Перемешивающий ротор и перемешивающее устройство

Перемешивающий ротор и перемешивающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Данное изобретение относится к перемешивающему ротору и перемешивающему устройству для перемешивания жидкости или различных других текучих сред с целью осуществления операции смешивания, операции диспергирования или подобных.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] До этого, например, при операции смешивания текучих сред двух или более типов или равномерного диспергирования различных материалов, таких как порошок, в текучей среде, применялся миксер или мешалка, в которых использовалось вращение крыльчатки в текучей среде. Как правило, крыльчатка снабжена лопастями винта или лопатками турбины, и предназначена при вращении образовывать поток текучей среды с целью перемешивания текучей среды.

[0003] Мешалка может быть стационарного типа, такой, которая используется в условиях, когда она постоянно установлена в резервуаре, предназначенного для размещения текучей среды в нем. Мешалка также может быть мобильного типа, такой, которая зачастую используется для перемешивания текучей среды, такой как краска, на месте выполнения работ непосредственно перед использованием текучей среды. Как правило, мешалка мобильного типа выполнена таким образом, что крыльчатка предусмотрена на дальнем конце приводного вала приводного устройства в виде ручной дрели, причем пользователь удерживает приводное устройство обеими руками и вставляет крыльчатку в контейнер, содержащий перемешиваемое вещество, которое необходимо перемешать, такое как краска, для перемешивания перемешиваемого вещества благодаря вращению крыльчатки.

[0004] Однако, мешалка мобильного типа обладает недостатком, который заключается в том, что при ее использовании требуется осторожное обращение из-за опасности, исходящей от вращения на высокой скорости острых концов лопастей крыльчатки. Существует другая проблема, которая заключается в том, что, если крыльчатка с многочисленными выступами ударяется о контейнер или крыльчатка подвергается усталостному разрушению, то часть контейнера или кромка крыльчатки может отколоться или отломаться и смешатся с перемешиваемым веществом.

[0005] Крыльчатка предназначена для обеспечения генерирования потока перемешиваемого вещества посредством столкновения с перемешиваемым веществом. Таким образом, мешалка с крыльчаткой обладает другим недостатком, который заключается в том, что крыльчатка склонна к вибрации вследствие противодействующей силы, возникающей при погружении крыльчатки в перемешиваемое вещество при вращении, или при начале вращения в перемешиваемом веществе. Следовательно, неопытность пользователя при работе с мешалкой зачастую вызывает нежелательную ситуацию, такую как удар крыльчатки об контейнер или разбрызгивание перемешиваемого вещества за пределы контейнера.

[0006] В случаях, когда перемешиваемое вещество включает осадок, осадок может диспергироваться в достаточной мере лишь в том случае, когда перемешиваемое вещество перемешивается с обеспечением контакта крыльчатки с нижней стенкой контейнера. Таким образом, мешалка с крыльчаткой обладает еще одним недостатком, который заключается в том, что мусор или обломки, образованные в результате контакта крыльчатки с поверхностью стенки контейнера, склонны к смешиванию с перемешиваемым веществом.

[0007] Мешалка с крыльчаткой также обладает другим недостатком, который заключается в том, что частицы порошка, размешанные в перемешиваемом веществе, склонны к распылению вследствие столкновения с крыльчаткой. Таким образом, в случаях, когда требуется предотвращение распыления размешанных частиц, например, в случае металлизированной краски, перемешивание перемешиваемого вещества в достаточной мере представляет собой определенную трудность.

[0008] Между тем, также предлагался смеситель для высоковязких текучих сред, в котором крыльчатка содержит цилиндрический корпус, который имеет форму в виде 6-сторонней колонны с боковой поверхностью, снабженной несколькими отверстиями, вместо использования лопастей винта или лопаток турбины (см., например, следующий патентный документ 1).

ДОКУМЕНТЫ УРОВНЯ ТЕХНИКИ

[ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ]

[0009] Патентный документ 1: JP 5-154368А

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[ПРОБЛЕМА, РЕШАЕМАЯ ИЗОБРЕТЕНИЕМ]

[0010] Хотя смеситель для высоковязких текучих сред, раскрытый в патентном документе 1, снабжен крыльчаткой с формой 6-сторонней колонны и предназначен для создания потока перемешиваемого вещества, преимущественно посредством столкновения между внешней стенкой крыльчатки и перемешиваемым веществом, так что это не может решить проблему противодействующей силы, возникающей во время начала вращения крыльчатки, а также проблему распыления частиц порошка в перемешиваемом веществе.

[0011] Смеситель предназначен для обеспечения протекания перемешиваемого вещества через отверстия в боковой поверхности. Однако, внутреннее пространство крыльчатки имеет большой объем относительно отверстий в боковой поверхности, таким образом, что расход потока перемешиваемого вещества во внутреннем пространстве крыльчатки уменьшается, что вызывает проблему, заключающуюся в том, что при использовании смесителя в течение продолжительного периода времени застоявшееся вещество прилипает и накапливается на внутренней поверхности крыльчатки, в результате чего происходит ухудшение перемешивающей способности.

[0012] Ввиду вышеуказанных обстоятельств, целью данного изобретения является создание перемешивающего ротора и перемешивающего устройства, способных осуществлять операцию перемешивания безопасным и эффективным образом, независимо от предполагаемой области применения.

[СРЕДСТВА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ]

[0013] Данное изобретение предлагает перемешивающий ротор содержащий: корпус ротора, выполненный с возможностью вращения вокруг оси вращения; входное отверстие, выполненное во внешней поверхности корпуса ротора; выходное отверстие, выполненное во внешней поверхности корпуса ротора; и проточный канал, соединяющий входное отверстие с выходным отверстием, где входное отверстие выполнено в положении ближе к оси вращения, чем выходное отверстие, а выходное отверстие выполнено в положении более удаленном в направлении периферии от оси вращения, чем входное отверстие.

[0014] В перемешивающем роторе согласно данному изобретению корпус ротора сконфигурирован таким образом, что его поперечное сечение, перпендикулярное к оси вращения, имеет круглую форму.

[0015] В вышеуказанном перемешивающем роторе корпус ротора имеет полусферическую или полуэллипсоидную форму.

[0016] Альтернативно в вышеуказанном перемешивающем роторе корпус ротора может иметь сферическую или эллипсоидную форму.

[0017] В вышеуказанном перемешивающем роторе, корпус ротора может быть сконфигурирован такой формы, где, по меньшей мере, одна из противолежащих опорных поверхностей круглой колонны или диска сформирована в виде сферической поверхности.

[0018] В вышеуказанном перемешивающем роторе, корпус ротора может быть сконфигурирован таким образом, что внешняя периферийная форма поперечного сечения, по меньшей мере, его части, перпендикулярного направлению оси вращения, имеет такую форму, при которой несколько выпуклых и вогнутых сегментов выполнены в круге.

[0019] В вышеуказанном перемешивающем роторе каждый из выпуклых и вогнутых сегментов может быть сконфигурирован таким образом, что форма его контура в поперечном сечении, перпендикулярном к оси вращения, имеет, в целом, треугольную форму.

[0020] В вышеуказанном перемешивающем роторе внешняя периферийная форма поперечного сечения, по меньшей мере, части корпуса ротора, перпендикулярного направлению оси вращения, может быть сконфигурирована в виде многоугольной формы посредством выпуклых и вогнутых сегментов.

[0021] В вышеуказанном перемешивающем роторе внешняя периферийная форма поперечного сечения, по меньшей мере, части корпуса ротора, перпендикулярного направлению оси вращения, может быть сконфигурирована в виде многоугольной формы с 12-ю сторонами или большим числом сторон посредством выпуклых и вогнутых сегментов.

[0022] В вышеуказанном перемешивающем роторе угол верхней части каждого из выпуклых сегментов может быть скруглен.

[0023] Альтернативно в вышеуказанном перемешивающем роторе каждый из выпуклых и вогнутых сегментов может быть сконфигурирован таким образом, что форма его контура в поперечном сечении, перпендикулярном к оси вращения, имеет, в целом, дугообразную форму.

[0024] В перемешивающем роторе согласно данному изобретению корпус ротора может быть сконфигурирован такой формы, что толщина, по меньшей мере, его части в направлении оси вращения постепенно уменьшается по направлению к внешней стороне в направлении периферии.

[0025] В перемешивающем роторе согласно данному изобретению корпус ротора имеет наклонную поверхность, которая проходит таким образом, чтобы постепенно удаляться от оси вращения в направлении от одной стороны к другой стороне оси вращения, при этом, по меньшей мере, часть выходного отверстия расположена на наклонной поверхности.

[0026] В перемешивающем роторе согласно данному изобретению отношение площади поперечного сечения входного отверстия, перпендикулярного потоку, протекающему в отверстии, к площади поперечного сечения выходного отверстия, перпендикулярного потоку, протекающему в отверстии, установлено в диапазоне от 1/3 до 3.

[0027] Перемешивающий ротор согласно данному изобретению может содержать несколько выходных отверстий, причем входное отверстие и проточный канал предусмотрены с учетом соответствующего одного из нескольких выходных отверстий.

[0028] В перемешивающем роторе согласно данному изобретению входное отверстие может быть предусмотрено на стороне, противоположной приводному валу, соединяемому с корпусом ротора с тем, чтобы обеспечивать вращение корпуса ротора.

[0029] В перемешивающем роторе согласно данному изобретению входное отверстие может быть предусмотрено на внешней стороне в направлении периферии относительно оси вращения.

[0030] В перемешивающем роторе согласно данному изобретению проточный канал сконфигурирован таким образом, чтобы сообщать входное отверстие с выходным отверстием в соотношении несколько к одному, и при этом несколько входных отверстий, сообщенных с одним выходным отверстием, расположены таким образом, что они отличаются друг от друга исходя из расстояния от оси вращения в направлении периферии.

[0031] Перемешивающий ротор согласно данному изобретению может дополнительно содержать отверстие всасывания газа, предусмотренное на внешней поверхности корпуса ротора в месте, которое находится к оси вращения ближе, чем выходное отверстие, при этом газовый канал сообщает отверстие всасывания газа с выходным отверстием, и перемешивающий ротор применяется в положении, в котором отверстие всасывания газа доступно для газа снаружи перемешиваемого вещества с тем, чтобы обеспечить всасывание внешнего газа из отверстия всасывания газа и его подачу в перемешиваемое вещество.

[0032] Перемешивающий ротор согласно данному изобретению может дополнительно содержать направляющий элемент для направления потока от выходного отверстия в заданном направлении.

[0033] В перемешивающем роторе согласно данному изобретению корпус ротора может быть соединен с приводным валом с целью вращения корпуса ротора, при этом приводной вал имеет расположенный внутри него канал, сообщающий предусмотренное в нем отверстие с проточным каналом.

[0034] В вышеуказанном перемешивающем роторе в части приводного вала может быть предусмотрено отверстие таким образом, чтобы быть расположенным снаружи перемешиваемого вещества.

[0035] В вышеуказанном перемешивающем роторе в части приводного вала предусмотрено отверстие таким образом, чтобы быть расположенным внутри перемешиваемого вещества.

[0036] В вышеуказанном перемешивающем роторе подающее устройство соединено с каналом вала для подачи текучей среды или смеси текучей среды и твердой фазы в проточный канал через канал вала.

[0037] Данное изобретение также предлагает перемешивающее устройство, содержащее несколько перемешивающих роторов, как было описано выше, причем несколько перемешивающих роторов расположены в направлении оси вращения.

ЭФФЕКТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0038] Посредством данного изобретения можно достичь положительного эффекта, который заключается в способности осуществления операции перемешивания безопасным и эффективным образом, независимо от предполагаемой области применения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

[0039] Фиг.1(a) представляет собой вид сверху перемешивающего ротора согласно первому варианту осуществления данного изобретения.

Фиг.1(b) представляет собой вид спереди перемешивающего ротора.

Фиг.2(a) представляет собой вид сверху, показывающий работу перемешивающего ротора.

Фиг.2(b) представляет собой вид спереди, показывающий работу перемешивающего ротора.

Фиг.3(a) и 3(b) представляют собой принципиальные схемы, показывающие пример использования перемешивающего ротора.

Фиг.4(a) и 4(b) представляют собой принципиальные схемы, показывающие другие примеры использования перемешивающего ротора.

Фиг.5(a) и 5(b) представляют собой виды спереди, показывающие примеры измененной конфигурации проточного канала.

Фиг.6(a)-6(c) представляют собой примеры измененной конфигурации входного отверстия, выходного отверстия и проточного канала.

Фиг.7(a) и 7(b) представляют собой виды спереди, показывающие примеры измененной формы корпуса ротора.

Фиг.8(a) и 8(b) представляют собой виды спереди, показывающие другие примеры измененной формы корпуса ротора.

Фиг.9(a) представляет собой вид спереди, показывающий пример, в котором входное отверстие предусмотрено на стороне приводного вала.

Фиг.9(b) представляет собой вид спереди, показывающий пример, в котором перемешивающий ротор снабжен отверстием всасывания газа для всасывания газа снаружи текучей среды и газовым каналом, сообщающим отверстие всасывания газа с выходным отверстием.

Фиг.10(a) и 10(b) представляют собой виды спереди, показывающие примеры, в которых перемешивающий ротор сконфигурирован с возможностью захвата посторонних веществ.

Фиг.11 представляет собой вид спереди, показывающий пример перемешивающего устройства исходя из первого варианта осуществления.

Фиг.12(a) представляет собой вид сверху перемешивающего ротора согласно второму варианту осуществления данного изобретения.

Фиг.12(b) представляет собой вид спереди (вид сбоку) перемешивающего ротора.

Фиг.12(c) представляет собой вид снизу перемешивающего ротора.

Фиг.13(a) представляет собой вид сверху, показывающий работу перемешивающего ротора.

Фиг.13(b) представляет собой разрез, показывающий работу перемешивающего ротора.

Фиг.14(a) и 14(b) представляют собой принципиальные схемы, показывающие пример использования перемешивающего ротора.

Фиг.15(a)-15(c) представляют собой примеры измененной конфигурации входного отверстия, выходного отверстия и проточного канала.

Фиг.16(a)-16(c) представляют собой дополнительные примеры измененной конфигурации входного отверстия, выходного отверстия и проточного канала.

Фиг.17(a)-17(c) представляют собой другие примеры измененной конфигурации входного отверстия, выходного отверстия и проточного канала.

Фиг.18(a) показывает внешнюю периферийную форму поперечного сечения корпуса ротора перемешивающего ротора, перпендикулярного центральной оси корпуса ротора.

Фиг.18(b) представляет собой увеличенное изображение области А на фиг.18(a).

Фиг.19(a)-19(d) представляют собой примеры измененной формы выпуклого сегмента.

Фиг.20(a)-20(d) представляют собой примеры формы вогнутого сегмента.

Фиг.21(a)-21(c) представляют собой пример измененной формы корпуса ротора перемешивающего ротора.

Фиг.22(a)-22(c) представляют собой другой пример измененной формы корпуса ротора перемешивающего ротора.

Фиг.23(a)-23(c) представляют собой еще один пример измененной формы корпуса ротора перемешивающего ротора.

Фиг.24(a) и 24(b) представляют собой еще один пример измененной формы корпуса ротора перемешивающего ротора.

Фиг.25(a)-25(c) представляют собой еще один пример измененной формы корпуса ротора перемешивающего ротора.

Фиг.26(a)-26(c) представляют собой другой дополнительный пример измененной формы корпуса ротора перемешивающего ротора.

Фиг.27(a)-27(c) представляют собой еще один дополнительный пример измененной формы корпуса ротора перемешивающего ротора.

Фиг.28(a)-28(c) представляют собой дополнительный пример измененной формы корпуса ротора перемешивающего ротора.

Фиг.29(a)-29(c) представляют собой еще один дополнительный пример измененной формы корпуса ротора перемешивающего ротора.

Фиг.30(a)-30(c) представляют собой другой пример измененной формы корпуса ротора перемешивающего ротора.

Фиг.31(a) и 31(b) представляют собой виды спереди, показывающие примеры перемешивающего устройства исходя из второго варианта осуществления.

Фиг.32(a) представляет собой вид сверху перемешивающего ротора согласно второму варианту осуществления данного изобретения.

Фиг.32(b) представляет собой вид спереди перемешивающего ротора.

Фиг.32(c) представляет собой вид снизу перемешивающего ротора.

Фиг.33 представляет собой частичный разрез перемешивающего ротора.

Фиг.34(a) представляет собой вид сверху, показывающий работу перемешивающего ротора.

Фиг.34(b) представляет собой вид спереди, показывающий работу перемешивающего ротора.

Фиг.35(a) и 35(b) представляют собой принципиальные схемы, показывающие пример использования перемешивающего ротора.

Фиг.36(a)-36(c) представляют собой частичные разрезы, показывающие примеры использования перемешивающего ротора.

Фиг.37(a)-37(c) представляют собой виды спереди, показывающие примеры измененной конфигурации входного отверстия и выходного отверстия.

Фиг.38 представляет собой пример измененной формы корпуса ротора.

Фиг.39 представляет собой вид, показывающий пример измененной формы корпуса ротора.

Фиг.40(a)-40(d) представляют собой виды, показывающие примеры измененной конфигурации соединительного порта.

Фиг.41 представляет собой вид спереди, показывающий пример перемешивающего устройства исходя из второго варианта осуществления.

Фиг.42(a) представляет собой вид сверху перемешивающего ротора согласно третьему варианту осуществления данного изобретения.

Фиг.42(b) представляет собой вид спереди перемешивающего ротора.

Фиг.42(c) представляет собой вид снизу перемешивающего ротора.

Фиг.43(a) представляет собой вид сверху, показывающий работу перемешивающего ротора.

Фиг.43(b) представляет собой вид спереди, показывающий работу перемешивающего ротора.

Фиг.44(a) и 44(b) представляют собой принципиальные схемы, показывающие пример использования перемешивающего ротора.

Фиг.45(a)-45(c) представляют собой виды спереди, показывающие примеры, где корпус ротора сконфигурирован в виде сферической формы.

Фиг.46(a)-46(c) представляют собой виды спереди, показывающие другие примеры, где корпус ротора сконфигурирован в виде сферической формы.

Фиг.47(a)-47(c) представляют собой виды спереди, показывающие примеры измененной формы корпуса ротора.

Фиг.48(a)-48(c) представляют собой виды спереди, показывающие примеры, где корпус ротора снабжен направляющим элементом.

Фиг.49(a)-49(c) представляют собой виды спереди, показывающие примеры, где входное отверстие сообщается с выходным отверстием в соотношении несколько к одному.

Фиг.50(a)-50(c) представляют собой частичные разрезы, показывающие пример, где канал вала предусмотрен в приводном вале, соединенном с корпусом ротора.

Фиг.51(a)-51(d) представляют собой виды, показывающие примеры измененной конфигурации соединительного порта.

Фиг.52 представляет собой вид спереди, показывающий пример перемешивающего устройства исходя из третьего варианта осуществления.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0040] Сейчас будут описаны различные варианты осуществления со ссылками на сопроводительные фигуры.

[0041] <ПРЕВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ>

Ниже будет описана конструкция перемешивающего ротора 1 согласно первому варианту осуществления данного изобретения. Фиг.1(a) представляет собой вид сверху перемешивающего ротора 1, а фиг.1(b) представляет собой вид спереди перемешивающего ротора 1 (вид сбоку идентичен ему). Как показано на фиг.1(a) и 1(b), перемешивающий ротор 1 содержит в целом полусферический корпус 10 ротора, несколько входных отверстий 12, предусмотренных на внешней поверхности корпуса 10 ротора, несколько выходных отверстий 14, предусмотренных на внешней поверхности корпуса 10 ротора и проточный канал 16, выполненный внутри корпуса 10 ротора для сообщения входных отверстий 12 с выходными отверстиями 14.

[0042] В первом варианте осуществления корпус 10 ротора сконфигурирован, в целом, полусферической формы, в частности, такой формы, где одна 10b из противоположных опорных поверхностей диска сформирована в виде сферической поверхности. Корпус 10 ротора содержит соединительную часть 18, предусмотренную в центре его другой опорной поверхности 10а с тем, чтобы обеспечить присоединение к нему приводного вала 20 приводного устройства, такого как двигатель. Таким образом перемешивающий ротор 1 выполнен с возможностью вращения вокруг оси вращения, определенной центральной осью С корпуса 10 ротора. Способ соединения приводного вала 20 и соединительной части 18 может представлять собой любые стандартные средства, такие как резьбовое соединение или соединение посредством зацепления.

[0043] В первом варианте осуществления часть корпуса 10 ротора, отличная от порточного канала 16, сконфигурирована в виде объемной конструкции с тем, чтобы обеспечить повышенную прочность корпуса 10 ротора. Выбор материала для формирования корпуса 10 ротора не имеет конкретных ограничений, но предпочтительно может применяться материал, подходящий для условий эксплуатации корпуса, такой как металл, керамика, полимер, резина или дерево. Корпус 10 ротора в первом варианте осуществления выполнен в виде простой и легкой для изготовления или обработки конфигурации, таким образом, становится возможным формирование корпуса 10 ротора из широкого ряда материалов без ограничений, накладываемых производственным процессом.

[0044] Входные отверстия 12 выполнены в опорной поверхности 10b корпуса 10 ротора на стороне, противоположной соединительной части 18. В первом варианте осуществления количество входных отверстий 12 равняется четырем, причем четыре входных отверстия 12 расположены бок о бок по кругу с центром в центральной оси С, на одинаковом расстоянии относительно друг друга, при этом каждое из четырех входных отверстий 12 сформировано в том же направлении, что и центральная ось С. Выходные отверстия 14 выполнены в боковой поверхности 10с корпуса 10 ротора. В первом варианте осуществления количество выходных отверстий 14 равняется четырем, причем каждое из четырех выходных отверстий 14 выполнено в положении, удаленном в радиальном направлении корпуса 10 ротора (в направлении периферии) (в положении от центральной оси С, в направлении, перпендикулярном центральной оси С) относительно соответствующего одного из входных отверстий 12. Кроме того, каждое из четырех выходных отверстий 14 выполнено в направлении, перпендикулярном центральной оси С.

[0045] Проточный канал 16 выполнен в виде канала, сообщающего каждое из входных отверстий 12 с соответствующим одним из выходных отверстий 14. Другими словами, в первом варианте осуществления количество проточных каналов 16, выполненных внутри корпуса 10 ротора, равняется четырем. Каждый из четырех проточных каналов 16 выполнен таким образом, что проходит в линейном направлении от входного отверстия 12 вдоль центральной оси С, а затем, после изгиба под прямым углом, проходит в линейном направлении наружу в радиальном направлении корпуса 10 ротора с тем, чтобы достичь соответствующего выходного отверстия 14.

[0046] В первом варианте осуществления каждый из проточных каналов 16 сконфигурирован, как только что было описано, для того, чтобы обеспечить простое формирование набора из входного отверстия 12, выходного отверстия 14 и проточного канала 16 посредством операции сверления с использованием сверла. В частности, набор из входного отверстия 12, выходного отверстия 14 и проточного канала 16 может быть легко сформирован посредством сверления отверстия от положения входного отверстия 12 вдоль центральной оси С, а также сверления отверстия от положения выходного отверстия 14 по направлению к центральной оси С.Хотя проточный канал 16 в первом варианте осуществления сконфигурирован таким образом, что его поперечное сечение имеет круглую форму, поперечное сечение не ограничивается ею, оно также может быть любой другой подходящей формы, такой как эллиптическая форма или многоугольная форма.

[0047] Ниже будет описана работа перемешивающего ротора 1. Фиг.2(a) представляет собой вид сверху, показывающий работу перемешивающего ротора 1, а фиг.2(b) представляет собой вид спереди, показывающий работу перемешивающего ротора 1. Для перемешивания перемешиваемого вещества перемешивающий ротор 1 выполнен с возможностью привода и вращения вокруг центральной оси С посредством приводного вала 20 внутри перемешиваемого вещества, которое представляет собой текучую среду.

[0048] При вращении перемешивающего ротора 1 в условиях, когда он погружен в текучую среду, часть текучей среды, заходящая внутрь каждого из проточных каналов 16, также вращается вместе с перемешивающим ротором 1. Таким образом, центробежная сила действует на текучую среду внутри проточного канала 16, при этом текучая среда внутри проточного канала 16 течет по направлению к внешней стороне в радиальном направлении перемешивающего ротора 1, как показано на фиг.2(a) и 2(b). Каждое из выходных отверстий 14 выполнено дальше в радиальном направлении корпуса 10 ротора, чем соответствующее одно из входных отверстий 12, в результате чего центробежная сила становится больше на выходном отверстии 14, чем на входном отверстии 12. Таким образом, по мере вращения перемешивающего ротора 1, текучая среда течет от входного отверстия 12 по направлению к выходному отверстию 14. Более конкретно, текучая среда внутри проточного канала 16 выбрасывается струей из выходного отверстия 14, и одновременно внешняя текучая среда всасывается из входного отверстия 12 в проточный канал 16. Следовательно, в текучей среде вокруг перемешивающего ротора 1 будет генерироваться поток, исходящий из боковой поверхности 10с с выходным отверстием 14, и поток, направленный в направлении дальнего конца перемешивающего ротора 1 с входным отверстием 12.

[0049] Кроме того, при вращении перемешивающего ротора 1 в условиях, когда он погружен в текучую среду, часть текучей среды, примыкающая к внешней поверхности перемешивающего ротора 1, вращается вместе с перемешивающим ротором 1 из-за эффекта вязкости. Таким образом, центробежная сила также действует на текучую среду, примыкающую к внешней поверхности перемешивающего ротора 1, таким образом, текучая среда примыкающая к внешней поверхности течет к боковой поверхности 10 с вдоль внешней поверхности перемешивающего ротора 1 и становится потоком, сопровождаемым струйным потоком из выходного отверстия 14, как показано на фиг.2(a) и 2(b).

[0050] В первом варианте осуществления, опорная поверхность 10b выполнена в виде сферической поверхности, т.е. корпус 10 ротора выполнен такой формы, где его осевая толщина постепенно уменьшается в направлении к наружной стороне радиального направления, таким образом, что становится возможной плавная комбинация потока, примыкающего к опорной поверхности 10b перемешивающего ротора 1, с потоком, исходящим из боковой поверхности 10с. Кроме того, на основании конфигурирования опорной поверхности 10b в вышеуказанную форму, часть потока, направленного в направлении дальнего конца перемешивающего ротора 1, может быть плавно направлена к боковой поверхности 10с вдоль опорной поверхности 10b и соединена с потоком, исходящим из боковой поверхности 10с. Это обеспечивает возможность генерирования мощных потоков в окружающей текучей среде, таким образом, что перемешивающий ротор 1 может осуществлять эффективную операцию перемешивания.

[0051] Фиг.3(a), 3(b), 4(a) и 4(b) представляют собой принципиальные схемы, показывающие примеры использования перемешивающего ротора 1. Как показано на фиг.3(a)-4(b), перемешивающий ротор 1 используется в состоянии, когда он соединен с приводным валом 20 приводного устройства 30, такого как двигатель, а также когда он погружен в перемешиваемое вещество 50, которое представляет собой текучую среду, содержащуюся в контейнере 40. Приводящее устройство 30 может быть устройством типа, прикрепленного к контейнеру 40, раме или подобному, или может быть устройством типа, приспособленного к ручному удерживанию и использованию пользователем.

[0052] При вращении перемешивающего ротора 1 посредством приводящего устройства 30, поток, исходящий от перемешивающего ротора 1, и поток, направленный в направлении дальнего конца перемешивающего ротора 1, генерируются как было описано выше. В результате, как показано на фиг.3(a) и 3(b), в перемешиваемом веществе 50 генерируются сложные циркуляционные потоки, таким образом, что перемешиваемое вещество 50 будет надлежащим образом перемешиваться посредством циркуляционных потоков. В первом варианте осуществления корпус 10 ротора сконфигурирован таким образом, что его сечение, перпендикулярное направлению оси вращения, имеет круглую форму, т.е. сконфигурировано таким образом, чтобы быть свободным от части, которая сталкивается с перемешиваемым веществом 50 во время вращения, таким образом становится возможным практически полное устранение противодействующей силы, которая в противном случае возникает при начале вращения.

[0053] При операции диспергирования застоявшегося вещества, накопившегося в нижней части контейнера 40, дальний конец перемешивающего ротора 1 может быть перемещен в положение, близкое к нижней части контейнера 40, как показано на фиг.4(a). Это обеспечивает возможность всасывания застоявшегося вещества из входных отверстий 12 и выбрасывания струей из выходных отверстий 14 с целью надлежащего диспергирования застоявшегося вещества в перемешиваемом веществе 50. Кроме того, при операции диспергирования застоявшегося вещества, накопившегося в углу контейнера 40, дальний конец перемешивающего ротора 1 может быть перемещен в положение, близкое к углу контейнера 40, как показано на фиг.4(b). В первом варианте осуществления опорная поверхность 10b сформирована в виде сферической поверхности, таким образом, что входные отверстия 12 могут перемещаться даже в положение, близкое к малому углу.

[0054] В первом варианте осуществления корпус 10 ротора сконфигурирован таким образом, что его сечение, перпендикулярное направлению оси вращения, имеет круглую форму, т.е. сконфигурировано таким образом, чтобы не содержать выступа для того, чтобы стало возможным уменьшить опасность того, что перемешивающий ротор 1 или контейнер 40 будет поврежден или надколот, даже если перемешивающий ротор 1 ударяется о поверхность стенки контейнера 40. Таким образом, пользователь может перемещать перемешивающий ротор 1 в положение, близкое к поверхности стенки контейнера 40, для должного осуществления операции перемешивания в контейнере 40 с уверенностью в безопасности. Кроме того, становится возможным предотвращение простого подмешивания мусора или осколков перемешивающего ротора 1 или контейнера 40 и т.п. в перемешиваемое вещество 50.

[0055] В первом варианте осуществления каждое из выходных отверстий 12 предусмотрено в месте, слегка удаленном от центра дальнего конца перемешивающего ротора 1 (слегка удаленном от центральной оси С, как оси вращения) для того, чтобы удерживать входное отверстие 12 от закрытия, даже если дальний конец перемешивающего ротора вступает в контакт с поверхностью стенки контейнера 40. Это обеспечивает возможность стабильного использования перемешивающего ротора 1, даже в положении, примыкающем к поверхности стенки контейнера 40.

[0056] Ниже будет описан вариант перемешивающего ротора 1. Фиг.5(a) и 5(b) представляют собой виды спереди, показывающие примеры измененной конфигурации проточного канала 16. Фиг.5(a) показывает пример, где каждый из проточных каналов 16 сконфигурирован в виде плавно изогнутого канала. На основании такого конфигурирования проточного канала 16 может быть уменьшено гидродинамическое сопротивление в проточном канале 16, таким образом, становится возможным дальнейшее усиление потока, генерируемого перемешивающим ротором 1 с тем, чтобы увеличить перемешивающую способность. Например, такой измененный проточный канал 16 может формироваться изготовлением корпуса 10 ротора посредством литья.

[0057] Фиг.5(b) показывает пример, где каждый из проточных каналов 16 сконфигурирован прямой формы. Проточный канал 16, сконфигурированный таким образом, также может уменьшать гидродинамическое сопротивление в нем. Кроме того, этот измененный проточный канал 16 обеспечивает его простую очистку изнутри.

[0058] Фиг.6(a)-6(c) представляют собой примеры измененной конфигурации входного отверстия 12, выходного отверстия 14 и проточного канала 16, где фиг.6(a) представляет собой вид сверху перемешивающего ротора 1, а фиг.6(b) и 6(c) представляют собой виды спереди перемешивающего ротора 1.

[0059] Фиг.6(a) показывает пример, где каждое из выходных отверстий 14 расположено со смещением в направлении вращения перемешивающего ротора 1 таким образом, что область соответствующего одного из проточных каналов 16 в непрерывном отношении к выходному отверстию 14 сконфигурирована с тем, чтобы образовывать угол относительно радиального направления перемешивающего ротора 1. На основании такого изменения ориентации выходного отверстия 14, например, когда перемешивающий ротор 1 вращается в направлении против часовой стрелки, показанном на Фиг.6(a), может быть сформирован плавный струйный поток из выходного отверстия 14. С другой стороны, когда перемешивающий ротор 1 вращается в направлении по часовой стрелке, показанном на фиг.6(a), струйный поток из выходного отверстия 14 может быть переведен в турбулентное состояние. Другими словами, в таком варианте компоновка и ориентация проточного канала 16 и выходного отверстия 14 выбраны должным образом в зависимости от предполагаемого использования перемешивающего ротора, таким образом, становится возможным получение оптимального потока для эффективного перемешивания.

[0060] Фиг.6(b) показывает пример, где каждое из выходных отверстий 14 расположено со смещением в направлении оси вращения таким образом, что область соответствующего одного из проточных каналов 16 в непрерывном отношении к выходному отверстию 14 сконфигурирована таким образом, чтобы быть ориентированной на сторону дальнего конца перемешивающего ротора 1. На основании такой ориентации выходного отверстия 14 на стороне дальнего конца, поток в направлении уровня текучей среды может быть ослаблен, таким образом становится возможным уменьшение взбивания, захват пузырьков газа или подобного вследствие мощных потоков или турбулентностей примыкающих к уровню текучей среды. Альтернативно, выходное отверстие 14 может быть ориентировано в сторону приводного вала для того, чтобы специально позволить газу снаружи текучей среды захватываться текучей средой.

[0061] Фиг.6(c) показывает пример, в котором входное отверстие 12 выполнено относительно соответствующего выходного отверстия 14 в соотношении одно к нескольким, где проточный канал 16 сконфигурирован таким образом, чтобы проходить от одного входного отверстия 12 и затем разветвляться в направлении нескольких выходных отверстий 14. Таким образом, входное отверстие 12 может быть выполнено в виде общего отверстия к нескольким выходным отверстиям 14. В этом случае площадь поперечного сечения общей области 16а проточного канала 16 может быть задана равной или приблизительно равной сумме соответствующих площадей поперечного сечения нескольких ответвленных областей 16b проточного канала 16 для того, чтобы предотвратить уменьшение расход