JP2022092208A

JP2022092208A - 管部材、混合攪拌装置及び造形装置

Info

Publication number: JP2022092208A
Application number: JP2020204882A
Authority: JP
Inventors: 慧関口; Kei Sekiguchi; アツコ増田; Atsuko Masuda
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2020-12-10
Filing date: 2020-12-10
Publication date: 2022-06-22

Abstract

【課題】流体を適切に混合及び／又は攪拌可能な管部材を提供する。【解決手段】管部材は、第１方向に延伸する管状の第１部分と、第１方向に延伸し、且つ、第１部分に接続する管状の第２部分とを備え、第１及び第２部分の内壁には、第１方向、且つ、第１方向の軸周りの第２方向に延伸する凸構造が設けられ、第１部分の流路の断面積は、第１方向に進むにつれて小さくなり、第２部分の流路の断面積は、第１方向に進むにつれて大きくなる。【選択図】図３

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り１．展示会での発表展示会名ＳＥＭＩＣＯＮＪａｐａｎ２０１９開催日令和１年１２月１１日から１３日開催場所東京ビックサイト（東京都江東区有明３－１１－１）

本発明は、例えば、流体が流れる管部材、この管部材を備える混合攪拌装置、及び、この管部材を造形可能な造形装置の技術分野に関する。

混合攪拌装置の一例として、特許文献１には、静止型混合攪拌装置が記載されている。静止型混合攪拌装置は、機械的動力を用いることなく流体を混合及び／又は攪拌可能である。このような混合攪拌装置では、流体を適切に混合及び／又は攪拌させることが求められる。

米国特許第６，３７９，０３５号

第１の態様によれば、第１方向に流体が流れる流路を備える管部材であって、前記第１方向に延伸する管状の第１部分と、前記第１方向に延伸し、且つ、前記第１部分に接続する管状の第２部分とを備え、前記第１部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第１方向の軸周りの第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、前記第２部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、前記第１部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に進むにつれて小さくなり、前記第２部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に進むにつれて大きくなる管部材が提供される。

第２の態様によれば、第１方向に流体が流れる流路を備える管部材であって、前記第１方向に延伸する管状の第１部分と、前記第１方向に延伸し、且つ、前記第１部分に接続する管状の第２部分とを備え、前記第１及び第２部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第１方向の軸周りの第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、前記流路の断面を、前記第１方向に沿って順に第１断面、第２断面、第３断面、第４断面とした場合に、前記第１部分の前記第１断面における流路の第１断面積は、前記第１部分の前記第２断面における流路の第２断面積よりも大きく、前記第２部分の前記第３断面における流路の第３断面積は、前記第２部分の前記第４断面における流路の第４断面積よりも小さい管部材が提供される。

第３の態様によれば、第１方向に流体が流れる流路を備える管部材であって、前記第１方向に延伸する管状の第１部分と、前記第１方向に延伸し、且つ、前記第１部分に接続する管状の第２部分とを備え、前記流路の断面を、第１方向に沿って順に第１断面、第２断面、第３断面、第４断面とした場合に、前記第１部分の内壁には、前記第１断面と前記第２断面において、凸構造及び凹構造の少なくとも一方が複数設けられ、前記第１断面における前記複数の凸構造又は前記複数の凹構造に関する前記第１方向の軸周りの第２方向の位置が、前記第２断面における前記複数の凸構造又は前記複数の凹構造の前記第２方向の位置と異なり、前記第２部分の内壁には、前記第３断面と前記第４断面において、凸構造及び凹構造の少なくとも一方が複数設けられ、前記第３断面における前記複数の凸構造又は前記複数の凹構造に関する前記第２方向の位置が、前記第４断面における前記複数の凸構造又は前記複数の凹構造の前記第２方向の位置と異なり、前記第１部分の前記第１断面における流路の第１断面積は、前記第１部分の前記第２断面における流路の第２断面積よりも大きく、前記第２部分の前記第３断面における流路の第３断面積は、前記第２部分の前記第４断面における流路の第４断面積よりも小さい管部材が提供される。

第４の態様によれば、流体が流れる流路を備える管部材であって、前記流体の流れ方向に交差する前記管部材の内壁の断面に囲まれる面積は、前記流れ方向に沿って次第に小さくなった後に次第に大きくなり、前記内壁には、前記流体に対して、前記流れ方向に沿った軸周りに前記流体を旋回させる構造が形成されている管部材が提供される。

第５の態様によれば、第１方向に延伸する管状の第１部分と、前記第１方向に延伸し、且つ、前記第１部分に接続する管状の第２部分とを備え、前記第１部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第１方向の軸周りの第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、前記第２部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、前記第１部分の断面積は、前記第１方向に進むにつれて小さくなり、前記第２部分の断面積は、前記第１方向に進むにつれて大きくなる管部材が提供される。

第６の態様によれば、第１方向に流体が流れる流路を備える管部材であって、前記第１方向に延伸する管状の第１部分を備え、前記第１部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第１方向の軸周りの第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、前記第１部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に進むにつれて小さくなる管部材が提供される。

第７の態様によれば、第１方向に流体が流れる流路を備える管部材であって、前記第１方向に延伸する管状の第１部分と、前記第１方向に延伸し、且つ、前記第１部分に接続する管状の第２部分とを備え、前記第１部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第１方向の軸周りの第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、前記第２部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられる管部材が提供される。

第８の態様によれば、流路を形成するための内壁面を備える管部材であって、前記流路に沿って複数の流体が供給される第１領域と、前記複数の流体が混合された流体を前記流路に沿って供給する第２領域とを備え、前記第１領域において、前記流路に交差する交差軸を含む前記内壁面の断面の大きさは、前記流路の一方の端部から前記流路の他方の端部に向かう流路方向に沿って次第に小さくなり、前記第１領域における前記複数の流体の混合度よりも前記第２領域における前記複数の流体の混合度が良好になるように、前記内壁面に、前記流路方向に沿った軸周りに前記流体を旋回させる力成分を含む力を付与可能な力付与構造が形成されている管部材が提供される。

第９の態様によれば、流体が通過可能な配管と接続可能なフェルールと、前記フェルールに造形され、前記流体を通過させる管状造形物とを備え、前記管状造形物は、第１方向に延伸する管状の第１部分と、前記第１方向に延伸し、且つ、前記第１部分に接続する管状の第２部分とを備え、前記第１部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第１方向の軸周りの第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、前記第２部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、前記第１部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に進むにつれて小さくなり、前記第２部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に進むにつれて大きくなる管部材が提供される。

第１０の態様によれば、流路を形成するための内壁面を備える管部材であって、前記流路に交差する交差軸を含む前記内壁面の少なくとも一部の断面の大きさは、前記流路の一方の端部から前記流路の他方の端部に向かう流路方向に沿って次第に小さくなった後に次第に大きくなり、前記内壁面の少なくとも一部は、第１面と、前記流路方向に沿った軸周りの方向に旋回するように前記内壁面上をらせん状に延伸する境界部を介して第１面に隣接する第２面とを含む管部材が提供される。

第１１の態様によれば、流路を形成するための内壁面を備える管部材であって、前記流路に交差する交差軸を含む前記内壁面の少なくとも一部の断面の大きさは、前記流路の一方の端部から前記流路の他方の端部に向かう流路方向に沿って次第に小さくなった後に次第に大きくなり、前記内壁面には、前記流路を流れる流体に対して、前記流路方向に沿った軸周りに前記流体を旋回させる力成分を含む力を付与可能な力付与構造が形成されている管部材が提供される。

第１２の態様によれば、上述した第１の態様から第１１の態様のいずれか一つによって提供される管部材と、前記管部材に流体を供給する流体供給装置とを備える混合攪拌装置が提供される。

第１３の態様によれば、第１方向に流体が流れる流路を備える管部材を造形する造形装置であって、前記管部材は、前記第１方向に延伸する管状の第１部分と、前記第１方向に延伸し、且つ、前記第１部分に接続する管状の第２部分とを備え、前記第１部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第１方向の軸周りの第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、前記第２部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、前記第１部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に進むにつれて小さくなり、前記第２部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に進むにつれて大きくなる造形装置が提供される。

図１は、本実施形態の加工システムの外観を模式的に示す斜視図である。図２は、本実施形態の合流配管の構造を示す断面図である。図３は、本実施形態の混合攪拌配管の構造を示す断面図である。図４は、凸構造が形成された内壁面を示す断面図（具体的には、ＹＺ断面図）である。図５は、凸構造が形成された内壁面を示す側面図である。図６は、凸構造が形成された内壁面を示す断面図（具体的には、ＸＺ断面図）である。図７は、本実施形態の混合攪拌装置における流体の混合度と、特許文献１に記載された比較例の混合攪拌装置における流体の混合度とを示すグラフである。図８は、本実施形態の混合攪拌装置における圧力損失と、特許文献１に記載された比較例の混合攪拌装置における圧力損失とを示すグラフである。図９は、第１変形例における混合攪拌配管の構造を示す断面図である。図１０は、第２変形例における混合攪拌配管の構造を示す断面図である。図１１は、第３変形例における混合攪拌配管の構造を示す断面図である。図１２は、第４変形例における混合攪拌配管の構造を示す断面図である。図１３は、第４変形例における混合攪拌配管の構造を示す断面図である。図１４は、第５変形例における混合攪拌配管の構造を示す断面図である。図１５は、第５変形例における混合攪拌配管の構造を示す断面図である。図１６は、第６変形例における混合攪拌配管の構造を示す断面図である。図１７は、第６変形例における混合攪拌構造を示す斜視図である。図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、第６変形例における混合攪拌構造を示す側面図である。図１９は、第６変形例における混合攪拌配管の構造の第１具体例を示す断面図である。図２０は、第６変形例における混合攪拌配管の構造の第２具体例を示す断面図である。図２１は、第６変形例における混合攪拌配管の構造の第３具体例を示す断面図である。図２２は、第６変形例における混合攪拌配管の構造の第４具体例を示す断面図である。図２３は、混合攪拌配管の構造を示す断面図である。図２４は、流路の断面積の比率と混合度との関係を示すグラフである図２５は、流路の断面積の比率と圧力損失との関係を示すグラフである図２６は、フェルールを示す断面図である。図２７は、本実施形態の造形装置の構造の一例を示す断面図である。図２８は、本実施形態の造形装置のシステム構成の一例を示すシステム構成図である。

以下、図面を参照しながら、管部材、混合攪拌装置及び造形装置の実施形態について説明する。但し、本発明が以下に説明する実施形態に限定されることはない。

（１）混合攪拌装置１
初めに、本実施形態の混合攪拌装置１について説明する。

（１－１）混合攪拌装置１の全体構造
図１を参照しながら、本実施形態の混合攪拌装置１の全体構造について説明する。図１は、本実施形態の混合攪拌装置１の全体構造を示すブロック図である。

図１に示すように、混合攪拌装置１は、タンク１１と、タンク１２と、ポンプ１３と、ポンプ１４と、合流配管１５と、混合攪拌配管１６とを備える。

タンク１１及び１２のそれぞれは、流体Ｆを貯蔵するための貯蔵装置（言い換えれば、容器）である。流体Ｆは、典型的には、液体である。但し、流体Ｆは、気体であってもよい。或いは、流体Ｆは、液体と気体との双方を含んでいてもよい。

尚、流体Ｆには、粉体等の固体が含まれていてもよい（つまり、混じっていてもよい）。例えば、タンク１１が貯蔵する流体Ｆ及びタンク１２が貯蔵する流体Ｆの双方が、固体を含まない液体であってもよい。タンク１１が貯蔵する流体Ｆ及びタンク１２が貯蔵する流体Ｆの双方が、固体を含む流体であってもよい。タンク１１が貯蔵する流体Ｆ及びタンク１２が貯蔵する流体Ｆのいずれか一方が、固体を含む液体であり、タンク１１が貯蔵する流体Ｆ及びタンク１２が貯蔵する流体Ｆのいずれか一方が、固体を含まない液体であってもよい。或いは、タンク１１及び１２の双方が、固体を貯蔵してもよい。タンク１１及び１２のいずれか一方が、固体を貯蔵し、タンク１１及び１２のいずれか他方が、固体を含まない又は含む液体を貯蔵してもよい。また、ここでいう「固体」は、粉末であってもよい。粉末の一例として、抹茶の粉末及び鰹節の粉末の少なくとも一方があげられる。

本実施形態では特に、タンク１１が貯蔵する流体Ｆは、タンク１２が貯蔵する流体Ｆと異なっている。例えば、タンク１１が貯蔵する流体Ｆの特性が、タンク１２が貯蔵する流体Ｆの特性と異なっていてもよい。流体Ｆの特性は、例えば、流体Ｆの種類、流体Ｆの粘性（例えば、粘度）、流体Ｆの温度、流体Ｆの密度及び流体Ｆの成分のうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。但し、タンク１１が貯蔵する流体Ｆは、タンク１２が貯蔵する流体Ｆと同一であってもよい。尚、以下の説明では、必要に応じて、タンク１１が貯蔵する流体Ｆを“流体Ｆ１１”と称し、且つ、タンク１２が貯蔵する流体Ｆを“流体Ｆ１２”と称することで、両者を区別する。

ポンプ１３は、タンク１１に貯蔵された流体Ｆ１１を合流配管１５に供給するための供給装置である。具体的には、タンク１１は、配管１７を介して合流配管１５に接続されている。ポンプ１３は、タンク１１に貯蔵された流体Ｆ１１を配管１７に供給することで、配管１７を介して合流配管１５に流体Ｆ１１を供給する。

後述するように、合流配管１５には、混合攪拌配管１６が接続されている。このため、ポンプ１３は、タンク１１に貯蔵された流体Ｆ１１を、合流配管１５を介して混合攪拌配管１６に供給する。つまり、ポンプ１３は、タンク１１に貯蔵された流体Ｆ１１を混合攪拌配管１６に供給するための供給装置として機能してもよい。

ポンプ１４は、タンク１２に貯蔵された流体Ｆ１２を合流配管１５に供給するための供給装置である。具体的には、タンク１２は、配管１８を介して合流配管１５に接続されている。ポンプ１４は、タンク１２に貯蔵された流体Ｆ１２を配管１８に供給することで、配管１８を介して合流配管１５に流体Ｆ１２を供給する。

後述するように、合流配管１５には、混合攪拌配管１６が接続されている。このため、ポンプ１４は、タンク１２に貯蔵された流体Ｆ１２を、合流配管１５を介して混合攪拌配管１６に供給する。つまり、ポンプ１４は、タンク１１に貯蔵された流体Ｆ１２を混合攪拌配管１６に供給するための供給装置として機能してもよい。

合流配管１５は、管状の部材である。このため、合流配管１５は、管部材と称されてもよい。合流配管１５には、タンク１１及び１２から流体Ｆ１１及びＦ１２がそれぞれ供給される。タンク１１から合流配管１５に供給された流体Ｆ１１と、タンク１２から合流配管１５に供給された流体Ｆ１２とは、合流配管１５において合流する。このため、合流配管１５は、タンク１１から配管１７を介して合流配管１５に供給される流体Ｆ１１と、タンク１２から配管１８を介して合流配管１５に供給される流体Ｆ１２とを合流させる管部材として機能する。尚、合流配管１５の構造については、後に図２を参照しながら説明する。また、以下の説明では、必要に応じて、合流配管１５において合流した流体Ｆ（つまり、流体Ｆ１１と流体Ｆ１２との混合物）を、“流体Ｆ１３”と称する。

混合攪拌配管１６は、管状の部材である。このため、混合攪拌配管１６は、管部材と称されてもよい。混合攪拌配管１６には、合流配管１５が接続されている。混合攪拌配管１６には、合流配管１５から流体Ｆ１１及びＦ１２（つまり、流体Ｆ１１と流体Ｆ１２との混合物である流体Ｆ１３）が供給される。つまり、合流配管１５において合流した流体Ｆ１１及びＦ１２は、混合攪拌配管１６に流入する。混合攪拌配管１６に流入した流体Ｆ１１及びＦ１２は、混合配管１６において混合されてもよい。つまり、混合攪拌配管１６は、流体Ｆ１１及びＦ１２を混合するための管部材として機能してもよい。混合攪拌配管１６に流入した流体Ｆ１１及びＦ１２は、混合配管１６において攪拌されてもよい。つまり、混合攪拌配管１６は、流体Ｆ１１及びＦ１２を混合するための管部材として機能することに加えて又は代えて、流体Ｆ１１及びＦ１２を攪拌するための管部材として機能してもよい。尚、混合攪拌配管１６の構造については、後に図３等を参照しながら説明する。

混合攪拌配管１６において流体Ｆ１１及びＦ１２が混合及び／又は攪拌される場合には、混合配管１６から流出する流体Ｆ１３内での流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度は、混合配管１６に流入する流体Ｆ１３内での流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度よりも良好になる。尚、流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度は、流体Ｆ１１と流体Ｆ１２とが均一に混合されるほど大きくなる指標値であってもよい。このような混合度の一例として、日本産業規格ＪＩＳＢ８７０２に記載された混合度（具体的には、蛍光物質を含む流体を撮像することで得られる画像から、流体の混合状態を定量的に評価するための指標値）が用いられてもよい。具体的には、流体Ｆ１１及びＦ１２のいずれか一方に蛍光物質を注入し、混合攪拌配管１６の流出口における流体Ｆ１３の断面を撮像し、得られた断面の画像の全画素に対して蛍光している画素（例えば、輝度値が所定閾値以上となる画像）の割合を算出する方法を用いて算出される割合が、混合度として用いられてもよい。このように算出される割合は、流体Ｆ１１と流体Ｆ１２とが均一に混合されるほど大きくなる。或いは、流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度は、流体Ｆ１１と流体Ｆ１２とが均一に混合されるほど小さくなる指標値であってもよい。例えば、流体Ｆ１１及びＦ１２に蛍光色が異なる二種類の蛍光物質をそれぞれ注入し、混合攪拌配管１６の流出口における流体Ｆ１３の断面を撮像し、得られた断面内での輝度の最大値と輝度の最小値との差分を算出する方法を用いて算出される差分が、混合度として用いられてもよい。このように算出される差分は、流体Ｆ１１と流体Ｆ１２とが均一に混合されるほど小さくなる。尚、以下の説明では、混合攪拌配管１６の流出口（つまり、混合攪拌装置１の流出口）において流体Ｆ１１と流体Ｆ１２とが均一に混合されるほど大きくなる指標値が混合度として用いられる例について説明する。

（１－２）合流配管１５の構造
続いて、図２を参照しながら、合流配管１５の構造について説明する。図２は、合流配管１５の構造を示す断面図である。

図２に示すように、合流配管１５は、配管１５１と、配管１５２とを備える。

配管１５１は、内部に流路１５１０が形成された管状の部材である。配管１５１の上流端部１５１１は、流体Ｆ１１が供給される配管１７に接続されている。このため、配管１７を介して合流配管１５に供給される流体Ｆ１１は、上流端部１５１１を介して配管１５１の流路１５１０に流入する。

配管１５１には、配管１５１の内壁を貫通する開口１５１３が形成されている。開口１５１３には、配管１５２が接続されている。配管１５２は、内部に流路１５２０が形成された管状の部材である。配管１５２の上流端部１５２１は、流体Ｆ１２が供給される配管１８に接続されている。このため、配管１８を介して合流配管１５に供給される流体Ｆ１２は、上流端部１５２１を介して配管１５２の流路１５２０に流入する。配管１５２の下流端部１５２２は、開口１５１３を介して配管１５１に接続されている。配管１５１及び１５２は、下流端部１５２２及び開口１５１３を介して流路１５１０と流路１５２０とが接続されるように、接続される。このため、配管１５２の流路１５２０に供給された流体Ｆ１２は、下流端部１５２２及び開口１５１３を介して流路１５１０に流入する。その結果、配管１５１内において（つまり、流路１５１０内において）、流体Ｆ１１と流体Ｆ１２とが合流する。

配管１５１の下流端部１５１２は、混合攪拌配管１６に接続されている。このため、配管１５１内において合流した流体Ｆ１１及びＦ１２（つまり、流体Ｆ１３）は、下流端部１５１２を介して配管１５１の流路１５１０から流出する。配管１５１内において合流した流体Ｆ１１及びＦ１２（つまり、流体Ｆ１３）は、下流端部１５１２を介して混合攪拌配管１６に供給される。尚、配管１５１の断面（具体的には、流体Ｆ１１の流路を横切る方向での断面）及び配管１５２の断面（具体的には、流体Ｆ１２の流路を横切る方向での断面）のそれぞれの形状は、円形であってもよいし、楕円形であってもよいし、三角形又は矩形等の多角形であってもよい。また、下流端部１５２２の断面の形状もまた、円形であってもよいし、楕円形であってもよいし、三角形又は矩形等の多角形であってもよい。

（１－３）混合攪拌配管１６の構造
続いて、図３を参照しながら、混合攪拌配管１６の構造について説明する。図３は、混合攪拌配管１６の構造を示す断面図である。尚、以下の説明では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸から定義されるＸＹＺ直交座標系を用いて、混合攪拌配管１６の各部の位置関係について説明する。尚、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれが、水平方向（つまり、水平面内の所定方向）であってもよい。Ｚ軸方向が、鉛直方向（つまり、水平面に直交する方向であり、実質的には上下方向）であってもよい。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸周りの回転方向（言い換えれば、傾斜方向）を、それぞれ、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向と称する。

図３に示すように、混合攪拌配管１６は、流路１６００が内部に形成された管状の部材である。言い換えれば、混合攪拌配管１６は、流路１６００を備える管状の部材である。具体的には、混合攪拌配管１６は、内壁面１６０２を含む内壁１６０１を備えている。内壁面１６０２は、流路１６００に面する内壁１６０１の表面（典型的には、内側面）を含んでいてもよい。内壁面１６０２は、流路１６００を形成する内壁１６０１の表面（典型的には、内側面）を含んでいてもよい。内壁面１６０２は、流路１６００を取り囲む内壁１６０１の表面（典型的には、内側面）を含んでいてもよい。

流路１６００は、合流配管１５から供給される流体Ｆ１３が流れる流路である。このため、混合攪拌配管１６の上流端部１６０８は、合流配管１５に接続される。具体的には、混合攪拌配管１６の上流端部１６０８は、合流配管１５の下流端部１５１２に接続される。尚、本実施形態における「上流」は、混合攪拌装置１内を流れる流体Ｆの流れにおける上流を意味していてもよい。本実施形態における「下流」は、混合攪拌装置１内を流れる流体Ｆの流れにおける下流を意味していてもよい。

混合攪拌配管１６は、流路１６００が延伸する方向に沿って延伸する。流路１６００に沿って流体Ｆ１３が流れるがゆえに、混合攪拌配管１６は、流体Ｆ１３が流れる方向に沿って延伸する。尚、本実施形態における「流体Ｆ１３が流れる方向」は、混合攪拌配管１６全体として流体Ｆ１３が流れる方向を意味していてもよい。具体的には、混合配管１６内において、流体Ｆ１３は、全体として上流端部１６０８（つまり、流路１６００の一方の端部）から、混合攪拌配管１６の下流端部１６０９（つまり、流路１６００の他方の端部）に向かって流れる。このため、「流体Ｆ１３が流れる方向」は、上流端部１６０８から下流端部１６０９に向かう方向を意味していてもよい。「流体Ｆ１３が流れる方向」は、上流端部１６０８から下流端部１６０９に向かって流体Ｆ１３が流れる方向を意味していてもよい。流体Ｆ１３が流路１６００に沿って流れるがゆえに、「流体Ｆ１３が流れる方向」は、流路１６００が延伸する方向を意味していてもよい。尚、以下の説明では、説明の便宜上、混合攪拌配管１６内において流体Ｆ１３が流れる方向を、“流路方向ＤＦ”と称する。図３に示す例では、流路方向ＤＦは、Ｘ軸に沿った方向（特に、＋Ｘ側から－Ｘ側に向かう方向）である。

混合攪拌配管１６は、配管部分１６１と、配管部分１６２と、配管部分１６３と、配管部分１６４とを含んでいる。

配管部分１６１から１６４のそれぞれは、流路方向ＤＦに沿って延伸する管状の部材である。特に、配管部分１６１から１６４のそれぞれは、流路１６００の一部を構成する流路が内部に形成された管状の部材である。具体的には、配管部分１６１は、流路１６００の一部を構成する流路１６１０が内部に形成された管状の部材である。配管部分１６１は、内壁面１６１２を含む内壁１６１１を備えている。内壁１６１１は、内壁１６０１の一部を構成し、内壁面１６１２は、内壁１６０２の一部を構成する。配管部分１６２は、流路１６００の一部を構成する流路１６２０が内部に形成された管状の部材である。配管部分１６２は、内壁面１６２２を含む内壁１６２１を備えている。内壁１６２１は、内壁１６０１の一部を構成し、内壁面１６２２は、内壁１６０２の一部を構成する。配管部分１６３は、流路１６００の一部を構成する流路１６３０が内部に形成された管状の部材である。配管部分１６３は、内壁面１６３２を含む内壁１６３１を備えている。内壁１６３１は、内壁１６０１の一部を構成し、内壁面１６３２は、内壁１６０２の一部を構成する。配管部分１６４は、流路１６００の一部を構成する流路１６４０が内部に形成された管状の部材である。配管部分１６４は、内壁面１６４２を含む内壁１６４１を備えている。内壁１６４１は、内壁１６０１の一部を構成し、内壁面１６４２は、内壁１６０２の一部を構成する。

配管部分１６１は、配管部分１６２の上流側に位置する。つまり、配管部分１６２は、配管部分１６１の下流側に位置する。配管部分１６１は、配管部分１６２に接続される。このため、配管部分１６１の内部領域である流路１６１０に供給された流体Ｆ１３は、配管部分１６１から配管部分１６２に供給される。つまり、配管部分１６１は、配管部分１６１に流入してきた流体Ｆ１３を、流路方向ＤＦに沿って配管部分１６２に供給する。

配管部分１６２は、配管部分１６３の上流側に位置する。つまり、配管部分１６３は、配管部分１６２の下流側に位置する。配管部分１６２は、配管部分１６３に接続される。このため、配管部分１６２の内部領域である流路１６２０に供給された流体Ｆ１３は、配管部分１６２から配管部分１６３に供給される。つまり、配管部分１６２は、配管部分１６２に流入してきた流体Ｆ１３を、流路方向ＤＦに沿って配管部分１６３に供給する。

配管部分１６３は、配管部分１６４の上流側に位置する。つまり、配管部分１６４は、配管部分１６３の下流側に位置する。配管部分１６３は、配管部分１６４に接続される。このため、配管部分１６３の内部領域である流路１６３０に供給された流体Ｆ１３は、配管部分１６３から配管部分１６４に供給される。つまり、配管部分１６３は、配管部分１６３に流入してきた流体Ｆ１３を、流路方向ＤＦに沿って配管部分１６４に供給する。

配管部分１６４の内部領域である流路１６４０に供給された流体Ｆ１３は、配管部分１６４から混合攪拌配管１６の外部に向けて供給される。つまり、配管部分１６４は、配管部分１６４に流入してきた流体Ｆ１３を、流路方向ＤＦに沿って供給する。

流路方向ＤＦに交差する（つまり、流路１６００に交差する）交差軸を含む内壁面１６１２から１６４２の少なくとも一つの断面の形状は、円形（或いは、楕円形）である。尚、内壁面１６１２から１６４２の少なくとも一つの断面の形状は、内壁面１６１２から１６４２の少なくとも一つの断面によって取り囲まれる領域の形状を意味していてもよい。但し、内壁面１６１２から１６４２の少なくとも一つの断面の形状は、円形とは異なる任意の形状、例えば矩形や星形等の多角形であってもよい。尚、図３に示す例では、流路方向ＤＦに交差する交差軸は、例えば、ＹＺ平面に沿った軸であってもよい。

上述したように、内壁面１６１２から１６４２は、それぞれ、流路１６１０から１６４０を形成する。このため、流路方向ＤＦに交差する交差軸を含む内壁面１６１２から１６４２の断面の形状は、それぞれ、流路方向ＤＦに交差する交差軸を含む流路１６１０から１６４０の断面の形状と等価であるとみなしてもよい。この場合、交差軸を含む流路１６１０から１６４０の少なくとも一つの断面の形状は、円形であるが、円形とは異なる任意の形状であってもよい。また、内壁面１６１２から１６４２は、それぞれ、内壁１６１１から１６４１の表面である。このため、流路方向ＤＦに交差する交差軸を含む内壁面１６１２から１６４２の断面の形状は、それぞれ、流路方向ＤＦに交差する交差軸を含む内壁１６１１から１６４１の断面の形状と等価であるとみなしてもよい。この場合、交差軸を含む内壁１６１１から１６４１の少なくとも一つの断面の形状は、円形であるが、円形とは異なる任意の形状であってもよい。尚、内壁１６１１から１６４１の少なくとも一つの断面の形状は、内壁１６１１から１６４の少なくとも一つの断面によって取り囲まれる領域の形状を意味していてもよい。また、内壁面１６１２から１６４２は、それぞれ、配管部分１６１から１６４の表面でもある。このため、流路方向ＤＦに交差する交差軸を含む内壁面１６１２から１６４２の断面の形状は、それぞれ、流路方向ＤＦに交差する交差軸を含む配管部分１６１から１６４の断面の形状と等価であるとみなしてもよい。この場合、交差軸を含む配管部分１６１から１６４の少なくとも一つの断面の形状は、円形であるが、円形とは異なる任意の形状、例えば矩形や星形等の多角形であってもよい。

配管部分１６１の流路１６１０の断面積（つまり、交差軸を含む断面の大きさ、以下同じ）は、流路方向ＤＦに沿って一定である。また、配管部分１６４の流路１６４０の断面積もまた、流路方向ＤＦに沿って一定である。但し、流路１６１０の断面積は、流路１６１０の少なくとも一部の区間において、流路方向ＤＦに進むにつれて変化してもよい。流路１６４０の断面積は、流路１６４０の少なくとも一部の区間において、流路方向ＤＦに進むにつれて変化してもよい。或いは、混合攪拌配管１６は、配管部分１６１及び１６４の少なくとも一方を備えていなくてもよい。混合攪拌配管１６が配管部分１６１を備えていない場合には、合流配管１５は、配管部分１６２に接続されていてもよい。混合攪拌配管１６が配管部分１６４を備えていない場合には、混合攪拌配管１６は、配管部分１６３から混合攪拌配管１６の外部に向けて流体Ｆ１３を供給してもよい。

一方で、配管部分１６２の流路１６２０の断面積は、流路方向ＤＦに沿って変化する。具体的には、流路１６２０の断面積は、流路方向ＤＦに進むにつれて小さくなる。この際、流路１６２０の断面積は、流路方向ＤＦに沿って連続的に小さくなってもよい。流路１６２０の断面積が流路方向ＤＦに沿って連続的に小さくなる場合には、流路方向ＤＦに沿った位置が異なる任意の２ケ所において、流路１６２０の断面積が異なっていてもよい。或いは、流路１６２０の断面積は、流路方向ＤＦに沿って段階的に小さくなってもよい。流路１６２０の断面積が流路方向ＤＦに沿って段階的に小さくなる場合には、流路方向ＤＦに沿った位置が異なる２ケ所において、流路１６２０の断面積が同一になってもよい。いずれにおいても、第１位置における流路１６２０の断面積（つまり、流路１６２０の第１断面の大きさ）は、流路方向ＤＦに沿って第１位置よりも下流側に位置する第２位置における流路１６２０の断面積（つまり、流路１６２０の第２断面の大きさ）よりも大きくなる。尚、流路１６２０の断面積が次第に小さくなる場合には、配管部分１６２は、流路方向ＤＦに沿って窄まる形状を有しているとみなしてもよい。但し、流路１６２０の断面積は、流路１６２０の少なくとも一部の区間において、流路方向ＤＦに沿って一定であってもよい。流路１６２０の断面積の流路方向ＤＦにおける変化量は、一定であってもよく変化していてもよい。

配管部分１６３の流路１６３０の断面積もまた、流路方向ＤＦに沿って変化する。具体的には、流路１６３０の断面積は、流路方向ＤＦに進むにつれて大きくなる。流路１６３０の断面積は、流路方向ＤＦに沿って次第に大きくなる。この際、流路１６３０の断面積は、流路方向ＤＦに沿って連続的に大きくなってもよい。流路１６３０の断面積が流路方向ＤＦに沿って連続的に大きくなる場合には、流路方向ＤＦに沿った位置が異なる任意の２ケ所において、流路１６３０の断面積が異なっていてもよい。或いは、流路１６３０の断面積は、流路方向ＤＦに沿って段階的に大きくなってもよい。流路１６３０の断面積が流路方向ＤＦに沿って段階的に大きくなる場合には、流路方向ＤＦに沿った位置が異なる２ケ所において、流路１６２０の断面積が同一になってもよい。いずれにおいても、第３位置における流路１６３０の断面積（つまり、流路１６３０の第３断面の大きさ）は、流路方向ＤＦに沿って第３位置よりも下流側に位置する第４位置における流路１６３０の断面積（つまり、流路１６３０の第４断面の大きさ）よりも小さくなる。尚、流路１６３０の断面積が次第に大きくなる場合には、配管部分１６３は、流路方向ＤＦとは逆方向に沿って窄まる形状を有しているとみなしてもよい。但し、流路１６３０の断面積は、流路１６３０の少なくとも一部の区間において、流路方向ＤＦに沿って一定であってもよい。流路１６３０の断面積の流路方向ＤＦにおける変化量は、一定であってもよく変化していてもよい。

このように、本実施形態では、流路１６００の断面積は、流路１６００の少なくとも一部（具体的には、流路１６２０及び１６３０）において、流路方向ＤＦに沿って次第に小さくなった後に大きくなる。この場合、流路１６００の断面積は、配管部分１６２と配管部分１６３とが接続される接続部分で最も小さくなってもよい。つまり、流路１６００の断面積は、配管部分１６２と配管部分１６３との境界において最も小さくなってもよい。この場合、配管部分１６２と配管部分１６３とが接続される接続部分における流路１６００の断面積（つまり、流路１６００の第５断面の大きさ）は、上述した流路１６２０の第２断面の大きさよりも小さく、且つ、流路１６３０の第４断面の大きさよりも小さくなってもよい。

配管部分１６２と配管部分１６３との間に、流路方向ＤＦに沿って断面積が一定となる流路が内部に形成された配管部分が配置されていてもよい。つまり、配管部分１６２と配管部分１６３とは、流路方向ＤＦに沿って断面積が一定となる流路が内部に形成された配管部分を介して接続されていてもよい。

本実施形態では更に、混合攪拌配管１６の内壁面１６０２の少なくとも一部には、内壁面１６０２から突き出る凸構造１６５が形成されていてもよい。例えば、配管部分１６１の内壁面１６１２の少なくとも一部に凸構造１６５が形成されていてもよい。例えば、配管部分１６２の内壁面１６２２の少なくとも一部に凸構造１６５が形成されていてもよい。例えば、配管部分１６３の内壁面１６３２の少なくとも一部に凸構造１６５が形成されていてもよい。例えば、配管部分１６４の内壁面１６４２の少なくとも一部に凸構造１６５が形成されていてもよい。但し、配管部分１６１の内壁面１６１２に凸構造１６５が形成されていなくてもよい。配管部分１６２の内壁面１６２２に凸構造１６５が形成されていなくてもよい。配管部分１６３の内壁面１６３２に凸構造１６５が形成されていなくてもよい。配管部分１６４の内壁面１６４２に凸構造１６５が形成されていなくてもよい。尚、図３では、図面の見やすさを重視するために、凸構造１６５の記載が省略されている。

以下、図４から図６を参照しながら、混合攪拌配管１６の内壁面１６０２の少なくとも一部に形成される凸構造１６５について説明する。尚、以下では、説明の便宜上、内壁面１６２２の少なくとも一部に形成される凸構造１６５について説明する。但し、以下の説明は、内壁面１６１２、１６３２及び１６４２の少なくとも一つに形成される凸構造１６５にも適用可能である。図４は、凸構造１６５が形成された内壁面１６２２を示す断面図（具体的には、ＹＺ断面図）である。図５は、凸構造１６５が形成された内壁面１６２２を示す側面図である。図６は、凸構造１６５が形成された内壁面１６２２を示す断面図（具体的には、ＸＺ断面図）である。

図４から図６に示すように、内壁面１６２２には、少なくとも一つの凸構造１６５が形成される。図４及び図５に示す例では、内壁面１６２２には、複数（具体的には、五つ）の凸構造１６５が形成されている。但し、内壁面１６２２には、四つ以下の凸構造１６５が形成されていてもよい。内壁面１６２２には、六つ以上の凸構造１６５が形成されていてもよい。内壁面１６２２には、単一の凸構造１６５が形成されていてもよい。尚、図４及び図５に図示した凸構造１６５の断面の形状は、丸みを帯びた凸面が混合攪拌配管１６の内側に向けられた形状であるが、後述する第２変形例のように峰が混合攪拌配管１６の内側に向けられた三角形状や多角形形状であってもよい。

凸構造１６５は、内壁面１６２２上において所定方向に沿って延伸する構造物であってもよい。凸構造１６５は、内壁面１６２２上において所定方向に沿って延伸する構造物を含んでいてもよい。例えば、凸構造１６５は、流路方向ＤＦに延伸する構造物であってもよい。例えば、凸構造１６５は、流路方向ＤＦに延伸する構造物を含んでいてもよい。例えば、凸構造１６５は、流路方向ＤＦに交差する方向に延伸する構造物であってもよい。例えば、凸構造１６５は、流路方向ＤＦに交差する方向に延伸する構造物を含んでいてもよい。尚、上述したように、配管部分１６２が管状の部材であるため、流路方向ＤＦに交差する方向に沿って内壁面１６２２上を延伸する凸構造１６５は、実質的には、流路方向ＤＦに沿った軸回りに旋回する旋回方向ＲＴに沿って延伸する凸構造１６５と等価であるとみなしてもよい。つまり、凸構造１６５は、旋回方向ＲＴに延伸する構造物であってもよい。例えば、凸構造１６５は、旋回方向ＲＴに延伸する構造物を含んでいてもよい。尚、旋回方向ＲＴは、流路方向ＤＦに沿った軸を含む平面と交差する方向であってもよい。このとき、混合攪拌配管１６は、流路方向ＤＦに沿った軸を囲うように形成されているとみなしてもよい。

図４から図６に示す例では特に、凸構造１６５は、らせん状に延伸する。つまり、凸構造１６５は、内壁面１６２２上においてらせん状に延びるらせん方向ＳＰに延伸していてもよい。凸構造１６５は、内壁面１６２２上において流路方向ＤＦに沿った軸周りに旋回するように延伸していてもよい。具体的には、凸構造１６５は、流路方向ＤＦに沿って延伸しつつ旋回方向ＲＴに沿って旋回するように、らせん方向ＳＰに延伸していてもよい。図４から図６に示す例では、流路方向ＤＦに沿った軸がＸ軸であるため、旋回方向ＲＴは、θＸ方向となる。この場合、凸構造１６５は、Ｘ軸方向に沿って延伸しつつθＸ方向に旋回するように、らせん方向ＳＰに延伸していてもよい。尚、らせん方向ＳＰは、柱体の面又は錐体の面を周りながら軸方向に進んでいくときにできる渦巻き状の空間曲線に沿った方向であってもよい。

らせん方向ＳＰは、流路方向ＤＦに沿った方向成分と旋回方向ＲＴに沿った方向成分とを合成することで得られる方向であってもよい。らせん方向ＳＰは、流路方向ＤＦ及び旋回方向ＲＴの双方に交差する方向であってもよい。らせん方向ＳＰは、流路方向ＤＦ及び旋回方向ＲＴの双方に対して傾斜する方向であってもよい。この場合、凸構造１６５は、流路方向ＤＦに沿ったベクトルと旋回方向ＲＴに沿ったベクトルとを合成することで得られるベクトルの方向に延伸してもよい。凸構造１６５は、流路方向ＤＦ及び旋回方向ＲＴの双方に交差する方向に延伸してもよい。凸構造１６５は、流路方向ＤＦ及び旋回方向ＲＴの双方に対して傾斜する方向に延伸してもよい。

内壁面１６２２上をある一つの凸構造１６５がらせん方向ＳＰに延伸する場合には、典型的には、第１地点（例えば、流路１６２０の第１断面が得られる地点）における凸構造１６５の旋回方向ＲＴにおける位置は、流路方向ＤＦに沿った位置が第１地点とは異なる第２地点（例えば、流路１６２０の第２断面が得られる地点）における凸構造１６５の旋回方向ＲＴにおける位置とは異なる。例えば、図５に示すように、第１地点Ｐ１における凸構造１６５の旋回方向ＲＴにおける位置は、第１地点Ｐ１よりも下流側に位置する第２地点Ｐ２における凸構造１６５の旋回方向ＲＴにおける位置と異なる。内壁面１６１２、１６３２及び１６４２の少なくとも一つの上をある一つの凸構造１６５がらせん方向ＳＰに延伸する場合も同様である。

内壁面１６２２上をある一つの凸構造１６５がらせん方向ＳＰに延伸する場合には、典型的には、内壁面１６２２が平面となるように展開される内壁面１６２２の展開図上において、凸構造１６５は、流路方向ＤＦに対して傾斜した方向に沿って延伸していてもよい。

凸構造１６５は、内壁面１６２２上において連続的に延伸していてもよい。例えば、凸構造１６５は、内壁面１６２２の上流側端部から内壁面１６２２の下流側端部に向かって途切れることなく延伸していてもよい。或いは、凸構造１６５は、内壁面１６２２上において断続的に延伸していてもよい。内壁面１６２２の上流側端部から内壁面１６２２の下流側端部に向かって部分的に途切れながら延伸していてもよい。

上述したように、配管部分１６２は、配管部分１６１に接続されている。この場合、配管部分１６２の内壁面１６２２に形成される凸構造１６５は、配管部分１６１の内壁面１６１２に形成される凸構造１６５に接続されていてもよい。つまり、内壁面１６２２に形成される凸構造１６５と内壁面１６１２に形成される凸構造１６５とは、一連の凸構造１６５（例えば、同じらせんを形成する一連の凸構造１６５）を形成していてもよい。同様に、配管部分１６２の内壁面１６２２に形成される凸構造１６５は、配管部分１６３の内壁面１６３２に形成される凸構造１６５に接続されていてもよい。配管部分１６３の内壁面１６３２に形成される凸構造１６５は、配管部分１６４の内壁面１６４２に形成される凸構造１６５に接続されていてもよい。

但し、内壁面１６１２に形成される凸構造１６５は、内壁面１６２２に形成される凸構造１６５に接続されていなくてもよい。この場合、配管部分１６１と配管部分１６２との間に、凸構造１６５が形成されていない内壁面を含む配管部分が配置されていてもよい。同様に、内壁面１６２２に形成される凸構造１６５は、内壁面１６３２に形成される凸構造１６５に接続されていなくてもよい。この場合、配管部分１６２と配管部分１６３との間に、凸構造１６５が形成されていない内壁面を含む配管部分が配置されていてもよい。同様に、内壁面１６３２に形成される凸構造１６５は、内壁面１６４２に形成される凸構造１６５に接続されていなくてもよい。この場合、配管部分１６３と配管部分１６４との間に、凸構造１６５が形成されていない内壁面を含む配管部分が配置されていてもよい。

凸構造１６５が内壁面１６２２から突き出ているため、内壁面１６２２は、凸構造１６５を介して互いに隣接する二つの面を含んでいるとみなしてもよい。例えば、図４及び図５に示すように、内壁面１６２２は、凸構造１６５を介して互いに隣接する第１面１６２３及び第２面１６２４を含んでいるとみなしてもよい。この場合、凸構造１６５は、第１面１６２３及び第２面１６２４の境界を形成する境界部と称してもよい。上述したように凸構造１６５がらせん方向ＳＰに延伸する場合には、第１面１６２３及び第２面１６２４の少なくとも一方もまた、らせん方向ＳＰに延伸するとみなしてもよい。

凸構造１６５は、流路１６００を流れる流体Ｆ１３に対して力を付与してもよい。この場合、凸構造１６５は、流路１６００を流れる流体Ｆ１３に対して力を付与可能な力付与構造として機能してもよい。具体的には、凸構造１６５は、凸構造１６５に接する流体Ｆ１３に対して力を付与するように機能してもよい。特に、凸構造１６５は、凸構造１６５に接する流体Ｆ１３に対して流体Ｆ１３が流れる方向を変える力を付与するように機能してもよい。

上述したように凸構造１６５がらせん方向ＳＰに延伸する場合には、凸構造１６５は、流路方向ＤＦに沿って流れる流体Ｆ１３を旋回方向ＲＴに旋回させる力を流体Ｆ１３に付与してもよい。例えば、凸構造１６５は、流体Ｆ１３を旋回方向ＲＴに旋回させる力成分を含む力を流体Ｆ１３に付与してもよい。つまり、凸構造１６５は、旋回方向ＲＴに流体Ｆ１３を旋回させる力を流体Ｆ１３に付与可能な力付与構造として機能してもよい。凸構造１６５は、流体Ｆ１３の流れを旋回流にする構造として機能してもよい。

上述したように凸構造１６５を介して互いに隣接する第１面１６２３及び第２面１６２４を内壁面１６２２が含んでいる場合には、第１面１６２３及び第２面１６２４の少なくとも一方は、流路１６００を流れる流体Ｆ１３に対して力を付与してもよい。つまり、内壁面１６２０の少なくとも一部は、流路１６００を流れる流体Ｆ１３に対して力を付与してもよい。この場合、第１面１６２３及び第２面１６２４の少なくとも一方は、流路１６００を流れる流体Ｆ１３に対して力を付与可能な力付与構造として機能してもよい。例えば、第１面１６２３及び第２面１６２４の少なくとも一方は、流体Ｆ１３を旋回方向ＲＴに旋回させる力を流体Ｆ１３に付与してもよい。例えば、第１面１６２３及び第２面１６２４の少なくとも一方は、流体Ｆ１３を旋回方向ＲＴに旋回させる力成分を含む力を流体Ｆ１３に付与してもよい。第１面１６２３及び第２面１６２４の少なくとも一方は、流体Ｆ１３の流れを旋回流にする構造として機能してもよい。

凸構造１６５（或いは、内壁面１６２２の少なくとも一部）が流体Ｆ１３に付与する力は、流体Ｆ１３を構成する流体Ｆ１１及びＦ１２を混合及び／攪拌するための力として用いられてもよい。例えば、流体Ｆ１３の乱流が発生する場合には、流体Ｆ１３の乱流が発生しない場合と比較して、流体Ｆ１３がより適切に混合及び／又は攪拌される。このため、凸構造１６５が流体Ｆ１３に付与する力は、流体Ｆ１３の乱流を発生させるための力として用いられてもよい。

内壁面１６２２上をある一つの凸構造１６５がらせん方向ＳＰに延伸する場合には、凸構造１６５は、旋回方向ＲＴに沿って３６０度以上回転していてもよい。つまり、凸構造１６５は、旋回方向ＲＴに沿って１回以上回転していてもよい。この場合、凸構造１６５が旋回方向ＲＴに沿って３６０度未満しか回転しない場合と比較して、乱流が発生しやすくなる。或いは、凸構造１６５は、旋回方向ＲＴに沿って７２０度以上回転していてもよい。つまり、凸構造１６５は、旋回方向ＲＴに沿って２回以上回転していてもよい。この場合、凸構造１６５が旋回方向ＲＴに沿って７２０度未満しか回転しない場合と比較して、乱流が発生しやすくなる。

内壁面１６２２に形成される凸構造１６５は、内壁面１６２２が面する流路１６２０における流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度よりも、内壁面１６２２の下流側に位置する内壁面１６３２が面する流路１６３０における流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度が良好になるように、流路１６２０を流れる流体Ｆ１３に力を付与してもよい。例えば、流体Ｆ１１と流体Ｆ１２とが均一に混合されるほど大きくなる混合度が用いられる場合には、内壁面１６２２に形成される凸構造１６５は、流路１６２０における流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度よりも、流路１６３０における流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度が大きくなるように、流路１６２０を流れる流体Ｆ１３に力を付与してもよい。例えば、流体Ｆ１１と流体Ｆ１２とが均一に混合されるほど小さくなる混合度が用いられる場合には、内壁面１６２２に形成される凸構造１６５は、流路１６２０における流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度よりも、流路１６３０における流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度が小さくなるように、流路１６２０を流れる流体Ｆ１３に力を付与してもよい。

尚、内壁面１６１２に凸構造１６５が形成される場合には、内壁面１６１２に形成される凸構造１６５は、内壁面１６１２が面する流路１６１０における流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度よりも、内壁面１６１２の下流側に位置する内壁面１６２２が面する流路１６２０における流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度が良好になるように、流路１６１０を流れる流体Ｆ１３に力を付与してもよい。内壁面１６３２に凸構造１６５が形成される場合には、内壁面１６３２に形成される凸構造１６５は、内壁面１６３２が面する流路１６３０における流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度よりも、内壁面１６３２の下流側に位置する内壁面１６４２が面する流路１６４０における流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度が良好になるように、流路１６３０を流れる流体Ｆ１３に力を付与してもよい。内壁面１６４２に凸構造１６５が形成される場合には、内壁面１６４２に形成される凸構造１６５は、内壁面１６４２が面する流路１６４０における流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度よりも、混合攪拌配管１６から流出する流体Ｆ１３内での流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度が良好になるように、流路１６４０を流れる流体Ｆ１３に力を付与してもよい。

尚、上述した説明では、凸構造１６５に着目して説明したが、この説明は、２つの凸構造１６５の間の凹構造についても成立する。つまり、凸構造１６５を複数の凸構造の間の凹構造に読み替えてもよい。

（１－４）混合攪拌装置１の技術的効果
以上説明したように、本実施形態では、混合攪拌装置１は、混合攪拌配管１６を備えている。このため、混合攪拌装置１（特に、混合攪拌配管１６）は、以下に説明する効果を享受することができる。

具体的には、流路１６００の断面積は、流路１６００の少なくとも一部（具体的には、流路１６２０）において、流路方向ＤＦに沿って次第に小さくなる。その結果、合流配管１５から混合攪拌配管１６に流入した流体Ｆ１３は、断面積が次第に小さくなる流路１６２０において適切に混合及び／又は攪拌される。なぜならば、流路１６２０の断面積が次第に小さくなるがゆえに、内壁面１６２２から流体Ｆ１３に加わる圧力が変化し、結果として、流体Ｆ１３の乱流が発生する可能性が高くなるからである。

更に、本実施形態では、流路１６００に面する内壁面１６０２の少なくとも一部に、内壁面１６０２が突き出る凸構造１６５が形成されている。このため、流路１６００に流入した流体Ｆ１３が流れる方向は、流路１６００内において、凸構造１６５によって局所的に変えられる。その結果、凸構造１６５が形成されていない場合と比較して、流体Ｆ１３の乱流が発生する可能性が高くなる。このため、合流配管１５から混合攪拌配管１６に流入した流体Ｆ１３は、流路１６００において適切に混合及び／又は攪拌される。

更に、本実施形態では、凸構造１６５は、流路方向ＤＦに交差する方向成分を含む方向に向かって延伸する。このため、流路１６００に流入した流体Ｆ１３は、流路１６００内において、局所的に流路方向ＤＦに交差する方向成分を含む方向に流れる可能性が高くなる。その結果、流体Ｆ１３の乱流が発生する可能性がより高くなる。このため、合流配管１５から混合攪拌配管１６に流入した流体Ｆ１３は、流路１６００において適切に混合及び／又は攪拌される。

更に、本実施形態では、凸構造１６５は、流路方向ＤＦに沿った方向成分を含む方向に向かって延伸する。このため、上述したように流路方向ＤＦに交差する方向成分を含む方向に向かって延伸する凸構造１８５によって流体Ｆ１３に乱流が発生しつつも、流体Ｆ１３が流路方向ＤＦに沿って流れることが凸構造１８５によって完全に妨げられることはない。このため、合流配管１５から混合攪拌配管１６に流入した流体Ｆ１３は、流路１６００において適切に混合及び／又は攪拌されつつ、混合攪拌配管１６の外部に向けて適切に流出する。

例えば、図７は、本実施形態の混合攪拌装置１における流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度と、特許文献１に記載された比較例の混合攪拌装置における流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度とを示すグラフである。尚、図７に示すグラフは、流体Ｆ１１と流体Ｆ１２とが均一に混合されるほど小さくなる指標値である混合度を示している。特に、図７に示すグラフは、混合攪拌装置１から流出する流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度を示している。図７に示すように、本実施形態の混合攪拌装置１における流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度は、比較例の混合攪拌装置における流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度よりも小さくなる。このため、本実施形態の混合攪拌装置１は、比較例の混合攪拌装置と比較して、流体Ｆ１１及びＦ１２をより適切に混合及び／又は攪拌することができる。

更に、本実施形態では、流路１６００の断面積は、流路１６００の少なくとも一部（具体的には、流路１６３０）において、流路方向ＤＦに沿って次第に大きくなる。その結果、断面積が次第に小さくなる流路１６２０において混合及び／又は攪拌された流体Ｆ１３の圧力は、流路１６３０において小さくなる。その結果、混合攪拌配管１６の内壁１６０１から加わる圧力に起因した損失（いわゆる、圧力損失）が小さくなる。

例えば、図８は、本実施形態の混合攪拌装置１における圧力損失と、特許文献１に記載された比較例の混合攪拌装置における圧力損失流体Ｆ１１及びＦ１２の混合度とを示すグラフである。尚、図８に示す圧力損失は、混合及び／又は攪拌される前の流体Ｆ１１及びＦ１２の圧力と、混合攪拌装置１から流出する流体Ｆ１１及びＦ１２の圧力（つまり、混合及び／又は攪拌された流体Ｆ１３の圧力）との差分を示している。以下の説明においても、圧力損失は、混合及び／又は攪拌される前の流体Ｆ１１及びＦ１２の圧力と、混合攪拌装置１から流出する流体Ｆ１１及びＦ１２の圧力（つまり、混合及び／又は攪拌された流体Ｆ１３の圧力）との差分を意味するものとする。図８に示すように、本実施形態の混合攪拌装置１における圧力損失は、比較例の混合攪拌装置における圧力損失よりも小さくなる。このため、本実施形態の混合攪拌装置１は、比較例の混合攪拌装置と比較して、流体Ｆ１１及びＦ１２を混合及び／又は攪拌する際に生ずる損失が小さくなる。

（２）混合攪拌配管１６の変形例
続いて、混合攪拌配管１６の変形例について説明する。

（２－１）第１変形例
初めに、図９を参照しながら、第１変形例における混合攪拌配管１６ａについて説明する。図９は、第１変形例における混合攪拌配管１６ａの構造を示す断面図（より具体的には、流路方向ＤＦに交差する断面を示す断面図）である。

図９に示すように、第１変形例における混合攪拌配管１６ａは、上述した混合攪拌配管１６と比較して、内壁面１６０２の少なくとも一部に、凸構造１６５に加えて又は代えて、凹構造１６６が形成されているという点で異なる。混合攪拌配管１６ａのその他の特徴は、混合攪拌配管１６のその他の特徴と同一であってもよい。

凹構造１６６は、内壁面１６０２から窪んでいるという点で、内壁面１６０２から突き出ている凸構造１６５とは異なる。つまり、凹構造１６６は、内壁面１６０２に窪み（言い換えれば、溝）を形成するという点で、内壁面１６０２に山を形成する凸構造とは異なる。凹構造１６６のその他の特徴は、凸構造１６５のその他の特徴と同一であってもよい。

このような凹構造１６６が形成されている混合攪拌配管１６ａにおいても、流路１６００に流入した流体Ｆ１３が流れる方向は、流路１６００内において、凹構造１６６によって局所的に変えられる。その結果、凹構造１６６が形成されていない場合と比較して、流体Ｆ１３の乱流が発生する可能性が高くなる。このため、合流配管１５から混合攪拌配管１６ａに流入した流体Ｆ１３は、流路１６００において適切に混合及び／又は攪拌される。つまり、第１変形例の混合攪拌装置１６ａであっても、上述した混合攪拌装置１６が享受可能な効果と同様の効果を享受可能である。

（２－２）第２変形例
続いて、図１０を参照しながら、第２変形例における混合攪拌配管１６ｂについて説明する。図１０は、第２変形例における混合攪拌配管１６ｂの構造を示す断面図（より具体的には、流路方向ＤＦに交差する断面を示す断面図）である。

図１０に示すように、第２変形例における混合攪拌配管１６ｂは、上述した混合攪拌配管１６と比較して、内壁面１６０２の少なくとも一部の断面の形状が多角形になるという点で異なる。特に、図１０に示す例では、内壁面１６０２の少なくとも一部の断面の形状は、凹多角形（つまり、１８０度より大きく且つ３６０度よりも小さい内角を少なくとも一つ有する多角形）である。混合攪拌配管１６ｂのその他の特徴は、混合攪拌配管１６のその他の特徴と同一であってもよい。

内壁面１６０２の少なくとも一部の断面の形状が凹多角形になる場合には、凹多角形の頂点が、凸構造１６５として用いられてもよい。つまり、凹多角形の頂点を含む構造が、凸構造１６５として用いられてもよい。特に、１８０度より大きく且つ３６０度よりも小さい内角を形成する頂点を含む構造が、凸構造１６５として用いられてもよい。

内壁面１６０２の少なくとも一部の断面の形状が凹多角形になる場合であっても、凹多角形の頂点に相当する凸構造１６５は、らせん方向ＳＰに延伸してもよい。この場合、内壁面１６０２の少なくとも一部の断面の形状は、流路方向ＤＦに進むにつれて凹多角形が旋回方向ＲＴに回転するように、流路方向ＤＦに沿って変化することになる。逆に言えば、流路方向ＤＦに進むにつれて凹多角形が旋回方向ＲＴに回転するように断面の形状が流路方向ＤＦに沿って変化する内壁面１６０２を含む混合攪拌配管１６が形成されれば、内壁面１６０２には、らせん方向ＳＰに延伸する凸構造１６５が形成される。

このような第２変形例の混合攪拌装置１６ｂであっても、上述した混合攪拌装置１６が享受可能な効果と同様の効果を享受可能である。

（２－３）第３変形例
続いて、図１１を参照しながら、第３変形例における混合攪拌配管１６ｃについて説明する。図１１は、第３変形例における混合攪拌配管１６ｃの構造を示す断面図（より具体的には、流路方向ＤＦに交差する断面を示す断面図）である。

図１１に示すように、第３変形例における混合攪拌配管１６ｃは、上述した混合攪拌配管１６と比較して、内壁面１６０２の少なくとも一部の断面の形状が多角形になるという点で異なる。特に、図１１に示す例では、内壁面１６０２の少なくとも一部の断面の形状は、凸多角形（つまり、すべての内角が１８０度より小さくなる多角形）である。混合攪拌配管１６ｃのその他の特徴は、混合攪拌配管１６のその他の特徴と同一であってもよい。

内壁面１６０２の少なくとも一部の断面の形状が凸多角形になる場合には、凸多角形の頂点が、凹構造１６６として用いられてもよい。つまり、凸多角形の頂点を含む構造が、凹構造１６６として用いられてもよい。

内壁面１６０２の少なくとも一部の断面の形状が凸多角形になる場合であっても、凸多角形の頂点に相当する凹構造１６６は、らせん方向ＳＰに延伸してもよい。この場合、内壁面１６０２の少なくとも一部の断面の形状は、流路方向ＤＦに進むにつれて凸多角形が旋回方向ＲＴに回転するように、流路方向ＤＦに沿って変化することになる。逆に言えば、流路方向ＤＦに進むにつれて凸多角形が旋回方向ＲＴに回転するように断面の形状が流路方向ＤＦに沿って変化する内壁面１６０２を含む混合攪拌配管１６が形成されれば、内壁面１６０２には、らせん方向ＳＰに延伸する凹構造１６６が形成される。

このような第３変形例の混合攪拌装置１６ｃであっても、上述した混合攪拌装置１６が享受可能な効果と同様の効果を享受可能である。

（２－４）第４変形例
続いて、図１２を参照しながら、第４変形例における混合攪拌配管１６ｄについて説明する。図１２は、第４変形例における混合攪拌配管１６ｄの構造を示す断面図（より具体的には、流路方向ＤＦに沿った断面を示す断面図）である。尚、図１２では、図面の見やすさを重視するために、凸構造１６５及び凹構造１６６の記載が省略されている。

図１２に示すように、第４変形例における混合攪拌配管１６ｄは、上述した混合攪拌配管１６と比較して、流路方向ＤＦに沿った流路１６２０の断面積の変化率（例えば、減少率）が一定でなくてもよいという点で異なる。更に、混合攪拌配管１６ｄは、上述した混合攪拌配管１６と比較して、流路方向ＤＦに沿った流路１６３０の断面積の変化率（例えば、増加率）が一定でなくてもよいという点で異なる。混合攪拌配管１６ｄのその他の特徴は、混合攪拌配管１６のその他の特徴と同一であってもよい。

図１２に示す例では、流路方向ＤＦに沿った流路１６２０の断面積の減少率は、徐々に大きくなる。つまり、流路１６２０と流路１６３０との境界に近い位置ほど、その位置における流路１６２０の断面積の減少率が大きくなる。言い換えれば、流路１６２０と流路１６３０との境界に近い位置ほど、その位置における流路１６２０の断面積はより急激に減少する。例えば、第１位置における流路１６２０の断面積（つまり、流路１６２０の第１断面の大きさ）の減少率は、流路方向ＤＦに沿って第１位置よりも下流側に位置する第２位置における流路１６２０の断面積（つまり、流路１６２０の第２断面の大きさ）の減少率よりも小さくなる。

また、流路方向ＤＦに沿った流路１６３０の断面積の増加率は、徐々に小さくなる。つまり、流路１６２０と流路１６３０との境界に近い位置ほど、その位置における流路１６３０の断面積の増加率が大きくなる。言い換えれば、流路１６２０と流路１６３０との境界に近い位置ほど、その位置における流路１６３０の断面積はより急激に増加する。例えば、第３位置における流路１６３０の断面積（つまり、流路１６３０の第３断面の大きさ）の増加率は、流路方向ＤＦに沿って第３位置よりも下流側に位置する第４位置における流路１６３０の断面積（つまり、流路１６３０の第４断面の大きさ）の増加率よりも大きくなる。

但し、流路方向ＤＦに沿った混合攪拌配管１６ｄの断面を示す断面図である図１３に示すように、流路方向ＤＦに沿った流路１６２０の断面積の減少率は、徐々に小さくなってもよい。つまり、流路１６２０と流路１６３０との境界に近い位置ほど、その位置における流路１６２０の断面積の減少率が小さくなってもよい。言い換えれば、流路１６２０と流路１６３０との境界に近い位置ほど、その位置における流路１６２０の断面積はよりゆるやかに減少してもよい。例えば、第１位置における流路１６２０の断面積（つまり、流路１６２０の第１断面の大きさ）の減少率は、流路方向ＤＦに沿って第１位置よりも下流側に位置する第２位置における流路１６２０の断面積（つまり、流路１６２０の第２断面の大きさ）の減少率よりも大きくなってもよい。

また、図１３に示すように、流路方向ＤＦに沿った流路１６３０の断面積の増加率は、徐々に大きくなってもよい。つまり、流路１６２０と流路１６３０との境界に近い位置ほど、その位置における流路１６３０の断面積の増加率が小さくなってもよい。言い換えれば、流路１６２０と流路１６３０との境界に近い位置ほど、その位置における流路１６３０の断面積はよりゆるやかに増加してもよい。例えば、第３位置における流路１６３０の断面積（つまり、流路１６３０の第３断面の大きさ）の増加率は、流路方向ＤＦに沿って第３位置よりも下流側に位置する第４位置における流路１６３０の断面積（つまり、流路１６３０の第４断面の大きさ）の増加率よりも小さくなってもよい。尚、図１３では、図面の見やすさを重視するために、凸構造１６５及び凹構造１６６の記載が省略されている。

このような第４変形例の混合攪拌装置１６ｄであっても、上述した混合攪拌装置１６が享受可能な効果と同様の効果を享受可能である。

尚、流路１６２０の断面積の変化率は、流路１６２０を流れる流体Ｆ１３の特性に応じて設定されてもよい。例えば、流路１６２０の断面積の変化率は、流路１６２０において流体Ｆ１３を適切に混合及び／又は攪拌可能となる適切な値に設定されていてもよい。流路１６３０の断面積の変化率も同様に、流路１６３０を流れる流体Ｆ１３の特性に応じて設定されてもよい。例えば、流路１６３０の断面積の変化率は、流路１６３０において流体Ｆ１３を適切に混合及び／又は攪拌可能となる適切な値に設定されていてもよい。

流路１６２０の断面積の変化率は、流路１６２０において流体Ｆ１３を適切に混合及び／又は攪拌しつつ、圧力損失を小さくする（例えば、最小にする）ことが可能な適切な値に設定されていてもよい。流路１６２０の断面積の変化率は、混合度を改善するという効果と圧力損失を小さくするという効果とを両立可能な適切な値に設定されていてもよい。流路１６３０の断面積の変化率は、流路１６３０において流体Ｆ１３を適切に混合及び／又は攪拌しつつ、圧力損失を小さくする（例えば、最小にする）ことが可能な適切な値に設定されていてもよい。流路１６３０の断面積の変化率は、混合度を良好な値にするという効果と圧力損失を小さくするという効果とを両立可能な適切な値に設定されていてもよい。尚、図１３に示す例では、図１２に示す例と比較して、混合度が良好になり且つ圧力損失が小さくなる。

（２－５）第５変形例
続いて、図１４及び図１５を参照しながら、第５変形例における混合攪拌配管１６ｅについて説明する。図１４は、第５変形例における混合攪拌配管１６ｅの構造を示す断面図（より具体的には、流路方向ＤＦに沿った断面を示す断面図）である。図１４は、第５変形例における混合攪拌配管１６ｅの構造を示す断面図（より具体的には、流路方向ＤＦに交差する断面を示す断面図）である。尚、図１４では、図面の見やすさを重視するために、凸構造１６５及び凹構造１６６の記載が省略されている。

図１４及び図１５に示すように、第５変形例における混合攪拌配管１６ｅは、上述した混合攪拌配管１６と比較して、らせん方向ＳＰに延伸する凸構造１６５の旋回方向ＲＴが変わる（典型的には、反転する）という点で異なる。混合攪拌配管１６ｅのその他の特徴は、混合攪拌配管１６のその他の特徴と同一であってもよい。

具体的には、図１４及び図１５に示すように、内壁面１６２２に形成される凸構造１６５は、上流から見て、左回り（つまり、反時計回り）の旋回方向ＲＴに旋回するらせん方向ＳＰに延伸する凸構造１６５－１と、右回り（つまり、時計回り）の旋回方向ＲＴに旋回するらせん方向ＳＰに延伸する凸構造１６５－２とを含んでいてもよい。この場合、らせん方向ＳＰに延伸する凸構造１６５の旋回方向ＲＴが固定される（例えば、右回りの方向及び左回りの方向のいずれかに固定される）場合と比較して、乱流が発生しやすくなる。このため、第５変形例の混合攪拌装置１６ｅは、上述した混合攪拌装置１６が享受可能な効果と同様の効果を享受可能しつつ、流体Ｆ１１及びＦ１２をより適切に混合及び／攪拌することができる。

尚、上述した説明では、内壁面１６２２上に、旋回方向ＲＴが異なる二つの凸構造１６５が形成されている。しかしながら、内壁面１６１２、１６３２及び１６４２の少なくとも一つの上に、旋回方向ＲＴが異なる二つの凸構造１６５が形成されていてもよい。また、内壁面１６１２に形成される凸構造１６５の旋回方向ＲＴが、内壁面１６２２、１６３２及び１６４２の少なくとも一つに形成される凸構造１６５の旋回方向ＲＴと異なっていてもよい。内壁面１６２２に形成される凸構造１６５の旋回方向ＲＴが、内壁面１６３２及び１６４２の少なくとも一つに形成される凸構造１６５の旋回方向ＲＴと異なっていてもよい。内壁面１６３２に形成される凸構造１６５の旋回方向ＲＴが、内壁面１６４２に形成される凸構造１６５の旋回方向ＲＴと異なっていてもよい。

尚、上述した第１変形例の混合攪拌配管１６ａから第４変形例の混合攪拌配管１６ｄの少なくとも一つが、第５変形例に特有の構成要件を備えていてもよい。第５変形例に特有の構成要件は、凸構造１６５の旋回方向ＲＴの変化（或いは、凹構造１６６の旋回方向ＲＴの変化）に関する構成要件を含んでいてもよい。

（２－６）第６変形例
続いて、図１６を参照しながら、第６変形例における混合攪拌配管１６ｆについて説明する。図１６は、第６変形例における混合攪拌配管１６ｆの構造を示す断面図（より具体的には、流路方向ＤＦに交差する断面を示す断面図）である。

図１６に示すように、第６変形例における混合攪拌配管１６Ｆは、上述した混合攪拌配管１６と比較して、内壁面１６０２の少なくとも一部に、凸構造１６５に加えて又は代えて、混合攪拌構造１６７が形成されているという点で異なる。混合攪拌配管１６ｆのその他の特徴は、混合攪拌配管１６のその他の特徴と同一であってもよい。

内壁面１６０２の少なくとも一部には、複数の混合攪拌構造１６７が形成されていてもよい。例えば、内壁面１６１２の少なくとも一部に、複数の混合攪拌構造１６７が形成されていてもよい。例えば、内壁面１６２２の少なくとも一部に、複数の混合攪拌構造１６７が形成されていてもよい。例えば、内壁面１６３２の少なくとも一部に、複数の混合攪拌構造１６７が形成されていてもよい。例えば、内壁面１６４２の少なくとも一部に、複数の混合攪拌構造１６７が形成されていてもよい。

内壁面１６０２の少なくとも一部には、複数の混合攪拌構造１６７が規則的な配置パターンで配置されていてもよい。或いは、内壁面１６０２の少なくとも一部には、複数の混合攪拌構造１６７が不規則的な又はランダムな配置パターンで配置されていてもよい。

混合攪拌構造１６７の構造の一例が図１７に示されている。図１７に示すように、混合攪拌構造１６７は、一対の壁部材１６７１と、天井部材１６７２とを備える。壁部材１６７１は、内壁面１６０２から突き出る部材である。一対の壁部材１６７１は、流路方向ＤＦに交差する方向に沿って並ぶ。壁部材１６７１は、流路方向ＤＦに沿って高さが徐々に低くなる部材である。具体的に、壁部材１６７１は、流路方向ＤＦに沿って、壁部材１６７１の高さが最大高さからゼロにまで変化するように徐々に低くなる部材である。天井部材１６７２は、一対の壁部材１６７１によって下方から支持されるように一対の壁部材１６７１上に配置される板状の部材である。

混合攪拌構造１６７は、一対の壁部材１６７１と天井部材１６７２と内壁面１６０２とによって取り囲まれる空間１６７３が形成されるように、内壁面１６０２上に形成される。つまり、混合攪拌構造１６７は、その内部に空間１６７３が形成されるように、内壁面１６０２上に形成される。更に、混合攪拌構造１６７は、流路方向ＤＦにおける混合攪拌構造１６７の一方の端部（具体的には、壁部材１６７１の高さが最大となる端部）に開口１６７４が形成されるように、内壁面１６０２上に形成される。混合攪拌構造１６７１の内部の空間１６７３は、開口１６７４を介して、混合攪拌構造１６７の外部の空間（典型的には、流路１６００）と接続される。

図１７に示す例では、開口１６７４の形状は四角形である。しかしながら、開口１６７４の形状は、四角形とは異なる任意の形状であってもよい。例えば、開口１６７４の形状は、四角形とは異なる多角形の少なくとも一部に相当する形状であってもよい。開口１６７４の形状は、円形又は楕円形の少なくとも一部に相当する形状であってもよい。

混合攪拌構造１６７は、図１８（ａ）に示すように、開口１６７４が上流側を向くように、内壁面１６０２の少なくとも一部に形成されていてもよい。つまり、内壁面１６０２上には、開口１６７４が上流側を向く少なくとも一つの混合攪拌構造１６７が形成されていてもよい。或いは、混合攪拌構造１６７は、図１８（ｂ）に示すように、開口１６７４が下流側を向くように、内壁面１６０２の少なくとも一部に形成されていてもよい。つまり、内壁面１６０２上には、開口１６７４が下流側を向く少なくとも一つの混合攪拌構造１６７が形成されていてもよい。

一例として、混合攪拌配管１６ｆの構造の第１具体例を示す断面図である図１９に示すように、断面積が次第に小さくなる配管部分１６２の内壁面１６２２の少なくとも一部に、開口１６７４が上流側を向く少なくとも一つの混合攪拌構造１６７が形成され、断面積が次第に大きくなる配管部分１６３の内壁面１６３２の少なくとも一部に、開口１６７４が上流側を向く少なくとも一つの混合攪拌構造１６７が形成されてもよい。混合攪拌配管１６ｆの構造の第２具体例を示す断面図である図２０に示すように、内壁面１６２２の少なくとも一部に、開口１６７４が上流側を向く少なくとも一つの混合攪拌構造１６７が形成され、内壁面１６３２の少なくとも一部に、開口１６７４が下流側を向く少なくとも一つの混合攪拌構造１６７が形成されてもよい。混合攪拌配管１６ｆの構造の第３具体例を示す断面図である図２１に示すように、内壁面１６２２の少なくとも一部に、開口１６７４が下流側を向く少なくとも一つの混合攪拌構造１６７が形成され、内壁面１６３２の少なくとも一部に、開口１６７４が下流側を向く少なくとも一つの混合攪拌構造１６７が形成されてもよい。混合攪拌配管１６ｆの構造の第４具体例を示す断面図である図２２に示すように、内壁面１６２２の少なくとも一部に、開口１６７４が下流側を向く少なくとも一つの混合攪拌構造１６７が形成され、内壁面１６３２の少なくとも一部に、開口１６７４が上流側を向く少なくとも一つの混合攪拌構造１６７が形成されてもよい。

混合攪拌構造１６７は、凸構造１６５と同様に、流路１６００を流れる流体Ｆ１３に対して力を付与可能な力付与構造として機能してもよい。その結果、混合攪拌構造１６７が形成されている場合においても、凸構造１６５が形成されている場合と同様に、流体Ｆ１３の乱流が発生する。例えば、流路１６００を流れる流体Ｆ１３の少なくとも一部は、開口１６７４を介して空間１６７３に進入する。空間１６７３に進入した流体Ｆ１３の少なくとも一部の流れる方向は、空間１６７３に面する壁部材１６７１によって変更されてもよい。空間１６７３に進入した流体Ｆ１３の少なくとも一部の流れる方向は、空間１６７３に面する天井部材１６７２によって変更されてもよい。空間１６７３に進入した流体Ｆ１３の少なくとも一部の流れる方向は、空間１６７３に面する内壁面１６０２によって変更されてもよい。その結果、混合攪拌構造１６７によって、流体Ｆ１３の乱流が発生する。或いは、例えば、流路１６００を流れる流体Ｆ１３の少なくとも一部の流れる方向は、空間１６７３とは反対側を向いている（つまり、流路１６００に面する）壁部材１６７１及び天井部材１６７２の少なくとも一方の表面によって変更されてもよい。その結果、混合攪拌構造１６７によって、流体Ｆ１３の乱流が発生する。このため、第６変形例の混合攪拌装置１６ｆであっても、上述した混合攪拌装置１６が享受可能な効果と同様の効果を享受可能である。

尚、上述した第１変形例の混合攪拌配管１６ａから第５変形例の混合攪拌配管１６ｅの少なくとも一つが、第６変形例に特有の構成要件を備えていてもよい。第５変形例に特有の構成要件は、混合攪拌構造１６７に関する構成要件を含んでいてもよい。

（２－７）その他の変形例
複数の凸構造１６５は、旋回方向ＲＴに沿って等間隔に配置されていてもよい。或いは、複数の凸構造１６５は、旋回方向ＲＴに沿って等間隔に配置されていなくてもよい。凸構造１６５の配置間隔は、流路１６００を流れる流体Ｆ１３の特性に応じて設定されてもよい。例えば、凸構造１６５の配置間隔は、凸構造１６５が流体Ｆ１３を適切に混合及び／又は攪拌可能となる適切な間隔に設定されていてもよい。凸構造１６５の配置間隔は、流路１６００において流体Ｆ１３を適切に混合及び／又は攪拌しつつ、圧力損失を小さくする（例えば、最小にする）ことが可能な適切な間隔に設定されていてもよい。凸構造１６５の配置間隔は、混合度を改善するという効果と圧力損失を小さくするという効果とを両立可能な適切な間隔に設定されていてもよい。凹構造１６６及び混合攪拌構造１６７についても同様のことが言える。

凸構造１６５の断面（具体的には、凸構造１６５が延伸する方向に交差する断面）の形状は、任意の形状であってもよい。例えば、凸構造１６５の断面の形状は、曲線を含む形状であってもよい。例えば、凸構造１６５の断面の形状は、円又は楕円の円弧に相当する形状であってもよい。例えば、凸構造１６５の断面の形状は、直線を含む形状であってもよい。例えば、凸構造１６５の断面の形状は、多角形の一部に相当する形状であってもよい。凸構造１６５の断面の形状は、流路１６００を流れる流体Ｆ１３の特性に応じて設定されてもよい。例えば、凸構造１６５の断面の形状は、凸構造１６５が流体Ｆ１３を適切に混合及び／又は攪拌可能となる適切な形状に設定されていてもよい。凸構造１６５のサイズもまた、流路１６００を流れる流体Ｆ１３の特性に応じて設定されてもよい。例えば、凸構造１６５のサイズは、凸構造１６５が流体Ｆ１３を適切に混合及び／又は攪拌可能となる適切なサイズに設定されていてもよい。凸構造１６５のサイズは、流路１６００において流体Ｆ１３を適切に混合及び／又は攪拌しつつ、圧力損失を小さくする（例えば、最小にする）ことが可能な適切なサイズに設定されていてもよい。凸構造１６５のサイズは、混合度を改善するという効果と圧力損失を小さくするという効果とを両立可能な適切なサイズに設定されていてもよい。凹構造１６６及び混合攪拌構造１６７についても同様のことが言える。

流路１６００の断面積は、任意の大きさに設定されていてもよい。流路１６００の断面積は、流路１６００を流れる流体Ｆ１３の特性に応じて設定されてもよい。例えば、流路１６００の断面積は、流路１６００において流体Ｆ１３を適切に混合及び／又は攪拌可能となる適切な大きさに設定されていてもよい。流路１６００の断面積は、流路１６００において流体Ｆ１３を適切に混合及び／又は攪拌しつつ、圧力損失を小さくする（例えば、最小にする）ことが可能な適切な値に設定されていてもよい。流路１６００の断面積の変化率は、混合度を改善するという効果と圧力損失を小さくするという効果とを両立可能な適切な値に設定されていてもよい。

流路１６００の断面積は、流路１６００の第１部分における断面積と流路１６００の第２部分における断面積との比率が所望の比率となるように設定されていてもよい。例えば、図２３に示すように、流路１６００の断面積は、流路１６１０と流路１６２０との境界における流路１６００の断面積（つまり、流路１６２０の最上流端の断面積）Ｓ１と流路１６２０と流路１６３０との境界における流路１６００の断面積（つまり、流路１６２０の最下流端の断面積）Ｓ２との比率Ｓ２／Ｓ１が所望の比率となるように設定されてもよい。

比率Ｓ２／Ｓ１が変わると、混合度が変わる可能性がある。例えば、比率Ｓ２／Ｓ１と混合度との関係を示すグラフである図２４に示すように、比率Ｓ２／Ｓ１が大きくなるほど、混合度が大きくなる可能性がある。つまり、流路１６２０の最上流端の断面積Ｓ１が小さくなるほど及び／又は流路１６２０の最下流端の断面積Ｓ２が大きくなるほど、流路１６２０において流体Ｆ１１と流体Ｆ１２とがより適切に混合及び／又は攪拌される可能性がある。流路１６００の断面積は、比率Ｓ２／Ｓ１が、混合度を所望の値に設定可能な所望の比率となるように、設定されてもよい。

比率Ｓ２／Ｓ１が変わると、圧力損失が変わる可能性がある。例えば、比率Ｓ２／Ｓ１と圧力損失との関係を示すグラフである図２５に示すように、比率Ｓ２／Ｓ１が大きくなるほど、圧力損失が小さくなる可能性がある。つまり、流路１６２０の最上流端の断面積Ｓ１が小さくなるほど及び／又は流路１６２０の最下流端の断面積Ｓ２が大きくなるほど、圧力損失が小さくなる可能性がある。流路１６００の断面積は、比率Ｓ２／Ｓ１が、圧力損失を所望の値に設定可能な所望の比率となるように、設定されてもよい。

一例として、混合度を改善するという効果と圧力損失を小さくするという効果とを両立するために、流路１６００の断面積は、比率Ｓ２／Ｓ１が０．５以下になり且つ０．０５以上になるように設定されてもよい。比率Ｓ２／Ｓ１が０．５以下になり且つ０．０５以上になる場合には、比率Ｓ２／Ｓ１が０．５より大きくなる又は０．０５よりも小さくなる場合と比較して、混合度を改善するという効果と圧力損失を小さくするという効果との両立が比較的容易に可能となる。

尚、比率Ｓ２／Ｓ１に加えて又は代えて、流路１６２０と流路１６３０との境界における流路１６００の断面積（つまり、流路１６３０の最上流端の断面積）Ｓ３と流路１６３０と流路１６４０との境界における流路１６００の断面積（つまり、流路１６３０の最下流端の断面積）Ｓ４との比率Ｓ３／Ｓ４が、流路１６００の断面積を設定するために用いられてもよい。つまり、流路１６００の断面積は、比率Ｓ３／Ｓ４が所望の比率となるように設定されてもよい。

混合攪拌配管１６は、ヘルール（フェルール）に適用されてもよい。具体的には、図２６に示すように、配管２１が接続されるヘルール２２に、混合攪拌配管１６と同様に流体Ｆ１３を混合及び／又は攪拌するための管状造形物２３が造形されていてもよい。ヘルール２２に造形される管状造形物２３は、混合攪拌配管１６の内壁面１６０２と同様の形状を有していてもよい。ヘルール２２に造形される管状造形物２３は、混合攪拌配管１６の内壁面１６０２に形成される凸構造１６５（或いは、凹構造１６６又は混合攪拌構造１６７）と同様の構造を有していてもよい。

（３）造形装置
上述した混合攪拌配管１６は、３次元構造物を造形可能な造形装置３によって造形されてもよい。以下、図２７及び図２８を参照しながら、造形装置３の一例について説明する。図２７は、本実施形態の造形装置３の構造の一例を示す断面図である。図２８は、本実施形態の造形装置３のシステム構成の一例を示すシステム構成図である。

造形装置３は、３次元構造物を形成するための造形動作を行うことが可能である。造形装置３は、３次元構造物を形成するための基礎の部材となるワークＷ上に、３次元構造物を形成可能である。ワークＷが後述するステージ３３１である場合には、造形装置３は、ステージ３３１上に、３次元構造物を形成可能である。ワークＷがステージ３３１に載置されている（或いは、ステージ３３１に載置されている）既存構造物である場合には、造形装置３は、既存構造物上に、３次元構造物を形成可能であってもよい。この場合、造形装置３は、既存構造物と一体化された３次元構造物を形成してもよい。既存構造物と一体化された３次元構造物を形成する動作は、既存構造物に新たな構造物を付加する動作と等価とみなせる。尚、既存構造物は例えば欠損箇所がある要修理品であってもよい。造形装置３は、要修理品の欠損箇所を埋めるように、要修理品に３次元構造物を形成してもよい。或いは、造形装置３は、既存構造物と分離可能な３次元構造物を形成してもよい。尚、図２７は、ワークＷが、ステージ３３１によって保持されている既存構造物である例を示している。また、以下でも、ワークＷがステージ３３１によって保持されている既存構造物である例を用いて説明を進める。

本実施形態では、造形装置３が、レーザ肉盛溶接法に準拠した付加加工（付加造形）を行うことで３次元構造物を造形可能な装置である例について説明する。この場合、造形装置３は、積層造形技術を用いて物体を形成する３Ｄプリンタであるとも言える。尚、積層造形技術は、ラピッドプロトタイピング（ＲａｐｉｄＰｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ）、ラピッドマニュファクチャリング（ＲａｐｉｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）、又は、アディティブマニュファクチャリング（ＡｄｄｉｔｉｖｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）とも称されてもよい。レーザ肉盛溶接法（ＬＭＤ）は、ダイレクト・メタル・デポジション、ダイレクト・エナジー・デポジション、レーザクラッディング、レーザ・エンジニアード・ネット・シェイピング、ダイレクト・ライト・ファブリケーション、レーザ・コンソリデーション、シェイプ・デポジション・マニュファクチャリング、ワイヤ－フィード・レーザ・デポジション、ガス・スルー・ワイヤ、レーザ・パウダー・フージョン、レーザ・メタル・フォーミング、セレクティブ・レーザ・パウダー・リメルティング、レーザ・ダイレクト・キャスティング、レーザ・パウダー・デポジション、レーザ・アディティブ・マニュファクチャリング、レーザ・ラピッド・フォーミングと称されてもよい。

造形装置３は、造形材料Ｍを加工光ＥＬで加工して３次元構造物を形成する。造形材料Ｍは、所定強度以上の加工光ＥＬの照射によって溶融可能な材料である。このような造形材料Ｍとして、例えば、金属性の材料及び樹脂性の材料の少なくとも一方が使用可能である。但し、造形材料Ｍとして、金属性の材料及び樹脂性の材料とは異なるその他の材料が用いられてもよい。造形材料Ｍは、粉状の又は粒状の材料である。つまり、造形材料Ｍは、粉粒体である。但し、造形材料Ｍは、粉粒体でなくてもよい。例えば、造形材料Ｍとして、ワイヤ状の造形材料及びガス状の造形材料の少なくとも一方が用いられてもよい。

３次元構造物を造形するために、造形装置３は、図２７及び図２８に示すように、材料供給源３１と、加工装置３２と、ステージ装置３３と、光源３４と、気体供給装置３５と、筐体３６と、制御装置３７とを備える。加工装置３２とステージ装置３３とのそれぞれの少なくとも一部は、筐体３６の内部のチャンバ空間３６３ＩＮ内に収容されている。

材料供給源３１は、加工装置３２に造形材料Ｍを供給する。材料供給源３１は、３次元構造物を形成するために単位時間あたりに必要とする分量の造形材料Ｍが加工装置３２に供給されるように、当該必要な分量に応じた所望量の造形材料Ｍを供給する。

加工装置３２は、材料供給源３１から供給される造形材料Ｍを加工して３次元構造物を形成する。３次元構造物を形成するために、加工装置３２は、加工ヘッド３２１と、ヘッド駆動系３２２とを備える。更に、加工ヘッド３２１は、加工光ＥＬを射出可能な照射光学系３２１１と、造形材料Ｍを供給可能な材料ノズル３２１２とを備えている。加工ヘッド３２１と、ヘッド駆動系３２２とは、チャンバ空間３６３ＩＮ内に収容されている。但し、加工ヘッド３２１及びヘッド駆動系３２２の少なくとも一部が、筐体３６の外部の空間である外部空間３６４ＯＵＴに配置されていてもよい。尚、外部空間３６４ＯＵＴは、造形装置３のユーザが立ち入り可能な空間であってもよい。

ヘッド駆動系３２２は、加工ヘッド３２１を移動させる（つまり、動かす）。ヘッド駆動系３２２は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つに沿って加工ヘッド３２１を移動させる。ヘッド駆動系３２２が加工ヘッド３２１を移動させると、加工ヘッド３２１とステージ３３１（更には、ステージ３３１に載置されたワークＷ）との相対位置が変わる。

材料ノズル３２１２から供給された造形材料Ｍには、照射光学系３２１１が射出した加工光ＥＬが照射される。その結果、造形材料Ｍが溶融する。つまり、溶融した造形材料Ｍを含む溶融池が形成される。加工ヘッド３２１の移動に伴って溶融池に加工光ＥＬが照射されなくなると、溶融池において溶融した造形材料Ｍが固化する。つまり、固化した造形材料Ｍの堆積物に相当する造形物が形成される。造形装置３は、このような加工光ＥＬの照射による溶融池の形成及び溶融した造形材料Ｍの固化を含む一連の造形処理を、加工ヘッド３２１を、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方に沿って移動させながら繰り返す。その結果、溶融池の移動軌跡に応じたパターンで形成された造形物の集合体に相当する構造層が形成される。造形装置３は、複数の構造層が積層されるように複数の構造層を順に形成する。その結果、複数の構造層の集合体に相当する３次元構造物が造形される。つまり、３次元構造物としての混合攪拌配管１６が造形される。

ステージ装置３３は、ステージ３３１を備えている。ステージ３３１は、チャンバ空間３６３ＩＮに収容される。ステージ３３１には、ワークＷが載置可能である。ステージ３３１は、ステージ３３１に載置されたワークＷを保持可能であってもよい。この場合、ステージ３３１は、ワークＷを保持するために、機械的なチャック、静電チャック及び真空吸着チャック等の少なくとも一つを備えていてもよい。或いは、ステージ３３１は、ステージ３３１に載置されたワークＷを保持可能でなくてもよい。この場合、ワークＷは、クランプレスでステージ３３１に載置されていてもよい。

ステージ装置３３は、ステージ駆動系３３２を備えている。ステージ駆動系３３２は、ステージ３３１を移動させる。ステージ駆動系３３２は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の少なくとも一つに沿ってステージ３３１を移動させる。ステージ駆動系３３２がステージ３３１を移動させると、加工ヘッド３２１とステージ３３１（更には、ステージ３３１に載置されたワークＷ）との相対位置が変わる。

光源３４は、例えば、赤外光、可視光及び紫外光のうちの少なくとも一つを、加工光ＥＬとして射出する。但し、加工光ＥＬとして、その他の種類の光が用いられてもよい。加工光ＥＬは、複数のパルス光（つまり、複数のパルスビーム）を含んでいてもよい。加工光ＥＬは、連続光（ＣＷ：ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＷａｖｅ）を含んでいてもよい。加工光ＥＬは、レーザ光であってもよい。この場合、光源３４は、レーザ光源（例えば、レーザダイオード（ＬＤ：ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）等の半導体レーザを含んでいてもよい。レーザ光源は、ファイバ・レーザ、ＣＯ_２レーザ、ＹＡＧレーザ及びエキシマレーザ等のうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。但し、加工光ＥＬは、レーザ光でなくてもよい。光源３４は、任意の光源（例えば、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）及び放電ランプ等の少なくとも一つ）を含んでいてもよい。照射光学系３２１１は、光源３４と、光ファイバ及びライトパイプ等の少なくとも一つを含む光伝送部材３４１を介して光学的に接続されている。照射光学系３２１１は、光伝送部材３４１を介して光源３４から伝搬してくる加工光ＥＬを射出する。

気体供給装置３５は、チャンバ空間３６３ＩＮをパージするためのパージガスの供給源である。パージガスは、不活性ガスを含む。不活性ガスの一例として、窒素ガス及びアルゴンガスの少なくとも一方があげられる。気体供給装置３５は、筐体３６の隔壁部材３６１に形成された供給口３６２及び気体供給装置３５と供給口３６２とを接続する供給管３５１を介して、チャンバ空間３６３ＩＮに接続されている。気体供給装置３５は、供給管３５１及び供給口３６２を介して、チャンバ空間３６３ＩＮにパージガスを供給する。その結果、チャンバ空間３６３ＩＮは、パージガスによってパージされた空間となる。チャンバ空間３６３ＩＮに供給されたパージガスは、隔壁部材３６１に形成された不図示の排出口から排出されてもよい。尚、気体供給装置３５は、不活性ガスが格納されたボンベであってもよい。不活性ガスが窒素ガスである場合には、気体供給装置３５は、大気を原料として窒素ガスを発生する窒素ガス発生装置であってもよい。

気体供給装置３５は、チャンバ空間３６３ＩＮに加えて材料供給源３１からの造形材料Ｍが供給される混合装置３１２にパージガスを供給してもよい。具体的には、気体供給装置３５は、気体供給装置３５と混合装置３１２とを接続する供給管３５２を介して混合装置１１２と接続されていてもよい。その結果、気体供給装置３５は、供給管３５２を介して、混合装置３１２にパージガスを供給する。この場合、材料供給源３１からの造形材料Ｍは、供給管３５２を介して気体供給装置３５から供給されたパージガスによって、供給管３１１内を通って材料ノズル３２１２に向けて供給（具体的には、圧送）されてもよい。この場合、材料ノズル３２１２は、材料供給口から、造形材料Ｍを圧送するためのパージガスと共に造形材料Ｍを供給することになる。

筐体３６は、筐体３６の内部空間であるチャンバ空間３６３ＩＮに少なくとも加工装置３２及びステージ装置３３のそれぞれの少なくとも一部を収容する収容装置である。筐体３６は、チャンバ空間３６３ＩＮを規定する隔壁部材３６１を含む。隔壁部材３６１は、チャンバ空間３６３ＩＮと、筐体３６の外部空間３６４ＯＵＴとを隔てる部材である。この場合、隔壁部材３６１によって囲まれた空間が、チャンバ空間３６３ＩＮとなる。尚、隔壁部材３６１には、開閉可能な扉が設けられていてもよい。この扉は、ワークＷをステージ３３１に載置する際に開かれてもよい。扉は、ステージ３３１からワークＷ及び／又は３次元構造物を取り出す際に開かれてもよい。扉は、造形動作が行われている期間中には閉じられていてもよい。なお、筐体３６の外部空間３６４ＯＵＴからチャンバ空間３６３ＩＮを視認するための観察窓（不図示）が、隔壁部材３６１に形成されていてもよい。

制御装置３７は、造形装置３の動作を制御する。制御装置３７は、例えば、演算装置と、記憶装置とを備えていてもよい。演算装置は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）及びＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）の少なくとも一方を含んでいてもよい。記憶装置は、例えば、メモリを含んでいてもよい。制御装置３７は、演算装置がコンピュータプログラムを実行することで、造形装置３の動作を制御する装置として機能する。このコンピュータプログラムは、制御装置３７が行うべき後述する動作を演算装置に行わせる（つまり、実行させる）ためのコンピュータプログラムである。つまり、このコンピュータプログラムは、造形装置３に後述する動作を行わせるように制御装置３７を機能させるためのコンピュータプログラムである。演算装置が実行するコンピュータプログラムは、制御装置３７が備える記憶装置（つまり、記録媒体）に記録されていてもよいし、制御装置３７に内蔵された又は制御装置３７に外付け可能な任意の記憶媒体（例えば、ハードディスクや半導体メモリ）に記録されていてもよい。或いは、制御装置３７は、実行するべきコンピュータプログラムを、通信装置を介して、制御装置３７の外部の装置からダウンロードしてもよい。

制御装置３７は、造形装置３の内部に設けられていなくてもよい。例えば、制御装置３７は、造形装置３外にサーバ等として設けられていてもよい。例えば、制御装置３７は、データ生成サーバ２と一体化されていてもよい。この場合、制御装置３７と造形装置３とは、有線及び／又は無線のネットワーク（例えば、通信ネットワーク、或いは、データバス及び／又は通信回線）で接続されていてもよい。有線のネットワークとして、例えばＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ－２３２ｘ、ＲＳ－４２２、ＲＳ－４２３、ＲＳ－４８５及びＵＳＢの少なくとも一つに代表されるシリアルバス方式のインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。有線のネットワークとして、パラレルバス方式のインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。有線のネットワークとして、１０ＢＡＳＥ－Ｔ、１００ＢＡＳＥ－ＴＸ及び１０００ＢＡＳＥ－Ｔの少なくとも一つに代表されるイーサネット（登録商標）に準拠したインタフェースを用いるネットワークが用いられてもよい。無線のネットワークとして、電波を用いたネットワークが用いられてもよい。電波を用いたネットワークの一例として、ＩＥＥＥ８０２．１ｘに準拠したネットワーク（例えば、無線ＬＡＮ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の少なくとも一方）があげられる。無線のネットワークとして、赤外線を用いたネットワークが用いられてもよい。無線のネットワークとして、光通信を用いたネットワークが用いられてもよい。この場合、制御装置３７と造形装置３とは通信ネットワーク等を介して各種の情報の送受信が可能となるように構成されていてもよい。また、制御装置３７は、通信ネットワーク等を介して造形装置３にコマンドや制御パラメータ等の情報を送信可能であってもよい。造形装置３は、制御装置３７からのコマンドや制御パラメータ等の情報を、通信ネットワーク等を介して受信する受信装置を備えていてもよい。造形装置３は、制御装置３７に対してコマンドや制御パラメータ等の情報を、通信ネットワーク４等を介して送信する送信装置を備えていてもよい。或いは、制御装置３７が行う処理のうちの一部を行う第１制御装置が造形装置３の内部に設けられている一方で、制御装置３７が行う処理のうちの他の一部を行う第２制御装置が造形装置３の外部に設けられていてもよい。

尚、制御装置３７が実行するコンピュータプログラムを記録する記録媒体としては、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷやフレキシブルディスク、ＭＯ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＤＶＤ－Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ－ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ及びＢｌｕ－ｒａｙ（登録商標）等の光ディスク、磁気テープ等の磁気媒体、光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ、及び、その他プログラムを格納可能な任意の媒体の少なくとも一つが用いられてもよい。記録媒体には、コンピュータプログラムを記録可能な機器（例えば、コンピュータプログラムがソフトウェア及びファームウェア等の少なくとも一方の形態で実行可能な状態に実装された汎用機器又は専用機器）が含まれていてもよい。更に、コンピュータプログラムに含まれる各処理や機能は、制御装置３７（つまり、コンピュータ）がコンピュータプログラムを実行することで制御装置３７内に実現される論理的な処理ブロックによって実現されてもよいし、制御装置３７が備える所定のゲートアレイ（ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ）等のハードウェアによって実現されてもよいし、論理的な処理ブロックとハードウェアの一部の要素を実現する部分的ハードウェアモジュールとが混在する形式で実現してもよい。

尚、造形装置３は、合流配管１５と一体化した混合攪拌配管１６を造形してもよい。或いは、造形装置３は、合流配管１５と一体化していない混合攪拌配管１６を造形してもよい。この場合、造形装置３は、合流配管１５を造形してもよい。造形装置３が合流配管１５及び混合攪拌配管１６を別々に造形した後に、合流配管１５と混合攪拌配管１６とが接続されてもよい。

上述の説明では、造形装置３（つまり、３Ｄプリンタ）を用いて混合攪拌配管１６を造形したが、混合攪拌配管１６は、ハイドロフォーミング等のチューブフォーミングの手法で形成されてもよい。

上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。上述の各実施形態の要件のうちの一部が用いられなくてもよい。上述の各実施形態の要件は、適宜他の実施形態の要件と置き換えることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態で引用した装置等に関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。

また、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う管部材、混合攪拌装置及び造形装置もまた本発明の技術思想に含まれる。

１混合攪拌装置
１６混合攪拌配管
１６１、１６２、１６３、１６４配管部分
１６００、１６１０、１６２０、１６３０、１６４０流路
１６０２、１６１２、１６２２、１６３２、１６４２内壁面
１６５凸構造
１６６凹構造
１６７混合攪拌構造
ＤＦ流路方向
ＲＴ旋回方向
ＳＰらせん方向

Claims

第１方向に流体が流れる流路を備える管部材であって、
前記第１方向に延伸する管状の第１部分と、
前記第１方向に延伸し、且つ、前記第１部分に接続する管状の第２部分と
を備え、
前記第１部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第１方向の軸周りの第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、
前記第２部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、
前記第１部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に進むにつれて小さくなり、
前記第２部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に進むにつれて大きくなる
管部材。
前記第２部分は、前記第１部分よりも下流側に位置し、
前記第１部分の上流側には更に、第３部分が接続され、
前記第３部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に沿って一定である
請求項１に記載の管部材。
前記第２部分は、前記第１部分よりも下流側に位置し、
前記第２部分の下流側には更に、第４部分が接続され、
前記第４部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に沿って一定である
請求項１又は２に記載の管部材。
前記第１部分の上流側の端部の断面積に対する、前記第１部分の下流側の端部の断面積の比率は、０．５以下である
請求項１から３のいずれか一項に記載の管部材。
前記第１部分の上流側の端部の断面積に対する、前記第１部分の下流側の端部の断面積の比率は、０．０５以上である
請求項１から４のいずれか一項に記載の管部材。
前記第２部分の下流側の端部の断面積に対する、前記第２部分の上流側の端部の断面積の比率は、０．５以下である
請求項１から５のいずれか一項に記載の管部材。
前記第１部分の下流側の端部の断面積に対する、前記第２部分の上流側の端部の断面積の比率は、０．０５以上である
請求項１から６のいずれか一項に記載の管部材。
前記第３部分には、前記第１方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられる
請求項２に記載の管部材。
前記第４部分には、前記第１方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられる
請求項３に記載の管部材。
前記凸構造は、前記第１方向の軸周りの第２方向に旋回するようにらせん状に延伸する
請求項１から９のいずれか一項に記載の管部材。
前記凹構造は、前記第１方向の軸周りの第２方向に旋回するようにらせん状に延伸する
請求項１から１０のいずれか一項に記載の管部材。
第１方向に流体が流れる流路を備える管部材であって、
前記第１方向に延伸する管状の第１部分と、
前記第１方向に延伸し、且つ、前記第１部分に接続する管状の第２部分と
を備え、
前記第１及び第２部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第１方向の軸周りの第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、
前記流路の断面を、前記第１方向に沿って順に第１断面、第２断面、第３断面、第４断面とした場合に、
前記第１部分の前記第１断面における流路の第１断面積は、前記第１部分の前記第２断面における流路の第２断面積よりも大きく、
前記第２部分の前記第３断面における流路の第３断面積は、前記第２部分の前記第４断面における流路の第４断面積よりも小さい
管部材。
前記第１部分と前記第２部分とが接続される接続部分の流路の断面積を第５断面積とした場合に、前記第５断面積は、前記第２断面積よりも小さく、且つ、前記第３断面積よりも小さい
請求項１２に記載の管部材。
第１方向に流体が流れる流路を備える管部材であって、
前記第１方向に延伸する管状の第１部分と、
前記第１方向に延伸し、且つ、前記第１部分に接続する管状の第２部分と
を備え、
前記流路の断面を、第１方向に沿って順に第１断面、第２断面、第３断面、第４断面とした場合に、
前記第１部分の内壁には、前記第１断面と前記第２断面において、凸構造及び凹構造の少なくとも一方が複数設けられ、
前記第１断面における前記複数の凸構造又は前記複数の凹構造に関する前記第１方向の軸周りの第２方向の位置が、前記第２断面における前記複数の凸構造又は前記複数の凹構造の前記第２方向の位置と異なり、
前記第２部分の内壁には、前記第３断面と前記第４断面において、凸構造及び凹構造の少なくとも一方が複数設けられ、
前記第３断面における前記複数の凸構造又は前記複数の凹構造に関する前記第２方向の位置が、前記第４断面における前記複数の凸構造又は前記複数の凹構造の前記第２方向の位置と異なり、
前記第１部分の前記第１断面における流路の第１断面積は、前記第１部分の前記第２断面における流路の第２断面積よりも大きく、
前記第２部分の前記第３断面における流路の第３断面積は、前記第２部分の前記第４断面における流路の第４断面積よりも小さい
管部材。
流体が流れる流路を備える管部材であって、
前記流体の流れ方向に交差する前記管部材の内壁の断面に囲まれる面積は、前記流れ方向に沿って次第に小さくなった後に次第に大きくなり、
前記内壁には、前記流体に対して、前記流れ方向に沿った軸周りに前記流体を旋回させる構造が形成されている
管部材。
第１方向に延伸する管状の第１部分と、
前記第１方向に延伸し、且つ、前記第１部分に接続する管状の第２部分と
を備え、
前記第１部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第１方向の軸周りの第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、
前記第２部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、
前記第１部分の断面積は、前記第１方向に進むにつれて小さくなり、
前記第２部分の断面積は、前記第１方向に進むにつれて大きくなる
管部材。
前記第１及び第２方向に延伸する前記凸構造は、前記第１方向に沿った方向成分と前記第２方向に沿った方向成分とを合成することで得られる第３方向に延伸する凸構造を含む
請求項１から１３及び１６のいずれか一項に記載の管部材。
前記第１及び第２方向に延伸する前記凹構造は、前記第１方向に沿った方向成分と前記第２方向に沿った方向成分とを合成することで得られる第３方向に延伸する凹構造を含む
請求項１から１３及び１６から１７のいずれか一項に記載の管部材。
前記第１部分の内壁には、前記凸構造が一つ又は複数設けられている
請求項１から１３及び１６から１８のいずれか一項に記載の管部材。
前記第１部分の内壁には、前記凹構造が一つ又は複数設けられている
請求項１から１３及び１６から１９のいずれか一項に記載の管部材。
前記第２部分の内壁には、前記凸構造が一つ又は複数設けられている
請求項１から１３及び１６から２０のいずれか一項に記載の管部材。
前記第２部分の内壁には、前記凹構造が一つ又は複数設けられている
請求項１から１３及び１６から２１のいずれか一項に記載の管部材。
第１方向に流体が流れる流路を備える管部材であって、
前記第１方向に延伸する管状の第１部分を備え、
前記第１部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第１方向の軸周りの第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、
前記第１部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に進むにつれて小さくなる
管部材。
第１方向に流体が流れる流路を備える管部材であって、
前記第１方向に延伸する管状の第１部分と、
前記第１方向に延伸し、且つ、前記第１部分に接続する管状の第２部分と
を備え、
前記第１部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第１方向の軸周りの第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、
前記第２部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられる
管部材。
流路を形成するための内壁面を備える管部材であって、
前記流路に沿って複数の流体が供給される第１領域と、
前記複数の流体が混合された流体を前記流路に沿って供給する第２領域と
を備え、
前記第１領域において、前記流路に交差する交差軸を含む前記内壁面の断面の大きさは、前記流路の一方の端部から前記流路の他方の端部に向かう流路方向に沿って次第に小さくなり、
前記第１領域における前記複数の流体の混合度よりも前記第２領域における前記複数の流体の混合度が良好になるように、前記内壁面に、前記流路方向に沿った軸周りに前記流体を旋回させる力成分を含む力を付与可能な力付与構造が形成されている
管部材。
流体が通過可能な配管と接続可能なフェルールと、
前記フェルールに造形され、前記流体を通過させる管状造形物と
を備え、
前記管状造形物は、
第１方向に延伸する管状の第１部分と、
前記第１方向に延伸し、且つ、前記第１部分に接続する管状の第２部分と
を備え、
前記第１部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第１方向の軸周りの第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、
前記第２部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、
前記第１部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に進むにつれて小さくなり、
前記第２部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に進むにつれて大きくなる
管部材。
前記凸構造及び前記凹構造の少なくとも一方が形成されている前記内壁の少なくとも一部の断面の形状は、多角形である
請求項１から１４及び１６から２４及び２６のいずれか一項に記載の管部材。
前記多角形は、凸多角形及び凹多角形の少なくとも一方を含む
請求項２７に記載の管部材。
前記凸構造及び前記凹構造の少なくとも一方は、前記多角形の頂点を含む構造である
請求項２７又は２８に記載の管部材。
前記凸構造及び前記凹構造の少なくとも一方が形成されている前記内壁の少なくとも一部の断面の形状は、前記第１方向に沿った軸周りに前記多角形が回転するように前記第１方向に沿って変化する
請求項２７から２９のいずれか一項に記載の管部材。
前記内壁の少なくとも一部は、前記凸構造及び前記凹構造の少なくとも一方を含む境界部を介して互いに隣接する第１及び第２面を含む
請求項１から１４及び１６から２４及び２６から３０のいずれか一項に記載の管部材。
流路を形成するための内壁面を備える管部材であって、
前記流路に交差する交差軸を含む前記内壁面の少なくとも一部の断面の大きさは、前記流路の一方の端部から前記流路の他方の端部に向かう流路方向に沿って次第に小さくなった後に次第に大きくなり、
前記内壁面の少なくとも一部は、第１面と、前記流路方向に沿った軸周りの方向に旋回するように前記内壁面上をらせん状に延伸する境界部を介して第１面に隣接する第２面とを含む
管部材。
前記第１及び第２面の少なくとも一方は、前記流路方向に沿った軸周りの方向に旋回するように前記内壁面上をらせん状に延伸する
請求項３２に記載の管部材。
前記第１及び第２面の少なくとも一部は、前記流路を流れる流体に対して、前記流路方向に沿った軸周りに前記流体を旋回させる力成分を含む力を付与可能である
請求項３２又は３３に記載の管部材。
前記境界部は、前記第１及び第２面の少なくとも一方から突き出る凸構造及び前記第１及び第２面の少なくとも一方から窪んだ凹構造の少なくとも一方を含む
請求項３２から３４のいずれか一項に記載の管部材
前記凸構造及び前記凹構造の少なくとも一方は、前記管部材を流れる流体に対して、前記流体が流れる流路方向に沿った軸周りに前記流体を旋回させる力成分を含む力を付与可能である
請求項１から１４及び１６から２４及び２６から３１のいずれか一項に記載の管部材。
流路を形成するための内壁面を備える管部材であって、
前記流路に交差する交差軸を含む前記内壁面の少なくとも一部の断面の大きさは、前記流路の一方の端部から前記流路の他方の端部に向かう流路方向に沿って次第に小さくなった後に次第に大きくなり、
前記内壁面には、前記流路を流れる流体に対して、前記流路方向に沿った軸周りに前記流体を旋回させる力成分を含む力を付与可能な力付与構造が形成されている
管部材。
前記力付与構造は、凸構造及び凹構造の少なくとも一方を含む
請求項３７に記載の管部材。
前記凸構造及び前記凹構造の少なくとも一方は、前記流路方向に沿って前記内壁面上をらせん状に延伸する
請求項３８に記載の管部材。
請求項１から３９のいずれか一項に記載の管部材と、
前記管部材に流体を供給する流体供給装置と
を備える混合攪拌装置。
前記管部材は、前記管部材に供給された前記流体を攪拌する
請求項４０に記載の混合攪拌装置。
前記流体供給装置は、第１の流体と第２の流体とを前記管部材に供給し、
前記管部材は、前記第１及び第２の流体を混合する
請求項４０又は４１に記載の混合攪拌装置。
前記管部材は、
管状の第１部分と、
前記第１部分に接続する管状の第２部分と
を備え、
前記流体供給装置は、前記第１及び第２の流体を前記第１部分に供給し、
前記第１及び第２の液体は、前記第１部分において混合及び撹拌された後、前記委第２部分に流出する
請求項４０から４２のいずれか一項に記載の流体混合装置。
第１方向に流体が流れる流路を備える管部材を造形する造形装置であって、
前記管部材は、
前記第１方向に延伸する管状の第１部分と、
前記第１方向に延伸し、且つ、前記第１部分に接続する管状の第２部分と
を備え、
前記第１部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第１方向の軸周りの第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、
前記第２部分の内壁には、前記第１方向、且つ、前記第２方向に延伸する凸構造及び凹構造の少なくとも一方が設けられ、
前記第１部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に進むにつれて小さくなり、
前記第２部分の前記流路の断面積は、前記第１方向に進むにつれて大きくなる
造形装置。
請求項１から３９のいずれか一項に記載の管部材を造形する造形装置。
前記造形装置は、
エネルギビームを照射する照射光学系と、
前記エネルギビームの照射位置に造形材料を供給する供給部材と
を備え、
前記造形装置は、前記供給部材から供給される前記造形材料を前記エネルギビームで溶融し、溶融した前記造形材料を用いて前記管部材を造形する
請求項４４又は４５に記載の造形装置。