CN109562335B - 糊状材料和气体的混合装置及方法 - Google Patents

Abstract

提供使用了静态混合器的糊状材料及气体的混合装置及方法，使搅拌效率得到提升。糊状材料和气体的混合装置(1)具备：混合部(2)，使用活塞泵(10)将糊状材料和气体混合；静态混合器(3)，与混合部(2)连接以搅拌经混合部(2)混合后的糊状材料和气体的混合物。静态混合器(3)具备供混合物通过的一个或多个搅拌区间，该搅拌区间具有对通过该搅拌区间的混合物的流体进行搅拌的形状。活塞泵(10)的容积、与静态混合器(3)的搅拌区间之中至少一个搅拌区间的容积之比率处于1：0.2～1：5的范围内。

Description

糊状材料和气体的混合装置及方法

技术领域

本发明涉及以使糊状材料发泡等为目的、将糊状材料和气体混合的装置及方法。

背景技术

过去，已知有通过将糊状材料和气体混合来制造发泡性垫片等的技术。在该技术中，重要的是在糊状材料之中使微细气泡均等地分散而将两者充分混合。因此，为了更高效地进行气体向糊状材料中的分散，已知有如下技术，即，在将糊状材料和气体混合了以后，使用静态混合器。需要说明的是，糊状材料中也包含所谓的高粘度材料。

例如，下述专利文献1所公开的高粘度材料发泡装置具备：材料供给管路2，其供从材料供给泵1排出的高粘度材料流通；气体供给管路3，其使气体从材料供给管路2的规定位置混入材料供给管路2中流通的高粘度材料；作为材料流通单元的第一及第二泵4、5，其设于材料供给管路2的气体混入位置的上游侧及下游侧；作为第一分散用管路的第一静态混合器6，其设于第二泵5的下游侧；作为第二分散用管路的第二静态混合器7，其设于第一静态混合器6的下游侧；材料排出管路8，其设于第二静态混合器7的下游侧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2006－289276号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，专利文献1中，虽然记载了使用第一及第二静态混合器6、7，却未记载相对于将气体在气体混入位置与高粘度材料混合的材料供给管路2，究竟该如何构成第一及第二静态混合器6、7，才能提高混合效率。

根据使用了静态混合器的实验，显示其不一定能够向高粘度材料中高效地混入气体。实验结果表明，气体的气泡变大使固化后的发泡体的泡孔不均匀，或在气体的混入量上产生偏差使固化后的发泡体的发泡倍率出现偏差，揭示了搅拌效率不充分。

本发明是鉴于上述点而作出的，其目的在于，在使用了静态混合器的糊状材料及气体的混合装置以及方法中，使搅拌效率提高。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，本发明的糊状材料和气体的混合装置具备：混合部，使用活塞泵将糊状材料和气体混合；静态混合器，与所述混合部连接以搅拌经该混合部混合后的糊状材料和气体的混合物；该静态混合器具备供混合物通过的一个或多个搅拌区间，该搅拌区间具有对通过该搅拌区间的混合物的流体进行搅拌的形状，进一步地，所述静态混合器是如下方式中的任一方式：第一方式，所述活塞泵的容积、与所述静态混合器的所述搅拌区间之中至少一个搅拌区间的容积之比率处于1：0.2～1：5的范围内；第二方式，所述搅拌区间中的至少一个搅拌区间具有为了利用剪切力对糊状材料和气体的混合物进行搅拌而将该混合物的流体分割成5股以上的流体的结构。

一方式的活塞泵具备缸、排出口、吸入口和活塞，所述排出口形成于所述缸的端部以使能够供糊状材料流动的管路和该缸连通，所述吸入口形成于所述缸以向该缸填充气体，所述活塞在所述缸的内部且在第一位置及第二位置之间滑动，所述混合部具备将所述排出口开闭的排出阀，在所述活塞处于所述第一位置时，所述缸形成规定体积的缸空间，所述静态混合器与所述管路连接。

每当糊状材料流动规定量时，重复进行自将所述排出阀闭阀的工序起至将所述排出阀开阀的工序的一连串工序。

特征在于，通过对糊状材料的所述规定量、所述缸空间的所述规定体积、及气体的所述规定压力之中的至少任一项进行调节，来控制所述糊状材料的发泡倍率。

特征在于，所述排出口以面向糊状材料的流体的方式设于所述管路的侧壁，所述排出阀具备阀体，所述阀体从所述管路的侧壁的与所述排出口相对的位置延伸且能够落座于所述排出口。

另一方式的活塞泵具有缸和活塞，所述活塞在所述缸内进行往复移动以进行吸入工序和排出工序，所述缸具备：在排出工序的行程端部设置的排出控制用阀、气体的供给控制用阀、糊状材料的供给控制用阀，所述活塞泵的容积是在所述活塞位于吸入工序的行程端部时由该活塞划定的所述缸的内部的容积。

使用了另一方式的活塞泵的混合部执行如下各工序：在吸入工序，向所述活塞泵供给气体；在所述吸入工序之后，供给所述糊状材料；在所述糊状材料的供给结束后，进行所述活塞泵的排出工序，将所述气体及所述糊状材料向管路排出。

所述静态混合器的所述搅拌区间具备静止型的搅拌单元。优选地，在所述静态混合器的所述第一方式中，所述搅拌单元具有对混合物的流体进行分割、转换、反转的作用。例如，所述搅拌单元具有螺旋形状。或者，所述搅拌单元也可以是以对抗所述混合物的流体的方式在所述静态混合器的内部交替排列的多个挡板。

静态混合器的优选的第二方式中，所述搅拌单元具备5条以上的流路，该流路各自相对于所述混合物的流体而并行排列。例如，在第二方式中，也可以是，搅拌单元是以对抗混合物的流体的方式在静态混合器的内部配置的一个挡板，在该挡板形成有供混合物的流体分别通过的多个贯通孔。另一例中，也可以是，将静态混合器的内部形成为蜂窝状，或者在混合器的内部并列地配置多个配管。

为了使分散效率提高，在所述混合部与所述静态混合器之间、以及所述静态混合器与将混合物排出的排出单元之间的至少任一方，具备规定长度的配管。

本发明的糊状材料和气体的混合方法的特征在于，包括如下各工序：在每个间歇周期将糊状材料和气体混合；为了对混合后的糊状材料和气体的混合物进行搅拌，在该混合物的流动路径上配置静态混合器；所述配置静态混合器的工序是配置如下静态混合器的工序：所述静态混合器具备供所述混合物通过的一个或多个搅拌区间，该搅拌区间具有对通过该搅拌区间的混合物的流体进行搅拌的形状，进一步地，所述静态混合器是如下方式中的任一方式：第一方式，每个所述间歇周期的所述混合物的容积、与所述静态混合器的所述搅拌区间之中所述混合物最初通过的第一搅拌区间的容积之比率处于1：0.2～1：5的范围内；第二方式，为了利用剪切力对糊状材料和气体的混合物进行搅拌而将该混合物的流体分割成5股以上的流体。

一方式中，所述在每个间歇周期将糊状材料和气体混合的工序是使用活塞泵及排出阀的工序，所述活塞泵具备缸、排出口、吸入口和活塞，所述排出口形成于所述缸的端部以使能够供糊状材料流动的管路和该缸连通，所述吸入口形成于所述缸以向该缸填充气体，所述活塞在所述缸的内部且在第一位置及第二位置之间滑动，所述排出阀用于将所述排出口开闭，在所述活塞处于所述第一位置时，所述缸形成规定体积的缸空间，所述静态混合器与所述管路连接。

优选地，所述在每个间歇周期将糊状材料和气体混合的工序包括如下各工序：将所述排出阀闭阀；使所述活塞移动到所述第一位置而形成所述规定体积的缸空间；从所述吸入口将规定压力的气体向所述缸空间填充；使所述活塞朝所述第二位置移动，由此，对所述气体进行压缩；将所述排出阀开阀，由此，使经压缩的气体混入在所述管路流动的糊状材料；每当糊状材料流动规定量时，重复进行自将所述排出阀闭阀的工序起至将所述排出阀开阀的工序的一连串工序，所述排出口以面向高粘度材料的流体的方式设于所述管路的侧壁，将所述排出口关闭的工序是如下工序：从所述管路的侧壁的与所述排出口相对的位置伸出所述排出阀的阀体，并使该阀体落座于所述排出口。例如，可以是，设置对糊状材料的流量进行测定的流量传感器，以每当由流量传感器检测规定量的流动时活塞泵工作一个循环的方式进行控制。除此以外，或者也可以是，与此不同地，在将糊状材料向管路送出时，使用定量缸，使该定量缸的循环和活塞泵的循环同步。

另一方式中，所述在每个间歇周期将糊状材料和气体混合的工序是使用活塞泵的工序，所述活塞泵具有：缸、在所述缸内进行往复移动以进行吸入工序和排出工序的活塞，所述缸具备：在排出工序的行程端部设置的排出控制用阀、气体的供给控制用阀、糊状材料的供给控制用阀，每个所述间歇周期的所述混合物的容积是在所述活塞位于吸入工序的行程端部时由该活塞划定的所述缸的内部的容积。

优选地，所述在每个间歇周期将糊状材料和气体混合的工序执行如下各工序：在吸入工序，向所述活塞泵供给气体；在所述吸入工序之后，供给所述糊状材料；在所述糊状材料的供给结束后，进行所述活塞泵的排出工序，将所述气体及所述糊状材料向管路排出。

优选地，所述配置静态混合器的工序包括如下工序：在所述搅拌区间配置具有静止型的搅拌单元的静态混合器。

进一步优选地，在静态混合器的第一方式中，所述配置具有静止型的搅拌单元的静态混合器的工序包括如下工序：对所述混合物的流体进行分割、转换、反转。例如，所述配置具有静止型的搅拌单元的静态混合器的工序使用具有螺旋形状的搅拌单元。或者，所述搅拌单元也可以是以对抗所述混合物的流体的方式在所述静态混合器的内部交替排列的多个挡板。

在静态混合器的优选的第二方式中，所述搅拌单元具备5条以上的流路，该流路各自相对于所述混合物的流体而并行排列。例如，在第二方式中，也可以是，搅拌单元是以对抗混合物的流体的方式在静态混合器的内部配置的一个挡板，在该挡板形成有供混合物的流体分别通过的多个贯通孔。另一例中，也可以是，将静态混合器的内部形成为蜂窝状，或者在混合器的内部并列地配置多个配管。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的糊状材料和气体的混合装置的回路图；

图2A是表示本发明中使用的静态混合器的第一方式的第一例的结构的图，是静态混合器的侧剖面图；

图2B是表示本发明中使用的静态混合器的第一方式的第一例的结构的图，是形成于搅拌区间的搅拌元件的立体图；

图3是第一实施方式的气体混入装置的剖面图(活塞上升到了第一位置的状态)；

图4是第一实施方式的气体混入装置的剖面图(图3的气体混入装置中吸入阀开阀后的状态)，是说明使气体吸入活塞泵的工序的图；

图5是第一实施方式的气体混入装置的剖面图(图3的气体混入装置中，吸入阀闭阀、活塞下降到第二位置、且排出阀开阀)，是说明使由活塞泵生成的压缩气体向糊状材料混入的工序的图；

图6是本发明第二实施方式的糊状材料和气体的混合装置的回路图，是剖切了一部分构成要件的侧面图；

图7是第三实施方式的糊状材料和气体的混合装置的回路图；

图8A是表示本发明中使用的静态混合器的第一方式的第二例的结构的图，是具备多个挡板的静态混合器的横剖面图；

图8B是表示本发明中使用的静态混合器的第一方式的第二例的结构的图，是与图8A相同的静态混合器的纵剖面图；

图9是本发明中使用的静态混合器的第二方式的横剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的糊状材料和气体的混合装置的实施方式进行详细说明。需要说明的是，本说明书中所称的“糊状材料”是具有如下粘度的流动材料：被混入的气体能够通过该糊状材料中产生的剪切力进行微分散。

图1是用于说明本发明一实施方式的糊状材料和气体的混合装置1的回路图。

如图1所示，本实施方式的糊状材料和气体的混合装置1具备：混合部2，其将糊状材料和气体混合；静态混合器3，其与混合部2连接以搅拌经该混合部2混合后的糊状材料和气体的混合物。

混合部2至少具备：活塞泵10，其用于向糊状材料流动的管路空间(形成为由管路47形成的糊状材料的通路)排出气体；排出阀30，其控制从活塞泵10向管路47的气体供给。从排出阀30延伸的气体排出配管在气体和糊状材料的混合位置48与管路47连接。

进一步地，混合部2优选具备：驱动部15，其驱动活塞泵10；吸入阀20，其控制向活塞泵10的气体供给；图1中，表示也具备这些结构的实施例。

另外，就混合装置1而言，为了向混合部2的活塞泵10供给气体，而具备经由管路33、吸入阀20与活塞泵10连接的气体压缩机43。进一步地，为了向混合部2供给糊状材料，混合装置1具备：罐40，其贮存糊状材料；挤压泵41，其压送该罐40中贮存的糊状材料；管路50，其将从挤压泵41压送的糊状材料导向管路47。

进一步地，混合装置1具备：管路52，其供从管路47输送来的混入有气体的糊状材料流动；喷嘴46，其安装于管路52的前端以将从管路52输送来的混入有气体的糊状材料排出。静态混合器3连接到管路47与管路52之间，经混合部2混合后的气体和糊状材料的混合物在管路47中流动，通过静态混合器3，在管路52中流动。其到达喷嘴46。将从合流位置48至静态混合器3的管路的长度及管路52中的至少任一方形成规定的长度，由此，能够提升气体气泡的微分散效果。

管路50、47、52可以构成为单独分开的管路，并以糊状材料依次在这些管路内流动的方式，使用焊接或法兰等连接。当然，管路50、47、52也可以从最初就构成为一体的管路，该情况下，静态混合器3将管路47与管路52之间一体连接。

作为罐40，例如可以使用公知的桶状罐或鼓状罐等，但不限于此。另外，作为贮存于罐40内的糊状材料，存在各种各样的糊状材料，例如有：聚氨酯、改性硅、环氧、硅酮、丙烯酸、硫化橡胶、PVC或丙烯酸等塑溶胶等及其混合物；还有润滑脂、食用奶油、美容霜等，但不限于此。

挤压泵41能够压送糊状材料即可，不作任何限定。作为挤压泵41，例如也能够将气马达式的双作用泵等或压送时不产生脉动的齿轮泵或螺杆泵等旋转泵用作桶状罐或鼓状罐用的活塞泵或柱塞泵，但不限于此。另外，还可以在挤压泵41上组装定量泵，实现以恒定流量压送糊状材料。

压送该糊状材料的压力虽然也取决于糊状材料的粘度，但优选为20～300kg/cm²，更优选为50～200kg/cm²。这是因为：当压送的压力低于50kg/cm²时，糊状材料发过泡时，其气泡有可能变粗；当低于20kg/cm²时，该倾向更为显著，并且气泡的大小有可能不均匀。另外，其原因还在于：当压力高于200kg/cm²时，为了确保装置的各构成部件的加压性能及耐压性能，设备会变得昂贵；当高于300kg/cm²时，该倾向更为显著。

就糊状材料的排出压力而言，当使用在喷嘴46近前方(即将排出前)所测定的压力值时，其为3－20MPa，优选为5－12MPa，更优选为6－10MPa。

为了测量被压送来的糊状材料的流量，可以在挤压泵41与活塞泵10的排出阀30之间设有流量计。也可以在排出阀30与喷嘴46之间设有流量计或定量装置。

气体压缩机43例如能够构成为供给0～1MPa或0～0.5MPa等较低压的气体的压缩机。作为气体的种类，能够采用：空气(大气压的空气、低压空气、压缩空气)、碳酸气体、氮气、氧气、氩气、氪气等各种各样的气体。另外，在将向糊状材料供给的气体设为大气中的空气的情况下，也能够使用气体压缩机43，但作为其替代方式，也可以是，设置用于将大气中的空气引入的空气引入口，将从该空气引入口导入的大气压的空气向活塞泵10供给。该情况下，也可以在空气引入口与吸入阀20之间设置过滤空气并将粉尘等去除的空气过滤器。进一步地，能够使用具备气罐、及作为对气体压力进行调节的压力调节机构的调节阀等的结构，来代替气体压缩机43或空气引入口。另外，也能够根据当时的制造条件，将气体的压力设为自大气压加压后的正压或压力低于大气压的负压。

通过使用低压气体，无需进行对耐压安全性加以考虑的设计。例如，对于构成部件(配管或阀等)，能够以低强度的材质制作、或减薄其壁厚。进一步地，能够使气体流量的控制容易，提升气体注入的可靠性及处理的安全性。由此，能够实现气体混入系统整体的轻量化、小型化。当然，就本发明而言，根据使用目的或状况，采取高压气体进行处理的方式也包含其中，不限于使用低压气体。

喷嘴46用于将混入有气体的糊状材料对工件进行涂布等，能够使糊状材料任意排出。喷嘴46能够以任意的方法来使用，例如，也可以是手持式喷嘴、亦或安装于机械手前端的喷嘴的任一种。

作为气体－糊状材料的混合物向喷嘴46的供给方法，显然可以是向喷嘴46供给从一台混合部2排出的混合物的方式，也可以是，配置两台以上的混合部2，使两者并行或交替地运转，由此能够使混合物的供给量增加，或者能够连续地供给混合物。

另外，也可以是，在混合部2(一台或上述的两台以上)与喷嘴46之间配置计量装置，通过该计量装置，定量地向喷嘴46提供糊状材料。另外，也可以是，配置两个以上的计量缸，通过这些计量缸的交替运转，连续地将混入有气体的糊状材料向喷嘴46提供。

进一步地，混合部2也可以具备对混合部2的各构成要素进行控制的未图示的控制部。控制部由CPU、存储器、还有继电器、计时器等构成，与驱动部15、吸入阀20、排出阀30、挤压泵41、流量计、喷嘴46等连接，与这些构成要素协作而使糊状材料和气体的混合装置1工作。例如，控制部基于对糊状材料的流量进行检测的上述流量计的信号，每当糊状材料流动规定量时，进行驱动活塞泵10使其工作一个循环等的控制。

通过活塞泵10，被混入气体且流过管路47、52而抵达喷嘴46的糊状材料在管路内流动之际，气体在糊状材料内被分散搅拌。为了增大该气体的分散搅拌效果，设有上述的静态混合器3。

(静态混合器：第一方式的第一例)

接着，利用图2A及图2B对静态混合器3的第一方式的第一例进行说明。

如图2A所示，静态混合器3具有：外侧筒4，其具有入口6及出口7；搅拌部5，其形成于该外侧筒4的内部的空洞部。入口6与图1的管路47连接，出口7与图1的管路52连接。从管路47流来的糊状材料和气体的混合物如图2A的箭头所示，从入口6流入，流过搅拌部5，从出口7流出。

搅拌部5例如分成6个搅拌区间5a、5b、5c、5d、5e、5f，搅拌区间各自具有对通过该搅拌区间的混合物的流体进行搅拌的形状。

为了提升混合物的搅拌效率，搅拌区间5a～5f也可以形成为，如图2B所示那样的静止型搅拌元件8a、8b交替地排列。搅拌元件8a具有向左方向扭转180度而成的螺旋形状，具备入口缘11a、第一扭曲面12a、第二扭曲面13a及出口缘14a。另外，搅拌元件8b具有向右方向扭转180度而成的螺旋形状，具备入口缘11b、第一扭曲面12b、第二扭曲面13b及出口缘14b。在搅拌元件8a的出口缘14a，以交错的方式结合有搅拌元件8b的入口缘11b。并且，在搅拌元件8b的出口缘14b，以交错的方式结合有与搅拌元件8a同样地形成的搅拌元件的入口缘。这样，图2B中表示的搅拌元件8a、8b成对，多个搅拌元件依次结合。在搅拌区间5a～5f各自的空间内，配置有一个搅拌元件、或一个搅拌元件与内壁结合。

流入到静态混合器3的搅拌区间5a内的混合物的流体由搅拌元件8a的入口缘11a被分割成两股流体，各分割流体沿着第一扭曲面12a、第二扭曲面13a，从中心部向周边部转换，并从周边部向中心部转换，抵达出口缘14a。从出口缘14a流出的两股流体由反向扭转而成的搅拌元件8b被进一步分割成两股流体，并进行转换，并且通过不同方向的扭曲面，产生流动的反转作用。这样，混合物的流体在通过搅拌区间5a～5f之际，被搅拌、且被混合。

进一步地，本发明的第一实施方式构成为，活塞泵10的容积(输出量)、与静态混合器3的搅拌区间5a～5f之中至少一个搅拌区间的容积之比率处于1：0.2～1：5的范围内、更优选地处于1：0.5～1：3的范围内。

另外，本发明的第一实施方式的变形例构成为，在管路47中流动的每个间歇周期的混合物的容积、与静态混合器3的搅拌区间5a～5f之中至少一个搅拌区间的容积之比率处于1：0.2～1：5的范围内、更优选地处于1：0.5～1：3的范围内。

根据第一实施方式，如上所述，通过将活塞泵10的容积(输出量)与静态混合器的至少一个搅拌区间的容积之比率设为如上所述的范围，能够极高效地将气体混合到糊状材料中。

图2A的例子中，示出了静态混合器3的搅拌区间的数量为6个的例子，但本发明不限于此，包含搅拌区间的数量为1的情况在内，可考虑任意数量的搅拌区间。另外，图2A的例子中，搅拌区间的尺寸相同(内径及长度相同)，但本发明不限于此，也可以通过改变尺寸来提升搅拌效率。例如，也可以使搅拌区间的内径随着靠近出口7而减小。

(静态混合器：第一方式的第二例)

图2B的例子中，示出了搅拌元件为螺旋形的例子，但静态混合器的第一方式不限于此，也可以在各搅拌区间配置多个挡板。对于这种静态混合器，作为第二例，利用图8A及图8B进行说明。

如图8A、图8B所示，静态混合器3a具备在混合物的流体通过的搅拌部5配置的多个挡板60a、60b、....60g。由图8A的横剖面图可充分理解，该挡板60各自以对抗混合物的流体的方式交替地排列。挡板60a～60g如图示呈长方体的形状。另外，由图8B的纵剖面图可充分理解，该挡板60各自在从混合器内壁的顶面至底面的整个范围内延伸。

静态混合器3a中，从入口6流入的混合物在与最初的挡板60a发生了碰撞时，流体转向并被分割。该流体与挡板60b、60c发生碰撞并进一步被分割，而朝向内壁的一方的分割流体在内壁反转后，与另一方的分割流体一同与挡板60a的后侧附近的混合物混合。再次混合后的混合物通过挡板60b、60c之间。接着，混合物的流体由挡板60d被转向并被分割，该分割流体各自与挡板60e、60f发生碰撞而转向，再次被混合，并通过挡板60e、60f之间。最终，混合物的流体由挡板60g被转向并被分割，在由内壁反转后，在出口7之前再次混合，从静态混合器3a流出。这样，静态混合器3a中，对混合物重复分割、转向、反转各作用，在糊状材料中使气泡得到剪切。

如图8B所示，从入口6至挡板60a相当于搅拌区间5a，从挡板60a至挡板60b、60c相当于搅拌区间5b，同样地在长度方向上相邻的两个挡板相当于下一个搅拌区间，最后，从挡板60g至出口7相当于搅拌区间5f。

在第一方式的第二例中也构成为，活塞泵10的容积(输出量)、与静态混合器3a的上述搅拌区间5a～5f之中至少一个搅拌区间的容积之比率处于1：0.2～1：5的范围内、更优选地处于1：0.5～1：3的范围内。

作为进一步的变形例，也可以构成为，在管路47中流动的每个间歇周期的混合物的容积、与静态混合器3a的搅拌区间5a～5f之中至少一个搅拌区间的容积之比率处于1：0.2～1：5的范围内、更优选地处于1：0.5～1：3的范围内。

(静态混合器：第二方式)

静态混合器的第一方式中，示出了混合物的流体依次通过串联的搅拌区间，但是，通过将混合物的流体分割成并行的流体，也能够带来搅拌作用。对此，作为静态混合器的第二方式，利用图9进行说明。

如图9所示，静态混合器3b具备以对抗混合物的流体的方式配置于搅拌部5的一个挡板61。在该挡板61，形成有供混合物的流体分别通过的多个贯通孔62。贯通孔62形成有5个以上，优选为10个以上。即，到达了挡板61的混合物的流体被分割成5股以上的流体。需要说明的是，一个挡板61的周端部遍及整周地与混合器的内壁结合。

就通过了静态混合器3b的混合物的流体而言，其流动被挡板改变，并且由并行排列的5个以上的贯通孔被分割成5股以上的流体。通过这时产生的剪切力，能够在糊状材料中高效地搅拌气体，促进糊状材料和气体的混合。

上文以一个挡板61为例进行了说明，但只要是具备5条以上的流路、且流路各自相对于混合物的流体并行排列，均包含于本发明的静态混合器的第二方式中。例如，也可以是，将静态混合器3b的内部形成为蜂窝状、或者在混合器的内部并列地配置多个配管。

第二方式中，可将能够供混合物的流体通过的静态混合器3b的搅拌部5理解为一个搅拌区间。

因此，第二方式中，构成为，活塞泵10的容积(输出量)、与静态混合器3b的搅拌区间的容积之比率处于1：0.2～1：5的范围内、更优选地处于1：0.5～1：3的范围内。

作为进一步的变形例，也可以构成为，在管路47中流动的每个间歇周期的混合物的容积、与静态混合器3b的搅拌区间5的容积之比率处于1：0.2～1：5的范围内、更优选地处于1：0.5～1：3的范围内。

需要说明的是，第二方式中，静态混合器的搅拌部5的内径随着从入口6沿轴向前进而逐渐扩大，在静态混合器的中央部达到最大内径，之后，直到出口7一直减少。显然，第二方式的静态混合器的搅拌部5也可以是，从入口6至出口7具有相同的内径、或者、其内径以不同于图8所示的例子的方式沿轴向变化(例如，内径从入口6至出口7增大或减小)。

上述是静态混合器的例子，但本发明中使用的静态混合器不限于上述例子，可以任意适当地进行变更。另外，也可以将多个静态混合器3、3a、3b连接进行使用，或者使用不同种类的静态混合器的组合(例如，第一方式和第二方式中任一个的组合)。

(活塞泵的结构)

接着，利用图3对活塞泵10的详细结构进行说明。

如图3所示，活塞泵10具备：缸11；活塞12，其构成为，能够通过驱动部15，在缸11的内部空间沿其轴向在第一位置(例如，上止点)及第二位置(例如，下止点)之间进行滑动；气体的吸入口13，其设于缸11的侧壁；气体的排出口14。缸11的内部空间延伸至管路47的外周部的内部，在该内部空间的末端即糊状材料的通路附近，形成有排出口14。缸11在活塞12处于第一位置(上止点)时，形成由活塞12划定的规定体积的缸空间。

就活塞12而言，优选地，在活塞12的压缩行程的动作末端(活塞12的第二位置＜下止点＞)，活塞12的前端和形成有排出口14的缸11的端部的内侧无间隙地匹配。这里，“无间隙地匹配”表示的是，活塞12的前端具有与形成有排出口14的缸11的端部的内侧互补的形状，故而，在活塞12处于第二位置(下止点)时，活塞12的前端与缸11的端部内侧大致完全地匹配。由此，在缸内不存在死区(dead space)，能够更准确地控制气体量。或者，“无间隙地匹配”也包含该“间隙”事实上为零那样的匹配方式。例如，其表示的是，活塞12的前端具有与形成有排出口14的缸11的端部的内侧互补的形状，在活塞12处于第二位置(下止点)时，活塞12的前端与缸11的端部内侧之间的距离为0、或者该距离非常小，为2mm以下，优选为1mm以下，更优选为0.5mm以下。

吸入口13设于活塞泵10的缸11侧壁。优选地，吸入口13可以设于活塞12的吸入行程的动作末端附近。在活塞12处于吸入行程的动作末端(第一位置＜例如，上止点＞)或其附近时，由上述的吸入阀20被开启，从这里向缸11的内部空间导入气体。在活塞12开始压缩行程并到达了动作末端(下止点)附近时，排出口14由上述的排出阀30被开启，使压缩气体向管路47内的糊状材料内混入。需要说明的是，管路47在活塞泵10的附近与活塞泵10的构成部件一体地形成，但活塞泵10的前后等与其他构成要素连接的部分可以采用公知的配管、耐压软管等。

吸入阀20也如图3所示，设于活塞泵10的缸11的侧壁，对活塞泵10的吸入口13进行开闭。本实施方式的糊状材料和气体的混合装置1中，作为一例对吸入阀20采用针形阀。针形阀20具备：针形轴21、气体导入口22、驱动部23。针形轴21优选沿着与缸11的轴正交的方向延伸，并沿该方向滑动。气体导入口22用于将从气体压缩机43供给的气体向针形阀20导入，其可以设于针形阀20的壳体的侧面。

驱动部23使针形轴21沿其长度方向前进或后退。针形轴21能够前进直至其前端嵌到吸入口13而将该吸入口关闭(图中，向左侧移动)。在针形轴21从嵌到吸入口13的位置起后退(图中，向右侧移动)时，吸入口13被开启，缸11和气体导入口22连通。作为驱动部23，能够使用公知的气缸或电动马达，但不限于此。另外，对于针形阀20，也可以在吸入口13侧的前端部设有用于对针形轴21进行引导的阀导向件21a。

排出阀30设于活塞泵10的缸11前端，对活塞泵10的排出口14进行开闭。本实施方式的糊状材料和气体的混合装置1中，对于排出阀30，作为一例，采用针形阀。针形阀30设于隔着由管路47形成的管路空间47a而与活塞泵10的排出口14相对的位置，具备针形轴31和驱动部36。针形轴31以其前端通过管路空间47a内而嵌到排出口14的方式设置在与缸11的轴相同的轴上。

驱动部36使针形轴31前进或后退。针形轴31能够前进直至其前端嵌到排出口14而将该排出口关闭(图中，向上侧移动)。这时，在针形轴31从嵌到排出口14的位置起后退(图中，向下侧移动)时，排出口14被开启，缸11和管路47连通。作为驱动部36，能够使用公知的气缸或电动马达，但不限于此。另外，对于针形阀30，也可以在管路47内设有用于对针形轴31进行引导的阀导向件。这种阀导向件也可以构成为具备：圆柱状的主体；纵向孔，其使针形轴31能够在其中上下移动地贯通；横向孔，其与管路空间47a连通，在其内部移送糊状材料。

需要说明的是，针形轴21、31的前端在图中进行了示意性的表示，但为了提升气密性，能够设为圆锥形、圆锥台或半球状等各种各样的形状。另外，作为吸入阀及排出阀，不限于针形阀，只要是能够对吸入口13、排出口14进行开闭的阀即可，能够使用任意结构的阀。例如，也可以采用活塞非针状的活塞阀、止回阀、或开闭吸入口的机构。

(第一实施方式的作用)

接着，基于以上说明的各构成要素的功能，参照图1～图5对本实施方式的糊状材料和气体的混合装置1的动作进行说明。图1、图3如既述。图4是说明使气体吸入到活塞泵10的工序的图，图5是说明使由活塞泵10生成的压缩气体向糊状材料混入的工序的图。

首先，通过挤压泵41，从装有糊状材料的罐40中将糊状材料经管路47压送到下游侧。需要说明的是，在图3～4中，糊状材料在管路47内如箭头a1所示、从左向右被移送。

此外，为了监视、判断糊状材料是否被移送了规定的量，本实施方式中，例如可采用以下方法中的一种。

(1)使活塞泵10与具备定量装置的挤压泵41联动地工作。

(2)对1行程的容量已知的挤压泵41的吸入(容量已定)进行计数，并使活塞泵10工作。

(3)与同挤压泵41、活塞泵10分开设置的定量装置或带定量功能的排出枪联动地使活塞泵10工作(缸的气体容量的变更通过气体压力的变更、调节或活塞的行程来实施)。

(4)使用同挤压泵41、活塞泵10分开设置的增压泵或缸驱动式排出枪，根据使用量使活塞泵10工作。

(5)基于流量计的测定值，判断糊状材料被移送了规定量的时刻，按照该时刻使活塞泵10工作。

混合部2以如下方式被控制：每当糊状材料(图中箭头a1)流动规定量时，执行活塞泵10的一个循环。需要说明的是，关于是否使糊状材料流过规定量的时刻与活塞泵10的各动作中任一动作的时间点相对应，只要活塞泵10的一个循环和流过的糊状材料的量能够维持恒定关系即可，可以任意适当地进行变更。以下，对活塞泵10的一个循环进行说明。

如图3所示，在与活塞泵10连接的吸入阀20和排出阀30被关闭的状态下，活塞12移动至吸入行程的动作末端、即从第二位置移动至第一位置。这时，在缸11内形成有规定体积的缸空间，但由于吸入阀20和排出阀30被关闭，故而，缸11内为真空。

接着，如图4所示，通过吸入阀20的驱动部23使针形轴21后退(图中，向右侧移动)。于是，吸入口13被开启，缸11和气体导入口22连通，压缩前的气体流入缸11内的规定体积的缸空间(图中箭头a2)。然后，使针形轴21前进(图中，向左侧移动)将吸入阀20闭阀时，在缸11内填充有气体，成为密闭的状态。即，将吸入阀20在规定时间的范围内保持开阀，在缸11内蓄积了规定量气体的时间点，将吸入阀20闭阀。接着，直到糊状材料流动规定量前，停止活塞12的动作。

接着，使活塞12向压缩行程侧移动，对填充于缸11内的气体进行压缩。即，使活塞从第一位置下降到第二位置。在活塞12抵达了压缩行程的动作末端(下止点)附近时，将排出阀30开阀。即，通过排出阀30的驱动部36使针形轴31后退(图中，向下侧移动)，开启排出口14。于是，如图5所示，经压缩后的气体混入到管路47内被压送的糊状材料中，并且，活塞12抵达压缩行程的动作末端(下止点)。接着，使针形轴31前进(图中，向上方向移动)、将排出阀30闭阀时，气体向糊状材料混入的一个循环结束。

需要说明的是，上述活塞12的动作末端附近是指，优选为将气体压缩到1/5～1/100的活塞位置，更优选为压缩到1/10～1/30的活塞位置。这时在材料的压力高于气体的压力的情况下，材料从排出口14逆流并流入缸内，在气缸内，材料和气体混合。如果材料的压力比气体压力大太多，则材料有时会因较小口径的排出口14和材料的流入速度所决定的剪切力而变质。另外，在气体压力比材料压力大太多的情况下，材料将不流入缸内，故而，气体和材料的混合性有时会变差。因此，通过适度调节气体压力和材料压力，能够在无需防止材料变质的范围内提升混合性。

然后，当再次移送了规定量的糊状材料时，重复上述的动作。需要说明的是，管路47内被压送的糊状材料如既述是高压，故而，被混入的空气也根据其压力被压缩，其体积缩小。因此，即使使空气向糊状材料混入，也几乎不会对糊状材料的流量造成影响，也不会产生脉动等。

接着，混入有气体的糊状材料在管路47、52中流动期间被搅拌，由此，被混入的气体的气泡被微细化，在糊状材料内分散。微细气泡分散后的糊状材料从喷嘴46排出而涂布于工件等。当糊状材料从喷嘴46排出时，如此高压的糊状材料被置于大气压环境下。于是，被混入糊状材料的气体的气泡膨胀，以与所混入的气体量对应的发泡倍率进行发泡。需要说明的是，为了促进气泡向糊状材料中分散，也可以根据需要使用混合器。

如上所述，根据本实施方式的糊状材料和气体的混合装置及使用了糊状材料和气体的混合装置的糊状材料和气体的混合方法，由于每隔规定流量的糊状材料，使活塞泵动作，故而，通过变更活塞泵的动作定时，能够自由地变更气体向糊状材料混入的气体混入比率、即糊状材料的发泡倍率。例如，假定缸空间11a的容积是50ml、且导入到缸11的气体是大气压，该情况下，如果每移送50ml的糊状材料使活塞泵工作一个循环，则发泡倍率约为2倍。同样地，如果每移送100ml的糊状材料使活塞泵工作一个循环，则发泡倍率约为1.5倍；如果每移送25ml的糊状材料使活塞泵工作一个循环，则发泡倍率约为3倍。通过变更导入到缸11的气体的压力、或变更缸空间11a的容积，也能够变更上述发泡倍率，这是不言而喻的。为了变更缸空间11a的容积，例如能够以变更活塞12的第一位置的方式变更活塞12的动作。

即，在本发明的实施例中，作为变更发泡倍率的方法，具有以下方法中的任一种或两种以上的组合。

(1)活塞泵每一个循环的糊状材料的供给量的变更(对于活塞泵一个循环的速度及糊状材料的供给量，改变其中任一项或同时改变两项)

(2)向缸空间11a导入的气体的压力的变更

(3)缸空间11a的容积的变更(例如，活塞12的第一位置的变更)

尤其在现有的使气体和糊状材料一起进入一个活塞泵内进行压缩的方法中，如果要使发泡倍率低于2倍，则需要将向活塞泵内填充的气体设为压力低于大气压的负压，由于将附加负压罐等，其结构变得复杂。另外，如果要使发泡倍率高于2倍时，则需要预先升高向活塞泵填充的气体的压力，与上述同样地需要压力罐等，并且当气体的压力升高时，此后填充的糊状材料无法向活塞泵内填充规定量，产生了发泡倍率的误差。而本实施方式的糊状材料和气体的混合装置中，仅通过对活塞泵的动作次数进行增减，就能够简单地变更发泡倍率，不仅如此，还不需要负压罐或压力罐等，能够简化装置的结构。

同样地，在现有的使气体和糊状材料一起进入一个活塞泵内进行压缩的方法中，为了不增大活塞泵的死区，无法加大供给或排出糊状材料的端口，根据糊状材料种类的不同，糊状材料通过端口时受到剪切力而有可能变质。而本实施方式的糊状材料和气体的混合装置中，能够预先压缩缸11内的气体而减小糊状材料与气体的压力差，这种情况下，能够减少糊状材料向缸内逆流，打消那种顾虑。需要说明的是，如上所述，优选地，在良好地维持气体和材料的混合性的范围内，通过气体的压缩进行糊状材料的逆流防止。

另外，压送糊状材料的挤压泵和压缩气体的活塞泵构成相互独立的结构，故而，活塞泵的动作不会影响到糊状材料的移送。由此，即使是仅具备一组挤压泵和活塞泵、且未设置缓冲罐的结构，也能够连续地输送混入有气体的糊状材料，进一步地，也能够在任意定时停止。

同样地，由于压送糊状材料的挤压泵和压缩气体的活塞泵构成相互独立的结构、且仅增减活塞泵的动作次数即能够控制气体的混入量，故而，即使糊状材料的流量或挤压泵的大小发生改变，也能够在一定程度内通过相同容积的活塞泵予以应对。

另外，由于并非像以往那样多级地压送糊状材料，而是从最开始就以规定的压力对糊状材料进行压送，故而，压送糊状材料的挤压泵设置一个即可，结构简单。

另外，在将大气压的空气以外的气体用作向糊状材料混入的气体、且具备气罐及调节阀等的其他实施方式中，即使不变更活塞泵的动作定时，也能够通过调节向活塞泵供给的压缩前的气体的压力，来变更糊状材料的发泡倍率。例如，在缸空间11a的容积为50ml、且向缸空间11a供给的压缩前的气体的压力为1个大气压的情况下，如果每移送50ml的糊状材料使活塞泵工作一个循环，则发泡倍率约为2倍，但是，通过将向活塞泵供给的压缩前的气体的压力设为2个大气压，发泡倍率约为3倍；通过设为0.5个大气压，能够将发泡倍率设为约1.5倍。

进一步地，对于上述的每隔规定流量的糊状材料而变更活塞泵的动作定时由此调节气体向糊状材料混入的气体混入比率的方式、和调节向活塞泵供给的压缩前的气体的压力由此调节气体向糊状材料混入的气体混入比率的方式，通过并用上述两个方式，能够以相同容积的活塞泵使大范围的量的气体混入糊状材料，能够以一个活塞泵来广泛地应对各种容量的挤压泵。

(第二实施方式)

接着，利用图6对第二实施方式进行说明。需要说明的是，关于与第一实施方式同样的构成要件，标注同样的标记并省略详细说明。

如图6所示，第二实施方式的混合装置1a的混合部2a具备活塞泵45A。活塞泵45A构成为包括缸451、在缸451内紧密滑动的活塞452、及设于缸451的三个阀50A、51A、52A。需要说明的是，本实施方式中，将阀50A、51A、52A设为所谓的针形阀。

针形阀50A是用于对经管路33供给的气体向缸451内的供给进行控制的阀，设于排出工序的行程端部(下止点附近)的附近。另外，针形阀51A是用于对经管路50供给的糊状材料向缸451内的供给进行控制的阀，设于吸入工序的行程端部(上止点附近)的附近。针形阀52A是用于对糊状材料和气体的混合物的排出进行控制的阀，设于活塞泵45A的排出工序的行程端部。需要说明的是，气体供给控制用的针形阀50A也可以配置于吸入工序的行程端部(上止点附近)的附近。

这些针形阀50A、51A、52A彼此是大致相同的构造，针453由未图示的气压缸驱动而沿轴向移动(气动方式)，针453的前端部用于开闭在缸451的内周面或端面设置的开口部454。在阀主体设有与上述气压缸的阀室内连通的端口455。需要说明的是，除气动方式以外，也可以使用凸轮轴等而采用汽车发动机那样的缸驱动方式来工作。

在针形阀50A、51A、52A闭阀的状态下，针453的前端部与缸451的内周面或端面齐平，与活塞452之间的死区实质上为零。因此，在针形阀50A、51A、52A闭阀的状态下，供给到缸451内部的气体或糊状材料的一部分不会进入并滞留在那些针形阀50A、51A、52A的阀室等，当针形阀52A开阀而进行排出工序时，供给到缸451内部的气体及糊状材料全部被排出。被排出的气体及糊状材料经管路47、静态混合器3及管路52，从喷嘴46排出。

未图示的控制装置以如下方式控制各构成要件：在活塞泵45A的缸451内，在吸入工序中向其供给气体，在吸入工序之后向其供给糊状材料，在糊状材料的供给结束后进行排出工序，将气体及糊状材料向管路47排出。

活塞泵45A的容积(排出容量)由活塞452的直径和行程(移动距离)确定。换言之，活塞泵45A的容积是由位于吸入工序的行程端部时的活塞划定的缸451的内部容积。在本实施方式的一例中，活塞452的直径为16mm，行程为125mm，容积为25cc。

本发明的第二实施方式构成为，活塞泵45A的容积(排出容量)、与静态混合器3的搅拌区间5a～5f之中至少一个搅拌区间的容积之比率处于1：0.2～1：5的范围内、更优选地处于1：0.5～1：3的范围内。

根据第二实施方式，如上所述，通过将活塞泵45A的容积(排出容量)与静态混合器的至少一个搅拌区间的容积之比率设为如上所述的范围，能够极高效地将气体混合到糊状材料中。

(第三实施方式)

接着，利用图7对第三实施方式进行说明。需要说明的是，关于与第一及第二实施方式同样的构成要件，标注同样的标记并省略详细说明。

如图7所示，第三实施方式的混合装置1b的混合部2b具备4个活塞泵45A、45B、45C、45D。活塞泵45B、45C、45D构成为与上述第二实施方式的活塞泵45D相同。

在混合部2b中，气体供给用的管路33分支为4条管路，经由气体供给控制用的阀50A～50D分别与活塞泵45A～45D连接。另外，在混合部2b中，糊状材料供给用的管路50也分支为4条管路，经由糊状材料供给控制用的阀51A～51D分别与活塞泵45A～45D连接。由此，活塞泵45A～45D将从罐40压送的糊状材料、和从气体压缩机43送出的气体分别间歇周期式地导入。

并且，从活塞泵45A～45D的未图示的排出口起，经由排出控制用的阀52A～52D延伸设置有各自的管路，这4条管路汇集于糊状材料和气体的混合物排出用的1条管路47。即，在本实施方式中，将材料吸引、气体吸引、混合物排出的管路汇集成1条，能够形成使它们分别向各活塞泵分支的歧管构造。通过采用这种歧管构造，能够实现小型化、配管连接的容易化、混合排出装置的简化。另外，如果使各活塞泵能够独立地更换，则能够容易地进行活塞泵等的检修，能够同时兼顾小型化和维护性。进一步地，如果构成为能够对歧管构造的配管系重新装上或拆下活塞泵，则能够容易地选择与所需连续最大排出量对应的级数。在管路47连接有静态混合器3。

未图示的控制装置以如下方式控制各构成要件：活塞泵45A～45D的缸451内，在吸入工序中向其供给气体，在吸入工序之后向其供给糊状材料，在糊状材料的供给结束后进行排出工序，将气体及糊状材料向管路47排出。

为了能够实现连续定量排出，对活塞泵45A～45D各自的排出工序设置时间差进行控制。例如，以如下方式控制各构成要件：在任一活塞泵的排出工序结束的时间点附近，开始其他活塞泵的排出工序。

另外，在使每一个循环的排出量增加的情况下，也可以按照在时间上重复的方式控制活塞泵45A～45D各自的排出工序。例如，以同时进行活塞泵45A～45D的排出工序的方式控制各构成要件。

另外，也可以是，将活塞泵45A～45D分成分别由两个活塞泵组成的两个组，对同组的活塞泵同时进行控制，对不同组的活塞泵设置时间差进行控制。需要说明的是，就如何对活塞泵进行分组而言，可以任意适当地进行变更。

本发明的第三实施方式构成为，活塞泵45A～45D的总容积(4个活塞泵排出容量的总和)、与静态混合器3的搅拌区间5a～5f之中至少一个搅拌区间的容积之比率处于1：0.2～1：5的范围内、更优选地处于1：0.5～1：3的范围内。

根据第三实施方式，如上所述，通过将活塞泵45A～45D的总容积与静态混合器的至少一个搅拌区间的容积之比率设为如上所述的范围，能够极高效地将气体混合到糊状材料中。

第三实施方式中，示出了活塞泵为4个的例子，但本实施方式不限于此，活塞泵的数量为2、3、及5以上的情况也同样加以考虑。

需要说明的是，上述的糊状材料和气体的混合装置及糊状材料和气体的混合方法是本发明的示例，在不脱离发明主旨的范围内，能够对其结构进行适当变更。

例如，图3等所示的混合部2中，将管路47设为构成要件之一，缸空间11a延伸至管路47的侧壁的内部，与管路空间47a相近地设有排出口14。但是，如果能够与管路空间47a相近地设置排出口14，则无需将缸空间11a形成至管路47的侧壁的内部。作为这种状况，可考虑如下这种情况，即，管路47的侧壁非常薄，即使将排出口14设于管路47的外侧，也能够与管路空间47a非常接近地配置排出口14(在管路47仅形成有排出口14用的孔)。在这种情况下，能够从本发明的混合部2的构成要件中将管路47排除在外。即，能够以管路47(或者管路的一部分)不存在的方式提供本发明的混合部2。

另外，本发明不限于所公开的缸11与管路47的位置关系(缸11的长度方向与管路47正交的位置关系)，例如，也可以考虑缸11相对于管路47倾斜或平行配置的方式。

另外，上述实施例中，作为吸入阀20、排出阀30，使用了针形阀，但如果能够进行缸空间的开闭及管路空间的开闭，则也可以使用任意形式的阀、例如闸式阀等。

关于动作定时也是，不限于所公开的例子，如果能够以规定体积使规定压力的气体混入规定量的糊状材料，则可以使各构成要件以任意的定时动作。

进一步地，上述例子中，作为混合部2的开闭吸入口13的构成要件，使用了吸入阀20，但在本发明中，只要能够向缸空间11a填充气体即可，也可以省略吸入阀20。例如，也考虑如下方式：从未图示的气体供给单元将规定压力的气体以无阀的方式经由吸入口向缸空间11a导入。

进一步地，上述例子中，本发明的糊状材料和气体的混合方法由作为本发明的实施例公开的、包括混合部2的混合装置1来执行，但本发明的方法不限于使用所公开的混合装置1的例子。例如，对吸入口13或排出口14进行开闭的单元也可以采用除公开的吸入阀20或排出阀30以外的开闭结构。另外，缸11与管路47的位置关系也可以如上述任意适当地进行变更。

标记说明

1、1a、1b··糊状材料和气体的混合装置、2、2a、2b··混合部、3、3a、3b··静态混合器、5··搅拌部、5a、5b、5c、5d、5e、5f··搅拌区间、6··入口、7··出口、8a、8b··螺旋形状的搅拌元件(第一方式)、10··活塞泵、11··缸、11a··缸空间、12··活塞、13··吸入口、14··排出口、15··驱动部、20··吸入阀(针形阀)、21··针形轴、22··气体导入口、23··驱动部、30··排出阀(针形阀)、31··针形轴、36··驱动部、40··罐、41··挤压泵、42··流量计、43··空气引入口、44··空气过滤器、45··混合器、46··喷嘴、47··管路、47a··管路空间、52··管路、60a、60b、60c、60d、60e、60f··挡板(第一方式)、61··挡板(第二方式)、62··贯通孔。

Claims (18)

1.一种糊状材料和气体的混合装置，其特征在于，具备：

管路，其能够供糊状材料流动；

活塞泵，其具备缸、形成于所述缸的端部以使所述管路和该缸连通的排出口、形成于所述缸以向该缸填充气体的吸入口、以及在所述缸的内部且在第一位置及第二位置之间滑动的活塞；

排出阀，其将所述排出口开闭；

静态混合器，其在所述排出阀的下游与所述管路连接，且具备供气体和糊状材料的混合物通过的一个或多个搅拌区间，该搅拌区间具有对通过该搅拌区间的混合物的流体进行搅拌的形状，

进一步地，所述静态混合器是如下方式中的任一方式：

第一方式，所述活塞泵的容积、与所述静态混合器的所述搅拌区间之中至少一个搅拌区间的容积之比率处于1：0.2～1：5的范围内；

第二方式，所述搅拌区间中的至少一个搅拌区间具有为了利用剪切力对糊状材料和气体的混合物进行搅拌而将该混合物的流体分割成5股以上的流体的结构，

所述混合装置被控制为执行如下各工序：

将所述排出阀闭阀；

使所述活塞移动到所述第一位置而形成规定体积的缸空间；

从所述吸入口将规定压力的气体向所述缸空间填充；

使所述活塞朝所述第二位置移动，由此，对所述气体进行压缩；

将所述排出阀开阀，由此，使经压缩的气体混入在所述管路流动的糊状材料；

使气体和糊状材料的混合物通过所述静态混合器而使气体的气泡在糊状材料中微分散。

2.如权利要求1所述的糊状材料和气体的混合装置，其特征在于，

每当糊状材料流动规定量时，重复进行自将所述排出阀闭阀的工序起至将所述排出阀开阀的工序的一连串工序。

3.如权利要求2所述的糊状材料和气体的混合装置，其特征在于，

通过对糊状材料的所述规定量、所述缸空间的所述规定体积、及气体的所述规定压力之中的至少任一项进行调节，来控制所述糊状材料的发泡倍率。

4.如权利要求1至3中任一项所述的糊状材料和气体的混合装置，其特征在于，

所述排出口以面向糊状材料的流体的方式设于所述管路的侧壁，

所述排出阀具备阀体，所述阀体从所述管路的侧壁的与所述排出口相对的位置延伸且能够落座于所述排出口。

5.如权利要求1至3中任一项所述的糊状材料和气体的混合装置，其特征在于，

所述静态混合器的所述搅拌区间具备静止型的搅拌单元。

6.如权利要求5所述的糊状材料和气体的混合装置，其特征在于，

在所述静态混合器的所述第一方式中，所述搅拌单元具有对混合物的流体进行分割、转换、反转的作用。

7.如权利要求6所述的糊状材料和气体的混合装置，其特征在于，

所述搅拌单元具有螺旋形状。

8.如权利要求5所述的糊状材料和气体的混合装置，其特征在于，

所述搅拌单元是以对抗所述混合物的流体的方式在所述静态混合器的内部交替排列的多个挡板。

9.如权利要求5所述的糊状材料和气体的混合装置，其特征在于，

在所述静态混合器的所述第二方式中，

所述搅拌单元具备5条以上的流路，该流路各自相对于所述混合物的流体而并行排列。

10.如权利要求1至3中任一项所述的糊状材料和气体的混合装置，其特征在于，

在所述静态混合器与将所述混合物排出的排出单元之间，具备规定长度的配管。

11.一种糊状材料和气体的混合方法，其特征在于，包括如下各工序：

在每个间歇周期将糊状材料和气体混合；

为了对混合后的糊状材料和气体的混合物进行搅拌，在该混合物的流动路径上配置静态混合器；

所述配置静态混合器的工序是配置如下静态混合器的工序：

所述静态混合器具备供所述混合物通过的一个或多个搅拌区间，该搅拌区间具有对通过该搅拌区间的混合物的流体进行搅拌的形状，

进一步地，所述静态混合器是如下方式中的任一方式：

第一方式，每个所述间歇周期的所述混合物的容积、与所述静态混合器的所述搅拌区间之中所述混合物最初通过的第一搅拌区间的容积之比率处于1：0.2～1：5的范围内；

第二方式，为了利用剪切力对糊状材料和气体的混合物进行搅拌而将该混合物的流体分割成5股以上的流体，

所述在每个间歇周期将糊状材料和气体混合的工序是使用活塞泵及排出阀的工序，

所述活塞泵具备缸、排出口、吸入口和活塞，所述排出口形成于所述缸的端部以使能够供糊状材料流动的管路和该缸连通，所述吸入口形成于所述缸以向该缸填充气体，所述活塞在所述缸的内部且在第一位置及第二位置之间滑动，

所述排出阀用于将所述排出口开闭，

在所述活塞处于所述第一位置时，所述缸形成规定体积的缸空间，

所述静态混合器与所述管路连接，

所述在每个间歇周期将糊状材料和气体混合的工序包括如下各工序：

将所述排出阀闭阀；

使所述活塞移动到所述第一位置而形成所述规定体积的缸空间；

从所述吸入口将规定压力的气体向所述缸空间填充；

使所述活塞朝所述第二位置移动，由此，对所述气体进行压缩；

将所述排出阀开阀，由此，使经压缩的气体混入在所述管路流动的糊状材料，

使气体和糊状材料的混合物通过所述静态混合器而使气体的气泡在糊状材料中微分散。

12.如权利要求11所述的糊状材料和气体的混合方法，其特征在于，

每当糊状材料流动规定量时，重复进行自将所述排出阀闭阀的工序起至将所述排出阀开阀的工序的一连串工序。

13.如权利要求11或12所述的糊状材料和气体的混合方法，其特征在于，

所述排出口以面向糊状材料的流体的方式设于所述管路的侧壁，

将所述排出阀闭阀的工序是如下工序：从所述管路的侧壁的与所述排出口相对的位置伸出所述排出阀的阀体，并使该阀体落座于所述排出口。

14.如权利要求11或12所述的糊状材料和气体的混合方法，其特征在于，

所述配置静态混合器的工序包括如下工序：在所述搅拌区间配置具有静止型的搅拌单元的静态混合器。

15.如权利要求14所述的糊状材料和气体的混合方法，其特征在于，

所述配置具有静止型的搅拌单元的静态混合器的工序包括如下工序：使用所述静态混合器的所述第一方式，对所述混合物的流体进行分割、转换、反转。

16.如权利要求15所述的糊状材料和气体的混合方法，其特征在于，

所述配置具有静止型的搅拌单元的静态混合器的工序使用具有螺旋形状的搅拌单元。

17.如权利要求15所述的糊状材料和气体的混合方法，其特征在于，

所述搅拌单元是以对抗所述混合物的流体的方式在所述静态混合器的内部交替排列的多个挡板。

18.如权利要求14所述的糊状材料和气体的混合方法，其特征在于，

在所述静态混合器的所述第二方式中，

所述搅拌单元具备5条以上的流路，该流路各自相对于所述混合物的流体而并行排列。

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