JP6546430B2 - Slurry sending apparatus and slurry sending apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、スラリー送液装置およびスラリー送液設備に関する。さらに詳しくは、金属粉等の比重の大きい粉体を含有するスラリーを送液するスラリー送液装置およびスラリー送液設備に関する。
The present invention relates to a slurry delivery apparatus and a slurry delivery apparatus. More specifically, the present invention relates to a slurry sending apparatus and a slurry sending apparatus for sending a slurry containing a powder having a large specific gravity such as metal powder.
金属粉を製造する設備では、粉体を含むスラリー（以下単にスラリーという）を送液して所定の反応装置等に供給して、所定の物質が製造される。かかる設備において、粒子径を増大するために、少量のスラリーを高圧で送液することが求められる場合がある。 In equipment for producing metal powder, a slurry containing powder (hereinafter simply referred to as a slurry) is sent and supplied to a predetermined reaction apparatus or the like to produce a predetermined substance. In such installations, it may be required to deliver small amounts of slurry at high pressure to increase particle size.
流体を高圧で送液する場合、種々のポンプが使用される。例えば、モーノ式やダイヤフラム式、プランジャー式などのポンプが一般的に使用されている。多くの場合、これらのポンプによってスラリーを搬送することも可能である。 When pumping fluid at high pressure, various pumps are used. For example, pumps of the mono-type, diaphragm type, plunger type, etc. are generally used. In many cases, it is also possible to deliver the slurry by means of these pumps.
しかし、スラリーに含まれる粉体の性質によっては、これらのポンプではスラリーを搬送できない場合がある。例えば、金属粉を含むスラリーの場合、モーノ式のポンプを採用しても、スラリーに含まれる粉体によってロータやステーターの摩耗による損傷が生じる。かかる摩耗が生じれば、キャビティの密閉性が低下して、スラリーを搬送できなくなる。 However, depending on the nature of the powder contained in the slurry, these pumps may not be able to deliver the slurry. For example, in the case of a slurry containing metal powder, even if a mono pump is employed, the powder contained in the slurry causes damage due to abrasion of the rotor and the stator. If such wear occurs, the sealing property of the cavity is reduced and the slurry can not be transported.
また、金属粉などのように密度が大きい粉体の場合には沈降性が高くなるので、ダイヤフラム式のポンプでは、チャンバー内において粉体が沈降してしまう。すると、スラリーを構成する液体は送液できても、粉体が搬送できない可能性がある。しかも、沈降した粉体がチャンバー内に堆積してしまえば、ポンプ自体が作動できなくなる。
同様に、プランジャー式のポンプでも、沈降性が高い粉体では、粉体がチャンバー内へ堆積して、ポンプが作動できなくなる。
Further, in the case of a powder having a large density such as a metal powder, the sedimentation property is high, so in the diaphragm type pump, the powder is sedimented in the chamber. Then, although the liquid constituting the slurry can be fed, there is a possibility that the powder can not be conveyed . Moreover, if the precipitated powder is deposited in the chamber, the pump itself can not operate.
Similarly, with a plunger-type pump, powder with high settling ability deposits in the chamber and the pump can not operate.
一方、スラリーを搬送する装置として、シリンダー式のポンプのシリンダー内に攪拌機を備えたものが開発されている（特許文献１参照）。この技術では、シリンダー内に流入したスラリーを攪拌機で攪拌することによって固形物の沈澱を防ぎ濃度を均一に保つことができる旨が記載されている。 On the other hand, as a device for conveying a slurry, one provided with a stirrer in a cylinder of a cylinder type pump has been developed (see Patent Document 1). According to this technology, it is described that by stirring the slurry flowing into the cylinder with a stirrer, the precipitation of solids can be prevented and the concentration can be kept uniform.
しかるに、特許文献１の装置は、比較的比重が小さい粉体を含むスラリーの送液を想定しているものであり、金属粉のような比重が非常に大きい粉体(例えば真比重が９ｇ／ｃｍ３の金属粉等)を含むスラリーは想定されていない。 However, the device of Patent Document 1 assumes the delivery of a slurry containing a powder having a relatively small specific gravity, and a powder having a very high specific gravity such as a metal powder (for example, a true specific gravity of 9 g / Slurry containing cm 3 of metal powder etc.) is not assumed.
そして、比重が非常に大きい粉体を含むスラリーの場合、適切な攪拌を行わなければ簡単に沈降してしまうので、攪拌機やシリンダーの形状等を適切に設計することが必要と考える。 And, in the case of a slurry containing a powder having a very large specific gravity, it will easily settle unless appropriate stirring is carried out, so it is considered necessary to appropriately design the shape of a stirrer and a cylinder.
しかし、特許文献１の装置では、攪拌機に関する具体的な記載は開示されておらず、単にスラリーを攪拌する攪拌機が開示されているだけある。したがって、特許文献１の装置では、上述したような高比重の粉体を含むスラリーを均一な濃度で送液することは困難であると考えられる。 However, in the device of Patent Document 1, a specific description of the stirrer is not disclosed, and only the stirrer for stirring the slurry is disclosed. Therefore, in the device of Patent Document 1, it is considered difficult to feed the slurry containing the powder of high specific gravity as described above at a uniform concentration.
本発明は上記事情に鑑み、高比重の粉体を含有するスラリーであっても、均一な濃度で送液することができるスラリー送液装置およびかかるスラリー送液装置を備えたスラリー送液設備を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention provides a slurry liquid transfer apparatus capable of liquid transfer with uniform concentration even if it is a slurry containing powder of high specific gravity, and a slurry liquid transfer facility equipped with such slurry liquid transfer apparatus. Intended to be provided.
（スラリー送液装置）
第１発明のスラリー送液装置は、スラリーを排出するシリンダー式ポンプを備えており、該シリンダー式ポンプは、先端にスラリー排出口を有するシリンダー本体と、該シリンダー本体内部に摺動可能に設けられたピストンと、該ピストンの移動方向に沿って該ピストンを貫通する駆動軸と、該駆動軸における前記シリンダー本体の先端側に位置する端部に設けられた攪拌翼と、を備えており、前記駆動軸は、前記ピストンと相対的に摺動可能かつ回転可能に設けられており、前記シリンダー本体の先端には、前記攪拌翼が配置される攪拌翼収容部が形成されており、前記攪拌翼収容部の内側面には、複数の邪魔板が設けられていることを特徴とする。
第２発明のスラリー送液装置は、第１発明において、前記駆動軸は、前記シリンダー本体の中心軸と同軸となるように配設されており、前記シリンダー本体の攪拌翼収容部は、前記攪拌翼を収容する空間の断面が、前記シリンダー本体と同軸な円形に形成されており、前記複数の邪魔板は、前記シリンダー本体の中心軸周りに等角度間隔で配置されていることを特徴とする。
第３発明のスラリー送液装置は、第１または第２発明において、前記攪拌翼は、その高さが、前記複数の邪魔板の前記シリンダー本体の軸方向の長さよりも短くなるように形成されており、前記シリンダー本体の軸方向において、前記複数の邪魔板における該シリンダー本体の軸方向の両端縁間に位置するように配設されていることを特徴とする。
第４発明のスラリー送液装置は、第１、第２または第３発明において、前記シリンダー本体には、前記攪拌翼収容部よりも先端側に、該攪拌翼収容部から該シリンダー本体の先端に向かって凹んだ窪み部を備えており、該窪み部は、該シリンダー本体の軸方向と直交する中央平坦面と、該中央平坦面と該攪拌翼収容部の内側面との間に設けられた傾斜面と、を備えていることを特徴とする。
第５発明のスラリー送液装置は、第１、第２、第３または第４発明において、前記攪拌翼は、その翼幅が、前記シリンダー本体の攪拌翼収容部の内径Ｄに対して０．２Ｄ〜０．３Ｄとなるように形成されていることを特徴とする。
第６発明のスラリー送液装置は、第１乃至第５発明のいずれかに、前記スラリーを構成する粉体が、真比重が９．０ｇ／ｃｍ３以上の物質であることを特徴とする。
（スラリー送液設備）
第７発明のスラリー送液設備は、第１乃至第６発明のいずれかに記載のスラリー送液装置と、該スラリー送液装置にスラリーを供給するスラリー供給手段と、前記スラリー送液装置のピストンを作動させるポンプ駆動手段と、前記駆動軸を回転させる駆動軸作動手段と、を備えており、前記スラリー供給手段は、前記ピストンに対して前記シリンダー本体の先端側の先端側空間に連通されており、前記ポンプ駆動手段は、前記ピストンに対して前記シリンダー本体の基端側の基端側空間に連通されており、該基端側空間に液体を供給するものであることを特徴とする。
(Slurry feeder)
The slurry feeding apparatus according to the first aspect of the invention includes a cylinder type pump for discharging the slurry, and the cylinder type pump is provided slidably inside a cylinder body having a slurry discharge port at its tip and inside the cylinder body. A piston, a drive shaft passing through the piston along the moving direction of the piston, and a stirring blade provided at an end of the drive shaft located on the tip end side of the cylinder body, The drive shaft is provided slidably and rotatably relative to the piston, and an agitating blade housing portion in which the agitating blade is disposed is formed at an end of the cylinder main body, the agitating blade A plurality of baffles are provided on the inner side surface of the housing portion.
In the slurry liquid transfer apparatus according to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the drive shaft is disposed coaxially with the central axis of the cylinder main body, and the stirring blade accommodating portion of the cylinder main body is the stirring A cross section of a space for accommodating a wing is formed in a circular shape coaxial with the cylinder body, and the plurality of baffles are arranged at equal angular intervals around a central axis of the cylinder body. .
The slurry feeding device according to a third aspect of the present invention is the slurry feeding device according to the first or the second aspect, wherein the height of the stirring vanes is shorter than the axial length of the cylinder body of the plurality of baffles. It is characterized in that it is disposed so as to be located between both axial end edges of the cylinder body in the plurality of baffles in the axial direction of the cylinder body.
In the slurry liquid transfer apparatus according to the fourth aspect of the present invention, in the first, second or third aspect of the present invention, the cylinder main body has a tip end side with respect to the stirring blade housing portion and a tip of the cylinder main body from the stirring blade housing portion. It has a recessed portion which is recessed toward the bottom, and the recessed portion is provided between a central flat surface orthogonal to the axial direction of the cylinder body, the central flat surface, and the inner surface of the stirring blade housing. And an inclined surface.
In the slurry liquid-feeding device according to a fifth aspect of the present invention, in the first, second, third or fourth aspect of the present invention, the blade width of the stirring blade is 0 .. It is characterized in that it is formed to be 2D to 0.3D.
The slurry liquid-feeding apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the slurry liquid-feeding apparatus according to any of the first to fifth aspects, wherein the powder constituting the slurry is a substance having a true specific gravity of 9.0 g / cm 3 or more.
(Slurry feed facility)
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a slurry delivery system comprising: the slurry delivery apparatus according to any of the first to sixth inventions; a slurry supply means for supplying a slurry to the slurry delivery apparatus; and a piston of the slurry delivery apparatus Drive means for operating the drive shaft, and drive shaft operation means for rotating the drive shaft, the slurry supply means being in communication with the piston on the front end side of the cylinder body with respect to the piston The pump drive means is in communication with the proximal end space of the cylinder body on the proximal end side with respect to the piston, and supplies the liquid to the proximal end space.
（スラリー送液装置）
第１発明によれば、ピストンを移動させることによって、スラリーを排出口から排出できる。しかも、駆動軸によって攪拌翼を回転させればスラリーを攪拌できるので、スラリー中の粉体の混合状態、つまり、スラリーの濃度を均一にすることができる。そして、邪魔板を設けることによって攪拌翼によって発生する攪拌流による攪拌効果を強くすることができるので、粉体と流体の比重差が大きくても、粉体を効果的に混合することができる。
第２発明によれば、攪拌翼を回転させたときに発生する攪拌流を軸流に近い状態とすることができるので、攪拌されたスラリーの濃度を均一に近づけやすくなる。
第３発明によれば、攪拌翼の回転によって発生するスラリーの流れを効果的に邪魔板と干渉させることができるので、スラリーを攪拌する効果を高くすることができる。
第４発明によれば、攪拌翼が回転したときに周方向の流れに加えて軸方向の流れも効果的に発生させることができるので、スラリーを攪拌する効果を高くすることができる。
第５発明によれば、攪拌翼が回転したときに、スラリーを攪拌する効果を高くすることができる。
第６発明によれば、一般的なポンプで搬送が難しい比重の高い粉体を含有するスラリーを少量でも高圧で搬送することができる。
（スラリー送液設備）
第７発明によれば、スラリー供給手段から先端側空間へのスラリーの供給とポンプ駆動手段から基端側空間への流体の供給を調整すれば、ピストンを移動させて、スラリーを排出することができる。そして、先端側空間にスラリーが収容されている状態で駆動軸作動手段によって駆動軸を回転させれば、攪拌翼によってスラリーを攪拌することができる。したがって、スラリー送液装置から均一な濃度のスラリーを供給することができる。しかも、基端側空間が液体によって満たされているので、スラリーが基端側空間に漏れることを防止する効果を高くすることができる。
(Slurry feeder)
According to the first aspect of the invention, the slurry can be discharged from the discharge port by moving the piston. In addition, since the slurry can be stirred by rotating the stirring blade by the drive shaft, the mixed state of the powder in the slurry, that is, the concentration of the slurry can be made uniform. And since the stirring effect by the stirring flow which generate | occur | produces with a stirring blade can be strengthened by providing a baffle plate, even if the specific gravity difference of powder and a fluid is large, powder can be mixed effectively.
According to the second aspect of the present invention, since the stirring flow generated when the stirring blade is rotated can be brought close to the axial flow, the concentration of the stirred slurry can be easily made uniform.
According to the third aspect of the present invention, since the flow of the slurry generated by the rotation of the stirring blade can be effectively interfered with the baffle plate, the effect of stirring the slurry can be enhanced.
According to the fourth aspect of the invention, the axial flow can be effectively generated in addition to the circumferential flow when the stirring blade rotates, so the effect of stirring the slurry can be enhanced.
According to the fifth aspect of the invention, the effect of stirring the slurry can be enhanced when the stirring blade rotates.
According to the sixth aspect of the present invention, even a small amount of slurry containing powder having a high specific gravity, which is difficult to convey by a general pump, can be conveyed at a high pressure.
(Slurry feed facility)
According to the seventh invention, the piston can be moved to discharge the slurry by adjusting the supply of the slurry from the slurry supply means to the distal side space and the supply of the fluid from the pump drive means to the proximal side space. it can. Then, when the drive shaft is rotated by the drive shaft operating means in a state in which the slurry is accommodated in the tip side space, the slurry can be stirred by the stirring blade. Therefore, the slurry of uniform concentration can be supplied from the slurry feeder. Moreover, since the proximal end space is filled with the liquid, the effect of preventing the slurry from leaking into the proximal end space can be enhanced.
本発明のスラリー送液装置は、粉体を含むスラリーを送液するための装置であって、粉体の比重が大きくても均一な濃度のスラリーを高圧で送液できるようにしたことに特徴を有している。 The slurry liquid transfer apparatus according to the present invention is an apparatus for transferring a slurry containing powder, and is characterized in that slurry of uniform concentration can be transferred at high pressure even if the specific gravity of powder is large. have.
本発明のスラリー送液装置は、オートクレーブ等の反応槽にスラリーを供給する場合のように、少量のスラリーを高圧で送液する場合に使用されるものである。例えば、１．０〜５．０ ＭＰａ程度の圧力のスラリーを１６．６〜６００ｍｌ／ｍｉｎ程度の流量で送液する場合に適している。なぜなら、かかる圧力かつ流量のスラリーの場合、スラリーの濃度が均一に混合されていなければ配管などの閉塞などが生じやすい。しかし、本発明のスラリー送液装置では均一な濃度のスラリーを送液できるので、配管などの閉塞等を防ぐことができるからである。
The slurry delivery apparatus of the present invention is used when a small amount of slurry is delivered at high pressure, as in the case of supplying the slurry to a reaction vessel such as an autoclave. For example, it is suitable when sending a slurry with a pressure of about 1.0 to 5.0 MPa at a flow rate of about 16.6 to 600 ml / min. This is because in the case of a slurry having such pressure and flow rate, clogging of piping etc. is likely to occur if the concentration of the slurry is not uniformly mixed. However, in the slurry delivery apparatus according to the present invention, it is possible to deliver a slurry having a uniform concentration, so that it is possible to prevent clogging of piping and the like.
とくに、本発明のスラリー送液装置では、スラリーを構成する液体と粉体の比重差が大きく、粉体の沈降速度が速いスラリーを送液する装置に適している。例えば、水と粉体を混合して形成されたスラリーの場合、真比重が８．０ｇ／ｃｍ３以上、好ましくは９．０ｇ／ｃｍ３以上である粉体の送液に適している。かかる真比重が９．０ｇ／ｃｍ３以上の粉体としては、例えば、ニッケルやコバルト等を挙げることができる。
なお、以下では、金属粉などの比重の大きい粉体が水に混合されたスラリーを送液する場合を説明する。
In particular, the slurry delivery apparatus of the present invention is suitable for an apparatus for delivering a slurry having a large difference in specific gravity between the liquid and the powder constituting the slurry and having a high sedimentation rate of the powder. For example, in the case of a slurry formed by mixing water and powder, it is suitable for liquid delivery of powder having a true specific gravity of 8.0 g / cm 3 or more, preferably 9.0 g / cm 3 or more. Examples of such powder having a true specific gravity of 9.0 g / cm 3 or more include nickel and cobalt.
In addition, below, the case where the slurry in which powder with large specific gravity, such as metal powder, was mixed with water is sent is demonstrated.
（スラリー送液設備１）
まず、図３に基づいて、本実施形態スラリー送液装置１０を備えたスラリー送液設備１について説明する。
なお、図３では、スラリー送液設備１の構造を分かりやすくするために、ブロック図として記載している。
(Slurry feed system 1)
First, based on FIG. 3, the slurry liquid-sending apparatus 1 provided with this embodiment slurry liquid-feeding apparatus 10 is demonstrated.
In addition, in FIG. 3, in order to make the structure of the slurry liquid-feeding installation 1 intelligible, it describes as a block diagram.
図３に示すように、スラリー送液設備１は、シリンダー式ポンプ１１を備えた２つのスラリー送液装置１０を備えている。この２つのスラリー送液装置１０のシリンダー式ポンプ１１から交互にスラリーを排出することによって、スラリー送液設備１は、オートクレーブ等の反応槽等の装置にスラリーを供給するようになっている。つまり、２つのスラリー送液装置１０のシリンダー式ポンプ１１から交互にスラリーを排出することによって、オートクレーブ等の反応槽等に連続してスラリーを供給できるように構成されている。 As shown in FIG. 3, the slurry delivery system 1 includes two slurry delivery devices 10 each having a cylinder pump 11. By alternately discharging the slurry from the cylinder type pump 11 of the two slurry liquid feeding apparatuses 10, the slurry liquid feeding equipment 1 supplies the slurry to an apparatus such as a reaction tank such as an autoclave. That is, by alternately discharging the slurry from the cylinder type pumps 11 of the two slurry liquid feeding apparatuses 10, the slurry can be continuously supplied to a reaction tank or the like such as an autoclave.
スラリー送液設備１は、スラリー送液装置１０の駆動軸１４を回転させる駆動軸作動手段４を備えているが、駆動軸作動手段４については、後述する。
The slurry feeding apparatus 1 includes the drive shaft operating means 4 for rotating the drive shaft 14 of the slurry feeding apparatus 10. The drive shaft operating means 4 will be described later.
図３に示すように、上述した２つのスラリー送液装置１０には、いずれもスラリー供給手段２およびポンプ駆動手段３が接続されている。 As shown in FIG. 3, the slurry supply means 2 and the pump drive means 3 are connected to the two slurry liquid transfer apparatuses 10 described above.
（スラリー供給手段２）
スラリー供給手段２は、スラリー送液装置１０に対して、オートクレーブ等の反応槽等の装置に供給するスラリーを供給するものである。このスラリー供給手段２は、粉体と水を混合してある程度均一なスラリーを形成して、このスラリーをある程度高圧（０．０５〜０．４ＭＰａ程度）でスラリー送液装置１０に供給するものである。例えば、図３であれば、配管を通して、粉体と水を収容して混合するタンク２ａからスラリー送液装置１０にスラリーを供給するように、スラリー供給手段２は構成されている。
(Slurry supply means 2)
The slurry supply means 2 supplies the slurry supply device 10 with a slurry to be supplied to an apparatus such as a reaction tank such as an autoclave. The slurry supply means 2 mixes the powder and water to form a uniform slurry to some extent, and supplies the slurry to the slurry delivery device 10 at a relatively high pressure (about 0.05 to 0.4 MPa). is there. For example, in the case of FIG. 3, the slurry supply means 2 is configured to supply the slurry to the slurry delivery device 10 from a tank 2 a that contains and mixes powder and water through piping.
上記スラリー送液装置１０において、シリンダー本体１２の空間１２ｈ内はピストン１３によって分離されており、ピストン１３に対して先端側の空間がスラリー供給手段２からスラリーが供給される先端側空間１２ａである。 In the slurry feeding device 10, the space 12h of the cylinder body 12 is separated by the piston 13, and the space on the tip side with respect to the piston 13 is the tip side space 12a to which the slurry is supplied from the slurry supply means 2. .
なお、スラリー供給手段２は、所定の圧力かつある程度均一に混合されたスラリーをスラリー送液装置１０に供給できる構成であればよく、上記の構成に限定されない。 In addition, the slurry supply means 2 should just be the structure which can supply the slurry liquid mixed uniformly to a predetermined | prescribed pressure to a certain extent to the slurry liquid feeding apparatus 10, and is not limited to said structure.
（ポンプ駆動手段３）
ポンプ駆動手段３は、スラリー送液装置１０に対して、シリンダー式ポンプ１１を駆動するための作動流体を供給するものである。具体的には、ポンプ駆動手段３は、スラリー送液装置１０におけるピストン１３に対して基端側の空間（基端側空間１２ｂ）に、高圧（１．０〜５．０ＭＰａ程度）の作動流体を供給するものである。つまり、ポンプ駆動手段３は、スラリー供給手段２から供給されるスラリーよりも高圧の作動流体を基端側空間１２ｂに供給するものである。例えば、図３であれば、配管を通して、作動流体を収容する供給タンク３ａからスラリー送液装置１０に作動流体を供給するように、ポンプ駆動手段３は構成されている。また、ポンプ駆動手段３は、スラリー送液装置１０から排出された作動流体を回収する回収タンク３ｂを有している。なお、この回収タンク３ｂは、供給タンク３ａと兼用で使用してもよい。
(Pump drive means 3)
The pump drive means 3 supplies a working fluid for driving the cylinder pump 11 to the slurry delivery device 10. Specifically, the pump drive means 3 is a working fluid of high pressure (about 1.0 to 5.0 MPa) in a space (proximal side space 12b) on the proximal side with respect to the piston 13 in the slurry feeding device 10. Supply. That is, the pump drive means 3 supplies the working fluid at a pressure higher than that of the slurry supplied from the slurry supply means 2 to the proximal end space 12 b. For example, in the case of FIG. 3, the pump drive means 3 is configured to supply the working fluid from the supply tank 3a containing the working fluid to the slurry liquid delivery apparatus 10 through the piping. Further, the pump drive means 3 has a recovery tank 3 b for recovering the working fluid discharged from the slurry delivery device 10. The recovery tank 3b may be used in common with the supply tank 3a.
なお、ポンプ駆動手段３は、所定の圧力の作動流体をスラリー送液装置１０に供給できる構成であればよく、上記の構成に限定されない。 In addition, the pump drive means 3 should just be the structure which can supply the working fluid of a predetermined pressure to the slurry liquid feeding apparatus 10, and is not limited to said structure.
（スラリー送液設備１の作動について）
以上のような構成であるので、スラリー供給手段２から所定の量のスラリーを一のスラリー送液装置１０に対して供給し、その後、一のスラリー送液装置１０に対してポンプ駆動手段３から作動流体を供給すれば、一のスラリー送液装置１０から所定の圧力を有するスラリーをオートクレーブ等の反応槽等の装置に供給することができる。
(About the operation of the slurry feed facility 1)
With the configuration as described above, a predetermined amount of slurry is supplied from the slurry supply means 2 to one slurry liquid-sending device 10, and thereafter, from the pump drive means 3 to one slurry liquid-sending device 10 If a working fluid is supplied, it is possible to supply a slurry having a predetermined pressure from one of the slurry liquid transfer apparatuses 10 to an apparatus such as a reaction tank such as an autoclave.
このときのスラリーの圧力は、１．０〜５．０ＭＰａ程度となる。例えば、スラリー供給手段２から供給されるスラリーの圧力が０．０５〜０．４ＭＰａ程度、ポンプ駆動手段３から供給される作動流体の圧力が１．０〜５．０ＭＰａ、であれば、ポンプ駆動手段３から供給されるスラリーの圧力は約１．０〜５．０ＭＰａとなる。 The pressure of the slurry at this time is about 1.0 to 5.0 MPa. For example, if the pressure of the slurry supplied from the slurry supply means 2 is about 0.05 to 0.4 MPa and the pressure of the working fluid supplied from the pump drive means 3 is 1.0 to 5.0 MPa, the pump drive The pressure of the slurry supplied from the means 3 is about 1.0 to 5.0 MPa.
一方、一のスラリー送液装置１０に対してポンプ駆動手段３から作動流体が供給されているときには、他のスラリー送液装置１０には、スラリー供給手段２からスラリーが供給される。そして、一のスラリー送液装置１０からオートクレーブ等の反応槽等の装置へのスラリーの供給が終了すると、他のスラリー送液装置１０に対してポンプ駆動手段３から作動流体が供給される。すると、オートクレーブ等の反応槽等の装置に対して、スラリーの供給が途切れることなく、連続してスラリーを供給することができる。 On the other hand, when the working fluid is supplied from the pump drive means 3 to one slurry liquid feeding apparatus 10, the slurry is supplied from the slurry supply means 2 to the other slurry liquid feeding apparatus 10. Then, when the supply of the slurry from one slurry liquid feeding apparatus 10 to an apparatus such as an autoclave or the like is completed, the working fluid is supplied from the pump drive means 3 to the other slurry liquid feeding apparatus 10. Then, the slurry can be continuously supplied to the apparatus such as a reaction tank such as an autoclave without interruption of the supply of the slurry.
そして、他のスラリー送液装置１０に対してポンプ駆動手段３から作動流体が供給されているときには、再び、一のスラリー送液装置１０にスラリー供給手段２からスラリーが供給される。そして、他のスラリー送液装置１０からオートクレーブ等の反応槽等の装置へのスラリーの供給が終了すると、再び、一のスラリー送液装置１０にポンプ駆動手段３から作動流体が供給されるようになり、他のスラリー送液装置１０には再びスラリー供給手段２からスラリーが供給されるようになる。 Then, when the working fluid is supplied from the pump drive means 3 to the other slurry liquid feeding apparatus 10, the slurry is supplied from the slurry supply means 2 to the one slurry liquid feeding apparatus 10 again. Then, when the supply of the slurry from the other slurry liquid feeding apparatus 10 to the apparatus such as an autoclave or the like is completed, the working fluid is supplied from the pump drive means 3 to the one slurry liquid feeding apparatus 10 again. As a result, the slurry is again supplied from the slurry supply means 2 to the other slurry liquid transfer apparatus 10.
以上の動作が繰り返されることによって、オートクレーブ等の反応槽等の装置に対して、スラリー送液設備１から連続してスラリーを供給することができる。 By repeating the above operation, the slurry can be continuously supplied from the slurry supply facility 1 to an apparatus such as a reaction tank such as an autoclave.
なお、スラリー供給手段２やポンプ駆動手段３から作動流体やスラリーを供給するスラリー送液装置１０を切り換える方法はとくに限定されない。例えば、図３に示すように、配管に３方弁等を設けて、供給するスラリー送液装置１０を切り換えてもよいし、自動弁や電磁弁等によって供給するスラリー送液装置１０を切り換えるようにしてもよい。 In addition, the method in particular of switching the slurry liquid feeding apparatus 10 which supplies a working fluid and a slurry from the slurry supply means 2 or the pump drive means 3 is not limited. For example, as shown in FIG. 3, a three-way valve or the like may be provided in the pipe to switch the slurry liquid feeding device 10 to be supplied, or to switch the slurry liquid feeding device 10 to be supplied by an automatic valve or a solenoid valve. You may
（スラリー送液装置１０）
つぎに、スラリー送液装置１０について詳細に説明する。
なお、以下では、スラリー送液装置１０のシリンダー式ポンプ１１の軸方向が鉛直方向と平行となるように配設され、かつ、シリンダー式ポンプ１１の先端（スラリーを排出する端部）が下方に位置する場合を説明する。
(Slurry feeder 10)
Next, the slurry delivery device 10 will be described in detail.
In the following, the axial direction of the cylinder pump 11 of the slurry delivery device 10 is disposed parallel to the vertical direction, and the tip of the cylinder pump 11 (the end for discharging the slurry) is directed downward. The case of positioning will be described.
図１に示すように、スラリー送液装置１０は、シリンダー式ポンプ１１を備えている。
このシリンダー式ポンプ１１は、中空な円筒状のシリンダー本体１２と、その内部に収容されたピストン１３と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the slurry delivery device 10 includes a cylinder pump 11.
The cylinder type pump 11 includes a hollow cylindrical cylinder body 12 and a piston 13 accommodated therein.
（シリンダー本体１２）
図１に示すように、シリンダー式ポンプ１１のシリンダー本体１２は、内部に中空な空間１２ｈを有する筒状の部材である。
(Cylinder body 12)
As shown in FIG. 1, the cylinder main body 12 of the cylinder type pump 11 is a tubular member having a hollow space 12 h inside.
このシリンダー本体１２の先端部（図１では下端部）には、シリンダー本体１２の軸方向に沿って、シリンダー本体１２の先端面から空間１２ｈ（具体的には先端側空間１２ａ）まで連続する排出口１２ｅが形成されている。この排出口１２ｅは、シリンダー本体１２の先端側空間１２ａ内に収容されたスラリーを排出するために設けられている。そして、この排出口１２ｅは、シリンダー本体１２と同軸となるように形成されている。
なお、排出口１２ｅは、必ずしもシリンダー本体１２と同軸でなくてもよい。
At the tip end portion (lower end portion in FIG. 1) of the cylinder main body 12, discharge continues from the tip end surface of the cylinder main body 12 to the space 12h (specifically, the tip end side space 12a) along the axial direction of the cylinder main body 12. An outlet 12e is formed. The discharge port 12 e is provided to discharge the slurry contained in the tip end space 12 a of the cylinder body 12. The discharge port 12 e is formed to be coaxial with the cylinder body 12.
The outlet 12 e may not necessarily be coaxial with the cylinder body 12.
また、このシリンダー本体１２の基端部（図１では上端部）に、シリンダー本体１２の軸方向に沿って、シリンダー本体１２の基端面から空間１２ｈまで連続する貫通孔１２ｇが形成されている。この貫通孔１２ｇも、シリンダー本体１２と同軸となるように形成されている。この貫通孔１２ｇには、後述するように駆動軸１４が挿通されている。この駆動軸１４と貫通孔１２ｇの内面との間は、公知のシール部材によって、駆動軸１４が回転可能かつ液密となるようにシールされている。このシール部材には、例えば、O-リングなどを採用することができる。
A through hole 12g is formed in the base end (upper end in FIG. 1) of the cylinder body 12 along the axial direction of the cylinder body 12 from the base end face of the cylinder body 12 to the space 12h. The through hole 12 g is also formed to be coaxial with the cylinder body 12. The drive shaft 14 is inserted through the through hole 12 g as described later. Between the drive shaft 14 and the inner surface of the through hole 12g, the drive shaft 14 is sealed so as to be rotatable and liquid-tight by a known seal member. For example, an O-ring or the like can be adopted as this seal member.
（攪拌翼収容部１２ｋおよび邪魔板２０）
そして、シリンダー本体１２は、その先端部に攪拌翼収容部１２ｋを備えている。この攪拌翼収容部１２ｋは、後述する攪拌翼１５が配置される部分であり、その内周面に沿って複数枚の邪魔板２０が設けられている。複数枚の邪魔板２０は、シリンダー本体１２の中心軸に対して軸対称となるように配設されている。そして、邪魔板２０は、その表面がシリンダー本体１２の中心軸とほぼ平行となるように設けられている。
(Agitating blade housing 12k and baffle plate 20)
And the cylinder main body 12 is equipped with the stirring blade accommodating part 12k in the front-end | tip part. The stirring blade housing portion 12k is a portion where a stirring blade 15 described later is disposed, and a plurality of baffle plates 20 are provided along the inner peripheral surface thereof. The plurality of baffle plates 20 are disposed so as to be axially symmetrical with respect to the central axis of the cylinder body 12. The baffle plate 20 is provided such that the surface thereof is substantially parallel to the central axis of the cylinder body 12.
（ピストン１３）
図１に示すように、シリンダー本体１２内には、シリンダー本体１２の軸方向に沿って移動可能に、ピストン１３が設けられている。このピストン１３によって、シリンダー本体１２内の空間１２ｈは、先端側空間１２ａと基端側空間１２ｂに液密に分割されている。なお、ピストン１３の外周面とシリンダー本体１２の内面との間は、公知のシール部材によって、摺動可能かつ液密にシールされている。このシール部材には、例えば、O-リングなどを採用することができる。
(Piston 13)
As shown in FIG. 1, a piston 13 is provided in the cylinder body 12 so as to be movable along the axial direction of the cylinder body 12. The piston 12 divides the space 12 h in the cylinder body 12 into a fluid-tight space into a distal space 12 a and a proximal space 12 b. The space between the outer peripheral surface of the piston 13 and the inner surface of the cylinder body 12 is slidably and fluid-tightly sealed by a known seal member. For example, an O-ring or the like can be adopted as this seal member.
このピストン１３には、シリンダー本体１２の軸方向を貫通する貫通孔１３ｇが設けられており、この貫通孔１３ｇに、後述するように駆動軸１４が挿通されている。この駆動軸１４と貫通孔１３ｇの内面との間は、公知のシール部材によって、駆動軸１４が回転可能かつ摺動可能にシールされている。しかも、このシール機構は、駆動軸１４が回転したり摺動したりしても、液密性が維持できる構造となっている。このシール機構には、例えば、O-リングなどを採用することができる。 The piston 13 is provided with a through hole 13g penetrating the axial direction of the cylinder body 12, and the drive shaft 14 is inserted through the through hole 13g as described later. The drive shaft 14 is rotatably and slidably sealed between the drive shaft 14 and the inner surface of the through hole 13g by a known seal member. Moreover, this sealing mechanism has a structure capable of maintaining liquid tightness even if the drive shaft 14 rotates or slides. For example, an O-ring or the like can be adopted as this sealing mechanism.
（駆動軸１４）
図１に示すように、駆動軸１４は、シリンダー本体１２の基端部とピストン１３を貫通するように配設されている。
この駆動軸１４の先端部は、攪拌翼収容部１２ｋ内に位置するように設けられている。つまり、駆動軸１４の先端に設けられる攪拌翼１５が攪拌翼収容部１２ｋ内に位置するように、駆動軸１４は配設される。
(Drive shaft 14)
As shown in FIG. 1, the drive shaft 14 is disposed to pass through the base end of the cylinder body 12 and the piston 13.
The tip end portion of the drive shaft 14 is provided so as to be located in the stirring blade housing portion 12k. That is, the drive shaft 14 is disposed such that the stirring blade 15 provided at the tip of the drive shaft 14 is positioned in the stirring blade housing portion 12k.
一方、この駆動軸１４の基端部は、シリンダー本体１２の基端部から外部に突出している。この基端部は駆動軸１４を回転させる駆動軸作動手段４に接続されている。この駆動軸作動手段４は、駆動軸１４を回転させることができるものであればよく、とくに限定されない。例えば、図１に示すように、駆動軸作動手段４としてモータを採用し、この駆動軸作動手段４の主軸を駆動軸１４の基端に直結したり、減速機を介して連結したりしてもよい。 On the other hand, the proximal end of the drive shaft 14 protrudes from the proximal end of the cylinder body 12 to the outside. The proximal end is connected to drive shaft operating means 4 for rotating the drive shaft 14. The drive shaft operating means 4 is not particularly limited as long as it can rotate the drive shaft 14. For example, as shown in FIG. 1, a motor is employed as the drive shaft operating means 4, and the main shaft of the drive shaft operating means 4 is directly connected to the base end of the drive shaft 14 or connected via a reduction gear. It is also good.
（攪拌翼１５）
図１に示すように、駆動軸１４の先端には攪拌翼１５が設けられている。この攪拌翼１５は、駆動軸１４に連結されるボス部１５ａと、このボス部１５ａの周囲に設けられた複数枚の翼板１５ｂとを備えている。複数枚の翼板１５ｂは、ボス部１５ａの周囲に等角度間隔で設けられている。
(Agitating blade 15)
As shown in FIG. 1, a stirring blade 15 is provided at the tip of the drive shaft 14. The stirring blade 15 includes a boss 15 a connected to the drive shaft 14 and a plurality of vanes 15 b provided around the boss 15 a. The plurality of vanes 15b are provided at equal angular intervals around the boss 15a.
以上のごとき構成であるので、駆動軸作動手段４によって駆動軸１４を回転させれば、攪拌翼１５を攪拌翼収容部１２ｋ内で回転させることができる。したがって、シリンダー本体１２の先端側空間１２ａ内にスラリーが収容された状態で、駆動軸作動手段４を作動させれば、先端側空間１２ａ内のスラリーを攪拌することができる。すると、スラリー中の粉体を液体中に均一に分散させることができるので、スラリー濃度を均一にすることができる。 With the above-described configuration, when the drive shaft 14 is rotated by the drive shaft operating means 4, the stirring blade 15 can be rotated in the stirring blade housing portion 12k. Therefore, when the drive shaft operating means 4 is operated in a state where the slurry is accommodated in the tip end side space 12a of the cylinder main body 12, the slurry in the tip end side space 12a can be stirred. Then, since the powder in the slurry can be uniformly dispersed in the liquid, the slurry concentration can be made uniform.
また、攪拌翼収容部１２ｋ内に邪魔板２０が設けられているので、攪拌翼１５の回転によって形成された攪拌流が邪魔板２０に衝突する。すると、攪拌流の乱れが大きくなりスラリーを攪拌する効果が高くなるので、スラリー濃度を均一にしやすくなる。 Further, since the baffle plate 20 is provided in the stirring blade housing portion 12k, the stirring flow formed by the rotation of the stirring blade 15 collides with the baffle plate 20. Then, since the disturbance of the stirring flow becomes large and the effect of stirring the slurry becomes high, it becomes easy to make the slurry concentration uniform.
しかも、邪魔板２０は、その表面がシリンダー本体１２の中心軸とほぼ平行となるように設けられているので、攪拌流が邪魔板２０に衝突すれば、シリンダー本体１２の軸方向への流れを強くすることができる。すると、スラリー中の粉体が沈降してシリンダー本体１２の先端内面に堆積しても、堆積した粉体を巻き上げる効果を高くできる。したがって、沈降しやすい粉体、例えば、比重が大きい粉体を含むスラリーであっても、比重の大きい粉体を均一に混合することが可能となる。 Moreover, since the baffle plate 20 is provided such that the surface thereof is substantially parallel to the central axis of the cylinder body 12, if the stirring flow collides with the baffle plate 20, the axial flow of the cylinder body 12 is It can be strong. Then, even if the powder in the slurry settles and deposits on the tip inner surface of the cylinder body 12, the effect of rolling up the deposited powder can be increased. Therefore, it is possible to uniformly mix powders with large specific gravity, even in the case of a slurry containing powder that tends to settle, for example, powder with large specific gravity.
（窪み部１１ｄ）
とくに、シリンダー本体１２の先端内面が、その先端に向かって凹むように形成されていれば、堆積した粉体を巻き上げる効果を高くできるので望ましい。つまり、シリンダー本体１２は、攪拌翼収容部１２ｋよりも先端側に、攪拌翼収容部１２ｋからシリンダー本体１２の先端に向かって凹んだ窪み部１１ｄを備えていることが望ましい。かかる窪み部１１ｄを設けておけば、攪拌翼１５とシリンダー本体１２の先端内面との間にスラリーの流れを生じさせる十分な空間を形成することができる。つまり、攪拌翼１５が回転したときに、攪拌翼１５で発生したスラリーの流れの一部を、シリンダー本体１２の先端内面に向かって流すことができる。その流れは、シリンダー本体１２の先端内面で反転して、シリンダー本体１２の先端から基端に向かう流れとなって攪拌翼収容部１２ｋに流入し、攪拌翼１５によって攪拌される。つまり、邪魔板２０だけでなく、窪み部１１ｄの効果によって、攪拌翼１５で発生する周方向の流れを軸方向の流れに変換することができる。すると、シリンダー本体１２の先端内面に向かって粉体が沈降しても、沈降した粉体を再び巻き上げることができるから、比重の高い粉体を含むスラリーであっても、均一な濃度とすることが可能となる。しかも、反転流の影響で、先端側空間１２ａ内で発生するスラリーの流れをより複雑にできるので、スラリーを攪拌する効果（つまりスラリーの濃度を均一にする効果）を高めることができる。
(Indented portion 11d)
In particular, if the tip inner surface of the cylinder body 12 is formed so as to be recessed toward the tip, the effect of winding up the deposited powder can be enhanced, which is desirable. That is, it is desirable that the cylinder body 12 be provided with a recessed portion 11 d that is recessed toward the tip of the cylinder main body 12 from the stirring vane housing 12 k on the tip side of the stirring vane housing 12 k. By providing such a recess 11 d, it is possible to form a sufficient space for generating a flow of slurry between the stirring blade 15 and the inner surface of the tip of the cylinder body 12. That is, when the stirring blade 15 rotates, a part of the flow of the slurry generated by the stirring blade 15 can flow toward the tip inner surface of the cylinder body 12. The flow is reversed at the tip inner surface of the cylinder body 12 and flows from the tip to the base end of the cylinder body 12 to flow into the agitating blade housing portion 12 k and is agitated by the agitating blades 15. That is, not only the baffle plate 20 but also the circumferential flow generated by the stirring blade 15 can be converted into the axial flow by the effect of the hollow portion 11 d. Then, even if the powder settles toward the inner surface of the tip of the cylinder main body 12, the settled powder can be rolled up again, so that even a slurry containing powder with high specific gravity has a uniform concentration. Is possible. Moreover, since the flow of the slurry generated in the tip side space 12a can be made more complicated by the influence of the reverse flow, the effect of stirring the slurry (that is, the effect of making the concentration of the slurry uniform) can be enhanced.
とくに、窪み部１１ｄが、シリンダー本体１１の中央から内側面に向かうにしたがって基端側に傾斜する傾斜面ｉｐを備えていることが望ましい。かかる傾斜面ｉｐが設けられていれば、シリンダー本体１２の先端から基端に向かう流れを形成しやすくなるので、沈降した粉体を巻き上げる効果をより高くできる。 In particular, it is desirable that the recess 11 d be provided with an inclined surface ip that is inclined toward the proximal end as it goes from the center to the inner surface of the cylinder body 11. If such an inclined surface ip is provided, the flow from the front end to the base end of the cylinder body 12 can be easily formed, so the effect of winding up the precipitated powder can be further enhanced.
さらに、窪み部１１ｄは、傾斜面ｉｐに加えて、その中央部に、シリンダー本体１２の軸方向と直交する中央平坦面ｐｐを備えていることが望ましい。かかる中央平坦面ｐｐを設ければ、傾斜面ｉｐだけを設けるよりも、撹拌翼で生じた下向きの流れを効果的に上昇させることが可能となる点で好ましい。 Furthermore, in addition to the inclined surface ip, it is preferable that the hollow portion 11 d be provided with a central flat surface pp orthogonal to the axial direction of the cylinder body 12 at the central portion thereof. Providing such a central flat surface pp is preferable to providing only the inclined surface ip in that the downward flow generated by the stirring blade can be effectively increased.
（邪魔板２０について）
攪拌翼収容部１２ｋに設ける邪魔板２０の数はとくに限定されず、シリンダー本体１２の大きさやスラリーの性質（例えば粉体の素材等）に応じて適宜設計される。しかし、攪拌翼１５が回転した際にスラリーを攪拌する効果を高くする上では、攪拌翼１５は、２〜６枚とすることが望ましい。
(About the baffle plate 20)
The number of baffles 20 provided in the stirring blade housing 12k is not particularly limited, and is appropriately designed according to the size of the cylinder body 12 and the properties of the slurry (for example, the material of the powder, etc.). However, in order to increase the effect of stirring the slurry when the stirring blades 15 rotate, it is desirable that the number of the stirring blades 15 be two to six.
また、複数枚の邪魔板２０の高さＨ（つまりシリンダー本体１２の軸方向の長さＨ）はとくに限定されず、シリンダー本体１２の大きさやスラリーの性質（例えば粉体の素材等）に応じて適宜設計すればよい。しかし、攪拌翼１５が回転したときに、スラリーを攪拌する効果を高くする上では、邪魔板２０の高さＨは、シリンダー本体１２の攪拌翼収容部１２ｋの内径Ｄに対して、０．２〜０．３Ｄとなるように形成することが望ましい。 Further, the height H of the plurality of baffle plates 20 (that is, the axial length H of the cylinder body 12) is not particularly limited, and it depends on the size of the cylinder body 12 and the properties of the slurry (for example, powder material etc.) Design should be appropriate. However, in order to increase the effect of stirring the slurry when the stirring blade 15 rotates, the height H of the baffle plate 20 is 0.2 with respect to the inner diameter D of the stirring blade accommodating portion 12k of the cylinder main body 12. It is desirable to form so that it becomes -0.3D.
さらに、複数枚の邪魔板２０の幅Ｗ（つまり攪拌翼収容部１２ｋ内への突出量Ｗ）はとくに限定されず、シリンダー本体１２の大きさやスラリーの性質（例えば粉体の素材等）に応じて適宜設計すればよい。しかし、攪拌翼１５が回転したときに、スラリーを攪拌する効果を高くする上では、邪魔板２０の幅Ｗは、シリンダー本体１２の攪拌翼収容部１２ｋの内径Ｄに対して、０．０５〜０．１５Ｄとなるように形成することが望ましい。 Furthermore, the width W of the plurality of baffle plates 20 (that is, the amount W of projection into the stirring blade housing 12k) is not particularly limited, and it depends on the size of the cylinder body 12 and the properties of the slurry (for example, powder material etc.) Design should be appropriate. However, in order to increase the effect of stirring the slurry when the stirring blade 15 rotates, the width W of the baffle plate 20 is 0.05 to the inner diameter D of the stirring blade accommodating portion 12k of the cylinder main body 12. It is desirable to form so as to be 0.15D.
さらに、複数枚の邪魔板２０は、その表面がシリンダー本体１２の軸方向と平行となるように配設する。 Furthermore, the plurality of baffle plates 20 are disposed such that the surface thereof is parallel to the axial direction of the cylinder body 12.
（攪拌翼１５について）
なお、攪拌翼１５に設ける翼板１５ｂの数はとくに限定されず、シリンダー本体１２の大きさやスラリーの性質（例えば粉体の素材等）に応じて適宜設計すればよい。しかし、攪拌翼１５が回転したときに、スラリーを攪拌する効果を高くする上では、２〜６枚とすることが望ましい。
(About the stirring blade 15)
The number of the vanes 15b provided on the stirring vanes 15 is not particularly limited, and may be appropriately designed according to the size of the cylinder body 12 and the properties of the slurry (for example, the material of the powder, etc.). However, in order to enhance the effect of stirring the slurry when the stirring blade 15 rotates, it is preferable to use 2 to 6 pieces.
なお、複数枚の翼板１５ｂの翼幅Ｌは、シリンダー本体１２の大きさやスラリーの性質（例えば粉体の素材等）に応じて適宜設計すればよい。しかし、攪拌翼１５が回転したときに、スラリーを攪拌する効果を高くする上では、シリンダー本体１２の攪拌翼収容部１２ｋの内径Ｄに対して、０．２Ｄ〜０．３Ｄとなるように形成することが望ましい。 The wing width L of the plurality of vanes 15 b may be appropriately designed according to the size of the cylinder body 12 and the properties of the slurry (for example, the material of the powder, etc.). However, in order to increase the effect of stirring the slurry when the stirring blade 15 rotates, the inner diameter D of the stirring blade housing portion 12k of the cylinder body 12 is set to 0.2 D to 0.3 D. It is desirable to do.
また、複数枚の翼板１５ｂの高さもとくに限定されず、一般的な攪拌翼と同等程度、具体的には、翼幅Ｌに対して、０．５〜１．０Ｌとなるように形成すればよい。とくに、上記範囲であって、複数枚の翼板１５ｂの高さが、複数の邪魔板２０の高さよりも短くなるように形成されていることが望ましい。この場合、翼板１５ｂをシリンダー本体１２の軸方向において、複数の邪魔板２０におけるシリンダー本体１２の軸方向の両端縁間に位置するように配設することができる。すると、攪拌翼１５の回転によって発生するスラリーの流れを効果的に邪魔板２０と干渉させることができるので、スラリーを攪拌する効果を高くすることができる。
Further, the heights of the plurality of vanes 15b are not particularly limited, either, and may be formed to be equivalent to that of a general stirring vane, specifically, 0.5 to 1.0 L with respect to the wing width L. Just do it. In particular, it is desirable that the height of the plurality of vanes 15 b be shorter than the height of the plurality of baffles 20 within the above range. In this case, the vanes 15 b can be disposed in the axial direction of the cylinder body 12 so as to be located between the axially opposite end edges of the cylinder body 12 in the plurality of baffles 20. Then, since the flow of the slurry generated by the rotation of the stirring blade 15 can be effectively interfered with the baffle plate 20, the effect of stirring the slurry can be enhanced.
さらに、複数枚の翼板１５ｂの表面の傾きもとくに限定されないが、その表面の傾きが駆動軸１４の軸方向（つまりシリンダー本体１２の軸方向）に対して４０〜５０°となるように設けていることが望ましい。この場合、シリンダー本体１２の軸方向の流れと周方向の流れのバランスを適切にすることができるので、攪拌効果や巻き上げ効果を高くすることができる。 Furthermore, the inclination of the surface of the plurality of vanes 15b is not particularly limited, but the inclination of the surface is set to be 40 to 50 ° with respect to the axial direction of the drive shaft 14 (that is, the axial direction of the cylinder body 12). Is desirable. In this case, since the balance between the axial flow and the circumferential flow of the cylinder body 12 can be made appropriate, the stirring effect and the winding effect can be enhanced.
（スラリー供給位置）
スラリーは、先端側空間１２ａと外部を連通する先端側連通孔を通して、スラリー供給手段２から先端側空間１２ａに供給される。この先端側連通孔を設ける位置はとくに限定されないが、少なくとも、ピストン１３が下限（先端側の移動限界）まで移動した際でも、ピストン１３によって塞がれない位置に設けられる。つまり、この先端側連通孔は、ピストン１３の下限位置よりも先端側に設けられる。このように先端側連通孔を設けておけば、ピストン１３が下限まで移動した状態でも、先端側連通孔を通してスラリー供給手段２からスラリーを供給できる。したがって、ピストン１３の位置に係らず、スラリー供給手段２から供給されるスラリーの圧力によって、ピストン１３を基端側に向かって移動させることができる。
(Slurry supply position)
The slurry is supplied from the slurry supply means 2 to the distal side space 12a through the distal side communication hole communicating the distal side space 12a with the outside. The position at which the distal end side communication hole is provided is not particularly limited, but at least it is provided at a position not blocked by the piston 13 even when the piston 13 moves to the lower limit (movement limit at the distal end). That is, the tip end side communication hole is provided on the tip end side of the lower limit position of the piston 13. Thus, if the tip end side communication hole is provided, even when the piston 13 is moved to the lower limit, the slurry can be supplied from the slurry supply means 2 through the tip end side communication hole. Therefore, regardless of the position of the piston 13, the pressure of the slurry supplied from the slurry supply means 2 can move the piston 13 toward the proximal side.
（作動流体供給位置）
また、作動流体は、基端側空間１２ｂと外部を連通する基端側連通孔を通して、ポンプ駆動手段３から基端側空間１２ｂに供給される。この基端側連通孔を設ける位置はとくに限定されないが、少なくとも、ピストン１３が上限（基端側の移動限界）まで移動した際でも、ピストン１３によって塞がれない位置に設けられる。つまり、この基端側連通孔は、ピストン１３の上限位置よりも基端側に設けられる。このように基端側連通孔を設けておけば、ピストン１３が上限まで移動した状態でも、基端側連通孔を通してポンプ駆動手段３から作動流体を供給できる。したがって、ピストン１３の位置に係らず、ポンプ駆動手段３から供給される作動流体の圧力によって、ピストン１３を先端側に向かって移動させることができる。
(Operating fluid supply position)
Also, the working fluid is supplied from the pump drive means 3 to the proximal space 12b through the proximal communication hole communicating the proximal space 12b with the outside. The position at which the proximal end communication hole is provided is not particularly limited, but at least it is provided at a position not blocked by the piston 13 even when the piston 13 moves up to the upper limit (movement limit on the proximal end). That is, the proximal end communication hole is provided on the proximal side of the upper limit position of the piston 13. Thus, if the proximal end communication hole is provided, the working fluid can be supplied from the pump drive means 3 through the proximal end communication hole even when the piston 13 is moved to the upper limit. Therefore, regardless of the position of the piston 13, the pressure of the working fluid supplied from the pump drive means 3 can move the piston 13 toward the tip side.
（作動流体排出位置）
なお、上述した基端側連通孔は、スラリーによってピストン１３が基端側に移動された際に、作動流体を外部に排出するための孔としても機能する。しかし、ポンプ駆動手段３から作動流体を供給する孔と、作動流体を排出する孔を別に設ければ、動作性が向上する等の点で好ましい。
(Operating fluid discharge position)
The above-mentioned base end side communication hole also functions as a hole for discharging the working fluid to the outside when the piston 13 is moved to the base end side by the slurry. However, it is preferable to separately provide a hole for supplying the working fluid from the pump drive means 3 and a hole for discharging the working fluid from the viewpoint of improving the operability.
（移動規制部材１３ｓ）
ピストン１３の移動量は、先端側空間１２ａに供給されるスラリーの量と、基端側空間１２ａに供給される作動流体の量を調整すれば調整できる。しかし、ピストン１３が攪拌翼１５や邪魔板２０等に衝突するなどの問題を防ぐ上では、機械的にピストン１３の移動量を制限する機構を設けておくことが望ましい。例えば、図１に示すように、ピストン１３に先端が連結され他端がシリンダー本体１２の基端から突出した移動規制棒ａと、移動規制棒ａの基端に取り付けられたリミットスイッチｓと、を有する移動規制機構１６を設ける。すると、リミットスイッチｓがシリンダー本体１２の基端と当たる位置までしかピストン１３は移動できないので、リミットスイッチｓの位置を調整すれば、ピストン１３が攪拌翼１５や邪魔板２０等に衝突するなどの問題を確実に防ぐことができる。
(Movement control member 13s)
The amount of movement of the piston 13 can be adjusted by adjusting the amount of slurry supplied to the distal side space 12a and the amount of working fluid supplied to the proximal side space 12a. However, in order to prevent problems such as the piston 13 colliding with the agitating blades 15 and the baffle plate 20, it is desirable to provide a mechanism for mechanically limiting the amount of movement of the piston 13. For example, as shown in FIG. 1, a movement restricting rod a whose tip is connected to the piston 13 and the other end protrudes from the base end of the cylinder body 12, and a limit switch s attached to the base end of the movement restricting rod a And a movement restriction mechanism 16 having the Then, the piston 13 can be moved only to a position where the limit switch s contacts the base end of the cylinder body 12. Therefore, if the position of the limit switch s is adjusted, the piston 13 collides with the stirring blade 15 or the baffle plate 20 etc. You can definitely prevent the problem.
（その他）
上記例では、駆動軸１４や攪拌翼収容部１２ｋの中心軸が、シリンダー本体１２の中心軸と同軸の場合を説明した。しかし、駆動軸１４や攪拌翼収容部１２ｋの中心軸と、シリンダー本体１２の中心軸は、必ずしも同軸でなくもよい。この場合、撹拌翼径が小さくなり内部撹拌効率が低下することが懸念されるが、スラリーの種類や排出口の位置によっては、かかる構造を採用することも可能である。
(Others)
In the above example, the case where the central axes of the drive shaft 14 and the stirring blade accommodating portion 12k are coaxial with the central axis of the cylinder body 12 has been described. However, the central axes of the drive shaft 14 and the stirring blade housing 12k and the central axis of the cylinder body 12 may not necessarily be coaxial. In this case, there is a concern that the diameter of the stirring blade may be reduced and the internal stirring efficiency may be reduced, but it is also possible to adopt such a structure depending on the type of slurry and the position of the outlet.
本発明のスラリー送液装置において、スラリーを攪拌して均一な濃度とすることができることを数値シミュレーションにより確認した。 In the slurry feeder of the present invention, it was confirmed by numerical simulation that the slurry can be agitated to obtain a uniform concentration.
数値シミュレーションでは、本発明のスラリー送液装置と、従来のスラリー送液装置（攪拌機構有）で、スラリーを攪拌した場合の濃度を調べた。 In the numerical simulation, the concentration in the case where the slurry was agitated was examined by the slurry delivery device of the present invention and the conventional slurry delivery device (having a stirring mechanism).
使用したモデルを図４に示す。
図４（Ａ）は本発明のスラリー送液装置のモデル（本モデル）である。本モデルは、直径１０５ｍｍの内径を有するシリンダー内に、４か所の邪魔板をシリンダーの軸周りに９０度間隔で設けたものである。そして、邪魔板を設けた位置に、攪拌翼を設けている。
なお、邪魔板および攪拌翼のスペックは以下のとおりである。
１）邪魔板
高さ：３０ｍｍ
幅 ：１０ｍｍ
２）攪拌翼
外径 ：６５ｍｍ
高さ ：３０ｍｍ
羽根幅 ：３２．５ｍｍ
翼の傾き：４５°
The model used is shown in FIG.
FIG. 4 (A) is a model (this model) of the slurry delivery device of the present invention. In this model, four baffles are provided at intervals of 90 degrees around the axis of the cylinder in a cylinder having an inner diameter of 105 mm. And the stirring blade is provided in the position which provided the baffle plate.
The specifications of the baffle plate and the stirring blade are as follows.
1) Baffle height: 30 mm
Width: 10 mm
2) Stirring blade outer diameter: 65 mm
Height: 30 mm
Blade width: 32.5 mm
Wing inclination: 45 °
一方、図４（Ｂ）は従来のスラリー送液装置のモデル（比較モデル）である。比較モデルは、直径８０ｍｍの内径を有するシリンダー内に、攪拌翼だけを設けたものである。
比較モデルの攪拌翼のスペックは以下のとおりである。
１）攪拌翼
外径 ：４０ｍｍ
高さ ：１０ｍｍ
羽根幅 ：２０ｍｍ
翼の傾き：４５°
On the other hand, FIG. 4 (B) is a model (comparative model) of the conventional slurry delivery device. In the comparative model, only a stirring blade is provided in a cylinder having an inner diameter of 80 mm.
The specifications of the stirring blade of the comparative model are as follows.
1) Stirring blade outer diameter: 40 mm
Height: 10 mm
Blade width: 20 mm
Wing inclination: 45 °
数値シミュレーションは、ANSYS CFXを用いて行った。計算では、スラリーの濃度は５３０ｇ/Ｌとし、液体には１２００ｇ/Ｌ、粉体には高比重のニッケル粒子、を使用した。 Numerical simulations were performed using ANSYS CFX. In the calculation, the concentration of the slurry was set to 530 g / L, 1200 g / L for liquid, and high specific gravity nickel particles for powder.
図５に結果を示す。
図５（Ｂ）に示すように、比較モデルでは、攪拌翼を回転させても旋回流が生じるだけであり、スラリーの濃度は底部が高いままであった。つまり、堆積した粉体を巻き上げて、スラリーの濃度を均一にする効果はほとんど得られなかった。
The results are shown in FIG.
As shown in FIG. 5 (B), in the comparative model, even when the stirring blade was rotated, only a swirling flow was generated, and the concentration of the slurry remained high at the bottom. That is, the effect of rolling up the deposited powder and making the concentration of the slurry uniform was hardly obtained.
一方、図５（Ａ）に示すように、本モデルでは、攪拌翼を回転させることによって、旋回流と軸方向への流れが生じていることが確認できた。そして、スラリーの濃度も全体として高くなり、スラリー濃度の均一化が進んでいることが確認された。
On the other hand, as shown in FIG. 5A, in this model, it was confirmed that the swirling flow and the flow in the axial direction were generated by rotating the stirring blade. Then, it was also confirmed that the concentration of the slurry as a whole was increased, and the equalization of the slurry concentration was progressing.
以上の結果より、本発明のスラリー送液装置を採用することによって、沈澱速度の大きい粉体を含むスラリーであっても、スラリー濃度を均一にできることが確認された。 From the above results, it was confirmed that the slurry concentration can be made uniform by adopting the slurry feeding device of the present invention, even in the case of a slurry containing powder with a large settling speed.
本発明のスラリー送液装置は、ニッケル粉やその他の金属粉を製造する設備のように、粉体を含む少量のスラリーを高圧で送液することが必要とされる設備において、スラリーを送液する装置に適している。
Slurry feeding apparatus of the present invention, as equipment for manufacturing a nickel powder and other metal powder, in equipment be fed by a high pressure a small amount of slurry is required to contain a powder feeding a slurry Suitable for
１ スラリー送液設備
２ スラリー供給手段
３ ポンプ駆動手段
４ 駆動軸作動手段
１０ スラリー送液装置
１１ シリンダー式ポンプ
１２ シリンダー本体
１３ ピストン
１４ 駆動軸
１５ 攪拌翼
２０ 邪魔板
1 Slurry feeding apparatus 2 Slurry supply means 3 Pump drive means
4 Drive shaft operation means 10 Slurry feeding device 11 Cylinder type pump 12 Cylinder body 13 Piston 14 Drive shaft 15 Stirring blade 20 Baffle plate
Claims (7)
該シリンダー式ポンプは、
先端にスラリー排出口を有するシリンダー本体と、
該シリンダー本体内部に摺動可能に設けられたピストンと、
該ピストンの移動方向に沿って該ピストンを貫通する駆動軸と、
該駆動軸における前記シリンダー本体の先端側に位置する端部に設けられた攪拌翼と、を備えており、
前記駆動軸は、前記ピストンと相対的に摺動可能かつ回転可能に設けられており、
前記シリンダー本体の先端には、前記攪拌翼が配置される攪拌翼収容部が形成されており、
前記攪拌翼収容部の内側面には、複数の邪魔板が設けられている
ことを特徴とするスラリー送液装置。 It has a cylinder pump that discharges the slurry,
The cylinder pump is
A cylinder body with a slurry outlet at the tip,
A piston slidably provided inside the cylinder body;
A drive shaft passing through the piston along a direction of movement of the piston;
And a stirring blade provided at an end of the drive shaft located on the tip end side of the cylinder body,
The drive shaft is provided slidably and rotatably relative to the piston,
At the tip of the cylinder main body, a stirring blade accommodating portion in which the stirring blade is disposed is formed,
A plurality of baffles are provided on the inner side surface of the stirring blade housing portion.
前記シリンダー本体の中心軸と同軸となるように配設されており、
前記シリンダー本体の攪拌翼収容部は、
前記攪拌翼を収容する空間の断面が、前記シリンダー本体と同軸な円形に形成されており、
前記複数の邪魔板は、
前記シリンダー本体の中心軸周りに等角度間隔で配置されている
ことを特徴とする請求項１記載のスラリー送液装置。 The drive shaft is
It is arranged to be coaxial with the central axis of the cylinder body,
The stirring blade accommodating portion of the cylinder body is
A cross section of a space for accommodating the stirring blade is formed in a circular shape coaxial with the cylinder body,
The plurality of baffles are
The slurry delivery device according to claim 1, wherein the slurry delivery device is disposed at equal angular intervals around a central axis of the cylinder body.
その高さが、前記複数の邪魔板の前記シリンダー本体の軸方向の長さよりも短くなるように形成されており、
前記シリンダー本体の軸方向において、前記複数の邪魔板における該シリンダー本体の軸方向の両端縁間に位置するように配設されている
ことを特徴とする請求項１または２記載のスラリー送液装置。 The stirring blade is
The height is formed to be shorter than the axial length of the cylinder body of the plurality of baffles,
The slurry liquid transfer apparatus according to claim 1 or 2, wherein the plurality of baffles are disposed so as to be located between both axial end edges of the cylinder body in the axial direction of the cylinder body. .
前記攪拌翼収容部よりも先端側に、該攪拌翼収容部から該シリンダー本体の先端に向かって凹んだ窪み部を備えており、
該窪み部は、
該シリンダー本体の軸方向と直交する中央平坦面と、
該中央平坦面と該攪拌翼収容部の内側面との間に設けられた傾斜面と、を備えている
ことを特徴とする請求項１、２または３記載のスラリー送液装置。 The cylinder body
The tip end side of the stirring blade housing portion is provided with a recessed portion recessed from the stirring blade housing portion toward the tip of the cylinder main body,
The recess is
A central flat surface orthogonal to the axial direction of the cylinder body,
The slurry delivery device according to claim 1, 2 or 3, further comprising an inclined surface provided between the central flat surface and the inner surface of the stirring blade housing.
その翼幅が、前記シリンダー本体の攪拌翼収容部の内径Ｄに対して０．２Ｄ〜０．３Ｄとなるように形成されている
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のスラリー送液装置。 The stirring blade is
The wing width is formed to be 0.2 D to 0.3 D with respect to the inner diameter D of the agitating blade accommodating portion of the cylinder body. Slurry feeder.
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のスラリー送液装置。 Powder constituting the slurry, the slurry feeding apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the true specific gravity of 9.0 g / cm 3 or more substances.
該スラリー送液装置にスラリーを供給するスラリー供給手段と、
前記スラリー送液装置のピストンを作動させるポンプ駆動手段と、
前記駆動軸を回転させる駆動軸作動手段と、を備えており、
前記スラリー供給手段は、
前記ピストンに対して前記シリンダー本体の先端側の先端側空間に連通されており、
前記ポンプ駆動手段は、
前記ピストンに対して前記シリンダー本体の基端側の基端側空間に連通されており、該基端側空間に液体を供給するものである
ことを特徴とするスラリー送液設備。
A slurry delivery apparatus according to any one of claims 1 to 6,
A slurry supply means for supplying a slurry to the slurry delivery device;
Pump drive means for operating a piston of the slurry feeding device;
Drive shaft operating means for rotating the drive shaft;
The slurry supply means is
It communicates with a tip side space on the tip side of the cylinder body with respect to the piston,
The pump drive means is
A slurry delivery facility, which is in communication with the proximal end space of the cylinder main body with respect to the piston and supplies liquid to the proximal end space.
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