JP2016147263A - 二重くさび形混合バッフル並びに関連のスタティックミキサ及び混合方法 - Google Patents
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Abstract
Description
12 混合バッフル
14 導管
16 前縁
18 後縁
20 混合コンポーネント
24 本体区分
30 入口混合要素
32 流れシフタ要素
34,36 側壁
42,44 分割パネル
66,68,80,82 そらせ面
Claims (25)
- 少なくとも2つの成分を含む流体の流れを混合する混合バッフルであって、
第1の側部及び第2の側部を含み、前縁を規定している第1の分割パネルと、
前記第1の分割パネルの前記第1の側部に沿う流体流れの経路の少なくとも一部を閉塞するべく、前記第1の分割パネルの前記第1の側部から突き出た第1のそらせ面と、
前記第1の分割パネルの前記第2の側部に沿う流体流れの経路の少なくとも一部を閉塞するべく、前記第1の分割パネルの前記第2の側部から突き出た第2のそらせ面と、
前記第1の分割パネルに接続されると共に前記第1の分割パネルを横断する方向に差し向けられ、後縁を規定すると共に第1の側部及び第2の側部を含んでいる第2の分割パネルと、
前記第1のそらせ面に近接して前記第2の分割パネルの前記第1の側部から突き出た第3のそらせ面と、
前記第2のそらせ面に近接して前記第2の分割パネルの前記第2の側部から突き出た第4のそらせ面と、
を備え、
前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4のそらせ面のうちの少なくとも1つは、第1の平坦面及び当該第1の平坦面から角度をなして差し向けられた第2の平坦面によって規定されており、
前記第1及び前記第2の平坦面は、前記流体流れに対して異なる角度をなして配置されており、
前記流体流れは、前記前縁のところで、前記第1の分割パネルによって、前記第1及び前記第4のそらせ面によって前記第1の分割パネルの前記第1の側部から前記第2の分割パネルの前記第2の側部へと移動される第1の流れ部分と、前記第2及び前記第3のそらせ面によって前記第1の分割パネルの前記第2の側部から前記第2の分割パネルの前記第1の側部へと移動されるに第2の流れ部分と、に分割され、
前記第1及び前記第2の流れ部分は、前記後縁のところで再結合されるようになっている
ことを特徴とする混合バッフル。 - 前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4のそらせ面の各々が、第1の平坦面及び当該第1の平坦面から角度をなして差し向けられた第2の平坦面によって規定されており、
前記第1及び前記第2の平坦面は、前記流体流れに対して異なる角度をなして配置されている
ことを特徴とする請求項1記載の混合バッフル。 - 前記第1の分割パネルは、前記前縁のところで、当該第1の分割パネルの対応の前記第1及び前記第2の側部に向かって互いに逆の方向に曲げられた第1及び第2のフック区分を有し、
前記第2の分割パネルは、前記後縁のところで、当該第2の分割パネルの対応の前記第1及び前記第2の側部に向かって互いに逆の方向に曲げられた第1及び第2のフック区分を有する
ことを特徴とする請求項2記載の混合バッフル。 - 前記第2の平坦面の各々は、25°から50°までの範囲にある角度だけ、前記第1の平坦面の隣接の各々からそれぞれ角度付けられている
ことを特徴とする請求項2記載の混合バッフル。 - 前記第1の平坦面の各々は、前記流体流れに垂直な平面からゼロではない角度だけ角度付けられており、その結果、前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4のそらせ面の各々が、二重くさび形状を規定している
ことを特徴とする請求項2記載の混合バッフル。 - 前記第1の平坦面の各々は、前記流体流れに垂直な平面から5°から15°までの範囲にある角度だけ角度付けられている
ことを特徴とする請求項5記載の混合バッフル。 - 前記第1及び前記第2のそらせ面の前記第1の平坦面は、前記流体流れに垂直な前記平面から第1の角度だけ角度付けられており、
前記第3及び前記第4のそらせ面の前記第1の平坦面は、前記流体流れに垂直な前記平面から前記第1の角度とは異なる第2の角度だけ角度付けられている
ことを特徴とする請求項5記載の混合バッフル。 - 前記第1の角度は、前記第2の角度よりも大きい
ことを特徴とする請求項7記載の混合バッフル。 - 前記第1の分割パネルは、前記第2の分割パネルに全体として垂直に差し向けられていて、当該混合バッフルが前記流体流れを収容する導管内に配置される時、前記第1の分割パネルは、前記導管内に全体として鉛直に差し向けられ、前記第2の分割パネルは、前記導管内に全体として水平に差し向けられる
ことを特徴とする請求項2記載の混合バッフル。 - 前記第1及び前記第4のそらせ面は、前記第1の流れ部分が前記第1の分割パネルに沿って下方に収縮し、その後前記第2の分割パネルに沿って右側に拡張するように、前記第1の流れ部分を移動させ、
前記第2及び前記第3のそらせ面は、前記第2の流れ部分が前記第1の分割パネルに沿って上方に収縮し、その後前記第2の分割パネルに沿って左側に拡張するように、前記第2の流れ部分を移動させ、
それらにより、前記第1の流れ部分及び前記第2の流れ部分を反時計回りの方向に効果的に移動させる
ことを特徴とする請求項9記載の混合バッフル。 - 前記第1及び前記第4のそらせ面は、前記第1の流れ部分が前記第1の分割パネルに沿って上方に収縮し、その後前記第2の分割パネルに沿って右側に拡張するように、前記第1の流れ部分を移動させ、
前記第2及び前記第3のそらせ面は、前記第2の流れ部分が前記第1の分割パネルに沿って下方に収縮し、その後前記第2の分割パネルに沿って左側に拡張するように、前記第2の流れ部分を移動させ、
それらにより、前記第1の流れ部分及び前記第2の流れ部分を時計回りの方向に効果的に移動させる
ことを特徴とする請求項9記載の混合バッフル。 - 前記第1及び前記第2の分割パネル、並びに、前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4のそらせ面は、射出成形によって一体品として一体形成されている、請求項2記載の混合バッフル。
- 少なくとも2つの成分を含む流体の流れを混合するスタティックミキサであって、
前記流体流れを受け入れるよう構成されたミキサ導管と、
前記ミキサ導管内に位置決めされた複数の混合要素によって規定された混合コンポーネントと、
を備え、
前記複数の混合要素は、請求項1記載の混合バッフルを少なくとも1つ含む
ことを特徴とするスタティックミキサ。 - 前記二重混合バッフルの前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4のそらせ面の各々は、第1の平坦面及び当該第1の平坦面から角度をなして差し向けられた第2の平坦面によって規定されており、
前記第1の平坦面及び前記第2の平坦面は、前記流体流れに対して異なる角度をなして配置されている
ことを特徴とする請求項13記載のスタティックミキサ。 - 前記複数の混合バッフルは、前記流体流れを反時計回りの方向に移動させる左回り混合バッフルと、前記流体流れを時計回りの方向に移動させる右回り混合バッフルと、を含み、
前記混合コンポーネントは、交互に位置する一連の前記左回り混合バッフル及び前記右回り混合バッフルを含んでいる
ことを特徴とする請求項14記載のスタティックミキサ。 - 前記混合コンポーネントの前記複数の混合要素は、交互に位置する一連の前記左回り混合バッフル及び前記右回り混合バッフルが散在された少なくとも1つの異なる形式の流れシフト要素を更に含んでいる
ことを特徴とする請求項15記載のスタティックミキサ。 - 前記混合コンポーネントは、射出成形によって一体品として一体形成されており、
前記複数の混合要素は、一緒になって、前記一体品の第1及び第2の互いに対向する側壁を規定しており、
前記側壁は、前記ミキサ導管の長さに沿って延びている
ことを特徴とする請求項14記載のスタティックミキサ。 - 前記第1の平坦面の各々は、前記流体流れに垂直な平面からゼロではない角度だけ角度付けられており、その結果、前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4のそらせ面の各々が、二重くさび形状を規定している
ことを特徴とする請求項14記載のスタティックミキサ。 - 前記第1の分割パネルは、前記第2の分割パネルに対して全体として垂直に差し向けられており、
前記第1の分割パネルは、前記導管内に全体として鉛直に差し向けられており、
前記第2の分割パネルは、前記導管内に全体として水平に差し向けられている
ことを特徴とする請求項14記載のスタティックミキサ。 - ミキサ導管及び複数の混合バッフルを有するスタティックミキサによって流体の流れの少なくとも2つの成分を混合する方法であって、
少なくとも2つの成分を有する前記流体流れを前記ミキサ導管の入口端部中に導入するステップと、
前記流体流れを前記複数の混合バッフルを通るように押し込んで混合流体流れを生じさせるステップと、
前記流体流れを前記複数の混合バッフルを通るように押し込んだ後、前記混合流体流れを前記ミキサ導管の出口端部から排出するステップと、
を備え、
前記混合バッフルのうちの少なくとも1つは、請求項1記載の混合バッフルを含み、
前記押し込みステップは、
前記流体流れを、前記第1の分割パネルの前記前縁によって、前記第1の分割パネルの第1の側部に沿って位置する第1の流れ部分と、前記第1の分割パネルの第2の側部に沿って位置する第2の流れ部分と、に分割するステップと、
前記第1の流れ部分を、前記第1及び前記第4のそらせ面によって前記第1の分割パネルの前記第1の側部から前記第2の分割パネルの第2の側部へと移動させるステップと、
前記第2の流れ部分を、前記第2及び前記第3のそらせ面によって前記第1の分割パネルの前記第2の側部から前記第2の分割パネルの第1の側部へと移動させるステップと、
前記第1の流れ部分と前記第2の流れ部分を前記第2の分割パネルの前記後縁のところで再結合するステップと、
を含んでおり、
前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4のそらせ面のうちの少なくとも1つの前記第2の平坦面は、前記第1又は前記第2の流れ部分が前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4のそらせ面のうちの前記対応の少なくとも1つに沿った移動中に進む必要がある距離を、短くしている
ことを特徴とする方法。 - 前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4のそらせ面の各々は、第1の平坦面及び当該第1の平坦面に対して角度をなして差し向けられた第2の平坦面によって構成されており、
前記第1及び前記第2の流れ部分は、移動させられている間、前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4のそらせ面によって短い距離に沿って移動するようになっている
ことを特徴とする請求項20記載の方法。 - 前記流体流れは、複数の交互に位置する前記少なくとも2つの成分の層を含み、
前記複数の混合バッフル中への前記流体流れの押し込みステップは、前記混合バッフルのうちの前記少なくとも1つの各々の前記前縁と前記後縁との間における前記少なくとも2つの成分の前記交互に位置する層の数を2倍にするステップを更に含む
ことを特徴とする請求項21記載の方法。 - 前記第1及び前記第2の平坦面の各々は、前記スタティックミキサを通る前記流体流れに垂直な平面からゼロではない角度だけ角度付けられており、その結果、前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4のそらせ面の各々が、二重くさび形状を規定しており、
当該方法は、
前記混合流体流れの排出が完了される時、前記スタティックミキサの前記入口端部を前記流体流れの源から切り離すステップと、
前記混合バッフルのうちの前記少なくとも1つの前記第1、前記第2、前記第3及び前記第4のそらせ面の各々についての前記二重くさび形状の結果として、前記スタティックミキサ内の保持状態の体積によって定められる流体流れの廃棄物を最小限に抑えるステップと、
を更に備えたことを特徴とする請求項21記載の方法。 - 前記第1及び前記第2のそらせ面の前記第1の平坦面は、前記流体流れに垂直な前記平面から第1の角度をなして角度付けられており、
前記第3及び前記第4のそらせ面の前記第1の平坦面は、前記流体流れに垂直な前記平面から前記第1の角度とは異なる第2の角度をなして角度付けられており、それにより、前記第2の分割パネルの出口に隣接したところと比較して前記第1の分割パネルの入口に隣接したところに位置する前記流体流れを異なった態様で移動させることによって、流体流れ特性を最適化する
ことを特徴とする請求項23記載の方法。 - 前記混合バッフルのうちの前記少なくとも1つは、左回り混合バッフル及び右回り混合バッフルを含んでおり、
前記複数の混合バッフル中への前記押し込みステップは、
前記第1及び前記第2の流れ部分を前記左回り混合バッフルによって反時計回りの方向に効果的に移動させるステップと、
前記第1及び前記第2の流れ部分を前記右回り混合バッフルによって時計回りの方向に効果的に移動させるステップと、
を更に含む
ことを特徴とする請求項21記載の方法。
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