JP2002018256A

JP2002018256A - 静止型流体混合装置

Info

Publication number: JP2002018256A
Application number: JP2000204475A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Mizutani; 一則水谷; Toshikazu Nagai; 利和永井
Original assignee: NDC Co Ltd; Nippon Dia Clevite Co Ltd
Current assignee: NDC Co Ltd; Nippon Dia Clevite Co Ltd
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2002-01-22
Also published as: WO2002004104A1; US20030165081A1

Abstract

(57)【要約】【課題】混合・分散の効率を向上させ、分割総数の増
減も簡易に対応可能にし、長尺・大型化を無くし、分割
数の設定自由度を増し、各種流体に応じた混合・分散度
の調整を可能にし、ハウジングを不要にし、安全性を向
上させ、また分解することなく洗浄可能と成している。【解決手段】センタープレート４とサイドプレート５
で積層構造体６を構成し、貫通孔７と出入口８は、複数
の環状溝１０、１０ａと、該環状溝１０、１０ａ間に設
ける放射状の連通溝１１、１１ａから構成する連通流路
９で連通し、またシール体１６をセンタープレート４
と、サイドプレート５間に設け、固定クリップ１７を積
層構造体６に装着し、固定クリップ１７によってサイド
プレート４をセンタープレート５の両面に弾設させて流
体通路構造体２を構成し、該流体通路構造体２を流体継
手３で挟持固定している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の流体を混合
するプロセスに使用される静止型流体混合装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、化学、食品、医薬品、化粧品工業
などにおいて、複数の流体をライン中で連続的に混合・
分散操作するために広く使用されているスタティックミ
キサ−は、図２５〜２７に示すように、筒状のハウジン
グＡ内に、複数の混合エレメントＢを軸方向に直列的に
嵌装したものが知られている。

【０００３】この混合エレメントＢは、矩形板の端を１
８０度右捻りした混合エレメントＢ１と、１８０度左捻
りした混合エレメントＢ２から成り、かかる両混合エレ
メントＢ１、Ｂ２の端部を直交させ、かつ捻り方向が逆
転するように交互に配列され、そして、このスタティッ
クミキサ−の混合・分散原理は、「流れの分割」、「流
れの反転」、「流れの転換」の組み合わせで構成されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、かかるスタ
ティックミキサ−による分割数は、混合・分散の度合い
の調整に必要なものであるが、混合・分散原理のひとつ
である「流れの分割」は、混合エレメントＢ単体で流体
を単に固定的に二分割するだけの単一分割機能であり、
混合エレメントＢ自体では、分割数を変化させることが
できず、したがって分割数の調整は直列的に配列する混
合エレメントＢの個数の増減による対応しかできないと
共に、分割を増やすには、必然的に長尺・大型化になる
課題を有している。

【０００５】また、「流れの反転」は、混合エレメント
Ｂ毎に流体の回転方向が右から左、左から右へとかわ
り、この時に慣性力の反転を受け混合・分散されるもの
であり、また「流れの転換」は、混合エレメントＢの捩
れ面に沿ってハウジングＡの中央部から壁部へ、壁部か
ら中央部へと並びかえるものであり、いずれの作用中に
も遠心力が働き、かかる遠心力のため混合・分散すべき
複数の流体に比重差があるものは、混合・分散とは逆に
混合・分散すべき物質を分離させるように作用し、混合
・分散の効率が低下する課題を有していた。

【０００６】また、混合エレメントＢ単体では、スタテ
ィックミキサ−として機能せず、必ず流体の圧力に耐え
うる強度を備えたハウジングＡを必要とし、しかも混合
エレメントＢとハウジングＡ間にシール機能を具有させ
るには、かかるシール箇所が紐状の断続的な曲線である
ことにより、Ｏリング、ガスケットなどの一般的な密封
装置を使用することが困難であるため、混合エレメント
ＢとハウジングＡを直接溶接するエッジシール方式が用
いられているも、かかる方式はコスト高になると共に、
混合エレメントＢ単体の交換ができない課題を有してい
た。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
に基づく単一分割機能、長尺・大型化、混合・分散効率
の低下、コスト高、耐圧強度を備えたハウジングの必要
性や、その材質などの課題に鑑み、センタープレートと
サイドプレートから構成して部品数の低減化を図って安
価にし、また内部に複雑な衝突流路を形成し、有機的に
繰り返される流体相互の衝突や、壁面への衝突による複
合的な剪断力で混合・分散の効率を向上させ、また分割
総数の増減も簡易に対応可能にし、長尺・大型化を無く
し、また分割数の設定自由度を増し、各種流体に応じた
混合・分散度の調整を可能にし、またセンタープレート
とサイドプレート間の流体の漏れを防止して、ハウジン
グを不要にすると共に、安全性を向上させ、また流体通
路構造体を分解することなく洗浄可能と成したことを要
旨とする静止型流体混合装置を提供して上記課題など解
決する。

【０００８】即ち、静止型流体混合装置は、センタープ
レート、サイドプレート、シール体、固定クリップ、流
体継手で構成し、センタープレートの両面にサイドプレ
ートを積層して積層構造体を構成し、センタープレート
は外周側に複数の貫通孔を穿設し、サイドプレートは中
央側に出入口を穿設し、該出入口と貫通孔は連通流路で
連通している。

【０００９】連通流路は、センタープレートの積層面若
しくはサイドプレートの積層面の何れか一方に複数の環
状溝を同心状に形成し、該環状溝のうち最も外側に位置
する環状溝は貫通孔と連通させると共に、かかる内外の
環状溝間には、放射状の連通溝を複数形成し、これらの
うち最も外側に位置する連通溝は周方向で貫通孔の中間
に位置させると共に、最も内側に位置する環状溝の内側
の積層面には、放射状の連通溝を複数形成して出入口と
連通させ、かかる内外の連通溝は周方向で互いに中間に
位置させている。

【００１０】また、貫通孔、連通溝の各流路断面積は同
一に形成すると共に、環状溝の各流路断面積も同一に形
成し、該環状溝の各流路断面積は、貫通孔、連通溝の各
流路断面積の二分の一と成し、また各連通溝と対向する
環状溝の側壁面に、平面状に形成する衝突面を設けてい
る。

【００１１】また、ゴム状弾性体から成るシール体を貫
通孔の外側におけるセンタープレートの積層面と、サイ
ドプレートの積層面間に設け、また板バネ材によって略
コ字状に形成された固定クリップを積層構造体の外側に
装着し、固定クリップによってサイドプレートをセンタ
ープレートの両面に弾設させて流体通路構造体を構成
し、該流体通路構造体を流体継手で挟持固定している。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図２４の図示例と共に説明する。１は本発明にかかる
静止型流体混合装置であり、該静止型流体混合装置１
は、１個または複数個の流体通路構造体２と、配管（図
示せず）に接続する流体継手３から構成している。

【００１３】流体通路構造体２は、センタープレート４
の両面にサイドプレート５を同心状に積層した積層構造
体６から成り、センタープレート４は、円板状に形成さ
れると共に、積層面４ａの外周側を残存させた内側に沿
って周方向に、複数の貫通孔７を穿設し、またサイドプ
レート５は、円板状に形成されると共に、中央側に出入
口８を穿設している。

【００１４】９は積層構造体６において、出入口８と貫
通孔７間を連通する連通流路であり、該連通流路９は、
センタープレート４の積層面４ａとサイドプレート５の
積層面５ａにおける積層境界側に形成するものにして、
かかる積層面４ａ若しくは、積層面５ａのうち、少なく
とも何れか一方に形成している。

【００１５】即ち、前者のセンタープレート４に設ける
場合にあっては、該センタープレート４の積層面４ａ
に、断面を方形状にして、所定の内外径、深さを備える
複数の環状溝１０、１０ａを同心状に形成し、該環状溝
１０、１０ａのうち最も外側に位置する環状溝１０は貫
通孔７を溝底部に位置させて連通させ、かかる内外の環
状溝１０、１０ａ間の積層面４ａには、断面を方形状に
して、所定の内外径、深さを備える放射状の連通溝１１
を複数形成し、これらのうち最も外側に位置する連通溝
１１は周方向で貫通孔７の中間に位置させると共に、最
も内側に位置する環状溝１０ａの内側の積層面４ａに
は、周方向において、他の連通溝１１ａを複数形成し、
該連通溝１１ａをサイドプレート５の出入口８と連通
し、かかる内外の連通溝１１、１１ａは、周方向で互い
に中間に位置させて連通流路９を構成している。

【００１６】また、貫通孔７、連通溝１１、１１ａの各
流路断面積は実質的に同一面積に形成し、また環状溝１
０、１０ａの各流路断面積も実質的に同一面積に形成
し、該環状溝１０、１０ａの各流路断面積は、貫通孔
７、連通溝１１、１１ａの各流路断面積の二分の一に設
定することも可能である。

【００１７】また、各連通溝１１、１１ａの軸心線上で
対向する環状溝１０、１０ａの側壁面を平面状に形成し
て複数の衝突面１２を設けている。なお、図中１３は出
入口８と対向して形成する凹部である。

【００１８】また、連通流路９の他の実施の形態として
は、図７、８に示すように、サイドプレート５の積層面
５ａにおける出入口８の外側に、複数の環状溝１０、１
０ａを同心状に形成し、該環状溝１０、１０ａのうち最
も外側に位置する環状溝１０は貫通孔７と対向位置させ
て連通させ、かかる内外の環状溝１０、１０ａ間の積層
面４ａには、放射状の連通溝１１を複数形成し、こらら
のうち最も外側に位置する連通溝１１は周方向で貫通孔
７の中間に位置させると共に、最も内側に位置する環状
溝１０ａの内側の積層面５ａには、周方向において、他
の連通溝１１ａを複数形成し、該連通溝１１ａを出入口
８と連通し、かかる内外の連通溝１１、１１ａは、周方
向で互いに中間に位置させて連通流路９を構成してい
る。

【００１９】また、センタープレート４、サイドプレー
ト５の形状は円板状に限定されず、同心状に積層可能な
板状のものであれば、たとえば三角以上の多角板状に形
成してもよく、また材質についても流体装置に一般的に
使用される金属、プラスチック、セラミックなどの機械
的構造部材であれはよい。

【００２０】また、連通溝１１、１１ａ、環状溝１０、
１０ａの数は、分割、衝突を繰り返し増加させ、分割、
衝突総数の増加を図って混合・分散の効率を高めるため
に任意数で形成する。

【００２１】１４はシール部であり、該シール部１４
は、積層構造体６において、貫通孔７の外側におけるセ
ンタープレート４の積層面４ａと、サイドプレート５の
積層面５ａ間に設けている。

【００２２】かかるシール部１４はシール装着部１５と
シール体１６から構成し、前記シール装着部１５は、セ
ンタープレート４の積層面４ａにおける貫通孔７の外側
に形成するものにして、図１０に示すように、センター
プレート４の残存する積層面４ａの一部である外縁に段
差形成したり、また図１１に示すように、残存する積層
面４ａの一部である貫通孔７側に、該貫通孔７と連続す
るように段差形成したり、また図１２に示すように、残
存する積層面４ａの全部を段差形成したり、また図１３
に示すように、残存する積層面４ａ内に環状の凹溝を段
差形成している。

【００２３】また、シール装着部１５の他の実施の形態
としては、図１４〜１７に示すように、積層構造体６に
おいて、センタープレート４の残存する積層面４ａに対
向するサイドプレート５の積層面５ａに上記と同様に形
成したり、また図示しないも、これらを組み合わせるこ
とも可能である。

【００２４】また、シール体１６はゴム状弾性体によっ
てリング状に形成すると共に、その断面を円形状、方形
状などに形成し、そしてシール体１６は、図１８に示す
ように、その厚みを、シール部１４に非弾設状態で装着
された際、センタープレート４積層面４ａとサイドプレ
ート５積層面５ａ間に、隙間Ｘを具有させる寸法に設定
し、またシール装着部１５が図１０、１２、１４、１６
に示すように、外方が開口している形態にあっては、シ
ール体１６の外径を積層構造体６から突出させないよう
にしている。

【００２５】１７は固定クリップであり、該固定クリッ
プ１７は、帯状の板バネ材によって形成するものであ
り、連結片１８の上下に一対の弾設片１９を形成して略
コ字状と成し、該弾設片１９の端部には係止突部１９ａ
を形成している。

【００２６】そして、図２０に示すように、前記シール
体１６が非弾設状態でシール部１４に装着された状態の
積層構造体６の外側から固定クリップ１７を装着し、該
固定クリップ１７の上下一対の弾設片１８によって、サ
イドプレート５をセンタープレート４の両面に弾設させ
ると共に、シール体１６も弾設させる。

【００２７】かかる弾設状態における固定クリップ１７
の弾発力は、センタープレート４積層面４ａとサイドプ
レート５積層面５ａの隙間Ｘが若干狭くなる程度であ
り、かつシール体１６をシール部１４のシール座面に、
なじませるのに必要な締付圧力を付与するように設定し
ている。

【００２８】２０は固定クリップ１７の抜脱を規制する
係止部であり、該係止部２０はサイドプレート５の表面
５ｂに設けられ、少なくとも直径方向において直線状に
対向位置させた表面５ｂの外側縁に一対の係止凹部２１
を陥没形成している。

【００２９】また、係止凹部２１内の外側縁に係止突起
２２を形成し、前記固定クリップ１７における弾設片１
９の係止突部１９ａと係止部２０が係合して固定され
る。

【００３０】また、サイドプレート５の表面５ｂからの
係止部２０における係止凹部２１の底部までの深さや、
係止突起２２の上端面までの深さは、前記係合時に固定
クリップ１７が表面５ｂから突出しない深さに設定して
いる。

【００３１】２３は積層構造体６におけるサイドプレー
ト４とセンタープレート５の周方向への回転位置ズレを
規制する係合溝であり、該係合溝２３は固定クリップ１
７の連結片１８が嵌まり込むように、サイドプレート４
にあっては、係止部２０と連続する外周面４ｃに陥没形
成され、またセンタープレート５にあっては、該センタ
ープレート５の直径方向において直線状に対向位置させ
た外周面５ｃに陥没形成され、また係合溝２４の深さ
は、固定クリップ１７の板厚より大きく設定している。

【００３２】そして、静止型流体混合装置１としては、
流体通路構造体２の両側の出入口８に、接続口３ａを連
通させるように流体継手３を接続し、センタープレート
４の積層面４ａと、サイドプレート５の積層面５ａを密
着させるまで、両側の流体継手３をボルト、ナット等の
締結手段２４で締め付け固定し、流体継手３で流体通路
構造体２を挟持固定している。

【００３３】かかる挟持固定状態と成すことによって、
シール体１６には固定クリップ１７による弾発力以外
に、締結手段２４による挟持力がさらに加わり、シール
体１６とシール座面間のなじみが向上し、シール機能が
確実なものとなる。

【００３４】また、流体継手３と流体通路構造体２にお
けるサイドプレート４の表面４ｂ間には、ガスケット２
５を介装することによって、かかる個所からの流体の漏
れを防止している。

【００３５】また、流体通路構造体２の個数は必要の応
じて適宜数連設することも可能であり、かかる形態とし
ては、図２１に示すように、センタープレート４とサイ
ドプレート５の三体から構成される個別の流体通路構造
体２を、該流体通路構造体２のサイドプレート５が密着
した状態でガスケット２５を介して連設したり、また図
２２に示すように、両端側にサイドプレート５を配設
し、両サイドプレート５間には、適宜数のセンタープレ
ート４とサイドプレート５を交互に配設し、全体として
複数の流体通路構造体２を実質的に具有させる形態でも
良く、この場合には中間側に配設されるサイドプレート
５を、隣同士に配設する流体通路構造体２の共通部品と
して使用できることにより、ガスケット２５や、サイド
プレート５などの部品数の低減を図ることが出来る。

【００３６】なお、ガスケット２５はシール体１６と同
様な材質、形状に形成されると共に、ガスケット２５を
装着するガスケット装着部２６もシール装着部１５と同
様に形成している。

【００３７】また、静止型流体混合装置１の他の実施の
形態は、図２３に示すように、保護ケーシング２７を使
用するものであり、該保護ケーシング２７は積層構造体
６の外径より若干大径と成す内径を有し、かかる保護ケ
ーシング２７内に、適宜数の流体通路構造体２を収容
し、保護ケーシング２７の両側に配設する流体継手３で
流体通路構造体２を挟持固定している。

【００３８】また、静止型流体混合装置１の他の実施の
形態は、図２４に示すように、シール装着部１５が外方
が開口している形態にあっては、シール装着部１５にお
けるシール体１６の外側に、流体装置に一般的に使用さ
れる金属、プラスチック、セラミックなどの機械的構造
部材で形成するからバックアップリング２８を装着する
こともできる。

【００３９】次に、本発明にかかる静止型流体混合装置
１における流体の流れによる混合メカニズムについて説
明すると、一方の流体継手３の接続口３ａからポンプ
（図示せず）を介して所望する圧力、流速で流入する複
数の流体は、流体通路構造体２の出入口８から入ってセ
ンタープレート４に衝突して放射方向に流れを変えて環
状溝１０、１０ａと連通溝１１、１１ａとによって形成
される複雑な連通流路９内を流れ、つぎに連通流路９か
ら複数の貫通孔７に分割されて入り、貫通孔７内で軸方
向へ流れを変え、つぎのサイドプレート５に衝突して中
心方向へ流れを変えて下流側の連通流路９内を流れ、最
終的に各流体通路構造体２内を流体が流れて他方の流体
継手３の接続口３ａから流出する過程で、流体の流れに
乱れが発生して混合・分散されるのである。

【００４０】また、連通流路９内では、一方のセンター
プレート４の凹部１３の平面状の底部に概ね直角に衝突
して放射方向に流れを変えながら上流側である内側の複
数の連通溝１１ａに分割して入り、該連通溝１１ａ内を
流れて内側の環状溝１０ａの側壁面（円弧面）に、それ
ぞれ概ね直角に衝突して周方向へ分割して流れ、そして
分割して流れる流体相互が環状溝１０ａ内で衝突・合流
し、かかる衝突個所に連通する外側の複数の連通溝１１
にそれぞれ入り、該連通溝１１内を流れて外側の環状溝
１０の側壁面（円弧面）に、それぞれ概ね直角に衝突し
て周方向へ分割して流れ、そして分割して流れる流体相
互が環状溝１０内で衝突・合流し、かかる衝突個所に連
通する複数の貫通孔７にそれぞれ入り、該貫通孔７内を
流れて、下流側である、つぎのサイドプレート５の環状
溝１０内に入って該環状溝１０の平面状の溝底部にそれ
ぞれ概ね直角に衝突し、該環状溝１０内で周方向へ分割
して流れ、そして分割して流れる流体相互が環状溝１０
内で衝突・合流し、かかる衝突個所に連通する外側の複
数の連通溝１１にそれぞれ入り、該連通溝１１内を求心
方向へ流れて内側の環状溝１０ａの側壁面（円弧面）
に、それぞれ概ね直角に衝突して周方向へ分割して流
れ、そして分割して流れる流体相互が環状溝１０ａ内で
衝突・合流し、かかる衝突個所に連通する内側の複数の
連通溝１１ａにそれぞれ入り、該連通溝１１ａ内を流れ
て凹部１３に入ると、かかる凹部１３内で分割された流
体相互が衝突・合流して最終的に他方のサイドプレート
５の出入口８から混合・分散処理された流体が流出され
る。

【００４１】このように、環状溝１０、１０ａなどの側
壁面、溝底部に流体が概ね直角に衝突する際の衝撃エネ
ルギー、環状溝１０、１０ａ内などでの流体相互が正面
衝突する際の衝撃エネルギーが有機的に繰り返されて複
合的に作用する剪断力で混合・分散されるのであり、し
かも連通流路９内における放射方向での混合・分散作用
と、中心方向での混合・分散作用とは、同様に行われる
ことにより、混合・分散領域の全域で均一な剪断力が作
用して混合・分散作用が均一化される。

【００４２】また、各環状溝１０、１０ａの流路断面積
を、各貫通孔７、連通溝１１、連通溝１１ａの流路断面
積の二分の一と設定することにより、分割・合流時の流
路断面積が変化しないため、連通流路９内の各流路を流
れる流速が概ね同速となり、全ての衝突、分割・合流個
所の剪断力が概ね均一化され、混合・分散作用が均一化
される。

【００４３】また、流体が衝突する環状溝１０、１０ａ
の側壁面に平面状の衝突面１２を設けている場合は、連
通溝１１、１１ａから流出する流体が衝突面１２に直角
に衝突するため、円弧面への衝撃エネルギーに比べ高く
なることにより、混合・分散作用の要因である剪断力が
高まる。

【００４４】つぎに、上記とは逆に、流入側を他方のサ
イドプレート５の出入口８とした場合については、流れ
方向が逆となるだけであって、分割数は流動方向に何ら
影響されずに変化しないため、基本的な混合・分散作用
は同じとなる。

【００４５】また、シール部１４のシール体１６は、貫
通孔７の外側におけるセンタープレート４の積層面４ａ
と、サイドプレート５の積層面５ａ間に設けていること
により、流体通路構造体２から外部への流体の漏れが防
止できる。

【００４６】また、固定クリップ１７によってサイドプ
レート４をセンタープレート５の両面に弾設しているの
で、シール体１６も弾設されるため、締結手段２４によ
る挟持力を解除しても、シール体１６によるシール性は
確保することができ、また挟持力を解除した状態では、
センタープレート４の積層面４ａとサイドプレート５の
積層面５ａに隙間Ｘができ、この状態で洗浄液を流体通
路構造体２内に流すと、かかる隙間Ｘへの洗浄液の出入
りが可能となり、センタープレート４の積層面４ａとサ
イドプレート５の積層面５ａが密着状態のときに、かか
る密着個所に浸入した流体を洗い流すことが出来る。

【００４７】また、締結手段２４による挟持力を解除し
た場合でも、固定クリップ１７によってシール体１６も
弾設されているため、シール機能が備わった状態で流体
通路構造体２を取り外すことが出来る。

【００４８】また、保護ケーシング２７や、バックアッ
プリング２８を有する静止型流体混合装置１としては、
かかる保護ケーシング２７や、バックアップリング２８
には流体の圧力が加わらず、しかも接液しないため、機
械的強度、材質などに制限されずに適宜な材料を使用で
きると共に、流体通路構造体２内の圧力によって、締結
手段２４による挟持力にもかかわらずシール体１６が拡
径して位置ズレが発生しようとした場合でも、保護ケー
シング２７や、バックアップリング２８が、この位置ズ
レを規制させることが出来るため、シール機能の安全性
が向上する。

【００４９】また、複数の流体通路構造体２を連設した
場合でも、各流体通路構造体２を構成するセンタープレ
ート４とサイドプレート５や、サイドプレート５同士は
密着状態で連設されているため、締結手段２４による挟
持力は各流体通路構造体２のシール体１６に均一に作用
するため、全てのシール個所でのシール機能が確保で
き、流体の漏れを確実に防止でき、また流体通路構造体
２の部品数は３個で基本的に構成でき、しかも部品数が
３個であるためシール体１６の必要個所が最低数の２ヶ
所で済み、また流体通路構造体２の連通流路９内には液
溜まり個所は発生しないのである。

【００５０】なお、固定クリップ１７の使用する数を増
やすことによって、前記と同様にシール体１６の位置ズ
レを規制することが出来、なお本発明の静止型流体混合
装置１は、上述の図示例にのみ限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。

【００５１】

【発明の効果】以上、説明したように本発明は、センタ
ープレート４の両面にサイドプレート５を積層した積層
構造体６から成り、センタープレート４は外周側に複数
の貫通孔７を穿設し、サイドプレート５は中央側に出入
口８を穿設し、該出入口８と貫通孔７は連通流路９で連
通し、該連通流路９は、センタープレート４の積層面４
ａ若しくはサイドプレート５の積層面５ａの何れか一方
に複数の環状溝１０、１０ａを同心状に形成し、該環状
溝１０、１０ａのうち最も外側に位置する環状溝１０は
貫通孔７と連通させると共に、かかる内外の環状溝１
０、１０ａ間には、放射状の連通溝１１を複数形成し、
これらのうち最も外側に位置する連通溝１１は周方向で
貫通孔７の中間に位置させると共に、最も内側に位置す
る環状溝１０ａの内側の積層面４ａには、放射状の連通
溝１１ａを複数形成して出入口８と連通させ、かかる内
外の連通溝１１、１１ａは周方向で互いに中間に位置さ
せたので、分割総数の増減は、貫通孔７、環状溝１０、
１０ａ、連通溝１１、１１ａの増減で簡易に対応でき、
しかも流体通路構造体２内で分割総数を増加させること
ができ、従来のように長尺・大型化しないと共に、同一
外形で分割数の異なる流体通路構造体２が得られ、これ
によって流体通路構造体２の連結使用時の静止型流体混
合装置１としての分割数の設定自由度が増し、各種流体
に応じた混合・分散度の調整が容易にでき、しかも全体
として複数の流体通路構造体２を実質的に具有させる形
態の場合には、サイドプレート５を、隣同士に配設する
流体通路構造体２の共通部品として使用できることによ
り、部品数の低減が出来、また連通流路９が複雑に形成
されているため、従来のスタティックミキサ−の混合・
分散原理とは全く異なり、本発明では、側壁面などに流
体が概ね直角に衝突する際の衝撃エネルギー、流体相互
が正面衝突する際の衝撃エネルギーが有機的に繰り返さ
れて複合的に作用する剪断力で混合・分散されるのであ
って、従来のような分離作用は全く無いので、混合・分
散効率を極めて高くでき、しかも連通流路９内における
放射方向での混合・分散作用と、中心方向での混合・分
散作用とは、同様に行われることにより、混合・分散領
域の全域で均一な剪断力が作用して混合・分散が均一化
される効果を奏するのである。

【００５２】また、貫通孔７、連通溝１１、１１ａの各
流路断面積は同一に形成すると共に、環状溝１０、１０
ａの各流路断面積も同一に形成し、該環状溝１０、１０
ａの各流路断面積は、貫通孔７、連通溝１１、１１ａの
各流路断面積の二分の一と成したので、衝突、分割・合
流時の流路断面積が変化しないため、連通流路９内の各
流路を流れる流速が概ね同速となり、全ての衝突、分割
・合流個所の剪断力が概ね均一化され、混合・分散作用
が均一化される効果を奏するのである。

【００５３】また、各連通溝１１、１１ａと対向する環
状溝１０、１０ａの側壁面に、平面状に形成する衝突面
１２を設けたので、連通溝１１、１１ａから流出する流
体が衝突面１２に直角に衝突するため、円弧面への衝撃
エネルギーに比べ高くなることにより、混合・分散作用
の要因である剪断力が高まって混合・分散効率をさらに
向上させることが出来る効果を奏するのである。

【００５４】また、ゴム状弾性体から成るシール体１６
を貫通孔７の外側におけるセンタープレート４の積層面
４ａと、サイドプレート５の積層面５ａ間に設け、また
板バネ材によって略コ字状に形成された固定クリップ１
７を積層構造体６の外側に装着し、固定クリップ１７に
よってサイドプレート４をセンタープレート５の両面に
弾設させて流体通路構造体２を構成し、該流体通路構造
体２を流体継手３で挟持固定したので、シール体１６に
よって流体通路構造体２から外部への流体の漏れが防止
されるため、従来のようなハウジングＡが不要となり、
静止型流体混合装置１を安価に提供することが出来、ま
た流体通路構造体２がユニット化されるため、取り扱い
や、組立作業がし易くなり、また固定クリップ１７によ
ってシール体１６も弾設されるため、締結手段２４によ
る挟持力を解除された場合にも、シール体１６によるシ
ール性が確保されるため、流体通路構造体２からの流体
の漏れが防止されることにより、安全性が向上できると
共に、挟持力を解除した状態では、センタープレート４
の積層面４ａとサイドプレート５の積層面５ａに隙間Ｘ
ができ、この隙間Ｘは洗浄液の出入りが可能となり、セ
ンタープレート４の積層面４ａとサイドプレート５の積
層面５ａが密着状態のときに、かかる密着個所に浸入し
た流体を、流体通路構造体２を分解することなく洗浄す
ることが出来るという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る静止型流体混合装置を示す概略断
面図である。

【図２】センタープレートを示す平面図である。

【図３】センタープレートを示す断面図である。

【図４】センタープレートを示す部分平面図である。

【図５】サイドプレートを示す平面図である。

【図６】サイドプレートを示す断面図である。

【図７】サイドプレートの他の実施の形態を示す平面図
である。

【図８】サイドプレートを示す断面図である。

【図９】静止型流体混合装置の他の実施の形態を示す概
略断面図である。

【図１０】センタープレートに設けるシール部における
シール装着部の実施の形態を示す概略断面図である。

【図１１】同上シール装着部の他の実施の形態を示す概
略断面図である。

【図１２】同上シール装着部の他の実施の形態を示す概
略断面図である。

【図１３】同上シール装着部の他の実施の形態を示す概
略断面図である。

【図１４】サイドプレートに設けるシール装着部を示す
概略断面図である。

【図１５】同上シール装着部の他の実施の形態を示す概
略断面図である。

【図１６】同上シール装着部の他の実施の形態を示す概
略断面図である。

【図１７】同上シール装着部の他の実施の形態を示す概
略断面図である。

【図１８】シール体が非弾設状態で装着された積層構造
体を示す概略断面図である。

【図１９】固定クリップを示す図である。

【図２０】固定クリップを装着した積層構造体を示す概
略断面図である。

【図２１】複数の流体通路構造体を連設した静止型流体
混合装置の実施の形態を示す概略断面図である。

【図２２】同上静止型流体混合装置の他の実施の形態を
示す概略断面図である。

【図２３】同上静止型流体混合装置の他の実施の形態を
示す概略断面図である。

【図２４】静止型流体混合装置の他の実施の形態を示す
概略断面図である。

【図２５】従来のスタティックミキサ−の内部構造を示
す概略断面図である。

【図２６】同上スタティックミキサ−を構成する混合エ
レメントを示す図である。

【図２７】混合エレメントの他の実施の形態を示す図で
ある。

【符号の説明】

４センタープレート４ａ積層面５サイドプレート５ａ積層面６積層構造体７貫通孔８出入口９連通流路１０、１０ａ環状溝１１、１１ａ連通溝１２衝突面１６シール体１７固定クリップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】センタープレートの両面にサイドプレー
トを積層した積層構造体から成り、センタープレートは
外周側に複数の貫通孔を穿設し、サイドプレートは中央
側に出入口を穿設し、該出入口と貫通孔は連通流路で連
通し、該連通流路は、センタープレートの積層面若しく
はサイドプレートの積層面の何れか一方に、複数の環状
溝を同心状に形成し、該環状溝のうち最も外側に位置す
る環状溝は貫通孔と連通させると共に、かかる内外の環
状溝間には、放射状の連通溝を複数形成し、これらのう
ち最も外側に位置する連通溝は周方向で貫通孔の中間に
位置させると共に、最も内側に位置する環状溝の内側の
積層面には、放射状の連通溝を複数形成して出入口と連
通させ、かかる内外の連通溝は周方向で互いに中間に位
置させ、またゴム状弾性体から成るシール体を貫通孔の
外側におけるセンタープレートの積層面と、サイドプレ
ートの積層面間に設けて流体通路構造体を構成し、該流
体通路構造体を流体継手で挟持固定したことを特徴とす
る静止型流体混合装置。
【請求項２】貫通孔、連通溝の各流路断面積は同一に形
成すると共に、環状溝の各流路断面積も同一に形成し、
該環状溝の各流路断面積は、貫通孔、連通溝の各流路断
面積の二分の一と成したことを特徴とする請求項１記載
の静止型流体混合装置。
【請求項３】各連通溝と対向する環状溝の側壁面を、平
面状に形成して衝突面を設けたことを特徴とする請求項
１、又は２記載の静止型流体混合装置。
【請求項４】請求項１、２、又は３記載の静止型流体
混合装置において、板バネ材によって略コ字状に形成さ
れた固定クリップを積層構造体の外側に装着し、固定ク
リップによってサイドプレートをセンタープレートの両
面に弾設させて流体通路構造体を構成したことを特徴と
する静止型流体混合装置。