(57)【要約】【課題】振動型攪拌混合機（バイブロミキサー）に注入される被混合流体の混合度合いをリアルタイムに確認できる注入流量確認方法を提供する。【解決手段】振動型攪拌混合機Ｖと、流体供給タンク８と、これらを接続する流路間１４又は１５にギアポンプ１０と質量流量計１３を設け、ギアポンプ１０の回転数から算出した吐出量と質量流量計１３の測定流量及び／又は流体供給タンク残留量とを比較照合して振動型攪拌混合機Ｖへの流体の注入流量を確認する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動型攪拌混合機と、流体供給タンクと、これらを接続する流路間に設けられた流体供給用ポンプとからなる振動型攪拌混合システムにおいて、前記流体供給用ポンプをギアポンプとすると共に、当該流路間に流量計を設け、ギアポンプの回転数から算出した吐出量と流量計の測定流量及び／又は流体供給タンク残留量とを比較照合して前記振動型攪拌混合機への流体の注入流量を確認することを特徴とする振動型攪拌混合システムにおける注入流量確認方法。
【請求項２】
振動型攪拌混合機と、流体供給タンクと、これらを接続する流路間に設けられた流体供給用ポンプとからなる振動型攪拌混合システムにおいて、前記流体供給用ポンプをピストンシリンダ式ポンプとすると共に、前記振動型攪拌混合機と該ピストンシリンダ式ポンプとの流路間に流量計を設け、ピストンシリンダ式ポンプの吐出量と流量計の測定流量及び／又は流体供給タンク残留量とを比較照合して前記振動型攪拌混合機への流体の注入流量を確認することを特徴とする振動型攪拌混合システムにおける注入流量確認方法。
【請求項３】
振動型攪拌混合機と、流体供給タンクと、これらを接続する流路間に設けられた流体供給用ポンプとからなる振動型攪拌混合システムにおいて、前記流体供給用ポンプをピストンシリンダ式ポンプとすると共に、前記流体供給タンクとピストンシリンダ式ポンプとの流路間に流量計を設け、ピストンシリンダ式ポンプの吸込流量から換算された吐出量と、流量計の測定流量及び／又は流体供給タンクの残留量とを比較照合して前記振動型攪拌混合機への流体の注入流量を確認することを特徴とする振動型攪拌混合システムにおける注入流量確認方法。
【請求項４】
流量計に代えて圧力計を設け、圧力低下及び圧力上昇により注入量の異常状態を感知するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の振動型攪拌混合システムにおける注入流量確認方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーシング内で振動する攪拌体を有する振動型攪拌混合機により、一種又は２種以上の流体を連続的に攪拌混合するシステムに関するものであり、とくに、振動型攪拌混合機に連続的に供給される流体の瞬時瞬時の注入流量を確認する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体同士あるいは液体と気体の混合を行ない混合物質を得るための装置として、攪拌体の振動によって攪拌混合する振動型攪拌混合機であるバイブロミキサー（ＶＩＢＲＯ　ＭＩＸＥＲ；商品名、例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３参照。）が、本出願人によって提案されている。バイブロミキサーは、管状のケーシング内に攪拌体を備え、この攪拌体が軸方向に振動する。攪拌体は、駆動軸とこの駆動軸に取り付けられた螺旋状の攪拌羽根とからなり、流入口から流入した流体がケーシング内を流通する間に攪拌体が軸方向に振動すると、ケーシング内の流体に乱流が生じ、被混合流体間において新界面の形成と拡散が常時行なわれ流体の混合が促進され混合された流体が吐出口から連続的に吐出される構成とされている。
【０００３】
【特許文献１】
特公平２−１５２４７号公報
【特許文献２】
特開平２−１５２４７号公報
【特許文献３】
特開平２−２９３０３５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
現在、各種産業分野において、例えば、主剤と添加剤とが正確な混合比率で完全に混合された良質な混合物質を得ることが重要な技術的課題とされており、上述したバイブロミキサーによれば、流体の混合処理を連続的且つ効果的に行うことができる。しかしながら、所謂バッチ式と言われる攪拌混合装置のように、正確な混合比率で予め計量された主剤と添加剤とを攪拌槽に同時に投入して混合するタイプの攪拌装置と異なり、ケーシングに注入される原料物質（流体）の混合が数秒程度で完了してしまう振動型攪拌混合機においては、連続的に供給される流体の瞬時瞬時の注入量、換言すれば混合比率を常に監視し且つ確認する必要がある。本発明は、振動型攪拌混合機（バイブロミキサー）を用いた攪拌混合システムにおいて、被混合流体の瞬時瞬時の混合度合いをリアルタイムに確認することができる注入流量確認方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る本発明の振動型攪拌混合システムにおける注入流量確認方法は、振動型攪拌混合機と、流体供給タンクと、これらを接続する流路間に設けられた流体供給用ポンプとからなる振動型攪拌混合システムにおいて、前記流体供給用ポンプをギアポンプとすると共に、当該流路間に流量計を設け、ギアポンプの回転数から算出した吐出量と流量計の測定流量及び／又は流体供給タンク残留量とを比較照合して前記振動型攪拌混合機への流体の注入流量を確認することを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の振動型攪拌混合システムにおける注入流量確認方法は、振動型攪拌混合機と、流体供給タンクと、これらを接続する流路間に設けられた流体供給用ポンプとからなる振動型攪拌混合システムにおいて、前記流体供給用ポンプをピストンシリンダ式ポンプとすると共に、前記振動型攪拌混合機と該ピストンシリンダ式ポンプとの流路間に流量計を設け、ピストンシリンダ式ポンプの吐出量と流量計の測定流量及び／又は流体供給タンク残留量とを比較照合して前記振動型攪拌混合機への流体の注入流量を確認することを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の振動型攪拌混合システムにおける注入流量確認方法は、振動型攪拌混合機と、流体供給タンクと、これらを接続する流路間に設けられた流体供給用ポンプとからなる振動型攪拌混合システムにおいて、前記流体供給用ポンプをピストンシリンダ式ポンプとすると共に、前記流体供給タンクとピストンシリンダ式ポンプとの流路間に流量計を設け、ピストンシリンダ式ポンプの吸込流量から換算された吐出量と、流量計の測定流量及び／又は流体供給タンクの残留量とを比較照合して前記振動型攪拌混合機への流体の注入流量を確認することを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の振動型攪拌混合システムにおける注入流量確認方法は、請求項１乃至請求項３記載の振動型攪拌混合システムにおける注入流量確認方法において、流量計に代えて圧力計を設け、圧力低下及び圧力上昇による注入量の異常状態を感知するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。尚、便宜上、同様の構成要素には同一の符号を付して説明する。
図１は本発明に係る振動型攪拌混合システムの一実施例を示す摸式図、図２は本発明に係る振動型攪拌混合システムの他の実施例を示す摸式図である。
【００１０】
【実施例１】
図１に示すように、主剤Ａと添加剤Ｂとの攪拌混合を行なう振動型攪拌混合機Ｖのケーシング１は筒状に形成されており、内部に混合すべき被処理流体（以下、処理流体という）を流通させる流通路２が設けられ、その下方開口部が処理流体Ａ（以下、主剤Ａという）の主剤流入口４、側方開口部が処理流体Ｂ（以下、添加剤Ｂという）の添加剤流入口７であり、上方開口が混合された主剤Ａと添加剤Ｂとの混合物（以下、混合液Ｃという）を吐出する吐出口５である。ケーシング１の内部には、攪拌体３が挿入配置されており、この攪拌体３は、振動源（バイブレーター）６に連結された駆動軸６ａの駆動により上下に振動する。ここで、攪拌体３は、その外周面に複数の攪拌羽根３ａが形成されている。
【００１１】
この攪拌混合システムでは、主剤タンク８が流路１４及び１５によって振動型攪拌混合機Ｖの主剤流入口４と連通され、添加剤タンク９が流路１６及び１７によって振動型攪拌混合機Ｖの添加剤流入口７と連通され、これら流路１４、１５、１６及び１７の途中にそれぞれ設けられたギアポンプ１０並びにピストンポンプ１２により、主剤Ａ並びに添加剤Ｂを振動型攪拌混合機Ｖに注入する。
【００１２】
具体的には、処理すべき主剤Ａと添加剤Ｂとをギアポンプ１０並びにピストンポンプ１２によってそれぞれケーシング１の主剤流入口４並びに添加剤流入口７から圧入する。すると、これら主剤Ａと添加剤Ｂとがケーシング１の内部を上方向に流通しながら攪拌体３が上下に振動して連続的に混合されると共に、吐出口５から混合液Ｃが連続的に吐出される。
【００１３】
このように、ケーシング１に注入される主剤Ａと添加剤Ｂの混合が数秒程度で完了してしまう振動型攪拌混合機Ｖを使用した攪拌混合システムにおいては、連続的に供給される主剤Ａと添加剤Ｂの瞬時瞬時の注入量（以下、瞬時流量という）、換言すればリアルタイムな混合比率を常に監視し且つ確認する必要がある。以下、本発明の注入流量確認方法を図１及び図２に基づいて説明する。
【００１４】
（ａ）ギアポンプを使用した場合の主剤Ａの流量確認方法；
主剤タンク８とギアポンプ１０の間又はギアポンプ１０と振動型攪拌混合機Ｖの主剤流入口４間の流路１４又は１５に質量流量計１３を設ける。主剤Ａの瞬時流量は、ギアポンプ１０の回転数から算出した吐出量と質量流量計１３にて測定した流量とを比較照合することで確認することができる。また、単位時間（例えば、１０分単位、１時間単位）当りの流量はギアポンプ１０の回転数から算出した吐出量と主剤タンク８の残留量（残液の重量を計るか液面測定により計量する）とを比較照合することで確認することができる。すなわち、ギアポンプ１０の吐出量は単位回転数当りの流量が決定しているので（例えば、１２０ｃｃ／回転）、ギアポンプ１０の回転数と駆動モーター（図示せず）の回転数との関係から次式（１）より算出することができる。但し、この確認方法は質量流量計１３が使用可能な液粘度が１万ｃｐｓ以下の場合に限る。
（１）ギアポンプの吐出量の算出式
吐出量（ｋｇ／ｍｉｎ）＝ポンプ吐出量（ｃｃ／１回転）×モーター回転数×減速比×比重−リーク量（１０００ｃｐｓ以上の粘度では吐出量の約２％）
尚、液粘度が１万ｃｐｓ以上の場合は、質量流量計１３が使用できないため、質量流量計１３に代えて圧力計１１を設け、エアーの混入や攪拌機の目詰まり、その他の異常による圧力低下や上昇を感知し、ギアポンプ１０の回転数から算出した流量を監視する。したがって、液粘度が１万ｃｐｓ以上の場合の単位時間当りの流量はギアポンプ１０の回転数から算出した吐出量と主剤タンク８の残留量のみとを比較照合することで確認することができる。
【００１５】
（ｂ）ピストン式ポンプを使用した場合の添加剤Ｂの流量確認方法；
添加剤タンク９とピストンポンプ１２間の流路１６又はピストンポンプ１２と振動型攪拌混合機Ｖの添加剤流入口７間の流路１７のいずれかに質量流量計１３を設ける。
先ず、流路１７に質量流量計１３を設けた場合、添加剤Ｂの瞬時流量は、ピストンポンプ１２のピストン断面積とスクリュースピード（駆動モーターの回転数）から算出した吐出量と質量流量計１３にて測定した流量とを比較照合することで確認することができる。また、単位時間（例えば、１０分、１時間単位）当りの流量はピストンポンプ１２のピストン断面積とスクリュースピードから算出した吐出量と主剤タンク８の残留量（残液の重量を計るか液面測定により計量する）とを比較照合することで確認することができる。すなわち、ピストンポンプ１２の吐出量は、ピストン断面積と吐出時のスクリュースピードとの関係から次式（２）より算出することができる。但し、この確認方法は質量流量計１３が使用可能な液粘度が１万ｃｐｓ以下の場合に限る。
（２）ピストン式ポンプの吐出量の算出式
吐出量（ｋｇ／ｍｉｎ）＝ピストン断面積×吐出時のスクリュースピード（ｃｍ／ｍｉｎ）
尚、液粘度が１万ｃｐｓ以上の場合は、質量流量計１３が使用できないため、質量流量計１３に代えて圧力計１１を設け、エアーの混入や攪拌機の目詰まり、その他の異常による圧力低下や上昇を感知し、ピストン式ポンプの吐出量を監視する。したがって、液粘度が１万ｃｐｓ以上の場合の単位時間当りの流量はピストンポンプ１２の吐出量と主剤タンク８の残留量のみとを比較照合することで確認することができる。
【００１６】
また、図２に示すように、添加剤タンク９とピストンポンプ１２間の流路１６に質量流量計１３を設けた場合は、ピストンポンプ１２の吸込量を吐出量に換算し、質量流量計１３の測定流量と比較照合することで瞬時流量を確認することができる。具体的には、ピストンポンプ１２の吸込量はピストン断面積とピストンスピードと時間とを乗じ、これを１サイクル時間で除した値となり、これは瞬時流量とピストンポンプ１２の吸込み時間と添加剤の比重とを乗じ、これを１サイクル時間で除した値と等しく、また、質量流量計１３にて測定された瞬時流量に流通時間を乗じ、これを１サイクル時間で除した値と等しくなる関係により吸込量を吐出量に換算する。
【００１７】
尚、本発明は上記実施例に限定されず種々の応用が可能である。上記実施例では主剤に添加剤を攪拌混合させるシステムに適用したが、各種の重合反応、有機合成、粘度調整、ＰＨ調整、着色等における液体間の攪拌混合に適用できる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、以下の優れた効果がある。
（１）連続的に供給される流体の瞬時瞬時の注入量、換言すれば混合比率を常に監視し且つ確認することができ、振動型攪拌混合機を用いた攪拌混合システムにおいて、被混合流体の混合度合いをリアルタイムに確認することができ、その結果、例えば、主剤と添加剤との混合を正確な混合比率で連続的且つ確実に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る振動型攪拌混合システムの一実施例を示す摸式図である。
【図２】本発明に係る振動型攪拌混合システムの他の実施例を示す摸式図である。
【符号の説明】
Ｖ　　振動型攪拌混合機（バイブロミキサー）
Ａ　　主剤
Ｂ　　添加剤
Ｃ　　混合液
１　　ケーシング
２　　流通路
３　　攪拌体
３ａ　攪拌羽根
４　　主剤流入口
５　　吐出口
６　　振動源（バイブレーター）
６ａ　駆動軸
７　　添加剤流入口
８　　主剤タンク
９　　添加剤タンク
１０　ギアポンプ
１１　圧力計
１２　ピストンポンプ
１３　質量流量計
１４　流路
１５　流路
１６　流路
１７　流路
【図１】
2004116999.tif 000003
【図２】
2004116999.tif 000004