攪拌棒以及包括該攪拌棒的攪拌的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種攪拌棒以及包括該攪拌棒的攪拌機(jī)。所述攪拌棒包括擋板單元和轉(zhuǎn)動(dòng)軸，以及葉輪單元。因此，攪拌棒可以有效防止在轉(zhuǎn)動(dòng)軸附近的流體流股在流體未均勻混合的狀態(tài)下快速流向流體出口，從而提高攪拌效率和混合流體的均勻化程度。
【專利說明】攪拌棒以及包括該攪拌棒的攪拌機(jī)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求在2014年6月17日提交的韓國專利申請(qǐng)N0.10-2014-0073436和在2013年7月19日提交的韓國專利申請(qǐng)N0.10-2013-0085592的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部公開內(nèi)容通過引用包括在此申請(qǐng)中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種攪拌棒以及包括該攪拌棒的攪拌機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0004]攪拌機(jī)是一種使用旋轉(zhuǎn)力均勻攪拌至少兩種具有不同的物理和化學(xué)性能的物質(zhì)的裝置，并且已廣泛用于各種領(lǐng)域，例如，化學(xué)、食品、發(fā)酵和紡織行業(yè)。在這些物質(zhì)中，當(dāng)攪拌具有較高粘度的混合流體時(shí)，通常會(huì)使用各種類型的攪拌機(jī)。根據(jù)攪拌形式，攪拌機(jī)主要分為罐式攪拌機(jī)和流動(dòng)攪拌機(jī)。其中，罐式攪拌機(jī)已經(jīng)廣泛使用，并且罐式攪拌機(jī)使用例如攪拌棒的器件在攪拌罐內(nèi)攪拌流體，并且根據(jù)安裝在攪拌棒處的葉片的形狀分為螺旋槳型、槳型、渦輪型和螺旋型罐式攪拌機(jī)。
[0005]通常來講，罐式攪拌機(jī)通過轉(zhuǎn)動(dòng)在攪拌罐外的轉(zhuǎn)動(dòng)軸在攪拌罐內(nèi)流動(dòng)的混合流體中產(chǎn)生漩渦式、垂直循環(huán)式或?qū)邮搅鲃?dòng)，其中，轉(zhuǎn)動(dòng)軸在攪拌罐內(nèi)具有安裝在中心的攪拌葉片。但是，罐式攪拌機(jī)存在的一個(gè)問題是，當(dāng)使用罐式攪拌機(jī)攪拌高粘度流體時(shí)，流體的流動(dòng)發(fā)生在局部層流區(qū)內(nèi)，而不影響垂直循環(huán)流區(qū)，這使得均勻地混合流體變得困難。
[0006]因此，提出了為了均勻混合高粘度流體，在攪拌棒上結(jié)合葉片或葉輪的技術(shù)。但是，對(duì)于提出的技術(shù)，當(dāng)混合流體流經(jīng)如圖1所示的安裝在攪拌機(jī)的下部的流體入口時(shí)，流體流股100在攪拌棒的轉(zhuǎn)動(dòng)軸I周圍的高粘度流體沒有均勻混合的狀態(tài)下被迫快速流向流體出口 300，這使得均勻混合高粘度流體變得困難。
[0007]因此，越來越需要一種攪拌機(jī)，當(dāng)在罐式攪拌罐內(nèi)混合高粘度流體時(shí)，其通過防止流體流股出現(xiàn)在攪拌棒的轉(zhuǎn)動(dòng)軸周圍，并且防止在高粘度流體沒有均勻混合的狀態(tài)下流體流股快速流向流體出口，能夠更均勻地?cái)嚢杌旌狭黧w。
[0008]韓國未審查專利申請(qǐng)公布N0.2013-0112491公開了一種能夠提高流體混合均勻度的攪拌機(jī)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明旨在提供一種攪拌棒，以及包括該攪拌棒的攪拌機(jī)。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種攪拌棒，其包括:轉(zhuǎn)動(dòng)軸；攪拌流體的葉輪單元，其形成在轉(zhuǎn)動(dòng)軸處；以及擋板單元，其在葉輪單元的上部或下部形成并且具有為改變流體流型而設(shè)置的表面。在這種情況下，擋板單元的厚度隨著擋板單元離轉(zhuǎn)動(dòng)軸中心的變遠(yuǎn)而變小。
[0011]本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種攪拌機(jī)，其包括具有攪拌流體的內(nèi)部空間的攪拌罐，以及為在攪拌罐的內(nèi)部空間內(nèi)攪拌流體而設(shè)置的攪拌棒。在這種情況下，攪拌棒包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸、在轉(zhuǎn)動(dòng)軸處形成的攪拌流體的葉輪單元，以及擋板單元，其中，該擋板單元在轉(zhuǎn)動(dòng)軸(其內(nèi)部具有葉輪單元形成)的上部或下部形成并且具有為阻斷流體流動(dòng)而設(shè)置的表面，并且擋板單元的厚度隨著擋板單元離轉(zhuǎn)動(dòng)軸中心的變遠(yuǎn)而變小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]通過參照附圖詳細(xì)地描述說明性實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
[0013]圖1是示意圖，示出了引入包括攪拌棒的傳統(tǒng)攪拌機(jī)內(nèi)的混合流體流動(dòng)的流型；
[0014]圖2示出了葉輪單元的平面圖和側(cè)視圖；
[0015]圖3是示意圖，示出了葉輪單元的各種類型[㈧螺旋槳型，⑶槳型，(C)渦輪型，
(D)錨型，(E)螺旋型];
[0016]圖4示出了擋板單元的平面圖；
[0017]圖5是示意圖，示出了引入包括本發(fā)明的一個(gè)說明性實(shí)施例所述的攪拌棒的攪拌機(jī)內(nèi)的混合流體混合的流型；
[0018]圖6是示意圖，示出了在本發(fā)明的一個(gè)說明性實(shí)施例所述的攪拌棒處形成的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的半徑以及相對(duì)于擋板單元的平板部的擋板單元的曲率半徑；
[0019]圖7是示意圖，示出了本發(fā)明的一個(gè)說明性實(shí)施例所述的攪拌機(jī)；
[0020]圖8是示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的示例I分析的混合流體的路徑；以及
[0021]圖9是曲線圖，示出了本發(fā)明的示例I和比較例I分別所述的攪拌機(jī)內(nèi)的均勻化程度[A表示本發(fā)明的示例I所述的攪拌機(jī)內(nèi)的均勻化程度，B表示本發(fā)明的比較例I所述的攪拌機(jī)內(nèi)的均勻化程度]。

【具體實(shí)施方式】
[0022]在下文中，將詳細(xì)地描述本發(fā)明的說明性實(shí)施例。但是，本發(fā)明不限于下述公開的實(shí)施例，而是可以以各種形式實(shí)施。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并實(shí)施本發(fā)明，描述下述實(shí)施例。
[0023]雖然使用了第一、第二等術(shù)語來描述各種要素，但這些要素不限于這些術(shù)語。使用這些術(shù)語只是將一個(gè)要素與另一個(gè)要素區(qū)分開來。例如，在不偏離說明性實(shí)施例的范圍的情況下，第一要素可以被稱為第二要素，并且，類似地，第二要素可以被稱為第一要素。術(shù)語“和/或”包括關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)的任何和所有組合。
[0024]應(yīng)該知道，當(dāng)某個(gè)要素被稱作為與另一個(gè)要素“連接”或“結(jié)合”時(shí)，它可以是與另一個(gè)要素直接地連接或結(jié)合，或者可能存在一個(gè)或多個(gè)插入要素。相比之下，當(dāng)某個(gè)要素被稱作是與另一個(gè)要素“直接連接”或“直接結(jié)合”時(shí)，沒有插入要素出現(xiàn)。
[0025]本文使用的術(shù)語只是出于描述特定實(shí)施例的目的，并且不意味著對(duì)說明性實(shí)施例的限制。單數(shù)形式“一” “一個(gè)” “某個(gè)”意味著也包括復(fù)數(shù)形式，除非文中清楚地表明其他含義。應(yīng)該進(jìn)一步地理解，術(shù)語“含有” “包含” “包括”和/或“包括”在文章中的使用，表明出現(xiàn)所列的特征、整體、步驟、操作、要素、成分和/或組，但是并不排除出現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、要素、成分和/或組。
[0026]將在下文中參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的說明性實(shí)施例。為了幫助理解本發(fā)明，在圖的描述中，相同的號(hào)碼表示相同的要素，并且，相同要素的描述不再重復(fù)。
[0027]在下文中，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的一個(gè)說明性實(shí)施例所述的攪拌棒和攪拌機(jī)。
[0028]首先，將介紹攪拌棒。
[0029]本發(fā)明的一個(gè)說明性實(shí)施例所述的攪拌棒包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸、在攪拌軸處形成的攪拌流體的葉輪單元，以及在葉輪單元的上部或下部形成并且具有為改變流體流型而設(shè)置的表面的擋板單元。
[0030]轉(zhuǎn)動(dòng)軸與設(shè)置在攪拌罐外面的向下延伸形成的驅(qū)動(dòng)單元結(jié)合，并且包括通過驅(qū)動(dòng)單元的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠在攪拌罐內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)單元。在這種情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)方向可以為順時(shí)針或逆時(shí)針。
[0031]轉(zhuǎn)動(dòng)軸可以與攪拌罐內(nèi)的葉輪單元結(jié)合。
[0032]葉輪單元是為接受驅(qū)動(dòng)單元的轉(zhuǎn)動(dòng)力以攪拌攪拌罐內(nèi)的流體而設(shè)置的部件，并且可以包括與轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)合的結(jié)合單元，以及從結(jié)合單元延伸形成來攪拌流體的一個(gè)或多個(gè)葉片單元。葉輪單元的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，可以為順勢(shì)針或逆時(shí)針。
[0033]如圖2所示，包括在葉輪單元3中的多個(gè)葉片單元5可以在與結(jié)合單元4相同的高度處的葉輪單元3的結(jié)合單元4結(jié)合，從而進(jìn)一步提高攪拌效率。
[0034]葉輪單元的葉片單元可以以線形棒形式形成。在這種情況下，線形棒可以具有矩形、平行四邊形、梯形或圓形部分，但本發(fā)明不限于此。
[0035]包括在葉輪單元內(nèi)的葉片單元的尺寸、形成角度和形狀可以調(diào)整以提高流體攪拌效率。
[0036]在圖3中示出了葉片的類型。本文中會(huì)用到的葉片單元的類型可以包括螺旋槳型葉片單元(A)、槳型葉片單元(B)、渦輪型葉片單元(C)、錨型葉片單元(D)、螺旋型葉片單元
(E)或混合型葉片單元。在這種情況下，可以根據(jù)混合流體的種類和粘度選擇合適的葉片單元，并且所用的轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)目可以根據(jù)葉片類型變化。
[0037]在葉輪單元的每個(gè)葉片單元內(nèi)可以形成多個(gè)孔。當(dāng)葉輪單元在多個(gè)孔上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以避免過載，并且可以降低在葉輪單元和攪拌的物質(zhì)之間形成的剪切應(yīng)力，從而提高攪拌機(jī)的性能。
[0038]由于攪拌罐可以以不同深度形成，攪拌罐可以具有兩個(gè)或兩個(gè)以上個(gè)沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸形成的葉輪單元。
[0039]葉輪單元可以在葉輪單元與轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直的狀態(tài)下與轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)合。在這種情況下，分開的葉輪單元可以維持恒定的間距。并且，每個(gè)葉輪單元的終端可以具有一定長度，從而終端可以靠近攪拌罐的內(nèi)壁。
[0040]根據(jù)一個(gè)說明性實(shí)施例，擋板單元可以在兩個(gè)或兩個(gè)以上個(gè)葉輪單元之間形成。
[0041]如圖4所示，擋板單元包括與轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)合的中央部6，以及從中央部6延伸形成的阻斷流體流股的板部7。
[0042]根據(jù)一個(gè)說明性實(shí)施例，擋板單元可以設(shè)置為擋板單元的厚度隨著擋板單元離轉(zhuǎn)動(dòng)軸中心變遠(yuǎn)而變小。
[0043]擋板單元可以滿足下述表達(dá)式I。
[0044][表達(dá)式I]
[0045]O < Y/X 彡 I
[0046]參照?qǐng)D5，在表達(dá)式I中，X表示與板部相關(guān)的擋板單元在水平方向上的長度，而Y表示與中央部相關(guān)的擋板單元在垂直方向上的長度。
[0047]在表達(dá)式I中，當(dāng)Y為O時(shí)，擋板單元的板部以無厚度的平板形狀形成。因此，我們希望，擋板單元的板部具有大于O的厚度Y，且Υ/Χ值小于或等于I。由于本發(fā)明的一個(gè)說明性實(shí)施例所述的攪拌棒可以設(shè)置為包括具有如上所述形狀的擋板單元，攪拌棒可以阻斷在轉(zhuǎn)動(dòng)軸周圍流體沒有均勻混合的狀態(tài)下快速流向流體出口的流體流股，并且由于通過與轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)合的葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)引起的擾動(dòng)而產(chǎn)生流體的充分混合，因此，與傳統(tǒng)攪拌棒相比，可以提聞攬祥效率。
[0048]由于擋板單元的中央部可以與轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)合，擋板單元的中央部可以以與轉(zhuǎn)動(dòng)軸相同的形狀形成。
[0049]如圖6所示，擋板單元的板部可以為彎曲形狀。在這種情況下，與彎曲形狀相關(guān)的曲率半徑R可以以下面的表達(dá)式2呈現(xiàn)。
[0050][表達(dá)式2]
[0051]3 X (Χ/2 - r) ^ R
[0052]在表達(dá)式2中，X表示與板部相關(guān)的擋板單元在水平方向上的長度，并且r表示轉(zhuǎn)動(dòng)軸在水平方向上的半徑。當(dāng)擋板單元的板部滿足表達(dá)式2時(shí)，參數(shù)X、r和R的范圍并不特別限制。例如，X/2 —定大于r，并且可以根據(jù)反應(yīng)器的尺寸或體積恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
[0053]擋板單元的板部的形狀并不特別加以限制，只要擋板單元的板部可以以彎曲形狀形成即可。在這種情況下，曲率半徑的上限并不特別加以限制。當(dāng)擋板單元的板部具有以表達(dá)式2表示的曲率半徑的彎曲表面時(shí)，攪拌機(jī)可以阻斷在轉(zhuǎn)動(dòng)軸周圍流體沒有均勻混合的狀態(tài)下快速流向流體出口的流體流股，并且由于通過與轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)合的葉輪單元的轉(zhuǎn)動(dòng)引起的擾動(dòng)而產(chǎn)生流體的充分混合，因此，與傳統(tǒng)攪拌機(jī)相比，提高攪拌效率。
[0054]在下文中，將詳細(xì)地描述攪拌機(jī)。
[0055]本發(fā)明的說明性實(shí)施例所述的攪拌機(jī)如圖5和圖7所示。
[0056]本發(fā)明針對(duì)包括具有可以攪拌流體的內(nèi)部空間的攪拌罐10，以及在攪拌罐10的內(nèi)部空間內(nèi)設(shè)置的攪拌流體的攪拌棒。在這種情況下，攪拌棒包括攪拌軸1、在攪拌軸I處形成的攪拌流體的葉輪單元3，以及擋板單元6和7，，擋板單元6和7在轉(zhuǎn)動(dòng)軸I的上部和下部形成，葉輪單元形成于其中，并且具有為阻斷流體流股而設(shè)置的表面的擋板單元6和7。
[0057]與傳統(tǒng)攪拌機(jī)類似，本發(fā)明的一個(gè)說明性實(shí)施例所述的攪拌機(jī)設(shè)置為，通過借助設(shè)置在柱形攪拌罐內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)來轉(zhuǎn)動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)合的葉輪單元，攪動(dòng)并攪拌引入到攪拌罐內(nèi)的混合流體。
[0058]每個(gè)葉輪單元可以包括與轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)合的結(jié)合單元，以及從結(jié)合單元延伸出的攪拌流體的一個(gè)或多個(gè)葉片單元。
[0059]包括在葉輪單元內(nèi)的葉片單元可以以線形棒的形式形成。在這種情況下，線形棒可以具有矩形、平行四邊形、梯形、或圓形部分，但本發(fā)明不限于此。
[0060]可以調(diào)整包括在葉輪單元內(nèi)的葉片單元的尺寸、形成角度和形狀來提高流體攪拌效率。
[0061]本文中使用的葉片單元的類型可以包括螺旋槳型葉片單元、槳型葉片單元、渦輪型葉片單元、錨型葉片單元、螺旋型葉片單元，或混合型葉片單元。在這種情況下，根據(jù)混合流體的種類和粘度可以恰當(dāng)?shù)剡x擇葉片單元，并且可以根據(jù)葉片單元的類型改變采用的轉(zhuǎn)數(shù)。
[0062]多個(gè)葉片單元可以結(jié)合到與結(jié)合單元相同高度的葉輪單元的結(jié)合單元4，從而進(jìn)一步提高攪拌效率。
[0063]在葉輪單元的每個(gè)葉片單元內(nèi)可以形成多個(gè)孔。當(dāng)葉輪單元在多個(gè)孔上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以避免過載，并且可以降低在葉輪單元和攪拌的物質(zhì)之間的摩擦阻力，從而提高攪拌機(jī)的性能。
[0064]由于攪拌罐可以以不同深度形成，攪拌罐可以具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸形成的葉輪單元。
[0065]根據(jù)一個(gè)說明性實(shí)施例，擋板單元可以在兩個(gè)或兩個(gè)以上個(gè)葉輪單元之間形成。
[0066]在這種情況下，擋板單元包括與轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)合的中央部，以及從中央部延伸出的阻斷流體流股的板部。
[0067]根據(jù)一個(gè)說明性實(shí)施例，擋板單元可以設(shè)置為擋板單元的厚度隨著擋板單元離轉(zhuǎn)動(dòng)軸中心變遠(yuǎn)而變小。
[0068]擋板單元可以滿足下述表達(dá)式I。
[0069][表達(dá)式I]
[0070]O < Y/X ^ I
[0071]參照?qǐng)D5，在表達(dá)式I中，X表示與板部相關(guān)的擋板單元在水平方向上的長度，而Y表示與中央部相關(guān)的擋板單元在垂直方向上的長度。
[0072]在表達(dá)式I中，當(dāng)Y為O時(shí)，擋板單元的板部以無厚度的平板形狀形成。因此，我們希望，擋板單元的板部具有大于O的厚度Y，并且Y/X值小于或等于I。由于本發(fā)明的一個(gè)說明性實(shí)施例所述的攪拌機(jī)可以設(shè)置為包括具有如上所述形狀的擋板單元，攪拌機(jī)可以阻斷在轉(zhuǎn)動(dòng)軸周圍流體沒有均勻混合的狀態(tài)下快速流向流體出口的流體流股，并且由于通過與轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)合的葉輪單元的轉(zhuǎn)動(dòng)引起的擾動(dòng)而產(chǎn)生流體的充分混合，因此，與傳統(tǒng)攪拌棒相比，提高攪拌效率。
[0073]由于擋板單元的中央部可以與轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)合，擋板單元的中央部可以以與轉(zhuǎn)動(dòng)軸相同的形狀形成。
[0074]如圖6所示，擋板單元的板部可以為彎曲形狀。在這種情況下，與彎曲形狀相關(guān)的曲率半徑R可以以下面的表達(dá)式2呈現(xiàn)。
[0075][表達(dá)式2]
[0076]3 X (X/2 - r) ^ R
[0077]在表達(dá)式2中，X表示與板部相關(guān)的擋板單元在水平方向上的長度，并且r表示轉(zhuǎn)動(dòng)軸在水平方向上的半徑。當(dāng)擋板單元的板部滿足表達(dá)式2時(shí)，參數(shù)X、r和R的范圍并不特別限制。例如，X/2 —定大于r，并且可以根據(jù)反應(yīng)器的尺寸或體積恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
[0078]擋板單元的板部的形狀并不特別限制，只要擋板單元的板部可以以彎曲形狀形成即可。在這種情況下，曲率半徑的上限并不特別加以限制。當(dāng)擋板單元的板部為具有表達(dá)式2表示的曲率半徑的彎曲表面時(shí)，攪拌機(jī)可以阻斷在轉(zhuǎn)動(dòng)軸周圍流體沒有均勻混合的狀態(tài)下快速流向流體出口的流體流股，并且由于通過與轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)合的葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)引起的擾動(dòng)產(chǎn)生流體的充分混合，因此，與傳統(tǒng)攪拌機(jī)相比，提高攪拌效率。
[0079]根據(jù)一個(gè)說明性實(shí)施例，攪拌機(jī)可以設(shè)置為，流體入口 200在攪拌罐的下部形成而流體出口 700在攪拌罐的上部形成，但本發(fā)明不限于此。
[0080]若有必要，攪拌罐可以具有在內(nèi)表面形成的隔板14，且隔板14的形狀并不特別加以限制，但是可以包括水平的隔板形狀。在這種情況下，隔板14可以以多個(gè)數(shù)量形成，并且可以在攪拌罐的內(nèi)表面形成。在這種情況下，可以更大范圍地改變混合流體流股，從而進(jìn)一步提高攪拌效率。
[0081]在攪拌罐內(nèi)攪拌物質(zhì)時(shí)溫度起重要作用。因此，可以在攪拌罐內(nèi)部設(shè)置溫控單元。另外，可以根據(jù)混合流體的種類控制攪拌機(jī)的內(nèi)部溫度，但本發(fā)明不限于此。例如，為了維持?jǐn)嚢韫薜暮愣ǖ膬?nèi)部溫度，可以在攪拌罐的內(nèi)壁或外壁安裝一個(gè)合適的例如蒸汽加熱儀的溫控單元。
[0082]另外，在攪拌罐的內(nèi)壁處可以設(shè)置緩沖板13。
[0083]緩沖板13可以起到防止攪拌罐內(nèi)可能發(fā)生的伴隨向心渦流流動(dòng)。
[0084]根據(jù)一個(gè)說明性實(shí)施例，攪拌機(jī)可以包括為提供轉(zhuǎn)動(dòng)力來轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌棒而設(shè)置的驅(qū)動(dòng)單元11，以及為了將驅(qū)動(dòng)單元11的轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到攪拌棒而設(shè)置的驅(qū)動(dòng)軸12。
[0085]驅(qū)動(dòng)單元11可以包括被設(shè)置為產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)來作為最初的動(dòng)力來源，以及為控制轉(zhuǎn)數(shù)而設(shè)置的減速器。這里使用的發(fā)動(dòng)機(jī)的類型可以包括全封閉型發(fā)動(dòng)機(jī)、增安防爆發(fā)動(dòng)機(jī)、抗壓防爆發(fā)動(dòng)機(jī)、變極發(fā)動(dòng)機(jī)、高效發(fā)動(dòng)機(jī)、反相器型發(fā)動(dòng)機(jī)，或混合型發(fā)動(dòng)機(jī)，但本發(fā)明不限于此。另外，本文中使用的減速器的類型可以包括螺旋齒輪型減速器、蝸輪型減速器、環(huán)型減速器、V-帶型減速器、發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)型減速器、變速齒輪減速器等等，但本發(fā)明不限于此。
[0086]根據(jù)攪拌目的，驅(qū)動(dòng)單元提供發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)給合適的葉輪單元。
[0087]另外，驅(qū)動(dòng)軸可以起到將驅(qū)動(dòng)單元的轉(zhuǎn)數(shù)提供給轉(zhuǎn)動(dòng)軸的作用。必要時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸可以通過包括軸承、軸承箱和外殼的軸承殼來支撐。
[0088]在下文中，將參照本發(fā)明所述的示例和不是本發(fā)明所述的比較例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，但是應(yīng)該知道，下面描述的示例和比較例并不是旨在限制本發(fā)明的范圍。
[0089]示例 I
[0090]為了測(cè)量通過本發(fā)明的一個(gè)說明性實(shí)施例所述的攪拌棒以及包括所述攪拌棒的攪拌機(jī)的均勻化水平，也就是，一種攪拌棒，包括轉(zhuǎn)動(dòng)軸1、在轉(zhuǎn)動(dòng)軸處形成的攪拌流體的多個(gè)葉輪單元以及在多個(gè)葉輪單元之間形成并具有為改變流體流型而設(shè)置的表面，以及包括該攪拌棒的攪拌機(jī)，進(jìn)行了模擬，如下所示。
[0091]假設(shè)混合流體通過設(shè)置在包括攪拌棒的攪拌機(jī)的下部的流體入口引入到攪拌機(jī)，當(dāng)攪拌通過攪拌棒轉(zhuǎn)動(dòng)引入的混合流體時(shí)，通過數(shù)值模擬分析混合流體的流場(chǎng)。
[0092]另外，通過路徑跟蹤方法計(jì)算混合流體的路徑。由此計(jì)算出的路徑分析如圖8所
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[0093]基于分析的路徑，可以確定，當(dāng)通過流體入口引入的混合流體在本發(fā)明的一個(gè)說明性實(shí)施例所述的攪拌機(jī)內(nèi)攪拌時(shí)，由于擋板單元附近葉輪單元的轉(zhuǎn)動(dòng)引起的擾動(dòng)，混合流體完全混合，同時(shí)迫使混合流體從流體入口向流體出口流動(dòng)，如圖8所示。
[0094]為了更透徹地測(cè)量攪拌機(jī)內(nèi)混合流體的均勻化水平，又對(duì)多個(gè)路徑的應(yīng)變張力大小方程進(jìn)行積分，并且，為了測(cè)量攪拌機(jī)內(nèi)的混合流體的均勻化水平，比較并分析了每個(gè)路徑的積分值。均勻化水平的圖如圖9所示(用“A”表示)。
[0095]比較例I
[0096]為了更容易地比較本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所述的攪拌機(jī)和傳統(tǒng)攪拌機(jī)的均勻化水平，使用傳統(tǒng)攪拌機(jī)，也就是，包括只具有葉輪單元形成的攪拌棒的攪拌機(jī)，采用與示例I相同的方式測(cè)量引入攪拌機(jī)內(nèi)的混合流體的均勻化水平。均勻化水平的圖如圖9所示(用“B”表示)。
[0097]如圖9所示，可以看出，當(dāng)使用如本發(fā)明的一個(gè)說明性實(shí)施例所述的包括含擋板單元的攪拌棒的攪拌機(jī)時(shí)，與傳統(tǒng)攪拌機(jī)相比，引入攪拌機(jī)的混合流體的均勻化水平隨時(shí)間進(jìn)一步增加，從而提高攪拌效率。
[0098]本發(fā)明的一個(gè)說明性實(shí)施例所述的攪拌棒包括具有為了改變流體流型而設(shè)置的表面以及轉(zhuǎn)動(dòng)軸和葉輪單元。因此，當(dāng)在罐式攪拌機(jī)內(nèi)攪拌高粘度流體時(shí)，攪拌棒可以有效防止在轉(zhuǎn)動(dòng)軸附近的流體在沒有均勻混合的狀態(tài)下快速流向流體出口，從而提高攪拌效率和混合流體的均勻化程度。
[0099]雖然已經(jīng)參照特定的說明性實(shí)施例展示并描述了本發(fā)明，但是，應(yīng)該知道，在不偏離本發(fā)明所附權(quán)利要求書的范圍的情況下，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員可以作出各種形式和細(xì)節(jié)的改變。
【權(quán)利要求】
1.一種攪拌棒，其包括: 轉(zhuǎn)動(dòng)軸； 葉輪單元，在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸處形成以攪拌流體；以及 擋板單元，在所述葉輪單元的上部或下部形成并且具有為了改變所述流體的流股而設(shè)置的表面， 其中，所述擋板單元的厚度隨著離所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的中心變遠(yuǎn)而變小。
2.如權(quán)利要求1所述的攪拌棒，其中，所述葉輪單元包括: 結(jié)合單元，與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)合；以及 一個(gè)或多個(gè)葉片單元，從所述結(jié)合單元延伸形成以攪拌所述流體。
3.如權(quán)利要求1所述的攪拌棒，其中，所述葉輪單元包括螺旋槳型、槳型、渦輪型、錨型、螺旋型或混合型葉片單元。
4.如權(quán)利要求1所述的攪拌棒，其中，兩個(gè)或兩個(gè)以上個(gè)所述葉輪單元沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸形成。
5.如權(quán)利要求1所述的攪拌棒，其中，所述擋板單元包括: 中央部，與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)合；以及 板部，從所述中央部延伸形成以阻斷所述流體的流股。
6.如權(quán)利要求1所述的攪拌棒,滿足下述表達(dá)式1: [表達(dá)式I]
O < Y/X 彡 I 其中，X表示與所述板部相關(guān)的所述擋板單元在水平方向上的長度，而Y表示與所述中央部相關(guān)的所述擋板單元在垂直方向上的長度。
7.如權(quán)利要求1所述的攪拌棒，其中，所述擋板單元的所述板部具有下述表達(dá)式2表示的曲率半徑: [表達(dá)式2]
3 X (X/2 - r) ^ R 其中，X表示與所述板部相關(guān)的所述擋板單元在水平方向上的長度，而r表示所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸沿水平方向的半徑。
8.如權(quán)利要求1所述的攪拌棒，其中，所述擋板單元在所述兩個(gè)或兩個(gè)以上個(gè)葉輪單元之間形成。
9.一種攪拌機(jī)，其包括: 攪拌罐，具有攪拌流體的內(nèi)部空間；以及 攪拌棒，為了攪拌在所述攪拌罐的內(nèi)部空間內(nèi)的流體而設(shè)置， 其中，所述攪拌棒包括: 轉(zhuǎn)動(dòng)軸； 葉輪單元，在所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸處形成以攪拌流體；以及 擋板單元，在具有所述葉輪單元形成的所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上部或下部形成，并且具有被配置為阻斷所述流體的流股的表面，并且 其中所述擋板單元的厚度隨著離所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的中心變遠(yuǎn)而變小。
10.如權(quán)利要求9所述的攪拌機(jī)，其中，所述葉輪單元包括: 結(jié)合單元，結(jié)合所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸；以及 一個(gè)或多個(gè)葉片單元，從所述結(jié)合單元延伸形成以攪拌所述流體。
11.如權(quán)利要求9所述的攪拌機(jī)，其中，所述葉輪單元包括螺旋槳型、槳型、渦輪型、錨型、螺旋型或混合型葉片單元。
12.如權(quán)利要求9所述的攪拌機(jī)，其中，兩個(gè)或兩個(gè)以上個(gè)所述葉輪單元沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸形成。
13.如權(quán)利要求9所述的攪拌機(jī)，其中，所述擋板單元包括: 中央部，與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)合；以及 板部，從所述中央部延伸形成以阻斷所述流體流股。
14.如權(quán)利要求13所述的攪拌機(jī)，其滿足以下表達(dá)式1: [表達(dá)式I]
O < Y/X 彡 I 其中，X表示與所述板部相關(guān)的所述擋板單元在水平方向上的長度，而Y表示與所述中央部相關(guān)的所述擋板單元在垂直方向上的長度。
15.如權(quán)利要求13所述的攪拌機(jī)，其中，所述擋板單元的所述板部具有如下表達(dá)式2表不的曲率半徑R: [表達(dá)式2]
3 X (X/2 - r) ^ R 其中，X表示與所述板部相關(guān)的所述擋板單元在水平方向上的長度，而r表示所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸沿水平方向的半徑。
16.如權(quán)利要求9所述的攪拌機(jī)，其中，所述擋板單元在兩個(gè)或兩個(gè)以上個(gè)所述葉輪單元之間形成。
17.如權(quán)利要求9所述的攪拌機(jī)，其中，所述攪拌罐具有分別在其下部或上部形成的流體入口和流體出口。
18.如權(quán)利要求9所述的攪拌機(jī)，其中，所述攪拌罐具有在其內(nèi)表面形成的隔板。
19.如權(quán)利要求9所述的攪拌機(jī)，進(jìn)一步包括: 驅(qū)動(dòng)單元，為了提供轉(zhuǎn)動(dòng)力以轉(zhuǎn)動(dòng)所述攪拌棒而設(shè)置；以及 驅(qū)動(dòng)軸，為了將所述驅(qū)動(dòng)單元的所述轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給所述攪拌棒而設(shè)置。
【文檔編號(hào)】B01F15/00GK104289127SQ201410347993
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月19日
【發(fā)明者】金大憲, 閔庚勛, 林藝勛 申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社