JP2004249282A - ミキシングチューブ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 比較的簡易な構成で被混合材料を分割、集合させ十分に被混合材料を混合することができるミキシングチューブ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 断面形状が連続的に変化する複数のエレメントを直列に接続した第１、第２混合用通路を有し、この第１、第２混合用通路内に複数種類の被混合材料を通過させ、通過過程において被混合材料に分割、集合を繰り返し作用させるミキシングチューブであって、前記第１、第２混合用通路は、ミキシングチューブをその被混合材料の通過方向で縦に分割した第１、第２外枠部材とその間の１枚の仕切り部材を介して形成されており、仕切り部材には、被混合材料の混合方向の一定間隔毎に各エレメントの半分の長さの穴部が設けられ、この穴部により第１及び第２混合用通路とが分割及び集合を繰り返し、通過する被混合材料に分割及び集合を繰り返し作用させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ミキシングチューブ及びその製造方法であって、特に２液性エポキシ系接着剤など２種類の流動体の混合に使用するミキシングチューブに好適に利用できる技術に関する。

２液型エポキシ系接着剤は主剤と硬化剤とが別々に容易されており、使用時に両者を混合し使用する。従来、この主剤と硬化剤を混合する際には、ナイフ、へら等を用いて手動で混合する方法、スタティックミキサーを用いたディスペンサー又は専用に設計されたミキサーを使用する方法により混合が行われていた。

しかしながら、従来の方法で材料の混合を行うと以下のような問題があった。２液型エポキシ系接着剤における主剤と硬化剤の硬化は、硬化剤を混合した時から始まり室温でも硬化する。従って、一度使用すると、ナイフ、へら、スタティックミキサー内部、専用ミキサ内の容器に材料が付着し、混合した全ての材料を本来の接着剤の用途に使用できず、固化して捨ててしまうことがあった。

また、作業者によって混合の度合は、作業者の判断によるため、混合された被混合材料の品質に差が生じるという問題点もあった。

このような問題を鑑みて、本出願人は、既に、流動性のある複数種類の被混合材料を別々に収容する複数の容器を装着し、前記複数の容器から排出された前記複数種類の被混合材料を混合するためのミキシングチューブを発明した。このミキシングチューブは、被混合材料を収容した容器に装着するための入口と、この入口から注入された複数種類の被混合材料を混合するための混合用通路と、この混合用通路によって混合された前記被混合材料を吐出する出口とを有しており、前記混合用通路を前記入口側から前記吐出口側にかけて連続的に押し潰すことにより、前記入口から注入された前記複数種類の被混合材料が、前記混合用通路を通過して混合され、前記入口から注入された被混合材料が、前記被混合通路を通過して混合され、前記出口から吐出されることを特徴としている（特許文献１参照）。

このミキシングチューブの混合用通路は、例えば、被混合材料と同数の変形通路を有する複数の通路ブロックを直列に接続し、通路ブロックの接続部分における各変形通路の出口と入口の向きを適宜に組み合わせることによって、前段の通路ブロックから排出された被混合材料を後段の通路ブロックの入口で分割し、その出口で集合される作用を繰り返すようにした構成である。このミキシングチューブは、通路ブロックの接続数をＮとした場合、被混合材料は２のＮ乗に分割され、十分に混合できるものであった。
特開２００３−００１０７８号公報

しかし、従来のミキシングチューブの被混合材料を２のＮ乗の理論で混合する形状は複雑であり、その形状を再現することは難しく製造は困難であった。そのため、ミキシングチューブを大量生産することは不可能であり、高価なものとなっていた。

本発明は、このような問題を鑑みて成されたものであり、比較的簡易な構成で被混合材料を分割、集合させ十分に被混合材料を混合することができるミキシングチューブ及びそ
の製造方法を提供することを技術的課題とする。

本発明に係るミキシングチューブは、前述の技術的課題を解決するために以下のように構成されている。複数種類の被混合材料を通過させ、通過過程において被混合材料に分割及び集合を繰り返し作用させて、被混合材料を混合する第１及び第２混合用通路を有するミキシングチューブであって、前記第１及び第２混合用通路は、前記ミキシングチューブをその被混合材料の通過方向で縦に分割した第１及び第２外枠部材によりその間に仕切り部材を介して形成されており、前記仕切り部には、前記被混合材料の混合方向の一定間隔毎に穴部が設けられおり、第１混合用通路と第２混合用通路とが分割及び集合を繰り返すことにより、通過する被混合材料に分割及び集合を繰り返し作用させることを特徴とする。

前記構成により、第１及び第２混合用通路を通過する被混合材料は、前記仕切り部の穴部を通じて分割、集合を繰り返し、十分に混合される。このミキシングチューブは、第１外枠部材、第２外枠部材、及び、仕切り部材の３部材から構成されており、その構成及び組み立ては簡易である。また、前記第１及び第２外枠部材の断面形状は、矩形、円形、菱形等、その形状は限定されない。すなわち、前記穴部を有する仕切り部材を介して形成される複数の混合用通路が合流、分割を繰り返すミキシングチューブであれば良い。

また、本発明に係るミキシングチューブの前記第１混合用通路と第２混合用通路は、断面形状が連続的に変化する複数のエレメントを直列に接続しており、前記仕切り部材の穴部は、前記被混合材料の混合方向において各エレメントの半分の長さに設けられている。

前記構成により、被混合材料は断面形状が連続的に変化する各エレメントを通過することで、連続的に圧縮力及び剪断力が加えられる。また、仕切り部材には各エレメントの半分の長さの穴部が設けられているため、各変形通路を通過する被混合材料は規則的に分割、合流を繰り返す。すなわち、それぞれの混合用通路で連続的に圧縮力及び剪断力をうけると共に、他の混合用通路を通過する被混合材料と規則的に合流及び分割することで、混合用通路を通過する複数の被混合材料は均一に混合される。

また、本発明に係るミキシングチューブの前記第１外枠部材、第２外枠部材、及び、仕切り部材の各々が接合する接合部には、前記第１及び第２混合用通路に沿ってその外側につば部が各々設けられており、前記仕切り部材のつば部が前記第１外枠部材と第２外枠部材のつば部に狭持されていることにより、前記第１外枠部材、第２外枠部材、及び、仕切り部材は一体化され、前記第１及び第２混合用通路を形成していることが望ましい。

前記構成により、第１外枠部材、第２外枠部材、及び仕切り部材の３部材を容易に一体化させることができる。すなわち、比較的簡易な構成で容易に被混合材料を十分に混合することができる第１及び第２混合用通路を形成することが可能となる。

さらに、本発明に係るミキシングチューブの前記第１外枠部材と第２外枠部材には、第１混合用通路と第２混合用通路をそれぞれ分割する中仕切り部が形成されており、前記仕切り部材の穴部において、第１外枠部材の中仕切り部と第２外枠部材の中仕切り部が溶着していることが望ましい。

前記中仕切り部を設けることにより、第１混合用通路と第２混合用通路をそれぞれ分割することができ、前エレメントから排出された被混練材料を続くエレメントの入口で分割し、その出口で集合するという作用を繰り返すことができる。このミキシングチューブによれば、エレメントの接続数をＮとした場合、被混合材料は２のＮ乗に分割され、十分に
混合することが可能となる。また、この中仕切り部は、前記第１外枠部材の中仕切り部と第２外枠部材の中仕切り部とを溶着することにより形成されており、第１混合用通路及び第２混合用通路を形成すると同時に中仕切り部を形成することが可能となる。このような中仕切り部の構造としては、第１外枠部材及び第２外枠部材の長手方向の断面を略Ｍ字に形成する構成を例示できる。さらに、この中仕切り部は、第１外枠部材と第２外枠部材の間に狭持されている仕切り部材に垂直に形成し、仕切り部材の中心に中仕切り部を配置することが望ましい。このように中仕切り部を形成することにより、第１及び第２混合用通路を確実に２分割することが可能となる。

また、本発明に係るミキシングチューブは、前記第１外枠部材と第２外枠部材には、第１混合用通路と第２混合用通路をそれぞれ分割する中仕切り部が形成されており、この第１外枠部材の中仕切り部と第２外枠部材の中仕切り部が、それぞれ前記仕切り部材と溶着することを特徴としても良い。

前記第１外枠部材の中仕切り部と第２外枠部材の中仕切り部をそれぞれ仕切り部材と溶着することによっても、第１混合用通路と第２混合用通路をそれぞれ分割する状態で中仕切り部を形成することができる。従って、前エレメントから排出された被混練材料を続くエレメントの入口で分割し、その出口で集合するという作用を繰り返すことができ、エレメントの接続数をＮとした場合、被混合材料を２のＮ乗に分割し、十分に混合することが可能となる。

さらに、本発明に係るミキシングチューブの仕切り部材の穴部には、前記第１外枠部材と第２外枠部材の中仕切り部と当接する係合部が形成されており、この係合部は、前記第１外枠部材と第２外枠部材の中仕切り部と溶着していることを特徴とすることが望ましい。

前記係合部を設けることにより、第１外枠部材及び第２外枠部材のの中仕切り部を確実に仕切り部材に固定し、第１混合用通路と第２混合用通路をそれぞれ分割する状態で中仕切り部を形成することが可能となる。また、第１外枠部材の中仕切り部と第２外枠部材の仕切り部材をそれぞれ係合部に固定することができるため、種々の製造方法が可能となる。

本発明に係るミキシングチューブの製造方法は、熱可塑性樹脂製の前記第１及び第２外枠部材を各々成型するとともに、熱可塑性樹脂製の前記仕切り部材に穴部を形成した後に、前記仕切り部材のつば部を前記第１及び第２外枠部材のつば部で挟みつつ、このつば部の端部を溶着し、前記第１外枠部材、第２外枠部材、及び、前記仕切り部材を一体化させ、第１及び第２混合用通路を形成することを特徴とする。

前記構成によれば、前記つば部を溶着することで前記混合用通路を形成することが可能であり、ミキシングチューブを容易に製造することが可能である。また、熱可塑性樹脂とは、加熱すると軟化して溶け、冷却すると硬化する性質を有する物質であり、例えば、スチレン系，アクリル系，セルロース系，ポリエチレン系，ビニル系，ナイロン系，フッ化炭素系の樹脂などが挙げられる。

ここで熱可塑性樹脂の溶着方法を例示して説明する。熱可塑性樹脂の溶着方法としては、大別すると、数１０ＭＨｚの高周波エネルギーの電解作用によって原子や電子レベルの電位的な運動により被加熱物自体を発熱させ溶着する高周波溶着、周波数２０ｋＨｚ以上の超音波エネルギーをホーンと呼ばれる共鳴体かた超音波振動を被加熱物に伝え強力な摩擦熱を発生させ溶着する超音波溶着、非加熱物の外部にある熱源から熱伝導によって加圧し溶着する熱溶着が挙げられる。さらに、前記熱溶着は、熱風式溶着、熱板式溶着、イン
パルス式溶着、コテ式溶着が挙げられる。本発明では、第１外枠部材、第２外枠部材、及び、仕切り部材を溶着出来れば良く、いずれの溶着方法により溶着しても良い。

また、本発明に係るミキシングチューブの製造方法は、前記第１混合用通路と第２混合用通路をそれぞれ分割する中仕切り部を設けつつ第１外枠部材と第２外枠部材を各々成型し、中仕切り部と前記仕切り部材あるいは中仕切り部同士を溶着することが望ましい。前記中仕切り部と仕切り部材あるいは中仕切り部同士を溶着することによって、第１混合用通路と第２混合用通路をそれぞれ分割したミキシングチューブを形成することができる。また、この中仕切り部の溶着は、前記第１外枠部材、第２外枠部材及び仕切り部材の溶着と共に行うことができるため、効率よく製造することができる。

さらに、本発明に係るミキシングチューブの製造方法は、前記第１混合用通路と第２混合用通路をそれぞれ分割する中仕切り部を設けつつ熱可塑性樹脂製の前記第１外枠部材と第２外枠部材を各々成型するとともに、熱可塑性樹脂製の前記仕切り部材に前記第１外枠部材と第２外枠部材の中仕切り部と当接する係合部を設けつつ穴部を形成した後に、前記第１外枠部材のつば部と前記仕切り部材のつば部を溶着する第１の工程と、前記第２外枠部材のつば部と前記仕切り部材のつば部を溶着する第２の工程と、前記第１の工程と第２の工程で製造された部材のつば部同士を溶着する第３の工程と、を備えることを特徴としても良い。この製造方法によれば、第１外枠部材と第２外枠部材のそれぞれに仕切り部材を溶着し、これらのつば部を溶着する。すなわち、３部材を一度に溶着する製造方法と比較して、分割して製造することができるため、各製造工程を簡易に行うことが可能となる。

また、本発明に係るミキシングチューブの製造方法は、前記第１混合用通路と第２混合用通路をそれぞれ分割する中仕切り部を設けつつ熱可塑性樹脂製の前記第１外枠部材と第２外枠部材を各々成型するとともに、熱可塑性樹脂製の前記仕切り部材に前記第１外枠部材と第２外枠部材の中仕切り部と当接する係合部を設けつつ穴部を形成した後に、前記第１外枠部材のつば部と前記仕切り部材のつば部を溶着するとともに、第１外枠部材の中仕切り部と仕切り部材の係合部を溶着する第１の工程と、前記第２外枠部材のつば部と前記仕切り部材のつば部を溶着するとともに、第２外枠部材の中仕切り部と仕切り部材の係合部を溶着する第２の工程と、前記第１の工程と第２の工程で製造された部材のつば部同士を溶着する第３の工程と、を備えることを特徴としても良い。この製造方法によっても、第１外枠部材と第２外枠部材のそれぞれに仕切り部材を溶着し、これらのつば部を溶着する。すなわち、３部材を一度に溶着する製造方法と比較して、分割して製造することができるため、各製造工程を簡易に行うことが可能となる。

さらに、本発明は、前記つば部の溶着の際に、被混合材料を収容する容器との接続部材及び注入、吐出する被混合材料の形状を調整するための治具を併せて加工しても良い。例えば、ミキシングチューブの入口部と出口部に、被混合材料を注入し易くするための幅を広げる治具や、適宜の場所に被混合材料を吐出するために被混合材料を絞る治具を設けると、被混合材料の注入及び吐出作業を容易にすることができる。

以上のように、本発明によれば、比較的簡易な構成で被混合材料を分割、集合させ十分に被混合材料を混合するミキシングチューブを提供することができる。また、その構成が簡易なものであるため、大量製造が困難であったミキシングチューブを容易に大量製造することが可能となる。

以下、本発明に係るミキシングチューブ及びその製造方法の実施の形態について、図面
を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係るミキシングチューブ１０の平面図であり、図２は、図１に示すミキシングチューブ１０のＸ−Ｘ’断面図である。このミキシングチューブ１０は、流動性のある２種類の被混合材料Ａ，Ｂを別々に収容する複数の被混合材料容器４０Ａ，４０Ｂを装着し、これらの被混合材料容器４０Ａ，４０Ｂから押し出された被混合材料Ａ，Ｂを混合するためのものである。このミキシングチューブ１０は、その全体が所定の力で押し潰すことが可能な軟質の熱可塑性樹脂によって形成されている。

また、このミキシングチューブ１０は、２種類の第１通路ブロック１１及び第２通路ブロック１２が交互に且つ直列的に接続されている。その一端の第１通路ブロック１１には、前記被混合材料容器４０Ａ，４０Ｂと連結し被混合材料Ａ，Ｂをミキシングチューブ１０の変形通路へ注入する注入口１８が設けられており、他端の第２通路ブロック１２には、混合された被混合材料Ａ，Ｂを吐出する吐出口１９が設けられている。

また、被混合材料容器４０Ａ，４０Ｂは、ミキシングチューブ１０の注入口１８に接続するための接続部４１Ａ，４１Ｂが設けられている。

前記第１及び第２通路ブロック１１，１２の内部には、それぞれ混合用の変形通路１３，１４、及び、１６，１７が形成されている。これらの変形通路は、ミキシングチューブ１０をその被混合材料の通過方向で縦に分割した第１外枠部材２１及び第２外枠部材２２により間に仕切り部材１５を介して形成されている。図３は、ミキシングチューブ１０を前記第１外枠部材２１、第２外枠部材２２、及び、仕切り部材１５各部材に分解した平面図である。

第１外枠部材２１は、第１通路ブロック１１の変形通路１３と第２通路ブロック１２の変形通路１６を形成する中空部を有しており、長手方向の両側端部には、第２外枠部材２２及び仕切り部材１５と溶着するためのつば部２１ａが設けられている。また、第２外枠部材２２は、第１通路ブロック１１の変形通路１４と第２通路ブロック１２の変形通路１７を形成する中空部を有しており、長手方向の両側端部には、第１外枠部材２１及び仕切り部材１５と溶着するためのつば部２２ａが設けられている。仕切り部材１５は、各通路ブロックの半分の大きさの穴部１５ｃが一定間隔で設けられており、長手方向の両側端部には、第１及び第２外枠部材２１，２２と溶着するためのつば部１５ａが設けられている。

また、図４は、ミキシングチューブの第１及び第２ブロックを各変形通路ごと分解した斜視図である。第１通路ブロック１１の変形通路１３，１４は、各々Ｘ方向に長い長方形の入口部１３ｂ，１４ｂを有し、これらの入口部１３ｂ，１４ｂを重ねて結合することにより、１個の正方形を成している。また、その出口部１１ｂは正方形であり、２つの通路の間の仕切り部材１５には穴部１５ｃが設けられており、１個の出口部１１ｂを形成している。

これらの変形通路１３，１４は、その断面形状及び断面積が入口点Ｐ１から出口点Ｐ５向かって連続的に変化しており、その中間点Ｐ３ではそれぞれ小辺の正方形になっている。また、入口点Ｐ１から中間点Ｐ３までは、変形通路１３，１４との間には仕切り部材１５が介されており２つの変形通路１３，１４は分割されているが、中間点Ｐ３から出口点Ｐ５までは、変形通路１３，１４との間の仕切り部材１５には穴部１５ｃが設けられている。また、中間点Ｐ３から出口点Ｐ５までの間は、変形通路１３，１４はそれぞれ半分に分割され、一方の変形通路１３ｄ，１４ｄは傾斜面を有している。そのため、変形通路１３，１４の断面積は、Ｐ３からＰ５にかけて徐々に大きくなる。すなわち、中間点Ｐ３か
ら出口点Ｐ５にかけて２つの変形通路１３，１４は徐々に合流し、出口部１１ｂでは一個の正方形となる。

次いで、第２通路ブロックは、変形通路１６，１７を有しており、前記第１通路ブロックの変形通路１３，１４を逆に配置したものである。そして、第１通路ブロック１１と第２通路ブロック１２の接続部分では、上流側の第１通路ブロック１１における変形通路１３，１４の出口部１１ｂが、下流側の第２通路ブロックにおける変形通路１６，１７の入口部１６ｂ，１７ｂに連通している。

第１通路ロック１１において混合された被混合材料Ａ、Ｂは第２通路ブロック１２の変形通路の入口部１６ｂ，１７ｂに半分ずつに分割され、入口点Ｑ１から中間点Ｑ３までは各々の変形通路１６，１７内で被混合材料Ａ，Ｂは混合される。また、第２通路ブロック１２は、第１通路ブロック１１と同様に中間点Ｑ３から出口点Ｑ５の間の仕切り部１５には穴部１５ｃが設けられているとともに、変形通路１６，１７は半分に分割され、一方の変形通路１６ｄ，１７ｄは傾斜面を有している。そのため、中間点Ｑ３から出口点Ｑ５までの間に各々の変形通路１６，１７で混合された被混合材料Ａ，Ｂが合流し混合する。この混合、分割手段を繰り返すことで、被混合材料Ａ，Ｂは均一に混合される。

次いで、このように直列に接続された複数の第１及び第２通路ブロック１１，１２を被混合材料Ａ，Ｂが通過する際の混合状態を説明する。図５には、第１通路ブロック１１を被混合材料が通過する形態が示されている。なお、図５中の符号Ｐ１〜Ｐ５は、図５における第１通路ブロック１１の材料通過位置に対応しており、それぞれの材料通過位置における入口部からみた断面図である。また、符号Ａ，Ｂは被混合材料を示している。

被混合材料容器４０Ａ，４０Ｂから第１通路ブロック１１に注入された被混合材料Ａ，Ｂは、図５（ａ）に示すように、その入口点Ｐ１ではＸ方向に長い長方形に２分割される、そして徐々にＸ方向の長さが小さくなり（ｂ）、中間点Ｐ３では、被混合材料Ａ，Ｂが各々正方形に変化する（ｃ）。その後、上述のように、変形通路１３，１４の間の仕切り部材１５に穴部１５ｃが設けられているため、変形通路１３，１４が徐々に合流し、被混合材料Ａ，Ｂは合流する（ｄ）。出口点Ｐ５では、変形通路１３，１４が完全に合流し、被混合材料Ａ，Ｂは混在している（ｅ）。

そして、第１通路ブロック１１にて混合された被混合材料Ａ，Ｂは、第２通路ブロック１２の入口部において、Ｘ方向に長い長方形に２分割される。このようにして、２種類の被混合材料Ａ，Ｂが実質的に合流及び分割される。従って、第１及び第２通路ブロック１１，１２の段数が多くなる程、被混合材料Ａ，Ｂの分割、合流の回数が多くなるので、その混合度が高くなる。

すなわち、このミキシングチューブ１０は、２のＮ乗の理論で層を形成しているため、被混合材料Ａ，Ｂを十分に混合することができる。また、被混合材料Ａ，Ｂに対して強力な壁面抵抗から生ずるプラグ流を発生させることにより撹拌効果を生じさせることが可能である。

次に、このミキシングチューブ１０の製造方法を説明する。まず、第１外枠部材２１、第２外枠部材２２、仕切り部材１５をそれぞれ成形する。第１及び第２外枠部材２１，２２は、各通路ブロック１１，１２の変形通路１３，１４，１６，１７となる中空部を有する形状で真空成形によって成形する。真空成形とは、板状のシート板を加熱された金型に真空吸引させて変形する成形方法である。尚、本実施の形態では、真空成形によって各部材を成形したが、所望の形状等を形成できる成型方法であれば、これに限られず種々の成型方法を用いることができる。仕切り部材１５はシート状であり、ミキシングチューブ１
０の各通路ブロック１１，１２の半分の長さの穴部１５ｃを設ける。このとき、第１外枠部材２１、第２外枠部材２２、及び、仕切り部材１５のそれぞれには、長手方向の両端部につば部２１ａ，２２ａ，１５ａを設けておく。そして、第１外枠部材２１と第２外枠部材２２のつば部２１ａ，２２ａで仕切り部材のつば部１５ａを挟み、この３部材のつば部２１ａ，２２ａ，１５ａの端部を溶着する。このようにして、本実施の形態に係るミキシングチューブ１０ができる。

次いで、このミキシングチューブ１０の使用方法を説明する。ミキシングチューブ１０を用いて被混合材料Ａ，Ｂを混合する場合には、図１に示すように、ミキシングチューブの注入口１８に被混合材料容器４０Ａ，４０Ｂの接続部４１Ａ，４１Ｂを接続する。

次に、容器１０Ａ，１０Ｂを後側から前側にかけて連続的に押し潰すことによって、それぞれの内部に収容されている被混合材料Ａ，Ｂを絞り出す。このとき、被混合材料容器４０Ａ，４０Ｂは所定の力が押し潰すことができるビニル又はシリコン等であるため、手で押し潰しても良いし、チューブ絞り器等の治具を用いても良い。この絞り出された被混合材料Ａ，Ｂは、それぞれミキシングチューブ１０の注入口１８から１段目の第１通路ブロック１１の変形通路１３，１４に注入される。

このようにして第１通路ブロック１１内に注入された被混合材料Ａ，Ｂは、図６に示すように、ミキシングチューブ１０を入口側から出口側にかけて連続的に押し潰すことにより、吐出口１９から絞り出される。

このときには、上述のように第１及び第２ブロック１１，１２の変形通路１３，１４，１６，１７によって、被混合材料Ａ，Ｂの分割と合流が繰り返されると共に、各変形通路１３，１４，１６，１７が押し潰されることにより、被混合材料Ａ，Ｂに局部的に剪断力が作用し、結果として混合が十分に行われる。

また、図７に示すように、ミキシングチューブ１０の吐出口１９の先端まで完全に押し潰すことにより、内部の被混合材料Ａ，Ｂを略完全に絞り出すことができ、ミキシングチューブ１０内に残留することはなくなる。

このように、本発明のミキシングチューブ１０は、所定の力、ここでは手の力で押し潰すことが可能な材料で形成することにより、ミキシングチューブ１０を入口側から出口側にかけて連続的に押し潰すことによって、内部の被混合材料Ａ，Ｂを十分に混合した状態で略完全に絞り出すことができる。

なお、本実施の形態では、ミキシングチューブを手で押し潰したが、例えば、ミキシングチューブを両側面から狭持し連続的に押し潰すことができる治具等を用いると、効率的に被混合材料を混合することが可能となる。

次いで、前記ミキシングチューブ１０の各通路ブロック１１，１２の変形通路１３，１４，１６，１７をそれぞれ分割する中仕切り部を備えたミキシングチューブ３０の一実施例を図面を基に説明する。図８は、本実施１に係るミキシングチューブ３０の平面図である。このミキシングチューブ３０は、前記ミキシングチューブと同様に流動性のある２種類の被混合材料Ａ，Ｂを混合するためのものである。このミキシングチューブ３０は、前記ミキシングチューブ１０の変形通路１３，１４，１６，１７の変形させた実施例であり、その他の構成は同様であるため説明を省略する。

このミキシングチューブ３０は、２種類の第１通路ブロック３１及び第２通路ブロック
３２が交互に且つ直列的に接続されている。前記第１及び第２通路ブロック３１，３２の内部には、それぞれ混合用の変形通路６１，６２，６３，６４及び、６５，６６，６７，６８が形成されている。これらの変形通路は、ミキシングチューブ３０をその被混合材料の通過方向で縦に分割した第１外枠部材５１及び第２外枠部材５２とその間に介された仕切り部材３５及び第１外枠部材５１と第２外枠部材５２にそれぞれ設けられた中仕切り部５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃにより形成されている。図９は、ミキシングチューブ３０を前記第１外枠部材５１、第２外枠部材５２、及び、仕切り部材３５の各部材に分解した平面図である。

第１外枠部材５１は、第１通路ブロック３１の変形通路６１，６２と第２通路ブロック３２の変形通路６５，６６を形成する中空部を有しており、長手方向の両側端部には、第２外枠部材５２及び仕切り部材３５と溶着するためのつば部５１ａが設けられている。第１外枠部材５１には、前記第１通路ブロック３１を２つの変形通路６１，６２に分割するように、中仕切り部５１ｂが形成されている。この中仕切り部５１ｂは、第１通路ブロック３１を分割するように第１外枠部材５１を折り曲げて形成したものであり、中仕切り部５１ｂを形成した部分の第１外枠部材５１の断面形状は、略Ｍ字形である。また、この中仕切り部５１ｂは、第１通路ブロック３１の半分の長さに形成されており、第１通路ブロック３１から隣接する第２通路ブロック３２へ混合材料を吐出する際に２分割して吐出することができる。さらに、第１外枠部材５１には、第２通路ブロック３２においても２つの変形通路６５，６６を分割するように中仕切り部５１ｃが形成されている。

第２外枠部材５２は、第１通路ブロック３１の変形通路６３，６４と第２通路ブロック３２の変形通路６７，６８を形成する中空部を有しており、長手方向の両側端部には、第１外枠部材５１及び仕切り部材３５と溶着するためのつば部５２ａが設けられている。また、前記第１外枠部材５１と同様に、各変形通路を分割するための中仕切り部５２ｂ，５２ｃが形成されている。前記仕切り部材３５は、各通路ブロックの半分の大きさの穴部３５ｃが一定間隔で設けられており、長手方向の両側端部には、第１及び第２外枠部材５１，５２と溶着するためのつば部３５ａが設けられている。

図１０は、ミキシングチューブ３０の第１及び第２ブロック３１，３２を各変形通路ごと分解した斜視図である。第１通路ブロック３１の入口部３１ａは正方形であり、Ｘ方向に長い長方形の変形通路６１，６３が重なり合って形成されている。また、第１通路ブロックの出口部３１ｂも正方形であり、４つの変形通路６１，６２，６３，６４によって形成されている。この出口部３１ｂにおいて、２つの通路の間の仕切り部材３５には穴部３５ｃが設けられており、この４つの変形通路は、Ｙ方向において隣り合う変形通路がそれぞれ連通している。すなわち、変形通路６２と変形通路６３及び変形通路６１と変形通路６４が連通しＹ方向に長い長方形の通路を形成している。

前記入口部３１ａを形成する変形通路６１，６３は、その断面形状及び断面積が入口点Ｒ１から出口点Ｒ５向かって連続的に変化しており、その中間点Ｒ３ではそれぞれ小辺の正方形になっており出口部まで同形状である。中間点Ｒ３からＲ５までは、各外枠部材５１，５２には中仕切り部５１ｂ，５２ｂが形成されており、変形通路６１，６３に隣接して、変形通路６２，６４が形成されている。この変形通路６２，６４は傾斜面を有しており、その断面積はＲ３からＲ５にかけて徐々に大きくなる。また、Ｒ３からＲ５までは、仕切り部材３５に穴部３５ｃが形成されているため、Ｙ方向に隣接する変形通路６２と６３及び変形通路６１と６４は出口部で合流する。

次いで、第２通路ブロック３２は、変形通路６５，６６，６７，６８を有しており、第１通路ブロック３１の各外枠部材の変形通路をＹ方向を中心として反転させたものである。そして、第１通路ブロック３１と第２通路ブロック３２の接続部分では、上流側の第１
通路ブロック３１の変形通路６１，６２が下流側の第２通路ブロック３２の変形通路６５に連通しており、第１通路ブロック３１の変形通路６３，６４が第２通路ブロック３２の変形通路６７と連通している。

このように構成されたミキシングチューブ３０によれば、第１通路ブロック３１において混合された被混合材料Ａ、Ｂは第２通路ブロック３２の変形通路６５，６７に半分ずつに分割され、入口点Ｓ１から中間点Ｓ３までは各々の変形通路６５，６７内で被混合材料Ａ，Ｂは混合される。そして、中間点Ｓ３から出口点Ｓ５では、変形通路６５と変形通路６８、変形通路６７と変形通路６６がそれぞれ出口部で合流し、被混合材料Ａ，Ｂは混合される。この混合、分割手段を繰り返すことで、被混合材料Ａ，Ｂは均一に混合される。

次いで、このように直列に接続された複数の第１及び第２通路ブロック３１，３２を被混合材料Ａ，Ｂが通過する際の混合状態を説明する。図１１には、第１通路ブロック３１を被混合材料が通過する形態が示されている。なお、図１１中の符号Ｒ１〜Ｒ５は、図１０における第１通路ブロック３１の材料通過位置に対応しており、それぞれの材料通過位置における入口部からみた断面図である。また、符号Ａ，Ｂは被混合材料を示している。

被混合材料容器４０Ａ，４０Ｂから第１通路ブロック３１に注入された被混合材料Ａ，Ｂは、図１１（ａ）に示すように、その入口点Ｒ１ではＸ方向に長い長方形の変形通路６１，６３に２分割される、そして徐々にＸ方向の長さが短くなり（ｂ）、中間点Ｐ３では、被混合材料Ａ，Ｂが各々正方形となる（ｃ）。その後、変形通路６１と変形通路６４、変形通路６２と変形通路６３とが各々徐々に合流して、被混合材料Ａ，Ｂが混合される（ｄ）。出口点Ｐ５では、変形通路６１と変形通路６４、変形通路６２と変形通路は、それぞれＹ方向に長い長方形の出口部３１ｂを形成する（ｅ）。

そして、第１通路ブロック３１にて混合された被混合材料Ａ，Ｂは、第２通路ブロック３２の入口部３２ａにおいて、Ｘ方向に長い長方形の変形通路６５，６７に２分割される。このようにして、２種類の被混合材料Ａ，Ｂが実質的に合流及び分割される。従って、第１及び第２通路ブロック３１，３２の段数が多くなる程、被混合材料Ａ，Ｂの分割、合流の回数が多くなるので、その混合度が高くなる。すなわち、このミキシングチューブ３０は、２のＮ乗の理論で層を形成しているため、被混合材料Ａ，Ｂを十分に混合することができる。

次に、このミキシングチューブ３０の製造方法を説明する。まず、第１外枠部材５１、第２外枠部材５２、仕切り部材３５をそれぞれ成形する。第１及び第２外枠部材５１，５２は、中仕切り部５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃを形成しつつ、各通路ブロック３１，３２の変形通路を有する形状で成形する。仕切り部材３５はシート状であり、ミキシングチューブ３０の各通路ブロック３１，３２の半分の長さの穴部３５ｃを設ける。このとき、第１外枠部材５１、第２外枠部材５２、及び、仕切り部材３５のそれぞれには、長手方向の両端部につば部５１ａ，５２ａ，３５ａを設けておく。そして、第１外枠部材５１と第２外枠部材５２のつば部５１ａ，５２ａで仕切り部材３５のつば部３５ａを挟み、この３部材のつば部５１ａ，５２ａ，３５ａの端部を溶着するとともに、第１外枠部材５１の中仕切り部５１ｂ，５１ｃと第２外枠部材５２の中仕切り部５２ｂ，５２ｃを溶着する。このようにして、本実施例１に係るミキシングチューブ３０を製造することができる。

次いで、前記ミキシングチューブ３０の仕切り部材３５に第１外枠部材５１と第２外枠部材５２の中仕切り部５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃと当接する係合部３５ｄを設けたミキシングチューブの一実施例を図面を基に説明する。実施例２に係るミキシングチューブは、仕切り部材３５の形状と、製造方法のみ実施例１に係るミキシングチューブ３０と
異なっており、完成したミキシングチューブの外形及びその他の構成は同様であるため、実施例１と同様の符号を用いて説明を省略する。

図１２は、実施例２に係るミキシングチューブを第１外枠部材５１、第２外枠部材５２、及び、仕切り部材３５の各部材に分解した平面図である。前記実施例１では、仕切り部材３５は一枚であるが、本実施例２では仕切り部材３５は２枚であり、各々の仕切り部材３５の穴部３５ｃには、第１外枠部材５１の中仕切り部５１ｂ，５１ｃと第２外枠部材５２の中仕切り部５２ｂ，５２ｃと当接する係合部３５ｄが設けられている。

次に、このミキシングチューブの製造方法を説明する。まず、第１外枠部材５１、第２外枠部材５２、２枚の仕切り部材３５をそれぞれ成形する。第１及び第２外枠部材５１，５２は、中仕切り部５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃを形成しつつ、各通路ブロック３１，３２の変形通路を有する形状で成形する。仕切り部材３５はシート状であり、前記中仕切り部５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃと当接する係合部３５ｄを残しつつ、ミキシングチューブの各通路ブロック３１，３２の半分の長さの穴部３５ｃを設ける。このとき、第１外枠部材５１、第２外枠部材５２、及び、仕切り部材３５のそれぞれには、長手方向の両端部につば部５１ａ，５２ａ，３５ａを設けておく。そして、第１外枠部材５１のつば部５１ａと２枚のうちの１枚の仕切り部材３５のつば部３５ａを溶着する。また、もう一枚の仕切り部材３５のつば部３５ａと第２外枠部材５２のつば部５２ａを溶着する。次いで、ぞれぞれ各外枠部材と溶着した２枚の仕切り部材３５を溶着する。このようにして、各変形通路を分割する中仕切り部を形成しつつミキシングチューブを製造することができる。尚、本実施例２では、各外枠部材５１，５２と仕切り部材３５のつば部５１ａ，５２ａ，３５ａ同士のみを溶着したが、つば部５１ａ，５２ａ，３５ａ同士のみならず各外枠部材５１，５２の中仕切り部５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃと仕切り部材３５の係合部３５ｄとを合わせて溶着しても良い。

尚、本実施の形態では、第１及び第２通路ブロックの断面積及び断面形状は、いずれも連続的に変化しているが、本発明に係るミキシングチューブ１０，３０はこれに限られず、断面形状又は断面積のいずれか一方が連続的に変化し、通過する被混合材料に圧縮及び剪断力を作用させる形状であっても良い。

実施の形態に係るミキシングチューブ１０の平面図である。 実施の形態に係るミキシングチューブ１０のＸ−Ｘ’断面図である。 実施の形態に係るミキシングチューブ１０を第１外枠部材２１、第２外枠部材２２、及び、仕切り部材１５の各部材に分解した平面図である。 実施の形態に係るミキシングチューブ１０の第１及び第２通路ブロック１１，１２を示す斜視図である。 実施の形態に係るミキシングチューブ１０の第１通路ブロック１１の混合状態を説明する図である。 実施の形態に係るミキシングチューブ１０の使用方法を説明する図である。 実施の形態に係るミキシングチューブ１０の使用方法を説明する図である。 実施例１に係るミキシングチューブ３０の平面図である。 実施例１に係るミキシングチューブ３０を第１外枠部材５１、第２外枠部材５２、及び、仕切り部材３５の各部材に分解した平面図である。 実施例１に係るミキシングチューブ３０の第１及び第２通路ブロック３１，３２を示す斜視図である。 実施例１に係るミキシングチューブ３０の第１通路ブロック３１の混合状態を説明する図である。 実施例２に係るミキシングチューブを第１外枠部材５１、第２外枠部材５２、及び、仕切り部材３５の各部材に分解した平面図である。

符号の説明

１０，３０ ミキシングチューブ
１１，３１ 第１通路ブロック
１２，３２ 第２通路ブロック
１３，１４，１６，１７，６１，６２，６３，６４ 変形通路
１５，３５ 仕切り部材
１８ 注入口
１９ 吐出口
２１，５１ 第１外枠部材
２２，５２ 第２外枠部材
５１ｂ，５１ｃ，５２ｂ，５２ｃ 中仕切り部
４０Ａ，４０Ｂ 被混合材料容器
Ａ，Ｂ 被混合材料

Claims (9)

1. 断面形状が連続的に変化する複数のエレメントを直列に接続した第１及び第２混合用通路を有し、この第１及び第２混合用通路内に複数種類の被混合材料を通過させ、通過過程において被混合材料に分割、集合を繰り返し作用させるミキシングチューブであって、
   前記第１及び第２混合用通路は、前記ミキシングチューブをその被混合材料の通過方向で縦に分割した第１及び第２外枠部材とその間の１枚の仕切り部材を介して形成されており、
   前記仕切り部材には、前記被混合材料の混合方向の一定間隔毎に各エレメントの半分の長さの穴部が設けられ、この穴部により第１混合用通路と第２混合用通路とが分割及び集合を繰り返し、通過する被混合材料に分割及び集合を繰り返し作用させることを特徴とするミキシングチューブ。
2. 前記第１外枠部材と第２外枠部材には、第１混合用通路と第２混合用通路をそれぞれ分割する中仕切り部が形成されており、
   前記仕切り部材の穴部において、第１外枠部材の中仕切り部と第２外枠部材の中仕切り部が溶着していることを特徴とする請求項１に記載のミキシングチューブ。
3. 前記第１外枠部材と第２外枠部材には、第１混合用通路と第２混合用通路をそれぞれ分割する中仕切り部が形成されており、
   この第１外枠部材の中仕切り部と第２外枠部材の中仕切り部は、それぞれ前記仕切り部材と溶着していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のミキシングチューブ。
4. 前記仕切り部材の穴部には、前記第１外枠部材と第２外枠部材の中仕切り部と当接する係合部が形成されており、この係合部は、前記第１外枠部材と第２外枠部材の中仕切り部と溶着していることを特徴とする請求項３に記載のミキシングチューブ。
5. 前記第１外枠部材、第２外枠部材、及び、前記仕切り部材の各々が接合する接合部には、前記第１及び第２混合用通路に沿ってその外側につば部が各々設けられており、
   前記仕切り部材のつば部が前記第１外枠部材と第２外枠部材のつば部に狭持されていることにより、前記第１外枠部材、第２外枠部材、及び、仕切り部材は一体化し、前記第１及び第２混合用通路を形成していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のミキシングチューブ。
6. 熱可塑性樹脂製の前記第１及び第２外枠部材を各々成型するとともに、熱可塑性樹脂製の前記仕切り部材に穴部を形成した後に、前記仕切り部材のつば部を前記第１及び第２外枠部材のつば部で挟みつつ、このつば部の端部を溶着し、前記第１外枠部材、第２外枠部材、及び、前記仕切り部材を一体化させ、第１及び第２混合用通路を形成することを特徴とする請求項５に記載のミキシングチューブの製造方法。
7. 前記第１混合用通路と第２混合用通路をそれぞれ分割する中仕切り部を設けつつ第１外枠部材と第２外枠部材を各々成型し、前記中仕切り部と仕切り部材あるいは中仕切り部同士を溶着することを特徴とする請求項６に記載のミキシングチューブの製造方法。
8. 前記第１混合用通路と第２混合用通路をそれぞれ分割する中仕切り部を設けつつ熱可塑性樹脂製の前記第１外枠部材と第２外枠部材を各々成型するとともに、熱可塑性樹脂製の前記仕切り部材に前記第１外枠部材と第２外枠部材の中仕切り部と当接する係合部を設けつつ穴部を形成した後に、
   前記第１外枠部材のつば部と前記仕切り部材のつば部を溶着する第１の工程と、
   前記第２外枠部材のつば部と前記仕切り部材のつば部を溶着する第２の工程と、
   前記第１の工程と第２の工程で製造された部材のつば部同士を溶着する第３の工程と、を備えることを特徴とする請求項５に記載のミキシングチューブの製造方法。
9. 前記第１混合用通路と第２混合用通路をそれぞれ分割する中仕切り部を設けつつ熱可塑性樹脂製の前記第１外枠部材と第２外枠部材を各々成型するとともに、熱可塑性樹脂製の前記仕切り部材に前記第１外枠部材と第２外枠部材の中仕切り部と当接する係合部を設けつつ穴部を形成した後に、
   前記第１外枠部材のつば部と前記仕切り部材のつば部を溶着するとともに、第１外枠部材の中仕切り部と仕切り部材の係合部を溶着する第１の工程と、
   前記第２外枠部材のつば部と前記仕切り部材のつば部を溶着するとともに、第２外枠部材の中仕切り部と仕切り部材の係合部を溶着する第２の工程と、
   前記第１の工程と第２の工程で製造された部材のつば部同士を溶着する第３の工程と、を備えることを特徴とする請求項５に記載のミキシングチューブの製造方法。

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