JPH0741614B2 - 混練装置及び混練方法 - Google Patents
混練装置及び混練方法Info
- Publication number
- JPH0741614B2 JPH0741614B2 JP3236652A JP23665291A JPH0741614B2 JP H0741614 B2 JPH0741614 B2 JP H0741614B2 JP 3236652 A JP3236652 A JP 3236652A JP 23665291 A JP23665291 A JP 23665291A JP H0741614 B2 JPH0741614 B2 JP H0741614B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blades
- kneading
- propeller
- blade
- flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
- B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
- B01F27/0724—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis directly mounted on the rotating axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
- B01F27/071—Fixing of the stirrer to the shaft
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セメントを始めとする
各種粉体を液体に混合・分散させる混練装置及びその混
練方法に関するものである。
各種粉体を液体に混合・分散させる混練装置及びその混
練方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】各種粉体と液体との混練においては、各
粒子個々が凝集塊（ダマ）とならずに単独で液体になじ
み、均等に分散されているか否かでその良否が決定され
る。例えば生コンクリートでは、セメントと水と諸骨材
とを同時に混合すると、高度に均一分散化されたセメン
トペーストが得られず、充分な強度のコンクリートとな
らないことが知られている。そこで、セメントと水とを
混練してセメントペーストを先に作り、その後にセメン
トペーストを諸骨材と混合してコンクリートを作る階層
式混練方法が採用され始めている。
粒子個々が凝集塊（ダマ）とならずに単独で液体になじ
み、均等に分散されているか否かでその良否が決定され
る。例えば生コンクリートでは、セメントと水と諸骨材
とを同時に混合すると、高度に均一分散化されたセメン
トペーストが得られず、充分な強度のコンクリートとな
らないことが知られている。そこで、セメントと水とを
混練してセメントペーストを先に作り、その後にセメン
トペーストを諸骨材と混合してコンクリートを作る階層
式混練方法が採用され始めている。
【０００３】セメントペースト用の階層式混練装置とし
ては、特公昭６１ー７９２８号公報に示すように、横長
円筒状のミキシングドラムの両端内に水とセメントとを
投入し、ドラム内の推進方向が対向するスクリューによ
り中央に圧送しながら、セメントペーストを中央部に連
通する圧力室に送り込み、圧力室に生ずる圧縮と剪断効
果とを一次的分散効果とするものがある。さらに、狭搾
部においてセメントペーストの流速を高め、その吐出力
を衝突板に衝突させて二次的分散効果を与え、これを還
流させている。
ては、特公昭６１ー７９２８号公報に示すように、横長
円筒状のミキシングドラムの両端内に水とセメントとを
投入し、ドラム内の推進方向が対向するスクリューによ
り中央に圧送しながら、セメントペーストを中央部に連
通する圧力室に送り込み、圧力室に生ずる圧縮と剪断効
果とを一次的分散効果とするものがある。さらに、狭搾
部においてセメントペーストの流速を高め、その吐出力
を衝突板に衝突させて二次的分散効果を与え、これを還
流させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、凝集塊は微粉
体間に空気を抱き込んで液体の表面張力が働いている状
態であるので、液膜架橋効果によって微細気泡を介在し
ているものである。粉体が電荷を帯びて凝集塊となるも
の等もあるが、叙述の液膜架橋効果よりも結合力が弱い
ものである。したがって、従来装置のスクリュー回転に
よる圧縮と剪断とによっては、微細気泡がクッション層
として機能しているためか、初期凝集塊を充分に破壊で
きないものであった。
体間に空気を抱き込んで液体の表面張力が働いている状
態であるので、液膜架橋効果によって微細気泡を介在し
ているものである。粉体が電荷を帯びて凝集塊となるも
の等もあるが、叙述の液膜架橋効果よりも結合力が弱い
ものである。したがって、従来装置のスクリュー回転に
よる圧縮と剪断とによっては、微細気泡がクッション層
として機能しているためか、初期凝集塊を充分に破壊で
きないものであった。
【０００５】しかも、この場合にミキシングドラム内で
は、セメントクリンカ粒子の比重の相違によって重いも
のが底に残ってくるために、狭搾部付近でしか剪断が起
こらず、底側では剪断が起こり難くなるものであった。
は、セメントクリンカ粒子の比重の相違によって重いも
のが底に残ってくるために、狭搾部付近でしか剪断が起
こらず、底側では剪断が起こり難くなるものであった。
【０００６】微細凝集塊の破壊については、高圧力によ
ってセメントペーストを押し上げて衝突板に衝突させよ
うとしているが、高圧力による押し当て作用に過ぎず、
所望する分散効果が得られないものであった。いずれに
ても、微粉末の高度分散には限界があり、現状では微細
凝集塊の破壊は困難であった。
ってセメントペーストを押し上げて衝突板に衝突させよ
うとしているが、高圧力による押し当て作用に過ぎず、
所望する分散効果が得られないものであった。いずれに
ても、微粉末の高度分散には限界があり、現状では微細
凝集塊の破壊は困難であった。
【０００７】そこで本発明者は、各次凝集塊を如何に効
率的に分散できるかについて、導入エネルギーの方法を
中心として研究開発を重ねた。
率的に分散できるかについて、導入エネルギーの方法を
中心として研究開発を重ねた。
【０００８】第一に、表面張力を有する液体との混練
は、微粉化されるほど粉体の凝集力が大きくなって、凝
集塊が発生し易い。凝集塊は、通常約１０ミクロン前後
から数十ミクロン前後と小さいものである。しかも、液
体の吸収エネルギーが大きいので、充分な運動エネルギ
ーを凝集塊に付与するためには、羽根と容器間で混練す
る従来の機械的方法では限界があった。凝集塊自体に直
接にエネルギーを付与しなければならない。粉体粒子と
液体自体の慣性質量の差を利用すれば、粒子衝突によっ
て均一な分散が得られる。衝突は、対向方向から発生す
ることが良く、この場合にはプロペラの羽根の回転後方
流域や先端流域で強力に形成することができる。また、
衝突は、液膜架橋されている微細気泡が破壊されるほど
の高速が望ましい。
は、微粉化されるほど粉体の凝集力が大きくなって、凝
集塊が発生し易い。凝集塊は、通常約１０ミクロン前後
から数十ミクロン前後と小さいものである。しかも、液
体の吸収エネルギーが大きいので、充分な運動エネルギ
ーを凝集塊に付与するためには、羽根と容器間で混練す
る従来の機械的方法では限界があった。凝集塊自体に直
接にエネルギーを付与しなければならない。粉体粒子と
液体自体の慣性質量の差を利用すれば、粒子衝突によっ
て均一な分散が得られる。衝突は、対向方向から発生す
ることが良く、この場合にはプロペラの羽根の回転後方
流域や先端流域で強力に形成することができる。また、
衝突は、液膜架橋されている微細気泡が破壊されるほど
の高速が望ましい。
【０００９】第二に、従来できなかった微細凝集塊をさ
らに破壊させるためには、同径程度の凝集塊を相互に衝
突させ、所謂粗粒子衝突によるシャワー効果の如く一層
小さな凝集塊に分散させる。この小さな凝集塊を相互に
衝突させ、これを繰り返すことによって、高度な分散化
が図れる。したがって、還流構造が望ましく、プロペラ
の羽根による衝突剪断ゾーンのほかに、整流ゾーンが併
設されていることが望ましい。
らに破壊させるためには、同径程度の凝集塊を相互に衝
突させ、所謂粗粒子衝突によるシャワー効果の如く一層
小さな凝集塊に分散させる。この小さな凝集塊を相互に
衝突させ、これを繰り返すことによって、高度な分散化
が図れる。したがって、還流構造が望ましく、プロペラ
の羽根による衝突剪断ゾーンのほかに、整流ゾーンが併
設されていることが望ましい。
【００１０】本発明は、上記知見に基づいて実用化され
たものであって、凝集塊を衝突させるような導入エネル
ギーにより、液体中で高度に粉体を分散させて均一化を
図ることができるようにした混練装置及びその混練方法
を提供することを目的とするものである。
たものであって、凝集塊を衝突させるような導入エネル
ギーにより、液体中で高度に粉体を分散させて均一化を
図ることができるようにした混練装置及びその混練方法
を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る混練装置は、ホッパー状容器の底部に複
数羽根がブレード状に突出して成るプロペラを設け、こ
れらプロペラの推進流を対向方向から衝突するよう上下
方向の羽根を対面していることにある。
の本発明に係る混練装置は、ホッパー状容器の底部に複
数羽根がブレード状に突出して成るプロペラを設け、こ
れらプロペラの推進流を対向方向から衝突するよう上下
方向の羽根を対面していることにある。
【００１２】この場合のプロペラは、少なくとも上下方
向一対の羽根が回転前面よりも回転後面を狭く対面さ
せ、羽根が平板状を呈する場合には回転前面よりも回転
後面が狭小に傾斜対面されて実施され、その上下外側段
から中段への推進流が付加されるよう実施できる。好ま
しい態様としては、上下方向の各プロペラを同軸に組み
合わせ、これらプロペラの間に間隔調整部材を組み付
け、さらにはプロペラの上位に還流羽根を同軸に設けて
も良い。
向一対の羽根が回転前面よりも回転後面を狭く対面さ
せ、羽根が平板状を呈する場合には回転前面よりも回転
後面が狭小に傾斜対面されて実施され、その上下外側段
から中段への推進流が付加されるよう実施できる。好ま
しい態様としては、上下方向の各プロペラを同軸に組み
合わせ、これらプロペラの間に間隔調整部材を組み付
け、さらにはプロペラの上位に還流羽根を同軸に設けて
も良い。
【００１３】別の態様としては、プロペラの回転方向を
略水平に設け、ホッパー状容器を、略水平方向からの推
進流を傾斜案内して上下方向へ対流させる下向き縮径状
に実施できるものである。
略水平に設け、ホッパー状容器を、略水平方向からの推
進流を傾斜案内して上下方向へ対流させる下向き縮径状
に実施できるものである。
【００１４】 また、本発明に係る一つの混練方法は、
プロペラを高速回転させ、羽根間の回転後方流域におい
て推進流を対向方向から高速衝突させることにあり、回
転後方流域には回転後方先端流域も含まれる。高速回転
としては、羽根先端の周速が毎秒約２ｍから７０ｍの範
囲、好ましくは、約８ｍから５５ｍの範囲とすることに
ある。
プロペラを高速回転させ、羽根間の回転後方流域におい
て推進流を対向方向から高速衝突させることにあり、回
転後方流域には回転後方先端流域も含まれる。高速回転
としては、羽根先端の周速が毎秒約２ｍから７０ｍの範
囲、好ましくは、約８ｍから５５ｍの範囲とすることに
ある。
【００１５】さらに、本発明に係る他の混練方法は、プ
ロペラの推進流をホッパー状容器の内壁面から離れて衝
突させた後、分散した推進流を内壁面に沿って上下方向
へ傾斜案内させ、ホッパー状容器の中央ではプロペラに
吸い込みさせて還流させることにある。
ロペラの推進流をホッパー状容器の内壁面から離れて衝
突させた後、分散した推進流を内壁面に沿って上下方向
へ傾斜案内させ、ホッパー状容器の中央ではプロペラに
吸い込みさせて還流させることにある。
【００１６】
【作用】プロペラの高速回転によって、液体に推進流が
与えられる。上下方向の一対のプロペラにおいては、対
面する羽根間で推進流に方向性が付与される。液体に投
入される粉体粒子は、羽根間から生じる推進流によって
整流させられつつ運動エネルギーが与えられているの
で、羽根の回転後方先端流域を含む回転後方流域で高速
度に衝突して分散させられる。凝集塊があっても、相互
に衝突するので小さく分散させられる。分散は、ホッパ
ー状容器の内壁面から離れ、且つ内壁面に付着しないよ
うに発生する。
与えられる。上下方向の一対のプロペラにおいては、対
面する羽根間で推進流に方向性が付与される。液体に投
入される粉体粒子は、羽根間から生じる推進流によって
整流させられつつ運動エネルギーが与えられているの
で、羽根の回転後方先端流域を含む回転後方流域で高速
度に衝突して分散させられる。凝集塊があっても、相互
に衝突するので小さく分散させられる。分散は、ホッパ
ー状容器の内壁面から離れ、且つ内壁面に付着しないよ
うに発生する。
【００１７】小さくなった微細凝集塊は、ホッパー状容
器の内壁面に沿って案内されて上下方向に対流する。そ
の際、上下外側のプロペラ羽根によって、凝集塊が中段
へ向けて整流させられつつ、内壁面へ案内されている。
還流羽根が設けられている場合には、内壁面から上位に
対流しているものを吸い込みして、プロペラに供給する
ので、還流が促進される。凝集塊は、相互に小さな状態
で衝突を繰り返しするので、細分化されて分散されるに
至る。
器の内壁面に沿って案内されて上下方向に対流する。そ
の際、上下外側のプロペラ羽根によって、凝集塊が中段
へ向けて整流させられつつ、内壁面へ案内されている。
還流羽根が設けられている場合には、内壁面から上位に
対流しているものを吸い込みして、プロペラに供給する
ので、還流が促進される。凝集塊は、相互に小さな状態
で衝突を繰り返しするので、細分化されて分散されるに
至る。
【００１８】
【実施例】図は本発明に係る混練装置及びその混練方法
の一実施例を示し、図１は混練装置の全体を示す概略
図、図２は同要部説明図、図３は同要部分解斜視図、図
４は混練方法の説明図、図５は混練方法を説明する平面
図である。
の一実施例を示し、図１は混練装置の全体を示す概略
図、図２は同要部説明図、図３は同要部分解斜視図、図
４は混練方法の説明図、図５は混練方法を説明する平面
図である。
【００１９】混練装置１は、底部３を有底とするホッパ
ー状容器２から成り、この底部３には複数羽根を有して
成るプロペラ１０，１１，１２，１３が上下方向に複数
段重ねて構成されている。ホッパー状容器２は、底部３
に向けて周囲壁を縮径した内壁面４を有し、この内壁面
４がプロペラ１０−１３からの略水平方向からの推進流
を上方へ案内できるように傾斜構成されている。内壁面
４は、水平面に対して約２５度から約７０度の範囲、好
ましくは約３０度前後から約５５度前後の範囲の傾斜角
で実施され、これに続く上方に急峻な傾斜で中心への還
流案内面４ａが形成されている。図中、５は上部投入口
の蓋体、６はホッパー状容器２の支柱、７は混練された
ものの排出ゲート、８はプロペラ１０−１３の回転軸部
分、９は回転軸部分８を介してプロペラ１０−１３へ高
速回転を付与する図示しない電動機等を収納して成る基
台である。
ー状容器２から成り、この底部３には複数羽根を有して
成るプロペラ１０，１１，１２，１３が上下方向に複数
段重ねて構成されている。ホッパー状容器２は、底部３
に向けて周囲壁を縮径した内壁面４を有し、この内壁面
４がプロペラ１０−１３からの略水平方向からの推進流
を上方へ案内できるように傾斜構成されている。内壁面
４は、水平面に対して約２５度から約７０度の範囲、好
ましくは約３０度前後から約５５度前後の範囲の傾斜角
で実施され、これに続く上方に急峻な傾斜で中心への還
流案内面４ａが形成されている。図中、５は上部投入口
の蓋体、６はホッパー状容器２の支柱、７は混練された
ものの排出ゲート、８はプロペラ１０−１３の回転軸部
分、９は回転軸部分８を介してプロペラ１０−１３へ高
速回転を付与する図示しない電動機等を収納して成る基
台である。
【００２０】前記プロペラ１０−１３は、細長矩形状を
呈するブレード形状の羽根１０ａ−１０ｄ，１１ａ−１
１ｄ，１２ａ−１２ｄ，１３ａ−１３ｄをそれぞれ略水
平面上で十字形に突出させて構成されている。プロペラ
１０ー１３の各羽根は、上下方向において重なるように
複数段に組付けられ、図示するように四段で同軸状に組
付けすることができる。
呈するブレード形状の羽根１０ａ−１０ｄ，１１ａ−１
１ｄ，１２ａ−１２ｄ，１３ａ−１３ｄをそれぞれ略水
平面上で十字形に突出させて構成されている。プロペラ
１０ー１３の各羽根は、上下方向において重なるように
複数段に組付けられ、図示するように四段で同軸状に組
付けすることができる。
【００２１】上下方向中段の一対のプロペラ１０，１１
は、推進流が衝突するように各羽根が対面されている。
対面する羽根１０ａ，１１ａは、回転前面となる吸込側
１４が広く離され、回転後面となる噴射側１５が狭く近
づけられている。羽根断面が回転方向で平板状を呈する
場合には、上位の羽根１０ａは回転前面から回転後面に
かけて下がり傾斜に取付けされ、これに対して下位の羽
根１１ａは回転前面から回転後面にかけて上がり傾斜に
取付けされることで構成できる。傾斜角度としては、推
進流を発生させて方向性を付与可能な約３度前後から閉
塞が起こらない約３０度前後まで、好ましくは約５度前
後から約１５度前後の範囲内で実施される。他の羽根１
０ｂ−１０ｄ，１１ｂ−１１ｄも同様に対面される。
は、推進流が衝突するように各羽根が対面されている。
対面する羽根１０ａ，１１ａは、回転前面となる吸込側
１４が広く離され、回転後面となる噴射側１５が狭く近
づけられている。羽根断面が回転方向で平板状を呈する
場合には、上位の羽根１０ａは回転前面から回転後面に
かけて下がり傾斜に取付けされ、これに対して下位の羽
根１１ａは回転前面から回転後面にかけて上がり傾斜に
取付けされることで構成できる。傾斜角度としては、推
進流を発生させて方向性を付与可能な約３度前後から閉
塞が起こらない約３０度前後まで、好ましくは約５度前
後から約１５度前後の範囲内で実施される。他の羽根１
０ｂ−１０ｄ，１１ｂ−１１ｄも同様に対面される。
【００２２】上下方向の上側のプロペラ１２，１３は、
それぞれの羽根１２ａ−１２ｄ，１３ａ−１３ｄが中段
の羽根１０ａ−１０ｄ，１１ａ−１１ｄと同一向きに傾
斜して取付けされている。即ち、最上位の各羽根１２ａ
−１２ｄは、中段上位の羽根１０ａ−１０ｄと同様に回
転前面を高くし回転後面を低く取付けされ、羽根断面が
回転方向で略平板状を呈する場合には略同一に傾斜され
る。最下位の羽根１３ａ−１３ｄは、中段下位の羽根１
２ａ−１２ｄと同様に回転前面を低くし回転後面を高く
取付けされ、羽根断面が回転方向で略平板状を呈する場
合には略同一傾斜に取付けされている。各羽根１２ａ−
１２ｄ，１３ａ−１３ｄの傾斜角度は、約３度前後から
約３０度前後、好ましくは約５度から約１５度の範囲で
設定できるが、中段羽根と同一角度が望ましい。
それぞれの羽根１２ａ−１２ｄ，１３ａ−１３ｄが中段
の羽根１０ａ−１０ｄ，１１ａ−１１ｄと同一向きに傾
斜して取付けされている。即ち、最上位の各羽根１２ａ
−１２ｄは、中段上位の羽根１０ａ−１０ｄと同様に回
転前面を高くし回転後面を低く取付けされ、羽根断面が
回転方向で略平板状を呈する場合には略同一に傾斜され
る。最下位の羽根１３ａ−１３ｄは、中段下位の羽根１
２ａ−１２ｄと同様に回転前面を低くし回転後面を高く
取付けされ、羽根断面が回転方向で略平板状を呈する場
合には略同一傾斜に取付けされている。各羽根１２ａ−
１２ｄ，１３ａ−１３ｄの傾斜角度は、約３度前後から
約３０度前後、好ましくは約５度から約１５度の範囲で
設定できるが、中段羽根と同一角度が望ましい。
【００２３】詳述すると、プロペラ１０ー１３は、例え
ばカラー部材１６・・にそれぞれ固定され、カラー部材
１６・・を回転基軸１７に係入することで回転可能に取
付けすることができる。この場合にはキー溝１８とキー
１９とを係合させるなどして回り止めし、カラー部材１
６・・の間には間隔調整部材２３を組付けすることがで
きる。間隔調整部材２１は、からー部材１６と同径のリ
ング状を呈し、材料の比重や粘度あるいは回転数等に応
じて所望一のカラー部材間に選択的に組付けされ、しか
も、その高さｈを推進流が羽根後方流域ｏあるいは後方
先端流域ｐで衝突できるように設定される。
ばカラー部材１６・・にそれぞれ固定され、カラー部材
１６・・を回転基軸１７に係入することで回転可能に取
付けすることができる。この場合にはキー溝１８とキー
１９とを係合させるなどして回り止めし、カラー部材１
６・・の間には間隔調整部材２３を組付けすることがで
きる。間隔調整部材２１は、からー部材１６と同径のリ
ング状を呈し、材料の比重や粘度あるいは回転数等に応
じて所望一のカラー部材間に選択的に組付けされ、しか
も、その高さｈを推進流が羽根後方流域ｏあるいは後方
先端流域ｐで衝突できるように設定される。
【００２４】上記各プロペラ１０ー１３とカラー部材１
６は、支柱部材２１を回転基軸１７に固定できるように
雌雄ねじ構造２２、２３にできる。ねじ構造の場合に
は、支柱部材２１の頭部をテーパ状として上端にナット
２４とし、回転方向と逆ねじとする。
６は、支柱部材２１を回転基軸１７に固定できるように
雌雄ねじ構造２２、２３にできる。ねじ構造の場合に
は、支柱部材２１の頭部をテーパ状として上端にナット
２４とし、回転方向と逆ねじとする。
【００２５】次に、本発明の混練装置１を用いた混練方
法を説明する。ホッパー状容器２の投入口から水などの
液体を投入すると、プロペラ１０ー１３の高速回転によ
って推進流が発生する。上下方向中段の一対のプロペラ
１０，１１においては、対面する羽根１０ａー１０ｄ，
１１ａー１１ｄの間で推進流（一点鎖線で表示）が付与
される。即ち、液体は、中段上位羽根１０ａに衝突して
羽根傾斜角度に応じて下位への方向性が付与され、中段
下位羽根１１ａに衝突して羽根傾斜角度に応じて上位へ
の方向性が付与され、以って対向方向からの推進流が整
流される。各羽根１０ｂー１０ｄ，１１ｂー１１ｄも、
吸込側１４が広くて噴射側１５が狭いので、加速度がつ
いた状態となって材料に運動エネルギーが付与される。
法を説明する。ホッパー状容器２の投入口から水などの
液体を投入すると、プロペラ１０ー１３の高速回転によ
って推進流が発生する。上下方向中段の一対のプロペラ
１０，１１においては、対面する羽根１０ａー１０ｄ，
１１ａー１１ｄの間で推進流（一点鎖線で表示）が付与
される。即ち、液体は、中段上位羽根１０ａに衝突して
羽根傾斜角度に応じて下位への方向性が付与され、中段
下位羽根１１ａに衝突して羽根傾斜角度に応じて上位へ
の方向性が付与され、以って対向方向からの推進流が整
流される。各羽根１０ｂー１０ｄ，１１ｂー１１ｄも、
吸込側１４が広くて噴射側１５が狭いので、加速度がつ
いた状態となって材料に運動エネルギーが付与される。
【００２６】次に、液体にセメントなどの粉体が混入さ
れると、液体自体と粉体粒子とによる凝集塊が生じて運
動エネルギーが付与され、衝突によって生じる慣性質量
差のために均一に分散される。衝突流域は、高速回転等
に応じて羽根後方流域ｏから羽根後方先端流域ｐへと拡
大し、羽根後方先端流域ｐでは一層強力に衝突して分散
される。凝集塊があっても、運動エネルギーを付与され
た状態で相互に衝突するので、液膜架橋されている微細
気泡が破壊された状態で分散させられる。
れると、液体自体と粉体粒子とによる凝集塊が生じて運
動エネルギーが付与され、衝突によって生じる慣性質量
差のために均一に分散される。衝突流域は、高速回転等
に応じて羽根後方流域ｏから羽根後方先端流域ｐへと拡
大し、羽根後方先端流域ｐでは一層強力に衝突して分散
される。凝集塊があっても、運動エネルギーを付与され
た状態で相互に衝突するので、液膜架橋されている微細
気泡が破壊された状態で分散させられる。
【００２７】分散は、ホッパー状容器２の内壁面４から
離れ、且つ、内壁面４に付着しない位置で発生する。分
散された粒子は、回転方向後側の羽根間から離れ、略水
平方向から内壁面側へと推進する。運動エネルギーは衝
突によって大部分が消費されるので、分散された粒子は
内壁面４に付着することなく、内壁面４に案内されて上
下方向に対流する。この場合に、内壁面４が下向き縮径
状として上方への反射角が大きく設定されているので、
上方への対流が促進される。
離れ、且つ、内壁面４に付着しない位置で発生する。分
散された粒子は、回転方向後側の羽根間から離れ、略水
平方向から内壁面側へと推進する。運動エネルギーは衝
突によって大部分が消費されるので、分散された粒子は
内壁面４に付着することなく、内壁面４に案内されて上
下方向に対流する。この場合に、内壁面４が下向き縮径
状として上方への反射角が大きく設定されているので、
上方への対流が促進される。
【００２８】その際、上下外側のプロペラ羽根１２ａー
１２ｄ，１３ａー１３ｄは、傾斜に応じて材料（二点鎖
線で表示）を中段へ向けて整流する。即ち、凝集塊は、
最上位の羽根１２ａに衝突して羽根傾斜角度に応じて下
位への方向性が付与され、最下位の羽根１３ａに衝突し
て羽根傾斜角度に応じて上位への方向性が付与され、以
って対向方向からの整流流域ｑが形成される。整流流域
ｑは、回転後方次位にある中段羽根１０ｂ，１１ｂの吸
込側１４へと形成され、推進流を吸込側１４へ流れ込み
し、叙述の如く衝突して内壁面４へと推進する。プロペ
ラ１０ー１３の羽根間では、順次同様に繰り返しされ
る。凝集塊は、相互に小さな状態で衝突を繰り返しする
ので、細分化された状態で分散されるに至る。
１２ｄ，１３ａー１３ｄは、傾斜に応じて材料（二点鎖
線で表示）を中段へ向けて整流する。即ち、凝集塊は、
最上位の羽根１２ａに衝突して羽根傾斜角度に応じて下
位への方向性が付与され、最下位の羽根１３ａに衝突し
て羽根傾斜角度に応じて上位への方向性が付与され、以
って対向方向からの整流流域ｑが形成される。整流流域
ｑは、回転後方次位にある中段羽根１０ｂ，１１ｂの吸
込側１４へと形成され、推進流を吸込側１４へ流れ込み
し、叙述の如く衝突して内壁面４へと推進する。プロペ
ラ１０ー１３の羽根間では、順次同様に繰り返しされ
る。凝集塊は、相互に小さな状態で衝突を繰り返しする
ので、細分化された状態で分散されるに至る。
【００２９】 高速回転は、羽根先端の周速を毎秒約２
ｍから７０ｍまでの範囲とし、好ましくは、良好に慣性
質量差を生じる約８ｍから５５ｍまでの範囲で実施され
る。この実施例によれば、ペ−ストの比較においては、
表１に示すように、Ｐロ−ト流下速度とブリ−ジングの
項目において、高流動性と高品質性とが明らかに認めら
れる。
ｍから７０ｍまでの範囲とし、好ましくは、良好に慣性
質量差を生じる約８ｍから５５ｍまでの範囲で実施され
る。この実施例によれば、ペ−ストの比較においては、
表１に示すように、Ｐロ−ト流下速度とブリ−ジングの
項目において、高流動性と高品質性とが明らかに認めら
れる。
【００３０】また、この実施例によれば、表２の条件の
もとで従来の強制パン型ミキサーに比して、各項目での
明らかな優位性が確認された。図６は他の一実施例を示
す混練装置とその方法の要部説明図、図７は同要部分解
斜視図である。
もとで従来の強制パン型ミキサーに比して、各項目での
明らかな優位性が確認された。図６は他の一実施例を示
す混練装置とその方法の要部説明図、図７は同要部分解
斜視図である。
【００３１】ホッパー状容器２におけるプロペラ１０ー
１３の上位中央には還流羽根３０を設けることができ
る。還流羽根３０は、下方への推進力を付与できる構造
であればよく、図示するスクリュー羽根で実施可能であ
る。取付構造としては、例えばカラー部材１６と同径の
支持部材３１からスクリューを径方向へ突出し、プロペ
ラへの送り込みを容易に構成されている。この実施例に
おいては、粘度の高い例えばセメントモルタルの還流吸
込に好適に実施可能である。
１３の上位中央には還流羽根３０を設けることができ
る。還流羽根３０は、下方への推進力を付与できる構造
であればよく、図示するスクリュー羽根で実施可能であ
る。取付構造としては、例えばカラー部材１６と同径の
支持部材３１からスクリューを径方向へ突出し、プロペ
ラへの送り込みを容易に構成されている。この実施例に
おいては、粘度の高い例えばセメントモルタルの還流吸
込に好適に実施可能である。
【００３２】図８および図９は、別の羽根構造の実施例
を示す。羽根４０，４１は、図８に示すように、噴射側
の対向方向へ湾曲させて嘴状に形成することができる。
この場合には、粒径の小さな素材や比重の軽い素材に方
向性を付与することができ、羽根４０，４１に高周波振
動を付与しても良い。
を示す。羽根４０，４１は、図８に示すように、噴射側
の対向方向へ湾曲させて嘴状に形成することができる。
この場合には、粒径の小さな素材や比重の軽い素材に方
向性を付与することができ、羽根４０，４１に高周波振
動を付与しても良い。
【００３３】図９に示すように、羽根４２の回転後側中
央に拡張部４３を一体に膨出させ、羽根噴出力を高める
こともできる。図中、二点鎖線で例示するように、プロ
ペラ羽根枚数は３枚、或いは５枚以上と任意に設計可能
である。
央に拡張部４３を一体に膨出させ、羽根噴出力を高める
こともできる。図中、二点鎖線で例示するように、プロ
ペラ羽根枚数は３枚、或いは５枚以上と任意に設計可能
である。
【００３４】上記実施例は、セメントペースト用として
説明したが、回転数、プロペラ形状、ホッパー状容器を
用途に応じて変更可能であり、粗粉体から微粉体までの
各種組成分を液体中において低粘度から高粘度まで高度
に分散可能である。用途としても、食品、薬品、金属、
窯業、合成樹脂、飼料その他に実施可能である。
説明したが、回転数、プロペラ形状、ホッパー状容器を
用途に応じて変更可能であり、粗粉体から微粉体までの
各種組成分を液体中において低粘度から高粘度まで高度
に分散可能である。用途としても、食品、薬品、金属、
窯業、合成樹脂、飼料その他に実施可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の混練装置
とその方法によれば、混練する粉体粒子と液体自体とに
運動エネルギーを与え、慣性質量差によって衝突分散さ
せるようにしたので、簡単な構造により粒子の高度な分
散均一化を図ることができ、高品質な混練製品が得られ
た。
とその方法によれば、混練する粉体粒子と液体自体とに
運動エネルギーを与え、慣性質量差によって衝突分散さ
せるようにしたので、簡単な構造により粒子の高度な分
散均一化を図ることができ、高品質な混練製品が得られ
た。
【００３６】また、高速回転による衝突を利用して粒子
の均一な分散を図ることができるうえ、衝突流域を内壁
面から離すことで内壁面に沿った還流分散を行うことが
できた。
の均一な分散を図ることができるうえ、衝突流域を内壁
面から離すことで内壁面に沿った還流分散を行うことが
できた。
【表１】
【表２】
【図１】本発明に係る混練装置及びその混練方法の一実
施例を示す全体概略図である。
施例を示す全体概略図である。
【図２】図１で示した同要部説明図である。
【図３】図１で示した同要部分解斜視図である。
【図４】図１で示した混練方法の説明図である。
【図５】図１で示した混練方法を説明する平面図であ
る。
る。
【図６】他の一実施例に係る混練装置とその方法の要部
説明図である。
説明図である。
【図７】図６で示した同要部分解斜視図である。
【図８】別の羽根構造の一実施例を示す説明図である。
【図９】他の羽根構造の一実施例を示す説明図である。
１ 混練装置 ２ ホッパー
状容器 ３ 底部 ４ 内壁面 １０、１１、１２、１３、４０、４１、４２ 羽根 １４ 吸込側 １５ 噴射側 １６ カラー部
材 ２０ 間隔調整
部材 ３０ 還流羽根 ｏ 羽根後方
流域 ｐ 羽根後方
先端流域 ｑ 整流流域
状容器 ３ 底部 ４ 内壁面 １０、１１、１２、１３、４０、４１、４２ 羽根 １４ 吸込側 １５ 噴射側 １６ カラー部
材 ２０ 間隔調整
部材 ３０ 還流羽根 ｏ 羽根後方
流域 ｐ 羽根後方
先端流域 ｑ 整流流域
Claims (12)
- 【請求項１】 ホッパー状容器の底部に複数羽根がブレ
ード状に突出して成るプロペラが複数段設けられ、これ
らプロペラは推進流が対向方向から衝突するよう上下方
向の羽根が対面されている混練装置。 - 【請求項２】 プロペラの少なくとも上下方向一対の羽
根は、回転前面よりも回転後面が狭く対面されている請
求項１記載の混練装置。 - 【請求項３】 一対の羽根が平板状を呈し、回転前面よ
りも回転後面が狭小に傾斜して対面されている請求項２
記載の混練装置。 - 【請求項４】 上下方向一対の羽根の上下外側には、推
進流を外側から付加されるように羽根が対面されれてい
る請求項１記載の混練装置。 - 【請求項５】 上下方向の各プロペラは、それぞれ同軸
に組み合わせられている請求項１記載の混練装置。 - 【請求項６】 上下方向のプロペラの間には、間隔調整
部材が組み付けされている請求項１記載の混練装置。 - 【請求項７】 プロペラの回転方向が略水平に設けら
れ、上記ホッパー状容器が略水平方向からの推進流を案
内して上下方向へ対流させる下向き縮径状に設けられて
いる請求項１記載の混練装置。 - 【請求項８】 プロペラの上位に還流羽根が設けられて
いる請求項１記載の混練装置。 - 【請求項９】 還流羽根がスクリューであってプロペラ
と同軸に設けられている請求項１記載の混練装置。 - 【請求項１０】複数羽根がブレード状に突出して成るプ
ロペラを高速回転させ、羽根間の回転後方流域において
推進流を対向方向から高速衝突させる混練方法。 - 【請求項１１】 羽根先端の周速が毎秒約２ｍから７０
ｍの範囲、好ましくは約８ｍから５５ｍの範囲で高速回
転させる請求項１０記載の混練方法。 - 【請求項１２】プロペラの推進流をホッパー状容器の内
壁面から離れて衝突させた後、内壁面に沿って上記推進
流を上下方向へ傾斜案内させ、ホッパー状容器の中央で
はプロペラに吸い込みさせて還流させる混練方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3236652A JPH0741614B2 (ja) | 1990-11-21 | 1991-09-17 | 混練装置及び混練方法 |
| EP91310662A EP0487310B1 (en) | 1990-11-21 | 1991-11-19 | Mixing device and mixing method |
| DE69124475T DE69124475T2 (de) | 1990-11-21 | 1991-11-19 | Mischvorrichtung und -verfahren |
| US08/032,704 US5358328A (en) | 1990-11-21 | 1993-03-17 | Mixing device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31700490 | 1990-11-21 | ||
| JP2-317004 | 1990-11-21 | ||
| JP3236652A JPH0741614B2 (ja) | 1990-11-21 | 1991-09-17 | 混練装置及び混練方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0596527A JPH0596527A (ja) | 1993-04-20 |
| JPH0741614B2 true JPH0741614B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=26532779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3236652A Expired - Fee Related JPH0741614B2 (ja) | 1990-11-21 | 1991-09-17 | 混練装置及び混練方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5358328A (ja) |
| JP (1) | JPH0741614B2 (ja) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69422757T2 (de) * | 1993-07-31 | 2000-07-06 | Canon Kk | Bildkommunikationsgerät mit Einheit zur Speicherung von Aufzeichnungspapier |
| IT1271271B (it) * | 1994-02-08 | 1997-05-27 | Fischer Georg Giessereianlagen | Dispositivo per la miscelazione e la preparazione di materiali scorrevoli |
| US6032313A (en) * | 1995-05-26 | 2000-03-07 | Tsang; Koon Keung | Household appliance having plural coaxially rotatable or parallel linearly movable heads or tools |
| CA2285154C (en) | 1999-10-05 | 2004-08-03 | Ronald W. T. Birchard | Apparatus and method for blending dry materials |
| US6435832B1 (en) * | 2000-04-27 | 2002-08-20 | Chemineer, Inc. | Hub assembly |
| USD484311S1 (en) | 2001-01-12 | 2003-12-30 | Water Pik, Inc. | Disposable toothbrush |
| EP1404245A4 (en) | 2001-07-12 | 2006-04-05 | Water Pik Inc | TWO-TONE ORAL HYGIENE DEVICE |
| USD487349S1 (en) | 2002-02-01 | 2004-03-09 | Water Pik, Inc. | Dental device |
| JP3979589B2 (ja) * | 2002-08-12 | 2007-09-19 | 株式会社リコー | 電子写真用トナーの製造方法 |
| WO2004076044A1 (ja) | 2003-02-27 | 2004-09-10 | M & F Technology Co., Ltd. | 混合粉砕装置、混合溶融方法およびバインダーが含浸されたセルロース系材料の成形方法 |
| JP4148917B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2008-09-10 | 株式会社ヤマトエンジニアリング | ミキサー |
| JP4786658B2 (ja) * | 2005-07-25 | 2011-10-05 | 東京インキ株式会社 | 分散装置および方法、分散体製造方法 |
| JP4628232B2 (ja) * | 2005-09-28 | 2011-02-09 | 佐竹化学機械工業株式会社 | スラリー用撹拌翼 |
| US7887230B2 (en) * | 2006-12-01 | 2011-02-15 | United States Gypsum Company | Mixer having S-shaped paddles for mixing viscous materials |
| US20080148949A1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | David Stephen Wolfe | Blending jar apparatus structured according to the geometric relationship known as Phi |
| CN106037977B (zh) | 2011-05-02 | 2018-06-29 | 沃特皮克公司 | 设计声波牙刷的方法 |
| KR102358287B1 (ko) | 2013-03-15 | 2022-02-08 | 워터 피크 인코포레이티드 | 기계 구동식 음파 칫솔 및 워터 플로서 |
| US9468511B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-10-18 | Water Pik, Inc. | Electronic toothbrush with vibration dampening |
| JP6159577B2 (ja) * | 2013-05-24 | 2017-07-05 | 佐竹化学機械工業株式会社 | 気液用撹拌翼 |
| US20150034748A1 (en) * | 2013-08-01 | 2015-02-05 | Daniel Jackson Ortiz | Zippy Shaker |
| KR20150025684A (ko) * | 2013-08-30 | 2015-03-11 | 주식회사 엘지화학 | 전극 슬러리의 임펠러 믹서 |
| US20150254740A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-10 | International Business Machines Corporation | Non-Intrusive Cloud Services Billing |
| CN205568226U (zh) | 2015-07-08 | 2016-09-14 | 洁碧有限公司 | 刷牙装置 |
| US10561480B2 (en) | 2016-05-09 | 2020-02-18 | Water Pik, Inc. | Load sensing for oral devices |
| USD844997S1 (en) | 2016-12-15 | 2019-04-09 | Water Pik, Inc. | Toothbrush handle |
| USD845636S1 (en) | 2016-12-15 | 2019-04-16 | Water Pik, Inc. | Toothbrush handle |
| CA3128828C (en) | 2016-12-15 | 2023-09-19 | Water Pik, Inc. | Brushing device with illumination features |
| CN106863596B (zh) * | 2017-03-02 | 2023-10-17 | 山东大学 | 一种水泥浆搅拌装置及方法 |
| US20210046433A1 (en) * | 2019-08-15 | 2021-02-18 | Nov Process & Flow Technologies Us, Inc. | Gas dispersion system |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US529937A (en) * | 1894-11-27 | Stuff-chest and bleacher | ||
| US58337A (en) * | 1866-09-25 | Improvement in churns | ||
| US53766A (en) * | 1866-04-10 | Improvement in churns | ||
| US296159A (en) * | 1884-04-01 | Lubricating-oil | ||
| US1709516A (en) * | 1926-04-05 | 1929-04-16 | William F Beatty | Ice-cream manufacturing and dispensing apparatus |
| GB315164A (en) * | 1928-10-24 | 1929-07-11 | Snia Viscosa | Improvements in driving means for mixing or similar apparatus for liquids |
| DE1001663B (de) * | 1954-09-23 | 1957-01-31 | Alfred Wilhelm Dr Ing | Schlichtekocher mit Ruehrwerk |
| AT265214B (de) * | 1964-12-29 | 1968-10-10 | Erich Karl Todtenhaupt | Vorrichtung zur Herstellung gleichmäßiger Dispersionen |
| FR1530719A (fr) * | 1967-06-01 | 1968-06-28 | Schauberger Biotechnik A G | Procédé et dispositif pour la préparation de mélanges, solutions, émulsions, suspensions et similaires par l'addition au sein des milieux fluides - en particulier des eaux naturelles - de substances choisies à volonté |
| US3734469A (en) * | 1970-12-31 | 1973-05-22 | Exxon Research Engineering Co | Reactor vessel and up-down mixer |
| CA950449A (en) * | 1972-01-27 | 1974-07-02 | Jesse J. Tapscott | Agitator with a stacked-disc rotor and stationary wall projections |
| DD129294B1 (de) * | 1976-11-19 | 1979-08-29 | Dieter Baier | Vorrichtung zum kontinuierlichen mischen von superphosphat |
| US4361405A (en) * | 1980-12-18 | 1982-11-30 | Alfelder Maschinen-Und Modell-Fabrik Kunkel, Wagner & Co. K.G. | Method and apparatus for preparing, more particularly for the cooling and mixing of moulding sand |
| JPS5888126A (ja) * | 1981-11-16 | 1983-05-26 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 溶融ガラスの撹拌装置 |
| ATE71560T1 (de) * | 1987-09-03 | 1992-02-15 | Bauko Baukooperation Gmbh | Ruehrwerkzeug fuer eine industrielle misch- oder ruehrmaschine. |
| CH675215A5 (ja) * | 1988-02-08 | 1990-09-14 | Kurt Walter Wyss |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP3236652A patent/JPH0741614B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-03-17 US US08/032,704 patent/US5358328A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5358328A (en) | 1994-10-25 |
| JPH0596527A (ja) | 1993-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0741614B2 (ja) | 混練装置及び混練方法 | |
| CN1057025C (zh) | 碰撞式气流粉碎机、微粉状体制造装置及调色剂制造方法 | |
| US2464588A (en) | Machine for dispersing agglomerated pigments in liquids | |
| KR0152066B1 (ko) | 착색 분말 코팅 조성물의 제조 방법 및 이를 이용한 분말 코팅 방법 | |
| KR900005175B1 (ko) | 분립체의 처리장치 | |
| CN1039679C (zh) | 气流粉碎机和调色剂制造方法 | |
| JPS61500306A (ja) | コロイド混合物の製造法と製造装置 | |
| JP2000153167A (ja) | コロイドミル | |
| JP3001387B2 (ja) | 混練装置 | |
| JPH0794008B2 (ja) | 混練装置及び混練方法 | |
| CN109453998B (zh) | 一种高精度气流风选机 | |
| WO1986001742A1 (en) | Continuous dispersion apparatus having multi-step dispersion chambers | |
| JP2000237563A (ja) | 連続式分散装置 | |
| JP3164600B2 (ja) | 攪拌造粒装置 | |
| JPH0815567B2 (ja) | 粉砕混合装置 | |
| JPS59127636A (ja) | 混合装置 | |
| CN101905131B (zh) | 用于混合不同堆积密度物料的变频低速混合机及方法 | |
| US3165300A (en) | Method and apparatus for mixing and blending solid materials | |
| JP2007270043A (ja) | 粉体塗料粒子及びその製造方法 | |
| JPH02211235A (ja) | 一軸混合機 | |
| EP0487310B1 (en) | Mixing device and mixing method | |
| JPS63319067A (ja) | 水平旋回流型ジェットミル | |
| RU2686944C1 (ru) | Центробежный смеситель для сыпучих материалов | |
| JP2646111B2 (ja) | 連続流通攪拌装置 | |
| CN212119873U (zh) | 一种高速颜料搅拌机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |