JPH08179B2 - 管路用の液体連続混合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管路用の液体連続混合
装置。詳しくは被混合液体を螺旋流動させながらこれに
多数の細砕混合素子を作用させて、液体をミクロン単位
の微細粒子化して混合する操作を連続的に行わせる混合
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、管路において液体を連続混合する
装置として、図９に示すようにハウジング１７内に右エ
レメント１８と左エレメント１９とを交互に配設し、こ
れらエレメント１７と１８により液体の分割、転換、反
転を行わせて混合するものは周知である。

【０００３】前記した装置は、エレメントにより液体の
分割、転換、反転を行わせるから、液体の混合には有効
であるが、液体をミクロン単位の微細な粒子にまで細砕
する機能は有しないから、例えば、燃料油中へ水成分
（水に乳化剤を加えたもの）を微細粒子化して平均に分
散混合させることにより乳化させるエマルジョン燃料の
２造等には利用できない問題点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、この問題点
を解決するためになされたもので、被混合液体を螺旋流
路を流動させて、この間に多数の細砕混合素子により細
砕と混合の操作を非常に多い回数繰り返し施すことによ
り、混合液体の一種又は全種をミクロン単位に微細粒子
化して均等に混合させ、エマルジョン燃料の調製やこれ
に類した製品の製造等を連続的に容易に行うことができ
る混合装置を提供することを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る管路用の液
体連続混合装置は、液体を流通させる筒状混合室内に螺
旋体を取付け、この螺旋体により混合室内に液体の螺旋
流路を形成させ、この螺旋流路内に多数の細砕混合素子
を配設した構成により課題の解決を行うものである。

【０００６】

【作用】前記構成を有する本発明の管路用の液体連続混
合装置は、筒状混合室ヘ流入口から複数の被混合液体を
送り込むと、これら液体は螺旋体に案内されて螺旋流路
を流動し、この流路に配設された多数の細砕混合素子に
衝突して、各素子により細かく砕かれると共に、液流の
撹乱により混合される操作を素子の数に応じて非常に多
い回数繰り返し施されるため、流出口へ達するまでにミ
クロン単位の微細な粒子化されて均一に混合され、流出
口から流出するために均質で安定した混合液体製品を連
続的に製造することができるものである。

【０００７】

【実施例】以下に本発明に係る管路用の液体連続混合装
置の実施例を図面に基づいて説明する。

【０００８】図１は本発明に係る管路用の液体連続混合
装置の横置型の実施例を一部を中央縦断し、一部を混合
室のみ破断して示す一部省略正面図。図２は同上におけ
る多数の細砕混合素子を内筒に植設して、螺旋流路へ配
設した実施例の一部分の拡大縦断正面図。図３は同上に
於ける細砕混合素子を螺旋体へ付設して、螺旋体を内筒
へ巻き付けることにより螺旋流路へ配置した実施例の一
部分の拡大縦断正面図。図４は同上に於ける多数の細砕
混合部材を帯体に植設して、帯体を螺旋流路の内筒側へ
嵌め付けることにより螺旋流路へ配設した実施例の一部
分の拡大縦断正面図。図５は同上に於ける多数の細砕混
合素子を帯体に植設して、帯体を螺旋流路の混合室側ヘ
嵌め付けることにより螺旋流路へ配設した実施例の一部
分の拡大縦断正面図。図６は混合室内での異種液体の分
離状態を示す側面図。図７は同上の正面図。図８は同上
の縦置き型の実施例を示す一部省略縦断正面図である。

【０００９】図１に示す横置き型の実施例に於て１は筒
状の混合室で、液体の流量に応じてその断面積を決定
し、長さは内部を流動する間に液体を希望する微細粒子
に細砕して均一に混合できるように決定してあり、混合
室１の一端の下側には液体の流入口２が、他端の上側に
は液体の流出口３が設けられ、又、中心には内筒４が挿
嵌されている。

【００１０】５は前記混合室１内に設けた螺旋体で、図
６、図７に示すように外周を混合室１の内面に接し、内
周を内筒４の外面に接するように設けて、混合室１内に
図７に示すような螺旋流路６を形成させ、混合室内の液
体の流路を大巾に延長させると共に、この螺旋体５は比
重差がある液体の混合に於て、混合操作を停止したとき
混合液体が分離を起こして、比重差により図６、図７の
ように境界線ａを作って混合室１内に存在する際、境界
線ａより下側の液体を細かく区分する分室を形成するも
ので、この分室による区分作用は混合室１を傾けて上位
の分室から下位の分室へ液体の移行が起こる角度までは
持続されるので、混合室１は水平位置から前述した角度
の傾斜位置までの範囲内に於て使用可能になる。

【００１１】７は前記螺旋流路６内に配設した多数の細
砕混合素子で、細い線材を用いてこれらを図１に示すよ
うになるべく密に千鳥状等に配置して置き、全部の素子
７が確実に液体に作用するようしてあり、これら素子７
の取付けは、図２に示すように内筒４へ縦に植え込む
か、図３に示すように螺旋体５へ横に付設して置いて螺
旋体５を内筒４へ巻き着けるか、図４に示すような螺旋
流路７の幅に合う帯体９に植設して置いて、図４のよう
に流路７の内筒５側か、図５のように流路５の混合け手
段に限定されるものではなく、その他の取付け手段を任
意に選択使用できることは勿論である。

【００１２】又、前記した細砕混合素子７は、図１〜図
５に示すように真っ直な線材に限定されるものではな
く、図面は省略したがジグザグ状等に曲がる線材を用い
たり、更にその配置状態を図１〜図５に示すように縦又
は横に同一角度で並列させることなく、交互にその傾き
を変えて前後の線材が公差する状態にしたりする等、細
砕混合の効果が高められるように様々に工夫する必要が
あり、この横置き型の混合装置に於ても細砕混合素子７
として、図８の縦置き型に用いた定寸の線材を２本の針
金に挟んでねじることにより線材が放射状に広がったブ
ラシを構成し、このブラシを螺旋流路７へ配設すること
も可能である。

【００１３】９は混合室１に挿嵌した内筒４を加熱する
手段のオイルヒーターで、これによりオイルを加熱して
管路１０と１１により内筒４に循環させ、混合室１内の
液体を細砕混合の処理に適した温度に保持させるもの
で、これによる内筒４の加熱は螺旋体５及び撹拌混合素
子７にも伝達され、これらから液体に伝達されて液体を
効率よく平均に加熱するのに有効である。しかし、この
ヒーター９は常温以下で細砕混合が可能な液体について
は不要であり、又、加熱手段は前記オイルヒーター９に
限定されるものではなく、電気ヒーター等を内筒４に挿
入して使用できるし、必要に応じて混合室１を外部から
加熱する手段を採用してもよい。

【００１４】前記実施例に示した横置き型の混合装置
は、その流入口２から燃料油と水成分（水に乳化剤を加
えたもの）とを供給すると、これらの液体は螺旋体５に
案内されて多数の細砕混合素子７が配設される螺旋流路
６を流動する間に多数の細砕混合素子７に衝突して、こ
れにより細かく砕かれる操作と、撹乱により混合される
操作とを素子７の数に応じた何千若しくは何万という回
数繰り返して施されるため、特に水成分はミクロン単位
の微細粒子化されて燃料油中へ均一に分散混合して、燃
料油を乳化して均質で安定なエマルジョン燃料を連続的
に製造する。

【００１５】しかもこの装置は、混合操作を長く停止す
るために仮に燃料油と水成分との分離が起こっても、比
重の重い水成分は図６及び図７に示すように境界線ａよ
り下にあり、しかもこの状態は螺旋体５によって仕切ら
れる各分室が同様の状態にあるため、液体の流出口３を
図７のように混合室１の上側へ設けて置けば、混合を再
開したとき水成分だけか、水成分を過剰に含む燃料油が
燃焼器へ送られるようなことがなく、混合再開に伴い各
分室の燃料油と水成分が混合して完全に乳化した後に燃
焼器へ送られる特徴があるもので、この機能は水平に設
置するときだけでなく、上位の分室から下位の分室への
液体の移行が起こらない範囲内の傾斜角度に於ても発揮
される。

【００１６】更に、燃料油が重質であってこれを加熱す
る必要がある場合、オイルヒーター９により内筒５を加
熱すると、その熱が燃料油中にある螺旋体６及び細砕混
合素子７にも伝達されて、これらから燃料油等へ伝達さ
れるため、燃料油の加熱が効率よくしかもむらなく行わ
れて乳化促進と流動性向上等に貢献するものである。

【００１７】図８に示す縦置き型の実施例において１は
筒状の混合室で、液体の流量に応じてその断面積を決定
し、長さは内部を流動する間に希望する細砕混合結果が
得られるように決定してあり、この混合室１の下部には
非混合部１２が設けられ、この部分１２には、液体の流
入口２の延長部１３を立上がらせ、この延長部１３に遮
蔽カップ１４を逆さに被せて、延長部１２から上昇した
液体が遮蔽カップ１４との隙間を降下してカップ１４の
外側を上昇し、混合室１へ上昇するように構成して混合
室１の上端の中心に液体の流出口３を設けてある。

【００１８】そして前記混合室１内には、心棒１５を有
する螺旋体５が配設されて、混合室１内に螺旋流路６を
形成しており、この螺旋流路６に線材を所定長さに切り
揃えたものを二本の針金１６に挟んでねじることにより
線材を放射状に広がらせて構成した公知のブラシが細砕
混合素子７として収容してある。しかしこの細砕混合素
子７は前記ブラシに限定されるねものではなく、前記横
置き型の実施例に使用したも構成のものや、他の適当な
構造のものを利用できることは勿論である。

【００１９】前記実施例に示した装置は、その流入口２
から燃料油と水に乳化剤を添加した水成分とを供給する
と、これらの液体は非混合部１２から混合室１ヘ上昇す
ると螺旋体５に案内されて多数の細砕混合素子７が配設
される螺旋流路６を流動し、この間に多数の細砕混合素
子７に衝突して細かく砕かれると共に、撹乱を受けて混
合される操作を何千若しくは何万回か繰り返し施される
ため、水成分はミクロン単位に微細粒子化されて燃料油
中へ均一に分散混合して均質で安定したエマルジョン燃
料を連続的に製造する。

【００２０】しかもこの装置は、混合操作を停止するた
めに燃料油と水成分との分離が起こっても、比重の重い
水成分は図８に示すように非混合部１２に溜って、混合
室１には燃料油だけが溜っているから、混合を再開した
とき当初は混合室１内にある燃料油だけが燃焼器へ送ら
れるため、着火が純燃料によって確実に行われ、その後
に被混合部１２の水成分が混合室１へ上がって燃料油と
混合してエマルジョン燃料を構成し、これが燃焼器へ送
られるようになる特徴を有するものである。

【００２１】

【発明の効果】前述した通り本発明に係る管路用の液体
連続混合装置は、被混合液体を螺旋流路に於て多数の細
砕混合素子に作用させるため、連続製造が極めて困難な
エマルジョン燃料の調製も至って簡単にできて、しかも
製品は均質で安定性にも優れたものであるから、従来の
混合装置では不可能又は非常に困難とされた液体混合製
品を容易に経済的に製造することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る管路用の液体連続混合装置の横置
型の実施例を一部を中央縦断し、一部を混合室のみを縦
断して示す一部省略正面図である。

【図２】同上における細砕混合素子を加熱筒に植設して
螺旋流路へ配設した実施例の一部分の拡大縦断正面図で
ある。

【図３】同上に於ける細砕混合素子を螺旋体へ付設し
て、螺旋体を内筒へ巻き付けることにより、螺旋流路へ
配置した実施例の一部分の拡大縦断正面図である。

【図４】同上に於ける細砕混合素子を帯体に植設して、
帯体を螺旋流路の内筒側ヘ嵌め付けることにより、旋流
路へ配設した実施例の一部分の拡大縦断正面図である。

【図５】同上に於ける細砕混合素子を帯体に植設して、
帯体を螺旋流路の混合室側ヘ嵌め付けることにより、螺
旋流路へ配設した実施例の一部分の拡大縦断正面図であ
る。

【図６】混合室内での異種液体の分離状態を示す側面図
である。

【図７】同上の正面図である。

【図８】同上の縦置き型の実施例を示す一部省略縦断正
面図である。

【図９】従来の管路用の液体連続混合装置を示す縦断正
面図である。

【符号の説明】

１ 筒状混合室 ２ 流入口 ３ 流出口 ５ 螺旋体 ６ 螺旋流路 ７ 細砕混合素子 ９ 加熱手段 １２ 非混合部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を流通させる筒状混合室内に螺旋体
   を取付け、この螺旋体により混合室内に液体の螺旋流路
   を形成させ、この螺旋通路内に多数の細砕混合素子を配
   設したことを特徴とする管路用の液体連続混合装置。
2. 【請求項２】 前記した筒状混合室の横置き使用に於
   て、混合液体の流出を混合室の上側から行うことを特徴
   とする管路用の液体連続混合装置。
3. 【請求項３】 前記した筒状混合室の縦置き使用に於
   て、混合室の下部に被混合部を設けたことを特徴とする
   管路用の液体連続混合装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の筒状混合室に加熱手段を
   内設したことを特徴とする管路用の液体連続混合装置。