| 【発明の名称】 |
攪拌装置及び攪拌用容器 |
| 【発明者】 |
【氏名】矢代 勇己
【氏名】石飛 龍彦
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| 【要約】 |
【課題】流動物を効率良く攪拌することができる攪拌装置を提供することを課題とする。
【解決手段】減速機１７からの駆動軸１３を中心に公転しながら自転する軸１９にパドル２３が取り付けられている。同様に、軸２４は駆動軸１３を中心として公転しながら自転し、更に、この軸２４を中心として公転しながら自転する軸３２にパドル３６が取り付けられている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 回転駆動装置でパドルを回転させることにより流動物を攪拌する装置において、回転駆動装置の駆動軸を中心として公転しながら自転する第一の従動軸を有する遊星駆動部を備え、第一の従動軸にパドルを取り付けたことを特徴とする攪拌装置。
【請求項２】 前記遊星駆動部は、回転駆動装置の駆動軸を中心として公転しながら自転する第二の従動軸と、この第二の従動軸を中心として公転しながら自転する第三の従動軸とを更に備え、第三の従動軸に他のパドルを取り付けた請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項３】 流動物が角形容器に収容されている請求項１または２に記載の攪拌装置。
【請求項４】 回転駆動装置でパドルを回転させることにより流動物を攪拌するための容器において、内部が密封された容器本体と、容器本体に回転自在に設けられた連動軸と、容器本体内に封入されて連動軸を中心として公転しながら自転する従動軸を有する遊星駆動部及び従動軸に取り付けられたパドルとを備え、回転駆動装置の駆動軸が連動軸に着脱自在に連結されて駆動軸の回転力が連動軸を介してパドルに伝達されることを特徴とする攪拌用容器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種の流動物を攪拌する攪拌装置及び攪拌用容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１２は、従来の攪拌装置の縦断面を表す。例えば円筒状の容器１に蓋２が設けられていて、この蓋２にモータ３が固定されている。モータ３の出力軸に接続された駆動軸４の下端には、パドル５が固定されている。モータ３を駆動することによりモータ３の出力軸に接続された駆動軸４を回転させ、駆動軸４の下端のパドル５を旋回させることで、円筒容器１内の液体や粉体等の流動物６を対流させ、流動物６を攪拌させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来の撹拌装置による液体の撹拌は、パドル５の旋回中心と同心円状に発生する対流のみによるため、攪拌対象となる流動物によっては十分に攪拌することができない虞があった。特に、角型容器に適用した場合、角型容器隅部では、対流の円滑な流れが阻害されて流れの澱みが発生し、角型容器隅部では十分な撹拌がなされない事になり、例えば角型容器内でモルタルを製作する場合等、液体の粘性が高い程、容器隅部での流れの澱みは顕著化し、均一な性状のモルタル等の製作ができなくなる。
【０００４】そこで、本発明は、流動物を効率良く攪拌することができる攪拌装置を提供することを課題とする。また、本発明は、このような攪拌装置に用いられる攪拌用容器を提供することも課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するため、本発明に係る攪拌装置は、回転駆動装置でパドルを回転させることにより流動物を攪拌する装置において、回転駆動装置の駆動軸を中心として公転しながら自転する第一の従動軸を有する遊星駆動部を備え、第一の従動軸にパドルを取り付けたことを特徴とする。
【０００６】また、本発明に係る攪拌用容器は、回転駆動装置でパドルを回転させることにより流動物を攪拌するための容器において、内部が密封された容器本体と、容器本体に回転自在に設けられた連動軸と、容器本体内に封入されて連動軸を中心として公転しながら自転する従動軸を有する遊星駆動部及び従動軸に取り付けられたパドルとを備え、回転駆動装置の駆動軸が連動軸に着脱自在に連結されて駆動軸の回転力が連動軸を介してパドルに伝達されることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．実施の形態１に係る攪拌装置の具体的な構造が図１に示されている。架台７には内歯車８が固定され、更に架台７にはベアリング９及び１０を介して遊星歯車支持プレート１１及び１２がそれぞれ回転自在に支持されている。遊星歯車支持プレート１１と１２との間に配された太陽歯車１６は駆動軸１３に接続されている。駆動軸１３はベアリング１４及び１５を介して遊星歯車支持プレート１１及び１２に支持され、架台７に固定された減速機１７に接続されている。更に、減速機１７は架台７に固定されたモータ１８に接続され、これら減速機１７とモータ１８から本発明の回転駆動装置が構成されている。太陽歯車１６と内歯車８との間にはこれら太陽歯車１６及び内歯車８の双方に噛合する遊星歯車２２が配置されている。遊星歯車２２に連結された軸１９の下端に正軌道遊星パドル２３が固定されている。この軸１９は、ベアリング２０及び２１を介してそれぞれ遊星歯車支持プレート１１及び１２に回転自在に支持されており、太陽歯車１６の駆動軸１３を中心として公転しながら自転する第１の従動軸を形成している。
【０００８】同様に、太陽歯車１６と内歯車８との間にはこれら太陽歯車１６及び内歯車８の双方に噛合する遊星歯車２７が配置されている。遊星歯車２７に連結された軸２４の下端に偏心遊星軌道パドルギヤケース２８が固定されている。この軸２４は、ベアリング２５及び２６を介してそれぞれ遊星歯車支持プレート１１及び１２に回転自在に支持されており、太陽歯車１６の駆動軸１３を中心として公転しながら自転する第２の従動軸を形成している。軸２４が貫通する中空の軸３０が遊星歯車支持プレート１２の下面に固定されており、この軸３０の中間部がベアリング２９を介して偏心遊星軌道パドルギヤケース２８に回転自在に支持されている。
【０００９】偏心遊星軌道パドルギヤケース２８の内部において、軸３０の下端に固定歯車３１が固定されると共にこの固定歯車３１に噛合する歯車３５が配置されている。歯車３５に連結された軸３２の下端には偏心遊星軌道パドル３６が固定されている。この軸３２は、ベアリング３３及び３４を介して偏心遊星軌道パドルギヤケース２８に回転自在に支持されており、遊星歯車２７の軸２４を中心として公転しながら自転する第３の従動軸を形成している。本発明の遊星駆動部が内歯車８、遊星歯車支持プレート１１及び１２、太陽歯車１６、軸１９，２４，３０及び３２、遊星歯車２２及び２７、偏心遊星軌道パドルギヤケース２８、固定歯車３１、歯車３５及びベアリング１０，１４，１５，２０，２１，２５，２６，２９，３３及び３４から構成される。
【００１０】次に、実施の形態１の攪拌装置の動作について説明する。以上のように構成された攪拌装置を攪拌対象となる液体や粉体等の流動物が収容された角型容器３７に上から挿入する。図２に遊星駆動部の動作を示す。モータ１８を駆動させて、減速機１７に接続された駆動軸１３を矢印３８の方向に回転させると、駆動軸１３に結合された太陽歯車１６も矢印３８の方向に回転する。太陽歯車１６が矢印３８の方向に回転すると、太陽歯車１６にかみ合った遊星歯車２２は矢印３９の方向に回転し、遊星歯車２２の軸１９に接続された正軌道遊星パドル２３も矢印３９の方向に回転する。更に、遊星歯車２２は内歯車８とかみ合っているため、太陽歯車１６の駆動軸１３を中心として遊星歯車２２は矢印４０の方向にも旋回する。また、太陽歯車１６が矢印３８の方向に回転すると、遊星歯車２７は矢印４１の方向に回転する。遊星歯車２７が矢印４１の方向に回転すると、遊星歯車２７は内歯車８とかみ合っているため、太陽歯車１６の駆動軸１３を中心として、遊星歯車２７は矢印４２の方向にも旋回する。このような遊星歯車２２及び２７の旋回に伴い、遊星歯車支持プレート１１及び１２も矢印４０及び４２の方向に旋回する。
【００１１】更に、遊星歯車２７の軸２４の下端に固定された偏心遊星軌道パドルギヤケース２８も矢印４１の方向に、軸２４を中心として回転する。偏心遊星軌道パドルギヤケース２８が矢印４１の方向に回転すると、偏心遊星軌道パドルギヤケース２８にベアリング３３及び３４を介して支持された軸３２と歯車３５も軸２４を中心として旋回する。歯車３５は、遊星歯車支持プレート１２に固定された軸３０の下端に固定されて回転を規制された固定歯車３１とかみ合うため、歯車３５が軸２４を中心に旋回すると、歯車３５は軸３２と共に、軸３２を中心として矢印４３の方向に回転し、軸３２に接続された偏心遊星軌道パドル３６も矢印４３の方向に回転する。
【００１２】このように正軌道遊星パドル２３は、太陽歯車１６の駆動軸１３を中心として公転しながら遊星歯車２２の軸１９を中心として自転するため、図３にハッチングで示す範囲を撹拌することができる。一方、偏心遊星軌道パドル３６は軸３２を中心として自転しつつ、遊星歯車２７の軸２４を中心として公転し、更に、遊星歯車２７が太陽歯車１６の駆動軸１３を中心として公転することで、図４にハッチングで示す範囲を撹拌することができ、角型容器３７の隅部まで撹拌することができる。これらの正軌道遊星パドル２３並びに偏心遊星軌道パドル３６を装備することにより、本実施の形態１の角型容器撹拌装置では、図５にハッチングで示す角型容器３７内部のほぼ全域を効率良く撹拌することができる。
【００１３】実施の形態２．実施の形態２に係る撹拌装置及び攪拌用容器の具体的な構成を図６に示す。架台５４に減速機１７及びモータ１８が固定され、これら減速機１７及びモータ１８から本発明の回転駆動装置が構成されている。また、この発明の容器本体を形成する角型容器３７の上部には蓋４４が固定されており、この蓋４４の上面に内歯車４５が固定されると共に蓋４４にベアリング４６を介して遊星歯車支持プレート４７が回転自在に支持されている。蓋４４と遊星歯車支持プレート４７により角型容器３７の上部は完全に覆われている。また、遊星歯車支持プレート４７の回転中心には連動軸４７ａが上方に突出して形成されると共にこの連動軸４７ａの上部に嵌合孔が形成されており、嵌合孔に減速機１７からの駆動軸７５の下端が着脱自在に挿入連結され、駆動軸７５の回転力が遊星歯車支持プレート４７に伝達されるように構成されている。
【００１４】内歯車４５に遊星歯車５０が噛合し、遊星歯車５０に連結された軸４８の下端に正軌道遊星パドル２３が固定されている。この軸４８は、ベアリング４９を介して遊星歯車支持プレート４７に回転自在に支持されており、駆動軸７５を中心として公転しながら自転する第１の従動軸を形成している。
【００１５】同様に、内歯車４５に遊星歯車５３が噛合し、遊星歯車５３に連結された軸５１の下端に偏心遊星軌道パドルギヤケース２８が固定されている。この軸５１は、ベアリング５２を介して遊星歯車支持プレート４７に回転自在に支持されており、駆動軸７５を中心として公転しながら自転する第２の従動軸を形成している。軸５１が貫通する中空の軸３０が遊星歯車支持プレート４７の下面に固定されており、この軸３０の中間部がベアリング２９を介して偏心遊星軌道パドルギヤケース２８に回転自在に支持されている。
【００１６】偏心遊星軌道パドルギヤケース２８の内部において、軸３０の下端に固定歯車３１が固定されると共にこの固定歯車３１に噛合する歯車３５が配置されている。歯車３５に連結された軸３２の下端には偏心遊星軌道パドル３６が固定されている。この軸３２は、ベアリング３３及び３４を介して偏心遊星軌道パドルギヤケース２８に回転自在に支持されており、遊星歯車５３の軸５１を中心として公転しながら自転する第３の従動軸を形成している。本発明の遊星駆動部が、内歯車４５、遊星歯車支持プレート４７、軸４８，５１，３０及び３２、遊星歯車５０及び５３、固定歯車３１、歯車３５、偏心遊星軌道パドルギヤケース２８及びベアリング４６，４９，５２，２９，３３及び３４から構成されている。なお、角型容器３７内に攪拌対象となる流動物を注入するための図示しないノズルが角型容器３７または蓋４４に取り付けられている。
【００１７】次に、実施の形態２の攪拌装置及び攪拌用容器の動作について説明する。まず、図示しないノズルから攪拌対象となる液体や粉体等の流動物を角型容器３７内に注入する。駆動軸７５の下端を遊星歯車支持プレート４７の連動軸４７ａに連結させてモータ１８を駆動させたときの遊星駆動部の動作を図７に示す。モータ１８を駆動させて減速機１７及び駆動軸７５を介して遊星歯車支持プレート４７を矢印５５の方向に回転させると、遊星歯車５０は矢印５６の方向に旋回し、遊星歯車５０の軸４８に接続された正軌道遊星パドル２３も同様に矢印５６の方向に旋回する。更に、遊星歯車５０は内歯車４５にかみ合っているため、遊星歯車５０は軸４８を中心として矢印５７の方向に回転し、軸４８に接続された正軌道遊星パドル２３も同様に矢印５７の方向に回転する。
【００１８】また、遊星歯車支持プレート４７が矢印５５の方向に回転すると、遊星歯車５３は矢印５８の方向に旋回し、遊星歯車５３の軸５１に固定された偏心遊星軌道パドルギヤケース２８も同様に矢印５８の方向に旋回する。更に、遊星歯車５３は内歯車４５にかみ合っているため、遊星歯車５３は軸５１を中心として矢印５９の方向に回転し、偏心遊星軌道パドルギヤケース２８も同様に矢印５９の方向に回転する。偏心遊星軌道パドルギヤケース２８が矢印５９の方向に回転すると、偏心遊星軌道パドルギヤケース２８にベアリング３３及び３４を介して支持された軸３２と歯車３５も軸５１を中心として旋回する。歯車３５は、遊星歯車支持プレート４７に固定された軸３０の下端に固定されて回転を規制された固定歯車３１とかみ合うため、歯車３５が軸５１を中心に旋回すると、歯車３５は軸３２と共に、軸３２を中心として矢印６０の方向に回転し、軸３２に接続された偏心遊星軌道パドル３６も矢印６０の方向に回転する。
【００１９】実施の形態２の場合、正軌道遊星パドル２３と偏心遊星軌道パドル３６を装備することにより、実施の形態１と同様の範囲を攪拌することができ、角型容器３７の内部ほぼ全域を攪拌することができる。尚且つ、遊星駆動部が装備された蓋４４は角型容器３７に固定されており、蓋４４と遊星歯車支持プレート４７によって角型容器３７の上部が遮蔽されているため、攪拌中においても、また撹拌完了後に回転駆動装置の駆動軸７５を遊星歯車支持プレート４７の連動軸４７ａから切り離しても角型容器３７内部が露見することがない。従って、周辺設備への遮蔽設備の付加が不要となり、高い撹拌能力を有しながらも設備全体規模の小型化が可能となる。また、遊星駆動部は１度の使用のみに耐え得る構造であれば良いため、構造の簡素化を計ることが可能となる。
【００２０】実施の形態３．実施の形態３に係る攪拌装置及び攪拌用容器の具体的な構成を図８に示す。架台５４に減速機１７及びモータ１８が固定され、これら減速機１７及びモータ１８から本発明の回転駆動装置が構成されている。また、この発明の容器本体を形成する角型容器３７の上部には蓋４４が固定されており、この蓋４４により角型容器３７の上部は完全に覆われている。この蓋４４の中央部にベアリング６１を介して連結軸７６が回転自在に支持されると共にこの連結軸７６の上部に嵌合孔が形成されており、嵌合孔に減速機１７からの駆動軸７５の下端が着脱自在に挿入連結され、駆動軸７５の回転力が連結軸７６に伝達されるように構成されている。
【００２１】連結軸７６の下端は角型容器３７内において軸６２の上端に固定され、連動軸７６に伝達される回転力が軸６２に伝達される。軸６２の下端はパドルギヤケース６３の下面に固定されている。軸６２が貫通する中空の軸６５が蓋４４の下面に固定されており、この軸６５の中間部がベアリング６４を介してパドルギヤケース６３に回転自在に支持されている。パドルギヤケース６３の内部において、軸６５の下端に固定歯車６６が固定されると共にこの固定歯車６６に噛合する歯車７０が配置されている。歯車７０に連結された軸６７の下端には偏心遊星軌道パドル７１が固定されている。この軸６７は、ベアリング６８及び６９を介してパドルギヤケース６３に回転自在に支持されており、連動軸７６を介して互いに連動する駆動軸７５及び軸６２を中心として公転しながら自転する第１の従動軸を形成している。本発明の遊星駆動部が軸６２，６５及び６７、パドルギヤケース６３、固定歯車６６、歯車７０及びベアリング６４，６８及び６９から構成されている。なお、角型容器３７内に攪拌対象となる流動物を注入するための図示しないノズルが角型容器３７または蓋４４に取り付けられている。
【００２２】次に、実施の形態３の攪拌装置及び攪拌用容器の動作について説明する。まず、図示しないノズルから攪拌対象となる液体や粉体等の流動物を角型容器３７内に注入する。駆動軸７５の下端を連結軸７６に連結させてモータ１８を駆動させたときの遊星駆動部の動作を図９に示す。モータ１８を駆動させて減速機１７、駆動軸７５及び連結軸７６を介して軸６２を矢印７２の方向に回転駆動させると軸６２に固定されたパドルギヤケース６３も同様に矢印７２の方向に旋回する。パドルギヤケース６３が矢印７２の方向に回転すると、パドルギヤケース６３にベアリング６８及び６９を介して支持された軸６７と歯車７０も軸６２を中心として矢印７３の方向に旋回する。歯車７０は、蓋４４に固定された軸６５の下端に固定されて回転を規制された固定歯車６６とかみ合うため、歯車７０が軸６２を中心に旋回すると、歯車７０は軸６７と共に、軸６７を中心として矢印７４の方向に回転し、軸６７に接続された偏心遊星軌道パドル７１も矢印７４の方向に回転する。
【００２３】実施の形態３の場合、パドル７１は、蓋４４の中央部に配置された軸６２を中心として旋回し且つ歯車７０の軸６７を中心として回転することにより、図１０にハッチングで示す範囲を撹拌することができる。また、実施の形態２と同様に蓋４４によって角型容器３７の上部が遮蔽されているため、設備全体規模の小型化が可能となり、更に角型容器３７内に装備されるパドル７１が一つであるために角型容器制作コストの低減化が可能となる。
【００２４】実施の形態４．実施の形態４に係る攪拌装置を図１１に示す。本実施の形態４における攪拌装置の構造は図１に示した実施の形態１の攪拌装置において、架台７の下面にスプラッシュガード７７を更に備えたものである。このスプラッシュガード７７は角型容器３７の側壁上面に覆い被さるような段差形状を有しており、角型容器３７に攪拌装置を挿入すると同時に、スプラッシュガード７７は好適に角型容器３７の側壁上部に嵌合し、架台７と協動して容器内を外部から完全に遮蔽する。このスプラッシュガード７７により、例えば放射性廃棄物を固化処理するために放射性廃棄物にセメントを添加して攪拌する場合等には、角型容器３７に収容された放射性廃棄物を飛散させることなく安全に攪拌を行うことができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の攪拌装置によれば回転駆動装置の駆動軸を中心として公転しながら自転する第一の従動軸にパドルを取り付けたので、流動物が収容された容器内部のほぼ全域を効率良く撹拌することができる。
【００２６】また、本発明の攪拌用容器によれば、内部が密封された容器本体に連動軸を回転自在に設けると共にこの連動軸を中心として公転しながら自転する従動軸を有する遊星駆動部と従動軸に取り付けられたパドルを容器本体内に封入し、回転駆動装置の駆動軸を連動軸に着脱自在に連結して駆動軸の回転力を連動軸を介してパドルに伝達するようにしたので、流動物が収容された容器内部のほぼ全域を効率良く攪拌することができるだけでなく内部が露見することがないため、流動物の周辺への飛散が防止される。従って、例えば放射性廃棄物を固化処理するために放射性廃棄物にセメントを添加して攪拌する場合等に好適である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６２０８
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年６月５日（２００１．６．５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００５７８７４
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道照 （外６名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−３６１０５９（Ｐ２００２−３６１０５９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１２月１７日（２００２．１２．１７） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１６９７３５（Ｐ２００１−１６９７３５） |
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