(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部開口した筒状ガイドと、該筒状ガイドの上部内側に突出配置された粉体供給管と、該筒状ガイドの上部内側にあって、前記粉体供給管を取巻くようにして配置され、その先端より前記下部開口に向かって噴出するジェット流により前記粉体供給管を通じて筒状ガイド内に供給される粉体を混合攪拌する複数の高圧液体噴流ノズルとを備えたことを特徴とする粉体材料の連続混合装置。
【請求項２】
下部開口した筒状ガイドと、該筒状ガイドの上部内側に突出配置された粉体供給管と、該筒状ガイドの上部内側にあって、前記粉体供給管を取巻くようにして配置され、その先端より前記下部開口に向かって噴出するジェット流により前記粉体供給管を通じて筒状ガイド内に供給される粉体を混合攪拌する複数の高圧液体噴流ノズルと、を備え、
前記ジェット流が前記筒状ガイドの内壁に対して複数回の衝突反射を繰返すことで、複数の交差攪拌が可能となるように構成したことを特徴とする粉体材料の連続混合装置。
【請求項３】
前記筒状ガイドの上部に複数の空気取入口を開口し、前記高圧液体噴流ノズルの噴出により生ずる負圧により、前記空気取入口を通じて前記筒状ガイド内に空気を取入れて混合することを特徴とする請求項１又は２に記載の粉体材料の連続混合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体材料の連続混合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、地下連続壁工事や、シールド工法などにおいては、その工事現場の付近でベントナイト、ＣＭＣ及び各種高分子系材料を水やその他の液体に溶解して地盤安定液や、掘削土砂の流動化促進材として使用する事例が多い。また、食品分野、化学分野、その他の工業分野においても、粉体を液体と混合する需要が多い。これら粉体材料を水やその他の液体に溶解ないし混合する場合には、従来ではいわゆるバッチ処理方式と称して、水槽に液体と粉体材料を所要の配合割合となるように投入し、攪拌羽根などにより強制的に攪拌混合して溶液、あるいは分散混合液を作成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法によれば、粉体の集合物を水膜等で包込んでしまう、いわゆる「ダマ」と称される二次凝集を生じ易く、均一に分散しにくいため、作成に長時間を要し、攪拌羽根並びにこれの回転駆動用モータも大型化、強力化する必要があった。
【０００４】
また、二次凝集による濃度、粘ちょう性などの部分的偏在により、品質が安定しにくく、品質を一定に管理するために多くの手間を必要としていた。
【０００５】
更に、バッチ処理方式であるため、一回当りの製造量は水槽などの液体槽の容量に応じて定ってしまい、工事時などにおける連続大量使用に対応する場合には大型化する必要があるが、その大きさや容量には限界があるため、このような場合に備えて複数の装置を必要とし、設置場所などを大きく占有する欠点があった。
【０００６】
この種の欠点を除去するために、例えば特開平６−５７００４号公報に示すように、粉末材料の落下途中において、水膜を粉末材料に交差させながら連続供給し、下部にある収納容器に水とともに落下収納させる方法が開発されている。
【０００７】
しかし、この方法においては、粉末が一回しか水膜に交差しないため、十分な攪拌効果を得られず、比較的水に溶解、あるいは分散し易い粉末材料の混合方法として好適であっても、溶解または分散しにくい粉末材料の攪拌混合を行う場合には、更に補助攪拌装置などを必要とするという課題があった。
【０００８】
本発明は、以上の問題を解決するものであって、その目的とするところは、簡易かつ小型の装置を用いて連続的に粉体材料を水やその他の液体と混合できるようにした粉体材料の連続混合装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明の粉体材料の連続混合装置は、下部開口した筒状ガイドと、該筒状ガイドの上部内側に突出配置された粉体供給管と、該筒状ガイドの上部内側にあって、前記粉体供給管を取巻くようにして配置され、その先端より前記下部開口に向かって噴出するジェット流により前記粉体供給管を通じて筒状ガイド内に供給される粉体を混合攪拌する複数の高圧液体噴流ノズルとを備えたことを特徴とするものである。
また、本発明の粉体材料の連続混合装置は、下部開口した筒状ガイドと、該筒状ガイドの上部内側に突出配置された粉体供給管と、該筒状ガイドの上部内側にあって、前記粉体供給管を取巻くようにして配置され、その先端より前記下部開口に向かって噴出するジェット流により前記粉体供給管を通じて筒状ガイド内に供給される粉体を混合攪拌する複数の高圧液体噴流ノズルと、を備え、前記ジェット流が前記筒状ガイドの内壁に対して複数回の衝突反射を繰返すことで、複数の交差攪拌が可能となるように構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の連続混合装置は、前記筒状ガイドの上部に複数の空気取入口を開口し、前記高圧液体噴流ノズルの噴出により生ずる負圧により、前記空気取入口を通じて前記筒状ガイド内に空気を取入れて混合するようにすることが好ましい。
【００１１】
なお、本発明で定義する混合とは、粉体を溶解すること及び分散、すなわち溶媒中に微粒子が均一に散在する現象も含んでいる。
【００１２】
従って、本発明では、筒状ガイド内に供給された粉体は、水やその他の液体によるジェット流の噴出により強制混合され、またジェット流が筒状ガイドの内壁を複数回反射することで、複数の交差攪拌による混合効果を得つつ、筒状ガイドの下部開口から連続吐出されることになる。
【００１３】
また、下向きのジェット噴流によって筒状ガイドの上部内面が減圧されるため下向きの空気流が生じ、ジェット流の一部が跳ね上がって粉体供給管の出口を湿らせ、これを詰まらせることもない。
【００１４】
一方、前記筒状ガイドの上部に複数の空気取入口を開口するようにすれば、前記高圧液体噴流ノズルの噴出によって生ずる負圧により、前記空気取入口を通じて前記筒状ガイド内に空気を取入れながら混合することもでき、更に攪拌混合効果を高めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施の形態による粉体の連続混合装置を示すものである。
【００１６】
図において、この装置は、下部開口した筒状ガイド１と、筒状ガイド１の上部中央を貫通してその内部に突出配置された粉体供給管２と、粉体供給管２の上端に一体化されたホッパ３と、筒状ガイド１の上部あって、粉体供給管２の周囲に配置され、かつその側方に高圧水接続管４を一体に突出させたリング状の分配ヘッド５と、分配ヘッド５の下部に一体に突設され、かつその先端を筒状ガイド１の上部に挿通して筒状ガイド１の下部開口に向けて突出した複数の高圧水噴流ノズル６とからなっている。
【００１７】
そして、以上の連続混合装置は、図示しないが、周辺装置として分配ヘッド５に高圧水を供給するためのポンプ、粉体の供給装置、及び粉体の供給量、水量を管理するための制御システムなどを備えている。
【００１８】
以上の構成において、粉体Ａを連続的にホッパ３内に供給しつつ、高圧水Ｗを接続管４を介して供給することで、高圧水Ｗは各ノズル６から噴出し、噴出範囲を広げつつ、その噴出圧力により中央に落下する粉体Ａと強制混合し、またかかる噴出に伴い、ノズル６の周囲に生ずる負圧によって、粉体Ａの落下を促す。
【００１９】
この混合物は、その水流方向によって、図の鎖線で示すように、筒状ガイド１の内壁に複数回の衝突反射を繰返し、この衝突反射による複数の交差攪拌効果を得つつ、その下部開口から連続吐出される。従って筒状ガイド１の出口端では十分に混合された混合溶液となって連続的に排出されることになる。
【００２０】
なお、筒状ガイド１の長さは、粉体の種類や混合特性に応じてその水流の筒内反射回数などを考慮して調整すればよい。
【００２１】
また、粉体Ａ及び高圧水Ｗの供給量は、予め設計された配合量に応じて定量供給される。
【００２２】
図２、３はこの発明の第二の実施の形態を示すものである。なお、前記第一の実施の形態と同一箇所には同一符号を用い、異なる部分のみを異なる符号を用いて説明する。
【００２３】
図における混合装置は、筒状ガイド１の上面における分配ヘッド５の内側位置に複数の空気取入口７が開口している以外は、前記第一の実施の形態と同一である。本例では、各ノズル６の噴出により生じた負圧により、空気取入口７を通じて図２中矢印に示すように筒状ガイド１内に空気を取入れ、この空気流を水流に混合することにより、攪拌混合効果をさらに高めることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明による粉体の連続混合装置にあっては、大がかりな水槽や攪拌装置などが不要であり、その周辺装置を含めても装置がきわめて小型、かつ安価に構成することができ、また短時間で連続生産できるので、混合液の連続大量使用に好適である。
【００２５】
なお、この発明は、上記各実施形態の実施態様のものに限定されるものではなく、各請求項に記載された構成の範囲内において種々に変更して採用することができる。例えば、粉体と混合する液体は、必ずしも水である必要はない。また、この発明の連続混合装置は、土木工事分野に限らず、食品分野や化学分野、その他の種々の工業分野などにおいても採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態による要部断面図である。
【図２】本発明の第二の実施の形態による要部断面図である。
【図３】図２のイ−イ線における平断面図である。
【符号の説明】
１  筒状ガイド
２  粉体供給管
６  高圧水噴流ノズル
７  空気取入口
Ａ  粉体
Ｗ  高圧水
【図１】
0003777739.tif 000002
【図２】
0003777739.tif 000003
【図３】
0003777739.tif 000004