JPH09313909A - 粉体と液体の混合方法及び混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 粉体と液体の新しい混合法を提供する。 【解決手段】 混合装置１０は、一端が閉塞し他端が開
口する吐出管１１と、この吐出管１１の閉塞する側の端
部に取り付けられてこの吐出管１１の軸方向に向かって
開口する液体の噴射ノズル１２と、吐出管１１と交差す
る方向に延長するとともに吐出管１１の周面に一端が開
口連通する粉体の供給管１５と、吐出管１１を通過しつ
つ混合された粉体と液体との混合流体の一部を、供給管
に返送するための三方弁１３及び連絡配管３２による。
そして、供給管１５から粉体を供給しながら、吐出管１
１の軸方向に向かって噴射ノズルから液体をジェット噴
射することにより、当該液体と吸引した粉体とを混合し
つつ混合流体を吐出管１１の他端の開口に向かって給送
する。また、混合流体の一部を三方弁１３等を介して一
次撹拌容器２０に返送し、粉体の一次撹拌を行った後に
吐出管１１に吸引させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、粉体と液体の混
合方法及び混合装置に関し、特に液体のジェット流によ
り当該液体と吸引した粉体とを混合する粉体と液体の混
合方法及び混合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体と粉体を混合するための方法及び装
置は、例えば水とセメントとを混合してセメントミルク
を製造する場合や、火力発電所等において発生する多量
の石炭灰をセメントミルクと混合して石炭灰の改良処理
材を製造する場合等、各種の工事現場やプラントなどに
おいて採用されているが、このような混合装置として
は、従来より、一般に、図６に示す機械撹拌方式のミキ
サー４０や、図７に示すスラリーポンプ５１を用いた循
環撹拌方式のミキサー５０によるものが知られている。

【０００３】すなわち、これらのミキサー４０，５０を
用いた混合方法によれば、いずれもミキサー４０，５０
内に所定配合量の水やセメント、石炭灰等の液体や粉体
を投入し、バッチ方式で混合処理してセメントミルクや
石灰改良処理材等の混合流体の製造を図るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の粉体と液体とを混合するための混合方法及び混合装
置によれば、いずれもバッチ混合方式によって混合流体
を製造するものであるため、その処理能力が小さく、多
量の混合流体を迅速に混合処理することができないとい
う課題があり、処理能力を大きくしようとすると、混合
処理プラントが大規模になって、プラント設備の設置に
コストがかかり過ぎることになるという課題があった。

【０００５】そこで、この発明は、このような従来の課
題を解決するためになされたもので、大規模な設備を要
することなく、多量の混合流体を製造する場合であって
も、粉体と液体とを容易かつ迅速に混合処理してゆくこ
とのできる粉体と液体の混合方法及び混合装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００６】また、この発明は、液体に比べて粉体の混
合比率が高い場合であっても、粉体と液体とを容易かつ
迅速に混合処理してゆくことのできる粉体と液体の混合
方法及び混合装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するためになされたもので、その要旨は、一端が閉
塞し他端が開口する吐出管の当該閉塞する側の端部から
吐出管の軸方向に向かって、液体をジェット噴射すると
ともに、前記吐出管と交差する方向に延長しかつ前記閉
塞する側の端部近傍において前記吐出管の周面に開口連
通する供給管から、前記吐出管に粉体を供給することか
らなり、前記液体のジェット流と吐出管に吸引される粉
体とを衝突させるとともに、前記液体のジェット流によ
り当該液体と吸引した粉体とを混合しながらこれを前記
吐出管の他端の開口に向かって給送することを特徴とす
る粉体と液体の混合方法にある。

【０００８】ここで、この発明の粉体と液体の混合方法
によれば、前記液体のジェット流により当該液体と吸引
した粉体とを混合してなる混合流体の一部を、前記供給
管に返送し、前記供給管内において粉体と前記混合流体
とを一次撹拌した後に、前記吐出管内に吸引させるよう
にすることが好ましい。

【０００９】そして、この発明の他の要旨は、一端が閉
塞し他端が開口する吐出管と、該吐出管の閉塞する側の
端部に取り付けられてこの吐出管の軸方向に向かって開
口する液体の噴射ノズルと、前記吐出管と交差する方向
に延長するとともに前記閉塞する側の端部近傍において
前記吐出管の周面に一端が開口連通する粉体の供給管
と、前記吐出管を通過しつつ混合された粉体と液体との
混合流体の一部を、前記供給管に返送する返送手段とか
らなることを特徴とする粉体と液体の混合装置にある。

【００１０】ここで、この発明の粉体と液体の混合装置
によれば、前記返送手段を、前記吐出管の途中に介装配
置される三方弁と、該三方弁を介して前記吐出管と前記
供給管とを連通する連絡配管とによって構成することが
好ましい。

【００１１】また、前記返送手段を、混合された粉体と
液体との混合流体を貯留する貯留槽に設けられたポンプ
手段と、該ポンプ手段と前記供給管とを連通する連絡配
管とによって構成することもできる。

【００１２】そして、この発明の粉体と液体の混合方法
によれば、供給管から吐出管に粉体を供給しつつ、噴射
ノズルから吐出管の内部に液体をジェット噴射すること
により、混合流体の混合製造作業が行われる。

【００１３】すなわち、かかる液体の、吐出管の軸方向
に沿ったジェット噴射により、前記吐出管の閉塞する側
の端部近傍には負圧が生じ、この負圧によって、吐出管
と連通する供給管から粉体が吐出管内にスムースに流入
してゆくことになるとともに、前記液体のジェット流に
より、吐出管内において当該流体と粉体とが混合されて
混合流体が製造され、そのまま他端の開口に向かって給
送されて、貯留施設等に流出貯留されることになる。

【００１４】したがって、このように粉体を供給管を介
して吐出管に供給しながら、液体を吐出管内にジェット
噴射する作業を所定時間継続して行うことにより、多量
の混合流体を要する場合であっても、大規模な設備を必
要とすることなく、粉体と液体を容易かつ迅速に混合処
理して混合流体を容易に製造してゆくことができる。

【００１５】また、液体のジェット流により当該液体と
吸引した粉体とを混合して得られた混合流体の一部を、
前記供給管に返送し、前記供給管内において粉体と前記
混合流体とを一次撹拌した後に、前記吐出管内に吸引さ
せるようにすれば、粉体は、混合流体と一次撹拌され流
動性を有する液体状となって容易に吐出管に吸入される
とともに、吐出管内においてジェット流によりさらに二
次撹拌されることになるため、混合性が増すことにな
り、したがって、特に、液体に対して粉体の混合比率が
高い場合に有効である。

【００１６】一方、この発明の粉体と液体の混合装置に
よれば、返送手段を介して混合流体の一部を供給管に返
送して一次撹拌を行いながら、上記この発明にかかる粉
体と液体の混合方法を容易に実施することができる。

【００１７】また、この発明の粉体と液体の混合装置に
よれば、例えば、吐出管の途中に三方弁を介装配置する
とともに、この三方弁を介して前記吐出管と前記供給管
とを連通する連絡配管を配設することによって、あるい
は混合された粉体と液体との混合流体を貯留する貯留槽
にポンプ手段を設置するとともに、このポンプ手段と供
給管とを連通する連絡配管を配設することによって、混
合流体を供給管に返送するための返送手段を容易に設け
ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態すなわち実施例について、添付図面を参照しつつ詳
細に説明する。この発明の第一実施例に係る粉体と液体
の混合装置１０は、図１に示すように、主として、一端
が閉塞し他端が開口する吐出管１１と、この吐出管１１
の閉塞する側の端部に取り付けられて吐出管１１の軸方
向に向かって開口する液体の噴射ノズル１２と、吐出管
１１と交差する方向に延長するとともに吐出管１１の閉
塞する側の端部近傍において一端が吐出管１１の周面に
開口連通する粉体の供給管１５と、この供給管１５の他
端と連通する、粉体を供給するためのスクリューフィー
ダー１６とによって、簡易かつ軽量のものとして構成さ
れている。

【００１９】また、この第一実施例に係る混合装置１０
によれば、吐出管１１の途中に三方弁１３が設けられて
いるとともに、この三方弁１３を介して吐出管１１と供
給管１５とを連通する連絡配管１４が配設されている。

【００２０】吐出管１１は、例えば直径が１００〜１５
０ｍｍ程度の円筒管を複数本接続して構成されるもの
で、閉塞する側の端部が拡径されて負圧容器１８が形成
されているとともに、貯留槽２８に向かって略水平方向
に延長し、その先端が下方に湾曲して貯留槽２８に向け
て開口し、製造された液体と粉体との混合流体を貯留槽
２８に投入して貯留することができるようになってい
る。

【００２１】また、噴射ノズル１２は、吐出管１１の閉
塞する側の端部を貫通した状態で、当該端部の閉塞壁１
９に、取付治具を介して固定され、吐出管１１の水平な
軸方向に向かって開口して、例えば圧送ポンプから耐圧
ホース１７を介して送られてくる圧力水を、ジェット流
体として吐出管１１の延長方向に高圧噴射することがで
きるようになっている。なお、圧力水の吐出管１１内へ
の噴射量は、圧送ポンプによる圧力水の給送量や、噴射
ノズル１２の開閉量などを制御することによって、容易
に調整することができるようになっている。

【００２２】さらに、吐出管１１と連通する供給管１５
は、例えば直径が１５０〜２００ｍｍ程度の円筒管から
なり、吐出管１１の負圧容器１８から上方に略鉛直に立
ち上がって、その上端開口を介して後述するスクリュー
フィーダー１６と連通し、このスクリューフィーダー１
６から送られる粉体を吐出管１１内に落下供給する。ま
た、この供給管１５には、直径が３００〜５００ｍｍ程
度に拡径された、円筒状の一次撹拌容器２０が設けられ
ており、この一次撹拌容器２０には、三方弁１３から延
長する連絡配管１４の一端が、図２に示すように、一次
撹拌容器２０の内周面に沿った方向に開口して、渦流を
生じさせるような状態で取り付けられている。

【００２３】一方、供給管１５の上端と連通するスクリ
ューフィーダー１６は、図１に示すように、粉体の投入
貯留容器２４と、この投入貯留容器２４から水平方向に
延長する円筒管２５の内部に組み込まれたスクリューコ
ンベア２６とからなり、回転モータ２７を駆動してスク
リューコンベア２６を回転させ、スクリューコンベア２
６の螺旋に沿って、貯留容器２４内の粉体を横移動する
とともに、円筒管２５の端部下面に位置する連通開口か
ら、粉体を供給管１５を介して吐出管１１内に供給す
る。なお、粉体の吐出管１１内への供給量は、スクリュ
ーコンベア２６の回転速度を制御すること等により容易
に調整することができるようになっている。

【００２４】そして、この第一実施例に係る混合装置１
０を用いて、液体と粉体とを混合することにより混合流
体を製造するには、耐圧ホース１７を介して圧送ポンプ
から送られてくる液体としての圧力水を、ジェット流体
として噴射ノズル１２から吐出管１１の軸方向に高圧ジ
ェット噴射するとともに、スクリューフィーダー１６か
ら、粉体を、供給管１５を介して吐出管１１に落下供給
することにより容易に行うことができる。

【００２５】すなわち、圧力水のジェット噴射により、
吐出管１１の負圧容器１８内には負圧が生じ、この負圧
によって、吐出管１１と連通する供給管１５から、吐出
管１１内に粉体がスムースに流入してゆくことになると
ともに、圧力水の高速ジェット流により、噴射した圧力
水と粉体とが吐出管１１内において容易に混合撹拌され
て混合流体が製造され、そのまま他端の開口に向かって
給送されて、貯留槽２８内に流出貯留されることにな
る。

【００２６】したがって、このように粉体を供給管１５
を介して吐出管１１に供給しながら、圧力水を吐出管１
１内にジェット噴射する作業を、これらの粉体や液体の
供給量を調整しながら所定時間継続して行うことによ
り、多量の混合流体を要する場合であっても、液体と粉
体との混合流体が所望の混合比率で容易に製造されるこ
とになる。

【００２７】また、この第一実施例に係る混合装置１０
によれば、吐出管１１の途中に三方弁１３が設けられ、
またこの三方弁１３から供給管１５の一次撹拌容器２０
に至る連絡配管１４が配設されていることにより、液体
と粉体との混合性の向上が図られている。

【００２８】すなわち、かかる三方弁１３と連絡配管１
４とを返送手段として、吐出管１１内において混合され
た圧力水と粉体との混合流体の一部が分岐されて一次撹
拌容器２０に返送されるとともに、この分岐された混合
流体は、連絡配管１４の内周方向に沿った開口から、円
筒状の一次撹拌容器２０内に吐出されて、これの内部で
渦流を生じることになる。そして、この渦流に巻き込ま
れるようにして、上方から供給管１５に落下してくる粉
体が一次撹拌され、流体状の粉・液混合物となった後
に、吐出管１１の負圧容器１８内に吸引流入されてゆく
ことになる。

【００２９】したがって、このようにして、粉体は、一
次撹拌されて流動性を有する液体状となった後に吐出管
１１に容易に流入して行くことになり、また吐出管１１
内においてジェット噴射された圧力水と衝突して更に二
次撹拌されてゆくので、圧力水との混合性がさらに向上
することになる。

【００３０】すなわち、このような一次撹拌のための返
送手段を備えていないと、特に液体に比べて粉体の混合
比率が高い場合には、ジェット流体の流量に対して吸引
される粉体の量が多くなることにより、ジェット流体が
粉体に当たる初期段階では、両者の混合物の粘性が急激
に高くなり、送泥抵抗が増大して、吐出管１１の先端の
吐出口付近で詰まることが多いが、この第一実施例に係
る混合装置１０によれば、一次撹拌容器２０内で粉体を
予め流体状に混合するための三方弁１３と連絡配管１４
とからなる返送手段を備えているため、このような不具
合が解消されることになる。

【００３１】なお、一次撹拌容器２０内における一次撹
拌用の流体として、二次撹拌後の混合流体が使用される
ことになるため、最終的に吐出管１１から貯留槽２８内
に吐出されることになる二次混合流体の粉体・液体の混
合比率は変化しないことになる。

【００３２】そして、図３は、この発明の第二実施例に
係る粉体と液体の混合装置３０を示すものである。この
第二実施例に係る混合装置３０によれば、混合流体の一
部を一次撹拌用の流体として一次撹拌容器２０内に返送
するための返送手段として、貯留槽２８に隣接する予備
貯留槽３４に設けられた水中ポンプ３１と、この水中ポ
ンプ３１と供給管１５の一次撹拌容器２０とを連通する
連絡配管３２とからなるものを採用している。

【００３３】すなわち、この第二実施例の混合装置３０
によれば、連絡配管３２は、その一端が第一実施例の場
合と同様に、一次撹拌容器２０の内周面に沿った方向に
開口しており、水中ポンプ３１を駆動するとともに、開
閉弁３３を開放して、予備貯留槽３４に貯留されている
混合流体の一部を、一次撹拌容器２０の内周面に沿うよ
うに吐出することにより、渦流を生じさせて上方から落
下供給される粉体と一次撹拌することになる。

【００３４】なお、この発明は上記第一実施例及び第二
実施例の実施の態様のものに限定されるものではなく、
各請求項に記載された構成の範囲内において種々変更し
て採用することができる。

【００３５】例えば、この発明の混合方法は、混合流体
の一部を供給管１５に返送することなく、図４に示すよ
うな返送手段を備えていない装置を用いて実施すること
もでき、また、この発明の混合装置は、図５に示すよう
に、供給管１５の上端部を二股に分け、それぞれ別のス
クリューフィーダー３５，３６と連結して、二種類の粉
体を同時に液体と混合して処理できるように構成するこ
ともできる。

【００３６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
粉体と液体の混合方法及び混合装置によれば、吐出管の
軸方向に向かって液体をジェット噴射するとともに、供
給管から吐出管に粉体を供給して、液体のジェット流に
より当該液体と吸引した粉体とを混合しながらこれを前
記吐出管の他端の開口に向かって給送するという簡単な
構成によって、多量の混合流体を製造する場合であって
も、大規模な設備を要することなく、粉体と液体とを容
易かつ迅速に混合処理してゆくことが可能になる。

【００３７】また、液体のジェット流により当該液体と
粉体とを混合してなる混合流体の一部を供給管に返送
し、これと粉体とを一次撹拌した後に吐出管内に吸引さ
せるようにすれば、粉体は、混合流体と一次撹拌されて
流動性を有する液体状となって容易に吐出管に吸入さ
れ、さらに吐出管内においてジェット流と二次撹拌され
るため、混合性が増すことになり、したがって、特に、
液体に対して粉体の混合比率が高い場合であっても、粉
体と液体とを容易かつ迅速に混合処理してゆくことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一実施例にかかる液体と粉体の混
合装置の構成を示す説明図である。

【図２】連絡配管の一次撹拌容器への取り付け状況を示
す、図１のＡ−Ａに沿った断面図である。

【図３】この発明の第二実施例にかかる液体と粉体の混
合装置の構成を示す説明図である。

【図４】この発明の混合方法を実施するためのさらに他
の混合装置の構成を示す説明図である。

【図５】この発明の混合方法を実施するためのさらに他
の混合装置の構成を示す説明図である。

【図６】従来の混合装置の一例を示す説明図である。

【図７】従来の混合装置の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０，３０ 粉体と液体の混合装置 １１ 吐出管 １２ 噴射ノズル １３ 三方弁 １４，３２ 連絡配管 １５ 供給管 １６ スクリューフィーダー １７ 耐圧ホース １８ 負圧容器 ２０ 一次撹拌容器 ２８ 貯留槽 ３１ 水中ポンプ ３３ 開閉弁 ３４ 予備貯留槽

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が閉塞し他端が開口する吐出管の当
   該閉塞する側の端部から吐出管の軸方向に向かって、液
   体をジェット噴射するとともに、前記吐出管と交差する
   方向に延長しかつ前記閉塞する側の端部近傍において前
   記吐出管の周面に開口連通する供給管から、前記吐出管
   に粉体を供給することからなり、前記液体のジェット流
   と吐出管に吸引される粉体とを衝突させるとともに、前
   記液体のジェット流により当該液体と吸引した粉体とを
   混合しながらこれを前記吐出管の他端の開口に向かって
   給送することを特徴とする粉体と液体の混合方法。
2. 【請求項２】 前記液体のジェット流により当該液体と
   吸引した粉体とを混合してなる混合流体の一部を、前記
   供給管に返送し、前記供給管内において粉体と前記混合
   流体とを一次撹拌した後に、前記吐出管内に吸引させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の粉体と液体の混合方
   法。
3. 【請求項３】 一端が閉塞し他端が開口する吐出管と、
   該吐出管の閉塞する側の端部に取り付けられてこの吐出
   管の軸方向に向かって開口する液体の噴射ノズルと、前
   記吐出管と交差する方向に延長するとともに前記閉塞す
   る側の端部近傍において前記吐出管の周面に一端が開口
   連通する粉体の供給管と、前記吐出管を通過しつつ混合
   された粉体と液体との混合流体の一部を、前記供給管に
   返送する返送手段とからなることを特徴とする粉体と液
   体の混合装置。
4. 【請求項４】 前記返送手段が、前記吐出管の途中に介
   装配置される三方弁と、該三方弁を介して前記吐出管と
   前記供給管とを連通する連絡配管とからなることを特徴
   とする請求項３に記載の粉体と液体の混合装置。
5. 【請求項５】 前記返送手段が、混合された粉体と液体
   との混合流体を貯留する貯留槽に設けられたポンプ手段
   と、該ポンプ手段と前記供給管とを連通する連絡配管と
   からなることを特徴とする請求項３に記載の粉体と液体
   の混合装置。