JP2014140818A - ミキサー - Google Patents

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章 時宗
Yasuhiro Goto
泰博 後藤
Seiichi Sakamoto
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SAKAMOTO KOGYOSHO KK
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SAKAMOTO KOGYOSHO KK
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【課題】液体と粉体との混合撹拌効率を高め、撹拌時間を短縮することができるミキサーを提供する。
【解決手段】撹拌槽1内の中心部に回転軸7を設け、回転軸7の少なくとも下端部に撹拌羽根8を設け、撹拌槽1内に液体と粉体を投入して撹拌羽根8の回転により撹拌混合するようにしたミキサーにおいて、撹拌槽1を角型に形成している。
【選択図】図2

Description

本発明は、液体と粉体とを混合して液状体を形成するミキサーに関する。
例えば、水(液体)とセメント(粉体)とを混合してセメントミルク(液状体)を形成する従来のミルクセメントミキサーは、円筒状拌槽内の中央部に回転軸を設け、この回転軸の少なくとも下端部に撹拌羽根を設けてなるもので、撹拌槽内に液体と粉体を投入し、回転軸をモータで回転駆動し、このモータの回転による回転軸の回転によって撹拌羽根を回転させ、液体と粉体を撹拌混合するようになっている。
上記従来のミルクセメントミキサーは、円筒状撹拌槽内の中央部に回転軸を設け、この回転軸に撹拌羽根を設けてなるもので、モータによる回転軸の回転によって撹拌羽根を高速回転させると、水とセメントとの混合物が撹拌槽内で撹拌羽根の周囲を層流状態で旋回流動するため、遠心力により水とセメントが分離しやすく、混合撹拌効率が低下し、撹拌時間を短縮することができないという問題がある。
本発明は、上記の事情に鑑み、液体と粉体との混合撹拌効率を高め、撹拌時間を短縮することができるミキサーを提供することを目的としている。
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項1に係る発明は、撹拌槽1内の中心部に回転軸7を設け、この回転軸7の少なくとも下端部に撹拌羽根8を設け、撹拌槽1内に液体と粉体を投入して撹拌羽根8の回転により撹拌混合するようにしたミキサーにおいて、撹拌槽1を角型に形成したことを特徴とする。
請求項2は、請求項1に記載のミキサーにおいて、回転軸7を回転駆動するモータ9を撹拌槽1の底壁部4の下側に設けたことを特徴とする。
請求項3は、請求項1又は2に記載のミキサーにおいて、回転軸7の上下両端部を上下両軸受7h,7fにより夫々回転自在に支持すると共に、下部軸受7fを、撹拌槽1の底壁部4の下側で撹拌槽1内部に対し水密状態に設け、上部軸受7hを、撹拌槽1の上壁部3の上方で撹拌槽1内部に対し水密状態に設けたことを特徴とする。
上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項1に係る発明によれば、撹拌槽1を角型に形成したことにより、撹拌羽根8の先端部と撹拌槽1の内壁との間隔が周方向に一様でなく、大きく変化することから、液体と粉体の被撹拌混合物は、撹拌羽根8の回転によって乱流状態で流動し、それにより液体と粉体との混合効率が良くなり、短時間で撹拌混合されることになる。
即ち、撹拌槽1が円筒形であれば、撹拌羽根8の先端部と撹拌槽1の内壁との間隔が周方向に一様であるため、撹拌羽根8の回転により、液体と粉体の被撹拌混合物は、撹拌羽根8の周囲を一定速度で旋回流動することになって、液体と粉体とが混合し難く、混合効率が悪く、撹拌時間が長くなる。これに対し、撹拌槽1が角型である場合は、撹拌羽根8の先端部と撹拌槽1の本体周壁2との間隔は、各側壁部2aの幅方向中央部が最も狭く、隣り合う側壁部2a,2aが交差するコーナー部が最も広くなり、撹拌羽根8の回転に伴って漸次変化する。そして、撹拌羽根8の先端部と撹拌槽1の本体周壁2との間隔が最も狭いところでは、流動する被撹拌混合物の流速が速くなり、コーナー部では遅くなるから、液体と粉体の被撹拌混合物の流動状態は乱流状態となり、この乱流状態で流動することによって、液体と粉体との混合効率が良く、撹拌時間を短縮できる。
請求項2に係る発明によれば、回転軸7を回転駆動するモータ9を撹拌槽1の底壁部4の下側に設けたことにより、ミキサーを大容量にすることができる。即ち、通常、撹拌槽1の下方にこれを支持する基台10を設けることから、基台10内にモータ9を設置すれば、基台10の上方には撹拌槽1の高さを制限するものがなく、高さを十分高くできて、撹拌槽1を大型化でき、ミキサーを大容量にすることができる。
請求項3に係る発明によれば、回転軸7は、軸本体7aの上下両端部を上下両軸受7h,7fにより夫々回転自在に支持しているが、下部7fは、撹拌槽1の底壁部4の下側で撹拌槽1内部に対し水密状態に設け、また上部軸受7hは、撹拌槽1の上壁部3の中央開口部3aに沿って立設した筒体5の蓋板6の上面側に設けているため、各軸受7h,7fの内部にセメント等の粉体粒子が入り込むことがなく、各軸受7h,7fを長期にわたって正常に機能させることができる。
本発明に係るミキサーの一部断面正面図である。 図1のX−X線断面図である。
以下に本発明の好適な一実施形態を図面にもとづいて説明すると、本発明に係るミキサーを示す図1及び図2において、1は横断面(水平断面)正方形の角型に形成された撹拌槽で、角筒状の本体周壁2と、上壁部3と、底壁部4とからなり、本体周壁2は前後左右4つの側壁部2a・・・からなり、上壁部3の中央部には開口部3aが設けられ、この中央開口部3aの周縁に沿って立ち上がるように筒体5が突設され、この筒体5の上端には蓋板6が取り付けられる。また上壁部3の端部には、セメント等の粉体、水等の液体を投入する投入口3bが設けられ、この投入口3bには蓋3cが開閉自在に蝶着されている。底壁部4には底面が傾斜した排水溝部4aが設けられ、この傾斜排水溝部4aの下流端部に排水口4bが本体周壁2の下端部を貫通するように設けてある。
また、撹拌槽1内には中心部に回転軸7が設けられ、この回転軸7の下端部に撹拌羽根8が設けられ、そして回転軸7を回転駆動する減速機付きモータ9は、撹拌槽1の底壁部4の下方、即ち撹拌槽1の下方で撹拌槽1を支持する基台10内に設置されている。
前記回転軸7は、撹拌槽1の底部中央から垂直方向に設けられたもので、下端部が撹拌槽1の底壁部4を貫通し且つ上端部が上壁部3の中央開口部3aから筒体5を通って蓋板6を貫通する軸本体7aと、この軸本体7aの外周側に同心状に位置して、下端部が底壁部4に対し水密状状態で固定される円筒状の軸受パイプ7bと、この軸受パイプ7bの外周側に同心状に位置して、上端部が軸本体7aに一体的に連結された回転パイプ7cとからなる。
軸本体7aの下端部側は、底壁部4の中央部下面に補強部材7dを介して固定された取付部材7eに内装されている軸受7fによって回転自在に支持され、そして取付部材7eの下側に位置する軸本体7aの下端部にプーリー11が固着されている。軸本体7aの上端部側は、前記蓋板6の上面側位置で軸本体7aに取り付けられた取付部材7gに内装されている軸受7hによって回転自在に支持されている。
回転パイプ7cの上端部は、連結部材7iによって軸本体7aに一体回転可能に連結されている。回転パイプ7cの下端部は、撹拌槽1の底壁部4上面から離間していて、この軸受パイプ7bの下端部に丸型の撹拌羽根8が取り付けられている。この丸型撹拌羽根8は、回転パイプ7cの下端に取付用リング7jを介して取り付けられたドーナツ状の下板8aと、このドーナツ状下板8aの上側に位置し、このドーナツ状下板8aより径大のドーナツ状上板8bと、周方向一定間隔おきに複数配設されて、上板8bと下板8aとをつなぐ複数枚(この実施形態では4枚)の中板8cと、からなるもので、上板8bと回転軸7の回転パイプ7cとの間に環状空間部7kを形成している。
基台10内に設置された減速機付きモータ9の出力軸9aにはプーリー12が固着されていて、このプーリー12と、回転軸7の軸本体7aの下端部に固着された前記プーリー11とにタイミングベルト13が掛架され、モータ9の回転による出力軸9aの回転が、プーリー12とタイミングベルト11と軸本体7a側のプーリー11により軸本体7aに伝達されて、回転軸7を回すようになっている。
上記のように構成されるミキサーの作用を、例えばセメントミルクを生成する場合について、以下に説明する。
先ず、水を投入口3bより撹拌槽1内に所定量投入し、その後にセメントの粉体を所定量投入する。図1において、Lは水及びセメント粉体を投入した時の撹拌槽1内の液面レベルを示す。
モータ9が回転すると、その回転は、図示しない減速機を介して出力軸9aに伝達し、そのプーリー12と回転軸7側のプーリー12とタイミングベルト13を介して軸本体7aが回転し、この軸本体7aの回転により回転パイプ7cが回転して、丸型撹拌羽根8が回転する。この撹拌羽根8が回転すると、撹拌槽1内の水とセメント粉体との被撹拌混合物は、縦垂直断面で見た場合には、図1に示すように、撹拌羽根8によって、撹拌槽1の底部側から本体周壁2の内面に沿って旋回しながら、撹拌槽1内の上部に上昇するように流れ、そして上部から撹拌羽根8の環状空間部7kに向かって回転軸7の回転パイプ7c沿いに撹拌槽1の底部に下降するような流れを生じる一方、水平断面で見た場合は、図2に示すように、撹拌槽1が角型に形成されていて、撹拌羽根8の先端部と撹拌槽1の内壁(本体周壁2)との間隔が周方向に一様でなく、大きく変化することから、水とセメント粉体の被撹拌混合物は、撹拌羽根8の回転によって乱流状態で流動する。このように被撹拌混合物が撹拌槽1内の底部から上部へ、上部から底部へと昇降流動すると共に、特に撹拌羽根8の周囲を乱流状態で流動することによって、水とセメント粉体との混合効率が非常に良くなり、短時間で良好に撹拌混合されることになる。
撹拌槽1が角型である場合の作用効果を、撹拌槽1が円筒形である場合と比較して説明すると、撹拌槽1が円筒形であれば、撹拌羽根8の先端部と撹拌槽1の内壁との間隔が一様であるために、撹拌羽根8の回転により、水とセメント粉体の被撹拌混合物は、撹拌羽根8の周囲を一定速度で旋回流動することになって、水とセメント粉体が混合し難く、混合効率が悪く、撹拌時間が長くなる。これに対し、撹拌槽1が角型である場合は、図2から分かるように、撹拌羽根8の先端部と撹拌槽1の本体周壁2との間隔は、各側壁部2aの幅方向中央部が最も狭く、隣り合う側壁部2a,2aが交差するコーナー部が最も広くなり、撹拌羽根8の回転に伴って漸次変化する。そして、撹拌羽根8の先端部と撹拌槽1の本体周壁2との間隔が最も狭いところでは、流動する被撹拌混合物の流速が速くなり、コーナー部では遅くなるから、図2で示すような水平断面で見た撹拌羽根8周囲における被撹拌混合物の流動状態は、図示のような乱流状態となる。
しかして、撹拌槽1内に投入された水とセメント粉体は、上記のような乱流状態で撹拌羽根8の周囲を流動しつつ、拌槽1内の底部から上部へ、上部から底部へと昇降流動することによって、非常に効率良く、短時間で良好に撹拌混合されることになる。
また、上述したミキサーでは、図1及び図2に示すように、回転軸7は、軸本体7aの上下両端部を上下両軸受7h,7fにより夫々回転自在に支持しているが、下部7fは、撹拌槽1の底壁部4の下側で撹拌槽1内部に対し水密状態に設け、また上部軸受7hは、撹拌槽1の上壁部3の中央開口部3aに沿って立設した筒体5の蓋板6の上面側に設けているため、各軸受7h,7fの内部にセメント等の粉体粒子が入り込むことがなく、各軸受7h,7fを長期にわたって正常に機能させることができる。
また、このミキサーでは、回転軸7の軸本体7aを回転駆動するモータ9を撹拌槽1の底壁部4の下側に設けたことによって、ミキサーを大容量にすることができる。これは、通常、撹拌槽1の下方にこれを支持する基台10を設けることから、この基台10内にモータ9を設置すれば、基台10の上方には撹拌槽1の高さを制限するものがなく、高さを十分高くできて、撹拌槽1を大型化することができるからである。因み、モータ9を撹拌槽1の上部に設けた場合は、モータ9自体がかなり重量物であるため、撹拌槽1の高さを高くすると、重心が高くなって不安定となり、従って撹拌槽1を大型化できなくなる。
上述した実施形態では、セメントミルクを生成するミキサーについて説明したが、このミキサーは、セメントミルクの他に、グラウト材(例えばセメントに水を加え、これにベントナイト及びガラス系添加剤を加えたもの)の製造にも使用できる。またこのミキサーで撹拌混合する液体は、水以外のものでもよく、また粉体はセメント以外のものを使用することができる。
また、撹拌羽根8は、回転軸7の少なくとも下端部に設けてあればよく、従って例えば回転軸7の中間部と下端部とに設けてもよい。
また、撹拌羽根8は、実施形態に示した丸型構造ものに限らず、どのような羽根構造でもよい。但し、実施形態に示すように、ドーナツ状の下板8aと、このドーナツ状下板8aの上側に位置し、このドーナツ状下板8aより径大のドーナツ状上板8bと、周方向一定間隔おきに複数配設されて、上板8bと下板8aとをつなぐ複数枚の中板8cとからなるもので、上板8bと回転軸7の回転パイプ7cとの間に環状空間部7kを形成する構造とすれば、撹拌槽1内に投入された液体と粉体は、撹拌羽根8の回転により、拌槽1内の底部から上部へ、上部から底部へと昇降流動することによって、混合効率が良くなる。
1 撹拌槽
2 本体周壁
2a 側壁部
3 上壁部
4 底壁部
7 回転軸
8 撹拌羽根
9 モータ

Claims (3)

  1. 撹拌槽内の中心部に回転軸を設け、この回転軸の少なくとも下端部に撹拌羽根を設け、撹拌槽内に液体と粉体を投入して撹拌羽根の回転により撹拌混合するようにしたミキサーにおいて、撹拌槽を角型に形成したことを特徴とするミキサー。
  2. 回転軸を回転駆動するモータを撹拌槽の底壁部の下側に設けたことを特徴とする請求項1に記載のミキサー。
  3. 回転軸の上下両端部を上下両軸受により夫々回転自在に支持すると共に、下部軸受を、撹拌槽の底壁部の下側で撹拌槽内部に対し水密状態に設け、上部軸受を、撹拌槽の上壁部の上方で撹拌槽内部に対し水密状態に設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載のミキサー。
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