JP2018522734A - ダブル壁流れシフタバッフル、関連する静的ミキサ、及び、混合方法 - Google Patents

ダブル壁流れシフタバッフル、関連する静的ミキサ、及び、混合方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2018522734A
JP2018522734A JP2018526488A JP2018526488A JP2018522734A JP 2018522734 A JP2018522734 A JP 2018522734A JP 2018526488 A JP2018526488 A JP 2018526488A JP 2018526488 A JP2018526488 A JP 2018526488A JP 2018522734 A JP2018522734 A JP 2018522734A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow
shifter baffle
peripheral
wall
mixing
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
JP2018526488A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6829720B2 (ja
Inventor
マシュー イー パッパラルド
マシュー イー パッパラルド
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.)
Nordson Corp
Original Assignee
Nordson Corp
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 Nordson Corp filed Critical Nordson Corp
Publication of JP2018522734A publication Critical patent/JP2018522734A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6829720B2 publication Critical patent/JP6829720B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers
    • B01F25/42Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/421Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions by moving the components in a convoluted or labyrinthine path
    • B01F25/423Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions by moving the components in a convoluted or labyrinthine path by means of elements placed in the receptacle for moving or guiding the components
    • B01F25/4231Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions by moving the components in a convoluted or labyrinthine path by means of elements placed in the receptacle for moving or guiding the components using baffles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/47Mixing liquids with liquids; Emulsifying involving high-viscosity liquids, e.g. asphalt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40Static mixers
    • B01F25/42Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/432Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa
    • B01F25/4321Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa the subflows consisting of at least two flat layers which are recombined, e.g. using means having restriction or expansion zones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/50Movable or transportable mixing devices or plants
    • B01F33/501Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use
    • B01F33/5011Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use portable during use, e.g. hand-held
    • B01F33/50112Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use portable during use, e.g. hand-held of the syringe or cartridge type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/2305Mixers of the two-component package type, i.e. where at least two components are separately stored, and are mixed in the moment of application

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)

Abstract

少なくとも2つの成分を有する流体の流れを混合するための流れシフタバッフル(26)、静的ミキサ(10)、及び、混合方法である。流れシフタバッフル(26)は、先端縁に隣接するダブル分割壁要素と、当該ダブル分割壁要素に結合された複数の閉鎖壁と、を備えている。ダブル分割壁要素は、第1及び第2略平行壁を含んでおり、それらは前記横断面の全体を横切って延びている。ダブル分割壁要素は、前記流体の流れを中央流れ部と第1及び第2周縁流れ部とに分割するように構成されている。ダブル分割壁要素及び複数の閉鎖壁を用いる流れシフタバッフルは、層化された成分が当該流れシフタバッフル(26)に供給される時、層の混乱がより少ない状態で、より多くの数の層を生成することによって、複数成分の混合を改善する。

Description

本出願は、2015年8月7日出願の米国特許仮出願第62/202,554、及び、2016年3月18日出願の米国特許出願第15/074,013、の優先権を主張するものである。これらの出願は、その全体の内容が、当該参照によって本明細書に組み込まれる(incorporated by reference)。
本発明は、全体として、流体ディスペンサに関している。特には、複数の流体の流れを混合する静的ミキサの要素及び方法に関している。
多数の静的ミキサのタイプが存在している。例えば、マルチフラックスタイプ、らせんタイプ、及び、他のタイプである。これらのミキサのタイプは、多くの場合、流体を混合するための同様の一般原理を実装(採用)している。これらのミキサにおいて、複数の流体を分割し、重畳態様で再融合(recombining)させることで、当該複数の流体が混合されている。この動作は、交互の幾何形状を有する一連の混合要素及びバッフルに亘って流体を強制移動させることによって、達成される。このような分割及び再融合は、複数の流体の層が薄くなってやがて互いを超えて拡散しながら混合されることを引き起こし、結果的に複数の流体の略均一の混合物に帰結する。この混合プロセスは、特に高い粘性を有する流体に関して、大変有効であることが証明されている。
静的ミキサは、典型的には、一連の混合要素及び交互のバッフルから構成される。当該交互のバッフルは、様々な幾何形状を有し、通常は、連続的な分割及び再融合を実施するべく導管内に位置決めされた右手混合バッフル及び左手混合バッフルから構成される。このようなミキサは、全体として、流体流れの塊(mass)の主要部分を混合する上で有効であるが、ストリーキング現象に曝され、押し出される混合物において全く混合されていない流体のストリーク(筋)が残存するという傾向を有する。このストリーキング現象は、しばしば、ミキサ導管の内面に沿って本質的に混合されないでミキサを通過してしまう流体のストリーク形成の結果としてもたらされる。
更に、ストリーク現象に対処することに努めながら、十分なミキサの長さを維持するためになされていた従前の企てがある。一例においては、伝統的な左手及び右手混合バッフルが、流れ反転バッフルと組み合わされ得る。例えば、具体的な反転バッフルは、パッパラドに発行された米国特許第7,985,020号に記載されており、へニングに発行された米国特許第6,773,156号に記載されている。もっとも、これらの公知のタイプの流れ反転バッフルは、ミキサ導管内に高い背圧を引き起こし得て、当該流れ反転バッフルを通る流体流れに要求される複雑な動きの結果として材料の混合層を混乱(disrupt)させ得る。混合層の当該混乱は、下流の混合バッフルによって可能とされる混合効率を低減させてしまう。これは、所望の混合効果を達成するために、静的ミキサにおいて、より多くの要素と長さとが要求され得る、ということを意味する。これに関して、ストリーキング現象は、流れ反転バッフルによって対処されているが、それらは、全体として、静的ミキサにおいて克服されるべき別の欠点を提示してしまっている。
従って、このような一般的なタイプの静的ミキサにおいて用いられている混合要素を更に改善し、混合性能が各々の混合要素において更に最適化され、高い背圧を生成することも無い、ということが所望されている。
一実施形態によれば、流れシフタバッフルは、少なくとも2つの成分を有する流体の流れを混合するように構成されている。当該流れシフタバッフルは、先端縁と、後端縁と、ダブル分割壁要素と、複数の閉鎖壁と、を備えている。当該流れシフタバッフルは、前記先端縁と前記後端縁との間の全長に亘って、前記流体の流れに対して垂直な横断面を規定する。前記横断面は、外側周縁を有している。前記ダブル分割壁要素は、前記先端縁に隣接している。前記ダブル分割壁要素は、第1及び第2略平行壁を含んでいる。前記ダブル分割壁要素は、前記横断面の全体を横切って延び、前記流体の流れを中央流れ部と第1及び第2周縁流れ部とに分割するように構成されている。前記複数の閉鎖壁は、前記ダブル分割壁要素に結合されており、前記第1及び第2周縁流れ部の動きを強制するように位置決めされている。当該流れシフタバッフルは、層化された混合物が当該流れシフタバッフルに供給される時、層の混乱(disrupt)がより少ない状態で、より多くの数の層を生成することによって、複数成分の混合を改善する。
様々な実施形態において、当該流れシフタバッフルは、前記後端部に隣接する分割パネルを更に備える。当該分割パネルは、前記ダブル分割壁要素に結合されており、反対方向に面する第1及び第2側部を含んでいる。前記第1及び第2側部は、前記第1及び第2略平行壁から横断するように向けられている。前記複数の閉鎖壁は、前記第1周縁流れ部を、前記分割パネルの前記第1側部に沿って強制移動させ、前記第2周縁流れ部を、前記分割パネルの前記第2側部に沿って強制移動させ、これによって、前記第1及び第2周縁流れ部がそれぞれ前記分割パネルの前記第1及び第2側部に沿って流れる時、当該流れシフタバッフルの外側周縁に向けて前記中央流れ部をシフトさせる。
様々な実施形態において、前記複数の閉鎖壁は、前記第1及び第2周辺流れ部の全体を、前記横断面の異なる部分にシフトさせる。幾つかの実施形態では、ダブル分割壁要素は、第1中央閉鎖壁面と第2中央閉鎖壁面とを有する。前記第1及び第2中央閉鎖壁面は、前記中央流れ部が妨害されないで通流できるように、前記横断面に沿って重複しないで開口を提示する、というように配置され得る。他の実施形態では、前記ダブル分割壁要素は、前記第1及び第2略平行壁の間に延在する中央X字状構造を含む。当該中央X字状構造は、第1及び第2傾斜壁(角度を有する壁)を有する。前記第1傾斜壁は、前記先端縁における前記第1略平行壁から前記第2略平行壁の後端まで延在し、前記第2傾斜壁は、前記先端縁における前記第2略平行壁から前記第1略平行壁の後端まで延在する。更に他の実施形態では、前記第1及び第2略平行壁の間に延在する壁ないし他の構造は存在せず、前記中央流れ部は、前記第1及び第2略平行壁の間でシフトされない。
本発明の更に別の特徴によれば、少なくとも2つの成分を有する流体の流れを混合するための静的ミキサが開示される。当該静的ミキサは、前記流体の流れを受容するように構成されたミキサ導管と、混合部と、を備える。当該混合部は、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、前記複数の混合要素は、前述の少なくとも1つの流れシフタバッフルを含む。
本発明の更に別の特徴によれば、静的ミキサを用いて、流体の流れの少なくとも2つの成分を混合する方法が開示される。当該静的ミキサは、ミキサ導管と、少なくとも1つの流れシフタバッフルを有する複数の混合バッフルと、を有する。当該方法は、少なくとも2つの成分を有する流体の流れを前記ミキサ導管の入口端に導入する工程を備える。当該方法は、更に、混合された流体の流れを生成するべく、前記流体の流れを前記複数の混合バッフルを通るように強いる工程を備え、当該工程は、前記流体の流れを前記少なくとも1つの流れシフタバッフルを通るように強いる工程を含む。当該方法は、また、前記流体の流れを、ダブル分割壁要素によって、中央流れ部と第1及び第2周縁流れ部とに分割する工程を備える。当該方法は、更に、前記第1及び第2周縁流れ部を、複数の閉鎖壁によって、前記流れシフタバッフルを横断する流れ断面の周りにシフトさせる工程と、前記中央流れ部を、前記第1及び第2周縁流れ部の流れと共に、前記少なくとも1つの流れシフタバッフルの前記流れ断面の外側周縁に向けてシフトさせる工程と、を備える。当該方法は、前記少なくとも1つの流れシフタバッフルを通る流れの結果として前記少なくとも2つの成分の流れの層の数を二倍にしながら、前記流体の流れが前記少なくとも1つの流れシフタバッフルを通る際に当該流れの層の全体の向きを維持すること、に帰結する。
本発明装置のこれら及び他の目的及び利点が、添付の図面と関連して以下の詳細な説明を参酌することで、明らかとなるであろう。
図1は、本発明の一実施形態による静的ミキサの前方斜視図である。
図2は、図1の静的ミキサの混合部の一部の前方斜視図である。
図3は、一実施形態による流れシフタバッフルの前方斜視図である。
図4は、図3の流れシフタバッフルの後方斜視図である。
図5は、図3の流れシフタバッフルの平面図である。
図6は、図3の流れシフタバッフルの正面図である。
図7は、図3の流れシフタバッフルの側面図である。
図8は、別の一実施形態による流れシフタバッフルの前方斜視図である。ダブル分割壁要素においてX字状構造を含んでいる。
図9は、図8の流れシフタバッフルの平面図である。
図10は、図8の流れシフタバッフルの正面図である。
図11は、図8の流れシフタバッフルの側面図である。
図12は、図8の流れシフタバッフルを含む混合バッフル要素のスタックの前方斜視図である。様々な流れ断面が示されている。
図13Aは、流れの図12の13A線断面図である。
図13Bは、流れの図12の13B線断面図である。
図13Cは、流れの図12の13C線断面図である。
図13Dは、流れの図12の13D線断面図である。
図13Eは、流れの図12の13E線断面図である。
図13Fは、流れの図12の13F線断面図である。
図14は、更に別の一実施形態による流れシフタバッフルの前方斜視図である。ダブル分割壁要素に亘って延在する構造を含んでいない。
図15は、図14の流れシフタバッフルの平面図である。
図16は、図14の流れシフタバッフルの正面図である。
図17は、図14の流れシフタバッフルの側面図である。
図18は、図14の流れシフタバッフルを含む混合バッフル要素のスタックの前方斜視図である。様々な流れ断面が示されている。
図19Aは、流れの図18の19A線断面図である。
図19Bは、流れの図18の19B線断面図である。
図19Cは、流れの図18の19C線断面図である。
図19Dは、流れの図18の19D線断面図である。
図19Eは、流れの図18の19E線断面図である。
図19Fは、流れの図18の19F線断面図である。
図20は、図3の流れシフタバッフルに類似する流れシフタバッフルを含む混合バッフル要素のスタックの平面図である。
図21Aは、従来技術の流れシフタバッフルの前方斜視図である。様々な流れ断面が示されている。
図21Bは、図21Aの従来技術の流れシフタバッフルの平面図である。
図21Cは、図21A及び図21Bの従来技術の流れシフタバッフルの流れ断面の概略図である。
図22Aは、従来の静的ミキサに入る前と、当該従来の静的ミキサの図21A及び図21Bの流れシフタバッフルを含む混合バッフル要素の幾つかを通過した後と、の流れ断面を示す概略図である。
図22Bは、本明細書で説明される様々な実施形態の静的ミキサに入る前と、図3乃至図20の流れシフタバッフルの1つを含む混合バッフル要素の幾つかを通過した後と、の流れ断面を示す概略図である。
全体として図1及び図2を参照して、本発明の例示的な一実施形態の静的ミキサ10が図示されている。静的ミキサ10は、当該静的ミキサ10の長さに沿って、流体の流れFを様々な態様で分割し、シフトし(移動させ)、再融合させるための、一連の混合要素及びバッフルを有する混合部12を含んでいる。これらの様々な混合要素及びバッフルは、協働して、流体の流れFの複数の成分を完全に混合するように機能して、押し出される流体混合物内の混合されていない流体成分のストリーク(筋)を最小化する。混合要素及びバッフルの各タイプの機能、利点、及び、構造的特徴が、それぞれの図面を参照しながら以下に順に説明される。
静的ミキサ10は、導管14と、当該導管14内に挿入された混合部12と、を備えている。導管14は、共に混合されるべき少なくとも2つの流体成分を含む、カートリッジ、カートリッジシステムまたは計測システム(いずれも不図示)に取り付けられるよう構成された入口端ソケット16を規定(画成)する。例えば、入口端ソケット16は、ノードソンコーポレーションから入手可能とされている、2成分カートリッジシステムのいずれかに接続され得る。導管14は、混合部12を受容するように成形された本体部18と、当該本体部18と連通するノズル出口20と、を有している。本体部18と混合部12とは、実質的に正方形の断面輪郭を有するものとして図示されているが、以下に説明される概念が他の幾何形状、丸められた形状や円筒形状ないし他の形状を含む、を有するミキサにも等しく適用可能であることを、当業者は理解するであろう。
混合部12の一連の混合要素及びバッフルは、入口端ソケット16に隣接配置されて、入ってくる流体の流れに対する当該混合部12の向きに拘わらず静的ミキサ10内に受容される少なくとも2つの流体の初期分割及び混合を保証するように構成された、入口混合要素22で始まる。入口混合要素22の下流には、ダブルくさび混合バッフル24の一連の左手バージョン及び右手バージョン(それぞれ、符号24L、24R)がある。ダブルくさび混合バッフル24の各々が、当該混合バッフル24の先端縁において流体の流れを分割し、その後、流体を移動させ、あるいは、部分的な回転により時計回り方向または反時計回り方向に流体を回転させ、混合バッフル24の後端にて流体の流れを拡張させて再融合させる、というように機能する。流れシフタ要素26が、一連の幾つかのダブルくさび混合バッフル24の各組の後に、差し挟まれている。流れシフタ要素26は、導管14の一側から導管14の他側へと、流体の流れの少なくとも一部を移動させるように構成されている。これにより、異なるタイプの流体の動きをもたらし、ダブルくさび混合バッフル24と対照的な混合をもたらす。混合要素及び混合バッフルのこれらのタイプの各々が、それぞれの図面を参照して、以下により詳細に説明される。
図2は、静的ミキサ10の残部から分離された、混合部12の一部を図示している。混合部12が1または複数の混合バッフルと1または複数の流れシフタ要素26とを含むという条件で、混合部12を規定する要素の1または複数が、本発明の範囲から逸脱することなく、図示のそれらから再編成ないし修正され得ることが、理解されるであろう。
当該混合部12を規定(画成)する一連の混合要素及び混合バッフル22、24、26は、互いに一体的にモールド成形されて、第1及び第2側壁28、30を規定(画成)している。第1及び第2側壁28、30は、少なくとも部分的に、混合部12の対向側を境界付けており、第1及び第2側壁28、30の間に延在する混合部12の他の側部(両側部)は、大きく開放された状態であるか、あるいは、導管14の関連する内面32に露出された状態である(当該内面32の一部が、図1においては切除されて不図示となっている)。混合要素及び混合バッフル22、24、26の全体の数は、ミキサ10の異なる実施形態において異なり得る。従って、図1に示された特定の混合要素及び混合バッフル22、24、26が以下により詳細に説明されるが、静的ミキサ10は本発明の特徴を含む単なる一実施形態の一例に過ぎないことが、理解されるであろう。
図3乃至図20を参照して、流れシフタ要素26(流れシフタバッフルとも呼ばれる)の幾つかの例示的な実施形態が更に詳細に図示されている。これらの流れシフタ要素26の各々は、流体バイパス領域からストリークを除去するように構成され、典型的にはミキサ導管の周縁内に位置付けられ、当該ストリークをミキサ導管の中央に向けて移動させる。ミキサ導管の中央では、当該流れシフタ要素26の下流に位置するダブルくさび混合バッフル24のような更なる要素によって、ストリークが分割され得て完全に混合され得る。更に、流れシフタ要素26によって引き起こされる流体の流れの動きは、静的ミキサ10を通流することによって引き起こされる付加的な背圧を制限するように、そしてまた、流れシフタ要素26の上流の混合バッフル24によって生成される流体の流れの層が流れシフタ要素26の下流に位置する混合バッフル24による更なる混合のために無傷で(intact)同じ向きを維持することを可能にするように、設計される。この目的のため、以下に説明される様々な実施形態の流れシフタ要素26は、流体の流れの重要な部分を入れ替えるないしシフトさせ、流体の流れの残部を有意な混乱(jumbling)ないし他の有害な作用無しで通流させ、これにより、流れシフタ要素26を通流することによって引き起こされる付加的な背圧を制限する。
図3乃至図7に図示された実施形態を見れば、第1実施形態の流れシフタバッフル210が更に詳細に図示されている。これらの図面において、流れシフタバッフル210は、全体として正方形状であり、正方形状のミキサ導管内での使用のために構成されている。もっとも、流れシフタバッフル210が、他の類似の実施形態において、異なる断面形状を規定(画成)し得ることが、理解されるであろう。流れシフタバッフル210は、静的ミキサ10内に置かれる時に流体の流れに対する上流方向に面する先端縁212と、下流方向に面する反対側の後端縁214と、を含んでいる。先端縁212は、少なくとも部分的に、ダブル分割壁要素216によって規定されている。ダブル分割壁要素216は、流れシフタバッフル210の中央部に向かって後方に延在している。ダブル分割壁要素216は、以下に更に詳細に説明されるが、主として、これらの図面においては略鉛直向きに図示された第1及び第2略平行壁218、220によって規定されている。後端縁214は、少なくとも部分的に、流れシフタバッフル210の中央部に隣接するダブル分割壁要素216に結合された分割パネル222によって規定されている。流れシフタバッフル210は、先端縁212と後端縁214との間の全長に亘って、流体の流れFに垂直な横断面を規定する。当該横断面は、外側周縁を有している。分割パネル222は、図面内において水平向きに図示されているように、第1及び第2略平行壁218、220を略横切るように(例えば垂直に)向けられている。分割パネル222は、反対方向に面して後端縁214へと延在する第1側部224及び第2側部226を含んでいる。付加的に、流れシフタバッフル210は、更に複数の閉鎖壁228、230、232、234を含んでいる。それらは、ダブル分割壁要素216に結合されて、静的ミキサ10を通る流体流れ方向を横切って延在している。このような複数の壁と複数の要素とそれらの関連する機能との組合せが、以下に更に詳細に説明されるが、より多いまたはより少ない要素が、他の実施形態による流れシフタバッフル210に含まれ得ることが、理解されるであろう。
図3及び図5において最も明瞭に示されているように、流体の流れ(矢印Fによって示されている)は、最初に、流れシフタバッフル210の先端縁212において平行壁218、220に遭遇する。平行壁218、220は、当該先端縁212において、選択的に、付加的な背圧を低減することを助けるべく、及び、流体の流れをダブル分割壁要素216の周囲の空間に案内するべく、図示のようにテーパ状の端または鋭利な端を含み得る。平行壁218、220は、入ってくる流体の流れを3つの部分:平行壁間に位置する中央流れ部、第1平行壁218の反対側に位置する第1周縁流れ部、及び、第2平行壁220の反対側に位置する第2周縁流れ部、に分割する。これらの流れ部は、典型的には、分割パネル222に到達するまで、いかなる態様でも再融合されない。以下に説明されるように、中央流れ部は、他の流れ部との再融合前に、最小のシフトのみを伴って流れシフタバッフル210を主に通流していき、一方、第1及び第2周縁流れ部は、閉鎖壁228、230、232、234によって強制移動されてシフトする。図示のように、複数の閉鎖壁228、230、232、234は、ダブル分割壁要素216の外側に位置する全体の流れ部をシフトさせ、第1及び第2周縁流れ部の全体を、流れ断面の異なる部分へとシフトさせる。
図5及び図6を参照して、第1及び第2周縁流れ部の流路が、更に詳細に図示されている。図6の正面図から明らかなように、流れシフタバッフル210のこれらの部分を通る全体の流路が、第1、第2、第3、第4の閉鎖壁228、230、232、234によってある地点で閉鎖される。それらは、静的ミキサ10の長さに沿って規定された4つの異なる象限内に有効に位置している。より具体的には、第1周縁流れ部が、最初に、図6に示される左下象限に位置された第2閉鎖壁230に遭遇して、それを通って流れなければならない。当該第2閉鎖壁230の上方を超えて流れた後、第1周縁流れ部は、図6に示される左上象限に位置された第1閉鎖壁228に遭遇する。この第1閉鎖壁228は、第1周縁流れ部を強制移動させて下向きにシフトさせ、その結果、第1周縁流れ部は、分割パネル222の第1側部224(底部側)に沿って流れる。第1周縁流れ部が、コーナー部回りに曲がること無しで、上向きに、下向きに、そして右側にシフトされるので、流れシフタバッフル210の当該部分に入るあらゆる流れの層の全体的な向きが、当該バッフル210を通流する間、維持される。
同様に、第2周縁流れ部が、最初に、図6に示される右上象限に位置された第3閉鎖壁232に遭遇して、それを通って流れなければならない。当該第3閉鎖壁232の下方を超えて流れた後、第2周縁流れ部は、図6に示される右下象限に位置された第4閉鎖壁234に遭遇する。この第4閉鎖壁234は、第2周縁流れ部を強制移動させて上向きにシフトさせ、その結果、第2周縁流れ部は、分割パネル222の第2側部226(頂部側)に沿って流れる。第2周縁流れ部が、コーナー部回りに曲がること無しで、下向きに、上向きに、そして左側にシフトされるので、流れシフタバッフル210の当該部分に入るあらゆる流れの層の全体的な向きが維持される。
前述のように、中央流れ部は、流れシフタバッフル210を通流する時、主に、分割パネル222に隣接する位置まで通流される。当該実施形態の流れシフタバッフル210においては、第1及び第2中央閉鎖壁面236、238が、中央流れ部に遭遇するように位置決めされている。第1中央閉鎖壁面236は、第1及び第2平行壁218、220間の空間の上部に沿って位置されている。第1中央閉鎖壁面236は、幾つかの実施形態では、図5に示すように、流れ方向を横切る平面に対して、角度付けられていてもよい。中央流れ部は、第1中央閉鎖壁面236の下方を最初に流れなければならない。その後、第1及び第2周縁流れ部が分割パネル222に沿って流れ始めるとの略同時に、中央流れ部は、第2中央閉鎖壁面238に遭遇して、当該要素の上方を超えて流れなければならない。図6の正面図に示されているように、これらの第1及び第2中央閉鎖壁面236、238は、重複しておらず、中央流れ部がほとんど妨害されないで通流できるよう、流れシフタバッフル210の長さに亘る「開口」を提示している。第2中央閉鎖壁面238は、図4においては、閉鎖壁234の一部として形成されるものとして図示されているが、当該要素は、バッフル210の他の実施形態においては、別個に設けられ得るし、移動され得る、ということが理解されるであろう。第2中央閉鎖壁面238に隣接して、分割パネル222は、本実施形態では、第1及び第2側部224、226間に延在する開口240を含む。当該開口240(及び静的ミキサ10の様々なバッフル要素に設けられる他の類似の要素)は、流れシフタバッフル210の領域に亘る圧力均等化を可能にし、第1及び第2周縁流れ部と再結合するための中央流れ部の所望位置への自由な流れを保証する。
従って、中央流れ部は、本実施形態では、分割パネル222の両側の第1及び第2側部224、226に流れる前に、上向き及び下向きにシフトされる。第1周縁流れ部は、閉鎖壁228を通過した後、分割パネル222の第1側224に沿って右側へと拡張する、ないし流れる。この流れは、その後、分割パネル222の第1側224の下方に位置する中央流れ部の一部と遭遇ないし再結合することが、理解されるであろう。第1周縁流れ部の継続的な流れは、中央流れ部の当該部分を強制移動させて、流れシフタバッフル210及び静的ミキサ10の外側周縁に向けて、右側ないし外側へと移動させる。従って、当該中央領域に位置され得る任意の流れのストリークが、周縁に向けて外側へ強制移動され、当該流れシフタバッフル210の下流に位置する後続する混合バッフルを通って流れる時に流れの分割及び混合が保証される。
同様に、第2周縁流れ部は、閉鎖壁234を通過した後、分割パネル222の第2側226に沿って左側へと拡張する、ないし流れる。この流れは、その後、分割パネル222の第2側226の上方に位置する中央流れ部の一部と遭遇ないし再結合することが、理解されるであろう。第2周縁流れ部の継続的な流れは、中央流れ部の当該部分を強制移動させて、流れシフタバッフル210及び静的ミキサ10の外側周縁に向けて、左側ないし外側へと移動させる。これは、中央流れ部の他の部分について前述されたのと同様、混合にとっての有利な利点をもたらす。流体の流れが静的ミキサ10内に位置する次の混合バッフル要素内に移動する時、分割パネル222の両側224、226の流れは、後端縁214において再結合される。
従って、本実施形態の流れシフタバッフル210は、周縁流れ部から中央流れ部を分割し(これは、以下において概略図を参照して説明されるように、多数の流れの層を二重化するべく流体の流れの層を分割し得る)、あらゆる流れの層の向きが当該シフトによって混乱されないように、これらの流れ部を移動ないしシフトさせる一方で、潜在的な流れのストリークは、後続の要素での更なる混合のために静的ミキサ10の異なる領域に移動される。当該流れシフタバッフル210は、各流れ部に適用されるシフト移動を最小化するので、当該流れシフタバッフル210を通流することによって引き起こされる付加的な背圧が、従来の流れ反転設計と比較して、低減される。これにより、当該流れシフタバッフル210は、より効率的に流れストリーキング現象に対処する一方で、長さを顕著に増大させる必要、及び/または、静的ミキサ10内で生成される背圧、を回避する。更に、本実施形態の流れシフタバッフル210は、静的ミキサ10の使用時にこれらの機能的な利点を達成するために、他の任意のタイプの混合バッフル要素と共に利用され得て、詳細に前述されたダブルくさび混合バッフルに限定されない、ということが理解されるであろう。
図8乃至図13Fを参照して、本発明の別の実施形態の流れシフタバッフル310が詳細に図示されている。当該流れシフタバッフル310は、前述の実施形態(流れシフタバッフル210)と同一の要素の多くを含んでおり、これらの要素は、実質的に類似ないし同一である要素の参照符号に対して、300番台の類似の参照符号と共に提示されている。例えば、本実施形態の流れシフタバッフル310は、先端縁312、後端縁314、第1及び第2平行壁318、320によって規定されたダブル分割壁要素316、第1及び第2側部324、326を含む分割パネル322、及び、複数の閉鎖壁328、330、332、334を備えている。これらの要素の多くは、本実施形態において僅かに修正された形状ないし輪郭を有するが、流れシフタバッフル310及びその要素は、相異が以下に更に詳細に説明される部分を除いて、前述と同様に機能する(これらの同一ないし実質的に類似する要素の詳細な説明は、簡略化のため、基本的に繰り返されない)。従って、前述の実施形態と同様、流れシフタバッフル310は、任意の流れストリークを静的ミキサ10の中央部から離れるように移動させる一方、二重化しながらも流れの層の全体の向きを維持して、層が有害な態様で混乱ないし混合されないようにして、且つ、当該流れシフタバッフル310を通流することによって引き起こされる付加的な背圧は最小化された状態とする。
当該実施形態の流れシフタバッフル310において、分割パネル322は、開口340によって2つの部分に分離されている。当該開口340は、本実施形態では、後端縁314を全貫通するように延在している。当該開口340は、依然として、圧力均等化のため、及び、バッフル310を通る中央流れ部の自由な流れを大いに可能にするため、に設けられている。後端縁314は、静的ミキサ10を流れる時の次の混合バッフル要素への流体の流れを案内するため、フィンまたはテーパ部を含んでいる。前述のように、このテーパ部ないし鋭利部は、(流れシフタバッフル210の第1実施形態で示されたのと)同様に先端縁312に沿った要素にも適用されてよいし、類似の実施形態においては全く適用されなくてもよい、ということが理解されるであろう。
本実施形態の流れシフタバッフル310の他の主な相違点は、流体の流れがダブル分割壁要素316によって中央流れ部と第1及び第2周縁流れ部に分割された後、中央流れ部に遭遇する構造である。この目的のため、流れシフタバッフル310は、更に、第1及び第2平行壁318、320間に延在する中央X字状構造(図9におけるように上から見た時)を備えている。この中央X字状構造は、先端縁312における第1平行壁318から第2平行壁320の後端まで延在する第1傾斜壁350と、先端縁312における第2平行壁320から第1平行壁318の後端まで延在する第2傾斜壁352と、を有している。図10の正面図において最も容易に見られるように、第1傾斜壁350は、流れシフタバッフル310の上半部または頂部に位置付けられており、第2傾斜壁352は、流れシフタバッフル310の下半部または底部に位置付けられている。従って、これらの第1及び第2傾斜壁350、352は、各々が、中央流れ部の一部をシフトさせるように構成されている。中央流れ部の当該部分のシフトの後、中央流れ部は、前述のシフト移動と同様、分割パネル322の第1及び第2側部324、326に沿ってシフト移動中の第1及び第2周縁流れ部と再融合される。
図12及び図13A乃至図13Fは、本実施形態の流れシフタバッフル310及びこれに関連する静的ミキサ10の試験によって証明された、2成分を有する流体の流れのサンプルに対して取られた一連の流れ断面を概略的に図示している。流れシフタバッフル310及び当該流れシフタバッフル310のすぐ上流及び下流に位置された混合バッフルに対する各流れ断面の具体的な位置が、明瞭のため、図12に示されている。この目的のため、流れが、まず、図13Aに図示されており、流れシフタバッフル310の(流体の流れ方向の)すぐ上流に位置されたダブルくさび混合バッフルによって静的ミキサ10の2つの象限にシフトされている。この流体の流れは、2つのタイプの流体の複数の層によって規定されており、様々なシェーディング部(A)ないし非シェーディング部(B)によって概略的に図示されている。図13Bは、流れシフタバッフル310の先端縁312に入る直前の流体の流れを図示しており、各象限からの流れが、静的ミキサ10の幅を横切る空間を充たすように広がってシフトしている、ということが理解されるであろう。
ダブル分割壁要素316による分割の後、流体の流れは、図13Cに示されており、流れシフタバッフル310の最初の部分を通過している。これに関して、第1周縁流れ部(図13Bに図示された両方の流れ部の一部を含む)が、閉鎖壁330によって上向きにシフトされており、第2周縁流れ部が、閉鎖壁332によって下向きにシフトされている。上半部の中央流れ部は、第1傾斜壁350によってシフトされて、右向き及び下向きの移動を開始する。一方、下半部の中央流れ部は、第2傾斜壁352によってシフトされて、左向き及び上向きの移動を開始する。ダブル分割壁要素316の出口の近傍では、図13Dに示されるように、中央流れ部の上半部が下半部にシフトされており、中央流れ部の下半部が上半部にシフトされているが、流れの複数の層の混乱は最小である。同様に、第1周縁流れ部は、閉鎖壁328によって下向きにシフトされており、第2周縁流れ部は、閉鎖壁334によって上向きにシフトされている。
第1及び第2周縁流れ部は、その後、分割パネル322の第1及び第2側部324、326に沿って流れる。このことが、中央流れ部の一部を、静的ミキサ10の外側周縁に向けて左側へと押し付け、中央流れ部の他の一部を、静的ミキサ10の外側周縁に向けて右側へと押し付ける。このシフト移動を明瞭に示すべく、これらの中央流れ部は、図13Eにおいて、別個のものとして示されている。これにより、中央流れ部内のあらゆる流れのストリークが、下流での更なる混合のため、外側周縁に向けて強制移動される。図13Eは、流れシフタバッフル310の後端縁314と次の混合バッフル要素との結合部(junction)における流れを示している。このことが、流れが4象限に分割されて見える理由を説明している。この結果としての流れに対する下流の混合バッフルによる2象限への第1のシフト移動が、図13Fに示されているが、それは、流れシフタバッフル310に入る前の図13Aに示された最初の状態と類似の状態である。図13Aと図13Fとの比較から容易に理解され得るように、流れの複数の層の二重化(二倍化)と、流れの複数の層の向きの全体的な維持と、が示されている。従って、流れシフタバッフル310は、2成分の混合に効率良く貢献する一方で、潜在的な問題の流れのストリークを中央部から外側周縁に移動し、そこで、更なる混合が下流の混合バッフルないし混合要素によって生じ得る。
前述の実施形態と同様に、流れシフタバッフル310は、周縁流れ部から中央流れ部を分割し、あらゆる流れの層の向きが当該シフトによって混乱されないように、これらの流れ部を移動ないしシフトさせる一方で、中央流れ部内の潜在的な流れのストリークは、後続の要素での更なる混合のために静的ミキサ10の外側周縁に移動される。当該流れシフタバッフル310は、各流れ部に適用されるシフト移動を最小化するので、当該流れシフタバッフル310を通流することによって引き起こされる付加的な背圧が、従来の流れ反転設計と比較して、低減される。これにより、当該流れシフタバッフル310は、より効率的に流れストリーキング現象に対処する一方で、長さを顕著に増大させる必要、及び/または、静的ミキサ10内で生成される背圧、を回避する。更に、本実施形態の流れシフタバッフル310は、静的ミキサ10の使用時にこれらの機能的な利点を達成するために、他の任意のタイプの混合バッフル要素と共に利用され得て、詳細に前述されたダブルくさび混合バッフルに限定されない、ということが理解されるであろう。
図14乃至図19Fを参照して、本発明の別の実施形態の流れシフタバッフル410が詳細に図示されている。当該流れシフタバッフル410は、前述の2つの実施形態(流れシフタバッフル210、310)と同一の要素の多くを含んでおり、これらの要素は、実質的に類似ないし同一である要素の参照符号に対して、400番台の類似の参照符号と共に提示されている。例えば、本実施形態の流れシフタバッフル410は、先端縁412、後端縁414、第1及び第2平行壁418、420によって規定されたダブル分割壁要素416、第1及び第2側部424、426を含む分割パネル422、及び、複数の閉鎖壁428、430、432、434を備えている。これらの要素の多くは、本実施形態において僅かに修正された形状ないし輪郭を有するが、流れシフタバッフル410及びその要素は、相異が以下に更に詳細に説明される部分を除いて、前述と同様に機能する(これらの同一ないし実質的に類似する要素の詳細な説明は、簡略化のため、基本的に繰り返されない)。従って、前述の実施形態と同様、流れシフタバッフル410は、任意の流れストリークを静的ミキサ10の中央部から離れるように移動させる一方、二重化しながらも流れの層の全体の向きを維持して、層が有害な態様で混乱ないし混合されないようにして、且つ、当該流れシフタバッフル410を通流することによって引き起こされる付加的な背圧は最小化された状態とする。
当該実施形態の流れシフタバッフル410において、分割パネル422は、開口440によって完全には2つの部分に分離されていない。これによって、当該実施形態を、第1の流れシフタバッフルの実施形態により類似させている。後端縁414は、静的ミキサ10を流れる時の次の混合バッフル要素への流体の流れを案内するため、フィンまたはテーパ部を含んでいる。前述のように、このテーパ部ないし鋭利部は、(流れシフタバッフル210の第1実施形態で示されたのと)同様に先端縁412に沿った要素にも適用されてよいし、類似の実施形態においては全く適用されなくてもよい、ということが理解されるであろう。
本実施形態の流れシフタバッフル410の他の主な相違点は、流体の流れがダブル分割壁要素416によって中央流れ部と第1及び第2周縁流れ部に分割された後、中央流れ部に遭遇する構造である。図示のように、第1及び第2平行壁418、420の間に延在する壁ないし他の構造は存在せず、中央流れ部は、第1及び第2平行壁418、420の間でシフトされない。この目的のため、流れシフタバッフル410は、第1及び第2平行壁418、420の間に延在する何らの構造も含んでいない。従って、中央流れ部は、前述のシフト移動と同様に分割パネル422の第1及び第2側部424、426に沿ってシフト移動中の第1及び第2周縁流れ部と再融合される前に、流れシフタバッフル410の第1部分を自由に通過する。
図18及び図19A乃至図19Fは、本実施形態の流れシフタバッフル410及びこれに関連する静的ミキサ10の試験によって証明された、2成分を有する流体の流れのサンプルに対して取られた一連の流れ断面を概略的に図示している。流れシフタバッフル410及び当該流れシフタバッフル410のすぐ上流及び下流に位置された混合バッフルに対する各流れ断面の具体的な位置が、明瞭のため、図18に示されている。この目的のため、流れが、まず、図19Aに図示されており、流れシフタバッフル410の(流体の流れ方向の)すぐ上流に位置されたダブルくさび混合バッフルによって静的ミキサ10の2つの象限にシフトされている。この流体の流れは、2つのタイプの流体の複数の層によって規定されており、様々なシェーディング部(A)ないし非シェーディング部(B)によって概略的に図示されている。図19Bは、流れシフタバッフル410の先端縁412に入る直前の流体の流れを図示しており、各象限からの流れが、静的ミキサ10の幅を横切る空間を充たすように広がってシフトしている、ということが理解されるであろう。
ダブル分割壁要素416による分割の後、流体の流れは、図19Cに示されており、流れシフタバッフル410の最初の部分を通過している。これに関して、第1周縁流れ部(図19Bに図示された両方の流れ部の一部を含む)が、閉鎖壁430によって上向きにシフトされており、第2周縁流れ部が、閉鎖壁432によって下向きにシフトされている。中央流れ部は、第1及び第2平行壁418、420間を流れる間に、シフトされない。これは、図19Dに示される、ダブル分割壁要素416の出口の近傍の中央流れ部の図においても、明らかである。第1周縁流れ部は、閉鎖壁428によって下向きにシフトされており、第2周縁流れ部は、閉鎖壁434によって上向きにシフトされている。
第1及び第2周縁流れ部は、その後、分割パネル422の第1及び第2側部424、426に沿って流れる。このことが、中央流れ部の一部を、静的ミキサ10の外側周縁に向けて左側へと押し付け、中央流れ部の他の一部を、静的ミキサ10の外側周縁に向けて右側へと押し付ける。このシフト移動を明瞭に示すべく、これらの中央流れ部は、図19Eにおいて、別個のものとして示されている。これにより、中央流れ部内のあらゆる流れのストリークが、下流での更なる混合のため、外側周縁に向けて強制移動される。図19Eは、流れシフタバッフル410の後端縁414と次の混合バッフル要素との結合部(junction)における流れを示している。このことが、流れが4象限に分割されて見える理由を説明している。この結果としての流れに対する下流の混合バッフルによる2象限への第1のシフト移動が、図19Fに示されているが、それは、流れシフタバッフル410に入る前の図19Aに示された最初の状態と類似の状態である。図19Aと図19Fとの比較から容易に理解され得るように、流れの複数の層の二重化(二倍化)と、流れの複数の層の向きの全体的な維持と、が示されている。従って、流れシフタバッフル410は、2成分の混合に効率良く貢献する一方で、潜在的な問題の流れのストリークを、更なる混合が下流の混合バッフルないし混合要素によって生じ得る領域にまで移動する。
前述の実施形態と同様に、流れシフタバッフル410は、周縁流れ部から中央流れ部を分割し、あらゆる流れの層の向きが当該シフトによって混乱されないように、これらの流れ部を移動ないしシフトさせる一方で、中央流れ部内の潜在的な流れのストリークは、後続の要素での更なる混合のために静的ミキサ10の外側周縁に移動される。当該流れシフタバッフル410は、各流れ部に適用されるシフト移動を最小化するので、当該流れシフタバッフル410を通流することによって引き起こされる付加的な背圧が、従来の流れ反転設計と比較して、低減される。これにより、当該流れシフタバッフル410は、より効率的に流れストリーキング現象に対処する一方で、長さを顕著に増大させる必要、及び/または、静的ミキサ10内で生成される背圧、を回避する。更に、本実施形態の流れシフタバッフル410は、静的ミキサ10の使用時にこれらの機能的な利点を達成するために、他の任意のタイプの混合バッフル要素と共に利用され得て、詳細に前述されたダブルくさび混合バッフルに限定されない、ということが理解されるであろう。
図20は、前述の第1実施形態と同様に、複数のダブルくさびバッフル24と1つの流れシフタバッフル210とを含む一連の混合バッフルないし混合要素を図示している。図20は、流れシフタバッフルとの関連で前述された圧力均等化をもたらすために、様々な分割パネルないし複数のバッフルの面に沿って幾つかの開口が設けられ得ること、を示している。
図21A及び図21Bは、それぞれ、パッパラドに発行された米国特許第7,985,020号に図示されて記載された、従来技術の流れ反転バッフルの前方斜視図と平面図である。図21A及び図21Bは、各々、参照断面V、W、X、Y及びZを含んでおり、それらから図21Cの断面が採取されている。図21Cは、図21A及び図21Bの従来技術の流れシフタバッフルの流れ断面の概略図である。
図22A及び図22Bは、それぞれ、従来の静的ミキサ(図21A及び図21Bに図示されたような1または複数の流れ反転バッフルを含む)と、本発明の一実施形態による静的ミキサと、を用いた混合結果を並べて図示している。具体的には、図22Bは、静的ミキサ10の本発明の実施形態に従う一連の混合バッフルないし混合要素によって達成される混合結果を示している。視認され得るように、成分A及びBの流れの層が完全に混合される一方で、当該流れの層(の向き)は実質的に維持されて、当該混合作用の高い効率性を保証する(例えば、流れの層の混乱によって、有意な流れストリークが生成されることがない)。図22Aと比較すると、図22Bは、層の混乱が少ないことを明瞭に示している。図22Bにおける成分A、Bの層は、互いに略平行であって、押し出される混合物内の完全に混合されていない流体の流れストリークが少なく、より程度の大きな混合に帰結している。更に、図22Aと比較すると、図22Bは、分割及び再融合によって引き起こされる成分A、Bのより多数の層を示している。より多数の分割及び再融合が、流体の層を薄肉化して互いを超えるように拡散させるべく混合し、流体の略均一な混合物に帰結する(ミキサ全体の必要な長さはより短い)。これにより、静的ミキサ10は、詳細に前述されたように、従来のミキサの設計を超える様々な機能上の利点を達成する。
本発明は、例示的な実施形態についての記述によって説明され、当該実施形態は、ある程度詳しく説明された。しかしながら、添付の特許請求の範囲の請求項の範囲を、そのような詳細に制限することや、何らかの態様で限定することは、出願人の意図ではない。付加的な利点及び修正が、当業者にとって容易に理解できるであろう。ここで説明された様々な特徴は、ユーザの必要性や好みに依存して、単独または任意の組合せで用いられ得る。本発明は、現在知られている本発明を実施する好適な方法に沿って、説明された。しかしながら、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ、規定されるべきである。

Claims (16)

  1. 少なくとも2つの成分を有する流体の流れを混合するための流れシフタバッフルであって、
    先端縁及び後端縁を備え、当該流れシフタバッフルは、前記先端縁と前記後端縁との間の全長に亘って、前記流体の流れに対して垂直な横断面を規定し、前記横断面は、外側周縁を有しており、
    前記先端縁に隣接するダブル分割壁要素を更に備え、当該ダブル分割壁要素は、第1及び第2略平行壁を含み、前記横断面の全体を横切って延び、前記流体の流れを中央流れ部と第1及び第2周縁流れ部とに分割するように構成されており、
    前記ダブル分割壁要素に結合された複数の閉鎖壁を更に備え、当該複数の閉鎖壁は、前記第1及び第2周縁流れ部の動きを強制するように位置決めされている
    ことを特徴とする流れシフタバッフル。
  2. 前記複数の閉鎖壁は、前記第1及び第2周辺流れ部の全体を、前記横断面の異なる部分にシフトさせる
    ことを特徴とする請求項1に記載の流れシフタバッフル。
  3. 前記後端部に隣接し、前記ダブル分割壁要素に結合された分割パネル
    を更に備え、
    前記分割パネルは、反対方向に面して前記第1及び第2略平行壁から横断するように向けられた第1及び第2側部を含んでおり、
    前記複数の閉鎖壁は、前記第1周縁流れ部を、前記分割パネルの前記第1側部に沿って強制移動させ、前記第2周縁流れ部を、前記分割パネルの前記第2側部に沿って強制移動させ、これによって、前記第1及び第2周縁流れ部がそれぞれ前記分割パネルの前記第1及び第2側部に沿って流れる時、当該流れシフタバッフルの外側周縁に向けて前記中央流れ部をシフトさせる
    ことを特徴とする請求項1に記載の流れシフタバッフル。
  4. 前記複数の閉鎖壁は、第1、第2、第3及び第4閉鎖壁を有しており、
    前記第1閉鎖壁は、左下象限内に位置して、前記第1周縁流れ部を上向きにシフトするように強制移動させ、
    前記第2閉鎖壁は、左上象限内に位置して、前記第1周縁流れ部を前記分割パネルの前記第1側部に沿って下向きにシフトするように強制移動させ、
    前記第3閉鎖壁は、右上象限内に位置して、前記第2周縁流れ部をした下向きにシフトするように強制移動させ、
    前記第4閉鎖壁は、右下象限内に位置して、前記第2周縁流れ部を前記分割パネルの前記第2側部に沿って上向きにシフトするように強制移動させる
    ことを特徴とする請求項3に記載の流れシフタバッフル。
  5. 前記ダブル分割壁要素は、更に、前記第1及び第2略平行壁の間に規定された空間の上部に沿って位置決めされた第1中央閉鎖壁面を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の流れシフタバッフル。
  6. 前記第1中央閉鎖壁面は、前記横断面に対して、角度付けられている
    ことを特徴とする請求項5に記載の流れシフタバッフル。
  7. 前記ダブル分割壁要素は、更に、前記複数の閉鎖壁の1つに一体的に形成された第2中央閉鎖壁面を有する
    ことを特徴とする請求項5に記載の流れシフタバッフル。
  8. 前記第1及び第2中央閉鎖壁面は、前記中央流れ部が妨害されないで通流できるように、前記横断面に沿って重複しないで開口を提示している
    ことを特徴とする請求項7に記載の流れシフタバッフル。
  9. 前記第1及び第2略平行壁は、背圧を低減することを助け、前記流体の流れを前記ダブル分割壁要素周りの空間に案内するように、前記先端縁においてテーパ状または鋭利な端部を含んでいる
    ことを特徴とする請求項1に記載の流れシフタバッフル。
  10. 前記第1及び第2略平行壁の間に延在して、第1及び第2傾斜壁を有する中央X字状構造
    を更に備え、
    前記第1傾斜壁は、前記先端縁における前記第1略平行壁から前記第2略平行壁の後端まで延在しており、
    前記第2傾斜壁は、前記先端縁における前記第2略平行壁から前記第1略平行壁の後端まで延在している
    ことを特徴とする請求項1に記載の流れシフタバッフル。
  11. 前記第1傾斜壁は、当該流れシフタバッフルの横断面の頂部に位置しており、
    前記第1傾斜壁は、当該流れシフタバッフルの横断面の底部に位置している
    ことを特徴とする請求項10に記載の流れシフタバッフル。
  12. 前記第1及び第2略平行壁の間に延在する壁ないし他の構造は存在せず、前記中央流れ部は、前記第1及び第2略平行壁の間でシフトされない
    ことを特徴とする請求項1に記載の流れシフタバッフル。
  13. 少なくとも2つの成分を有する流体の流れを混合するための静的ミキサであって、
    前記流体の流れを受容するように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部と、
    を備え、
    前記複数の混合要素は、請求項1に記載の少なくとも1つの流れシフタバッフルを含んでいる
    ことを特徴とする静的ミキサ。
  14. ミキサ導管と、少なくとも1つの流れシフタバッフルを有する複数の混合バッフルと、を有する静的ミキサを用いて、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つの成分を有する流体の流れを前記ミキサ導管の入口端に導入する工程と、
    混合された流体の流れを生成するべく、前記流体の流れを前記複数の混合バッフルを通るように強いる工程と、
    を備え、
    前記強いる工程は、
    前記流体の流れを前記少なくとも1つの流れシフタバッフルを通るように強いる工程と、
    前記流体の流れを、ダブル分割壁要素によって、中央流れ部と第1及び第2周縁流れ部とに分割する工程と、
    前記第1及び第2周縁流れ部を、複数の閉鎖壁によって、前記流れシフタバッフルを横断する流れ断面の周りにシフトさせる工程と、
    前記中央流れ部を、前記第1及び第2周縁流れ部の流れと共に、前記少なくとも1つの流れシフタバッフルの前記流れ断面の外側周縁に向けてシフトさせる工程と、
    前記少なくとも1つの流れシフタバッフルを通る流れの結果として前記少なくとも2つの成分の流れの層の数を二倍にしながら、前記流体の流れが前記少なくとも1つの流れシフタバッフルを通る際に当該流れの層の全体の向きを維持する工程と、
    ことを特徴とする方法。
  15. 前記第1及び第2周縁流れ部をシフトさせる工程は、更に、複数の閉鎖壁の周りに当該第1及び第2周縁流れ部をシフトさせる工程を含んでおり、前記第1周縁流れ部は、分割パネルの第1側部に沿って流れ、前記第2周縁流れ部は、前記分割パネルの第2側部に沿って流れるようになっており、
    前記中央流れ部をシフトさせる工程は、更に、当該中央流れ部を前記分割パネルの前記第1及び第2側部に分配する工程と、前記第1及び第2周縁流れ部が前記分割パネルの前記第1及び第2側部に沿って流れる時に当該中央流れ部を前記第1及び第2周縁流れ部の流れと共に前記少なくとも1つの流れシフタバッフルの外側周縁に向けてシフトさせる工程と、を含んでいる
    ことを特徴とする請求項14に記載の方法。
  16. 前記複数の閉鎖壁は、更に、第1、第2、第3及び第4閉鎖壁を有しており、
    前記第1及び第2周縁流れ部をシフトさせる工程は、更に、
    左下象限内に位置する前記第1閉鎖壁を用いて、前記第1周縁流れ部を上向きにシフトさせて、その後、左上象限内に位置する前記第2閉鎖壁を用いて、前記第1周縁流れ部を前記分割パネルの前記第1側部に沿って下向きにシフトさせる工程と、
    右上象限内に位置する前記第3閉鎖壁を用いて、前記第2周縁流れ部を下向きにシフトさせて、その後、右下象限内に位置する前記第4閉鎖壁を用いて、前記第2周縁流れ部を前記分割パネルの前記第2側部に沿って上向きにシフトさせる工程と、
    を有することを特徴とする請求項15に記載の方法。
JP2018526488A 2015-08-07 2016-08-03 ダブル壁流れシフタバッフル、関連する静的ミキサ、及び、混合方法 Active JP6829720B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562202554P 2015-08-07 2015-08-07
US62/202,554 2015-08-07
US15/074,013 2016-03-18
US15/074,013 US10245565B2 (en) 2015-08-07 2016-03-18 Double wall flow shifter baffles and associated static mixer and methods of mixing
PCT/US2016/045281 WO2017027279A1 (en) 2015-08-07 2016-08-03 Double wall flow shifter baffles and associated static mixer and methods of mixing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018522734A true JP2018522734A (ja) 2018-08-16
JP6829720B2 JP6829720B2 (ja) 2021-02-10

Family

ID=56799541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018526488A Active JP6829720B2 (ja) 2015-08-07 2016-08-03 ダブル壁流れシフタバッフル、関連する静的ミキサ、及び、混合方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10245565B2 (ja)
EP (1) EP3331636B1 (ja)
JP (1) JP6829720B2 (ja)
KR (1) KR102398133B1 (ja)
CN (1) CN107847885B (ja)
WO (1) WO2017027279A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021081122A1 (en) * 2019-10-21 2021-04-29 Re Mixers, Inc Static mixer
USD1008485S1 (en) * 2020-12-18 2023-12-19 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Static mixer
USD1009216S1 (en) * 2020-12-18 2023-12-26 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Static mixer
USD1008417S1 (en) * 2020-12-18 2023-12-19 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Static mixer
USD1009221S1 (en) * 2020-12-18 2023-12-26 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Static mixer
USD1009222S1 (en) * 2020-12-18 2023-12-26 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Static mixer
USD992691S1 (en) * 2020-12-18 2023-07-18 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Static mixer
USD1008418S1 (en) * 2020-12-18 2023-12-19 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Static mixer

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3195865A (en) * 1960-09-09 1965-07-20 Dow Chemical Co Interfacial surface generator
US3406947A (en) * 1966-08-19 1968-10-22 Dow Chemical Co Interfacial surface generator
JPS62269733A (ja) * 1986-05-15 1987-11-24 Sanko Seisakusho:Kk 混合素子及び該混合素子を内蔵した混合装置
JPH09901A (ja) * 1995-06-21 1997-01-07 Sulzer Chemtech Ag ミキサー及びその使用方法
JP2004188415A (ja) * 2002-12-06 2004-07-08 Wilhelm A Keller 静止型混合器
JP2013111574A (ja) * 2011-11-29 2013-06-10 Sulzer Mixpac Ag スタティック・ミキサ用の混合要素

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1648708A (en) 1925-06-01 1927-11-08 Bailey Meter Co Pressure-difference-creating device
US3239197A (en) 1960-05-31 1966-03-08 Dow Chemical Co Interfacial surface generator
US3424437A (en) 1967-08-28 1969-01-28 Shell Oil Co Apparatus for mixing viscous fluids
JPS601048B2 (ja) 1979-05-02 1985-01-11 東レ株式会社 流体流路形成用管路構造体
US4538920A (en) 1983-03-03 1985-09-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Static mixing device
DE59205705D1 (de) 1992-08-24 1996-04-18 Wilhelm A Keller Mischer für Doppelaustragskartuschen
DE59407962D1 (de) 1994-01-19 1999-04-22 Wilhelm A Keller Mischer
DE59605822D1 (de) 1996-07-05 2000-10-05 Sulzer Chemtech Ag Winterthur Statischer Mischer
US5971603A (en) * 1998-03-06 1999-10-26 The Madison Group: Polymer Processing Research Corp. Static mixer head
EP1125626B1 (de) 2000-02-17 2005-11-02 Sulzer Chemtech AG Statischer Mischer
DE50107866D1 (de) 2000-02-17 2005-12-08 Sulzer Chemtech Ag Winterthur Statischer Mischer
US20030048694A1 (en) * 2001-09-12 2003-03-13 Tah Industries Inc. Material mixing device and method
US6773156B2 (en) 2002-07-10 2004-08-10 Tah Industries, Inc. Method and apparatus for reducing fluid streaking in a motionless mixer
US8083397B2 (en) 2008-06-13 2011-12-27 Nordson Corporation Static mixer
ES2360063T3 (es) * 2008-06-13 2011-05-31 Nordson Corporation Mezcladora estática.
CH699958A1 (de) 2008-11-27 2010-05-31 Medmix Systems Ag Statischer Mischer.
US9046115B1 (en) 2009-07-23 2015-06-02 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Eddy current minimizing flow plug for use in flow conditioning and flow metering
US7985020B2 (en) 2009-09-25 2011-07-26 Nordson Corporation Cross flow inversion baffle for static mixer
WO2011162728A1 (en) 2010-06-23 2011-12-29 Gluetec Gmbh & Co. Kg Static mixer with asymmetric mixing elements
US9724653B2 (en) 2015-02-12 2017-08-08 Nordson Corporation Double wedge mixing baffle and associated static mixer and methods of mixing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3195865A (en) * 1960-09-09 1965-07-20 Dow Chemical Co Interfacial surface generator
US3406947A (en) * 1966-08-19 1968-10-22 Dow Chemical Co Interfacial surface generator
JPS62269733A (ja) * 1986-05-15 1987-11-24 Sanko Seisakusho:Kk 混合素子及び該混合素子を内蔵した混合装置
JPH09901A (ja) * 1995-06-21 1997-01-07 Sulzer Chemtech Ag ミキサー及びその使用方法
JP2004188415A (ja) * 2002-12-06 2004-07-08 Wilhelm A Keller 静止型混合器
JP2013111574A (ja) * 2011-11-29 2013-06-10 Sulzer Mixpac Ag スタティック・ミキサ用の混合要素

Also Published As

Publication number Publication date
CN107847885B (zh) 2021-02-05
EP3331636B1 (en) 2021-10-27
KR20180038490A (ko) 2018-04-16
US10427114B2 (en) 2019-10-01
US10245565B2 (en) 2019-04-02
JP6829720B2 (ja) 2021-02-10
WO2017027279A1 (en) 2017-02-16
EP3331636A1 (en) 2018-06-13
US20170036180A1 (en) 2017-02-09
CN107847885A (zh) 2018-03-27
US20190184349A1 (en) 2019-06-20
KR102398133B1 (ko) 2022-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018522734A (ja) ダブル壁流れシフタバッフル、関連する静的ミキサ、及び、混合方法
EP3423176B1 (en) Flow inverter baffle and associated static mixer and methods of mixing
JP6829719B2 (ja) 入口混合要素、関連する静的ミキサ、及び、混合方法
US8083397B2 (en) Static mixer
US9724653B2 (en) Double wedge mixing baffle and associated static mixer and methods of mixing
JP3794687B2 (ja) マイクロ乳化器
US7985020B2 (en) Cross flow inversion baffle for static mixer
JP2004188415A (ja) 静止型混合器
CN110869111B (zh) 具有三角形混合导管的静态混合器
JP2012509761A (ja) 静止型混合器
CN110139705A (zh) 静态混合器、成套部件以及所述静态混合器的用途
EP2321538B1 (de) Mikrofluidvorrichtung
JP2017056437A (ja) 流体混合装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190722

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200608

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200907

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: 20201224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6829720

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250