JPS621771B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体等すなわち液体、粉体、粒体等の
流動物を乱流撹拌させて理想的な混合状態を得る
ところの流体混合方法に関するものである。

一般に数種の流体等（以下「流体」と言う）を
混合する場合にＹ字管やＴ字管等で合流混合させ
たり、ミキサで混合したり、あるいはこれらの方
法を組合せて混合しているが、流体が粘性を有す
る場合には粘性が増すほど分散性が悪化し、混合
エネルギが増大するといつた特性が見られる。

特に異質の流体の混合時にこの傾向が強くな
る。

そのためこれらの流体を混合する場合には、動
力撹拌方法によらなければ均一で良質な混合状態
を得ることが困難であり混合物の混合状態が悪い
と品質の低下をきたす。

本発明は以上のような点についての改善を図る
ためになされたもので、流体の種類や性状に影響
されることなく経済性に優れた連続混合が容易に
確実にできる流体等の混合方法を提供する事を目
的とする。

すなわち本発明はひとつの流体を帯状に噴射さ
せ、この噴流を横断する方向に向けて異なる流体
を面状に噴射し、その後に乱流を生じせしめて行
う、流体等の混合方法に関するものである。

以下図面を参照しながら本発明の実施例につい
て説明するが、まず本発明に使用する装置の各部
について説明する。

［イ］ 全体の配置の説明 混合装置１は合流部と撹拌混合部で構成する。

［ロ］ 合流部 第１図に示すようにノズル１には２本のパイプ
３１，４１を連結する。

各パイプ３１，４１の端には各々水平スリツト
ノズル３、垂直スリツトノズル４を形成する。

水平スリツトノズル３は噴射口を円管を押し潰
したような細幅のスリツト状に形成し、流体が帯
状に偏平して噴流されるよう形成する。

垂直スリツトノズル４は前記水平スリツトノズ
ル３と同様に噴射口を細幅のスリツト状に成形
し、流体が帯状の偏平噴流４３となつて噴射され
るよう形成する。

そして両ノズル３，４は直交する方向に向けて
配置する。

その結果水平スリツトノズル３から噴射される
噴流の全面に垂直スリツトノズル４から噴射され
る噴流がたとえれば刷毛で塗るように合流するよ
う構成する。

ここで流体を偏平噴流に噴射して合流するのは
次の理由によるものである。

例えば山盛りの砂にコツプで水をかけても一部
の水が浸透するだけで全体に水は行き渡り難く、
この傾向はオイルのような粘性流体でより顕著と
なる。

従つてその後に撹拌しても団子状になりやす
く、均質に混合する為には大きな混合エネルギを
必要とする。

これは分散性が悪いからであり、両者を少量ず
つ分散しやすく合流すれば（すなわち合流時の分
散性が良ければ）その後の撹拌は極めて容易であ
り、小さい混合エネルギで良好な混合状態が得ら
れる。

本発明は流体と液体を混合する場合の、合流時
の混合体の分散性を重視してなされたものであ
る。

すなわち流体を帯状の偏平噴流に噴射すれば流
体は適度に分散して合流する事になる。

例えば粒体を並べたような状態で圧送されてい
る所に粘性流体を偏平噴射して合流させると粒体
と液体との混合率が均質となり、また粒体の表面
に付着する液体の厚さも均一になり易い為、理想
的な混合状態が得られる。（第３図） すなわち本発明は流体の分散性と混合効率の向
上を期待するために二つの流体を偏平噴流に噴射
して合流させたのである。

［ハ］ 混合部 ケーシング２１の一側には第１図のような混合
管５を接続する。

混合管５は流体を合流させたときにある程度の
混合がなされるが、その混合をより十分にするた
めの管である。

混合管５は内部に連続した管路５１を有する短
筒であり、一定の距離毎に管路５１を押し潰して
偏平絞り５２を形成する。

偏平絞り５２は縦方向に押し潰したものと横方
向に押し潰したものを交互に形成する。

すなわち各偏平絞り５２が隣接する偏平絞り５
２に対して相互に直交する関係に位置するよう形
成する。

［ニ］ その他の実施例１ 合流部において三種類の流体、粉体を混合する
為に二個の垂直スリツトノズルと一個の水平スリ
ツトノズルを配置する事もできる。

すなわち水平スリツトノズルから噴射される偏
平噴流の両面に垂直スリツトノズルからの噴流が
合流するよう構成する。（図示せず） また以上は垂直水平ノズルの関係を中心に説明
したが、両者の噴射角度が直交せず任意の角度で
交わつても同様な効果が得られる。

［ホ］ その他の実施例２ 混合管５は前記実施例の他に管路５１を噴流の
移送方向に向けて管径が除々に小径化し、あると
ころから管径が大径化して再び小径化するという
ように一定距離毎に最大径と最小径を交互に形成
する混合管５を採用する事もできる。（第４図） また以上の実施例の一部をそれぞれを組み合せ
たもの、例えば円形断面の管を一定距離毎にスリ
ツト状に管路を押し潰して絞りを形成した混合管
５や（第５図）断面円形の管路５１内に一定距離
毎に縦棒と横棒を交互に配置した構造などの混合
管５を採用する事ができる。（第６図） 要は混合管５に圧送されてくる噴流が管路５１
を通過する際に噴流の有する圧送エネルギによつ
て乱流を生じ、撹拌混合が行われるような形状に
管路を形成する。

次に混合方法について説明する。

［イ］ 配管接続 水平スリツトノズル３には粒状体である骨材を
圧搾空気によつて圧送する圧送管３１を接続し、
垂直スリツトノズル４の基端には単数もしくは複
数種の液体を圧送する移送管４１を接続する。

移送管４１は例えば合成樹脂、主剤と硬化剤等
を連続混合する混合装置とする事も可能である。

［ロ］ 合流（第２，３図） 水平スリツトノズル３および垂直スリツトノズ
ル４に接続する各管から所定の流体を圧送する。

水平スリツトノズル３から噴射される流体は帯
状に整えられた粒層３２となつて混合管５方向に
向けて噴射される。

同時に垂直スリツトノズル４からは液状の流体
が液層４３となつて噴射される。

その結果液層４３は粒層３２の表面を塗布する
ように分散性の良い状態で粒子間に混入し、混合
管５方向へ圧送される。

［ハ］ 混合 次に圧送された流体が混合管５内を通過する
際、管路５１内に乱流を発生する。

乱流発生の原因は混合管５へ到達する以前の噴
流は帯状の偏平噴流となつて流入するが、混合管
５内の途中に形成させている偏平絞り５２を通過
する際、絞りの形状に変形を強要される。

その結果流管路内には渦流が発生し、乱流とな
る。

さらに乱流となつた流体は次の偏平絞り５２を
通過する際にも乱流を発生して混合がより進行す
る。

このように合流時に分散性の良い状態で合流さ
れた流体は混合管５内の複数箇所の絞り５２を通
過する度に混合が行われるので粘性の高い流体で
も連続して十分に撹拌され、均質で理想的な混合
物が混練される。

［ニ］ 吹付け 混合撹拌された混合流体は混合管５の終端口に
接続された吹付けノズル８から噴出される。

吹付けノズル８からの噴射は流体を混合した圧
送エネルギによつて噴射される。

本発明は以上説明したようになるから次のよう
な効果を期待する事ができる。

＜イ＞ 流体を帯状の偏平噴流に噴射して合流さ
せたことにより、流体は適度に分散した状態で
合流される。

従つて流体の種類や性状に影響を受けずに、
常に均質で良質に流体を混合することができ
る。

＜ロ＞ 流体の混合、および混合物の吐出は流体
の有する圧送エネルギを利用できるので、動力
撹拌や吐出のための特別な装置は不要となり経
済的な混合が可能となる。

＜ハ＞ 複雑な機器を配置して混合するのではな
く簡単な形状の水平スリツトノズル、垂直スリ
ツトノズルおよび混合管を配置するだけであ
る。

従つて小型、軽重量化が可能である。

＜ニ＞ 一度に大量に混合するのでなく必要量の
流体を混合するので圧送速度に合せて連続した
混合ができる。

＜ホ＞ 混合管に絞りを適所に形成したので流体
はその絞り部分を通過する度に乱流を自ら発生
させ理想的な混合が行われる。

従つて従来まで困難とされていた粘性の高い
流体の混合も十分に混合できる。

＜ヘ＞ 本願に係る混合方法は土木機械に関係し
た混合だけでなく、食品、薬品、工業用品関係
等における混合や塗布等のように多くの分野で
採用する事ができその利用性が高い。

＜ト＞ 流体の圧送エネルギで流体の排出を行う
ためそのまま吹付け施工ができる。

＜チ＞ レジンモルタルに使用した場合にはレジ
ン比率の変化に応じて均質な混合がされるので
吹付けられたレジンモルタルはダレが少なく、
強度変動が少ないものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図：混合装置の一実施例の全体説明図、第
２図：合流部の説明図、第３図：流体の合流状態
の説明図、第４〜６図：その他の混合管の説明
図、第７図：第１図の―の断面図、第８図：
上図の―の断面図、第９図：第４図の―
の断面図、第１０図：上図の―の断面図、第
１１図：第５図のXI―XIの断面図、第１２図：上
図のXII―XIIの断面図、第１３図：第６図の―
の断面図、第１４図：上図―の断面
図。 １：混合装置、２：短管、３：水平スリツトノ
ズル、４：垂直スリツトノズル、５：混合管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ひとつの流体を帯状に噴射させ、 この噴流を横断する方向に向けて異なる流体を
   面状に噴射し、 その後に乱流を生じせしめて行う、 流体等の混合方法。