JPH07185287A - 粉体含有高粘度流体の連続混合装置及び前記流体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】連続的に材料の投入、攪拌、混練、及び払い出
しを行ない、かつ、ばらつきのない混合液体と粉体との
混練物が得ることができ、作業時間の短縮、生産量を向
上させる粉体含有高粘度流体の連続混合装置、及び粉体
含有高粘度流体の製造方法を提供することを目的とす
る。 【構成】入口に夫々所定の液体を所定の量供給する複数
の定量ポンプが接続され、かつ流出口が回転式液・粉体
連続混合機の第１供給口に接続し、前記液体を混合する
スタティックミキサと、前記スタティックミキサに接続
して前記液体を圧送供給する第１供給口と、粉体を供給
する第２供給口と、混練物を払い出す排出口と、リング
状液流で前記液体と粉体を攪拌して混練する手段と、か
らなる前記回転式液・粉体連続混合機とを有する、回転
体により前記混合液体と粉体とを攪拌混練して混練物を
製造することを特徴とする粉体含有高粘度流体の連続混
合装置と、前記混練物を得る製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特にスタティックミキ
サと回転式液・粉体連続混合機とを有する粉体含有高粘
度流体の連続混合装置、及び粉体含有高粘度流体の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、粉体と液体の混合においては、液
体と粉体を夫々個別に、所定の量を計量して、攪拌機を
有する攪拌容器に投入し、混合攪拌混練操作を所定の性
状になるまで一定時間行なっていた。さらに、添加物を
投入し再度混練する場合もあった。

【０００３】図３に従来の混練方法を示す。（ａ）で
は、攪拌容器３３に、複数の液体（３７ａ、３７ｂ）を
夫々投入する。（ｂ）では、ミキサ３１、プロペラ３２
ａを用いて液体を攪拌して混合液体３４作る。（ｃ）で
は、粉体等の固形分３６、さらには液体３７ｃを攪拌容
器３３に投入する。そして、ミキサ３１、プロペラ３２
ｂを用いて攪拌して混練物３５を得る。このとき、
（ｂ）の混合液体と（ｃ）の固形分を含有する混練物３
５とでは、粘度が増すために抵抗が大きくなり、さらに
大きな攪拌力が必要となるために、プロペラ３２を取り
替える必要があった。（ｄ）は、最終工程であり容器３
３より混練物３を払い出す。以上のようなバッチ処理が
おこなわれて、しかも工程の途中で機械を交換してい
た。

【０００４】また、他の方法としては、実開平３−７９
３６号のように、単にスタティックミキサのみをもちい
て、液体と粉体の混合を行なっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の混練方法においては、１バッチ毎に、液体又は
粉体を計量しての投入が必要であり、そのため投入から
払い出しまでの作業時間が長くなり、手間がかかってい
た。

【０００６】また、混練が進むにつれて粘度等が変化す
るので攪拌機のプロペラや回転数を工程の途中で変更す
る必要があった。

【０００７】その上、材料投入が数回にわたるため、そ
の時液中の香料等の揮発性物質が飛散してしまい、仕上
がり状態から逆に推定して、その揮発性物質を予め多め
に投入する必要があった。

【０００８】さらに、原料投入と払い出しを別々に行な
うバッチ処理のために、生産量に限界があった。

【０００９】そして、ミキサの回転プロペラやスタティ
ックミキサだけでは、粘度の高い混練物の均質な攪拌が
十分行なえなかった。

【００１０】そこで、本発明は、連続的に材料の投入、
攪拌、混練、及び払い出しを行ない、かつ、ばらつきの
ない混合液体と粉体との混練物が得ることができ、か
つ、作業時間の短縮、生産量を向上させる粉体含有高粘
度流体の連続混合装置、及び粉体含有高粘度流体の製造
方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１に本発明の装置は、
夫々所定の液体を所定の量供給する複数の第１定量ポン
プと、入口が前記複数の定量ポンプに接続し、かつ出口
が回転式液・粉体連続混合機の第１供給口に接続して前
記液体を混合し圧送して供給する少なくとも一つの第１
スタティックミキサと、所定の粉体を供給する少なくと
も一つの定量フィーダと、前記回転式液・粉体連続混合
機を有し、前記回転式液・粉体連続混合機は、前記スタ
ティックミキサに接続して前記液体を供給する少なくと
も一つの第１供給口と、前記定量フィーダに接続して粉
体を供給する少なくとも一つの第２供給口と、混練物を
払い出す少なくとも一つの排出口と、かつ、リング状の
液流を生じさせるリング状流形成手段とを有して、回転
体により前記混合液体と粉体とを攪拌混練して混練物を
製造することを特徴とする粉体含有高粘度流体の連続混
合装置である。

【００１２】第２に、本発明の装置に係る好適な手段
は、前記回転式液・粉体連続混合機が、その中心部に粉
体が落下し、その上面に攪拌のための突起物を有し、そ
の回転によりリング状の液流を生じさせる回転ディスク
と、前記供給される混合溶液を整流して回転ディスク上
に供給する隔壁とからなるリング状流形成手段を有し
て、前記回転ディスクの回転によって生じる液流によっ
て前記混合液体と前記粉体との攪拌を行なうことを特徴
とする第１の手段に記載の粉体含有高粘度流体の連続混
合装置である。

【００１３】第３に、本発明の装置に係る好適な手段
は、固形分を供給する少なくとも一つの固形分定量フィ
ーダと、前記排出口と前記固形分定量フィーダに接続し
て、前記混練物と前記固形分を供給する少なくとも一つ
の第２定量ポンプと、前記第２定量ポンプと、及び夫々
所定の液体を所定の量供給する少なくとも一つの第３定
量ポンプに接続して、前記混練物、前記固形分、及び前
記液体を混合して払い出す少なくとも一つの第２スタテ
ィックミキサを有することを特徴とする第１または第２
の手段に記載の粉体含有高粘度流体の連続混合装置であ
る。

【００１４】第４に本発明の製造方法は、夫々所定の液
体を所定の量スタティックミキサに供給する工程と、前
記液体を少なくとも一つのスタティックミキサを用いて
混合する工程と、少なくとも一つの所定の粉体と、前記
混合液体を圧送して回転式液・粉体連続混合機に供給す
る工程と、前記混合機内で前記液体と粉体を攪拌して液
流により混練物を製造する攪拌混練工程と、及び、前記
混練物払い出し工程とからなり、かつ、前記工程が連続
的に行なわれることを特徴とする粉体含有高粘度流体の
製造方法である。

【００１５】第５に、本発明の製造方法に係る好適な手
段は、前記攪拌混練工程が、回転式液・粉体連続混合機
において、前記粉体を回転するディスクの中心部に落下
させ、かつ、隔壁により前記供給される混合液体を整流
して回転ディスク上に供給し、前記ディスクの中心から
所定半径内に発生するリング状液流により液・粉体の攪
拌混練が行なわれることを特徴とする第４の手段に記載
の粉体含有高粘度流体の製造方法である。

【００１６】第６に、本発明の製造方法に係る好適な手
段は、前記払い出し工程に続いて、前記混練物及び少な
くとも一つの固形分を供給する工程と、少なくとも一つ
の液体を供給する工程と、前記混練物、前記固形分、及
び前記液体を混合する工程と、及び、前記混練物、前記
固形分、及び前記液体の混合物を払い出す工程を有し
て、かつ、それら前記工程が連続的に行なわれることを
特徴とする第４または第５の手段に記載の粉体含有高粘
度流体の製造方法である。

【００１７】

【作用】本発明の粉体含有高粘度流体の連続混合装置
は、その一つの供給口がスタティックミキサに接続して
いる。このスタティックミキサは、その入口部が、夫々
異なる液体を供給する複数の定量ポンプと接続し、その
複数の液体が、静止しているミキサエレメントにより混
合される。

【００１８】これにより、従来技術のように複数の液体
を混合せず、個別に混練装置に投入していた場合に起こ
り得た、例えば液体Ｌ1と粉体Ｓ1、液体Ｌ2と粉体Ｓ1と
いうような、２相分離が発生しない。

【００１９】次に、前記混合液体は、回転式液・粉体連
続混合機の攪拌容器に供給される。同時に、別の供給口
から粉体が投入され、回転ディスク中心部に落下する。
そして、攪拌容器下部に備えてある回転ディスクの回転
によるリング状液流によって、それら液体と粉体は遠心
力によって容器外壁に向かって運動しながら混練され
る。このとき、攪拌容器内部に隔壁を設けることにより
流れを制御できる。また、混合液体が圧送されることに
よって、回転ディスクによる液流と供給時の液流が相乗
してより強力な攪拌混練が行なえる。攪拌混練が進むと
その混練物は重量や粘度が増すので、遠心力より重力が
勝り自動的に容器下部方向に落下して、排出弁を開けば
混練物が排出口より払い出される。なお、排出弁はなく
ても遠心力と重力により自然払い出しさせることもでき
る。回転体としては、ディスク状に限られず、プロペラ
型、タービン型等の種々の形状が使用できる。

【００２０】このような回転式液・粉体連続混合機を用
いれば、比率・混合の精度が高く、品質のバラツキがな
くなる。また、液体を圧送して供給すれば、それによっ
てセルフクリーニングされて、混練物が容器に付着する
ことがなくなる。そして、混練が密閉容器中で実行され
るので、容器外部で粉塵が発生することが無い。そし
て、原料供給と連動して容易に無人化ができて、大幅な
品質アップとコストダウンが可能になる。

【００２１】以上のように、本発明の装置及び方法にお
いては、攪拌原料は夫々定量的に自動供給され、スタテ
ィックミキサで液体が自動的に混合され、回転式液・粉
体連続混合機では前記液体と粉体が連続的に均質に混練
され、払い出され、かつ前記工程が全て密閉空間中で行
なわれ、全工程が同時に進行する連続処理のため、品質
も生産性も殊に優れている。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２３】〔実施例１〕図１は、本発明の粉体含有高
粘度流体の連続射混合装置、及び粉体含有高粘度流体の
製造方法を示すフローシートである。２以上の定量ポン
プ２２ａ、２２ｂ・・・・から、夫々異なる液体をスタ
ティックミキサ２１ａに送出する。スタテイックミキサ
２１ａでは、静止しているミキサエレメントによって前
記複数の液体が混合され均質になる。混合された液体８
（図２参照）は、供給口２ａより、回転式液・粉体連続
混合機１に供給される。同時に定量フィーダ２３から供
給口２ｂを通じて粉体９（図２参照）が投入される。そ
して、液体の噴出による力と、１が備えている回転ディ
スク５（図２参照）の回転力によって発生するリング状
液流によって、回転ディスク５上に落下する粉体９が巻
き上げられ混合液体８（図２参照）のと共に遠心力によ
り、強いせん断力を受けて攪拌混練される。そして粘度
が高まった混練物７（図２参照）が次第に落下して、排
出弁が開口して排出口３より払い出される。以上の動作
は全て連続して自動的に、かつ密閉容器中で行なわれ
る。

【００２４】なお、前記スタティックミキサ、粉体を供
給する定量フィーダ、及び排出口は複数あってもよく、
排出弁はなくてもよい。

【００２５】〔実施例２〕実施例１の装置、方法によっ
て得られた、混練物７をさらに定量ポンプ２２ｃに送出
する。２２ｃには、固形分定量フィーダ２４が接続して
おり、粉体等の固形物が供給され、さらに前記固形物と
混練物７をスタティックミキサ２１ｂに供給する。２１
ｂの入口には、液体を混合する定量ポンプ２２ｄが接続
されており、スタティックミキサ２１ｂでそれら混練物
７と固形分、及び液体が混練される。このように、回転
式液・粉体連続混合機１に通す完全な混合が不必要な場
合には、前記実施例の混練物７に、さらに液体、固形分
（粉体等）を添加することが可能である。このような態
様は、いずれも本発明の範囲である。

【００２６】なお、前記定量ポンプ２２ｃ、前記固形分
定量フィーダ２４、前記定量ポンプ２２ｄ、前記スタテ
ィックミキサ２１ｂは複数あってもよい。

【００２７】〔実施例３〕図２は、本発明に係る回転式
液・粉体連続混合機１の構造を説明する断面図である。
矢印は、混合液体、粉体、及び混練物の流れ方向を示し
ている。

【００２８】供給口２ａは、スタティックミキサ２１ａ
で混合された混合液体８を１内部に供給する。供給口２
ｂは、粉体等の固形物の投入口であり、その投入方法は
自然落下だけでなく、噴出によってもよい。１下部で
は、突起物１２を有する回転ディスク５が、軸４の下方
に連結した図示を省略したが台座１３内の回転駆動力を
与えるモータによって回転し混合液体８の液流、上述の
混合液体８が圧力流であれば、それともあいまって、リ
ング状の液流が生じて、混合液体８、粉体９が攪拌混練
される。即ち、隔壁１０に沿って高速で上昇した混合液
体８が回転ディスク５上に下降して、５の回転力と８の
供給力によって大きな遠心力が生じ、粉体９と混合液体
８はせん断力を受けながら攪拌混練されて、均質な混練
物７となる。粘度の高まり密度の増した混練物７は、遠
心力と重力によって、外壁に沿って自然落下するので排
出弁６は必ずしも必要ではない。均質に攪拌混練された
混練物７は排出弁より払い出される。実施例２のよう
に、この後さらに添加物を加えることも本発明の好まし
い実施の一つである。

【００２９】前記の回転ディスク５は、円盤型の他、タ
ービン型、プロペラ型、ロート型等からなり、前記突起
物１２は、円柱状、円錐状、方形状等の形態からなる。
これらは、粉体や混合液体、及び混練物の粘度、密度等
によって変更される。回転ディスク５の回転速度も上記
に同じである。さらに、図２では、その回転面は水平面
であるが、垂直面で回転ディスク５を回転させてもよ
い。このような形態でも強力なリング状液流が生じる。
また、供給口２ａに圧縮機を備え付け強力な噴流を供給
して攪拌力を増すこともできる。この場合は、液・粉体
連続混合機内部等のセルフクリーニングが行ない易い。
そして、複数の供給口２ａを設けて混合液体８を滴下す
ることもできる。

【００３０】以上のような装置、工程においては、全て
密閉容器中で連続的かつ自動的に、混合液体と粉体の混
合を行なうことができる。

【００３１】なお、回転式液・粉体連続混合機１内を減
圧して、混合液体８及び粉体９の供給力を高めることも
できる。これにより攪拌力が向上する。

【００３２】〔実施例４〕実施例１〜３においては、全
て密閉容器中で連続的に混合液体と粉体の攪拌混練が実
施されるので、特に揮発性物質を有する液体を含む混練
に適している。

【００３３】特に、香料等を加える食品、練りわさび、
餅菓子、蒸し菓子、チョコレート等の製造が、密閉容器
中で清浄に、しかも連続的に行なうことができるので、
それらの生産量の向上が図れる。さらに、混練物だけで
なく加湿粉体及び分散溶液の製造も可能である。

【００３４】

【発明の効果】本発明の粉体含有高粘度流体の連続混合
装置及び前記流体の製造方法においては、複数の液体を
スタティックミキサで混合後に粉体と混練するので、複
数の液体を個別に混練装置に投入していた場合に起こり
得た、例えば液体Ｌ1と粉体Ｓ1、液体Ｌ2と粉体Ｓ1とい
うような、２相分離が発生しない。

【００３５】また、混合液体の供給によって生じる液流
と、かつ回転ディスクの回転力により生じる遠心力によ
り攪拌混練力が増して、混練物の比率・混合の精度が高
く、品質のバラツキがなくなる。また、液体が圧力流と
して供給することができるので、それによってセルフク
リーニングされて、混練物が容器に付着したままになる
ことがなくなる。そして、混練が密閉容器中で実行され
るので、容器外部で粉塵が発生することが無い。原料供
給と連動して容易に無人化ができて、大幅な品質アップ
とコストダウンが可能になる。

【００３６】以上のように、本発明の装置及び方法にお
いては、攪拌原料は夫々定量的に自動供給され、スタテ
ィクミキサで液体が自動的に混合され、噴射混合機では
前記液体と粉体が連続的に混練され、払い出され、かつ
前記工程が全て密閉空間中で行なわれるような、全工程
が同時に進行する連続処理のため、品質も生産性も殊に
優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の粉体含有高粘度流体の連続混
合装置、及び粉体含有高粘度流体の製造方法を示すフロ
ーシートである。

【図２】図２は、本発明に係る回転式液・粉体連続混合
機の構造を説明する断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｄ）は従来の、粉体含有高粘度流体
を製造するための工程を示す模式断面図である。

【符号の説明】

１ 回転式液・粉体連続混合機 ２ａ、２ｂ 供給口 ３ 排出口 ４ 軸 ５ 回転ディスク ６ 排出弁 ７ 混練物 ８ 混合液体 ９ 粉体 １０ 隔壁 １１ 外壁 １２ 突起物 １３ 台座 ２１ａ、２１ｂ スタティックミキサ ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ 定量ポンプ ２３ 定量フィーダ ２４ 固形分定量フィーダ ３１ ミキサ ３２ａ、３２ｂ プロペラ ３３ 攪拌容器 ３４ 混合液体 ３５ 混練物

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】夫々所定の液体を所定の量供給する複数の
   第１定量ポンプと、 入口が前記複数の定量ポンプに接続し、かつ出口が回転
   式液・粉体連続混合機の第１供給口に接続して前記液体
   を混合し圧送して供給する少なくとも一つの第１スタテ
   ィックミキサと、 所定の粉体を供給する少なくとも一つの定量フィーダ
   と、 前記回転式液・粉体連続混合機とを有し、 前記回転式液・粉体連続混合機は、前記スタティックミ
   キサに接続して前記液体を供給する少なくとも一つの第
   １供給口と、前記定量フィーダに接続して粉体を供給す
   る少なくとも一つの第２供給口と、混練物を払い出す少
   なくとも一つの排出口と、かつ、リング状の液流を生じ
   させるリング状流形成手段とを有して、回転体により前
   記混合液体と粉体とを攪拌混練して混練物を製造するこ
   とを特徴とする粉体含有高粘度流体の連続混合装置。
2. 【請求項２】前記回転式液・粉体連続混合機が、その中
   心部に粉体が落下し、その上面に攪拌のための突起物を
   有し、その回転によりリング状の液流を生じさせる回転
   ディスクと、前記供給される混合溶液を整流して回転デ
   ィスク上に供給する隔壁とからなるリング状流形成手段
   を有して、前記回転ディスクの回転によって生じる液流
   によって前記混合液体と前記粉体との攪拌を行なうこと
   を特徴とする請求項１に記載の粉体含有高粘度流体の連
   続混合装置。
3. 【請求項３】固形分を供給する少なくとも一つの固形分
   定量フィーダと、 前記排出口及び前記固形分定量フィーダに接続して、前
   記混練物と前記固形分を供給する少なくとも一つの第２
   定量ポンプと、 前記第２定量ポンプと夫々所定の液体を所定の量供給す
   る少なくとも一つの第３定量ポンプに接続して、前記混
   練物、前記固形分、及び前記液体を混合して払い出す少
   なくとも一つの第２スタティックミキサを有することを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉体含有高
   粘度流体の連続混合装置。
4. 【請求項４】夫々所定の液体を所定の量スタティックミ
   キサに供給する工程と、 前記液体を少なくとも一つのスタティックミキサを用い
   て混合する工程と、 少なくとも一つの所定の粉体と、前記混合液体を圧送し
   て回転式液・粉体連続混合機に供給する工程と、 前記混合機内で前記液体と粉体を攪拌してリング状液流
   により混練物を製造する攪拌混練工程と、及び、 前記混練物払い出し工程とからなり、かつ、前記工程が
   連続的に行なわれることを特徴とする粉体含有高粘度流
   体の製造方法。
5. 【請求項５】前記攪拌混練工程が回転式液・粉体連続混
   合機において、前記粉体を回転するディスクの中心部に
   落下させ、かつ、隔壁により前記供給される混合液体を
   整流して回転ディスク上に供給し、前記ディスクの中心
   から所定半径内に発生するリング状液流により液・粉体
   の攪拌混練が行なわれることを特徴とする請求項４に記
   載の粉体含有高粘度流体の製造方法。
6. 【請求項６】前記払い出し工程に続いて、 前記混練物及び少なくとも一つの固形分を供給する工程
   と、 少なくとも一つの液体を供給する工程と、 前記混練物、前記固形分、及び前記液体を混合する工程
   と、及び前記混練物、前記固形分、及び前記液体の混合
   物を払い出す工程を有して、かつ、それら前記工程が連
   続的に行なわれることを特徴とする請求項４または請求
   項５に記載の粉体含有高粘度流体の製造方法。