JP4834861B2 - 流体混合機構 - Google Patents
流体混合機構 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4834861B2 JP4834861B2 JP2001292067A JP2001292067A JP4834861B2 JP 4834861 B2 JP4834861 B2 JP 4834861B2 JP 2001292067 A JP2001292067 A JP 2001292067A JP 2001292067 A JP2001292067 A JP 2001292067A JP 4834861 B2 JP4834861 B2 JP 4834861B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- supply pipe
- fluid
- raw material
- sub
- mixed
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
- B29B7/76—Mixers with stream-impingement mixing head
- B29B7/7663—Mixers with stream-impingement mixing head the mixing head having an outlet tube with a reciprocating plunger, e.g. with the jets impinging in the tube
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
- B29B7/76—Mixers with stream-impingement mixing head
- B29B7/7631—Parts; Accessories
- B29B7/7636—Construction of the feed orifices, bores, ports
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばポリウレタン等を得るための複数の流体原料を混合するに際して、複数の該流体原料を充分に均一かつ均質に混合し得るよう構成した流体混合機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コピー機やファクスその他の事務機器等には、転写ローラまたは静電ローラ等の構成部材が配設されている。このローラは、所謂マイクロセル構造を有する高機能ウレタンを所要長さのロール状に成形し、これに回転支持部材としての軸体を同軸的に挿通配置することで得られるものであって、このロール体を成形するに際しては、一般にその流体原料に対して水や発泡材を添加せずに、窒素等の不活性の造泡用気体を混合して所要の発泡体を製造すると云った所謂メカニカルフロス(機械的攪拌)が好適に採用されている。このメカニカルフロスを採用することによって得られる発泡体は、内部に含まれる気泡の大きさが均一にかつ均質に分散すると共に、その形状の異方性が小さいと云った利点がある。このため該発泡体をロール状に成形しこれに軸体を挿通してローラとした場合に、被搬送物と当接する周面の押圧力が一定となるために、薄肉な該被搬送物(この場合は印刷用紙)を確実に給送するのに適したものとすることができる。
【０００３】
しかるに前記メカニカルフロスによって発泡体を成形する際には、得るべき製品の形状にキャビティが成形された成形型内に流体としてのウレタン原料を注入する。この場合に該ウレタン原料は、その前工程において発泡体製造用の流体混合機構内で適宜割合に混合される。すなわちこの流体混合機構５０には、図５に示すように、ウレタン原料の１つであるポリオール等が供給される主供給管１４が形成されると共に、他のウレタン原料であるイソシアネート等が供給される副供給管１６の一端部が該主供給管１４に対して所定角度で臨むように形成されている。そして前記主供給管１４内を流下するウレタン原料に対して、前記副供給管１６を介して別のウレタン原料が供給され、更に下流側に流下される途次において適宜混ざり合った後に前記キャビティに給送される。このキャビティ内に供給給送されたウレタン原料は、所定の工程を経て該キャビティ内でキュアされた後、しかるべき工程を経て最終的に成形型から脱型される。これにより所定形状のウレタン成形品が得られるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記流体混合機構５０では、前述した如く、前記主供給管１４に対して副供給管１６の一端部が臨んでおり、該主供給管１４を流下しているウレタン原料に対してその供給方向に沿うよう副供給管１６を介して別のウレタン原料が供給される。しかし前記主供給管１４の流下方向に沿って別のウレタン原料を供給するため、両者が殆ど混合せずに所謂層状に分離した状態で流下する、所謂伴流効果を生じてしまう。この場合、造泡用気体である窒素ガスと液体であるポリオールあるいはイソシアネートとはその物性が異なるが、両者が均一に混合しないことで、前記成形型に供給された後の工程における化学反応が良好に行なわれず、結果的に良好なウレタン成形品が得られず製造歩留まりが低下する欠点がある。
【０００５】
またこれを防止するため、例えば各ウレタン原料が供給された位置から下流側に位置する主供給管１４の途次に別の混合機構を配設するケースもある。しかしながら前述した如く、前記別の混合機構に至るまでの各ウレタン原料の混合状態が良好でない、すなわち不均一、不均質となっている場合には、該ウレタン原料を強制的に混合しても、所謂化学量論的に定められた量比で混合することは難しく、得られた製品に構造欠陥等が多く発生して結果的に製造歩留まりが悪化してしまう難点が指摘される。
【０００６】
【発明の目的】
この発明は、前述した従来技術に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、ポリウレタン等を得るための化学反応等を生じさせるために数種類の流体原料から混合した流体原料を得る工程において、該数種類の流体原料を効率的に均一かつ均質に混合し得る流体混合機構を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決し、所期の目的を好適に達成するため本願の請求項１に係る流体混合機構は、複数の流体原料を混合させる流体混合機構であって、
第１の流体原料を加圧下に供給する主供給管と、
第２の流体原料を供給する少なくとも１つの副供給管と、
前記副供給管から第２の流体原料が供給される予備混合チャンバと、
前記予備混合チャンバに通孔を介して連通し、該チャンバに供給された第２の流体原料と前記主供給管から供給される第１の流体原料とを混合するノズルとを備え、
前記予備混合チャンバの内部中央に配設された前記主供給管の先端開口部は、該予備混合チャンバの内部において前記通孔に近接するように開口すると共に、該通孔の上流側に臨み、
前記主供給管の先端開口部、前記通孔および前記ノズルを、該主供給管による第１の流体原料の供給方向に沿って整列し、
前記副供給管の先端開口部は、前記主供給管の先端開口部より上流側に位置して前記予備混合チャンバの内部に開口し、
前記通孔を、前記予備混合チャンバ側から下流側に接続する前記ノズル側に向かうにつれて、前記主供給管の外径より小さい内径寸法に縮径されるテーパー状に形成し、
前記ノズルを、前記通孔に連通する上流側から下流側に向けてラッパ状に開口するように形成し、
前記副供給管の先端開口部から前記予備混合チャンバへ供給された第２の流体原料を、前記主供給管の先端開口部から加圧下に到来する第１の流体原料の噴出圧力により伴流させることで、前記通孔およびノズルを介して噴出させ、第２の流体原料と第１の流体原料とを混合するよう構成したことを特徴とする。
前述した課題を解決し、所期の目的を好適に達成するため本願の請求項３に係る流体混合機構は、複数の流体原料を混合させる流体混合機構であって、
第１の流体原料を加圧下に供給する主供給管と、
第２の流体原料を供給する少なくとも１つの副供給管と、
円筒状をなす密閉空間からなり、前記副供給管から第２の流体原料が供給される予備混合チャンバと、
前記予備混合チャンバの円筒状空間における一方の軸方向端部に該円筒状空間に連通するよう設けられ、該円筒状空間に軸線を整列配置した前記主供給管の該チャンバ内に開口した先端開口部の下流側に近接すると共に該先端開口部に臨む通孔と、
前記予備混合チャンバに前記通孔を介して連通すると共に、該通孔より下流側に向けてラッパ状に開口するよう形成されたノズルと、
前記ノズルの下流側に接続され、該ノズルと軸線を整列させて配置された混合供給管と、
前記混合供給管に連通するように形成され、該混合供給管の軸線に対して直交する方向から流体原料を供給する別の副供給管とを備え、
前記副供給管の先端開口部は、前記予備混合チャンバの内部に開口すると共に、この先端開口部を前記主供給管の先端開口部より上流側に近接させ、
前記副供給管の先端開口部から前記予備混合チャンバへ供給された第２の流体原料を、前記主供給管の先端開口部から加圧下に到来する第１の流体原料の噴出圧力により伴流させることで、前記通孔およびノズルを介して噴出させ、第２の流体原料と第１の流体原料とを混合して、混合された混合流体原料を前記混合供給管に供給し、該混合流体原料に混合供給管の軸線に対して直交方向から流体原料を別の副供給管から供給して混合流体原料と流体原料とを混合するよう構成したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る流体混合機構につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお従来の技術で説明した一部の部材については、本発明における同一の部材に関して同一の符号を付して使用している。また本実施例においては、メカニカルフロス(機械的攪拌法)により作製されるポリウレタン発泡体の基となるウレタン混合原料を得るべき複数の流体原料を混合する例、すなわちメカニカルフロス発泡に不可欠な造泡用気体、ポリオール成分、イソシアネート成分並びに架橋剤、整泡剤および触媒等の各種副原料を、第１の流体原料および第２の流体原料として説明し、該第１の流体原料が供給される元側を上流、流下する側を下流として説明する。
【０００９】
実施例に係る流体混合機構１０は、図１および図２に示すように、全体が矩形状とされたブロック体であって、造泡用気体である窒素、ポリオールおよびイソシアネート並びに使用するこれら主原料の種類等を変更する際の洗浄等に使用される溶剤が供給される第１混合機構本体１１と、この第１混合機構本体１１の下流側に配置され、該第１混合機構本体１１で前述の複数の主原料が混合された流体原料に対して、その他必要とされる触媒、整泡剤および色剤といった流体である副原料を混合する第２混合機構本体１２とからなる。
【００１０】
前記第１混合機構本体１１は、図２に示す如く、主供給管１４および複数の副供給管１６と、該第１混合機構本体１１の内部に形成された円筒状をなす密閉空間であって、該主供給管１４と軸線を整列させた予備混合チャンバ１８と、この予備混合チャンバ１８に通孔２０ａを介して連通するノズル２０とから基本的に構成される。前記第１混合機構本体１１は、混合流体原料の基となる第１の流体原料および第２の流体原料が夫々供給される部分であり、また前記ノズル２０は該第１混合機構本体１１に供給された各流体原料を充分に混合するための部分である。
【００１１】
前記主供給管１４は、前記予備混合チャンバ１８の内部略中央に該予備混合チャンバ１８と軸心を整列させて配設されており、前記第１の流体原料を外部の図示しない貯留タンクからノズル２０に向けて圧力を持って案内供給するようになっている(図２参照)。そして前記第１の流体原料をノズル２０に向けて圧力噴射する先端開口部１４ａには、通孔２０ａ(詳細は後述[００１９])のオリフィス(絞り)形状に対応し、流下方向に向かって収束するニードル状の加工がなされている。
【００１２】
ここで前記先端開口部１４ａと通孔２０ａとの間に画成される隙間３２の大きさは、該先端開口部１４ａから供給される第１の流体原料と、該第１の流体原料の流れにより引き込まれる第２の流体原料との混合割合を制御するものであり、本実施例においては、該先端開口部１４ａを通孔２０ａに対して進退させて任意の距離とすることで制御下に変更可能となっている。具体的には、微量な進退量を確実に調整し得るネジ機構(図示せず)等の従来公知の構造により達成される。
【００１３】
前記予備混合チャンバ１８は、前述の如く前記第１混合機構本体１１の内部に上面から底面に掛けて断面円形状を呈する密閉空間として設けられ、この予備混合チャンバ１８の円周面の所定位置に複数の副供給管１６,１６が、該予備混合チャンバ１８の軸心と略直交するように配置されており、ここから複数の第２の流体原料が供給されるようになっている(図２参照)。すなわち前記複数の先端開口部１６ａから供給される第２の流体原料は、前記予備混合チャンバ１８内に一時貯留されると共に、充分な予備混合を施される構造となっている。また前記副供給管１６の数が１つまたは複数であっても使用される該副供給管１６が１つあり供給される第２の流体原料が単一の場合には、前記予備混合チャンバ１８内で一時貯留された後に前記第１の流体原料の全周外部から該第１の流体原料に均質に引き込まれて混合される(詳細は[００２５]の実施例の作用に記載)。
【００１４】
なお本実施例において前記予備混合チャンバ１８は、前記主供給管１４と軸心を整列させて配列させた円筒形状の密閉空間であるが、前記複数の副供給管１６からの供給される複数の第２の流体原料が充分に予備混合される形状、または前記副供給管１６の数が１つまたは複数であっても使用される該副供給管１６が１つあり供給される第２の流体原料が単一の場合には、前記第２の流体原料を第１の流体原料の全周外部から該第１の流体原料に均質に供給し得る形状であれば何れの形状であっても採用し得る。
【００１５】
前記副供給管１６は、前記予備混合チャンバ１８に対して半径方向から接続され、その一端部である先端開口部１６ａが前記第１混合機構本体１１の各側面から該予備混合チャンバ１８の適宜内側位置に臨むと共に、他端部が図示しない供給すべき各種流体原料の貯留タンクに連通された構造となっており、前記第２の流体原料を該貯留タンクから該予備混合チャンバ１８内に供給するものである。また前記副供給管１６は、その中空内部が前記先端開口部１６ａに向かって口径が縮小するテーパー状のオリフィス形状となっていると共に、該先端開口部１６ａに略合致するニードルピストン３０が同軸的に配設されている。また本実施例においては、前記副供給管１６における先端開口部１６ａの配設位置は、少なくとも前記主供給管１４の先端開口部１４ａより後方(第１の流体原料が供給される上流)側の所定位置の側方に設定されている。
【００１６】
前記副供給管１６の配設数は、本実施例においては前記第１混合機構本体１１の左側、右側および背面側の計３つであるが、更に前面側や、違う高さ位置の左右前後の所定位置に混合する第２の流体原料の数に応じて前記副供給管１６を更に設けるようにしてもよい。また前記予備混合チャンバ１８内で複数の第２の流体原料の混合が充分なされる接続方法であれば、前記副供給管１６の該予備混合チャンバ１８への接続も殊に半径方向からの形態に限定されない。
【００１７】
なお前記副供給管１６から供給される第２の流体原料は、前記第１の流体原料に対して、所定の化学量論比をもって供給されるように前述の貯留タンクからの吐出力、ニードルピストン３０により画成される隙間３４(後述)または隙間３２により制御されているので、圧力下に供給する必要はないが、所定の圧力を掛けることで前記予備混合チャンバ１８内での予備混合が促進されると考えられる場合には、前述の化学量論比を制御下とする前提で加圧下に供給してもよい。
【００１８】
前記副供給管１６におけるニードルピストン３０は、その先端部が前記先端開口部１６ａの形状に合致された所要長さの棒状部材であって、前記先端開口部１６ａと該ニードルピストン３０との間に画成される間隙３４を制御下に開閉するものである。すなわち前記ニードルピストン３０は、開放時にはその先端部が前記先端開口部１６ａから離間することで前記隙間３４を画成し、閉成時には該先端開口部１６ａに密着することで該隙間３４を完全に密閉するようになっている。このような構造とすることで、各種流体原料の供給量により比較的小さい径に設定される前記先端開口部１６ａの未使用時の流体原料の硬化等による詰まりを防止し得る。なお前記ニードルピストン３０の構造を変更し、例えば微量な進退量を確実に調整し得るネジ機構(図示せず)とし、前記先端開口部１６ａに対して制御下に進退させて前記隙間３４の大きさを任意に変化させることで、該間隙３４を介して予備混合チャンバ１８に供給される第２の流体原料の供給量を任意に制御し得るようにすることも可能である。この際、前記ニードルピストン３０の進退量の調整は従来公知の何れの方法でもなし得る。
【００１９】
前記ノズル２０は、前記予備混合チャンバ１８の下流側に位置する部位であって、前記主供給管１４から供給される第１の流体原料および該予備混合チャンバ１８を介して副供給管１６から供給される第２の流体原料が充分に均一かつ均質に混合される部分を指す。具体的には、前記予備混合チャンバ１８の下流側近傍に備えられ、該主供給管１４の外径よりも小さい内径寸法に縮径されたオリフィスとしての通孔２０ａの下流側に画成された空間のことである。本実施例の場合、前記通孔２０ａより前方、すなわち下流側に向けてラッパ状に開口した形状となっている(図２参照)。
【００２０】
前記通孔２０ａは、前述の如き前記主供給管１４の外径よりも小さい内径寸法に縮径されたオリフィスであって、前記複数の副供給管１６から前記予備混合チャンバ１８へ供給されて予備混合された第２の流体原料を、前記主供給管１４から加圧下に到来する第１の流体原料の噴出圧力により伴流させるための部位であり、該第１の流体原料が効率よく流通するように、該主供給管１４の先端開口部１４ａが該通孔２０ａに背後から近接的に指向されるようになっている。なお前記通孔２０ａと先端開口部１４ａとの間に画成される隙間３２の大きさを決定する該通孔２０ａの内径は、０.３ｍｍ〜３.０ｍｍの間で適宜選択され、この径は得るべき混合流体原料に必要とされる複数の第２の流体原料の単位時間当りの総量、すなわち第１の流体原料に対する化学量論的な数値に従うように設定される。
【００２１】
前記第１混合機構本体１１の下流側に配置される第２混合機構本体１２は、図３に示す如く、前記ノズル２０と整列して下流に配置される混合供給管２４と、この混合供給管２４に一端部が連通するように形成された別の副供給管２６とから構成される。この第２混合機構本体１２は、前記第１混合機構本体１１と同様に、全体が矩形状に成型されたブロック体であって、その上面を該第１混合機構本体１１の底面に当接配置することで、前記ノズル２０および混合供給管２４が軸心を整列させた状態で相互に整列するよう構成されており、該混合供給管２４は前記第１混合機構本体１１で混合された混合流体原料の主供給管であると共に、該混合流体原料と、前記別の副供給管２６から供給される他の流体原料との混合がなされるノズルとしても作用する。
【００２２】
また別の副供給管２６は、前記混合供給管２４の軸心に対して直交方向に設けられ、前述した如く各種副原料が供給されるものであり、その中空内部には、ニードルピストン３０が同軸的に配設された前記第１混合機構本体１１とほぼ同様の構成、すなわち該別の副供給管２６の先端である先端開口部は前記副供給管１６と同様にオリフィス形状とされ、ここに供給される原料量に応じた隙間３６が画成されるように、該ニードルピストン３０が位置決めされると共に、該先端開口部を制御下に開閉し得るよう構成されている。
【００２３】
【実施例の作用】
次に、前述した実施例に係る流体混合機構の作用につき説明する。前記主供給管１４からは第１の流体原料として造泡用気体の窒素が、左右に配される前記副供給管１６,１６からは第２の流体原料としてのポリオールおよびイソシアネート等の主原料が夫々供給され、また該第２の流体原料については既に予備混合チャンバ１８内に充分に予備混合された状態で貯留されているものとする。
【００２４】
前記第１の流体原料は、前記主供給管１４を介して図示しない貯留タンクから供給され、先端開口部１４ａから隙間３２を介して通孔２０ａに向かって連続して圧力下に噴射的に吐出される。すると前記通孔２０ａに至った第１の流体原料は、断面積の減少によりその流速を増大させつつノズル２０に向かう。この流速の増大を受けて、ベルヌーイの定理に従ったベンチュリー効果(伴流効果)により、前記予備混合チャンバ１８に予備混合の上、貯留されている第２の流体原料が第１の流体原料の全周から前記隙間３２において該第１の流体原料に引き込まれ、拡散的に噴出しつつノズル２０に至ることになる。
【００２５】
前記予備混合チャンバ１８は、後述するニードルピストン３０により定量的に供給される複数の第２の流体原料を、前記主供給管１４から供給される第１の流体原料と混合するに際して予備的に混合する作用と、図４に示す如く、前記通孔２０ａにより流速が高まった第１の流体原料のもたらす伴流効果により混合される予備混合された複数の第２の流体原料を貯留し、前記主供給管１４の先端開口部１４ａの周りから外縁の全周外部に対して均質に供給する作用とを提供しており、これにより前記ノズル２０において、前記第１の流体原料および複数の第２の流体原料、すなわち全流体原料の均一かつ均質な混合が達成されることになる。
【００２６】
なおこの際の前記第１の流体原料と第２の流体原料のとの混合割合は、夫々の原料が貯留されている貯留タンクからの供給量と、前述した前記隙間３２の大きさ、すなわち前記主供給管１４および通孔２０ａの間隔とにより任意に制御され、化学量論的に計算された定量的な制御が可能となっている。
【００２７】
そしてこのように所要の割合で混合された混合流体原料は、前記ノズル２０の下流側に向かうラッパ状の開口、すなわち拡開により、その流速を減少させつつ均一に混合されることになる。この際の拡開による混合の促進は、流下方向の全方位に亘って行なわれるため、部分的に偏在した混合とはならず、更に均一かつ均質な混合が達成されるものである。
【００２８】
前記第１混合機構本体１１の下流に配置される第２混合機構本体１２では、前記混合供給管２４を流れる混合流体原料に対して、半径方向から略直交的に接続するよう配設される別の副供給管２６から、他に必要とされる原料がベンチュリー効果により、前記隙間３６の大きさで設定された分量、すなわち化学量論的に制御された分量だけ供給・混合される。そしてこの混合により得られた最終的に得るべき混合流体原料が前記混合供給管２４を流下され、前記第２混合機構本体１２から流体混合機構１０外へ排出、すなわち例えばオークスミキサー等の他の流体機器に対して供給されることになる。
【００２９】
なお混合作業が終了した後には、上流側にある第１混合機構本体１１の副供給管１６の１つから洗浄成分を圧力下に供給することで、該第１混合機構本体１１を構成する主供給管１４、混合チャンバ１８および副供給管１６の先端開口部１６ａ近辺並びに下流側の第２混合機構本体１２を構成する前記混合供給管２４および別の副供給管２６の先端開口部２６ａ近辺を洗浄することができる。
【００３０】
【別の実施例】
前述の実施例においては、粘度があり反応等により硬化することが考えられるイソシアネートおよびポリオール等の主原料の混合を、均一かつ均質な混合が可能な本発明に係る第１混合機構本体１１で実施し、それ以外の副原料との混合については、１つの原料に対して混合すべき原料を直接ベンチュリー効果により混合する前記第２混合機構本体１２により実施したが、殊にこれに限定されるものではなく、該第２混合機構本体１２の構造も第１混合機構本体１１のような構成としてもよい。また前記第１混合機構本体１１の構造を、例えば平面形状を略６角形状または８角形状として、一度に６種類または８種類といった他種類の第２の流体原料を混合し得るようにしてもよい。
【００３１】
また前述の実施例では、ポリウレタン発泡体を得るメカニカルフロス発泡に不可欠な造泡用気体、ポリオール成分、イソシアネート成分並びに架橋剤、整泡剤および触媒等の各種副原料等の混合事例を説明したが、殊にこれに限定されるものではなく、複数の液体および気体といった流体を定量的に、均一かつ均質に混合する場合に好適に使用し得る。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る流体混合機構によれば、ベンチュリー効果を利用してポリウレタン等を得るために数種類の流体原料を混合した混合流体原料として、複数の流体原料を効率的に混合して均一かつ均質な混合流体原料を得ることができる。また個々の流体原料については、その供給量を適切に設定し得るので、化学量論的に定められた複数の流体原料を良好に混合することで、化学反応等も良好に促進することが可能となる。殊に気体や液体のように物性が異なる原料であっても、良好な混合が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る流体混合機構を示す縦断側面図である。
【図２】実施例に係る流体混合機構の第１混合機構本体を示す縦断側面図である。
【図３】実施例に係る流体混合機構の第２混合機構本体を示す縦断側面図である。
【図４】第１の流体原料に、予備混合され一時貯留された複数の第２の流体原料が混合される様子を示す状態図である。
【図５】従来技術に係る混合機構を示す概略図である。
【符号の説明】
１１ 流体混合機構(第１流体混合機構)
１２ 別の流体混合機構(第２流体混合機構)
１４ 主供給管
１６ 副供給管
１８ 予備混合チャンバ
２０ ノズル
２０ａ 通孔
１４ａ 先端開口部
１６ａ 先端開口部
２４ 混合供給管
２６ 別の副供給管
３０ ニードルピストン
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばポリウレタン等を得るための複数の流体原料を混合するに際して、複数の該流体原料を充分に均一かつ均質に混合し得るよう構成した流体混合機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コピー機やファクスその他の事務機器等には、転写ローラまたは静電ローラ等の構成部材が配設されている。このローラは、所謂マイクロセル構造を有する高機能ウレタンを所要長さのロール状に成形し、これに回転支持部材としての軸体を同軸的に挿通配置することで得られるものであって、このロール体を成形するに際しては、一般にその流体原料に対して水や発泡材を添加せずに、窒素等の不活性の造泡用気体を混合して所要の発泡体を製造すると云った所謂メカニカルフロス(機械的攪拌)が好適に採用されている。このメカニカルフロスを採用することによって得られる発泡体は、内部に含まれる気泡の大きさが均一にかつ均質に分散すると共に、その形状の異方性が小さいと云った利点がある。このため該発泡体をロール状に成形しこれに軸体を挿通してローラとした場合に、被搬送物と当接する周面の押圧力が一定となるために、薄肉な該被搬送物(この場合は印刷用紙)を確実に給送するのに適したものとすることができる。
【０００３】
しかるに前記メカニカルフロスによって発泡体を成形する際には、得るべき製品の形状にキャビティが成形された成形型内に流体としてのウレタン原料を注入する。この場合に該ウレタン原料は、その前工程において発泡体製造用の流体混合機構内で適宜割合に混合される。すなわちこの流体混合機構５０には、図５に示すように、ウレタン原料の１つであるポリオール等が供給される主供給管１４が形成されると共に、他のウレタン原料であるイソシアネート等が供給される副供給管１６の一端部が該主供給管１４に対して所定角度で臨むように形成されている。そして前記主供給管１４内を流下するウレタン原料に対して、前記副供給管１６を介して別のウレタン原料が供給され、更に下流側に流下される途次において適宜混ざり合った後に前記キャビティに給送される。このキャビティ内に供給給送されたウレタン原料は、所定の工程を経て該キャビティ内でキュアされた後、しかるべき工程を経て最終的に成形型から脱型される。これにより所定形状のウレタン成形品が得られるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記流体混合機構５０では、前述した如く、前記主供給管１４に対して副供給管１６の一端部が臨んでおり、該主供給管１４を流下しているウレタン原料に対してその供給方向に沿うよう副供給管１６を介して別のウレタン原料が供給される。しかし前記主供給管１４の流下方向に沿って別のウレタン原料を供給するため、両者が殆ど混合せずに所謂層状に分離した状態で流下する、所謂伴流効果を生じてしまう。この場合、造泡用気体である窒素ガスと液体であるポリオールあるいはイソシアネートとはその物性が異なるが、両者が均一に混合しないことで、前記成形型に供給された後の工程における化学反応が良好に行なわれず、結果的に良好なウレタン成形品が得られず製造歩留まりが低下する欠点がある。
【０００５】
またこれを防止するため、例えば各ウレタン原料が供給された位置から下流側に位置する主供給管１４の途次に別の混合機構を配設するケースもある。しかしながら前述した如く、前記別の混合機構に至るまでの各ウレタン原料の混合状態が良好でない、すなわち不均一、不均質となっている場合には、該ウレタン原料を強制的に混合しても、所謂化学量論的に定められた量比で混合することは難しく、得られた製品に構造欠陥等が多く発生して結果的に製造歩留まりが悪化してしまう難点が指摘される。
【０００６】
【発明の目的】
この発明は、前述した従来技術に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、ポリウレタン等を得るための化学反応等を生じさせるために数種類の流体原料から混合した流体原料を得る工程において、該数種類の流体原料を効率的に均一かつ均質に混合し得る流体混合機構を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決し、所期の目的を好適に達成するため本願の請求項１に係る流体混合機構は、複数の流体原料を混合させる流体混合機構であって、
第１の流体原料を加圧下に供給する主供給管と、
第２の流体原料を供給する少なくとも１つの副供給管と、
前記副供給管から第２の流体原料が供給される予備混合チャンバと、
前記予備混合チャンバに通孔を介して連通し、該チャンバに供給された第２の流体原料と前記主供給管から供給される第１の流体原料とを混合するノズルとを備え、
前記予備混合チャンバの内部中央に配設された前記主供給管の先端開口部は、該予備混合チャンバの内部において前記通孔に近接するように開口すると共に、該通孔の上流側に臨み、
前記主供給管の先端開口部、前記通孔および前記ノズルを、該主供給管による第１の流体原料の供給方向に沿って整列し、
前記副供給管の先端開口部は、前記主供給管の先端開口部より上流側に位置して前記予備混合チャンバの内部に開口し、
前記通孔を、前記予備混合チャンバ側から下流側に接続する前記ノズル側に向かうにつれて、前記主供給管の外径より小さい内径寸法に縮径されるテーパー状に形成し、
前記ノズルを、前記通孔に連通する上流側から下流側に向けてラッパ状に開口するように形成し、
前記副供給管の先端開口部から前記予備混合チャンバへ供給された第２の流体原料を、前記主供給管の先端開口部から加圧下に到来する第１の流体原料の噴出圧力により伴流させることで、前記通孔およびノズルを介して噴出させ、第２の流体原料と第１の流体原料とを混合するよう構成したことを特徴とする。
前述した課題を解決し、所期の目的を好適に達成するため本願の請求項３に係る流体混合機構は、複数の流体原料を混合させる流体混合機構であって、
第１の流体原料を加圧下に供給する主供給管と、
第２の流体原料を供給する少なくとも１つの副供給管と、
円筒状をなす密閉空間からなり、前記副供給管から第２の流体原料が供給される予備混合チャンバと、
前記予備混合チャンバの円筒状空間における一方の軸方向端部に該円筒状空間に連通するよう設けられ、該円筒状空間に軸線を整列配置した前記主供給管の該チャンバ内に開口した先端開口部の下流側に近接すると共に該先端開口部に臨む通孔と、
前記予備混合チャンバに前記通孔を介して連通すると共に、該通孔より下流側に向けてラッパ状に開口するよう形成されたノズルと、
前記ノズルの下流側に接続され、該ノズルと軸線を整列させて配置された混合供給管と、
前記混合供給管に連通するように形成され、該混合供給管の軸線に対して直交する方向から流体原料を供給する別の副供給管とを備え、
前記副供給管の先端開口部は、前記予備混合チャンバの内部に開口すると共に、この先端開口部を前記主供給管の先端開口部より上流側に近接させ、
前記副供給管の先端開口部から前記予備混合チャンバへ供給された第２の流体原料を、前記主供給管の先端開口部から加圧下に到来する第１の流体原料の噴出圧力により伴流させることで、前記通孔およびノズルを介して噴出させ、第２の流体原料と第１の流体原料とを混合して、混合された混合流体原料を前記混合供給管に供給し、該混合流体原料に混合供給管の軸線に対して直交方向から流体原料を別の副供給管から供給して混合流体原料と流体原料とを混合するよう構成したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る流体混合機構につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお従来の技術で説明した一部の部材については、本発明における同一の部材に関して同一の符号を付して使用している。また本実施例においては、メカニカルフロス(機械的攪拌法)により作製されるポリウレタン発泡体の基となるウレタン混合原料を得るべき複数の流体原料を混合する例、すなわちメカニカルフロス発泡に不可欠な造泡用気体、ポリオール成分、イソシアネート成分並びに架橋剤、整泡剤および触媒等の各種副原料を、第１の流体原料および第２の流体原料として説明し、該第１の流体原料が供給される元側を上流、流下する側を下流として説明する。
【０００９】
実施例に係る流体混合機構１０は、図１および図２に示すように、全体が矩形状とされたブロック体であって、造泡用気体である窒素、ポリオールおよびイソシアネート並びに使用するこれら主原料の種類等を変更する際の洗浄等に使用される溶剤が供給される第１混合機構本体１１と、この第１混合機構本体１１の下流側に配置され、該第１混合機構本体１１で前述の複数の主原料が混合された流体原料に対して、その他必要とされる触媒、整泡剤および色剤といった流体である副原料を混合する第２混合機構本体１２とからなる。
【００１０】
前記第１混合機構本体１１は、図２に示す如く、主供給管１４および複数の副供給管１６と、該第１混合機構本体１１の内部に形成された円筒状をなす密閉空間であって、該主供給管１４と軸線を整列させた予備混合チャンバ１８と、この予備混合チャンバ１８に通孔２０ａを介して連通するノズル２０とから基本的に構成される。前記第１混合機構本体１１は、混合流体原料の基となる第１の流体原料および第２の流体原料が夫々供給される部分であり、また前記ノズル２０は該第１混合機構本体１１に供給された各流体原料を充分に混合するための部分である。
【００１１】
前記主供給管１４は、前記予備混合チャンバ１８の内部略中央に該予備混合チャンバ１８と軸心を整列させて配設されており、前記第１の流体原料を外部の図示しない貯留タンクからノズル２０に向けて圧力を持って案内供給するようになっている(図２参照)。そして前記第１の流体原料をノズル２０に向けて圧力噴射する先端開口部１４ａには、通孔２０ａ(詳細は後述[００１９])のオリフィス(絞り)形状に対応し、流下方向に向かって収束するニードル状の加工がなされている。
【００１２】
ここで前記先端開口部１４ａと通孔２０ａとの間に画成される隙間３２の大きさは、該先端開口部１４ａから供給される第１の流体原料と、該第１の流体原料の流れにより引き込まれる第２の流体原料との混合割合を制御するものであり、本実施例においては、該先端開口部１４ａを通孔２０ａに対して進退させて任意の距離とすることで制御下に変更可能となっている。具体的には、微量な進退量を確実に調整し得るネジ機構(図示せず)等の従来公知の構造により達成される。
【００１３】
前記予備混合チャンバ１８は、前述の如く前記第１混合機構本体１１の内部に上面から底面に掛けて断面円形状を呈する密閉空間として設けられ、この予備混合チャンバ１８の円周面の所定位置に複数の副供給管１６,１６が、該予備混合チャンバ１８の軸心と略直交するように配置されており、ここから複数の第２の流体原料が供給されるようになっている(図２参照)。すなわち前記複数の先端開口部１６ａから供給される第２の流体原料は、前記予備混合チャンバ１８内に一時貯留されると共に、充分な予備混合を施される構造となっている。また前記副供給管１６の数が１つまたは複数であっても使用される該副供給管１６が１つあり供給される第２の流体原料が単一の場合には、前記予備混合チャンバ１８内で一時貯留された後に前記第１の流体原料の全周外部から該第１の流体原料に均質に引き込まれて混合される(詳細は[００２５]の実施例の作用に記載)。
【００１４】
なお本実施例において前記予備混合チャンバ１８は、前記主供給管１４と軸心を整列させて配列させた円筒形状の密閉空間であるが、前記複数の副供給管１６からの供給される複数の第２の流体原料が充分に予備混合される形状、または前記副供給管１６の数が１つまたは複数であっても使用される該副供給管１６が１つあり供給される第２の流体原料が単一の場合には、前記第２の流体原料を第１の流体原料の全周外部から該第１の流体原料に均質に供給し得る形状であれば何れの形状であっても採用し得る。
【００１５】
前記副供給管１６は、前記予備混合チャンバ１８に対して半径方向から接続され、その一端部である先端開口部１６ａが前記第１混合機構本体１１の各側面から該予備混合チャンバ１８の適宜内側位置に臨むと共に、他端部が図示しない供給すべき各種流体原料の貯留タンクに連通された構造となっており、前記第２の流体原料を該貯留タンクから該予備混合チャンバ１８内に供給するものである。また前記副供給管１６は、その中空内部が前記先端開口部１６ａに向かって口径が縮小するテーパー状のオリフィス形状となっていると共に、該先端開口部１６ａに略合致するニードルピストン３０が同軸的に配設されている。また本実施例においては、前記副供給管１６における先端開口部１６ａの配設位置は、少なくとも前記主供給管１４の先端開口部１４ａより後方(第１の流体原料が供給される上流)側の所定位置の側方に設定されている。
【００１６】
前記副供給管１６の配設数は、本実施例においては前記第１混合機構本体１１の左側、右側および背面側の計３つであるが、更に前面側や、違う高さ位置の左右前後の所定位置に混合する第２の流体原料の数に応じて前記副供給管１６を更に設けるようにしてもよい。また前記予備混合チャンバ１８内で複数の第２の流体原料の混合が充分なされる接続方法であれば、前記副供給管１６の該予備混合チャンバ１８への接続も殊に半径方向からの形態に限定されない。
【００１７】
なお前記副供給管１６から供給される第２の流体原料は、前記第１の流体原料に対して、所定の化学量論比をもって供給されるように前述の貯留タンクからの吐出力、ニードルピストン３０により画成される隙間３４(後述)または隙間３２により制御されているので、圧力下に供給する必要はないが、所定の圧力を掛けることで前記予備混合チャンバ１８内での予備混合が促進されると考えられる場合には、前述の化学量論比を制御下とする前提で加圧下に供給してもよい。
【００１８】
前記副供給管１６におけるニードルピストン３０は、その先端部が前記先端開口部１６ａの形状に合致された所要長さの棒状部材であって、前記先端開口部１６ａと該ニードルピストン３０との間に画成される間隙３４を制御下に開閉するものである。すなわち前記ニードルピストン３０は、開放時にはその先端部が前記先端開口部１６ａから離間することで前記隙間３４を画成し、閉成時には該先端開口部１６ａに密着することで該隙間３４を完全に密閉するようになっている。このような構造とすることで、各種流体原料の供給量により比較的小さい径に設定される前記先端開口部１６ａの未使用時の流体原料の硬化等による詰まりを防止し得る。なお前記ニードルピストン３０の構造を変更し、例えば微量な進退量を確実に調整し得るネジ機構(図示せず)とし、前記先端開口部１６ａに対して制御下に進退させて前記隙間３４の大きさを任意に変化させることで、該間隙３４を介して予備混合チャンバ１８に供給される第２の流体原料の供給量を任意に制御し得るようにすることも可能である。この際、前記ニードルピストン３０の進退量の調整は従来公知の何れの方法でもなし得る。
【００１９】
前記ノズル２０は、前記予備混合チャンバ１８の下流側に位置する部位であって、前記主供給管１４から供給される第１の流体原料および該予備混合チャンバ１８を介して副供給管１６から供給される第２の流体原料が充分に均一かつ均質に混合される部分を指す。具体的には、前記予備混合チャンバ１８の下流側近傍に備えられ、該主供給管１４の外径よりも小さい内径寸法に縮径されたオリフィスとしての通孔２０ａの下流側に画成された空間のことである。本実施例の場合、前記通孔２０ａより前方、すなわち下流側に向けてラッパ状に開口した形状となっている(図２参照)。
【００２０】
前記通孔２０ａは、前述の如き前記主供給管１４の外径よりも小さい内径寸法に縮径されたオリフィスであって、前記複数の副供給管１６から前記予備混合チャンバ１８へ供給されて予備混合された第２の流体原料を、前記主供給管１４から加圧下に到来する第１の流体原料の噴出圧力により伴流させるための部位であり、該第１の流体原料が効率よく流通するように、該主供給管１４の先端開口部１４ａが該通孔２０ａに背後から近接的に指向されるようになっている。なお前記通孔２０ａと先端開口部１４ａとの間に画成される隙間３２の大きさを決定する該通孔２０ａの内径は、０.３ｍｍ〜３.０ｍｍの間で適宜選択され、この径は得るべき混合流体原料に必要とされる複数の第２の流体原料の単位時間当りの総量、すなわち第１の流体原料に対する化学量論的な数値に従うように設定される。
【００２１】
前記第１混合機構本体１１の下流側に配置される第２混合機構本体１２は、図３に示す如く、前記ノズル２０と整列して下流に配置される混合供給管２４と、この混合供給管２４に一端部が連通するように形成された別の副供給管２６とから構成される。この第２混合機構本体１２は、前記第１混合機構本体１１と同様に、全体が矩形状に成型されたブロック体であって、その上面を該第１混合機構本体１１の底面に当接配置することで、前記ノズル２０および混合供給管２４が軸心を整列させた状態で相互に整列するよう構成されており、該混合供給管２４は前記第１混合機構本体１１で混合された混合流体原料の主供給管であると共に、該混合流体原料と、前記別の副供給管２６から供給される他の流体原料との混合がなされるノズルとしても作用する。
【００２２】
また別の副供給管２６は、前記混合供給管２４の軸心に対して直交方向に設けられ、前述した如く各種副原料が供給されるものであり、その中空内部には、ニードルピストン３０が同軸的に配設された前記第１混合機構本体１１とほぼ同様の構成、すなわち該別の副供給管２６の先端である先端開口部は前記副供給管１６と同様にオリフィス形状とされ、ここに供給される原料量に応じた隙間３６が画成されるように、該ニードルピストン３０が位置決めされると共に、該先端開口部を制御下に開閉し得るよう構成されている。
【００２３】
【実施例の作用】
次に、前述した実施例に係る流体混合機構の作用につき説明する。前記主供給管１４からは第１の流体原料として造泡用気体の窒素が、左右に配される前記副供給管１６,１６からは第２の流体原料としてのポリオールおよびイソシアネート等の主原料が夫々供給され、また該第２の流体原料については既に予備混合チャンバ１８内に充分に予備混合された状態で貯留されているものとする。
【００２４】
前記第１の流体原料は、前記主供給管１４を介して図示しない貯留タンクから供給され、先端開口部１４ａから隙間３２を介して通孔２０ａに向かって連続して圧力下に噴射的に吐出される。すると前記通孔２０ａに至った第１の流体原料は、断面積の減少によりその流速を増大させつつノズル２０に向かう。この流速の増大を受けて、ベルヌーイの定理に従ったベンチュリー効果(伴流効果)により、前記予備混合チャンバ１８に予備混合の上、貯留されている第２の流体原料が第１の流体原料の全周から前記隙間３２において該第１の流体原料に引き込まれ、拡散的に噴出しつつノズル２０に至ることになる。
【００２５】
前記予備混合チャンバ１８は、後述するニードルピストン３０により定量的に供給される複数の第２の流体原料を、前記主供給管１４から供給される第１の流体原料と混合するに際して予備的に混合する作用と、図４に示す如く、前記通孔２０ａにより流速が高まった第１の流体原料のもたらす伴流効果により混合される予備混合された複数の第２の流体原料を貯留し、前記主供給管１４の先端開口部１４ａの周りから外縁の全周外部に対して均質に供給する作用とを提供しており、これにより前記ノズル２０において、前記第１の流体原料および複数の第２の流体原料、すなわち全流体原料の均一かつ均質な混合が達成されることになる。
【００２６】
なおこの際の前記第１の流体原料と第２の流体原料のとの混合割合は、夫々の原料が貯留されている貯留タンクからの供給量と、前述した前記隙間３２の大きさ、すなわち前記主供給管１４および通孔２０ａの間隔とにより任意に制御され、化学量論的に計算された定量的な制御が可能となっている。
【００２７】
そしてこのように所要の割合で混合された混合流体原料は、前記ノズル２０の下流側に向かうラッパ状の開口、すなわち拡開により、その流速を減少させつつ均一に混合されることになる。この際の拡開による混合の促進は、流下方向の全方位に亘って行なわれるため、部分的に偏在した混合とはならず、更に均一かつ均質な混合が達成されるものである。
【００２８】
前記第１混合機構本体１１の下流に配置される第２混合機構本体１２では、前記混合供給管２４を流れる混合流体原料に対して、半径方向から略直交的に接続するよう配設される別の副供給管２６から、他に必要とされる原料がベンチュリー効果により、前記隙間３６の大きさで設定された分量、すなわち化学量論的に制御された分量だけ供給・混合される。そしてこの混合により得られた最終的に得るべき混合流体原料が前記混合供給管２４を流下され、前記第２混合機構本体１２から流体混合機構１０外へ排出、すなわち例えばオークスミキサー等の他の流体機器に対して供給されることになる。
【００２９】
なお混合作業が終了した後には、上流側にある第１混合機構本体１１の副供給管１６の１つから洗浄成分を圧力下に供給することで、該第１混合機構本体１１を構成する主供給管１４、混合チャンバ１８および副供給管１６の先端開口部１６ａ近辺並びに下流側の第２混合機構本体１２を構成する前記混合供給管２４および別の副供給管２６の先端開口部２６ａ近辺を洗浄することができる。
【００３０】
【別の実施例】
前述の実施例においては、粘度があり反応等により硬化することが考えられるイソシアネートおよびポリオール等の主原料の混合を、均一かつ均質な混合が可能な本発明に係る第１混合機構本体１１で実施し、それ以外の副原料との混合については、１つの原料に対して混合すべき原料を直接ベンチュリー効果により混合する前記第２混合機構本体１２により実施したが、殊にこれに限定されるものではなく、該第２混合機構本体１２の構造も第１混合機構本体１１のような構成としてもよい。また前記第１混合機構本体１１の構造を、例えば平面形状を略６角形状または８角形状として、一度に６種類または８種類といった他種類の第２の流体原料を混合し得るようにしてもよい。
【００３１】
また前述の実施例では、ポリウレタン発泡体を得るメカニカルフロス発泡に不可欠な造泡用気体、ポリオール成分、イソシアネート成分並びに架橋剤、整泡剤および触媒等の各種副原料等の混合事例を説明したが、殊にこれに限定されるものではなく、複数の液体および気体といった流体を定量的に、均一かつ均質に混合する場合に好適に使用し得る。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る流体混合機構によれば、ベンチュリー効果を利用してポリウレタン等を得るために数種類の流体原料を混合した混合流体原料として、複数の流体原料を効率的に混合して均一かつ均質な混合流体原料を得ることができる。また個々の流体原料については、その供給量を適切に設定し得るので、化学量論的に定められた複数の流体原料を良好に混合することで、化学反応等も良好に促進することが可能となる。殊に気体や液体のように物性が異なる原料であっても、良好な混合が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る流体混合機構を示す縦断側面図である。
【図２】実施例に係る流体混合機構の第１混合機構本体を示す縦断側面図である。
【図３】実施例に係る流体混合機構の第２混合機構本体を示す縦断側面図である。
【図４】第１の流体原料に、予備混合され一時貯留された複数の第２の流体原料が混合される様子を示す状態図である。
【図５】従来技術に係る混合機構を示す概略図である。
【符号の説明】
１１ 流体混合機構(第１流体混合機構)
１２ 別の流体混合機構(第２流体混合機構)
１４ 主供給管
１６ 副供給管
１８ 予備混合チャンバ
２０ ノズル
２０ａ 通孔
１４ａ 先端開口部
１６ａ 先端開口部
２４ 混合供給管
２６ 別の副供給管
３０ ニードルピストン
Claims (6)
- 複数の流体原料を混合させる流体混合機構であって、
第１の流体原料を加圧下に供給する主供給管(14)と、
第２の流体原料を供給する少なくとも１つの副供給管(16)と、
前記副供給管(16)から第２の流体原料が供給される予備混合チャンバ(18)と、
前記予備混合チャンバ(18)に通孔(20a)を介して連通し、該チャンバ(18)に供給された第２の流体原料と前記主供給管(14)から供給される第１の流体原料とを混合するノズル(20)とを備え、
前記予備混合チャンバ(18)の内部中央に配設された前記主供給管(14)の先端開口部(14a)は、該予備混合チャンバ(18)の内部において前記通孔(20a)に近接するように開口すると共に、該通孔(20a)の上流側に臨み、
前記主供給管(14)の先端開口部(14a)、前記通孔(20a)および前記ノズル(20)を、該主供給管(14)による第１の流体原料の供給方向に沿って整列し、
前記副供給管(16)の先端開口部(16a)は、前記主供給管(14)の先端開口部(14a)より上流側に位置して前記予備混合チャンバ(18)の内部に開口し、
前記通孔(20a)を、前記予備混合チャンバ(18)側から下流側に接続する前記ノズル(20)側に向かうにつれて、前記主供給管(14)の外径より小さい内径寸法に縮径されるテーパー状に形成し、
前記ノズル(20)を、前記通孔(20a)に連通する上流側から下流側に向けてラッパ状に開口するように形成し、
前記副供給管(16)の先端開口部(16a)から前記予備混合チャンバ(18)へ供給された第２の流体原料を、前記主供給管(14)の先端開口部(14a)から加圧下に到来する第１の流体原料の噴出圧力により伴流させることで、前記通孔(20a)およびノズル(20)を介して噴出させ、第２の流体原料と第１の流体原料とを混合するよう構成した
ことを特徴とする流体混合機構。 - 前記主供給管(14)の先端開口部(14a)は、前記通孔(20a)の形状に対応して下流側に向けて収束するニードル状に形成されている請求項１記載の流体混合機構。
- 複数の流体原料を混合させる流体混合機構であって、
第１の流体原料を加圧下に供給する主供給管(14)と、
第２の流体原料を供給する少なくとも１つの副供給管(16)と、
円筒状をなす密閉空間からなり、前記副供給管(16)から第２の流体原料が供給される予備混合チャンバ(18)と、
前記予備混合チャンバ(18)の円筒状空間における一方の軸方向端部に該円筒状空間に連通するよう設けられ、該円筒状空間に軸線を整列配置した前記主供給管(14)の該チャンバ(18)内に開口した先端開口部(14a)の下流側に近接すると共に該先端開口部(14a)に臨む通孔(20a)と、
前記予備混合チャンバ(18)に前記通孔(20a)を介して連通すると共に、該通孔(20a)より下流側に向けてラッパ状に開口するよう形成されたノズル(20)と、
前記ノズル(20)の下流側に接続され、該ノズル(20)と軸線を整列させて配置された混合供給管(24)と、
前記混合供給管(24)に連通するように形成され、該混合供給管(24)の軸線に対して直交する方向から流体原料を供給する別の副供給管(26)とを備え、
前記副供給管(16)の先端開口部(16a)は、前記予備混合チャンバ(18)の内部に開口すると共に、この先端開口部(16a)を前記主供給管(14)の先端開口部(14a)より上流側に近接させ、
前記副供給管(16)の先端開口部(16a)から前記予備混合チャンバ(18)へ供給された第２の流体原料を、前記主供給管(14)の先端開口部(14a)から加圧下に到来する第１の流体原料の噴出圧力により伴流させることで、前記通孔(20a)およびノズル(20)を介して噴出させ、第２の流体原料と第１の流体原料とを混合して、混合された混合流体原料を前記混合供給管(24)に供給し、該混合流体原料に混合供給管(24)の軸線に対して直交方向から流体原料を別の副供給管(26)から供給して混合流体原料と流体原料とを混合するよう構成した
ことを特徴とする流体混合機構。 - 前記副供給管(16)は、前記円筒状空間をなす予備混合チャンバ(18)に半径方向から接続して、該副供給管(16)の夫々の先端開口部(16a)を該チャンバ(18)内に開口させている請求項１〜３の何れか一項に記載の流体混合機構。
- 前記副供給管(16)は、この副供給管(16)内部の管径が先端開口部(16a)に向かうに従って縮径すると共に、任意に進退可能なニードルピストン(30)が該副供給管(16)と同軸的に配設され、このニードルピストン(30)により該先端開口部(16a)が制御下に開閉される請求項１〜４の何れか一項に記載の流体混合機構。
- 前記別の副供給管(26)は、この別の副供給管(26)内部の管径が先端開口部に向かうに従って縮径すると共に、任意に進退可能なニードルピストン(30)が該別の副供給管(26)と同軸的に配設され、このニードルピストン(30)により先端開口部が制御下に開閉される請求項３記載の流体混合機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001292067A JP4834861B2 (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 流体混合機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001292067A JP4834861B2 (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 流体混合機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003093860A JP2003093860A (ja) | 2003-04-02 |
| JP4834861B2 true JP4834861B2 (ja) | 2011-12-14 |
Family
ID=19114106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001292067A Expired - Lifetime JP4834861B2 (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 流体混合機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4834861B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007021327A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Nippon Steel Chem Co Ltd | マイクロデバイス及びビスフェノール類の製造方法 |
| FI20105230A (fi) | 2010-03-10 | 2011-09-11 | Wetend Technologies Oy | Menetelmä ja laitteisto erilaisten virtausten sekoittamiseksi prosessinestevirtaukseen |
| JP5753921B2 (ja) * | 2014-03-10 | 2015-07-22 | 株式会社イノアックコーポレーション | ミキシングヘッド装置及びこれを用いた成形方法 |
| CN113908753B (zh) * | 2021-10-08 | 2023-09-29 | 瑞昌市溢香农产品有限公司 | 一种鸭蛋腌制液的混合系统 |
| CN113942165B (zh) * | 2021-10-27 | 2022-05-20 | 成都东日瑞姆机械有限公司 | 一种可添加粉粒的混合头及粉粒添加方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5337594B1 (ja) * | 1965-12-02 | 1978-10-09 | ||
| DE2555156B2 (de) * | 1975-12-08 | 1979-08-02 | The Upjohn Co., Kalamazoo, Mich. (V.St.A.) | Hochdruck-Mischkopf |
| JPS5720262Y2 (ja) * | 1979-10-15 | 1982-04-30 | ||
| JPS60183108A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-09-18 | シンシナテイ・ミラクロン・インコーポレーテツド | 液体の乱流を生じるノズル装置 |
| JPS6214930A (ja) * | 1985-07-15 | 1987-01-23 | Babcock Hitachi Kk | 水混入式アトマイズ法 |
| JPH0711941Y2 (ja) * | 1991-12-20 | 1995-03-22 | ポリウレタン化成株式会社 | 多成分合成樹脂のミスト状混合注入機 |
| JPH0866920A (ja) * | 1994-08-30 | 1996-03-12 | Tetra Internatl Kk | 熱可塑性ポリマーおよび熱可塑性ポリマー繊維の製法 |
| US6116516A (en) * | 1996-05-13 | 2000-09-12 | Universidad De Sevilla | Stabilized capillary microjet and devices and methods for producing same |
| DE19706030C2 (de) * | 1997-02-17 | 2000-07-06 | Bayer Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung füllstoffhaltiger Polyurethane |
| JP2000042687A (ja) * | 1998-07-23 | 2000-02-15 | Hodogaya Ashland Kk | 自硬性鋳型製造用バインダーの樹脂成分と触媒成分との混合装置 |
| EP1192009B1 (en) * | 1999-06-11 | 2013-05-01 | Aradigm Corporation | Method for producing an aerosol |
-
2001
- 2001-09-25 JP JP2001292067A patent/JP4834861B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003093860A (ja) | 2003-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0303305B1 (en) | Method and device for forming,by spraying, a polyurethane layer on a surface | |
| US4053283A (en) | Mixing device for mixing together multi-component plastics materials | |
| KR101077891B1 (ko) | 스프레이 폴리우레탄 층으로 구성된 성형제품의 제조방법 | |
| US10913189B2 (en) | Mechanism for mixing supercritical fluid and polymer raw material melt | |
| EP2357071B1 (en) | Mixing head apparatus and molding method using the same | |
| EP3815870A1 (en) | Extruding system and method of extruding | |
| US3035775A (en) | Spray gun with mixing means | |
| EP2152432B1 (en) | Pressure swirl atomizing nozzle for spraying a curable composition and associated method and use | |
| US8673191B2 (en) | Apparatus for producing plastic parts interspersed with reinforcing fibres | |
| US6079867A (en) | Self-cleaning, mixing apparatus and method for the production of polyurethane formulations | |
| JP4834861B2 (ja) | 流体混合機構 | |
| JP4885480B2 (ja) | 発泡重合体の製造方法 | |
| EP0091050B1 (en) | Mixing method and apparatus for preparing multi-component plastic materials, especially polyurethanes | |
| US20130087636A1 (en) | Spray nozzle for addition of substances into a reactive mixture | |
| EP2524786B1 (en) | Self-cleaning high-pressure mixing apparatus for composite material and associated method | |
| WO2004041494B1 (en) | Co-injection mixing method and apparatus | |
| KR100692234B1 (ko) | 단열재 주입장치 | |
| JPS6117253B2 (ja) | ||
| US3042311A (en) | Spray guns and the like | |
| US3924837A (en) | Agitator insert for reactive liquid polymer mixer | |
| US3771963A (en) | Production of foams and homogeneous materials and apparatus therefor | |
| JP2009233631A (ja) | 多液塗装用塗料供給装置の混合装置 | |
| JP2008307721A (ja) | ミキシングヘッド装置及びこれを用いた成形方法 | |
| JPH05220768A (ja) | 発泡樹脂混合装置 | |
| KR20180113694A (ko) | 스월 유도형 노즐을 갖는 믹싱헤드 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080919 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101209 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101221 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110221 |
|
| 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: 20110823 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20110906 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110906 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20110906 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141007 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4834861 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |