JP5307299B2 - Fluid mixing apparatus including a plurality of fluid mixers - Google Patents

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Description

この発明は、複数の流体混合器を含む流体混合装置に関係している。   The present invention relates to a fluid mixing apparatus including a plurality of fluid mixers.

複数の流体を所望の割合で混合する流体混合器は種々知られている。そして、例えば2種類の気体を所望の割合で混合する為の種々の流体混合器の中でT字管構造の流体混合器は、簡易な構造として知られている。   Various fluid mixers that mix a plurality of fluids in a desired ratio are known. For example, a fluid mixer having a T-shaped tube structure is known as a simple structure among various fluid mixers for mixing two kinds of gases at a desired ratio.

T字管構造の流体混合器は、例えば特開2009−136716号公報(特許文献1), 特開2005−205349号公報(特許文献2),そして実開昭60−124631号公報(特許文献3)によって具体的に知ることが出来る。これら3つの文献に記載の従来のT字管構造の流体混合器の夫々においては、2種類の流体が混合される。   For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-136716 (Patent Document 1), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-205349 (Patent Document 2), and Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-124631 (Patent Document 3) ) To find out more specifically. In each of the conventional T-shaped fluid mixers described in these three documents, two kinds of fluids are mixed.

特開2009−136716号公報に記載のT字管構造の流体混合器においては、直線状に一方向に延出している第1の管の管壁に対し第1の管の延出方向と交差する方向に延出している第2の管の一端部位が差し込まれている。そして、特開2009−136716号公報に記載のT字管構造の流体混合器においては、第2の管の一端部位の先端部は第1の管の流路の略中央において第1の管の流路の下流に向けて折り曲げられている。そして、第1の管の流路に対し第1流体(ガス)が流されている間に第2の管の流路に対し第2流体(ガス)が流されることにより、第1の管の流路の略中央において第1流体(ガス)中に第2流体(ガス)が混合される。   In the fluid mixer having a T-shaped tube structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-136716, the tube wall of the first tube that extends linearly in one direction intersects the extending direction of the first tube. One end portion of the second tube extending in the direction to be inserted is inserted. And in the fluid mixer of the T-shaped tube structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-136716, the tip of the one end portion of the second tube is substantially the center of the flow path of the first tube. It is bent toward the downstream of the flow path. Then, while the first fluid (gas) is flowing through the flow path of the first tube, the second fluid (gas) is flowed through the flow path of the second tube, so that The second fluid (gas) is mixed with the first fluid (gas) in the approximate center of the flow path.

しかしながら、特開2009−136716号公報に記載のT字管構造の流体混合器では、第1の管の流路中において第1流体(ガス)に対し第2流体(ガス)の一部は層流となり、第1流体(ガス)に対し第2流体(ガス)は完全には混合されないことが分かっている。そこで、この従来のT字管構造の流体混合器においては、第1の管の流路中において第2の管の流路の接続位置の下流に、第1流体(ガス)と第2流体(ガス)との混合流体(混合ガス)中の第1流体(ガス)と第2流体(ガス)との混合を促進する為の混合流体(混合ガス)撹拌機構が配置されている。   However, in the fluid mixer having a T-shaped tube structure described in JP-A-2009-136716, a part of the second fluid (gas) is a layer relative to the first fluid (gas) in the flow path of the first tube. It is known that the second fluid (gas) is not completely mixed with the first fluid (gas). Therefore, in the conventional fluid mixer having a T-shaped tube structure, the first fluid (gas) and the second fluid (in the flow path of the second pipe are downstream of the connection position of the flow path of the second pipe. A mixed fluid (mixed gas) stirring mechanism is arranged to promote mixing of the first fluid (gas) and the second fluid (gas) in the mixed fluid (gas).

さらに、特開2009−136716号公報に記載のT字管構造の流体混合器では、第2の管の一端部位の先端部が前述した如く折り曲げられているので、第2の管の一端部位が第1の管に組み込まれた後には、第1の管及び第2の管のいずれの交換作業も困難である。上記交換作業を容易にする為の構造を採用すると、特開2009−136716号公報に記載のT字管構造の流体混合器の構造が複雑になる。   Further, in the fluid mixer having a T-shaped tube structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-136716, the end portion of one end portion of the second tube is bent as described above, so that the one end portion of the second tube is After being incorporated into the first tube, it is difficult to replace either the first tube or the second tube. If a structure for facilitating the replacement operation is employed, the structure of the fluid mixer having a T-shaped tube structure described in Japanese Patent Laid-Open No. 2009-136716 becomes complicated.

特開2005−205349号公報には、前述した特開2009−136716号公報に記載のT字管構造の流体混合器と同様に、直線状に一方向に延出している第1の管の管壁に対し第1の管の延出方向と交差する方向に延出している第2の管の一端部位が差し込まれ、第2の管の一端部位の先端部が第1の管の流路の略中央において第1の管の流路の下流に向けて折り曲げられている、T字管構造の流体混合器が記載されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2005-205349 discloses a first tube extending linearly in one direction, similar to the fluid mixer having a T-shaped tube structure described in Japanese Patent Laid-Open No. 2009-136716. One end portion of the second tube extending in the direction intersecting the extending direction of the first tube is inserted into the wall, and the tip of the one end portion of the second tube is the flow path of the first tube. A fluid mixer having a T-shaped tube structure is described which is bent toward the downstream of the flow path of the first tube at the approximate center.

特開2005−205349号公報にはさらに、第1の管の流路の略中央に配置されている第2の管の一端部位の先端部が第1の管の流路の下流に向けて折り曲げられておらず、前記先端部において第1の管の流路の下流に向けられている下流側が第1の管の横断面に対し傾斜されていて前記先端部の開口が第1の管の流路の下流に向けられている、T字管構造の流体混合器も記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-205349 further discloses that the tip of one end portion of the second tube disposed substantially at the center of the flow path of the first tube is bent toward the downstream of the flow path of the first tube. The downstream side of the tip portion directed downstream of the flow path of the first tube is inclined with respect to the cross section of the first tube, and the opening of the tip portion is the flow of the first tube. Also described is a T-shaped fluid mixer directed downstream of the channel.

前述した特開2009−136716号公報に記載のT字管構造の流体混合器と同様な構成を有している特開2005−205349号公報の前者のT字管構造の流体混合器は、第1流体がガスであり第2流体がガスではなく液体ではあるものの、前述した特開2009−136716号公報に記載のT字管構造の流体混合器と同様な欠点を当然有している。さらに、第2の管の一端部位が第1の管に組み込まれた後には、第1の管及び第2の管のいずれの交換作業も困難であり、上記交換作業を容易にする為の構造を採用すると、特開2005−205349号公報に記載のT字管構造の流体混合器の構造が複雑になることも同じである。   The former T-tube structure fluid mixer of Japanese Patent Laid-Open No. 2005-205349 having the same configuration as the T-tube structure fluid mixer described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-136716 is the first one. Although one fluid is a gas and the second fluid is not a gas but a liquid, it naturally has the same disadvantages as the fluid mixer having the T-tube structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-136716. Further, after the one end portion of the second tube is incorporated into the first tube, it is difficult to replace either the first tube or the second tube, and the structure for facilitating the replacement operation. Is the same as the structure of the fluid mixer having the T-shaped tube structure described in JP-A-2005-205349.

特開2005−205349号公報の後者のT字管構造の流体混合器では、第1の管中を流れる流体(ガス)が第2の管の一端部位の先端部において第1の管の流路の上流に向けられている上流側に衝突して乱流を形成する。そして、この乱流に第2の管の一端部位の先端部の下流側に傾斜して形成されている開口から放出される流体(液体)が巻きこまれることにより、第2の管の一端部位の先端部の開口から放出される流体(液体)が第1の管中を流れる流体(気体)に混合される。とはいうものの、上記乱流は第2の管の一端部位の先端部の下流側の開口の中央では弱まり、第2の管の一端部位の先端部の下流側の開口から放出される流体(液体)において前記中央に位置している部分は第1の管中を流れる流体(気体)に十分混合されるとは言えない。   In the latter T-tube structure fluid mixer disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-205349, the fluid (gas) flowing through the first tube flows through the first tube at the tip of one end portion of the second tube. It collides with the upstream side that is directed upstream of the turbulent flow to form turbulent flow. Then, the fluid (liquid) discharged from the opening that is inclined to the downstream side of the distal end portion of the one end portion of the second tube is involved in this turbulent flow, so that the one end portion of the second tube is The fluid (liquid) discharged from the opening at the tip is mixed with the fluid (gas) flowing through the first tube. However, the turbulent flow is weakened at the center of the opening downstream of the tip of the one end portion of the second tube, and is discharged from the opening downstream of the tip of the one end portion of the second tube ( It cannot be said that the portion located at the center in the liquid) is sufficiently mixed with the fluid (gas) flowing through the first pipe.

実開昭60−124631号公報に記載のT字管構造の流体混合器においては、直線状に一方向に延出している第1の管の管壁に対し第1の管の延出方向と交差する方向に延出している第2の管の一端部位が差し込まれている。そして、実開昭60−124631号公報に記載のT字管構造の流体混合器においては、第2の管の一端部位の先端部は第1の管の流路の略中央において第1の管の流路の上流に向けて折り曲げられている。そして、第1の管の流路に対し第1流体が流されている間に第2の管の流路に対し第2流体が流されることにより、第1の管の流路の略中央において第1流体中に第2流体が混合される。   In the fluid mixer having a T-shaped tube structure described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-124631, the extending direction of the first tube with respect to the tube wall of the first tube extending linearly in one direction; One end portion of the second tube extending in the intersecting direction is inserted. In the fluid mixer having the T-shaped tube structure described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-124631, the tip of the one end portion of the second tube is located at the first tube at the approximate center of the flow path of the first tube. It is bent toward the upstream of the flow path. Then, the second fluid is caused to flow to the flow path of the second tube while the first fluid is being flowed to the flow path of the first tube, so that it is approximately at the center of the flow path of the first tube. A second fluid is mixed in the first fluid.

実開昭60−124631号公報に記載のT字管構造の流体混合器では、第2の管の一端部位の先端部は第1の管の流路の略中央において第1の管の流路の上流に向けて折り曲げられていて、第2の管の一端部位の先端部の開口に向かい第1の管の流路の略中央において第1の管の流路中を流れる第1流体が直接衝突し上記開口において乱流を生じさせるので、上記開口から放出される第2流体は乱流の第1流体と良く混合される。   In the fluid mixer having a T-shaped tube structure described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-124631, the tip of the one end portion of the second tube is substantially at the center of the flow channel of the first tube. The first fluid flowing in the flow path of the first pipe is directly directed to the opening at the tip of the one end portion of the second pipe, and substantially in the center of the flow path of the first pipe. Since it collides and generates turbulent flow in the opening, the second fluid discharged from the opening is well mixed with the turbulent first fluid.

しかしながら、実開昭60−124631号公報に記載のT字管構造の流体混合器では、前述した特開2009−136716号公報に記載のT字管構造の流体混合器や前述した特開2005−205349号公報の前者のT字管構造の流体混合器と同様に、第1の管に差し込まれた第2の管の一端部位の先端部が折り曲げられているので、第2の管の一端部位が第1の管に組み込まれた後には、第1の管及び第2の管のいずれの交換作業も困難であり、上記交換作業を容易にする為の構造を採用すると、実開昭60−124631号公報に記載のT字管構造の流体混合器の構造も同様に当然複雑になる。   However, in the fluid mixer having the T-shaped tube structure described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-124631, the fluid mixer having the T-shaped tube structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-136716 and the above-described Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-2005. Similarly to the former fluid mixer having the T-shaped tube structure of Japanese Patent No. 205349, the end portion of one end portion of the second tube inserted into the first tube is bent, so that one end portion of the second tube After the first tube is incorporated into the first tube, it is difficult to replace both the first tube and the second tube. Naturally, the structure of the fluid mixer having a T-shaped tube structure described in Japanese Patent No. 124631 is also complicated.

特開2009−136716号公報JP 2009-136716 A 特開2005−205349号公報JP 2005-205349 A 実開昭60−124631号公報Japanese Utility Model Publication No. 60-124631

前述した従来の種々の流体混合器は、流体の混合が良好でなかったり、第1の管及び第2の管のいずれの交換作業が困難であったりしている。   In the conventional various fluid mixers described above, mixing of the fluid is not good, or replacement of either the first tube or the second tube is difficult.

近年では、種々の流体の混合をより精度良く行うことが出来、しかも、構成が簡素で分解や組み立てや組み合わせが容易にできるより小形の流体混合装置の必要性がある。   In recent years, there is a need for a smaller fluid mixing apparatus that can perform mixing of various fluids with higher accuracy and that has a simple configuration and can be easily disassembled, assembled, and combined.

この発明は上記事情の下でなされ、この発明の目的は、複数の流体混合器を使用し、従来よりも構成が簡素であり、従って分解や組み立てや組み合わせが容易にできるとともにより小形化が容易であり、さらには混合流体の混合精度も高い、複数の流体混合器を含む流体混合装置を提供することである。   The present invention has been made under the circumstances described above, and an object of the present invention is to use a plurality of fluid mixers, which has a simpler configuration than the conventional one, and therefore can be easily disassembled, assembled and combined, and more easily downsized. Furthermore, the present invention is to provide a fluid mixing apparatus including a plurality of fluid mixers with high mixing accuracy of the mixed fluid.

上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明の1つの概念に従った流体混合装置は:一方向に延出しており、前記一方向に沿う長手方向中心線と前記長手方向中心線に沿い延出し第1流体が流れる流路とを有している第1の管と;そして、第1の管の前記長手方向中心線と交差する方向に延出しており、第1の管の前記流路の内径より小さい外径を有していて第1の管の管壁に差し込まれ第1の管の流路に露出された端部位とこの端部位に開口し第2流体が流れる流路とを有している第2の管と;を備えており、第2の管の前記端部位における前記流路の長手方向中心線は第1の管の前記流路の前記長手方向中心線と交差する方向に延出していて、前記端部位における前記開口が第1の管の前記流路における第1流体の流れの上流を向いている、流体混合器を複数含んでいる。   In order to achieve the above-mentioned object of the present invention, a fluid mixing device according to one concept of the present invention is: extending in one direction, with a longitudinal centerline along the one direction and the longitudinal centerline. A first tube having a flow path extending along the first fluid; and extending in a direction intersecting the longitudinal centerline of the first tube; An end portion that has an outer diameter smaller than the inner diameter of the flow path, is inserted into the tube wall of the first pipe and is exposed to the flow path of the first pipe, and a flow path through which the second fluid flows through the end portion. A longitudinal center line of the flow path at the end portion of the second pipe is a longitudinal center line of the flow path of the first pipe. Extending in an intersecting direction, the opening at the end portion facing upstream of the flow of the first fluid in the flow path of the first tube. And which includes a plurality of fluid mixers.

そして、前記複数の流体混合器の夫々の第1の管の流路の上流端は第1流体供給源に接続されていて、前記複数の流体混合器の中の第1の流体混合器の第2の管において前記端部位とは反対側の端部位における前記流路の開口は第2流体供給源に接続されており、前記複数の流体混合器の中の第2番目以降の流体混合器の夫々の第2の管において前記端部位とは反対側の端部位における前記流路の開口はその前の順番の流体混合器の第1の管の流路の下流端及び混合流体排出先に接続されていて、そして、前記複数の流体混合器の中の最終の流体混合器の第1の管の流路の下流端は混合流体供給先に向かい開放されている、ことを特徴としている。   The upstream ends of the flow paths of the first pipes of the plurality of fluid mixers are connected to a first fluid supply source, and the first fluid mixer of the plurality of fluid mixers is connected to the first fluid supply source. In the second pipe, the opening of the flow path at the end portion opposite to the end portion is connected to the second fluid supply source, and the second and subsequent fluid mixers of the plurality of fluid mixers are connected. In each second pipe, the opening of the flow path at the end part opposite to the end part is connected to the downstream end of the flow path of the first pipe of the fluid mixer in the preceding order and the mixed fluid discharge destination. The downstream end of the flow path of the first pipe of the final fluid mixer in the plurality of fluid mixers is open toward the mixed fluid supply destination.

前述した如く構成されていることを特徴とするこの発明の1つの概念に従った、この様な流体混合器の複数を含む流体混合装置は、従来よりも構成が簡素であり、従って分解や組み立てや組み合わせが容易にできるとともにより小形化が容易であり、さらには混合流体の混合精度も高い。   A fluid mixing device including a plurality of such fluid mixers according to one concept of the present invention, characterized in that it is configured as described above, is simpler in construction than conventional ones, and therefore is disassembled and assembled. Can be easily combined with each other, and can be made more compact, and the mixing accuracy of the fluid mixture is also high.

図1は、この発明の一実施形態に従った流体混合装置において使用される相互に同じ構成の複数の流体混合器の1つの概略的な長手方向断面図である。FIG. 1 is a schematic longitudinal cross-sectional view of one of a plurality of identically configured fluid mixers used in a fluid mixing device according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1の流体混合器の第2の管の端部位の第1変形例の概略的な拡大図である。FIG. 2 is a schematic enlarged view of a first modification of the end portion of the second tube of the fluid mixer of FIG. 1. 図3は、図1の流体混合器の第2の管の端部位の第2変形例の概略的な拡大図である。FIG. 3 is a schematic enlarged view of a second modification of the end portion of the second tube of the fluid mixer of FIG. 1. 図4は、図1の流体混合器の複数を含み、これら流体混合器を多段階状に組み合わせた、この発明の一実施形態に従った流体混合装置の全体の概略図である。FIG. 4 is an overall schematic view of a fluid mixing apparatus according to an embodiment of the present invention including a plurality of the fluid mixers of FIG. 1 and combining the fluid mixers in multiple stages. 図5は、図4の流体混合装置をガス希釈装置として使用した場合における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率(β−ダマセノン濃度)との関係を示しており、ここにおいては使用されているガス希釈器において希釈用の第1ガス(空気)が流れる第1の管の直径が第1ガスにより希釈される第2ガス(β−ダマセノン)が流れる第2の管の直径よりも大きい。FIG. 5 shows the relationship between the desired dilution ratio set in advance and the actually obtained dilution ratio (β-damagenone concentration) when the fluid mixing apparatus of FIG. 4 is used as a gas dilution apparatus. In the gas diluter used here, the second gas (β-damasenone) in which the diameter of the first tube through which the first gas (air) for dilution flows is diluted by the first gas flows It is larger than the diameter of the tube. 図6は、図1の流体混合器の複数を図4の流体混合装置の場合とは異なった配置で組み合わせた、この発明には含まれない流体混合装置をガス希釈装置として使用した場合における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率(β−ダマセノン濃度)との関係を示しており、ここにおいては複数の流体混合器の第1の管が直線状に接続され、相互に接続された複数の第1の管を流される第1ガス(空気)の流れの最上流に位置する1番目の流体混合器の第1の管の上流端及び上記流れの2番目以降に位置する複数の第2の管の夫々における端部位とは反対側の端に希釈用の第1ガス(空気)が流され、1番目の流体混合器の第2の管において端部位とは反対側の端に被希釈用の第2ガス(β−ダマセノン)が流され、複数の流体混合器の複数の第1の管の相互接続部位から余剰混合ガスが排出され、最終番目の流体混合器の第1の管の下流端から第1ガス及び第2ガスの混合ガス(希釈ガス)が排出される。FIG. 6 shows in advance a case where a plurality of fluid mixers in FIG. 1 are combined in a different arrangement from that in the fluid mixing apparatus in FIG. 4 and a fluid mixing apparatus not included in the present invention is used as a gas dilution apparatus. The relationship between the set desired dilution ratio and the actually obtained dilution ratio (β-damagenone concentration) is shown, in which the first tubes of a plurality of fluid mixers are connected in a straight line. The upstream end of the first pipe of the first fluid mixer located at the uppermost stream of the flow of the first gas (air) flowing through the plurality of first pipes connected to each other, and the second and later of the flow The first gas (air) for dilution is caused to flow at the end opposite to the end portion of each of the plurality of second tubes positioned at the position, and the end portion of the second tube of the first fluid mixer is defined as The second gas for dilution (β-damasenone) is flowed to the opposite end, The surplus mixed gas is discharged from the interconnecting sites of the plurality of first tubes of the fluid mixer, and the first gas and the second gas mixed gas (diluted from the downstream end of the first tube of the final fluid mixer) Gas) is discharged. 図7は、相互に同じ外径を夫々が有している第1の管と第2の管と有していて第2の管の端部位が第1の管の流路中に突出していない従来のT字形状T字管構造の流体混合器の複数を、図4の流体混合装置の複数の流体混合器の代わりに多段階状に組み合わせて構成したこの発明には含まれない流体混合装置をガス希釈装置として使用した場合における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率(β−ダマセノン濃度)との関係を示している。FIG. 7 shows a first tube and a second tube each having the same outer diameter, and the end portion of the second tube does not protrude into the flow path of the first tube. A fluid mixing apparatus not included in the present invention, in which a plurality of conventional fluid mixers having a T-shaped T-tube structure are combined in a multistage manner instead of the plurality of fluid mixers of the fluid mixing apparatus of FIG. The relationship between the preset desired dilution rate and the actually obtained dilution rate (β-damasenone concentration) in the case where is used as a gas dilution device is shown. 図8は、相互に同じ外径を夫々が有している第1の管及び第2の管を有していて第2の管の端部位が第1の管の流路中に突出していない従来のT字管構造の流体混合器の複数を夫々の第1の管を直線状に連結させて組み合わされている、この発明には含まれない流体混合装置をガス希釈装置として使用した場合における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率(β−ダマセノン濃度)との関係を示している。FIG. 8 includes a first tube and a second tube, each having the same outer diameter, and the end portion of the second tube does not protrude into the flow path of the first tube. In the case where a fluid mixing device that is not included in the present invention is used as a gas diluting device, a plurality of conventional fluid mixers having a T-tube structure are combined by linearly connecting the first tubes. The relationship between the preset desired dilution rate and the actually obtained dilution rate (β-damagenone concentration) is shown. 図9は、図4の流体混合装置において、複数の流体混合器の中の最下流の第4の流体混合器の第1の管に接続される混合流体供給先として公知のスニッフィングポートを使用し、図4の流体混合装置をにおい嗅ぎ装置(オルファクトメーター)として使用したときの、本願の発明者が所属する会社の20人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたβ-ダマセノンの閾値を示している。9 uses a sniffing port known as a mixed fluid supply destination connected to the first pipe of the fourth downstream fluid mixer among the plurality of fluid mixers in the fluid mixing apparatus of FIG. When the fluid mixing device of FIG. 4 is used as a smell sniffing device (olfactometer), it was supplied from a known sniffing port by sensory evaluation of 20 odor specialist evaluators of the company to which the inventor of the present application belongs. It shows the threshold value for β-damasenone. 図10は、図8の実験結果を得る為に使用されたこの発明には含まれない前述した流体混合装置において、混合流体供給先に公知のスニッフィングポートを接続し、図8に関連して使用されたこの発明には含まれない前述した流体混合装置をにおい嗅ぎ装置(オルファクトメーター)として使用したときの、本願の発明者が所属する会社の20人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたβ-ダマセノンの閾値を示している。FIG. 10 shows a connection of a known sniffing port to the mixed fluid supply destination in the above-described fluid mixing apparatus not included in the present invention used for obtaining the experimental result of FIG. When the above-described fluid mixing device not included in the present invention is used as an odor sniffer (olfactometer), it is known by sensory evaluation of 20 odor specialist evaluators of the company to which the inventor of the present application belongs. It shows the threshold value of β-damasenone supplied from the sniffing port. 図11は、図4の流体混合装置において、6.4mmの外径及び4.6mmの内径を有した第1の管及び3.8mmの外径及び1.7mmの内径を有した第2の管を夫々が含む4個の流体混合器を使用し、混合流体供給先に公知のスニッフィングポートを接続し、図4の流体混合装置をにおい嗅ぎ装置(オルファクトメーター)として使用し、各流体混合器において作成される混合流体の希釈倍率を10乃至20倍としたときの、本願の発明者が所属する会社の10人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたグアイアコールの閾値を示している。FIG. 11 shows a first tube with an outer diameter of 6.4 mm and an inner diameter of 4.6 mm and a second tube with an outer diameter of 3.8 mm and an inner diameter of 1.7 mm in the fluid mixing device of FIG. Four fluid mixers each containing a tube are used, a known sniffing port is connected to the mixed fluid supply destination, and the fluid mixing device of FIG. 4 is used as an odor device (olfactometer). Of guaiacol supplied from a known sniffing port by sensory evaluation of 10 odor specialist evaluators of the company to which the inventor of the present application belongs when the dilution ratio of the mixed fluid created in the vessel is 10 to 20 times The threshold is shown. 図12は、図4の流体混合装置において、6.4mmの外径及び4.6mmの内径を有した第1の管及び3.8mmの外径及び0.9mmの内径を有した第2の管を夫々が含む4個の流体混合器を使用し、混合流体供給先に公知のスニッフィングポートを接続し、図4の流体混合装置をにおい嗅ぎ装置(オルファクトメーター)として使用し、各流体混合器において作成される混合流体の希釈倍率を10乃至20倍としたときの、本願の発明者が所属する会社の10人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたグアイアコールの閾値を示している。FIG. 12 shows a first tube with an outer diameter of 6.4 mm and an inner diameter of 4.6 mm and a second tube with an outer diameter of 3.8 mm and an inner diameter of 0.9 mm in the fluid mixing apparatus of FIG. Four fluid mixers each containing a tube are used, a known sniffing port is connected to the mixed fluid supply destination, and the fluid mixing device of FIG. 4 is used as an odor device (olfactometer). Of guaiacol supplied from a known sniffing port by sensory evaluation of 10 odor specialist evaluators of the company to which the inventor of the present application belongs when the dilution ratio of the mixed fluid created in the vessel is 10 to 20 times The threshold is shown. 図13は、図4の流体混合装置において、6.4mmの外径及び4.6mmの内径を有した第1の管及び3.8mmの外径及び1.7mmの内径を有した第2の管を夫々が含む4個の流体混合器を使用し、混合流体供給先に公知のスニッフィングポートを接続し、図4の流体混合装置をにおい嗅ぎ装置(オルファクトメーター)として使用し、各流体混合器において作成される混合流体の希釈倍率を10倍未満としたときの、本願の発明者が所属する会社の10人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたDL−リモネンの閾値を示している。FIG. 13 illustrates a first tube having an outer diameter of 6.4 mm and an inner diameter of 4.6 mm and a second tube having an outer diameter of 3.8 mm and an inner diameter of 1.7 mm in the fluid mixing apparatus of FIG. Four fluid mixers each containing a tube are used, a known sniffing port is connected to the mixed fluid supply destination, and the fluid mixing device of FIG. 4 is used as an odor device (olfactometer). DL-limonene supplied from a known sniffing port by sensory evaluation of 10 odor specialists of the company to which the inventor of the present application belongs when the dilution rate of the mixed fluid created in the vessel is less than 10 times The threshold value is shown. 図14は、図4の流体混合装置において、6.4mmの外径及び4.6mmの内径を有した第1の管及び3.8mmの外径及び0.9mmの内径を有した第2の管を夫々が含む4個の流体混合器を使用し、混合流体供給先に公知のスニッフィングポートを接続し、図4の流体混合装置をにおい嗅ぎ装置(オルファクトメーター)として使用し、各流体混合器において作成される混合流体の希釈倍率を10倍未満としたときの、本願の発明者が所属する会社の10人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたDL−リモネンの閾値を示している。FIG. 14 illustrates a first tube having an outer diameter of 6.4 mm and an inner diameter of 4.6 mm and a second tube having an outer diameter of 3.8 mm and an inner diameter of 0.9 mm in the fluid mixing apparatus of FIG. Four fluid mixers each containing a tube are used, a known sniffing port is connected to the mixed fluid supply destination, and the fluid mixing device of FIG. 4 is used as an odor device (olfactometer). DL-limonene supplied from a known sniffing port by sensory evaluation of 10 odor specialists of the company to which the inventor of the present application belongs when the dilution rate of the mixed fluid created in the vessel is less than 10 times The threshold value is shown.

第1に、図1を参照しながら、後に図4を参照しながら説明するこの発明の一実施形態に従った流体混合装置において複数使用される相互に同じ構造の流体混合器10を説明する。   First, referring to FIG. 1, a plurality of fluid mixers 10 having the same structure and used in a plurality of fluid mixing apparatuses according to an embodiment of the present invention described later with reference to FIG. 4 will be described.

流体混合器10は:一方向に延出しており、前記一方向に沿う長手方向中心線と前記長手方向中心線に沿い延出し第1流体F1が流れる流路12aとを有している第1の管12と;そして、第1の管12の前記長手方向中心線と交差する方向に延出しており、第1の管12の流路12aの内径より小さい外径を有していて第1の管12の管壁に差し込まれ第1の管12の流路12aに露出された端部位14aとこの端部位14aに開口し第2流体F2が流れる流路14bとを有している第2の管14と;を備えている。   The fluid mixer 10 is: a first extending in one direction and having a longitudinal center line along the one direction and a flow path 12a extending along the longitudinal center line and through which the first fluid F1 flows. And the tube 12; and extends in a direction intersecting the longitudinal center line of the first tube 12, and has an outer diameter smaller than the inner diameter of the flow path 12a of the first tube 12. A second end portion 14a that is inserted into the tube wall of the first tube 12 and exposed to the flow passage 12a of the first tube 12, and a second flow passage 14b that opens into the end portion 14a and through which the second fluid F2 flows. Tube 14;

第2の管14の端部位14aにおける流路14bの長手方向中心線は第1の管12の流路12aの長手方向中心線と交差する方向に延出していて、端部位14aにおける開口14cが第1の管12の流路12aにおける第1流体F1の流れの上流を向いている。   The longitudinal center line of the flow path 14b in the end portion 14a of the second pipe 14 extends in a direction crossing the longitudinal center line of the flow path 12a of the first pipe 12, and the opening 14c in the end section 14a is formed. It faces upstream of the flow of the first fluid F1 in the flow path 12a of the first pipe 12.

詳細には、この実施形態において、第2の管14の端部位14aの外径は第1の管12の流路12aの内径の1/2以上である。   Specifically, in this embodiment, the outer diameter of the end portion 14 a of the second pipe 14 is not less than ½ of the inner diameter of the flow path 12 a of the first pipe 12.

この実施形態において、第2の管14の端部位14aの長手方向中心線は、第1の管12の流路12aの長手方向中心線と直交するよう配置されている。そして、第2の管14の端部位14aにおいて第1の管12の流路12aにおける第1流体F1の流れの上流を向いている側が、端部位14aの末端に向かうに伴い細くなるよう傾斜されている。   In this embodiment, the longitudinal center line of the end portion 14 a of the second tube 14 is arranged to be orthogonal to the longitudinal center line of the flow path 12 a of the first tube 12. The end portion 14a of the second pipe 14 is inclined so that the side facing the upstream of the flow of the first fluid F1 in the flow path 12a of the first pipe 12 becomes thinner as it goes toward the end of the end portion 14a. ing.

第2の管14の端部位14aの前記末端は、第1の管12の管壁の内周面に対し接触することなく出来る限り接近していることが好ましい。   The end of the end portion 14 a of the second tube 14 is preferably as close as possible without contacting the inner peripheral surface of the tube wall of the first tube 12.

この流体混合器10は、第2の管14の流路14b中の第2流体F2を第1の管12の流路12a中に流し出すことにより第1の管12の流路12a中を流れる第1流体F1に混合させることが出来る。ここにおいては第1流体F1の流量が第2流体F2の流量よりも大きく、上記混合は希釈ということも出来る。   The fluid mixer 10 flows in the flow path 12a of the first pipe 12 by flowing the second fluid F2 in the flow path 14b of the second pipe 14 into the flow path 12a of the first pipe 12. The first fluid F1 can be mixed. Here, the flow rate of the first fluid F1 is larger than the flow rate of the second fluid F2, and the above mixing can also be called dilution.

第1の管12の流路12aの内径よりも第2の管14の端部位14aの外径が小さく、しかも第2の管14の端部位14aの前記末端が第1の管12の管壁の内周面に対し接触することなく出来る限り接近されているので、第1の管12の流路12a中で第2の管14の端部位14aはオリフィスのように機能する。しかも、端部位14aは第1流体F1の流れの下流を向いている側において、第2流体F2を含む第1流体F1に種々の渦を含む大きな乱流を生じさせ、第1流体F1と第2流体F2との十分な混合が促進される。   The outer diameter of the end portion 14 a of the second tube 14 is smaller than the inner diameter of the flow path 12 a of the first tube 12, and the end of the end portion 14 a of the second tube 14 is the tube wall of the first tube 12. In the flow path 12a of the first tube 12, the end portion 14a of the second tube 14 functions like an orifice. Moreover, the end portion 14a causes a large turbulent flow including various vortices in the first fluid F1 including the second fluid F2 on the side facing the downstream of the flow of the first fluid F1, and the first fluid F1 and the first fluid F1 Sufficient mixing with the two fluids F2 is promoted.

この流体混合器10は、第1流体F1を所定の希釈ガスとし第2流体F2を所定の被希釈ガスとした場合、ガス希釈器として機能することが出来る。   The fluid mixer 10 can function as a gas diluter when the first fluid F1 is a predetermined dilution gas and the second fluid F2 is a predetermined gas to be diluted.

第1の管12の流路12aに対する第1流体F1の供給量は公知の流量制御装置FC1を使用して任意の値に設定することが出来、また第2の管14の流路14bに対する第2流体F2の供給量は公知の流量制御装置FC2を使用して任意の値に設定することが出来る。即ち、これら2つの流量制御装置FC1,FC2を使用して、流体混合器10における第1流体F1と第2流体F2との混合比(又は希釈率)を任意の値に設定することが出来る。さらには、2つの流量制御装置FC1,FC2を公知の統合制御装置MCに接続し2つの流量制御装置FC1,FC2の夫々の動作を任意に相互に対応させて統合して制御させることも出来る。   The supply amount of the first fluid F1 to the flow path 12a of the first pipe 12 can be set to an arbitrary value using a known flow rate control device FC1, and the first flow F1 to the flow path 14b of the second pipe 14 can be set. The supply amount of the two fluids F2 can be set to an arbitrary value using a known flow rate control device FC2. That is, using these two flow control devices FC1 and FC2, the mixing ratio (or dilution ratio) of the first fluid F1 and the second fluid F2 in the fluid mixer 10 can be set to an arbitrary value. Further, the two flow control devices FC1 and FC2 can be connected to a well-known integrated control device MC, and the operations of the two flow control devices FC1 and FC2 can be arbitrarily integrated and controlled.

この流体混合器10においてはさらに、第1の管12に対し第2の管14の端部位14aが着脱可能機構15を介して着脱可能に取り付けられている。着脱可能機構15は公知の密封カップリング機構であることが出来る。図1には第1の管12の周壁の所定の位置に形成された貫通口を取り囲むよう第1の管12の周壁に気密に回転可能に取り付けられている環状雌型連結具15aと第2の管14の周壁の所定の位置に気密に固定された環状雄型連結具15bとで構成された公知の密封カップリング機構の一例が示されている。この公知の密封カップリング機構では、第2の管14の端部位14aを第1の管12の周壁に気密に回転可能に取り付けられている環状雌型連結具15aの内孔を介して第1の管12の周壁の前記貫通孔に挿入した後に環状雌型連結具15aが所定の方向に回転される。そして、環状雌型連結具15aの内孔の内周面上の雌ねじを第2の管14の周壁の所定の位置の環状雄型連結具15bの外周面上の雄ねじに螺合させると、第1の管12の周壁の環状雌型連結具15aと第2の管14の周壁の環状雄型連結具15bとが相互に気密状態で着脱可能に連結され、このことは、第1の管12に対し第2の管14の端部位14aが着脱可能機構15を介して着脱可能に取り付けられること意味している。さらに、環状雌型連結具15aの内孔の内周面上の雌ねじを第2の管14の周壁の所定の位置の雄型連結具15bの外周面上の雄ねじに所定位置まで螺合させることにより、第1の管12の管路12aの径方向における所定の位置に第2の管14の端部位14aを正確に配置させることが出来る。   In the fluid mixer 10, the end portion 14 a of the second tube 14 is further detachably attached to the first tube 12 via a detachable mechanism 15. The detachable mechanism 15 can be a known sealing coupling mechanism. In FIG. 1, an annular female connector 15 a and a second connector 15 a are attached to the peripheral wall of the first tube 12 so as to be airtightly rotatable so as to surround a through-hole formed at a predetermined position on the peripheral wall of the first tube 12. An example of a known hermetic coupling mechanism is shown, which is composed of an annular male connector 15b that is airtightly fixed at a predetermined position on the peripheral wall of the tube 14 of the tube. In this known hermetic coupling mechanism, the end portion 14a of the second tube 14 is connected to the peripheral wall of the first tube 12 through an inner hole of an annular female connector 15a that is airtightly rotatable. After being inserted into the through hole in the peripheral wall of the tube 12, the annular female connector 15a is rotated in a predetermined direction. Then, when the female screw on the inner peripheral surface of the inner hole of the annular female connector 15a is screwed with the male screw on the outer peripheral surface of the annular male connector 15b at a predetermined position on the peripheral wall of the second pipe 14, The annular female connector 15a on the peripheral wall of the first tube 12 and the annular male connector 15b on the peripheral wall of the second tube 14 are detachably connected to each other in an airtight state. On the other hand, it means that the end portion 14 a of the second tube 14 is detachably attached via the detachable mechanism 15. Furthermore, the female screw on the inner peripheral surface of the inner hole of the annular female connector 15a is screwed to the male screw on the outer peripheral surface of the male connector 15b at a predetermined position on the peripheral wall of the second tube 14 to a predetermined position. Thus, the end portion 14a of the second tube 14 can be accurately arranged at a predetermined position in the radial direction of the conduit 12a of the first tube 12.

なお、第1の管12の周壁の環状雌型連結具15aと第2の管14の周壁の環状雄型連結具15bとは、いわゆるスナップ結合により相互に密封状態にワンタッチで着脱可能に連結されることが出来るよう構成されていて良い。   Note that the annular female connector 15a on the peripheral wall of the first tube 12 and the annular male connector 15b on the peripheral wall of the second tube 14 are detachably connected to each other in a sealed state by a so-called snap connection. It may be configured to be able to

この実施形態においては、第1の管12に対し第2の管14の端部位14aが着脱可能機構15を介して着脱可能に取り付けられているので、第1の管12に対し複数の異なった外径及び/又は内径を有した第2の管14を選択的に容易に取り付けることが出来る。即ち、第1の管12に対し取り付けられている第2の管14を外径及び/又は内径が異なった別の第2の管14と容易に交換することが出来る。   In this embodiment, the end portion 14 a of the second tube 14 is detachably attached to the first tube 12 via the detachable mechanism 15. The second tube 14 having an outer diameter and / or an inner diameter can be selectively attached easily. That is, the second tube 14 attached to the first tube 12 can be easily replaced with another second tube 14 having a different outer diameter and / or inner diameter.

図2には、図1の流体混合器10の第2の管14の端部位14aの第1変形例の概略的な拡大図が示されている。ここにおいては、第2の管14の端部位14aにおいて、第1の管12の流路12aにおける第1流体F1の流れの上流を向いている側が、第1流体F1の流れの下流を向いている側DSから端部位14aの長手方向中心線に沿い切り欠かれている。この変形例においては、端部位14aにおいて上述した如く切り欠かれた上流側に流路14bが開口し、その結果として流路14bの開口14cは第1の管12の流路12aにおける第1流体F1の流れの上流を向いている。ここにおいて、流路14bは端部位14aの末端において開口していても開口していなくても良い。   FIG. 2 is a schematic enlarged view of a first modification of the end portion 14a of the second tube 14 of the fluid mixer 10 of FIG. Here, in the end portion 14a of the second pipe 14, the side facing the upstream of the flow of the first fluid F1 in the flow path 12a of the first pipe 12 faces the downstream of the flow of the first fluid F1. The side DS is cut out along the longitudinal center line of the end portion 14a. In this modified example, the flow path 14b is opened on the upstream side cut out as described above in the end portion 14a, and as a result, the opening 14c of the flow path 14b is the first fluid in the flow path 12a of the first tube 12. Facing upstream of F1 flow. Here, the flow path 14b may or may not open at the end of the end portion 14a.

図3には、図1の流体混合器10の第2の管14の端部位14aの第2変形例の概略的な拡大図が示されている。ここにおいては、第2の管14の端部位14aにおいて、第1の管12の流路12aにおける第1流体F1の流れの上流を向いている側USに、流路14bに連通した開口14cが複数形成されている。ここにおいて、流路14bは端部位14aの末端において開口していても開口していなくても良い。   FIG. 3 is a schematic enlarged view of a second modification of the end portion 14a of the second tube 14 of the fluid mixer 10 of FIG. Here, in the end portion 14a of the second pipe 14, an opening 14c communicating with the flow path 14b is provided on the side US facing the upstream side of the flow of the first fluid F1 in the flow path 12a of the first pipe 12. A plurality are formed. Here, the flow path 14b may or may not open at the end of the end portion 14a.

次に、図4を参照しながら、図1を参照しながら前述した流体混合器10を複数含むこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置20を説明する。   Next, a fluid mixing device 20 according to an embodiment of the present invention including a plurality of fluid mixers 10 described above with reference to FIG. 1 will be described with reference to FIG.

この流体混合装置20において使用されている複数(図4中では4個)の流体混合器10は多段階状に組み合わされている。   A plurality (four in FIG. 4) of fluid mixers 10 used in the fluid mixing device 20 are combined in a multistage manner.

詳細には、複数の流体混合器10の夫々の第1の管12の管路12aの上流端は第1流体供給源22に接続されている。第1流体供給源22と複数の流体混合器10の夫々の第1の管12の管路12aの上流端との間には、公知の流量調整装置24が介在されていて、流量調整装置24は第1流体供給源22から複数の流体混合器10の夫々の第1の管12の管路12aの上流端へと供給される第1流体F1の流量を所望の所定量に調整する。   Specifically, the upstream ends of the pipe lines 12 a of the first pipes 12 of the plurality of fluid mixers 10 are connected to the first fluid supply source 22. A known flow rate adjusting device 24 is interposed between the first fluid supply source 22 and the upstream end of the pipe 12 a of the first pipe 12 of each of the plurality of fluid mixers 10. Adjusts the flow rate of the first fluid F1 supplied from the first fluid supply source 22 to the upstream end of the pipe 12a of the first pipe 12 of each of the plurality of fluid mixers 10 to a desired predetermined amount.

複数の流体混合器10の中の第1の流体混合器10−1の第2の管14において端部位14aとは反対側の端部位における流路14bの開口は第2流体供給源26に接続されている。第2流体供給源26は公知の流量調整装置を伴っていて、第2流体供給源26から第1流体混合器10−1の第2の管14の流路14baの上流端へと所望の所定流量で第2流体F2を供給することが出来る。   In the second pipe 14 of the first fluid mixer 10-1 in the plurality of fluid mixers 10, the opening of the flow path 14 b at the end portion opposite to the end portion 14 a is connected to the second fluid supply source 26. Has been. The second fluid supply source 26 is accompanied by a known flow rate adjusting device, and a desired predetermined amount is supplied from the second fluid supply source 26 to the upstream end of the flow path 14ba of the second pipe 14 of the first fluid mixer 10-1. The second fluid F2 can be supplied at a flow rate.

複数の流体混合器10中の第2番目以降の流体混合器10(図4中では2番目の流体混合器10−2,3番目の流体混合器10−3,そして4番目の流体混合器10−4)の夫々の第2の管14において端部位14aとは反対側の端部位14dにおける流路14bの開口は、その前の順番の流体混合器10の第1の管12の流路12aの下流端及び混合流体排出先28に接続されている。混合流体排出先28と2番目以降の流体混合器10の夫々の第2の管14の反対側の端部位14dにおける流路14bの上流端(又は、その前の順番の流体混合器10の第1の管12の流路12aの下流端)との間にも公知の流量調整装置24が介在されていて、流量調整装置24は2番目以降の流体混合器10の夫々の第2の管14の反対側の端部位14dにおける流路14bの開口に対しその前の順番の流体混合器10の第1の管12の流路12aの下流端から流入する、第1流体F1と第2流体F2との混合流体の流量を所望の所定量に調整する。   Second and subsequent fluid mixers 10 in the plurality of fluid mixers 10 (second fluid mixer 10-2, third fluid mixer 10-3, and fourth fluid mixer 10 in FIG. 4). 4), the opening of the flow path 14b in the end part 14d opposite to the end part 14a in each second pipe 14 is the flow path 12a of the first pipe 12 of the fluid mixer 10 in the preceding order. Are connected to the downstream end and the mixed fluid discharge destination 28. The upstream end of the flow path 14b in the end portion 14d on the opposite side of the second pipe 14 of the mixed fluid discharge destination 28 and the second and subsequent fluid mixers 10 (or the first of the fluid mixers 10 in the previous order). A known flow rate adjusting device 24 is also interposed between the first pipe 12 and the downstream end of the flow path 12a of the first pipe 12, and the flow rate adjusting device 24 is connected to each second pipe 14 of the second and subsequent fluid mixers 10. The first fluid F1 and the second fluid F2 flow in from the downstream end of the flow channel 12a of the first tube 12 of the fluid mixer 10 in the preceding order with respect to the opening of the flow channel 14b at the end portion 14d on the opposite side. The flow rate of the mixed fluid is adjusted to a desired predetermined amount.

これら流量調整装置24及び第2流体供給源26の前述した公知の流量調整装置は、図示されていない公知の統合制御装置に接続されてこの公知の統合制御装置により夫々の動作が任意に制御されるよう構成されることが出来る。   The aforementioned known flow rate adjusting devices of the flow rate adjusting device 24 and the second fluid supply source 26 are connected to a known integrated control device (not shown), and their operations are arbitrarily controlled by this known integrated control device. Can be configured.

複数の流体混合器10の中の最終の流体混合器10(図4中では4番目の流体混合器10−4)の第1の管12の流路12aの下流端は混合流体供給先30に向かい開放されている。   The downstream end of the flow path 12a of the first pipe 12 of the final fluid mixer 10 (fourth fluid mixer 10-4 in FIG. 4) of the plurality of fluid mixers 10 is connected to the mixed fluid supply destination 30. It is open across the street.

混合流体供給先30は、例えば公知の混合流体貯蔵容器であることが出来、必要に応じて公知の混合流体成分分析装置及び/又は、この流体混合装置20をオルファクトメーターと称されているにおい嗅ぎ装置として使用する場合は公知のスニッフィニングポートであることが出来る。   The mixed fluid supply destination 30 can be, for example, a known mixed fluid storage container, and if necessary, a known mixed fluid component analyzer and / or an odor called the olfactometer. When used as a sniffing device, it can be a known sniffing port.

この流体混合装置20は、第1流体F1を所定の希釈ガスとし第2流体F2を所定の被希釈ガスとした場合、ガス希釈装置として機能することが出来る。   The fluid mixing device 20 can function as a gas dilution device when the first fluid F1 is a predetermined dilution gas and the second fluid F2 is a predetermined gas to be diluted.

この流体混合装置20における、図4中に示されている如き複数の流体混合器10の多段階状組み合わせは、複数の流体混合器10を含む流体混合装置20の配置に要する空間の容積を小さく出来、このことは流体混合装置20の小型化を意味している。   In this fluid mixing apparatus 20, the multistage combination of the plurality of fluid mixers 10 as shown in FIG. 4 reduces the volume of space required for the arrangement of the fluid mixing apparatus 20 including the plurality of fluid mixers 10. This means that the fluid mixing device 20 is downsized.

図4中に示されている如く多段階状に組み合わせられた複数の流体混合器10を含むこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置20においては、複数の流体混合器10の第1の管12の流路12aの下流端から排出される第1流体F1と第2流体F2との混合流体の混合比(希釈率)は、複数の流体混合器10を順次通過する度に所望の値に正確に段階的に変化する。   In a fluid mixing apparatus 20 according to an embodiment of the present invention that includes a plurality of fluid mixers 10 combined in multiple stages as shown in FIG. 4, a first tube of the plurality of fluid mixers 10. The mixing ratio (dilution ratio) of the mixed fluid of the first fluid F1 and the second fluid F2 discharged from the downstream end of the 12 flow paths 12a becomes a desired value every time it sequentially passes through the plurality of fluid mixers 10. It changes precisely in steps.

図5には、図4の流体混合装置20を実際のガス希釈装置として使用した場合における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率(β−ダマセノン濃度)との関係が示されている。   FIG. 5 shows the relationship between a preset desired dilution factor and the actually obtained dilution factor (β-damagenone concentration) when the fluid mixing device 20 of FIG. 4 is used as an actual gas dilution device. It is shown.

ここにおいては、4つの流体混合器10の夫々の第1の管12は6.4mmの外径及び4.6mmの内径を有しているステンレス鋼で形成されていて、上記夫々の第2の管14は3.8mmの外径及び1.7mmの内径を有しているステンレス鋼で形成されている。希釈ガスとして作用する第1流体F1として空気が使用されていて、被希釈ガスとして作用する第2流体F2としてβ−ダマセノン(β - damascenone)が使用されている。β−ダマセノンは、キャリャーガスとしての窒素とともに前述した公知の流量調整装置を伴っている第2流体供給源26中に充填されている。この様な第2流体供給源26としては、例えば米国のエンテック インスツルメント社(Entech Instruments Inc.)製のサイロナイトキャニスター(Silonite canister)を使用することが出来る。サイロナイト(Silonite)はエンテック インスツルメント社(Entech Instruments Inc.)の登録商標である。   Here, each first tube 12 of the four fluid mixers 10 is formed of stainless steel having an outer diameter of 6.4 mm and an inner diameter of 4.6 mm, The tube 14 is made of stainless steel having an outer diameter of 3.8 mm and an inner diameter of 1.7 mm. Air is used as the first fluid F1 that acts as the dilution gas, and β-damascenone is used as the second fluid F2 that acts as the gas to be diluted. β-Damasenone is filled in the second fluid supply source 26 accompanied by the above-described known flow control device together with nitrogen as the carrier gas. As such second fluid supply source 26, for example, a silonite canister manufactured by Entech Instruments Inc. of the United States can be used. Silonite is a registered trademark of Entech Instruments Inc.

混合流体排出先28としては、公知の低真空圧排気ポンプが使用されている。   A known low vacuum pressure exhaust pump is used as the mixed fluid discharge destination 28.

混合流体供給先30としては、例えばドイツ国 ゲルステル社(GERSTEL Gmbh & CO, KG)製のテナックス(Tenax)チューブが使用されている。ここでテナックス(Tenax)は、オランダ国アムヘムのエンカ リサーチインスティチュート社(Enka Research Institute Amhem)の登録商標である。   As the mixed fluid supply destination 30, for example, a Tenax tube manufactured by GERSTEL Gmbh & CO, KG is used. Here, Tenax is a registered trademark of Enka Research Institute Amhem, Amhem, the Netherlands.

実際のガス希釈装置として使用した図4の流体混合装置20では、混合流体供給先30において最終的に得ようとする被希釈ガスの所望の希釈倍率を10−1,10−2,10−3,10−4,10−5,そして10−6の夫々に設定した場合において、夫々の希釈倍率の最終的な混合ガスを100mL/minの流速で60秒間に亘り混合流体供給先30としてのテナックス(Tenax)チューブに捕捉した。そして、上述した如く捕捉された上述した複数の希釈倍率の夫々における最終的に得られた実際の混合ガス中の被希釈ガスとしてのβ−ダマセノン(β - damascenone)の濃度(ppm)を、公知のガス濃度分析器を使用して測定した。この濃度測定は各希釈倍率において5回行なわれ、各希釈倍率における前述した濃度の平均値が図5中に示されている。In the fluid mixing apparatus 20 of FIG. 4 used as an actual gas dilution apparatus, desired dilution ratios of the gas to be diluted to be finally obtained at the mixed fluid supply destination 30 are 10 −1 , 10 −2 , and 10 −3. , 10 −4 , 10 −5 , and 10 −6 , Tenax as the mixed fluid supply destination 30 is supplied to the final mixed gas at each dilution rate at a flow rate of 100 mL / min for 60 seconds. (Tenax) was captured in a tube. Then, the concentration (ppm) of β-damascenone as a dilution gas in the actual mixed gas finally obtained at each of the plurality of dilution ratios captured as described above is known. The gas concentration analyzer was used. This concentration measurement is performed five times at each dilution factor, and the average value of the above-mentioned concentration at each dilution factor is shown in FIG.

ここでは、ガス濃度分析器として加熱脱着装置(TDS)付ガスクロマトグラフ質量分析システム(GC/MS)が使用された。   Here, a gas chromatograph mass spectrometry system (GC / MS) with a thermal desorption device (TDS) was used as a gas concentration analyzer.

図5からは、以下のことがわかる。   FIG. 5 shows the following.

最終的に得ようとする被希釈ガスの所望の希釈倍率と最終的に得られた実際の混合ガス中の被希釈ガスとしてのβ−ダマセノン(β - damascenone)の濃度(ppm)との間には、0.97の傾きの直線に沿った非常にばらつきの少ない高い相関関係を見ることが出来る。上記所望の希釈倍率に対し上記実際の被希釈ガスの濃度が一致した場合には上記傾きは1になるので、図5に示された場合では前述した複数の所望の希釈倍率に対し上記実際の被希釈ガスの希釈倍率が非常に高い精度で得られたこと意味している。   Between the desired dilution ratio of the dilution gas to be finally obtained and the concentration (ppm) of β-damascenone as the dilution gas in the actual mixed gas finally obtained Can see a high correlation with very little variation along a straight line with a slope of 0.97. When the actual concentration of the gas to be diluted coincides with the desired dilution factor, the slope becomes 1. Therefore, in the case shown in FIG. This means that the dilution ratio of the gas to be diluted was obtained with very high accuracy.

次に、図6を参照すると、図1の流体混合器10の複数を図4のこの発明の一実施形態に従った流体混合装置20の場合とは異なった配置で組み合わせた、この発明には含まれない流体混合装置をガス希釈装置として使用した場合における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率(β−ダマセノン濃度)との関係が示されている。ここにおいては複数の流体混合器10の第1の管12が直線状に接続され、相互に接続された複数の第1の管12を流される第1ガスの流れの最上流に位置する1番目の流体混合器10の第1の管12の上流端及び上記流れの2番目以降に位置する複数の第2の管14の夫々における端部位14aとは反対側の端に夫々に公知の流量調節器を介して第1流体供給源から希釈用の第1ガス(空気)が流され、1番目の流体混合器10の第2の管14において端部位14aとは反対側の端に公知の流量調節器を介して第2流体供給源から被希釈用の第2ガス(β−ダマセノン)が流され、複数の流体混合器10の複数の第1の管12の相互接続部位からは公知の流量調節器を介して余剰混合ガスが混合流体排出先へと排出され、最終番目の流体混合器10の第1の管12の下流端から第1ガス及び第2ガスの混合ガス(希釈ガス)が混合流体供給先に供給される。   Referring now to FIG. 6, the present invention combines a plurality of fluid mixers 10 of FIG. 1 in a different arrangement than the fluid mixing device 20 according to one embodiment of the present invention of FIG. The relationship between a desired dilution ratio set in advance when a fluid mixing apparatus not included is used as a gas dilution apparatus and a dilution ratio (β-damagenone concentration) actually obtained is shown. Here, the first pipes 12 of the plurality of fluid mixers 10 are connected in a straight line, and the first pipe located in the uppermost stream of the first gas flowing through the plurality of first pipes 12 connected to each other. A known flow rate control at the upstream end of the first pipe 12 of the fluid mixer 10 and at the end opposite to the end portion 14a of each of the plurality of second pipes 14 located after the second of the flow. A first gas (air) for dilution is flowed from the first fluid supply source through the vessel, and a known flow rate is provided at the end opposite to the end portion 14a in the second pipe 14 of the first fluid mixer 10. A second gas (β-damasenone) to be diluted is caused to flow from the second fluid supply source via the regulator, and a known flow rate is obtained from the interconnecting portions of the plurality of first tubes 12 of the plurality of fluid mixers 10. The surplus mixed gas is discharged to the mixed fluid discharge destination via the regulator, and the final fluid mixed First first gas from the downstream end of the tube 12 and the mixed gas of the second gas vessels 10 (dilution gas) is supplied to the mixing fluid supply destination.

図6からは、以下のことがわかる。   The following can be seen from FIG.

最終的に得ようとする被希釈ガスの所望の希釈倍率と最終的に得られた実際の混合ガス中の被希釈ガスとしてのβ−ダマセノン(β - damascenone)の濃度(ppm)との間には、1.1より大きな傾きの直線に沿ったばらつきの大きな低い相関関係を見ることが出来る。傾きが1.0よりも大きいことは、上記所望の希釈倍率に対し上記実際の被希釈ガスの濃度がより小さくなっていることを意味している。   Between the desired dilution ratio of the dilution gas to be finally obtained and the concentration (ppm) of β-damascenone as the dilution gas in the actual mixed gas finally obtained Can see a low correlation with a large variation along a straight line with a slope greater than 1.1. A slope larger than 1.0 means that the actual concentration of the gas to be diluted is smaller than the desired dilution factor.

即ち、複数の流体混合器10の第1の管12を直線状に相互に接続して構成したこの発明には含まれない流体混合装置をガス希釈装置として使用した場合、図1の流体混合器10の複数をこの発明の一実施形態の図4の流体混合装置20の如く多段階に接続してガス希釈装置として使用した場合とは同じ結果を得ることが出来ない。   That is, when a fluid mixing device that is configured by connecting the first tubes 12 of a plurality of fluid mixers 10 in a straight line is not used as the gas dilution device, the fluid mixer shown in FIG. It is not possible to obtain the same result as when a plurality of 10 are connected in multiple stages as in the fluid mixing device 20 of FIG. 4 of one embodiment of the present invention and used as a gas dilution device.

次に、図7を参照すると、相互に同じ外径を夫々が有している第1の管と第2の管と有していて第2の管の端部位が第1の管の流路中に突出していない従来のT字形状T字管構造の流体混合器の複数を、図4のこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置20の複数の流体混合器10の代わりに多段階状に組み合わせて構成したこの発明には含まれない流体混合装置をガス希釈装置として使用した場合における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率(β−ダマセノン濃度)との関係が示されている。   Next, referring to FIG. 7, the first tube and the second tube, each having the same outer diameter, and the end portion of the second tube is the flow path of the first tube. A plurality of conventional T-shaped T-tube structure fluid mixers that do not protrude into a multi-stage configuration instead of the plurality of fluid mixers 10 of the fluid mixing device 20 according to one embodiment of the present invention of FIG. When a fluid mixing apparatus that is not included in the present invention configured in combination with the above is used as a gas dilution apparatus, a desired dilution ratio that is set in advance and a dilution ratio that can actually be obtained (β-damasenone concentration) The relationship is shown.

図7からは、以下のことがわかる。   FIG. 7 shows the following.

最終的に得ようとする被希釈ガスの所望の希釈倍率と最終的に得られた実際の混合ガス中の被希釈ガスとしてのβ−ダマセノン(β - damascenone)の濃度(ppm)との間には、1.3の大きな傾きの直線に沿ったばらつきの大きな低い相関関係を見ることが出来る。傾きが1.0よりも大きいことは、上記所望の希釈倍率に対し上記実際の被希釈ガスの濃度がより小さくなっていることを意味している。   Between the desired dilution ratio of the dilution gas to be finally obtained and the concentration (ppm) of β-damascenone as the dilution gas in the actual mixed gas finally obtained Can see a low correlation with a large variation along a straight line with a large slope of 1.3. A slope larger than 1.0 means that the actual concentration of the gas to be diluted is smaller than the desired dilution factor.

即ち、この場合も図4中に示されているこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置20とは同じ結果を得ることが出来ない。   That is, in this case as well, the same result cannot be obtained with the fluid mixing apparatus 20 according to the embodiment of the present invention shown in FIG.

次に、図8を参照すると、相互に同じ外径を夫々が有している第1の管及び第2の管を有していて第2の管の端部位が第1の管の流路中に突出していない従来のT字管構造の流体混合器の複数を夫々の第1の管を直線状に連結させて組み合わせることにより構成された、この発明には含まれない流体混合装置の一種であるガス希釈装置における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率(β−ダマセノン濃度)との関係が示されている。ここにおいては複数の流体混合器の第1の管が直線状に接続され、相互に接続された複数の第1の管を流される第1ガスの流れの最上流に位置する1番目の流体混合器の第1の管の上流端及び上記流れの2番目以降に位置する複数の第2の管の夫々における接続端とは反対側の端に夫々に公知の流量調節器を介して第1流体供給源から希釈用の第1ガス(空気)が流され、1番目の流体混合器の第2の管において接続端とは反対側の端に公知の流量調節器を介して第2流体供給源から被希釈用の第2ガス(β−ダマセノン)が流され、複数の流体混合器の複数の第1の管の相互接続部位からは公知の流量調節器を介して余剰混合ガスが混合流体排出先へと排出され、最終番目の流体混合器の第1の管の下流端から第1ガス及び第2ガスの混合ガス(希釈ガス)が混合流体供給先に供給される。   Next, referring to FIG. 8, the first tube and the second tube each having the same outer diameter are provided, and the end portion of the second tube is the flow path of the first tube. A type of fluid mixing apparatus not included in the present invention, which is constituted by combining a plurality of conventional T-tube-type fluid mixers that do not protrude into the respective first pipes connected in a straight line. The relationship between the preset desired dilution factor and the actually obtained dilution factor (β-damasenone concentration) in the gas dilution apparatus is shown. Here, the first fluid mixture is located in the uppermost stream of the flow of the first gas flowing through the plurality of first tubes connected in a straight line, with the first tubes of the plurality of fluid mixers connected in a straight line. The first fluid is connected to the upstream end of the first pipe of the vessel and the end opposite to the connection end of each of the plurality of second pipes located after the second of the flow via a known flow regulator. The first gas (air) for dilution flows from the supply source, and the second fluid supply source is connected to the second pipe of the first fluid mixer via a known flow regulator at the end opposite to the connection end. The second gas (β-damasenone) to be diluted is caused to flow from and the surplus mixed gas is discharged from the interconnected portions of the plurality of first tubes of the plurality of fluid mixers via a known flow controller. First gas and second gas mixed from the downstream end of the first pipe of the final fluid mixer discharged first Scan (dilution gas) is supplied to the mixing fluid supply destination.

図8からは、以下のことがわかる。   FIG. 8 shows the following.

最終的に得ようとする被希釈ガスの所望の希釈倍率と最終的に得られた実際の混合ガス中の被希釈ガスとしてのβ−ダマセノン(β - damascenone)の濃度(ppm)との間には、1.3の大きな傾きの直線に沿ったばらつきの大きな低い相関関係を見ることが出来る。傾きが1.0よりも大きいことは、上記所望の希釈倍率に対し上記実際の被希釈ガスの濃度がより小さくなっていることを意味している。   Between the desired dilution ratio of the dilution gas to be finally obtained and the concentration (ppm) of β-damascenone as the dilution gas in the actual mixed gas finally obtained Can see a low correlation with a large variation along a straight line with a large slope of 1.3. A slope larger than 1.0 means that the actual concentration of the gas to be diluted is smaller than the desired dilution factor.

これは、1番上流に配置されている流体混合器の第2の管の接続端の開口から同じ流体混合器の第1の管の流路中に流れ出た第2流体F2(被希釈ガス)が2番目以降の複数の流体混合器の複数の第1の管を通って混合流体供給先に到達するまでの間に、2番目以降の複数の流体混合器の複数の第2の管の端部位の開口から同じ流体混合器の第1の管の流路中に流れ出た第1流体F1(希釈ガス)により十分に混合されることなく層状になっていることを意味している。   This is the second fluid F2 (diluted gas) that has flowed out from the opening at the connection end of the second pipe of the fluid mixer arranged at the most upstream into the flow path of the first pipe of the same fluid mixer. End of the plurality of second tubes of the second and subsequent plurality of fluid mixers until the mixed fluid supply destination is reached through the plurality of first tubes of the second and subsequent plurality of fluid mixers It means that it is layered without being sufficiently mixed by the first fluid F1 (dilution gas) flowing out from the opening of the part into the flow path of the first pipe of the same fluid mixer.

即ち、この場合も、図4中に示されているこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置20とは同じ結果を得ることが出来ない。   That is, in this case as well, the same result cannot be obtained with the fluid mixing apparatus 20 according to the embodiment of the present invention shown in FIG.

次に図9を参照すると、図4中に示されているこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置20において、複数の流体混合器10の中の最下流の第4の流体混合器10−4の第1の管12の下流端に接続される混合流体供給先30として公知のスニッフィングポートを接続し、この流体混合装置20をにおい嗅ぎ装置(オルファクトメーター)として使用したときの、本願の発明者が所属する会社の20人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたβ-ダマセノンの閾値が示されている。   Referring now to FIG. 9, in the fluid mixing device 20 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4, the most downstream fourth fluid mixer 10-in the plurality of fluid mixers 10. When a known sniffing port is connected as a mixed fluid supply destination 30 to be connected to the downstream end of the first pipe 12 of the fourth tube 12 and the fluid mixing device 20 is used as an odor device (olfactometer), The threshold value of β-damagenone supplied from a known sniffing port by sensory evaluation of 20 odor specialist evaluators of the company to which the inventor belongs is shown.

この場合のβ-ダマセノンの閾値、即ち20人のにおい専門評価者がβ-ダマセノンのにおいを認識することが出来た時のβ-ダマセノンの閾値、は、0.028ppmから0.055ppmの間に良くまとまっている。   In this case, the threshold value of β-damasenone, that is, the threshold value of β-damasenone when 20 odor specialists can recognize the smell of β-damasenone, is between 0.028 ppm and 0.055 ppm. Well organized.

次に図10を参照すると、図8の実験結果を得る為に使用されたこの発明には含まれない前述した流体混合装置において、最下流の流体混合器の第1の管12の下流端に接続される混合流体供給先として公知のスニッフィングポートを接続し、この流体混合装置をにおい嗅ぎ装置(オルファクトメータ)として使用したときの、本願の発明者が所属する会社の20人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたβ-ダマセノンの閾値を示している。   Next, referring to FIG. 10, in the above-described fluid mixing apparatus not included in the present invention used to obtain the experimental result of FIG. 8, the downstream end of the first pipe 12 of the most downstream fluid mixer is provided. When a known sniffing port is connected as a connected fluid supply destination, and the fluid mixing device is used as an odor sniffer (olfactometer), the odor specialty evaluation of 20 companies of the company to which the inventors of the present application belong It shows the threshold value of β-damasenone supplied from a known sniffing port according to the sensory evaluation of the person.

この場合のβ-ダマセノンの閾値、即ち20人のにおい専門評価者がβ-ダマセノンのにおいを認識することが出来た時のβ-ダマセノンの閾値、は、0.0028ppmから0.15ppmの間に比較的広く分散されている。このことは、図8の実験結果を得る為に使用されたこの発明には含まれない前述した流体混合装置では、所望の希釈倍率の精度が良くないことを意味している。   In this case, the threshold value of β-damasenone, that is, the threshold value of β-damasenone when 20 odor specialists can recognize the smell of β-damasenone, is between 0.0028 ppm and 0.15 ppm. It is relatively widely distributed. This means that the above-described fluid mixing apparatus that is not included in the present invention used to obtain the experimental results of FIG.

図4中に示されているこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置20に於いて使用されている複数の流体混合器10の夫々に於いては、図1を参照しながら前述された如く第2の管14の端部位14aは第1の管12に対し着脱可能機構15を介して密封状態に着脱可能に取り付けられている。即ち、図4中に示されているこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置20に於いて使用されている複数の流体混合器10の夫々に於いては、第1の管12及び第2の管14の少なくとも一方を、その外径及び内径の少なくとも一方が異なっているものと容易に交換できることを意味している。   In each of the plurality of fluid mixers 10 used in the fluid mixing device 20 according to one embodiment of the invention shown in FIG. 4, as described above with reference to FIG. The end portion 14 a of the second tube 14 is detachably attached to the first tube 12 through a detachable mechanism 15 in a sealed state. That is, in each of the plurality of fluid mixers 10 used in the fluid mixing device 20 according to one embodiment of the present invention shown in FIG. This means that at least one of the tubes 14 can be easily exchanged for one having a different outer diameter and / or inner diameter.

図11は、図4中に示されているこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置20において、6.4mmの外径及び4.6mmの内径を有した第1の管12及び3.8mmの外径及び1.7mmの内径を有した第2の管14を夫々が含む4個の流体混合器10を使用し、各流体混合器10において作成される混合ガスの希釈倍率を10倍乃至20倍に設定し、最下流の流体混合器の第1の管12の下流端に接続される混合流体供給先として公知のスニッフィングポートを接続し、この流体混合装置20をにおい嗅ぎ装置(オルファクトメーター)として使用したときの、本願の発明者が所属する会社の10人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたグアイアコールの閾値、即ち10人のにおい専門評価者がグアイアコールのにおいを認識することが出来た時のグアイアコールの閾値、を示している。   FIG. 11 shows the first tube 12 and 3.8 mm having an outer diameter of 6.4 mm and an inner diameter of 4.6 mm in the fluid mixing device 20 according to one embodiment of the present invention shown in FIG. Are used, and four fluid mixers 10 each including a second tube 14 having an inner diameter of 1.7 mm and an inner diameter of 1.7 mm are used. A sniffing port known as a mixed fluid supply destination connected to the downstream end of the first pipe 12 of the most downstream fluid mixer is connected, and the fluid mixing device 20 is connected to a sniffing device (olfact). Meter), the threshold of guaiacol supplied from a known sniffing port by sensory evaluation of 10 odor specialists of the company to which the inventor of this application belongs, that is, 10 odors It shows a threshold, of guaiacol when the evaluators were able to recognize the smell of guaiacol.

そして、図12は、図11の実験結果を得る為に使用された流体混合装置20において、各流体混合器10の第2の管12として内径のみが1.7mmから0.9mmに変えられている第2の管12に交換されている以外は同じ条件での同じ実験が行われた結果を示している。   FIG. 12 shows the fluid mixing device 20 used to obtain the experimental result of FIG. 11, and the inner diameter of the second tube 12 of each fluid mixer 10 is changed from 1.7 mm to 0.9 mm. The result is shown in which the same experiment was performed under the same conditions except that the second pipe 12 was replaced.

図11及び図12中に示されている実験結果からは、図11の実験結果に比べ図12の実験結果の方がグアイアコールの閾値が良くまとまっている。   From the experimental results shown in FIG. 11 and FIG. 12, the threshold value of guaiacol is better organized in the experimental result of FIG. 12 than in the experimental result of FIG.

図13は、図4中に示されているこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置20において、6.4mmの外径及び4.6mmの内径を有した第1の管12及び3.8mmの外径及び1.7mmの内径を有した第2の管14を夫々が含む4個の流体混合器10を使用し、各流体混合器10において作成される混合ガスの希釈倍率を10倍未満に設定し、最下流の流体混合器10の第1の管12の下流端に接続される混合流体供給先として公知のスニッフィングポートを接続し、この流体混合装置20をにおい嗅ぎ装置(オルファクトメーター)として使用したときの、本願の発明者が所属する会社の10人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたDL−リモネンの閾値、即ち10人のにおい専門評価者がDL−リモネンのにおいを認識することが出来た時のDL−リモネンの閾値、を示している。   FIG. 13 shows the first tube 12 and 3.8 mm having an outer diameter of 6.4 mm and an inner diameter of 4.6 mm in the fluid mixing device 20 according to one embodiment of the present invention shown in FIG. And four fluid mixers 10 each including a second tube 14 having an inner diameter of 1.7 mm, and the dilution ratio of the mixed gas produced in each fluid mixer 10 is less than 10 times. And a sniffing port known as a mixed fluid supply destination connected to the downstream end of the first pipe 12 of the most downstream fluid mixer 10 is connected, and this fluid mixing device 20 is connected to a smell device (olfactometer). ) Threshold of DL-limonene supplied from a known sniffing port by sensory evaluation of 10 odor specialists of the company to which the inventor of the present application belongs, that is, 10 odor specialists It shows a threshold, of DL- limonene when was able to charge user to recognize the smell of DL- limonene.

そして、図14は、図13の実験結果を得る為に使用された流体混合装置20において、各流体混合器10の第2の管12として内径のみが1.7mmから0.9mmに変えられている第2の管12に交換されている以外は同じ条件での同じ実験が行われた結果を示している。   FIG. 14 shows the fluid mixing device 20 used for obtaining the experimental result of FIG. 13, in which only the inner diameter of the second tube 12 of each fluid mixer 10 is changed from 1.7 mm to 0.9 mm. The result is shown in which the same experiment was performed under the same conditions except that the second pipe 12 was replaced.

図13及び図14中に示されている実験結果からは、図14の実験結果に比べ図13の実験結果の方がDL−リモネンの閾値が良くまとまっている。   From the experimental results shown in FIG. 13 and FIG. 14, the DL-limonene threshold is better integrated in the experimental result in FIG. 13 than in the experimental result in FIG. 14.

図11乃至図14中に示されている実験結果からは、各流体混合器10において混合流体(混合ガス)の希釈倍率の高精度を達成させるのに必要な、希釈流体(第1ガス)が流される第1の管12の流路12aの内径と被希釈流体(第2ガス又は第1ガスと第2ガスとの混合ガス)が流される第2の管14の端部位14aの流路14bの内径との関係が、第2の管14の端部位14aの外径と第1の管12の流路12aの内径の夫々が変わらないとして、希釈倍率が10を境に変わることが示されている。   From the experimental results shown in FIG. 11 to FIG. 14, the dilution fluid (first gas) required to achieve high accuracy of the dilution rate of the mixed fluid (mixed gas) in each fluid mixer 10 is found. The inner diameter of the flow path 12a of the first pipe 12 to be flown and the flow path 14b of the end portion 14a of the second pipe 14 through which the fluid to be diluted (the second gas or a mixed gas of the first gas and the second gas) flows. It is shown that the dilution ratio changes at the boundary of 10, assuming that the outer diameter of the end portion 14a of the second tube 14 and the inner diameter of the flow path 12a of the first tube 12 do not change. ing.

これは、希釈率を高くする場合には、例えば、第1の管の流路12aを流れる希釈ガスの流量が一定(第1の管の流路12aの内径が一定)である場合には第2の管14の端部位14aの流路14bを流れる被希釈ガスの流量を減少させるので、第2の管14の端部位14aの流路14bを流れる被希釈ガス(第2ガスF2又は第2ガスF2と第1ガスF1との混合ガス)と第1の管の流路12aを流れる希釈ガス(第1ガスF1又は第1ガスF1と第2ガスF2との混合ガス)との流速の差が増大され、比較的短時間に良好な希釈精度を得にくくなるからである。   This is because, for example, when the dilution rate is increased, the flow rate of the dilution gas flowing through the flow path 12a of the first pipe is constant (the inner diameter of the flow path 12a of the first pipe is constant). Since the flow rate of the dilution gas flowing through the flow path 14b of the end portion 14a of the second pipe 14 is decreased, the dilution gas (the second gas F2 or the second gas F2 flowing through the flow path 14b of the end portion 14a of the second pipe 14 is reduced. Difference in flow velocity between the gas F2 and the first gas F1) and the dilution gas (the first gas F1 or the mixed gas of the first gas F1 and the second gas F2) flowing through the flow path 12a of the first pipe. This is because it is difficult to obtain good dilution accuracy in a relatively short time.

従って、希釈率を高くする場合には、前記流速の差が増大されないよう、第2の管14の端部位14aの流路14bの内径に対する第1の管の流路12aの内径の割合をある程度大きくする(逆にいうと、第1の管の流路12aの内径に対する第2の管14の端部位14aの流路14bの内径の割合をある程度よりは小さくする)必要があることを意味している。   Therefore, when the dilution rate is increased, the ratio of the inner diameter of the flow path 12a of the first tube to the inner diameter of the flow path 14b of the end portion 14a of the second tube 14 is set to some extent so that the difference in flow rate is not increased. In other words, it means that the ratio of the inner diameter of the flow path 14b of the end portion 14a of the second pipe 14 to the inner diameter of the flow path 12a of the first pipe needs to be smaller than a certain degree. ing.

このような実験結果から、本願の発明者等は、各流体混合器10において混合流体(混合ガス)の希釈倍率の高精度を達成させるのに、希釈流体(第1ガス)が流される第1の管12の流路12aの内径と被希釈流体(第2ガス又は第1ガスと第2ガスとの混合ガス)が流される第2の管14の端部位14aの流路14bの内径との関係を、第2の管14の端部位14aの外径と第1の管12の流路12aの内径の夫々が変わらないとして、希釈倍率10を境に以下のように設定することが好ましいことを発見した。   From such experimental results, the inventors of the present application have the first flow through which the diluted fluid (first gas) flows in order to achieve high accuracy of the dilution rate of the mixed fluid (mixed gas) in each fluid mixer 10. Between the inner diameter of the flow path 12a of the pipe 12 and the inner diameter of the flow path 14b of the end portion 14a of the second pipe 14 through which the fluid to be diluted (the second gas or a mixed gas of the first gas and the second gas) flows. It is preferable to set the relationship as follows with the dilution factor 10 as a boundary, assuming that the outer diameter of the end portion 14a of the second tube 14 and the inner diameter of the flow path 12a of the first tube 12 do not change. I found

前記複数の流体混合器10−1,10−2,10−3,10−4の夫々における第1の流体F1による前記第2の流体F2の希釈倍率が10未満の場合には、第2の管14の端部位14aの流路14bの内径に対し第1の管12の流路12aの内径が3.3倍未満であり;そして、
前記複数の流体混合器10−1,10−2,10−3,10−4の夫々における第1の流体F1による第2の流体F2の希釈倍率が10以上の場合には、第2の管14の端部位14aの流路14bの内径に対し第1の管12の流路12aの内径が3.3倍以上である。
When the dilution rate of the second fluid F2 by the first fluid F1 in each of the plurality of fluid mixers 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 is less than 10, the second The inner diameter of the channel 12a of the first tube 12 is less than 3.3 times the inner diameter of the channel 14b of the end portion 14a of the tube 14; and
When the dilution rate of the second fluid F2 by the first fluid F1 in each of the plurality of fluid mixers 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 is 10 or more, the second pipe The inner diameter of the flow path 12a of the first tube 12 is 3.3 times or more than the inner diameter of the flow path 14b of the 14 end portions 14a.

この発明の一実施形態に従った流体混合装置20がにおい嗅ぎ装置(オルファクトメーター)として使用される場合、複数の香り成分のにおい嗅ぎ実験を行う際には、或る香り成分の流体を流した後に、次の異なった香り成分の流体を流す前に、前記或る香り成分の流体が前記複数の流体混合器10−1,10−2,10−3,10−4の夫々の第1の管12の流路12a及び第2の管14の流路14b中に残留しないよう流体混合装置20を洗浄する必要がある。   When the fluid mixing device 20 according to one embodiment of the present invention is used as an odor sniffer (olfactometer), when conducting an odor smell experiment on a plurality of scent components, a fluid of a certain scent component is flowed. Then, before flowing the fluid of the next different scent component, the fluid of the certain scent component is the first of each of the plurality of fluid mixers 10-1, 10-2, 10-3, 10-4. It is necessary to clean the fluid mixing device 20 so as not to remain in the flow path 12a of the second pipe 12 and the flow path 14b of the second pipe 14.

この発明の一実施形態に従った流体混合装置20の前記複数の流体混合器10−1,10−2,10−3,10−4の夫々においては、第1の管12の管壁に対し第2の管14の端部位14aが差し込まれているので、前記洗浄の為の第1の管12の管壁に対する第2の管14の端部位14aの取り外し及び前記洗浄後の第1の管12の管壁に対する第2の管14の端部位14aの取り付けが容易になっている。さらに、この発明の一実施形態に従った流体混合装置20の前記複数の流体混合器10−1,10−2,10−3,10−4の夫々においては、第1の管12の管壁に対し第2の管14の端部位14aが着脱可能機構15を介して密封状態で着脱可能に取り付けられていることが、前記洗浄の為の第1の管12の管壁に対する第2の管14の端部位14aの取り外し及び前記洗浄後の第1の管12の管壁に対する第2の管14の端部位14aの取り付けをさらに容易にしている。   In each of the plurality of fluid mixers 10-1, 10-2, 10-3, and 10-4 of the fluid mixing device 20 according to the embodiment of the present invention, the tube wall of the first tube 12 is used. Since the end portion 14a of the second tube 14 is inserted, the removal of the end portion 14a of the second tube 14 from the tube wall of the first tube 12 for the cleaning and the first tube after the cleaning The end portion 14a of the second tube 14 is easily attached to the 12 tube walls. Furthermore, in each of the plurality of fluid mixers 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 of the fluid mixing device 20 according to one embodiment of the present invention, the tube wall of the first tube 12 is used. On the other hand, the end portion 14a of the second tube 14 is detachably attached in a sealed state via the detachable mechanism 15, so that the second tube with respect to the tube wall of the first tube 12 for cleaning is used. The end portion 14a of the second tube 14 is further easily attached to the tube wall of the first tube 12 after the removal of the 14 end portions 14a and the cleaning.

この発明の一実施形態に従った流体混合装置20がにおい嗅ぎ装置(オルファクトメーター)として使用される場合、前の香りの印象を覚えているうちに別の香りを提示しなければならないことがある。この際には、前の香り成分の流体を流した後に、次の異なった香り成分の流体を流す前に、前記或る香り成分の流体が前記複数の流体混合器10−1,10−2,10−3,10−4の夫々の第1の管12の流路12a及び第2の管14の流路14b中に残留しないよう流体混合装置20を出来る限り早く洗浄する必要がある。また、同じ条件の実験を複数回行う為に同じ香り成分の流体を複数回流す場合も、非常に微小な濃度領域での測定となるため、前回流した香り成分の流体が流体混合装置20にごくわずかに残留していても、複数回行われた同じ条件の実験結果に微妙な差異が生じることもある。   When the fluid mixing device 20 according to one embodiment of the present invention is used as a smell device (olfactometer), another scent must be presented while remembering the impression of the previous scent. is there. In this case, after flowing the fluid of the previous scent component, before flowing the fluid of the next different scent component, the fluid of the certain scent component becomes the fluid mixers 10-1 and 10-2. , 10-3, 10-4, the fluid mixing device 20 needs to be cleaned as soon as possible so as not to remain in the flow path 12a of the first pipe 12 and the flow path 14b of the second pipe 14. In addition, in the case where the same scent component fluid is flowed a plurality of times in order to conduct the experiment under the same conditions a plurality of times, the measurement is performed in a very small concentration region. Even if it remains very slightly, there may be subtle differences in the results of experiments performed under the same conditions.

多くの従来のオルファクトメーターでは通常、清浄な乾燥空気を流体混合装置の配管内に流すことにより配管内を洗浄しているが、この洗浄方法では前記配管に流された流体成分の除去に少なくとも略10分という比較的長時間を要するばかりでなく、洗浄後も前記流体成分を完全には除去しきれない場合が多くある。   In many conventional olfactometers, the inside of a pipe is usually cleaned by flowing clean dry air into the pipe of the fluid mixing device. However, this cleaning method is effective to remove at least the fluid component flowing through the pipe. Not only does it take a relatively long time of approximately 10 minutes, but there are many cases where the fluid component cannot be completely removed even after washing.

また、流体混合装置の配管を分解した後に前記配管内をエタノール等の溶媒で洗浄することも行われている。この洗浄方法は、清浄な乾燥空気を使用した洗浄方法に比べると洗浄効果が高いが、洗浄後の乾燥に比較的長時間を要するばかりでなく、流体混合装置の配管の分解作業や洗浄後の組み立て作業が煩雑である。   Moreover, after disassembling the piping of the fluid mixing apparatus, the inside of the piping is washed with a solvent such as ethanol. This cleaning method has a higher cleaning effect than the cleaning method using clean dry air, but it not only requires a relatively long time for drying after cleaning, but also after the work of disassembling the pipe of the fluid mixing device or after cleaning. Assembly work is complicated.

これら従来の洗浄に係る問題を解決する為に、この発明の一実施形態に従った流体混合装置20においては、流体混合装置20に含まれる複数の流体混合器10−1,10−2,10−3,そして10−4の夫々の第1の管12の流路12a及び第2の管14の流路14bの夫々を夫々に流される第1流体F1及び第2流体F2と反応しない表面処理材料により被覆されていることが出来る。   In order to solve the problems related to the conventional cleaning, in the fluid mixing apparatus 20 according to the embodiment of the present invention, a plurality of fluid mixers 10-1, 10-2, 10 included in the fluid mixing apparatus 20 are used. Surface treatment that does not react with the first fluid F1 and the second fluid F2 respectively flowing through the flow path 12a of the first pipe 12 and the flow path 14b of the second pipe 14 of −3 and 10-4, respectively. It can be coated with a material.

前記表面処理材料は、例えば図4中に示されている如く、流体混合装置20に含まれる複数の流体混合器10−1,10−2,10−3,そして10−4の夫々の第1の管12の流路12a及び第2の管14の流路14bの夫々の上流端に切換え弁CVを介在させ、この切換え弁CVを介して前記表面処理材料を格納した表面処理材料格納容器STSから夫々の第1の管12の流路12a及び夫々の第2の管14の流路14bに流されることにより夫々の第1の管12の流路12a及び夫々の第2の管14の流路14bに付着させて前記夫々を前記表面処理材料により被覆させることが出来る。   For example, as shown in FIG. 4, the surface treatment material may be a first of a plurality of fluid mixers 10-1, 10-2, 10-3, and 10-4 included in the fluid mixing device 20. A surface treatment material storage container STS in which a switching valve CV is interposed at each upstream end of the flow path 12a of the pipe 12 and the flow path 14b of the second pipe 14 and the surface treatment material is stored via the switching valve CV. To the flow path 12a of each first tube 12 and the flow path 14b of each second tube 14, thereby the flow of the flow path 12a of each first tube 12 and the flow of each second pipe 14. Each of them can be covered with the surface treatment material by being attached to the path 14b.

夫々の第1の管12の流路12a及び夫々の第2の管14の流路14bを流された後の余剰の表面処理材料は、夫々の第1の管12の流路12aの下流端及び夫々の第2の管14の流路14bの下流端に切換え弁CVを介在させ、この切換え弁CVを介して前記余剰の表面処理材料を余剰表面処理材料回収容器STC中に回収することが出来る。   The surplus surface treatment material after flowing through the flow path 12a of each first tube 12 and the flow path 14b of each second tube 14 is the downstream end of the flow path 12a of each first tube 12. In addition, a switching valve CV is interposed at the downstream end of the flow path 14b of each second pipe 14, and the surplus surface treatment material is recovered in the surplus surface treatment material recovery container STC via the switching valve CV. I can do it.

夫々の第1の管12の流路12a及び夫々の第2の管14の流路14bに付着されて前記夫々を被覆した前記表面処理材料は、夫々の第1の管12の流路12aの上流端及び夫々の第2の管14の流路14bの上流端の切り換え弁CVを介して第1流体F1及び第2流体F2を含まない第3流体を流すことを含む所定の処理をされることにより前記付着が解消され、夫々の第1の管12の流路12aの下流端及び夫々の第2の管14の流路14bの下流端の切換え弁CVを介し排出させることができる。   The surface treatment material attached to and covering the flow paths 12a of the respective first tubes 12 and the flow paths 14b of the respective second tubes 14 of the respective first tubes 12 is formed in the flow paths 12a of the respective first tubes 12. A predetermined process including flowing a third fluid not including the first fluid F1 and the second fluid F2 through the switching valve CV at the upstream end and the upstream end of the flow path 14b of each second pipe 14 is performed. As a result, the adhesion is eliminated, and discharge can be performed via the switching valve CV at the downstream end of the flow path 12a of each first pipe 12 and the downstream end of the flow path 14b of each second pipe 14.

前記表面処理材料は、シランカップリング剤であることが出来る。また、夫々の第1の管12及び夫々の第2の管14を例えばガラスの如き光透過材料で作成し、前記所定の処理に紫外線照射を含ませることができる。   The surface treatment material may be a silane coupling agent. In addition, each first tube 12 and each second tube 14 can be made of a light transmitting material such as glass, and the predetermined treatment can include ultraviolet irradiation.

夫々の第1の管12の流路12a及び夫々の第2の管14の流路14bに付着されて前記夫々を被覆したシランカップリング剤は、夫々の第1の管12の流路12a及び夫々の第2の管14の流路14bを流れる第1流体F1の成分及び第2流体F2の成分が夫々の第1の管12の流路12a及び夫々の第2の管14の流路14bに付着することを防止する。   The silane coupling agent attached to and coated on the flow path 12a of each first tube 12 and the flow path 14b of each second tube 14 is the flow path 12a of each first tube 12 and The component of the first fluid F1 and the component of the second fluid F2 flowing through the channel 14b of each second tube 14 are the channel 12a of each first tube 12 and the channel 14b of each second tube 14. Prevents from adhering to.

このような表面処理材料を使用することにより、清浄な乾燥空気を流体混合装置20の配管内に流すことにより配管内の洗浄を略1分というごく短時間で終了させることが可能になった。さらに、一度、表面処理材料を付着させると、1回のにおい嗅ぎ実験の終了後に前記清浄な乾燥空気による前述した如き洗浄を行うだけで、繰り返し同じ香り成分の流体及び別の香り成分の流体を夫々の第1の管12の流路12a及び夫々の第2の管14の流路14bに流しても、表面処理材料の効果に影響がないことが確認されている(接触角測定による)。   By using such a surface treatment material, it becomes possible to finish the cleaning of the piping in a very short time of approximately 1 minute by flowing clean dry air into the piping of the fluid mixing device 20. Furthermore, once the surface treatment material is attached, the fluid of the same scent component and the fluid of another scent component are repeatedly obtained by performing the cleaning as described above with the clean dry air after the end of one smell smelling experiment. It has been confirmed that the effect of the surface treatment material is not affected even if it flows through the flow path 12a of each first tube 12 and the flow path 14b of each second tube 14 (by contact angle measurement).

なお、シランカップリング剤には、夫々の第1の管12の流路12a及び夫々の第2の管14の流路14bを流れる第1流体F1の成分及び第2流体F2の成分に反応しないものが選択されているが、これは夫々の第1の管12の流路12a及び夫々の第2の管14の流路14bを流れる第1流体F1の成分及び第2流体F2の成分親和性が低い分子末端基を有するシランカップリング剤を選択することを意味する。例えば、第1流体F1の成分及び第2流体F2の成分に親水性の成分を使用する場合には、末端にフッ素原子を有するシランカップリング剤、第1流体F1の成分及び第2流体F2の成分に疎水性の成分を使用する場合には末端にカルボニル基を有するシランカップリング剤が用いられる。   Note that the silane coupling agent does not react to the components of the first fluid F1 and the components of the second fluid F2 that flow through the flow channel 12a of each first tube 12 and the flow channel 14b of each second tube 14. Is selected, which is the component affinity of the first fluid F1 and the component of the second fluid F2 flowing through the flow path 12a of each first tube 12 and the flow path 14b of each second tube 14. Means to select a silane coupling agent having a low molecular end group. For example, when a hydrophilic component is used as the component of the first fluid F1 and the component of the second fluid F2, the silane coupling agent having a fluorine atom at the terminal, the component of the first fluid F1, and the components of the second fluid F2 When a hydrophobic component is used as the component, a silane coupling agent having a carbonyl group at the terminal is used.

シランカップリング剤の被膜は、夫々の第1の管12の流路12aの上流端及び夫々の第2の管14の流路14bの上流端の切換え弁CVを介し硫酸化水で洗浄後、純水でリンスをし、例えばエキシマランプまたは低圧水銀灯による紫外線照射源UVSからの紫外線照射による紫外線オゾン処理により、簡単に除去できる。   The coating of the silane coupling agent is washed with sulfated water through the switching valve CV at the upstream end of the flow path 12a of each first pipe 12 and the upstream end of the flow path 14b of each second pipe 14, It can be easily removed by rinsing with pure water and, for example, ultraviolet ozone treatment by ultraviolet irradiation from an ultraviolet irradiation source UVS using an excimer lamp or a low-pressure mercury lamp.

本願の発明者等は、ステンレス製の配管内を蒸留水,塩化メチレンで洗浄し、低圧水銀灯照射による紫外線オゾン処理を行なった後、この配管を1H,1H,2H,2H-perfluorodecyl trimethoxysilaneの溶液に一定時間浸漬させた。その後この配管を前記溶液から引き上げて、塩化メチレン,アセトン,純水の順で流し洗いを行い、80℃で1時間乾燥させることで表面処理材料の被覆処理を行った。被膜処理が適当になされたかは、水滴の接触角を測定することにより評価した。   The inventors of the present application cleaned the inside of a stainless steel pipe with distilled water and methylene chloride, and after performing ultraviolet ozone treatment by irradiation with a low-pressure mercury lamp, It was immersed for a certain time. Thereafter, the pipe was pulled up from the solution, washed with methylene chloride, acetone, and pure water in that order, and dried at 80 ° C. for 1 hour to coat the surface treatment material. Whether the coating treatment was properly performed was evaluated by measuring the contact angle of water droplets.

つづいて、表面処理材料の被覆処理が行われていない配管を使用して図4に示す流体混合装置20を組み立てるとともに、前述した如く表面処理材料の被覆処理が行われた配管を使用して図4に示す流体混合装置20を組み立て、夫々の流体混合装置20の混合流体供給先30に公知のスニッフィングポートを設置し、第2流体供給源26からβ−ダマセノン原液を蒸気化したものを10分間無希釈の状態で配管内に流した。つづいて、第1流体供給源22から空気を配管内に流したときに、本願の発明者等が所属する会社内のにおい専門評価者により、β―ダマセノンの残り香を検知することができなくなるまでの時間を測定する実験を行った。その結果、表面処理材料の被覆処理が行われていない配管を使用した流体混合装置20では上記時間は略10分であり、表面処理材料の被覆処理が行われた配管を使用した流体混合装置20では上記時間は略1分であった。   Subsequently, the fluid mixing apparatus 20 shown in FIG. 4 is assembled using the pipe that is not coated with the surface treatment material, and the pipe that is coated with the surface treatment material as described above is used. 4 is assembled, a known sniffing port is installed at the mixed fluid supply destination 30 of each fluid mixing device 20, and the β-damasenone stock solution vaporized from the second fluid supply source 10 for 10 minutes. It flowed into the pipe in an undiluted state. Subsequently, when the air from the first fluid supply source 22 flows into the pipe, the remaining scent of β-damasenone cannot be detected by the odor specialist evaluator in the company to which the inventors of the present application belong. An experiment was conducted to measure the time. As a result, in the fluid mixing apparatus 20 using the pipe that is not coated with the surface treatment material, the time is approximately 10 minutes, and the fluid mixing apparatus 20 using the pipe that is coated with the surface treatment material. The above time was about 1 minute.

この結果は、表面処理材料の被覆処理が行われた配管を使用した流体混合装置20の方が、表面処理材料の被覆処理が行われていない配管を使用した流体混合装置20と比較して配管内に流された流体の成分が配管内に残りにくいことを示している。   As a result, the fluid mixing apparatus 20 using the pipe subjected to the surface treatment material coating treatment is compared with the fluid mixing apparatus 20 using the pipe not subjected to the surface treatment material coating treatment. This indicates that the component of the fluid that has flowed into the pipe hardly remains in the pipe.

なお、前述したこの発明の一実施形態に従った流体混合装置20の複数の流体混合器10の夫々の第1の管12及び第2の管14はステンレス鋼で形成されていたが、第1の管12及び第2の管14の材料は第1の管12の流路12a及び第2の管14の流路14bに流される第1流体F1及び第2流体F2、さらにはこれ等の流路12a及び14bに流される可能性のある流体に何の影響も与えなければどのような材料でも良く、例えばガラスであっても良い。   In addition, although each 1st pipe | tube 12 and 2nd pipe | tube 14 of the several fluid mixer 10 of the fluid mixing apparatus 20 according to one Embodiment of this invention mentioned above were formed with stainless steel, 1st The material of the pipe 12 and the second pipe 14 is flowed through the flow path 12a of the first pipe 12 and the flow path 14b of the second pipe 14, and the flow of these fluids F1 and F2 is further increased. Any material may be used as long as it does not affect the fluid that may flow through the channels 12a and 14b, for example, glass.

第1の管と第1の管の内径よりも小さな外径を有し第1の管の管壁に差し込まれた端部位を有した第2の管とを夫々が有し多階状に組み合わされた複数の流体混合器を含むこの発明に従った流体混合装置は、2種類の流体、例えばガス、を所望の割合に精密に混合する、例えば希釈する、のに使用することが出来る。   A first tube and a second tube each having an outer diameter smaller than the inner diameter of the first tube and having an end portion inserted into the tube wall of the first tube are combined in a multi-story shape. The fluid mixing device according to the present invention including a plurality of fluid mixers can be used to precisely mix, eg, dilute, two desired fluids, eg, gases, to a desired ratio.

このことは、この発明に従った流体混合装置は、微小な濃度領域における人間のにおい官能評価に用いられるいわゆるにおい嗅ぎ装置(オルファクトメーター)として使用するのに有用であることを意味している。微小な濃度領域における人間のにおい官能評価では、ほんのわずかの希釈誤差が官能評価の結果に大きな影響を与えるので、微小な濃度領域において精密に濃度調整を行うことが出来ることは重要である。また、このような人間のにおい官能評価は、外的影響を可能な限り避ける為に、通常は閉ざされた実験室内で行われるので、におい嗅ぎ装置(オルファクトメーター)として使用される流体混合装置は、可能な限り小型であることが好ましいからである。   This means that the fluid mixing device according to the present invention is useful for use as a so-called scent smell device (olfactometer) used for human odor sensory evaluation in a minute concentration region. . In human odor sensory evaluation in a minute density region, only a slight dilution error greatly affects the result of sensory evaluation. Therefore, it is important to be able to precisely adjust the density in a minute density region. In addition, in order to avoid external influences as much as possible, such human odor sensory evaluation is normally performed in a closed laboratory, so a fluid mixing device used as an odor sniffer (olfactometer) Is preferably as small as possible.

さらに、この発明に従った流体混合装置に含まれる複数の流体混合器の夫々が有している第2の管が第1の管の内径よりも小さな外径を有し第1の管の管壁に差し込まれた端部位を有していることは、第1の管に対する第2の管の取り外しと取り付けとを容易にするので、この発明に従った流体混合装置がにおい嗅ぎ装置(オルファクトメーター)として使用された場合において、異なった成分の流体を流すたびに必要な流体混合装置の洗浄を容易にする。   Furthermore, the second tube of each of the plurality of fluid mixers included in the fluid mixing device according to the present invention has an outer diameter smaller than the inner diameter of the first tube, and the first tube. Having the end portion plugged into the wall facilitates the removal and attachment of the second tube to the first tube, so that the fluid mixing device according to the present invention provides a scent device. When used as a meter), it is necessary to facilitate cleaning of the fluid mixing device that is required every time a fluid having a different component flows.

10…流体混合器、12…第1の管、12a…流路、14…第2の管、14a…端部位、14b…流路、14c…開口、14d…反対側端部位、F1…第1流体、F2…第2流体、FC1…流量制御装置、FC2…流量制御装置、MC…統合制御装置、15…着脱可能機構、15a…環状雌型連結具、15b…環状雄型連結具、DS…下流側、US…上流側、20…流体混合装置、10−1…1番目流体混合器、10−2…2番目流体混合器、10−3…3番目流体混合器、10−4…4番目流体混合器、22…第1流体供給源、24…流量調整装置、26…第2流体供給源、28…混合流体排出先、30…混合流体供給先、CV…切換え弁、STS…表面処理材料格納容器、STC…余剰表面処理材料回収容器。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fluid mixer, 12 ... 1st pipe | tube, 12a ... Flow path, 14 ... 2nd pipe | tube, 14a ... End part, 14b ... Flow path, 14c ... Opening, 14d ... Opposite side end part, F1 ... 1st Fluid, F2 ... second fluid, FC1 ... flow rate control device, FC2 ... flow rate control device, MC ... integrated control device, 15 ... removable mechanism, 15a ... annular female connector, 15b ... annular male connector, DS ... Downstream side, US ... upstream side, 20 ... fluid mixing device, 10-1 ... first fluid mixer, 10-2 ... second fluid mixer, 10-3 ... third fluid mixer, 10-4 ... fourth Fluid mixer, 22 ... first fluid supply source, 24 ... flow rate adjusting device, 26 ... second fluid supply source, 28 ... mixed fluid discharge destination, 30 ... mixed fluid supply destination, CV ... switching valve, STS ... surface treatment material Containment vessel, STC: Surplus surface treatment material recovery container.

Claims (8)

一方向に延出しており、前記一方向に沿う長手方向中心線と前記長手方向中心線に沿い延出し第1流体(F1)が流れる流路(12a)とを有している第1の管(12)と;そして、
第1の管の前記長手方向中心線と交差する方向に延出しており、第1の管の前記流路の内径より小さい外径を有していて第1の管の管壁に差し込まれ第1の管の流路に露出された端部位(14a)とこの端部位に開口し第2流体(F2)が流れる流路(14b)とを有している第2の管(14)と;
を備えており、
第2の管(14)の前記端部位(14a)における前記流路(14b)の長手方向中心線は第1の管(12)の前記流路(12a)の前記長手方向中心線と交差する方向に延出していて、前記端部位(14a)における前記開口(14c)が第1の管(12)の前記流路(12a)における第1流体(F1)の流れの上流を向いている、
流体混合器(10−1,10−2,10−3,10−4)を複数含んでいて、
前記複数の流体混合器(10−1,10−2,10−3,10−4)の夫々の第1の管(12)の流路(12a)の上流端は第1流体供給源(22)に接続されていて、前記複数の流体混合器(10)の中の第1の流体混合器(10−1)の第2の管(14)において前記端部位(14a)とは反対側の端部位(14d)における前記流路(14b)の開口は第2流体供給源(26)に接続されており、前記複数の流体混合器(10−1,10−2,10−3,10−4)の中の第2番目以降の流体混合器(10−2,10−3,10−4)の夫々の第2の管(14)において前記端部位(14a)とは反対側の端部位(14d)における前記流路(14b)の開口はその前の順番の流体混合器の第1の管(12)の流路(12a)の下流端及び混合流体排出先(28)に接続されていて、そして、前記複数の流体混合器(10−1,10−2,10−3,10−4)の中の最終の流体混合器(10−4)の第1の管(12)の流路(12a)の下流端は混合流体供給先(30)に向かい開放されている、
ことを特徴とする流体混合装置。
A first tube extending in one direction and having a longitudinal center line along the one direction and a flow path (12a) extending along the longitudinal center line and through which the first fluid (F1) flows. (12); and
The first tube extends in a direction intersecting the longitudinal center line, has an outer diameter smaller than the inner diameter of the flow path of the first tube, and is inserted into the tube wall of the first tube. A second pipe (14) having an end portion (14a) exposed in the flow path of one pipe and a flow path (14b) that opens to the end portion and through which the second fluid (F2) flows;
With
The longitudinal center line of the flow path (14b) at the end portion (14a) of the second pipe (14) intersects the longitudinal center line of the flow path (12a) of the first pipe (12). Extending in the direction, the opening (14c) in the end portion (14a) faces the upstream of the flow of the first fluid (F1) in the flow path (12a) of the first pipe (12),
Including a plurality of fluid mixers (10-1, 10-2, 10-3, 10-4),
The upstream end of the flow path (12a) of the first pipe (12) of each of the plurality of fluid mixers (10-1, 10-2, 10-3, 10-4) is a first fluid supply source (22). ) In the second pipe (14) of the first fluid mixer (10-1) in the plurality of fluid mixers (10) and opposite to the end portion (14a). The opening of the flow path (14b) in the end portion (14d) is connected to the second fluid supply source (26), and the plurality of fluid mixers (10-1, 10-2, 10-3, 10-). 4) In the second pipe (14) of each of the second and subsequent fluid mixers (10-2, 10-3, 10-4), the end part opposite to the end part (14a) The opening of the flow path (14b) in (14d) is the downstream end of the flow path (12a) of the first pipe (12) of the fluid mixer in the preceding order. And a final fluid mixer (10-) in the plurality of fluid mixers (10-1, 10-2, 10-3, 10-4). 4) The downstream end of the flow path (12a) of the first pipe (12) is open toward the mixed fluid supply destination (30).
A fluid mixing apparatus.
前記複数の流体混合器(10−1,10−2,10−3,10−4)の夫々の前記第1の管(12)の前記流路(12a)及び前記第2の管(14)の前記流路(14b)の夫々は、夫々の流路(12a又は14b)に流される第1流体(F1)及び第2流体(F2)と反応しない表面処理材料により被覆されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の流体混合装置。
The flow path (12a) and the second pipe (14) of the first pipe (12) of each of the plurality of fluid mixers (10-1, 10-2, 10-3, 10-4). Each of the flow paths (14b) is coated with a surface treatment material that does not react with the first fluid (F1) and the second fluid (F2) that flow through the flow paths (12a or 14b).
The fluid mixing apparatus according to claim 1.
前記表面処理材料は、前記第1の管(12)の前記流路(12a)及び前記第2の管(14)の前記流路(14b)の夫々に流されることにより前記第1の管(12)の前記流路(12a)及び前記第2の管(14)の前記流路(14b)の夫々に付着されて前記夫々を被覆し、そして、
前記第1の管(12)の前記流路(12a)及び前記第2の管(14)の前記流路(14b)の夫々に付着されて前記夫々を被覆した前記表面処理材料は、前記第1の管(12)の前記流路(12a)及び前記第2の管(14)の前記流路(14b)の夫々に前記第1流体(F1)及び前記第2流体(F2)を含まない第3流体を流すことを含む所定の処理をされることにより前記付着が解消され前記第1の管(12)の前記流路(12a)及び前記第2の管(14)の前記流路(14b)の夫々から排出される、
請求項2に記載の流体混合装置。
The surface treatment material is caused to flow in each of the flow path (12a) of the first pipe (12) and the flow path (14b) of the second pipe (14), whereby the first pipe ( 12) are attached to and cover each of the flow path (12a) of the second pipe (14) and the flow path (14b) of the second pipe (14), and
The surface treatment material attached to and covering each of the flow path (12a) of the first pipe (12) and the flow path (14b) of the second pipe (14), The flow path (12a) of the first pipe (12) and the flow path (14b) of the second pipe (14) do not include the first fluid (F1) and the second fluid (F2), respectively. By performing a predetermined process including flowing a third fluid, the adhesion is eliminated, and the flow path (12a) of the first pipe (12) and the flow path of the second pipe (14) ( Discharged from each of 14b),
The fluid mixing apparatus according to claim 2.
前記表面処理材料は、シランカップリング剤であり、
前記所定の処理は紫外線照射を含む、
請求項3に記載の流体混合装置。
The surface treatment material is a silane coupling agent,
The predetermined treatment includes ultraviolet irradiation;
The fluid mixing apparatus according to claim 3.
前記複数の流体混合器(10−1,10−2,10−3,10−4)の夫々の前記第2の管(14)の前記端部位(14a)の外径が、前記第1の管(12)の前記流路(12a)の内径の1/2以上である、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の流体混合装置。
The outer diameter of the end portion (14a) of the second pipe (14) of each of the plurality of fluid mixers (10-1, 10-2, 10-3, 10-4) is the first It is 1/2 or more of the inner diameter of the flow path (12a) of the pipe (12).
The fluid mixing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the fluid mixing apparatus is characterized in that:
前記複数の流体混合器(10−1,10−2,10−3,10−4)の夫々の前記第2の管(14)の前記端部位(14a)の流路の内径と前記第1の管(12)の前記流路(12a)の内径との関係は、前記第2の管(14)の前記端部位(14a)の外径と前記第1の管(12)の前記流路(12a)の内径の夫々が変わらないとして、
前記複数の流体混合器(10−1,10−2,10−3,10−4)の夫々における前記第1の流体(F1)による前記第2の流体(F2)の希釈倍率が10未満の場合には、前記第2の管(14)の前記端部位(14a)の流路の内径に対し前記第1の管(12)の前記流路(12a)の内径が3.3倍未満であり、そして、
前記複数の流体混合器(10−1,10−2,10−3,10−4)の夫々における前記第1の流体(F1)による前記第2の流体(F2)の希釈倍率が10以上の場合には、前記第2の管(14)の前記端部位(14a)の流路の内径に対し前記第1の管(12)の前記流路(12a)の内径が3.3倍以上である、
請求項5に記載の流体混合装置。
The inner diameter of the flow path of the end portion (14a) of the second pipe (14) of each of the plurality of fluid mixers (10-1, 10-2, 10-3, 10-4) and the first The relationship between the inner diameter of the flow path (12a) of the pipe (12) is that the outer diameter of the end portion (14a) of the second pipe (14) and the flow path of the first pipe (12). As each of the inner diameters of (12a) does not change,
The dilution ratio of the second fluid (F2) by the first fluid (F1) in each of the plurality of fluid mixers (10-1, 10-2, 10-3, 10-4) is less than 10. In this case, the inner diameter of the flow path (12a) of the first pipe (12) is less than 3.3 times the inner diameter of the flow path of the end portion (14a) of the second pipe (14). Yes, and
The dilution ratio of the second fluid (F2) by the first fluid (F1) in each of the plurality of fluid mixers (10-1, 10-2, 10-3, 10-4) is 10 or more. In this case, the inner diameter of the flow path (12a) of the first pipe (12) is 3.3 times or more than the inner diameter of the flow path of the end portion (14a) of the second pipe (14). is there,
The fluid mixing apparatus according to claim 5.
前記第2の管(14)の前記端部位(14a)は前記第1の管(12)に対して着脱可能機構を介して着脱可能に取り付けられている、
請求項6に記載の流体混合装置。
The end portion (14a) of the second pipe (14) is detachably attached to the first pipe (12) via a detachable mechanism.
The fluid mixing apparatus according to claim 6.
前記複数の流体混合器(10−1,10−2,10−3,10−4)の夫々の前記第2の管(14)の前記端部位(14a)において前記第1の管(12)の前記流路(12a)における前記第1流体(F1)の流れの上流を向いている側が、前記端部位(14a)の末端に向かうに伴い細くなるよう傾斜されている、
ことを特徴とする請求項7に記載の流体混合装置。
The first pipe (12) at the end portion (14a) of the second pipe (14) of each of the plurality of fluid mixers (10-1, 10-2, 10-3, 10-4). The side of the flow path (12a) facing the upstream of the flow of the first fluid (F1) is inclined so as to become narrower toward the end of the end portion (14a).
The fluid mixing apparatus according to claim 7.
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