(57)【要約】【課題】補修装置に用いられる前記水と不定形耐火物の粉末との混合器において、水を噴射する経路に詰まる混合物を容易に除去する。【解決手段】先端側ランスパイプ１に連通する混合器先端側パイプ２と、手元側ランスパイプ３及び前記混合器先端側パイプ２に連通する混合器手元側パイプ４とを、接続分離自在にして構成され、混合器先端側パイプ２の相手方に対向する混合器先端側端面223に、混合器先端側パイプ２の内周面から外周面に延びる流水溝224を複数設け、混合器先端側パイプ２の外周面に、前記流水溝224に水を供給する水供給路を設けて、混合器先端側パイプ２又は混合器手元側パイプ４は、相手方に対向する混合器先端側端面223及び混合器手元側端面414それぞれを介装させた環状シール材44に接面させて接続する混合器６である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と不定形耐火物の粉末との混合物を、コークス炉や焼却炉等の各種工業炉の耐火物補修部位に吹き付ける補修装置に用いられる前記水と不定形耐火物の粉末との混合器において、
先端側ランスパイプに連通する混合器先端側パイプと、手元側ランスパイプ及び前記混合器先端側パイプに連通する混合器手元側パイプとを、接続分離自在にして構成され、
混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの一方又は双方の相手方に対向する端面に、混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの内周面から外周面に延びる流水溝を１又は複数設け、
混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの一方又は双方の外周面に、前記流水溝に水を供給する水供給路を設けて、
混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプは、相手方に対向する端面を接面させて、又は前記端面それぞれを介装させたシール材に接面させて接続することを特徴とする混合器。
【請求項２】
水供給路は、流水溝が覗く混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの一方に、混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの他方を外嵌して、前記混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの一方の外周面と前記混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの他方の内周面との間に形成される閉鎖空間に給水ホースを接続して構成した請求項１記載の混合器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水と不定形耐火物の粉末との混合物を、コークス炉や焼却炉等の各種工業炉の耐火物補修部位に吹き付ける補修装置に用いられる前記水と不定形耐火物の粉末との混合器に関する。
【背景技術】
【０００２】
不定形耐火物の粉末に水を添加して得られる混合物を、コークス炉等の各種炉の補修部位に吹き付ける補修装置は、不定形耐火物の粉末に水を添加する混合器を、手元側ランスパイプと先端側ランスパイプとの間に設けている（特許文献１、特許文献２）。不定形耐火物の粉末は、手元側ランスパイプを通して混合器まで気体搬送により、前記不定形耐火物の粉末に水が吹き付けられて、混合器から先端側ランスパイプの開口端までの間で混合され、前記先端側ランスパイプの開口端から混合物として噴射される。
【０００３】
特許文献１は、外筒及び内筒から構成される混合器（注水器）を開示する（特許文献１・［0079］［図２］）。特許文献１が開示する混合器は、円周方向に連続した均圧室を外筒と内筒との間に形成して、前記均圧室から不定形耐火物の粉末（材料）の流路に向けて材料搬送方向に傾斜した注水口となる貫通孔を周方向等間隔に12本設けて構成される（特許文献１・［0080］）。
【０００４】
特許文献２は、円周に複数個の２mmφのキリ穴を有するリング状ノズルを内蔵した混合器（ジョイント）を開示する（特許文献２・第３頁、第２図）。特許文献２は、前記混合器を従来技術として、噴射する水の粒子径を小さくするべく、キリ穴に代えて、水を霧状に噴霧する噴射管を有するスプレーを用いる構成を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2007-155215号公報
【特許文献２】実全昭58-183258号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
水と不定形耐火物の粉末とは、注水口を傾斜させたり、スプレーを用いたりすればよりよく混合される。しかし、混合器から先端側ランスパイプの開口端までの距離が短いと、水と不定形耐火物の粉末の混合状態が不十分となり、逆に混合器から先端側ランスパイプの開口端までの距離が長いと、混合物が先端側ランスパイプ内に固着する虞があり、水の噴射状態より混合器から先端側ランスパイプの開口端までの距離が重要である。
【０００７】
特許文献１又は特許文献２が開示する混合器は、注水口やスプレーに不定形耐火物の粉末が混入して形成された混合物が注水口やスプレーを詰まらせる問題があった。特に、注水口は、噴射する水の粒子形を小さくするため、内径を細くした貫通孔として形成していたので、混合物が詰まりやすい傾向にあった。しかも、混合物が固化すると、もはや注水口や噴射管の目詰まりを解消する手段がなく、混合器の交換が強いられていた。
【０００８】
上述したように、水と不定形耐火物の粉末との混合状態は、混合器から先端側ランスパイプの開口端までの距離を適切に設定すれば改善できる。これに対し、注水口やスプレーに混合物が詰まると、注水口やスプレーに詰まった混合物を取り除く手段がなく、混合器の交換を強いられる。そこで、水と不定形耐火物の粉末との混合物を、コークス炉等の各種炉の補修部位に吹き付ける補修装置に用いられる前記水と不定形耐火物の粉末との混合器において、水を噴射する経路に詰まる混合物を容易に除去できる構成を検討した。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
検討の結果開発したものが、水と不定形耐火物の粉末との混合物を、コークス炉や焼却炉等の各種工業炉の耐火物補修部位に吹き付ける補修装置に用いられる前記水と不定形耐火物の粉末との混合器において、先端側ランスパイプに連通する混合器先端側パイプと、手元側ランスパイプ及び前記混合器先端側パイプに連通する混合器手元側パイプとを、接続分離自在にして構成され、混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの一方又は双方の相手方に対向する端面に、混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの内周面から外周面に延びる流水溝を１又は複数設け、混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの一方又は双方の外周面に、前記流水溝に水を供給する水供給路を設けて、混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプは、相手方に対向する端面を接面させて、又は前記端面それぞれを介装させたシール材に接面させて接続することを特徴とする混合器である。
【００１０】
本発明の混合器は、手元側ランスパイプから混合器手元側パイプ及び混合器先端側パイプを通って先端側ランスパイプへ不定形耐火物の粉末が気体搬送される途中、前記混合器手元側パイプ及び混合器先端側パイプの間で水を供給し、前記不定形耐火物の粉末と水とを混合する。本発明の混合器は、混合器手元側パイプ又は混合器先端側パイプの内周面から外周面にかけて延びる貫通孔から水を供給するのではなく、混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの一方又は双方の相手方に対向する端面に設けた流水溝を、相手方の端面又はシール材によって塞いで水供給孔を形成し、前記水供給孔を通じて供給する。前記水供給孔は、混合器手元側パイプ及び混合器先端側パイプを分離すれば、分割されて流水溝が露になるため、仮に混合物が水供給孔に詰まっても、容易に取り除ける。
【００１１】
流水溝は、混合器手元側パイプ又は混合器先端側パイプの内周面から外周面にかけて延びていればよく、延在方向が直線又は曲線であるか、１本又は複数であるか、複数の場合に周方向に等間隔であるかを問わないし、断面形状も自由である。好ましい流水溝は、混合器手元側パイプ又は混合器先端側パイプの断面半径方向に延びる直線で、周方向に等間隔に複数本設ける構成である。断面形状は、角のない半円形断面が好ましいが、それほど小さな断面でなければ、三角形断面又は四角形断面でも構わない。
【００１２】
混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの一方の相手方に対向する端面に設けられた流水溝は、混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの他方の相手方に対向する端面又は介装するシール材により塞がれる。ここで、混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの双方の相手方に対向する端面に流水溝を設けた場合、相対する流水溝の一部又は全部が延在方向の一部で交差したり、延在方向の全部で一致して水供給孔を形成したりする。シール材は、流水溝を延在方向に全部塞ぐため、前記流水溝を設けた端面に接面する平面を有すればよく、流水溝個々に独立したシール材を用いてもよいし、流水溝を設けた端面をすべて塞ぐ環状のシール材を用いてもよい。
【００１３】
水供給路は、流水溝が覗く混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの一方に、混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの他方を外嵌して、前記混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの一方の外周面と前記混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの他方の内周面との間に形成される閉鎖空間に給水ホースを接続して構成した。混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの他方は、混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの一方の外周面に覗く流水溝個々に被さる部分を外嵌したり、前記流水溝複数にまとめて被さる部分を外嵌したり、前記流水溝全部に被せて外嵌したりしてもよい。流水溝全部に被さる混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの他方は、閉鎖空間を環状に形成する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の混合器は、水を噴射する経路に詰まる混合物を容易に除去できる。これは、混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの一方の相手方に対向する端面に設けた流水溝を、前記混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの他方の相手方に対向する端面、又は介装するシール材で塞いで、水を供給する水供給孔を形成したことによる効果である。水供給孔は、混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプを分離すれば、流水溝から端面又はシール材が解放され、前記流水溝に残る混合物を容易に除去できる。
【００１５】
流水溝は、混合器先端側パイプ又は混合器手元側パイプの端面又はシール材に塞がれて水供給孔を形成する。このため、従来の貫通孔のように断面円形で直線状に限定されず、流水溝の延在方向や断面形状等の設計の自由度が上がる。これは、設計の自由度、加工の自由度の高いことを意味し、製造コスト又は加工コストを低減するほか、流水溝の延在方向や断面形状の大小によって、水の供給量や噴射状態を調整できる利点をもたらす。
【００１６】
流水溝が覗く混合器先端側パイプ（又は混合器手元側パイプ）に、混合器手元側パイプ（又は混合器先端側パイプ）を外嵌して形成される閉鎖空間に給水ホースを接続して構成される水供給路は、給水ホースから閉鎖空間を介して１又は複数の流水溝に水を供給する。特に、閉鎖空間が複数の流水溝に繋がっている場合、複数の流水溝に一度に、かつ均一に水を供給できる効果をもたらす。また、閉鎖空間は、混合器先端側パイプ及び混合器手元側パイプを接続すれば、一方の内周面に他方の外周面が被さって簡易に形成できるるため、予め他方の外周面に給水ホースを接続していれば、水供給路の形成が容易という利点も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の混合器を取り付けた手元側ランスパイプ先端付近の主要部を表す斜視図である。
【図２】混合器、先端側ランスパイプ及び手元側ランスパイプを分離した主要部を前方（先端側ランスパイプ側）から見た分解斜視図である。
【図３】混合器、先端側ランスパイプ及び手元側ランスパイプを分離した主要部を後方（手元側ランスパイプ側）から見た分解斜視図である。
【図４】混合器を構成する混合器先端側パイプ、混合器手元側パイプを分離した分解断面図である。
【図５】混合器手元側パイプの水供給ブロックに給水ホースを接続した図４相当分解断面図である。
【図６】混合器において不定形耐火物の粉末と水とを混合する状態を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について図を参照しながら説明する。本発明が適用される混合器６は、図１〜図５に見られるように、金属製の混合器先端側パイプ２及び混合器手元側パイプ４を接続した構成で、混合器先端側パイプ２に金属製の先端側ランスパイプ１を、混合器手元側パイプ４に金属製の手元側ランスパイプ３を、そして混合器手元側パイプ３の水供給ブロック43に金属製（樹脂製又はゴム製もある）の給水ホース５を接続して使用される。ランスは、先端側ランスパイプ１及び手元側ランスパイプ３から構成され、混合器６は、先端側ランスパイプ１及び手元側ランスパイプ３の間に介装される。手元側ランスパイプ３を通して気体搬送されてくる不定形耐火物の粉末Ｒは、給水ホース５を通して供給される水Ｗと混合器６で混合され、混合物Ｍとして先端側ランスパイプ１から噴射される（後掲図６参照）。
【００１９】
混合器先端側パイプ２は、六角ナット状の外観を有するランス先端側差し込み管路21と、混合器手元側パイプ４が接続される混合器先端側接続管路22とから構成される。本例の混合器先端側パイプ２は、ランス先端側差し込み管路21の内周面側と、混合器先端側接続管路22の外周面側とにそれぞれ段差を形成している。ランス先端側差し込み管路21に形成された内周面側の段差は、差し込まれる先端側ランスパイプ１をつき当てるランス先端側端面213を形成し、先端側ランスパイプ１をランス先端側端面213に突き当てることにより、ランス先端側差し込み管路21に対する先端側ランスパイプ１の差し込み長さを特定している。また、混合器先端側接続管路22に形成された外周面側の段差は、混合器先端側外周面221に設けた混合器先端側接続用雄ネジ222との間で水密用のＯリング23を装着させている。
【００２０】
ランス先端側差し込み管路21は、接続される先端側ランスパイプ１の外径に等しい内径の内周面と六角ナット状の外観で６面の外周面とからなる管体部分である。６面ある外周面のうち、上下４面に、内周面から外周面に至るランス先端側固定用ネジ孔211を１つずつ設けている。差し込まれる先端側ランスパイプ１は、各ランス先端側固定用ネジ孔211を通じて前記外周面側から捩じ込んだ４本のランス先端側固定ネジ212により位置固定され、混合器先端側接続管路22に連通する。先端側ランスパイプ１は、ランス先端側差し込み管路21及び混合器先端側接続管路22の内周側に形成されたランス先端側端面213に突き当てているだけであるが、水密性を高めるため、先端側ランスパイプ１及びランス先端側端面213の間にＯリングやパッキンを介装してもよい。
【００２１】
混合器先端側接続管路22は、混合器手元側パイプ４の混合器手元側端面414との間に介装する環状シール材44に突き当てる混合器先端側端面223に、６本の流水溝224を周方向等間隔に設けている。環状シール材44は、流水溝234の長さ以上の幅とした円環状平面を有する樹脂製又はゴム製シール材である。本例の流水溝224は、方形断面の直線溝で、混合器先端側接続管路22の半径方向に内周面から外周面に延びている。また、混合器先端側接続管路22は、混合器先端側外周面221に混合器先端側接続用雄ネジ222を設けている。ランス先端側差し込み管路21及び混合器先端側接続管路22の段差と前記混合器先端側接続用雄ネジ222との間には、接続用Ｏリング23が外嵌される。
【００２２】
混合器手元側パイプ４は、六角ナット状の外観を有するランス手元側接続管路41及びランス手元側差し込み管路42から構成される。本例の混合器手元側パイプ４は、ランス手元側接続管路41及びランス手元側差し込み管路42の外周面に連続して、水供給ブロック43を設けている。また、本例の混合器手元側パイプ４は、ランス手元側接続管路41及びランス手元側差し込み管路42の境界において、内周面に突条を設け、ランス手元側接続管路41側に混合器手元側端面414、ランス手元側差し込み管路42側にランス手元側端面423を形成している。ランス手元側端面423は、差し込まれる手元側ランスパイプ３の端面をつき当てて、ランス手元側差し込み管路42に対する手元側ランスパイプ３の差し込み長さを特定する。
【００２３】
ランス手元側接続管路41は、混合器手元側端面414の外周縁から六角ナット状の外観を有し、混合器先端側パイプ２の混合器先端側外周面221の外径より大きな内径の混合器手元側内周面412を有する。混合器手元側内周面412は、混合器先端側パイプ２の混合器先端側接続用雄ネジ222に螺合する接続用雌ネジ413を設けている。また、ランス手元側接続管路41は、差し込まれた混合器先端側接続管路22の混合器先端側外周面221と前記混合器手元側内周面412との間に、前記混合器先端側接続管路22の混合器先端側端面223に設けられた流水溝224に連通する環状閉鎖空間416を形成する。環状閉鎖空間416は、ランス手元側接続管路41を貫通する連通孔415により、水供給ブロック43内の給水ホース接続孔431に連通する。
【００２４】
ランス手元側差し込み管路42は、接続される手元側ランスパイプ３の外径に等しい内径の内周面と六角ナット状の外観で６面の外周面とからなる管体部分である。６面ある外周面のうち、上下４面に、内周面から外周面に至るランス手元側固定用ネジ孔421を１つずつ設けている。差し込まれる手元側ランスパイプ３は、各ランス手元側固定用ネジ孔421を通じて前記外周面側から捩じ込んだ４本のランス手元側固定ネジ422により位置固定され、ランス手元側接続管路41に連通する。手元側ランスパイプ３は、ランス手元側接続管路41及びランス手元側差し込み管路42の内周側の段差に突き当てているだけであるが、水密性を高めるため、Ｏリングを介装してもよい。
【００２５】
水供給ブロック43は、ランス手元側接続管路41及びランス手元側差し込み管路42の外周面にわたって設けられた金属ブロックで、背面から内部に延びる給水ホース接続孔431と、上面から内部に延びる中間解放孔432とを設けている。給水ホース接続孔431は、内周面に雌ネジが設けてあり、給水ホース５の外周面に設けられた雄ネジを螺合して前記給水ホース５を着脱自在に接続する。また、給水ホース接続孔431は、中間解放孔432と内部で繋がっているほか、ランス手元側接続管路41を貫通する連通孔415と連通している。
【００２６】
中間解放孔432は、連通孔415の直上にあり、内周面に設けた雌ネジに、解放孔閉塞ボルト433を螺合することにより、常態として塞がれている。万一連通孔415に混合物Ｍが詰まった場合、前記解放孔閉塞ボルト433を外して連通孔415の目詰まりを解消する。目詰まりの解消を必要としない場合、中間解放孔432及び解放孔閉塞ボルト433は省略してもよい。給水ホース５、給水ホース接続孔431、連通孔415、そして環状閉鎖空間416が、流水溝224及び環状シール材44が形成する水供給孔に繋がる水供給路を形成する。
【００２７】
流水溝224は、混合器先端側パイプ２及び混合器手元側パイプ４を接続すると、混合器先端側外周面221と混合器手元側パイプ４の混合器手元側内周面412との間に形成される環状閉鎖空間416にすべてが連通する。環状閉鎖空間416は、ランス手元側接続管路41に設けた連通孔415を通して、水供給ブロック43の給水ホース接続孔431に連通する。これにより、給水ホース接続孔431に接続された給水ホース５から供給される水は、給水ホース接続孔431、連通孔415、環状閉鎖空間416を通じて、すべての流水溝224へ供給される。
【００２８】
本発明の混合器６は、図６に見られるように、手元側ランスパイプ３から混合器手元側パイプ４及び混合器先端側パイプ２を通って先端側ランスパイプ１へ気体搬送される不定形耐火物の粉末Ｒと、給水ホース５から給水ホース接続孔431、連通孔415を通じて、混合器先端側端面223の流水溝224と環状シール材44とから形成される水供給孔から供給される水Ｗとを混合し、前記先端側ランスパイプ１から混合物Ｍを噴射させる。混合器６としての働きは、従来同種のものと同じである。このため、流水溝224の断面形状や断面積を加減することにより、供給する水Ｗの状態を調整することもできる。
【００２９】
本発明と従来との相違点は、水Ｗを供給する水供給孔が、混合器先端側パイプ２及び混合器手元側パイプ４の分離により（図５参照）、流水溝224及び環状シール材44が分離し、詰まった混合物Ｍが容易に取り除ける点にある。また、本例の混合器６は、水供給路を構成する給水ホース接続孔431や連通孔415も、中間解放孔432から解放孔閉塞ボルト433を取り外すことにより、万一詰まった混合物Ｍを容易に取り除くことができる。このように、本発明の混合器６は、従来詰まった混合物Ｍを取り除くことのできなかった部分で前記混合物Ｍを容易に取り除けるようにしている。
【符号の説明】
【００３０】
１  先端側ランスパイプ
２  混合器先端側パイプ
21  ランス先端側差し込み管路
213  ランス先端側端面
22  混合器先端側接続管路
221  混合器先端側外周面
223  混合器先端側端面
224  流水溝
23  接続用Oリング
３  手元側ランスパイプ
４  混合器手元側パイプ
41  混合器手元側接続管路
412  混合器手元側内周面
414  混合器手元側端面
415  連通孔
416  環状閉鎖空間
42  ランス手元側差し込み管路
423  ランス手元側端面
43  水供給ブロック
431  給水ホース接続孔
432  中間解放孔
433  解放孔閉塞ボルト
44  環状シール材
５  給水ホース
６  混合器
Ｗ  水
Ｒ  不定形耐火物の粉末
Ｍ  混合物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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