹拌槽2の外周をなす胴部2aには複数の圧電素子6が縦一列に配置されている。圧電素子6は、撹拌槽2の中心にある撹拌軸4の方向をむいている。また、槽底部2bには全体に亘って複数の圧電素子6が配置されている。圧電素子6は、圧電セラミックなど圧電効果を備えた物質である圧電体を振動させることにより超音波または音波を発生する振動子である。撹拌翼3により撹拌中の被撹拌物bに、圧電素子6により超音波または音波を送出すると撹拌作用が向上し、短時間で均一な撹拌を行うことができる。
Further, as shown in FIG. 1, a plurality of piezoelectric elements 6 are in contact with the outer wall surface 2d of the body portion 2a and the tank bottom portion 2b of the stirring tank 2. As an example, a plurality of piezoelectric elements 6 are arranged in a vertical row on the body portion 2a forming the outer circumference of the stirring tank 2. The piezoelectric element 6 faces the direction of the stirring shaft 4 at the center of the stirring tank 2. Further, a plurality of piezoelectric elements 6 are arranged over the entire body in Sosoko portion 2b. The piezoelectric element 6 is a vibrator that generates ultrasonic waves or ultrasonic waves by vibrating a piezoelectric body that is a substance having a piezoelectric effect such as piezoelectric ceramics. When ultrasonic waves or sound waves are sent from the piezoelectric element 6 to the object to be agitated b being agitated by the agitating blade 3, the agitation action is improved and uniform agitation can be performed in a short time.

図3および図4に示すように、撹拌槽2の周囲に螺旋状のジャケット8が当接している。ジャケット8は、熱媒体cの流路81となり、撹拌槽2を介して被撹拌物bの温度を調整する。熱媒体cは下方にある入口82からジャケット8に流入し、流路81を上昇しながら移動し、上方にある出口83から排出される。 As shown in FIGS. 3 and 4, the spiral jacket 8 is in contact with the periphery of the stirring tank 2. The jacket 8 serves as a flow path 81 of the heat medium c, and adjusts the temperature of the object to be agitated b via the stirring tank 2. The heat medium c flows into the jacket 8 from the lower inlet 82, moves up the flow path 81, and is discharged from the upper outlet 83.

図3を参照すると、上述したように、ジャケット8は撹拌槽2の周囲に螺旋状に当接しているが、圧電素子6が配置されている部分では、圧電素子6を避けるように、撹拌槽2から離れて圧電素子6の外縁に沿って膨らんでいる。 Referring to FIG. 3, as described above, the jacket 8 spirally abuts around the stirring tank 2, but in the portion where the piezoelectric element 6 is arranged, the stirring tank is avoided so as to avoid the piezoelectric element 6. It bulges away from 2 along the outer edge of the piezoelectric element 6.

以上説明したように、本実施形態による撹拌装置1では、発振子である圧電素子6が、撹拌槽2の外面に当接し、撹拌槽2内の被撹拌物bに弾性波を発生させる。温度調整装置であるジャケット8が撹拌槽2の外面に当接し撹拌槽2を介して被撹拌物bの温度を調整する。したがって、撹拌槽2の槽壁に外面から振動を加えて被撹拌物b超音波または音波などの弾性波を発生させながら、槽壁を介して被撹拌物bの温度を調整することができるので、弾性波により撹拌効果を向上させるとともに、弾性波のエネルギーで変化する被撹拌物bの温度の変化を抑制することができる。
As described above, in the stirring device 1 according to the present embodiment, the piezoelectric element 6 which is an oscillator abuts on the outer surface of the stirring tank 2 and generates an elastic wave in the agitated object b in the stirring tank 2. The jacket 8 which is a temperature adjusting device comes into contact with the outer surface of the stirring tank 2 and adjusts the temperature of the object to be agitated b via the stirring tank 2. Thus, while generating acoustic waves, such as ultrasonic or sonic onto stirred object b by applying vibration from the outer surface to the bath wall of the agitation tank 2, it is possible to adjust the temperature of the stirred product b through the tank wall Therefore, the stirring effect can be improved by the elastic wave, and the change in the temperature of the object to be agitated b, which changes with the energy of the elastic wave, can be suppressed.

また、本実施形態では、ジャケット8は、被撹拌物bの温度を調整するための媒体である熱媒体cの流れる流路81が撹拌槽2の外面に螺旋状に配設されている。これにより、撹拌槽2を螺旋状に覆うジャケット8に熱媒あるいは冷媒といった媒体を流すことにより、被撹拌物bの温度を位置的な偏り少なく調整することができる。 Further, in the present embodiment, in the jacket 8, the flow path 81 through which the heat medium c, which is a medium for adjusting the temperature of the object to be agitated b, flows is spirally arranged on the outer surface of the agitating tank 2. As a result, the temperature of the object to be agitated b can be adjusted with less positional bias by flowing a medium such as a heat medium or a refrigerant through the jacket 8 that spirally covers the agitating tank 2.

また、本実施形態では、図3にて矢印で示すように、ジャケット8内の熱媒体cの流れの回転方向は、撹拌翼3の回転方向と互いに逆回転である。これにより、ジャケット8内の熱媒体cと被撹拌物bとが逆方向に回転するので、ジャケット8による温度調整が広い範囲の被撹拌物bに作用し、偏りの少ない温度調整が可能である。 Further, in the present embodiment, as shown by an arrow in FIG. 3, the rotation direction of the flow of the heat medium c in the jacket 8 is opposite to the rotation direction of the stirring blade 3. As a result, the heat medium c in the jacket 8 and the object to be agitated b rotate in opposite directions, so that the temperature adjustment by the jacket 8 acts on the object to be agitated b in a wide range, and the temperature can be adjusted with less bias. ..

また、本実施形態では、上述したように、ジャケット8内の熱媒体cの流れの方向は下から上へ向かう方向である。これにより、螺旋状のジャケット8内の熱媒体cの流れは下から上に向かう方向となるので、流速を制御する際にも流量よらず容易にジャケット8に熱媒体で満たしておくことができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the flow direction of the heat medium c in the jacket 8 is from the bottom to the top. Thus, since the flow of the heat medium c in the helical jacket 8 the direction from the bottom to the top, be kept full of the heating medium easily jacket 8 regardless of the flow rate even when controlling the flow rate it can.

また、本実施形態では、図1を見て分かるように、撹拌槽2の槽底部2bの外面に当接する圧電素子6をも備えている。これにより、撹拌槽2の槽底部2bからも被撹拌物bに弾性波を与えることができ、より撹拌効果を向上させることができる。 Further, in the present embodiment, as can be seen from FIG. 1, a piezoelectric element 6 that comes into contact with the outer surface of the tank bottom 2b of the stirring tank 2 is also provided. As a result, elastic waves can be applied to the agitated object b from the bottom 2b of the agitation tank 2, and the agitation effect can be further improved.

また、本実施形態では、撹拌槽2の槽底部2bに発振周波数の異なる複数の圧電素子6を配置することにしてもよい。そうすることにより、槽底部2bから被拌物bに周波数の異なる弾性波が発生するので、撹拌翼3により水平方向に回転する被撹拌物bに複数の弾性波を作用させることができる。 Further, in the present embodiment, a plurality of piezoelectric elements 6 having different oscillation frequencies may be arranged on the bottom 2b of the stirring tank 2. By doing so, elastic waves having different frequencies are generated from the bottom 2b of the tank to the agitated object b, so that a plurality of elastic waves can be applied to the agitated object b rotating in the horizontal direction by the stirring blade 3.

なお、本実施形態におけるジャケット8、撹拌翼3、および撹拌軸4の材料は特に限定されるものでないが、例えば、ステンレス鋼、鉄、銅、真鍮、アルミニウム、超硬といった金属系材料が採用される。また、本実施形態の撹拌槽2の材質は、超音波や音波を吸収しやすい樹脂などでなければ、特に限定されるものでないが、やはり例えば、ステンレス鋼、鉄、銅、真鍮、アルミニウム、超硬といった金属系材料で構成される。 The materials of the jacket 8, the stirring blade 3, and the stirring shaft 4 in the present embodiment are not particularly limited, but metal-based materials such as stainless steel, iron, copper, brass, aluminum, and cemented carbide are adopted. To. The material of the stirring tank 2 of the present embodiment is not particularly limited as long as it is not an ultrasonic wave or a resin that easily absorbs sound waves, but for example, stainless steel, iron, copper, brass, aluminum, and cemented carbide. It is composed of metallic materials such as hard.

また、被撹拌物bと接する撹拌槽2の壁内面2c、撹拌翼3、あるいは撹拌軸4には、金属系材料の表面に、ホワイトアルミナ、グレイアルミナ、アルミナ−チタニア、アルミナ−マグネシア、ジルコニア−カルシア、ジルコニア−イットリア、ジルコニア−マグネシア、クロミア−チタニア、クロミア−シリカ−チタニア、タングステン、チタニア、クロミア、イットリア、ジルコニア、クロムカーバイト、マグネシア、セリア、タングステンカ−バイトなどのセラミックスを溶射して表面処理をしたものを用いてもよい。あるいは、金属系材料にテフロン素材(テフロンは登録商標)によるライニングをしたものを撹拌槽2の壁内面2c、撹拌翼3、あるいは撹拌軸4に用いてもよい。 Further, on the inner surface 2c of the wall of the stirring tank 2 in contact with the object to be stirred b, the stirring blade 3, or the stirring shaft 4, white alumina, gray alumina, alumina-titania, alumina-magnesia, zirconia-are formed on the surface of the metal-based material. Surface by spraying ceramics such as calcia, zirconia-yttria, zirconia-magnesia, chromia-titania, chromia-silica-titania, tungsten, titania, chromia, yttria, zirconia, chrome carbide, magnesia, ceria, tungsten carbide, etc. The processed one may be used. Alternatively, a metal-based material lined with a Teflon material (Teflon is a registered trademark) may be used for the inner wall surface 2c of the stirring tank 2, the stirring blade 3, or the stirring shaft 4.

被撹拌物bへ熱を伝達する部分も特に本実施形態に限定するものではない。本実施形態のように熱媒体cが流路内部に流れるジャケット構造のほか、ラバーヒーターやペルチェ素子なども利用可能である。また、被撹拌物bの温度を制御するために、温度調整装置には、ジャケット8に加え、温度センサーや制御機器などを備えていてもよい。 The portion that transfers heat to the object to be agitated b is not particularly limited to this embodiment. In addition to the jacket structure in which the heat medium c flows inside the flow path as in the present embodiment, a rubber heater, a Peltier element, or the like can also be used. Further, in order to control the temperature of the object to be agitated b, the temperature adjusting device may be provided with a temperature sensor, a control device, or the like in addition to the jacket 8.

また、本実施形態では、ジャケット8の流路81が撹拌槽2の外周に沿って螺旋状に配されているが、これに限定されることはなく、被撹拌物bを均等に温度調整することが可能であればどのような構成や構造であってもよい。例えば、ひとつの流路から、縦方向に延びる複数の流路へ分岐する流路構成であってもよく、槽内に通液可能な冷却コイルを配してもよい。 Further, in the present embodiment, the flow path 81 of the jacket 8 is spirally arranged along the outer circumference of the stirring tank 2, but the temperature is not limited to this, and the temperature of the object to be agitated b is uniformly adjusted. Any configuration or structure may be used as long as it is possible. For example, the flow path configuration may be such that one flow path branches into a plurality of flow paths extending in the vertical direction, or a cooling coil capable of passing liquid may be arranged in the tank.

また、本実施形態のジャケット8の流路81として、図3に示すように、反時計回りに熱媒体cが流れるものを例示したが、これに限定されることはなく、時計回りであってもよい。図3を見て分かるように、撹拌槽2内の被撹拌物bは時計回りに流れている。そのため、撹拌槽2内の被撹拌物bの流れ方向とジャケット8内の熱媒体cの流れ方向が逆方向(対向流)となっている。本実施形態では、この対向流を採用することで、撹拌槽2内の被撹拌物bの流れ方向とジャケット8内の熱媒体cの流れ方向が同じ方向(並行流)より熱交換による温度調整の効率を上げている。 Further, as the flow path 81 of the jacket 8 of the present embodiment, as shown in FIG. 3, the heat medium c flows counterclockwise, but the present invention is not limited to this, and the flow path 81 is clockwise. May be good. As can be seen from FIG. 3, the agitated object b in the agitating tank 2 flows clockwise. Therefore, the flow direction of the object to be agitated b in the stirring tank 2 and the flow direction of the heat medium c in the jacket 8 are opposite directions (countercurrent). In the present embodiment, by adopting this countercurrent, the temperature is adjusted by heat exchange from the same direction (parallel flow) between the flow direction of the object to be agitated b in the stirring tank 2 and the flow direction of the heat medium c in the jacket 8. Is increasing the efficiency of.

ジャケット8内を通過する熱媒体cの材質は特に限定されないが、ジャケット8内壁など接液部を腐食劣化させないものであることが好ましい。熱媒体cの例として、水、熱風、蒸気、エチレングリコール、プロピレングリコール、その他グリコール類、シリコーンオイル、塩水などを単独で使用してもよいし、混合して使用してもよい。水であれば、一過水(使い捨て)であってもよいし、循環水(再使用)であってもよい。また、熱を伝達する観点から、熱媒体cの流速は、伝熱面において、0.3−3.0m/secであることが好ましく、より好ましくは1.0m/sec以上である。また、熱媒体cは一種類のものを使用してもよいし、要求条件等によって使い分けてもよい。また、温度調整装置としては、熱媒体cをジャケット8の入口82で所望温度に安定的に制御できることが好ましい。 The material of the heat medium c that passes through the jacket 8 is not particularly limited, but it is preferable that the material does not corrode and deteriorate the wetted portion such as the inner wall of the jacket 8. As an example of the heat medium c, water, hot air, steam, ethylene glycol, propylene glycol, other glycols, silicone oil, salt water and the like may be used alone or mixed. If it is water, it may be hydrogen peroxide (disposable) or circulating water (reused). From the viewpoint of heat transfer, the flow velocity of the heat medium c is preferably 0.3-3.0 m / sec, more preferably 1.0 m / sec or more on the heat transfer surface. Further, the heat medium c may be one type or may be used properly depending on the required conditions and the like. Further, as the temperature adjusting device, it is preferable that the heat medium c can be stably controlled to a desired temperature at the inlet 82 of the jacket 8.

また、本実施形態では、発振子として圧電素子6を用いたが、各種タイプの圧電素子6が利用可能である。例えば、電歪型と磁歪型のいずれも使用することができるが、好ましくはエネルギーロスが少ない電歪型が好ましい。 Further, in the present embodiment, the piezoelectric element 6 is used as the oscillator, but various types of piezoelectric elements 6 can be used. For example, both the electrostrictive type and the magnetostrictive type can be used, but the electrostrictive type with less energy loss is preferable.

また、本実施形態において、被撹拌物bに与える弾性波の周波数も特に限定されない。典型的には超音波領域であるが、必ずしも超音波領域でなくてもよい。例えば、可聴波を使用することもできるし、超音波と可聴波を併用することもできる。周波数は目的に応じて選定され、好ましくは15kHz以上であり、より好ましくは20kHz以上1,000kHz以下である。 Further, in the present embodiment, the frequency of the elastic wave applied to the agitated object b is not particularly limited. It is typically an ultrasonic region, but it does not necessarily have to be an ultrasonic region. For example, audible waves can be used, or ultrasonic waves and audible waves can be used together. The frequency is selected according to the purpose, and is preferably 15 kHz or more, more preferably 20 kHz or more and 1,000 kHz or less.

また、本実施形態では、圧電素子6発生する弾性波は波長および振幅が一定であるが、これに限定されることはなく、波長および振幅はそれぞれ可変であってもよい。
Further, in the present embodiment, the elastic wave generated by the piezoelectric element 6 has a constant wavelength and amplitude, but is not limited to this, and the wavelength and amplitude may be variable respectively.

また、本実施形態では、撹拌槽2内の被撹拌物bの流動を促進するための構造は特に設けていないが、撹拌槽2の壁内面2cにバッフルを設置してもよい。その場合、バッフルの形状、大きさ、数、設置位置などは任意に定めることができる。 Further, in the present embodiment, the structure for promoting the flow of the agitated object b in the agitating tank 2 is not particularly provided, but a baffle may be installed on the inner wall surface 2c of the agitating tank 2. In that case, the shape, size, number, installation position, etc. of the baffle can be arbitrarily determined.

<第2実施形態>
第2実施形態による撹拌装置について主に第1実施形態のものと相違する点について説明する。
<Second Embodiment>
The difference between the stirring device according to the second embodiment and that of the first embodiment will be mainly described.

図5は、第2実施形態による撹拌装置の概略構成図である。図6は、第2実施形態による撹拌装置の上方視による模式図である。図7は、第2実施形態によるジャケットについて説明するための図である。 FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the stirring device according to the second embodiment. FIG. 6 is a schematic view of the stirring device according to the second embodiment when viewed from above. FIG. 7 is a diagram for explaining the jacket according to the second embodiment.

図5に示す第2実施形態による撹拌装置1Aは、図1に示した第1実施形態による撹拌装置1と比べると、撹拌槽2の胴部2aの壁外面2dにおける互いに対向する位置に、複数の圧電素子6Aと複数の圧電素子6Bが対をなして配置されている点で相違している。 A plurality of stirring devices 1A according to the second embodiment shown in FIG. 5 are located at positions facing each other on the outer wall surface 2d of the body portion 2a of the stirring tank 2 as compared with the stirring device 1 according to the first embodiment shown in FIG. The difference is that the piezoelectric element 6A and a plurality of piezoelectric elements 6B are arranged in pairs.

図6および図7を見て分かるように、第2実施形態のジャケット8は、撹拌槽2の周囲を螺旋状に当接しているが、圧電素子6Aあるいは圧電素子6Bが配置されている部分では、圧電素子6Aあるいは圧電素子6Bを避けるように、撹拌槽2から離れ、圧電素子6A、6Bの外縁に沿って膨らんでいる。 As can be seen from FIGS. 6 and 7, the jacket 8 of the second embodiment spirally abuts around the stirring tank 2, but in the portion where the piezoelectric element 6A or the piezoelectric element 6B is arranged. The piezoelectric element 6A or the piezoelectric element 6B is separated from the stirring tank 2 and swells along the outer edges of the piezoelectric elements 6A and 6B so as to avoid the piezoelectric element 6A or the piezoelectric element 6B.

第2実施形態では、第1実施形態と同様に、撹拌槽2の内部には、撹拌時に回転する撹拌軸4と、その撹拌軸4に対して線対称に固定され、撹拌軸4と共に回転して被撹拌物bを撹拌する平面形状の2枚の撹拌翼3a、3bとが配置されている。そして、第2実施形態では、第1実施形態と異なり、圧電素子6A、6Bが、撹拌軸4を中心に対称の位置にて対をなし、撹拌軸4に向かって配置されている。このように、圧電素子6A、6Bが撹拌軸4を挟んで両側に配置されているので、回転している撹拌翼3がどの位置にあっても、どの位置の被撹拌物bにも圧電素子6Aからの弾性波あるいは圧電素子6Bからの弾性波が撹拌翼3に遮られずに到達する。 In the second embodiment, as in the first embodiment, the stirring shaft 4 that rotates during stirring and the stirring shaft 4 that rotates linearly with respect to the stirring shaft 4 are fixed inside the stirring tank 2 and rotate together with the stirring shaft 4. Two planar stirring blades 3a and 3b for stirring the object to be agitated b are arranged. In the second embodiment, unlike the first embodiment, the piezoelectric elements 6A and 6B are paired at symmetrical positions with respect to the stirring shaft 4 and are arranged toward the stirring shaft 4. In this way, since the piezoelectric elements 6A and 6B are arranged on both sides of the stirring shaft 4, the piezoelectric element can be placed on the object to be agitated b at any position regardless of the position of the rotating stirring blade 3. The elastic wave from 6A or the elastic wave from the piezoelectric element 6B arrives without being blocked by the stirring blade 3.

図8は、第2実施形態による撹拌装置における圧電素子の駆動と撹拌翼の回転の様子を示すタイムチャートである。
図8のグラフは横軸が時間である。圧電素子6A、6Bのグラフにおける縦軸が振幅である。撹拌翼3のグラフにおける縦軸が位相である。
FIG. 8 is a time chart showing the driving of the piezoelectric element and the rotation of the stirring blade in the stirring device according to the second embodiment.
In the graph of FIG. 8, the horizontal axis is time. The vertical axis in the graph of the piezoelectric elements 6A and 6B is the amplitude. The vertical axis in the graph of the stirring blade 3 is the phase.

図8において、圧電素子6A、6Bのグラフにおいて振幅が現れている部分が圧電素子6A、6Bが稼働している時間帯を表し、振幅が現れていない部分が圧電素子6A、6Bが非稼働の時間帯である。撹拌軸4を挟んで対向する位置に配置された圧電素子6Aと圧電素子6Bは時分割で交互に稼働と非稼働を繰り返す。図8では、圧電素子6Aが稼働している時間帯ta1と非稼働の時間帯ta2が交互に現れている。同様に、圧電素子6Bが稼働している時間帯tb1と非稼働の時間帯tb2交互に現れている。そして、時間帯ta2と時間帯tb1が重なっており、時間帯ta1と時間帯tb2が重なっている。このように、対向する圧電素子6Aと圧電素子6Bが交互に稼働するので、圧電素子6Aと圧電素子6Bが同時に稼働することがなく、互いの弾性波の干渉を避けて双方の圧電素子6A、6Bによる弾性波を有効に作用させることができる。干渉が起きると、圧電素子6Aからの弾性波と圧電素子6Bからの弾性波が干渉し、重なり合って効果が強まる部分と、打ち消し合って効果が弱まる部分とが出てしまい、ムラが大きくなってしまう。これに対して、本実施形態では、圧電素子6Aと圧電素子6Bを時分割で稼働させることで干渉を避け、ムラを小さく抑えることができる。
In FIG. 8, in the graph of the piezoelectric elements 6A and 6B, the portion where the amplitude appears represents the time zone during which the piezoelectric elements 6A and 6B are operating, and the portion where the amplitude does not appear indicates that the piezoelectric elements 6A and 6B are not operating. It is a time zone. The piezoelectric element 6A and the piezoelectric element 6B arranged at positions facing each other across the stirring shaft 4 alternately repeat operation and non-operation in a time division manner. In FIG. 8, the time zone ta1 in which the piezoelectric element 6A is operating and the time zone ta2 in which the piezoelectric element 6A is not operating appear alternately. Similarly, the time period tb2 non-working and the time period tb1 piezoelectric element 6B is running has appeared alternately. Then, the time zone ta2 and the time zone tb1 overlap, and the time zone ta1 and the time zone tb2 overlap. In this way, since the piezoelectric elements 6A and the piezoelectric elements 6B that face each other operate alternately, the piezoelectric elements 6A and the piezoelectric elements 6B do not operate at the same time, and both piezoelectric elements 6A, avoiding interference of elastic waves with each other, The elastic wave generated by 6B can be effectively applied. When interference occurs, the elastic wave from the piezoelectric element 6A and the elastic wave from the piezoelectric element 6B interfere with each other, and there are a part where the effect is strengthened by overlapping and a part where the effect is weakened by canceling each other, and the unevenness becomes large. It ends up. On the other hand, in the present embodiment, interference can be avoided and unevenness can be suppressed to be small by operating the piezoelectric element 6A and the piezoelectric element 6B in a time-division manner.

また、第2実施形態では、撹拌翼3が回転する周期と圧電素子6A、6Bが稼働と非稼働を繰り返す周期とは互いに異なりかつ互いに他方の整数倍とも異なる。図8では、圧電素子6A、6Bが稼働と非稼働を繰り返す周期T1と、撹拌翼3が回転する周期T2が異なっている。また、周期T2は周期T1の整数倍でもなく、周期T1が周期T2の整数倍でもない。このように、撹拌翼3が被撹拌物bを回転させる周期と、圧電素子6A、6Bが稼働と非稼働を繰り返す周期がずれているので、弾性波の作用が被撹拌物bの特定の部分に集中することがなく、撹拌効果を均等化することができる。 Further, in the second embodiment, the period in which the stirring blade 3 rotates and the period in which the piezoelectric elements 6A and 6B repeat operation and non-operation are different from each other and are also different from each other by an integral multiple of the other. In FIG. 8, the period T1 in which the piezoelectric elements 6A and 6B repeat operation and non-operation and the period T2 in which the stirring blade 3 rotates are different. Further, the period T2 is neither an integral multiple of the period T1 nor an integral multiple of the period T2. In this way, the period in which the stirring blade 3 rotates the agitated object b and the period in which the piezoelectric elements 6A and 6B repeat operation and non-operation are deviated from each other, so that the action of the elastic wave is a specific portion of the agitated object b. The stirring effect can be equalized without concentrating on.

図9は、第2実施形態の変形例による撹拌装置における圧電素子の駆動の様子を示すタイムチャートである。変形例の場合には、圧電素子6Aと圧電素子6Bが交互の稼働と非稼働を繰り返すのではなく、圧電素子6Aおよび圧電素子6Bは同時に継続的に稼働する。ただし、変形例では、圧電素子6Aと圧電素子6Bの発振周波数が互いに異なり、かつ、互いに他方の発振周波数の整数倍とも異なる。圧電素子6Aの発振周波数faは、圧電素子6Bの発振周波数fbと異なり、また、発振周波数faは発振周波数fbに整数倍ではなく、発振周波数fbは発振周波数faに整数倍ではない。このようにすれば、対をなして対向する圧電素子6Aの弾性波と圧電素子6Bの弾性波の合成波が撹拌軸4を中心とした線対称にならないので、撹拌翼3による撹拌と相まって、弾性波による作用が特定の部分に集中しなくなり、撹拌効果を均等化することができる。 FIG. 9 is a time chart showing how the piezoelectric element is driven in the stirring device according to the modified example of the second embodiment. In the case of the modified example, the piezoelectric element 6A and the piezoelectric element 6B do not repeatedly operate and deactivate alternately, but the piezoelectric element 6A and the piezoelectric element 6B operate continuously at the same time. However, in the modified example, the oscillation frequencies of the piezoelectric element 6A and the piezoelectric element 6B are different from each other, and are also different from each other by an integral multiple of the other oscillation frequency. The oscillation frequency fa of the piezoelectric element 6A is different from the oscillation frequency fb of the piezoelectric element 6B, the oscillation frequency fa is not an integral multiple of the oscillation frequency fb, and the oscillation frequency fb is not an integral multiple of the oscillation frequency fa. In this way, the combined waves of the elastic waves of the piezoelectric elements 6A and the elastic waves of the piezoelectric elements 6B that face each other in pairs do not become axisymmetric with respect to the stirring axis 4, so that the stirring by the stirring blade 3 is combined with the stirring. The action of elastic waves is not concentrated on a specific part, and the stirring effect can be equalized.

なお、本実施形態では、圧電素子6Aと圧電素子6Bとが同数である例を示したが、これに限定されることは無い。また、本実施形態では、撹拌軸4を挟んで互いに対向する位置に圧電素子6Aと圧電素子6Bの一対が配置される例を示したが、これに限定されることは無い。撹拌軸4を挟む複数の対が配置されも良い。 In this embodiment, the number of the piezoelectric elements 6A and the number of the piezoelectric elements 6B are the same, but the present invention is not limited to this. Further, in the present embodiment, an example is shown in which a pair of the piezoelectric elements 6A and the piezoelectric elements 6B are arranged at positions facing each other with the stirring shaft 4 interposed therebetween, but the present invention is not limited to this. A plurality of pairs sandwiching the stirring shaft 4 may be arranged.

<第3実施形態>
第3実施形態による撹拌装置について主に第2実施形態のものと相違する点について説明する。
<Third Embodiment>
The difference between the stirring device according to the third embodiment and that of the second embodiment will be mainly described.

図10は、第3実施形態による撹拌装置の概略構成図である。図11は、第3実施形態による撹拌装置の上方視による模式図である。図12は、第3実施形態によるジャケットについて説明するための図である。 FIG. 10 is a schematic configuration diagram of the stirring device according to the third embodiment. FIG. 11 is a schematic view of the stirring device according to the third embodiment when viewed from above. FIG. 12 is a diagram for explaining the jacket according to the third embodiment.

図10、図11、図12を図5、図6、図7と比較して見ることで分かるように、第3実施形態による撹拌装置1Bは、ジャケット構造が第2実施形態の撹拌装置1と異なっている。 As can be seen by comparing FIGS. 10, 11, and 12 with FIGS. 5, 6, and 7, the stirring device 1B according to the third embodiment has a jacket structure similar to that of the stirring device 1 according to the second embodiment. It's different.

第2実施形態のジャケット8Aは、図5、図7に示したように、撹拌槽2の胴部2aの周囲に螺旋状に、上下方向に間隔を空けずに配設されている。一方、第3実施形態では、ジャケット8Bは上下方向に間隔がある螺旋形状である。そして、圧電素子6A、6Bは、ジャケット8Bの間隔にて撹拌槽2の胴部2aの壁外面2dに当接するように配設されている。ジャケット8は圧電素子6A、6Bを上下方向に避けて配置されているので、圧電素子6A、6Bを径方向に避ける必要が無い。そのため、ジャケット8Bは、図11に示すように、上方視にて円形構造を採用することができる。これによりジャケット8B内の熱媒体cのスムーズな流れを実現することができる。また、第2実施形態のように特定の部分でジャケット8Bが撹拌槽2から離れる必要が無いので、撹拌槽2の周囲全体に均一な温度調整を実現することができる。 As shown in FIGS. 5 and 7, the jacket 8A of the second embodiment is arranged spirally around the body portion 2a of the stirring tank 2 without any space in the vertical direction. On the other hand, in the third embodiment, the jacket 8B has a spiral shape with intervals in the vertical direction. The piezoelectric elements 6A and 6B are arranged so as to come into contact with the outer wall surface 2d of the body portion 2a of the stirring tank 2 at intervals of the jacket 8B. Since the jacket 8 is arranged so as to avoid the piezoelectric elements 6A and 6B in the vertical direction, it is not necessary to avoid the piezoelectric elements 6A and 6B in the radial direction. Therefore, as shown in FIG. 11, the jacket 8B can adopt a circular structure when viewed upward. As a result, a smooth flow of the heat medium c in the jacket 8B can be realized. Further, since the jacket 8B does not need to be separated from the stirring tank 2 at a specific portion as in the second embodiment, uniform temperature adjustment can be realized over the entire circumference of the stirring tank 2.

第3実施形態では、対をなす圧電素子6A、6Bが、2実施形態と同様に、撹拌軸4を中心として線対称の位置に配設される例を示したが、これに限定されない。第3実施形態の変形例として、撹拌槽2の胴部2aにおいて、ジャケット8Bの上下方向の間隔に沿って、螺旋形状を描くように圧電素子6を配列することにしても良い。これにより多数の圧電素子6を周囲に配置し、様々な方向から中心に弾性波を送出することができるようになる。
In the third embodiment, the paired piezoelectric elements 6A and 6B are arranged at line-symmetrical positions about the stirring shaft 4 as in the second embodiment, but the present invention is not limited to this. As a modification of the third embodiment, the piezoelectric elements 6 may be arranged in a spiral shape along the vertical interval of the jacket 8B in the body portion 2a of the stirring tank 2. As a result, a large number of piezoelectric elements 6 can be arranged in the periphery, and elastic waves can be transmitted to the center from various directions.

また、第3実施形態では、ジャケット8Bは入口82から出口83まで均等に間隔を空けて螺旋形状を形成する例を示したが、これに限定されることは無い。他の例として、ある特定の部分だけジャケット8の流路81が上下方向に間隔を空け、その部分に圧電素子6を配置することにしてもよい。 Further, in the third embodiment, an example is shown in which the jacket 8B forms a spiral shape at even intervals from the inlet 82 to the outlet 83, but the present invention is not limited to this. As another example, the flow paths 81 of the jacket 8 may be spaced apart in the vertical direction only in a specific portion, and the piezoelectric element 6 may be arranged in that portion.

以下、実施例1、2および比較例について説明する。 Hereinafter, Examples 1 and 2 and Comparative Examples will be described.

実施例1、2および比較例に共通の条件は以下の通りとした。 The conditions common to Examples 1 and 2 and Comparative Examples were as follows.

すなわち、撹拌槽2は、槽底部2bを平底とする円筒形とし、槽径D=200mm、板厚t=1.5mm、槽高さB=250mm(有効高さ200mm)とした。撹拌槽2の材質としては全体をSUS316L鋼で製作した。バッフルは未設置とした。 That is, the stirring tank 2 has a cylindrical shape with the bottom of the tank 2b as a flat bottom, the tank diameter D = 200 mm, the plate thickness t = 1.5 mm, and the tank height B = 250 mm (effective height 200 mm). The entire stirring tank 2 was made of SUS316L steel. The baffle was not installed.

また、撹拌軸4はφ10mmとした。撹拌翼3は翼径d=120mm、翼高さb=80mm、板厚1.5mmの2枚翼とした。撹拌翼3の翼底形状は、槽底形状に合わせた。撹拌時の撹拌翼3の回転数は80rpmとした。 The stirring shaft 4 has a diameter of 10 mm. The stirring blade 3 has a blade diameter d = 120 mm, a blade height b = 80 mm, and a plate thickness of 1.5 mm. The shape of the bottom of the stirring blade 3 was matched to the shape of the bottom of the tank. The rotation speed of the stirring blade 3 during stirring was 80 rpm.

撹拌槽2の胴部2aの壁外面2dに取り付ける圧電素子6は、市販のφ45mmのランジュバン型振動子(28kHz、25W/個相当)を用いた。また、槽底部2bに取り付ける圧電素子6は、市販のφ45mmのランジュバン型振動子28kHzおよび40kHz、25W/個相当を併用した。 As the piezoelectric element 6 attached to the outer wall surface 2d of the body portion 2a of the stirring tank 2, a commercially available Langevin type oscillator (28 kHz, 25 W / piece equivalent) having a diameter of 45 mm was used. Further, as the piezoelectric element 6 attached to the bottom portion 2b of the tank, a commercially available Langevin type oscillator of φ45 mm and 40 kHz, equivalent to 25 W / piece were used in combination.

また、ジャケット8は、流路81をジャケット幅x=10mm、ジャケット高さy=50mmとした。熱媒体cには、水とエチレングリコールの混合液を使用し、エチレングリコールは75wt.%とし、残りは水とした。ジャケット8内部での温度が20℃となるように調整してジャケット8下部の入口82より流入させた。熱媒体cが流路81を流れる速度は、伝熱面において、1.0−1.5m/sec(0.5−0.75L/sec)に調整した。 Further, in the jacket 8, the flow path 81 has a jacket width x = 10 mm and a jacket height y = 50 mm. A mixed solution of water and ethylene glycol was used as the heat medium c, and ethylene glycol was 75 wt. % And the rest was water. The temperature inside the jacket 8 was adjusted to be 20 ° C., and the temperature was adjusted so that the temperature inside the jacket 8 was 20 ° C. The speed at which the heat medium c flows through the flow path 81 was adjusted to 1.0-1.5 m / sec (0.5-0.75 L / sec) on the heat transfer surface.

被撹拌物bは、市販の水あめとヨウ素の溶液、チオ硫酸ナトリウムの合計4Lを用いた。ヨウ素溶液と水あめ溶液の混合物を用意した。ジャケット8に通水するとともに、モータ5を動作させ、温度を安定させた後、ヨウ素に対し、1.1当量となるチオ硫酸ナトリウムとなるチオ硫酸ナトリウム水溶液を一気に添加した。チオ硫酸ナトリウム水溶液を添加した時刻を混合開始の基準時刻とした。 As the agitated substance b, a total of 4 L of a commercially available starch syrup / iodine solution and sodium thiosulfate was used. A mixture of iodine solution and starch syrup solution was prepared. After passing water through the jacket 8 and operating the motor 5 to stabilize the temperature, a sodium thiosulfate aqueous solution having 1.1 equivalents of sodium thiosulfate was added at once to iodine. The time when the aqueous sodium thiosulfate solution was added was set as the reference time for starting mixing.

また、撹拌翼3を継続的に回転させ、撹拌装置1を連続運転させ、その間、混合性の確認として、基準時刻から、目視においてヨウ素が脱色されるまでの時間(脱色時間)を計測した。 Further, the stirring blade 3 was continuously rotated to continuously operate the stirring device 1, and during that time, the time from the reference time until the iodine was visually decolorized (decolorization time) was measured as confirmation of the mixing property.

実施例1、実施例2、および比較例の個別の条件は以下の通りとした。 The individual conditions of Example 1, Example 2, and Comparative Example were as follows.

<実施例1>
実施例1では、上記第1実施形態を想定し、撹拌槽2の胴部2aの壁外面2dには、上方視として図3と同様に、撹拌槽2の外周の一か所に鉛直方向に1列にほぼ等間隔に4つ配置した。
<Example 1>
In the first embodiment, assuming the first embodiment, the outer wall surface 2d of the body portion 2a of the stirring tank 2 is vertically viewed at one place on the outer periphery of the stirring tank 2 as seen from above. Four were arranged in one row at approximately equal intervals.

<実施例2>
実施例2では、上記第2実施形態を想定し、撹拌槽2の胴部2aの壁外面2dには、上方視が図6と同様に、撹拌軸4を中心として互いに対向する位置に圧電素子6Aと圧電素子6Bをそれぞれ1列にほぼ等間隔に4つずつ配置した。
また、実施例2では、圧電素子6Aと圧電素子6Bの稼働制御における初期時刻を一致させ、圧電素子6Aは厳密に1秒間稼働させた後、1秒間非稼働とし、これを繰り返すパルス運転とした。他方、圧電素子6Bは、厳密に1秒間非稼働とした後、1秒間稼働とし、これを繰り返すパルス運転とした。すなわち、圧電素子6Aと圧電素子6Bが稼働と非稼働を1秒ごとに交互に繰り返すように運転した。
<Example 2>
In the second embodiment, assuming the second embodiment, the piezoelectric element is placed on the outer wall surface 2d of the body portion 2a of the stirring tank 2 at a position facing each other with the stirring shaft 4 as the center, as in FIG. Four 6A and four piezoelectric elements 6B were arranged in one row at substantially equal intervals.
Further, in the second embodiment, the initial times in the operation control of the piezoelectric element 6A and the piezoelectric element 6B are matched, the piezoelectric element 6A is operated for exactly 1 second, then is not operated for 1 second, and this is repeated in pulse operation. .. On the other hand, the piezoelectric element 6B was operated for 1 second after being strictly inactive for 1 second, and the pulse operation was repeated. That is, the piezoelectric element 6A and the piezoelectric element 6B were operated so as to alternately repeat operation and non-operation every second.

<比較例>
上記実施例1、2と比較するため、比較例では、実施例1の構成において圧電素子6を動作させずに運転した。
<Comparison example>
In order to compare with Examples 1 and 2, in Comparative Example, the piezoelectric element 6 was operated without operating in the configuration of Example 1.

上記実施例1、2および比較例によりヨウ素の脱色時間を計測した。図13は、実施例1、2および比較例の脱色時間を示す表である。表1から、実施例1および実施例2では比較例に比べて脱色時間が短縮されているのが分かる。 The decolorization time of iodine was measured according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples. FIG. 13 is a table showing the decolorization time of Examples 1 and 2 and Comparative Example. From Table 1, it can be seen that the decolorization time is shortened in Example 1 and Example 2 as compared with Comparative Example.

1、1A、1B…撹拌装置、2…撹拌槽、2a…胴部、2b…槽底部、2c…壁内面、2d…壁外面、3、3a、3b…撹拌翼、4…撹拌軸、5…モータ、6、6A、6B、6C…圧電素子、8、8A、8B…ジャケット、81…流路、82…入口、83…出口、b…被撹拌物、c…熱媒体 1, 1A, 1B ... Stirrer, 2 ... Stirring tank, 2a ... Body, 2b ... Tank bottom, 2c ... Wall inner surface, 2d ... Wall outer surface, 3, 3a, 3b ... Stirring blade, 4 ... Stirring shaft, 5 ... Motor, 6, 6A, 6B, 6C ... Piezoelectric element, 8, 8A, 8B ... Jacket, 81 ... Flow path, 82 ... Inlet, 83 ... Outlet, b ... Agitated object, c ... Heat medium

Claims (7)

撹拌槽の内部にて被撹拌物を撹拌する撹拌装置において、
前記撹拌槽の外面に当接し前記撹拌槽内の前記被撹拌物に弾性波を発生させる発振子と、前記撹拌槽の外面に当接し前記撹拌槽を介して前記被撹拌物の温度を調整する温度調整装置とを有し、
前記撹拌槽の内部には、撹拌時に回転する撹拌軸と、該撹拌軸に対して線対称に固定され、前記撹拌軸と共に回転して前記被撹拌物を撹拌する複数の撹拌翼とが配置され、
前記発振子は、前記撹拌軸を中心に対称の位置にて対をなし前記撹拌軸に向かって配置されており、
前記撹拌軸を挟んで対向する位置に配置された前記発振子は時分割で交互に稼働と非稼働を繰り返す、ことを特徴とする撹拌装置。
In a stirring device that stirs the object to be agitated inside the stirring tank,
The temperature of the agitated object is adjusted via the oscillator that abuts on the outer surface of the agitating tank and generates an elastic wave on the agitated object in the agitating tank and the outer surface of the agitating tank. Has a temperature control device
Inside the stirring tank, a stirring shaft that rotates during stirring and a plurality of stirring blades that are fixed linearly symmetrically with respect to the stirring shaft and rotate together with the stirring shaft to stir the object to be agitated are arranged. ,
The oscillators are paired at symmetrical positions with respect to the stirring shaft and are arranged toward the stirring shaft.
A stirring device characterized in that the oscillators arranged at positions facing each other across the stirring shaft alternately repeat operation and non-operation in a time division manner.
前記撹拌翼が回転する周期と前記発振子が稼働と非稼働を繰り返す周期とは互いに異なりかつ互いに他方の整数倍とも異なる、請求項1に記載の撹拌装置。 The stirring device according to claim 1, wherein the period in which the stirring blade rotates and the period in which the oscillator repeats operation and non-operation are different from each other and are also different from each other by an integral multiple of the other. 撹拌槽の内部にて被撹拌物を撹拌する撹拌装置において、
前記撹拌槽の外面に当接し前記撹拌槽内の前記被撹拌物に弾性波を発生させる発振子と、前記撹拌槽の外面に当接し前記撹拌槽を介して前記被撹拌物の温度を調整する温度調整装置とを有し、
前記温度調整装置は、前記被撹拌物の温度を調整するための媒体の流れる流路が前記撹拌槽の外面に螺旋状に配設されたジャケットを含み、
前記ジャケットは上下方向に間隔がある螺旋形状であり、
前記発振子は、前記間隔にて前記撹拌槽の槽壁の外面に当接するように配設されている、
ことを特徴とする撹拌装置。
In a stirring device that stirs the object to be agitated inside the stirring tank,
The temperature of the agitated object is adjusted via the oscillator that abuts on the outer surface of the agitating tank and generates an elastic wave on the agitated object in the agitating tank and the outer surface of the agitating tank. Has a temperature control device
The temperature adjusting device includes a jacket in which a flow path of a medium for adjusting the temperature of the object to be agitated is spirally arranged on the outer surface of the agitating tank.
The jacket has a spiral shape with vertical spacing.
The oscillators are arranged so as to come into contact with the outer surface of the tank wall of the stirring tank at the intervals.
A stirring device characterized in that.
撹拌槽の内部にて被撹拌物を撹拌する撹拌装置において、
前記撹拌槽の外面に当接し前記撹拌槽内の前記被撹拌物に弾性波を発生させる発振子と、前記撹拌槽の外面に当接し前記撹拌槽を介して前記被撹拌物の温度を調整する温度調整装置とを有し、
前記撹拌槽の内部には、撹拌時に回転する撹拌軸と、該撹拌軸に対して線対称に固定され、前記撹拌軸と共に回転して前記被撹拌物を撹拌する複数の撹拌翼とが配置され、
前記発振子は、前記撹拌軸を中心に対称の位置にて対をなし前記撹拌軸に向かって配置されており、
前記温度調整装置は、前記被撹拌物の温度を調整するための媒体の流れる流路が前記撹拌槽の外面に螺旋状に配設されたジャケットを含み、
前記ジャケット内の媒体の流れの回転方向は前記撹拌翼の回転方向と互いに逆回転である、ことを特徴とする撹拌装置。
In a stirring device that stirs the object to be agitated inside the stirring tank,
The temperature of the agitated object is adjusted via the oscillator that abuts on the outer surface of the agitating tank and generates an elastic wave on the agitated object in the agitating tank and the outer surface of the agitating tank. Has a temperature control device
Inside the stirring tank, a stirring shaft that rotates during stirring and a plurality of stirring blades that are fixed linearly symmetrically with respect to the stirring shaft and rotate together with the stirring shaft to stir the object to be agitated are arranged. ,
The oscillators are paired at symmetrical positions with respect to the stirring shaft and are arranged toward the stirring shaft.
The temperature adjusting device includes a jacket in which a flow path of a medium for adjusting the temperature of the object to be agitated is spirally arranged on the outer surface of the agitating tank.
A stirring device characterized in that the rotation direction of the flow of the medium in the jacket is opposite to the rotation direction of the stirring blade.
撹拌槽の内部にて被撹拌物を撹拌する撹拌装置において、
前記撹拌槽の外面に当接し前記撹拌槽内の前記被撹拌物に弾性波を発生させる発振子と、前記撹拌槽の外面に当接し前記撹拌槽を介して前記被撹拌物の温度を調整する温度調整装置とを有し、
前記撹拌槽の内部には、撹拌時に回転する撹拌軸と、該撹拌軸に対して線対称に固定され、前記撹拌軸と共に回転して前記被撹拌物を撹拌する複数の撹拌翼とが配置され、
前記温度調整装置は、前記被撹拌物の温度を調整するための媒体の流れる流路が前記撹拌槽の外面に螺旋状に配設されたジャケットを含み、
前記ジャケット内の媒体の流れの方向は下から上へ向かう方向であり、
前記ジャケット内の媒体の流れの回転方向は前記撹拌翼の回転方向と互いに逆回転である、
ことを特徴とする撹拌装置。
In a stirring device that stirs the object to be agitated inside the stirring tank,
The temperature of the agitated object is adjusted via the oscillator that abuts on the outer surface of the agitating tank and generates an elastic wave on the agitated object in the agitating tank and the outer surface of the agitating tank. Has a temperature control device
Inside the stirring tank, a stirring shaft that rotates during stirring and a plurality of stirring blades that are fixed linearly symmetrically with respect to the stirring shaft and rotate together with the stirring shaft to stir the object to be agitated are arranged. ,
The temperature adjusting device includes a jacket in which a flow path of a medium for adjusting the temperature of the object to be agitated is spirally arranged on the outer surface of the agitating tank.
The direction of flow of the medium in the jacket up direction der directed from bottom to top,
The rotation direction of the flow of the medium in the jacket is opposite to the rotation direction of the stirring blade.
A stirring device characterized in that.
前記発振子は、前記撹拌槽の胴部において、前記間隔に沿って螺旋形状を描くように配列されている、請求項に記載の撹拌装置。 The stirring device according to claim 3 , wherein the oscillators are arranged in a spiral shape along the spacing in the body of the stirring tank. 前記撹拌翼は、2枚である、
請求項1またはに記載の撹拌装置。
The number of stirring blades is two.
The stirring device according to claim 1 or 4.
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