JP4366989B2 - 粉体液体混合装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体を液体中に混合するための粉体液体混合装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の粉体液体混合装置としては、液体を蓄える貯液槽と、この貯液槽における液面の上方を覆うカバーと、このカバーに設けられ、液面上に粉体を供給するシュートと、このシュートから供給された粉体と上記液体とを混合する攪拌手段と、上記カバー内の液面の上方の空間に連通する通路と、この通路に設けられたフィルタとを備えたものが知られている(例えば、特許文献1)。
【0003】
この粉体液体混合装置においては、液面上に供給された粉体が液体中に拡散して混合されるとともに、その粉体の一部が液体と混合されずに、カバー内に舞った状態になる。また、上記カバー内の空気の圧力が粉体の供給によって徐々に上昇することになるが、この圧力上昇に伴って、カバー内の空気が通路を通って流出することにより、カバー内の圧力が一定に保たれるとともに、当該カバー内への粉体の供給も滞りなく行うことができる。
【0004】
また、カバー内に舞った粉体は、通路を通過する際に、当該通路に設けられたフィルタによって捕捉されることになる。このため、上記粉体が外気中に流出して、作業環境が悪化するのを防止することができる。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−25649号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記粉体液体混合装置においては、カバー内に舞った粉体をフィルタによって捕捉するように構成しているので、フィルタに目詰まりが生じることになる。このため、その目詰まり程度に応じ、あるいは一定時間ごとに、フィルタを洗浄したり、交換したりしなければならない。したがって、フィルタの洗浄や交換のための作業が必須になるとともに、この作業のために稼働率が低下してしまうという問題がある。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、フィルタの洗浄等の作業を省くことができ、稼働率の向上を図ることのできる粉体液体混合装置を提供することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、液体を蓄える貯液槽と、この貯液槽内の液体における液面の一部領域の上方を覆う天板および当該天板から上記液体内に垂下して下縁部が上記液体と上記貯液槽の底板との間に位置する仕切板を有し、これら天板および仕切板によって上記液面の一部領域の上方に閉塞した空間を構成するとともに、上記貯留槽内における上記液体の移動を可能にするカバーと、このカバーに設けられ、当該カバー内の液面上に粉体を供給するとともに上方開口部が上記粉体の投入口とされたシュートと、このシュートの上方に設けられ、下端の吐出口から上記シュートに粉体を供給するとともに、上記吐出口の径が上記シュートの上方開口部の径よりも小さく形成されることにより上記上方開口部に空気の取入口を形成する粉体供給シュートと、上記シュートから供給された粉体と上記貯液槽内の液体とを混合する攪拌手段と、一端部が上記カバー内における液面の上方の空間に連通し、他端部が上記貯液槽内の液体における上記カバーで覆われていない上記液面の上方に位置すべく設置された管体と、この管体における上記他端部に設けられ、上記液体を上記他端部内に、当該他端部の開口部から流出する方向の速度成分を有するシャワー状の噴流として噴出することにより上記空間内の空気を吸引して上記他端部の開口部から流出させる噴流ポンプとして機能するノズルとを備えていることを特徴としている。
【0010】
上記のように構成された請求項1に記載の発明においては、シュートから液面上に粉体が供給されると、当該液面上の粉体と液体とが攪拌手段によって均一に混合されることになる。また、粉体は、液面上に供給された際に、その一部が液面上の空間に舞った状態になる。
【0011】
一方、ノズルから噴出する噴流は開口部から流出する方向の速度成分を有していることから、このノズルを有する他端部は管体内の空気を開口部から流出させる噴流ポンプとして機能し、カバー内の空間に舞った粉体を当該空間内の空気とともに吸引してカバー外の液面上に流出させることができる。
【0012】
この場合、貯液槽に蓄えられた液体と同一の液体が他端部内にシャワー状の噴流となって噴出しているので、他端部まで移動してきた粉体は複数の各噴流内に取り込まれながら液面上に落下することになる。したがって、カバー内に舞った粉体を、貯液槽やカバーの外側に流出させることなく貯液槽内の液体中に連続的に混入させることができる。
【0013】
以上の結果、カバー内の空間に舞った粉体を捕捉するためにフィルタを設ける必要がないので、当該フィルタを洗浄したり、交換したりする作業を省くことができ、かつこの作業によって、粉体と液体とを混合する作業が中断されることがないので、稼働率の向上を図ることができる。
【0014】
また、管体の他端部における噴流ポンプの作用により、カバー内の空気を強制的に排出することができる結果、当該カバー内が負圧になるので、シュートから供給される粉体をカバー内に効率よく導入することができる。したがって、粉体と液体とを混合する能率の向上を図ることができる。しかも、カバー内の空間に舞った粉体を排出するために、何等の動力も必要ないという利点がある。また、カバー内が負圧になるので、当該カバー内の粉体が外部に漏れることもない。
【0015】
さらに、シュートの上方開口部を粉体の投入口とするとともに、空気の取入口としているので、シュートの上方開口部からカバー内を通り管体内を通って当該管体の他端部から流出する空気の流れが生じることになる。このため、粉体をシュート内に投入する際に、当該粉体がシュートの外に飛散するのを確実に防止することができるとともに、カバー内に舞った粉体を効率よく排出して、シャワー状の噴流によって貯液槽内の液体に取り入れることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0017】
この実施の形態で示す粉体液体混合装置は、図1に示すように、溶解液(液体)Lを蓄える溶解槽(貯液槽)1と、この溶解槽1内の溶解液Lにおける液面Laの一部領域の上方を覆うカバー2と、このカバー2に設けられ、当該カバー2内の液面La上に粉体Pを供給するシュート3と、このシュート3から供給された粉体Pと溶解槽1内の溶解液Lとを混合する攪拌機(攪拌手段)4と、一端部51がカバー2内における液面Laの上方の空間Sに連通し、他端部52が溶解槽1内の溶解液Lにおけるカバー2で覆われていない液面Laの上方に位置すべく設置された管体5と、この管体5における他端部52に設けられ、上記溶解液Lと同一の溶解液Lを他端部52内に、当該他端部52の開口部52aから流出する方向の速度成分を有するシャワー状の噴流として噴出するノズル6とを備えている。
【0018】
溶解槽1は、底板1aおよび4つの側板1bによって、上方に開口する直方体あるいは立方体の容器状に構成されている。
【0019】
カバー2は、直角四角形状の天板21と、この天板21の一側縁部21aから直角に延在する仕切板22とによって一体的に形成されており、天板21における一側縁部21aを除く3つの他側縁部21bが溶解槽1の互いに隣接する3つの側板1bの上端部に気密に固定され、この状態において仕切板22が溶解液L内に垂下して、液面Laの一部領域の上方に閉塞した上記空間Sを構成するようになっている。また、仕切板22は、その下縁部が液面Laと底板1aとの間に位置し、溶解槽1内における溶解液Lの移動を可能にしている。
【0020】
シュート3は、円管状に形成されたものであって、下端部が天板21の開口部に固定され、天板21の上側の部分が上方に向かってテーパ状に拡径し、その上方開口部3aが粉体Pの投入口になっている。粉体Pは、粉体供給シュート31を介して、シュート3の上方開口部3aに投入されるようになっている。
【0021】
粉体供給シュート31は、下端部が架台32によって支持され、その下端の吐出口31aからシュート3に粉体Pを供給するようになっている。吐出口31aの径は、シュート3の上方開口部3aの径より小さく形成されており、粉体Pを上方開口部3aに漏れなく供給することが可能になっている。また、シュート3の上方開口部3aは、空気をカバー2内に取り入れるための空気取入口ともなっている。架台32は、空気の流通が可能に構成されている。
【0022】
攪拌機4は、天板21の上面に固定され、電動モータ41aを有する駆動部41と、電動モータ41aによって回転駆動され、天板21を介して下方に延在し、先端部が溶解液L内に位置するシャフト42と、このシャフト42の先端部に取り付けられ、当該シャフト42によって回転駆動されることにより溶解液Lを攪拌する攪拌翼43とを備えている。
【0023】
管体5は、U字状に湾曲した本管部50と、本管部50の一端にフランジを介して着脱自在に連結された一端部51と、本管部50の他端に同じくフランジを介して着脱自在に連結された他端部52とによって一体的に構成されている。そして、この管体5は、一端部51が天板21の開口部に固定されてカバー2内の空間Sに連通し、他端部52がカバー2の外側の液面Laに向けてほぼ垂直に延在し、当該他端部52の開口部52aが液面Laに近接すべく設置されている。なお、管体5を一本の連続する管によって構成してもよい。
【0024】
ノズル6は、溶解液Lを平行あるいは錐状に広がる複数の噴流としてシャワー状に噴出するようになっており、その噴流の方向が開口部52aに向かう速度成分を有するように、他端部52の軸線方向(この実施の形態では上下方向)に対して斜めに取り付けられている。また、ノズル6は、他端部52の周方向に一定の間隔をおき、かつ上下方向に位置を変えて複数設けられており、他端部52内にシャワー状の噴流を満遍なく噴出するようになっている。
【0025】
上記のように構成された粉体液体混合装置においては、シュート3を介してカバー2内の液面La上に粉体Pが供給されると、当該粉体Pが攪拌翼43によって溶解液L中に拡散して均一に混合され溶解した状態になる。また、粉体Pは、液面La上に供給された際に、その一部が液面La上の空間Sに舞った状態になる。
【0026】
一方、管体5の他端部52は、ノズル6から噴出する噴流が開口部52aに向かう方向の速度成分を有していることから、管体5内における空気を開口部52aから流出させる噴流ポンプとしての機能を有し、空間S内から吸引した空気およびこの空気に含まれた粉体Pをカバー2の外側の液面La上に噴出させることになる。
【0027】
この場合、空気中の粉体Pは、他端部52を通過する際に、他端部52内に満遍なく噴出するシャワー状の各噴流内に取り込まれ、当該噴流とともに液面La上に落下することになる。すなわち、カバー2内の空間Sに舞った粉体Pは、その空間S内の空気とともに管体5から吸引されて、当該管体5の他端部52から排出される際に、外気側に流出することなく噴流に取り込まれて溶解槽1内の溶解液Lに混入することになる。ここで混入された粉体Pも、カバー2内で溶解液Lに混入した粉体Pと共に、攪拌翼43によって均一に混合され、溶解液Lに溶解した状態になる。
【0028】
以上の結果、カバー2内の空間Sに舞った粉体Pを捕捉するためにフィルタを設ける必要がないので、当該フィルタを洗浄したり、交換したりする作業を省くことができる。しかも、この作業によって、粉体Pと溶解液Lとを混合する作業が中断されることがないので、稼働率の向上を図ることができる。
【0029】
また、管体5の他端部52における噴流ポンプの作用により、カバー2内の空気を強制的に排出することができる結果、当該カバー2内が大気圧より低い負圧の状態になるので、シュート3から供給される粉体Pをカバー2内に効率よく導入することができる。したがって、粉体Pと溶解液Lとを混合する能率の向上を図ることができる。しかも、カバー2内の空間Sに舞った粉体Pを排出するために何等の動力も必要ないので、エネルギ消費量の低減を図ることができる。また、カバー2内が負圧になるので、当該カバー2内の粉体Pが外部に漏れることもない。
【0030】
さらに、シュート3の上方開口部3aが粉体Pの投入口になっているとともに、空気の取入口ともなっているので、シュート3の上方開口部3aからカバー2内を通り管体5内を通って他端部52から流出する空気の流れを生じさせることができる。このため、粉体Pの投入の際に、当該粉体Pがシュート3から外部に飛散するのを確実に防止することができるとともに、カバー2内に舞った粉体Pを管体5を介して効率よく吸引して、シャワー状の噴流によって溶解槽1内の溶解液Lに混入させることができる。
【0031】
なお、上記実施の形態においては、粉体Pとして溶解液Lに溶解可能なものを示したが、この粉体としては貯液槽内の液体に溶解しないものであってもよい。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の発明によれば、管体の他端部に設けられたノズルから噴出するシャワー状の噴流によって、カバー内の空間に舞った粉体を当該空間内の空気とともにカバー外の液面上に流出させることができ、かつ当該粉体をシャワー状の各噴流内に取り込り込んで液面上に落下させることができる。すなわち、カバー内に舞った粉体を、貯液槽やカバーの外側に流出させることなく貯液槽内の液体中に連続的に混入させることができる。
【0033】
したがって、カバー内の空間に舞った粉体を捕捉するためにフィルタを設ける必要がないので、当該フィルタを洗浄したり、交換したりする作業を省くことができ、かつこの作業によって、粉体と液体とを混合する作業が中断されることがないので、稼働率の向上を図ることができる。
【0034】
また、管体の他端部における噴流ポンプの作用により、カバー内の空気を強制的に排出することができるので、粉体をカバー内に供給する際の抵抗を低減することができる。したがって、粉体と液体とを混合する能率の向上を図ることができる。しかも、カバー内の空間に舞った粉体を排出するために、何等の動力も必要ないという利点がある。
【0035】
さらに、シュートの上方開口部を粉体の投入口とするとともに、空気の取入口としているので、シュートの上方開口部からカバー内を通り管体内を通って当該管体の他端部から流出する空気の流れが生じることになる。このため、粉体をシュート内に投入する際に、当該粉体がシュートの外に飛散するのを確実に防止することができるとともに、カバー内に舞った粉体を効率よく排出して、シャワー状の噴流によって貯液槽内の液体に取り入れることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態として示した粉体液体混合装置を示す説明図である。
【符号の説明】
1 溶解槽(貯液槽)
2 カバー
3 シュート
3a 上方開口部
4 攪拌機(攪拌手段)
5 管体
6 ノズル
51 一端部
52 他端部
52a 開口部
L 溶解液(液体)
La 液面
P 粉体
S 空間
Claims (1)
- 液体を蓄える貯液槽と、この貯液槽内の液体における液面の一部領域の上方を覆う天板および当該天板から上記液体内に垂下して下縁部が上記液体と上記貯液槽の底板との間に位置する仕切板を有し、これら天板および仕切板によって上記液面の一部領域の上方に閉塞した空間を構成するとともに、上記貯留槽内における上記液体の移動を可能にするカバーと、このカバーに設けられ、当該カバー内の液面上に粉体を供給するとともに上方開口部が上記粉体の投入口とされたシュートと、このシュートの上方に設けられ、下端の吐出口から上記シュートに粉体を供給するとともに、上記吐出口の径が上記シュートの上方開口部の径よりも小さく形成されることにより上記上方開口部に空気の取入口を形成する粉体供給シュートと、上記シュートから供給された粉体と上記貯液槽内の液体とを混合する攪拌手段と、一端部が上記カバー内における液面の上方の空間に連通し、他端部が上記貯液槽内の液体における上記カバーで覆われていない上記液面の上方に位置すべく設置された管体と、この管体における上記他端部に設けられ、上記液体を上記他端部内に、当該他端部の開口部から流出する方向の速度成分を有するシャワー状の噴流として噴出することにより上記空間内の空気を吸引して上記他端部の開口部から流出させる噴流ポンプとして機能するノズルとを備えていることを特徴とする粉体液体混合装置。
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JP2003128892A JP4366989B2 (ja) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | 粉体液体混合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 2003-05-07 JP JP2003128892A patent/JP4366989B2/ja not_active Expired - Fee Related
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