JP2503911Y2 - 混合装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、液体の混合装置であって、特に軟弱地盤の
強化や止水などを目的とする土質安定用薬液の成分であ
る水ガラスとアルカリ土類金属塩の水溶液とを混合して
均一な溶液を得るために好適な混合装置に関する。

（従来技術およびその問題点） 従来、土質安定用薬液として水ガラスにゲル化剤を加
えた水ガラス系は数多く提供されているが、ゲル化剤と
してアルカリ土類金属塩を用いると均一な溶液が得られ
ないため、実用に供し得ない問題があった。即ち、水ガ
ラスとアルカリ土類金属塩を含有する水溶液とを通常の
方法により混合する場合には、瞬時に綿状の珪酸塩ゲル
が発生して沈殿物を析出し、均一な水ガラス溶液が得ら
れない。このような珪酸塩ゲルを発生した水ガラス溶液
は、それ自体のゲル化する性質が得られないばかりでな
く、沈殿物を含有するために注入地盤への浸透が困難で
あり、しかも通常の薬液注入において形成されるゲル体
とは異なり強度も全く有さず、いわゆる溶液型薬液の注
入として供し得ない。また、水ガラスにアルカリ土類金
属塩の溶液とセメントの混濁液とを混合した場合にも、
同様に綿状の珪酸塩ゲル（沈殿物）が析出するため、水
ガラス系薬液として特有の性質であるセメントの早期強
度の発現が著しく阻害され、いわゆる懸濁型薬液の注入
として実用に供し得ない。

したがって、本考案の目的は、このような主として水
ガラスとアルカリ土類金属塩の水溶液とを混合して、珪
酸ゲルの析出（沈殿）することなく均一な水ガラス溶液
を得るための装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本考案者らは、目的とする装置について鋭意開発を重
ねた結果、本考案を完成するに至ったものである。即
ち、本考案は、混合容器内に圧送された一方の液体が遠
心力作用により旋回運動しながら降下するように内壁の
接線方向に供給口を有し且つ該液体に他方の液体を加圧
噴射するノズルを有すると共に、該供給口に近接した下
方に剪断力を加えて混合するための高速回転攪拌翼が内
蔵されていることを特徴とする混合装置である。

本考案の混合装置は、２種以上の液体を混合して均一
な溶液を得る場合に適用されるが、特に前記したように
通常の混合方法では瞬時に珪酸塩のゲル（沈殿）が生成
するような水ガラスとアルカリ土類金属塩の水溶液とを
混合する場合に好適に採用され、珪酸塩のゲル（沈殿）
を生成することなく均一な容器を容易に得ることが出来
る。

したがって、本考案の代表的な混合装置について、第
１図に縦断面の概要図を示すとともに、水ガラスとアル
カリ土類金属塩の水溶液とを混合して均一な溶液を得る
態様と併せて、以下に説明する。

第１図において、混合容器１は、一般に円錐管状の容
器であり、側部に水ガラス（以下、Ｉ液ともいう）の供
給口２が管壁の接線方向に設けられている。なお、混合
器１の形状は、内壁が円筒に近い多角円錐管状でもよ
く、また供給口２は円錐管の全円周渦巻方向あるいは半
円周渦巻き方向に設けてもよい。このような混合器１に
よれば、外部の加圧ポンプを経て圧送されたＩ液は、供
給口２から導入された混合器内において遠心力作用によ
り旋回流（運動）しながら降下する。

また、混合器１には、アルカリ土類金属塩を含有する
水溶液（以下、II液ともいう）を加圧噴射するノズル３
が設けられている。即ち、外部の加圧ポンプを経て圧送
されたII液は、混合器１内においてノズル３より加圧噴
射され、旋回運動（流）しながら降下しているＩ液と瞬
間的に混合される。このようなII液の加圧噴射は、Ｉ液
に対して垂直方向、同軸方向あるいは反対方向でもよい
が、均一に分散する態様が好ましい。したがって、噴射
ノズル３は、複数のノズル孔を設けた分散盤４を混合器
１の内周部あるいは中心部に設けてII液をシャワー状に
噴射する形態が推奨される。

このような混合器１において、Ｉ液の旋回流およびII
液の加圧噴射を形成するための条件は、それぞれＩ液お
よびII流の供給流量、濃度などの条件により一概に限定
されないが、排出される混合液に珪酸塩ゲルの沈殿が認
められない範囲であればよく、容易に決定できる。

さらに本考案においては、混合容器内壁の接線方向の
供給口から供給された一方の液体と、これにノズルを通
して加圧噴射された他方の液体との両液に剪断力を加え
て混合するための高速回転攪拌翼５が該供給口の近接し
た下方に設けられる。即ち高速回転攪拌翼５は、高速モ
ーター６に連結し、その回転により,I液とII液との接触
液を剪断するように高速攪拌して混合する手段である。
このような高速回転撹拌翼５の回転速度は、特に高濃度
のII液を混合する場合に好ましく採用され、排出される
混合液に珪酸塩ゲルの沈殿が発生しない条件を確認して
決定すればよい。排出口７より均一な混合溶液を得る。

上記したＩ液の水ガラスとしては、市販の珪酸アルカ
リ水溶液であり、従来から薬液注入工法において用いら
れている水ガラス系薬液の主成分であり、一般に比重1.
3〜1.4程度、モル比２〜４程度のものが好ましく、必要
に応じて水で薄めて用いることもできる。また、II液の
アルカリ土類金属塩を含有する水溶液としては、例えば
塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム
などの可溶性塩を溶解した水溶液である。このようなア
ルカリ土類金属塩を含有する水溶液としては、海水がそ
のまま用いられるほか、海水と地下水とが混じった水な
ど、水ガラスと通常の混合によりゲル化作用を呈するア
ルカリ土類金属塩を含有する水溶液であればよい。

（作用および効果） 従来、水ガラス系土質安定用薬液の主剤である水ガラ
スは、アルカリ土類金属塩を含有した溶液と通常の手段
で撹拌混合した場合に、瞬時に珪酸塩ゲルの白濁状沈殿
物を析出し均一な溶液が得られず、また調合水として海
水を混合しても同様の現象を発生するため使用不能であ
った。

これに対して、本考案の混合装置を用いる場合には、
水ガラスと海水などアルカリ土類金属塩を含有する水溶
液との混合により、均一な水ガラス溶液が得られ、それ
自体が一定時間の経過後にゲル化能を有する活性化され
た水ガラス溶液を容易に得ることができる。即ち、本考
案によれば、水ガラスの供給口の近接した下方に高速回
転攪拌翼が設けられているために、旋回流（運動）して
いる水ガラスに対して、加圧噴射されたアルカリ土類金
属塩を含有する水溶液が、水ガラスと接触すると同時に
高速攪拌翼の回転によって剪断力が加えられて激しく攪
拌されるために珪酸ゲルの析出沈殿もなく均一な水ガラ
ス溶液を極めて容易に得ることができる。

このように得られたアルカリ土類金属塩を均一に溶解
し活性化された水ガラス溶液またはセメントを共存させ
た水ガラス溶液は、土質安定用薬液として単独で使用す
ることができる。

勿論、本考案の混合装置は、混合される液を限定され
るものではなく、均一な混合を目的とする２液の混合に
特に制限なく使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の代表的な混合装置を示す縦断面の概
略図である。第１図において、１は全体の混合器、２は
Ｉ液の供給口、３はII液の供給口、４は分散ノズル盤、
５は回転撹拌翼、６はモーター、７は排出口である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−134257（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−76025（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭48−6211（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】混合容器（１）内に圧送された一方の液体
   が遠心力作用により旋回運動しながら降下するように内
   壁の接線方向に供給口（２）を有し且つ該液体に他方の
   液体を加圧噴射するノズル（３）を有すると共に、該供
   給口（２）に近接した下方に剪断力を加えて混合するた
   めの高速回転攪拌翼（５）が内蔵されていることを特徴
   とする混合装置。