(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高粘度流体タンクと、低粘度流体タンクと、混合機と、高粘度流体タンクの高粘度流体と低粘度流体タンクの低粘度流体とを夫々流体送給管を通じて各別に混合機に送給するポンプとを備え、前記混合機で両流体を混合する流体混合装置において、
高粘度流体が界面活性剤であり、低粘度流体が水であって、各ポンプの起動によって各タンクからの流体の送給を開始するにあたり、高粘度流体送給用ポンプの起動を低粘度流体送給用ポンプより所定時間遅らせて、低粘度流体が高粘度流体よりも先に混合機に流入するように両ポンプの起動を制御する制御装置を設けたことを特徴とする流体混合装置。
【請求項２】
前記両流体送給管の先端側に、高粘度流体と低粘度流体とを途中で合流させることなく混合機に送り込むための内管部と外管部との二重管からなる流体送り込み管を設け、その内管部に低粘度流体送給管を接続し、外管部に高粘度流体送給管を接続してなることを特徴とする請求項１に記載の流体混合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高粘度流体と低粘度流体とを混合する流体混合装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば界面活性剤（高粘度流体）と水（低粘度流体）とを所定の比率で混合機により混合して混合流体を製造する場合には、界面活性剤用のタンク及び水用のタンクを夫々流体送給管によって混合機に連通連結し、各流体送給管には各タンクの流体を混合機に送給するポンプを設け、しかして両ポンプを起動させることによって、界面活性剤と水とを夫々所定流量で送出して混合機に送り込み、この混合機によって界面活性剤と水とを連続的に攪拌混合している。そして、通常、タンクから混合機までの送給管は、界面活性剤送給管の方が水送給管よりも短く配管されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来においては、界面活性剤送給用のポンプと水送給用のポンプとを同時に起動させるため、配管長さの短い界面活性剤の方が水よりも先に混合機に流入し、その後に水が界面活性剤に流入する。このように、混合機に界面活性剤が流入した後に、水が流入すると、混合機内において、界面活性剤が化学反応を起こして固まり易く、界面活性剤と水とが十分に混合し得ないと云う問題がある。また、水送給管の配管長さを界面活性剤送給管より短くしても、界面活性剤の送給流量が水の送給流量より大きくなると、界面活性剤の方が先に混合機に流入するおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたもので、高粘度流体が界面活性剤であり且つ低粘度流体が水である場合に、その高粘度流体と低粘度流体とを混合機において十分且つ有効に混合させることのできる流体混合装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、高粘度流体タンク１と、低粘度流体タンク２と、混合機９と、高粘度流体タンク１の高粘度流体と低粘度流体タンク２の低粘度流体とを夫々送給管３，４を通じて各別に混合機９に送給するポンプ１１，１２とを備え、前記混合機９で両流体を混合する流体混合装置において、高粘度流体が界面活性剤であり、低粘度流体が水であって、各ポンプ１１，１２の起動によって各タンク１，２からの流体の送給を開始するにあたり、高粘度流体送給用ポンプ１１の起動を低粘度流体送給用ポンプ１２より所定時間遅らせて、低粘度流体が高粘度流体よりも先に混合機９に流入するように両ポンプ１１，１２の起動を制御する制御装置１０を設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２は、請求項１に記載の流体混合装置において、前記流体両送給管３，４の先端側に、高粘度流体と低粘度流体とを途中で合流させることなく混合機９に送り込むための内管部６と外管部７との二重管からなる流体送り込み管５を設け、その内管部６に低粘度流体送給管４を接続し、外管部７に高粘度流体送給管３を接続してなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る流体混合装置を示すブロック線図、図２は図１の一部を拡大した図面である。これらの図において、１は高粘度流体として界面活性剤を溜めるタンク、２は低粘度流体としての温水を溜めるタンクである。３はタンク１の出口部に連設された高粘度流体送給管、４はタンク２に連設された低粘度流体送給管であって、低粘度流体送給管４の先端部は、二重管構造からなる流体送り込み管５の内管部６に接続され、高粘度流体送給管３の先端部は流体送り込み管５の外管部７に接続されている。
【０００９】
流体送り込み管５は、両送給管３，４から夫々送られてくる高粘度流体と低粘度流体とを途中で合流させることなく混合機９に送り込むためのもので、内管部６と外管部７との二重管からなり、外管部７の中間部から分岐管部８が分岐し、この分岐管部８に高粘度流体送給管３の先端部が連結されている。また、外管部７の外端は閉塞され、この外管部７の内端及び内管部６の内端は、混合機９の混合機本体９ａ内に夫々開口している。従って、両送給管３，４から夫々送られてくる高粘度流体と低粘度流体とは、混合機９の混合機本体９ａの内部ではじめて合流することになる（図３参照）。
【００１０】
高粘度流体送給管３及び低粘度流体送給管４には、タンク１の界面活性剤及びタンク２の温水を混合機９側に各別に送給するためのポンプ１１，１２が設けられ、そして両ポンプ１１，１２間には、各ポンプ１１，１２の起動によってタンク１，２からの界面活性剤及び温水の送給を開始するにあたって、高粘度流体送給管側ポンプ１の起動を低粘度流体送給管側ポンプ２よりも所定時間遅らせて、温水が界面活性剤よりも先に混合機９に流入するように両ポンプ１１，１２の起動を制御するための制御装置１０が設けられている。各ポンプ１１，１２はロータリーポンプよりなる。
【００１１】
また、高粘度流体送給管３及び低粘度流体送給管４には夫々、タンク１，２とポンプ１１，１２との間に開閉弁１３，１４が設けられ、ポンプ１１，１２と流体送り込み管５との間にはポンプ１１，１２側寄りに流量計１５，１６が、また流体送り込み管５側寄りに逆止弁１７，１８が設けられている。
【００１２】
混合機９は、図２に示すように混合機本体９ａと回転駆動部９ｂとからなる。混合機本体９ａの構造については、図３及び図４を示すように、本体ケーシング２０内に回転駆動部９ｂから延びた回転軸２１が突入し、この回転軸２１に一体に突設された回転円板２２の片面に、夫々リング状の内側ロータ２３と外側ロータ２４が間隔をおいて同心状に設けられ、両ロータ２３，２４の間には本体ケーシング２０に設けられたステータ２５が前記ロータ２３，２４との間に適当な隙間を形成して挿入配置され、これら２３，２４及びステータ２５には、夫々周方向一定間隔おきに切欠部ａ，ｂ，ｃが開口されている。
【００１３】
この混合機本体９ａの入口２６に流体送り込み管５が接続されている。即ち、図３に示すように、流体送り込み管５の外管部７は混合機本体９ａの入口２６と略同径に形成されていて、この外管部７の先端部が混合機本体９ａにフランジ接合される。この際、流体送り込み管５の内管部６の先端と、これに対向する混合機本体９ａの回転軸２１の後端との間に適当な間隔を設けるように設定する。
【００１４】
しかして、流体送り込み管５の内管部６から混合機本体９ａの入口２６に送り込まれた温水（低粘度流体）は、回転軸２１の凸面状後端面２１ａに当たって逆円錐状に広がりながら、回転する内側ロータ２３の切欠部ａからステータ２５の切欠部ｃを通り、更に回転外側ロータ２４の切欠部ｂを通って排出流路２７へと抜け、また流体送り込み管５の外管部７から混合機本体９ａの入口２６に送り込まれた界面活性剤（高粘度流体）は、内側管６の先端から逆円錐状に広がりながら内側ロータ２３に入る温水流に乗って（温水流に案内されて）、この温水と同じように内側ロータ２３の切欠部ａからステータ２５の切欠部ｃを通り、更に回転外側ロータ２４の切欠部ｂを通って排出流路２７へと抜けるわけであるが、こうして温水と界面活性剤とがロータ２３，２４及びステータ２５の切欠部ａ，ｂ，ｃ（攪拌混合作用部）を通過する間に剪断作用を受けて攪拌混合され、しかして攪拌混合された混合流体は、排出流路２７を通り、混合機本体９ａの出口部に連設された混合流体送給管１９によって送給されるようになっている。この混合流体送給管１９は製品タンク（図示省略）に接続されている。
【００１５】
上記のように高粘度流体と低粘度流体とを途中で合流させることなく混合機９に送り込むための二重管からなる流体送り込み管５を設けて、その内管部６に低粘度流体送給管４を接続し、外管部７に高粘度流体送給管３を接続したことによって、高粘度流体である界面活性剤が混合機本体９ａの攪拌混合作用部へ的確に導入され、それにより界面活性剤と温水との攪拌混合を有効に行わせることができる。
【００１６】
前記制御装置１０は、高粘度流体送給管側ポンプ１１の起動を低粘度流体送給管側ポンプ１２よりも所定時間遅らせるように時間設定するためのタイマー手段、及び高粘度流体と低粘度流体とを混合機９で所定の比率にて連続的に混合するように両ポンプ１１，１２の吐出流量を制御する機能を含む制御手段を有する。しかして、この制御装置１０のタイマー手段を適宜に時間設定して、例えば装置のスタートボタンを押すことにより、低粘度流体送給管側ポンプ１２が先に起動し、その所定時間後に高粘度流体送給管側ポンプ１１が起動するようになっている。この場合、制御装置１０のタイマー手段によって設定される時間は、各送給管３，４の長さ、各ポンプ１１，１２の吐出流量等を考慮し、必ず低粘度流体が高粘度流体よりも一定時間早く、例えば２〜５秒早く混合機本体９ａ内に流入して、その後から高粘度流体が低粘度流体に流入するような時間である。
【００１７】
上記のような構成よりなる流体混合装置を使用して、タンク１の界面活性剤とタンク２の温水とを予め設定した所定比率に混合するときは、制御装置１０のタイマー手段を適宜に時間設定した上で、装置のスタートボタン（図示せず）を押すと、低粘度流体送給管側ポンプ２が先に起動して、低粘度流体タンク２の温水が低粘度流体送給管４より所定流量で送給されて、流体送り込み管５の内管部６から混合機９の混合機本体９ａ内に入る。
【００１８】
低粘度流体送給管側ポンプ２が起動してから例えば３秒後に、高粘度流体送給管側ポンプ１が起動して、高粘度流体タンク１の界面活性剤が高粘度流体送給管３より所定流量で送給され、流体送り込み管５の外管部７を通って混合機９の混合機本体９ａ内に流入し、先に混合機本体９ａ内に流入した温水流と合流する。このように温水が混合機本体９ａ内に流入した後に、界面活性剤が混合機本体９ａ内に流入するから、界面活性剤は混合機本体９ａ内で化学反応を起こして固まるようなことがない。
【００１９】
こうして温水の後から混合機９に入った界面活性剤は、温水と共に混合機本体９ａ内部でロータ２３，２４及びステータ２５の切欠部ａ，ｂ，ｃ（攪拌混合作用部）を通過する間に剪断作用を受けて剪断されながら十分且つ有効に攪拌混合される。しかして、攪拌混合された温水と界面活性剤との混合流体は、混合機本体９ａの出口部から混合流体送給管１９を通って製品タンクに送給される。
【００２０】
以上説明したように、ポンプ１１，１２の起動によってタンク１，２からの界面活性剤及び温水の送給を開始するにあたり、低粘度流体である温水が高粘度流体である界面活性剤よりも先に混合機９に流入するように、ポンプ１２によるタンク２からの温水の送給開始から数秒経過した後に、ポンプ１１によるタンク１からの界面活性剤の送給を開始させることによって、混合機９の混合機本体９ａ内において界面活性剤が化学反応を起こして固まるようなことがなく、従って界面活性剤は、温水と十分且つ有効に混合することができて、良質の混合製品となる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の流体混合装置によれば、高粘度流体タンクと、低粘度流体タンクと、混合機と、高粘度流体タンクの高粘度流体と低粘度流体タンクの低粘度流体とを夫々流体送給管を通じて各別に混合機に送給するポンプとを備え、混合機で両流体を混合する流体混合装置において、高粘度流体が界面活性剤であり、低粘度流体が水であって、各ポンプの起動によって各タンクからの流体の送給を開始するにあたり、高粘度流体送給用ポンプの起動を低粘度流体送給用ポンプより所定時間遅らせて、低粘度流体が高粘度流体よりも先に混合機に流入するように両ポンプの起動を制御する制御装置を設けたことにより、高粘度流体である界面活性剤は、混合機内で固まるようなことがなく、低粘度流体である水と十分且つ有効に混合して、良質の混合製品となる。
【００２３】
請求項２に係る発明の流体混合装置によれば、両流体送給管の先端側に、高粘度流体と低粘度流体とを途中で合流させることなく混合機に送り込むための内管部と外管部との二重管からなる流体送り込み管を設け、その内管部に低粘度流体送給管を接続し、外管部に高粘度流体送給管を接続したことにより、界面活性剤を混合機の攪拌混合作用部へ的確に導入させることができ、それによって界面活性剤と水との攪拌混合を有効に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る流体混合装置を示すブロック線図である。
【図２】図１の一部を拡大した図面である。
【図３】混合機本体とこれに接続された流体送り込み管の一部を示す拡大断面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
１                高粘度流体タンク
２                低粘度流体タンク
３                高粘度流体送給管
４                低粘度流体送給管
５                流体送り込み管
６                流体送り込み管の内管部
７                流体送り込み管の外管部
９                混合機
９ａ              混合機本体
９ｂ              回転駆動部
１０              制御装置
１１              高粘度流体送給管側ポンプ
１２              低粘度流体送給管側ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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