JP2017225948A - Fluid mixer - Google Patents

Fluid mixer Download PDF

Info

Publication number
JP2017225948A
JP2017225948A JP2016125074A JP2016125074A JP2017225948A JP 2017225948 A JP2017225948 A JP 2017225948A JP 2016125074 A JP2016125074 A JP 2016125074A JP 2016125074 A JP2016125074 A JP 2016125074A JP 2017225948 A JP2017225948 A JP 2017225948A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
mixing
unit
axis
swivel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016125074A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6075674B1 (en
Inventor
類 松本
Rui Matsumoto
類 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP2016125074A priority Critical patent/JP6075674B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6075674B1 publication Critical patent/JP6075674B1/en
Publication of JP2017225948A publication Critical patent/JP2017225948A/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid mixer capable of mixing a plurality of fluids efficiently with a simple structure without requiring other power, by mixing the plurality of fluids by a turning part and a mixing part.SOLUTION: In a fluid mixer including a turning part for turning a fluid, and a mixing part for mixing a plurality of fluids, the turning part and the mixing part communicate with each other through a partition plate having a small hole, and the turning part includes a first fluid inflow port through which a first fluid flows in, and a second fluid inflow port through which a second fluid to be mixed with the first fluid flows in, and the mixing part includes an outflow port through which a mixture formed by mixing the first fluid and the second fluid together flows out.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数の流体を混合する技術に関し、詳しくは、流体の旋回流を発生させ、せん断することで微細化し、高濃度で溶解し、混合可能な装置に関する。   The present invention relates to a technique for mixing a plurality of fluids, and more particularly, to a device capable of generating a swirling flow of fluid, miniaturizing by shearing, dissolving at a high concentration, and mixing.

従来より流体を混合する方法、特に液体に気体を高溶解率で混合する方法として、ノズルを用いて混合する方法や、中空糸状のフィルタを用いる方法や、容器内に羽根車を設ける方法、高圧タンクを用いる方法、液体を霧状にする方法等が知られている。   Conventional methods for mixing fluids, particularly methods for mixing gases in liquids at a high dissolution rate, including mixing using a nozzle, using a hollow fiber filter, installing an impeller in a container, high pressure A method of using a tank, a method of atomizing a liquid, and the like are known.

ノズルを用いる方法は、ノズルによって発生する高圧、高速の気体の流れを液体内に流入することで、混合するものである。混合にムラが生じやすく、これのみで十分な混合はできない。   In the method using a nozzle, mixing is performed by flowing a high-speed, high-speed gas flow generated by the nozzle into the liquid. Unevenness is likely to occur in mixing, and sufficient mixing alone cannot be achieved.

中空糸状のフィルタを用いる方法は、中空糸内に気体を流入し、中空糸内の微小な穴を通して液体と混合するものであり、高い混合品位を保つことができる。しかし、フィルタのつまりが発生しやすく、長時間使用する場合には部品交換が必要であり、頻繁にメンテナンスを行う必要がある。   In the method using a hollow fiber filter, gas is introduced into a hollow fiber and mixed with a liquid through a minute hole in the hollow fiber, so that a high mixing quality can be maintained. However, filter clogging tends to occur, and parts must be replaced when used for a long time, and frequent maintenance is required.

容器内に羽根車を設ける方法は、モータ等の動力が必要であるし、高圧タンクを用いる方法は、高圧を発生させるポンプが必要であるため、ランニングコストの増大を招いてしまう。   The method of providing an impeller in a container requires power such as a motor, and the method of using a high-pressure tank requires a pump that generates high pressure, which increases running costs.

液体を霧状にする方法は、構造、工程が複雑であり、作業コストや装置コストの増大となってしまう。   The method of making the liquid mist is complicated in structure and process, and increases the work cost and the apparatus cost.

以上の様に、従来の各技術手法には種々問題点があったため、他の動力を必要とせず、単純な構造で、効率的に、複数の流体を混合できる技術が求められていた。   As described above, since there are various problems in each conventional technique, there is a need for a technique that can efficiently mix a plurality of fluids with a simple structure without requiring other power.

かかる問題に対して、従来から様々な技術が提案されている。例えば、炭酸ガスをお湯に効率的に溶解させる技術(特許文献1参照)が提案され、公知技術となっている。より詳しくは、中空部を有する器体を設け、中空部内でお湯と炭酸ガスを旋回させて、浴槽内に微細気泡を噴出させる構造である。   Various techniques have been proposed for this problem. For example, a technique for efficiently dissolving carbon dioxide gas in hot water (see Patent Document 1) has been proposed and is a known technique. More specifically, it is a structure in which a container having a hollow portion is provided, hot water and carbon dioxide gas are swirled in the hollow portion, and fine bubbles are ejected into the bathtub.

この技術によって、他の動力を必要とせず、単純な構造で、複数の流体であるお湯と炭酸ガスを混合することができる。しかしながら、中空部から噴出された炭酸ガスとお湯は、部分的に混合されるものの、器体から流出直後は混合が不充分であるため、全体としては不均一であり、また、浴槽での循環を前提としているため、浴槽側に充分な水位(器体より上位置に水面がある状態)がないと、高品位に均一な状態の混合とはならない。そのため、問題の解決には未だ至っていない。   With this technique, hot water and carbon dioxide, which are a plurality of fluids, can be mixed with a simple structure without requiring any other power. However, although carbon dioxide gas and hot water ejected from the hollow part are partially mixed, they are not uniform as a whole because of insufficient mixing immediately after flowing out of the container, and are circulated in the bathtub. Therefore, if there is not enough water level on the bathtub side (a state where the water surface is above the body), it will not be mixed in a high quality and uniform state. Therefore, the problem has not been solved yet.

特開2005−288052号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-288052

本発明は、上記問題点に鑑み、複数の流体を旋回部と混合部によって混合することで、他の動力を必要とせず、単純な構造で、効率的に混合可能な流体混合装置を提供することを課題とするものである。   In view of the above-described problems, the present invention provides a fluid mixing apparatus that can mix efficiently with a simple structure without using other power by mixing a plurality of fluids with a swivel unit and a mixing unit. This is a problem.

上記課題を解決するため、本発明に係る流体混合装置は、流体を旋回させる旋回部と、複数の流体を混合する混合部を備え、該旋回部と混合部は小孔を備えた仕切板で連通され、該旋回部は、第1の流体を流入する第1流体流入口と、該第1の流体に混合する第2の流体を流入する第2流体流入口を備え、該混合部は、該第1の流体と該第2の流体を混合した混合物を流出する流出口を備えた構成となっている。   In order to solve the above-described problems, a fluid mixing apparatus according to the present invention includes a swirling unit that swirls a fluid and a mixing unit that mixes a plurality of fluids, and the swirling unit and the mixing unit are partition plates having small holes. The swivel unit is communicated, and the swivel unit includes a first fluid inflow port through which the first fluid flows in, and a second fluid inflow port through which the second fluid mixed with the first fluid flows, the mixing unit including: It has a configuration provided with an outlet that flows out a mixture obtained by mixing the first fluid and the second fluid.

また、本発明に係る流体混合装置は、前記旋回部が、前記小孔と前記第2流体流入口とを結ぶ線である旋回軸線を軸とする略回転対称形状である構成を採る。   Moreover, the fluid mixing apparatus according to the present invention employs a configuration in which the swirl portion has a substantially rotationally symmetric shape with a swirl axis as a line connecting the small hole and the second fluid inflow port.

さらに、本発明に係る流体混合装置は、前記第2流体流入口が、前記旋回軸線を軸とする円筒又は円錐状であって、先端部が前記旋回部内に突出している構成を採用する。   Furthermore, the fluid mixing apparatus according to the present invention employs a configuration in which the second fluid inflow port has a cylindrical or conical shape with the swivel axis as an axis, and a tip portion projects into the swivel portion.

またさらに、本発明に係る流体混合装置は、前記第1流体流入口が、前記旋回軸線に対して略垂直であって、流入方向が前記旋回軸線と交差しない位置に備えられている構成となっている。   Furthermore, the fluid mixing device according to the present invention has a configuration in which the first fluid inlet is provided at a position that is substantially perpendicular to the swivel axis and whose inflow direction does not intersect the swivel axis. ing.

さらにまた、本発明に係る流体混合装置は、前記第1流体流入口は、前記旋回軸線に対して略水平であって、前記第2流体流入口の外周位置に備えられると共に、前記旋回部内に前記第1流体流入口から流入した第1の流体を旋回させる旋回経路が備えられている構成となっている。   Furthermore, in the fluid mixing device according to the present invention, the first fluid inlet is substantially horizontal with respect to the swivel axis, and is provided at an outer peripheral position of the second fluid inlet, A swirling path for swirling the first fluid flowing from the first fluid inlet is provided.

そしてまた、本発明に係る流体混合装置は、前記流出口が、前記第2流体流入口と対向する面若しくは該対向する面近傍の周側面であって、前記旋回軸線上と異なる位置に備えられている構成を採用し得る。   Further, in the fluid mixing device according to the present invention, the outlet is a surface facing the second fluid inlet or a peripheral side surface in the vicinity of the facing surface, and is provided at a position different from the turning axis. The configuration can be adopted.

本発明に係る流体混合装置によれば、他の動力を必要とせず、単純な構造で、効率的に、複数の流体を混合することが可能であり、作業コスト、装置コストを低減させるという優れた効果を発揮するものである。   According to the fluid mixing apparatus of the present invention, it is possible to efficiently mix a plurality of fluids with a simple structure without requiring any other power, and it is possible to reduce work costs and apparatus costs. It is effective.

また、本発明に係る流体混合装置によれば、構造的に内部の抵抗が少ないことから、圧力損失が生じにくいため、流入させる流体の圧力を無用に高める必要がなく、設備コストを低減させることができる。   Further, according to the fluid mixing apparatus of the present invention, since the internal resistance is structurally small, pressure loss is unlikely to occur, so there is no need to unnecessarily increase the pressure of the fluid to be introduced, and the equipment cost can be reduced. Can do.

本発明に係る流体混合装置を示す全体斜視図及び断面図である。(実施例1)It is the whole perspective view and sectional view showing the fluid mixing device concerning the present invention. Example 1 本発明に係る流体混合装置を示す四面図である。It is a four-plane figure which shows the fluid mixing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る流体混合装置の使用工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the use process of the fluid mixing apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る流体混合装置の他の実施形態を示す全体斜視図及び断面図である。(実施例2)It is the whole perspective view and sectional view showing other embodiments of the fluid mixing device concerning the present invention. (Example 2) 本発明に係る流体混合装置の第2流体流入口の形状を示す模式図と断面図である。(実施例3)It is the schematic diagram and sectional drawing which show the shape of the 2nd fluid inflow port of the fluid mixing apparatus which concerns on this invention. (Example 3) 本発明に係る流体混合装置の小孔の形状を示す模式図と断面図である。(実施例4)It is the schematic diagram and sectional drawing which show the shape of the small hole of the fluid mixing apparatus which concerns on this invention. Example 4 本発明に係る流体混合装置の他の実施例の全体斜視図である。(実施例5)It is a whole perspective view of the other Example of the fluid mixing apparatus which concerns on this invention. (Example 5) 本発明に係る流体混合装置の使用例を示す説明図である。(実施例6)It is explanatory drawing which shows the usage example of the fluid mixing apparatus which concerns on this invention. (Example 6)

本発明に係る流体混合装置は、複数の流体を旋回部と混合部によって混合することで、他の動力を必要とせず、単純な構造で、効率的に混合可能としたことを最大の特徴とする。
以下、本発明に係る流体混合装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。
The fluid mixing apparatus according to the present invention is characterized in that a plurality of fluids are mixed by the swivel unit and the mixing unit, so that no other power is required, and a simple structure can be efficiently mixed. To do.
Hereinafter, an embodiment of a fluid mixing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、本発明に係る流体混合装置の全体形状及び各部の形状は、下記に示される実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内、即ち、同一の作用効果を発揮できる形状や寸法等の範囲内で適宜変更することができるものである。   It should be noted that the overall shape of the fluid mixing device and the shape of each part according to the present invention are not limited to the examples shown below, but are within the scope of the technical idea of the present invention, that is, exhibit the same operational effects. It can be changed as appropriate within the range of possible shapes and dimensions.

図1から図3に従って、本発明に係る流体混合装置の第一の実施例を説明する。
図1乃至図2は、本実施例に係る流体混合装置1を示しており、図1(a)は全体斜視図、図1(b)は断面図、図2(a)は平面図、図2(b)は正面図、図2(c)は左側面図、図2(d)は右側面図である。また、図3は、本実施例に係る流体混合装置1の使用工程を示す模式図であり、(a)は第1の流体Aの流入工程、(b)は第2の流体Bの流入工程、(c)は混合流体Cの流出工程を示している。
A first embodiment of the fluid mixing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
1 and 2 show a fluid mixing apparatus 1 according to the present embodiment. FIG. 1 (a) is an overall perspective view, FIG. 1 (b) is a cross-sectional view, FIG. 2 (a) is a plan view, and FIG. 2 (b) is a front view, FIG. 2 (c) is a left side view, and FIG. 2 (d) is a right side view. FIG. 3 is a schematic diagram showing a use process of the fluid mixing device 1 according to the present embodiment, where (a) is a first fluid A inflow process, and (b) is a second fluid B inflow process. , (C) shows the outflow process of the mixed fluid C.

流体混合装置1は、複数の流体を流入させ、流体混合装置1内で混合し、混合流体を流出する装置である。流体混合装置1は、主に旋回部100と混合部300とから成り、該旋回部100と混合部300とが仕切板200により仕切られた構成となっている。   The fluid mixing device 1 is a device that allows a plurality of fluids to flow in, mixes in the fluid mixing device 1, and flows out the mixed fluid. The fluid mixing apparatus 1 mainly includes a swivel unit 100 and a mixing unit 300, and the swivel unit 100 and the mixing unit 300 are partitioned by a partition plate 200.

尚、流体混合装置1において混合する流体としては、気体であれば、例えば、炭酸ガスや水素ガス、オゾンガス、窒素ガス、空気等が考えられ、液体であれば、例えば、水や溶剤、燃料等が考えられる。   In addition, as a fluid mixed in the fluid mixing apparatus 1, if it is gas, for example, carbon dioxide gas, hydrogen gas, ozone gas, nitrogen gas, air, etc. can be considered, and if it is liquid, for example, water, solvent, fuel, etc. Can be considered.

旋回部100は、第1の流体Aと第2の流体Bを流入させ、旋回部100内で旋回させ、混合の前段階の処理を行う部分である。旋回部100は、旋回軸線を軸とする略回転対称形状の容器であり、樽型や円錐型などが考え得るが、旋回効率を考慮すると、図示の様に円筒状であることが望ましい。円筒状(略回転対称形状)とするのは、流体を旋回部100内でスムーズに旋回させるためである。円筒の軸線は、後述する仕切板200に備えられた小孔210と第2流体流入口120とを結ぶ線であって、旋回の回転軸である旋回軸線と一致する。円筒の周部分には、第1の流体Aを流入するための第1流体流入口110が設けられており、円筒の一方の端面には、第2の流体Bを流入するための第2流体流入口120が設けられている。   The swirl unit 100 is a part that allows the first fluid A and the second fluid B to flow in, swirls in the swirl unit 100, and performs a process prior to mixing. The swivel unit 100 is a substantially rotationally symmetric container having a swivel axis as an axis, and can be a barrel shape or a conical shape. However, considering swirl efficiency, the swivel portion 100 is preferably cylindrical as illustrated. The reason for having a cylindrical shape (substantially rotationally symmetric shape) is to smoothly swirl the fluid within the swivel unit 100. The axis of the cylinder is a line connecting a small hole 210 provided in the partition plate 200 described later and the second fluid inflow port 120, and coincides with a turning axis that is a turning axis of turning. A first fluid inflow port 110 for inflow of the first fluid A is provided in a peripheral portion of the cylinder, and a second fluid for inflow of the second fluid B is provided at one end surface of the cylinder. An inflow port 120 is provided.

旋回部100と混合部300との間は、仕切板200によって仕切られており、該仕切板200の中央には、小孔210が備えられている。第1流体流入口110は、旋回部100の周部分であり、且つ、周の接線方向に第1の流体Aの流入の流れを導くよう、管の軸方向が円筒の軸線からずれるように設置されている(図2(c)及び(d))。かかる形態とすることで、第1の流体Aは、旋回部100内で旋回する。そうすると、旋回部100内の円筒の軸線付近の圧力が下がり、第2の流体Bを円筒の軸線付近にスムーズに送ることができる。   The turning unit 100 and the mixing unit 300 are partitioned by a partition plate 200, and a small hole 210 is provided at the center of the partition plate 200. The first fluid inlet 110 is a peripheral portion of the swivel unit 100 and is installed so that the axial direction of the pipe is deviated from the cylindrical axis so as to guide the flow of the first fluid A in the tangential direction of the periphery. (FIGS. 2C and 2D). By setting it as this form, the 1st fluid A swirls within the swivel unit 100. Then, the pressure near the axis of the cylinder in the swivel unit 100 decreases, and the second fluid B can be smoothly sent near the axis of the cylinder.

また、第1流体流入口110の管の軸方向は、円筒の軸方向に対して概ね垂直となっている(図2(b))。旋回部100内での流体の旋回方向に合わせるためである。また、旋回部100における第1流体流入口110の位置は、仕切板200に近い位置に設置されている。小孔210付近での旋回の速度を高めるためである。第2流体流入口120の管の軸線は、円筒の軸線及び旋回軸線と一致しており、第2流体流入口120の管形状は、その先端部が旋回部100の内部まで突出した形状となっている(図1(b))。その理由は、旋回動作において、旋回の軸付近に、より効率的に第2の流体Bを送り込むためである。   Moreover, the axial direction of the pipe | tube of the 1st fluid inflow port 110 is substantially perpendicular | vertical with respect to the axial direction of a cylinder (FIG.2 (b)). This is in order to match the swirl direction of the fluid in the swivel unit 100. Further, the position of the first fluid inflow port 110 in the swivel unit 100 is installed at a position close to the partition plate 200. This is to increase the turning speed in the vicinity of the small hole 210. The axis of the tube of the second fluid inlet 120 coincides with the axis of the cylinder and the swivel axis, and the tube shape of the second fluid inlet 120 is a shape in which the tip portion protrudes to the inside of the swivel unit 100. (FIG. 1B). This is because the second fluid B is more efficiently fed to the vicinity of the turning axis in the turning operation.

仕切板200は、旋回部100と混合部300を仕切る仕切板であり、中央に小孔210が備えられ、該小孔210の中心は、旋回部100の旋回軸線上にある。小孔210は、旋回部100で旋回している第1の流体A、第2の流体Bを混合部300内に一気に送りこむ孔である。小孔210の効果は、旋回部100の流体が小さな孔を抜ける際に旋回速度が最大になり、混合部300に送られ、第1の流体Aと第2の流体Bの混合を促進させるためのものである。そのため、その効果が発揮されるのであれば、小孔210の径について特に限定はなく、また、形状についても単なる丸孔や円錐状、テーパー状など、特に限定するものではない。
尚、この小孔210は、通称「オリフィス」ともいう。
The partition plate 200 is a partition plate that partitions the swivel unit 100 and the mixing unit 300, and has a small hole 210 at the center, and the center of the small hole 210 is on the swivel axis of the swivel unit 100. The small hole 210 is a hole through which the first fluid A and the second fluid B swirling in the swivel unit 100 are fed into the mixing unit 300 at a stretch. The effect of the small hole 210 is that when the fluid of the swirl unit 100 passes through the small hole, the swirl speed is maximized and sent to the mixing unit 300 to promote mixing of the first fluid A and the second fluid B. belongs to. Therefore, if the effect is exhibited, the diameter of the small hole 210 is not particularly limited, and the shape is not particularly limited to a simple round hole, a conical shape, a tapered shape, or the like.
The small holes 210 are also called “orifices”.

混合部300は、第1の流体Aと第2の流体Bを十分混合させるためのものである。混合部300は、流体をスムーズに旋回させるべく、前記旋回部100と同様に円筒状(略回転対称形状)である。混合部300の円筒の一方の端面若しくは該端面近傍の周側面には、混合流体Cを流出させるための流出口310が配置されている。また、混合部300の円筒の他方の端面には、仕切板200が配置され、旋回部100と仕切られている。   The mixing unit 300 is for sufficiently mixing the first fluid A and the second fluid B. The mixing unit 300 has a cylindrical shape (substantially rotationally symmetric shape) like the swivel unit 100 in order to smoothly swirl the fluid. An outlet 310 for allowing the mixed fluid C to flow out is disposed on one end surface of the cylinder of the mixing unit 300 or on a peripheral side surface in the vicinity of the end surface. A partition plate 200 is disposed on the other end surface of the cylinder of the mixing unit 300 and is partitioned from the swivel unit 100.

流出口310は、円筒の軸線に対して異なる位置に配置させている(図2(c))。第1の流体Aと第2の流体Bは、仕切板200の小孔210から混合部300内に混合しながら入るが、流出口310を円筒の軸線上に配置すると充分に混合されていない流体がそのまま流出口310から流出してしまう可能性がある。流出口310を円筒の軸線上からずらすことで、混合部300内で旋回しながら充分に混合された流体が流出口310から流出できるようになる。   The outflow port 310 is arranged at a different position with respect to the axis of the cylinder (FIG. 2C). The first fluid A and the second fluid B enter the mixing unit 300 through the small holes 210 of the partition plate 200 while mixing, but are not sufficiently mixed when the outflow port 310 is arranged on the axis of the cylinder. May flow out of the outlet 310 as it is. By shifting the outflow port 310 from the axis of the cylinder, the fluid that is sufficiently mixed while swirling in the mixing unit 300 can flow out from the outflow port 310.

尚、図示されてはいないが、混合部300内に更に仕切板200を追加配置して、該混合部300を複数に分割構成させる態様も可能である。かかる態様は、構造的に内部の抵抗が少なく、圧力損失が生じにくいことから可能な構成となる。かかる態様を採用することで、前段の混合部300で流体同士が混合不充分な状態であったとしても、後段の混合部300にて再度混合が為されるため、充分に混合された流体を流出することが可能となる。   Although not shown in the drawings, a mode in which a partition plate 200 is additionally arranged in the mixing unit 300 and the mixing unit 300 is divided into a plurality of parts is also possible. Such an embodiment is possible because it has a low internal resistance and hardly causes pressure loss. By adopting such a mode, even if the fluids are not sufficiently mixed in the preceding mixing unit 300, the mixing is performed again in the subsequent mixing unit 300. It becomes possible to leak.

次に、図3に沿って、流体の混合過程を説明する。図3(a)にあるように、まず、第1の流体Aを第1流体流入口110から旋回部100内に流入させる。第1流体流入口110は、旋回部100の周の接線方向に第1の流体Aが流入するように配置されているので、第1の流体Aは、旋回部100内で矢印で示すように旋回流を発生させる。混合部300内は、小孔210を介して流入する第1の流体Aによって満たされる。   Next, the fluid mixing process will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3A, first, the first fluid A is caused to flow into the swivel unit 100 from the first fluid inlet 110. Since the first fluid inflow port 110 is arranged so that the first fluid A flows in the tangential direction of the circumference of the swivel unit 100, the first fluid A is shown in the swirl unit 100 as indicated by an arrow. A swirling flow is generated. The inside of the mixing unit 300 is filled with the first fluid A that flows in through the small hole 210.

次に、図3(b)に示すように、第2流体流入口120から第2の流体Bを流入させる。旋回部100内は、第1の流体Aで満たされ、第1の流体Aによって旋回流が発生している。そのため、旋回軸線付近には圧力の低い部分が形成させる。気圧の低い部分は、旋回流の軸に沿って発生することから、細長い渦巻状であり、所謂トルネード(第2の流体の通り道T)となる。第2流体流入口120から流入する第2の流体Bは、トルネードに沿って、旋回部100内に入っていく。そのため、旋回流の軸付近に広く第2の流体Bを流入することができる。また、第2の流体Bの管部分が旋回部100の内部に入っていることから、第2の流体の通り道T内に第2の流体Bをスムーズに流入させることができる。
旋回流が発生していない状態であれば、第2の流体Bは、旋回部100内にスムーズに入ることができず、第2流体流入口120付近に滞留してしまうことになる。
Next, as shown in FIG. 3B, the second fluid B is introduced from the second fluid inlet 120. The inside of the swirling unit 100 is filled with the first fluid A, and a swirling flow is generated by the first fluid A. Therefore, a low pressure portion is formed in the vicinity of the turning axis. Since the low pressure portion is generated along the axis of the swirling flow, it has a long and narrow spiral shape, which is a so-called tornado (second fluid passage T). The second fluid B flowing from the second fluid inlet 120 enters the swivel unit 100 along the tornado. Therefore, the second fluid B can flow widely in the vicinity of the swirling flow axis. In addition, since the pipe portion of the second fluid B is inside the swivel unit 100, the second fluid B can smoothly flow into the passage T of the second fluid.
If the swirl flow is not generated, the second fluid B cannot smoothly enter the swirl unit 100 and stays in the vicinity of the second fluid inlet 120.

次に、図3(c)に示すように、混合部300で流体の混合が行われる。旋回部100内で旋回流を発生させている第1の流体Aと、旋回流の軸付近(第2の流体の通り道T)である低圧部分に分布する第2の流体Bが、小孔210を介して混合部300内に入る。小孔210は径が小さく狭いことから、第1の流体Aと第2の流体Bは旋回速度を増しながら小孔210を通過する。そのため、第2の流体Bが混合部300に入ると、第2の流体がせん断され、細分化される。これにより、細分化された第2の流体Bは、第1の流体Aに容易に溶け込むことができる。第2の流体Bが気体であれば、1mm以下のマイクロバブルとなり、気体を水等に溶け込ませることができる。尚、混合部300では、旋回部100における旋回流の余力を受け、旋回部100と同様に旋回流が発生する。これが、第1の流体Aと第2の流体Bの更なる混合に効果を発揮する。   Next, as shown in FIG. 3C, fluid mixing is performed in the mixing unit 300. The first fluid A generating a swirl flow in the swirl unit 100 and the second fluid B distributed in the low pressure portion near the swirl flow axis (second fluid passage T) are formed in the small holes 210. Enters the mixing unit 300 via Since the small hole 210 has a small diameter and is narrow, the first fluid A and the second fluid B pass through the small hole 210 while increasing the turning speed. Therefore, when the second fluid B enters the mixing unit 300, the second fluid is sheared and subdivided. Thereby, the subdivided second fluid B can be easily dissolved in the first fluid A. If the 2nd fluid B is gas, it will become a microbubble of 1 mm or less, and can dissolve gas in water etc. Note that, in the mixing unit 300, the swirl flow remaining in the swirl unit 100 is received and a swirl flow is generated as in the swirl unit 100. This is effective for further mixing of the first fluid A and the second fluid B.

混合流体Cを流出させる流出口310の位置は、旋回流の軸方向とはずれていることから、混合流体Cは、混合部300内を旋回しつつ更に混合される。その後、流出口310から流出される。   Since the position of the outlet 310 from which the mixed fluid C flows out is out of the axial direction of the swirling flow, the mixed fluid C is further mixed while swirling in the mixing unit 300. Thereafter, it flows out from the outlet 310.

このように、本実施例に係る流体混合装置1によれば、低圧から高圧まで対応でき、気体を簡単に流入することが可能で、しかも詰まりにくい構造を有し、複数の流体を高効率で混合することが可能な装置である。したがって、複数の流体を混合する作業において、他の動力を必要とせず、単純な構造で、効率的に、作業することが可能であり、作業コスト、装置コストを低減させるという優れた効果を発揮するものである。   As described above, according to the fluid mixing apparatus 1 according to the present embodiment, it is possible to cope with from low pressure to high pressure, it is possible to easily flow in gas, and it has a structure that does not easily clog, and a plurality of fluids can be efficiently supplied. It is a device that can be mixed. Therefore, when mixing multiple fluids, no other power is required, it is possible to work efficiently with a simple structure, and the excellent effect of reducing work cost and equipment cost is demonstrated. To do.

また、構造的に内部の抵抗が少ないことから、圧力損失が生じにくいため、流入させる流体の圧力を無用に高める必要がなく、設備コストを低減させることができるものである。   In addition, since the internal resistance is structurally small, pressure loss is unlikely to occur, so there is no need to increase the pressure of the fluid to be introduced unnecessarily, and the equipment cost can be reduced.

さらに、第1流体流入口110の管の軸と流出口310の管の軸を直交させることによって、脈動を抑え、混合部300への停留を長くすることができる。   Furthermore, by making the axis of the pipe of the first fluid inlet 110 and the axis of the pipe of the outlet 310 orthogonal, the pulsation can be suppressed and the retention in the mixing unit 300 can be lengthened.

またさらに、第2の流体Bとして炭酸ガスを用いれば容易に高効率な溶解が可能であり、第1の流体Aとして水を用いれば、高濃度の炭酸水又はお湯であれば炭酸泉を生成することが可能である。純度の高い水と水素ガスを用いれば水素が溶解した水素水を容易に生成できる。また、オゾンや塩素、次亜塩素を用いればそれらの殺菌作用を有した殺菌水、空気であれば、旋回流のせん断により、マイクロバブル水の生成が可能であることから、河川や湖沼等の水質改善装置として応用することも可能である。さらに、液体に燃料を用いれば、空気や水と混合してエマルジョン化させるといった展開も期待できる。このように、液体に気体を溶け込ませ、その気体の性質を付加した液体を生成することが可能である。   Furthermore, if carbon dioxide gas is used as the second fluid B, it is possible to easily dissolve with high efficiency. If water is used as the first fluid A, a carbonated spring is generated if the water is high-concentration carbonated water or hot water. It is possible. If highly pure water and hydrogen gas are used, hydrogen water in which hydrogen is dissolved can be easily generated. Also, if ozone, chlorine, hypochlorous acid is used, sterilizing water having such sterilizing action, and air, microbubble water can be generated by swirling shear, so rivers, lakes, etc. It can also be applied as a water quality improvement device. Furthermore, if fuel is used for the liquid, development such as mixing with air or water to emulsify can be expected. In this way, it is possible to generate a liquid in which a gas is dissolved and the properties of the gas are added.

さらにまた、容器を金属等で耐圧性および耐久性を持たせ、高出力なポンプで液体を流入させれば、気液の接触を高めることが可能で、より高効率な溶解混合を期待できる。そしてまた、例えば、浴槽にお湯を張り、低圧なポンプを用いて炭酸ガスを流入させながら循環させれば、徐々に濃度を上げることが可能で、最終的には溶解度限度付近までの高濃度の炭酸泉を生成することが可能である。   Furthermore, if the container is made of metal or the like to have pressure resistance and durability and the liquid is allowed to flow in with a high-power pump, the contact between the gas and liquid can be enhanced, and more efficient dissolution and mixing can be expected. And, for example, if you put hot water in a bathtub and circulate while flowing carbon dioxide using a low-pressure pump, the concentration can be gradually increased, and finally the high concentration up to the vicinity of the solubility limit It is possible to produce carbonated springs.

本発明に係る流体混合装置の第二の実施例について、図4を用いて説明する。上記実施例1と同様の部分は省略する。
図4は、本実施例に係る流体混合装置1を示しており、(a)は全体斜視図、(b)は断面図である。
A second embodiment of the fluid mixing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Parts similar to those of the first embodiment are omitted.
FIG. 4 shows the fluid mixing apparatus 1 according to the present embodiment, where (a) is an overall perspective view and (b) is a cross-sectional view.

実施例1では、第1流体流入口110について、旋回軸線に対して略垂直であって、流入方向が旋回軸線と交差しない位置に備えられている例を説明した。
本実施例では、かかる第1流体流入口110について、旋回軸線に対して略水平であって、第2流体流入口120の外側(外周位置)に備えられている。
In the first embodiment, the example in which the first fluid inflow port 110 is provided at a position that is substantially perpendicular to the turning axis and does not intersect the turning axis is described.
In the present embodiment, the first fluid inlet 110 is provided substantially outside the swivel axis and outside the second fluid inlet 120 (peripheral position).

第1流体流入口110について、旋回軸線に対して略垂直ではなく略水平とすることで、そのままでは旋回部100内で第1の流体Aによる旋回流が発生しないこととなる。したがって、旋回部100内には、螺旋状の旋回経路130が備えられる。該旋回経路130は、突出した第2流体流入口120の周囲を周回する様に螺旋状に備えられる。   By making the first fluid inlet 110 substantially horizontal rather than substantially perpendicular to the swivel axis, a swirl flow due to the first fluid A does not occur in the swirl unit 100 as it is. Therefore, a spiral turning path 130 is provided in the turning unit 100. The swirl path 130 is provided in a spiral shape so as to go around the protruding second fluid inlet 120.

かかる態様を採用することにより、第1流体流入口110から流入した第1の流体Aは、螺旋状の旋回経路130を通過することで強制的に旋回させられ、その状態で旋回部100内に放出されることで、旋回部100内での旋回流が発生することとなる。   By adopting such a mode, the first fluid A that has flowed in from the first fluid inlet 110 is forcibly swirled by passing through the spiral swirl path 130, and in that state, the swirl unit 100 has the swirl. By being released, a swirl flow in the swirl unit 100 is generated.

本発明に係る流体混合装置の第三の実施例について、図5を用いて説明する。上記実施例1と同様の部分は省略する。
図5は、本実施例に係る流体混合装置1の第2流体流入口の形状を示す模式図と断面図であり、(a)は実施例1における第2流体流入口120の形状の模式図と断面図、(b)及び(c)は夫々円錐型及び円柱型の第2流体流入口120の模式図と断面図である。
A third embodiment of the fluid mixing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Parts similar to those of the first embodiment are omitted.
5A and 5B are a schematic view and a cross-sectional view showing the shape of the second fluid inlet of the fluid mixing device 1 according to the present embodiment, and FIG. 5A is a schematic view of the shape of the second fluid inlet 120 in the first embodiment. Sectional views and (b) and (c) are a schematic view and a sectional view of the conical and cylindrical second fluid inlet 120, respectively.

実施例1において、図5(a)に示すように、第2流体流入口120の管部を旋回部100の内部に突出させる構造によって、第1の流体Aの旋回流の流れを阻害すること無く、第2流体流入口120から第2の流体Bを流入させることができる。しかしながら、第2流体流入口120の出口付近の圧力は、旋回部100の内部に突出した第2流体流入口120の管部付近の圧力の変動の影響を受けてしまう。そのため、圧力の変動によって、第2の流体Bの流入量が不安定となる場合があった。   In the first embodiment, as shown in FIG. 5A, the flow of the swirl flow of the first fluid A is inhibited by the structure in which the pipe portion of the second fluid inlet 120 protrudes into the swirl unit 100. The second fluid B can be introduced from the second fluid inlet 120. However, the pressure in the vicinity of the outlet of the second fluid inlet 120 is affected by the fluctuation of the pressure in the vicinity of the pipe portion of the second fluid inlet 120 protruding into the swirl unit 100. For this reason, the inflow amount of the second fluid B may become unstable due to pressure fluctuation.

そこで、旋回部100の内部に突出した第2流体流入口120の管部付近の圧力の影響を軽減するために、該第2流体流入口120の形状を図5(b)に示すように円錐型としたり、図5(c)に示すように円筒状とすることが考え得る。このような構造とすることによって、内部圧力の変動は、第2流体流入口120の出口に集中しない。そのため、第2の流体Bを流入させる際の旋回部100の内部圧力の影響を抑え、第2の流体Bの流入をよりスムーズにすることができる。   Therefore, in order to reduce the influence of the pressure in the vicinity of the pipe portion of the second fluid inflow port 120 protruding into the swirl unit 100, the shape of the second fluid inflow port 120 is conical as shown in FIG. It can be considered to be a mold or a cylindrical shape as shown in FIG. With such a structure, fluctuations in internal pressure are not concentrated at the outlet of the second fluid inlet 120. Therefore, the influence of the internal pressure of the swivel unit 100 when the second fluid B is introduced can be suppressed, and the inflow of the second fluid B can be made smoother.

このように、第2流体流入口120の形状を変えることで、より高効率に混合を行うことができる。   Thus, mixing can be performed with higher efficiency by changing the shape of the second fluid inlet 120.

本発明に係る流体混合装置の第四の実施例について、図6を用いて説明する。上記実施例1と同様の部分は省略する。
図6は、本実施例に係る流体混合装置1の小孔210の形状を示す模式図と断面図であり、(a)は小孔210がテーパー状、(b)は小孔210が階段状のテーパー状、(c)は小孔210がベンチュリー管形状である。
実施例1において、小孔210は、単なる孔の例を説明したが、形状を変えることでより、混合の効果を高めることができる。
A fourth embodiment of the fluid mixing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Parts similar to those of the first embodiment are omitted.
6A and 6B are a schematic view and a cross-sectional view showing the shape of the small hole 210 of the fluid mixing apparatus 1 according to the present embodiment, where FIG. 6A is a tapered shape of the small hole 210 and FIG. (C) shows a small hole 210 having a Venturi tube shape.
In the first embodiment, the small hole 210 has been described as an example of a simple hole, but the effect of mixing can be enhanced by changing the shape.

図6(a)及び(b)のような小孔210の流入側で広く、流出側で狭い形状とすることで、旋回部100から混合部300に移動する第1の流体A、第2の流体Bが、テーパー構造によって小孔210の狭い孔で旋回速度が高まり、その後、せん断、細分化をより効果的に進めることができる。   The first fluid A, the second fluid moving from the swivel unit 100 to the mixing unit 300 by making the shape wide at the inflow side of the small hole 210 as shown in FIGS. 6A and 6B and narrow at the outflow side. With the taper structure, the fluid B has a narrow turning speed with a narrow hole 210, and then the shearing and fragmentation can be more effectively advanced.

図6(c)のように、ベンチュリー管形状である場合は、小孔210の流入側で広く、中央が狭く、流出側で広い形状であるので、小孔210への流入がスムーズとなり、且つ、中央部で流速が上がり、流出側で、せん断、細分化をより効果的に進めることができる。   As shown in FIG. 6C, in the case of a venturi tube shape, the shape is wide on the inflow side of the small hole 210, narrow at the center, and wide at the outflow side, so that the flow into the small hole 210 is smooth, and The flow rate is increased at the center, and shearing and subdivision can be more effectively advanced on the outflow side.

このように、小孔210の形状を変えることで、より高効率に混合を行うことができる。   Thus, mixing can be performed more efficiently by changing the shape of the small holes 210.

本発明に係る流体混合装置の第五の実施例について、図7を用いて説明する。上記実施例1と同様の部分は省略する。
図7は、本実施例に係る流体混合装置1の第四の実施例の全体斜視図であり、(a)は流体混合装置1を直列的に接続した例を示し(b)は流体混合装置1を直列的に接続し、第2の流体Bを複数とした例を示し、(c)は流体混合装置1を並列的に接続した例を示し、(d)は流体混合装置1を並列的に接続し、第2の流体Bを複数とした例を示している。
実施例1において、流体混合装置1を単独で使用する例を説明したが、流体混合装置1を複数用いることで、さらに効果的に流体の混合を行うことができる。
A fifth embodiment of the fluid mixing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Parts similar to those of the first embodiment are omitted.
FIG. 7 is an overall perspective view of a fourth embodiment of the fluid mixing apparatus 1 according to this embodiment, where (a) shows an example in which the fluid mixing apparatuses 1 are connected in series, and (b) shows the fluid mixing apparatus. 1 shows an example in which a plurality of second fluids B are connected in series, (c) shows an example in which fluid mixing devices 1 are connected in parallel, and (d) shows a fluid mixing device 1 in parallel. In this example, a plurality of second fluids B are connected.
In the first embodiment, the example in which the fluid mixing device 1 is used alone has been described. However, by using a plurality of the fluid mixing devices 1, fluid can be mixed more effectively.

流体混合装置1を直列に接続する例を、図7(a)に示す。流体混合装置1aの流出口310を、接続管400aを介して流体混合装置1bの第1流体流入口110に接続する。さらに、流体混合装置1bの流出口310を、接続管400bを介して流体混合装置1cの第1流体流入口110に接続する。流体混合装置1b、流体混合装置1cの第2流体流入口120は、閉じておく。   An example in which the fluid mixing device 1 is connected in series is shown in FIG. The outlet 310 of the fluid mixing device 1a is connected to the first fluid inlet 110 of the fluid mixing device 1b via the connecting pipe 400a. Further, the outlet 310 of the fluid mixing device 1b is connected to the first fluid inlet 110 of the fluid mixing device 1c via the connection pipe 400b. The fluid mixing device 1b and the second fluid inlet 120 of the fluid mixing device 1c are kept closed.

流体混合装置1aの第1流体流入口110に第1の流体Aを流入し、第2流体流入口120に第2の流体Bを流入する。流体混合装置1の効果によって、流体混合装置1aの流出口310から混合流体Cが流出する。混合流体Cを接続管400aを介して流体混合装置1bの第1流体流入口110に流入させることで、流体混合装置1b内で、さらに混合がなされて、第1の流体Aと第2の流体Bの混合率が高まる。さらに、流体混合装置1cについて同等の動作を行うことによって、さらに、第1の流体Aと第2の流体Bの混合率を高めることができる。
本発明に係る流体混合装置1の構造は、圧力損失が小さいため、このような直列的構成を容易に行うことができる。
The first fluid A flows into the first fluid inlet 110 of the fluid mixing device 1a, and the second fluid B flows into the second fluid inlet 120. Due to the effect of the fluid mixing device 1, the mixed fluid C flows out from the outlet 310 of the fluid mixing device 1a. By mixing the mixed fluid C into the first fluid inlet 110 of the fluid mixing device 1b through the connection pipe 400a, further mixing is performed in the fluid mixing device 1b, and the first fluid A and the second fluid are mixed. The mixing ratio of B increases. Furthermore, the mixing ratio of the first fluid A and the second fluid B can be further increased by performing an equivalent operation for the fluid mixing device 1c.
Since the structure of the fluid mixing device 1 according to the present invention has a small pressure loss, such a serial configuration can be easily performed.

このように、流体混合装置1を直列に接続して使用することによって、混合しにくい流体についても、より混合率を高めることができる。また、混合率を限界まで高めることができる。   Thus, by using the fluid mixing apparatus 1 connected in series, the mixing rate can be further increased even for fluids that are difficult to mix. In addition, the mixing ratio can be increased to the limit.

図7(b)に示すように、流体混合装置1を直列に接続することによって、他の効果を高めることもできる。図7(b)の流体混合装置1の構成、接続方法は図7(a)と同じである。違いは、流体混合装置1b、流体混合装置1cの第2流体流入口120から第2の流体B2、第2の流体B3を流入することである。   As shown in FIG. 7B, by connecting the fluid mixing apparatus 1 in series, other effects can be enhanced. The configuration and connection method of the fluid mixing device 1 in FIG. 7B are the same as those in FIG. The difference is that the second fluid B2 and the second fluid B3 flow in from the second fluid inlet 120 of the fluid mixing device 1b and the fluid mixing device 1c.

流体混合装置1aで、第1の流体Aと第2の流体B1を混合し、流体混合装置1bにて、さらに第2の流体B2を混合し、流体混合装置1cにおいて、さらに第2の流体B3を混合する。この構成を用いることによって、第1の流体Aに対して、複数の流体を混合することができる。
本発明に係る流体混合装置1の構造は圧力損失が小さいため、このような直列的構成を容易に行うことができる。
In the fluid mixing device 1a, the first fluid A and the second fluid B1 are mixed, and in the fluid mixing device 1b, the second fluid B2 is further mixed. In the fluid mixing device 1c, the second fluid B3 is further mixed. Mix. By using this configuration, a plurality of fluids can be mixed with the first fluid A.
Since the structure of the fluid mixing apparatus 1 according to the present invention has a small pressure loss, such a series configuration can be easily performed.

図7(c)のように、流体混合装置1を並列に接続することによって、他の効果を高めることもできる。流体混合装置1a、流体混合装置1b、流体混合装置1cに対して、それぞれの第1流体流入口110に対して接続管420を経由して、第1の流体Aが流入される。それぞれの第2流体流入口120に対して接続管430を経由して第2の流体Bが流入される。それぞれの流出口310は、接続管410を経由して合流する。この構成を用いることによって、大量の混合を行うことができる。   As shown in FIG. 7C, other effects can be enhanced by connecting the fluid mixing devices 1 in parallel. With respect to the fluid mixing device 1a, the fluid mixing device 1b, and the fluid mixing device 1c, the first fluid A flows into the first fluid inlet 110 via the connection pipe 420. The second fluid B flows into each second fluid inlet 120 via the connection pipe 430. The respective outlets 310 merge through the connection pipe 410. By using this configuration, a large amount of mixing can be performed.

図7(d)のように、流体混合装置1を並列に接続することによって、他の効果を高めることもできる。流体混合装置1a、流体混合装置1bに対して、それぞれの第1流体流入口110に対して接続管420を経由して、第1の流体Aが流入される。それぞれの流出口310は、接続管410を経由して合流する。この構成は、図7(c)と同様である。流体混合装置1aの第2流体流入口120には第2の流体B1を流入させ、流体混合装置1bには第2の流体B2を流入させる。この構成を用いることによって、第1の流体Aに対して複数の流体の混合を行うことができる。   As shown in FIG. 7D, other effects can be enhanced by connecting the fluid mixing devices 1 in parallel. With respect to the fluid mixing device 1a and the fluid mixing device 1b, the first fluid A flows into the first fluid inlet 110 via the connection pipe 420. The respective outlets 310 merge through the connection pipe 410. This configuration is the same as in FIG. The second fluid B1 is allowed to flow into the second fluid inlet 120 of the fluid mixing device 1a, and the second fluid B2 is allowed to flow into the fluid mixing device 1b. By using this configuration, a plurality of fluids can be mixed with the first fluid A.

本発明に係る流体混合装置の第六の実施例について、図8を用いて説明する。上記実施例1と同様の部分は省略する。
図8は、本発明に係る流体混合装置1の使用例を示す説明図である。
実施例1において、複数の流体の混合の方法を説明したが、その中で有効な使用方法の1つとして、炭酸泉製造装置の例を説明する。
A sixth embodiment of the fluid mixing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Parts similar to those of the first embodiment are omitted.
FIG. 8 is an explanatory view showing a usage example of the fluid mixing apparatus 1 according to the present invention.
In the first embodiment, the method of mixing a plurality of fluids has been described. As one of the effective usage methods, an example of a carbonated spring manufacturing apparatus will be described.

炭酸泉製造装置500は、浴槽600に取り付けられ、浴槽600のお湯の炭酸濃度を上げ、お湯を炭酸泉とする装置である。
炭酸泉製造装置500は、流体混合装置1、循環ポンプ530、バルブ510、逆止弁520、ボンベ540と浴槽600内の循環口610からなる。浴槽600内のお湯は、循環口610から取り込まれ、循環ポンプ530によって加圧され、流体混合装置1の第1流体流入口110から流体混合装置1の旋回部100に流入する。混合される炭酸ガスは、ボンベ540からバルブ510、逆止弁520を経由して、流体混合装置1の第2流体流入口120に流入する。流体混合装置1内で、お湯と炭酸ガスが混合され、混合された炭酸泉が流体混合装置1の流出口310から混合流体Cとして流出する。混合流体Cである炭酸泉は、循環口610から、浴槽600内に流出される。
The carbonated spring manufacturing apparatus 500 is an apparatus that is attached to the bathtub 600, increases the carbonate concentration of hot water in the bathtub 600, and uses hot water as the carbonated spring.
The carbonated spring manufacturing apparatus 500 includes a fluid mixing apparatus 1, a circulation pump 530, a valve 510, a check valve 520, a cylinder 540, and a circulation port 610 in the bathtub 600. Hot water in the bathtub 600 is taken in from the circulation port 610, pressurized by the circulation pump 530, and flows into the swivel unit 100 of the fluid mixing device 1 from the first fluid inlet 110 of the fluid mixing device 1. Carbon dioxide gas to be mixed flows from the cylinder 540 through the valve 510 and the check valve 520 into the second fluid inlet 120 of the fluid mixing apparatus 1. In the fluid mixing apparatus 1, hot water and carbon dioxide are mixed, and the mixed carbonated spring flows out from the outlet 310 of the fluid mixing apparatus 1 as the mixed fluid C. The carbonated spring that is the mixed fluid C flows out from the circulation port 610 into the bathtub 600.

以上、このように循環させることによって、徐々に炭酸の濃度を上げることができ、最終的に溶解度の限界まで高濃度の炭酸泉を生成することができる。
この構造によって、他の動力等を用いることなく、効率的に、浴槽600のお湯を炭酸泉に変えることができる。
As described above, by circulating in this manner, the concentration of carbonic acid can be gradually increased, and finally a carbonated spring having a high concentration can be generated up to the limit of solubility.
With this structure, the hot water in the bathtub 600 can be efficiently changed to a carbonated spring without using other power.

本発明に係る流体混合装置は、単純な構造であって、複数の流体を混合する際に他の動力を必要とせず、圧力損失も無く効率的に混合可能であり、気液混合や液液混合など、複数の流体を混合するあらゆる場面で利用することができるものである。したがって、本発明の産業上の利用可能性は大きいものと思料する。   The fluid mixing device according to the present invention has a simple structure, does not require any other power when mixing a plurality of fluids, and can be efficiently mixed without pressure loss. It can be used in any scene where a plurality of fluids are mixed, such as mixing. Therefore, it is considered that the industrial applicability of the present invention is great.

1 流体混合装置
100 旋回部
110 第1流体流入口
120 第2流体流入口
130 旋回経路
200 仕切板
210 小孔
300 混合部
310 流出口
400 接続管
410 接続管
420 接続管
430 接続管
500 炭酸泉製造装置
510 バルブ
520 逆止弁
530 循環ポンプ
540 ボンベ
600 浴槽
610 循環口
A 第1の流体
B 第2の流体
C 混合流体
T 第2の流体の通り道
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluid mixing apparatus 100 Swirling part 110 1st fluid inlet 120 2nd fluid inlet 130 Swirling path 200 Partition plate 210 Small hole 300 Mixing part 310 Outlet 400 Connection pipe 410 Connection pipe 420 Connection pipe 430 Connection pipe 500 Carbonate spring manufacturing apparatus 510 Valve 520 Check valve 530 Circulation pump 540 Cylinder 600 Bath 610 Circulation port A First fluid B Second fluid C Mixed fluid T Second fluid passage

旋回部100は、第1の流体Aと第2の流体Bを流入させ、旋回部100内で旋回させ、混合の前段階の処理を行う部分である。旋回部100は、旋回軸線を軸とする略回転対称形状の容器であり、樽型や円錐型などが考え得るが、旋回効率を考慮すると、図示の様に円筒状であることが望ましい。円筒状(略回転対称形状)とするのは、流体を旋回部100内でスムーズに旋回させるためである。円筒の軸線は、後述する仕切板200に備えられた小孔210と第2流体流入口120とを結ぶ線であって、旋回の回転軸である旋回軸線と一致する。円筒の周部分には、第1の流体Aを流入するための第1流体流入口110が一つ設けられており、円筒の一方の端面には、第2の流体Bを流入するための第2流体流入口120が一つ設けられている。
The swirl unit 100 is a part that allows the first fluid A and the second fluid B to flow in, swirls in the swirl unit 100, and performs a process prior to mixing. The swivel unit 100 is a substantially rotationally symmetric container having a swivel axis as an axis, and can be a barrel shape or a conical shape. However, considering swirl efficiency, the swivel portion 100 is preferably cylindrical as illustrated. The reason for having a cylindrical shape (substantially rotationally symmetric shape) is to smoothly swirl the fluid within the swivel unit 100. The axis of the cylinder is a line connecting a small hole 210 provided in the partition plate 200 described later and the second fluid inflow port 120, and coincides with a turning axis that is a turning axis of turning. On the peripheral portion of the cylinder, a first fluid inlet 110 is provided one for flowing the first fluid A, the one end face of the cylinder, for flowing a second fluid B first second fluid inlet 120 is provided one.

混合部300は、第1の流体Aと第2の流体Bを十分混合させるためのものである。混合部300は、流体をスムーズに旋回させるべく、前記旋回部100と同様に円筒状(略回転対称形状)である。混合部300の円筒の一方の端面若しくは該端面近傍の周側面には、混合流体Cを流出させるための流出口310が一つ配置されている。また、混合部300の円筒の他方の端面には、仕切板200が配置され、旋回部100と仕切られている。 The mixing unit 300 is for sufficiently mixing the first fluid A and the second fluid B. The mixing unit 300 has a cylindrical shape (substantially rotationally symmetric shape) like the swivel unit 100 in order to smoothly swirl the fluid. One outlet 310 for allowing the mixed fluid C to flow out is disposed on one end surface of the cylinder of the mixing unit 300 or on the peripheral side surface in the vicinity of the end surface. A partition plate 200 is disposed on the other end surface of the cylinder of the mixing unit 300 and is partitioned from the swivel unit 100.

またさらに、本発明に係る流体混合装置は、前記第1流体流入口が、前記旋回軸線に対して略垂直であって、流入方向が該旋回軸線と交差せず且つ第2流体流入口よりも仕切板に近い位置に備えられている構成となっている。
Still further, in the fluid mixing device according to the present invention, the first fluid inflow port is substantially perpendicular to the swivel axis, and the inflow direction does not intersect the swirl axis and is more than the second fluid inflow port. It is the structure provided in the position near a partition plate .

そしてまた、本発明に係る流体混合装置は、前記流出口が、前記第2流体流入口と対向する面であって、前記旋回軸線上と異なる位置に備えられている構成を採用し得る。
In addition, the fluid mixing device according to the present invention may employ a configuration in which the outlet is a surface facing the second fluid inlet and is provided at a position different from the turning axis.

また、第1流体流入口110の管の軸方向は、円筒の軸方向に対して概ね垂直となっている(図2(b))。旋回部100内での流体の旋回方向に合わせるためである。また、旋回部100における第1流体流入口110の位置は、第2流体流入口120よりも仕切板200に近い位置に設置されている。小孔210付近での旋回の速度を高めるためである。第2流体流入口120の管の軸線は、円筒の軸線及び旋回軸線と一致しており、第2流体流入口120の管形状は、その先端部が旋回部100の内部まで突出した形状となっている(図1(b))。その理由は、旋回動作において、旋回の軸付近に、より効率的に第2の流体Bを送り込むためである。
Moreover, the axial direction of the pipe | tube of the 1st fluid inflow port 110 is substantially perpendicular | vertical with respect to the axial direction of a cylinder (FIG.2 (b)). This is in order to match the swirl direction of the fluid in the swivel unit 100. Further, the position of the first fluid inlet 110 in the swivel unit 100 is installed at a position closer to the partition plate 200 than the second fluid inlet 120 . This is to increase the turning speed in the vicinity of the small hole 210. The axis of the tube of the second fluid inlet 120 coincides with the axis of the cylinder and the swivel axis, and the tube shape of the second fluid inlet 120 is a shape in which the tip portion protrudes to the inside of the swivel unit 100. (FIG. 1B). This is because the second fluid B is more efficiently fed to the vicinity of the turning axis in the turning operation.

混合部300は、第1の流体Aと第2の流体Bを十分混合させるためのものである。混合部300は、流体をスムーズに旋回させるべく、前記旋回部100と同様に円筒状(略回転対称形状)である。混合部300の円筒の一方の端面には、混合流体Cを流出させるための流出口310が一つ配置されている。また、混合部300の円筒の他方の端面には、仕切板200が配置され、旋回部100と仕切られている。
The mixing unit 300 is for sufficiently mixing the first fluid A and the second fluid B. The mixing unit 300 has a cylindrical shape (substantially rotationally symmetric shape) like the swivel unit 100 in order to smoothly swirl the fluid. One outlet 310 for allowing the mixed fluid C to flow out is disposed on one end face of the cylinder of the mixing unit 300 . A partition plate 200 is disposed on the other end surface of the cylinder of the mixing unit 300 and is partitioned from the swivel unit 100.

本発明に係る流体混合装置の第五の実施例について、図7を用いて説明する。上記実施例1と同様の部分は省略する。
図7は、第五の実施例に係る流体混合装置1の全体斜視図であり、(a)は流体混合装置1を直列的に接続した例を示し(b)は流体混合装置1を直列的に接続し、第2の流体Bを複数とした例を示し、(c)は流体混合装置1を並列的に接続した例を示し、(d)は流体混合装置1を並列的に接続し、第2の流体Bを複数とした例を示している。
実施例1において、流体混合装置1を単独で使用する例を説明したが、流体混合装置1を複数用いることで、さらに効果的に流体の混合を行うことができる。
A fifth embodiment of the fluid mixing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Parts similar to those of the first embodiment are omitted.
Figure 7 is an overall perspective view of the fluid mixing apparatus 1 according to the fifth embodiment, (a) shows an example of connecting the fluid mixing system 1 serially, (b) the series fluid mixing device 1 And (c) shows an example in which the fluid mixing device 1 is connected in parallel, and (d) shows a case in which the fluid mixing device 1 is connected in parallel. The example which made the 2nd fluid B into multiple is shown.
In the first embodiment, the example in which the fluid mixing device 1 is used alone has been described. However, by using a plurality of the fluid mixing devices 1, fluid can be mixed more effectively.

Claims (6)

流体を旋回させる旋回部と、複数の流体を混合する混合部を備え、
該旋回部と混合部は小孔を備えた仕切板で連通され、
該旋回部は、第1の流体を流入する第1流体流入口と、該第1の流体に混合する第2の流体を流入する第2流体流入口を備え、
該混合部は、該第1の流体と該第2の流体を混合した混合物を流出する流出口を備えて成ることを特徴とする流体混合装置。
A swirling unit that swirls fluid and a mixing unit that mixes a plurality of fluids,
The swivel unit and the mixing unit are communicated with a partition plate having a small hole,
The swivel unit includes a first fluid inlet for flowing in a first fluid and a second fluid inlet for flowing in a second fluid mixed with the first fluid,
The fluid mixing device is characterized in that the mixing section includes an outlet for flowing out a mixture obtained by mixing the first fluid and the second fluid.
前記旋回部は、前記小孔と前記第2流体流入口とを結ぶ線である旋回軸線を軸とする略回転対称形状であることを特徴とする請求項1に記載の流体混合装置。   2. The fluid mixing device according to claim 1, wherein the swirling portion has a substantially rotationally symmetric shape about a swirling axis that is a line connecting the small hole and the second fluid inflow port. 前記第2流体流入口は、前記旋回軸線を軸とする円筒又は円錐状であって、先端部が前記旋回部内に突出していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の流体混合装置。   3. The fluid mixing according to claim 1, wherein the second fluid inflow port has a cylindrical or conical shape with the swivel axis as an axis, and a tip portion projects into the swivel portion. apparatus. 前記第1流体流入口は、前記旋回軸線に対して略垂直であって、流入方向が前記旋回軸線と交差しない位置に備えられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の流体混合装置。   The said 1st fluid inflow port is provided in the position which is substantially perpendicular | vertical with respect to the said turning axis, and an inflow direction does not cross | intersect the said turning axis. The fluid mixing device according to 1. 前記第1流体流入口は、前記旋回軸線に対して略水平であって、前記第2流体流入口の外周位置に備えられると共に、前記旋回部内に前記第1流体流入口から流入した第1の流体を旋回させる旋回経路が備えられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の流体混合装置。   The first fluid inlet is substantially horizontal with respect to the swivel axis, and is provided at an outer peripheral position of the second fluid inlet, and the first fluid inlet flows into the swirl portion from the first fluid inlet. The fluid mixing apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a turning path for turning the fluid. 前記流出口は、前記第2流体流入口と対向する面若しくは該対向する面近傍の周側面であって、前記旋回軸線上と異なる位置に備えられていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の流体混合装置。   The said outflow port is a surface facing the second fluid inflow port or a peripheral side surface in the vicinity of the facing surface, and is provided at a position different from the turning axis. Item 6. The fluid mixing device according to any one of Items 5 to 6.
JP2016125074A 2016-06-24 2016-06-24 Fluid mixing device Expired - Fee Related JP6075674B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016125074A JP6075674B1 (en) 2016-06-24 2016-06-24 Fluid mixing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016125074A JP6075674B1 (en) 2016-06-24 2016-06-24 Fluid mixing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6075674B1 JP6075674B1 (en) 2017-02-08
JP2017225948A true JP2017225948A (en) 2017-12-28

Family

ID=57981486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016125074A Expired - Fee Related JP6075674B1 (en) 2016-06-24 2016-06-24 Fluid mixing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6075674B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111189759A (en) * 2020-01-14 2020-05-22 安徽奇书生物科技有限公司 Perfusion microscope
JP2021184702A (en) * 2020-05-25 2021-12-09 ジャパンマリンポニックス株式会社 Closed circulation type breeding water purification system for high density/fast-growing aquaculture

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7049081B2 (en) * 2017-08-18 2022-04-06 勝義 宮 Fluid mixer

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50103273U (en) * 1974-01-29 1975-08-26
JP2004195393A (en) * 2002-12-19 2004-07-15 Nomura Denshi Kogyo Kk Gas-liquid mixer
JP2013052319A (en) * 2011-08-31 2013-03-21 Nanoplanet Corp Apparatus for producing high concentration gas-dissolved liquid
JP2015155092A (en) * 2014-02-19 2015-08-27 関西オートメ機器株式会社 Emulsion demulsification device and demulsification method
US20150352503A1 (en) * 2014-06-06 2015-12-10 Ching-ho Lai Micro-bubble generating device
JP2015223585A (en) * 2014-05-28 2015-12-14 関西オートメ機器株式会社 Micro-bubble generator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50103273U (en) * 1974-01-29 1975-08-26
JP2004195393A (en) * 2002-12-19 2004-07-15 Nomura Denshi Kogyo Kk Gas-liquid mixer
JP2013052319A (en) * 2011-08-31 2013-03-21 Nanoplanet Corp Apparatus for producing high concentration gas-dissolved liquid
JP2015155092A (en) * 2014-02-19 2015-08-27 関西オートメ機器株式会社 Emulsion demulsification device and demulsification method
JP2015223585A (en) * 2014-05-28 2015-12-14 関西オートメ機器株式会社 Micro-bubble generator
US20150352503A1 (en) * 2014-06-06 2015-12-10 Ching-ho Lai Micro-bubble generating device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111189759A (en) * 2020-01-14 2020-05-22 安徽奇书生物科技有限公司 Perfusion microscope
JP2021184702A (en) * 2020-05-25 2021-12-09 ジャパンマリンポニックス株式会社 Closed circulation type breeding water purification system for high density/fast-growing aquaculture

Also Published As

Publication number Publication date
JP6075674B1 (en) 2017-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6129390B1 (en) Nanobubble generating nozzle and nanobubble generating apparatus
US11021857B2 (en) Micro bubble generating device
KR101937133B1 (en) Micro and nano bubble generating method, generating nozzle, and generating device
KR101483412B1 (en) Micro bubble nozzle
JP6075674B1 (en) Fluid mixing device
JP2010075838A (en) Bubble generation nozzle
JP2007021343A (en) Microbubble generator
JP6214515B2 (en) Method for producing gas solution and apparatus for producing gas solution
TWI829174B (en) Internal structure, fluid characteristic changing device, and device utilizing the fluid characteristic changing device
JP4426612B2 (en) Fine bubble generation nozzle
JP5431573B2 (en) Mixer device and gas-liquid supply device
KR102313214B1 (en) Ultra fine bubble generating system with coil-shaped nozzle
JP2010172786A (en) Apparatus and method for washing piping to be washed
JP2005028306A (en) Gas-liquid mixing device, and sewage purifying device
KR20180113761A (en) Micro bubble generator
KR101524403B1 (en) Apparatus for generating micro bubbles
KR101135079B1 (en) Device for desolving gas into water
JP2010115586A (en) Microbubble generator
JP2009226328A (en) Gas dissolving vessel
JP2021084068A (en) Fluid supply device
KR100854687B1 (en) Micro bubble system
JP3213014U (en) Microbubble water generator for washing machines
JP2013237035A (en) Gas dissolver
KR100745658B1 (en) Nozzle of swirling formation
JP2015196154A (en) two-fluid nozzle unit

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161129

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161220

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161228

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6075674

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees