流体合流装置、流体攪拌・混合装置、ラインミキサ、流体混練方法、エアモルタル製造方法
【課題】構成が簡易で、流体の合流、攪拌・混合性能の高い装置を得る。
【解決手段】本発明に係る流体合流装置１００は、第１流体を送出する第１送出管１１０と、第２流体を送出する第２送出管１２０と、第１流体を第１送出管１１０から均等に吐出させる流体均等化手段１３０と、を備えている。
また、本発明に係る流体攪拌・混合装置２００は、流体の通過経路に配置された１ないし複数の攪拌板２３０を備え、攪拌板２３０は、流体の進行方向に対して所定角度で傾いて固定配置されている。
【解決手段】本発明に係る流体合流装置１００は、第１流体を送出する第１送出管１１０と、第２流体を送出する第２送出管１２０と、第１流体を第１送出管１１０から均等に吐出させる流体均等化手段１３０と、を備えている。
また、本発明に係る流体攪拌・混合装置２００は、流体の通過経路に配置された１ないし複数の攪拌板２３０を備え、攪拌板２３０は、流体の進行方向に対して所定角度で傾いて固定配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を合流させ、攪拌・混合する装置とその方法、並びにその装置を用いてエアモルタルを製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エアモルタルの製造方法に関し、『気泡を別途調製する工程を不要にし、安定した品質のエアモルタルを簡便に製造でき、しかも、従来のプレフォーム方式で必要な起泡剤希釈液タンクや希釈液ポンプといった装置さらには起泡剤の希釈作業人員等の装置コストや人件費コストを大幅に低減できる、エアモルタルの製造方法を提供する。』ことを目的とした技術として、『界面活性剤からなる起泡性成分とセメントを含有するスラリーを、発泡手段を内蔵した発泡ノズルに通すことにより直接エアモルタルとする。スラリーには、各種薬剤および／またはセメント混和剤、発泡手段を通過できる粒径の細骨材をさらに含有させることもできる。また、起泡性成分とセメント、さらに必要に応じて、各種薬剤および／またはセメント混和剤や発泡手段を通過できる粒径の細骨材を予め混合してプレミックス粉末としておき、施工現場で水を加えて撹拌混合してスラリーを調製すれば、各成分の現場での計量作業を不要とすることができる。』というものが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
また、発泡モルタル等の発泡装置に関し、『構造が簡単で小型軽量であるので製作コストが安価となり、打設現場に対する搬入や撤去に有利であると共に、高い発泡効率の気泡モルタルや気泡混合軽量土を作成することができる発泡モルタル等の発泡装置を提供する。』ことを目的とした技術として、『起泡剤液とエアを混合する混合器１と、起泡剤液混入エアとモルタル等を混合して発泡モルタル等にするためのミキシング機構２の組み合わせからなり、このミキシング機構２が、チャンバー１０の内部に、固定翼と回転翼を設けた上部の強制ミキシング部３と、チャンバー２１の内部に邪魔板を上下多段に配置した流下ミキシング部４との二段構造になっている。』というものが提案されている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９９２０６号公報（要約）
【特許文献２】特開２００５−１４２２６号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の技術では、起泡剤を水・セメント・細骨材といっしょにミキサーで混ぜてスラリーにしたものを、圧送ポンプにより直接、発泡ノズルに通してエアモルタルを得る方法である。
しかし、この方法では、気泡の性状が安定しない上、発泡ノズルの目詰まりの発生により、安定した品質のエアモルタルを得ることは難しい。
【０００６】
上記特許文献２に記載の技術では、回転翼を回転させるためにモータ等が必要となり、構成が複雑化するとともにメンテナンスが必要となる。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、構成が簡易で、流体の合流、攪拌・混合性能の高い装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る流体合流装置は、流体を合流させる装置であって、第１流体を送出する第１送出管と、第２流体を送出する第２送出管と、前記第１流体を前記第１送出管から均等に吐出させる流体均等化手段と、を備えたものである。
【０００９】
また、本発明に係る流体攪拌・混合装置は、流体を攪拌・混合する装置であって、前記流体の通過経路に配置された１ないし複数の攪拌板を備え、前記攪拌板は、前記流体の進行方向に対して所定角度で傾いて固定配置されているものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る流体合流装置によれば、第１流体を第１送出管から均等に吐出させる流体均等化手段を備えているので、第１送出管の吐出口以降において、第１流体と第２流体を均等に混合することができる。
【００１１】
また、本発明に係る流体攪拌・混合装置によれば、流体の進行方向に対して傾いた攪拌板を供えているので、流体は進行にともなって自然に攪拌される。したがって、モータ等を用いて攪拌板を回転させる必要はない。
さらには、攪拌板を流体の進行経路に配置するのみで攪拌性能が得られるので、構成が簡易であり、部品コスト等を低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るラインミキサ３００の側面図である。
ラインミキサ３００は、内部に二つの流体を合流させ、撹拌・混合するための装置である。ここでは、気泡群とモルタルという性質の異なる２つの流体を撹拌混合してエアモルタルを製造する例を説明するが、その他の二つの流体を撹拌混合するために用いることもできる。
なお、ここでいうモルタルとは、水、セメント、細骨材、セメント混和材等を混合してスラリー化したもの。もしくは、細骨材を除いたセメントミルクを含む。
【００１３】
ラインミキサ３００は、流体合流装置１００、流体撹拌・混合装置２００を備える。
流体合流装置１００は、性質の異なる二つの流体を均等に合流させ、混合する装置である。ここでは、気泡群とモルタルを均等に合流させる例を説明する。
流体撹拌・混合装置２００は、流体合流装置１００で均等に合流した流体を受け取って攪拌・混合する装置である。本実施の形態１では、流体撹拌・混合装置２００の具体的な構成は説明しないが、任意の公知技術を用いることができる。
【００１４】
図２は、流体合流装置１００の構成図である。
図２（ａ）は流体合流装置１００の側面図、図２（ｂ）は流体混合部分の内部拡大図である。また、比較のため、従来の流体合流装置について、図２（ｂ）と同様の図を図２（ｃ）に併記した。
【００１５】
流体合流装置１００は、２インチ管１１０、３インチ管１２０、合流部コマ１３０を備える。
２インチ管１１０の流入口からは気泡群が、３インチ管１２０の流入口からはモルタルが、例えばポンプで圧送されて流入する。流体合流装置１００の内部で気泡群とモルタルが混合され、エアモルタルとなって流出する。
【００１６】
２インチ管１１０は、直径２インチの流体送出管である。
３インチ管１２０は、直径３インチの流体送出管である。
２インチ管１１０は、３インチ管１２０の側面から３インチ管１２０の内部に挿入されており、３インチ管１２０の内部で気泡群を吐出する。
２インチ間１１０内を圧送されてきた気泡群と、３インチ管１２０内を圧送されてきたモルタルは、２インチ管１１０の吐出口で合流する。
【００１７】
合流部コマ１３０は、先端を２インチ管１１０の吐出口に向けた円錐状の部材で構成されており、２インチ管１１０の吐出口に配置されている。
合流部コマ１３０の側面には、止めネジ１４０と螺合するネジ穴が設けられている。止めネジ１４０を締めることにより、合流部コマ１３０を、３インチ管１２０の中央部分、即ち２インチ管１１０および３インチ管１２０と同軸の位置に固定することができる。
【００１８】
本実施の形態１における「第１送出管」は、２インチ管が相当する。
また、「第２送出管」は、３インチ管１２０が相当する。
また、「流体均等化手段」は、合流部コマ１３０が相当する。
なお、各送出管の直径は１例であり、これら以外のサイズの管を用いてもよい。また、合流部コマ１３０を固定する手法として、止めネジ１４０以外のものを用いてもよい。
【００１９】
以上、流体合流装置１００の構成を説明した。
次に、流体合流装置１００の内部で各流体が混合される過程を説明する。
【００２０】
２インチ管１１０内を圧送されてきた気泡群は、２インチ管１１０の吐出口で円錐状の合流部コマ１３０にぶつかることで、３インチ管１２０の内壁方向に向かって、傘状に吐出される。
傘状に吐出された気泡群は、３インチ管１２０内をドーナツ状に圧送されてきたモルタルの流れに合流する。
これにより、気泡群とモルタルが均等な割合で混じった状態で、気液混合流体を吐出することができるので、以後に行うミキシング工程の効果を高め、均質なエアモルタルをつくる補助の役割を果たすことができる。
【００２１】
一方、図２（ｃ）のように合流部コマ１３０がない従来の流体合流装置では、２インチ管１１０から吐出された気泡群は、３インチ管１２０の内壁に向かって緩やかに拡散するので、気泡群とモルタルは均等に混ざりにくい。
【００２２】
このように、気泡群を２インチ管１１０の吐出口から均等に吐出させる手段を設けたことにより、流体混合性能を高め、さらには後のミキシング工程の効果を高めることが可能となるのである。
【００２３】
以上のように、本実施の形態１では、２インチ管１１０の吐出口に合流部コマ１３０を配置し、２インチ管１１０から吐出された気泡群が３インチ管１２０の内壁に向かって傘状に拡散されるように構成した。
そのため、気泡群とモルタルを均等に合流させることができる。また、これにより、後工程の流体撹拌・混合装置２００が行うミキシング効果を高めることができる。
【００２４】
また、本実施の形態１において、合流部コマ１３０は、先端を２インチ管１１０の吐出口に向けた円錐状部材で構成されているので、簡易な部品構成で、流体合流・混合効果を高めることができ、部品コスト等の観点から有利である。
【００２５】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２では、流体合流装置１００の合流部コマ１３０の取付位置を変更できるように構成した例を説明する。これにより、２インチ管１１０から吐出される気泡群の流量や流速を調整可能にすることを図る。
【００２６】
図３は、本実施の形態２に係る流体合流装置１００の側面図である。
本実施の形態２に係る流体合流装置１００は、３インチ管１２０が、３インチ管前段部１２１と３インチ管後段部１２２の２部分で構成されている。３インチ管前段部１２１と３インチ管後段部１２２は、例えば止め具や取付ネジで接続される。
また、両者の取付位置は、可変することができるように構成されている。例えば、以下の（１）（２）のような構成が考えられる。
【００２７】
（１）取付ネジのネジ穴を複数個所に設けて取付位置を選択できるようにする。
（２）両者の間にリング状のパッドを挟み込んで、３インチ管前段部１２１と３インチ管後段部１２２の接続部分の間隔を調整できるようにする。
【００２８】
合流部コマ１３０は、３インチ管後段部１２２と一体的に構成されている。そのため、３インチ管後段部１２２の取付位置によって、合流部コマ１３０の位置も可変する。
【００２９】
図３（ａ）（ｂ）は、合流部コマ１３０の位置が可変する様子を示している。
図３（ｂ）では、図３（ａ）と比較して、３インチ管後段部１２２の取付位置が流体の吐出方向に向かって移動している。これにともなって、合流部コマ１３０の位置も同方向に向かって移動している。
【００３０】
図４は、合流部コマ１３０の位置変化に伴う気泡群の流れの変化を示す図である。
図４（ａ）は図３（ａ）における合流部コマ１３０の位置に対応し、図４（ｂ）は図３（ｂ）における合流部コマ１３０の位置に対応する。
合流部コマ１３０の位置が下流側に向かって移動すると、２インチ管１１０の吐出口と合流部コマ１３０の間隔が広がり、２インチ管１１０の開口部面積が大きくなるので、気泡群の流速が低下する。
この反対に、合流部コマ１３０の位置が気泡群の吐出口に向かって移動すると、２インチ管１１０の吐出口と合流部コマ１３０の間隔が狭くなり、２インチ管１１０の開口部面積が小さくなるので、気泡群の流速が上昇する。
【００３１】
図５は、２インチ管１１０の開口部周辺のサイズを求めるための模式図である。
２インチ管１１０の開口量Ｗ、開口面積Ｑは、図５のように幾何学的に求めることができる。気泡群やモルタルの流量、流速等に応じて、開口量Ｗ、開口面積Ｑが所望の値となるように、合流部コマ１３０の取付位置を調整するとよい。
また、開口量Ｗ、開口面積Ｑの値を調整することにより、計画したモルタル圧送量とそれに合流させる所定量の気泡に対し、最適な気泡群の合流速度を調整できるようになる。従って、計画したエアモルタル製造量ごとに最適の開口割合を見つけておけば、安定した品質のエアモルタルを製造することができる。
【００３２】
本実施の形態２では、３インチ管後段部１２２と合流部コマ１３０を一体的に構成し、３インチ管後段部１２２の取付位置を変更可能に構成したことを説明したが、合流部コマ１３０単体の取付位置を変更可能に構成することによっても、同様の効果を発揮する。
例えば、止めネジ１４０と螺合するネジ穴を合流部コマ１３０の側面に複数箇所設けて合流部コマ１３０の取付位置を選択できるようにしておき、止めネジ１４０を締める位置を変更すれば、同様に合流部コマ１３０の位置を変更することができる。
【００３３】
以上のように、本実施の形態２では、合流部コマ１３０と２インチ管１１０の吐出口の間隔を調整することができる。
これにより、計画したモルタル圧送量とそれに合流させる所定の気泡量に対し、最適な気泡群の合流速度を調整できるようになり、後工程の撹拌・混合効率が上昇するため、所望の物性を有するエアモルタル製造に寄与することができる。
【００３４】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３では、合流部コマ１３０を取り外し可能にした例を説明する。同時に、実施の形態２と同様に合流部コマ１３０の取付位置を可変にし、気泡群の流速などを調整可能にすることを図る。
【００３５】
図６は、本実施の形態３における合流部コマ１３０の構成を示す拡大図である。
本実施の形態３において、合流部コマ１３０は、円筒状の台座部１３１、円錐状の先端部を有するコマ部１３２を備える。
【００３６】
台座部１３１は、円筒側面にネジ溝が形成されており、３インチ管１２０の内壁に形成されたネジ溝と螺合して３インチ管１２０に固定される。ネジ溝に沿った回転量に応じて、台座部１３１の配置位置を可変することができる。
コマ部１３２は、実施の形態１〜２と同様に、先端部を２インチ管１１０の吐出口に向けた円錐状の部材で構成されている。
コマ部１３２は、例えば実施の形態１で説明した止めネジ１４０などを用いて、台座部１３１に固定されている（図示せず）。したがって、台座部１３１の配置位置が移動すると、コマ部１３２の位置もこれに伴って移動する。
【００３７】
図６（ａ）はコマ部１３２の位置を２インチ管１１０の吐出口に近づけた際の様子、図６（ｂ）はコマ部１３２の位置を２インチ管１１０の吐出口から遠ざけた際の様子を示している。
【００３８】
図６のように、台座部１３１をネジ溝に沿って回転させて位置を可変することにより、実施の形態２と同様に、合流部コマ１３０と２インチ管１１０の吐出口の間隔を調整することができる。
合流部コマ１３０が使用に伴って磨耗などしたときは、台座部１３１をネジ溝に沿って回転させることで、容易に取り外すことができる。
台座部１３１をより安定的に固定したい場合は、コマ部１３２を固定するのと同様に、止めネジなどを用いてより強固に固定することもできる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態３では、合流部コマ１３０の側面にネジ溝を設け、合流部コマ１３０を着脱自在に構成するとともに、合流部コマ１３０と２インチ管１１０の吐出口の間隔を調整可能に構成した。
これにより、合流部コマ１３０の交換を容易にするとともに、気泡群の流速などを容易に調整することができるので、流体合流装置１００の運用やメンテナンスの簡易化に資する。
【００４０】
特に、流体合流装置１００を用いて様々な種類の流体を混合攪拌する可能性がある場合は、本実施の形態３のように合流部コマ１３０の配置位置を容易に可変できるように構成しておくと、流体合流装置１００を毎回設計し直す必要がなくなるので、便宜である。
【００４１】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、流体合流装置１００の構成を工夫して、性質の異なる二つの流体を均一に合流させ、その後工程のミキシング効果を高めることを説明した。
本発明の実施の形態４では、流体攪拌・混合装置２００の構成を工夫してコストを抑えること、あるいは流体攪拌性能を高めることを説明する。
【００４２】
図７は、本実施の形態４に係る流体攪拌・混合装置２００の構成図である。図７（ａ）は内部構成を半透過した斜視図、図７（ｂ）は内部構成図を示す。
流体攪拌・混合装置２００は、円筒状の送出管２１０を有し、その内部を流体が通過する過程で流体が攪拌される。
【００４３】
送出管２１０の内部には、送出管２１０の円筒高さ方向に沿って心棒２４０が配置され、リング状の攪拌板サポート２２０で送出管２１０の中央に固定されている。また、心棒２４０には長方形の攪拌板２３０が１ないし複数固定的に取り付けられている。
攪拌板２３０は、流体の進行方向（この場合は送出管２１０の円筒高さ方向）に対して傾斜して取り付けられている。各攪拌板２３０の傾斜角度は、それぞれ少しずつ異なっている。
【００４４】
図７（ｂ）に示す内部構成一式は、送出管２１０の内部から着脱自在に構成することができる。
例えば、通常時は攪拌板サポート２２０の側面と送出管２１０の内壁をネジ止めするなどして固定しておく。攪拌板２３０等が磨耗したときなどは、ネジ止めを外して図７（ｂ）の構成一式を送出管２１０内部から引き抜く。
【００４５】
以上、本実施の形態４に係る流体攪拌・混合装置２００の構成を説明した。
次に、流体攪拌・混合装置２００の内部を流体が流れる際の攪拌効果について説明する。
【００４６】
送出管２１０の内部を流体が通過するとき、流体は進行方向に対して傾斜した攪拌板２３０に衝突するので、流れが分割合流すると同時に撹拌板２３０の背面では渦が発生する。また、流体の進行方向も曲げられる。流体が次の攪拌板２３０に衝突するとき、同じ作用を繰り返すばかりでなく、この攪拌板２３０はさらに異なる角度で傾斜しているので、流体の進行方向はさらに変化する。
【００４７】
このように、流体が送出管２１０内を進行するにしたがって、流体が自然に攪拌される。そのため、攪拌板２３０をモータ等で回転させる必要はなく、単に進行方向に対して傾斜して取り付けるだけでよいスタティックミキサーとしての機能を発揮する。
【００４８】
なお、攪拌板２３０の取付角度を調整することで、流体の分割・合流の勢い、渦流の大きさ、流れ方向を調整することもできる。例えば、各攪拌板２３０の取り付け角度が螺旋状に変化するように取り付けると、流体の流れを螺旋状に変化させることができる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態４では、攪拌板２３０を流体の進行方向に対して傾斜させ、取り付け角度も変えて取り付けた。
これにより、流体が送出管２１０内部を進行するにしたがって流体が自然に攪拌されるので、攪拌板２３０を回転させる必要はなく、簡易な構成で強力攪拌効果が得られ、部品コスト等を削減することができる。
【００５０】
また、本実施の形態４において、攪拌板２３０の数や配置間隔を調整することにより、所望の攪拌性能を得ることができる。例えば、配置間隔を狭くすれば、流体がより多くの回数攪拌されることになるので、攪拌をより激しく行うように調整することができる。
【００５１】
実施の形態５．
実施の形態４では、攪拌板２３０の配置間隔や取付角度を調整することで、流体の攪拌性能を調整することを説明した。
本発明の実施の形態５では、攪拌板２３０の配置間隔や取付角度などの調整をより簡易に行うための構成を説明する。
【００５２】
図８は、本実施の形態５における攪拌板２３０の構成図である。図８（ａ）は攪拌板２３０の側面図、図８（ｂ）は攪拌板２３０を心棒２４０に取り付けた状態の側面図を示している。
【００５３】
攪拌板２３０は、円筒状の取付部材２５０に所定角度で傾いた状態で固定されている。また、取付部材２５０は、止めネジ２６０と螺合するネジ穴を有している。
攪拌板２３０を心棒２４０に取り付けるときは、取付部材２５０を心棒２４０に通し、止めネジ２６０を締める。
【００５４】
止めネジ２６０を緩めれば、攪拌板２３０の取付位置や円周方向の取付角度を改めて変更することができるので、攪拌する流体に合わせてこれらを任意に調整することができる。また、攪拌板２３０が磨耗などしたときも、攪拌板２３０単体での取り外しが容易であるため、メンテナンス性も向上する。
【００５５】
図９は、攪拌板２３０と取付部材２５０の傾斜角度を様々に調整して構成した様子を示す側面図である。
【００５６】
図９の左図の例では、攪拌板２３０は流体の進行方向を鉛直方向に約６０°傾ける向きに傾斜している。図９の右図の例では、攪拌板２３０は流体の進行方向を鉛直方向に約８０°傾ける向きに傾斜している。
このように、鉛直方向の傾きを様々に調整した複数種類の攪拌板２３０および取付部材２５０をあらかじめ設けておくと、これらの組み合わせ、取付位置、取付角度によって、流体の鉛直方向の攪拌性能を様々に可変することができる。
【００５７】
なお、図９では側面から見た角度を様々に調整した例を示したが、上面から見た角度を様々に調整することもできるし、これらを組み合わせることもできる。
【００５８】
図９の構成を任意に組み合わせると、さらに複雑な攪拌を行うことができる。また、これらは止めネジ２６０で容易に着脱することができるので、組み合わせの調整も容易である。
例えば、図９に示す３種類の構成を１つずつ用いて心棒２４０に固定すると、流体の流れを少なくとも３段階可変することができる。配置位置や円周方向の取付角度を調整することにより、さらに多くの可変パターンを構成することもできる。
【００５９】
なお、図９のように複数種類の攪拌板２３０と取付部材２５０を設けておくのではなく、単一種類の攪拌板２３０と取付部材２５０のみを用いる場合でも、心棒２４０に対する取付位置や円周方向角度を調整することによって、流体の流れを一定範囲で調整することができる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態５では、攪拌板２３０は、円筒状の取付部材２５０に所定角度で取り付けられており、止めネジ２６０を用いて取付部材２５０を心棒２４０に固定することにより、心棒２４０に着脱自在に取り付けられる。
これにより、攪拌板２３０を容易に着脱することができるので、攪拌板２３０の交換が容易になり、メンテナンス性が向上する。
また、簡易な構成で攪拌板２３０を心棒２４０に固定することができるので、部品コスト等を少なく抑えることができる。
【００６１】
また、本実施の形態５では、止めネジ２６０を緩めて取付部材２５０の取付位置や円周方向角度を調整することにより、攪拌板２３０の取付位置や円周方向角度を調整することができるので、攪拌性能の調整を容易に行うことができる。
例えば、取付部材２５０をスライドさせて配置間隔を狭めることにより、攪拌板２３０の配置間隔が狭まって攪拌回数が増えるので、攪拌をより激しく行うように調整することができる。
【００６２】
また、本実施の形態５において、傾きを様々に調整した複数種類の攪拌板２３０および取付部材２５０をあらかじめ設けておき、これらの組み合せ、配置位置、円周方向角度を様々に調整することにより、さらに複雑な攪拌を行うことができる。
【００６３】
実施の形態６．
実施の形態１〜５では、気泡群とモルタルを混合攪拌してエアモルタルを製造する例を説明したが、ラインミキサ３００の用途はこれに限られるものではない。
例えば、細骨材として建設現場で発生する土や粘土等の建設副産物や、焼却灰、石炭灰、汚泥等に水、セメントを混合してスラリー化したものに気泡を加えて、気泡混合軽量土を製造するような用途にも本発明に係るラインミキサ３００を用いることができる。
合流部コマ１３０や攪拌板２３０の配置位置などは、必要な混練性能に合わせて適宜調整すればよい。
【００６４】
このように、本発明に係るラインミキサ３００は、合流部コマ１３０や攪拌板２３０などの調整によって混練性能を調整することができる。
【００６５】
本装置は構成が単純で、取り扱いも容易であり、装置寸法が小さいにもかかわらず、性質の異なる流体を比較的大量に効率よく撹拌混合できるので、いままで施工できなかったシールドトンネルのような狭隘空間で長距離のエアモルタル充填が可能となった。
すなわち、地上で製造した非圧縮性のモルタルを長距離圧送し、シールド内の打設位置直近に本装置を設置して、気泡を混合してエアモルタルを製造・打設することが可能となるため、コスト削減効果も大きい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施の形態１に係るラインミキサ３００の側面図である。
【図２】流体合流装置１００の構成図である。
【図３】実施の形態２に係る流体合流装置１００の側面図である。
【図４】合流部コマ１３０の位置変化に伴う気泡群の流れの変化を示す図である。
【図５】２インチ管１１０の開口部周辺のサイズを求めるための模式図である。
【図６】実施の形態３における合流部コマ１３０の構成を示す拡大図である。
【図７】実施の形態４に係る流体攪拌・混合装置２００の構成図である。
【図８】実施の形態５における攪拌板２３０の構成図である。
【図９】攪拌板２３０と取付部材２５０の傾斜角度を様々に調整して構成した様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１００ 流体合流装置、１１０ ２インチ管、１２０ ３インチ管、１３０ 合流部コマ、１４０ 止めネジ、２００ 流体攪拌・混合装置、２１０ 送出管、２２０ 攪拌板サポート、２３０ 攪拌板、２４０ 心棒、２５０ 取付部材、２６０ 止めネジ、３００ ラインミキサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を合流させ、攪拌・混合する装置とその方法、並びにその装置を用いてエアモルタルを製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、エアモルタルの製造方法に関し、『気泡を別途調製する工程を不要にし、安定した品質のエアモルタルを簡便に製造でき、しかも、従来のプレフォーム方式で必要な起泡剤希釈液タンクや希釈液ポンプといった装置さらには起泡剤の希釈作業人員等の装置コストや人件費コストを大幅に低減できる、エアモルタルの製造方法を提供する。』ことを目的とした技術として、『界面活性剤からなる起泡性成分とセメントを含有するスラリーを、発泡手段を内蔵した発泡ノズルに通すことにより直接エアモルタルとする。スラリーには、各種薬剤および／またはセメント混和剤、発泡手段を通過できる粒径の細骨材をさらに含有させることもできる。また、起泡性成分とセメント、さらに必要に応じて、各種薬剤および／またはセメント混和剤や発泡手段を通過できる粒径の細骨材を予め混合してプレミックス粉末としておき、施工現場で水を加えて撹拌混合してスラリーを調製すれば、各成分の現場での計量作業を不要とすることができる。』というものが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
また、発泡モルタル等の発泡装置に関し、『構造が簡単で小型軽量であるので製作コストが安価となり、打設現場に対する搬入や撤去に有利であると共に、高い発泡効率の気泡モルタルや気泡混合軽量土を作成することができる発泡モルタル等の発泡装置を提供する。』ことを目的とした技術として、『起泡剤液とエアを混合する混合器１と、起泡剤液混入エアとモルタル等を混合して発泡モルタル等にするためのミキシング機構２の組み合わせからなり、このミキシング機構２が、チャンバー１０の内部に、固定翼と回転翼を設けた上部の強制ミキシング部３と、チャンバー２１の内部に邪魔板を上下多段に配置した流下ミキシング部４との二段構造になっている。』というものが提案されている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２９９２０６号公報（要約）
【特許文献２】特開２００５−１４２２６号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の技術では、起泡剤を水・セメント・細骨材といっしょにミキサーで混ぜてスラリーにしたものを、圧送ポンプにより直接、発泡ノズルに通してエアモルタルを得る方法である。
しかし、この方法では、気泡の性状が安定しない上、発泡ノズルの目詰まりの発生により、安定した品質のエアモルタルを得ることは難しい。
【０００６】
上記特許文献２に記載の技術では、回転翼を回転させるためにモータ等が必要となり、構成が複雑化するとともにメンテナンスが必要となる。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、構成が簡易で、流体の合流、攪拌・混合性能の高い装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る流体合流装置は、流体を合流させる装置であって、第１流体を送出する第１送出管と、第２流体を送出する第２送出管と、前記第１流体を前記第１送出管から均等に吐出させる流体均等化手段と、を備えたものである。
【０００９】
また、本発明に係る流体攪拌・混合装置は、流体を攪拌・混合する装置であって、前記流体の通過経路に配置された１ないし複数の攪拌板を備え、前記攪拌板は、前記流体の進行方向に対して所定角度で傾いて固定配置されているものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る流体合流装置によれば、第１流体を第１送出管から均等に吐出させる流体均等化手段を備えているので、第１送出管の吐出口以降において、第１流体と第２流体を均等に混合することができる。
【００１１】
また、本発明に係る流体攪拌・混合装置によれば、流体の進行方向に対して傾いた攪拌板を供えているので、流体は進行にともなって自然に攪拌される。したがって、モータ等を用いて攪拌板を回転させる必要はない。
さらには、攪拌板を流体の進行経路に配置するのみで攪拌性能が得られるので、構成が簡易であり、部品コスト等を低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るラインミキサ３００の側面図である。
ラインミキサ３００は、内部に二つの流体を合流させ、撹拌・混合するための装置である。ここでは、気泡群とモルタルという性質の異なる２つの流体を撹拌混合してエアモルタルを製造する例を説明するが、その他の二つの流体を撹拌混合するために用いることもできる。
なお、ここでいうモルタルとは、水、セメント、細骨材、セメント混和材等を混合してスラリー化したもの。もしくは、細骨材を除いたセメントミルクを含む。
【００１３】
ラインミキサ３００は、流体合流装置１００、流体撹拌・混合装置２００を備える。
流体合流装置１００は、性質の異なる二つの流体を均等に合流させ、混合する装置である。ここでは、気泡群とモルタルを均等に合流させる例を説明する。
流体撹拌・混合装置２００は、流体合流装置１００で均等に合流した流体を受け取って攪拌・混合する装置である。本実施の形態１では、流体撹拌・混合装置２００の具体的な構成は説明しないが、任意の公知技術を用いることができる。
【００１４】
図２は、流体合流装置１００の構成図である。
図２（ａ）は流体合流装置１００の側面図、図２（ｂ）は流体混合部分の内部拡大図である。また、比較のため、従来の流体合流装置について、図２（ｂ）と同様の図を図２（ｃ）に併記した。
【００１５】
流体合流装置１００は、２インチ管１１０、３インチ管１２０、合流部コマ１３０を備える。
２インチ管１１０の流入口からは気泡群が、３インチ管１２０の流入口からはモルタルが、例えばポンプで圧送されて流入する。流体合流装置１００の内部で気泡群とモルタルが混合され、エアモルタルとなって流出する。
【００１６】
２インチ管１１０は、直径２インチの流体送出管である。
３インチ管１２０は、直径３インチの流体送出管である。
２インチ管１１０は、３インチ管１２０の側面から３インチ管１２０の内部に挿入されており、３インチ管１２０の内部で気泡群を吐出する。
２インチ間１１０内を圧送されてきた気泡群と、３インチ管１２０内を圧送されてきたモルタルは、２インチ管１１０の吐出口で合流する。
【００１７】
合流部コマ１３０は、先端を２インチ管１１０の吐出口に向けた円錐状の部材で構成されており、２インチ管１１０の吐出口に配置されている。
合流部コマ１３０の側面には、止めネジ１４０と螺合するネジ穴が設けられている。止めネジ１４０を締めることにより、合流部コマ１３０を、３インチ管１２０の中央部分、即ち２インチ管１１０および３インチ管１２０と同軸の位置に固定することができる。
【００１８】
本実施の形態１における「第１送出管」は、２インチ管が相当する。
また、「第２送出管」は、３インチ管１２０が相当する。
また、「流体均等化手段」は、合流部コマ１３０が相当する。
なお、各送出管の直径は１例であり、これら以外のサイズの管を用いてもよい。また、合流部コマ１３０を固定する手法として、止めネジ１４０以外のものを用いてもよい。
【００１９】
以上、流体合流装置１００の構成を説明した。
次に、流体合流装置１００の内部で各流体が混合される過程を説明する。
【００２０】
２インチ管１１０内を圧送されてきた気泡群は、２インチ管１１０の吐出口で円錐状の合流部コマ１３０にぶつかることで、３インチ管１２０の内壁方向に向かって、傘状に吐出される。
傘状に吐出された気泡群は、３インチ管１２０内をドーナツ状に圧送されてきたモルタルの流れに合流する。
これにより、気泡群とモルタルが均等な割合で混じった状態で、気液混合流体を吐出することができるので、以後に行うミキシング工程の効果を高め、均質なエアモルタルをつくる補助の役割を果たすことができる。
【００２１】
一方、図２（ｃ）のように合流部コマ１３０がない従来の流体合流装置では、２インチ管１１０から吐出された気泡群は、３インチ管１２０の内壁に向かって緩やかに拡散するので、気泡群とモルタルは均等に混ざりにくい。
【００２２】
このように、気泡群を２インチ管１１０の吐出口から均等に吐出させる手段を設けたことにより、流体混合性能を高め、さらには後のミキシング工程の効果を高めることが可能となるのである。
【００２３】
以上のように、本実施の形態１では、２インチ管１１０の吐出口に合流部コマ１３０を配置し、２インチ管１１０から吐出された気泡群が３インチ管１２０の内壁に向かって傘状に拡散されるように構成した。
そのため、気泡群とモルタルを均等に合流させることができる。また、これにより、後工程の流体撹拌・混合装置２００が行うミキシング効果を高めることができる。
【００２４】
また、本実施の形態１において、合流部コマ１３０は、先端を２インチ管１１０の吐出口に向けた円錐状部材で構成されているので、簡易な部品構成で、流体合流・混合効果を高めることができ、部品コスト等の観点から有利である。
【００２５】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２では、流体合流装置１００の合流部コマ１３０の取付位置を変更できるように構成した例を説明する。これにより、２インチ管１１０から吐出される気泡群の流量や流速を調整可能にすることを図る。
【００２６】
図３は、本実施の形態２に係る流体合流装置１００の側面図である。
本実施の形態２に係る流体合流装置１００は、３インチ管１２０が、３インチ管前段部１２１と３インチ管後段部１２２の２部分で構成されている。３インチ管前段部１２１と３インチ管後段部１２２は、例えば止め具や取付ネジで接続される。
また、両者の取付位置は、可変することができるように構成されている。例えば、以下の（１）（２）のような構成が考えられる。
【００２７】
（１）取付ネジのネジ穴を複数個所に設けて取付位置を選択できるようにする。
（２）両者の間にリング状のパッドを挟み込んで、３インチ管前段部１２１と３インチ管後段部１２２の接続部分の間隔を調整できるようにする。
【００２８】
合流部コマ１３０は、３インチ管後段部１２２と一体的に構成されている。そのため、３インチ管後段部１２２の取付位置によって、合流部コマ１３０の位置も可変する。
【００２９】
図３（ａ）（ｂ）は、合流部コマ１３０の位置が可変する様子を示している。
図３（ｂ）では、図３（ａ）と比較して、３インチ管後段部１２２の取付位置が流体の吐出方向に向かって移動している。これにともなって、合流部コマ１３０の位置も同方向に向かって移動している。
【００３０】
図４は、合流部コマ１３０の位置変化に伴う気泡群の流れの変化を示す図である。
図４（ａ）は図３（ａ）における合流部コマ１３０の位置に対応し、図４（ｂ）は図３（ｂ）における合流部コマ１３０の位置に対応する。
合流部コマ１３０の位置が下流側に向かって移動すると、２インチ管１１０の吐出口と合流部コマ１３０の間隔が広がり、２インチ管１１０の開口部面積が大きくなるので、気泡群の流速が低下する。
この反対に、合流部コマ１３０の位置が気泡群の吐出口に向かって移動すると、２インチ管１１０の吐出口と合流部コマ１３０の間隔が狭くなり、２インチ管１１０の開口部面積が小さくなるので、気泡群の流速が上昇する。
【００３１】
図５は、２インチ管１１０の開口部周辺のサイズを求めるための模式図である。
２インチ管１１０の開口量Ｗ、開口面積Ｑは、図５のように幾何学的に求めることができる。気泡群やモルタルの流量、流速等に応じて、開口量Ｗ、開口面積Ｑが所望の値となるように、合流部コマ１３０の取付位置を調整するとよい。
また、開口量Ｗ、開口面積Ｑの値を調整することにより、計画したモルタル圧送量とそれに合流させる所定量の気泡に対し、最適な気泡群の合流速度を調整できるようになる。従って、計画したエアモルタル製造量ごとに最適の開口割合を見つけておけば、安定した品質のエアモルタルを製造することができる。
【００３２】
本実施の形態２では、３インチ管後段部１２２と合流部コマ１３０を一体的に構成し、３インチ管後段部１２２の取付位置を変更可能に構成したことを説明したが、合流部コマ１３０単体の取付位置を変更可能に構成することによっても、同様の効果を発揮する。
例えば、止めネジ１４０と螺合するネジ穴を合流部コマ１３０の側面に複数箇所設けて合流部コマ１３０の取付位置を選択できるようにしておき、止めネジ１４０を締める位置を変更すれば、同様に合流部コマ１３０の位置を変更することができる。
【００３３】
以上のように、本実施の形態２では、合流部コマ１３０と２インチ管１１０の吐出口の間隔を調整することができる。
これにより、計画したモルタル圧送量とそれに合流させる所定の気泡量に対し、最適な気泡群の合流速度を調整できるようになり、後工程の撹拌・混合効率が上昇するため、所望の物性を有するエアモルタル製造に寄与することができる。
【００３４】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３では、合流部コマ１３０を取り外し可能にした例を説明する。同時に、実施の形態２と同様に合流部コマ１３０の取付位置を可変にし、気泡群の流速などを調整可能にすることを図る。
【００３５】
図６は、本実施の形態３における合流部コマ１３０の構成を示す拡大図である。
本実施の形態３において、合流部コマ１３０は、円筒状の台座部１３１、円錐状の先端部を有するコマ部１３２を備える。
【００３６】
台座部１３１は、円筒側面にネジ溝が形成されており、３インチ管１２０の内壁に形成されたネジ溝と螺合して３インチ管１２０に固定される。ネジ溝に沿った回転量に応じて、台座部１３１の配置位置を可変することができる。
コマ部１３２は、実施の形態１〜２と同様に、先端部を２インチ管１１０の吐出口に向けた円錐状の部材で構成されている。
コマ部１３２は、例えば実施の形態１で説明した止めネジ１４０などを用いて、台座部１３１に固定されている（図示せず）。したがって、台座部１３１の配置位置が移動すると、コマ部１３２の位置もこれに伴って移動する。
【００３７】
図６（ａ）はコマ部１３２の位置を２インチ管１１０の吐出口に近づけた際の様子、図６（ｂ）はコマ部１３２の位置を２インチ管１１０の吐出口から遠ざけた際の様子を示している。
【００３８】
図６のように、台座部１３１をネジ溝に沿って回転させて位置を可変することにより、実施の形態２と同様に、合流部コマ１３０と２インチ管１１０の吐出口の間隔を調整することができる。
合流部コマ１３０が使用に伴って磨耗などしたときは、台座部１３１をネジ溝に沿って回転させることで、容易に取り外すことができる。
台座部１３１をより安定的に固定したい場合は、コマ部１３２を固定するのと同様に、止めネジなどを用いてより強固に固定することもできる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態３では、合流部コマ１３０の側面にネジ溝を設け、合流部コマ１３０を着脱自在に構成するとともに、合流部コマ１３０と２インチ管１１０の吐出口の間隔を調整可能に構成した。
これにより、合流部コマ１３０の交換を容易にするとともに、気泡群の流速などを容易に調整することができるので、流体合流装置１００の運用やメンテナンスの簡易化に資する。
【００４０】
特に、流体合流装置１００を用いて様々な種類の流体を混合攪拌する可能性がある場合は、本実施の形態３のように合流部コマ１３０の配置位置を容易に可変できるように構成しておくと、流体合流装置１００を毎回設計し直す必要がなくなるので、便宜である。
【００４１】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、流体合流装置１００の構成を工夫して、性質の異なる二つの流体を均一に合流させ、その後工程のミキシング効果を高めることを説明した。
本発明の実施の形態４では、流体攪拌・混合装置２００の構成を工夫してコストを抑えること、あるいは流体攪拌性能を高めることを説明する。
【００４２】
図７は、本実施の形態４に係る流体攪拌・混合装置２００の構成図である。図７（ａ）は内部構成を半透過した斜視図、図７（ｂ）は内部構成図を示す。
流体攪拌・混合装置２００は、円筒状の送出管２１０を有し、その内部を流体が通過する過程で流体が攪拌される。
【００４３】
送出管２１０の内部には、送出管２１０の円筒高さ方向に沿って心棒２４０が配置され、リング状の攪拌板サポート２２０で送出管２１０の中央に固定されている。また、心棒２４０には長方形の攪拌板２３０が１ないし複数固定的に取り付けられている。
攪拌板２３０は、流体の進行方向（この場合は送出管２１０の円筒高さ方向）に対して傾斜して取り付けられている。各攪拌板２３０の傾斜角度は、それぞれ少しずつ異なっている。
【００４４】
図７（ｂ）に示す内部構成一式は、送出管２１０の内部から着脱自在に構成することができる。
例えば、通常時は攪拌板サポート２２０の側面と送出管２１０の内壁をネジ止めするなどして固定しておく。攪拌板２３０等が磨耗したときなどは、ネジ止めを外して図７（ｂ）の構成一式を送出管２１０内部から引き抜く。
【００４５】
以上、本実施の形態４に係る流体攪拌・混合装置２００の構成を説明した。
次に、流体攪拌・混合装置２００の内部を流体が流れる際の攪拌効果について説明する。
【００４６】
送出管２１０の内部を流体が通過するとき、流体は進行方向に対して傾斜した攪拌板２３０に衝突するので、流れが分割合流すると同時に撹拌板２３０の背面では渦が発生する。また、流体の進行方向も曲げられる。流体が次の攪拌板２３０に衝突するとき、同じ作用を繰り返すばかりでなく、この攪拌板２３０はさらに異なる角度で傾斜しているので、流体の進行方向はさらに変化する。
【００４７】
このように、流体が送出管２１０内を進行するにしたがって、流体が自然に攪拌される。そのため、攪拌板２３０をモータ等で回転させる必要はなく、単に進行方向に対して傾斜して取り付けるだけでよいスタティックミキサーとしての機能を発揮する。
【００４８】
なお、攪拌板２３０の取付角度を調整することで、流体の分割・合流の勢い、渦流の大きさ、流れ方向を調整することもできる。例えば、各攪拌板２３０の取り付け角度が螺旋状に変化するように取り付けると、流体の流れを螺旋状に変化させることができる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態４では、攪拌板２３０を流体の進行方向に対して傾斜させ、取り付け角度も変えて取り付けた。
これにより、流体が送出管２１０内部を進行するにしたがって流体が自然に攪拌されるので、攪拌板２３０を回転させる必要はなく、簡易な構成で強力攪拌効果が得られ、部品コスト等を削減することができる。
【００５０】
また、本実施の形態４において、攪拌板２３０の数や配置間隔を調整することにより、所望の攪拌性能を得ることができる。例えば、配置間隔を狭くすれば、流体がより多くの回数攪拌されることになるので、攪拌をより激しく行うように調整することができる。
【００５１】
実施の形態５．
実施の形態４では、攪拌板２３０の配置間隔や取付角度を調整することで、流体の攪拌性能を調整することを説明した。
本発明の実施の形態５では、攪拌板２３０の配置間隔や取付角度などの調整をより簡易に行うための構成を説明する。
【００５２】
図８は、本実施の形態５における攪拌板２３０の構成図である。図８（ａ）は攪拌板２３０の側面図、図８（ｂ）は攪拌板２３０を心棒２４０に取り付けた状態の側面図を示している。
【００５３】
攪拌板２３０は、円筒状の取付部材２５０に所定角度で傾いた状態で固定されている。また、取付部材２５０は、止めネジ２６０と螺合するネジ穴を有している。
攪拌板２３０を心棒２４０に取り付けるときは、取付部材２５０を心棒２４０に通し、止めネジ２６０を締める。
【００５４】
止めネジ２６０を緩めれば、攪拌板２３０の取付位置や円周方向の取付角度を改めて変更することができるので、攪拌する流体に合わせてこれらを任意に調整することができる。また、攪拌板２３０が磨耗などしたときも、攪拌板２３０単体での取り外しが容易であるため、メンテナンス性も向上する。
【００５５】
図９は、攪拌板２３０と取付部材２５０の傾斜角度を様々に調整して構成した様子を示す側面図である。
【００５６】
図９の左図の例では、攪拌板２３０は流体の進行方向を鉛直方向に約６０°傾ける向きに傾斜している。図９の右図の例では、攪拌板２３０は流体の進行方向を鉛直方向に約８０°傾ける向きに傾斜している。
このように、鉛直方向の傾きを様々に調整した複数種類の攪拌板２３０および取付部材２５０をあらかじめ設けておくと、これらの組み合わせ、取付位置、取付角度によって、流体の鉛直方向の攪拌性能を様々に可変することができる。
【００５７】
なお、図９では側面から見た角度を様々に調整した例を示したが、上面から見た角度を様々に調整することもできるし、これらを組み合わせることもできる。
【００５８】
図９の構成を任意に組み合わせると、さらに複雑な攪拌を行うことができる。また、これらは止めネジ２６０で容易に着脱することができるので、組み合わせの調整も容易である。
例えば、図９に示す３種類の構成を１つずつ用いて心棒２４０に固定すると、流体の流れを少なくとも３段階可変することができる。配置位置や円周方向の取付角度を調整することにより、さらに多くの可変パターンを構成することもできる。
【００５９】
なお、図９のように複数種類の攪拌板２３０と取付部材２５０を設けておくのではなく、単一種類の攪拌板２３０と取付部材２５０のみを用いる場合でも、心棒２４０に対する取付位置や円周方向角度を調整することによって、流体の流れを一定範囲で調整することができる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態５では、攪拌板２３０は、円筒状の取付部材２５０に所定角度で取り付けられており、止めネジ２６０を用いて取付部材２５０を心棒２４０に固定することにより、心棒２４０に着脱自在に取り付けられる。
これにより、攪拌板２３０を容易に着脱することができるので、攪拌板２３０の交換が容易になり、メンテナンス性が向上する。
また、簡易な構成で攪拌板２３０を心棒２４０に固定することができるので、部品コスト等を少なく抑えることができる。
【００６１】
また、本実施の形態５では、止めネジ２６０を緩めて取付部材２５０の取付位置や円周方向角度を調整することにより、攪拌板２３０の取付位置や円周方向角度を調整することができるので、攪拌性能の調整を容易に行うことができる。
例えば、取付部材２５０をスライドさせて配置間隔を狭めることにより、攪拌板２３０の配置間隔が狭まって攪拌回数が増えるので、攪拌をより激しく行うように調整することができる。
【００６２】
また、本実施の形態５において、傾きを様々に調整した複数種類の攪拌板２３０および取付部材２５０をあらかじめ設けておき、これらの組み合せ、配置位置、円周方向角度を様々に調整することにより、さらに複雑な攪拌を行うことができる。
【００６３】
実施の形態６．
実施の形態１〜５では、気泡群とモルタルを混合攪拌してエアモルタルを製造する例を説明したが、ラインミキサ３００の用途はこれに限られるものではない。
例えば、細骨材として建設現場で発生する土や粘土等の建設副産物や、焼却灰、石炭灰、汚泥等に水、セメントを混合してスラリー化したものに気泡を加えて、気泡混合軽量土を製造するような用途にも本発明に係るラインミキサ３００を用いることができる。
合流部コマ１３０や攪拌板２３０の配置位置などは、必要な混練性能に合わせて適宜調整すればよい。
【００６４】
このように、本発明に係るラインミキサ３００は、合流部コマ１３０や攪拌板２３０などの調整によって混練性能を調整することができる。
【００６５】
本装置は構成が単純で、取り扱いも容易であり、装置寸法が小さいにもかかわらず、性質の異なる流体を比較的大量に効率よく撹拌混合できるので、いままで施工できなかったシールドトンネルのような狭隘空間で長距離のエアモルタル充填が可能となった。
すなわち、地上で製造した非圧縮性のモルタルを長距離圧送し、シールド内の打設位置直近に本装置を設置して、気泡を混合してエアモルタルを製造・打設することが可能となるため、コスト削減効果も大きい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施の形態１に係るラインミキサ３００の側面図である。
【図２】流体合流装置１００の構成図である。
【図３】実施の形態２に係る流体合流装置１００の側面図である。
【図４】合流部コマ１３０の位置変化に伴う気泡群の流れの変化を示す図である。
【図５】２インチ管１１０の開口部周辺のサイズを求めるための模式図である。
【図６】実施の形態３における合流部コマ１３０の構成を示す拡大図である。
【図７】実施の形態４に係る流体攪拌・混合装置２００の構成図である。
【図８】実施の形態５における攪拌板２３０の構成図である。
【図９】攪拌板２３０と取付部材２５０の傾斜角度を様々に調整して構成した様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１００ 流体合流装置、１１０ ２インチ管、１２０ ３インチ管、１３０ 合流部コマ、１４０ 止めネジ、２００ 流体攪拌・混合装置、２１０ 送出管、２２０ 攪拌板サポート、２３０ 攪拌板、２４０ 心棒、２５０ 取付部材、２６０ 止めネジ、３００ ラインミキサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を合流させる装置であって、
第１流体を送出する第１送出管と、
第２流体を送出する第２送出管と、
前記第１流体を前記第１送出管から均等に吐出させる流体均等化手段と、
を備えたことを特徴とする流体合流装置。
【請求項２】
前記第１送出管は、
前記第２送出管よりも小さい径で構成されるとともに、吐出口が前記第２送出管内に挿入されており、
前記流体均等化手段を前記第１送出管の吐出口に配置した
ことを特徴とする請求項１記載の流体合流装置。
【請求項３】
前記流体均等化手段は、
先端を前記第１送出管の吐出口に向けた円錐状部材で構成されている
ことを特徴とする請求項２記載の流体合流装置。
【請求項４】
前記流体均等化手段と前記第１送出管の吐出口の間隔を調整する手段を備えた
ことを特徴とする請求項３記載の流体合流装置。
【請求項５】
前記流体均等化手段は、
前記第２送出管の側壁と螺合するネジ溝を側面に有し、
前記ネジ溝を介して前記第２送出管から着脱自在に構成されている
ことを特徴とする請求項３または請求項４記載の流体合流装置。
【請求項６】
流体を攪拌・混合する装置であって、
前記流体の通過経路に配置された１ないし複数の攪拌板を備え、
前記攪拌板は、
前記流体の進行方向に対して所定角度で傾いて固定配置されている
ことを特徴とする流体攪拌・混合装置。
【請求項７】
前記攪拌板は、配置位置と角度を調整可能に構成されている
ことを特徴とする請求項６記載の流体攪拌・混合装置。
【請求項８】
前記流体の進行方向に沿って形成された心棒を備え、
前記攪拌板は、前記心棒に前記所定角度で傾いてネジ止めされており、
前記心棒は当該流体攪拌・混合装置から着脱自在に構成されている
ことを特徴とする請求項６または請求項７記載の流体攪拌・混合装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の流体合流装置と、
請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の流体攪拌・混合装置と、
を接続してなることを特徴とするラインミキサ。
【請求項１０】
請求項９記載のラインミキサを用いて流体を練り混ぜる
ことを特徴とする流体混練方法。
【請求項１１】
請求項９記載のラインミキサを用いて、
モルタルと気泡を練り混ぜてエアモルタルを製造する
ことを特徴とするエアモルタル製造方法。
【請求項１】
流体を合流させる装置であって、
第１流体を送出する第１送出管と、
第２流体を送出する第２送出管と、
前記第１流体を前記第１送出管から均等に吐出させる流体均等化手段と、
を備えたことを特徴とする流体合流装置。
【請求項２】
前記第１送出管は、
前記第２送出管よりも小さい径で構成されるとともに、吐出口が前記第２送出管内に挿入されており、
前記流体均等化手段を前記第１送出管の吐出口に配置した
ことを特徴とする請求項１記載の流体合流装置。
【請求項３】
前記流体均等化手段は、
先端を前記第１送出管の吐出口に向けた円錐状部材で構成されている
ことを特徴とする請求項２記載の流体合流装置。
【請求項４】
前記流体均等化手段と前記第１送出管の吐出口の間隔を調整する手段を備えた
ことを特徴とする請求項３記載の流体合流装置。
【請求項５】
前記流体均等化手段は、
前記第２送出管の側壁と螺合するネジ溝を側面に有し、
前記ネジ溝を介して前記第２送出管から着脱自在に構成されている
ことを特徴とする請求項３または請求項４記載の流体合流装置。
【請求項６】
流体を攪拌・混合する装置であって、
前記流体の通過経路に配置された１ないし複数の攪拌板を備え、
前記攪拌板は、
前記流体の進行方向に対して所定角度で傾いて固定配置されている
ことを特徴とする流体攪拌・混合装置。
【請求項７】
前記攪拌板は、配置位置と角度を調整可能に構成されている
ことを特徴とする請求項６記載の流体攪拌・混合装置。
【請求項８】
前記流体の進行方向に沿って形成された心棒を備え、
前記攪拌板は、前記心棒に前記所定角度で傾いてネジ止めされており、
前記心棒は当該流体攪拌・混合装置から着脱自在に構成されている
ことを特徴とする請求項６または請求項７記載の流体攪拌・混合装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の流体合流装置と、
請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の流体攪拌・混合装置と、
を接続してなることを特徴とするラインミキサ。
【請求項１０】
請求項９記載のラインミキサを用いて流体を練り混ぜる
ことを特徴とする流体混練方法。
【請求項１１】
請求項９記載のラインミキサを用いて、
モルタルと気泡を練り混ぜてエアモルタルを製造する
ことを特徴とするエアモルタル製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−７６２９２（Ｐ２０１０−７６２９２Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４７９６４（Ｐ２００８−２４７９６４）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００４１２３）ＪＦＥエンジニアリング株式会社 (1,044)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００００４１２３）ＪＦＥエンジニアリング株式会社 (1,044)
【Ｆターム（参考）】
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