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Patent Searching and Data


Title:
AGITATION MIXING APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/125725
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is an agitation mixing apparatus (1) that is equipped with a casing (2), in which a flow path (6) is provided for a flow of fluid; an agitator body (3), which comprises a shaft (7) disposed inside the casing (2) and vanes (8) that are mounted surrounding the shaft (7); and a drive source (9), which is connected to the shaft (7) and which vibrates the agitator body (3) in the axial direction, and wherein grooves (21) are provided in the interior wall of the casing (2), disposed at specified intervals in the axial direction.

Inventors:
OHTSUKA MASAKI
KITATANI KAZUYA
Application Number:
PCT/JP2009/056946
Publication Date:
October 15, 2009
Filing Date:
April 03, 2009
Export Citation:
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Assignee:
SHARP KK (JP)
OHTSUKA MASAKI
KITATANI KAZUYA
International Classes:
B01F11/00; A23L27/60; B01F3/08; A23D7/02; A23P1/00; A47J43/042
Domestic Patent References:
WO2007038893A12007-04-12
Foreign References:
JP2003047869A2003-02-18
JPH0359035U1991-06-10
JPS4946350B11974-12-09
JPS61242810A1986-10-29
JPH11276871A1999-10-12
JP2002136974A2002-05-14
JP2005279590A2005-10-13
JPH0751557A1995-02-28
JPH1157441A1999-03-02
JP2005053582A2005-03-03
JPH02150023U1990-12-25
Other References:
See also references of EP 2263786A4
Attorney, Agent or Firm:
SANO, Shizuo (JP)
Shizuo Sano (JP)
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Claims:
 内部に流体が流通する流路が設けられたケーシングと、前記ケーシング内に配置されて軸部と該軸部の周囲に取り付けられた羽根とを有した撹拌体と、前記軸部に接続して前記攪拌体を軸方向に振動させる駆動源とを備えた撹拌混合装置において、軸方向に所定周期で配される溝部を前記ケーシングの内壁面に設けたことを特徴とする撹拌混合装置。
 前記溝部の側壁を軸方向に対して垂直に形成したことを特徴とする請求項1に記載の撹拌混合装置。
 前記羽根及び前記溝部を捩れ方向が同じ螺旋状に形成したことを特徴とする請求項1に記載の撹拌混合装置。
 前記撹拌体は捩れ方向が異なる複数の螺旋状の前記羽根を有し、前記溝部は対向する前記羽根と同じ方向に捩れた螺旋状に形成されることを特徴とする請求項1に記載の撹拌混合装置。
 前記羽根の表面に凹部及び凸部を設けたことを特徴とする請求項1に記載の撹拌混合装置。
 前記羽根は両面に前記凹部及び前記凸部を有して流体に接するとともに、一方の面に形成される前記凹部と裏面の前記凹部とが共通の側壁を有し、前記凹部を所定の角度間隔で放射状に配置したことを特徴とする請求項5に記載の撹拌混合装置。
 前記撹拌体が前記駆動源の駆動によって前記軸部を中心に回転することを特徴とする請求項6に記載の撹拌混合装置。
 前記撹拌体が正回転と逆回転を周期的に繰り返すことを特徴とする請求項7に記載の撹拌混合装置。
 前記溝部の幅と深さとを略同じにしたことを特徴とする請求項1に記載の撹拌混合装置。
 前記溝部の側壁は開放側の端部の曲率半径が1mm以下に形成されることを特徴とする請求項1に記載の攪拌混合装置。
 前記駆動源による前記攪拌体の振動の振幅が前記溝部の幅よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の攪拌混合装置。
Description:
攪拌混合装置

 本発明は、流体を流通しながら撹拌混合 る撹拌混合装置に関する。

 流体を攪拌混合する従来の攪拌混合装置 特許文献1、2に開示される。この攪拌混合 置は筒状のケーシング内に振動源に接続さ た螺旋状の羽根が設けられる。ケーシング には複数の流体が供給され、軸方向に振動 る羽根によって流体が攪拌混合される。こ により、エマルションの製造、pH調整や酸化 還元反応等の化学反応を行う装置の攪拌機、 抽出装置の攪拌機等に上記攪拌混合装置を利 用することができる。

特開平7-51557号公報(第3頁-第4頁、第2図)

特開平11-57441号公報(第3頁-第4頁、第1図)

特開2005-53582号公報(第3頁-第5頁、第2図)

実開平2-150023号(第5頁-第9頁、第1図)

 近年、バイオテクノロジーの発展に伴っ 生物化学的分野において撹拌混合処理が行 れるようになり、撹拌混合処理の必要性も の応用範囲も拡大する傾向にある。このた 、産業界の要請に応えて撹拌効率や混合効 をより向上した撹拌混合装置が必要になっ いる。

 本発明は、攪拌効率や混合効率をより向 できる撹拌混合装置を提供することを目的 する。

 上記目的を達成するために本発明の攪拌 合装置は、内部に流体が流通する流路が設 られたケーシングと、前記ケーシング内に 置されて軸部と該軸部の周囲に取り付けら た羽根とを有した撹拌体と、前記軸部に接 して前記攪拌体を軸方向に振動させる駆動 とを備えた撹拌混合装置において、軸方向 所定周期で配される溝部を前記ケーシング 内壁面に設けたことを特徴としている。

 この構成によると、一または複数の流体 固体粒子を含む流体がケーシング内に供給 れると駆動源によって攪拌体が軸方向に振 する。ケーシングの内壁面には螺旋状や環 に形成された溝部が軸方向に所定周期で配 れる。ケーシングに沿って流通する流体の 部は溝部内に流入し、溝部内に渦が形成さ る。攪拌体が軸方向に振動することにより 転方向が逆方向の渦が溝部内に形成される め、直前の渦が破壊されて流体に大きなせ 断力が働く。これにより、一または複数の 体や固体粒子を含む流体が攪拌混合され、 マルションが作成される。溝部の軸方向の 期は一定であっても一定でなくてもよい。

 また本発明は、上記構成の攪拌混合装置 おいて、前記溝部の側壁を軸方向に対して 直に形成したことを特徴としている。

 また本発明は、上記構成の攪拌混合装置 おいて、前記羽根及び前記溝部を捩れ方向 同じ螺旋状に形成したことを特徴としてい 。

 また本発明は、上記構成の攪拌混合装置 おいて、前記撹拌体は捩れ方向が異なる複 の螺旋状の前記羽根を有し、前記溝部は対 する前記羽根と同じ方向に捩れた螺旋状に 成されることを特徴としている。この構成 よると、回転面が異なる複数の渦が生成さ る。

 また本発明は、上記構成の攪拌混合装置 おいて、前記羽根の表面に凹部及び凸部を けたことを特徴としている。この構成によ と、羽根に設けた凹部及び凸部が駆動源の 動によって流体に衝突し、更に流体にせん 力が加わる。

 また本発明は、上記構成の攪拌混合装置 おいて、前記羽根は両面に前記凹部及び前 凸部を有して流体に接するとともに、一方 面に形成される前記凹部と裏面の前記凹部 が共通の側壁を有し、前記凹部を所定の角 間隔で放射状に配置したことを特徴として る。

 この構成によると、羽根は薄い金属や樹 等を屈曲して形成され、一方の面に形成さ る凹部の裏側に凸部が配されるとともに一 の面に形成される凸部の裏側に凹部が形成 れる。凹部及び凸部は放射状に形成され、 動源による振動によって凹部内に渦が生成 れる。また、螺旋状の羽根の場合は羽根の 斜に沿った流体の流れによって凹部内に強 渦が生成される。

 また本発明は、上記構成の攪拌混合装置 おいて、前記撹拌体が前記駆動源の駆動に って前記軸部を中心に回転することを特徴 している。この構成によると、攪拌体の回 によって羽根の表面に沿って流通する流体 一部は放射状の凹部内に流入し、凹部内に が形成される。

 また本発明は、上記構成の攪拌混合装置 おいて、前記撹拌体が正回転と逆回転を周 的に繰り返すことを特徴としている。この 成によると、攪拌体の正回転によって凹部 渦が生成され、攪拌体の逆回転により回転 向が逆方向の渦が凹部内に形成される。こ により、凹部内の直前の渦が破壊されて流 に大きなせん断力が働く。

 また本発明は、上記構成の攪拌混合装置 おいて、前記溝部の幅と深さとを略同じに たことを特徴としている。

 また本発明は、上記構成の攪拌混合装置 おいて、前記溝部の側壁は開放側の端部の 率半径が1mm以下に形成されることを特徴と ている。

 また本発明は、上記構成の攪拌混合装置 おいて、前記駆動源による前記攪拌体の振 の振幅が前記溝部の幅よりも大きいことを 徴としている。

 また本発明は、液体を入れて振ることに り、攪拌された液体の分散や分離を行う攪 用容器において、上部に開口部を有する有 筒状の外筒と、前記開口部を塞ぐ着脱自在 蓋体と、前記外筒内に配される筒状の内筒 を備え、軸方向に所定周期で並設される溝 を前記内筒の内周面及び外周面の一方また 両方に設けたことを特徴としている。

 この構成によると、例えば、油相部を形 する液体と水相部を形成する液体とが攪拌 容器の外筒内に入れられ、蓋体で開口部が がれる。攪拌用容器を振ると内部の液体は 筒及び外筒に沿って上下に揺動する。内筒 内周面または外周面には螺旋状や環状に形 された溝部が軸方向に並設される。内筒に って流通する液体の一部は溝部内に流入し 溝部内に渦が形成される。攪拌用容器を軸 向に振ることにより回転方向が逆方向の渦 溝部内に形成されるため、直前の渦が破壊 れて液体に大きなせん断力が働く。これに り、水相部と油相部の液体が分散してエマ ションに近い状態の分散液が作成される。 って、振る力や回数を少なくしても、分離 状ドレッシング等の液体を充分分散させる とや牛乳等の液体を充分分離させることが きる。液体と粉体とを外筒内に入れて分散 (懸濁液)を作成する場合も同様である。

 また本発明は、上記構成の攪拌用容器に いて、前記内筒の周壁を屈曲して前記溝部 前記内筒の内周面及び外周面に設け、内周 の前記溝部と外周側の前記溝部とが共通の 壁を有することを特徴としている。この構 によると、内筒は薄い樹脂等により形成さ 、内筒の内周側に形成される溝部間の陸部 裏側に外周側の溝部が形成される。

 また本発明は、上記構成の攪拌用容器に いて、前記溝部は更に前記外筒の内周面に 方向に所定周期で並設されることを特徴と ている。

 また本発明は、上記構成の攪拌用容器に いて、前記外筒の内周面に設けられた前記 部と、前記内筒の外周面に設けられた前記 部とが、互いに対向するように配置される とを特徴としている。

 また本発明は、上記構成の攪拌用容器に いて、前記内筒の内側と外側とを連通させ 連通部を設けたことを特徴としている。こ 構成によると、外筒内に入れられた液体は えば内筒の下部や内筒の下方に設けられた 通部を介して内筒の内側と外側とを行き来 る。

 また本発明は、上記構成の攪拌用容器に いて、前記溝部の幅と深さとを略同じにし ことを特徴としている。

 また本発明は、上記構成の攪拌用容器に いて、前記溝部の側壁を軸方向に対して垂 に形成したことを特徴としている。

 また本発明は、上記構成の攪拌用容器に いて、前記外筒の断面にかかる代表長さをL とした際に前記溝部の幅をL/8以上L/2以下にし たことを特徴としている。ここで、代表長さ Lは外筒の断面が円の場合は直径であり、外 の断面が矩形の場合は一辺の長さである。

 また本発明は、上記構成の攪拌用容器に いて、前記溝部の側壁は開放側の端部の曲 半径が1mm以下に形成されることを特徴とし いる。

 また本発明は、上記構成の攪拌用容器に いて、前記外筒の少なくとも一部を透明に たことを特徴としている。

 また本発明は、液体を入れて振ることに り、攪拌された液体の分散や分離を行う攪 用容器において、一端を開口して外装を形 する筒状の外筒と、前記開口を塞ぐ蓋体と を備え、軸方向に所定周期で並設される溝 を前記外筒の内周面に設けるとともに、前 溝部の幅と深さとを略同じにしたことを特 としている。

 この構成によると、例えば、油相部を形 する液体と水相部を形成する液体とが攪拌 容器の外筒内に入れられ、蓋体で開口部が がれる。攪拌用容器を振ると内部の液体は 筒に沿って上下に揺動する。この時、外筒 沿って流通する液体の一部は溝部内に流入 、溝部内に渦が形成される。外筒を上下に ることにより回転方向が逆方向の渦が溝部 に形成されるため、直前の渦が破壊されて 体に大きなせん断力が働く。これにより、 相部と油相部の液体が分散してエマルショ に近い状態の分散液が作成される。

 また本発明の分離液状ドレッシングは、 記各構成の攪拌用容器を包装容器とするこ を特徴としている。この構成によると、分 液状ドレッシングの内容物は酢を主成分と て水相部を形成する液体とオイルを主成分 して油相部を形成する液体とを含み、攪拌 容器の外筒内に入れられる。攪拌用容器を ると内部の液体が上下に揺動して溝部内に が形成され、エマルションに近い状態の分 液が作成される。

 また本発明の分離液状化粧品は、上記各 成の攪拌用容器を包装容器とすることを特 としている。この構成によると、分離液状 粧品の内容物は純水等の水相部を形成する 体とオイル等の油相部を形成する液体とを み、攪拌用容器の外筒内に入れられる。攪 用容器を振ると内部の液体が上下に揺動し 溝部内に渦が形成され、エマルションに近 状態の分散液が作成される。

 また本発明の医薬品は、上記各構成の攪 用容器を包装容器とすることを特徴として る。この構成によると、医薬品の内容物は えば、難水溶性医薬品の粉体と生理食塩水 の液体とを含み、攪拌用容器の外筒内に入 られる。攪拌用容器を振ると内部の液体が 下に揺動して溝部内に渦が形成され、固体 子が分散した分散液が作成される。

 また本発明の攪拌混合装置によると、ケ シングの軸方向に所定周期で配される溝部 設けたので、攪拌体を軸方向に振動させる とによって回転方向が逆方向の渦が溝部内 形成され、直前の渦が破壊されて流体に大 なせん断力が働く。従って、攪拌効率や混 効率を向上することができる。

本発明の第1実施形態の攪拌混合装置を 示す正面断面図 本発明の第1実施形態の攪拌混合装置の ケーシングの一部の内面側を示す斜視図 本発明の第1実施形態の攪拌混合装置の ケーシングの一部を示す展開図及び断面図 本発明の第1実施形態の攪拌混合装置の 駆動源を駆動した状態を示す正面断面図 攪拌体が下降した際の図4のH部詳細図 攪拌体が上昇した際の図4のH部詳細図 本発明の第1実施形態の攪拌混合装置の 他の攪拌体を示す正面図 本発明の第1実施形態の攪拌混合装置の 他の攪拌体を示す正面図 本発明の第1実施形態の攪拌混合装置の 他の攪拌体を示す正面図 本発明の第2実施形態の攪拌混合装置 ケーシングの一部の内面側を示す斜視図 本発明の第2実施形態の攪拌混合装置 ケーシングの一部を示す展開図 本発明の第3実施形態の攪拌混合装置 ケーシングの一部を示す展開図 本発明の第4実施形態の攪拌混合装置 攪拌体の一部を示す斜視図 本発明の第4実施形態の攪拌混合装置 駆動源を駆動した状態を示す正面断面図 本発明の第4実施形態の攪拌混合装置 駆動源を駆動した状態を示す正面断面図 図14のJ部詳細図 図15のK部詳細図 本発明の第5実施形態の攪拌用容器を す正面断面図 本発明の第5実施形態の攪拌用容器の 筒を示す斜視図 本発明の第5実施形態の攪拌用容器を いた分離液状ドレッシングを振った時の状 を説明する図 本発明の第5実施形態の攪拌用容器を いた分離液状ドレッシングを振った時の状 を説明する図 図20のD部詳細図 図21のE部詳細図 本発明の第5実施形態の攪拌用容器の 拌による分散の実験結果を示す図 本発明の第6実施形態の攪拌用容器を す正面断面図 本発明の第6実施形態の攪拌用容器を いた分離液状ドレッシングを振った時の状 を説明する図 本発明の第6実施形態の攪拌用容器を いた分離液状ドレッシングを振った時の状 を説明する図 図25のF部詳細図 図26のG部詳細図 本発明の第7実施形態の攪拌用容器を す正面断面図 本発明の第8実施形態の攪拌用容器を す正面断面図

 <第1実施形態>
 以下に本発明の実施形態を図面を参照して 明する。図1は第1実施形態の撹拌混合装置 示す正面断面図である。攪拌混合装置51は流 体が流通する流路56を有した略円筒形のケー ング52を備えている。ケーシング52は断面多 角形の筒状に形成してもよい。ケーシング52 流路56の一端には流体が流入する流入口54が 設けられ、他端には流体が流出する流出口55 設けられる。

 ケーシング52の流路56内には軸部57の周囲 螺旋状の羽根58が取り付けられた攪拌体53が 配される。羽根58には攪拌体53の軸方向に被 合流体60(図4参照)が流通可能な貫通孔(不図 )が必要に応じて複数設けられる。貫通孔は 根58の周縁をU字状に切り欠いたものや羽根5 8の面に穿孔した丸穴状のもの等、いずれの 状でもよい。軸部57は駆動源59に接続され、 動源59の駆動によって攪拌体6に対して軸方 の振動や回転が加えられる。

 図2はケーシング52の内面の一部を示す斜 図である。図3(a)はケーシング52の一部の展 図を示しており、図3(b)は図3(a)のM-M断面図 示している。ケーシング52の内壁面には複数 の環状の溝部71が所定の周期Tで軸方向に並設 されている。周期Tは一定であってもよく、 定でなくてもよい。溝部71の側壁は軸方向に 対して垂直に形成される。尚、図3(a)におい 、溝部71の凹となる部分を斜線で表している 。

 攪拌混合装置51が稼動すると流入口54から ケーシング52内の流路56に被混合流体60(図4参 )が流入し、駆動源59が駆動される。図4は駆 動源59を駆動した状態を示している。駆動源5 9によって攪拌体53は矢印B1、B2に示すように 方向に振動する。流路56内に満たされた被混 合流体60は攪拌体53の羽根58と衝突し、せん断 力が与えられる。これにより、被混合流体60 攪拌や混合が行われる。

 図5、図6は図4のH部詳細図であり、攪拌体 53がそれぞれ矢印B1、B2の方向に移動した場合 を示している。攪拌体53が矢印B1の方向に移 すると、図5に示すようにケーシング52に沿 て流通する被混合流体60の一部は溝部71内に 入する。これにより、溝部71内には図中、 計回りに回転する渦21dが形成される。

 その直後に攪拌体53が矢印B2の方向に移動 すると、図6に示すように、溝部71内には図中 、反時計回りの渦22dが形成される。即ち、溝 部71に流入する被混合流体60は直前に形成さ た渦21dを打ち消すように作用してこれを破 して消滅させ、溝部71内に逆方向に回転する 渦22dが発達する。

 その直後に攪拌体53が矢印B1の方向に移動 すると、上記と同様に溝部71内に渦21dが形成 れる。即ち、溝部71に流入する被混合流体60 は直前に形成された渦22dを打ち消すように作 用してこれを破壊して消滅させ、溝部71内に 方向に回転する渦21dが発達する。以降、こ らの動作が繰り返される。

 渦21d、22dが破壊されて消滅する際には被 合流体60に大きなせん断が発生する。溝部71 は複数段にわたって設けられるため、被混合 流体60は各溝部71で大きなせん断が加わって 拌される。被混合流体60に対して与えるせん 断が大きくなるに従って攪拌混合の能力が高 められる。また、渦21d、22dは攪拌体53の振動 伴う流体の随伴により生ずるため、ほとん 動力を必要とせずに生成することができる 従って、攪拌混合の効率も高められる。

 ここで、被混合流体60は少なくとも1種類 流体が含まれる。即ち、1種類の流体の場合 、複数種類の流体が混合されている場合、複 数種類の流体が複数層に分離した場合のいず れであってもよい。また、被混合流体60が気 、固液、固気による多相の流体でもよい。 ち、気液が混合した流体の場合、気体に粒 や粉体の固体粒子が混入する場合、液体に 体や粉体の固体粒子が混入する場合等であ てもよい。

 また、駆動源59は軸方向に小刻みに進退 繰り返す微振動モードと、軸方向に所定の トローク及び周期で進退を繰り返す往復モ ドとを有している。往復モードでは溝部71の 幅Wよりも大きい振幅を有している。これに り、確実に溝部71内に強い渦21d、22dを発生さ せることができる。特に、被混合流体60の粘 が比較的大きい場合には往復モードを用い と望ましい。被混合流体60の粘性が比較的 さい場合には渦21d、22dが発生し易くなるた 、微振動モードであってもよい。

 本実施形態によると、ケーシング52の軸 向に所定周期で配される溝部71を設けたので 、攪拌体53を軸方向に振動させることによっ 回転方向が逆方向の渦21d、22dが溝部71内に 成され、直前の渦が破壊されて被混合流体60 に大きなせん断力が働く。従って、攪拌効率 や混合効率を向上することができる。

 また、溝部71の側壁を軸方向に対して垂 に形成したので、攪拌体53の振動の際の往復 運動に随伴する被混合流体60の流れと溝部71 側壁とが垂直になる。このため、往復運動 随伴する被混合流体60の流れが溝部71の側壁 効率よく剥離し、溝部71に被混合流体60が効 率よく回り込む。これにより、溝部71内に強 渦21d、22dを生成することができる。生成さ る渦21d、22dの強度が強いほど被混合流体60 対して与えるせん断が大きくなるため、攪 混合の能力及び攪拌効率をより高めること できる。

 尚、攪拌体53は他の形状であってもよい 例えば図7に示すように、攪拌体53の羽根58を 軸部57に垂直な円板状に形成し、所定周期で 数並設してもよい。しかしながら、羽根58 螺旋状に形成すると被混合流体60が攪拌体53 移動方向だけでなく羽根58に沿った方向に 移動する。このため、螺旋状の羽根58によっ てより強いせん断が被混合流体60に与えられ さらに効率よく攪拌混合を行うことができ 。

 また、図8に示すように、捩れ方向が異な る複数の螺旋状の羽根58b、58cを互い違いに設 けてもよい。これにより、被混合流体60がよ 多くの方向に移動し、さらに強いせん断が 混合流体60に与えられてより効率よく攪拌 合を行うことができる。加えて、図9に示す うに、ピッチの異なる複数の螺旋状の羽根5 8c、58dを互い違いに設けてもよい。更に、こ らの羽根58を組み合わせて攪拌体53を形成し てもよい。

 また、駆動源59によって攪拌体53に対して 軸方向の振動だけでなく回転を与えてもよい 。この時、軸部57を回転軸にして一方向に回 する回転モードを設けてもよく、軸部57を 転軸にして正回転と逆回転を周期的に繰り す正逆回転モードを設けてもよい。軸方向 振動に加えて回転を加えることにより、よ 攪拌混合の効率を高めることができる。

 また、溝部71の幅Wに対して深さDが著しく 小さい場合や大きい場合は溝部71内に渦21d、2 2dが生じにくくなる。このため、被混合流体6 0に働くせん断力が大幅に低下して充分分散 せることができない。従って、溝部71の幅W 深さDとを略同じにするとより望ましい。

 また、溝部71の側壁は開放側の端部の曲 半径が大きいと被混合流体60の流れが円滑に 溝部71内に流入し、強い渦が生成されない。 のため、溝部71の側壁は開放側の端部の曲 半径が1mm以下に形成される。これにより、 混合流体60の流れがより効率よく剥離して強 い渦を発生させることができ、攪拌混合の効 率をより向上することができる。

 <第2実施形態>
 次に、第2実施形態の攪拌混合装置51につい 説明する。本実施形態はケーシング52の内 面に設けられる溝部71が第1実施形態と異な ている。その他の部分は第1実施形態と同様 ある。図10、図11はケーシング52の内面の一 を示す斜視図及び展開図である。説明の便 上、前述の図1~図9に示す第1実施形態と同様 の部分には同一の符号を付している。尚、図 11において、溝部71の凹となる部分を斜線で している。

 第1実施形態と同様に羽根58(図1参照)は螺 状に形成され、溝部71は羽根58と同じ捩れ方 向の螺旋状に形成されている。これにより、 溝部71は軸方向に所定周期で形成される。

 駆動源59の駆動によって攪拌体53が軸方向 に振動すると、被混合流体60は軸方向に往復 動する。この時、被混合流体60は螺旋状の 根58の表面に沿う移動も行われるため、羽根 58の表面に略垂直な方向に往復運動する。こ ため、往復運動に随伴する流体の流れと溝 71の側壁とがより垂直に近づく。これによ 、第1実施形態よりも更に被混合流体60に対 て大きなせん断を与えることができ、攪拌 合の能力および効率が高められる。

 尚、羽根58のピッチと溝部71のピッチとを 同じにするとより望ましい。また、前述の図 9に示すようにピッチの異なる複数の螺旋状 羽根58c、58dを互い違いに設けてもよい。こ 時、各羽根58c、58dに対向する溝部71をそれぞ れ羽根58c、58dと同じピッチにするとよい。

 また、第1実施形態と同様に、溝部71の幅W と深さDとを略同じにするとよい。加えて、 部71の側壁が開放側の端部の曲率半径を1mm以 下に形成されると、攪拌混合の効率をより向 上することができる。

 <第3実施形態>
 次に、第3実施形態の攪拌混合装置51につい 説明する。本実施形態はケーシング52の内 面に設けられる溝部71及び羽根58が第1実施形 態と異なっている。その他の部分は第1実施 態と同様である。図12はケーシング52の内面 一部を示す展開図である。説明の便宜上、 述の図1~図9に示す第1実施形態と同様の部分 には同一の符号を付している。尚、溝部71の の部分を斜線で表している。

 攪拌体53は前述の図8に示す捩れ方向が異 る複数の螺旋状の羽根58a、58bを有し、溝部7 1は対向する羽根58a、58bと同じ方向に捩れた 旋状に形成される。これにより、溝部71は軸 方向に所定周期で形成される。

 駆動源59の駆動によって攪拌体53が軸方向 に振動すると、被混合流体60は軸方向に往復 動する。この時、被混合流体60は螺旋状の 根58の表面に沿う移動も行われるため、羽根 58の表面に略垂直な方向に往復運動する。こ ため、往復運動に随伴する流体の流れと溝 71の側壁とがより垂直に近づく。

 従って、羽根58a、8bによって被混合流体60 がより多くの方向に移動して強いせん断が被 混合流体60に与えられるとともに、流体の流 と溝部71の側壁とを垂直に近づけてより強 せん断を与えることができる。これにより 第1実施形態よりも更に攪拌混合の能力及び 率が高められる。尚、羽根58a、8bのピッチ 溝部71のピッチとを同じにするとより望まし い。

 また、第1実施形態と同様に、溝部71の幅W と深さDとを略同じにするとよい。加えて、 部71の側壁が開放側の端部の曲率半径を1mm以 下に形成されると、攪拌混合の効率をより向 上することができる。

 <第4実施形態>
 次に、図13は第4実施形態の攪拌混合装置51 攪拌体53の斜視図を示している。説明の便宜 上、前述の図1~図9に示す第1実施形態と同様 部分には同一の符号を付している。本実施 態は螺旋状の羽根58に凹凸部72を設けている その他の部分は第1実施形態と同様である。

 凹凸部72は凹部73、25及び凸部74、26が放射 状に所定の角度間隔で連続して形成される。 羽根58は薄板状の金属や樹脂等の部材を屈曲 て形成され、一方の面に形成される凹部73 裏面の凹部75とは共通の側壁を有している。 これにより、一方の面に形成される凹部73の 側に凸部76が形成され、他方の面に形成さ る凹部75の裏側に凸部74が形成される。

 また、駆動源59は軸部57に軸方向の振動を 加えるとともに、軸部57に正逆の回転を加え 。即ち、微振動モードまたは往復モードと 正逆回転モードとが組み合わせて行われる

 攪拌混合装置51が稼動すると流入口54から ケーシング52内の流路56に被混合流体60が流入 し、駆動源59が駆動される。図14、図15は駆動 源59を駆動した状態を示している。駆動源59 よって攪拌体53は矢印B1、B2示すように軸方 に振動するとともに、矢印B3、B4に示すよう 往復回転する。この時、攪拌体53の上昇時(B 2)に羽根58の捩れが上昇する方向に攪拌体53が 回転し(B3)、攪拌体53の下降時(B1)に羽根58の捩 れが下降する方向に攪拌体53が回転する(B4)。

 流路56内に満たされた被混合流体60は攪拌 体53の羽根58と衝突し、せん断力が与えられ 。また、攪拌体53の矢印B1、B2方向の振動に って上記と同様に、ケーシング52の溝部71内 渦21d、22dが形成されて被混合流体60により きなせん断力が加わる。

 図16、図17はそれぞれ図14のJ部詳細図及び 図15のK部詳細図になっている。攪拌体53の振 及び回転に伴い、被混合流体60は矢印D1、D2 示すように羽根58に沿って移動する。図16に 示すように矢印D1の方向に移動する被混合流 60は凹部73、25内に流入する。これにより、 部73内には図中、反時計回りに回転する渦21 eが形成され、凹部75内には図中、時計回りに 回転する渦21fが形成される。

 その直後に攪拌体53が反転すると図17に示 すように被混合流体60は矢印D2の方向に移動 て凹部73、25内に流入する。これにより、凹 73内には図中、時計回りに回転する渦22eが 成され、凹部75内には図中、反時計回りに回 転する渦22fが形成される。即ち、凹部73、25 流入する被混合流体60は直前に形成された渦 21e、21fを打ち消すように作用してこれを破壊 して消滅させ、凹部73、25内に逆方向に回転 る渦22e、22fが発達する。

 その直後に攪拌体53が反転すると、上記 同様に凹部73、25内に渦21e、21fが形成される 即ち、凹部73、25に流入する被混合流体60は 前に形成された渦22e、22fを打ち消すように 用してこれを破壊して消滅させ、凹部73、25 内に逆方向に回転する渦21e、21fが発達する。 以降、これらの動作が繰り返される。

 渦21e、22e、21f、22fが破壊されて消滅する には被混合流体60に大きなせん断力が発生 る。溝部23、25は所定の角度周期で複数設け れるため、被混合流体60は各溝部23、25でさ に大きなせん断力が加わって攪拌される。 混合流体60に対して与えるせん断が大きく るに従って攪拌混合の能力が高められる。 た、渦21e、22e、21f、22fは攪拌体53の振動及び 回転に伴う流体の随伴により生ずるため、ほ とんど動力を必要とせずに生成することがで きる。従って、攪拌混合の効率も高められる 。

 本実施形態によると、第1実施形態と同様 の効果を得ることができる。加えて、羽根58 表面に凹凸部72を設けたので、被混合流体60 の流れを更に乱して強いせん断を与えること ができる。従って、より効率よく攪拌混合を 行うことができる。

 また、第1実施形態と同様に、溝部71の幅W と深さDとを略同じにするとよい。加えて、 部71の側壁が開放側の端部の曲率半径を1mm以 下に形成されると、攪拌混合の効率をより向 上することができる。同様に、凹部73、25の と深さを略等しくするとより望ましく、凹 73、25の側壁が開放側の端部の曲率半径を1mm 下に形成されると更に望ましい。

 本実施形態において、前述の図7~図9に示 攪拌体53の羽根58の表面に同様の凹凸部72を けてもよい。

 また、攪拌体53に対して軸方向の振動及 軸部57を中心とする回転を与えているが、軸 部57を中心として回転のみを与えてもよい。 れにより、従来よりも攪拌混合を効率よく うことができる。また、攪拌体53が振動し いため、攪拌混合装置51の振動や騒音を大幅 に低減することができる。この時、ケーシン グ52の溝部71を省いてもよい。

 また、ケーシング52に設けられた溝部71と 羽根58との捩れ方向を逆にして、羽根58と溝 71とがX字状に交差するように配置してもよ 。この時、軸部57を正逆に交互に高速回転さ せると、より高い効果を得ることができる。 即ち、羽根58に導かれて上下に移動する流体 溝部71とが交差するので、溝部71に強い渦が 発生する。これにより、羽根58の表面の凹凸 72及びケーシング52の溝部71の両方に強い渦 発生するため、より高い効果を得ることが きる。尚、羽根58の斜面と溝部71の斜面とが 交差する角度を直角にすると最も高い効果を 得ることができる。

 <第5実施形態>
 次に、図18は第5実施形態の攪拌用容器の正 断面図を示している。攪拌用容器1は分離液 状ドレッシング10(図20参照)の包装容器になっ ている。攪拌用容器1は上面に開口部2aが形成 される有底筒状の外筒2を有している。外筒2 ガラスやポリエチレンテレフタラート(PET) の透明材料により形成され、内部を視認可 になっている。開口部2aは外筒2に螺合され 着脱自在の蓋体6によって塞がれる。蓋体6は ポリプロピレン等の樹脂成形品から成ってい る。

 外筒2内には筒状の内筒3が配されている 図19は内筒3の斜視図を示している。内筒3は リエチレンテレフタラート(PET)等の透明樹 により形成され、内部を視認可能になって る。内筒3の外周面3a及び内周面3bには複数の 環状の溝部4a、4bが内筒3の軸方向に周期的に 設されている。

 溝部4a、4bは薄肉に形成される内筒3の周 を屈曲して形成され、共通の側壁を有して る。即ち、外周面3aの溝部4a間の陸部5aの裏 に内周面3bの溝部4bが形成され、内周面3bの 部4b間の陸部5bの裏面に外周面3aの溝部4aが形 成される。これにより、容易に溝部4a、4bを 成することができる。尚、溝部4a、4bは幅Wが 5mm、深さDが5mm、周期Tが10mmで形成されている 。

 内筒3は外筒2の底面に接して配され、内 3の下端には切欠き3cが設けられる。切欠き3c によって攪拌用容器1の下部で内筒3の外側と 側とを連通させる連通部が構成されている これにより、外筒2の内部の液体が内筒3の 外を容易に行き来する。内筒3に設けた貫通 によって連通部を形成してもよい。また、 筒2の底面に対して内筒3を離して配置し、 筒3の下方に連通部を形成してもよい。

 外筒2内には所定の内容物8(図20参照)が入 られ、攪拌用容器1を包装容器とする分離液 状ドレッシング10(図20参照)が得られる。分離 液状ドレッシング10の内容物8は酢を主成分と した液体から成る酸性の水相部と、オイルを 主成分とした液体から成る油相部とを有して いる。水相部の液体は酢の他に酸味料、清水 、食塩、糖類、スパイス類、果汁、しょうゆ 等が目的とする製品の用途に合わせて適宜加 えられる。油相部の液体はサラダ油等のオイ ルに加え、必要に応じて油溶性のスパイス類 を溶解して用いられる。水相部と油相部との 体積比は通常、1:9~9:1になっている。

 分離液状ドレッシング10の内容物8は一定 間連続して放置状態が続くと水相部と油相 とが分離する。このため、使用する際には 用者によって攪拌用容器1を振ることにより 内容物8を混合撹拌する。これにより、内容 8の二相を分散させて分散液にしてから食品 に振り掛けられる。

 図20、図21は分離液状ドレッシング10を振 た時の状態を説明する図である。分離液状 レッシング10を長手方向に振ると、上方に 動させる期間と下方に移動させる期間とが 互に繰り返される。分離液状ドレッシング10 が矢印A1に示すように上方に移動すると内容 8は慣性力を受けて矢印B1に示すように下方 移動する。また、分離液状ドレッシング10 矢印A2に示すように下方に移動すると内容物 8は矢印B2に示すように上方に移動する。

 図22、図23はそれぞれ図20のD部詳細図及び 図21のE部詳細図になっている。内容物8が矢 B1の方向に移動すると、図22に示すように内 3の外周面3a及び内周面3bに沿って流通する 体は溝部4a、4b内に流入する。これにより、 部4a内には図中、反時計回りに回転する渦21 aが形成され、溝部4b内には図中、時計回りに 回転する渦21bが形成される。

 その直後に内容物8が矢印B2の方向に移動 ると、図23に示すように、溝部4a内には図中 、時計回りの渦22aが形成される。また、溝部 4b内には図中、反時計回りの渦22bが形成され 。即ち、溝部4aに流入する液体は直前に形 された渦21aを打ち消すように作用してこれ 破壊して消滅させ、溝部4a内に逆方向に回転 する渦22aが発達する。同様に、溝部4bに流入 る液体は直前に形成された渦21bを打ち消す うに作用してこれを破壊して消滅させ、溝 4b内に逆方向に回転する渦22bが発達する。

 その直後に内容物8が矢印B1の方向に移動 ると、上記と同様に溝部4a、4b内に渦21a、21b が形成される。即ち、溝部4aに流入する液体 直前に形成された渦22aを打ち消すように作 してこれを破壊して消滅させ、溝部4a内に 方向に回転する渦21aが発達する。同様に、 部4bに流入する液体は直前に形成された渦22b を打ち消すように作用してこれを破壊して消 滅させ、溝部4b内に逆方向に回転する渦21bが 達する。以降、これらの動作が繰り返され 。

 渦21a、21b、22a、22bが破壊されて消滅する には液体に大きなせん断力が発生する。溝 4a、4bは複数段にわたって設けられるため、 液体は各溝部4a、4bで大きなせん断力が加わ て攪拌される。このため、分離液状ドレッ ング10を振る力や回数が少ない場合であって も水相部と油相部とが極めて細かく分散して エマルション状態に近い状態の分散液を作成 することができる。

 図24(a)~(k)は、攪拌用容器1の攪拌による分 散の効果を可視化するための実験結果を示す 図である。各図において右側は本実施形態の 攪拌用容器1を示し、左側は比較のため内筒3 省いた状態を示している。攪拌用容器1内の 液体は水相部として水道水を用いるとともに 油相部として市販のオリーブオイルを用い、 水相部と油相部との体積比を1:1にしている。

 図24(a)は攪拌前の状態を示している。図24 (b)は軸方向の振幅を10cmとして攪拌用容器1を1 0回振って攪拌した直後の状態を示している 図24(c)~(k)は攪拌用容器1を攪拌してから15秒 、30秒後、60秒後、90秒後、120秒後、150秒後 180秒後、10分後、20分後の様子をぞれぞれ示 ている。

 攪拌用容器1の攪拌直後では本実施形態及 び比較例共に液体が分散した状態になってい る。比較例では攪拌後15秒が経過すると水相 と油相部の分離が開始され、180秒後にはほ 完全に二相に分離した。これに対し、本実 形態の攪拌用容器1では攪拌後20分が経過し も水相部と油相部の分離が開始されていな 。即ち、混濁復帰時間が本実施形態により しく増加した。

 また、内部の液体の粒径ついて調べると 本実施形態では非常に細かい粒径であった に対して比較例では比較的大きな粒径にな ていた。比較例の攪拌用容器1を更に3倍以 の時間をかけて攪拌を行ったが液体の粒径 細かくならず、混濁復帰時間もほとんど延 しなかった。

 以上の結果より、本実施形態の攪拌用容 1は内部の液体に与えるせん断力が大幅に増 加して強い混合攪拌が得られていることが解 る。これにより、エマルションに近いクリー ミーな状態の分散液が容易に生成される。

 本実施形態によると、内筒3の外周面3a及 内周面3bに軸方向に周期Tで並設される溝部4 a、4bを設けたので、攪拌用容器1を軸方向に ることによって溝部4a、4b内に渦21a、21b形成 れる。このため、直前に形成された回転方 が逆方向の渦22a、22bが破壊されて液体に大 なせん断力が働く。従って、振る力や回数 少なくしても、分離液状ドレッシング10の 容物8を充分分散させることができる。その 果、女性、子供、高齢者等の力の弱い使用 の場合でも容易に攪拌することができる。

 尚、周期Tは一定でなくてもよい。また、 内筒3の外周面3aの溝部4a及び内周面3bの溝部4b の一方を省いても同様に、内容物8に大きな ん断力を与えて内容物8を充分分散させるこ ができる。内筒3の外周面3aの溝部4a及び内 面3bの溝部4bの両方を設けると、より多くの が形成されて内容物8を更に分散させること ができる。

 また、内筒3の周壁を屈曲して溝部4a、4b 内筒3の内周面及び外周面に設け、内周側の 部4bと外周側の溝部4aとが共通の側壁を有す るので、内筒3の両面の溝部4a、4bを薄肉の樹 成型品によって容易に形成することができ 。これにより、外筒3の内部の内容積を大き く確保できる。

 また、内筒3の内側と外側とを連通させる 切欠き3c(連通部)を下部に設けたので、内筒3 内側と外側とに存在する液体や液体に浮遊 る固形物が連通部を介して互いに行き来す 。連通部が設けられないと、内筒3の内側の 液体に与えられるせん断力と外側の液体に与 えられるせん断力とに差が生じて両者の分散 度合いが異なる場合がある。連通部を設ける ことにより、内筒3の内外の物質が互いに行 来して分散度合いを平均化することができ 。従って、よりクリーミーな分散液を生成 ることができる。

 また、本実施形態では溝部4a、4bの幅Wと さDを5mmに形成している。溝部4a、4bの幅Wに して深さDが著しく小さい場合や大きい場合 溝部4a、4b内に渦が生じにくくなる。このた め、液体に働くせん断力が大幅に低下して充 分分散させることができない。従って、溝部 4a、4bの幅Wと深さDとを略同じにするとより望 ましい。この時、溝部4a、4bの周期Tを幅Wの2 にすると最も効率よく溝4a、4bを配置するこ ができる。

 溝部4a、4bの幅W及び深さDは内容物8の粘性 に応じて適切な長さが選択される。即ち、内 容物の粘性が比較的小さい場合には溝部4a、4 bの幅W及び深さDは比較的小さい方が望ましい 。内容物の粘性が比較的大きい場合には溝部 4a、4bの幅W及び深さDは比較的大きい方が望ま しい。

 本実施形態では内容物8が酢とオイルとを 含み、溝部4a、4bの幅Wを5mmに形成して充分分 させることができる。このため、溝部4a、4b の幅Wを5mm以上にすると、水溶性の液体やオ ルを含む内容物に対して充分分散させるこ ができる。

 例えば内容物8にゴマや玉ねぎの破砕物等 の固形物が含まれる場合には、これらが溝部 4a、4bに詰まって渦21a、21b、22a、22bの生成が げられる。このため、溝部4a、4bの幅Wは少な くとも固形物の大きさの2~3倍程度にすべきで ある。但し、溝部4a、4bの幅Wを必要以上に大 くすると、内筒3に形成される溝部4a、4bの が減少する。これにより、生成される渦21a 21b、22a、22bの数も減少してせん断力が低下 る。このため、分離液状ドレッシング10等の 固形物が含まれる場合には、溝部4a、4bの幅W 固形物が詰まらない程度の大きさを確保で る範囲のうち最小にすべきである。

 また、内容物8に固形物が含まれない場合 には、溝部4a、4bの深さD及び幅Wを5mm以下にし てもよい。尚、上下する流体の流路の間隔、 溝部4a、4bの深さ、溝部4a、4bの幅Wを略同一に すると最も効率がよい。流路の間隔が広すぎ る場合には、せん断力を流体に付与する領域 の全体に対する割合が小さくなるため、せん 断力を効率的に与えることができなくなる。 よって、流路の間隔が広すぎる場合には、内 筒を必要に応じて2重、3重等の多重にして流 の間隔(陸部と陸部の隙間)と溝部の深さ、 部の幅が略同一になるように調整すべきで る。

 分離液状ドレッシング10の包装容器では 部4a、4bの深さD及び幅Wを5mm程度にすると良 であり、10mm程度までは十分な効果が得られ 。10mm以上にすると、溝部4a、4bの数が減少 るため望ましくない。これらは、分離液状 レッシング10の攪拌用容器の断面が直径60mm 円の場合の結果である。この場合、外筒2の 周面と内筒3の外周面3aの陸部5aの間隔が10mm 溝部4a、4bの深さが10mm、内筒3の内周面3bの 部5bと内筒3の中心までの距離が10mmとなり、 も効率的な配置が可能となる。

 即ち、外筒2の断面にかかる代表長さをL して、溝部4a、4bの幅W、溝部4a、4bの深さD、 筒2の内周面と内筒3の外周面3aの陸部5aとの 離をそれぞれL/6程度にすると効率的な配置 なる。ここで、代表長さLは断面が円の場合 は直径、断面が矩形の場合は一辺の長さにな る。また、これらをL/8以上程度に設定すれば 高い効果が得られる。

 また、溝部4a、4bの幅WをL/2よりも大きく ると、溝部4a、4bの幅Wと深さDを略同一にで ない。このため、溝部4a、4bに生成される渦2 1a、21b、22a、22bが楕円になるため渦の生成効 が低下するか、渦の強度が弱くなる。更に 内筒3に形成される溝部4a、4bの数が減少し 生成される渦の数も減少し、せん断力が低 する。従って、溝部4a、4bの幅WをL/8以上L/2以 下にするとよい。

 また、溝部4a、4bは側壁が傾斜した断面V 型やアーチ型に形成してもよいが、本実施 態のように溝部4a、4bの側壁が軸方向に対し 垂直な断面矩形に形成するとより望ましい 即ち、溝部4a、4bの側壁が軸方向に対して垂 直であるため、内容物8の軸方向の往復運動 随伴する液体の流れと、溝部4a、4bの側壁と 垂直になる。これにより、液体の流れが溝 4a、4bの側壁で効率よく剥離して溝部4a、4b 流体が効率よく回り込む。このため、溝部4a 、4bの中に強い渦を効率よく生成することが きる。生成される渦の強度が強いほど液体 対して与えるせん断が大きくなるため、内 物8を更に分散させることができる。

 また、溝部4a、4bの側壁は開放側の端部の 曲率半径が大きいと液体の流れが円滑に溝部 4a、4b内に流入して強い渦が生成されない。 のため、溝部4a、4bの側壁は開放側の端部の 率半径が1mm以下に形成される。これにより 液体の流れがより効率よく剥離して強い渦 発生させることができ、内容物8を更に分散 させることができる。

 外筒2はガラスやポリエチレンテレフタラ ート(PET)等の透明材料から成るので、容易に 容物8の攪拌状態を確認することができる。 内筒3がポリエチレンテレフタラート(PET)等の 透明樹脂から成るので内容物8の攪拌状態を り詳細に確認することができる。外筒2や内 3は少なくとも一部が透明であればよく、内 容物8に対して影響がなければ成形が容易な リエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)等を用い てもよい。また、撹拌状態を確認する必要が なければ陶磁器等のセラミック材料や金属材 料を用いてもよい。

 尚、溝部4a、4bが環状に形成されるが、内 筒3の軸方向に所定の周期で並設されていれ 螺旋状に形成してもよい。

 <第6実施形態>
 次に、図25は第6実施形態の攪拌用容器を示 側面断面図である。説明の便宜上、前述の 18~図24に示す第5実施形態と同一の部分は同 の符号を付している。本実施形態は第5実施 形態の内筒3が省かれ、外筒2の内周面2bに複 の環状の溝部4cが軸方向に所定の周期で並設 されている。その他の部分は第5実施形態と 様である。

 外筒2はポリエチレンテレフタラート(PET) の透明樹脂により形成されている。これに り、攪拌状態を容易に視認できる。内容物8 (図26参照)に対して影響がなければポリエチ ン(PE)やポリプロピレン(PP)等を用いてもよい 。内部の視認の必要がない場合は不透明な材 料により外筒2を形成してもよい。溝部4cは外 筒2と同時成形によって形成され、幅Wが5mm、 さDが5mm、周期Tが10mmで形成されている。

 外筒2内には第5実施形態と同様の内容物8( 図26参照)が入れられ、攪拌用容器1を包装容 とする分離液状ドレッシング10(図26参照)が られる。

 図26、図27は分離液状ドレッシング10を振 た時の状態を説明する図である。分離液状 レッシング10を長手方向に振ると、上方に 動させる期間と下方に移動させる期間とが 互に繰り返される。分離液状ドレッシング10 が矢印A1に示すように上方に移動すると内容 8は慣性力を受けて矢印B1に示すように下方 移動する。また、分離液状ドレッシング10 矢印A2に示すように下方に移動すると内容物 8は矢印B2に示すように上方に移動する。

 図28、図29はそれぞれ図26のF部詳細図及び 図27のG部詳細図になっている。内容物8が矢 B1の方向に移動すると、図28に示すように外 2の内周面2bに沿って流通する液体は溝部4c に流入する。これにより、溝部4c内には図中 、時計回りに回転する渦21cが形成される。

 その直後に内容物8が矢印B2の方向に移動 ると、図29に示すように、溝部4c内には図中 、反時計回りの渦22cが形成される。即ち、溝 部4cに流入する液体は直前に形成された渦21c 打ち消すように作用してこれを破壊して消 させ、溝部4c内に逆方向に回転する渦22cが 達する。

 その直後に内容物8が矢印B1の方向に移動 ると、上記と同様に溝部4c内に渦21cが形成 れる。即ち、溝部4cに流入する液体は直前に 形成された渦22cを打ち消すように作用してこ れを破壊して消滅させ、溝部4c内に逆方向に 転する渦21cが発達する。以降、これらの動 が繰り返される。

 渦21c、22cが破壊されて消滅する際には液 に大きなせん断力が発生する。溝部4cは複 段にわたって設けられるため、液体は各溝 4cで大きなせん断力が加わって攪拌される。 このため、分離液状ドレッシング10を振る力 回数が少ない場合であっても水相部と油相 とが極めて細かく分散してエマルション状 に近い状態の分散液を作成することができ 。

 本実施形態によると、外筒2の内周面2bに 方向に周期Tで並設される溝部4cを設けたの 、攪拌用容器1を軸方向に振ることによって 溝部4c内に渦21c形成される。このため、直前 形成された回転方向が逆方向の渦22cが破壊 れて液体に大きなせん断力が働く。従って 振る力や回数を少なくしても、分離液状ド ッシング10の内容物8を充分分散させること できる。その結果、女性、子供、高齢者等 力の弱い使用者の場合でも容易に攪拌する とができる。

 また、溝部4cの幅Wと深さDとを略同じにす ると内容物8を更に分散させることができる 外筒3の代表長さをLとして溝部4cの幅WをL/8以 上L/2以下にすると、水溶性の液体やオイルを 含む内容物に対して更に分散させることがで きる。また、溝部4cの側壁が軸方向に対して 直な断面矩形に形成すると生成される渦の 度が強くなり、内容物8を更に分散させるこ とができる。加えて、溝部4cの側壁は開放側 端部の曲率半径が1mm以下に形成されるので 内容物8を更に分散させることができる。

 尚、溝部4cが環状に形成されるが、外筒2 軸方向に所定の周期で並設されていれば螺 状に形成してもよい。また、周期Tは一定で なくてもよい。

 <第7実施形態>
 次に、図30は第7実施形態の攪拌用容器を示 側面断面図である。説明の便宜上、前述の 18~図29に示す第5、第6実施形態と同一の部分 は同一の符号を付している。本実施形態は第 5実施形態と同様の内筒3が設けられ、第6実施 形態と同様の溝部4cが設けられる。その他の 分は第5実施形態と同様である。

 本実施形態によると、内筒3の外周面3a及 内周面3bに溝部4a、4bが形成され、外筒2の内 周面2bに溝部4cが形成される。このため、第5 第6実施形態に比してより多くの溝部を設け ることができ、溝部によって発生する渦も増 加して液体にはより大きなせん断力が働く。 従って、振る力や回数を少なくしても、分離 液状ドレッシング10の内容物8を充分分散させ ることができる。

 また、内筒3の外周面3aの溝部4aと外筒2の 周面2bの溝部4cとが対向配置される。内筒3 外周面3aの陸部5a(図18参照)と溝部4cとが対向 ると、外筒2と内筒3間を流通する液体は溝 4a、4cを蛇行して渦の形成が弱くなる。従っ 、溝部4a、4cを対向配置することにより、強 い渦を発生させることができる。

 <第8実施形態>
 次に、図31は第8実施形態の攪拌用容器を示 側面断面図である。説明の便宜上、前述の 18~図30に示す第5~第7実施形態と同一の部分 同一の符号を付している。本実施形態は第7 施形態に加えて内筒3の内側に更に内筒9が けられる。その他の部分は第7実施形態と同 である。

 内筒9は内筒3よりも小さい内径で、内筒3 同様の溝部4d、4eが外周面9a及び内周面9bに れぞれ設けられる。内筒9の下端には内筒3の 切欠き3c(図19参照)と同様の切欠き(不図示)が けられる。

 本実施形態によると、第7実施形態に比し て更に多くの溝部を設けることができ、溝部 によって発生する渦も増加して液体にはより 大きなせん断力が働く。従って、振る力や回 数を少なくしても、分離液状ドレッシング10 内容物8を充分分散させることができる。

 また、内筒3の内周面3bの溝部4bと内筒9の 周面9aの溝部4dとが対向配置される。内筒3 内周面3bの陸部5b(図18参照)と溝部4dとが対向 ると、内筒3、9間を流通する液体は溝部4c、 4dを蛇行して渦の形成が弱くなる。従って、 部4b、4dを対向配置することにより、強い渦 を発生させることができる。

 尚、内容物8の粘性が比較的大きい場合に は、流動性が悪くなって液体に働くせん断力 が低下する場合がある。このため、比較的粘 性の小さな内容物を選択するべきである。

 第5~第8実施形態において、外筒2及び内筒 3が円筒形に形成されるが、角柱形に形成し もよい。また、攪拌用容器1によって複数の 体から分散液を生成しているが、固体粒子 粉体と液体とを外筒2内に入れて分散液(懸 液)を生成してもよい。また、溶質を溶媒に かす溶液生成手段として第5~第8実施形態の 拌用容器1を用いても同様の効果を得ること ができる。

 また、攪拌用容器1は分離液状ドレッシン グ10の包装容器として用いられるが、他の包 容器として用いてもよい。例えば、攪拌用 器1を純水とオイル成分とを含む分離液状の 化粧品の包装容器としてもよい。また、例え ば難水溶性医薬品と生理食塩水とを含む医薬 品の包装容器としてもよく、難水溶性医薬品 を生理食塩水に溶解させるための溶解用容器 としてもよい。この場合、難水溶性医薬品を 生理食塩水に溶かすための溶解促進剤(アル ールや界面活性剤等の副作用のある物質)の 用量の減少させることや使用を無くすこと できる。

 また、洗濯機における洗剤と水との混合 促進する洗剤の高度溶解装置に攪拌用容器1 を用いてもよい。コーヒーの抽出などの固体 に含まれる可溶成分の液媒体への抽出装置に 攪拌用容器1を用いてもよい。液状二酸化炭 または超臨界二酸化炭素で物質抽出や溶解 行う装置での混合促進や、使用する溶解助 (エントレーナ)と二酸化炭素の混合促進のた めに攪拌用容器1を用いてもよい。

 また、液体の混合だけでなく、牛乳から ーズやバターを分離して生成する場合のよ に、液体から固体を分離する成分分離過程 攪拌用容器1を用いてもよい。これにより、 弱い力で効率的に攪拌することによって乳脂 肪や蛋白質の良質な凝集・分離を促進するこ とができる。

 以上により、本発明を各実施形態により 明したが、本発明は上記実施形態に限定さ る訳ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない 囲で適宜の変更を加えて実施することがで る。

 本発明によると、エマルションの製造装 、pH調整や酸化還元反応等の化学反応を行 装置の攪拌機、抽出装置の攪拌機、生物化 的分野における攪拌機等の、流体を流通し がら撹拌混合する撹拌混合装置に利用する とができる。

   1  攪拌用容器
   2  外筒
   3、9 内筒
   4a、4b、4c、4d、4e 溝部
   6  蓋体
   8  内容物
  10  分離液状ドレッシング
  21a~21f、22a~22f  渦
  51  攪拌混合装置
  52  ケーシング
  53  攪拌体
  54  流入口
  55  流出口
  56  流路
  57  軸部
  58、58a、58b、58c、58d 羽根
  60  被混合流体
  71  溝部
  72  凹凸部
  73、75 凹部
  74、76 凸部