特表 2024-526143 混合タンク構成及び混合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-17

(54)【発明の名称】混合タンク構成及び混合方法

(51)【国際特許分類】

   B01F 25/21 20220101AFI20240709BHJP

   B01F 25/25 20220101ALI20240709BHJP

   B01F 25/51 20220101ALI20240709BHJP

   B01F 35/11 20220101ALI20240709BHJP

   B01F 35/22 20220101ALI20240709BHJP

   B01F 35/71 20220101ALI20240709BHJP

   B01F 23/50 20220101ALI20240709BHJP

   B01F 35/53 20220101ALI20240709BHJP

   B01F 33/40 20220101ALN20240709BHJP

   B01F 101/25 20220101ALN20240709BHJP

【ＦＩ】

B01F25/21

B01F25/25

B01F25/51

B01F35/11

B01F35/22

B01F35/71

B01F23/50

B01F35/53

B01F33/40

B01F101:25

【審査請求】有

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2023578185

(86)(22)【出願日】2022-06-16

(85)【翻訳文提出日】2024-02-14

(86)【国際出願番号】 EP2022066442

(87)【国際公開番号】W WO2022263583

(87)【国際公開日】2022-12-22

(31)【優先権主張番号】21180342.4

(32)【優先日】2021-06-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523475435

【氏名又は名称】クリーナー パワー ソリューションズ オサケユイチア

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(72)【発明者】

【氏名】ヒルトゥネン ペッカ

【テーマコード（参考）】

4G035

4G036

4G037

【Ｆターム（参考）】

4G035AB44

4G035AC14

4G035AC15

4G035AC29

4G035AE01

4G035AE08

4G035AE13

4G036AC70

4G037AA02

4G037AA18

4G037DA14

4G037DA30

4G037EA01

4G037EA10

(57)【要約】

混合タンク構成は、第１の材料及び第２の材料を内部に供給するための少なくとも１つの供給口（１０６、１０６）を有するタンク（１０２）を備える。混合タンク構成は、タンク内の材料を再循環及び混合するための第１の入口（１１０）及び第１の出口（１１２）を有する再循環システムをさらに備える。第１の入口（１１０）は、タンクの第１の側（ＦＳ）の本体パイプ（１１６）を備え、本体パイプは、タンクの第２の側（ＳＳ）まで延びる複数の供給パイプ（１１８）を有し、供給パイプは、材料が第１の側のタンクの壁にぶつかるように、材料をタンクの第２の側から第１の側へ噴出するように構成されており、湾曲壁の湾曲形状は、材料を、湾曲壁の湾曲形状に沿ってタンクの第２の側へ流れて衝突する少なくとも２つの流れに分割するように構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

混合タンク構成であって、
湾曲壁と、少なくとも第１の材料及び第２の材料をタンク内に供給するための少なくとも１つの供給口を有するタンクであって、前記少なくとも１つの供給口は、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料の前記タンクへの供給を制御するための供給システムと結合されている、タンクと、
前記タンク内の前記第１の材料及び前記第２の材料を再循環及び混合するための第１の入口及び第１の出口を有する再循環システムと、
を備え、
前記第１の入口は、前記タンクの第１の側の本体パイプを備え、前記本体パイプは、前記第１の側の実質的に反対側である前記タンクの第２の側まで延びる複数の供給パイプを有し、
前記供給パイプは、前記第１の材料及び前記第２の材料が前記第１の側で前記タンクの前記湾曲壁にぶつかるように、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を前記タンクの前記第２の側から前記第１の側へ噴出するように構成されており、前記湾曲壁の湾曲形状は、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を、前記湾曲壁の前記湾曲形状に沿って前記タンクの前記第２の側へ流れ且つ衝突する少なくとも２つの流れに分割するように構成されている、混合タンク構成。

【請求項2】

前記混合タンク構成は、前記第１の材料を前記タンクに供給するための第１の供給口と、前記第２の材料を前記タンクに供給するための第２の供給口と、を少なくとも備える、請求項１に記載の混合タンク構成。

【請求項3】

前記タンクの前記第２の側に延びる前記供給パイプの端部は、所望の材料噴流を供給するように構成された取り外し可能なノズルを備える、請求項１又は２に記載の混合タンク構成。

【請求項4】

前記タンクの前記第１の側は、前記タンクの上部である、請求項１～３のいずれかに記載の混合タンク構成。

【請求項5】

前記タンクの前記第２の側は、前記タンクの下部である、請求項１～４のいずれかに記載の混合タンク構成。

【請求項6】

前記第１の供給口は、前記タンクの上部にある、請求項２～５のいずれかに記載の混合タンク構成。

【請求項7】

前記第１の供給口は、前記タンクの中心線の近くにある、請求項２～６のいずれかに記載の混合タンク構成。

【請求項8】

前記本体パイプは、前記タンクの中心線からは外れている、請求項１～７のいずれかに記載の混合タンク構成。

【請求項9】

前記第２の供給口は、前記タンクの上部にある、請求項２～８のいずれかに記載の混合タンク構成。

【請求項10】

前記第２の供給口は、前記第２の材料を前記タンク内に噴射するように構成された少なくとも１つの噴射パイプを備える、請求項２～９のいずれかに記載の混合タンク構成。

【請求項11】

前記混合タンク構成は、前記本体パイプから延び、前記第１の供給口に向かって材料を噴出するように構成された第１の洗浄パイプをさらに備える、請求項１～１０のいずれかに記載の混合タンク構成。

【請求項12】

前記第１の洗浄パイプは、材料の噴出を制御するためのアクチュエータを備える、請求項１１に記載の混合タンク構成。

【請求項13】

前記混合タンク構成は、前記本体パイプから延び、前記第１の供給口を介して前記第１の材料が供給される前記タンクの領域に向かって材料を噴出するように構成された第２の洗浄パイプをさらに備える、請求項１１又は１２に記載の混合タンク構成。

【請求項14】

前記第１の供給口が前記第１の材料を供給する前記タンクの前記領域は、前記タンク内で前記第２の入口の実質的に反対側にある、請求項１３に記載の混合タンク構成。

【請求項15】

混合タンク内で材料を混合する方法であって、
供給システムにより、少なくとも１つの供給口を介して少なくとも第１の材料及び第２の材料を前記混合タンク内に供給するステップと、
再循環システムにより、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を前記混合タンク内で再循環させて、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を混合するステップと、
を含み、
前記再循環システムは、前記タンクの第１の側に、前記第１の側とは実質的に反対側である前記タンクの第２の側に延びる複数の供給パイプを有する本体パイプを含む第１の入口を備え、
前記供給パイプは、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料が前記第１の側で前記タンクの湾曲壁にぶつかるように、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を、前記タンクの前記第２の側から前記第１の側へ噴出するように構成され、前記湾曲壁の湾曲形状は、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を、前記湾曲壁の前記湾曲形状に沿って前記タンクの前記第２の側へ流れ且つ衝突する少なくとも２つの流れに分割するように構成されている、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、混合タンク構成、特に噴流混合に基づく混合タンク構成の分野に関する。

【背景技術】

【0002】

噴流混合に基づく混合タンク構成は、タンク内で２又は３以上の材料を一緒に混合するためにプロセス産業で広く使用されている。噴流によってタンク内で２又は３以上の材料を一緒に混合するために、市場で利用できる複数の解決策がある。公知の混合タンク解決策には、特にプロセス産業において非常に重要である効率性の観点から依然として多くの欠点もある。従って、タンク内で２又は３以上の材料を一緒に混合するために、より洗練された噴流ベースの混合タンク構成の必要性がある。

【発明の概要】

【0003】

本発明は、独立請求項の主題によって定義される。
実施形態は、従属請求項に定義される。

【0004】

独立請求項の範囲に該当しない本明細書に記載された実施形態及び特徴がある場合、それは本発明の様々な実施形態を理解するのに有用な例として解釈される。

【0005】

以下では、添付の図面を参照して、好ましい実施形態によって本発明をより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本発明の実施形態による混合タンク構成の側面図を示す。

【図2】本発明の実施形態による混合タンク構成の断面図を示す。

【図3】本発明の実施形態による混合タンク構成の上面図を示す。

【図4】本発明の実施形態による混合タンク構成の断面図を示す。

【図5】本発明の実施形態による混合タンク構成を使用する方法のフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下の実施形態は例示である。本明細書は、本文のいくつかの箇所で「一実施形態」、「１つの実施形態」、又は「いくつかの実施形態（複数可）」を参照するが、これは、各参照が同じ実施形態（複数可）に行われること、又は特定の特徴が単一の実施形態にのみ適用されることを必ずしも意味しない。また、異なる実施形態の単一の特徴は、組み合わせて他の実施形態をもたらすこともできる。

【0008】

市場には、プロセス産業で利用可能な複数の異なる種類の混合タンク解決策が存在する。しかし、既知の混合タンクには多くの欠点がある。１つの欠点は、混合効率であり、別の１つは、タンクの洗浄である。タンクの洗浄は、特に液体と固体材料を一緒に組み合わせたときに発生する問題に関連する。固体材料は、蓄積して塊状になり、それが障害物となって混合効率に影響を及ぼす可能性がある。従って、タンク内の蓄積に関連する問題を回避するための解決策と同様に、効率的な混合を提供することができる混合タンク構成に対する必要性がある。

【0009】

一態様によれば、混合タンク構成が提供され、混合タンク構成は、湾曲壁と、少なくとも第１の材料及び第２の材料を内部に供給するための少なくとも１つの供給口とを有するタンクであって、少なくとも１つの供給口は、タンク内への少なくとも第１の材料及び第２の材料の供給を制御するための供給システムと接続されている、タンクと；タンク内の第１の材料及び第２の材料を再循環及び混合するための第１の入口及び第１の出口を有する再循環システムと；を備え、第１の入口は、第１の側の実質的に反対側であるタンクの第２の側まで延在する複数の供給パイプを有するタンクの第１の側の本体パイプを備え、供給パイプは、少なくとも第１の材料及び第２の材料を、第１の材料及び第２の材料が第１の側のタンクの壁にぶつかるように、タンクの第２の側から第１の側へ噴出するように構成され、湾曲壁の湾曲形状は、少なくとも第１の材料及び第２の材料を、湾曲壁の湾曲形状に沿ってタンクの第２の側へ流れ且つ衝突する少なくとも２つの流れに分割するように構成されている。

【0010】

一実施形態では、第１の材料は固体である。それは、例えば、灰を含むことができる。一実施形態では、第２の材料は液体である。それは、例えば、水を含むことができる。本発明による混合構成は、２又は３以上の（第１及び第２の）材料を一緒に混合するために使用することができる。本出願で以下に使用される用語「材料」は、混合のためにタンクに供給される全ての材料を指す。

【0011】

混合タンク構成を示す図１を参照する。図１は、長手方向からのタンクの断面図であり、内部の構成要素及び部品が見えるようになっている。混合タンク構成１００は円筒形タンク１０２を含み、円筒形タンクは、２つの端壁ＦＥ、ＳＥ及び端壁の間の湾曲面ＣＳを含む。湾曲面とは、タンクの湾曲した（側面の）壁を指す。一実施形態では、タンクの幅方向の断面は実質的に円形である。幅方向とは、長手方向軸に実質的に垂直な方向を指す。断面は、楕円形とすることもできる。

【0012】

実施形態では、タンクは水平型タンクであり、換言すれば、タンクは、タンク内の所望の材料の流れを得るために水平（横方向）位置で使用されるように構成されている。これは例えば図１に示されている。

【0013】

別の実施形態では、タンクは垂直型タンクである。それにも関わらず、本出願の実施例及び実施形態は、水平型タンクで示されているが、本発明は、依然として垂直型タンクにも適用することができる。

【0014】

タンクは、タンク内に混合される少なくとも第１の材料及び第２の材料を供給するために使用される少なくとも第１の供給口１０４を有することができる。第１の供給口は、第１の供給口及び第２の供給口を介してタンク内への少なくとも第１の材料及び第２の材料の供給を制御するための供給システムと結合されている。供給システムは本発明の一部ではないが、供給口を介した材料の供給を制御するために使用される。供給システムは、図面には示されていない。供給システムは、例えば、少なくとも第１の供給口に連結された供給パイプに供給圧力を与える動力源と接続された制御装置を備えることができる。この種の解決策は、従来技術において周知であり、当業者には自明であると見なせるので、本出願ではこれ以上の詳細な説明は行わない。

【0015】

混合タンク構成は、タンク１０２内の少なくとも第１の材料及び第２の材料を再循環させるように構成された第１の入口１１０及び第１の出口１１２を有する再循環システム１０８を備える。タンク１０２に供給される少なくとも第１の材料及び第２の材料の混合は、再循環によって達成される。混合される材料は、材料が第１の出口を介してタンクから出て、第１の入口を介してタンクに再び供給されるように再循環される。再循環システムは、タンク内に供給された材料の混合を引き起こす材料の流れをタンク内に発生させる。再循環システムは、システムに駆動力を与えるための動力源１１４、例えばポンプをさらに備えることができる。動力源は、材料の再循環のために所望の圧力を発生させるために使用される。再循環システムは、制御装置と接続されるか、又は再循環システムの動作を制御するための制御装置を備える。

【0016】

再循環システム１０８の第１の入口１１０は、複数の供給パイプ１１８を有する本体パイプ１１６を備える。本体パイプ１１６は、材料をタンク１０２に供給する供給パイプ１１６に再循環材料を供給するために使用される主パイプである。供給パイプは、本体パイプの分岐であり、他端が開口している。再循環された材料は、開口端を通ってタンクに供給される。本体パイプ１１６はタンク１０２の第１の側ＦＳにある。図２に示されるように、タンクが水平位置にある場合、第１の側はタンクの上側（部）とすることができる。本体パイプは、タンクの壁の近傍とすることができる。換言すれば、本体パイプは、タンクの第１の側において壁の近くとすることができる。壁と本体パイプとの間には隙間があり、材料は、本体パイプと壁との間を流れることができる。供給パイプ１１８は、本体パイプ１１６からタンク１０２の第２の側ＳＳまで延びており、供給パイプの端部は、第２の側においてタンクの壁の近傍とすることができる。換言すれば、供給パイプは、タンクの第２の側における壁の近傍に延びることができ、壁と本体パイプの端部との間に隙間があり、材料は供給パイプと壁との間を流れることができる。図２に示されるように、タンクが水平位置にある場合、第２の側はタンクの下側（下部）とすることができる。本体パイプの直径は、適切な圧力を得るために、供給パイプの直径よりも大きい。個々の供給パイプの直径は、再循環システムでは様々とすることができ、換言すれば、全ての供給パイプの直径は必ずしも同じではない。

【0017】

供給圧力は、必要に応じて調整することができる。圧力は、少なくともタンクの第２の側から第１の側への材料の噴出を可能にするように構成されており、材料は、壁に適切にぶつかり、材料の混合を引き起こし、さらにタンクの第２の側に戻る流れを引き起こすようになっている。第１の側及び第２の側は、タンクの反対側とすることができる。

【0018】

一実施形態では、本体パイプ及び／又は供給パイプ内の圧力は、再循環プロセスにおいて、水のような液体とすることができる第２の材料を、灰のような固体とすることができる第１の材料に押し込む。これは、パイプ内よりも圧力が小さいパイプ外へ送り出されると、固体と液体の結合体が崩壊するという作用を引き起こす。

【0019】

一実施形態では、タンクの第２の側は、タンクの第１の側とは反対側にある。

【0020】

本体パイプは、タンク１２の第１の端部ＦＥからタンク１０２の第２の端部ＳＥに向かって延びている。従って、本体パイプはタンクの長手方向に延びることができる。第１の入口はタンクの第１の端部に位置決めすることができる。本体パイプはこの入口と連結され、その結果、タンクの第１の端部と連結することもできる。本体パイプは必ずしも第２の端部と接触しない。上述したように、本体パイプはタンクの第１の側にあり、供給パイプは本体パイプからタンクの第２の側に向かって延びることができる。本体パイプ及び／又は供給パイプは、パイプをタンクに固定するために使用される固定要素をさらに備えることができる。

【0021】

本体パイプには、タンクの長手方向に連続して複数の供給パイプが存在することができる。図１には、タンク１０２の長手方向に連続する４本の供給パイプ１１８が示されている。加えて、タンクの幅方向に複数の供給パイプが横並びに存在する場合もある。図２は、タンク１０２の幅方向に隣り合う３本の供給パイプ１１８を示す。供給パイプの数量は、必要に応じて様々とすることができる。

【0022】

混合タンク構成は、タンク内の材料に回転流及び衝突流を与えるように構成されている。この運動は材料に摩耗効果をもたらし、材料の粒子をより小さく摩耗させる。これはまた、材料の温度を上昇させる。この運動は、材料の非常に効率的な混合を可能にし、タンク内で化学反応を発生させることもできる。

【0023】

タンクの幅方向からの概略断面図である図２を参照する。図２は、タンクの幅方向に横並びで配置された３本の供給パイプ１１８を有するタンク１０２の第１の側ＦＳにおける本体パイプ１１６を示す。上述したように、タンクの長手方向に連続して複数の供給パイプが存在することができるが、図２ではこれらは見えない。供給パイプ１１８は、本体パイプ１１６からタンクの第２の部分に向かって延びている。供給パイプ１１８は、タンク１０２の第２の側ＳＳから第１の側ＦＳへ材料を噴出し、材料は、タンクの第１の側ＦＳの壁にぶつかるようになっている。つまり、供給パイプはタンクの反対側に材料を噴出するように構成されている。材料は、タンクの第１の側の壁に衝突する及び／又はぶつかると混合し始める。矢印はタンク内の材料の流れを示す。材料が噴出されてタンクの第１の側の壁に接触すると、壁は、材料を少なくとも２つの異なる流れに分割し、材料は、壁の形状に沿ってタンクの第２の側に逆流する。上述したように、タンクの壁は湾曲面とすることができ、２つの流れは湾曲壁の湾曲形状に沿って第２の側に戻る。また、湾曲壁は、図２に示されるように、噴出された材料を２つの異なる流れに分割する。湾曲壁とは、実質的に円筒形状を有するタンクの側壁を指す。タンクの第２の側では流れが衝突し、これは材料の粒子に摩耗効果を引き起こし、材料の温度を上昇させる。これにより、材料の効果的な混合が可能になる。上記のような効果が起こるには、主に２つのステップがある。第１のステップは、材料がタンクの第１の側で壁に衝突するときであり、第２のステップは、壁に衝突した後、材料の流れがタンクの第２の側に逆流して衝突するときである。タンクの円筒形が上記の効果を可能にする。図２に示すように、タンクの断面は実質的に円形である。本体パイプはタンクの上側に配置され、供給パイプはタンクの上側から下側に延びている。供給パイプは、タンクの下側から上側へ材料を噴出できるように配置されている。図２に示されるように、材料はタンクの上部（上側）の湾曲壁にぶつかり、壁の湾曲形状が材料を２つの流れに分割する。２つの材料の流れは、湾曲した外壁に沿って下側に戻り、そこで衝突する。

【0024】

一実施形態では、混合タンク構成は、少なくとも第１の材料をタンク１０２に供給するための第１の供給口１０４及び第２の材料をタンク１０２に供給するための第２の供給口１０６を備える。第１の供給口は、例えば、灰のような固体材料をタンクに供給するために使用することができる。第２の供給口は、例えば、水のような液体をタンクに供給するために使用することができる。

【0025】

図１及び２を参照すると、一実施形態では、供給パイプ１１８は、タンク内の材料の所望の噴流を得るためのノズル１２０を備える。ノズル１２０は、タンク１０２の第２の側ＳＳにある供給パイプの開口端に設けることができる。ノズルは、タンクの幅方向及び／又は長手方向に延びることができる。図１ではノズルは長手方向に延び、図２ではタンクの幅方向に延びている。ノズルは、供給パイプに取り外し可能に連結され、交換することができる。ノズルのタイプは、所望の噴流に応じて選択することができる。ノズルのタイプは、例えば、供給圧力に影響を与える可能性がある。

【0026】

一実施形態では、タンク１２の第１の側ＦＳは、例えば図１及び図２に示されるようにタンクが水平位置にある場合、タンクの上部を指す。換言すれば、上部とは、長手方向においてタンクの中心線より実質的に上方にあるタンクの部分であり、中心線は図１において破線で示されている。

【0027】

一実施形態では、タンク１０２の第２の側ＳＳは、例えば図１及び図２に示されるようにタンクが水平位置にある場合、タンクの下部を指す。換言すれば、下部とは、タンクの中心線より実質的に下方にあるタンクの部分である。

【0028】

一実施形態では、第１の供給口１０４はタンク１０２の上部にある。第１の供給口１０４は、湾曲面ＣＦ又は端壁ＦＥ、ＳＥに設けることができる。好ましくは、第１の供給口は、例えば図１に示されるように、タンクの湾曲面の上部にある。タンクの上部とは、タンクの中心線より実質的に上にある部分を指す。第１の供給口の位置は、タンク内の材料ラインの上方に位置するようなものとすることができる。材料ラインとは、タンクが適切に充填されたときのタンク内の材料の表面レベルを指す。例えば、タンクの３分の２を材料で満たし、３分の１を材料が空とすることができる。この３分の１は明らかにタンクの最上部であり、供給口（複数可）が配置されている部分である。これには多くの利点があり、例えば固形物をタンクに供給する場合、固形物が液体と接触して開口部に溜まることはない。

【0029】

一実施形態では、第１の供給口は、容器の中心線に近接してタンク上部にある。換言すれば、第１の供給口は、タンクの幅方向の実質的に中央にある。図３を参照すると、タンク１０２の湾曲面ＣＳの一部と共に第２の端部ＳＥが上面図で示されており、第１の供給口１０４は中心線（破線）の近傍に配置されている。図３の実施形態では、第１の供給口１０４はタンク１０２の中心線の実質的に中央にある。これは、材料供給の観点から最適な位置である。第１の供給口からの距離はタンクの底まで長く、従って、供給口を介してタンクに供給された材料の大部分は、再循環システムによって再循環される際に他の材料と混合する時間がある。

【0030】

一実施形態では、第１の供給口は、湾曲面ＣＳの上部にあり、タンクの第２の端部ＳＥの近傍にある。

【0031】

図２を参照すると、一実施形態では、本体パイプ１１６はタンクの中心線から外れている。換言すれば、本体パイプ１１６は、例えばタンクを第２の端部から見たときに、第１の供給口１０４と同じ線上にない。その結果、第１の供給口から供給された材料は、比較的幅の広い本体パイプにぶつからず、材料は障害物なしにタンクの底部に向かって流れることができる。一実施形態では、タンク内の他の全てのパイプは、第１の供給口を通りタンクの底部に向かう材料の流れを妨げないように配置される。換言すれば、第１の供給口の材料の供給ラインには、パイプ又は他の妨害要素は存在しない場合がある。

【0032】

一実施形態では、第２の供給口はタンクの上部にある。第２の供給口は、湾曲面又は端壁に設けることができる。好ましくは、第２の供給口は、例えば図１に示されるように、タンクの湾曲面の上部にある。ある実施形態では、第２の供給口は、第１の供給口と同様に、タンクの上部にありタンクの中心線に近接している。これは図３に示されている。

【0033】

一実施形態では、第２の供給口は、第２の材料をタンクに供給するように構成された少なくとも１つの噴射パイプを備える。図４は、噴射パイプが見えるように端部方向から見たタンクの概略断面図である。図４を参照すると、噴射パイプ４００はタンク内に延び、材料を噴射するための孔（複数可）を有する。噴射パイプ４００は、パイプの両端に噴射孔を備えることができる。噴射パイプ４００は、タンク１０２の内部で幅方向に延びることができる。

【0034】

さらに図４を参照すると、一実施形態では、第２の供給口１０４の噴射パイプ４００の形状は半円弧状である。噴射パイプは、実質的にパイプの真ん中から第２の供給口に結合することができる。その結果、噴射パイプは、第２の供給口から両方向に実質的に等しく延びることができる。パイプの形状は、実質的にタンクの円形に沿っており、パイプはタンクの湾曲面に沿って延びることができる。噴射パイプの両端はタンクの中央部にまで及ぶことができる。

【0035】

一実施形態では、第２の供給口の噴射パイプは、材料を供給するための複数の孔を備える。噴射パイプの端部の孔に加えて、パイプは、パイプの本体に１又は２以上の噴射孔を備えることができる。本体はパイプの両端間の湾曲面である。

【0036】

一実施形態では、噴射パイプはタンクの内容物を酸化させるために使用される。

【0037】

一実施形態では、混合タンク構成は、第１の供給口に向かって材料を噴出するように構成された本体パイプから延びる第１の洗浄パイプをさらに備える。図１を参照すると、本体パイプ１１６は、第１の供給口１０４に向かって材料を噴出するように構成された第１の洗浄パイプ１２４をさらに備えることができる。噴出された材料は第１の供給口を洗浄し、従って、この供給口を介してタンクに供給される材料による供給口の閉塞を防止する。例えば、第１の供給口を通して供給される第１の材料が灰であり、第２の材料が液体である場合、灰は液体と接触すると容易に蓄積する可能性がある。灰の蓄積は、第１の供給口を通る材料の流れを少なくとも部分的に妨害し、混合プロセス全体を妨げる可能性がある。第１の洗浄パイプは、材料が再循環システムによって再循環されるときに第１の供給口を洗浄し、従って、タンク内への材料の流動を可能にする。

【0038】

一実施形態では、第１の洗浄パイプは、材料の噴出を制御するためのアクチュエータを備える。アクチュエータは、第１の洗浄パイプを開閉するように構成されており、必要なときだけ材料の噴出を可能にするようになっている。洗浄は、材料の再循環及び混合時に必ずしも常時必要ではない。第１の供給口の洗浄が必要な場合、アクチュエータは第１の洗浄パイプを開放し、洗浄パイプはこの供給口に向かって材料を噴出する。それぞれ、第１の供給口がきれいになると、アクチュエータは第１の洗浄パイプを閉鎖し、材料の噴出は停止する。アクチュエータにより、第１の洗浄パイプの使用を制御し、必要なときだけ使用することができる。

【0039】

さらに図１を参照すると、一実施形態では、混合タンク構成１００は、本体パイプ１１６からタンクの第２の側ＳＳに向かって延びる第２の洗浄パイプ１２６をさらに備え、第２の洗浄パイプ１２６は、タンク１０２のある領域、すなわち第１の供給口１０４から第１の材料が供給される領域、に向かって材料を噴出するように構成されている。第１の供給口からタンク内に供給される材料が固体である場合、材料がタンク内のある箇所又は領域に蓄積する可能性がある。

【0040】

一実施形態では、第２の洗浄パイプは、材料の噴出を制御するためのアクチュエータを備える。第２の洗浄パイプと共に使用されるアクチュエータの構造及び機能は、上述の第１の洗浄パイプと共に使用されるアクチュエータと同じとすることができる。

【0041】

一実施形態では、第１の材料が第１の供給口を通して供給されるタンクの領域は、タンク内で実質的に第１の供給口の反対側にある。例えば、第１の供給口が上述のようにタンクの上部にある場合、第１の供給口を介してタンクに供給された材料は、この供給口と反対側の領域においてタンクの底部上に蓄積する場合がある。第２の洗浄パイプ１２６は、再循環された材料をこの領域に噴出するように構成され、材料がタンク内に蓄積するのを防止する。従って、第２の洗浄パイプはタンク内をきれいに保つ。材料が蓄積すると、タンクの混合効率に影響を与え、再循環システムのパイプを閉塞する可能性もある。

【0042】

図５を参照すると、図５は、一実施形態による混合タンク内で材料を混合する方法のフローチャートである。この方法は、
供給システムが、少なくとも１つの供給口を介して少なくとも第１の材料及び第２の材料を混合タンクに供給するステップ［ステップ５００］と、
再循環システムが、少なくとも第１の材料及び第２の材料を混合タンク内で再循環させて、少なくとも第１の材料及び第２の材料を混合するステップ［ステップ５０２］と、
を含み、
再循環システムは、タンクの第１の側に、第１の側とは実質的に反対側であるタンクの第２の側に延びる複数の供給パイプを有する本体パイプを含む第１の入口を備え、供給パイプは、少なくとも第１の材料及び第２の材料を、第１の材料及び第２の材料が第１の側のタンクの壁にぶつかるように、タンクの第２の側から第１の側へ噴出するように構成され、湾曲壁の湾曲形状は、少なくとも第１の材料及び第２の材料を、湾曲壁の湾曲形状に沿ってタンクの第２の側へ流れて衝突する少なくとも２つの流れに分割するように構成されている。

【0043】

別の実施形態では、混合タンク構成で材料を混合する方法は、供給システムが、第２の供給口から第１の所定量の第２の材料を混合タンクに供給するステップと；供給システムが、第１の供給口から第１の所定量の第１の材料を混合タンクに供給するステップと；再循環システムが、タンク内で第１の材料及び第２の材料の再循環を開始するステップと；供給システムが、再循環の間、第１の供給口及び第２の供給口を通して追加の第１の材料及び第２の材料を同時に混合タンクに供給するステップと；供給システムが、混合タンクの中への第１の材料の供給を停止するステップと；供給システムが、第１の材料の供給を停止した後、所定の時間、第２の供給口を通して第２の材料を混合タンクに供給するステップと；を含む。

【0044】

混合プロセスの最初のステップでは、所定量の第２の材料を第２の供給口からタンク内に供給する。第２の材料は水とすることができる。タンクに水を加えた後、所定量の第１の材料を第１の供給口からタンク内に供給する。第１の材料は灰とすることができる。タンクに材料を加えた後、再循環システムが混合タンク内の材料の再循環を開始する。再循環及び混合は、所定量の第１の材料及び／又は第２の材料をタンクに供給する際に既に始まっている場合がある。水及び灰の供給は、再循環及び混合の間に同時に続けられている。所望量の灰がタンク内にあると、供給システムが灰の供給を停止する。水の供給は、灰の供給を停止した後も所定時間続けられる。再循環及び混合は、灰及び水の所望の混合が達成されるまで続けられる。

【0045】

次の例は、本発明を２又は３以上の材料の混合に使用する方法を説明する。第１の供給口は、第１の材料をタンクに供給するために使用される。第１の材料は、例えば灰のような固体とすることができる。第２の供給口は、第２の材料をタンクに投入するために使用される。第２の材料は、例えば水のような液体とすることができる。第１の材料及び第２の材料の供給は、供給システムによって制御される。混合タンクの循環システムは、少なくとも１つの入口、少なくとも１つの出口、及び材料の循環を発生させるためのポンプのような動力源を備える。供給システムは、最初に第１の所定量の水をタンクに供給し、次に第１の所定量の灰を供給することができる。灰の前に水をタンクに供給することが重要である。再循環システムは、加えられた灰及び水の再循環を開始する。再循環の間、所望の量の灰及び水が混合タンクに入るまで、より多くの水及び灰がタンクに供給される。その後、供給システムは灰の供給を停止し、水の供給を所定時間継続する。そうすると、灰及び水の所望の混合物がタンク内にある。再循環プロセスは、材料の供給を停止した後も継続することができる。

【0046】

タンク内に供給された灰及び水は再循環され、ポンプは、出口を介して灰及び水を吸い込み、入口を介して灰及び水をタンクに戻すようになっている。入口は、ノズルを有する複数の供給パイプを有する本体パイプを備える。供給パイプの構成及びタンクの形状により、灰及び水からなる材料の流れの回転運動が発生し、材料の流れがタンク内で衝突する。衝突は灰と水の混合を引き起こす。加えて、衝突は、材料の粒子の摩耗を引き起こし、さらに化学反応を発生させる。衝突による粒子の磨耗は、材料の温度上昇も引き起こす。加えて、この構成の洗浄パイプは、タンク内の材料の蓄積を防止し、従って、混合プロセスは、不必要な停止なしで非常に効率的である。

【0047】

本発明は、添付図面に従って１又は２以上の複数の例示的な実施形態を参照して説明されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内でいくつかの変更が可能であることは明らかである。全ての語句及び表現は、広義に解釈されるべきであり、これらは、例示的な実施形態を限定するのではなく、例示することが意図されている。技術進歩に伴い、本発明の概念を様々な方法で実施できることは当業者には明らかであろう。

【符号の説明】

【0048】

１００ 混合タンク構成
１０２ タンク
１０４ 第１の供給口
１０６ 第２の供給口
１０８ 再循環システム
１１０ 第１の入口
１１２ 第１の出口
１１４ ポンプ
１１６ 本体パイプ
１１８ 供給パイプ
１２０ ノズル
１２４ 第１の洗浄パイプ
１２６ 第２の洗浄パイプ
ＦＳ 第１の側
ＳＳ 第２の側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2023-04-17

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

混合タンク構成（１００）であって、
第１の端部（ＦＥ）、第２の端部（ＳＥ）、及び前記第１の端部と前記第２の端部の間の湾曲側壁（ＣＳ）を有する水平なタンク（１０２）であって、前記タンク（１０２）は、少なくとも第１の材料及び第２の材料を前記タンク（１０２）内に供給するための少なくとも１つの供給口（１０４）を備え、前記少なくとも１つの供給口（１０４）は、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料の前記タンク（１０２）への供給を制御するための供給システムと結合されている、水平なタンク（１０２）と、
前記タンク（１０２）内の前記第１の材料及び前記第２の材料を再循環及び混合するための第１の入口（１１０）及び第１の出口（１１２）を有する再循環システム（１０８）と、
備え、
前記第１の入口（１１０）は、前記タンク（１０２）の長手方向に延びる、前記タンクの上側（ＦＳ）内の本体パイプ（１１６）を備え、前記本体パイプ（１１６）は、前記タンクの下側（ＳＳ）まで延びる、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を前記タンクの上側（ＦＳ）へ噴出するように構成された複数の供給パイプ（１１８）を有し、
前記再循環システム（１０８）は、前記第１の材料及び第２の材料が前記上側（ＦＳ）内で前記タンクの前記湾曲側壁（ＣＳ）にぶつかるように、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を、前記供給パイプ（１１８）を通して前記タンクの前記下側（ＳＳ）から前記上側（ＦＳ）へ噴出するための圧力を供給するように構成されており、前記上側（ＦＳ）内の前記湾曲側壁（ＣＳ）の湾曲形状は、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を、前記湾曲側壁（ＣＳ）の前記湾曲形状に沿って前記タンク（１０２）の対向する両側で前記タンクの前記下側（ＳＳ）へ流れ且つ前記タンクの前記下側（ＳＳ）内で衝突する少なくとも２つの流れに分割するように構成されている、混合タンク構成（１００）。

【請求項2】

前記混合タンク構成（１００）は、前記第１の材料を前記タンク（１０２）に供給するための第１の供給口（１０４）と、前記第２の材料を前記タンク（１０２）に供給するための第２の供給口（１０６）と、を少なくとも備える、請求項１に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項3】

前記タンクの前記下側（ＳＳ）に延びる前記供給パイプ（１１８）の端部は、所望の材料噴流を供給するように構成された取り外し可能なノズル（１２０）を備える、請求項１又は２に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項4】

前記第１の供給口（１０４）は、前記タンク（１０２）の上部にある、請求項２又は３に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項5】

前記第１の供給口（１０４）は、前記タンク（１０２）の実質的に中心線にある、請求項２～４のいずれかに記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項6】

前記本体パイプ（１１６）は、前記タンク（１０２）の中心線からは外れている、請求項１～５のいずれかに記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項7】

前記第２の供給口（１０６）は、前記タンク（１０２）の上部にある、請求項２～６のいずれかに記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項8】

前記第２の供給口（１０６）は、前記第２の材料を前記タンク（１０２）内に噴射するように構成された少なくとも１つの噴射パイプ（４００）を備える、請求項２～７のいずれかに記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項9】

前記混合タンク構成は、前記本体パイプ（１１６）から延び、前記第１の供給口（１０４）に向かって材料を噴出するように構成された第１の洗浄パイプ（１２４）をさらに備える、請求項１～８のいずれかに記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項10】

前記第１の洗浄パイプ（１２４）は、材料の噴出を制御するためのアクチュエータを備える、請求項９に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項11】

前記混合タンク構成（１００）は、前記本体パイプ（１１６）から延び、前記第１の供給口（１０４）を介して前記第１の材料が供給される前記タンク（１０２）の領域に向かって材料を噴出するように構成された第２の洗浄パイプ（１２６）をさらに備える、請求項９又は１０に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項12】

前記第１の供給口（１０４）が前記第１の材料を供給する前記タンク（１０２）の前記領域は、前記タンク（１０２）内で前記第１の供給口（１０４）の実質的に反対側にある、請求項１１に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項13】

混合タンク内で材料を混合する方法であって、
供給システムにより、少なくとも１つの供給口を介して少なくとも第１の材料及び第２の材料を水平なタンクに供給するステップ（５００）と、
再循環システムにより、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を前記タンク内で再循環させて、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を混合するステップ（５０２）と、
を含み、
前記再循環システムは、前記タンクの上側内に、前記タンクの下側に延びる複数の供給パイプを有し前記タンクの第１の端部と第２の端部との間に延びる本体パイプを含む第１の入口を備え、前記供給パイプは、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を前記タンクの上側に噴出するように構成されており、
前記再循環システムは、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料が前記上側内で前記タンクの湾曲側壁にぶつかるように、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を、前記供給パイプを通して前記タンクの前記下側から前記上側へ噴出するための圧力を供給するように構成され、前記上側内の前記湾曲側壁の湾曲形状は、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を、前記湾曲側壁の前記湾曲形状に沿って前記タンクの対向する両側で前記タンクの前記下側へ流れ且つ前記タンクの前記下側で衝突する少なくとも２つの流れに分割するように構成されている、方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0002】

噴流混合に基づく混合タンク構成は、タンク内で２又は３以上の材料を一緒に混合するためにプロセス産業で広く使用されている。噴流によってタンク内で２又は３以上の材料を一緒に混合するために、市場で利用できる複数の解決策がある。公知の混合タンク解決策には、特にプロセス産業において非常に重要である効率性の観点から依然として多くの欠点もある。従って、タンク内で２又は３以上の材料を一緒に混合するために、より洗練された噴流ベースの混合タンク構成の必要性がある。
米国公開第２０１２／０２７６６２８号には、脂肪由来再生細胞を回収するために脂肪組織を処理する方法が開示されており、この方法は、流体噴流混合器を含む容器を提供するステップと；容器に脂肪組織を導入するステップと；容器に緩衝液を導入するステップと；流体噴流混合器を用いて脂肪組織を洗浄するステップと；容器に酵素溶液を導入するステップと；流体噴流混合器を用いて、脂肪組織、酵素溶液、及び緩衝液を含む容器中の噴流混合を開始し、脂肪組織を消化して消化産物を形成するステップと；消化産物を、消化された浮力脂肪層と非浮力水層とに相分離するステップと；脂肪由来再生細胞を含む非浮力水層を回収するステップと；を含む。脂肪組織を処理して脂肪由来再生細胞を回収するシステムも提供される。

【手続補正書】

【提出日】2024-02-14

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

混合タンク構成（１００）であって、
第１の端部（ＦＥ）、第２の端部（ＳＥ）、及び前記第１の端部と前記第２の端部の間の湾曲側壁（ＣＳ）を有する水平なタンク（１０２）であって、前記タンク（１０２）は、少なくとも第１の材料及び第２の材料を前記タンク（１０２）内に供給するための少なくとも１つの供給口（１０４）を備え、前記少なくとも１つの供給口（１０４）は、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料の前記タンク（１０２）への供給を制御するための供給システムと結合されている、水平なタンク（１０２）と、
前記タンク（１０２）内の前記第１の材料及び前記第２の材料を再循環及び混合するための第１の入口（１１０）及び第１の出口（１１２）を有する再循環システム（１０８）と、
備え、
前記第１の入口（１１０）は、前記タンク（１０２）の長手方向に延びる、前記タンクの上側（ＦＳ）内の本体パイプ（１１６）を備え、前記本体パイプ（１１６）は、前記タンクの下側（ＳＳ）まで延びる、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を前記タンクの上側（ＦＳ）へ噴出するように構成された複数の供給パイプ（１１８）を有し、
前記再循環システム（１０８）は、前記第１の材料及び第２の材料が前記上側（ＦＳ）内で前記タンクの前記湾曲側壁（ＣＳ）にぶつかるように、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を、前記供給パイプ（１１８）を通して前記タンクの前記下側（ＳＳ）から前記上側（ＦＳ）へ噴出するための圧力を供給するように構成されており、前記上側（ＦＳ）内の前記湾曲側壁（ＣＳ）の湾曲形状は、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を、前記湾曲側壁（ＣＳ）の前記湾曲形状に沿って前記タンク（１０２）の対向する両側で前記タンクの前記下側（ＳＳ）へ流れ且つ前記タンクの前記下側（ＳＳ）内で衝突する少なくとも２つの流れに分割するように構成されている、混合タンク構成（１００）。

【請求項2】

前記混合タンク構成（１００）は、前記第１の材料を前記タンク（１０２）に供給するための第１の供給口（１０４）と、前記第２の材料を前記タンク（１０２）に供給するための第２の供給口（１０６）と、を少なくとも備える、請求項１に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項3】

前記タンクの前記下側（ＳＳ）に延びる前記供給パイプ（１１８）の端部は、所望の材料噴流を供給するように構成された取り外し可能なノズル（１２０）を備える、請求項１に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項4】

前記第１の供給口（１０４）は、前記タンク（１０２）の上部にある、請求項２に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項5】

前記第１の供給口（１０４）は、前記タンク（１０２）の実質的に中心線にある、請求項２に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項6】

前記本体パイプ（１１６）は、前記タンク（１０２）の中心線からは外れている、請求項１に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項7】

前記第２の供給口（１０６）は、前記タンク（１０２）の上部にある、請求項２に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項8】

前記第２の供給口（１０６）は、前記第２の材料を前記タンク（１０２）内に噴射するように構成された少なくとも１つの噴射パイプ（４００）を備える、請求項２に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項9】

前記混合タンク構成は、前記本体パイプ（１１６）から延び、前記第１の供給口（１０４）に向かって材料を噴出するように構成された第１の洗浄パイプ（１２４）をさらに備える、請求項１に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項10】

前記第１の洗浄パイプ（１２４）は、材料の噴出を制御するためのアクチュエータを備える、請求項９に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項11】

前記混合タンク構成（１００）は、前記本体パイプ（１１６）から延び、前記第１の供給口（１０４）を介して前記第１の材料が供給される前記タンク（１０２）の領域に向かって材料を噴出するように構成された第２の洗浄パイプ（１２６）をさらに備える、請求項１に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項12】

前記第１の供給口（１０４）が前記第１の材料を供給する前記タンク（１０２）の前記領域は、前記タンク（１０２）内で前記第１の供給口（１０４）の実質的に反対側にある、請求項１１に記載の混合タンク構成（１００）。

【請求項13】

混合タンク内で材料を混合する方法であって、
供給システムにより、少なくとも１つの供給口を介して少なくとも第１の材料及び第２の材料を水平なタンクに供給するステップ（５００）と、
再循環システムにより、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を前記タンク内で再循環させて、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を混合するステップ（５０２）と、
を含み、
前記再循環システムは、前記タンクの上側内に、前記タンクの下側に延びる複数の供給パイプを有し前記タンクの第１の端部と第２の端部との間に延びる本体パイプを含む第１の入口を備え、前記供給パイプは、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を前記タンクの上側に噴出するように構成されており、
前記再循環システムは、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料が前記上側内で前記タンクの湾曲側壁にぶつかるように、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を、前記供給パイプを通して前記タンクの前記下側から前記上側へ噴出するための圧力を供給するように構成され、前記上側内の前記湾曲側壁の湾曲形状は、少なくとも前記第１の材料及び前記第２の材料を、前記湾曲側壁の前記湾曲形状に沿って前記タンクの対向する両側で前記タンクの前記下側へ流れ且つ前記タンクの前記下側で衝突する少なくとも２つの流れに分割するように構成されている、方法。

【国際調査報告】