JPH07519U - 液体・空気混合装置 - Google Patents

液体・空気混合装置

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JPH07519U
JPH07519U JP024121U JP2412192U JPH07519U JP H07519 U JPH07519 U JP H07519U JP 024121 U JP024121 U JP 024121U JP 2412192 U JP2412192 U JP 2412192U JP H07519 U JPH07519 U JP H07519U
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ラモール ジャン−ピエール
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    • 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
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加圧液体供給装置と大気圧空気供給装置と少
なくとも注入管(２)を備え、さらに注入管(２)内の収斂
流入管空気注入スペース(８)、円筒形混合導管(11)及び
発散円錐台形流出導管(12)を有する液体・空気混合装置
で、流量が大きくかつ液体全体に均一の気泡を注入し
得、かつ閉塞の恐れのない装置である。 【構成】 加圧液体供給手段、大気圧空気供給手段、注
入管、注入管の中に設けた収れん流入導管、空気注入ス
ペースから成り、空気注入スペース(８)が平形で注入器
の縦軸線(24)に対して垂直であり、空気注入スペース
(８)の境界が軸線(24)に平行で、回転空気流を生成する
円筒チャンバの壁面(25)で仕切られており、混合導管の
直径が一定で、かつ導入管(７)の直径よりも大きく、か
つ混合導管の長さがその径よりも４〜９倍である液体・
空気混合装置。

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Ｗ Ｏ−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'ai r)(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５〜15mm、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(10)、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 (72)考案者 ジャン−ピエール ラモール フランス国 51300 ヴィトリー ル フ ランソワ ブールバール カルノー ３

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
FR87-11273 1987-08-07

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JPH07519U true JPH07519U (ja) 1995-01-06
JPH0730122Y2 JPH0730122Y2 (ja) 1995-07-12

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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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EP (1) EP0305251B1 (ja)
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