JP7308178B2

JP7308178B2 - スタティックミキサー

Info

Publication number: JP7308178B2
Application number: JP2020172233A
Authority: JP
Inventors: 和晃熊谷
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 2020-10-12
Filing date: 2020-10-12
Publication date: 2023-07-13
Anticipated expiration: 2040-10-12
Also published as: JP2022063804A

Description

本発明はスタティックミキサーに係り、特に、円筒内周面を有する混合室内に混合エレメントが配設されているハウジングの改良に関するものである。

(a) 一定の外径寸法の混合エレメントと、(b) 一定の内径寸法の円筒内周面を有する混合室が設けられており、その混合室内に前記混合エレメントが配設されるハウジングと、を有するスタティックミキサーが知られている（特許文献１～３参照）。

特開２００１－３５３４３１号公報特開２０１４－１４７９０号公報特開２００６－２３１２５５号公報

ところで、このような従来のスタティックミキサーは、混合室の軸方向の少なくとも一方に開口部が設けられ、混合エレメントをその開口部から混合室内に挿入する必要があるが、混合エレメントと混合室の円筒内周面との間のクリアランス（遊び）が小さいと、混合室の開口部に混合エレメントが干渉して損傷する可能性があった。例えば試験や研究等のために少量の混合流体を得るため、外径寸法が３ｍｍ以下の小径の混合エレメントを使用することが考えられるが、小径化に伴って肉厚も薄くなることから破損し易くなり、上記課題が顕著になる。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、ハウジングの混合室内に混合エレメントを損傷することなく簡便に配設できるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 一定の外径寸法の混合エレメントと、(b) 一定の内径寸法の円筒内周面を有する混合室が設けられており、その混合室内に前記混合エレメントが配設されるハウジングと、を有するスタティックミキサーにおいて、(c) 前記ハウジングは、(c-1) 互いに密着するように突き合わされる第１合せ面および第２合せ面にそれぞれ断面が半円形の第１溝および第２溝が設けられた一対の第１プレートおよび第２プレートと、(c-2) 前記第１溝および前記第２溝によって前記混合室が形成されるように、前記第１プレートおよび前記第２プレートを突き合わせて締結する締結部材と、を備えており、(d) 前記第１プレートには前記第２プレートに向かって突き出す第１凸部が設けられ、その第１凸部の先端面が前記第１合せ面とされて前記第１溝が設けられており、(e) 前記締結部材は、前記第１凸部の外側に設けられて前記第１プレートと前記第２プレートとを締結しており、(f)前記第２プレートには前記第１プレートに向かって突き出す第２凸部が設けられ、(g)その第２凸部の先端面が前記第２合せ面とされて前記第２溝が設けられていることを特徴とする。

なお、上記第１プレートおよび第２プレートに技術的な差異は無く、一対のプレートを備えてハウジングが構成されているとともに、その一対のプレートの少なくとも一方に凸部が設けられて、混合室を構成する溝が形成されていれば良い。言い換えれば、一対のプレートの何れか一方だけに凸部が設けられて溝が形成されている場合、その凸部が設けられたプレートが第１プレートである。

第２発明は、第２発明のスタティックミキサーにおいて、(a) 前記ハウジングは、前記第１凸部および前記第２凸部が内側に嵌合される嵌合穴が設けられているとともに、その第１凸部およびその第２凸部の高さの合計寸法よりも小さい板厚を有し、前記第１プレートと前記第２プレートとの間に配設されるスペーサを備えており、(b) 前記締結部材は、前記スペーサを板厚方向に貫通して前記第１プレートと前記第２プレートとを締結するように、前記第１凸部および前記第２凸部の周囲に複数設けられたねじ部材であることを特徴とする。

第３発明は、第３発明のスタティックミキサーにおいて、(a) 前記第１凸部および前記第２凸部は、前記第１合せ面および前記第２合せ面と平行な断面形状が互いに同じであり、(b) 前記スペーサの前記嵌合穴は、前記第１凸部および前記第２凸部がその嵌合穴内に嵌め入れられることにより、前記第１溝と前記第２溝とが一致するように前記第１プレートと前記第２プレートとが位置合わせされるように、前記断面形状に対応する大きさで設けられていることを特徴とする。

第４発明は、第１発明～第４発明の何れかのスタティックミキサーにおいて、(a) 前記第１溝および前記第２溝は、それぞれ前記第１合せ面および前記第２合せ面の領域内に両端部が位置するように設けられており、その第１溝およびその第２溝によって形成される前記混合室は両端部が閉塞されている一方、(b) 前記第１プレートおよび前記第２プレートの少なくとも一方には、前記混合室の一端部および他端部にそれぞれ所定の交差角度で連結されるように一対の連結通路が設けられていることを特徴とする。

第５発明は、第１発明～第５発明の何れかのスタティックミキサーにおいて、(a) 前記混合エレメントは、矩形板を螺旋状に捩じった形状の螺旋状エレメントで、右まわりに捩じれた右捩れ部と左まわりに捩じれた左捩れ部とが交互に同じ数だけ設けられたものであり、(b) 前記混合エレメントは、軸心まわりに回転可能な状態で前記混合室内に配置されていることを特徴とする。

第６発明は、第１発明～第６発明の何れかのスタティックミキサーにおいて、(a) 前記混合エレメントの外径寸法は３ｍｍ以下で、(b) 前記混合エレメントと前記混合室の前記円筒内周面との間のクリアランスは０．１ｍｍ以下であることを特徴とする。なお、クリアランスは、円筒内周面の内径寸法と混合エレメントの外径寸法との差である。

このようなスタティックミキサーにおいては、第１プレートおよび第２プレートに設けられた第１溝および第２溝の何れか一方に混合エレメントを嵌め入れた後に、それ等の第１プレートと第２プレートとを突き合わせて締結部材によって締結することにより、第１溝および第２溝によって形成される混合室内に混合エレメントを簡便に組み付けることが可能で、混合エレメントの損傷が抑制される。また、第１プレートには第１凸部が設けられ、その第１凸部の先端面が第１合せ面とされて第１溝が設けられているとともに、その第１凸部の外側に設けられた締結部材によって第１プレートと第２プレートとが締結されているため、第１溝の周囲の比較的狭い範囲の第１合せ面に締結力が集中的に作用して第２プレートに押圧されるようになり、高いシール性能が得られて混合室からの流体の漏出が抑制される。
また、第２プレートに第２凸部が設けられ、その第２凸部の先端面が第２合せ面とされて第２溝が設けられている場合で、第１凸部と第２凸部とが突き合わされて混合室が形成されるため、シール性能を確保するために高い面精度が要求される加工範囲が第１凸部および第２凸部の先端面だけで良く、加工が容易で安価に構成できる。

第２発明は、第１凸部および第２凸部が内側に嵌合される嵌合穴を有するスペーサが第１プレートと第２プレートとの間に配設されるとともに、そのスペーサを板厚方向に貫通して第１プレートと第２プレートとを締結するねじ部材が第１凸部および第２凸部の周囲に複数設けられている場合で、第１凸部と第２凸部とが所定の面圧で略均一に突き合わされるように複数のねじ部材を締結することにより、高いシール性能を容易に確保することができる。

第３発明は、第１凸部および第２凸部の断面形状が互いに同じで、それ等がスペーサの嵌合穴内に嵌め入れられることにより、第１溝と第２溝とが一致するように第１プレートおよび第２プレートが位置合わせされる場合で、第１溝および第２溝の何れか一方に混合エレメントを嵌め入れた後に、第１凸部および第２凸部がスペーサの嵌合穴内に嵌め入れられるように第１プレートと第２プレートとを突き合わせれば、第１溝および第２溝によって形成される混合室内に混合エレメントを損傷することなく配置することが可能で、混合エレメントの組み付け作業を一層容易に行なうことができる。

第４発明は、第１溝および第２溝がそれぞれ第１合せ面および第２合せ面の領域内に設けられて混合室の両端部が閉塞されており、その混合室の一端部および他端部にそれぞれ所定の交差角度で連結されるように一対の連結通路が第１プレートおよび第２プレートの少なくとも一方に設けられている場合で、混合エレメントが混合室内に保持されるため、必ずしも混合エレメントを位置決めしたり固定したりする必要がなく装置が安価に構成されるとともに、混合エレメントの組み付け作業を容易に行なうことができる。

第５発明は、混合エレメントとして右捩れ部と左捩れ部とが交互に同じ数だけ設けられている螺旋状エレメントが用いられる場合で、混合室内を流動する流体によって混合エレメントに加えられる右トルクおよび左トルクが略同じになる。すなわち、特に回転ストッパ等を設けることなく混合エレメントの回転が抑制され、軸心まわりに回転可能に混合室内に配置するだけで適切な流体混合性能が得られるため、装置が安価に構成されるとともに、混合エレメントの組み付け作業を容易に行なうことができる。

第６発明は、混合エレメントの外径寸法が３ｍｍ以下で、混合エレメントと混合室の円筒内周面との間のクリアランスが０．１ｍｍ以下の場合で、従来のように混合室内に軸方向から混合エレメントを挿入しようとすると、混合室の開口部に混合エレメントが干渉して損傷する可能性があるため、第１プレートと第２プレートとを突き合わせて締結することにより、第１溝および第２溝によって形成される混合室内に混合エレメントを損傷することなく簡便に配置することができる、という本発明の効果が顕著に得られる。

本発明の一実施例であるスタティックミキサーの斜視図である。図１のスタティックミキサーの平面図である。図１のスタティックミキサーの正面図である。図２におけるIV－IV矢視部分の断面図である。図４におけるＶ－Ｖ矢視部分における混合室および混合エレメントの断面図である。図１のスタティックミキサーの構成要素である混合エレメントの一例を説明する正面図である。図１のスタティックミキサーのハウジングの構成要素である第１プレートを第１合せ面が見えるように斜め下方から見た斜視図である。図１のスタティックミキサーのハウジングの構成要素である第２プレートを第２合せ面が見えるように斜め上方から見た斜視図である。図１のスタティックミキサーのハウジングの構成要素であるスペーサを斜め上方から見た斜視図である。図１のスタティックミキサーのハウジングの組付手順の一例を説明する断面図である。

本発明は、例えば試験や研究等のために少量の混合流体を得るため、或いは少量の流体を混ぜ合わせて反応させるため、外径寸法が３ｍｍ以下、更には２ｍｍ以下の、小径の混合エレメントを使用するとともに、混合室の円筒内周面との間のクリアランスが０．１ｍｍ以下、更には０．０５ｍｍ以下とされる、小型のスタティックミキサーに好適に適用される。外径寸法が３ｍｍよりも大きい混合エレメントを使用するスタティックミキサーや、混合エレメントと混合室の円筒内周面との間のクリアランスが０．１ｍｍよりも大きいスタティックミキサーにも適用され得る。混合エレメントは、例えば右まわりに捩じれた右捩れ部と左まわりに捩じれた左捩れ部とが交互に設けられた螺旋状エレメントが好適に用いられるが、右まわりおよび左まわりの何れか一方向へ捩じっただけの螺旋状エレメントや、放射状に複数の混合羽根が設けられた混合エレメントなど、混合室内を流動する流体を混合することができる種々の態様が可能である。混合エレメントは、例えば軸心まわりに回転可能で且つ軸方向へ移動可能に混合室内に配設されるが、ストッパ等により軸心まわりに回転不能に混合室内に配設したり、軸方向への移動不能に混合室内に配設したりしても良い。混合対象の流体としては、各種の液体が適当であるが、液体以外の流体を対象とすることもできる。

第１プレートと第２プレートとを突き合わせて締結する締結部材としては、複数のねじ部材が好適に用いられるが、クランプ等を用いて締結することもできる。少なくとも第１プレートには第１凸部が設けられるが、第２プレートの第２凸部は必要に応じて設けられ、その第２凸部を省略することもできる。第１プレートと第２プレートとの間には、必要に応じてスペーサが設けられるが、そのスペーサを省略することもできる。スペーサの代わりにガイドピン等を設けて、第１溝と第２溝とが一致するように第１プレートと第２プレートとを位置合わせすることも可能である。

第１プレートに第１凸部が設けられるとともに第２プレートに第２凸部が設けられる場合、第１凸部および第２凸部が内側に嵌合される嵌合穴を有するスペーサを第１プレートと第２プレートとの間に配設することが望ましい。嵌合穴は、第１凸部および第２凸部が嵌合穴内に嵌め入れられることにより、第１溝と第２溝とが一致するように第１プレートと第２プレートとが位置合わせされるように、第１凸部および第２凸部の断面形状に対応する大きさで設けることが望ましい。例えば、第１合せ面および第２合せ面が同一形状で、それ等の合せ面と同じ大きさの断面で第１凸部および第２凸部が設けられる場合、嵌合穴も略同じ大きさで設ければ良い。第１凸部および第２凸部を、第１合せ面、第２合せ面である先端面側ほど断面積が小さくなるように、側面を傾斜させても良く、その場合は第１凸部および第２凸部の基端部分、すなわち断面積が最も大きい部分の断面形状に合わせて嵌合穴の大きさを決めれば良い。

混合室の両端部が閉塞されている場合、その混合室に流体を供給したり混合室から混合流体を取り出したりするために、混合室の一端部および他端部に連結されるように一対の連結通路が設けられる。この一対の連結通路は、第１プレートに設けられても良いし、第２プレートに設けられても良い。一対の連結通路の一方を第１プレートに設け、他方を第２プレートに設けても良い。これ等の連結通路は、例えば混合室に対して直角に連結されるように、第１合せ面や第２合せ面に対して垂直に設けられ、第１プレートや第２プレートを板厚方向に貫通するように設けられるが、例えば混合室に対して所定の鈍角で連結されるように連結通路を斜めに傾斜させて設けることもできるなど、種々の態様が可能である。複数種類の流体を供給するために、供給側の連結通路を複数設けることも可能である。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の一実施例であるスタティックミキサー１０の斜視図で、図２はスタティックミキサー１０の平面図、図３はスタティックミキサー１０の正面図であり、図４は図２におけるIV－IV矢視部分の断面図である。このスタティックミキサー１０は、長方形の板状の一対の第１プレート１２および第２プレート１４と、それ等の第１プレート１２と第２プレート１４との間に介在させられたスペーサ１６と、から成るハウジング１８を備えており、そのハウジング１８の内部に混合室２０が設けられている。混合室２０は、一定の内径寸法の円筒内周面を有する円柱形状の空間で、その混合室２０内には一定の外径寸法の長手状の混合エレメント２２が配設されている。なお、下側のプレートを第１プレート１２、上側のプレートを第２プレート１４としても良い。

図５は、図４におけるＶ－Ｖ矢視部分における混合室２０および混合エレメント２２の断面図で、図６は、混合エレメント２２の一例を示した正面図である。本実施例の混合エレメント２２は、矩形板を軸心Ｓまわりに螺旋状に捩じった形状の螺旋状エレメントで、具体的には右まわりに１８０°捩じれた右捩れ部２４と左まわりに１８０°捩じれた左捩れ部２６とが、９０°ずつ位相をずらして交互に同じ数（実施例では６つずつ）だけ設けられている。そして、混合室２０の一端部（図４における右端部）に供給された流体が混合エレメント２２の捩れに沿って混合室２０の他端部（図４における左端部）側へ向かって流動させられる際に、９０°位相がずれた右捩れ部２４および左捩れ部２６によって分割や合流、右旋回、左旋回を繰り返して混合される。本実施例のスタティックミキサー１０は、例えば試験や研究等のために少量の流体、例えば液体を混合するためのもので、混合エレメント２２の外径寸法Φは１ｍｍ～２ｍｍの範囲内で実施例では約１．５ｍｍであり、その混合エレメント２２と混合室２０の円筒内周面との間のクリアランスＣは０．１ｍｍ以下で実施例では約０．０５ｍｍである。このような混合エレメント２２は、例えばアルミナ等のセラミックスを用いて３Ｄプリンタにより一体成形することができるが、金属や合成樹脂材料等の粗材に切削加工等を行なって製作することもできるなど、種々の製作技術を採用できる。

前記第１プレート１２および第２プレート１４は、互いに密着するように突き合わされる平坦な第１合せ面３０、第２合せ面３２を備えているとともに、その合せ面３０、３２にはそれぞれ断面が半円形の第１溝３４、第２溝３６が設けられており、第１合せ面３０および第２合せ面３２が密着するように突き合わされることにより第１溝３４および第２溝３６によって混合室２０が形成される。図７は、第１合せ面３０が見えるように第１プレート１２を斜め下方から見た斜視図で、第８は、第２合せ面３２が見えるように第２プレート１４を斜め上方から見た斜視図である。これ等の図から明らかなように、第１プレート１２の下面には第２プレート１４に向かって突き出す長手状の第１凸条４０が設けられているとともに、第２プレート１４の上面には第１プレート１２に向かって突き出す長手状の第２凸条４２が設けられている。そして、それ等の凸条４０、４２の先端面が上記合せ面３０、３２として用いられて、それぞれ第１溝３４、第２溝３６が設けられている。第１凸条４０および第２凸条４２は前記混合室２０よりも長く、第１溝３４および第２溝３６は何れも長方形の第１合せ面３０、第２合せ面３２の領域内に両端部が位置するように設けられており、第１溝３４および第２溝３６によって形成される混合室２０は両端部が閉塞されている。したがって、この混合室２０内に配設される混合エレメント２２が混合室２０から抜け出す恐れはなく、混合室２０内に保持される。上記第１凸条４０は第１凸部に相当し、第２凸条４２は第２凸部に相当する。

第１凸条４０の第１合せ面３０および第２凸条４２の第２合せ面３２は同一形状であり、第１凸条４０および第２凸条４２は、その第１合せ面３０、第２合せ面３２と平行な断面形状が第１合せ面３０、第２合せ面３２と同じ長方形で、垂直に突き出すように設けられている。すなわち、第１凸条４０および第２凸条４２は、同一の直方体形状を成しており、前記スペーサ１６には、第１凸条４０および第２凸条４２が内側に嵌合される長方形の長穴５０が設けられている。図９は、スペーサ１６を斜め上方から見た斜視図で、長穴５０は、同一の断面形状の第１凸条４０および第２凸条４２がその長穴５０内に嵌め入れられることにより、第１溝３４と第２溝３６とが一致するように第１プレート１２と第２プレート１４とが位置合わせされるように、第１凸条４０および第２凸条４２の断面形状に対応する大きさ、すなわちその断面形状よりも僅かに大きい寸法で設けられている。したがって、第１溝３４および第２溝３６の何れか一方に混合エレメント２２を嵌め入れた後に、第１凸条４０および第２凸条４２がスペーサ１６の長穴５０内に嵌め入れられるように第１プレート１２と第２プレート１４とを組み付ければ、第１溝３４および第２溝３６によって形成される混合室２０内に混合エレメント２２を損傷することなく配置することができる。第１凸条４０および第２凸条４２を長穴５０内に嵌め入れ易くするため、その第１凸条４０および第２凸条４２の先端外周縁に面取を設けたり、長穴５０の両端開口の周縁部に面取を設けたりしても良い。上記長穴５０は嵌合穴に相当する。

図１０は、ハウジング１８の組付手順の一例を説明する図で、例えば第２プレート１４の第２溝３６内に混合エレメント２２をピンセット等を用いて嵌め入れた後に、第２凸条４２が長穴５０内に嵌め入れられるようにスペーサ１６を第２プレート１４の上に配置する。第２プレート１４の第２凸条４２にスペーサ１６を嵌合した後に、長穴５０内の第２凸条４２の第２溝３６内に混合エレメント２２を嵌め入れるようにしても良い。混合エレメント２２は、第２溝３６上に軸心Ｓまわりの回転自在で且つ軸方向の移動可能に載置するだけで良い。その後、第１凸条４０が長穴５０内に嵌め入れられるように、第２プレート１４およびスペーサ１６の上に第１プレート１２を重ね合わせることにより、第１溝３４および第２溝３６によって形成される混合室２０内に混合エレメント２２が配設される。また、使用された混合エレメント２２を洗浄したり交換したりする際には、図１０のように第１プレート１２と第２プレート１４とを離間させることにより、ピンセット等を用いて簡便に取り出すことができる。

スペーサ１６の板厚ｔｓ（図３参照）は、第１凸条４０および第２凸条４２の高さの合計寸法よりも僅かに小さい寸法であり、スペーサ１６の存在に拘らず第１合せ面３０と第２合せ面３２とが所定の面圧で密着するように、第１プレート１２と第２プレート１４とを突き合わせて締結することができる。すなわち、スペーサ１６の長穴５０の周囲には、板厚方向に貫通するように複数（実施例では４つ）のボルト挿通穴５２が設けられており、そのボルト挿通穴５２を貫通するように設けられた複数の締結ボルト５４により、第１プレート１２および第２プレート１４が締結される。具体的には、第１プレート１２には、ボルト挿通穴５２と一致する４箇所に締結ボルト５４のねじ部を挿通させることができるとともに頭部を収容できるボルト装着穴５６が設けられている一方、第２プレート１４には、ボルト挿通穴５２と一致する４箇所にねじ穴５８が設けられており、その４箇所で締結ボルト５４によって締結される。このように第１凸条４０および第２凸条４２が収容される長穴５０の周囲の複数箇所で締結されることにより、第１凸条４０と第２凸条４２とが所定の面圧で略均一に突き合わされ、第１溝３４および第２溝３６によって形成される混合室２０が高いシール性能でシールされ、混合室２０内を流通させられる流体の漏れが抑制される。その場合に、例えば第１プレート１２および第２プレート１４が弾性変形によってスペーサ１６に接するまで締結ボルト５４を締結した時に所定のシール性能が得られるように板厚ｔｓを設定すれば、締結ボルト５４の締結作業を容易に行なうことができる。必要に応じてパッキン等のシール部材が第１溝３４や第２溝３６の周囲に設けられても良い。第１プレート１２、第２プレート１４、スペーサ１６は、本実施例ではステンレス鋼等の金属材料にて構成されているが、合成樹脂材料等の他の材料で構成することもできる。上記締結ボルト５４はねじ部材で、締結部材に相当する。

図４、図１０に示されているように、第１プレート１２には、第１溝３４の両端部に開口するように、言い換えればハウジング１８の状態で混合室２０の両端部に連結されるように、一対の連結通路６０、６２が設けられている。これ等の連結通路６０、６２は、第１プレート１２を板厚方向に貫通するように第１合せ面３０に対して垂直に設けられており、各連結通路６０、６２の上端開口部にはそれぞれ連結ポート（ねじ穴）６４、６６が設けられている。一方の連結ポート６４には配管等の供給路６８が接続され、混合器７０から複数種類の液体等を含む流体が供給される一方、他方の連結ポート６６には配管等の取出路７２が接続されている。混合器７０は、複数種類の流体を所定の割合で合流させるものである。そして、供給路６８から連結通路６０を経て混合室２０の一端部に供給された流体は、その混合室２０内を他端部側へ向かって流動させられる過程で混合エレメント２２により分割や合流、右旋回、左旋回を繰り返して均一に混合され、その混合流体が連結通路６２を経て取出路７２へ流出させられる。混合エレメント２２は、右捩れ部２４および左捩れ部２６を交互に同じ数だけ備えているため、混合室２０内を流動する流体によって混合エレメント２２に加えられる右トルクおよび左トルクが略同じになり、回転ストッパ等を設けることなく混合エレメント２２の回転が抑制されるとともに、その回転停止状態の混合エレメント２２によって適切な流体混合性能が得られる。この時、混合エレメント２２は流体の圧力により混合室２０の下流側、すなわち図４における左端部に当接させられて保持される。

このように本実施例のスタティックミキサー１０においては、第１プレート１２および第２プレート１４に設けられた第１溝３４および第２溝３６の何れか一方に混合エレメント２２を嵌め入れた後に、それ等の第１プレート１２と第２プレート１４とを突き合わせて締結ボルト５４によって締結することにより、第１溝３４および第２溝３６によって形成される混合室２０内に混合エレメント２２を簡便に組み付けることが可能で、混合エレメント２２の損傷が抑制される。

また、第１プレート１２には第１凸条４０が設けられ、その第１凸条４０の先端面が第１合せ面３０とされて第１溝３４が設けられているとともに、第２プレート１４には第２凸条４２が設けられ、その第２凸条４２の先端面が第２合せ面３２とされて第２溝３６が設けられており、それ等の第１凸条４０、第２凸条４２の外周側に設けられた締結ボルト５４によって第１プレート１２と第２プレート１４とが締結されている。このため、第１溝３４および第２溝３６の周囲の比較的狭い範囲の第１合せ面３０、第２合せ面３２に締結力が集中的に作用して押圧されるようになり、高いシール性能が得られて混合室２０からの流体の漏出が適切に抑制される。

また、シール性能を確保するために高い面精度が要求される加工範囲が、第１凸条４０および第２凸条４２の先端面、すなわち第１合せ面３０および第２合せ面３２だけで良いため、加工が容易で安価に構成できる。

また、第１凸条４０および第２凸条４２が内側に嵌合される長穴５０を有するスペーサ１６が第１プレート１２と第２プレート１４との間に配設されるとともに、そのスペーサ１６を板厚方向に貫通して第１プレート１２と第２プレート１４とを締結する締結ボルト５４が、第１凸条４０および第２凸条４２の周囲すなわち長穴５０の周囲に複数設けられているため、第１凸条４０と第２凸条４２とが所定の面圧で略均一に突き合わされるように複数の締結ボルト５４を締結することにより、高いシール性能を容易に確保することができる。

また、第１凸条４０および第２凸条４２の断面形状が互いに同じで、それ等がスペーサ１６の長穴５０内に嵌め入れられることにより、第１溝３４と第２溝３６とが一致するように第１プレート１２および第２プレート１４が位置合わせされる。このため、第１溝３４および第２溝３６の何れか一方に混合エレメント２２を嵌め入れた後に、第１凸条４０および第２凸条４２がスペーサ１６の長穴５０内に嵌め入れられるように第１プレート１２と第２プレート１４とを突き合わせれば、第１溝３４および第２溝３６によって形成される混合室２０内に混合エレメント２２を損傷することなく配置することが可能で、混合エレメント２２の組み付け作業を一層容易に行なうことができる。

また、第１溝３４および第２溝３６がそれぞれ第１合せ面３０および第２合せ面３２の領域内に設けられて混合室２０の両端部が閉塞されており、その混合室２０の一端部および他端部にそれぞれ直角に連結されるように一対の連結通路６０、６２が第１プレート１２に設けられているため、混合エレメント２２が混合室２０内に適切に保持される。このため、混合エレメント２２を位置決めしたり固定したりする必要がなく、装置が安価に構成されるとともに、混合エレメント２２の組み付け作業を容易に行なうことができる。

また、混合エレメント２２として右捩れ部２４と左捩れ部２６とが交互に同じ数だけ設けられている螺旋状エレメントが用いられているため、混合室２０内を流動する流体によって混合エレメント２２に加えられる右トルクおよび左トルクが略同じになり、回転ストッパ等を設けることなく混合エレメント２２の回転が抑制される。このため、混合エレメント２２を軸心まわりに回転可能な状態で混合室２０内に配置するだけで適切な流体混合性能が得られ、装置が安価に構成されるとともに、混合エレメント２２の組み付け作業を容易に行なうことができる。

また、混合エレメント２２の外径寸法Φが２ｍｍ以下で、混合エレメント２２と混合室２０の円筒内周面との間のクリアランスＣが０．１ｍｍ以下であるため、従来のように混合室２０内に軸方向から混合エレメント２２を挿入しようとすると、混合室２０の開口部に混合エレメント２２が干渉して損傷する可能性がある。このため、第１プレート１２と第２プレート１４とを突き合わせて締結することにより、第１溝３４および第２溝３６によって形成される混合室２０内に混合エレメント２２を損傷することなく簡便に配置することができる、という効果が顕著に得られる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：スタティックミキサー１２：第１プレート１４：第２プレート１６：スペーサ１８：ハウジング２０：混合室２２：混合エレメント２４：右捩れ部２６：左捩れ部３０：第１合せ面３２：第２合せ面３４：第１溝３６：第２溝４０：第１凸条（第１凸部）４２：第２凸条（第２凸部）５０：長穴（嵌合穴）５４：締結ボルト（締結部材、ねじ部材）６０、６２：連結通路 Φ：外径寸法Ｃ：クリアランスｔｓ：スペーサの板厚

Claims

一定の外径寸法の混合エレメントと、
一定の内径寸法の円筒内周面を有する混合室が設けられており、該混合室内に前記混合エレメントが配設されるハウジングと、
を有するスタティックミキサーにおいて、
前記ハウジングは、
互いに密着するように突き合わされる第１合せ面および第２合せ面にそれぞれ断面が半円形の第１溝および第２溝が設けられた一対の第１プレートおよび第２プレートと、
前記第１溝および前記第２溝によって前記混合室が形成されるように、前記第１プレートおよび前記第２プレートを突き合わせて締結する締結部材と、を備えており、
前記第１プレートには前記第２プレートに向かって突き出す第１凸部が設けられ、該第１凸部の先端面が前記第１合せ面とされて前記第１溝が設けられており、
前記締結部材は、前記第１凸部の外側に設けられて前記第１プレートと前記第２プレートとを締結しており、
前記第２プレートには前記第１プレートに向かって突き出す第２凸部が設けられ、該第２凸部の先端面が前記第２合せ面とされて前記第２溝が設けられている
ことを特徴とするスタティックミキサー。
前記ハウジングは、前記第１凸部および前記第２凸部が内側に嵌合される嵌合穴が設けられているとともに、該第１凸部および該第２凸部の高さの合計寸法よりも小さい板厚を有し、前記第１プレートと前記第２プレートとの間に配設されるスペーサを備えており、
前記締結部材は、前記スペーサを板厚方向に貫通して前記第１プレートと前記第２プレートとを締結するように、前記第１凸部および前記第２凸部の周囲に複数設けられたねじ部材である
ことを特徴とする請求項１に記載のスタティックミキサー。
前記第１凸部および前記第２凸部は、前記第１合せ面および前記第２合せ面と平行な断面形状が互いに同じであり、
前記スペーサの前記嵌合穴は、前記第１凸部および前記第２凸部が該嵌合穴内に嵌め入れられることにより、前記第１溝と前記第２溝とが一致するように前記第１プレートと前記第２プレートとが位置合わせされるように、前記断面形状に対応する大きさで設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載のスタティックミキサー。
前記第１溝および前記第２溝は、それぞれ前記第１合せ面および前記第２合せ面の領域内に両端部が位置するように設けられており、該第１溝および該第２溝によって形成される前記混合室は両端部が閉塞されている一方、
前記第１プレートおよび前記第２プレートの少なくとも一方には、前記混合室の一端部および他端部にそれぞれ所定の交差角度で連結されるように一対の連結通路が設けられている
ことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のスタティックミキサー。
前記混合エレメントは、矩形板を螺旋状に捩じった形状の螺旋状エレメントで、右まわりに捩じれた右捩れ部と左まわりに捩じれた左捩れ部とが交互に同じ数だけ設けられたものであり、
前記混合エレメントは、軸心まわりに回転可能な状態で前記混合室内に配置されている
ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載のスタティックミキサー。
前記混合エレメントの外径寸法は３ｍｍ以下で、
前記混合エレメントと前記混合室の前記円筒内周面との間のクリアランスは０．１ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載のスタティックミキサー。