混練物生成ユニット
【課題】セメント系粉体原料を用いて混練物を製造する施工現場にて生じる廃棄物を、環境に大きな影響を及ぼすことなく、容易に、かつ低コストで処理可能な混練物生成ユニットを提供すること。
【解決手段】粉体原料と液体原料とを混練して混練物を生成するミキサポンプ２と、少なくともこの混練物の残材を固体成分と液体成分とに分離する分離装置７と、を備える。
【解決手段】粉体原料と液体原料とを混練して混練物を生成するミキサポンプ２と、少なくともこの混練物の残材を固体成分と液体成分とに分離する分離装置７と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントスラリーなどの混練物を生成するための混練物生成ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、セメント系などの粉体原料を用いてセメントスラリーなどの混練物を生成する方法としては、粉体原料を専用車両によって施工現場まで運搬し、その施工現場にてこの粉体原料を水などの液体原料と混練して混練物の生成を行う方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この方法では、粉体原料を施工現場まで運搬するための専用車両として、粉体原料を収容するセメント粉体輸送用ドラムを搭載したセメント混練物生成用トラックが用いられる。
【特許文献１】特開平５−２０８４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、例えば、セメント系の粉体原料を用いた場合など、比較的短時間で硬化するような混練物の場合には、混練物を生成する混練装置内など、混練物の生成、収容および移送などに係る箇所を、施工現場にて、施工後速やかに洗浄し、このような箇所に残存する混練物を洗い落とす必要が生じる。このように、洗浄により洗い落とされた混練物や洗浄水（以下、単に廃棄物という）は、ドラム缶などの収容器に収容され、廃棄物管理体制の整った施設まで運搬されて、そこで廃棄処理される。しかし、このような場合には、廃棄物を収容するための収容器が多数必要になるとともに、さらに、このような収容器を施工現場まで多数持ち運ばなければならないため、多くの労力やコストが必要となる。特に、多量の廃棄物が生じるような場合であって、１日のうちに複数の現場を巡回しなければならないような場合には、作業者は、この多量の廃棄物を収容するための収容器を多数持ち運びながら複数の施工現場を巡回しなければならない。このため、さらに多くの労力やコストが必要となる。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、セメント系粉体原料を用いて混練物を製造する施工現場にて生じる廃棄物を、環境に大きな影響を及ぼすことなく、容易に、かつ低コストで処理可能な混練物生成ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の混練物生成ユニットは、粉体原料と液体原料とを混練して混練物を生成するミキサ装置と、少なくとも前記混練物の残材を固体成分と液体成分とに分離する分離装置と、を備える、ことを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、作業者は、ミキサ装置と分離装置とを一つのまとまったユニットとして同一の施工現場に持ち込んで利用できることとなる。このため、余った混練物や使用後のミキサ装置内の洗浄により洗い落とされた混練物などの残材や洗浄水を含む廃棄物を分離装置を用いて固体成分と液体成分とに分離する、という作業を、施工現場にて容易かつ確実に行うことが可能となる。これにより、この分離後の固体成分のみを持ち帰って廃棄物管理体制の整った施設にて廃棄可能となり、さらに、分離後の液体成分については、例えばｐＨ値調整処理などを施して施工現場の周囲の環境に対して大きな影響を与えることがないようにした後にこの施工現場にて直接廃棄可能となる。この場合、従来のように廃棄物をそのままドラム缶などの収容器に収容して持ち帰る必要がなく、廃棄物のうちの固体成分のみを収容器に収容して持ち帰ることで足りることとなる。これにより、廃棄物を収容する収容器の本数が少なくて済むため、廃棄物を収容器に収容する際に要する労力、そして、この収容器を施工現場から持ち帰るのに要するコストが削減可能となる。さらに、廃棄物のうち液体成分については、ｐＨ値調整などの簡単な処理を施した後に施工現場にて廃棄できるので、環境に大きな影響を与えずに済む。
【０００７】
また、本発明では、上記ミキサ装置と上記分離装置とを搭載する基台をさらに備えるのが好ましい。ミキサ装置と分離装置とがともに同じ基台に搭載されて全体として一つのまとまったユニットを構成するため、ミキサ装置と分離装置とが容易に移動可能となる。例えば、この基台がクレーンなどによってトラックに積載されるような場合や、この基台自体がトラックの荷台となっているような場合には、このトラックを走行させることによって所望とする目的地までミキサ装置と分離装置とを容易に移動させることが可能となる。
【０００８】
また、本発明では、上記粉体原料を上記ミキサ装置に供給する粉体原料供給装置と、少なくとも上記粉体原料を含む粉塵を集塵する集塵装置と、をさらに備え、上記粉体原料供給装置と上記集塵装置とは共に上記基台に搭載されているのが好ましい。これによれば、ミキサ装置、分離装置、粉体原料供給装置および集塵装置が共に同じ基台に搭載されて全体として一つのまとまったユニットを構成するため、特に、ミキサ装置は、施工現場にて粉体原料供給装置から粉体原料の供給を容易に受けることが可能となる。この際、粉体原料が現場周囲の空気中に飛散して粉塵となり、この粉塵が現場周囲の環境に少なからぬ影響を及ぼす場合が生じ得る。この点、本発明では、粉塵を集塵する集塵装置が施工現場で利用できるので、作業者は、粉体原料がミキサ装置に供給される際などに現場周辺に生じる粉塵を、集塵装置を用いて容易かつ十分に吸引可能となり、施工の際に環境が受ける影響がさらに緩和可能となる。
【０００９】
また、本発明では、上記ミキサ装置は、軸部材の外周面に複数の羽根が形成されたものであって、この軸部材が所定方向に回転することにより、上記粉体原料と上記液体原料とを混練しながら上記軸部材の基端側から終端側に向けて上記混練物を移送する混練スクリューが設けられた混練装置を有し、この混練スクリューは、上記複数の羽根が、上記軸部材の前記終端側に向けて上記混練物を送る送り羽根と、上記軸部材の前記基端側に向けて上記混練物を戻す戻し羽根と、を含み、上記複数の羽根に占める上記戻し羽根の割合が少なくとも５０％であるのが好ましい。この混練スクリューでは、軸部材の基端側に向けて混練物を戻す戻し羽根が、軸部材の終端側に向けて混練物を送る送り羽根と同数か、或いは、それよりも多く形成されている。このため、粉体原料と液体原料とを十分に混練することができ、不十分な混練状態で吐出される混練物が減少する。これにより、混練物にダマ（凝集塊）が形成されたり、硬化表面に気泡や凹凸が形成されるなどの現象が発生しにくくなって、混練物の性状向上が図られる。
【００１０】
また、上記粉体原料が、アルミナセメント、ポルトランドセメントおよび石膏のうち少なくとも一成分を含む水硬性成分と、混和剤と、を含む水硬性組成物であるのが好ましい。本発明の混練物生成ユニットは、上述の組成内容を有する水硬性組成物を混練する場合において、特に有効である。ここで「混和剤」とは、細骨材、減水剤、増粘剤、凝結調整剤および消泡剤のうちの一または複数の成分を含んだものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、セメント系粉体原料を用いて混練物を製造する施工現場にて生じる廃棄物を、環境に大きな影響を及ぼすことなく、容易に、かつ低コストで処理可能な混練物生成ユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本実施形態に係る混練物生成ユニット１について説明する。なお、以下の図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００１３】
ここで、図１は本実施形態に係る混練物生成ユニットの構成を示す図であり、図２は本実施形態に係るミキサポンプの断面構成を示す図である。そして、図３は本実施形態に係るミキサスクリューの全体構成を示す図であり、図４は本実施形態に係るミキサスクリューの羽根を説明するための平面図であり、図５は本実施形態に係るミキサスクリューの羽根を説明するための断面図である。
【００１４】
図１に示すように、混練物生成ユニット１は、ミキサポンプ（ミキサ装置）２、クレーン３、フレコン４、粉体原料供給装置５、液体原料供給装置６、分離装置７、集塵装置８、積算流量計９および発電機１０などが荷台（基台）１１に搭載されている。ここで、図１においては、荷台１１は、大型トラックなどの運搬車両１１ａに搭載されている。
【００１５】
ミキサポンプ２は、ホッパー２ａ、混練装置２ｂ、リザーバ２ｃ、スネークポンプ２ｄ、移送パイプ２ｅおよび操作盤２ｆを有し、例えばアルミナセメント、ポルトランドセメントおよび石膏などの水硬性成分と混和剤とからなる粉体原料と、水などの液体原料とを混練して混練物を生成する。また、ミキサポンプ２は、後述する液体原料供給ポンプ６ｃ、液体原料調整バルブ６ｄおよび流量メータ６ｅなどを有するものを用いることができる。
【００１６】
ここで、図２を参照してミキサポンプ２の詳細について説明する。ホッパー２ａは、粉体原料供給装置５から供給される粉体原料を混練装置２ｂ側に供給する。このホッパー２ａは、図示のように、広口の投入口２１がホッパー２ａの本体上部に形成されているとともに、隣接する混練装置２ｂと連通する開口部をこの本体下部側壁に有する。そして、ホッパー２ａの本体内下部にはホッパースクリュー２２が略水平に設けられ、ホッパー２ａの外部に設置されたモータ２３によって回転駆動される。この場合、モータ２３による回転駆動力は動力伝達ベルト２４を介してホッパースクリュー２２側に伝達される。ここで、モータ２３は油圧式または電動式のものが用いられる。
【００１７】
ホッパースクリュー２２は、螺旋状の羽根が外周面に巻き付くように形成されている。ここで、投入口２１に投入される粉体原料は、ホッパースクリュー２２の回転運動によって混練装置２ｂに移送される。
【００１８】
混練装置２ｂは、混練室２５とミキサスクリュー（混練スクリュー）２６とを有する。混練室２５は、筒状（中空の円柱状）を成し、長手方向が略水平となるように設置されている。混練室２５は、長手方向における二つの端部のうち、一方の端部にはホッパー２ａ内の下部に連通する開口部が設けられ、他の端部近傍には吐出部２８に連通する開口部が設けられている。そして、混練室２５の内部には長手方向に沿ってミキサスクリュー２６が設置されている。このような混練装置２ｂは、ミキサスクリュー２６の回転によってホッパー２ａから移送された粉体原料を液体原料とともに混練室２５内で混練する。ここで、混練室２５の側壁でホッパー２ａ側に位置する所定箇所には移送パイプ６ｂに連通する給水口２７が形成されており、この移送パイプ６ｂと給水口２７とを介して液体原料タンク６ａから混練室２５内に液体原料が供給される。
【００１９】
また、吐出部２８は、混練室２５とリザーバ２ｃとを連通し、混練室２５内で混練された混練物をリザーバ２ｃに吐出するためのものである。また、ミキサスクリュー２６は、ホッパー２ａのホッパースクリュー２２と一体形成されており（或いは、連結固定されている）、ホッパースクリュー２２とともに、モータ２３によって回転駆動される。
【００２０】
ミキサスクリュー２６は、図３に示すように、軸部材２６ａと、この軸部材２６ａの外周面に形成された複数の羽根を有する。軸部材２６ａの基端から終端までの長さは混練室２５の長さ程度であり、この間に複数の羽根が、軸の長さ１ｍ当たり１０枚以上の密度で形成されている。この羽根は、混練室２５内の混練物を軸部材２６ａの基端側（ホッパー２ａの設置側）に逆流させるための複数の戻し羽根２６ｂ（図３においては２６枚）と、この混練物を軸部材２６ａの終端側（吐出部２８の設置側）に送るための複数の送り羽根２６ｃ（図３においては６枚）とを含む。
【００２１】
戻し羽根２６ｂと送り羽根２６ｃとは、図４に示すように、軸部材２６ａの外周面と羽根との接合部（線状をなす接合部）に沿った方向Ｂ１，Ｂ２が、それぞれ、軸部材２６ａの軸に対して互いに略４５度反対向きに傾いて軸部材２６ａに交差するように立設されている。これにより、軸部材２６ａが図中符号Ｒの向きに回転すると、混練物は、戻し羽根２６ｂによって軸部材２６ａの基端側に移送され、送り羽根２６ｃによって軸部材２６ａの終端側に送られることとなる。ここで、軸と方向Ｂ１とがなす角度θ１と、軸と方向Ｂ２とがなす角度θ２とは、上述の４５度に限らず、２０度〜７０度の範囲内にあればよい。
【００２２】
また、図３に示すように、ミキサスクリュー２６には複数（図３においては６枚）の掻き出し用板部材２６ｄが設けられている。この掻き出し用板部材２６ｄは、軸部材２６ａの回転によって混練物を混練室２５の内壁から掻き出すためのものであり、互いに並列に軸部材２６ａの外周面に立設された複数の羽根（戻し羽根２６ｂまたは送り羽根２６ｃ）に支えられるようにして各羽根に接合されている。そして、この掻き出し用板部材２６ｄは、図５に示すように、軸部材２６ａの軸方向から見て、軸部材２６ａの外周方向に互いに略１２０度離隔して設けられている。
【００２３】
次に、ミキサスクリュー２６が有する各羽根の形成位置について詳細に説明する。ここでは、羽根の形成位置を、軸部材２６ａの基端側から終端側に向かう方向（以下、軸方向という）に沿って、軸部材２６ａの基端から終端までの間を領域Ａ１〜Ａ１０に分けて順次説明していく。まず、最も基端側に位置する領域Ａ１には、３枚の送り羽根２６ｃが、軸上の同一地点にあって周方向に略１２０度間隔で相互に離隔して形成されている。
【００２４】
軸方向に向かって領域Ａ１の隣に位置する領域Ａ２には、２枚の戻し羽根２６ｂが、軸上の同一地点にあって周方向に略１８０度間隔で相互に離隔して形成されている。軸方向に向かって領域Ａ２の隣に位置する領域Ａ３には、６枚の戻し羽根２６ｂが軸部材２６ａの外周面にて、ほぼ螺旋状に相互に離隔して形成されている。
【００２５】
軸方向に向かって領域Ａ３の隣に位置する領域Ａ４には、３枚の戻し羽根２６ｂが、軸上の同一地点にあって周方向に略１２０度間隔で相互に離隔して形成されている。軸方向に向かって領域Ａ４の隣には、羽根が形成されていない領域Ａ５が位置する。そして、軸方向に向かって領域Ａ５の隣に位置する領域Ａ６には、６枚の戻し羽根２６ｂが２枚１組となって、軸部材２６ａの外周面にて、ほぼ螺旋状に相互に離隔して形成されている。そして、各組に含まれる２枚の戻し羽根２６ｂには、１枚の掻き出し用板部材２６ｄがそれぞれ接合されている。
【００２６】
軸方向に向かって領域Ａ６の隣に位置する領域Ａ７には、３枚の戻し羽根２６ｂが上記した領域Ａ４の場合と同様に形成されている。軸方向に向かって領域Ａ７の隣に位置する領域Ａ８には、６枚の戻し羽根２６ｂと３枚の掻き出し用板部材２６ｄとが上記した領域Ａ６の場合と同様に形成されている。
【００２７】
軸方向に向かって領域Ａ８の隣に位置する領域Ａ９には、３枚の送り羽根２６ｃが上記した領域Ａ１の場合と同様に形成されている。そして、軸方向に向かって領域Ａ９の隣には羽根が形成されていない領域Ａ１０が位置する。
【００２８】
なお、全羽根に占める戻し羽根２６ｂの割合は５０％を下限とするのが好ましいが、この下限は、６０％がより好ましく、７０％が特に好ましい。そして、この戻し羽根２６ｂの占める割合の上限は９５％が好ましいが、１００％であってもよい。さらに、ミキサスクリュー１０は、軸部材１０ａの軸方向の長さ１ｍ当たりの羽根の枚数は１０枚以上が好ましく、２０枚以上がより好ましく、さらに、３０枚以上が特に好ましい。ここで、図３に示すミキサスクリュー２６は、上述したように、軸部材１０ａの軸方向の長さ１ｍ当たりの羽根の枚数が１０枚以上であり、戻し羽根２６ｂと送り羽根２６ｃとの合計枚数が３２枚であり、羽根全体に占める戻し羽根２６ｂの割合が８１％程度となっている。このため、戻し羽根２６ｂの全羽根に占める割合が５０％以上と高く、さらに、軸部材１０ａの軸方向の長さ１ｍ当たりの羽根の枚数が１０枚以上と高いため、粉体原料と液体原料とを十分に混練することができ、不十分な混練状態のまま混練装置２ｂから吐出部２８を介して吐出されるような混練物が減少することとなる。
【００２９】
また、ミキサスクリュー２６の回転数は、３００ｒｐｍ以上とするが、４００ｒｐｍが好ましく、５００ｒｐｍ以上がより好ましく、さらに、６００ｒｐｍ以上が特に好ましい。このように、ミキサスクリュー２６の回転数が３００ｒｐｍ以上と高いため、混練物に対する混練がより十分に行われる。なお、従来のミキサスクリューを高速回転させた場合には混練物の吐出量も増加することとなり、不十分な混練状態のまま混練物が吐出されるような場合が生じるが、ミキサスクリュー２６は、戻し羽根２６ｂの全羽根に占める割合が５０％と高いため、高速回転させても混練物の吐出量を十分に抑制することが可能となる。このため、ミキサスクリュー２６を高速回転させつつも、十分に時間をかけた混練が可能となる。ここで、このミキサスクリュー２６の回転数は、操作者が後述の操作盤２ｆを操作することにより、所望の値に設定することが可能である。
【００３０】
ここで、図２に戻って説明する。リザーバ２ｃは、吐出部２８を介して混練装置２ｂから吐出された混練物を一旦収容するためのものである。このように混練物がリザーバ２ｃにて一旦収容されるので、スネークポンプ２ｄによってリザーバ２ｃから所望とする割合（吐出量）で混練物を外部に吐出可能となる。
【００３１】
このリザーバ２ｃは、本体内上部に広口の拡開部２９が形成され、さらに、本体内下部にはスターラースクリュー３０と移送スクリュー３１とが略水平に設けられている。スターラースクリュー３０と移送スクリュー３１とは何れも、リザーバ２ｃの本体内下部において、互いに対向する二つの側壁のほぼ一方から他方に至る長さを有する。そして、スターラースクリュー３０はモータ３２によって回転駆動され、移送スクリュー３１はモータ３３によって回転駆動される。モータ３３による回転駆動力は、動力伝達ベルト３４を介して移送スクリュー３１側に伝達される。ここで、モータ３２，３３は油圧式または電動式のものが用いられる。
【００３２】
リザーバ２ｃの下部側壁には隣接するスネークポンプ２ｄに連通する開口部が形成されている。この開口部を介して、リザーバ２ｃ内の移送スクリュー３１と、スネークポンプ２ｄ内の図示しないスクリューとが一体的に連結（形成）されている。このため、スネークポンプ２ｄ内のスクリューは、移送スクリュー３１の回転に伴って回転する。このようにスネークポンプ２ｄ内のスクリューが回転することによってリザーバ２ｃ内の混練物が移送パイプ２ｅを介して外部に吐出される。
【００３３】
上記のような構成のミキサポンプ２では、ホッパー２ａに投入された粉体原料が、ホッパースクリュー２２の回転により混練装置２ｂに移送される。そして、混練装置２ｂでは、ミキサスクリュー２６の回転により、ホッパー２ａから移送された粉体原料が給水口２７を介して供給された液体原料と混練され、所望の性状を有する混練物が生成される。混練装置２ｂによって生成された混練物は、吐出部２８を介してリザーバ２ｃに吐出され、ここで、スターラースクリュー３０の回転により攪拌されながら一旦収容される。攪拌された混練物は、移送スクリュー３１の回転によってスネークポンプ２ｄに移送され、さらに、スネークポンプ２ｄから移送パイプ２ｅを介して外部に吐出される。
【００３４】
操作盤２ｆは、ホッパー２ａ、混練装置２ｂおよびリザーバ２ｃの各々に設置された上記のホッパースクリュー２２、ミキサスクリュー２６、スターラースクリュー３０および移送スクリュー３１の各回転駆動を作業者が操作するための各種操作レバーや各種操作スイッチなどを有する。
【００３５】
ここで、図１に戻って説明する。クレーン３は、荷台１１（或いは運搬車両１１ａ）に設置され、略棒状のクレーンアーム３ａと、このクレーンアーム３ａの先端部付近に取り付けられたクレーンフック３ｂとを有する。クレーンフック３ｂには、粉体原料供給装置５に粉体原料を供給するためフレコン（フレキシブルコンテナバッグ）４が釣支れている。このフレコン４には粉体原料が収容され、この粉体原料はフレコン４の本体底面に設けられた放出口４１から放出される。クレーンアーム３ａとクレーンフック３ｂとは位置調整が可能となっており、この位置調整によりフレコン４の位置調整が行われる。また、現場にて粉体原料の追加が必要な場合、クレーンは、粉体原料の運搬車や他の車両などに設けられたものを用いることができる。
【００３６】
粉体原料供給装置５は、粉体原料をミキサポンプ２に自動供給するためのものであり、粉体原料を収容する粉体原料タンク５ａと、この粉体原料タンク５ａ内の粉体原料をホッパー２ａ側に移送するためのスクリューコンベア５ｂとを有する。粉体原料タンク５ａは、例えば１．５ｍ３程度の粉体原料を収容可能な容量を有する。粉体原料タンク５ａの本体底面には、粉体原料をスクリューコンベア５ｂ側に放出するための放出口５１が形成され、粉体原料タンク５ａの本体上部には粉体原料の補充供給を受けるための開口部５３が形成されている。
【００３７】
この粉体原料供給装置５に対する粉体原料の補充供給は、フレコン４や図示しないジェットパック車などによって行われる。フレコン４を用いて粉体原料を補充供給する場合、クレーンアーム３ａとクレーンフック３ｂとに対する位置調整が行われ、フレコン４の放出口４１が粉体原料タンク５ａの開口部５３の位置にくるようフレコン４の位置が調整される。これにより、フレコン４の放出口４１から放出される粉体原料が粉体原料タンク５ａの開口部５３内に（すなわち、粉体原料タンク５ａの内部に）確実に到達可能となる。
【００３８】
スクリューコンベア５ｂは、粉体原料タンク５ａ内の粉体原料をホッパー２ａ側に移送するためのものであり、一端が粉体原料タンク５ａの本体底面に形成された放出口５１の直下に位置してこの放出口５１から落下する粉体原料を確実に受け止められるようになっており、他端には粉体原料を放出するための放出口５２が形成されている。そして、この放出口５２はホッパー２ａの投入口２１付近に位置している。このスクリューコンベア５ｂでは、粉体原料タンク５ａの放出口５１から放出された粉体原料が放出口５２まで移送され、そして、この放出口５２からホッパー２ａに放出される。
【００３９】
液体原料供給装置６は、液体原料を収容する液体原料タンク６ａと、この液体原料タンク６ａに収容された液体原料を混練装置２ｂに移送するための移送パイプ６ｂと、ミキサポンプ２に収容されている液体原料を汲み上げる液体原料供給ポンプ６ｃと、混練装置２ｂ内に供給する液体原料の供給量を調整する液体原料調整バルブ６ｄと、流量メータ６ｅとを有する。ここで、液体原料タンク６ａは、例えば少なくとも３００リットル程度の液体原料を収容可能な容量を有する。液体原料の調整は、操作者が、流量メータ６ｅを目視で確認しながら液体原料調整バルブ６ｄをバルブ操作することによって行う。流量メータ６ｅおよび液体原料調整バルブ６ｄは、操作盤２ｆの近辺に配置されるが、特に、操作しやすく、そして見やすい場所に配置されるのが好ましい。
【００４０】
分離装置７は、施工後に残った残材としての混練物（ホッパー２ａの洗浄により洗い落とされた混練物を含む）や洗浄水などを含んだ廃棄物を固体成分と液体成分とに分離するためのものである。分離装置７は、遠心分離機やろ過機などが用いられる。
【００４１】
ここで、分離装置７として用いられる遠心分離機は、廃棄物を、遠心力を用いて固体成分と液体成分とに分離する。また、廃棄物に凝集剤や沈降促進剤などを添加したものを、遠心力若しくは重力を用いて固体成分と液体成分とに分離するものであってもよい。この遠心分離機では、廃棄物は回転可能な図示しない容器内に収容され、この容器が高速回転される。この高速回転により、容器内の廃棄物に遠心力が作用して液体成分のみが容器の外に排出され、固体成分は容器内に残留する。そしてこの容器の外に排出された液体成分は、さらに図示しないフィルタを介して遠心分離機の外に排出される。一方、分離装置７として用いられるろ過機は、ろ過処理によって廃棄物を固形成分と液体成分とに分離するものである。このろ過機では、廃棄物は図示しないろ過袋の中に収容されてろ過処理される。そして液体成分は、このろ過処理によってろ過袋の外部に排出され、固体成分のみがこのろ過袋の中に残留することとなる。
【００４２】
なお、遠心分離機やろ過機の何れを用いた場合であっても、分離後の液体成分は、環境に影響が大きく及ばない程度の略中性のｐＨ値に調整され、このｐＨ値の調整の後に施工現場の側溝などに排出される。
【００４３】
集塵装置８は、粉体原料が、フレコン４やジェットパック車などにより粉体原料タンク５ａに供給される際や、スクリューコンベア５ｂの放出口５２からホッパー２ａ側に放出される際などに生じる粉体原料による粉塵を集塵するためのものであり、この粉塵が周囲に飛散するのを防止する。集塵装置８は、バキューム装置である集塵機本体８ａと、この集塵機本体８ａが遠隔の粉塵を集塵できるようにするための集塵ノズル８ｂとを有する。集塵ノズル８ｂの先端部には吸引口８ｃが形成され、この吸引口８ｃを介して吸引された粉塵が集塵機本体８ａ内に収容される。なお、集塵ノズル８ｂは二股に分かれており、各先端部には二つの吸引口８ｃが各々形成されている。そして、この二つの吸引口８ｃの各々は、ホッパー２ａの投入口２１の周辺と粉体原料タンク５ａの開口部５３の周辺とにそれぞれ配置される。
【００４４】
積算流量計９は、移送パイプ２ｅを介してミキサポンプ２から吐出される混練物の流量の累計を計測するためのものであり、計測後の混練物は、移送パイプ２ｅから吐出される混練物の流量とほぼ同じ流量を保ちながら移送パイプ９ａを介して外部に吐出される。積算流量計９は、作業者によって指定された計測開始時から計測終了時までの間にミキサポンプ２から吐出された混練物の全量（流量の累計）を計測し、その計測結果を内部メモリに格納したり、ディスプレイに表示したりする。この積算流量計９を用いれば、例えば、施工現場毎に混練物をどれだけ使用したか、などが明確となり、粉体原料などの管理が正確かつ容易に行えることとなる。
【００４５】
発電機１０は、上記したミキサポンプ２、粉体原料供給装置５、分離装置７、集塵装置８および積算流量計９など、電力によって駆動する装置などに対し、必要な電力を供給するためのものであり、施工現場にて電源が確保できない場合に特に有効である。
【００４６】
荷台１１は、上記したミキサポンプ２、粉体原料供給装置５、液体原料タンク６ａ、分離装置７、集塵装置８、積算流量計９および発電機１０が搭載されている。これにより、ミキサポンプ２、粉体原料供給装置５、液体原料タンク６ａ、分離装置７、集塵装置８、積算流量計９および発電機１０をまとめて同時に移動可能となるため、それぞれ個別に移動させる場合に比して移動に要する労力やコストの削減化が図られる。
【００４７】
上記説明した混練物生成ユニット１の構成によれば、混練物生成ユニット１は、施工現場まで容易に移動可能であり、さらに、各施工現場では混練物がミキサポンプ２によって容易に生成可能となっている。さらに、各施工現場で生じる廃棄物は分離装置７によって固体成分と液体成分とに分離可能となっている。そして、この分離後の固体成分は、施工現場における廃棄物管理体制の有無や程度によらず、ドラム缶などの収容器に収容されて持ち帰り可能となっており、液体成分については、施工現場周囲の環境に大きな影響を与えないように処理（ｐＨ値の調整など）された後にこの施工現場にて直接排出可能となっている。
【００４８】
このため、従来のように、廃棄物をそのまま持ち帰らなければならないような場合に比べて、持ち帰る廃棄物の容積や重量が、施工現場にて排出される液体成分の容積や重量の分だけ削減可能となる。そして、分離後の固体成分を収容するための収容器の数が少なくて済むため、持ち帰りの際の運搬が容易となり、この運搬に要する労力やコストが削減される。これに伴って、１日に複数の施工現場を巡回するような場合にも十分対応できる。さらに、分離後の固体成分は持ち帰って廃棄物管理体制の整った施設にて廃棄され、分離後の液体成分はｐＨ値調整の後に施工現場にて直接排出されるため、周囲環境に大きな影響を及ぼさずに済む。
【００４９】
なお、本発明は、上記説明した混練物生成ユニット１の構成や動作に限らず、詳細構成や詳細動作については本発明の内容を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、フレコン４を釣支するためのクレーンとしては、荷台１１に設けられたクレーン３に限らず、荷台１１以外の他の車両に設けられたクレーンや、固定設置型のクレーンなどであってもよい。
【００５０】
また、混練物生成ユニット１は、ミキサポンプ２および分離装置７のみを含むものであってもよい。このような構成の場合、ミキサポンプ２および分離装置７が一つのまとまったユニットとして、例えば、トラックの荷台だけでなく、船や航空機、或いは列車などの、種々の移動手段に対し容易に搭載可能となる。このような構成であっても、混練物生成ユニット１が施工現場まで容易に移動可能であり、さらに、施工現場にて、分離装置７により廃棄物を固体成分と液体成分とに分離可能であって、この分離後の固体成分と液体成分とは上述のような周囲環境に大きな影響を及ぼさないような仕方で廃棄可能となる。また、混練物生成ユニット１は、ミキサポンプ２および分離装置７に加え、さらに粉体原料供給装置５および集塵装置８を含むものであってもよく、このような構成であっても、ミキサポンプ２、分離装置７、粉体原料供給装置５および集塵装置８が上述のように種々の移動手段に対して容易に搭載可能となる。この場合においても、施工現場にて、廃棄物が分離装置７により固体成分と液体成分とに分離可能であって、分離後の固体成分と液体成分とは上述のような周囲環境に大きな影響を及ぼさないような仕方で廃棄可能となる。さらに、施工現場で生じる粉体原料による粉塵が集塵装置８によって十分に集塵可能となるため、周囲環境に及ぼす影響がより低減化される。
【００５１】
また、混練物生成ユニット１で生成される混練物は、アルミナセメント、ポルトランドセメントおよび石膏などの水硬性成分からなるセルフレベリング材を粉体原料に用いて得られるようなものであってもよい。特に、硬化の速いセメント系粉体原料を用いた場合には、混練物が早期に硬化するため、施工現場にて施工後速やかにミキサポンプ２内の洗浄を行わなければならない。このため、洗浄によって洗い落とされた混練物や洗浄水などを含んだ廃棄物が施工現場で生じるので、本実施形態に係る混練物生成ユニット１はこのような硬化の速いセメント系粉体原料、例えば、アルミナセメント、ポルトランドセメントおよび石膏などを含むセルフレベリング材を用いた場合には特に有効となる。また、セルフレベリング材は、戸建の施工物件などに多用されるため、１日に巡回する施工現場が多数となる場合が多く、このような点においても本実施形態に係る混練物生成ユニット１は、セルフレベリング材を用いた場合には特に有効となる。
【００５２】
また、混練物生成ユニット１で生成される混練物は、セメント系の粉体原料によって得られるものであってもよいし、石膏系など、セメント系でない粉体原料によって得られるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態に係る混練物生成ユニットの構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係るミキサポンプの断面構成を示す図である。
【図３】本実施形態に係るミキサスクリューの全体構成を示す図である。
【図４】本実施形態に係るミキサスクリューの羽根を説明するための平面図である。
【図５】本実施形態に係るミキサスクリューの羽根を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…混練物生成ユニット、２…ミキサポンプ、２ａ…ホッパー、２ｂ…混練装置、２ｃ…リザーバ、２ｄ…スネークポンプ、２ｅ…移送パイプ、２ｆ…操作盤、２１…投入口、２２…ホッパースクリュー、２３，３２，３３…モータ、２４，３４…動力伝達ベルト、２５…混練室、２６…ミキサスクリュー、２７…給水口、２８…吐出部、２９…拡開部、３０…スターラースクリュー、３１…移送スクリュー、３…クレーン、３ａ…クレーンアーム、３ｂ…クレーンフック、４…フレコン、４１，５１，５２…放出口、５…粉体原料供給装置、５ａ…粉体原料タンク、５ｂ…スクリューコンベア、６…液体原料供給装置、６ａ…液体原料タンク、６ｂ…移送パイプ、６ｃ…液体原料供給ポンプ、６ｄ…液体原料調整バルブ、６ｅ…流量メータ、７…分離装置、８…集塵装置、８ａ…集塵機本体、８ｂ…集塵ノズル、８ｃ…吸引口、９…積算流量計、９ａ…移送パイプ、１０…発電機、１１…荷台、１１ａ…運搬車両、５３…開口部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントスラリーなどの混練物を生成するための混練物生成ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、セメント系などの粉体原料を用いてセメントスラリーなどの混練物を生成する方法としては、粉体原料を専用車両によって施工現場まで運搬し、その施工現場にてこの粉体原料を水などの液体原料と混練して混練物の生成を行う方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この方法では、粉体原料を施工現場まで運搬するための専用車両として、粉体原料を収容するセメント粉体輸送用ドラムを搭載したセメント混練物生成用トラックが用いられる。
【特許文献１】特開平５−２０８４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、例えば、セメント系の粉体原料を用いた場合など、比較的短時間で硬化するような混練物の場合には、混練物を生成する混練装置内など、混練物の生成、収容および移送などに係る箇所を、施工現場にて、施工後速やかに洗浄し、このような箇所に残存する混練物を洗い落とす必要が生じる。このように、洗浄により洗い落とされた混練物や洗浄水（以下、単に廃棄物という）は、ドラム缶などの収容器に収容され、廃棄物管理体制の整った施設まで運搬されて、そこで廃棄処理される。しかし、このような場合には、廃棄物を収容するための収容器が多数必要になるとともに、さらに、このような収容器を施工現場まで多数持ち運ばなければならないため、多くの労力やコストが必要となる。特に、多量の廃棄物が生じるような場合であって、１日のうちに複数の現場を巡回しなければならないような場合には、作業者は、この多量の廃棄物を収容するための収容器を多数持ち運びながら複数の施工現場を巡回しなければならない。このため、さらに多くの労力やコストが必要となる。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、セメント系粉体原料を用いて混練物を製造する施工現場にて生じる廃棄物を、環境に大きな影響を及ぼすことなく、容易に、かつ低コストで処理可能な混練物生成ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の混練物生成ユニットは、粉体原料と液体原料とを混練して混練物を生成するミキサ装置と、少なくとも前記混練物の残材を固体成分と液体成分とに分離する分離装置と、を備える、ことを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、作業者は、ミキサ装置と分離装置とを一つのまとまったユニットとして同一の施工現場に持ち込んで利用できることとなる。このため、余った混練物や使用後のミキサ装置内の洗浄により洗い落とされた混練物などの残材や洗浄水を含む廃棄物を分離装置を用いて固体成分と液体成分とに分離する、という作業を、施工現場にて容易かつ確実に行うことが可能となる。これにより、この分離後の固体成分のみを持ち帰って廃棄物管理体制の整った施設にて廃棄可能となり、さらに、分離後の液体成分については、例えばｐＨ値調整処理などを施して施工現場の周囲の環境に対して大きな影響を与えることがないようにした後にこの施工現場にて直接廃棄可能となる。この場合、従来のように廃棄物をそのままドラム缶などの収容器に収容して持ち帰る必要がなく、廃棄物のうちの固体成分のみを収容器に収容して持ち帰ることで足りることとなる。これにより、廃棄物を収容する収容器の本数が少なくて済むため、廃棄物を収容器に収容する際に要する労力、そして、この収容器を施工現場から持ち帰るのに要するコストが削減可能となる。さらに、廃棄物のうち液体成分については、ｐＨ値調整などの簡単な処理を施した後に施工現場にて廃棄できるので、環境に大きな影響を与えずに済む。
【０００７】
また、本発明では、上記ミキサ装置と上記分離装置とを搭載する基台をさらに備えるのが好ましい。ミキサ装置と分離装置とがともに同じ基台に搭載されて全体として一つのまとまったユニットを構成するため、ミキサ装置と分離装置とが容易に移動可能となる。例えば、この基台がクレーンなどによってトラックに積載されるような場合や、この基台自体がトラックの荷台となっているような場合には、このトラックを走行させることによって所望とする目的地までミキサ装置と分離装置とを容易に移動させることが可能となる。
【０００８】
また、本発明では、上記粉体原料を上記ミキサ装置に供給する粉体原料供給装置と、少なくとも上記粉体原料を含む粉塵を集塵する集塵装置と、をさらに備え、上記粉体原料供給装置と上記集塵装置とは共に上記基台に搭載されているのが好ましい。これによれば、ミキサ装置、分離装置、粉体原料供給装置および集塵装置が共に同じ基台に搭載されて全体として一つのまとまったユニットを構成するため、特に、ミキサ装置は、施工現場にて粉体原料供給装置から粉体原料の供給を容易に受けることが可能となる。この際、粉体原料が現場周囲の空気中に飛散して粉塵となり、この粉塵が現場周囲の環境に少なからぬ影響を及ぼす場合が生じ得る。この点、本発明では、粉塵を集塵する集塵装置が施工現場で利用できるので、作業者は、粉体原料がミキサ装置に供給される際などに現場周辺に生じる粉塵を、集塵装置を用いて容易かつ十分に吸引可能となり、施工の際に環境が受ける影響がさらに緩和可能となる。
【０００９】
また、本発明では、上記ミキサ装置は、軸部材の外周面に複数の羽根が形成されたものであって、この軸部材が所定方向に回転することにより、上記粉体原料と上記液体原料とを混練しながら上記軸部材の基端側から終端側に向けて上記混練物を移送する混練スクリューが設けられた混練装置を有し、この混練スクリューは、上記複数の羽根が、上記軸部材の前記終端側に向けて上記混練物を送る送り羽根と、上記軸部材の前記基端側に向けて上記混練物を戻す戻し羽根と、を含み、上記複数の羽根に占める上記戻し羽根の割合が少なくとも５０％であるのが好ましい。この混練スクリューでは、軸部材の基端側に向けて混練物を戻す戻し羽根が、軸部材の終端側に向けて混練物を送る送り羽根と同数か、或いは、それよりも多く形成されている。このため、粉体原料と液体原料とを十分に混練することができ、不十分な混練状態で吐出される混練物が減少する。これにより、混練物にダマ（凝集塊）が形成されたり、硬化表面に気泡や凹凸が形成されるなどの現象が発生しにくくなって、混練物の性状向上が図られる。
【００１０】
また、上記粉体原料が、アルミナセメント、ポルトランドセメントおよび石膏のうち少なくとも一成分を含む水硬性成分と、混和剤と、を含む水硬性組成物であるのが好ましい。本発明の混練物生成ユニットは、上述の組成内容を有する水硬性組成物を混練する場合において、特に有効である。ここで「混和剤」とは、細骨材、減水剤、増粘剤、凝結調整剤および消泡剤のうちの一または複数の成分を含んだものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、セメント系粉体原料を用いて混練物を製造する施工現場にて生じる廃棄物を、環境に大きな影響を及ぼすことなく、容易に、かつ低コストで処理可能な混練物生成ユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本実施形態に係る混練物生成ユニット１について説明する。なお、以下の図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００１３】
ここで、図１は本実施形態に係る混練物生成ユニットの構成を示す図であり、図２は本実施形態に係るミキサポンプの断面構成を示す図である。そして、図３は本実施形態に係るミキサスクリューの全体構成を示す図であり、図４は本実施形態に係るミキサスクリューの羽根を説明するための平面図であり、図５は本実施形態に係るミキサスクリューの羽根を説明するための断面図である。
【００１４】
図１に示すように、混練物生成ユニット１は、ミキサポンプ（ミキサ装置）２、クレーン３、フレコン４、粉体原料供給装置５、液体原料供給装置６、分離装置７、集塵装置８、積算流量計９および発電機１０などが荷台（基台）１１に搭載されている。ここで、図１においては、荷台１１は、大型トラックなどの運搬車両１１ａに搭載されている。
【００１５】
ミキサポンプ２は、ホッパー２ａ、混練装置２ｂ、リザーバ２ｃ、スネークポンプ２ｄ、移送パイプ２ｅおよび操作盤２ｆを有し、例えばアルミナセメント、ポルトランドセメントおよび石膏などの水硬性成分と混和剤とからなる粉体原料と、水などの液体原料とを混練して混練物を生成する。また、ミキサポンプ２は、後述する液体原料供給ポンプ６ｃ、液体原料調整バルブ６ｄおよび流量メータ６ｅなどを有するものを用いることができる。
【００１６】
ここで、図２を参照してミキサポンプ２の詳細について説明する。ホッパー２ａは、粉体原料供給装置５から供給される粉体原料を混練装置２ｂ側に供給する。このホッパー２ａは、図示のように、広口の投入口２１がホッパー２ａの本体上部に形成されているとともに、隣接する混練装置２ｂと連通する開口部をこの本体下部側壁に有する。そして、ホッパー２ａの本体内下部にはホッパースクリュー２２が略水平に設けられ、ホッパー２ａの外部に設置されたモータ２３によって回転駆動される。この場合、モータ２３による回転駆動力は動力伝達ベルト２４を介してホッパースクリュー２２側に伝達される。ここで、モータ２３は油圧式または電動式のものが用いられる。
【００１７】
ホッパースクリュー２２は、螺旋状の羽根が外周面に巻き付くように形成されている。ここで、投入口２１に投入される粉体原料は、ホッパースクリュー２２の回転運動によって混練装置２ｂに移送される。
【００１８】
混練装置２ｂは、混練室２５とミキサスクリュー（混練スクリュー）２６とを有する。混練室２５は、筒状（中空の円柱状）を成し、長手方向が略水平となるように設置されている。混練室２５は、長手方向における二つの端部のうち、一方の端部にはホッパー２ａ内の下部に連通する開口部が設けられ、他の端部近傍には吐出部２８に連通する開口部が設けられている。そして、混練室２５の内部には長手方向に沿ってミキサスクリュー２６が設置されている。このような混練装置２ｂは、ミキサスクリュー２６の回転によってホッパー２ａから移送された粉体原料を液体原料とともに混練室２５内で混練する。ここで、混練室２５の側壁でホッパー２ａ側に位置する所定箇所には移送パイプ６ｂに連通する給水口２７が形成されており、この移送パイプ６ｂと給水口２７とを介して液体原料タンク６ａから混練室２５内に液体原料が供給される。
【００１９】
また、吐出部２８は、混練室２５とリザーバ２ｃとを連通し、混練室２５内で混練された混練物をリザーバ２ｃに吐出するためのものである。また、ミキサスクリュー２６は、ホッパー２ａのホッパースクリュー２２と一体形成されており（或いは、連結固定されている）、ホッパースクリュー２２とともに、モータ２３によって回転駆動される。
【００２０】
ミキサスクリュー２６は、図３に示すように、軸部材２６ａと、この軸部材２６ａの外周面に形成された複数の羽根を有する。軸部材２６ａの基端から終端までの長さは混練室２５の長さ程度であり、この間に複数の羽根が、軸の長さ１ｍ当たり１０枚以上の密度で形成されている。この羽根は、混練室２５内の混練物を軸部材２６ａの基端側（ホッパー２ａの設置側）に逆流させるための複数の戻し羽根２６ｂ（図３においては２６枚）と、この混練物を軸部材２６ａの終端側（吐出部２８の設置側）に送るための複数の送り羽根２６ｃ（図３においては６枚）とを含む。
【００２１】
戻し羽根２６ｂと送り羽根２６ｃとは、図４に示すように、軸部材２６ａの外周面と羽根との接合部（線状をなす接合部）に沿った方向Ｂ１，Ｂ２が、それぞれ、軸部材２６ａの軸に対して互いに略４５度反対向きに傾いて軸部材２６ａに交差するように立設されている。これにより、軸部材２６ａが図中符号Ｒの向きに回転すると、混練物は、戻し羽根２６ｂによって軸部材２６ａの基端側に移送され、送り羽根２６ｃによって軸部材２６ａの終端側に送られることとなる。ここで、軸と方向Ｂ１とがなす角度θ１と、軸と方向Ｂ２とがなす角度θ２とは、上述の４５度に限らず、２０度〜７０度の範囲内にあればよい。
【００２２】
また、図３に示すように、ミキサスクリュー２６には複数（図３においては６枚）の掻き出し用板部材２６ｄが設けられている。この掻き出し用板部材２６ｄは、軸部材２６ａの回転によって混練物を混練室２５の内壁から掻き出すためのものであり、互いに並列に軸部材２６ａの外周面に立設された複数の羽根（戻し羽根２６ｂまたは送り羽根２６ｃ）に支えられるようにして各羽根に接合されている。そして、この掻き出し用板部材２６ｄは、図５に示すように、軸部材２６ａの軸方向から見て、軸部材２６ａの外周方向に互いに略１２０度離隔して設けられている。
【００２３】
次に、ミキサスクリュー２６が有する各羽根の形成位置について詳細に説明する。ここでは、羽根の形成位置を、軸部材２６ａの基端側から終端側に向かう方向（以下、軸方向という）に沿って、軸部材２６ａの基端から終端までの間を領域Ａ１〜Ａ１０に分けて順次説明していく。まず、最も基端側に位置する領域Ａ１には、３枚の送り羽根２６ｃが、軸上の同一地点にあって周方向に略１２０度間隔で相互に離隔して形成されている。
【００２４】
軸方向に向かって領域Ａ１の隣に位置する領域Ａ２には、２枚の戻し羽根２６ｂが、軸上の同一地点にあって周方向に略１８０度間隔で相互に離隔して形成されている。軸方向に向かって領域Ａ２の隣に位置する領域Ａ３には、６枚の戻し羽根２６ｂが軸部材２６ａの外周面にて、ほぼ螺旋状に相互に離隔して形成されている。
【００２５】
軸方向に向かって領域Ａ３の隣に位置する領域Ａ４には、３枚の戻し羽根２６ｂが、軸上の同一地点にあって周方向に略１２０度間隔で相互に離隔して形成されている。軸方向に向かって領域Ａ４の隣には、羽根が形成されていない領域Ａ５が位置する。そして、軸方向に向かって領域Ａ５の隣に位置する領域Ａ６には、６枚の戻し羽根２６ｂが２枚１組となって、軸部材２６ａの外周面にて、ほぼ螺旋状に相互に離隔して形成されている。そして、各組に含まれる２枚の戻し羽根２６ｂには、１枚の掻き出し用板部材２６ｄがそれぞれ接合されている。
【００２６】
軸方向に向かって領域Ａ６の隣に位置する領域Ａ７には、３枚の戻し羽根２６ｂが上記した領域Ａ４の場合と同様に形成されている。軸方向に向かって領域Ａ７の隣に位置する領域Ａ８には、６枚の戻し羽根２６ｂと３枚の掻き出し用板部材２６ｄとが上記した領域Ａ６の場合と同様に形成されている。
【００２７】
軸方向に向かって領域Ａ８の隣に位置する領域Ａ９には、３枚の送り羽根２６ｃが上記した領域Ａ１の場合と同様に形成されている。そして、軸方向に向かって領域Ａ９の隣には羽根が形成されていない領域Ａ１０が位置する。
【００２８】
なお、全羽根に占める戻し羽根２６ｂの割合は５０％を下限とするのが好ましいが、この下限は、６０％がより好ましく、７０％が特に好ましい。そして、この戻し羽根２６ｂの占める割合の上限は９５％が好ましいが、１００％であってもよい。さらに、ミキサスクリュー１０は、軸部材１０ａの軸方向の長さ１ｍ当たりの羽根の枚数は１０枚以上が好ましく、２０枚以上がより好ましく、さらに、３０枚以上が特に好ましい。ここで、図３に示すミキサスクリュー２６は、上述したように、軸部材１０ａの軸方向の長さ１ｍ当たりの羽根の枚数が１０枚以上であり、戻し羽根２６ｂと送り羽根２６ｃとの合計枚数が３２枚であり、羽根全体に占める戻し羽根２６ｂの割合が８１％程度となっている。このため、戻し羽根２６ｂの全羽根に占める割合が５０％以上と高く、さらに、軸部材１０ａの軸方向の長さ１ｍ当たりの羽根の枚数が１０枚以上と高いため、粉体原料と液体原料とを十分に混練することができ、不十分な混練状態のまま混練装置２ｂから吐出部２８を介して吐出されるような混練物が減少することとなる。
【００２９】
また、ミキサスクリュー２６の回転数は、３００ｒｐｍ以上とするが、４００ｒｐｍが好ましく、５００ｒｐｍ以上がより好ましく、さらに、６００ｒｐｍ以上が特に好ましい。このように、ミキサスクリュー２６の回転数が３００ｒｐｍ以上と高いため、混練物に対する混練がより十分に行われる。なお、従来のミキサスクリューを高速回転させた場合には混練物の吐出量も増加することとなり、不十分な混練状態のまま混練物が吐出されるような場合が生じるが、ミキサスクリュー２６は、戻し羽根２６ｂの全羽根に占める割合が５０％と高いため、高速回転させても混練物の吐出量を十分に抑制することが可能となる。このため、ミキサスクリュー２６を高速回転させつつも、十分に時間をかけた混練が可能となる。ここで、このミキサスクリュー２６の回転数は、操作者が後述の操作盤２ｆを操作することにより、所望の値に設定することが可能である。
【００３０】
ここで、図２に戻って説明する。リザーバ２ｃは、吐出部２８を介して混練装置２ｂから吐出された混練物を一旦収容するためのものである。このように混練物がリザーバ２ｃにて一旦収容されるので、スネークポンプ２ｄによってリザーバ２ｃから所望とする割合（吐出量）で混練物を外部に吐出可能となる。
【００３１】
このリザーバ２ｃは、本体内上部に広口の拡開部２９が形成され、さらに、本体内下部にはスターラースクリュー３０と移送スクリュー３１とが略水平に設けられている。スターラースクリュー３０と移送スクリュー３１とは何れも、リザーバ２ｃの本体内下部において、互いに対向する二つの側壁のほぼ一方から他方に至る長さを有する。そして、スターラースクリュー３０はモータ３２によって回転駆動され、移送スクリュー３１はモータ３３によって回転駆動される。モータ３３による回転駆動力は、動力伝達ベルト３４を介して移送スクリュー３１側に伝達される。ここで、モータ３２，３３は油圧式または電動式のものが用いられる。
【００３２】
リザーバ２ｃの下部側壁には隣接するスネークポンプ２ｄに連通する開口部が形成されている。この開口部を介して、リザーバ２ｃ内の移送スクリュー３１と、スネークポンプ２ｄ内の図示しないスクリューとが一体的に連結（形成）されている。このため、スネークポンプ２ｄ内のスクリューは、移送スクリュー３１の回転に伴って回転する。このようにスネークポンプ２ｄ内のスクリューが回転することによってリザーバ２ｃ内の混練物が移送パイプ２ｅを介して外部に吐出される。
【００３３】
上記のような構成のミキサポンプ２では、ホッパー２ａに投入された粉体原料が、ホッパースクリュー２２の回転により混練装置２ｂに移送される。そして、混練装置２ｂでは、ミキサスクリュー２６の回転により、ホッパー２ａから移送された粉体原料が給水口２７を介して供給された液体原料と混練され、所望の性状を有する混練物が生成される。混練装置２ｂによって生成された混練物は、吐出部２８を介してリザーバ２ｃに吐出され、ここで、スターラースクリュー３０の回転により攪拌されながら一旦収容される。攪拌された混練物は、移送スクリュー３１の回転によってスネークポンプ２ｄに移送され、さらに、スネークポンプ２ｄから移送パイプ２ｅを介して外部に吐出される。
【００３４】
操作盤２ｆは、ホッパー２ａ、混練装置２ｂおよびリザーバ２ｃの各々に設置された上記のホッパースクリュー２２、ミキサスクリュー２６、スターラースクリュー３０および移送スクリュー３１の各回転駆動を作業者が操作するための各種操作レバーや各種操作スイッチなどを有する。
【００３５】
ここで、図１に戻って説明する。クレーン３は、荷台１１（或いは運搬車両１１ａ）に設置され、略棒状のクレーンアーム３ａと、このクレーンアーム３ａの先端部付近に取り付けられたクレーンフック３ｂとを有する。クレーンフック３ｂには、粉体原料供給装置５に粉体原料を供給するためフレコン（フレキシブルコンテナバッグ）４が釣支れている。このフレコン４には粉体原料が収容され、この粉体原料はフレコン４の本体底面に設けられた放出口４１から放出される。クレーンアーム３ａとクレーンフック３ｂとは位置調整が可能となっており、この位置調整によりフレコン４の位置調整が行われる。また、現場にて粉体原料の追加が必要な場合、クレーンは、粉体原料の運搬車や他の車両などに設けられたものを用いることができる。
【００３６】
粉体原料供給装置５は、粉体原料をミキサポンプ２に自動供給するためのものであり、粉体原料を収容する粉体原料タンク５ａと、この粉体原料タンク５ａ内の粉体原料をホッパー２ａ側に移送するためのスクリューコンベア５ｂとを有する。粉体原料タンク５ａは、例えば１．５ｍ３程度の粉体原料を収容可能な容量を有する。粉体原料タンク５ａの本体底面には、粉体原料をスクリューコンベア５ｂ側に放出するための放出口５１が形成され、粉体原料タンク５ａの本体上部には粉体原料の補充供給を受けるための開口部５３が形成されている。
【００３７】
この粉体原料供給装置５に対する粉体原料の補充供給は、フレコン４や図示しないジェットパック車などによって行われる。フレコン４を用いて粉体原料を補充供給する場合、クレーンアーム３ａとクレーンフック３ｂとに対する位置調整が行われ、フレコン４の放出口４１が粉体原料タンク５ａの開口部５３の位置にくるようフレコン４の位置が調整される。これにより、フレコン４の放出口４１から放出される粉体原料が粉体原料タンク５ａの開口部５３内に（すなわち、粉体原料タンク５ａの内部に）確実に到達可能となる。
【００３８】
スクリューコンベア５ｂは、粉体原料タンク５ａ内の粉体原料をホッパー２ａ側に移送するためのものであり、一端が粉体原料タンク５ａの本体底面に形成された放出口５１の直下に位置してこの放出口５１から落下する粉体原料を確実に受け止められるようになっており、他端には粉体原料を放出するための放出口５２が形成されている。そして、この放出口５２はホッパー２ａの投入口２１付近に位置している。このスクリューコンベア５ｂでは、粉体原料タンク５ａの放出口５１から放出された粉体原料が放出口５２まで移送され、そして、この放出口５２からホッパー２ａに放出される。
【００３９】
液体原料供給装置６は、液体原料を収容する液体原料タンク６ａと、この液体原料タンク６ａに収容された液体原料を混練装置２ｂに移送するための移送パイプ６ｂと、ミキサポンプ２に収容されている液体原料を汲み上げる液体原料供給ポンプ６ｃと、混練装置２ｂ内に供給する液体原料の供給量を調整する液体原料調整バルブ６ｄと、流量メータ６ｅとを有する。ここで、液体原料タンク６ａは、例えば少なくとも３００リットル程度の液体原料を収容可能な容量を有する。液体原料の調整は、操作者が、流量メータ６ｅを目視で確認しながら液体原料調整バルブ６ｄをバルブ操作することによって行う。流量メータ６ｅおよび液体原料調整バルブ６ｄは、操作盤２ｆの近辺に配置されるが、特に、操作しやすく、そして見やすい場所に配置されるのが好ましい。
【００４０】
分離装置７は、施工後に残った残材としての混練物（ホッパー２ａの洗浄により洗い落とされた混練物を含む）や洗浄水などを含んだ廃棄物を固体成分と液体成分とに分離するためのものである。分離装置７は、遠心分離機やろ過機などが用いられる。
【００４１】
ここで、分離装置７として用いられる遠心分離機は、廃棄物を、遠心力を用いて固体成分と液体成分とに分離する。また、廃棄物に凝集剤や沈降促進剤などを添加したものを、遠心力若しくは重力を用いて固体成分と液体成分とに分離するものであってもよい。この遠心分離機では、廃棄物は回転可能な図示しない容器内に収容され、この容器が高速回転される。この高速回転により、容器内の廃棄物に遠心力が作用して液体成分のみが容器の外に排出され、固体成分は容器内に残留する。そしてこの容器の外に排出された液体成分は、さらに図示しないフィルタを介して遠心分離機の外に排出される。一方、分離装置７として用いられるろ過機は、ろ過処理によって廃棄物を固形成分と液体成分とに分離するものである。このろ過機では、廃棄物は図示しないろ過袋の中に収容されてろ過処理される。そして液体成分は、このろ過処理によってろ過袋の外部に排出され、固体成分のみがこのろ過袋の中に残留することとなる。
【００４２】
なお、遠心分離機やろ過機の何れを用いた場合であっても、分離後の液体成分は、環境に影響が大きく及ばない程度の略中性のｐＨ値に調整され、このｐＨ値の調整の後に施工現場の側溝などに排出される。
【００４３】
集塵装置８は、粉体原料が、フレコン４やジェットパック車などにより粉体原料タンク５ａに供給される際や、スクリューコンベア５ｂの放出口５２からホッパー２ａ側に放出される際などに生じる粉体原料による粉塵を集塵するためのものであり、この粉塵が周囲に飛散するのを防止する。集塵装置８は、バキューム装置である集塵機本体８ａと、この集塵機本体８ａが遠隔の粉塵を集塵できるようにするための集塵ノズル８ｂとを有する。集塵ノズル８ｂの先端部には吸引口８ｃが形成され、この吸引口８ｃを介して吸引された粉塵が集塵機本体８ａ内に収容される。なお、集塵ノズル８ｂは二股に分かれており、各先端部には二つの吸引口８ｃが各々形成されている。そして、この二つの吸引口８ｃの各々は、ホッパー２ａの投入口２１の周辺と粉体原料タンク５ａの開口部５３の周辺とにそれぞれ配置される。
【００４４】
積算流量計９は、移送パイプ２ｅを介してミキサポンプ２から吐出される混練物の流量の累計を計測するためのものであり、計測後の混練物は、移送パイプ２ｅから吐出される混練物の流量とほぼ同じ流量を保ちながら移送パイプ９ａを介して外部に吐出される。積算流量計９は、作業者によって指定された計測開始時から計測終了時までの間にミキサポンプ２から吐出された混練物の全量（流量の累計）を計測し、その計測結果を内部メモリに格納したり、ディスプレイに表示したりする。この積算流量計９を用いれば、例えば、施工現場毎に混練物をどれだけ使用したか、などが明確となり、粉体原料などの管理が正確かつ容易に行えることとなる。
【００４５】
発電機１０は、上記したミキサポンプ２、粉体原料供給装置５、分離装置７、集塵装置８および積算流量計９など、電力によって駆動する装置などに対し、必要な電力を供給するためのものであり、施工現場にて電源が確保できない場合に特に有効である。
【００４６】
荷台１１は、上記したミキサポンプ２、粉体原料供給装置５、液体原料タンク６ａ、分離装置７、集塵装置８、積算流量計９および発電機１０が搭載されている。これにより、ミキサポンプ２、粉体原料供給装置５、液体原料タンク６ａ、分離装置７、集塵装置８、積算流量計９および発電機１０をまとめて同時に移動可能となるため、それぞれ個別に移動させる場合に比して移動に要する労力やコストの削減化が図られる。
【００４７】
上記説明した混練物生成ユニット１の構成によれば、混練物生成ユニット１は、施工現場まで容易に移動可能であり、さらに、各施工現場では混練物がミキサポンプ２によって容易に生成可能となっている。さらに、各施工現場で生じる廃棄物は分離装置７によって固体成分と液体成分とに分離可能となっている。そして、この分離後の固体成分は、施工現場における廃棄物管理体制の有無や程度によらず、ドラム缶などの収容器に収容されて持ち帰り可能となっており、液体成分については、施工現場周囲の環境に大きな影響を与えないように処理（ｐＨ値の調整など）された後にこの施工現場にて直接排出可能となっている。
【００４８】
このため、従来のように、廃棄物をそのまま持ち帰らなければならないような場合に比べて、持ち帰る廃棄物の容積や重量が、施工現場にて排出される液体成分の容積や重量の分だけ削減可能となる。そして、分離後の固体成分を収容するための収容器の数が少なくて済むため、持ち帰りの際の運搬が容易となり、この運搬に要する労力やコストが削減される。これに伴って、１日に複数の施工現場を巡回するような場合にも十分対応できる。さらに、分離後の固体成分は持ち帰って廃棄物管理体制の整った施設にて廃棄され、分離後の液体成分はｐＨ値調整の後に施工現場にて直接排出されるため、周囲環境に大きな影響を及ぼさずに済む。
【００４９】
なお、本発明は、上記説明した混練物生成ユニット１の構成や動作に限らず、詳細構成や詳細動作については本発明の内容を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、フレコン４を釣支するためのクレーンとしては、荷台１１に設けられたクレーン３に限らず、荷台１１以外の他の車両に設けられたクレーンや、固定設置型のクレーンなどであってもよい。
【００５０】
また、混練物生成ユニット１は、ミキサポンプ２および分離装置７のみを含むものであってもよい。このような構成の場合、ミキサポンプ２および分離装置７が一つのまとまったユニットとして、例えば、トラックの荷台だけでなく、船や航空機、或いは列車などの、種々の移動手段に対し容易に搭載可能となる。このような構成であっても、混練物生成ユニット１が施工現場まで容易に移動可能であり、さらに、施工現場にて、分離装置７により廃棄物を固体成分と液体成分とに分離可能であって、この分離後の固体成分と液体成分とは上述のような周囲環境に大きな影響を及ぼさないような仕方で廃棄可能となる。また、混練物生成ユニット１は、ミキサポンプ２および分離装置７に加え、さらに粉体原料供給装置５および集塵装置８を含むものであってもよく、このような構成であっても、ミキサポンプ２、分離装置７、粉体原料供給装置５および集塵装置８が上述のように種々の移動手段に対して容易に搭載可能となる。この場合においても、施工現場にて、廃棄物が分離装置７により固体成分と液体成分とに分離可能であって、分離後の固体成分と液体成分とは上述のような周囲環境に大きな影響を及ぼさないような仕方で廃棄可能となる。さらに、施工現場で生じる粉体原料による粉塵が集塵装置８によって十分に集塵可能となるため、周囲環境に及ぼす影響がより低減化される。
【００５１】
また、混練物生成ユニット１で生成される混練物は、アルミナセメント、ポルトランドセメントおよび石膏などの水硬性成分からなるセルフレベリング材を粉体原料に用いて得られるようなものであってもよい。特に、硬化の速いセメント系粉体原料を用いた場合には、混練物が早期に硬化するため、施工現場にて施工後速やかにミキサポンプ２内の洗浄を行わなければならない。このため、洗浄によって洗い落とされた混練物や洗浄水などを含んだ廃棄物が施工現場で生じるので、本実施形態に係る混練物生成ユニット１はこのような硬化の速いセメント系粉体原料、例えば、アルミナセメント、ポルトランドセメントおよび石膏などを含むセルフレベリング材を用いた場合には特に有効となる。また、セルフレベリング材は、戸建の施工物件などに多用されるため、１日に巡回する施工現場が多数となる場合が多く、このような点においても本実施形態に係る混練物生成ユニット１は、セルフレベリング材を用いた場合には特に有効となる。
【００５２】
また、混練物生成ユニット１で生成される混練物は、セメント系の粉体原料によって得られるものであってもよいし、石膏系など、セメント系でない粉体原料によって得られるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施形態に係る混練物生成ユニットの構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係るミキサポンプの断面構成を示す図である。
【図３】本実施形態に係るミキサスクリューの全体構成を示す図である。
【図４】本実施形態に係るミキサスクリューの羽根を説明するための平面図である。
【図５】本実施形態に係るミキサスクリューの羽根を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…混練物生成ユニット、２…ミキサポンプ、２ａ…ホッパー、２ｂ…混練装置、２ｃ…リザーバ、２ｄ…スネークポンプ、２ｅ…移送パイプ、２ｆ…操作盤、２１…投入口、２２…ホッパースクリュー、２３，３２，３３…モータ、２４，３４…動力伝達ベルト、２５…混練室、２６…ミキサスクリュー、２７…給水口、２８…吐出部、２９…拡開部、３０…スターラースクリュー、３１…移送スクリュー、３…クレーン、３ａ…クレーンアーム、３ｂ…クレーンフック、４…フレコン、４１，５１，５２…放出口、５…粉体原料供給装置、５ａ…粉体原料タンク、５ｂ…スクリューコンベア、６…液体原料供給装置、６ａ…液体原料タンク、６ｂ…移送パイプ、６ｃ…液体原料供給ポンプ、６ｄ…液体原料調整バルブ、６ｅ…流量メータ、７…分離装置、８…集塵装置、８ａ…集塵機本体、８ｂ…集塵ノズル、８ｃ…吸引口、９…積算流量計、９ａ…移送パイプ、１０…発電機、１１…荷台、１１ａ…運搬車両、５３…開口部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体原料と液体原料とを混練して混練物を生成するミキサ装置と、
少なくとも前記混練物の残材を固体成分と液体成分とに分離する分離装置と、
を備える、ことを特徴とする混練物生成ユニット。
【請求項２】
前記ミキサ装置と前記分離装置とを搭載する基台をさらに備える、ことを特徴とする請求項１に記載の混練物生成ユニット。
【請求項３】
前記粉体原料を前記ミキサ装置に供給する粉体原料供給装置と、
少なくとも前記粉体原料を含む粉塵を集塵する集塵装置と、
をさらに備え、
前記粉体原料供給装置と前記集塵装置とは共に前記基台に搭載されている、ことを特徴とする請求項２に記載の混練物生成ユニット。
【請求項４】
前記ミキサ装置は、軸部材の外周面に複数の羽根が形成されたものであって、該軸部材が所定方向に回転することにより、前記粉体原料と前記液体原料とを混練しながら前記軸部材の基端側から終端側に向けて前記混練物を移送する混練スクリューが設けられた混練装置を有し、
前記混練スクリューは、前記複数の羽根が、前記軸部材の前記終端側に向けて前記混練物を送る送り羽根と、前記軸部材の前記基端側に向けて前記混練物を戻す戻し羽根と、を含み、前記複数の羽根に占める前記戻し羽根の割合が少なくとも５０％である、ことを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一項に記載の混練物生成ユニット。
【請求項５】
前記粉体原料が、アルミナセメント、ポルトランドセメントおよび石膏のうち少なくとも一成分を含む水硬性成分と、混和剤と、を含む水硬性組成物である、ことを特徴とする請求項１〜４に記載の混練物生成ユニット。
【請求項１】
粉体原料と液体原料とを混練して混練物を生成するミキサ装置と、
少なくとも前記混練物の残材を固体成分と液体成分とに分離する分離装置と、
を備える、ことを特徴とする混練物生成ユニット。
【請求項２】
前記ミキサ装置と前記分離装置とを搭載する基台をさらに備える、ことを特徴とする請求項１に記載の混練物生成ユニット。
【請求項３】
前記粉体原料を前記ミキサ装置に供給する粉体原料供給装置と、
少なくとも前記粉体原料を含む粉塵を集塵する集塵装置と、
をさらに備え、
前記粉体原料供給装置と前記集塵装置とは共に前記基台に搭載されている、ことを特徴とする請求項２に記載の混練物生成ユニット。
【請求項４】
前記ミキサ装置は、軸部材の外周面に複数の羽根が形成されたものであって、該軸部材が所定方向に回転することにより、前記粉体原料と前記液体原料とを混練しながら前記軸部材の基端側から終端側に向けて前記混練物を移送する混練スクリューが設けられた混練装置を有し、
前記混練スクリューは、前記複数の羽根が、前記軸部材の前記終端側に向けて前記混練物を送る送り羽根と、前記軸部材の前記基端側に向けて前記混練物を戻す戻し羽根と、を含み、前記複数の羽根に占める前記戻し羽根の割合が少なくとも５０％である、ことを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一項に記載の混練物生成ユニット。
【請求項５】
前記粉体原料が、アルミナセメント、ポルトランドセメントおよび石膏のうち少なくとも一成分を含む水硬性成分と、混和剤と、を含む水硬性組成物である、ことを特徴とする請求項１〜４に記載の混練物生成ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−１１０８０９（Ｐ２００６−１１０８０９Ａ）
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２９９２６２（Ｐ２００４−２９９２６２）
【出願日】平成１６年１０月１３日（２００４．１０．１３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ジェットパック
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月１３日（２００４．１０．１３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ジェットパック
【出願人】（００００００２０６）宇部興産株式会社 (2,022)
【Ｆターム（参考）】
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