JP2014117635A5 - - Google Patents

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流体混合器および流体混合器を用いた装置Fluid mixer and device using fluid mixer

本発明は、化学工場、半導体製造分野、食品分野、医療分野、バイオ分野などの各種産業における流体輸送配管に用いられる流体混合器および流体混合器を用いた装置に関するものである。   The present invention relates to a fluid mixer used for fluid transportation piping in various industries such as a chemical factory, a semiconductor manufacturing field, a food field, a medical field, and a bio field, and an apparatus using the fluid mixer.

従来、配管内に装着して管内を流れる流体を均一に混合する方法として、図10に示すように捻り羽根状のスタティックミキサーエレメント101を用いたものが一般的であった(例えば、特許文献1参照)。通常、スタティックミキサーエレメント101は、矩形板をその長手軸線周りに180度捻ったものを最小単位部材として、複数の最小単位部材を、捻り方向が交互に異なる方向になるように一体的に直列に結合した構造を有している。このスタティックミキサーエレメント101を管102内に配置し、管102の両端部にメールコネクター103を取り付け、フレアー105を装着して締付ナット104を締め付けることによりスタティックミキサーが形成される。このとき、スタティックミキサーエレメント101の外径が管102の内径にほぼ等しく設計されて、流体が撹拌されるようになっている。   Conventionally, as a method of uniformly mixing a fluid flowing in a pipe after being mounted in a pipe, a method using a twisted blade-shaped static mixer element 101 as shown in FIG. 10 has been generally used (for example, Patent Document 1). reference). Usually, the static mixer element 101 is a series of a plurality of minimum unit members that are twisted 180 degrees around the longitudinal axis of the rectangular mixer element 101 in a series so that the twist directions are alternately different. It has a combined structure. A static mixer is formed by disposing the static mixer element 101 in the tube 102, attaching the mail connector 103 to both ends of the tube 102, attaching the flare 105, and tightening the tightening nut 104. At this time, the outer diameter of the static mixer element 101 is designed to be approximately equal to the inner diameter of the tube 102 so that the fluid is agitated.

特開2001−205062号公報JP 2001-205062 A

しかしながら、前記従来のスタティックミキサーを用いた流体の混合方法は、スタティックミキサーの上流側で主流体と副流体とを不均一に混合した混合流体を撹拌、混合している。そのため、主流体と副流体が互いに混合されにくい流体の場合は、効果的に混合することができないおそれがある。特に、主流体と副流体の粘度が大きく異なる場合は、混合流体中の成分をスタティックミキサーエレメント101で細かく分割、分散しにくくなる傾向にある。また、スタティックミキサーは内部にスタティックミキサーエレメント101を配置していることから、混合流体によっては、スタティックミキサーエレメント101に混合流体中の成分が付着し堆積するおそれがある。   However, the fluid mixing method using the conventional static mixer stirs and mixes the mixed fluid in which the main fluid and the sub fluid are mixed non-uniformly on the upstream side of the static mixer. Therefore, in the case where the main fluid and the sub fluid are difficult to be mixed with each other, there is a possibility that they cannot be effectively mixed. In particular, when the viscosities of the main fluid and the sub-fluid are greatly different, the components in the mixed fluid tend to be difficult to be finely divided and dispersed by the static mixer element 101. Further, since the static mixer has the static mixer element 101 disposed therein, depending on the mixed fluid, components in the mixed fluid may adhere to and accumulate on the static mixer element 101.

主流体と副流体の粘度が大きく異なるような場合は、特に図示しないものの、配管ラインにタンクを設置し、タンク内で混合流体を均一に混合させる方法があるが、タンクを設置するためには広いスペースが必要となるだけでなく、装置が大掛かりになってしまう。   If the viscosities of the main fluid and sub-fluid differ greatly, there is a method to install a tank in the piping line and mix the mixed fluid uniformly in the tank, although not shown in particular. Not only is a large space required, but the apparatus becomes large.

それゆえ、本発明の目的は、互いに混合されにくい流体であっても効果的に混合することができ、コンパクトな構成の流体混合器および流体混合器を用いた装置を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a fluid mixer having a compact configuration and an apparatus using the fluid mixer that can effectively mix even fluids that are difficult to mix with each other.

請求項1の発明によれば、複数の流体を混合する流体混合器において、主流体が流入する主流体入口と混合流体が流出する混合流体出口とを有する主流路と、副流体が流入する副流体入口を有する副流路と、前記主流路と前記副流路とを連通する複数の連通流路とを含み、前記主流路に合流する前記連通流路の合流部の端部の断面形状が、前記主流路の流路軸線方向の長さよりも前記主流路の流路軸線方向に直交する方向の長さの方が長く形成され、前記主流路の流路断面形状が変化していることを特徴とする流体混合器が提供される。 According to the first aspect of the present invention, in the fluid mixer for mixing a plurality of fluids, a main flow path having a main fluid inlet into which the main fluid flows and a mixed fluid outlet from which the mixed fluid flows out, and a sub flow into which the sub fluid flows in. A cross-sectional shape of an end portion of a joining portion of the communication flow path that includes the sub flow path having a fluid inlet, and a plurality of communication flow paths that connect the main flow path and the sub flow path; The length of the main channel in the direction orthogonal to the channel axis direction is longer than the length of the main channel in the channel axis direction, and the channel cross-sectional shape of the main channel is changed. A fluid mixer is provided.

すなわち、請求項1の発明では、副流路と主流路とを連通する複数の連通流路によって、副流体が多段階に分割されて主流体に混合されるので、主流体と副流体とを効果的に混合させることができる。特に、主流体に主流体と同等またはそれ以上の量の副流体を混合させる場合に、主流体と副流体とを効果的に混合させることができる。また、連通流路が主流路に合流する合流部における連通流路の合流部の端部の断面形状が、主流路の流路軸線方向の長さよりも主流路の流路軸線方向に直交する方向の長さの方が長く形成されているので、主流体と副流体との接触面積を大きくすることができ、主流体と副流体を効果的に混合させることができる。また、主流路の流路断面形状が変化しているので、主流路の内部で混合流体を撹拌することができ、主流体と副流体を効果的に混合させることができる。特に、低い粘度を有する流体に高い粘度を有する流体を混合させるような、主流体と副流体との粘度差が大きく、主流体と副流体とを均一に混合することが難しい場合に、主流体と副流体を効果的に混合させることができる。ここで、本発明において、「流路断面形状が変化する」とは、同一種類の形状の寸法を変化させることも含まれる。例えば、円形状の直径を変化させた場合、流路断面形状が変化したこととなる。 That is, in the first aspect of the invention, the sub-fluid is divided into multiple stages and mixed into the main fluid by the plurality of communication channels that communicate the sub-channel and the main channel. Can be mixed effectively. In particular, when the main fluid is mixed with a sub-fluid in an amount equal to or greater than that of the main fluid, the main fluid and the sub-fluid can be effectively mixed. Further, the cross-sectional shape of the end portion of the joining portion of the communication channel in the joining portion where the communication channel joins the main channel is a direction perpendicular to the channel axial direction of the main channel rather than the length of the main channel in the channel axial direction Is longer, the contact area between the main fluid and the subfluid can be increased, and the main fluid and the subfluid can be effectively mixed. In addition, since the cross-sectional shape of the main channel is changed, the mixed fluid can be stirred inside the main channel, and the main fluid and the subfluid can be effectively mixed. In particular, when there is a large viscosity difference between the main fluid and the subfluid, such as mixing a fluid having a high viscosity with a fluid having a low viscosity, it is difficult to mix the main fluid and the subfluid uniformly. And the secondary fluid can be mixed effectively. Here, in the present invention, “changing the cross-sectional shape of the flow path” includes changing the dimensions of the same type of shape. For example, when the circular diameter is changed, the channel cross-sectional shape is changed.

請求項2の発明によれば、少なくとも一つの前記合流部の下流において、前記主流路の流路断面積が段階的に拡大されることを特徴とする流体混合器が提供される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a fluid mixer characterized in that the flow passage cross-sectional area of the main flow passage is enlarged stepwise downstream of at least one of the merging portions.

すなわち、請求項2の発明では、合流部から下流側の主流路の流路断面積が段階的に拡大されているので、連通流路を流れる薬液を円滑に主流路に流入させることができる。   That is, in the second aspect of the invention, since the channel cross-sectional area of the main channel downstream from the junction is enlarged stepwise, the chemical liquid flowing through the communication channel can be smoothly flowed into the main channel.

請求項3の発明によれば、前記連通流路の前記合流部の端部の断面形状における前記主流路の流路軸線方向に直交する方向の長さが前記主流路の流路軸線方向に直交する方向の最大長さと略同一であることを特徴とする流体混合器が提供される。 According to the invention of claim 3, perpendicular length in a direction perpendicular to the flow path axial direction of the main flow channel in the cross-sectional shape of the end of the merging portion of the communication passage is in the flow path axial direction of the main channel A fluid mixer is provided that is substantially the same as the maximum length in the direction of the movement.

すなわち、請求項3の発明では、連通流路の合流部の端部の断面形状における主流路の流路軸線方向に直交する方向の長さが主流路の流路軸線方向に直交する方向の最大長さと略同一となっているので、合流部における主流体と副流体との接触面積を最大限に大きくすることができ、主流体と副流体を効果的に混合させることができる。 That is, in the invention of claim 3, the length in the direction perpendicular to the flow axis direction of the main flow path in the cross-sectional shape of the end of the merging portion of the communication flow path is the maximum in the direction perpendicular to the flow axis direction of the main flow path. Since the length is substantially the same, the contact area between the main fluid and the subfluid at the junction can be maximized, and the main fluid and the subfluid can be effectively mixed.

請求項4の発明によれば、前記主流路は、前記流体入口と、前記主流体入口に接続する第一流路と、前記第一流路に接続する螺旋流路と、前記螺旋流路に接続する第二流路と、前記第二流路に接続する前記混合流体出口とを含み、前記副流路は前記螺旋流路の螺旋形状の内側に位置するように形成され、複数の前記連通流路は、前記副流路の異なる位置から各々分岐し、前記螺旋流路の異なる位置において前記螺旋流路と各々接続することを特徴とする流体混合器が提供される。   According to the invention of claim 4, the main channel is connected to the fluid inlet, a first channel connected to the main fluid inlet, a spiral channel connected to the first channel, and the spiral channel. A plurality of communication channels including a second channel and the mixed fluid outlet connected to the second channel, wherein the sub-channel is formed to be located inside a spiral shape of the spiral channel. Are respectively branched from different positions of the sub-flow path and connected to the spiral flow path at different positions of the helical flow path, respectively.

すなわち、請求項4の発明では、主流路が、前記流体入口と、主流体入口に接続する第一流路と、第一流路に接続する螺旋流路と、螺旋流路に接続する第二流路と、第二流路に接続する混合流体出口とから形成され、副流路が螺旋流路の螺旋形状の内側に位置するように形成され、主流路と副流路は連通流路によって連通されているので、流体混合器をコンパクトに形成することができる。   That is, in the invention of claim 4, the main channel is the fluid inlet, the first channel connected to the main fluid inlet, the spiral channel connected to the first channel, and the second channel connected to the spiral channel. And a mixed fluid outlet connected to the second channel, the sub channel is formed so as to be located inside the spiral shape of the spiral channel, and the main channel and the sub channel are communicated by the communication channel. Therefore, the fluid mixer can be formed compactly.

請求項5の発明によれば、外周面に螺旋溝が形成され、内部に前記主流体入口と前記螺旋溝とを接続する前記第一流路と、前記混合流体出口と前記螺旋溝とを接続する前記第二流路とが形成され、内部に前記副流路が形成され、かつ前記副流路と前記螺旋溝とを接続する前記連通孔が形成された本体部と、前記本体部の外周面と嵌合する筐体とを具備し、前記螺旋溝および前記筐体の内周面により前記螺旋流路を形成し、前記連通孔が前記連通流路となることを特徴とする流体混合器が提供される。   According to the invention of claim 5, a spiral groove is formed on the outer peripheral surface, and the first flow path that connects the main fluid inlet and the spiral groove, and the mixed fluid outlet and the spiral groove are connected inside. A main body portion formed with the second flow channel, the sub flow channel formed therein, and the communication hole connecting the sub flow channel and the spiral groove; and an outer peripheral surface of the main body portion A fluid mixer, wherein the spiral channel is formed by the spiral groove and an inner peripheral surface of the casing, and the communication hole serves as the communication channel. Provided.

すなわち、請求項5の発明では、上記のような本体部および筐体を形成したことによって、混合性能に優れているだけでなく、部品点数が少なく、単純かつコンパクトな形状を有する流体混合器を形成することができる。   That is, in the invention of claim 5, by forming the main body and the casing as described above, a fluid mixer having not only excellent mixing performance but also a small number of parts and a simple and compact shape. Can be formed.

請求項6の発明によれば、前記本体部には、一方の端面に前記主流体入口と前記副流体入口とが形成され、かつ他方の端面に前記混合流体出口が形成されることを特徴とする流体混合器が提供される。   According to the invention of claim 6, the main body portion is formed with the main fluid inlet and the sub-fluid inlet at one end surface, and the mixed fluid outlet is formed at the other end surface. A fluid mixer is provided.

すなわち、請求項6の発明では、主流体入口、副流体出口および混合流体出口が本体部の端面に形成されたことによって、単純かつコンパクトな形状を有する流体混合器を形成することができる。   That is, in the invention of claim 6, a fluid mixer having a simple and compact shape can be formed by forming the main fluid inlet, the sub fluid outlet and the mixed fluid outlet on the end face of the main body.

請求項7の発明によれば、請求項1〜6のいずれか1項に記載の流体混合器と、前記流体混合器に複数の異種流体を導く流路を形成する流路形成手段と、を備えることを特徴とする流体混合器を用いた装置が提供される。   According to the invention of claim 7, the fluid mixer according to any one of claims 1 to 6 and a flow path forming means for forming a flow path for guiding a plurality of different fluids to the fluid mixer. An apparatus using a fluid mixer is provided.

すなわち、請求項7の発明では、上述の流体混合器と前記流路形成手段とを備えることにより、多様な異種流体を混合する装置を形成することができる。   That is, according to the seventh aspect of the present invention, an apparatus for mixing various different fluids can be formed by providing the fluid mixer and the flow path forming means.

請求項1〜6に記載の発明によれば、主流体と副流体を効果的に混合することができ、加えて、コンパクトな形状の流体混合器を提供することができる。   According to invention of Claims 1-6, a main fluid and a subfluid can be mixed effectively, and in addition, the fluid mixer of a compact shape can be provided.

請求項7に記載の発明によれば、さらに、多様な異種流体を混合する装置を提供することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to provide an apparatus for mixing various different fluids.

本発明の第一の実施形態に係る流体混合器を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the fluid mixer which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態に係る流体混合器の合流部の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of the confluence | merging part of the fluid mixer which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態に係る流体混合器の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the fluid mixer which concerns on 2nd embodiment of this invention. 螺旋流路の外径の中心軸線と交差するA‐A線に沿った、図3に示される流体混合器の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the fluid mixer shown in FIG. 3 taken along line AA intersecting the central axis of the outer diameter of the spiral channel. 螺旋流路の外径の中心軸線と交差しないB‐B線に沿った、図3に示される流体混合器の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the fluid mixer shown in FIG. 3 taken along line BB that does not intersect the central axis of the outer diameter of the spiral flow path. 本発明の第三の実施形態に係る流体混合器を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the fluid mixer which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施形態に係る流体混合器を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the fluid mixer which concerns on 4th embodiment of this invention. 本発明の流体混合器を用いた装置の実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows embodiment of the apparatus using the fluid mixer of this invention. 本発明の流体混合器を用いた装置の実施形態の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of embodiment of the apparatus using the fluid mixer of this invention. 従来のスタティックミキサーを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the conventional static mixer.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明が本実施形態に限定されないことは言うまでもない。   Hereinafter, although an embodiment of the present invention is described with reference to drawings, it cannot be overemphasized that the present invention is not limited to this embodiment.

―第一の実施形態―
以下、図1〜2を参照して、本発明の第一の実施形態に係る流体混合器について説明する。
―First embodiment―
Hereinafter, with reference to FIGS. 1-2, the fluid mixer which concerns on 1st embodiment of this invention is demonstrated.

図1を参照すると、第一の実施形態の流体混合器は、主流路1、副流路2および連通流路3から構成されている。主流路1は、主流体が流入する開口部である主流体入口4と混合流体が流出する開口部である混合流体出口5とを有している。副流路2は、副流体が流入する開口部である副流体入口6を有している。連通流路3は、副流路2の分岐部7で副流路2から分岐し、主流路1の合流部8で主流路1と合流し、主流路1と副流路2とを連通している。   Referring to FIG. 1, the fluid mixer according to the first embodiment includes a main channel 1, a sub channel 2, and a communication channel 3. The main flow path 1 has a main fluid inlet 4 that is an opening through which the main fluid flows and a mixed fluid outlet 5 that is an opening through which the mixed fluid flows. The sub-flow path 2 has a sub-fluid inlet 6 that is an opening through which the sub-fluid flows. The communication flow path 3 branches from the sub flow path 2 at the branch portion 7 of the sub flow path 2, merges with the main flow path 1 at the merge section 8 of the main flow path 1, and communicates the main flow path 1 and the sub flow path 2. ing.

第一の実施形態では、主流路1は流路断面が円形状と楕円形状を交互に連続的につなげた形状で形成されており、合流部8の流路断面形状は楕円形状であり、合流部8には連通流路3の合流部端部10の形状に相当する開口が設けられている。主流路1の流路断面積は混合流体出口5に近づくにつれて合流部8ごとに段階的に拡大している。すなわち、合流部8a〜8bまでの区間の流路断面積より合流部8b〜8cまでの区間の流路断面積の方が大きく、8b〜8cまでの区間の流路断面積より合流部8c〜8dまでの区間の流路断面積の方が大きい。第一の実施形態では、合流部8の流路断面積は、合流部8a〜8dの直近の上流側の主流路1の流路断面積と、合流部8a〜8dで合流する連通流路3a〜3dの合流部端部10a〜10dの流路断面積との和とほぼ同じになるように形成されている。しかしながら、全ての合流部8において、合流部8の流路断面積が拡大されていなくてもよく、合流部8のうちの1つのみの流路断面積が拡大されていてもよい。あるいは、主流路1の流路断面積は主流体入口4から混合流体出口5まで一定であってもよい。   In the first embodiment, the main channel 1 is formed in a shape in which the channel cross section is formed by alternately connecting a circular shape and an elliptical shape, and the flow channel cross-sectional shape of the merging portion 8 is an elliptical shape. The part 8 is provided with an opening corresponding to the shape of the joining part end 10 of the communication channel 3. The channel cross-sectional area of the main channel 1 increases step by step for each confluence 8 as it approaches the mixed fluid outlet 5. That is, the flow path cross-sectional area of the section to the merge sections 8b to 8c is larger than the flow path cross-sectional area of the section to the merge sections 8a to 8b, and the merge sections 8c to 8c to the flow path cross-sectional area of the sections to 8b to 8c. The channel cross-sectional area of the section up to 8d is larger. In 1st embodiment, the flow-path cross-sectional area of the confluence | merging part 8 is the flow-path cross-sectional area of the main flow path 1 of the upstream nearest the confluence | merging part 8a-8d, and the communication flow path 3a merged by the confluence | merging part 8a-8d. It is formed so as to be substantially the same as the sum of the flow path cross-sectional areas of the merging portion end portions 10a to 10d of ˜3d. However, in all the merging portions 8, the channel cross-sectional area of the merging portion 8 may not be enlarged, and only one of the merging portions 8 may be enlarged in cross-sectional area. Alternatively, the channel cross-sectional area of the main channel 1 may be constant from the main fluid inlet 4 to the mixed fluid outlet 5.

副流路2は、流路断面形状が例えば円形状であり、流路断面積は一定である。各連通流路3a〜3dは、各々の間隔がほぼ同じになるように配置され、各々の長さがほぼ同じになるように形成されている。また、連通流路3の流路断面積は一定であるが、その流路断面形状は、分岐部端部9と合流部端部10とで異なっており、分岐部端部9では円形状に形成されている。その一方で、図2を参照すると、合流部端部10では、連通流路3の流路断面形状は楕円形状に形成されている。楕円形状の短軸は主流路の流路軸線方向と同じ方向となり、楕円形状の長軸は、第一の実施形態の構成では主流路の径方向、つまり主流路の流路軸線方向に直交する方向と同じ方向となるように形成され、さらに、その長軸の長さは主流路の流路軸線方向に直交する方向の最大長さとほぼ同じになるように形成されている。第一の実施形態では、連通流路3の合流部端部10の断面形状は楕円形状に形成されているが、合流部端部10の断面形状の主流路1の流路軸線方向の長さよりも主流路1の流路軸線方向に直交する方向の長さの方が長く形成されていればよく、特に限定されない。楕円形状の他には、例えば、長方形、平行四辺形、三日月型などが挙げられる。 The sub-channel 2 has a circular channel cross-sectional shape, for example, and has a constant channel cross-sectional area. Each communication flow path 3a-3d is arrange | positioned so that each space | interval may become substantially the same, and it is formed so that each length may become substantially the same. Moreover, although the flow path cross-sectional area of the communication flow path 3 is constant, the cross-sectional shape of the flow path is different between the branch end 9 and the merge end 10, and the branch end 9 has a circular shape. Is formed. On the other hand, referring to FIG. 2, the flow channel cross-sectional shape of the communication flow channel 3 is formed in an elliptical shape at the merge portion end 10. The elliptical short axis is the same as the flow axis direction of the main flow path, and the long axis of the elliptical shape is orthogonal to the radial direction of the main flow path, that is, the flow flow axis direction of the main flow path in the configuration of the first embodiment. The major axis is formed so as to be substantially the same as the maximum length in the direction orthogonal to the channel axial direction of the main channel. In the first embodiment, the cross-sectional shape of the merge portion end portion 10 of the communication flow channel 3 is formed in an elliptical shape, but the cross-sectional shape of the main flow passage 1 in the cross-sectional shape of the merge portion end portion 10 is longer than the length in the flow axis direction. There is no particular limitation as long as the length of the main flow path 1 in the direction orthogonal to the flow path axis direction is longer. In addition to the elliptical shape, for example, a rectangular shape, a parallelogram shape, a crescent shape, and the like can be given.

次に、図1を用いて本発明の第一の実施形態に係る流体混合器の作用について説明する。   Next, the operation of the fluid mixer according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

最初に、流体混合器よりも上流側に位置する配管ラインを流れる、第一の実施形態では水である主流体が主流体入口4から主流路1に流入する。同様に、流体混合器よりも上流側に位置する配管ラインを流れる、第一の実施形態では薬液である副流体が副流体入口6から副流路2に流入する。第一の実施形態では、薬液の粘度は水の粘度よりも大きい。薬液が副流体入口6から分岐部7aに到達すると、薬液は分岐され連通流路3aに流入する。連通流路3aを流れる薬液が合流部8aに到達すると、薬液は連通流路3aから主流路1に流入する。このとき、合流部8aを経て主流路1に流入した薬液の量は、合流部8aを流れる水に混ざりやすい量となるように予め設定されている。同様に、分岐部7b〜7dに到達した薬液はそれぞれ分岐され連通流路3b〜3d、合流部8b〜8dを経て主流路1に流入する。このとき、合流部8b〜8dを経て主流路1に流入した薬液の量は、それぞれ、合流部8b〜8dを流れる混合流体に混ざりやすい量となるように予め設定されている。このように、水に混ざりやすい量の薬液を、水に対して多段階に分割して流入させることによって、水と薬液とを効果的に混合させることができる。水と薬液とを効果的に混合させることができる理由としては、水に流入した薬液の量が増加するに連れて水と薬液との混合流体の粘度が増加し、混合流体と薬液との粘度差が小さくなることが一因として挙げられる。   First, a main fluid that is water in the first embodiment, which flows in a pipe line located upstream of the fluid mixer, flows into the main flow path 1 from the main fluid inlet 4. Similarly, in the first embodiment, a secondary fluid, which is a chemical solution, flows through a piping line located upstream of the fluid mixer, and flows into the secondary flow path 2 from the secondary fluid inlet 6. In 1st embodiment, the viscosity of a chemical | medical solution is larger than the viscosity of water. When the chemical solution reaches the branching portion 7a from the auxiliary fluid inlet 6, the chemical solution is branched and flows into the communication channel 3a. When the chemical liquid flowing through the communication flow path 3a reaches the merging portion 8a, the chemical liquid flows into the main flow path 1 from the communication flow path 3a. At this time, the amount of the chemical solution that has flowed into the main flow path 1 through the merging portion 8a is set in advance so as to be easily mixed with the water flowing through the merging portion 8a. Similarly, the chemical solutions that have reached the branch portions 7b to 7d are respectively branched and flow into the main flow path 1 through the communication flow paths 3b to 3d and the merge sections 8b to 8d. At this time, the amounts of the chemicals flowing into the main flow path 1 through the merging portions 8b to 8d are set in advance so as to easily mix with the mixed fluid flowing in the merging portions 8b to 8d, respectively. Thus, water and a chemical | medical solution can be effectively mixed by dividing | segmenting the chemical | medical solution of the quantity which is easy to mix with water into multistep with respect to water. The reason why water and chemical liquid can be mixed effectively is that the viscosity of the mixed fluid of water and chemical liquid increases as the amount of chemical liquid flowing into the water increases, and the viscosity of the mixed fluid and chemical liquid One reason is that the difference is small.

副流路2を流れる薬液が主流路1を流れる水に流入すると、主流路1を流れる流体の流量が増加する。ここで、主流路1の流路断面積は合流部8a〜8dごとに段階的に拡大されており、合流部8a〜8dのそれぞれの流路断面積はそれぞれの合流部8a〜8dの直近の上流側の主流路1と連通流路3a〜3dの分岐部端部10a〜10dの流路断面積の和とほぼ同じになるように形成されているので、連通流路3a〜3dを流れる薬液を円滑に主流路1に流入させることができる。   When the chemical liquid flowing through the sub flow path 2 flows into the water flowing through the main flow path 1, the flow rate of the fluid flowing through the main flow path 1 increases. Here, the flow path cross-sectional area of the main flow path 1 is expanded step by step for each of the merging portions 8a to 8d, and the flow passage cross-sectional areas of the merging portions 8a to 8d are the closest to the merging portions 8a to 8d. Since it is formed so as to be substantially the same as the sum of the cross-sectional areas of the upstream main flow channel 1 and the branch end portions 10a to 10d of the communication flow channels 3a to 3d, the chemical solution flowing through the communication flow channels 3a to 3d Can smoothly flow into the main flow path 1.

第一の実施形態では、連通流路3a〜3dの合流部端部10a〜10dの流路断面形状は楕円形状となっており、楕円形状の長軸が主流路1の流路軸線方向に直交する方向と同じ方向に形成されているので、水と薬液を混合させやすくなる。特に、楕円形状の長軸が主流路1の流路軸線方向に直交する方向の最大長さとほぼ同じ長さで短軸が長軸に比べて十分に短い細長い形状にすると、薬液を主流路1の流路軸線方向に直交する方向の広範囲にわたってほぼ同時に流入させることができ、その結果、水と薬液との接触面積を大きくすることができ、水と薬液を効果的に混合させることができる。特に、薬液の粘度が水の粘度と大きく異なり、水と薬液とを均一に混合することが難しい場合は、水と薬液との接触面積を大きくすると効果的に混合させることができる。 In the first embodiment, the flow path cross-sectional shape of the merge part end portions 10 a to 10 d of the communication flow paths 3 a to 3 d is an elliptical shape, and the major axis of the elliptical shape is orthogonal to the flow path axis direction of the main flow path 1. Since it is formed in the same direction as the direction in which water is used, it becomes easier to mix water and chemicals. In particular, when the elliptical long axis is substantially the same as the maximum length in the direction orthogonal to the flow axis direction of the main flow path 1 and the short axis is sufficiently long and short compared to the long axis, the drug solution is supplied to the main flow path 1. Can flow almost simultaneously over a wide range in the direction orthogonal to the flow path axis direction. As a result, the contact area between water and the chemical solution can be increased, and water and the chemical solution can be mixed effectively. In particular, when the viscosity of the chemical solution is significantly different from the viscosity of water and it is difficult to mix water and the chemical solution uniformly, the water and the chemical solution can be mixed effectively by increasing the contact area.

連通流路3aから合流部8aを経て主流路1に流入した薬液は、主流路1で水と混合され、混合流体となって主流路1を下流側へ流れて合流部8bに到達する。このとき、主流路1の合流部8a〜8bの区間は、流路断面積が一定の状態でその流路断面形状が楕円形状から円形状を経て再び楕円形状になるように連続的に変化している。そのため、主流路1の内部で混合流体が、主流路1の形状変化に伴う圧力損失を抑えながら撹拌、混合される。また、主流路1の形状変化をもって主流体と副流体とを混合させることができるので、混合流体中の成分が主流路の内部に付着および堆積することを防止することができる。   The chemical liquid that has flowed into the main channel 1 from the communication channel 3a through the junction 8a is mixed with water in the main channel 1, becomes a mixed fluid, flows downstream in the main channel 1, and reaches the junction 8b. At this time, the section of the merging portions 8a to 8b of the main channel 1 continuously changes so that the channel cross-sectional area is constant and the channel cross-sectional shape is changed from an elliptical shape to a circular shape again. ing. Therefore, the mixed fluid is agitated and mixed in the main channel 1 while suppressing the pressure loss caused by the shape change of the main channel 1. Moreover, since the main fluid and the subfluid can be mixed with the shape change of the main flow path 1, it is possible to prevent the components in the mixed fluid from adhering and depositing inside the main flow path.

混合流体が合流部8bに到ると、副流路2から分岐された薬液が主流路1に流入し、混合流体と薬液が混合され主流路1を合流部8cに向かって流れる。合流部8b〜8cの区間においても、主流路1は流路断面積が一定の状態でその流路断面形状が連続的に変化しているので、混合流体は主流路1の内部でさらに撹拌される。混合流体が合流部8c、8dに到ると、合流部8a、8bと同様に、副流路2から分岐された薬液が主流路1に流入し、混合流体と薬液が混合され、主流路1を下流に向かって流れて混合流体出口5を経て流体混合器の外部に流出する。合流部8c〜8dの区間および合流部8dから混合流体出口5までの区間においても、主流路1は流路断面積が一定の状態でその流路断面形状が連続的に変化しているので、混合流体は主流路1の内部でさらに撹拌される。   When the mixed fluid reaches the merging portion 8b, the chemical liquid branched from the sub flow path 2 flows into the main flow path 1, and the mixed fluid and the chemical liquid are mixed and flow through the main flow path 1 toward the merging section 8c. Also in the section of the merging portions 8b to 8c, since the main channel 1 has a constant channel cross-sectional area and its channel cross-sectional shape continuously changes, the mixed fluid is further stirred inside the main channel 1 The When the mixed fluid reaches the merging portions 8c and 8d, similarly to the merging portions 8a and 8b, the chemical liquid branched from the sub flow path 2 flows into the main flow path 1, and the mixed fluid and the chemical liquid are mixed. And flows out of the fluid mixer through the mixed fluid outlet 5. Since the main channel 1 also has a constant channel cross-sectional area and the channel cross-sectional shape continuously changes in the zone of the junctions 8c to 8d and the zone from the junction 8d to the mixed fluid outlet 5, The mixed fluid is further stirred inside the main channel 1.

このように、流体混合器の内部で主流体に副流体を多段階に分割して流入させることができるとともに、それぞれの段階で主流体と副流体とが混ざりやすい比率となるように副流体を流入させることができるので、流体混合器に流入した主流体と副流体とを効果的に混合させることができる。また、主流体に副流体が流入するたびに撹拌、混合することができるので、主流体と副流体とを効果的に混合させることができる。従って、主流体の粘度と副流体の粘度とが大きく異なるような、主流体と副流体とを均一に混合することが難しい場合に好適である。さらには、主流体の粘度と副流体の粘度とが大きく異なり、かつ高粘度の流体を当該高粘度の流体よりも小量の低粘度の流体に混合させるような、主流体と副流体とを均一に混合することがより難しい場合に特に好適である。   As described above, the sub-fluid can be divided into the main fluid and flowed into the main fluid in multiple stages, and the sub-fluid is mixed so that the main fluid and the sub-fluid are easily mixed in each stage. Since it can be made to flow in, the main fluid and subfluid which flowed into the fluid mixer can be mixed effectively. Moreover, since it can stir and mix whenever a subfluid flows into a main fluid, a main fluid and a subfluid can be mixed effectively. Therefore, it is suitable for the case where it is difficult to uniformly mix the main fluid and the subfluid where the viscosities of the main fluid and the subfluid are greatly different. Furthermore, the main fluid and the sub-fluid are mixed so that the viscosity of the main fluid and the viscosity of the sub-fluid are greatly different, and the high-viscosity fluid is mixed with a smaller amount of low-viscosity fluid than the high-viscosity fluid. It is particularly suitable when uniform mixing is more difficult.

―第二の実施形態―
以下、図3〜5を参照して、本発明の第二の実施形態に係る流体混合器について説明する。第二の実施形態が第一の実施形態と異なる点は、主流路1が螺旋流路22を有し、副流路2が螺旋流路22の螺旋形状の内部に配置されている点である。なお、第一の実施形態と同様の構成要素には同様の符号を付して説明する。
-Second embodiment-
Hereinafter, the fluid mixer according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is different from the first embodiment in that the main channel 1 has a spiral channel 22 and the sub-channel 2 is arranged inside the spiral shape of the spiral channel 22. . In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the component similar to 1st embodiment.

第二の実施形態の流体混合器は主流路1と副流路2と連通流路3とから構成されている。主流路1は、主流体が流入する主流体入口4と、主流体入口4に接続する第一流路21と、第一流路21に接続する螺旋流路22と、螺旋流路22に接続する第二流路23と、第二流路23から混合流体が流出する混合流体出口5とから形成されている。第二の実施形態では、第一流路21と第二流路23はいずれも直線状の流路である。第一流路21の流路軸線は螺旋流路22の外径の中心軸線から離間した位置に配置されており、第二流路23の流路軸線は螺旋流路22の外径の中心軸線とほぼ同じ位置に配置されている。第二の実施形態では、螺旋流路22は流路断面積が一定であり、流路断面形状は四角形であり、正方形と長方形の流路断面を連続的につなげて形成されている。   The fluid mixer according to the second embodiment includes a main channel 1, a sub channel 2, and a communication channel 3. The main channel 1 includes a main fluid inlet 4 into which main fluid flows, a first channel 21 connected to the main fluid inlet 4, a spiral channel 22 connected to the first channel 21, and a first channel connected to the spiral channel 22. It is formed by two flow paths 23 and a mixed fluid outlet 5 through which the mixed fluid flows out from the second flow path 23. In the second embodiment, the first flow path 21 and the second flow path 23 are both linear flow paths. The flow path axis of the first flow path 21 is disposed at a position spaced from the central axis of the outer diameter of the spiral flow path 22, and the flow path axis of the second flow path 23 is the same as the central axis of the outer diameter of the spiral flow path 22. It is arranged at almost the same position. In the second embodiment, the spiral flow path 22 has a constant flow path cross-sectional area, the flow path cross-sectional shape is a quadrangle, and is formed by continuously connecting a square and a rectangular flow path cross section.

副流路2は副流体が流入する副流体入口6を有する直線状の流路である。副流路2の流路断面積は一定であり、流路断面形状は円形状である。副流路2の流路軸線は螺旋流路22の外径の中心軸線とほぼ同じ位置に配置されており、副流路2の一部は螺旋流路22の螺旋形状の内側に位置するように配置されている。   The secondary flow path 2 is a linear flow path having a secondary fluid inlet 6 into which the secondary fluid flows. The sub-channel 2 has a constant channel cross-sectional area, and the channel cross-sectional shape is circular. The flow channel axis of the sub flow channel 2 is disposed at substantially the same position as the central axis of the outer diameter of the spiral flow channel 22, and a part of the sub flow channel 2 is located inside the spiral shape of the spiral flow channel 22. Is arranged.

連通流路3は、副流路2の互いに異なる位置に等間隔に形成された分岐部7a〜7dにおいて副流路2から分岐し、主流路1に合流部8a〜8dで合流している。連通流路3の流路断面積は一定であり、連通流路3の流路断面形状は、一定であると共に、螺旋流路22の流路軸線方向が短辺となりかつ螺旋流路22の流路軸線方向と直交する方向が長辺となる長方形である。   The communication flow path 3 branches from the sub flow path 2 at branch portions 7 a to 7 d formed at equal intervals at different positions of the sub flow path 2, and merges with the main flow path 1 at the merge sections 8 a to 8 d. The channel cross-sectional area of the communication channel 3 is constant, the channel cross-sectional shape of the communication channel 3 is constant, the channel axis direction of the spiral channel 22 is short, and the flow of the spiral channel 22 is It is a rectangle having a long side in the direction orthogonal to the road axis direction.

次に、図3〜5を用いて本発明の第二の実施形態に係る流体混合器の作用について説明する。   Next, the operation of the fluid mixer according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

流体混合器よりも上流側に位置する配管ラインを流れる、第二の実施形態では水である主流体が主流体入口4から主流路1に流入する。同様に、流体混合器よりも上流側に位置する配管ラインを流れる、第二の実施形態では薬液である副流体が副流体入口6から副流路2に流入する。薬液が副流体入口6から分岐部7aに到達すると、薬液は分岐され連通流路3aに流入する。連通流路3aを流れる薬液が合流部8aに到達すると、薬液は連通流路3aから主流路1に流入する。同様に、分岐部7b〜7dに到達した薬液はそれぞれ分岐され連通流路3b〜3d、合流部8b〜8dを経て主流路1に流入する。   In the second embodiment, the main fluid, which is water in the second embodiment, flows in the main flow path 1 from the main fluid inlet 4 and flows through the piping line located on the upstream side of the fluid mixer. Similarly, in the second embodiment, a secondary fluid, which is a chemical solution, flows through a piping line located upstream of the fluid mixer, and flows into the secondary flow path 2 from the secondary fluid inlet 6. When the chemical solution reaches the branching portion 7a from the auxiliary fluid inlet 6, the chemical solution is branched and flows into the communication channel 3a. When the chemical liquid flowing through the communication flow path 3a reaches the merging portion 8a, the chemical liquid flows into the main flow path 1 from the communication flow path 3a. Similarly, the chemical solutions that have reached the branch portions 7b to 7d are respectively branched and flow into the main flow path 1 through the communication flow paths 3b to 3d and the merge sections 8b to 8d.

連通流路3a〜3dの合流部端部10a〜10dの流路断面形状は長方形であり、長方形の長辺が合流部8a〜8dにおける主流路1の幅とほぼ同じ長さになっている。従って、薬液を主流路1の流路軸線方向に直交する方向の広範囲にわたってほぼ同時に流入させることができ、その結果、合流部8a〜8dにおける水と薬液との接触面積を大きくすることができ、水と薬液を効果的に混合させることができる。また、主流路1は、互いに隣接する合流部8a〜8d同士の間の区間のそれぞれにおいて、流路断面積が一定であり、かつその流路断面形状が連続的に変化しているので、主流路1を流れる混合流体は流路断面形状の変化に伴う圧力損失を抑えながら撹拌および混合される。 The flow path cross-sectional shape of the merge part end portions 10a to 10d of the communication flow paths 3a to 3d is a rectangle, and the long side of the rectangle is substantially the same as the width of the main flow path 1 in the merge parts 8a to 8d. Therefore, the chemical solution can be made to flow almost simultaneously over a wide range in the direction orthogonal to the flow channel axis direction of the main flow channel 1, and as a result, the contact area between the water and the chemical solution at the junctions 8a to 8d can be increased. Water and chemicals can be mixed effectively. Further, the main channel 1 has a constant channel cross-sectional area in each of the sections between the confluence portions 8a to 8d adjacent to each other, and the channel cross-sectional shape continuously changes. The mixed fluid flowing in the channel 1 is agitated and mixed while suppressing a pressure loss accompanying a change in the cross-sectional shape of the channel.

また、主流路1が、主流体入口4と、主流体入口4に接続する第一流路21と、第一流路21に接続する螺旋流路22と、螺旋流路21に接続する第二流路22と、前記第二流路に接続する前記混合流体出口とから形成され、副流路2が螺旋流路22の螺旋形状の内側に位置するように形成され、主流路1と副流路2は連通流路3によって連通されているので、流体混合器をコンパクトに形成することができる。   The main flow path 1 includes a main fluid inlet 4, a first flow path 21 connected to the main fluid inlet 4, a spiral flow path 22 connected to the first flow path 21, and a second flow path connected to the spiral flow path 21. 22 and the mixed fluid outlet connected to the second flow path, the sub flow path 2 is formed so as to be located inside the spiral shape of the spiral flow path 22, and the main flow path 1 and the sub flow path 2 are formed. Since they are communicated by the communication flow path 3, the fluid mixer can be formed compactly.

―第三の実施形態―
以下、図6を参照して、本発明の第三の実施形態に係る流体混合器について説明する。第三の実施形態が第二の実施形態と異なる点は、流体混合器が主に本体部31と筐体32から構成されている点である。なお、第一および第二の実施形態と同様の構成要素には同様の符号を付して説明する。
-Third embodiment-
Hereinafter, a fluid mixer according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment is different from the second embodiment in that the fluid mixer is mainly composed of a main body 31 and a housing 32. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the component similar to 1st and 2nd embodiment.

第三の実施形態では、本体部31は例えばポリ塩化ビニル(以下、PVCと記す)製である。本体部31は柱状に、ここでは円柱状に形成されている。本体部31の両端部外周面には本体部31と筐体32とを水密状態に維持する止水部材36が装着される環状溝37が設けられている。本体部31の一方の端面には副流体入口6が形成され、本体部31の内部には副流体入口6に接続された副流路2が本体部31の中心軸と同軸に設けられている。副流体入口6には雌ネジ部33が設けられている。また、副流路2は、流路断面形状が円形状であり、流路断面積が一定である有底孔から形成され、他端面に向かって延設されている。副流路2の複数個所には細長いスリット状の開口が等間隔に形成されており、開口は分岐部7となり、分岐部7において連通流路3が副流路2と接続される。   In the third embodiment, the main body 31 is made of, for example, polyvinyl chloride (hereinafter referred to as PVC). The main body 31 is formed in a columnar shape, here in a columnar shape. An annular groove 37 is provided on the outer peripheral surface of both ends of the main body 31 to which a water stop member 36 for maintaining the main body 31 and the housing 32 in a watertight state is mounted. A sub-fluid inlet 6 is formed on one end surface of the main body 31, and a sub-flow channel 2 connected to the sub-fluid inlet 6 is provided in the main body 31 coaxially with the central axis of the main body 31. . The sub fluid inlet 6 is provided with a female thread portion 33. The sub-channel 2 is formed from a bottomed hole having a circular channel cross-sectional shape and a constant channel cross-sectional area, and extends toward the other end surface. Elongated slit-shaped openings are formed at a plurality of positions at a plurality of positions in the sub-channel 2, and the openings serve as branch portions 7, and the communication channel 3 is connected to the sub-channel 2 at the branch portion 7.

本体部31の一方の端面には主流体入口4が形成され、本体部31の内部には主流体入口4に接続される第一流路21が本体部31の中心軸から離間した位置に設けられている。主流体入口4には雌ネジ部34が設けられている。また、第一流路21は一部が副流路2と平行に形成され、その他の部分が副流路2と垂直に形成されたL字状の流路である。また、本体部31の他方の端面には混合流体出口5が形成され、本体部31の内部には混合流体出口5に接続される第二流路23が設けられている。混合流体出口5には雌ネジ部40が設けられている。また、第二流路23は一部が副流路2の流路軸線と同軸に形成され、その他の部分が副流路2の流路軸線と垂直に形成されたL字状の流路である。   The main fluid inlet 4 is formed on one end surface of the main body 31, and the first flow path 21 connected to the main fluid inlet 4 is provided in the main body 31 at a position separated from the central axis of the main body 31. ing. The main fluid inlet 4 is provided with a female screw portion 34. Further, the first flow path 21 is an L-shaped flow path in which a part is formed parallel to the sub flow path 2 and the other part is formed perpendicular to the sub flow path 2. A mixed fluid outlet 5 is formed on the other end surface of the main body 31, and a second flow path 23 connected to the mixed fluid outlet 5 is provided inside the main body 31. The mixed fluid outlet 5 is provided with a female screw portion 40. In addition, the second channel 23 is an L-shaped channel that is formed partly coaxially with the channel axis of the sub-channel 2 and the other part is formed perpendicular to the channel axis of the sub-channel 2. is there.

本体部31の外周面には螺旋溝35が設けられており、螺旋溝35の一端部は第一流路21に接続しており、他端部は第二流路23に接続している。螺旋溝35の流路断面積は一定であり、流路断面形状は四角形状であり正方形と長方形の間で連続的に変形している。また、螺旋溝35の複数個所には細長いスリット状の開口が等間隔に形成されており、開口は合流部8となり、合流部8において連通流路3が螺旋溝35と接続される。螺旋溝35の流路断面形状は各々の合流部8で最も浅くかつ最も幅が広くなるように形成されている。そして、螺旋溝35は、合流部8aから螺旋溝35に沿って本体部31の他端面に近づくに連れて螺旋溝35の深さが深くかつ幅が狭くなり、さらに本体部31の他端面に近づくに連れて螺旋溝35の深さが浅くかつ幅が広くなり、合流部8bに達すると合流部8aと同じ形状となる。合流部8b〜8cの区間、合流部8c〜8dの区間の流路断面形状も合流部8a〜8bの区間の流路断面形状と同一に形成される。   A spiral groove 35 is provided on the outer peripheral surface of the main body 31, one end of the spiral groove 35 is connected to the first flow path 21, and the other end is connected to the second flow path 23. The channel cross-sectional area of the spiral groove 35 is constant, the channel cross-sectional shape is a square shape, and is continuously deformed between a square and a rectangle. In addition, elongated slit-like openings are formed at a plurality of positions at a plurality of locations in the spiral groove 35, and the openings serve as a joining portion 8, and the communication flow path 3 is connected to the spiral groove 35 at the joining portion 8. The cross-sectional shape of the flow path of the spiral groove 35 is formed so as to be the shallowest and the widest at each merging portion 8. Then, as the spiral groove 35 approaches the other end surface of the main body portion 31 along the spiral groove 35 from the joining portion 8a, the depth and width of the spiral groove 35 become deeper, and further, on the other end surface of the main body portion 31. As it gets closer, the depth of the spiral groove 35 becomes shallower and wider, and when it reaches the merging portion 8b, it becomes the same shape as the merging portion 8a. The flow path cross-sectional shapes of the sections of the merge sections 8b to 8c and the sections of the merge sections 8c to 8d are also formed to be the same as the flow path cross-sectional shapes of the sections of the merge sections 8a to 8b.

また、本体部31の外周面には、副流路2の内周面に形成されたスリット状の開口である分岐部7と螺旋溝35の底面に形成されたスリット状の開口である合流部8とを各々連通する複数の連通孔が形成され、連通孔は連通流路3となる。連通流路3の流路断面形状は分岐部7および合流部8を形成する開口と同形状であり、開口部の長手方向の長さは、合流部8における螺旋溝35の幅とほぼ同じ長さとなっている。また、連通流路3の流路断面積は一定であり、各々の連通流路3は同じ長さで、一定の間隔で設けられている。また、連通流路3は副流路2に対して垂直に設けられている。   Further, on the outer peripheral surface of the main body 31, the junction 7 which is a slit-like opening formed on the bottom surface of the spiral groove 35 and the branch portion 7 which is a slit-like opening formed on the inner peripheral surface of the sub-channel 2. 8 are formed, and the communication holes serve as the communication flow path 3. The channel cross-sectional shape of the communication channel 3 is the same as the opening that forms the branching portion 7 and the merging portion 8, and the length of the opening in the longitudinal direction is substantially the same as the width of the spiral groove 35 in the merging portion 8. It has become. The communication channel 3 has a constant channel cross-sectional area, and each communication channel 3 has the same length and is provided at regular intervals. The communication channel 3 is provided perpendicular to the sub-channel 2.

筐体32は例えばPVC製であり、円筒形に形成されている。筐体32の内径は本体部31の外径よりもわずかに大径に形成され、筐体32の長さは本体部31の長さとほぼ同じ長さに形成されている。また、筐体32の両端部外周面には雄ネジ部38が形成されている。本体部31を筐体32に嵌合させることによって、筐体32の内周面と本体部31の螺旋溝35とから螺旋流路22が形成される。   The housing 32 is made of PVC, for example, and is formed in a cylindrical shape. The inner diameter of the housing 32 is formed to be slightly larger than the outer diameter of the main body 31, and the length of the housing 32 is substantially the same as the length of the main body 31. Further, male screw portions 38 are formed on the outer peripheral surfaces of both ends of the housing 32. By fitting the main body 31 to the housing 32, the spiral flow path 22 is formed from the inner peripheral surface of the housing 32 and the spiral groove 35 of the main body 31.

キャップナット39は例えばPVC製であり、円筒形に形成されている。一方の端部内周に筐体32の雄ネジ部38に螺合される雌ネジ部42が設けられている。他端部には内周方向へ突出する内鍔部41が設けられている。キャップナット39の内鍔部41が本体部31の端面に当接するように、キャップナット39が筐体32に螺合されることで、本体部31が筐体32の内部に固定される。   The cap nut 39 is made of PVC, for example, and is formed in a cylindrical shape. A female screw portion 42 that is screwed into the male screw portion 38 of the housing 32 is provided on the inner periphery of one end portion. The other end portion is provided with an inner collar portion 41 protruding in the inner circumferential direction. The main body 31 is fixed to the inside of the housing 32 by screwing the cap nut 39 into the housing 32 so that the inner flange portion 41 of the cap nut 39 contacts the end surface of the main body 31.

次に、図6を用いて本発明の第三の実施形態に係る流体混合器の作用について説明する。   Next, the operation of the fluid mixer according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

流体混合器よりも上流側に位置する配管ラインを流れる、第三の実施形態では水である主流体が主流体入口4から主流路1に流入する。同様に、流体混合器よりも上流側に位置する配管ラインを流れる、第三の実施形態では薬液である副流体が副流体入口6から副流路2に流入する。薬液が副流体入口6から分岐部7aに到達すると、薬液は分岐され連通流路3aに流入する。連通流路3aを流れる薬液が合流部8aに到達すると、薬液は連通流路7aから主流路1に流入する。同様に、分岐部7b〜7dに到達した薬液はそれぞれ分岐され連通流路3b〜3d、合流部8b〜8dを経て主流路1に流入する。   In the third embodiment, the main fluid, which is water in the third embodiment, flows through the piping line located on the upstream side of the fluid mixer, and flows into the main flow path 1 from the main fluid inlet 4. Similarly, in the third embodiment, a secondary fluid, which is a chemical solution, flows through a piping line located upstream of the fluid mixer, and flows into the secondary flow path 2 from the secondary fluid inlet 6. When the chemical solution reaches the branching portion 7a from the auxiliary fluid inlet 6, the chemical solution is branched and flows into the communication channel 3a. When the chemical liquid flowing through the communication flow path 3a reaches the junction 8a, the chemical liquid flows into the main flow path 1 from the communication flow path 7a. Similarly, the chemical solutions that have reached the branch portions 7b to 7d are respectively branched and flow into the main flow path 1 through the communication flow paths 3b to 3d and the merge sections 8b to 8d.

合流部8a〜8dでは、合流部8を形成する開口の長手方向の長さが合流部8における螺旋溝35の幅とほぼ同じ長さになっていることから、水と薬液の接触面積が大きくなっているため、水と薬液を効果的に混合させることができる。特に、水の粘度と薬液の粘度とが大きく異なり、水と薬液とを均一に混合することが難しい場合に特に好適である。   In the merging portions 8a to 8d, since the length in the longitudinal direction of the opening forming the merging portion 8 is substantially the same as the width of the spiral groove 35 in the merging portion 8, the contact area between water and the chemical solution is large. Therefore, water and chemicals can be mixed effectively. In particular, it is particularly suitable when the viscosity of water and the viscosity of the chemical solution are greatly different and it is difficult to uniformly mix water and the chemical solution.

連通流路3aから合流部8aを経て主流路1に流入した薬液は、主流路1で水と混合され、混合流体となって主流路1を下流側へ流れて合流部8bに到達する。このとき、主流路1は流路断面積が一定の状態でその流路断面形状が連続的に変化しているので、主流路1の内部で混合流体が主流路1の形状変化に伴う圧力損失を抑えながら撹拌、混合することができる。また、主流路1の流路断面形状の変化をもって水と薬液とを混合させることができるので、流体中の成分が主流路1の内部に付着および堆積することを防止することができる。   The chemical liquid that has flowed into the main channel 1 from the communication channel 3a through the junction 8a is mixed with water in the main channel 1, becomes a mixed fluid, flows downstream in the main channel 1, and reaches the junction 8b. At this time, since the flow channel cross-sectional shape of the main flow channel 1 is continuously changed in a state where the flow channel cross-sectional area is constant, the mixed fluid in the main flow channel 1 loses pressure due to the shape change of the main flow channel 1. It is possible to stir and mix while suppressing the above. In addition, since the water and the chemical liquid can be mixed with the change in the cross-sectional shape of the main flow path 1, it is possible to prevent components in the fluid from adhering to and accumulating inside the main flow path 1.

混合流体が合流部8bに到ると、副流路2から分岐された薬液が主流路1に流入し、混合流体と薬液が混合され主流路1を合流部8cに向かって流れる。合流部8b〜8cの区間も、主流路1は流路断面積が一定の状態でその流路断面形状が連続的に変化しているので、混合流体は主流路1の内部でさらに撹拌される。混合流体が合流部8c、8dに到ると、合流部8a、8bと同様に、副流路2から分岐された薬液が主流路1に流入し、混合流体と薬液が混合され、主流路1を下流に向かって流れて混合流体出口5を経て流体混合器の外部に流出する。合流部8c〜8dの区間および合流部8dから混合流体出口5までの区間も、主流路1は流路断面積が一定の状態でその流路断面形状が連続的に変化しているので、混合流体は主流路1の内部でさらに撹拌される。このように、流体混合器に流入した主流体と副流体は、流体混合器の内部で主流体に副流体を多段階に分割して流入することができ、さらに主流体に副流体が流入するたびに撹拌、混合することができるので、主流体と副流体とを効果的に混合させることができる。特に、主流体の粘度と副流体の粘度とが大きく異なるような、主流体と副流体とを均一に混合することが難しい場合に特に好適である。   When the mixed fluid reaches the merging portion 8b, the chemical liquid branched from the sub flow path 2 flows into the main flow path 1, and the mixed fluid and the chemical liquid are mixed and flow through the main flow path 1 toward the merging section 8c. Since the main channel 1 also has a constant channel cross-sectional area and the channel cross-sectional shape continuously changes in the sections of the merge portions 8b to 8c, the mixed fluid is further stirred inside the main channel 1 . When the mixed fluid reaches the merging portions 8c and 8d, similarly to the merging portions 8a and 8b, the chemical liquid branched from the sub flow path 2 flows into the main flow path 1, and the mixed fluid and the chemical liquid are mixed. And flows out of the fluid mixer through the mixed fluid outlet 5. Since the main flow channel 1 also has a constant flow channel cross-sectional area and the flow channel cross-sectional shape changes continuously in the sections of the merge sections 8c to 8d and the sections from the merge section 8d to the mixed fluid outlet 5, mixing is performed. The fluid is further stirred inside the main channel 1. As described above, the main fluid and the subfluid that have flowed into the fluid mixer can flow into the main fluid by dividing the subfluid into multiple stages inside the fluid mixer, and further the subfluid flows into the main fluid. Since stirring and mixing can be performed each time, the main fluid and the subfluid can be effectively mixed. In particular, it is particularly suitable when it is difficult to uniformly mix the main fluid and the subfluid where the viscosity of the main fluid and the viscosity of the subfluid are greatly different.

第三の実施形態の流体混合器は、本体部31、筐体32、キャップナット49から構成されているため、部品点数が少なく、分解および組立が容易である。また、分解した状態の本体部31は、外周に螺旋溝35が形成され、内部に副流路2、連通流路3、第一流路21、第二流路23が形成された単純かつ入り組んだ部分が少ない構造であるため、洗浄を容易かつ確実に行うことができる。また、主流路1の一部が副流路2に対し同心状に形成される螺旋流路22で形成されているので、主流路1の長さが長くなっても流体混合器をコンパクトに形成することができる。   Since the fluid mixer of the third embodiment includes the main body 31, the housing 32, and the cap nut 49, the number of parts is small, and disassembly and assembly are easy. The disassembled main body 31 is simple and intricate with a spiral groove 35 formed on the outer periphery and a sub-channel 2, a communication channel 3, a first channel 21, and a second channel 23 formed therein. Since the structure has few parts, cleaning can be performed easily and reliably. Further, since a part of the main flow path 1 is formed by the spiral flow path 22 formed concentrically with the sub flow path 2, the fluid mixer is compactly formed even if the length of the main flow path 1 is increased. can do.

上述の実施形態において、副流路2の流路断面積は一定となっているが、特に限定されない。例えば、下流側に向かって流路断面積を小さくしてもよい。同様に、上述の実施形態において、副流路2の流路断面形状は一定となっているが、特に限定されない。例えば、分岐部7の周辺部分とその他の部分とで流路形状を変化させてもよい。   In the above-described embodiment, the sub-channel 2 has a constant cross-sectional area, but is not particularly limited. For example, the channel cross-sectional area may be reduced toward the downstream side. Similarly, in the above-described embodiment, the channel cross-sectional shape of the sub-channel 2 is constant, but is not particularly limited. For example, the flow path shape may be changed between the peripheral portion of the branching portion 7 and other portions.

上述の実施形態において、連通流路3同士の間の間隔は一定となっているが、連通流路3ごとに間隔が異なっていてもよく、特に限定されない。例えば、副流体の添加量が増加するに連れて、主流体に副流体が混合されにくくなるような場合は、添加回数が増加するに連れて連通流路3同士の間の間隔を長くしてもよい。また、上述の実施形態において、全ての連通流路3の流路断面形状や流路断面積は一定となっているが、連通流路3ごとに流路断面形状や流路断面積が異なっていてもよく、特に限定されない。例えば、連通流路3ごとに副流体の流量を調整したいような場合は、連通流路3ごとに流路断面形状や流路断面積を変化させてもよい。また、上述の実施形態において、連通流路3の長さは一定となっているが、特に限定されない。また、上述の実施形態において、それぞれの連通流路3の流路断面積や流路断面形状は分岐部7から合流部8まで一定となっているが、連通流路3の途中で流路断面形状や流路断面積を変化させてもよく、特に限定されない。例えば、合流部8での副流体の流速を分岐部7よりも速くしたい場合は、連通流路3の流路断面積を分岐部7から合流部8にかけて連続的に小さくしてもよい。また、上述の実施形態において、連通流路3は主流路1に垂直に接続されているが、連通流路3がどのような角度で主流路1に接続されてもよく、特に限定されない。   In the above-mentioned embodiment, although the space | interval between the communication flow paths 3 is constant, an interval may differ for every communication flow path 3, and it is not specifically limited. For example, when it becomes difficult to mix the sub-fluid into the main fluid as the amount of sub-fluid added increases, the interval between the communication channels 3 is increased as the number of additions increases. Also good. Further, in the above-described embodiment, the channel cross-sectional shape and the channel cross-sectional area of all the communication channels 3 are constant, but the channel cross-sectional shape and the channel cross-sectional area are different for each communication channel 3. There is no particular limitation. For example, when it is desired to adjust the flow rate of the sub-fluid for each communication channel 3, the channel cross-sectional shape and the channel cross-sectional area may be changed for each communication channel 3. Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the length of the communication flow path 3 is constant, it is not specifically limited. In the above-described embodiment, the flow passage cross-sectional area and the flow passage cross-sectional shape of each communication flow path 3 are constant from the branching portion 7 to the merge portion 8. The shape and the cross-sectional area of the flow path may be changed, and are not particularly limited. For example, when it is desired to make the flow rate of the sub-fluid in the junction 8 faster than that in the branching section 7, the channel cross-sectional area of the communication channel 3 may be continuously reduced from the branching section 7 to the junction 8. In the above-described embodiment, the communication flow path 3 is connected to the main flow path 1 perpendicularly, but the communication flow path 3 may be connected to the main flow path 1 at any angle, and is not particularly limited.

上述の実施形態において、螺旋流路22の流路断面積は一定となっているが、流路断面積を変化させてもよく、特に限定されない。例えば、主流体と副流体との混合を早めたいような場合は、流路断面積を変化させることによって混合流体を撹拌することができる。また、上述の実施形態において、螺旋流路22の流路断面形状は四角形状であり正方形と長方形の間で連続的に変形しているが、正方形と長方形以外の形状でもよく、特に限定されない。例えば、流路断面形状を半円形状にすることによって流路内周面に混合流体中の成分が堆積することをより防止することができる。また、上述の実施形態において、螺旋流路22の流路断面形状は規則的に変化しているが、流路断面形状の変化に規則性を設ける必要はなく、特に限定されない。例えば、副流体の添加量が増加するに連れて副流体が主流体に混合されにくくなるような場合は、添加回数が増加するに連れて流路断面形状の変化を複雑にしてもよい。また、上述の実施形態において、螺旋流路22の旋回方向は一方向のみとなっているが、途中で反転させてもよく、特に限定されない。また、上述の実施形態において、螺旋流路22における撹拌効果を増加させるために、螺旋流路22の内周面に凹凸を設けてもよい。また、螺旋流路22に接続される第一流路21および第二流路22はともにL字状の流路であるが、螺旋流路22に接続されていればどのような形状でもよく、特に限定されない。   In the above-described embodiment, the channel cross-sectional area of the spiral channel 22 is constant, but the channel cross-sectional area may be changed and is not particularly limited. For example, when the mixing of the main fluid and the subfluid is desired to be accelerated, the mixed fluid can be agitated by changing the flow path cross-sectional area. Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the flow-path cross-sectional shape of the spiral flow path 22 is a square shape and is changing continuously between a square and a rectangle, shapes other than a square and a rectangle may be sufficient and it is not specifically limited. For example, it is possible to further prevent the components in the mixed fluid from being deposited on the inner peripheral surface of the flow channel by making the cross-sectional shape of the flow channel semicircular. Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the flow-path cross-sectional shape of the spiral flow path 22 is changing regularly, it is not necessary to provide regularity in the change of a flow-path cross-sectional shape, and it is not specifically limited. For example, when it becomes difficult for the secondary fluid to be mixed with the main fluid as the amount of the secondary fluid increases, the change in the cross-sectional shape of the flow path may be complicated as the number of times of addition increases. Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the turning direction of the spiral flow path 22 is only one direction, you may reverse in the middle and it is not specifically limited. In the above-described embodiment, in order to increase the stirring effect in the spiral flow path 22, irregularities may be provided on the inner peripheral surface of the spiral flow path 22. Further, the first flow path 21 and the second flow path 22 connected to the spiral flow path 22 are both L-shaped flow paths, but any shape can be used as long as they are connected to the spiral flow path 22. It is not limited.

また、第三の実施形態において、主流体入口4、副流体入口6および混合流体出口5は本体部31の端面に設けられているが、流体混合器の周囲の配管の構成を考慮して適宜設計すればよく、特に限定されない。例えば、主流体入口4、副流体入口6および混合流体出口5を流体混合器の側面に設けてもよい。また、第三の実施形態において、主流体入口4、副流体入口6および混合流体出口5には流体混合器に配管を接続するための雌ネジ部33、34、40が形成されているが、流体混合器と配管との接続は特に限定されず、ネジ接続のほかに、ソケット接続、フランジ接続などをはじめとする公知の接続手段を用いることができる。   In the third embodiment, the main fluid inlet 4, the subfluid inlet 6, and the mixed fluid outlet 5 are provided on the end face of the main body 31. However, the configuration is appropriately determined in consideration of the configuration of the piping around the fluid mixer. What is necessary is just to design and it does not specifically limit. For example, the main fluid inlet 4, the secondary fluid inlet 6, and the mixed fluid outlet 5 may be provided on the side surface of the fluid mixer. In the third embodiment, the main fluid inlet 4, the sub fluid inlet 6, and the mixed fluid outlet 5 are formed with female thread portions 33, 34, 40 for connecting pipes to the fluid mixer. The connection between the fluid mixer and the pipe is not particularly limited, and known connection means such as socket connection and flange connection can be used in addition to screw connection.

なお、上述の実施形態に係る流体混合器の作用の説明では、主流体を水、副流体を薬液として説明したが、主流体および副流体は後述するような流体でもよく、特に限定されない。   In the description of the operation of the fluid mixer according to the above-described embodiment, the main fluid is water and the subfluid is a chemical solution. However, the main fluid and the subfluid may be fluids described later, and are not particularly limited.

―第四の実施形態―
以下、図7を参照して、本発明の第四の実施形態に係る流体混合器について説明する。第四の実施形態が第三の実施形態と異なる点は、主流路1の流路断面積が段階的に増加している点である。なお、第一〜第三の実施形態と同様の構成要素には同様の符号を付し、以下では、第三の実施形態との相違点について主に説明する。
-Fourth embodiment-
Hereinafter, a fluid mixer according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is different from the third embodiment in that the channel cross-sectional area of the main channel 1 is increased stepwise. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to 1st-3rd embodiment, and the difference with 3rd embodiment is mainly demonstrated below.

本体部31の外周面には螺旋溝35が設けられており、螺旋溝35と筐体32の内周面から螺旋流路22が形成される。螺旋流路22は第一流路21と第二流路23に接続し、これら第一流路21、螺旋流路22及び第二流路23と、主流体が流入する主流体入口4と、第二流路23から混合流体が流出する混合流体出口5とから、主流路1が形成されている。ここで、主流路1の流路断面積は合流部8ごとに段階的に拡大されており、合流部8a〜8dのそれぞれの流路断面積は、合流部8a〜8dの直近の上流側の螺旋流路22の流路断面積と、連通流路3a〜3dの分岐部端部10a〜10dの流路断面積との和とほぼ同じになるように形成されている。また、第一流路21の流路断面積は、螺旋流路22の最上流側の流路断面積とほぼ同じになるように形成され、第二流路23の流路断面積は螺旋流路22の最下流側の流路断面積とほぼ同じになるように形成されている。   A spiral groove 35 is provided on the outer peripheral surface of the main body 31, and the spiral flow path 22 is formed from the spiral groove 35 and the inner peripheral surface of the housing 32. The spiral flow path 22 is connected to the first flow path 21 and the second flow path 23, the first flow path 21, the spiral flow path 22 and the second flow path 23, the main fluid inlet 4 into which the main fluid flows, and the second flow path. The main flow path 1 is formed from the mixed fluid outlet 5 from which the mixed fluid flows out of the flow path 23. Here, the flow path cross-sectional area of the main flow path 1 is gradually increased for each merging portion 8, and the flow path cross-sectional areas of the merging portions 8 a to 8 d are on the upstream side closest to the merging portions 8 a to 8 d. It is formed so as to be substantially the same as the sum of the channel cross-sectional area of the spiral channel 22 and the channel cross-sectional areas of the branch end portions 10a to 10d of the communication channels 3a to 3d. In addition, the channel cross-sectional area of the first channel 21 is formed to be substantially the same as the channel cross-sectional area on the most upstream side of the spiral channel 22, and the channel cross-sectional area of the second channel 23 is the spiral channel. 22 is formed so as to be substantially the same as the cross-sectional area of the most downstream flow path.

第四の実施形態に係る流体混合器における主流体に副流体が混合される作用は、第三の実施形態と同様なので説明を省略する。このとき、第四の実施形態の流体混合器は、主流体に副流体が流入するたびに主流路1の流路断面積が増加するため、副流体を円滑に主流体に流入させることができる。   The operation of mixing the sub-fluid with the main fluid in the fluid mixer according to the fourth embodiment is the same as that of the third embodiment, and the description thereof is omitted. At this time, the fluid mixer of the fourth embodiment increases the cross-sectional area of the main channel 1 every time the sub-fluid flows into the main fluid, so that the sub-fluid can smoothly flow into the main fluid. .

次に、図8、図9を参照して上述の流体混合器を用いた装置について説明する。   Next, an apparatus using the above-described fluid mixer will be described with reference to FIGS.

図8は、本発明に係る流体混合器を用いた装置の一例を示す図である。図8では、2つの流体が各々流れるライン51、52が本発明に係る流体混合器53のそれぞれ主流体入口57、副流体入口56に接続されている。各流体はそれぞれポンプ54、55により供給され、流体混合器53で混合された各流体は混合流体出口58から流出される。このときの流体は気体、液体、固体、粉体等のいずれでもよく、固体、粉体については、あらかじめ気体または液体と混合しておいてもよい。本発明に係る流体混合器53は、主流体の粘度と副流体の粘度とが大きく異なるような流体に対して、特に好適に用いることができる。なお、流体混合器53に副流路56を2つ以上形成し、3つ以上の流体が流れるラインを流体混合器53に接続させるように装置を構成し、3つ以上の流体が流体混合器53によって混合されるようにしてもよい。   FIG. 8 is a diagram showing an example of an apparatus using the fluid mixer according to the present invention. In FIG. 8, lines 51 and 52 through which two fluids respectively flow are connected to a main fluid inlet 57 and a sub fluid inlet 56 of a fluid mixer 53 according to the present invention, respectively. Each fluid is supplied by pumps 54 and 55, and each fluid mixed by the fluid mixer 53 flows out from the mixed fluid outlet 58. The fluid at this time may be any of gas, liquid, solid, powder and the like, and the solid and powder may be mixed with gas or liquid in advance. The fluid mixer 53 according to the present invention can be particularly preferably used for a fluid in which the viscosity of the main fluid and the viscosity of the sub-fluid are greatly different. It should be noted that two or more sub-channels 56 are formed in the fluid mixer 53, and the apparatus is configured to connect a line through which three or more fluids flow to the fluid mixer 53, and the three or more fluids are in the fluid mixer. 53 may be mixed.

図9は、図8の変形例を示す図である。図9では、2つの物質が各々流れるライン61、62が、本発明に係る流体混合器63の主流体入口64および副流体入口65にそれぞれ接続されるとともに、流体混合器63の下流側に接続されるライン66と他の流体が流れるライン67が他の本発明に係る流体混合器70の主流体入口69および副流体入口68にそれぞれ接続されている。これにより、3つ以上の流体を同時に混合すると混合ムラが生じやすい流体を混合させる場合に、最初に混合した2つの流体を均一に混合した後に、他の流体を混合して均一に混合させることにより、効率よく混合ムラのない均一な混合を行うことができる。   FIG. 9 is a diagram showing a modification of FIG. In FIG. 9, lines 61 and 62 through which two substances flow are respectively connected to the main fluid inlet 64 and the sub fluid inlet 65 of the fluid mixer 63 according to the present invention, and to the downstream side of the fluid mixer 63. And a line 67 through which other fluid flows are connected to a main fluid inlet 69 and a sub fluid inlet 68 of another fluid mixer 70 according to the present invention, respectively. As a result, when mixing fluids that are likely to cause mixing unevenness when three or more fluids are mixed at the same time, the two fluids that were first mixed are mixed uniformly, and then the other fluids are mixed and mixed uniformly. Thus, uniform mixing without uneven mixing can be performed efficiently.

本装置によって混合される異種流体の組み合わせについてさらに説明する。本装置によって混合される異種流体の組み合わせとしては、例えば、主流体として水を、副流体としてpH調整剤、液体肥料、漂白剤、殺菌剤、界面活性剤または液体薬品のいずれかを流し、これらを流体混合器53、63、70で混合させるようにしてもよい。また、主流体として第一の液体薬品を、副流体として第二の液体薬品または金属を流し、これらを流体混合器53、63、70で混合させるようにしてもよい。また、主流体として廃液を、副流体としてpH調整剤または凝集剤を流し、これらを流体混合器53、63、70で混合させるようにしてもよい。また、主流体として第一の樹脂を、副流体として第二の樹脂、溶剤、硬化剤または着色剤を流し、これらを流体混合器53、63、70で混合させるようにしてもよい。また、主流体として第一の食品原料を、副流体として第二の食品原料、食品添加剤、調味料、不燃性ガス等を流し、これらを流体混合器53、63、70で混合させるようにしてもよい。   The combination of different fluids mixed by this apparatus will be further described. As a combination of different fluids mixed by this apparatus, for example, water as a main fluid and a pH adjuster, liquid fertilizer, bleach, disinfectant, surfactant or liquid chemical as a secondary fluid are allowed to flow. May be mixed by the fluid mixers 53, 63, and 70. Alternatively, the first liquid chemical may be flowed as the main fluid, and the second liquid chemical or metal may be flowed as the subfluid, and these may be mixed by the fluid mixers 53, 63, and 70. Alternatively, a waste liquid may be flowed as the main fluid, and a pH adjusting agent or a flocculant may be flowed as the auxiliary fluid, and these may be mixed by the fluid mixers 53, 63, and 70. Alternatively, the first resin may be flown as the main fluid, and the second resin, solvent, curing agent, or colorant may be flowed as the subfluid, and these may be mixed by the fluid mixers 53, 63, and 70. In addition, the first food raw material is flown as the main fluid, and the second food raw material, food additive, seasoning, incombustible gas, etc. are flowed as the secondary fluid, and these are mixed in the fluid mixers 53, 63, 70. May be.

図8または図9の装置において、流体混合器53、63、70の上流側にヒーターまたは気化器を設けてもよく、流体混合器53、63、70の下流側に熱交換器を設けてもよい。さらに、流体混合器53、63、70に接続する前の一方の流体が流れるラインに計測器を配置し、その計測器で計測されたパラメーターに応じて他方の流体が流れるラインのポンプの出力を調整する制御部を設けてもよく、他方の流体の流れるラインに制御弁を配置し、計測器のパラメーターに応じて制御弁の開度を調整する制御弁を設けてもよい。このとき、計測器は、必要な流体のパラメーターを計測できるものであれば、流量計、流速計、濃度計またはpH測定器でもよい。また、互いに分離しやすいような流体を混合したような場合は、必要に応じて、流体混合器53、63、70の下流側のラインにスタティックミキサーを設置してもよい。   In the apparatus of FIG. 8 or FIG. 9, a heater or a vaporizer may be provided upstream of the fluid mixers 53, 63, 70, or a heat exchanger may be provided downstream of the fluid mixers 53, 63, 70. Good. Furthermore, a measuring instrument is arranged in a line through which one fluid flows before being connected to the fluid mixers 53, 63, 70, and the output of the pump of the line through which the other fluid flows is determined according to the parameter measured by the measuring instrument. You may provide the control part to adjust, you may provide a control valve which arrange | positions a control valve in the line through which the other fluid flows, and adjusts the opening degree of a control valve according to the parameter of a measuring device. At this time, the measuring device may be a flow meter, a flow meter, a concentration meter, or a pH measuring device as long as it can measure parameters of a necessary fluid. Further, when fluids that are easily separated from each other are mixed, a static mixer may be installed in the downstream line of the fluid mixers 53, 63, and 70 as necessary.

本発明に係る流体混合器の本体部31、筐体32、キャップナット49などの各部品の材質は、樹脂製であればPVC、ポリプロピレン、ポリエチレンなどいずれでもよい。特に流体に腐食性流体を用いる場合は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオロライド、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂などのフッ素樹脂であることが好ましい。本体部31または筐体32を形成する部材または部材の一部を透明または半透明な材質で形成してもよく、この場合には流体の混合の状態を目視で確認できるため好適である。また、流体混合器に流す物質によっては、各部品の材質は、鉄、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、ステンレス、チタンなどの金属またはこれらの合金であってもよい。   The material of each component such as the main body 31, the casing 32, and the cap nut 49 of the fluid mixer according to the present invention may be PVC, polypropylene, polyethylene, or the like as long as it is made of resin. Particularly when a corrosive fluid is used as the fluid, it is preferably a fluororesin such as polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin. A member or a part of the member that forms the main body 31 or the housing 32 may be formed of a transparent or translucent material. In this case, it is preferable because the state of fluid mixing can be visually confirmed. Further, depending on the substance to be passed through the fluid mixer, the material of each component may be a metal such as iron, copper, copper alloy, brass, aluminum, stainless steel, titanium, or an alloy thereof.

なお、上記第一の実施形態〜第四の実施形態を任意に組み合わせて流体混合器を構成してもよい。すなわち、本発明の特徴および機能を実現できる限り、本発明は上述の実施形態の流体混合器に限定されない。   In addition, you may comprise a fluid mixer by combining said 1st embodiment-4th embodiment arbitrarily. That is, as long as the features and functions of the present invention can be realized, the present invention is not limited to the fluid mixer of the above-described embodiment.

1 主流路
2 副流路
3,3a,3b,3c,3d 連通流路
4 主流体入口
5 混合流体出口
6 副流体入口
7,7a,7b,7c,7d 分岐部
8,8a,8b,8c,8d 合流部
9,9a,9b,9c,9d 分岐部端部
10,10a,10b,10c,10d 合流部端部
21 第一流路
22 螺旋流路
23 第二流路
31 本体部
32 筐体
33 雌ネジ部
34 雌ネジ部
35 螺旋溝
36 止水部材
37 環状溝
38 雄ネジ部
39 キャップナット
40 雌ネジ部
41 内鍔部
42 雌ネジ部
51 ライン
52 ライン
53 流体混合器
54 ポンプ
55 ポンプ
56 副流体入口
57 主流体入口
58 混合流体出口
61 ライン
62 ライン
63 流体混合器
64 主流体入口
65 副流体入口
66 ライン
67 ライン
68 副流体入口
69 主流体入口
70 流体混合器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main flow path 2 Sub flow path 3,3a, 3b, 3c, 3d Communication flow path 4 Main fluid inlet 5 Mixed fluid outlet 6 Subfluid inlet 7,7a, 7b, 7c, 7d Branch part 8,8a, 8b, 8c, 8d merge portion 9, 9a, 9b, 9c, 9d branch end portion 10, 10a, 10b, 10c, 10d merge portion end portion 21 first flow channel 22 spiral flow channel 23 second flow channel 31 main body portion 32 housing 33 female Screw part 34 Female thread part 35 Spiral groove 36 Water stop member 37 Annular groove 38 Male thread part 39 Cap nut 40 Female thread part 41 Inner flange part 42 Female thread part 51 Line 52 Line 53 Fluid mixer 54 Pump 55 Pump 56 Sub fluid Inlet 57 Main fluid inlet 58 Mixed fluid outlet 61 Line 62 Line 63 Fluid mixer 64 Main fluid inlet 65 Sub fluid inlet 66 Line 67 Line 68 Sub fluid inlet 69 Main flow Inlet 70 fluid mixer

Claims (7)

複数の流体を混合する流体混合器において、
主流体が流入する主流体入口と混合流体が流出する混合流体出口とを有する主流路と、
副流体が流入する副流体入口を有する副流路と、
前記主流路と前記副流路とを連通する複数の連通流路と、
を含み、
前記主流路に合流する前記連通流路の合流部の端部の断面形状が、前記主流路の流路軸線方向の長さよりも前記主流路の流路軸線方向に直交する方向の長さの方が長く形成され、
前記主流路の流路断面形状が変化していることを特徴とする、
流体混合器。
In a fluid mixer for mixing a plurality of fluids,
A main flow path having a main fluid inlet into which the main fluid flows and a mixed fluid outlet from which the mixed fluid flows out;
A secondary flow path having a secondary fluid inlet into which the secondary fluid flows;
A plurality of communication channels communicating the main channel and the sub channel;
Including
The cross-sectional shape of the end portion of the joining portion of the communication channel that merges with the main channel is longer in the direction perpendicular to the channel axis direction of the main channel than in the channel axis direction of the main channel Is formed long,
The channel cross-sectional shape of the main channel is changed,
Fluid mixer.
少なくとも一つの前記合流部の下流において、前記主流路の流路断面積が段階的に拡大されることを特徴とする、
請求項1に記載の流体混合器。
The flow passage cross-sectional area of the main flow passage is enlarged stepwise downstream of at least one of the merge portions,
The fluid mixer according to claim 1.
前記連通流路の前記合流部の端部の断面形状における前記主流路の流路軸線方向に直交する方向の長さが前記主流路の流路軸線方向に直交する方向の最大長さと略同一であることを特徴とする、
請求項1または請求項2に記載の流体混合器。
In the cross-sectional shape of the end of the merging portion of the communication channel, the length in the direction orthogonal to the channel axial direction of the main channel is substantially the same as the maximum length in the direction orthogonal to the channel axial direction of the main channel. It is characterized by being,
The fluid mixer according to claim 1 or 2.
前記主流路は、前記主流体入口と、前記主流体入口に接続する第一流路と、前記第一流路に接続する螺旋流路と、前記螺旋流路に接続する第二流路と、前記第二流路に接続する前記混合流体出口とを含み、
前記副流路は前記螺旋流路の螺旋形状の内側に位置するように形成され、
複数の前記連通流路は、前記副流路の異なる位置から各々分岐し、前記螺旋流路の異なる位置において前記螺旋流路と各々接続することを特徴とする、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の流体混合器。
The main channel includes the main fluid inlet, a first channel connected to the main fluid inlet, a spiral channel connected to the first channel, a second channel connected to the spiral channel, and the first channel The mixed fluid outlet connected to two flow paths,
The sub-channel is formed to be located inside the spiral shape of the spiral channel,
The plurality of communication channels branch from different positions of the sub-channels, and are connected to the spiral channels at different positions of the spiral channels, respectively.
The fluid mixer according to any one of claims 1 to 3.
外周面に螺旋溝が形成され、内部に前記主流体入口と前記螺旋溝とを接続する前記第一流路と、前記混合流体出口と前記螺旋溝とを接続する前記第二流路とが形成され、内部に前記副流路が形成され、かつ前記副流路と前記螺旋溝とを接続する連通孔が形成された本体部と、
前記本体部の外周面と嵌合する筐体と、
を具備し、
前記螺旋溝および前記筐体の内周面により前記螺旋流路を形成し、
前記連通孔が前記連通流路となることを特徴とする、
請求項4に記載の流体混合器。
A spiral groove is formed on the outer peripheral surface, and the first flow path connecting the main fluid inlet and the spiral groove and the second flow path connecting the mixed fluid outlet and the spiral groove are formed inside. A body portion in which the sub-flow path is formed and a communication hole connecting the sub-flow path and the spiral groove is formed;
A housing that fits with the outer peripheral surface of the main body,
Comprising
The spiral channel is formed by the spiral groove and the inner peripheral surface of the housing,
The communication hole is the communication channel,
The fluid mixer according to claim 4.
前記本体部には、一方の端面に前記主流体入口と前記副流体入口とが形成され、かつ他方の端面に前記混合流体出口が形成されることを特徴とする、
請求項5に記載の流体混合器。
In the main body, the main fluid inlet and the sub fluid inlet are formed on one end face, and the mixed fluid outlet is formed on the other end face.
The fluid mixer according to claim 5.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の流体混合器と、前記流体混合器に複数の異種流体を導く流路を形成する流路形成手段と、を備えることを特徴とする、
流体混合器を用いた装置。
A fluid mixer according to any one of claims 1 to 6, and a flow path forming means for forming a flow path for guiding a plurality of different fluids to the fluid mixer.
A device using a fluid mixer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5226309Y2 (en) * 1973-11-14 1977-06-15
JP3120851B2 (en) * 1989-07-29 2000-12-25 久夫 小嶋 Manufacturing method of static fluid mixer
DE19604289C2 (en) * 1996-02-07 1998-04-23 Danfoss As Micromixer
JP4118418B2 (en) * 1998-11-13 2008-07-16 株式会社テイエルブイ Flow mixer
DE19905572A1 (en) * 1999-02-11 2000-08-31 Bayer Ag Device for mixing and reacting multiphase gaseous and liquid mixtures and use of this device
JP2003294596A (en) * 2002-03-29 2003-10-15 Asahi Kasei Corp Mixing mechanism
JP2007187470A (en) * 2006-01-11 2007-07-26 Ricoh Co Ltd Microflow channel structure and emulsification method using the same
JP2011104483A (en) * 2009-11-13 2011-06-02 Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd Static-type fluid mixer and device employing the same
JP2011104481A (en) * 2009-11-13 2011-06-02 Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd Fluid mixer
JP5484008B2 (en) * 2009-11-13 2014-05-07 旭有機材工業株式会社 Static fluid mixer and apparatus using static fluid mixer
JP5441746B2 (en) * 2010-02-05 2014-03-12 旭有機材工業株式会社 Fluid mixer and device using fluid mixer

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