JPH0730122Y2 - 液体・空気混合装置 - Google Patents

液体・空気混合装置

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JPH0730122Y2
JPH0730122Y2 JP1992024121U JP2412192U JPH0730122Y2 JP H0730122 Y2 JPH0730122 Y2 JP H0730122Y2 JP 1992024121 U JP1992024121 U JP 1992024121U JP 2412192 U JP2412192 U JP 2412192U JP H0730122 Y2 JPH0730122 Y2 JP H0730122Y2
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air
conduit
liquid
mixing device
space
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ラモール ジャン−ピエール
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エー エ エム ラモール
ストラ フェルトミューレ アクチェンゲゼルシャフト
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/312—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof
    • B01F25/3121—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/75—Flowing liquid aspirates gas

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Physical Water Treatments (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】製紙工場においては、紙パルプに
対して浄化、分離、ろ過、除染、インク抜きなどの数多
くの処理が施される。本考案は、加圧液体・空気混合体
注入装置に関し、特に浮選除染・インク抜き機において
使用する紙パルプ・空気混合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】公知の除染・インク抜き法の一つとし
て、除染・インク抜き機の入口で処理すべきパルプの中
に空気を注入するという方法がある。気泡の中に封じ込
められた電荷とインク粒子が表面へ送られて泡となり、
分離機へ吸込まれる。
【０００３】インク除去の良好度は、特に注入器内で得
られる混合体の品質によって左右される。できるだけ多
くのインク粒子を混合体の中に封じ込めるためには、紙
パルプの中にできるだけ多くの空気を注入し、できるだ
け均等に紙パルプ全体に行渡らせなければならない。ま
た、気泡をできるだけ小さくしなければならず、かつ粗
大気泡が混じっていてはならない。
【０００４】それぞれの用途に応じた機能を備えている
極めて数多くの気液混合体注入器が、考えられている。
気液混合体注入器においては、流体を大きな速度で流通
させるために、構造部材の寸法、配置、さらには構造が
ほんの少し変わっただけでも、最終結果が大きく変わ
る。また一般に、設計条件とは異なる条件で使用する場
合の注入器の機能を予測することが重要である。気気混
合体注入器の予測機能を、そのまま液液混合体注入器に
当てはめることはできず、ましてや気液混合体注入器に
当てはめることはできない。
【０００５】インク抜きに先だって、紙パルプに空気を
注入する場合には、２つの同相物質を混合するのでもな
く、また単にインクと大量の繊維を含んでいる液体の中
に空気を注入するのでもなく、まず、ほぼ同じ大きさの
大量の気泡を作る。
【０００６】一般には、加圧液体入口と、出口(ノズル)
を備えている注入器を使用する。加圧液体入口と出口と
の間に空気入口と円筒部があり、液体の流通によって円
筒部の中に吸込まれた空気が、液体と混合されて出口の
円錐部分に達する。この種の注入器は、スイス国特許公
開公報第581493号に開示されている。
【０００７】この注入器には、空気流入管が設けられて
おり、その端部が、液体流入管と同軸になっている。作
動時には、空気管の端部の周囲に空気環が形成され、空
気環の下手側端部において空気が水に混じり合う。
【０００８】しかし、空気環が非常に短かく(非常に薄
い)、また混合体の分布が一様でないために、混合体の
品質がいつも良好であるとは限らない。そのため、気泡
の形成が均一でなく、満足のゆくインク抜きが行われな
い。
【０００９】紙パルプを、導管(ノズル)を通して送る混
合注入器も公知である。導管の最も細い部分に、縦断面
が翼形の形材が収納されている。空気は、ほぼ径方向に
向かって、この最も細い部分の中に入る。このような混
合注入器は、公表特許公報ＷＯ−Ａ−８５ ０１８８８
に開示されている。しかし、これらの注入器は、いずれ
も満足のゆく結果を得ることができない。
【００１０】これらの注入器に吸込まれる空気の量は、
主として、供給圧力によって決まるが、一例として、液
体の量の150％程度とすることができる。しかし、空気
流量を多くしさえすればよいというわけではなく、むし
ろ液体・空気混合体の均質性を高めることの方が大切で
ある。
【００１１】また、液体の量が一定の限界値を越える
と、流出速度が非常に高くなり、気泡が周囲の空気に衝
突することによって、気泡が破れ、インクが再び液相に
戻る恐れがある。
【００１２】注入器に供給する液体の流量は、混合円筒
部の断面積を拡大して無限に大きくするということは許
されない。混合円筒部の断面積には一定の上限値があ
る。たとえば、直径が８mm以上になると、空気注入が不
均一になり、粗大気泡ができ、空気流量が一定に維持さ
れず、満足のゆくインク抜きが行われない。
【００１３】
【考案が解決しようとする課題】この問題は、一般に複
数の同時供給注入器を用いて解決される。しかし、この
注入器は、断面積が小さいために閉塞を起しやすいとい
う難点がある。
【００１４】休止時に、注入器の上手の導管の中に不純
物が溜り、それが急速に乾燥して固着する。この状態で
起動すれば、固着していた不純物が剥落し、注入器を閉
塞する。この注入器は、一般にただ一つのブロックで構
成されており、閉塞を修復するためには完全分解しなけ
ればならない。
【００１５】イギリス国特許公開公報第1 582 898号に
開示されている混合注入器は、液体供給導管が複数の小
ノズルに分割されており、一つの空気供給チャンバの中
に達している。各ノズルに対面させて、出口(ベンチュ
リ管)が設けられている。しかし、この注入器は、ポン
プのような機能を備えているが、満足のゆくインク抜き
を行うことはできない。気泡が不均一であり、破れてイ
ンクが逃出してしまう。
【００１６】本考案の目的は、流量が大きく、液体全体
に均一に気泡を注入でき、閉塞の恐れがない液体・空気
混合体注入装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本考案によれば、加圧液
体供給手段と、大気圧空気供給手段と、少なくとも一つ
の注入管とを備え、かつ、各注入管の構成要素として順
番に収れん流入導管と、空気注入スペースと、円筒形混
合導管と、発散円錐台形流出導管とを有する液体・空気
混合装置であって、
【００１８】− 空気注入スペースが平形であり、注入
器の縦軸線に対して垂直であり、空気注入スペースの境
界が、軸線が注入器の該軸線に対して平行で、接線方向
に向けて空気が供給され、回転空気流を生成する円筒形
チャンバの壁面によって仕切られており、
【００１９】− 混合導管の直径が一定で、かつ流入導
管の直径よりも多少大きく、
【００２０】− 混合導管の長さが、その直径よりもは
るかに大きく、約４〜９倍であり、
【００２１】− 流出導管の長さが、混合導管の長さに
等しいか、またはそれよりも大きく、円錐台形部の発散
角αが約１〜３度であり、
【００２２】− 空気流入口が、注入器の下部に水平に
設けられており、
【００２３】− １本の中央注入管の周囲に、複数の並
列注入管が配置されており、全注入管が同寸法であり、
【００２４】− 各管の混合導管に、この混合導管に向
かって収れんしているジェット受入・センタリング・フ
ァネルが設けられており、
【００２５】− ファネルの流入側直径が、流入導管の
流入側直径の最大1.5倍であり、ファネルの長さがその
直径にほぼ等しく、
【００２６】− 空気注入スペースが円板であり、その
中に紙パルプ流入導管が垂直に貫入しており、
【００２７】− 前記円板の厚みが流入導管の直径にほ
ぼ等しく、接線方向空気流入口が該円板に設けられてお
り、
【００２８】− 空気注入円板の厚さが、５〜15mm、好
ましくは10〜12mmであり、
【００２９】− ２つの部材で構成され、一方の部材と
して、１本または複数の流入導管と１本の接線方向空気
流入導管があり、他方の部材として、複数のジェット受
入・センタリング・ファネルと、複数の混合導管と、複
数の発散円錐形流出導管があり、２つの部材は、ネジま
たは他の公知の手段によって組付けられており、２つの
部材の間に形成されているスペースが、平形円板または
円筒部としての空気流入導管に連通しており、このスペ
ースによって、液体流入導管と混合体流出導管が隔てら
れていることを特徴とする液体・空気混合装置が提供さ
れる。
【００３０】本考案の装置は、下記の利点を備えてい
る。 (1) 液体への空気注入の良好度ならびに均一性が向上
している。吸入空気流量が大きく満足のゆくインク抜き
が行われる。150％程度の大きな空気流量でも、満足の
ゆくインク抜きが行われる。
【００３１】(2) 設置が簡単であり、たとえば、現在
除染・インク抜き機の外周に沿って設けられている16の
個別注入器を、本発明の一つまたは複数のマルチ注入器
で置換することができる。
【００３２】(3) 分解容易な２つの部分で構成されて
いるために、クリーニングが容易である。
【００３３】
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明による液
体・空気混合注入装置の好適実施例を詳細に説明する。
第１図に示すように、本発明の注入装置(１)は、全体的
に円筒形であり、好ましくは同一の複数の並列注入管
(２)を備えている。１本の中央管の周囲に、６本の管
(２)が等間隔で規則正しく配置されている。
【００３４】本発明の注入装置は、図示の実施例のもの
だけに限定されることはなく、注入管の本数を６本より
も多くすることも少なくすることもでき、また、ただ１
本だけとすることもできる。
【００３５】各注入管(２)は、液体流入導管(３)と、空
気注入／液体・空気混合部(４)と、流出導管(５)とで構
成されている。
【００３６】流入導管(３)は、断面が円形の収れん円錐
台形部分(６)と、それに続く同じく断面が円形の円筒部
(７)とで構成されている。円筒部(７)は極めて短くする
ことができ、また場合によっては省くこともできる。円
筒部(７)は、円錐形流入部(６)を通過した液体の流通方
向を安定させる働きをする。
【００３７】注入管(２)の空気注入・混合部(４)は、下
記の諸要素（記載順序で配置されている）で構成されて
いる。
【００３８】・ 断面が円形のチャンバの壁面(25)によ
って境界が仕切られており、チャンバに対して接線方向
に設けられ、液体の流通方向に対して垂直である空気流
入導管(９)を介して外気に連通している空気注入スペー
ス(８)，
【００３９】・ 収れん円錐台形部分(ジェット・セン
タリング・ファネル)(10)と、それに続く断面が円形の
混合円筒部(11),
【００４０】・ 泡混合体放出発散円錐台形部(12)を備
えている注入管(２)の流出導管(５)。各注入管の円錐台
形部ならびに円筒部は、同軸である。
【００４１】円筒形チャンバ(８)は、全注入管(２)に共
通している単一チャンバであり、流入管(３)がチャンバ
(８)の中に貫入しており、流出管(５)がチャンバ(８)か
ら注入器(１)の出口に達している。
【００４２】チャンバ(８)には、ジェットが通過すべき
円板状のエア・スペース(lame d'air)(23)が液体に対面
させて設けられている。エア・スペース(23)は、好まし
くは注入器の縦軸線(24)に対して垂直にする。このよう
にすれば、チャンバ内のジェットは、常に、空気によっ
て完全に包囲され、空気が全体に均等に注入される。
【００４３】図示の実施例においては、円板状のエア・
スペース(23)は、チャンバ(８)のスペースによって境界
が仕切られているが、流入側部材と流出部材とを隔て、
一定間隔を隔てて同軸に整合することにより、エア・ス
ペース(23)の境界をチャンバ(８)のスペースで仕切らな
いようにすることもできる。このようにすれば、ジェッ
トは、チャンバの壁面によって境界が仕切られていない
エア・スペース(23)を通過する。
【００４４】混合円筒部の直径(13)は、流入円筒部(７)
の流出側直径(14)よりも大きく、液体だけの場合より
も、量の多い空気注入ずみ液体が直径(13)から混合円筒
部の中に流入し、センタリング・ファネル(10)の流入側
直径(15)は、流入円筒部(７)の直径(14)よりも大きく、
円筒部(７)から送られてくる液体ジェットに対して大き
な受入面が確保されている。
【００４５】注入装置(１)の作動原理は、次のとおりで
ある。加圧液体が流入管(２)の中に流入する。加圧液体
の流速は、流入円錐台形部(６)で増大する。加圧流体
は、エア・スペース(23)に入り、ジェットになって通過
し、センタリング・ファネル(10)に入る。
【００４６】チャンバ(８)によって境界が仕切られてい
るエア・スペース(23)を高速度で液体が通過することに
より、液体全体に均一に空気が注入される。
【００４７】チャンバ(８)へ空気を導入する導管(９)
は、接線方向に向けて設けられており、注入管(２)に対
して垂直であり、回転運動を起し、空気と液体との混合
を助成し、またチャンバ(８)のクリーニングを助成す
る。
【００４８】また、導管(９)は、流通軸線の下に位置し
ているために， (1) 注入器が停止すれば残留液が直ちに排出され、ス
ケールができる恐れがない。
【００４９】(2) 導管(10)(11)(12)の中のいずれかが
閉塞すれば、相手流入導管(３)から送られてくる液体
が、他の導管(10)(11)(12)へ戻され、閉塞の原因となる
粒子が破壊される。
【００５０】続いて液体は、混合部(４)の円筒部分に入
り、超微小気泡としての空気と液体との混合が行われ、
インクと汚染物質が捕捉される。
【００５１】最後に、空気・液体混合体が流出発散円錐
台形部(12)に入り、そこを通過する。
【００５２】この注入装置を正しく機能させるために
は、下記の寸法条件を守ることが大事である。
【００５３】・ 混合導管の断面積が一定であり、流入
導管の断面積よりも少し大きい。
【００５４】・ 混合導管の長さが、その直径よりもは
るかに大きく、約４〜９倍ないしそれ以上である。
【００５５】・ 流出導管の長さが、混合導管の長さに
等しいか、またはそれよりも大きく、流出円錐台形部の
発散角αが約１〜３度である。
【００５６】・ ファネルの流入側断面積が、流入導管
の断面積の最大1.5倍である。
【００５７】・ ファネルの長さが、非常に小さく、そ
の直径にほぼ等しい。
【００５８】・ エア・スペース(23)の厚さが、流入導
管(14)の直径にほぼ等しい。
【００５９】・ エア・スペース(23)の厚さが５〜15m
m、好ましくは10〜12mmである。エア・スペース(23)の
厚さは、繊維の長さを基準にして設定する。閉塞し始め
た時に、繊維がチャンバ(25)全体に分布し、閉塞してい
ない管を通過しなければならない。エア・スペース(23)
の厚さを繊維の長さに等しくすることにより、注入装置
の閉塞を防止することができる。
【００６０】本実施例の寸法条件は、次のとおりであ
る。・ センタリング・ファネル(10)の勾配は７％程度
であり、流入側円錐台形部(６)の勾配と同じである。
【００６１】・ 流出側円錐台形部(12)の開度は、２％
以下である。すなわち角度αが約１度30分である。ただ
し、この寸法は強制的ではない。
【００６２】・ 流入導管の直径(14)は12mm、ファネル
の直径(15)は約16mm、ファネルの長さは約６mm、混合導
管の直径(13)は約14mm、その長さは60〜120mm、流出側
円錐台形部の長さは70〜140mm、角度αは約１度、エア
・スペースの厚さは約10〜12mmである。
【００６３】このように設計されている本考案のマルチ
注入装置は、大形注入器の利点(大流量)と小形注入器の
利点(空気注入率が高い)を兼ね備えており、かつ大形注
入器と小形注入器が持っている難点(保守が厄介であ
る、弁その他高価な部品を必要とする、など)がない。
【００６４】また、図示の実施例の注入装置(１)は、ネ
ジ (22)によって結合されている２つの部材(20)(21) で
構成されている。流入側部材(20)には流入部 (３)があ
り、流出側部材(21)には、センタリング・ファネル(1
0)、混合円筒部(11)、流出側発散円錐台形部(12)があ
る。
【００６５】２つの部材(20)(21)の中の一方(図示の実
施例の場合は部材(20)に設けられている円筒チャンバ
(８)によって、エア・スペース(23)の境界が仕切られて
いる。また同部材の側部に接線方向空気流入部(９)が設
けられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の注入器の正面図である。
【図２】図１の注入器の縦断面図である。
【符号の説明】
(１)注入装置 (２)注入管 (３)流体流入導管 (４)空気注入／
液体・空気混合部 (５)流出導管 (６)円錐台形部
分 (７)円筒部 (８)空気注入ス
ペース (９)空気流入導管 (10)ジェット・
センタリング・ファネル (11)混合円筒部 (12)円錐台形部 (13)(14)(15)直径 (20)部材 (21)部材 (22)ネジ (23)円板状のエア・スペース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭54−107963（ＪＰ，Ｕ)

Claims (8)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加圧液体供給手段と、大気圧空気供給手
    段と、少なくとも一つの注入管とを備え、かつ各注入管
    の構成要素として順番に収れん流入導管と、空気注入ス
    ペースと、円筒形混合導管と、発散円錐台形流出導管と
    を有する加圧注入式液体・空気混合装置であって、 空気注入スペース(８)が平形であるとともに、注入器の
    縦軸線(24)に対して垂直であり、前記空気注入スペース
    (８)の境界が、軸線が注入器の該軸線(24)に対して平行
    で、接線方向に向けて空気が供給され、回転空気流を生
    成する円筒形チャンバの壁面(25)によって仕切られてお
    り、 混合導管(11)の直径(13)が一定で、かつ流入導管(７)の
    直径(14)よりも多少大きく、 混合導管(11)の長さがその直径(13)よりもはるかに大き
    く、約４〜９倍であり、 空気流入口(９)が注入器(１)の下部に水平に設けられて
    おり、 流出導管(５)の長さが混合導管(11)の長さに等しいか、
    またはそれよりも大きく、円錐台形部の発散角αが約１
    〜３度であることを特徴とする液体・空気混合装置。
  2. 【請求項２】 １本の中央注入管(１)の周囲に複数の並
    列注入管(２)が配置されており、全注入管が同寸法であ
    ることを特徴とする請求項１記載の液体・空気混合装
    置。
  3. 【請求項３】 各管(２)の混合導管(11)に、この混合導
    管(11)に向かって収れんしているジェット受入センタリ
    ング・ファネル(10)が設けられていることを特徴とする
    請求項１記載の液体・空気混合装置。
  4. 【請求項４】 ファネル(10)の流入側直径(15)が、流入
    導管 (７)の直径の最大1.5倍であり、ファネルの長さが
    その直径(15)にほぼ等しいことを特徴とする請求項１記
    載の液体・空気混合装置。
  5. 【請求項５】 空気注入スペース(８)が、円板形状のエ
    アスペース(23)であり、その中に、紙パルプ流入導管が
    垂直に貫入していることを特徴とする請求項１記載の液
    体・空気混合装置。
  6. 【請求項６】 空気注入スペース(８)の厚さが、５〜15
    mmであることを特徴とする請求項１記載の液体・空気混
    合装置。
  7. 【請求項７】 円板状のエアスペース(23)の厚さが、流
    入導管(７)の直径(14)とほぼ等しいことを特徴とする請
    求項５記載の液体・空気混合装置。
  8. 【請求項８】 ２つの部材(20)(21)で構成されており、
    一方の部材(20)として、１本または複数の流入導管(３)
    と１本の接線方向空気流入導管(９)があり、他方の部材
    (21)として、複数のジェット受入／センタリング・ファ
    ネル(10)と、複数の混合導管(11)と、複数の発散円錐台
    形流出導管(12)があり、２つの部材は、ネジ(22)または
    他の公知の手段によって組付けられており、２つの部材
    (20)(21)の間に形成されているスペース(８)が、円板状
    のエアスペース(23)または円筒部としての空気流入導管
    に連通しており、このスペースによって、液体流入導管
    と混合体流出導管が隔てられていることを特徴とする請
    求項１記載の液体・空気混合装置。
JP1992024121U 1987-08-07 1992-03-23 液体・空気混合装置 Expired - Lifetime JPH0730122Y2 (ja)

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FR8711273A FR2619023B1 (fr) 1987-08-07 1987-08-07 Injecteur melangeur sous pression
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JPH07519U JPH07519U (ja) 1995-01-06
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JP63196218A Pending JPH01159038A (ja) 1987-08-07 1988-08-08 液体・空気混合装置
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JP (2) JPH01159038A (ja)
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