JP3033210U - セメントスラリーの小規模製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 攪拌機を使用せずに粉体と溶液を混合するた
めの設備を提供する。 【解決手段】 エゼクタ（１６）の構成部であるノズル
（１７）を、粉体（３）の連続供給手段の供給室（１
１）の出口（１９）の周囲に備え、水（１３）を膜状に
吐出して供給室（１１）内の粉体（３）を吸引しつつ混
合溶液とし、該混合溶液を管路の切替えにより循環し混
合率の補正を可能としたセメントスラリーの小規模製造
装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、セメント等の粉末を連続して溶液に供給し混合して、溶解・懸濁ま たは浮遊した状態の混合溶液とするためのセメントスラリーの小規模製造装置に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

セメントスラリーの製造は、セメントが時間と共に形次変化し硬化する性質を 有するため大規模使用が見込まれるとき、原料等のサイロを備えた供給手段と混 合槽に攪拌手段を備えた固定設備を現場に設置したり、最寄りの既設の固定設備 から攪拌機能付の混合槽を備えた運搬車両に移し替えて現場に供給する。

【０００３】 セメントスラリーの使用量が小規模であったり、または地形的にスラリーの運 搬車両の進入や大型設備の設置が難しいときは、攪拌手段を備えた混合槽にポン プ等の移送手段を付加した簡易可搬設備が使用されるが、この際の原料の取扱い は重量が２０〜４０ｋｇの袋入り粉体が対象とされる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

セメントスラリーの原料である粉体と溶液の混合比は、容積比では約１．０： １．０〜０．６、真比重で換算した重量比では約３．０：１．０〜０．６で、粉 体は取扱時は嵩比重で換算されるために、その容積割合は溶液に較べて嵩高くな り、原料の供給単位を袋とした時に袋自体の取扱いが大変な重労働で、今日のよ うに若年人材の確保が難しく、また作業員を設備に張り付けるような作業設備と 用法は好ましくなく改善が望まれている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

移送手段で加圧した水溶液をノズルより吐出し、得られた負圧により原料の連 続供給手段から排出された粉体を吸引し、粉体と溶液を連続して供給室から混合 室にかけて混合手段により混合溶液とし、さらに混合溶液の貯槽から制御手段で 管路を切り換えて移送手段により循環し、混合率の補正を可能としたことを特徴 とするセメントスラリーの小規模製造装置である。

【０００６】

【考案の実施の形態】

本考案は、ポンプ等の移送手段により加圧された溶液を、混合手段であるエゼ クタに送り込み、エゼクタの構成部分であるノズルから吐出することにより、ノ ズル周辺に生ずる負圧を利用し、フレキシブルコンテナ（以下フレコンと呼ぶ） に収納した原料を受入れるホッパーと接続した連続供給手段から排出された粉体 を吸引し、溶液と混合せしめる。

【０００７】 原料の連続供給手段から排出された粉体が、最初に溶液と接する場所（以下供 給室と呼ぶ）と混合する場所（以下混合室と呼ぶ）は、ノズルの前・後のいずれ に設置してもよいが、夫々下記に説明するような構造上の違いからくる特徴を有 する。

【０００８】 供給室をノズルの後方に設置した場合（混合室は前方または下方に位置する） では、ノズルは粉体の供給室出口の周囲を取り巻くリング形状なるので、吐出さ れた溶液は膜状となり粉体が同膜の中に包み込まれるように吸い出されて良好な 混合が進み、供給室全体も混合溶液で満たされることはなく、連続供給手段の動 作が妨げられることもない、また混合溶液は移送手段により系内を循環使用する こともできる。

【０００９】 この場合供給室出口のリング状ノズルの隙間は、混合溶液を循環したとき固形 物等によるノズル閉塞を避ける必要から固形物サイズ以上の開度とし、供給室の 内部では粉体がブリッジ等で閉塞を起こさない大きさとする必要があるので、供 給室をノズルの前方に配置した場合に較べ供給室は大きく、且つノズルの開口面 積も大きくなるので設備規模としては大きめになる。

【００１０】 一方、供給室をノズルの前に置いた場合では、混合室と供給室全体が混合溶液 により満たされ、接続する原料の連続供給手段に混合溶液が直接当たり動作が妨 げられる場合があるので、粉体が溶液に接する位置は供給室を長めにする等の処 置によりして、供給室下部に止まるように構成される。

【００１１】 しかも粉体と溶液の接触の機会は、ノズルから排出管に至る間の混合室にノズ ルから吐出された溶液が溜ってできる液面に限られるので、均質な混合を迅速に 進めるには、ノズルからの吐出速度を速め吸引効果を高めて、粉体の落下速度と 混合溶液の排出を促進したり、またノズル以降の管路内を移動する混合溶液自体 の流動による自然攪拌効果を高めるため、管路内に螺旋等の補助手段が必要にな ることもあるが、混合前の粉体量に対する溶液量が少ない場合に、短時間に均質 で目的の混合率を得るには混合溶液の系内循環が欠かせない。

【００１２】 ノズルの位置にかかわらず混合溶液には磨耗性があるので、ノズル部分は交換 可能な構造であることが望ましく、また混合溶液が触れ液面が変動する供給室内 の壁面に対しては、混合溶液の硬化堆積を防止する洗浄ノズル等の補助手段が欠 かせず、特に原料の連続供給手段がノズルの前方に設置された装置では、運転中 でも使用を必要とする場合がある。

【００１３】 本考案によるセメントスラリーの小規模製造装置の作用は、溶液を吐出する際 に流れの周囲に生じる負圧を利用することで、原料の連続供給手段から排出され た粉体を、供給室の途中に滞留させることなく粉体を溶液中に吸い込み混合溶液 とする。

【００１４】

【実施例１】 図１はセメントスラリーの小規模製造装置１のフローシート、図２は図１のａ 部分に相当する供給室１１とエゼクタ１６とノズル１７の位置関係を示す構造図 で、、先ず図１においてフレコン２の中に収容された原料である粉体３は、ホッ パ４に備えた針状のカッタ６によりフレコン２の底に開けた孔からホッパ４内に 収容される。

【００１５】 ホッパ４の出口５には、粉体３の定量供給が可能なロータリフィーダ７のよう な連続供給手段が連結されるが、粉体３の吸湿に伴う流動性（安息角）の変化を 考慮すれば、連続供給手段を螺旋タイプのフィダーとしてもよく、またホッパ４ の下部に粉体３の流動を促進するバイブレータ８または空気吹込管９を設けるこ とも好ましく、その際の空気源としてはブロアまたはオイルレスコンプレッサ等 （図示せず）を使用して乾燥した空気を送ればよい。

【００１６】 ロータリフィーダ７から一定容積の粉体３が順次供給室１１に送り込まれ、簡 易組立槽等の水源１２から供給された水１３は、粉体３の供給量に見合う量が管 路により流量計１４を経由して系内の移送手段であるポンプ１５に吸引・取り込 まれ、加圧後エゼクタ１６のノズル１７から吐出される。

【００１７】 図２に示すように、供給室１１はノズル１７の後方に設置されているので、ノ ズル１７はリング状で供給室１１の出口１９を取り巻くように設置されているい るので、水１３は出口１９の周囲から膜状に吐出され、粉体３は出口１９で膜状 の水に包み込まれるように混合されて混合溶液２２となり、下方の混合室２０か ら排出管路２１を通る際にさらに混合され貯槽２３に到達する。

【００１８】 前述のように粉体３の流動性は、使用環境によって影響される場合があり、そ のような場合にできた混合溶液２２は、所定量の粉体３が供給されずに製品の混 合濃度に達しない場合も起こり得るので、その際は貯槽２３の出口の自動バルブ ２５を開き中の混合溶液２２を、ポンプ１５で引き出し循環して濃度調整を行え ばよい。

【００１９】 或いは連続供給手段自体をスクリュータイプ７Ａに代え（図３参照）、その先 端を供給室１１の出口１９近辺まで延長設置した設備を使用して粉体を強制排出 するか、連続供給手段の駆動源を可変速モータ等として、粉体の供給に弾力性を もたしてもよい。

【００２０】 濃度調整動作は流量計１４が所要水量を計測し終えた時に出した信号により給 水用自動バルブ２６を閉じてポンプ１５を止め、同時にホッパ４内か供給室１１ 内になお粉体３の存在有無を、レベル計等のセンサ２４により確認し「有」の信 号を得たときに、自動バルブ２５を開きポンプ１５を動かすように制御手段３０ 内に制御回路を、予め構築しておけば自動的に処理することが出来る。

【００２１】 図２に示すように、供給室１１がエゼクタ１６とノズル１７の後方に位置する と、水１３または混合溶液２２が供給室１１の中全体に逆流することがなくなる ので、粉体３の連続供給手段に支障を来すことがなく、この構造は供給室１１と ノズル１７が下向きであれば一段と好ましい。

【００２２】 またノズル１７は磨耗を防ぐために、先端部分に硬い材料を使用してフランジ １８等による接続で交換可能とするのが好ましく、また供給室１１の内に小ノズ ル３１を洗浄用として設け、装置の使用が終了した段階で内部接液面のクリーニ ング用として使用してもよい。

【００２３】 貯槽２３に蓄えられた製品としての混合溶液２２は、自動バルブ２９を介して 別の貯槽３４の要求により移送され、高圧ポンプ３５で改良すべき土壌等の目的 位置まで圧送されるが、この動作も貯槽２３内の製品としての混合溶液２２の存 在を確認し、貯槽３４のレベル計の下限センサー３２と上限センサー３３の、い ずれかの作動で自動バルブ２９の開閉を行う制御回路を、既述の制御手段３０内 に追加構築しておけば自動的に処理が出来る。

【００２４】 貯槽３４以降の設備は、必ずしもそれ以外の設備と一体とする必要はなく別々 に運び、使用現場で連結して使用すればよい。 尚、次の〔実施例２〕では〔本実施例１〕と類似する部分については、その旨記 載して説明を省略するので、その際は〔実施例１〕の説明を参照されたい。

【００２５】

【実施例２】 図４は供給室１１Ａとエゼクタ１６Ａとノズル１７Ａの位置関係を示す構造図 で、供給室１１Ａがノズル１７Ａの前方に位置するように配置されているが、そ れ以外については〔実施例１〕と変わりなく、図１のａ部分を図４に置き換えて 本例の説明を読まれたい。

【００２６】 交換可能なフランジ１８Ａ付ノズル１７Ａから吐出された水１３は、棒状に近 い形で前方の混合室２０Ａを経由して排出管路２１Ａに流入し、粉体３は供給室 １１Ａの出口１９Ａに繋がる混合室２０Ａに滞留する水１３の面上に落下して混 合されるが、この際ノズル１７Ａから吐出される水１３の創りだす流れと負圧効 果が寄与して粉体３と水１３の混合を助ける。

【００２７】 しかし前方の排出管路２１Ａの流動抵抗が大きいと、供給室１１Ａの内部全体 が混合溶液２２で満たされることになり、粉体３の連続供給手段であるロータリ ーフィーダ７を濡らし、粉体３の連続供給に支障を与える可能性があるので、供 給室１１Ａは長めとして、混合溶液２２の液位が届かない位置にしておくことが 必要になる。

【００２８】 また供給室１１Ａ内の混合溶液２２の液位は、常に変動するので壁面に残され た混合溶液２２の残液が乾燥して硬化し成長しないように、洗浄用小ノズル３１ Ａからの水の噴射が装置の運転中にも欠かせず、この洗浄水は混合用水１３の一 部を使用する、

【００２９】 粉体３と水１３とが接触する機会は、〔実施例１〕のリング状ノズル１７とノ ズル１７Ａを較べると、後者は水１３の吐出形状が単一小口径の棒状であるがた めに少なく、一回の混合で得られた混合溶液２２は混合率が充分とはいかず混合 溶液２２の系内循環が必要になる。

【００３０】 本実施例においても、図３のスクリュータイプ７Ａによる粉体３の連続供給手 段自体も有効である。

【００３１】

【考案の効果】

本考案のセメントスラリーの小規模製造装置の使用により次の効果を得た。 エゼクタの使用により粉体と溶液の混合が簡単に製造できた。 攪拌装置がなくなり製造装置の構成や保全が簡単になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明になる可搬式セメントスラリー製造装
置のフローシートである。

【図２】 図１のａ点相当の〔実施例１〕の構造図であ
る。

【図３】 図２の連続供給手段をスクリューとした構造
図である。

【図４】 図１のａ点相当の〔実施例２〕の構造図であ
る。

【符号の説明】

３ 粉体 ４ ホッパ １１，１１Ａ 供給室 １３ 水 １５ ポンプ １７，１７Ａ ノズル ２２ 混合溶液 ２３ 貯槽

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【手続補正書】

【提出日】平成８年８月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】 本考案になるセメントスラリーの小規模製造
装置のフローシートである。

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 移送手段で加圧した溶液（１３）をノズ
   ル（１７，１７Ａ）より吐出し、得られた負圧により原
   料の連続供給手段から排出された粉体（３）を溶液（１
   ３）の中に連続して混入する混合手段で、供給室（１
   １，１１Ａ）から混合室（２０，２０Ａ）にかけ混合溶
   液とし、さらに混合溶液の貯槽（２３）から制御手段
   （３０）で管路を切り換えて移送手段により循環し、混
   合率の補正を可能としたことを特徴とするセメントスラ
   リーの小規模製造装置。
2. 【請求項２】 粉体（３）と溶液（１３）の混合手段
   が、管路の中に設けたエゼクタ（１６，１６Ａ）である
   ことを特徴とする請求第１項に記載のセメントスラリー
   の小規模製造装置。
3. 【請求項３】 エゼクタ（１６）のノズル（１７）が、
   連続供給手段に繋がる供給室（１１）出口（１９）の前
   方に位置し、出口（１９）の周囲にリング状に構成され
   ていることを特徴とする請求第１か２項に記載のセメン
   トスラリーの小規模製造装置。
4. 【請求項４】 エゼクタ（１６Ａ）のノズル（１７Ａ）
   が、単一口径で連続供給手段に繋がる供給室（１１Ａ）
   出口（１９Ａ）の後方に構成されていることを特徴とす
   る請求第１か２項に記載のセメントスラリーの小規模製
   造装置。
5. 【請求項５】 ノズル（１７，１７Ａ）部分を交換可能
   な構造としたことを特徴とする請求第１から４項のいず
   れかに記載のセメントスラリーの小規模製造装置。
6. 【請求項６】 連続供給手段が供給室（１１，１１Ａ）
   出口（１９，１９Ａ）近くまで延長された螺旋タイプの
   フィダー（７Ａ）であることを特徴とする請求第１項に
   記載のセメントスラリーの小規模製造装置。
7. 【請求項７】 制御手段（３０）が流量計（１４）と供
   給室（１１，１１Ａ）内に装備したセンサ（２４）から
   得た信号をもとに、ポンプ（１５）の運転・停止と自動
   バルブ（２５，２６）を開・閉する信号を発生させる制
   御回路を内蔵することを特徴とする請求第１項に記載の
   セメントスラリーの小規模製造装置。