JP2012183458A - Fluid mixer - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid mixer in which the favorable accuracy positioning of each parts can be performed, the assembly and disassembly can be easily performed, and the maintainability is excellent.SOLUTION: The fluid mixer 10 includes: a core member 20 having a pillar-shaped part 21; a housing member 30 having a through-hole 31 in which the engagement with the pillar-shaped part 21 is possible; and an orifice member 40 fitting with the fluid outflow side of the housing member 30. The pillar-shaped part 21 has a pillar-shaped base 21a fitting with the through-hole 31, and a pillar-shaped end 21b having the small diameter than that of the pillar-shaped base 21a. A first channel 11 is disposed at the pillar-shaped part 21 along the axial direction of the pillar-shaped part 21. A second channel 12 consists of the space formed between the inner surface of the through-hole 31 and the outside of the pillar-shaped end 21b. A fluid confluence part 10B is formed between the tip region of the pillar-shaped end 21b and the orifice member 40. A fluid vena contracta 10C is formed by the pore 41 of the orifice member 40. A fluid expansion part 10D is formed to the fluid outflow side of the orifice member 40.

Description

本発明は、2つの流体を混合するために用いられる流体混合器に関する。   The present invention relates to a fluid mixer used to mix two fluids.

複数の流体を合流させて細孔に流通させる流体混合器として種々のものが提案されている。例えば、流入された流体を種類数に対応した同芯流として流出させる同芯整流部と、同芯整流部から流出した同芯流を混合させる流体混合部とを別部材として構成した流体混合装置が提案されている(特許文献1参照)。同芯整流部と流体混合部とは、これらを組み付けた後に、ボルトネジによって固定される。   Various fluid mixers have been proposed that allow a plurality of fluids to join and circulate through the pores. For example, a fluid mixing device in which a concentric rectification unit that causes an inflow fluid to flow out as a concentric flow corresponding to the number of types and a fluid mixing unit that mixes the concentric flow that flows out from the concentric rectification unit are configured as separate members. Has been proposed (see Patent Document 1). The concentric rectifying unit and the fluid mixing unit are fixed by a bolt screw after assembling them.

特許文献2には、流入した2種以上の流体をそれぞれ独立して合流領域に供給し、合流領域からこれらの流体を排出するマイクロデバイスが記載されている。このマイクロデバイスは、マイクロデバイスに流入した各流体を合流領域に供給する供給チャンネル、及び合流した流体を合流領域からマイクロデバイスの外部に排出する排出チャンネルを有している。このマイクロデバイスにおいても、各部品間がボルトとナットによって締結されている。   Patent Document 2 describes a microdevice that supplies two or more kinds of fluids that have flowed independently to a joining region and discharges these fluids from the joining region. This micro device has a supply channel that supplies each fluid that has flowed into the micro device to the merge region, and a discharge channel that discharges the merged fluid from the merge region to the outside of the micro device. Also in this micro device, each component is fastened by bolts and nuts.

特許文献3には、流体を複数の供給口を通してそれぞれ1本のミキシング流路内へ導入し、これらの流体を薄片状の層流として流通させつつ、流体どうしをその接触界面の法線方向へ拡散し、混合するマイクロミキサーが記載されている。このマイクロミキサーは、外部から供給された流体が一端部から他端部へ向かってそれぞれ流通する複数の流体供給路と、該流体供給路の他端部にそれぞれ開口し、該流体供給路内における流体の流通方向と直交する所定の拡散方向に沿って互いに隣接するように配設された複数の供給口と、一端部が該供給口に接続され、該供給口を通して導入された流体を他端部から吐出するミキシング流路と、該ミキシング流路内を流通する流体に、前記の拡散方向に沿ってマイクロ波を照射する拡散制御手段とを有している。そして前記の拡散制御手段を、前記のミキシング流路の断面中心に対して対称的に配置してある。このマイクロミキサーにおいても、各部品間がボルトとナットによって締結されている。   In Patent Document 3, fluids are introduced into one mixing channel through a plurality of supply ports, and these fluids are circulated as a laminar laminar flow, while the fluids are in the normal direction of the contact interface. A micromixer that diffuses and mixes is described. The micromixer has a plurality of fluid supply paths through which fluid supplied from the outside flows from one end to the other end, and opens to the other end of the fluid supply path. A plurality of supply ports arranged so as to be adjacent to each other along a predetermined diffusion direction orthogonal to the fluid flow direction, one end portion of which is connected to the supply port, and the fluid introduced through the supply port is connected to the other end And a diffusion control means for irradiating the fluid flowing through the mixing channel with the microwave along the diffusion direction. And the said diffusion control means is arrange | positioned symmetrically with respect to the cross-sectional center of the said mixing flow path. Also in this micromixer, each part is fastened by bolts and nuts.

特開2004−344877号公報JP 2004-344877 A 特開2005−288254号公報JP 2005-288254 A 特開2007−185658号公報JP 2007-185658 A

上述した各特許文献に記載の技術においては、流体混合器を構成する各部品間を、複数のボルトとナットによって締結しているので、該混合器の組み立て及び分解が容易でなく、メンテナンス性が良好であるとは言えない。また、ボルトとナットによって締結していることに起因して、各部品間における流体の流路を精度良く位置決めすることが容易でない。更に、締め付け力を各ボルトとナットとに均等に加えないと、締め付け後にがたつきが生じやすい。   In the technology described in each of the above-mentioned patent documents, the components constituting the fluid mixer are fastened by a plurality of bolts and nuts, so that the assembly and disassembly of the mixer are not easy and maintainability is improved. It cannot be said that it is good. In addition, it is not easy to accurately position the fluid flow path between the components due to the fastening with bolts and nuts. Furthermore, if the tightening force is not applied equally to each bolt and nut, rattling is likely to occur after tightening.

したがって本発明の課題は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る流体混合器を提供することにある。   Therefore, the subject of this invention is providing the fluid mixer which can eliminate the fault which the prior art mentioned above has.

本発明は、一方向に延びる第1流路、及び第1流路と同方向に延びる第2流路と、
第1流路及び第2流路の流体流出側に設けられ、第1流路を流通した第1流体と第2流路を流通した第2流体とが合流する流体合流部と、
合流した第1流体及び第2流体が縮流する流体縮流部と、
縮流した第1流体及び第2流体が流入する流体拡大部とを有する流体混合器であって、
柱状部を有するコア部材と、
柱状部との嵌合が可能な貫通孔を有するハウジング部材と、
ハウジング部材における流体流出側と嵌合するオリフィス部材とを具備し、
コア部材の柱状部は、ハウジング部材の貫通孔と相補形状をなし、貫通孔と嵌合する柱状基部と、柱状基部よりも先端側に位置し、かつ柱状基部よりも細径の柱状先端部とを有し、
第1流路が、コア部材の柱状部の軸線方向に沿って、該柱状部に設けられており、
第2流路が、ハウジング部材の貫通孔の内面と、コア部材の柱状部の柱状先端部の外面との間に形成された空間からなり、
オリフィス部材は、その細孔の位置が、第1流路の軸線と一致するように、ハウジング部材における流体流出側と嵌合して、柱状先端部の先端域とオリフィス部材との間に流体合流部が形成されるとともに、オリフィス部材の細孔によって流体縮流部が形成され、
オリフィス部材の流体流出側に、流体拡大部が形成されている流体混合器を提供するものである。
The present invention includes a first flow path extending in one direction, a second flow path extending in the same direction as the first flow path,
A fluid merging portion provided on the fluid outflow side of the first flow path and the second flow path, where the first fluid flowing through the first flow path and the second fluid flowing through the second flow path merge;
A fluid contraction section in which the first fluid and the second fluid that have joined together contract;
A fluid mixer having a contracted first fluid and a fluid expansion portion into which the second fluid flows,
A core member having a columnar part;
A housing member having a through hole capable of fitting with the columnar part;
An orifice member fitted to the fluid outflow side of the housing member;
The columnar part of the core member has a complementary shape with the through hole of the housing member, a columnar base that fits into the through hole, a columnar tip that is located on the distal side of the columnar base and has a smaller diameter than the columnar base, Have
The first flow path is provided in the columnar part along the axial direction of the columnar part of the core member,
The second flow path comprises a space formed between the inner surface of the through hole of the housing member and the outer surface of the columnar tip of the columnar portion of the core member,
The orifice member is fitted to the fluid outflow side of the housing member so that the position of the pore coincides with the axis of the first flow path, and the fluid joins between the tip region of the columnar tip and the orifice member. And a fluid contraction part is formed by the pores of the orifice member,
The present invention provides a fluid mixer in which a fluid expansion portion is formed on the fluid outflow side of an orifice member.

本発明の流体混合器は、これを構成する主要部材を嵌合のみによって組み付けることができるので、これらの部品を精度良く位置決めすることができる。また、構造が簡素であり、組み立て及び分解を行いやすく、かつメンテナンス性に優れたものである。   Since the fluid mixer of the present invention can assemble the main members constituting it by only fitting, these components can be positioned with high accuracy. Further, the structure is simple, it is easy to assemble and disassemble, and it has excellent maintainability.

図1(a)は、本発明の流体混合器の一実施形態を模式的に示す横断面図であり、図1(b)は図1(a)におけるb−b線断面図である。Fig.1 (a) is a cross-sectional view which shows typically one Embodiment of the fluid mixer of this invention, FIG.1 (b) is a bb sectional view taken on the line in Fig.1 (a). 図2(a)は、本発明の流体混合器を示す側面図であり、図2(b)は図2(a)におけるb−b線断面図である。Fig.2 (a) is a side view which shows the fluid mixer of this invention, FIG.2 (b) is a bb sectional view taken on the line in Fig.2 (a). 図3は、図2(a)及び(b)に示す流体混合器の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the fluid mixer shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). 図4は、図2に示す流体混合器におけるコア部材の横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the core member in the fluid mixer shown in FIG. 図5は、図2に示す流体混合器におけるハウジング部材の横断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a housing member in the fluid mixer shown in FIG. 図6は、図2に示す流体混合器におけるオリフィス部材の横断面図である。6 is a cross-sectional view of an orifice member in the fluid mixer shown in FIG. 図7は、図2に示す流体混合器における排出栓の横断面図である。7 is a cross-sectional view of a discharge plug in the fluid mixer shown in FIG. 図8は、図2に示す流体混合器における第1エンドキャップの横断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the first end cap in the fluid mixer shown in FIG. 2. 図9は、図2に示す流体混合器における第2エンドキャップの横断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a second end cap in the fluid mixer shown in FIG.

以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図1(a)及び(b)には、本発明の流体混合器の一例としての流体混合器10の要部が模式的に示されている。   The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The principal part of the fluid mixer 10 as an example of the fluid mixer of this invention is typically shown by FIG. 1 (a) and (b).

流体混合器10は、流体流路部10Aと、その流体流出側に連続して設けられた流体合流部10Bと、流体合流部10Bの流体流出側に連続して設けられた流体縮流部10Cと、流体縮流部10Cの流体流出側に連続して設けられた流体拡大部10Dを備えている。   The fluid mixer 10 includes a fluid flow path portion 10A, a fluid merging portion 10B continuously provided on the fluid outflow side thereof, and a fluid contraction portion 10C continuously provided on the fluid outflow side of the fluid merging portion 10B. And a fluid expansion portion 10D provided continuously on the fluid outflow side of the fluid contraction portion 10C.

流体流路部10Aは、一方向に延びる第1流路11、及び第1流路と同方向に延びる第2流路12を有している。第1流路11及び第2流路12それぞれには第1流体及び第2流体が流通する。第1流路11及び第2流路12は、図1(b)に示すように、それらの断面形状が同心の位置に設けられていることが好ましい。第1流路11は流体混合器10の流体流入側に設けられた第1流体供給部(図示せず)に連通している。第2流路12は、流体混合器10の側面に設けられた第2流体供給部(図示せず)に連通している。   10 A of fluid flow-path parts have the 1st flow path 11 extended in one direction, and the 2nd flow path 12 extended in the same direction as a 1st flow path. The first fluid and the second fluid circulate in the first channel 11 and the second channel 12, respectively. As shown in FIG. 1 (b), the first flow path 11 and the second flow path 12 are preferably provided so that their cross-sectional shapes are concentric. The first flow path 11 communicates with a first fluid supply unit (not shown) provided on the fluid inflow side of the fluid mixer 10. The second flow path 12 communicates with a second fluid supply unit (not shown) provided on the side surface of the fluid mixer 10.

流体合流部10Bは、第1流路11を流通した第1流体と、第2流路12を流通した第2流体とが合流する部位である。流体合流部10Bは、その形状が特に限定されるものではなく、横断面形状が流体流動方向に沿って均一形状に形成されていてもよく、また例えば、細孔41に向かって収束するコーン形状のような先細り形状に形成されていてもよい。流体合流部10Bは、第1流路11の終端から細孔41までの距離Lが例えば0.20〜20.00mmであることが好ましい。   The fluid junction 10 </ b> B is a portion where the first fluid that has flowed through the first flow path 11 and the second fluid that has flowed through the second flow path 12 merge. The shape of the fluid merging portion 10B is not particularly limited, and the cross-sectional shape may be formed in a uniform shape along the fluid flow direction, and for example, a cone shape that converges toward the pore 41 It may be formed in such a tapered shape. In the fluid junction 10B, the distance L from the end of the first flow path 11 to the pore 41 is preferably 0.20 to 20.00 mm, for example.

流体縮流部10Cは、細孔41からなり、流体合流部10Bで合流した第1流体及び第2流体が縮流する部位である。流体拡大部10Dは、細孔41の流体流出側に位置している。流体拡大部10Dは、流路拡大域14を有している。流路拡大域14には、細孔41を縮流した第1流体及び第2流体が流入する。なお、流路拡大域14は流体混合器10の流体流出側に設けられた流体排出部(図示せず)に連通している。   The fluid contraction portion 10C is a portion that includes the pores 41 and where the first fluid and the second fluid that have joined at the fluid junction 10B contract. The fluid expansion part 10 </ b> D is located on the fluid outflow side of the pore 41. The fluid expansion part 10D has a flow path expansion region 14. The first fluid and the second fluid that have flowed through the pores 41 flow into the flow channel enlargement region 14. The channel expansion area 14 communicates with a fluid discharge portion (not shown) provided on the fluid outflow side of the fluid mixer 10.

以上の構成を有する流体混合器10の具体的な構造が図2〜図9に示されている。これらの図から明らかなように、流体混合器10は、複数の部品を組み付けて構成されている。かかる複数の部品は、コア部材20、ハウジング部材30、オリフィス部材40、排出栓50、第1エンドキャップ60及び第2エンドキャップ70を含んでいる。以下、これらの部材についてそれぞれ説明する。   The specific structure of the fluid mixer 10 having the above configuration is shown in FIGS. As is apparent from these drawings, the fluid mixer 10 is configured by assembling a plurality of parts. The plurality of parts include a core member 20, a housing member 30, an orifice member 40, a discharge plug 50, a first end cap 60 and a second end cap 70. Hereinafter, each of these members will be described.

コア部材20は、図2〜図4に示すように、一方向に延びる柱状部21を有している。柱状部21は、柱状基部21aと柱状先端部21bとを有している。流体混合器10において、柱状基部21aは、流体流入側に位置しており、柱状先端部21bは、流体流出側に位置している。柱状基部21aは、後述するハウジング部材30の貫通孔31と相補形状をなし、かつ該貫通孔31と嵌合する。したがって、コア部材20の柱状部21が、ハウジング部材30の貫通孔31内に挿入された状態においては、柱状基部21aの外面と、貫通孔31の内面との間に空間は形成されない。一方、柱状先端部21bは、柱状基部21aよりも先端側に位置し、かつ柱状基部21aよりも細径になっている。したがって、コア部材20の柱状部21が、ハウジング部材30の貫通孔31内に挿入された状態においては、柱状先端部21bの外面と、貫通孔31の内面との間に空間が形成される。   As shown in FIGS. 2 to 4, the core member 20 has a columnar portion 21 extending in one direction. The columnar portion 21 has a columnar base portion 21a and a columnar tip portion 21b. In the fluid mixer 10, the columnar base portion 21a is located on the fluid inflow side, and the columnar tip portion 21b is located on the fluid outflow side. The columnar base 21 a has a complementary shape with a through hole 31 of the housing member 30 described later, and is fitted to the through hole 31. Therefore, when the columnar portion 21 of the core member 20 is inserted into the through hole 31 of the housing member 30, no space is formed between the outer surface of the columnar base portion 21 a and the inner surface of the through hole 31. On the other hand, the columnar tip 21b is located on the tip side of the columnar base 21a and has a smaller diameter than the columnar base 21a. Therefore, when the columnar portion 21 of the core member 20 is inserted into the through hole 31 of the housing member 30, a space is formed between the outer surface of the columnar tip portion 21 b and the inner surface of the through hole 31.

柱状部21bの断面形状は特に限定されるものではなく、例えば円形、楕円形、星形、正多角形等であり得る。第2流体の流れの乱れを抑制する観点からは、柱状部21の断面形状は円形であることが好ましい。   The cross-sectional shape of the columnar portion 21b is not particularly limited, and may be, for example, a circle, an ellipse, a star, or a regular polygon. From the viewpoint of suppressing the disturbance of the flow of the second fluid, the cross-sectional shape of the columnar portion 21 is preferably circular.

柱状部21の柱状先端部21bの先端域の形状は特に限定されるものではないが、第1流路11を流通する第1流体と第2流路12を流通する第2流体とを緩やかに合流させてそれらの流れの乱れを抑制する観点から、先細りのテーパー形状に形成されているか、又は凸の曲面状に形成されていることが好ましい。   The shape of the tip end region of the columnar tip 21b of the columnar part 21 is not particularly limited, but the first fluid that flows through the first flow path 11 and the second fluid that flows through the second flow path 12 gradually From the viewpoint of suppressing turbulence in the flow by joining, it is preferable that the taper is formed in a tapered shape or a convex curved surface.

コア部材20の柱状部21には、該柱状部21の軸線方向に沿って、上述した第1流路11が設けられている。第1流路11は、コア部材20の全長にわたって形成されている。そして第1流路11は、その両端が開口している。具体的には、第1流路11の流体流出側の端部は、柱状先端部21bの先端において開口している。第1流路11の流体流入側の端部は、後述する流入栓部23において開口している。第1流体は、この流入栓部23を通じて第1流路11に供給される。   The columnar portion 21 of the core member 20 is provided with the first flow path 11 described above along the axial direction of the columnar portion 21. The first flow path 11 is formed over the entire length of the core member 20. The first flow path 11 is open at both ends. Specifically, the end of the first flow path 11 on the fluid outflow side is open at the tip of the columnar tip 21b. An end portion of the first flow path 11 on the fluid inflow side is opened at an inflow plug portion 23 described later. The first fluid is supplied to the first flow path 11 through the inflow plug portion 23.

第1流路11の断面形状は特に限定されるものではなく、例えば、円形、楕円形、星形、正多角形等であり得る。第1流路11を流通する第1流体の流れの乱れを抑制する観点からは、第1流路11の断面形状は円形であることが好ましい。また、第1流路11は、その横断面形状が長さ方向に沿って同一形状であってもよく、あるいは異なる形状であってもよい。第1流路11を流通する第1流体の流れの乱れを抑制する観点からは、第1流路11の横断面形状は長さ方向に沿って同一形状であることが好ましい。第1流路11の断面形状が円形である場合、その直径が例えば0.8〜20.0mmであり、2.0〜10.0mmであることが好ましい。   The cross-sectional shape of the first flow path 11 is not particularly limited, and may be, for example, a circle, an ellipse, a star, a regular polygon, or the like. From the viewpoint of suppressing the disturbance of the flow of the first fluid flowing through the first flow path 11, the cross-sectional shape of the first flow path 11 is preferably circular. Further, the first flow path 11 may have the same cross-sectional shape along the length direction, or may have a different shape. From the viewpoint of suppressing the disturbance of the flow of the first fluid flowing through the first flow path 11, it is preferable that the cross-sectional shape of the first flow path 11 is the same shape along the length direction. When the cross-sectional shape of the 1st flow path 11 is circular, the diameter is 0.8-20.0 mm, for example, and it is preferable that it is 2.0-10.0 mm.

コア部材20は、更に、鍔部22を有している。鍔部22は、柱状部21の柱状基部21aに連設されている。鍔部22は、その断面形状が、柱状基部21aの断面形状よりも大きくなっている。鍔部22は、その流体流入側に環状第1端面22aを有し、かつ流体流出側に環状第2端面22bを有している。   The core member 20 further has a flange 22. The flange portion 22 is connected to the columnar base portion 21 a of the columnar portion 21. The cross-sectional shape of the flange portion 22 is larger than the cross-sectional shape of the columnar base portion 21a. The flange portion 22 has an annular first end surface 22a on the fluid inflow side and an annular second end surface 22b on the fluid outflow side.

コア部材20は、更に、流入栓部23を有している。流入栓部23は、鍔部22の流体流入側に位置し、鍔部22と連設されている。 流入栓部23は中央域が凹陥して凹陥部23aを形成している。凹陥部23aの底部においては、第1流路11の流入側の端部が開口している。第1流体は、流入栓部23を通じて第1流路11に供給される。   The core member 20 further has an inflow plug portion 23. The inflow plug portion 23 is located on the fluid inflow side of the flange portion 22 and is connected to the flange portion 22. The inflow plug portion 23 is recessed in the central region to form a recessed portion 23a. At the bottom of the recessed portion 23a, the end portion on the inflow side of the first flow path 11 is open. The first fluid is supplied to the first flow path 11 through the inflow plug portion 23.

ハウジング部材30は、流体混合器10における位置決めの基本となる部材である。つまり、流体混合器10を構成する各部品は、ハウジング部材30からすべて基準(基軸)をとるように構成されている。   The housing member 30 is a basic member for positioning in the fluid mixer 10. That is, all the components constituting the fluid mixer 10 are configured to take the reference (base axis) from the housing member 30.

ハウジング部材30は、図2,図3及び図5に示すように、コア部材20の柱状部21との嵌合が可能な貫通孔31を有している。貫通孔31の横断面形状は長さ方向に沿って同一形状であってもよく、あるいは長さ方向に沿って連続的に又は段階的に拡径や縮径していてもよい。貫通孔31の横断面形状は、先に述べたとおり、柱状部21の柱状基部21aの横断面形状と相補形状になっている。更に、先に述べたとおり、柱状部21の柱状先端部21bは、柱状基部21aよりも細径になっているので、コア部材20の柱状部21が、ハウジング部材30の貫通孔31内に挿入された状態においては、柱状先端部21bの外面と、貫通孔31の内面との間に空間が形成される。この空間が、上述した第2流路12となっている。第2流路12の断面形状は、例えば図1(b)に示すように円環状になっている。   As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the housing member 30 has a through hole 31 that can be fitted to the columnar portion 21 of the core member 20. The cross-sectional shape of the through-hole 31 may be the same shape along the length direction, or the diameter may be increased or decreased continuously or stepwise along the length direction. The cross-sectional shape of the through hole 31 is complementary to the cross-sectional shape of the columnar base portion 21a of the columnar portion 21 as described above. Further, as described above, the columnar tip 21b of the columnar portion 21 has a smaller diameter than the columnar base 21a, so that the columnar portion 21 of the core member 20 is inserted into the through hole 31 of the housing member 30. In this state, a space is formed between the outer surface of the columnar tip portion 21 b and the inner surface of the through hole 31. This space is the second flow path 12 described above. The cross-sectional shape of the 2nd flow path 12 is circular as shown, for example in FIG.1 (b).

第2流路12は、その長さ方向の全域において断面形状が同じであってもよく、あるいは流体流出側に向かうに連れ、連続的に又は段階的に断面形状が広くなっていてもよく、狭くなっていてもよい。連続的に又は段階的に断面形状が狭くなっている構成を採用すると、第2流路12を流通する第2流体の流通が滑らかになるので好ましい。このような構成は、例えばコア部材20の柱状先端部21bの横断面形状をその長さ方向にわたって同一とし、かつハウジング部材30の貫通孔31を、その長さ方向に沿って連続的に又は段階的に縮径させればよい。   The second channel 12 may have the same cross-sectional shape in the entire region in the length direction, or the cross-sectional shape may become wider continuously or stepwise toward the fluid outflow side, It may be narrower. It is preferable to adopt a configuration in which the cross-sectional shape is narrowed continuously or stepwise, since the second fluid flowing through the second flow path 12 becomes smooth. In such a configuration, for example, the cross-sectional shape of the columnar tip 21b of the core member 20 is the same over the length direction, and the through hole 31 of the housing member 30 is continuously or stepwise along the length direction. The diameter may be reduced.

第2流路12の流体流出側の端部域は、コア部材20の柱状先端部21bの先端域と、オリフィス部材40における流体流入側に位置する第1の面43(図6参照)とで画定される。第2流路12の流体流出側の端部域は、隙間δ(図1(a)参照)が流体流動方向で均一であることが好ましい。具体的には、隙間δが0.10〜10.00mm、特に0.20〜5.00mmであることが好ましい。   The end region on the fluid outflow side of the second flow path 12 is the tip region of the columnar tip 21b of the core member 20 and the first surface 43 (see FIG. 6) located on the fluid inflow side of the orifice member 40. Defined. In the end region on the fluid outflow side of the second flow path 12, the gap δ (see FIG. 1A) is preferably uniform in the fluid flow direction. Specifically, it is preferable that the gap δ is 0.10 to 10.00 mm, particularly 0.20 to 5.00 mm.

ハウジング部材30は、その側面に凹陥部32が形成されている。凹陥部32の底部からは、貫通孔31へ向かう液供給孔33が穿設されている。液供給孔33は、凹陥部32の底面において開口しているとともに、貫通孔31の内面においても開口している。液供給孔33が貫通孔31の内面において開口している位置は、コア部材20の柱状部21が、ハウジング部材30の貫通孔31内に挿入された状態において柱状先端部21bが存在する位置になっている。この液供給孔33を通じて、第2流体が、第2流路12内へ供給される。   The housing member 30 has a recessed portion 32 formed on a side surface thereof. A liquid supply hole 33 toward the through hole 31 is formed from the bottom of the recessed portion 32. The liquid supply hole 33 opens at the bottom surface of the recessed portion 32 and also opens at the inner surface of the through hole 31. The position where the liquid supply hole 33 is opened on the inner surface of the through hole 31 is a position where the columnar tip 21b is present when the columnar portion 21 of the core member 20 is inserted into the through hole 31 of the housing member 30. It has become. The second fluid is supplied into the second flow path 12 through the liquid supply hole 33.

コア部材20の柱状部21を、ハウジング部材30の流体流入側から貫通孔31内に挿入すると、ハウジング部材の流体流入側の端面34と、コア部材20の鍔部22における流体流出側の端面22bとが当接するようになっている。この当接によって、柱状部21が貫通孔31内に挿入することが規制される。その結果、流体混合器10の組み立て及び分解を繰り返しても、柱状部21が貫通孔31内に挿入される挿入深さは毎回同じになる。   When the columnar portion 21 of the core member 20 is inserted into the through-hole 31 from the fluid inflow side of the housing member 30, the end surface 34 of the housing member on the fluid inflow side and the end surface 22b of the flange portion 22 of the core member 20 on the fluid outflow side. Are in contact with each other. This contact restricts the columnar portion 21 from being inserted into the through hole 31. As a result, even when the assembly and disassembly of the fluid mixer 10 are repeated, the insertion depth at which the columnar portion 21 is inserted into the through hole 31 is the same every time.

ハウジング部材30の流体流出側には、後述するオリフィス部材40の収容部35が凹設されている。収容部35の形状は、オリフィス部材40の形状と相補形状になっている。相補形状へ加工する方法としては、例えばハウジング部材30の貫通穴31、収容部35及び後述する外側壁35bを、旋盤などの機械加工で同時に仕上げる方法が挙げられる。この方法を採用すると、各形状部の軸線が一致し、収容部35の形状をオリフィス部材40の形状と相補形状とすることができる。収容部35には、オリフィス部材40が嵌合されることで、第1流路11の軸線と、オリフィス部材40の細孔41の位置とが位置合わせされるようになっている。その結果、流体混合器10の組み立て及び分解を繰り返しても、第1流路11の中心位置と、オリフィス部材40の細孔41の中心位置とが毎回合わさる。これによって、第1流路11の終端から細孔41までの距離L(図1(a)参照)を組み付けのたびに同じに設定することができる。収容部35とオリフィス部材40との嵌合は、例えば隙間嵌めとすることができる。隙間嵌めとすることで、位置決めをするための基準ピンなどの機械部品を使用することなく、流体混合器10を構成する最小限の部品で簡単に高精度な位置決めができ、かつハンマーなどの手動工具を使用せずに組み立てや分解作業が簡単に行えるという有利な効果が奏される。   On the fluid outflow side of the housing member 30, a receiving portion 35 of an orifice member 40 to be described later is recessed. The shape of the accommodating portion 35 is complementary to the shape of the orifice member 40. As a method of processing into a complementary shape, for example, a method of simultaneously finishing the through hole 31 of the housing member 30, the accommodating portion 35, and an outer wall 35b described later by machining such as a lathe. When this method is employed, the axes of the shape portions coincide with each other, and the shape of the accommodating portion 35 can be made complementary to the shape of the orifice member 40. By fitting the orifice member 40 into the accommodating portion 35, the axis of the first flow path 11 and the position of the pore 41 of the orifice member 40 are aligned. As a result, even if the assembly and disassembly of the fluid mixer 10 are repeated, the center position of the first flow path 11 and the center position of the pore 41 of the orifice member 40 are matched each time. Thereby, the distance L (see FIG. 1A) from the terminal end of the first flow path 11 to the pore 41 can be set to be the same every time it is assembled. The fitting between the accommodating portion 35 and the orifice member 40 can be a clearance fit, for example. By using the clearance fit, high-precision positioning can be easily performed with the minimum number of components constituting the fluid mixer 10 without using mechanical parts such as a reference pin for positioning, and a manual operation such as a hammer. There is an advantageous effect that assembly and disassembly work can be easily performed without using a tool.

ハウジング部材30に設けられた収容部35は、その開口端、すなわち流体流出側に向かうに連れて拡径するように、該収容部35の側壁35aが傾斜している。すなわち収容部35の側壁35aはテーパー形状になっている。一方、後述するオリフィス部材40の側面42は、収容部35の側壁35aの傾斜と同じ傾斜を有している。すなわち、オリフィス部材40の側面42もテーパー形状になっている。こうすることによって、収容部35に嵌合されたオリフィス部材40の着脱性が増し、流体混合器10の分解の作業性が向上する。   The accommodating portion 35 provided in the housing member 30 has an inclined side wall 35a so that the diameter of the accommodating portion 35 increases toward the opening end, that is, toward the fluid outflow side. That is, the side wall 35a of the accommodating part 35 is tapered. On the other hand, a side surface 42 of the orifice member 40 described later has the same inclination as the inclination of the side wall 35 a of the accommodating portion 35. That is, the side surface 42 of the orifice member 40 is also tapered. By doing so, the detachability of the orifice member 40 fitted in the accommodating portion 35 is increased, and the workability of disassembling the fluid mixer 10 is improved.

ハウジング部材30に設けられた収容部35の外側壁35b(図5参照)は、流体流出側に向かうに連れて縮径するように傾斜している。すなわち収容部35の外側壁35bはテーパー形状になっている。一方、後述する排出栓50の側壁54aは、収容部35の外側壁35bの傾斜と同じ傾斜を有している。すなわち、排出栓50の側壁54aもテーパー形状になっていて、ハウジング部材30の貫通孔31と、排出栓50の貫通孔51とが位置合わせされるようになっている。こうすることによって、外側壁35bに嵌合された排出栓50の着脱性が増し、流体混合器10の分解の作業性が向上する。   The outer wall 35b (see FIG. 5) of the accommodating portion 35 provided in the housing member 30 is inclined so as to decrease in diameter toward the fluid outflow side. That is, the outer wall 35b of the accommodating portion 35 is tapered. On the other hand, a side wall 54a of the discharge plug 50 described later has the same inclination as the inclination of the outer wall 35b of the accommodating portion 35. That is, the side wall 54a of the discharge plug 50 is also tapered, and the through hole 31 of the housing member 30 and the through hole 51 of the discharge plug 50 are aligned. By doing so, the detachability of the discharge plug 50 fitted to the outer wall 35b is increased, and the workability of disassembling the fluid mixer 10 is improved.

収容部35の側壁35a及びオリフィス部材40の側面42をテーパー形状とすることに代えて、収容部35の側壁35aを、第1流路11の軸線と平行に形成するとともに、オリフィス部材40の側面42を収容部35の側壁35aと平行に形成してもよい。こうすることによって、オリフィス部材40を収容部35内に収容配置するときの位置決めの精度を一層高めることができる。   Instead of making the side wall 35a of the accommodating portion 35 and the side surface 42 of the orifice member 40 into a tapered shape, the side wall 35a of the accommodating portion 35 is formed in parallel with the axis of the first flow path 11 and the side surface of the orifice member 40 is formed. 42 may be formed in parallel with the side wall 35 a of the accommodating portion 35. By doing so, the positioning accuracy when the orifice member 40 is accommodated in the accommodating portion 35 can be further increased.

収容部35の形状は、以上の各形状の他、各部品の嵌合方向軸を回転軸とする回転体の形状となるものを用いることもできる。例えば、回転放物形、半球形などが挙げられる。オリフィス部材40の外形も、これと同様にすることができる。   As the shape of the accommodating portion 35, in addition to the above shapes, a shape of a rotating body having a fitting direction axis of each component as a rotation axis can be used. For example, a rotating parabola, a hemisphere, etc. are mentioned. The outer shape of the orifice member 40 can be the same as this.

図3及び図5に示すように、ハウジング部材30の流体流入側の端部には、第1のネジ山36が形成されている。一方、ハウジング部材30の流体流出側の端部には、第2のネジ山37が形成されている。各ネジ山36,37は、貫通孔31の延びる方向に向けてネジ山が切られている。各ネジ山36,37は、後述する第1エンドキャップ60及び第2エンドキャップ70と螺合するようになっている。   As shown in FIGS. 3 and 5, a first thread 36 is formed at the end of the housing member 30 on the fluid inflow side. On the other hand, a second thread 37 is formed at the end of the housing member 30 on the fluid outflow side. Each screw thread 36, 37 is threaded in the direction in which the through hole 31 extends. Each screw thread 36, 37 is screwed with a first end cap 60 and a second end cap 70 which will be described later.

オリフィス部材40は、図2、図3及び図6に示すように板状のものであり、平面視してその中心部に細孔41を有している。また、その側面42がテーパー形状になっている。更に、オリフィス部材40は、流体流入側に位置する第1の面43と、流体流出側に位置する第2の面44とを有している。オリフィス部材40は、その第1の面43側に、円錐形の第1凹陥部45を有している。一方、オリフィス部材40は、その第2の面44側に、扁平な円柱形の第2凹陥部46を有している。円錐形の第1凹陥部45における底部、すなわち円錐の頂点部の位置は、細孔41の位置と一致している。同様に、円柱形の第2凹陥部46における底部、すなわち円柱の軸線の位置も、細孔41の位置と一致している。つまり、細孔41は、第1凹陥部45における底部と、円柱形の第2凹陥部46における底部とを連結するように形成されている。   The orifice member 40 is plate-shaped as shown in FIGS. 2, 3 and 6, and has a pore 41 at the center thereof in plan view. Further, the side surface 42 is tapered. Furthermore, the orifice member 40 has a first surface 43 located on the fluid inflow side and a second surface 44 located on the fluid outflow side. The orifice member 40 has a conical first recess 45 on the first surface 43 side. On the other hand, the orifice member 40 has a flat cylindrical second recessed portion 46 on the second surface 44 side. The position of the bottom of the conical first recess 45, that is, the apex of the cone coincides with the position of the pore 41. Similarly, the position of the bottom of the cylindrical second recessed portion 46, that is, the axis of the cylinder also coincides with the position of the pore 41. That is, the pore 41 is formed so as to connect the bottom portion of the first recessed portion 45 and the bottom portion of the cylindrical second recessed portion 46.

第2凹陥部46の形状は、以上の各形状の他、嵌合方向軸を回転軸とする回転体の形状となるものを用いることもできる。例えば截頭円錐形、回転放物形、半球形などが挙げられる。   As the shape of the second recessed portion 46, in addition to the above shapes, a shape of a rotating body having a fitting direction axis as a rotation axis may be used. For example, a frustoconical shape, a rotating parabolic shape, a hemispherical shape, and the like can be given.

オリフィス部材40における第1の面43側と、コア部材20の柱状先端部21bの先端域との間には、第1凹陥部45を含む、上述した流体合流部10Bが形成される。また、細孔41によって、上述した流体縮流部10Cが形成される。更に、オリフィス部材40の流体流出側である第2の面44側には、第2凹陥部46を含む、上述した流体拡大部10Dが形成される。   Between the first surface 43 side of the orifice member 40 and the distal end region of the columnar distal end portion 21b of the core member 20, the above-described fluid confluence portion 10B including the first recessed portion 45 is formed. In addition, the fluid contraction portion 10C described above is formed by the pores 41. Further, the above-described fluid expanding portion 10 </ b> D including the second recessed portion 46 is formed on the second surface 44 side that is the fluid outflow side of the orifice member 40.

オリフィス部材40の細孔41は、その断面形状が特に限定されるものではなく、例えば円形、楕円形、星形、正多角形等であり得る。細孔41は、その横断面形状が流体流動方向に沿って同一形状であってもよく、あるいは異なる形状であってもよい。合流した第1流体及び第2流体の流れの乱れを抑制する観点からは、細孔41の断面形状は円形であることが好ましく、また長さ方向に沿って同一形状であることが好ましい。つまり、細孔41内の流路は、その横断面形状が流体流動方向に沿って流体流入端から流体流出端まで均一であることが好ましい。   The cross-sectional shape of the pore 41 of the orifice member 40 is not particularly limited, and may be, for example, a circle, an ellipse, a star, or a regular polygon. The pores 41 may have the same cross-sectional shape along the fluid flow direction, or may have different shapes. From the viewpoint of suppressing disturbance in the flow of the joined first fluid and second fluid, the cross-sectional shape of the pore 41 is preferably circular, and preferably the same shape along the length direction. That is, it is preferable that the flow path in the pore 41 has a uniform cross-sectional shape from the fluid inflow end to the fluid outflow end along the fluid flow direction.

オリフィス部材40の細孔41は、その孔長さl(図1(a)参照)が0.100〜5.000mmであり、特に0.200〜3.000mmであることが好ましい。また細孔41は、断面形状が円形である場合、その孔径d(図1(a)参照)が0.100〜5.000mm、特に0.200〜3.000mmであることが好ましい。更に細孔41の孔面積sは、0.008〜19.635mm2、特に0.031〜7.069mm2であることが好ましい。細孔41は、孔長さlの孔径dに対する比l/dが、0.020≦l/d≦50.000であることが好ましく、0.060≦l/d≦15.000であることが更に好ましい。 The pore 41 of the orifice member 40 has a hole length l (see FIG. 1 (a)) of 0.100 to 5.000 mm, particularly preferably 0.200 to 3.000 mm. When the cross-sectional shape of the pore 41 is circular, the pore diameter d (see FIG. 1A) is preferably 0.100 to 5.000 mm, particularly preferably 0.200 to 3.000 mm. Further, the pore area s of the pores 41 is preferably 0.008 to 19.635 mm 2 , particularly preferably 0.031 to 7.069 mm 2 . The pore 41 preferably has a ratio l / d of a hole length l to a hole diameter d of 0.020 ≦ l / d ≦ 50000, and 0.060 ≦ l / d ≦ 15,000. Is more preferable.

排出栓50は、図2、図3及び図7に示すように、貫通孔51を有する。貫通孔51は、その一端が流体流入側において開口しているとともに、その他端が流体流出側においても開口している。この貫通孔51と、先に述べたオリフィス部材40における円柱形の第2凹陥部46とで、流体拡大部10Dの流路拡大域14(図1(a)参照)が形成される。   As shown in FIGS. 2, 3 and 7, the discharge plug 50 has a through hole 51. One end of the through hole 51 is open on the fluid inflow side, and the other end is also open on the fluid outflow side. The through-hole 51 and the cylindrical second recessed portion 46 in the orifice member 40 described above form a flow path expansion region 14 (see FIG. 1A) of the fluid expansion portion 10D.

流路拡大域14は、その形状が特に限定されるものではなく、横断面形状が流体流動方向に沿って均一形状に形成されていてもよく、また、例えば細孔41から末広がりに拡径したコーン形状に形成されていてもよい。   The shape of the flow path expansion region 14 is not particularly limited, and the cross-sectional shape may be formed in a uniform shape along the fluid flow direction. It may be formed in a cone shape.

排出栓50は、その流体流入側に第1凹陥部52が形成されているとともに、その流体流出側に第2凹陥部53が形成されている。上述した貫通孔51の各端部は、第1凹陥部52の底部及び第2凹陥部53の底部において開口している。第1凹陥部52は、図2(b)に示すように、各部品が組み付けられた状態において、オリフィス部材40を収容するのに足りる空間となっている。また第1凹陥部52は、流体流出側に向かうに連れて縮径するように、第1凹陥部52の側壁54aが傾斜している。すなわち第1凹陥部52の側壁54aはテーパー形状になっている。第2凹陥部53の周壁には、ネジ山53aが形成されている。   The discharge plug 50 has a first recessed portion 52 formed on the fluid inflow side and a second recessed portion 53 formed on the fluid outflow side. Each end of the through-hole 51 described above opens at the bottom of the first recess 52 and the bottom of the second recess 53. As shown in FIG. 2B, the first recessed portion 52 is a space that is sufficient to accommodate the orifice member 40 in a state where each component is assembled. Moreover, the side wall 54a of the 1st recessed part 52 inclines so that it may reduce in diameter as the 1st recessed part 52 goes to the fluid outflow side. That is, the side wall 54a of the first recessed portion 52 is tapered. A screw thread 53 a is formed on the peripheral wall of the second recessed portion 53.

排出栓50は、更に、鍔部54を有している。先に述べた第1凹陥部52と、貫通孔51の一部は、この鍔部54内に形成されている。鍔部54は、その流体流入側に、側壁54aを有している。これとともに鍔部54は、その流体流出側に環状端面54bを有している。   The discharge plug 50 further has a flange 54. The first recessed portion 52 described above and a part of the through hole 51 are formed in the flange portion 54. The flange 54 has a side wall 54a on the fluid inflow side. At the same time, the flange portion 54 has an annular end surface 54b on the fluid outflow side.

排出栓50は、更に、鍔部54の流体流出側に連設された排出部55を有している。先に述べた第2凹陥部53と、貫通孔51の一部は、この排出部55内に形成されている。   The discharge plug 50 further has a discharge portion 55 connected to the fluid outflow side of the flange portion 54. The second recessed portion 53 described above and a part of the through hole 51 are formed in the discharge portion 55.

第1エンドキャップ60は、図2、図3及び図8に示すように、キャップ天面61と、該キャップ天面61から垂下する袴部62とを有している。キャップ天面61は、その中央域が開口して、開口部61aが形成されている。開口部61aの大きさは、先に述べたコア部材20の流入栓部23よりも大きく、かつコア部材20の鍔部22よりも小さくなっている。袴部62の内面には、ネジ山62aが形成されている。このネジ山62aは、ハウジング部材30の第1のネジ山36と螺合するようになっている。つまり、第1エンドキャップ60は、ハウジング部材30の流体流入側において、ハウジング部材30と螺合するようになっている。図2に示すように第1エンドキャップ60がハウジング部材30と螺合した状態においては、ハウジング部材30と、ハウジング部材30の貫通孔31内に柱状部21が嵌合された状態のコア部材20とが、第1エンドキャップ60によって固定される。具体的には、螺合によって第1エンドキャップ60におけるキャップ天面61の下面61bが、コア部材20の環状第1端面22aを押しつける。この押しつけによって、コア部材20とハウジング部材30とが密接すると、コア部材20の環状第2端面22bが、ハウジング部材30の端面34に規制されるので、コア部材20の柱状部21が、ハウジング部材30の貫通孔31内に挿入される挿入深さが、組み付けのたびに一定となる。   As shown in FIGS. 2, 3, and 8, the first end cap 60 includes a cap top surface 61 and a flange portion 62 that hangs down from the cap top surface 61. The cap top surface 61 is opened in the central region, and an opening 61a is formed. The size of the opening 61 a is larger than the inflow plug portion 23 of the core member 20 described above and smaller than the flange portion 22 of the core member 20. A thread 62 a is formed on the inner surface of the flange portion 62. The screw thread 62 a is screwed with the first screw thread 36 of the housing member 30. That is, the first end cap 60 is screwed with the housing member 30 on the fluid inflow side of the housing member 30. As shown in FIG. 2, in a state where the first end cap 60 is screwed with the housing member 30, the core member 20 in a state where the columnar portion 21 is fitted in the through hole 31 of the housing member 30 and the housing member 30. Are fixed by the first end cap 60. Specifically, the lower surface 61b of the cap top surface 61 of the first end cap 60 presses the annular first end surface 22a of the core member 20 by screwing. When the core member 20 and the housing member 30 are brought into close contact with each other by this pressing, the annular second end surface 22b of the core member 20 is regulated by the end surface 34 of the housing member 30, so that the columnar portion 21 of the core member 20 is The insertion depth inserted into the thirty through-holes 31 is constant every time the assembly is performed.

第2エンドキャップ70は、図2、図3及び図9に示すように、キャップ天面71と、該キャップ天面71から垂下する袴部72とを有している。キャップ天面71は、その中央域が開口して、開口部71aが形成されている。開口部71aの大きさは、先に述べた排出栓50の排出部55よりも大きく、かつ排出栓50の鍔部54よりも小さくなっている。袴部72の内面には、ネジ山72aが形成されている。このネジ山72aは、ハウジング部材30の第2のネジ山37と螺合するようになっている。つまり、第2エンドキャップ70は、ハウジング部材30の流体流出側において、ハウジング部材30と螺合するようになっている。図2に示すように第2エンドキャップ70がハウジング部材30と螺合した状態においては、ハウジング部材30と、該ハウジング部材30の収容部35に嵌合したオリフィス部材40とが、第2エンドキャップ70によって固定される。具体的には、螺合によって第2エンドキャップ70におけるキャップ天面71の下面71bが、排出栓50の環状端面54bを押しつける。この押しつけによって、排出栓50の第1凹陥部52における底面がオリフィス部材40と密接する。これとともに、排出栓50における第1凹陥部52の側壁54aとハウジング部材30における流体流出側の外側壁35bが面で接して、オリフィス部材40の第1の面43がハウジング部材30における収容部35の底面と密接する。それによって、ハウジング部材30とオリフィス部材40とが、第2エンドキャップ70によって固定される。   As shown in FIGS. 2, 3, and 9, the second end cap 70 includes a cap top surface 71 and a flange 72 that hangs down from the cap top surface 71. The cap top surface 71 has an opening 71a formed in the central area thereof. The size of the opening 71 a is larger than the discharge portion 55 of the discharge plug 50 described above and smaller than the flange portion 54 of the discharge plug 50. On the inner surface of the flange portion 72, a screw thread 72a is formed. The thread 72 a is screwed with the second thread 37 of the housing member 30. That is, the second end cap 70 is screwed with the housing member 30 on the fluid outflow side of the housing member 30. As shown in FIG. 2, in a state where the second end cap 70 is screwed with the housing member 30, the housing member 30 and the orifice member 40 fitted in the accommodating portion 35 of the housing member 30 are connected to the second end cap. 70 is fixed. Specifically, the lower surface 71b of the cap top surface 71 of the second end cap 70 presses the annular end surface 54b of the discharge plug 50 by screwing. By this pressing, the bottom surface of the first recessed portion 52 of the discharge plug 50 comes into close contact with the orifice member 40. At the same time, the side wall 54 a of the first recess 52 in the discharge plug 50 and the outer wall 35 b on the fluid outflow side of the housing member 30 are in contact with each other, and the first surface 43 of the orifice member 40 is the accommodating portion 35 in the housing member 30. Close to the bottom of the. Thereby, the housing member 30 and the orifice member 40 are fixed by the second end cap 70.

本実施形態の流体混合器10は、以上の構成を有することに加え、コア部材20の柱状部21を、ハウジング部材30の貫通孔31へ挿入する挿入深さを調整する調整機構を更に具備していてもよい。例えば、コア部材20の環状第2端面22b(図4参照)と、ハウジング部材30の流体流入側の端面との間に、シムと呼ばれる薄板(図示せず)を介在させることで、柱状部21の挿入の挿入深さを調整することができる。つまり、図1(a)に示す距離L及び隙間δの程度を調整することができる。この場合、薄板の厚みを増減させたり、薄板を介在させる枚数を増減させたりすることで、柱状部21の挿入の挿入深さを調整することができる。薄板としては、例えば柱状部21の柱状基部21aの断面よりも大きな開口部を有する円環状の薄板を用いることができる。   In addition to having the above-described configuration, the fluid mixer 10 of the present embodiment further includes an adjustment mechanism that adjusts an insertion depth for inserting the columnar portion 21 of the core member 20 into the through hole 31 of the housing member 30. It may be. For example, a thin plate (not shown) called a shim is interposed between the annular second end surface 22 b (see FIG. 4) of the core member 20 and the end surface on the fluid inflow side of the housing member 30, so that the columnar portion 21. The insertion depth of the insertion can be adjusted. That is, it is possible to adjust the distance L and the degree of the gap δ shown in FIG. In this case, the insertion depth of insertion of the columnar portion 21 can be adjusted by increasing or decreasing the thickness of the thin plate or increasing or decreasing the number of the thin plate interposed. As the thin plate, for example, an annular thin plate having an opening larger than the cross section of the columnar base portion 21a of the columnar portion 21 can be used.

前記の調整機構の別の例として、コア部材20の鍔部22に、柱状部21の延びる方向と同方向に延びる貫通ネジ孔を設けることができる。この貫通ネジ孔にネジ(例えば、いわゆるイモネジと呼ばれるセットスクリュー)を螺合しておく。そして、コア部材20の鍔部22におけるハウジング部材30との対向面である環状第2端面22b(図4参照)からのネジの突出量を調整することで、コア部材20の柱状部21をハウジング部材30の貫通孔31へ挿入する挿入深さを調整可能にできる。   As another example of the adjusting mechanism, a through screw hole extending in the same direction as the columnar portion 21 can be provided in the flange portion 22 of the core member 20. A screw (for example, a so-called set screw called a set screw) is screwed into the through screw hole. Then, by adjusting the protruding amount of the screw from the annular second end surface 22b (see FIG. 4) which is the surface facing the housing member 30 in the flange portion 22 of the core member 20, the columnar portion 21 of the core member 20 is housed. The insertion depth to be inserted into the through hole 31 of the member 30 can be adjusted.

以上の構成を有する各部品を組み付けて流体混合器10を組み立てるときには、まずコア部材20の柱状部21を、ハウジング部材30の貫通孔31内に、流体流入側から挿入して、コア部材20とハウジング部材30とを嵌合させる。この状態下に、ハウジング部材30の流体流入側において、第1エンドキャップ60をハウジング部材30と螺合する。次に、ハウジング部材30の流体流出側において、収容部35とオリフィス部材40と嵌合させ、引き続き該オリフィス部材40を覆うように排出栓50を配置する。この状態下に、ハウジング部材30の流体流出側において、第2エンドキャップ70をハウジング部材30と螺合する。これによって、図1(a)及び(b)に示す構造の流体混合器10が形成される。この流体混合器10によれば、先に背景技術の項で述べた各特許文献に記載の技術と異なり、コア部材20とオリフィス部材40とが、ハウジング部材30を基軸(基準部品)として該ハウジング部材30と嵌合するので、これらの部品の位置決めの精度を高くすることが容易であり、流体混合器10の組み立て及び分解を繰り返しても、各部品の位置合わせを精度良く行うことができる。したがって、この流体混合器10はメンテナンス性が極めて良好なものである。また、ボルト及びナットによる締結を行わずに、第1及び第2エンドキャップ60,70の螺合という簡単な操作によって各部品を組み付けることができるので、流体混合器10の組み立て及び分解が極めて容易である。しかも、コア部材20とハウジング部材30とオリフィス部材40との嵌合方向軸の両側から螺合を行うので、組み立て後に流体混合器10にがたつきが生じることも効果的に防止される。   When the fluid mixer 10 is assembled by assembling the components having the above-described configuration, first, the columnar portion 21 of the core member 20 is inserted into the through hole 31 of the housing member 30 from the fluid inflow side, The housing member 30 is fitted. Under this state, the first end cap 60 is screwed into the housing member 30 on the fluid inflow side of the housing member 30. Next, on the fluid outflow side of the housing member 30, the accommodating portion 35 and the orifice member 40 are fitted, and the discharge plug 50 is disposed so as to continuously cover the orifice member 40. Under this state, the second end cap 70 is screwed into the housing member 30 on the fluid outflow side of the housing member 30. Thereby, the fluid mixer 10 having the structure shown in FIGS. 1A and 1B is formed. According to the fluid mixer 10, unlike the technique described in each of the patent documents described in the background section above, the core member 20 and the orifice member 40 have the housing member 30 as a base shaft (reference part). Since the fitting with the member 30 is easy, it is easy to increase the positioning accuracy of these components, and even when the assembly and disassembly of the fluid mixer 10 are repeated, the positioning of each component can be performed with high accuracy. Therefore, this fluid mixer 10 has very good maintainability. In addition, since the components can be assembled by a simple operation of screwing the first and second end caps 60 and 70 without fastening with bolts and nuts, assembly and disassembly of the fluid mixer 10 is extremely easy. It is. In addition, since screwing is performed from both sides of the fitting direction axis of the core member 20, the housing member 30, and the orifice member 40, it is possible to effectively prevent the fluid mixer 10 from rattling after assembly.

流体混合器10を構成する各部品は、例えば金属、セラミックス、合成樹脂等で形成することができる。   Each component constituting the fluid mixer 10 can be formed of, for example, metal, ceramics, synthetic resin, or the like.

本実施形態の流体混合器10は、例えば分散相と連続相が均一に分散したエマルジョンを製造する乳化装置などに適用される。   The fluid mixer 10 of the present embodiment is applied to an emulsification apparatus that produces an emulsion in which a dispersed phase and a continuous phase are uniformly dispersed, for example.

本実施形態の流体混合器10に供給される流体としては、気相、液相、気液混合相、乳化相、固液混合相(スラリー)など流動性を保持する性状のものであればよく、それらのうちの2種の組み合わせ(同相の組み合わせも含む)を任意に選択できる。   The fluid supplied to the fluid mixer 10 of the present embodiment may be any fluid that maintains fluidity, such as a gas phase, a liquid phase, a gas-liquid mixed phase, an emulsified phase, and a solid-liquid mixed phase (slurry). , Two kinds of combinations (including in-phase combinations) can be arbitrarily selected.

以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記の実施形態に制限されず、当業者の技術常識の範囲内で前記の実施形態以外の種々の変更形態を構成してもよい。   The present invention has been described based on the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications other than the above-described embodiments can be configured within the scope of technical common knowledge of those skilled in the art. Also good.

10 流体混合器
20 コア部材
21 柱状部
21a 柱状基部
21b 柱状先端部
22 鍔部
30 ハウジング部材
31 貫通孔
40 オリフィス部材
50 排出栓
60 第1エンドキャップ
70 第2エンドキャップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fluid mixer 20 Core member 21 Columnar part 21a Columnar base part 21b Columnar front-end | tip part 22 Gutter part 30 Housing member 31 Through-hole 40 Orifice member 50 Discharge stopper 60 1st end cap 70 2nd end cap

Claims (9)

一方向に延びる第1流路、及び第1流路と同方向に延びる第2流路と、
第1流路及び第2流路の流体流出側に設けられ、第1流路を流通した第1流体と第2流路を流通した第2流体とが合流する流体合流部と、
合流した第1流体及び第2流体が縮流する流体縮流部と、
縮流した第1流体及び第2流体が流入する流体拡大部とを有する流体混合器であって、
柱状部を有するコア部材と、
柱状部との嵌合が可能な貫通孔を有するハウジング部材と、
ハウジング部材における流体流出側と嵌合するオリフィス部材とを具備し、
コア部材の柱状部は、ハウジング部材の貫通孔と相補形状をなし、貫通孔と嵌合する柱状基部と、柱状基部よりも先端側に位置し、かつ柱状基部よりも細径の柱状先端部とを有し、
第1流路が、コア部材の柱状部の軸線方向に沿って、該柱状部に設けられており、
第2流路が、ハウジング部材の貫通孔の内面と、コア部材の柱状部の柱状先端部の外面との間に形成された空間からなり、
オリフィス部材は、その細孔の位置が、第1流路の軸線と一致するように、ハウジング部材における流体流出側と嵌合して、柱状先端部の先端域とオリフィス部材との間に流体合流部が形成されるとともに、オリフィス部材の細孔によって流体縮流部が形成され、
オリフィス部材の流体流出側に、流体拡大部が形成されている流体混合器。
A first channel extending in one direction and a second channel extending in the same direction as the first channel;
A fluid merging portion provided on the fluid outflow side of the first flow path and the second flow path, where the first fluid flowing through the first flow path and the second fluid flowing through the second flow path merge;
A fluid contraction section in which the first fluid and the second fluid that have joined together contract;
A fluid mixer having a contracted first fluid and a fluid expansion portion into which the second fluid flows,
A core member having a columnar part;
A housing member having a through hole capable of fitting with the columnar part;
An orifice member fitted to the fluid outflow side of the housing member;
The columnar part of the core member has a complementary shape with the through hole of the housing member, a columnar base that fits into the through hole, a columnar tip that is located on the distal side of the columnar base and has a smaller diameter than the columnar base, Have
The first flow path is provided in the columnar part along the axial direction of the columnar part of the core member,
The second flow path comprises a space formed between the inner surface of the through hole of the housing member and the outer surface of the columnar tip of the columnar portion of the core member,
The orifice member is fitted to the fluid outflow side of the housing member so that the position of the pore coincides with the axis of the first flow path, and the fluid joins between the tip region of the columnar tip and the orifice member. And a fluid contraction part is formed by the pores of the orifice member,
A fluid mixer in which a fluid expansion portion is formed on a fluid outflow side of an orifice member.
コア部材は、柱状基部と連設された鍔部を有し、
柱状部を、ハウジング部材の流体流入側から貫通孔内に挿入したときに、ハウジング部材の流体流入側の端面と鍔部とが当接して、柱状部が貫通孔内に挿入することを規制する請求項1に記載の流体混合器。
The core member has a collar portion that is connected to the columnar base portion,
When the columnar portion is inserted into the through hole from the fluid inflow side of the housing member, the end surface of the housing member on the fluid inflow side and the flange portion are in contact with each other to restrict the columnar portion from being inserted into the through hole. The fluid mixer according to claim 1.
ハウジング部材の流体流入側において、ハウジング部材と螺合する第1エンドキャップを更に具備し、
第1エンドキャップがハウジング部材と螺合した状態において、ハウジング部材と、ハウジング部材の貫通孔内に柱状部が挿入された状態のコア部材とが、第1エンドキャップによって固定される請求項2に記載の流体混合器。
A first end cap threadably engaged with the housing member on the fluid inflow side of the housing member;
The housing member and the core member in which the columnar portion is inserted into the through hole of the housing member are fixed by the first end cap in a state where the first end cap is screwed with the housing member. The fluid mixer described.
ハウジング部材の流体流出側において、ハウジング部材と螺合する第2エンドキャップを更に具備し、
第2エンドキャップがハウジング部材と螺合した状態において、ハウジング部材とオリフィス部材とが、第2エンドキャップによって固定される請求項1ないし3のいずれか一項に記載の流体混合器。
A second end cap threadably engaged with the housing member on the fluid outflow side of the housing member;
The fluid mixer according to any one of claims 1 to 3, wherein the housing member and the orifice member are fixed by the second end cap in a state where the second end cap is screwed with the housing member.
ハウジング部材の流体流出側にオリフィス部材の収容部が凹設されており、
収容部とオリフィス部材とが嵌合することで、第1流路の軸線とオリフィス部材の細孔の位置とが位置合わせされる請求項1ないし4のいずれか一項に記載の流体混合器。
The housing portion of the orifice member is recessed on the fluid outflow side of the housing member,
The fluid mixer according to any one of claims 1 to 4, wherein the housing portion and the orifice member are fitted to align the axis of the first flow path with the position of the pore of the orifice member.
収容部がその開口端に向かうに連れて拡径するように、収容部の側壁が傾斜しているとともに、オリフィス部材の側面が、収容部の側壁の傾斜と同じ傾斜を有している請求項5記載の流体混合器。   The side wall of the accommodating part is inclined so that the diameter of the accommodating part increases toward the opening end, and the side surface of the orifice member has the same inclination as the inclination of the sidewall of the accommodating part. 5. The fluid mixer according to 5. 収容部の側壁が、第1流路の軸線と平行に形成されているとともに、オリフィス部材の側面が、収容部の側壁と平行に形成されている請求項5に記載の流体混合器。   The fluid mixer according to claim 5, wherein the side wall of the housing portion is formed in parallel with the axis of the first flow path, and the side surface of the orifice member is formed in parallel with the side wall of the housing portion. コア部材の柱状部をハウジング部材の貫通孔へ挿入する挿入深さを調整する調整機構を更に具備している請求項1ないし7のいずれか一項に記載の流体混合器。   The fluid mixer according to any one of claims 1 to 7, further comprising an adjusting mechanism for adjusting an insertion depth for inserting the columnar portion of the core member into the through hole of the housing member. コア部材の鍔部に、柱状部の延びる方向と同方向に延びる貫通ネジ孔が設けられているとともに、貫通ネジ孔にネジが螺合されており、
コア部材の鍔部におけるハウジング部材との対向面からのネジの突出量を調整することで、コア部材の柱状部をハウジング部材の貫通孔へ挿入する挿入深さが調整可能になっている請求項2に記載の流体混合器。
A through screw hole extending in the same direction as the extending direction of the columnar portion is provided in the collar portion of the core member, and a screw is screwed into the through screw hole.
The insertion depth at which the columnar portion of the core member is inserted into the through hole of the housing member can be adjusted by adjusting the protruding amount of the screw from the surface facing the housing member at the flange portion of the core member. 3. The fluid mixer according to 2.
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