JP2834669B2 - 粉粒体混練装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えばセメントと水とを
混合してセメントミルクを作る装置のような粉粒体混練
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来セメントミルクを作ったり粉末や粒
状物を水や液体と混練する場合、内部に攪拌羽根を設け
たドラムの中にセメント粉末と適量の水とを投入し、当
該ドラムを回転させることにより攪拌羽根でセメント粉
末と水とを攪拌し、セメントミルクを形成のが一般的で
あった。

【０００３】ところが斯かるものの場合、ドラムの中に
先にセメント粉末を入れ、次に水を注入すると、注入さ
れた水でセメント粉末がドラムの隅部で固まり易く、所
望する比率で均質なセメントミルクを形成することが出
来ないと言う問題があった。これとは逆にドラムの中に
先に水を入れ、次にセメント粉末を投入する時にはセメ
ント粉末が周辺に飛散し易く、作業員がこれを吸引した
り、周辺を汚損すると言う問題があった。

【０００４】そこでこうした問題を解決するものとして
例えば本発明の出願人等が先に提案した特公平４−６９
６７９号公報に記載されたものが知られている。この公
報に記載された粉粒体混練装置は、主として微粉石炭と
水等を混練してスラリー状の燃料を形成するもので、微
粉石炭を貯溜した粉粒体貯溜タンクの底部に粉粒体流出
口を形成し、この粉粒体出口を、加圧ポンプで加圧され
た高圧の液体を噴射して負圧を形成するジェットポンプ
の粉粒体供給口に密閉状に連結するようにし、ジェット
ポンプで形成された負圧で粉粒体貯溜タンク内の微粉石
炭を粉粒体流出口から吸引し、ジェットポンプ内の高圧
の液体ジェット流に余すことなく攪拌混合するようにし
たものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが本発明の出願
人等がした先の提案にかかるものではジェットポンプの
負圧が形成される粉粒体供給口の内部はジェット流の水
滴が乱流により縦横に飛翔している状態であることか
ら、この乱流の一部の水滴が粉粒体流出口から粉粒体貯
溜タンク内に侵入し、粉粒体貯溜タンク内の微粉石炭を
湿潤して固まらせてしまうと言う問題があった。特に、
セメント粉末のように水に反応する微粉末の場合には粉
粒体流出口や粉粒体貯溜タンク内でセメントが固結して
しまい、上記問題が顕著に表れるという問題があった。

【０００６】また、粉粒体流出口から粉粒体供給口に供
給された粉粒体貯溜タンク内の粉粒体が粉粒体供給口の
内周面に付着して固結し、粉粒体供給口が徐々に塞がれ
てしまうことから、耐久性にも問題があるだけでなく、
粉粒体供給口の内周面に付着して固結する分、粉粒体が
無駄になると言う問題があった。

【０００７】更に、粉粒体と液体との混合比率を検出す
る場合、混合されたスラリー状のものを取り出し、粘度
計や熟練した感によって混合比率を検出しており、粘度
計で混合比率を検出するものではジェットポンプを一旦
停止して行うために面倒で手間がかかるうえ、可動効率
の低下を招くと言う問題があり、熟練した感による時に
は正確な混合比率を検出することが難しく製品にバラツ
キを生じると言う問題があった。そこで、本発明は上記
問題点に鑑み提案されたもので、液体に反応して固結す
るセメントのような粉粒体でも確実に混練でき、耐久性
に優れ製品にバラツキのない混練装置を提供できるよう
にすることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る粉粒体混練装置は、第１に、液体を加圧
する加圧ポンプと、加圧ポンプで加圧された高圧の液体
を噴射して負圧を形成するジェットポンプと、粉粒体を
貯溜した粉粒体貯溜タンクとを備え、ジェットポンプ
は、圧力流体を噴射ノズルから保護管に噴射し、保護管
内に形成された負圧で外気を吸引して保護管内のジェッ
ト流と混合して混気ジェット流を形成し、該混気ジェッ
ト流を吸引管または混合管に噴射して吸引管または混合
管内に負圧を形成するようにした混気ジェットポンプで
構成し、粉粒体貯溜タンクの粉粒体流出口をジェットポ
ンプの粉粒体供給口に臨ませるとともに、粉粒体流出口
が臨む粉粒体供給口を大気に連通させたことを特徴とす
るものである。第２に、液体を加圧する加圧ポンプから
ジェットポンプの噴射ノズルに供給される高圧の流体の
圧力変化により液体と粉粒体との混合比率を検出するよ
うにしたことも特徴とするものである。

【０００９】第３に、粉粒体供給口を上方が開口する碗
形に形成し、下面に洗浄用液体を噴射する洗浄用ノズル
を設けたことも特徴の１つであり、粉粒体貯溜タンクを
有底筒状に形成し、上方開口部に粉粒体投入口を形成す
るとともに、当該底部に粉粒体流出用加圧流体を供給す
る流体供給手段を設けたことも特徴とするものである。

【００１０】

【作用】先ず、粉粒体貯溜タンクに粉粒体を貯溜し、粉
粒体貯溜タンクの底部の粉粒体流出口から粉粒体を供給
可能にする。次に、加圧ポンプで加圧された高圧の圧力
流体をジェットポンプに供給してジェットポンプ内に負
圧を形成する。こうしてジェットポンプ内に負圧が形成
されると、この負圧で粉粒体流出口が臨む粉粒体供給口
の周辺の大気に連通した部分から外気を粉粒体流出口か
ら供給された粉粒体とともに吸引しジェットポンプ内で
ジェット流に粉粒体及び外気とを確実に攪拌混合するの
である。

【００１１】この時、粉粒体流出口が臨む粉粒体供給口
部分を流走するジェット流の飛沫は吸引される外気によ
り粉粒体供給口の内方に押され、粉粒体流出口に付着す
ることが無いのである。また、粉粒体を混練した液体を
再び加圧ポンプに還流させて循環させると、粉粒体の混
練比率が上昇するのに伴って、粘度が高まり、液体を加
圧する加圧ポンプからジェットポンプの噴射ノズルに供
給される高圧の流体の圧力が徐々に上昇する。この上昇
する圧力の変化により、液体と粉粒体との混合比率を簡
単に且つ正確に検出することもできるのである。

【００１２】更に、粉粒体供給口を上方が開口する碗形
に形成し、下面に洗浄用液体を噴射する洗浄用ノズルを
設けたものでは、粉粒体流出口から供給された粉粒体が
粉粒体供給口の内周面に付着堆積しようとするのを洗浄
用ノズルから噴射された洗浄水が洗い流してジェット流
に吸引させるので、付着・堆積が防止されるのである。

【００１３】また、粉粒体貯溜タンクを有底筒状に形成
し、上方開口部を粉粒体投入口を形成するとともに、当
該底部に粉粒体流出用加圧流体を供給する流体供給手段
を設けたものでは流体供給手段から供給される圧力流体
で粉粒体貯溜タンク内の粉粒体は悉く粉粒体流出口から
粉粒体供給口に供給されるのである。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の粉粒体混練装置の一実施例を
図面に基づいて説明する。 ＜実施例１＞ この実施例に係る粉粒体混練装置１はセメントミルクを
形成するものであって、図１に示すように、水（液体）
２を貯溜した貯溜槽３と、貯溜槽３の底部に水２を吸引
して加圧する加圧ポンプ４と、加圧ポンプ４で加圧され
た高圧の圧力流体を噴射して負圧を形成するジェットポ
ンプＭ．Ｊ．Ｐと、後述するジェットポンプＭ．Ｊ．Ｐ
の粉粒体供給口６にセメント（粉粒体）７を供給する粉
粒体貯溜タンク８とを備えてなる。

【００１５】上記ジェットポンプＭ．Ｊ．Ｐは、加圧ポ
ンプ４で加圧された高圧の水を小径の噴射ノズル９から
当該噴射ノズル９よりも大径に形成された保護管１０内
に噴射し、保護管１０の噴射ノズル９側に形成された負
圧で吸気管１１から外気を吸引して高圧のジェット流に
混入させて混気ジェット流を形成し、この混気ジェット
流を保護管１０より大径の吸引管１２に噴射させて吸引
管１２内に負圧を形成するように形成してあり、保護管
１０と吸引管１２との間には吸引管１２に形成された負
圧で粉粒体を吸引する粉粒体吸引部１３が形成してあり
（図２参照）、吸引管１２に吸引された粉粒体はその下
流側に設けられている混合管１４で充分混合された後、
貯溜槽３に還流させるように構成されている。

【００１６】上記粉粒体吸引部１３は、図２に示すよう
に、上端が粉粒体供給口１５として開口する碗形の容器
本体１６の左右の両側壁部分に保護管１０と吸引管１２
及び混合管１４を同心状に支持させ、保護管１０と吸引
管１２との間に形成したものであり、粉粒体供給口１５
の周縁部分は内側下向きにカーリングさせた案内部分１
５ａを形成してある。容器本体１６の底面部分には洗浄
用ノズル１７が設けられており、この洗浄用ノズル１７
は図２及び図３に示すように、小径のドーム型のケーシ
ング１８の上端寄りで容器本体１６の底面部分から突出
する部分に、保護管１０から吸引管１２に噴射されたジ
ェット流に直交する方向に洗浄水を噴射する噴口１９・
１９を穿設し、この噴口１９・１９に加圧ポンプ４と噴
射ノズル９とを連結する高圧水供給路２０から分岐され
た洗浄水供給路２１を連結して構成されている（図１参
照）。

【００１７】高圧水供給路２０には図１に示すように高
圧水の圧力を検出してセメント７と水との混合比率を検
出するための圧力計２２が設けられている。また、ジェ
ットポンプＭ．Ｊ．Ｐの保護管１０は図２に示すよう
に、粉粒吸引口１３の容器本体１６の側壁部分に取付け
用フランジ２３を有する混合管１４と略同径の支持管２
４を設け、この取付け用フランジ２３に吸引管１２の中
間に設けた取付けフランジ２５と混合管１４のフランジ
２６部分をボルト２７で固定して支持されている。こう
した支持構造にする時には吸引管１２及び混合管１４が
磨滅した場合にボルト２７を螺解するだけで簡単に交換
することができるのである。

【００１８】上記ジェットポンプＭ．Ｊ．Ｐの粉粒体供
給口６にセメント（粉粒体）７を供給する粉粒体貯溜タ
ンク８は、図１に示すように比較的大径の有底筒状に形
成されたタンク本体２８の上端部にロート状のスロープ
を形成した粉粒体投入口２９を形成するとともに、底部
の中央には下端が粉粒体供給口１５の上方に開口する粉
粒体流出口３０を設けてあり、粉粒体流出口３０の下端
３０ａと粉粒体供給口１５との間に間隔Ｓ（図２参照）
が形成されている。

【００１９】また、タンク本体２８の底部にはパンチン
グメタル等の通気性を有する支持板３１が取りつけてあ
り、支持板３１の上面には可撓性を有する目の細かなネ
ット３２が設けられるとともに、支持板３１の下方でタ
ンク本体２８の底部には送風装置３３から流出用空気が
供給されるように構成した流体供給手段３４が形成され
ている。尚、図１中符号３５は粉粒体流出口３０から流
出させるセメント７の量を制御する流量調節バルブであ
り、符号３６は粉粒体投入口２９に設置されたセメント
を貯溜したフレキシブルコンテナ（可撓性搬送容器）、
符号３７は加圧ポンプの吐出口に設けた方向切換バルブ
であって、セメント７と水２とが所定割合に形成された
セメントミルクを加圧ポンプ４の吐出圧を利用し、吐出
管３８から取り出すためのものである。

【００２０】上記のように構成された粉粒体混練装置１
の作用を次に説明する。先ず、貯溜槽３内の水２を加圧
ポンプ４で加圧し、この高圧の水を、高圧水供給路２０
を介して噴射ノズル９に圧送し、噴射ノズル９から保護
管１０内に噴射して保護管１０内に負圧を形成する。こ
うして保護管１０内に形成された負圧で吸気管１１から
外気を吸引して保護管１０内に混気ジェット流が形成さ
れ、この混気ジェット流を保護管１０から吸引管１２に
噴射させて吸引管１２内に負圧を形成すると、この負圧
が粉粒体吸引口１３から粉粒体供給口１５に作用し、粉
粒体供給口１５から外気を吸引するようになる。

【００２１】一方、フレキシブルコンテナ３６を粉粒体
貯溜タンク８の粉粒体投入口２９を塞ぐ状態に設置し、
セメント７をタンク本体２８のネット３２上に供給して
堆積させた状態でタンク本体２８の底部に送風装置３３
からの流出用空気が供給されると、この流出用空気が支
持板３１を透過してネット３２に送られ、このネット３
２を上方に膨らませ、更にネット３２を透過した流出用
空気でセメント７をほぐしながら流量調節バルブ３５で
調量しながら粉粒体流出口３０からその下方に開口する
粉粒体供給口１５に落下供給する。この時、粉粒体流出
口３０が臨む粉粒体供給口１５部分を流走するジェット
流の飛沫は吸引される外気により粉粒体供給口１５の内
方に押され、粉粒体流出口３０に付着することが無いの
である。また、粉粒体流出口３０と粉粒体供給口１５と
の間に隙間Ｓがあることから、粉粒体流出口３０から供
給されるセメント７が周囲に飛散しようとしても、粉粒
体供給口１５に作用している外気の吸引作用により周囲
に散逸することなく全て粉粒体供給口１５から容器本体
１６内に吸引され、吸引管１２及び混合管１４内でジェ
ット流に接触し、セメントミルクが形成された後、貯溜
槽３内に還流されるのである。

【００２２】次に、粉粒体供給口１５から容器本体１６
内に吸引されたセメント７は、その殆どが吸引管１２に
吸引されるのであるが、ある一部は容器本体１６の内周
面に付着することがある。こうした場合、加圧ポンプ４
と噴射ノズル９とを連結する高圧水供給路２０から分岐
された洗浄水供給路２１から供給される高圧の圧力水が
容器本体１６の底部に設けられた洗浄用ノズル１７の噴
口１９から噴射され、容器本体１６の内周面に付着する
セメントを洗浄し、粉粒体供給口１５の周縁部分の内側
下向きにカーリングさせた案内部分１５ａで粉粒体吸引
口１３に案内して吸引管１２に吸引させるので、付着堆
積が防止されるのである。

【００２３】こうして混合管１４から吐出されたセメン
トミルクが貯溜槽３内に還流され、これが再び加圧ポン
プ４で加圧され、循環されるとセメント７と水２との混
合比率が変わって粘度が高くなり、加圧ポンプ４と噴射
ノズル９とを連結する高圧水供給路２０内の圧力が高く
なる。この高圧水供給路２０内の圧力が高くなったのを
圧力計２２で検出することによりセメント７と水２との
混合比率を正確に検出することができるのである。

【００２４】＜実施例２＞ 本実施例では上記実施例１のジェットポンプＭ．Ｊ．Ｐ
が加圧ポンプ４で加圧された高圧の水を小径の噴射ノズ
ル９から保護管１０内に噴射し、保護管１０に形成され
た負圧で吸気管１１から外気を吸引して混気ジェット流
を形成し、この混気ジェット流を保護管１０から吸引管
１２に噴射して吸引管１２内に負圧を形成する混気ジェ
ットポンプに形成してあるが、このジェットポンプＭ．
Ｊ．Ｐを図４に示すように構成した点が上記実施例１と
相違するものである。

【００２５】即ち、本実施例のジェットポンプＭ．Ｊ．
Ｐは噴射ノズル９と、吸引管１２を同心状に粉粒体供給
口１５の容器本体１６に取付けたもので、貯水タンク３
内の水２を加圧ポンプ４で加圧し、この高圧の水を噴射
ノズル９から吸引管１２内に直接噴射し、吸引管１２に
形成された負圧で粉粒体供給口１５から外気及び粉粒体
流出口３０から流下するセメント７を容器本体１６内に
吸引するようにしたものである。この場合吸引管１２を
混合管１４と兼ねさせることもできる。

【００２６】＜実施例３＞ 本実施例では上記各実施例の粉粒体貯溜タンク８を図５
に示すように変更したもので、その他の構成並びに作用
は上記実施例１と同様である。本実施例の粉粒体貯溜タ
ンク８は、比較的大径で下細りテーパー状に形成され、
下端部にモーター３８で回転駆動されるスクリュー式搬
送軸３９を設けるとともに、スクリュー式搬送軸３９の
モーター側端部に粉粒体流出口３０を形成するようにし
たもので、こうしたものでは上記実施例１における流体
供給手段３４のパンチングメタル等の通気性を有する支
持板３１、可撓性を有する目の細かなネット３２、送風
装置３５並びに流量調節バルブ を省略できるととも
に、スクリュー式搬送軸３９を粉粒体流出口３０が上方
に位置するように斜めに設けると、粉粒体貯溜タンク８
の上端位置を低くすることが出来装置全体をコンパクト
に纏めることができるという利点もある。

【００２７】尚、上記各実施例では加圧ポンプ４と噴射
ノズル９とを連結する高圧水供給路２０に圧力計２２を
設け、この圧力計２２によりセメント７と水２との混合
比率を正確に検出するようにしてあるが、これを圧力セ
ンサーに代え、圧力センサーが所定の圧力を検出すると
粉粒体混練装置１を自動的に停止させたり、加圧ポンプ
４の吐出口に設けた方向切換バルブ３７を切り換えて加
圧ポンプ４の吐出圧を利用し、吐出管３８から取り出す
ようにしても良いことは勿論である。また、上記実施例
ではセメントと水とを混練するようにしてあるが、その
他の粉体、例えば粉炭を混練したりする時に使用するこ
とができるのはいうまでも無いことである。

【００２８】

【発明の効果】以上に説明したように本発明に係る粉粒
体混練装置は加圧ポンプで加圧された高圧の圧力流体を
保護管に噴射してここに負圧を形成し、この負圧で吸引
した空気を保護管内のジェット流に混入させて混気ジェ
ット流を形成し、この混気ジェット流を混合管内を流走
させ、もって混合管内に多量で強力な負圧を形成し、こ
の負圧で粉粒体流出口が臨む粉粒体供給口の周辺の大気
に連通した部分から外気を粉粒体流出口から供給された
粉粒体とともに吸引し、ジェットポンプ内の混合管で混
気ジェット流に粉粒体及び外気とを確実に攪拌混合する
ようにしてあるので、粉粒体供給口の内部に飛翔する混
気ジェット流の水滴が粉粒体流出口から粉粒体貯溜タン
ク内に侵入し、粉粒体貯溜タンク内の微粉石炭等の粉粒
体を湿潤して固まらせてしまうと言う従来の問題を未然
に防止することができるという利点がある。特に、セメ
ント粉末のように水と反応する微粉末を混練するでも、
粉粒体流出口や粉粒体貯溜タンク内でセメントが反応し
て固結することもなく良好に供給することができるとい
う利点がある。

【００２９】更に、液体を加圧する加圧ポンプからジェ
ットポンプの噴射ノズルに供給される高圧の流体の圧力
変化により液体と粉粒体との混合比率を検出するように
したものでは、粉粒体を混練した液体を再び加圧ポンプ
に還流させて循環させると、粉粒体の混練比率が上昇す
るのに伴って、粘度が高まり、液体を加圧する加圧ポン
プからジェットポンプの噴射ノズルに供給される高圧の
流体の圧力が徐々に上昇するので、この上昇する圧力の
変化により、液体と粉粒体との混合比率を簡単に且つ正
確に検出することもでき、感に頼ることなく混練比率の
安定した均質な液体と粉粒体との混合物を形成すること
ができるという利点もある。

【００３０】この場合、圧力の変化で混練比率を検知す
ることができるので、粉粒体混練装置の可動を停止させ
なくても済み、手間をかけることなく簡単に混練比率を
の検出を行え、可動効率を向上させることができるとい
う利点もある。

【００３１】また、上方が開口する碗形の粉粒体供給口
の下面に洗浄用液体を噴射する洗浄用ノズルを設けたも
のでは、粉粒体流出口から供給された粉粒体が粉粒体供
給口の内周面に付着堆積しようとするのを洗浄用ノズル
から噴射された洗浄水が洗い流してジェット流に吸引さ
せるので、粉粒体の粉粒体供給口への付着・堆積による
耐久性の低下を確実に防止することができるとともに、
粉粒体の有効利用率を高めることができるという利点も
ある。

【００３２】加えて、有底筒状の粉粒体貯溜タンクの底
部に粉粒体流出用加圧流体を供給する流体供給手段を設
けたものでは流体供給手段から供給される圧力流体で粉
粒体貯溜タンク内の粉粒体は悉く粉粒体流出口から粉粒
体供給口に供給することができ、残留する粉粒体を無く
してその有効利用率をさらに高めることができるという
利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係る粉粒体混練装置の概略の構成を
示す縦断面図である。

【図２】実施例１に係るジェットポンプＭ．Ｊ．Ｐ部分
の縦断面図である。

【図３】実施例１に係る粉粒体供給口の容器本体部分の
横断平面図である。

【図４】実施例２に係るジェットポンプＭ．Ｊ．Ｐ部分
の縦断面図である。

【図５】実施例３に係る粉粒体貯溜タンク部分の縦断面
図である。

【符号の説明】

１・・・粉粒体混練装置 ２・・・液体（水） ４・・・加圧ポンプ ７・・・粉粒体 ８・・・粉粒体貯溜タンク ９・・・噴射ノズル １０・・・保護管 １２・・・吸引管 １４・・・混合管 １５・・・粉粒体供給口 １７・・・洗浄ノズル Ｍ．Ｊ．Ｐ・・・ジェットポンプ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体を加圧する加圧ポンプと、加圧ポンプ
   で加圧された高圧の液体を噴射して負圧を形成するジェ
   ットポンプと、粉粒体を貯溜した粉粒体貯溜タンクとを
   備え、ジェットポンプは、圧力流体を噴射ノズルから保
   護管に噴射し、保護管内に形成された負圧で外気を吸引
   して保護管内のジェット流と混合して混気ジェット流を
   形成し、該混気ジェット流を吸引管または混合管に噴射
   して吸引管または混合管内に負圧を形成するようにした
   混気ジェットポンプで構成し、粉粒体貯溜タンクの粉粒
   体流出口をジェットポンプの粉粒体供給口に臨ませると
   ともに、粉粒体流出口が臨む粉粒体供給口を大気に連通
   させたことを特徴とする粉粒体混練装置。
2. 【請求項２】液体を加圧する加圧ポンプからジェットポ
   ンプの噴射ノズルに供給される高圧の流体の圧力変化に
   より液体と粉粒体との混合比率を検出するようにしたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の粉粒体混練装置。
3. 【請求項３】粉粒体供給口を上方が開口する碗形に形成
   し、下面に洗浄用液体を噴射する洗浄用ノズルを設けた
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉粒
   体混練装置。
4. 【請求項４】粉粒体貯溜タンクを有底筒状に形成し、上
   方開口部に粉粒体投入口を形成するとともに、当該底部
   に粉粒体流出用加圧流体を供給する流体供給手段を設け
   たことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項
   に記載の粉粒体混練装置。