(57)【要約】  本発明は、供給装置３４によって液体の流れに化学物質を供給するための方法および装置に関するものであり、この供給装置３４は、ノズル・ケーシング８０と、このノズル・ケーシング８０に関連して配置された装置８４、８８、１４４とを含む。また装置８４、８８、１４４は、化学物質を供給するための手段１６２と、ノズル・ケーシングに関連して配置された分離空間１５４に混合液を供給するための手段１４２とを有する。本発明による方法および装置は、極めて少量の化学物質を正確な量で、大量のプロセス液の流れに供給しなければならないアプリケーションにとりわけ適している。
2007508129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の流れに化学物質を供給する方法であって、該方法によれば化学物質は供給液によって前記液体の流れに供給される方法において、
前記化学物質は、供給装置（３４）のノズル・ケーシング（８０）に関連して設置された分離混合空間（１５４）の中で混合液と混合され、前記混合液は新鮮な水、またはプロセスから得られる循環液であり、それによって前記液体の流れに供給するのに先立って化学物質溶液を形成することを特徴とする供給方法。
【請求項２】
前記化学物質と前記混合液の混合物が前記液体の流れに混合される前に、前記化学物質が０．５秒未満で前記混合液と混合されることを特徴とする請求項１に記載の供給方法。
【請求項３】
前記化学物質および前記混合液は、互いに分離され且つ一方が他方の内側に配置された少なくとも２つの流路で、前記分離混合空間（１５４）にもたらされることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の供給方法。
【請求項４】
前記化学物質溶液は、前記化学物質溶液の流れの外部から流入する供給液によって、前記液体の流れに供給されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の供給方法。
【請求項５】
前記プロセスに供給されるプロセス液が前記供給液として使用されることを特徴とする請求項４に記載の供給方法。
【請求項６】
前記液体流ダクトに対する前記分離混合空間の位置を変更することによって前記化学物質溶液の混合が調整されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の供給方法。
【請求項７】
混合する前記化学物質が、ＴｉＯ２、光学光沢剤、紙染料またはケイ酸塩であることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の供給方法。
【請求項８】
液体の流れに化学物質を供給するための供給装置であって、ノズル・ケーシング（８０）と、該ノズル・ケーシング（８０）に関連して配置された、前記液体の流れに供給液を供給するための装置（８４、８８、１４４）とを少なくとも含む供給装置（３４）において、
化学物質を供給するための手段（１６２）と、化学物質溶液を製造するために前記ノズル・ケーシング（８０）に関連して配置された分離混合空間（１５４）に混合液を供給するための手段（１４２）であって、前記溶液は前記供給液によって前記液体流ダクト（７０）に供給される手段（１４２）とを特徴とする供給装置。
【請求項９】
前記化学物質供給装置は、前記分離混合空間（１５４）に少量の化学物質を供給するための薄いパイプ様化学物質供給ダクト（１６２）であることを特徴とする請求項８に記載の供給装置。
【請求項１０】
前記混合液供給装置は、前記分離混合空間（１５４）に混合液を供給するための混合液供給ダクト（１４２）であることを特徴とする請求項８に記載の供給装置。
【請求項１１】
前記化学物質供給ダクト（１６２）は、前記混合液供給ダクト（１４２）の内部中央を前記分離混合空間（１５４）まで延びていることを特徴とする請求項９および１０に記載の供給装置。
【請求項１２】
前記分離混合空間（１５４）は、前記液体流ダクト（７０）に面する前記混合液供給装置（１４２）の端部に設けられていることを特徴とする請求項８から１１までのいずれかに記載の供給装置。
【請求項１３】
前記分離混合空間（１５４）に関連して前記混合液供給装置（１４２）の壁に設けられた複数の開口（１５２）であって、化学物質と混合液の化学物質溶液を前記液体の流れに供給するための開口（１５２）があることを特徴とする請求項８から１２までのいずれかに記載の供給装置。
【請求項１４】
前記液体流ダクト（７０）に混合液を供給するための前記手段が少なくとも供給開口（８４）を含み、この供給開口（８４）内に前記混合液供給手段（１４２）もまた延びていることを特徴とする請求項８から１３までのいずれかに記載の供給装置。
【請求項１５】
前記混合液供給ダクト（１４２）の少なくとも一部が、前記供給液を供給する前記ノズル・ケーシング（８０）の内部に位置することを特徴とする請求項１０に記載の供給装置。
【請求項１６】
前記化学物質供給ダクト（１６２）が手段（２０、２２）によって前記混合液供給ダクト（１４２）に固着されていることを特徴とする請求項８から１５までのいずれかに記載の供給装置。
【請求項１７】
前記混合液供給ダクト（１４２）を前記ノズル・ケーシング（８０）に固着するための手段（１３６、１３８）が前記混合液供給ダクト（１４２）にあり、それによって前記混合液供給ダクト（１４２）の位置を調整することができることを特徴とする請求項１０に記載の供給装置。
【請求項１８】
前記ノズル・ケーシング（８０）を前記液体流ダクト（７０）に固着するための手段（７４、７６）が前記供給装置（３４）にあることを特徴とする請求項８から１７までのいずれかに記載の供給装置。
【請求項１９】
前記供給装置（３４）が、装置（９４、１３６、１３８）によって調整可能であることを特徴とする請求項８から１８までのいずれかに記載の供給装置。
【請求項２０】
前記ノズル・ケーシング（８０）に円錐収束部分（８２）があり、それによって接続（１４４）および開口（８８）を介して前記供給装置（３４）に供給される前記供給液の流路の断面積が減少して、流速が速くされることを特徴とする請求項８から１９までのいずれかに記載の供給装置。
【請求項２１】
前記混合液供給ダクト（１４２）に円錐収束部分（１４８）があり、それによって接続（１４６）および開口（５６）を介して前記供給装置（３４）に供給される前記混合液の流路の断面積が減少して、流速が速くされることを特徴とする請求項１０に記載の供給装置。
【請求項２２】
前記液体の流れを制御するように前記化学物質流れダクト（１６２）の弁（４２、４４、４６）、および接続（１４４、１４６）があることを特徴とする請求項８から２１までのいずれかに記載の供給装置。
【請求項２３】
前記供給装置が前記液体流ダクト（７０）に固着されたとき、前記化学物質溶液供給開口（１５２）が前記液体流ダクト（７０）の内側に位置することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の供給装置。
【請求項２４】
前記化学物質溶液供給開口（１５２）が前記供給液供給開口（８４）内に位置することを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の流れに化学物質を供給するための方法および装置に関する。本発明による方法および装置は、ごく少量の正確な量の化学物質を大量のプロセス液の流れに供給するためにとりわけ良好に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
当然のことではあるが、液体の流れに様々な化学物質を供給するための従来技術による方法が実際に数多く存在している。しかしながらこれらの方法は、以下に見ることのできる小数の主なカテゴリに分類される。第１に、いかなる特別な調整または混合手段を使用することなしに、添加する液体を第２の液体に自由に流入させることが事実上可能である。この添加方法は、混合比または混合の一様性が重要である場合は使用することはできない。また、添加する化学物質の価格が重要である場合もこの添加方法を使用することはできない。次に適用可能な方法は、液体の流れに厳格な比率の化学物質を供給することであり、それにより正確且つ経済的な用量が得られる。しかしながらこの場合においても、混合が不十分であることが分かっているため、最適用量と比較して化学物質の用量が若干過剰であることを通常は考慮しなければならない。もっとも混合は、化学物質を例えば流路の有孔壁を通して供給することによって改善することが可能であり、それにより少なくとも混合する化学物質が液体の流れ全体に分散される。最後の例として、化学物質を正確な比率で混合機の上流側の液体の流れに供給する場合、あるいは混合機自体を介して供給する場合が議論される。この場合、液体の流れに化学物質を混合する効率は完全に混合機の設計次第である。
【０００３】
フィンランド特許第１０８８０２号は、紙の製造に関連する混合の基本的な事例として、抄紙機のヘッド・ボックスに向かって流れる繊維懸濁液の流れへの保持補助剤の混合について考察している。紙の製造では、とりわけ抄紙機のワイヤ・セクションにおける微細繊維の保持を改善するために保持化学物質が使用される。上記フィンランド特許の場合、混合装置は、実際には、保持化学物質のための入口を備えた円錐ノズルである。この混合装置は、抄紙機の短い循環での保持化学物質と他の化学物質の混合に有効に機能しているのみならず、紙およびパルプ産業の他のアプリケーションにおいても有効に機能している。しかし、いくつかのアプリケーションに関して、供給液および／または希釈液と共に運ばれる様々な固体物質が混合装置に蓄積する傾向があることが分かっている。換言すれば、固体材料は、流れの方向に収束している混合装置の部品に蓄積する傾向があり、これはフロー・プロファイル、流れそれ自体を徐々に損ない、そして最終的には混合装置を詰まらせる傾向がある。フィンランド特許出願第２００２１３５０号は、自己洗浄式化学物質供給ノズルについて記述している。換言すれば、ノズルが詰まり始めるとその流れ状態に変化が生じ、これは問題の固体物質が繊維懸濁液と共に流れる流路の流れ断面積をより広く開くというノズルの反応を引き起こし、その結果、流路に付着した固体粒子がノズルから解放されて流れ去ることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のアプリケーション、すなわち繊維懸濁液に例えば保持化学物質を供給するアプリケーションにおいて、上記公報に記載された混合装置およびノズルは良好に動作するが、供給する懸濁液の流れに対してごく少量の化学物質が必要である場合、例えば化学物質の量が少量であるためにプロセス液の流れへの十分に均質な化学物質の混合が保証されないので、これらノズルの動作は可能な最適のものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
とりわけ上記の問題を解決するために、少量の化学物質を液体の流れに供給するために極めて有利な構造の新しいタイプの化学物質供給装置が開発された。本発明による化学物質供給装置は、所望の量、この場合、可能な限り少量の化学物質をプロセス液の流れに均一に混合することができるように、化学物質供給装置またはノズルの内側に配置されることが好ましい薄いパイプ様ダクトを含む。化学物質を供給するこのパイプ様ダクトは、供給装置の特別なノズルに化学物質を供給する。このノズルは、一種の分離混合空間を有するように設計されていることが好ましく、この混合空間で、それぞれの入口を通して供給装置に供給された化学物質および混合液が混合される。それらは、まず初めに、この混合の後でのみ、この混合空間から供給液へと混合空間の開口を通して供給され、次いで上記供給液によって流動プロセス液へと促進される。プロセス液流パイプへの供給に先立つ化学物質溶液への化学物質の混合および希釈によって、プロセス液への化学物質の一様な混合が保証される。そのため、化学物質供給装置に供給する化学物質の量を、化学物質供給装置に供給される残りの液体の量、すなわち混合液の量、および混合液と化学物質を液体の流れに供給する供給液の量の半分未満程度の割合にすることさえ可能である。望ましい場合、１つではなく、本発明による複数の供給装置をプロセス液流ダクトに関連して配置することができる。
【０００６】
本発明による供給装置の構造、より正確に表現すると、混合液供給パイプの端部に提供された分離混合空間は、化学物質の混合を他の方法でも改善する。液体化学物質は、分離混合空間の壁に当たると、ノズルの分離混合空間の内部全体に一様に「分散」し、より均質に混合液に混合および希釈される。化学物質供給装置は、この構造に加えて、一種の追加カウンタ・ピースをさらに含むことができ、化学物質を供給するパイプ様ダクトのマウスの中央にこの追加カウンタ・ピースを配置することにより、供給する他の液体への混合、さらには供給する液体流への混合がさらに改善される。
【０００７】
化学物質は、別個に希釈を必要とすることなく供給装置に供給することができる（換言すれば、供給装置の分離混合空間内で混合液との希釈が生じる）。この解決法により、とりわけ別な希釈容器を使用する必要が除去され、新鮮な水の消費量が減少し、したがって運転コストおよび保全コストが低減される。一方、必要に応じて、供給装置への供給に先立って化学物質を希釈することも可能である。
【０００８】
本発明による供給装置は、例えばごく少量の化学物質の例としてＴｉＯ２、光学光沢剤、紙染料およびケイ酸塩といった化学物質を流動プロセス液へ供給するために例えば使用することができる。したがって本発明による供給装置は、上記化学物質を供給する必要があるあらゆるプロセスに適用することができ、とりわけプロセスに流れる懸濁液の総流量に対して極めて少量の化学物質を供給する場合に適用することができる。プロセスの有利な例としては、単なる例にすぎないが、例えば製紙工場の繊維懸濁液流、様々な汚泥のシックニング（沈降濃縮）プロセス、リサイクリング・ファイバ・プロセス、ブリーチング・プロセス、およびとりわけ少量の化学物質を濾過液、繊維懸濁液、汚泥等に供給する必要のあるプロセス全般などがある。
【０００９】
本発明による混合装置は、化学物質をプロセス液（例えば繊維懸濁液）に供給するために使用する供給液として、化学物質が供給されるのと同じ繊維懸濁液を使用することができる。もちろん、より多くの希薄な懸濁液、様々な濾過液または類似あるいは単なる新鮮な水を本公報の化学物質供給装置の供給液として使用することもまた可能である。混合液はまた、新鮮な水のプロセス自体からのあらゆる液体であってもよい。したがって、化学物質の供給に使用することができる他のプロセス・ステージから得られるあらゆる液体が、新鮮な水を節約するのに同時に役立ち、したがって例えば製紙工場における新鮮な水の消費量を減少させる。
【００１０】
本発明による方法および供給装置の他の特徴が、添付の特許請求の範囲に開示されている。
【００１１】
以下、本発明による方法および装置について、添付の図面を参照してより詳細に開示する。
【実施例】
【００１２】
図１は、フィンランド特許第１０８８０２号の好ましい実施例による混合装置を略図で示したものである。実際には、図１に示す混合装置３４は、本質的に円錐であるケーシング５０、ケーシング５０内に配置されたフランジ５２、５４、であって、必ずしもその必要はないが好ましくはケーシング５０の両端に位置付けられるフランジ５２、５４、および保持化学物質のためのコンジット（管路）５６を好ましくは有するノズルである。混合装置３４は、フランジ５２によって希釈媒体パイプに接続され、また、フランジ５４によって繊維懸濁液流ダクトに接続される。図に示す構造の場合、混合装置３４のケーシング５０は、フランジ５２からフランジ５４に向かって収束しており、混合装置の開口５８はフランジ５４の内側に位置している。ケーシング５０の形態が円錐である目的は、混合装置３４から繊維懸濁液流への噴射吐出速度が少なくとも繊維懸濁液の流速の５倍になるよう、媒体の流れを混合装置３４内で加速することにある。図に示す実施例の場合、混合装置３４の開口５８から繊維懸濁液流に吐出される保持化学物質が開口５８の周囲全体に少なくともほぼ均質に分布することを保証するように、保持化学物質供給コンジット５６は接線であることが好ましい。混合装置３４の内部には、混合装置３４の内部の中心に配置された中空部材６０が存在しており、この中空部材６０の中に保持化学物質がコンジット５６から導かれる。換言すれば、コンジット５６は混合装置３４の円錐壁５０を貫通し、さらに、コーン５０と中空部材６０の間の環状空間を経て中空部材６０の中まで達しており、好ましくは同時に中空部材６０を所定の位置で支えている。中空部材６０には孔６２が軸線方向に貫通しており、この孔６２の中に弁１６４およびダクト１６２を介して混合液がもたらされ、したがって混合液は、化学物質の流れの内側から繊維懸濁液流ダクトへと流れることができる。接線方向に中空部材６０内へ案内された保持化学物質の流れは、混合装置の開口５８へ向かって螺旋流の形態で回転し、そこには（図によれば）中空部材６０の下端に保持化学物質のための環状開口６４があり、そこから保持化学物質は、開口６４の外側から吐出する供給液および開口６４の内側から孔６２を介して吐出する混合液と共に、ファン形噴流として繊維懸濁液の中に排出される。図は、開口６４を介して繊維懸濁液流ダクトの中に排出される前には保持化学物質が混合液と一切接触しないことを明確に示している。
【００１３】
図２は、従来技術による他の供給ノズル３４を示す。供給ノズル３４は、図の下部、すなわち液体流ダクト７０を根幹とする本質的に円筒状のノズル・ケーシング８０を有し、液体流ダクトに面するノズル・ケーシング８０の端部は、円錐収束部分８２を有している。収束部分８２は中央供給開口８４で終わっており、これは、供給ノズル３４を液体流ダクト７０に取り付けるための装置８６内で液体流ダクト７０の方向に続く。ノズル・ケーシング８０の円筒状部分であることが好ましいその側壁は、供給液を混合ノズル３４に供給するための供給液ダクト接続１４４と連絡している開口８８を備えている。ノズル・ケーシング８０の液体流ダクト７０とは反対側の端部は、丸い中央開口９０、およびノズル・ケーシング８０の延長部分を形成している圧力媒体シリンダ９２を備えている。尚、圧力媒体シリンダ９２の他方の端部は、ノズル・ケーシングの液体流ダクトとは反対側に位置する端部９４である。圧力媒体シリンダ９２の反対側の端部には、ノズル・ケーシング８０の上端と同様な丸い中央開口９８を備えた端板（エンド・プレート）９６がある。
【００１４】
化学物質および混合液供給装置１００はいずれも、上記端部９６および９４の開口９８および９０を通して上方からノズル・ケーシング８０まで延びている。これらの供給装置はとりわけ化学物質供給ダクト１４２を含み、この化学物質供給ダクト１４２は、化学物質コンジット５６と混合液供給ダクト１０４との流れ接続を有している。混合液供給ダクト１０４は次いで、この実施例では化学物質供給ダクト１０２内の中央に位置する混合液供給コンジット１６２と連絡している。供給ダクト１０２および１０４は、上端部で互いに取り付けられている。化学物質供給ダクト１０２はその長さの大部分が円筒状であることが好ましく、この実施例でそれは圧力媒体シリンダ９２のピストン・ロッドとして同時に機能している。圧力媒体シリンダ９２に対してシールされ且つ化学物質供給ダクト１０２の外部表面に固着されたピストン・ディスク１０６がピストンそれ自体として働くように設けられてきた。当然のことではあるが、圧力媒体シリンダ９２の端部９４および９６は適切なシーリングを備え、それによってシリンダの動作を保証している。
【００１５】
化学物質供給ダクト１０２は、その下端、すなわち繊維懸濁液流ダクト７０を向いた、ノズル・ケーシング８０の内部に延びる端部に円錐収束部分１０８を有している。この円錐収束部分１０８は、本質的にノズル・ケーシング８０の円錐部分８２に位置し、そのコーニング角（円錐角）は、ノズル・ケーシング８０の円錐収束部分８２のコーニング角と同程度の角度である。混合液供給ダクト１０４は、化学物質供給ダクト１０２内の中央部分を通っており、化学物質供給ダクト１０２の円錐収束部分１０８の外側の一定の距離まで延びている。図にはさらに、化学物質供給ダクト１０２が円錐収束部分１０８の後に円筒状ノズル・ダクト１１０として続き、混合液供給ダクト１０４とノズル・ダクト１１０の壁間に細いスロットが生成されている様子が示されている。このスロット内で、化学物質の流速は繊維懸濁液の流れに供給するために必要なレベルまで増加する。
【００１６】
通常の状態では、供給ノズルは図２に示す動作位置にあり、したがって化学物質供給ダクト１０２のノズル・ダクト１１０および混合液供給ダクト１０４は、いずれもノズル・ケーシング８０の外側であって本質的に繊維懸濁液流ダクトの壁のレベルに位置している。フラッシング位置では、開口１１６を介して圧力媒体シリンダ９２に供給された圧力媒体がピストン・ディスク１０６によって化学物質供給装置および混合液供給装置１００を上に向かって移動させ、それによって円錐部分８２と１０８の間の距離が増加し、また混合液供給ダクト１０４の端部１１８が十分に上昇して、供給液の流れがすべての不純物または固体粒子を円錐部分と円錐部分の間から繊維懸濁液流ダクトへと開口８４を介してフラッシングする。一定の時間、好ましくは約１〜６秒のフラッシング時間の後、圧力媒体シリンダ９２の反対側の端部の開口１２０を介して圧力媒体がシリンダに供給され、ピストン・ディスク１０６によって化学物質供給装置および混合液供給装置１００が動作位置へ押し戻される。上で説明した機能は、圧力、圧力差あるいは供給液の体積流量のいずれかによって実施される。
【００１７】
図３は、本発明による化学物質供給装置すなわち供給ノズル３４の好ましい実施例を示している。供給ノズル３４は、図の下部すなわち液体流ダクト７０を根幹として、本質的に円筒状のノズル・ケーシング８０を有し、液体流ダクトの方を向いたノズル・ケーシング８０の端部は、円錐収束部分８２を有している。収束部分８２は中央供給開口８４で終わっており、この中央供給開口８４は、供給ノズル３４を液体流ダクト７０に取り付けるための装置７４および７６内で液体流ダクト７０の方向に続いている。円筒状部分であることが好ましいノズル・ケーシング８０の側壁は、ダクト１４４および弁４２を介して供給液供給ダクトと連絡する開口８８を備え、この供給液ダクトが供給ノズル３４に供給液を供給する。
【００１８】
混合液供給ダクト１４２は、化学物質供給ダクト１６２と共に化学物質供給装置３４の円筒状上部部分を形成する。供給ダクト１４２および１６２は、いずれもノズル・ケーシング８０の内部で液体流ダクト７０まで延びている。液体流ダクト７０に対するこれらの供給ダクトの端部の位置は、これらの供給ダクトの端部が液体流ダクトの内部を好ましく延びるように調整が可能である。ノズル・ケーシング８０の液体流ダクト７０とは反対側の端部は、混合液供給ダクト１４２のための丸い中央開口９０を有する端部部品９４を備えている。混合液供給ダクト１４２によって形成される上部部分は、フランジ１３６および可動ねじ／ナット接続１３８、あるいは対応部材を備え、それによって化学物質供給装置３４の上部部分（供給ダクト１４２）および下部部分（ノズル・ケーシング８０）が互いに取り付けられる。部品１３６および１３８を使用して上部部分および下部部分を互いに固着する特徴に加えて、調整可能ねじ１３８を使用して、液体流ダクト７０に対する混合液１４２の位置および化学物質供給装置３４の化学物質供給ダクト１６２の位置を調整することも可能である。化学物質供給装置３４のこの調整可能性と固着手段７４および７６の構造とにより、様々な厚さのプロセス液ダクト７０と共に、化学物質供給装置３４を使用することができる。換言すれば、様々な厚さのダクトに化学物質供給装置を固着することができる。
【００１９】
円筒状部分であることが好ましい混合液供給ダクト１４２の側壁は、液体流ダクト７０から見た場合の端部部品９４および１３６、ノズル・ケーシング８０および供給液供給開口８８の外側の位置に、化学物質供給装置３４に混合液を供給するための開口５６を備えている。供給開口５６は、この実施例では化学物質供給装置３４に関して接線であることが好ましい混合液コンジット１４６および調整可能弁４４を介して、化学物質供給装置３４に混合液を供給するための混合液供給パイプと連絡している。
【００２０】
少量の化学物質を供給するための極めて薄いパイプであることが好ましい化学物質供給ダクト１６２は、本発明のこの実施例では上方から化学物質供給装置３４に延びている。化学物質供給ダクト１６２は、この実施例ではまた、化学物質供給装置３４の上方の位置で、供給液および混合液のための接続１４４および１４６と同じ方向に曲がっている。供給する化学物質の量は、例えば化学物質供給ダクト１６２内に位置する弁４６を使用して調整することができる。化学物質供給ダクト１６２は、固着手段２０を使用して化学物質供給装置３４の細長い外部端２２に固着されている。化学物質供給ダクト１６２は、この実施例では化学物質供給ダクト１６２を混合液供給ダクト１４２の内部の中央に設置すること、および混合液供給ダクト１４２の特別なノズル部品１５０の近傍まで延ばすことによって混合液供給ダクト１４２と連絡している。特別なノズル部品１５０は、プロセス液流ダクト７０の内部まで延ばすように調整が可能である。
【００２１】
本発明のこの実施例では、化学物質供給ダクト１４２は、その下端に、すなわち繊維懸濁液流ダクト７０を向いた端部であって、ノズル・ケーシング８０の内部を延びている端部に円錐収束部分１４８を有し、この円錐収束部分１４８は、本質的にノズル・ケーシング８０の円錐部分８２に位置し、またそのコーニング角は、ノズル・ケーシング８０の円錐収束部分８２のコーニング角と同程度の角度である。混合液供給ダクト１４２の円錐収束部分１４８は、供給液のための収束部分８２の下端まで完全には延びていないが、供給ダクトは、供給開口８４の内側の円筒状ダクト１１６として続いていることが好ましく、それによってこれらの部品の間の断面流れ面積が流れ方向に減少し、供給液の流速の増加をもたらす。プロセス液流ダクト７０を流れるプロセス液に供給する化学物質と供給液との混合物の流速は、供給の瞬間では少なくともプロセス液の流速の５倍である。
【００２２】
混合化学物質供給ダクト１４２の下端の円筒状ダクト１１６はノズル部品１５０のところで終わっている。このノズル部品１５０は、供給液、および化学物質を混合するために必要な流動中のプロセス液から分離された混合空間１５４を提供するとともに、このノズル部品１５０から化学物質溶液（化学物質と混合液の混合物）が開口１５２を介して最初に供給液の流れに供給され、さらに、均一な流れの供給液によって液体流ダクト７０へ供給される。ノズル部品１５０内の分離混合空間１５４は、例えば混合液流ダクト１４２のカップ様「閉」端１５６およびその側面に設けられた開口１５２から形成されている。開口１５２は、ノズル部品１５０の混合空間１５４の上方の混合液流ダクト１４２の壁に提供されている。開口１５２を介して混合液および混合液中に混合された化学物質が、事実上、ファン様の流れで放射状に供給液に向かって排出される。開口１５２は、丸くすることも、角張らせることも、あるいはほんの数例にすぎないが例えばスロット様の構成にすることも可能である。薄いパイプ様化学物質供給ダクト１６２は、ノズル部品１５０の端部１５６のところまで延びており、開口１５２を超えて延びていることが好ましい。この実施例によれば、化学物質の噴流がノズル部品１５０の端部に当たり、そこから混合液の体積全体に均一に分散し、さらに開口１５２を介して液体流ダクト７０に向かって分散するため、良好な化学物質の混合結果が保証される。したがって化学物質は、供給液によってプロセス液に供給される前に混合および希釈される。そのため、正確な量の化学物質がプロセス液の断面流れ面積全体に確実に混合される。本発明の他の好ましい実施例によれば、例えば一種の追加円錐カンウタ・ピースが必要に応じて化学物質供給ダクト１６２の端部のほぼ中心に提供され、それによって追加円錐カンウタ・ピースに当たると化学物質の噴流が分散し、より効果的で均一な混合が提供される。もう１つの代替例は、例えば、ダクト１６２に関して中央部分のところの端部カップの底に、ダクトに向かって収束する円錐型の、または対応する形のバルジを提供することによって、混合液流ダクト１４２の端部カップ１５６が化学物質供給ダクト１６２から流入する化学物質の流れを化学物質供給ダクト１６２の様々な側に均等に分割するように端部カップ１５６を設計することである。
【００２３】
混合液流ダクト１４２のノズル部品１５０およびその混合空間は、化学物質が０．５秒で混合液に混合されるよう、遅くとも化学物質溶液がプロセス液に混合される前に混合されるよう、プロセス液流ダクト７０の内側に位置しているか、あるいは少なくとも上記プロセス液流ダクト７０の内部表面の直ぐ近くに位置していることが好ましい。開口１５２がプロセス液流ダクト７０の壁の若干内側に配置された図３に示す状況（略図で示されている）と比較して、開口１５２は、供給液のための環状供給開口８４のところ、すなわちダクト部分７６の内側に配置されてもよい。
【００２４】
化学物質供給装置３４の開口８４から吐出する供給液の機能は、化学物質溶液を液体流ダクト７０の断面流れ面積全体に効果的に供給するために必要な速度を化学物質溶液に与えることである。供給液は主として、開口１５２からほぼ半径方向に吐出する化学物質溶液の噴流に軸線方向に当たり、化学物質の速度が増加して液体流ダクト７０を流れるプロセス液との混合が改善される。化学物質の噴流の方向および侵入は、ねじ１３８を使用して化学物質供給装置３４を調整すること、および弁４２、４４および４６を使用して供給圧を調整することによって調整される。
【００２５】
以上から分かるように、予め正確に決定された少量の様々な化学物質をプロセス液の流れに供給し、且つ混合するための新しいタイプの供給装置が開発された。また、以上の説明は、本発明による供給ノズルの使用について、とりわけ木材処理産業におけるアプリケーションに関連して広く論じているが、本発明は、媒体の流れに正確な量の化学物質を均一に供給および混合する必要があるあらゆる場合に適用可能であることに留意されたい。したがって本発明のアプリケーションの分野および本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によってのみ定義される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来技術による化学物質供給装置を示す図である。
【図２】従来技術による他の化学物質供給装置を示す図である。
【図３】本発明の好ましい実施例による化学物質供給装置を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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