JPH1176782A - 粉体材料の連続混合システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成の混合装置による混合作業の自動
化を容易に図ることのできる粉体材料の連続混合システ
ムを提供する。 【解決手段】 この発明の連続混合システムは、粉体Ａ
を落下させる粉体落下部と落下する粉体に圧力水を衝突
させるノズルとを備え、圧力水Ｗと粉体を混合しながら
貯槽２に落下させる混合装置３と、この混合装置３によ
り得られた混合液を貯留する、液面レベルセンサ１５を
備えた貯槽２と、混合装置３の粉体落下部に粉体Ａを供
給すべく混合装置３の上方に配置される、粉体レベルセ
ンサ１６を備えた粉体フィーダ４と、この粉体フィーダ
４に粉体Ａを供給するコイルフィーダ６と、混合装置３
に圧力水Ｗを供給する給水ポンプ７と、液面レベルセン
サ１５や粉体レベルセンサ１６による検出結果に基づ
き、粉体フィーダ４、コイルフィーダ６及び給水ポンプ
７をオンオフ制御する制御手段１７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体材料の連続混
合システムに関し、特に、粉体を落下させる粉体落下部
と、落下する粉体に圧力液体を衝突させるノズルとを備
えた混合装置を含む粉体材料の連続混合システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、地下連続壁工事や、シールド工
法などにおいては、その工事現場の付近でベントナイ
ト、ＣＭＣ及び各種高分子系材料を水やその他の液体に
溶解して地盤安定液や、掘削土砂の流動化促進材として
使用する事例が多い。また、食品分野、化学分野、その
他の工業分野においても、粉体を液体と混合する需要が
多い。これら粉体材料を水やその他の液体に溶解ないし
混合する場合には、従来ではいわゆるバッチ処理方式と
称して、水槽に液体と粉体材料を所要の配合割合となる
ように投入し、攪拌羽根などにより強制的に攪拌混合し
て溶液、あるいは分散混合液を作成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来方
法であると、粉体の集合物を水膜で包込んでしまう、い
わゆる「ダマ」と称される二次凝集を生じ易く、均一に
分散しにくいため、作成に長時間を要し、攪拌羽根並び
にこれの回転駆動用モータも大型化、強力化する必要が
あった。

【０００４】また、二次凝集による濃度、粘ちょう性な
どの部分的偏在により、品質が安定しにくく、品質を一
定に管理するために多くの手間を必要としていた。

【０００５】更に、バッチ処理方式であるため、一回当
りの製造量は水槽などの液体槽の容量に応じて定ってし
まい、工事時における連続大量使用に対応する場合には
大型化する必要があるが、その大きさや容量には限界が
あるため、このような場合に備えて複数の装置を必要と
し、設置場所などを大きく占有する欠点があった。

【０００６】この種の欠点を除去するために、例えば特
開平６−５７００４号公報に示すように、粉末材料の落
下途中において、圧力水による水膜を粉末材料に交差さ
せながら連続供給し、下部にある収納容器に水とともに
落下収納させる方法が開発されている。

【０００７】かかる方法に用いる混合装置は、粉体を落
下させる粉体落下部と、落下する粉体に圧力水を衝突さ
せるノズルとを備え、圧力水と粉体を混合しながら混合
液として落下させるもので、簡易な構成にもかかわらず
大量の粉体材料を容易に連続混合することができるが、
さらに、粉体材料や水の供給量を制御して、混合作業の
自動化を図ることのできるシステムの開発が望まれてい
る。

【０００８】本発明は、以上の課題を解決するものであ
って、その目的とするところは、簡易な構成の混合装置
による粉体材料と液体との混合作業の自動化を容易に図
ることのできる粉体材料の連続混合システムを提供する
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明の粉体材料の連続混合システムは、粉体を落
下させる粉体落下部と落下する粉体に圧力液体を衝突さ
せるノズルとを備え、圧力液体と粉体を混合しながら混
合液として落下させる混合装置と、前記混合装置により
得られた混合液を貯留する、液面レベル計を備えた貯槽
と、前記混合装置の粉体落下部に粉体を供給すべく前記
混合装置の上方に配置される、粉体レベル計を備えた粉
体フィーダと、前記粉体フィーダに粉体を供給する粉体
供給装置と、前記混合装置に水やその他液体を供給する
給水ポンプと、前記液面レベル計や粉体レベル計による
検出結果に基づき、前記粉体フィーダ、前記粉体供給装
置及び前記給水ポンプをオンオフ制御する制御手段とを
備えたことを特徴とするものである。

【００１０】そして、本発明の連続混合システムによれ
ば、液面レベルセンサなどの液面レベル計によって、貯
槽内の混合液の液面水位が自動計測され、あらかじめ設
定された最高水位あるいは最低水位を検知することによ
って、給水ポンプと粉体フィーダの電源が自動的にオン
オフされる。一方、粉体レベルセンサなどの粉体レベル
計によって、粉体フィーダ内における粉体材料の残置量
が自動計測され、必要に応じて粉体供給装置を作動し
て、粉体材料が補充される。すなわち、これらによっ
て、混合溶液作成の自動化が図られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は
本発明にかかる連続混合システムの全体構成を示すもの
である。

【００１２】図におけるシステムは、フレーム１で囲わ
れた下部に配置された貯槽２と、この貯槽２の上方に固
定配置された混合装置３と、混合装置３の上方に配置さ
れた粉体フィーダ４と、フレーム１の近傍に配置された
粉体ホッパ５に蓄えられた粉体Ａを粉体フィーダ４に供
給する粉体供給装置としてのコイルフィーダ６と、前記
混合装置３に水を供給する給水ポンプ７と、貯槽２に蓄
えた混合液を供給側に向けて吐出するモノポンプ８とを
備えている。

【００１３】また、貯槽２内には、貯槽２に貯留される
混合液の水位を自動検出する液面レベルセンサ１５が設
けらるとともに、粉体フィーダ４内には、粉体フィーダ
４内の粉体量を自動検出する粉体レベルセンサ１６が設
けられ、これら各センサ１５、１６の検出値は制御装置
１７に入力される。

【００１４】さらに、制御装置１７は、給水ポンプ７及
び粉体フィーダ４を、水と粉体材料が常時所望の混合比
で混合がなされるように駆動制御する機能や、液面レベ
ルセンサ１５の検出値に応じて給水ポンプ７及び粉体フ
ィーダ４をオンオフする機能、さらには粉体レベルセン
サ１６の検出状態に応じてコイルフィーダ６をオンオフ
する機能などを備えている。

【００１５】ここで、混合装置３は、図２に拡大して示
すように、下部開口した筒状ガイド９と、筒状ガイド９
の上部内側に突出配置された粉体供給管１０と、粉体供
給管１０の上端に一体化された粉体受け用ホッパ１１
と、筒状ガイド９の上部あって、粉体供給管１０の周囲
に配置され、かつその側方に高圧水接続管１２を一体に
突出させたリング状の分配ヘッド１３と、分配ヘッド１
３の下部に一体に突設され、かつその先端を筒状ガイド
９の上部に挿通して筒状ガイド９の下部開口に向けて突
出した複数の高圧水噴流ノズル１４とからなっている。

【００１６】従って、この混合装置３では、粉体Ａを粉
体フィーダ４から連続的に粉体受け用ホッパ１１内に供
給しつつ、高圧水Ｗを各ノズル１４から噴出することに
より、高圧水Ｗはその噴出範囲を広げつつ、その噴出圧
力により中央に落下する粉体Ａと衝突して強制混合し、
また噴出に伴い、ノズル１４の周囲に生ずる負圧によっ
て、粉体Ａの落下を促す。

【００１７】そしてこの混合物は、その水流方向によっ
て、図２の鎖線で示すように、円筒ガイド９の内壁に複
数回の衝突反射を繰返し、この衝突反射による複数の交
差攪拌効果を得つつ、その下部開口から混合液となって
貯槽２に向けて連続吐出されてゆくことになる。

【００１８】なお、円筒ガイド９の長さは、粉体の種類
や混合特性に応じてその水流の筒内反射回数などを考慮
して調整することができる。

【００１９】また、粉体Ａ及び高圧水Ｗの供給量は、予
め設計された配合量に応じて定量供給されることにな
る。

【００２０】そして、この実施形態の連続混合システム
によれば、制御装置１７は、液面レベルセンサ１５が、
あらかじめ設定された貯槽２内の混合液の最低水位ある
いは最高水位を検知すると、給水ポンプ７と粉体フィー
ダ４の電源を自動的にオンオフする。また、粉体レベル
センサ１６によって、粉体フィーダ４内における粉体Ａ
の残置量が自動計測され、あらかじめ設定された最低量
あるいは最高量を検知すると、コイルフィーダ６の電源
を自動的にオンオフする。さらに、制御装置１７は、粉
体Ａと高圧水Ｗとの混合中は、これらが予め設定された
混合比で混合されるように給水ポンプ７と粉体フィーダ
４を駆動制御する。

【００２１】したがって、この実施形態の連続混合シス
テムによれば、工事の進捗に併せて、自動化を図りつつ
連続的かつ効率良く粉体材料と水とを混合してゆくこと
ができる。

【００２２】また、装置の無人、自動運転化に伴い、工
事の省力化を図ることができ、現場におけるコストダウ
ンに大きく寄与することができるとともに、装置の小型
軽量化によって、工事用地の削減にも寄与することがで
きる。

【００２３】なお、この発明は、上記実施形態の実施の
態様のものに限定されるものではなく、請求項に記載さ
れた構成の範囲内において、種々に変更して採用するこ
とができる。例えば、混合装置としては、粉体を落下さ
せる粉体落下部と落下する粉体に圧力水を衝突させるノ
ズルとを備えた装置であれば、例えば特開平６−５７０
０４号公報に記載された混合装置を採用することもでき
る。

【００２４】また、粉体と混合する液体は、必ずしも水
である必要はなく、さらに、この発明の連続混合システ
ムは、土木工事分野に限らず、食品分野や化学分野、そ
の他の種々の工業分野などにおいても採用することがで
きる。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による粉体材料の連続混合システムによれば、従来の
大がかりな攪拌装置などが不要であり、また簡易な構成
の混合装置による混合作業の自動化を容易に図ることが
できるとともに、多量の混合溶液を容易かつ連続的に生
産することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る連続混合システムの
全体構成を示す概略図である。

【図２】同システムに用いる混合装置の要部断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 貯槽 ３ 混合装置 ４ 粉体フィーダ ５ 粉体ホッパ ６ コイルフィーダ（粉体供給装置） ７ 給水ポンプ ９ 筒状ガイド １０ 粉体供給管 １４ 高圧水噴流ノズル １５ 液面レベルセンサ １６ 粉体レベルセンサ １７ 制御装置（制御手段） Ａ 粉体 Ｗ 高圧水

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体を落下させる粉体落下部と落下する
   粉体に圧力液体を衝突させるノズルとを備え、圧力液体
   と粉体を混合しながら混合液として落下させる混合装置
   と、 前記混合装置により得られた混合液を貯留する、液面レ
   ベル計を備えた貯槽と、 前記混合装置の粉体落下部に粉体を供給すべく前記混合
   装置の上方に配置される、粉体レベル計を備えた粉体フ
   ィーダと、 前記粉体フィーダに粉体を供給する粉体供給装置と、 前記混合装置に液体を供給する給水ポンプと、 前記液面レベル計や粉体レベル計による検出結果に基づ
   き、前記粉体フィーダ、前記粉体供給装置及び前記給水
   ポンプをオンオフ制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする粉体材料の連続水混合システ
   ム。