JPH05131126A - 流体の静止型混合器 - Google Patents

流体の静止型混合器

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JPH05131126A
JPH05131126A JP12222091A JP12222091A JPH05131126A JP H05131126 A JPH05131126 A JP H05131126A JP 12222091 A JP12222091 A JP 12222091A JP 12222091 A JP12222091 A JP 12222091A JP H05131126 A JPH05131126 A JP H05131126A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 管内を流れる流体の中心部と周辺部とを十分
均一に混合することができる流体の静止型混合器を提供
する。 【構成】 流体の静止型混合器1は、内部を流体が流れ
る管2と、管2内に配置された混合素子3とから成る。
混合素子3は、管2の内壁に固定された底辺40a側か
らその下流側にあって管の中心軸2a付近で結合された
頂点40bに向かって夫々傾斜した少なくとも2つ以上
の三角形の第1案内板40を有する第1の案内板群4
と、中心軸2a付近で結合された頂点50bからその下
流側にあって内壁に固定された底辺50a側に向かって
夫々傾斜した第1案内板と同数の三角形の第2案内板5
0を有する第2の案内板群5とから成る。管2内を流れ
る流体は、その周辺部と中心部とが入れ替わるように混
合素子3によって混合される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、管内を流れる1種類又
は複数種類の流体を駆動部なしで混合する流体の静止型
混合器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、このような流体の静止型混合器と
しては、例えば図7及び図8に示すようなものが知られ
ている。すなわち、この静止型混合器は、内部を流体が
流れる管80と、管80内に配置され、流体を混合する
2種類の混合素子81,82とから構成されている。混
合素子81は、矩形の板材を180°捻ったもので、流
体を2分割すると共に右に捻る(管80の中心軸を中心
に右回転させる)右回転用混合素子である。混合素子8
2は、混合素子81とは逆方向に180°捻ったもの
で、流体を2分割すると共に左に捻る(管80の中心軸
を中心に左回転させる)左回転用混合素子である。この
右回転用混合素子81と左回転用混合素子82とが交互
に且つ互いに90°回転させて配置されている。この従
来の静止型混合器では、流体は、右回転用混合素子81
により2分割され且つ右に捻られ、次の左回転用混合素
子82によりさらに2分割され且つ左に捻られる。これ
らの分割及び捻り作用が繰り返されることにより、流体
が混合される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の静止型混合器では、流体は2種類の混合素子81,
82による分割及び捻り作用の繰り返しによって混合さ
れるだけであり、管80の内壁部付近を流れる流体の周
辺部はそのまま内壁部付近を流れ、管80の中心部を流
れる流体の中心部はそのまま中心部を流れる傾向があ
り、流体の中心部と周辺部とが均一に混合されにくいと
いう問題点がある。このような問題点の発生及び上記傾
向は、流体の粘度が高くなるにつれて顕著になる。
【0004】従って、上記従来の静止型混合器を、例え
ば射出成形機の押出機により押し出される加熱されて溶
融状態にある樹脂等を混合するのに用いる場合に、粘度
の高い溶融樹脂は、その中心部と周辺部とが均一に混合
されず、温度分布が不均一になってしまい、その結果、
射出成形された製品の熱歪による変形が大きく、射出成
型品の品質の安定化及び向上を図ることができないとい
う問題点がある。
【0005】本発明は、このような従来の問題点に着目
して為されたもので、管内を流れる流体の中心部と周辺
部とを十分均一に混合することができる流体の静止型混
合器を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明は、内部を流体が流れる管と、該管内に配置
され、流体を混合する少なくとも1つの混合素子とから
成る流体の静止型混合器において、前記混合素子は、前
記流体の流れ方向上流側にあって前記管の内壁に固定さ
れた底辺側からその下流側にあって前記管の中心軸付近
で結合された頂点に向かって夫々傾斜し、且つ周方向に
間隔をおいて配置された少なくとも2つ以上の三角形の
第1案内板を有する第1の案内板群と、前記第1案内板
の内側にあって前記中心軸付近で結合された頂点からそ
の下流側にあって前記内壁に固定された底辺側に向かっ
て夫々傾斜し、且つ前記第1案内板間に位置するべく周
方向に間隔をおいて配置された前記第1案内板と同数の
三角形の第2案内板を有する第2の案内板群とから成る
ものである。
【0007】
【作用】そして、上記流体の静止型混合器では、管内を
流れる流体が混合素子を通過する際に、管の内壁部付近
を流れる流体の周辺部は、傾斜した各第1案内板により
案内されることにより周辺側から中心軸側へと方向を変
える一方、管の中心部を流れる流体の中心部は、傾斜し
た各第2案内板により案内されることにより中心軸側か
ら周辺側へと方向を変える。すなわち、管内を流れる流
体は、その周辺部と中心部とが入れ替わるように混合素
子によって混合される。
【0008】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の各実施例を説
明する。なお、各実施例の説明において同様の部位には
同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【0009】図1は本発明の第1実施例に係る流体の静
止型混合器を示す斜視図であり、同図に示す流体の静止
型混合器1は、内部を流体が流れる管2と、該管2内に
配置され、流体を混合する少なくとも1つ(この実施例
では1つ)の混合素子3とから成る。この混合素子3
は、第1の案内板群4と第2の案内板群5とから構成さ
れている。
【0010】第1の案内板群4は、流体の流れ方向上流
側にあって管2の内壁に固定された底辺40a側からそ
の下流側にあって管の中心軸2a付近で結合された頂点
40bに向かって夫々傾斜し、且つ周方向に間隔をおい
て配置された少なくとも2つ以上(この実施例では5
つ)の2等辺三角形の第1案内板40を有している。一
方、前記第2の案内板群5は、前記第1案内板40の内
側にあって前記中心軸2a付近で結合された頂点50b
からその下流側にあって前記内壁に固定された底辺50
a側に向かって傾斜し、且つ第1案内板40間に位置す
るべく周方向に間隔をおいて配置された第1案内板40
と同数の2等辺三角形の第2案内板50を有している。
【0011】前記第1,第2案内板40,50の各底辺
40a,50a側は、溶接等により管2の内壁に固定さ
れている。また、第1,第2案内板40,50の各頂点
40b,50bも、溶接等により結合されている。そし
て、隣接する前記各第1案内板40と前記各第2案内板
50とは、該各案内板の辺40c,50cの中間部(薄
肉部)30aで結合されている。
【0012】なお、上記構成を有する混合素子3は、例
えば、図2に示す形状にプレス加工された1枚の金属製
薄板30から作られる。
【0013】この薄板30には、同方向に向いて並んだ
2等辺三角形の第1の案内板40と、これとは逆方向に
向いて並んだ第1の案内板40と同形状且つ同寸法の第
2の案内板50とが、夫々5つずつ交互に形成されてい
る。隣接する各第1案内板40と各第2案内板50と
は、該各案内板の辺40c,50cの中間部(薄肉部)
30aで結合されている。
【0014】このような形状を有する薄板30から前記
混合素子3を作るには、この薄板30を円筒状にまるめ
て両端にある第1,第2案内板40,50の各辺40
c,50cの中間部40c′,50c′を溶接等により
結合する。そして、各第1案内板40と各第2案内板5
0とを前記薄肉部30a及び中間部40c′,50c′
の箇所で図1に示す形状に変形させ、各第1案内板40
の頂点40bどうし及び各第2案内板50の頂点50b
どうしを夫々結合することにより、図1に示す形状の混
合素子3ができる。この混合素子3を管2内に配置して
前記各底辺40a,50a側を管2の内壁に固定する。
【0015】このように、前記混合素子3を、図2に示
す形状にプレス加工された1枚の金属製薄板30から簡
単に作ることができる。
【0016】次に、上記第1実施例に係る流体の静止型
混合器1の作用を説明する。
【0017】管2内を流れる流体が混合素子3を通過す
る際に、管2の内壁部付近を流れる流体の周辺部は、図
1の矢印Aで示すように、傾斜した各第1案内板40の
内面により案内されることにより周辺側から中心軸2a
側へと方向を変える。一方、管2の中心部を流れる流体
の中心部は、図1の矢印Bで示すように、傾斜した各第
2案内板50により案内されることにより中心軸2a側
から周辺側へと方向を変える。すなわち、流体は、その
周辺部と中心部とが入れ替わるように混合素子3によっ
て混合される。これによって、流体の中心部と周辺部と
が十分均一に混合される。
【0018】次に、本発明の第2実施例を図3及び図4
に基づいて説明する。
【0019】この第2実施例は、上記第1実施例に係る
流体の静止型混合器1を射出成形機に応用したもので、
図3はこの射出成形機を一部破断して示した概略図であ
る。
【0020】図3に示す射出成形機は、成形材料である
樹脂を加熱して押し出す押出機51と、前記流体の静止
型混合器1と、ダイス52とから構成されている。
【0021】押出機51は、筒体53と、該筒体53の
周囲に配置されたヒータ54と、該ヒータ54を覆う断
熱材55と、ヒータ54により加熱されて溶融状態とな
った樹脂を回転により静止型混合器1側へ押し出すため
のスクリユー56とから構成されている。前記静止型混
合器1の管20の一端側に形成されたフランジ20a
は、前記筒体53の一端面に固定されている。管20の
他端側に形成されたおねじ部20bは、ダイス52の一
端側にあるおねじ部52aに螺合している。また、この
ダイス52の他端側には、成形品の形状を決定するダイ
ス孔(又は不図示の成形用型への吐出口)52bが形成
されている。そして、静止型混合器1の管20内には、
上記混合素子3が2つ配置されている。
【0022】上記構成を有する射出成形機では、押出機
51から押し出される溶融状態となった樹脂は静止型混
合器1の管20内を押し出されて流れていく。この溶融
状態の樹脂が各混合素子3を通過する際に、上記第1実
施例において説明したように、その周辺部と中心部とが
入れ替わるように混合素子3によって混合される(図4
の矢印A及びBを参照)。これによって、溶融状態にあ
る樹脂の中心部と周辺部とが十分均一に混合され、その
温度分布が均一になる。その結果、ダイス52のダイス
孔52bから吐出されて射出成形される製品の熱歪によ
る変形が小さく、射出成型品の品質の安定化及び向上が
図られる。
【0023】次に、本発明の第3実施例を図5に基づい
て説明する。
【0024】この第3実施例は、上記第1実施例に係る
流体の静止型混合器1を自動車用触媒コンバータに応用
したもので、図5はこの触媒コンバータを示す断面図で
ある。
【0025】図5に示す触媒コンバータは、自動車の排
気管60の一部を太くした管21と、該管21内に配置
された2つの混合素子3′と、管21の外周に装着され
た断熱カバー61とから構成されている。ここで用いる
混合素子3′は、前記混合素子3と同じ形状のものであ
り且つ触媒として例えばセラミックで成形されている。
管21と2つの混合素子3′とにより、前記流体の静止
型混合器1が構成されている。
【0026】この触媒コンバータでは、排気管60内を
流れてくる排気ガスは、各混合素子3′を通過する際
に、傾斜した前記各第1案内板40の内面全体及び傾斜
した前記各第2案内板50の外面全体に接触しながら進
むので、触媒反応が促進される。しかも、排気ガスは、
各混合素子3′を通過する際に、上述したようにその周
辺部と中心部とが入れ替わるように各混合素子3′によ
って混合されるので、これによって排気ガス全体が均一
に触媒反応を受け、排気ガスの浄化作用が高められる。
【0027】次に、本発明の第4実施例を図6に基づい
て説明する。
【0028】この第4実施例は、上記第1実施例に係る
流体の静止型混合器1を自動車用気化器に応用したもの
で、図6はこの気化器を概略的に示す断面図である。
【0029】図6に示す気化器は、ベンチュリ22aを
有する管22と、フロート室71と、主ジェット72
と、主ノズル73とを有する一般的な単純気化器であ
る。管22内には、ベンチュリ22aの下流側に前記混
合素子3が配置されており、この混合素子3と管22と
により、前記流体の静止型混合器1が構成されている。
【0030】この気化器では、ベンチュリ22aの上流
側から流れてくる吸入空気と主ノズル73から霧状に吐
出される燃料との混合気は、混合素子3を通過する際
に、上述したようにその周辺部と中心部とが入れ替わる
ように混合素子3によって混合されるので、前記吸入空
気と燃料とが均一に混合される。これによって、内燃機
関の燃焼効率が向上する。
【0031】さらに、上記静止型混合器1を、熱交換器
にも応用できる。具体的には、流体がパイプ内を流れる
間に熱交換されるタイプの熱交換器において、このパイ
プ内に静止型混合器1を多数配置することにより、パイ
プ内を流れる液体が各混合器1により周辺部と中心部と
が入れ替わるように混合されるので、熱交換効率が向上
する。
【0032】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
管内を流れる流体が混合素子を通過する際に、管の内壁
部付近を流れる流体の周辺部は、傾斜した各第1案内板
により案内されることにより周辺側から中心軸側へと方
向を変える一方、管の中心部を流れる流体の中心部は、
傾斜した各第2案内板により案内されることにより中心
軸側から周辺側へと方向を変える。すなわち、管内を流
れる流体は、その周辺部と中心部とが入れ替わるように
混合素子によって混合される。従って、管内を流れる流
体の中心部と周辺部とを十分均一に混合することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る流体の静止型混合器
を示す斜視図である。
【図2】図1に示す混合素子を作るための薄板の展開図
である。
【図3】第1実施例に係る流体の静止型混合器1を射出
成形機に応用した本発明の第2実施例を示すもので、こ
の射出成形機を一部破断して示した概略図である。
【図4】図3の一部を拡大して示した断面図である。
【図5】第1実施例に係る流体の静止型混合器1を自動
車用触媒コンバータに応用した本発明の第3実施例を示
すもので、この触媒コンバータを示す断面図である。
【図6】第1実施例に係る流体の静止型混合器1を自動
車用気化器に応用した本発明の第4実施例を示すもの
で、この気化器を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
1 流体の静止型混合器 2,20,21,22 管 2a 中心軸 3,3′ 混合素子 4 第1の案内板群 5 第2の案内板群 40 第1案内板 40a 底辺 40b 頂点 50 第2案内板 50a 底辺 50b 頂点
【手続補正書】
【提出日】平成4年10月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図7
【補正方法】追加
【補正内容】
【図7】従来の流体の静止型混合器の断面図である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図8
【補正方法】追加
【補正内容】
【図8】図7に示す静止型混合器の斜視図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部を流体が流れる管と、該管内に配置
    され、流体を混合する少なくとも1つの混合素子とから
    成る流体の静止型混合器において、 前記混合素子は、 前記流体の流れ方向上流側にあって前記管の内壁に固定
    された底辺側からその下流側にあって前記管の中心軸付
    近で結合された頂点に向かって夫々傾斜し、且つ周方向
    に間隔をおいて配置された少なくとも2つ以上の三角形
    の第1案内板を有する第1の案内板群と、 前記第1案内板の内側にあって前記中心軸付近で結合さ
    れた頂点からその下流側にあって前記内壁に固定された
    底辺側に向かって夫々傾斜し、且つ前記第1案内板間に
    位置するべく周方向に間隔をおいて配置された前記第1
    案内板と同数の三角形の第2案内板を有する第2の案内
    板群とから成ることを特徴とする流体の静止型混合器。
JP12222091A 1991-04-24 1991-04-24 流体の静止型混合器 Expired - Lifetime JPH0671542B2 (ja)

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