JP5558883B2 - Mixing device, gradation mixture and method for producing mixture - Google Patents

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Description

本発明は、粉粒体や液体等を混合する技術に関する。   The present invention relates to a technique for mixing a granular material or a liquid.

現在、粉粒体や液体等の流体を混合する技術として様々なものが知られている。例えば、粉粒体を混合する場合に一般的に用いられる混合機としては、V型ベッセルやボールミルと呼ばれるものがある。或いは、液体を混合する場合には、容器内に貯留した液体内でプロペラを回転させるミキサーが知られている。   Currently, various techniques are known for mixing fluids such as granular materials and liquids. For example, as a mixer generally used for mixing powder particles, there is a so-called V-type vessel or ball mill. Or when mixing a liquid, the mixer which rotates a propeller in the liquid stored in the container is known.

しかしながら、この種の混合機は、大量の流体を大まかに混ぜるのには適しているものの、局所的な混合比率の偏りを回避することができない。   However, although this type of mixer is suitable for roughly mixing a large amount of fluid, a local mixing ratio bias cannot be avoided.

一方、例えば、特許文献1には、生産ロット、取り扱いロットごとの特性のばらつきを無くすため、一旦、各ロットを数等分したのち、それらの一つずつを寄せ集めて少量ずつ混合していく多ロット部分混合方式について記載がある。そして、特許文献1の図1には、各ロットを数等分するための分割縮分器1、2、2'について開示がある。   On the other hand, for example, in Patent Document 1, in order to eliminate variations in characteristics between production lots and handling lots, the lots are once divided into several equal parts, and the lots are collected and mixed one by one. There is a description about the multi-lot partial mixing method. In FIG. 1 of Patent Document 1, there is disclosed a division / reduction unit 1, 2, 2 ′ for dividing each lot into several equal parts.

このように、流路を繰り返し2分割する流路分割機構については、特許文献2にも開示がある。特許文献2では、複数種類の流体を小さな流れに分けてから混合させる構成となっている。   As described above, Patent Document 2 also discloses a channel dividing mechanism that repeatedly divides a channel into two. In patent document 2, it is the structure which mixes, after dividing multiple types of fluid into a small flow.

特開昭59-160521号公報(2頁右上欄2〜4行目、図1)JP 59-160521 (page 2, upper right column, lines 2 to 4, line 1) 米国公開公報 US2003/0039169A1US publication US2003 / 0039169A1

しかしながら、上述した第1特許文献では、粉体の混合自体は従来型の混合機で行なっており、排出された1ロットの粉体が、混合機内で均一に混ざっていることは何ら保証されていない。そもそも、特許文献1の表1乃至表7でその効果について説明しているように、特許文献1は、異なるタイミングで各ロットを投入して積層させたのちに混合機に投入することによって、設備の小規模化、ロット間のバラツキの低下を図るものであるため、1ロット内で粉体を均一に混合しようとするものではない。   However, in the above-mentioned first patent document, the powder mixing itself is performed by a conventional mixer, and it is guaranteed at all that the discharged powder of one lot is uniformly mixed in the mixer. Absent. In the first place, as described in Tables 1 to 7 of Patent Document 1, Patent Document 1 describes that the equipment is obtained by putting the lots at different timings and laminating them and then feeding them into the mixer. Therefore, it is not intended to uniformly mix powder within one lot.

また、特許文献2でも、混合自体は、1箇所の大きな混合室(cylindrical mixing chamber 5)で行なっているため、やはり従来と同様に局所的な混合精度を担保できるものではなかった。   Also in Patent Document 2, since the mixing itself is performed in one large mixing chamber (cylindrical mixing chamber 5), the local mixing accuracy cannot be ensured as in the prior art.

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、全体的にも局所的にも混合精度を向上させる技術を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a technique for improving the mixing accuracy both locally and locally.

上記目的を達成するため、本発明に係る装置は、
第1被混合物と第2被混合物とを混合するための混合装置であって、
前記第1被混合物を投入する第1投入口と、該第1投入口から投入された前記第1被混合物が分割されて排出される少なくとも2つの第1排出口と、を備えた第1分割流路と、
前記第2被混合物を投入する第2投入口と、該第2投入口から投入された前記第2被混合物が分割されて排出される少なくとも2つの第2排出口と、を備えた第2分割流路と、
前記第1排出口の1つ及び前記第2排出口の1つに連結され、分割されて前記第1排出口から排出された一部の前記第1被混合物と分割されて前記第2排出口から排出された一部の前記第2被混合物とを混合させて部分混合物を生成する少なくとも2つの混合流路と、
前記混合流路から排出された部分混合物を凝集する少なくとも2つの凝集流路と、
前記少なくとも2つの凝集流路で凝集された部分混合物を1つに集めて収容する収容部と、
を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an apparatus according to the present invention provides:
A mixing device for mixing the first mixture and the second mixture,
1st division | segmentation provided with the 1st insertion port which throws in the said 1st to-be-mixed material, and the at least 2 1st discharge port by which the said 1st to-be-mixed material thrown in from this 1st loading port is divided | segmented and discharged | emitted A flow path;
A second division comprising a second inlet for introducing the second mixture, and at least two second outlets for dividing and discharging the second mixture introduced from the second inlet. A flow path;
Is connected to one of the one and the second outlet of the first outlet, divided by the second discharge ports are divided between the first object to be a mixture of partially discharged from the first outlet At least two mixing flow paths for mixing a part of the second mixture discharged from the tank and generating a partial mixture;
At least two aggregation channels for aggregating the partial mixture discharged from the mixing channel;
An accommodating portion for collecting and accommodating the partial mixture aggregated in the at least two aggregation channels;
It is provided with.

上記目的を達成するため、本発明に係る混合物製造方法は、上記混合装置に対して前記第1被混合物と前記第2被混合物を投入することで混合物を生成する。   In order to achieve the above object, the method for producing a mixture according to the present invention generates a mixture by introducing the first mixture and the second mixture into the mixing apparatus.

上記目的を達成するため、本発明に係る混合物製造方法は、上記混合装置に対して投入される前記第1被混合物と前記第2被混合物の割合を徐々に変化させることによりグラデーション混合物を生成する。   In order to achieve the above object, the method for producing a mixture according to the present invention generates a gradation mixture by gradually changing the ratio of the first mixture and the second mixture to be introduced into the mixing apparatus. .

本発明によれば、混合物において全体的にも局所的にも混合精度を向上させることができる。   According to the present invention, the mixing accuracy can be improved in the mixture as a whole or locally.

本発明の第1実施形態としての混合装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the mixing apparatus as 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態としての混合装置に含まれる分割ブロックの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the division | segmentation block contained in the mixing apparatus as 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態としての混合装置に含まれる混合流路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the mixing flow path contained in the mixing apparatus as 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態としての混合装置に含まれる混合流路の他の構成を示す図である。It is a figure which shows the other structure of the mixing flow path contained in the mixing apparatus as 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態としての混合装置に含まれる混合流路の様々な構成を示す図である。It is a figure which shows various structures of the mixing flow path contained in the mixing apparatus as 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態としての混合装置に含まれる凝集流路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the aggregation channel contained in the mixing apparatus as 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態としての混合装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the mixing apparatus as 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態としての混合装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the mixing apparatus as 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第1乃至第3実施形態としての混合装置の変形例を説明する図である。It is a figure explaining the modification of the mixing apparatus as 1st thru | or 3rd embodiment of this invention. 本発明の第1乃至第3実施形態としての混合装置の変形例を説明する図である。It is a figure explaining the modification of the mixing apparatus as 1st thru | or 3rd embodiment of this invention. 本発明の第1乃至第3実施形態としての混合装置を用いたグラデーション混合物の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the gradation mixture using the mixing apparatus as 1st thru | or 3rd embodiment of this invention. 本発明の第1乃至第3実施形態としての混合装置を用いたグラデーション混合物の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the gradation mixture using the mixing apparatus as 1st thru | or 3rd embodiment of this invention. 本発明の第1乃至第3実施形態としての混合装置を用いたグラデーション混合物の製造方法を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing method of the gradation mixture using the mixing apparatus as 1st thru | or 3rd embodiment of this invention.

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the components described in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the technical scope of the present invention only to them.

(概要)
以下に説明する本発明の実施形態は、第1被混合物と第2被混合物とを混合するための混合装置に係るものである。この混合装置は、少なくとも、第1、第2分割流路、少なくとも2つの混合流路、及び凝集流路を有する。これらのうち、第1分割流路は、第1被混合物を投入する第1投入口と、第1投入口から投入された第1被混合物が分割されて排出される少なくとも2つの第1排出口と、を備える。また、第2分割流路は、第2被混合物を投入する第2投入口と、第2投入口から投入された第2被混合物が分割されて排出される少なくとも2つの第2排出口と、を備える。更に、混合流路は、第1排出口の1つ及び第2排出口の1つに連結され、第1排出口から排出された第1被混合物と第2排出口から排出された第2被混合物とを混合させ混合物を生成する。一方、凝集流路は、混合流路から排出された混合物を凝集する。
つまり、本実施形態に係る混合装置は、分割流路、混合流路、凝集流路の3段階の流路で構成され、流路分割によって被混合物を少量化し、少量化された2種の被混合物同士を混合流路内で混合し、凝集させる。
(Overview)
The embodiment of the present invention described below relates to a mixing apparatus for mixing a first mixture and a second mixture. This mixing apparatus has at least a first and a second divided channel, at least two mixing channels, and an aggregation channel. Among these, the first divided flow path includes a first input port for supplying the first mixture, and at least two first discharge ports for dividing and discharging the first mixture input from the first input port. And comprising. Further, the second divided flow path includes a second inlet for introducing the second mixture, at least two second outlets for dividing and discharging the second mixture introduced from the second inlet, Is provided. Further, the mixing channel is connected to one of the first outlet and one of the second outlets, and the first mixture discharged from the first outlet and the second target discharged from the second outlet. Mix with the mixture to form a mixture. On the other hand, the aggregation channel aggregates the mixture discharged from the mixing channel.
That is, the mixing apparatus according to the present embodiment is configured by three stages of flow paths, a divided flow path, a mixed flow path, and an agglomeration flow path. The mixtures are mixed in the mixing channel and aggregated.

このように、分割流路を用いて被混合物を少量化し、少量化された被混合物同士を混合して混合物を生成し、生成した混合物を凝集することにより、局所的な少量の混合物における混合比を担保しつつ、混合物を得ることができる。つまり、全体的に見ても第1被混合物と第2被混合物とのモザイク模様になっており、かつ、どの一部を拡大してみても、第1被混合物と第2被混合物とのモザイク模様になっているような混合精度の高い混合物を得ることができる。特に、混合物を搬送又は収容する前に凝集流路内で凝集させるため収容後又は搬送中の偏析分離を防止することができる。   In this way, the mixture ratio is reduced in a small amount of the local mixture by reducing the amount of the mixture using the divided flow path, mixing the reduced amounts of the mixture to form a mixture, and aggregating the generated mixture. A mixture can be obtained while ensuring the above. In other words, the mosaic pattern of the first mixture and the second mixture is seen as a whole, and any mosaic of the first mixture and the second mixture is enlarged even if any part is enlarged. It is possible to obtain a mixture with high mixing accuracy such as a pattern. In particular, since the mixture is aggregated in the aggregation channel before being conveyed or accommodated, segregation separation after accommodation or during conveyance can be prevented.

(第1実施形態)
[全体構成]
図1は、本発明の第1実施形態としての混合装置1の概略構成を示す図である。混合装置1は、被混合物A用の分割流路としての分割ボード1001と、被混合物B用の分割流路としての分割ボード1002と、複数の混合流路を含む混合ブロック1003と、複数の凝集流路を含む凝集ブロック1004と、搬送路としてのベルトコンベア1005と、収容部としての容器1006を含む。
(First embodiment)
[overall structure]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a mixing apparatus 1 as a first embodiment of the present invention. The mixing apparatus 1 includes a dividing board 1001 as a dividing channel for the mixture A, a dividing board 1002 as a dividing channel for the mixture B, a mixing block 1003 including a plurality of mixing channels, and a plurality of aggregations. An aggregation block 1004 including a flow path, a belt conveyor 1005 as a conveyance path, and a container 1006 as a storage unit are included.

分割ボード1001、1002には、被混合物を分割して少量化する分割流路が施されている。ここでは分割ボード1001、1002は、それぞれ、3段階に2分割して計8分割する。分割ボード1001、1002による分割数は同数である。分割ボード1001、1002はそれぞれ角度を変化させることが可能である。例えば比重の小さい被混合物に対しては、図中縦方向に分割ボード1001、1002を立てて、比重の大きい被混合物に対しては、図中横方向に分割ボード1001、1002を寝かせることが望ましい。これは、比重の小さい被混合物は、空気抵抗を受けて分割流路内で分散しやすいのに対して、比重の大きい被混合物は、分割流路内で遍在しやすいからである。分割ボード1001、1002を寝かせれば、被混合物が自重によって分割流路の壁面に接触したりぶつかったりする回数又は確率があがるため、比重の大きい被混合物が、分割流路内で偏って流れることを防止できる。一方、比重の小さな被混合物の場合、分割ボード1001、1002を寝かせると、流速が極端に小さくなる恐れがあるため、分割ボード1001、1002を立てることが好適である。つまり、分割ボード1001と分割ボード1002とは、左右対称配置でなくともよい。なお、図1では示されていないが、それぞれの分割ボード1001、1002には、蓋が設けられていても良い。   The dividing boards 1001 and 1002 are provided with a dividing flow path for dividing the mixture to be reduced in quantity. Here, each of the divided boards 1001 and 1002 is divided into three stages and divided into eight in total. The number of divisions by the division boards 1001 and 1002 is the same. Each of the divided boards 1001 and 1002 can change an angle. For example, it is desirable to stand up the divided boards 1001 and 1002 in the vertical direction in the figure for a mixture with a low specific gravity, and to lay the divided boards 1001 and 1002 in the horizontal direction in the figure for a mixture with a high specific gravity. . This is because a mixture having a small specific gravity is likely to be dispersed in the divided flow path due to air resistance, whereas a mixture having a large specific gravity is likely to be ubiquitous in the divided flow path. If the divided boards 1001 and 1002 are laid down, the number of times or the probability that the mixed material comes into contact with or collides with the wall surface of the divided flow path due to its own weight increases, so that the mixed material having a large specific gravity flows in an uneven manner in the divided flow path. Can be prevented. On the other hand, in the case of a mixture having a small specific gravity, if the divided boards 1001 and 1002 are laid down, the flow rate may become extremely small. Therefore, it is preferable to raise the divided boards 1001 and 1002. That is, the divided board 1001 and the divided board 1002 do not have to be symmetrically arranged. Although not shown in FIG. 1, each of the divided boards 1001 and 1002 may be provided with a lid.

分割ボード1001、1002によって分割された被混合物は、次に、混合ブロック1003に投入される。混合ブロック1003では、分割ボード1001の排出口から排出された被混合物Aと分割ボード1002の排出口から排出された被混合物Bとを混合し、混合物を生成する。これらの被混合物は少量化されているため、被混合物Aと第2被混合物Bとを流れの中で少量ずつ混合することができ局所的な混合比を担保できる。混合ブロック1003は、分割ボード1001、1002の分割数と同数の投入口を有している。分割ボード1001の1つの排出口と分割ボード1002の1つの排出口とが1つの混合流路に接続され、各混合流路内で部分混合物が生成される。   The mixture to be divided by the division boards 1001 and 1002 is then charged into the mixing block 1003. In the mixing block 1003, the mixture A discharged from the outlet of the dividing board 1001 and the mixture B discharged from the outlet of the dividing board 1002 are mixed to generate a mixture. Since these to-be-mixed materials are reduced in volume, the to-be-mixed A and the second to-be-mixed B can be mixed little by little in the flow, and a local mixing ratio can be ensured. The mixing block 1003 has the same number of input ports as the number of division boards 1001 and 1002. One outlet of the dividing board 1001 and one outlet of the dividing board 1002 are connected to one mixing channel, and a partial mixture is generated in each mixing channel.

生成された部分混合物は、凝集ブロック1004に送られ、各凝集流路内で凝集される。凝集ブロック1004は、混合ブロック1003の各排出口から排出された、混合されたばかりの部分混合物に対して凝集処理を加え、部分混合物の粒子が容易に分離しないように塊を生成するものである。凝集とは、被混合物が粉粒体の場合、粒子同士を付着させて塊を生成することを示し、被混合物が流体の場合には、ゲル化させる等の方法で流体内の分離を防止させることを示す。凝集ブロック1004から排出された部分混合物は、ベルトコンベア1005上に載置される。ベルトコンベア1005は、不図示のモータによって矢印方向に駆動しているため、載置された部分混合物は収容部1006に送られ収容される。この時、凝集流路での凝集が搬送中の偏析を防止する。   The generated partial mixture is sent to the aggregation block 1004 and aggregated in each aggregation channel. The agglomeration block 1004 performs agglomeration treatment on the freshly mixed partial mixture discharged from each discharge port of the mixing block 1003 to generate a lump so that the particles of the partial mixture are not easily separated. Aggregation means that when the mixture to be mixed is a granular material, particles are adhered to each other to form a lump. When the mixture to be mixed is a fluid, it is prevented from being separated by a method such as gelling. It shows that. The partial mixture discharged from the aggregation block 1004 is placed on the belt conveyor 1005. Since the belt conveyor 1005 is driven in the direction of the arrow by a motor (not shown), the placed partial mixture is sent to the storage unit 1006 and stored. At this time, aggregation in the aggregation channel prevents segregation during conveyance.

[分割流路の構成]
図2は分割ボード1001の構成を示す斜視図である。分割ボード1002の構成は、分割ボード1001と同様であるためここでは説明を省略する。分割ボード1001は、被混合物Aを投入する1つの投入口1001aと、流路を構成する溝とが形成されている。溝は逆Y字形状であり、1つの上流流路が2つの下流流路に接続される。これにより、流れてきた被混合物は、分岐にぶつかって、繰り返し2分割される。そして、流路の最下流側に、投入口1001aから投入された被混合物Aが分割されて排出される少なくとも2つの排出口1001bが設けられている。上述したように、本実施形態では、被混合物の2分割を3回繰り返すことにより計8分割するため、排出口1001bは8個設けられる。
[Configuration of divided flow path]
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the divided board 1001. Since the configuration of the division board 1002 is the same as that of the division board 1001, the description thereof is omitted here. The dividing board 1001 is formed with one input port 1001a into which the mixture A is input and a groove forming a flow path. The groove has an inverted Y shape, and one upstream channel is connected to two downstream channels. Thereby, the to-be-mixed material which has flowed collides with the branch and is repeatedly divided into two. Further, at least two discharge ports 1001b through which the mixture A input from the input port 1001a is divided and discharged are provided on the most downstream side of the flow path. As described above, in the present embodiment, eight divisions 1001b are provided in order to divide the mixture to be divided into eight parts by repeating three divisions three times.

分割流路1001の各排出口1001bに対して流量計(例えば本発明者が提案した特開2004−138574号公報に開示の衝撃式流量計など)を配して、それぞれの排出量が望ましい量になるようにリアルタイムで角度調整を行なう角度調整機構を設けてもよい。また、分割流路では流動性が高いほうがよく、塊にならないように高温乾燥環境を実現することが望ましい。   A flow meter (for example, an impact type flow meter disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-138574 proposed by the present inventor) is arranged for each discharge port 1001b of the divided flow path 1001, and each discharge amount is a desired amount. An angle adjustment mechanism that adjusts the angle in real time may be provided. Further, it is preferable that the divided flow path has high fluidity, and it is desirable to realize a high-temperature drying environment so as not to become a lump.

分割流路1001は、3段階の2分割によって被混合物を8分割する形状となっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、4段階以上の2分割で、2のn乗分割してもよい。例えば、5段階の分岐構造にすれば、32分割を可能とする。   The divided flow path 1001 has a shape in which the mixture is divided into eight parts by three stages of two divisions, but the present invention is not limited to this, and is divided into n-th powers of 2 in four stages or more. May be. For example, if a five-stage branch structure is used, 32 divisions are possible.

分割流路は、1つの板に対して切削によって形成した溝と蓋によって構成されてもよいし、1つの板に対して複数の仕切板を取り付けることによって流路を形成する構成でも良い。更には、パイプのような流路管をつなぎ合わせて形成された流路でも良い。   The divided flow path may be configured by a groove and a lid formed by cutting a single plate, or may be configured by forming a flow path by attaching a plurality of partition plates to a single plate. Furthermore, a flow path formed by connecting flow pipes such as pipes may be used.

更に、壁面に粉粒体が付着しにくくするため、分割流路において垂直往復振動又は水平往復振動又は水平円振動を加えることも好適である。真空環境化において、凝集した粉粒体をバラバラにしてうまく分散させるためにも振動は有効である。更には、流体の壁面部材を弾性体で作って振動させればより効果的に壁面に付着した粉粒体等を落とすことができる。なお、流路内壁への粉粒体付着を防止するためには、流路表面を摩擦係数の小さい部材でコーティングすることも重要である。そのようなコーティングにより、流路内壁の耐摩耗性を向上させることもできる。例えば、分岐箇所のくさび状部分の上側のみ、摩擦係数を減らすコーティングすることも好適である。その部分が最も被混合物による衝突を受ける部分だからである。   Furthermore, it is also preferable to apply vertical reciprocating vibration, horizontal reciprocating vibration, or horizontal circular vibration in the divided flow path in order to make it difficult for the granular material to adhere to the wall surface. In a vacuum environment, vibration is also effective to disperse the agglomerated particles and disperse them well. Furthermore, if the wall surface member of the fluid is made of an elastic body and vibrated, it is possible to more effectively drop the granular material attached to the wall surface. It is important to coat the surface of the flow path with a member having a small friction coefficient in order to prevent adhesion of the granular material to the inner wall of the flow path. Such a coating can also improve the wear resistance of the inner wall of the flow path. For example, it is also preferable to coat only the upper side of the wedge-shaped portion at the branch point to reduce the friction coefficient. This is because that part is the part most subject to collision by the mixture.

[混合流路の構成]
混合ブロック1003の詳細構成について、図3に示す。混合ブロック1003は、分割流路における分割数に応じた仕切板1003a〜gを備えた管状部材である。被混合物A、Bが1つの開口部に飛び込む構成でも良いし、別体の仕切板1101を挿入することによって、混合ブロック内で確実に被混合物A、Bが混ざる構成にしてもよい。仕切板1101は、隣り合う分割流路から排出された被混合物が混合流路に投入される前に混ざることを防止する機能も有する。図4に、図3とは異なる流路形状を有する混合ブロック1401を示す。この混合ブロック1401は、図3に示したものに比べて排出口が小さく形成されている。そのため、被混合物同士がぶつかり合う確率が高く、混合効果が高くなる。この混合ブロック1401に対して、図3に示す仕切り板1101を組み合わせても良い。
[Configuration of mixing channel]
A detailed configuration of the mixing block 1003 is shown in FIG. The mixing block 1003 is a tubular member provided with partition plates 1003a to 1003g according to the number of divisions in the division flow path. A configuration may be employed in which the products A and B jump into one opening, or a configuration in which the products A and B are reliably mixed in the mixing block by inserting a separate partition plate 1101. The partition plate 1101 also has a function of preventing the mixture discharged from the adjacent divided flow channels from being mixed before being introduced into the mixing flow channel. FIG. 4 shows a mixing block 1401 having a flow path shape different from that in FIG. The mixing block 1401 has a smaller discharge port than that shown in FIG. Therefore, the probability that the materials to be mixed will collide with each other is high, and the mixing effect is high. A partition plate 1101 shown in FIG. 3 may be combined with the mixing block 1401.

被混合物同士の混合効果を促進させる様々な機構について、図5に示す。図5(a)は、混合流路内で、被混合物A、Bが、角度を付けてぶつかるように構成したものである。基本的に混合を促進するには、被混合物同士の流路同士(粉粒体であれば飛翔経路)が交差した方がよい。図5(b)、(c)は、混合物A、Bがぶつかる板や凸部を壁面から突出させて乱流を起こし、混合を促進させるものである。図5(d)は、混合流路全体を流路方向又は流路に垂直な方向に振動させて、流路内の被混合物が流路内で動き、結果として良く混ざるように構成したものである。   FIG. 5 shows various mechanisms for promoting the mixing effect between the objects to be mixed. FIG. 5A shows a configuration in which the materials to be mixed A and B collide with each other at an angle in the mixing channel. Basically, in order to promote mixing, it is preferable that the flow paths of the materials to be mixed (flight paths in the case of powder particles) intersect. 5 (b) and 5 (c) cause the turbulent flow by causing the plates and protrusions that the mixtures A and B collide to protrude from the wall surface to promote mixing. FIG. 5D shows a configuration in which the entire mixing channel is vibrated in the direction of the channel or in a direction perpendicular to the channel so that the mixture in the channel moves in the channel and as a result mixes well. is there.

図5(e)は、混合流路内にエアーを送り込むことにより、乱流を起こし、混合を促進させるものである。ここで送り込む気体は、空気に限らず、被混合物の比重や性質に合わせて、窒素ガスやヘリウムガスなどを用いても良い。例えば、被混合物の比重が軽い場合には、やはり比重の軽いヘリウムガスを流入させて、流速を確保することが望ましい。或いは、空気と反応する粉粒体、例えば酸化しやすい金属などの場合にはアルゴンなどの不活性ガスを用いてもよい。   FIG. 5E shows a case where turbulent flow is caused by feeding air into the mixing flow path to promote mixing. The gas fed here is not limited to air, and nitrogen gas, helium gas, or the like may be used in accordance with the specific gravity and properties of the mixture. For example, when the specific gravity of the mixture is light, it is desirable to ensure a flow rate by flowing helium gas having a light specific gravity. Alternatively, an inert gas such as argon may be used in the case of a granular material that reacts with air, such as a metal that easily oxidizes.

図5(f)〜(h)は、磁界又は電界を生成して、粉粒体などの被混合物に力を加えるものである。例えば、図5(f)では、混合流路を挟む位置に配置された2つの電磁石に対し、交互に通電することにより、磁性体をなす被混合物を図中左右方向に動かすことができ、混合を促進させることができる。また同様に、図5(g)のように混合流路を挟む位置に配置された2つの電極に対して、交互に通電することにより、微細な被混合物を図中左右方向に電気泳動させることができ、混合を促進させることができる。さらには、図5(h)に示すように、電極又は電磁石を流路に沿って複数配置し、位相を変えて順次通電させることにより、流路中の被混合物を加速又は減速させることもでき、結果として、混合を促進させることができる。   5 (f) to 5 (h) generate a magnetic field or an electric field and apply a force to a mixture such as a granular material. For example, in FIG. 5 (f), by alternately energizing two electromagnets arranged at positions sandwiching the mixing flow path, the mixture to be magnetic can be moved in the left-right direction in the figure, and mixed. Can be promoted. Similarly, as shown in FIG. 5 (g), a minute mixture is electrophoresed in the left-right direction in the figure by alternately energizing two electrodes arranged at positions sandwiching the mixing channel. And can promote mixing. Furthermore, as shown in FIG. 5 (h), the mixture in the flow path can be accelerated or decelerated by arranging a plurality of electrodes or electromagnets along the flow path and sequentially energizing them with different phases. As a result, mixing can be promoted.

[凝集流路の構成]
具体的な凝集ブロック1004内の凝集流路の様々な構成例を図6に示す。図6(a)の凝集流路では、混合物同士を、偏析が起こらないように凝集すべく、水やエタノール等の液体或いは接着剤を噴霧する。図6(b)の凝集流路では、静電気力やファンデルワールス力による凝集を助けるため、減圧して粒間の気体を減らす。これは特に被混合物が粒の小さな粉粒体であって、比重も小さい場合に有効である。図6(c)は帯電によって混合物同士を凝集させる電極及び帯電装置を用いる。図6(d)、(e)は、溶融によって混合物同士の凝集を促進すべく、加熱装置を用いて直接加熱又は誘導加熱を行なう。図6(f)の凝集流路では、凝固によって混合物同士の凝集を促進すべく、冷却装置を用いる。
[Composition of aggregation channel]
Various configuration examples of the aggregation flow channel in the specific aggregation block 1004 are shown in FIG. In the aggregation channel of FIG. 6A, a liquid such as water or ethanol or an adhesive is sprayed so that the mixtures are aggregated so that segregation does not occur. In the aggregation flow channel of FIG. 6B, the gas between the particles is reduced by reducing the pressure in order to assist aggregation due to electrostatic force or van der Waals force. This is particularly effective when the material to be mixed is a granular material having small grains and a small specific gravity. FIG. 6C uses an electrode and a charging device that aggregate the mixture by charging. 6D and 6E, direct heating or induction heating is performed using a heating device in order to promote the aggregation of the mixtures by melting. In the aggregation channel in FIG. 6 (f), a cooling device is used to promote the aggregation of the mixtures by solidification.

[本実施形態の効果]
以上のように、本実施形態に係る混合装置は、分割流路を用いて被混合物を少量化し、少量化された被混合物同士を混合して混合物を生成し、生成した混合物を凝集する。これにより、少量の混合物における局所的な混合比を担保しつつ、全体としても混合精度の高い混合物を得ることができる。また、本混合装置によれば、量の異なる被混合物同士、形の異なる被混合物同士、大きさの異なる被混合物同士、或いは重さの異なる被混合物同士を高い混合精度で混合することができる。特に、本実施形態では各流路を平面的に構成したので、省スペースで単純な構成によって混合精度の高い混合装置を提供することができる。更に、混合後、搬送の前に、凝集流路において集中的に凝集を行なうことにより、偏析を防止し、最終的な混合の精度を一層向上させることができる。なお、ここでの凝集処理として、いわゆる固結処理を利用しても良い。
[Effect of this embodiment]
As described above, the mixing apparatus according to the present embodiment reduces the amount of the mixture using the divided flow path, mixes the reduced amounts of the mixture to generate a mixture, and aggregates the generated mixture. Thereby, a mixture with high mixing accuracy can be obtained as a whole while ensuring a local mixing ratio in a small amount of the mixture. Moreover, according to this mixing apparatus, the to-be-mixed materials from which quantities differ, the to-be-mixed materials from which shapes differ, the to-be-mixed materials from which magnitude | sizes differ, or the to-be-mixed materials from which weight differs can be mixed with high mixing precision. In particular, in the present embodiment, since each flow path is planarly configured, a mixing apparatus with high mixing accuracy can be provided with a simple configuration that saves space. Furthermore, after the mixing and before the conveyance, the aggregation is concentrated in the aggregation channel, so that segregation can be prevented and the final mixing accuracy can be further improved. In addition, you may utilize what is called a solidification process as an aggregation process here.

なお、本実施形態では、搬送路としてベルトコンベアを採用した混合装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の形態の搬送路を凝集流路の下流に配置しても良いし、或いは凝集流路から直接収容部に混合物を収容する構成でもよい。その場合でも、少量ずつ混合して生成した部分混合物を凝集させるので、搬送中又は収容後の偏析を防止し、混合精度を向上させることができる。   In addition, although this embodiment demonstrated the mixing apparatus which employ | adopted the belt conveyor as a conveyance path, this invention is not limited to this. The conveyance path of another form may be arrange | positioned downstream of the aggregation flow path, or the structure which accommodates a mixture in an accommodating part directly from an aggregation flow path may be sufficient. Even in that case, since the partial mixture produced by mixing little by little is agglomerated, segregation during transportation or after storage can be prevented, and the mixing accuracy can be improved.

(第2実施形態)
図7は、本発明の第2実施形態としての混合装置2の概略構成を示す図である。混合装置2は、第1実施形態の混合装置1と比較した場合、搬送路として、ベルトコンベア1005に変えて、傾斜を付けて設けられた搬送流路2005を含むものである。
この方法で部分混合物の搬送を行なえば、搬送にモータなどの駆動源を必要としないため、エネルギー消費や振動による悪影響を抑えることができる。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of the mixing apparatus 2 as the second embodiment of the present invention. When compared with the mixing apparatus 1 of the first embodiment, the mixing apparatus 2 includes a conveyance flow path 2005 provided with an inclination instead of the belt conveyor 1005 as a conveyance path.
If the partial mixture is transported by this method, a drive source such as a motor is not required for transport, so that adverse effects due to energy consumption and vibration can be suppressed.

(第3実施形態)
図8は、本発明の第3実施形態としての混合装置3の概略構成を示す断面図である。本実施形態に係る混合装置3は、第1、第2実施形態の混合装置1、2に対し、被混合物C、D用の分割流路1801、1802を追加して、被混合物A、B、C、Dを混合させるものである。混合装置の他の構成は同じであるため、同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。混合装置3では、混合流路1003の1つの投入口に対して、4つの分割流路の排出口から同時に被混合物が流れ込む。
(Third embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the mixing apparatus 3 as the third embodiment of the present invention. The mixing apparatus 3 according to the present embodiment adds divided channels 1801 and 1802 for the mixtures C and D to the mixing apparatuses 1 and 2 of the first and second embodiments, and the mixtures A, B, C and D are mixed. Since the other configurations of the mixing apparatus are the same, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the mixing device 3, the mixture to be mixed flows from the outlets of the four divided channels simultaneously into one inlet of the mixing channel 1003.

本実施形態によれば、簡単かつ省スペースな構成で4種類の被混合物を精度良く混合させることができる。   According to this embodiment, it is possible to accurately mix four types of materials to be mixed with a simple and space-saving configuration.

(その他の実施形態)
上述の第1乃至第3実施形態に示した混合装置に対して、以下のような変形例を考えることができる。
(Other embodiments)
The following modifications can be considered with respect to the mixing apparatus shown in the first to third embodiments.

[被混合物]
上記第1乃至第3実施形態では、混合対象となる物体を単に「被混合物」と称したが、実際には、被混合物には粉体、液体及び気体が含まれる。このうち、粉体としては、工業品、食品、医化学品が含まれる。工業品としての粉体には、カーボン、砂、セメント、硝子ビーズ、セラミックス、研磨剤、合成樹脂等の粉が含まれる。また、食品としての粉体には、小麦粉、コーヒー、乳製品、ビール酵母、香辛料、塩、砂糖、デンプン、その他調味料が含まれる。更に、医化学品としての粉体には、顆粒、化粧品、粉薬、飼料、洗剤、粉体塗料、DNA、タンパク質などが含まれる。また液体や気体としても同様に、工業品、食品、医化学品が考えられる。例えば、上記の粉体が溶融した液体が含まれる。
[Mixed material]
In the first to third embodiments, an object to be mixed is simply referred to as a “mixture”, but actually, the mixture includes powder, liquid, and gas. Among these, the powder includes industrial products, foods, and medicinal chemicals. The powder as an industrial product includes powders of carbon, sand, cement, glass beads, ceramics, abrasives, synthetic resins and the like. Further, the powder as food includes wheat flour, coffee, dairy products, brewer's yeast, spices, salt, sugar, starch, and other seasonings. Furthermore, powders as medicinal chemicals include granules, cosmetics, powders, feeds, detergents, powder paints, DNA, proteins and the like. Similarly, industrial products, foods, and medicinal chemicals can be considered as liquids and gases. For example, a liquid in which the above powder is melted is included.

[流路]
上記第1乃至第3実施形態では、分割流路、混合流路、凝集流路の生成方法や形状について詳しくは言及していないが、流路は、NCエンドミルで切削することによって成形した溝であっても、射出成形で製造した溝であってもよい。或いは板状部材に流路壁を接着することによって流路を形成しても良いし、パイプをつなげることで流路を形成してもよい。また、流路断面の形状としては、図9(a)に示すような角を有する溝の他に、図9(b)のような角にアールを有する溝であってもよいし、更に、図9(c)のように底面が円弧状の溝であっても良い。図9(b)、(c)のようにアールを有する溝であれば、流路の洗浄を容易に行なうことができるという効果がある。
[Flow path]
In the first to third embodiments, the generation method and shape of the divided flow channel, the mixing flow channel, and the aggregation flow channel are not described in detail, but the flow channel is a groove formed by cutting with an NC end mill. Or it may be a groove manufactured by injection molding. Alternatively, the flow path may be formed by bonding a flow path wall to the plate-like member, or the flow path may be formed by connecting a pipe. In addition to the groove having the corner as shown in FIG. 9A, the shape of the cross section of the flow path may be a groove having a corner at the corner as shown in FIG. 9B. As shown in FIG. 9C, the bottom surface may be an arc-shaped groove. If the groove has a radius as shown in FIGS. 9B and 9C, there is an effect that the flow path can be easily cleaned.

分割流路において、投入口からの距離によらず、流路の総断面積を一定にすることは好適である。これにより、単位面積当たりに流れる被混合物の密度(流体圧力)を入口から出口まで一定にすることができ、流路中の位置に拘わらず、被混合物の挙動を一定にすることができる。   In the divided flow path, it is preferable to make the total cross-sectional area of the flow path constant regardless of the distance from the inlet. Thereby, the density (fluid pressure) of the mixture flowing per unit area can be made constant from the inlet to the outlet, and the behavior of the mixture can be made constant regardless of the position in the flow path.

一方、被混合物が粉粒体であって、その粒子が直進運動を行なうと想定できる場合には、壁に当たる粒子の数を一定にするため、混合流路の流路長を断面の径に比例した流路長とすることが望ましい。つまり、混合流路では断面積が大きければ大きいほど、混合に長い流路とすることが好適である。壁に当たる粒子の個数は断面積に反比例するからである。粒子同士のぶつかり合いが多い方が良いため、2つ分割流路が混合流路の入口で交差する角度はある程度大きいほうがよい。特に被混合物の比重が大きい場合には、この交差角は大きい方が良い。逆に凝集流路では粒子同士のぶつかり合いは少ない方が良く、そのため、凝集の過程で流路同士が交わる角度は小さい方が良い。   On the other hand, if the material to be mixed is a powder and it can be assumed that the particles move straightly, the channel length of the mixing channel is proportional to the cross-sectional diameter in order to keep the number of particles hitting the wall constant. It is desirable to set the flow path length. In other words, the larger the cross-sectional area of the mixing channel, the longer the channel for mixing. This is because the number of particles hitting the wall is inversely proportional to the cross-sectional area. Since it is better for the particles to collide with each other, the angle at which the two divided flow channels intersect at the entrance of the mixing flow channel should be large to some extent. In particular, when the specific gravity of the mixture is large, the crossing angle should be large. On the contrary, in the aggregation channel, it is better that the particles do not collide with each other. For this reason, the angle at which the channels intersect in the aggregation process is preferably small.

一方、分割流路において、分岐した各ルートでの流路長はそれぞれ同じである方がよい。つまり、どの流路を経過するルートでも被混合物が流路内の壁面に接する長さが同じである方がよい。そうすれば、例え被混合物が粘性流体であっても、最初に投入して途中で分かれた被混合物は、理論上、同じタイミングで出口に達することになり、混合精度を制御しやすくなる。   On the other hand, in the divided flow channel, it is preferable that the flow channel length in each branched route is the same. That is, it is better that the length of the mixture to be in contact with the wall surface in the flow path is the same in any route passing through the flow path. If it does so, even if a to-be-mixed material is a viscous fluid, the to-be-mixed material initially divided | segmented on the way will reach an exit theoretically at the same timing, and it becomes easy to control mixing accuracy.

第1乃至第3実施形態に記載の分割流路について、図10に示すように、分割流路のそれぞれの分岐箇所に回動可能な分割量調整部2301〜2307を設けてもよい。分割量調整部2301〜2307は、角部を有する板状部材が軸を中心に図中左右に回動することによって、分岐箇所での分割割合を調整する。基本的には、分割後の被混合物が等しい流量になるように調整を行なうが、意図的に分割割合を変えても良い。分割流路の各排出口に流量センサを設置して被混合物の流量を測定することにより、それぞれの分割量調整部の回動方向及び角度を決定することができる。   About the division | segmentation flow path as described in 1st thru | or 3rd Embodiment, as shown in FIG. 10, you may provide the division | segmentation amount adjustment parts 2301-2307 which can rotate in each branch location of a division | segmentation flow path. The division amount adjusting units 2301 to 2307 adjust the division ratios at the branching locations by rotating the plate-like member having the corners to the left and right in the drawing around the axis. Basically, adjustment is performed so that the mixture to be mixed has an equal flow rate, but the division ratio may be changed intentionally. By installing a flow rate sensor at each outlet of the divided flow path and measuring the flow rate of the mixture, the rotation direction and angle of each divided amount adjusting unit can be determined.

例えば、図10のように各排出口からの排出量をD1〜D8とすると、まず、D1=D2、D3=D4、D5=D6、D7=D8となるように分割量調整部2304〜2307のそれぞれの角度を決定する。次に、D1+D2=D3+D4、D5+D6=D7+D8となるように、分割量調整部2302、2303の角度を決定する。更に、D1+D2+D3+D4=D5+D6+D7+D8となるように、分割量調整部2301の角度を決定する。このように下流側の分割量調整部から徐々に上流側の分割量調整部へと調整を繰り返すことにより、設置時、或いはリアルタイムに、全ての排出口からの排出量が等しくなるように制御することができる。   For example, if the discharge amounts from the respective discharge ports are D1 to D8 as shown in FIG. 10, first, the division amount adjusting units 2304 to 2307 are set such that D1 = D2, D3 = D4, D5 = D6, and D7 = D8. Determine each angle. Next, the angles of the division amount adjustment units 2302 and 2303 are determined so that D1 + D2 = D3 + D4 and D5 + D6 = D7 + D8. Further, the angle of the division amount adjusting unit 2301 is determined so that D1 + D2 + D3 + D4 = D5 + D6 + D7 + D8. In this way, by repeatedly adjusting from the downstream dividing amount adjusting unit to the upstream dividing amount adjusting unit, the discharge amount from all the discharge ports is controlled to be equal at the time of installation or in real time. be able to.

[特殊な混合物の製造方法]
一方、図11に示すように、各排出口からの排出量D1〜D8の比が、1:2:3:4:5:6:7:8となるように分割量調整部を制御することもできる。これにはまず、排出量D1:D2=1:2、D3:D4=3:4、D5:D6=5:6、D7:D8=7:8となるように、分割量調整部2304、2305、2306、2307を調整する。次に、排出量D1+D2:D3+D4=3:7、D5+D6:D7+D8=11:15となるように、分割量調整部2302、2303を調整する。最後に、排出量D1+D2+D3+D4:D5+D6+D7+D8=10:26となるように、分割量調整部2301を調整する。
[Production method of special mixture]
On the other hand, as shown in FIG. 11, the division amount adjusting unit is controlled so that the ratio of the discharge amounts D1 to D8 from the discharge ports becomes 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8. You can also. For this purpose, first, the division amount adjusting units 2304 and 2305 are set so that the discharge amounts D1: D2 = 1: 2, D3: D4 = 3: 4, D5: D6 = 5: 6, and D7: D8 = 7: 8. 2306 and 2307 are adjusted. Next, the division amount adjustment units 2302 and 2303 are adjusted so that the discharge amounts D1 + D2: D3 + D4 = 3: 7 and D5 + D6: D7 + D8 = 11: 15. Finally, the division amount adjustment unit 2301 is adjusted so that the discharge amount D1 + D2 + D3 + D4: D5 + D6 + D7 + D8 = 10: 26.

この考え方を応用すれば、分割流路の各排出口から排出される被混合物の割合を自由に変えることができる。そうすると、2つの分割流路から排出される被混合物AとBの混合比率を、混合流路ごとに変えることが可能となる。例えば、被混合物A:Bが1:8から8:1まで変化するような混合流路とすることができる。そして混合比率の異なる混合物を順次搬送して収容すれば、図12に示すようなグラデーションを有した混合物2701を得ることができる。   If this concept is applied, the ratio of the mixture discharged from each outlet of the divided flow path can be freely changed. If it does so, it will become possible to change the mixing ratio of to-be-mixed A and B discharged | emitted from two division flow paths for every mixing flow path. For example, the mixing channel A: B can be changed from 1: 8 to 8: 1. If the mixtures having different mixing ratios are sequentially conveyed and stored, a mixture 2701 having gradation as shown in FIG. 12 can be obtained.

図12のグラデーション混合物2701は、第1乃至第3実施形態の何れかに記載の混合装置に対して、投入する被混合物の比率を時間的に変化させることによっても製造可能である。被混合物A100%被混合物B0%の状態から、被混合物A0%被混合物B100%の状態まで徐々に被混合物の投入量を変えれば、混合比率が連続的に変化するグラデーション混合柱2701を生成することができる。   The gradation mixture 2701 in FIG. 12 can be manufactured by changing the ratio of the mixture to be added to the mixing apparatus according to any one of the first to third embodiments. If the input amount of the mixture is gradually changed from the state of the mixture A 100% mixture B 0% to the state of the mixture A 0% mixture B 100%, a gradation mixing column 2701 in which the mixing ratio continuously changes is generated. Can do.

さらには、図13に示すように、混合装置から排出された混合物から柱状部材を生成するための生成装置2801においては、その壁面から吸引する構成になっているため、先に排出された混合物が壁面に張り付き、徐々にその内部を満たすように混合物が配置される。図11、図12に示した構成によって、混合装置から排出される混合物の混合比率を時間的に変化させ、グラデーション混合物をこの生成装置2801に送り込めば、中心から外周に向けて被混合物の混合比率が徐々に変化するグラデーション混合柱2802を生成することができる。   Furthermore, as shown in FIG. 13, in the production | generation apparatus 2801 for producing | generating a columnar member from the mixture discharged | emitted from the mixing apparatus, since it has the structure attracted | sucked from the wall surface, the mixture discharged | emitted previously is The mixture is placed so as to stick to the wall surface and gradually fill the interior. 11 and 12, if the mixing ratio of the mixture discharged from the mixing device is changed with time and the gradation mixture is fed into the generating device 2801, the mixing of the mixture from the center toward the outer periphery is performed. A gradation mixed column 2802 in which the ratio gradually changes can be generated.

このようにグラデーション混合物の生成により、異種材料の結合を行なうことが可能となる。例えば、金属とセラミックとの結合は非常に困難とされているが、上述のように、金属粉とセラミック粉とを混合してグラデーション混合柱を生成すれば、1本の棒状部材であって、一端から他端へ連続的に材質が変化する物体を作ることができる。   Thus, the generation of the gradation mixture makes it possible to bond dissimilar materials. For example, the bonding of metal and ceramic is considered to be very difficult, but as described above, if a gradation mixed column is produced by mixing metal powder and ceramic powder, it is a single rod-shaped member, An object whose material continuously changes from one end to the other can be created.

[雰囲気]
上記第1乃至第3実施形態では、混合装置の雰囲気については詳しくは言及していないが、上述の混合装置は真空ポンプにより排気した減圧又は真空環境下で混合処理を行なうこともできる。又は、ボンベから所望のガスを導入してガス雰囲気下に混合装置全体を配置し、混合処理を行なわせてもよい。ここでガスとしては窒素、アルゴン、水蒸気など、対象に応じて選択すればよい。
[atmosphere]
In the first to third embodiments, the atmosphere of the mixing device is not described in detail, but the above-described mixing device can also perform the mixing process in a reduced pressure or vacuum environment exhausted by a vacuum pump. Alternatively, a desired gas may be introduced from a cylinder and the entire mixing apparatus may be placed in a gas atmosphere to perform the mixing process. Here, as the gas, nitrogen, argon, water vapor or the like may be selected according to the object.

被混合物の比重が非常に小さい場合、空気抵抗を過大に受けてしまって自重での流動速度が非常に小さい場合がある。この場合、装置全体を真空又は減圧環境下にして空気抵抗を抑えることが望ましい。真空又は減圧下では粒子が塊になるという現象も起こりえるが、第1乃至第3実施形態の分割流路であれば、分岐箇所に塊になった粒子群を衝突させて強制的に分割させることにより、減圧環境でも被混合物の少量化を図ることができる。   When the specific gravity of the mixture is very small, the air resistance is excessively received, and the flow velocity under its own weight may be very small. In this case, it is desirable to suppress the air resistance by putting the entire apparatus in a vacuum or a reduced pressure environment. Although the phenomenon of particles becoming agglomerated under vacuum or reduced pressure may occur, in the divided flow path of the first to third embodiments, the agglomerated particle group collides with a branching point and is forcibly divided. As a result, the amount of the mixture can be reduced even in a reduced pressure environment.

[リニアモータ機構の追加]
図5(h)に示したような、流路中の混合物を加速又は減速させるリニアモータ機構は、混合流路のみならず分割流路や搬送路に対しても有効である。流路の片側又は両側に、電極又は電磁石を所定間隔に複数並べ、それぞれの電極又は電磁石を、位相をずらして駆動させることにより移動電界又は移動磁界を生成して、電気泳動又は磁力によって被混合物を加速又は減速させる。
[Addition of linear motor mechanism]
The linear motor mechanism for accelerating or decelerating the mixture in the flow path as shown in FIG. 5 (h) is effective not only for the mixing flow path but also for the divided flow path and the conveyance path. A plurality of electrodes or electromagnets are arranged at predetermined intervals on one or both sides of the flow path, and each electrode or electromagnet is driven out of phase to generate a moving electric field or a moving magnetic field, which is mixed by electrophoresis or magnetic force. Accelerate or decelerate.

例えば120度ずつ位相がずれた三相交流を利用することでもこの機能を実現することができる。そのような構成により、流体抵抗を受けやすく、流れにくい被混合物又は混合物を所望の速度で流すことが可能となり、被混合物同士の高精度な混合を短時間に実現することが可能になる。このようなリニアモータの構成は、分割流路、混合流路、凝集流路のそれぞれに追加してもよく、例えば、分割流路で加速し、混合流路で減速し、更に、凝集流路で加速すれば、混合精度を保ちつつ、全体的な混合処理を高速化することが可能となる。   For example, this function can also be realized by using a three-phase alternating current whose phase is shifted by 120 degrees. With such a configuration, it is possible to flow a mixture or mixture that is easily subjected to fluid resistance and is difficult to flow at a desired speed, and it is possible to realize highly accurate mixing between the mixtures in a short time. Such a configuration of the linear motor may be added to each of the divided flow path, the mixing flow path, and the aggregation flow path. For example, the linear motor is accelerated in the divided flow path, decelerated in the mixing flow path, and further, the aggregation flow path. By accelerating, it is possible to speed up the overall mixing process while maintaining the mixing accuracy.

Claims (6)

第1被混合物と第2被混合物とを混合するための混合装置であって、
前記第1被混合物を投入する第1投入口と、該第1投入口から投入された前記第1被混合物が分割されて排出される少なくとも2つの第1排出口と、を備えた第1分割流路と、
前記第2被混合物を投入する第2投入口と、該第2投入口から投入された前記第2被混合物が分割されて排出される少なくとも2つの第2排出口と、を備えた第2分割流路と、
前記第1排出口の1つ及び前記第2排出口の1つに連結され、分割されて前記第1排出口から排出された一部の前記第1被混合物と分割されて前記第2排出口から排出された一部の前記第2被混合物とを混合させて部分混合物を生成する少なくとも2つの混合流路と、
前記混合流路から排出された部分混合物を凝集する少なくとも2つの凝集流路と、
前記少なくとも2つの凝集流路で凝集された部分混合物を1つに集めて収容する収容部と、
を備えたことを特徴とする混合装置。
A mixing device for mixing the first mixture and the second mixture,
1st division | segmentation provided with the 1st insertion port which throws in the said 1st to-be-mixed material, and the at least 2 1st discharge port by which the said 1st to-be-mixed material thrown in from this 1st loading port is divided | segmented and discharged | emitted A flow path;
A second division comprising a second inlet for introducing the second mixture, and at least two second outlets for dividing and discharging the second mixture introduced from the second inlet. A flow path;
Is connected to one of the one and the second outlet of the first outlet, divided by the second discharge ports are divided between the first object to be a mixture of partially discharged from the first outlet At least two mixing flow paths for mixing a part of the second mixture discharged from the tank and generating a partial mixture;
At least two aggregation channels for aggregating the partial mixture discharged from the mixing channel;
An accommodating portion for collecting and accommodating the partial mixture aggregated in the at least two aggregation channels;
A mixing apparatus comprising:
前記第1、第2分割流路は、1つの第1投入口と1つの第2投入口から投入された前記第1、第2被混合物をそれぞれN等分して、N個の第1排出口及びN個の第2排出口から排出する流路であり、
前記混合流路はN個設けられ、1対の前記第1排出口及び前記第2排出口が1つの混合流路に接続され、
前記凝集流路もN個設けられ、それぞれの前記凝集流路は、それぞれの前記混合流路から排出された混合物を凝集することを特徴とする請求項に記載の混合装置。
The first and second divided flow paths each divide the first and second mixture to be supplied from one first input port and one second input port into N equal parts, thereby providing N first exhaust channels. A flow path for discharging from the outlet and the N second discharge ports,
N mixing channels are provided, and a pair of the first outlet and the second outlet are connected to one mixing channel,
The mixing apparatus according to claim 1 , wherein N aggregation channels are provided, and each of the aggregation channels aggregates the mixture discharged from each of the mixing channels.
前記凝集流路内に水、アルコール、又は接着剤を噴霧する方法、前記凝集流路内を減圧して粒間の気体を減らす方法、前記凝集流路内の被混合物を帯電する方法、前記凝集流路内を直接加熱又は誘導加熱する方法、及び、前記凝集流路内を冷却する方法の少なくとも何れか1つの方法によって前記混合物の凝集を促進させることを特徴とする請求項1または2に記載の混合装置。 A method of spraying water, alcohol, or an adhesive into the aggregation channel, a method of reducing the gas between particles by reducing the pressure in the aggregation channel, a method of charging a mixture in the aggregation channel, and the aggregation method for heating or induction heating in the flow path directly, and, according to claim 1 or 2, characterized in that to promote the agglomeration of the mixture by at least any one of the methods of methods of cooling the aggregate flow path Mixing equipment. 前記混合流路内に、振動を加える方法、気体を噴射する方法、及び、磁界又は電界を付与する方法の少なくとも何れ1つの方法によって、前記混合流路内の前記第1、第2被混合物の混合を促進させることを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載の混合装置。 The first and second mixed substances in the mixing flow path can be obtained by at least one of a method of applying vibration, a method of injecting gas, and a method of applying a magnetic field or an electric field in the mixing flow path. mixing apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that to promote the mixing. 請求項1乃至4の何れか1項に記載の混合装置に対して前記第1被混合物と前記第2被混合物を投入することで混合物を生成する混合物製造方法。The mixture manufacturing method which produces | generates a mixture by throwing in the said 1st to-be-mixed material and the said 2nd to-be-mixed material with respect to the mixing apparatus of any one of Claim 1 thru | or 4. 投入される前記第1被混合物と前記第2被混合物の割合を徐々に変化させることによりグラデーション混合物を生成することを特徴とする請求項5に記載の混合物製造方法。6. The method for producing a mixture according to claim 5, wherein a gradation mixture is generated by gradually changing a ratio of the first mixture to be introduced and the second mixture to be added.
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