JPH0628714B2 - Stacking non-motion type mixing device - Google Patents

Stacking non-motion type mixing device

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JPH0628714B2
JPH0628714B2 JP1106128A JP10612889A JPH0628714B2 JP H0628714 B2 JPH0628714 B2 JP H0628714B2 JP 1106128 A JP1106128 A JP 1106128A JP 10612889 A JP10612889 A JP 10612889A JP H0628714 B2 JPH0628714 B2 JP H0628714B2
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biscuit
fluid
shaped
openings
mixing
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JP1106128A
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エル・トニー・キング
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Komax Systems Inc
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Publication of JPH0628714B2 publication Critical patent/JPH0628714B2/en
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【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、従来は流体流の各成分を混合する静止ミキサ
ーとして知られている各種部材を持つ材料混合装置に関
する。本発明に従って各種の静止混合部材を巧妙に配置
することにより、従来法の同等の装置よりも増強された
混合を行なうことができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Field of Industrial Application> The present invention relates to a material mixing apparatus having various members conventionally known as a static mixer that mixes respective components of a fluid flow. The judicious placement of various static mixing members in accordance with the present invention provides enhanced mixing over comparable devices of the prior art.

<従来の技術> 名称が暗示するように静止混合機は動く部材を使用しな
いので、効率良く作動させれば静止混合機は動的混合機
よりも経済的に優れている。静止装置は、一般に形成す
るのも安価であり保守も安価であって、使用者による混
合機製品の使用寿命を延ばすことができる。
<Prior Art> As the name implies, static mixers use no moving parts, so static mixers are economically superior to dynamic mixers when operated efficiently. Stationary devices are generally cheaper to form and less expensive to maintain, and can extend the useful life of the blender product by the user.

従来技術の静止混合機は、一般に高価な機械加工、成
型、鋳造その他の混合機部材の製作を要し、各部材と管
部及び/又は管内部の部材間に或る種の永続的な取付け
が行なわれていた。この結果生じるコストと製作の困難
性のために最終製品が比較的高価になっていた。更に、
従来技術の混合機の多くは、特に管の壁部を流れる材料
の完全な混合はできなかった。この「壁部塗付け」と呼
ばれる現象は、パイプ内において層流を形成している流
体の放射状の流体分布に関連しており、壁表面に沿った
流体流速が小さく零に等しいことに起因する。
Prior art static mixers generally require expensive machining, moulding, casting or other mixer member fabrication, with some type of permanent attachment between each member and the tube section and / or members inside the tube. Was being conducted. The resulting cost and manufacturing difficulties made the final product relatively expensive. Furthermore,
Many prior art mixers have not been able to thoroughly mix the materials, especially those flowing through the wall of the tube. This phenomenon called "wall coating" is related to the radial fluid distribution of the fluid forming the laminar flow in the pipe and is due to the small flow velocity along the wall surface equal to zero. .

静止混合機技術の大きな進歩は、本件発明者の先願に係
る米国特許第3,923,288号明細書に記載されて
いる。この先願特許の発明は、管内部に取りつけられた
自己入れ子型の当接して軸方向に重なり合った複数の部
材から成る静止材料混合装置に関する。各部材間の軸方
向の重なり合い区域により、材料中に複雑な流速ベクト
ルを生じさせる混合エレメントが提供される。
A major advance in static mixer technology is set forth in U.S. Pat. No. 3,923,288 of the present inventor's prior application. The invention of this prior patent relates to a static material mixing device that is self-nesting, abutting and axially superposed on each other and mounted within the tube. The axial overlap area between each member provides a mixing element that creates a complex flow vector in the material.

米国特許第3,923,288号に開示された混合部材
をn個組み込んだ装置に一つの流れを導入すると、流れ
は2nに分割される。その理由は、各混合部材が流体流
を2×2に分割するからである。
When a stream is introduced into a device incorporating n mixing elements as disclosed in US Pat. No. 3,923,288, the stream is split into 2 n . The reason is that each mixing member divides the fluid flow into 2 × 2.

上記の引用例に開示された混合部材の混合効率を2n
割よりも更に増大させることができる装置は、本件発明
者の先願に係る米国特許第4,614,440号明細書
に開示されている。この先願特許発明は、広い観念では
個々のビスケット型区画からなる管形状で流体流を混合
する静止型材料混合装置に関する。各区画は共通長手方
向軸に沿って並んでおり、各ビスケット型区画は複数の
貫通開口部を持ち、開口部内には流体流に回転角速度を
生じさせる混合部材が配置されている。実質的に全ての
混合部材は同一の回転軌跡を生じるものとされている
が、隣接するビスケット型区画は意図的に食い違わせて
あり、混合操作を増進させるように配慮されている。
An apparatus capable of further increasing the mixing efficiency of the mixing member disclosed in the above-mentioned reference than 2 n division is disclosed in US Pat. No. 4,614,440 of the present inventor. ing. The prior patented invention relates broadly to a static material mixing device for mixing fluid streams in the form of a tube consisting of individual biscuit-shaped compartments. The compartments are aligned along a common longitudinal axis, each biscuit-shaped compartment having a plurality of through openings in which are located mixing members that cause a rotational angular velocity of the fluid flow. Substantially all of the mixing members are supposed to produce the same locus of rotation, but adjacent biscuit-shaped compartments are deliberately staggered, with care being taken to enhance the mixing operation.

第1図に、本件発明者の先願に係る米国特許第4,61
4,440号の教示による代表的なビスケット型区画を
示す。平面図で示すビスケット型部材10は、中央開口
部5と周縁開口部6とを有する。中央開口部5と六角形
配置の孔部を持つビスケットは、本件発明者の先願に係
る特許に開示された典型的なビスケット型区画である。
FIG. 1 shows a U.S. Pat. No. 4,61.
4 illustrates a representative biscuit-shaped compartment in accordance with the teachings of No. 4,440. The biscuit-shaped member 10 shown in plan view has a central opening 5 and a peripheral opening 6. A biscuit with a central opening 5 and hexagonally arranged holes is a typical biscuit-type compartment disclosed in the inventor's earlier patent.

通過する流体に回転角速度を生じる部材であれば、実際
上どのような混合部材を開口部5及び6の内部に配置し
てもよい。使用できる部材の代表的なものは米国特許第
3,923,288号に開示されており、この先行特許
の明細書を引用例としてここに引用する。この種の部材
は第3図及び第4図に符号13で示してあり、これらの
部材はビスケット開口部を通過する流体に同一の回転軌
跡を発生、すなわち付与する。
Practically any mixing member may be placed inside the openings 5 and 6 as long as it is a member that produces a rotational angular velocity in the passing fluid. A representative member that can be used is disclosed in U.S. Pat. No. 3,923,288, the specification of which is hereby incorporated by reference. Members of this type are indicated in FIGS. 3 and 4 by the reference numeral 13 and they generate, ie impart, the same rotational trajectory to the fluid passing through the biscuit opening.

混合される流体の回転軌跡を第2図に矢印31及び32
で示す。本件発明者の先願に係る米国特許第4,61
4,440号の教示によれば、第3図の部材10,11
のような多数のビスケット型部材が長手方向に並べら
れ、隣接するビスケット型部材の開口部は食い違わせて
ある。食い違いの典型的な例を第2図に平面図で示して
あるが、開口部6の幾何学的中心が、隣接するビスケッ
ト型部材11の開口部6Aの周縁部と一致している。こ
のように食い違わせた結果、隣接するビスケット型部材
の位置ずれは約30度になる。隣接するビスケット型部
材を食い違わせない場合には第1図の開口部6のような
上流セル又は上流開口部に流入する流体は下流の各ビス
ケット型部材を貫通する流路を流れ、流体流は幾分かは
混合されるが、セル間混合は起こらない。ビスケット型
部材を第2図に示すように食い違わせることにより、た
とえばビスケット型部材11の各セルはビスケット型部
材10の2つのセルから材料を受け入れ、その結果混合
が増進される。螺線形混合部材13に同一の軌跡を持た
せた場合、螺線形孔部を持つ各区画は流体流を12に分
割し且つ再合流させるから、食い違わせた結果、製品は
何度も分割され再合流することになる。
The rotation trajectories of the fluids to be mixed are shown by arrows 31 and 32 in FIG.
Indicate. U.S. Patent No. 4,61.
No. 4,440 teaches that members 10, 11 of FIG.
A large number of such biscuit-shaped members are arranged in the longitudinal direction, and the openings of the adjacent biscuit-shaped members are staggered. A typical example of the staggering is shown in a plan view in FIG. 2, and the geometric center of the opening 6 coincides with the peripheral portion of the opening 6A of the adjacent biscuit-shaped member 11. As a result of such staggering, the positional deviation of the adjacent biscuit type members is about 30 degrees. When the adjacent biscuit type members are not staggered, the fluid flowing into the upstream cell or the upstream opening such as the opening 6 in FIG. Are mixed to some extent, but no intercell mixing occurs. By staggering the biscuit members as shown in FIG. 2, for example, each cell of the biscuit member 11 receives material from two cells of the biscuit member 10, resulting in enhanced mixing. When the spiral mixing member 13 has the same locus, each section having the spiral hole portion divides and rejoins the fluid flow into 12, and as a result of the staggering, the product is divided many times. They will join again.

更に、混合を増進させる手段として、各ビスケット型区
画の開口部をブロックするのが好ましいことが認められ
た。理想的には、ブロックされた開口部は隣接するビス
ケット型区画にではなく、一つ起きのビスケット型区画
に設けるのが好ましく、最も好ましくは、ビスケット型
の区画の幾何学的中心にブロックされた開口部を位置さ
せる。第4図にその実施例を示すが、図中ビスケット型
区画10,11及び12を分解斜視図で示してあり、流
体流17はビスケット型区画10の中央孔部5から出て
来る。ビスケット型区画11の中央孔部5Aが閉鎖され
ていない場合には、流体は流路17に沿って長手方向に
並んだ中央開口部5,5A及び5Bの全部に流れ込み、
隣接する孔部との間では混合が行なわれない。中央孔部
5Aをブロック(閉鎖)することにより、中央開口部5
を流れて来た流体流は、ビスケット型区画11の開口部
6A及び7Aに進入させられ、ビスケット型区画12に
当たる前に流路17A,17B等を通ることになる。ビ
スケット型区画12において、中央孔部5Bは閉鎖され
ておらず隣接する混合開口部と同様に流体を受け入れる
から、流体流17A及び17Bは更に分割される。
Furthermore, it has been found to be preferable to block the opening of each biscuit section as a means of enhancing mixing. Ideally, the blocked openings should be in one rising biscuit section rather than in adjacent biscuit sections, most preferably at the geometric center of the biscuit section. Position the opening. An embodiment thereof is shown in FIG. 4, in which the biscuit-shaped compartments 10, 11 and 12 are shown in an exploded perspective view, with the fluid flow 17 emerging from the central bore 5 of the biscuit-shaped compartment 10. If the central hole 5A of the biscuit-shaped compartment 11 is not closed, the fluid will flow into all of the central openings 5, 5A and 5B arranged longitudinally along the flow path 17,
No mixing occurs between adjacent holes. By blocking (closing) the central hole 5A, the central opening 5
The fluid flow that has flowed through is introduced into the openings 6A and 7A of the biscuit type compartment 11 and passes through the flow paths 17A, 17B, etc. before hitting the biscuit type compartment 12. In the biscuit-shaped compartment 12, the central holes 5B are unclosed and receive fluid as well as the adjoining mixing openings, so that the fluid streams 17A and 17B are further divided.

系内の一つ又はそれ以上の中央開口部をブロックすると
きは、ビスケット型部材を互いに引き離しておき、ブロ
ックされた開口部を持つビスケット型部材から下流に流
体がブロックされていない中央位置開口部に流入できる
ようにするのが好ましい。第3図は、本件発明者の先願
に係る米国特許第4,614,440号に開示された装
置の代表例を示す図であるが、ビスケット型区画10,
11は管20の内部で入れ子型に配置され、ノッチがつ
けられていて互いに入れ子型又は相互係止型の関係にな
っている。更に、中央にブロックされた開口部を持つビ
スケット型部材の内部及び周縁部で適切な流動処理を行
なうために内部に間隔18が設けられていて、管全体に
沿った圧力降下が更に減少する。
When blocking one or more central openings in the system, the biscuit members should be separated from each other so that fluid is not blocked downstream from the biscuit members having blocked openings. Is preferably allowed to flow into. FIG. 3 is a view showing a typical example of the device disclosed in US Pat. No. 4,614,440 relating to the prior application of the present inventor.
11 are nested within tube 20 and are notched so that they are in a nested or interlocking relationship with each other. Further, there is an internal spacing 18 to provide proper flow treatment within and around the biscuit-shaped member having a centrally blocked opening, further reducing the pressure drop along the entire tube.

種々のビスケット型区画10,11等から成る積み重ね
た無運動型混合装置は、従来考案されてきた混合装置よ
りも遥かに優れた混合装置をもたらす。たとえば、米国
特許第3,923,288号に開示されたn個の混合部
材から成る装置に一つの流れを流させた場合、流入流は
nに分割される。しかしながら、米国特許第4,61
4,440号に示された発明を実施した場合、2インチ
の混合機は22n混合機として作用する。8個のビスケッ
ト型の管に6つの周縁孔部を設けると、6×2n即ち6
×28=6×256とはならずに、6×22n即ち6×2
16=6×65536となる。従って、上記先行発明の実
施によって得られる改良率は65536/256=25
6倍となる。
Stacked, non-moving mixers consisting of various biscuit-type compartments 10, 11, etc. provide a much better mixer than previously devised. For example, when a single stream is caused to flow through the apparatus of n mixing members disclosed in U.S. Pat. No. 3,923,288, the inflow is divided into 2 n . However, US Pat. No. 4,61
When practicing the invention shown in 4,440, a 2 inch mixer acts as a 22n mixer. Eight biscuit-type tubes with six peripheral holes provide 6 × 2 n or 6
It does not become × 2 8 = 6 × 256, but 6 × 2 2n, that is, 6 × 2
16 = 6 × 65536. Therefore, the improvement rate obtained by implementing the above-mentioned invention is 65536/256 = 25.
It will be 6 times.

<発明が解決しようとする問題点> 本発明の要旨に従い米国特許第4,614,440号に
記載の積重ね無運動型混合機にある種の修正を加えれ
ば、極めて少量の低粘度液体を高粘度の押出し熔融系又
はその他の高粘度流体流に導入する際に適用できる混合
機が得られることがわかった。たとえば液状着色剤又は
潤滑剤のような低粘度の液体を高分子流に添加するの
は、ほとんどの静止混合技術では少量の低粘度添加物が
適宜に混合されることなく混合機をくぐり抜けてしまう
ために、極めて困難である。
<Problems to be Solved by the Invention> In accordance with the gist of the present invention, if a certain modification is added to the stacking non-motion type mixer described in U.S. Pat. It has been found that a mixer is obtained that can be applied when introduced into a viscous extrusion melt system or other high viscosity fluid stream. Adding a low viscosity liquid, such as a liquid colorant or lubricant, to a polymer stream is such that in most static mixing techniques small amounts of low viscosity additives pass through the mixer without being properly mixed. Because of this, it is extremely difficult.

この問題を解決するために、多孔散布器又はスロット付
き散布パイプにより、低粘度添加物を導入する試みがな
された。この解決策は、高粘度物質が流れパターンを支
配しているとの理由からだけでも不適当であり、この種
の装置は孔部又はスロットから均一に添加物を分布させ
るために一定の流速で運転しなければならない。常に、
添加物導入孔部又はスロットの非対称目詰りが生じる。
In order to solve this problem, attempts have been made to introduce low-viscosity additives by means of perforated sprinklers or slotted sprinkling pipes. This solution is also inadequate just because the highly viscous material dominates the flow pattern, and this type of device has a constant flow rate to evenly distribute the additive from the holes or slots. I have to drive. always,
Asymmetrical clogging of the additive introduction holes or slots occurs.

従って、本発明の目的は、米国特許第4,614,44
0号に開示された混合装置に改良を加えて、少量の低粘
度物質を高粘度の流動している流体流に混合するのに特
に適した混合装置を提供することである。本発明の上記
及び更に他の目的は、以下の説明及び添附の図面から容
易に理解できるものと考える。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide US Pat. No. 4,614,44.
An improvement to the mixing device disclosed in No. 0 is to provide a mixing device that is particularly suitable for mixing small amounts of low viscosity materials into a high viscosity flowing fluid stream. The above and other objects of the present invention will be easily understood from the following description and the accompanying drawings.

<問題点を解決するための手段> 本発明によれば、円筒形の管の内部に配置され、該管内
部で流体流を混合する静止材料混合装置であって、長手
方向軸に沿って整列された個別のビスケット型の形状の
区画を含み、該ビスケット型の形状の各区画が複数個の
開口部を有し、該開口部の内部には通過する流体流に傾
斜した回転流を生じさせる混合エレメントが配置されて
いて、前記混合エレメントの実質的に全部が前記流体流
に同一の回転軌跡を生じさせ、前記開口部の少なくとも
幾つかは隣接するビスケット型の形状の区画の開口部と
食い違わせて配置されている混合装置において、前記長
手方向軸にほぼ沿って円錐形プラグが配設され、前記の
円錐形プラグの底部は複数のビスケット型の形状の区画
のうち最も上流に位置するビスケット型の形状の区画の
上流側の面上に位置し、前記円錐形プラグは前記の複数
のビスケット型の形状の区画のうち最も上流に位置する
ビスケット型の形状の区画の長手方向軸に沿ったいずれ
かの開口部をブロックしており、前記の円錐形プラグの
頂点は底部よりも上流側に位置し、流体入口が設けられ
ていて、前記流体入口は前記の円錐形プラグのほぼ頂点
付近で流体を流体流に放出する位置に配置されているこ
とを特徴とする装置が提供される。
<Means for Solving the Problems> According to the present invention, there is provided a static material mixing device arranged inside a cylindrical tube for mixing a fluid flow inside the tube, the device being aligned along a longitudinal axis. Individual biscuit-shaped compartments, each biscuit-shaped compartment having a plurality of openings therein for producing an inclined rotational flow of the fluid flow therethrough. A mixing element is disposed such that substantially all of the mixing element produces an identical rotational trajectory in the fluid flow, at least some of the openings biting into the openings of adjacent biscuit-shaped compartments. In a staggered mixing device, a conical plug is arranged substantially along the longitudinal axis, the bottom of said conical plug being located at the most upstream of a plurality of biscuit-shaped compartments. Biscuit mold Of the biscuit-shaped compartments located on the upstream side of the compartment of the biscuit-shaped compartments, the conical plug being located along the longitudinal axis of the biscuit-shaped compartments located furthest upstream of the plurality of biscuit-shaped compartments. The opening of the conical plug is blocked, the apex of the conical plug is located upstream of the bottom and a fluid inlet is provided, and the fluid inlet is located near the apex of the conical plug. Is provided at a location that discharges into the fluid stream.

また、本発明によれば、円筒形の管の内部に配置され、
該管内部で流体流を混合する静止材料混合装置であっ
て、長手方向軸に沿って整列された個別のビスケット型
の形状の区画を含み、該ビスケット型の形状の各区画が
ビスケット型の形状の区画の幾何学的中心に位置する開
口部を該中心に位置する開口部に隣接する二つ又はそれ
以上の開口部とを有し、ビスケット型の形状の区画の少
なくとも幾つかの中心位置開口部がブロックされてお
り、ビスケット型の形状の各区画のブロックされていな
い開口部には通過する流体流に傾斜した回転流を生じさ
せる混合エレメントが配置されていて、前記混合エレメ
ントの実質的に全部が前記流体流に同一の回転軌跡を生
じさせ、前記の中心位置開口部に隣接する開口部は隣接
するビスケット型の形状の区画の開口部を食い違わせて
配置されている混合装置において、前記長手方向軸にほ
ぼ沿って円錐形プラグが配設され、前記の円錐形プラグ
の底部は複数のビスケット型の形状の区画のうち最も上
流に位置するビスケット型の形状の区画の上流側の中心
位置開口部に位置しており、前記の円錐形プラグの頂点
は底部よりも上流側に位置し、流体入口が設けられてい
て、前記流体入口は前記の円錐形プラグのほぼ頂点付近
で流体を流体流に放出する位置に配置されていることを
特徴とする装置が提供される。
Also according to the invention, it is arranged inside a cylindrical tube,
A static material mixing device for mixing a fluid flow within the tube, comprising individual biscuit-shaped compartments aligned along a longitudinal axis, each biscuit-shaped compartment being a biscuit-shaped compartment. At least some of the centrally located openings of the biscuit-shaped compartment having an opening located at the geometric center of the compartment of the compartment and two or more openings adjacent to the centered opening. A portion of the mixing element is blocked, and a mixing element is disposed in the unblocked opening of each biscuit-shaped section to produce an inclined rotational flow of the fluid flow therethrough, the mixing element being substantially A mixing device in which all of them generate the same rotational trajectory in the fluid flow, and the openings adjacent to the central position openings are arranged by staggering the openings of the adjacent biscuit-shaped compartments. In, a conical plug is disposed substantially along the longitudinal axis, and the bottom of the conical plug is located at the most upstream side of the plurality of biscuit-shaped compartments on the upstream side of the biscuit-shaped compartment. Of the conical plug is located at the central position of the opening, the apex of the conical plug is located upstream of the bottom, and a fluid inlet is provided, and the fluid inlet is near the apex of the conical plug. Provided is a device characterized in that it is arranged in a position to eject a fluid into a fluid stream.

<実施例> 本発明の要旨は、第1図乃至第4図に示したビスケット
型の形状の混合部材の一つ又はそれ以上の円錐形突起部
の頂点において混合されるべき成分を主処理流の中央に
供給すれば驚くほど効果的に混合が行なわれるという知
見に基づく。少量の低粘度成分を高粘度流に導入すると
いうような困難な混合系も、本発明を実施することによ
り効果的に混合することができる。
<Embodiment> The gist of the present invention is to treat the components to be mixed at the apexes of one or more conical projections of the biscuit-shaped mixing member shown in FIGS. It is based on the finding that if it is supplied to the center of the, mixing will be surprisingly effective. Even difficult mixing systems, such as introducing small amounts of low viscosity components into a high viscosity stream, can be effectively mixed by practicing the present invention.

第5図に本発明の第一実施例を示すが、ビスケット型部
材33が管20の内部に位置し、矢印34の方向に移動
している主流体流と向き合っている。図にはビスケット
型部材33を一つだけ図示してあるが、実際には第3図
に示すように複数のビスケット型部材の積重ねを使用す
る。
Referring to FIG. 5, a first embodiment of the present invention is shown in which a biscuit member 33 is located inside the tube 20 and faces the main fluid stream moving in the direction of arrow 34. Although only one biscuit-type member 33 is shown in the figure, a stack of a plurality of biscuit-type members is actually used as shown in FIG.

第3図及び第4図に示した先行技術の実施例とは異な
り、前面51及び後面52に夫々傾斜がつけられている
点も又改良点である。これにより、ビスケット型部材を
通過し混合物の一部分となる流体成分を捕捉する流体棚
として作用する「死点」(dead spots)がビスケット型
部材の表面上に現れないよう防止できる。
It is also an improvement that, unlike the prior art embodiments shown in FIGS. 3 and 4, the front surface 51 and the rear surface 52 are each beveled. This prevents "dead spots" from appearing on the surface of the biscuit-shaped member, which act as fluid shelves that capture the fluid components that pass through the biscuit-shaped member and become part of the mixture.

第5図に示す実施例においては、流体入口29は、ビス
ケット型部材33及び円筒形の管20の長手方向にほぼ
沿って配置された円錐形プラグ21の頂点に流体を供給
する。円錐形プラグの底部はビスケット型部材33の上
流側の表面上に位置し、多数のビスケット型部材の積重
ねの最上流ビスケット型部材であるビスケット型部材の
長手方向軸に沿って存在する開口部をブロックしてい
る。第5図に示すように、円錐形プラグの頂点は、流体
入口29から放出される流体の第一接触点となる。
In the embodiment shown in FIG. 5, the fluid inlet 29 supplies fluid to the apices of the biscuit-shaped member 33 and the conical plug 21 arranged substantially along the length of the cylindrical tube 20. The bottom of the conical plug is located on the upstream surface of the biscuit-shaped member 33 and has an opening present along the longitudinal axis of the biscuit-shaped member which is the most upstream biscuit-shaped member of the stack of multiple biscuit-shaped members. Blocked. As shown in FIG. 5, the apex of the conical plug is the first contact point for the fluid discharged from the fluid inlet 29.

第5図の実施例では、円筒形の管20を貫通し管内部で
半径方向に延びる供給脚部27を介して流体入口29か
ら流体が供給される。第5図の実施例の場合、管20の
長手方向軸にほぼ沿った第二の脚部28があり、第二の
脚部により流体入口29から放出される流体は主流34
の方向に向けられる。
In the embodiment of FIG. 5, the fluid is supplied from the fluid inlet 29 via the supply leg 27 which penetrates the cylindrical tube 20 and extends radially inside the tube. In the embodiment of FIG. 5, there is a second leg 28 that is substantially along the longitudinal axis of the tube 20 such that the fluid discharged from the fluid inlet 29 by the second leg is the main stream 34.
Directed in the direction of.

第6図に本発明のもう一つの実施例を示すが、この実施
例では流体入口37は円錐形プラグ21aと一体の部分
である。本実施例の場合、入口37から放出される流体
は、円筒形の管20を貫通し上流ビスケット型部材33
の内部で半径方向に延伸する第一供給脚部35から供給
され、第一供給脚部35から延伸しビスケット型部材の
長手方向軸に沿って延びて円錐形プラグ21aのほぼ頂
点付近に流体を放出する第二脚部36を通って放出され
る。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, in which the fluid inlet 37 is an integral part of the conical plug 21a. In the case of the present embodiment, the fluid discharged from the inlet 37 penetrates the cylindrical tube 20 and the upstream biscuit type member 33.
Is supplied from a first supply leg portion 35 that extends in the radial direction inside, and extends from the first supply leg portion 35 and extends along the longitudinal axis of the biscuit-shaped member to allow the fluid to flow near the apex of the conical plug 21a. It is ejected through the ejecting second leg 36.

第6図の実施例の場合、供給点37から放出される流体
は円錐形部材の表面上に均一に撒布され、滝降下を奏す
るとともに、半径方向の複数のオリフィス6にほぼ等量
の流体を供給する。
In the case of the embodiment shown in FIG. 6, the fluid discharged from the supply point 37 is evenly spread on the surface of the conical member to cause a waterfall, and at the same time, a substantially equal amount of fluid is distributed to the plurality of radial orifices 6. Supply.

管20に複数のビスケット型区画33及び供給脚部2
7,35等を予め組み込んでおいて既収納ユニットとし
ておく。このユニットをフランジ24により高温の熔融
高分子流を運ぶ既存の管に組み入れる。
The tube 20 has a plurality of biscuit-shaped compartments 33 and supply legs 2.
7, 35 and the like are installed in advance to be an already stored unit. This unit is incorporated into an existing tube that carries a hot melt polymer stream by means of a flange 24.

第7図に本発明の更に別の実施例を示すが、この実施例
においては、複数のビスケット型部材に空洞41を持つ
延長部38を設け、空洞41に加熱又は冷却部材を収納
して、矢印34の方向に流れる流体流にエネルギーを与
え或いは流体流からエネルギーを奪うために使用する伝
熱面とする。この実施例は、複数のビスケット型部材3
3に支持されていて、管20の外周部に配置されている
従来法の加熱・冷却部材よりも遥かに効果的に作用する
から、最も好ましいものと言える。本実施例によれば、
矢印34の方向に流れる主流及び流体入口手段26から
放出される流体は、ビスケット型部材33及び該部材3
3の混合穴6に達する前は、オリフィス39の内外を流
れる。
FIG. 7 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, a plurality of biscuit type members are provided with an extension portion 38 having a cavity 41, and the cavity 41 accommodates a heating or cooling member. The heat transfer surface is used to apply energy to or remove energy from the fluid flow flowing in the direction of arrow 34. In this embodiment, a plurality of biscuit type members 3
It is most preferable because it is supported by No. 3 and operates much more effectively than the conventional heating / cooling member arranged on the outer peripheral portion of the tube 20. According to this embodiment,
The main flow flowing in the direction of the arrow 34 and the fluid discharged from the fluid inlet means 26 are the biscuit type member 33 and the member 3.
Before reaching the mixing hole 6 of No. 3, it flows in and out of the orifice 39.

実際上には、本発明の技術的思想の範囲内において、空
洞41の内部には各種の加熱・冷却手段を配設できる。
たとえば、空洞41の内部にコイル状の抵抗加熱器(図
示せず)を入れ、加減抵抗器と熱電対の組合せで制御し
て、流体流に適宜に熱を伝えることができる。
In practice, various heating / cooling means can be arranged inside the cavity 41 within the scope of the technical idea of the present invention.
For example, a coil-shaped resistance heater (not shown) may be placed inside the cavity 41 and controlled by a combination of an adjustable resistor and a thermocouple to appropriately transfer heat to the fluid flow.

図中では円錐形プラグ21,21a等の長手方向軸に沿
ってビスケット型部材33に取りつけた別個の部材とし
て図示したが、ビスケット型部材33に機械加工を施し
て一体構造の部材として円錐形部材21を形成すること
もできる。本発明の実施に必須な要件は、円錐形の隆起
が最上流のビスケット型部材の上流面から突き出てい
て、円錐形部材がその頂点を上流側に向けて配設されて
主流体流と混合させる流体を受け取る面を形成している
ことである。このような幾何学的配置により、各混合オ
リフィス6の内部に等量の流体を進入させるようにする
面が得られ、第2図に示ような別の食い違わせて配置し
たビスケット型部材に当たると、流れの軸とは全く合致
しない12の放射状脈流が生じる。このような幾何学的
配置にすることにより、管20の内部を通過する各種流
体を驚くほど効率良く混合できる。
Although it is shown as a separate member attached to the biscuit-shaped member 33 along the longitudinal axis of the conical plugs 21, 21a, etc. in the figure, the biscuit-shaped member 33 is machined to form a conical member as a unitary structure member. 21 can also be formed. An essential requirement for practicing the invention is that a conical ridge projects from the upstream surface of the most upstream biscuit member, the conical member being disposed with its apex facing upstream to mix with the main fluid flow. That is, it forms a surface for receiving the fluid. Such a geometry provides a surface that allows an equal amount of fluid to enter the interior of each mixing orifice 6 and strikes another staggered biscuit member as shown in FIG. Results in 12 radial pulsations that do not coincide with the flow axis at all. With such a geometrical arrangement, the various fluids passing through the inside of the tube 20 can be mixed surprisingly efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、従来法のビスケット型混合区画を示す断面図
である。 第2図は、従来法のビスケット型混合区画の食い違わせ
た積重ねを示す断面図である。 第3図は、複数の従来法のビスケット型混合区画を積み
重ねた静止材料混合装置の一部分を切欠して断面で示す
側面図である。 第4図は、従来法のビスケット型混合区画を用いた混合
装置の分解斜視図である。 第5図は、本発明の一実施例の断面図である。 第6図は、本発明の別の実施例の断面図である。 第7図は、本発明の更に別の実施例の断面図である。 20……管、21……円錐形プラグ、29……流体入
口、33……ビスケット型の形状の部材(区画)。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional biscuit-type mixing section. FIG. 2 is a cross-sectional view showing staggered stacking of conventional biscuit-type mixing sections. FIG. 3 is a side view of a static material mixing device in which a plurality of conventional biscuit-type mixing compartments are stacked in a cutaway view. FIG. 4 is an exploded perspective view of a mixing device using a conventional biscuit-type mixing section. FIG. 5 is a sectional view of an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a sectional view of another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a sectional view of still another embodiment of the present invention. 20 ... Tube, 21 ... Conical plug, 29 ... Fluid inlet, 33 ... Biscuit-shaped member (compartment).

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】円筒形の管の内部に配置され、該管内部で
流体流を混合する静止材料混合装置であって、長手方向
軸に沿って整列された個別のビスケット型の形状の区画
を含み、該ビスケット型の形状の各区画が複数個の開口
部を有し、該開口部の内部には通過する流体流に傾斜し
た回転流を生じさせる混合エレメントが配置されてい
て、前記混合エレメントの実質的に全部が前記流体流に
同一の回転軌跡を生じさせ、前記開口部の少なくとも幾
つかは隣接するビスケット型の形状の区画の開口部と食
い違わせて配置されている混合装置において、前記長手
方向軸にほぼ沿って円錐形プラグが配設され、前記の円
錐形プラグの底部は複数のビスケット型の形状の区画の
うち最も上流に位置するビスケット型の形状の区画の上
流側の面上に位置し、前記円錐形プラグは前記の複数の
ビスケット型の形状の区画のうち最も上流に位置するビ
スケット型の形状の区画の長手方向軸に沿ったいずれか
の開口部をブロックしており、前記の円錐形プラグの頂
点は底部よりも上流側に位置し、流体入口が設けられて
いて、前記流体入口は前記の円錐形プラグのほぼ頂点付
近で流体を流体流に放出する位置に配置されていること
を特徴とする装置。
1. A static material mixing device disposed inside a cylindrical tube for mixing a fluid flow therein, comprising individual biscuit-shaped compartments aligned along a longitudinal axis. Each of the biscuit-shaped compartments has a plurality of openings, and inside the openings, a mixing element for generating an inclined rotational flow in a fluid flow passing therethrough is arranged. In a mixing device in which substantially all of the fluid flow causes the same trajectory of rotation in the fluid flow, and at least some of the openings are arranged to be offset from the openings of adjacent biscuit-shaped compartments, A conical plug is disposed substantially along the longitudinal axis, and the bottom of the conical plug is located at the most upstream side of the plurality of biscuit-shaped compartments. Located on The conical plug blocks any opening along the longitudinal axis of the most upstream biscuit-shaped compartment of the plurality of biscuit-shaped compartments. The apex of the plug is located upstream of the bottom and is provided with a fluid inlet, and the fluid inlet is arranged at a position for discharging the fluid into the fluid flow in the vicinity of the apex of the conical plug. Characterized device.
【請求項2】円筒形の管の内部に配置され、該管内部で
流体流を混合する静止材料混合装置であって、長手方向
軸に沿って整列された個別のビスケット型の形状の区画
を含み、該ビスケット型の形状の各区画がビスケット型
の形状の区画の幾何学的中心に位置する開口部を該中心
に位置する開口部に隣接する二つまたはそれ以上の開口
部とを有し、ビスケット型の形状の区画の少なくとも幾
つかの中心位置開口部がブロックされており、ビスケッ
ト型の形状の各区画のブロックされていない開口部には
通過する流体流に傾斜した回転流を生じさせる混合エレ
メントが配置されていて、前記混合エレメントの実質的
に全部が前記流体流に同一の回転軌跡を生じさせ、前記
の中心位置開口部に隣接する開口部は隣接するビスケッ
ト型の形状の区画の開口部を食い違わせて配置されてい
る混合装置において、前記長手方向軸にほぼ沿って円錐
形プラグが配設され、前記の円錐形プラグの底部は複数
のビスケット型の形状の区画のうち最も上流に位置する
ビスケット型の形状の区画の上流側の中心位置開口部に
位置しており、前記の円錐形プラグの頂点は底部よりも
上流側に位置し、流体入口が設けられていて、前記流体
入口は前記の円錐形プラグのほぼ頂点付近で流体を流体
流に放出する位置に配置されていることを特徴とする装
置。
2. A static material mixing device disposed within a cylindrical tube for mixing a fluid flow therein, comprising individual biscuit-shaped compartments aligned along a longitudinal axis. Each of the biscuit-shaped compartments has an opening located at the geometric center of the biscuit-shaped compartment and two or more openings adjacent to the centrally located opening. , At least some of the central openings of the biscuit-shaped compartments are blocked, and the unblocked openings of each biscuit-shaped compartment produce an inclined rotational flow in the fluid flow therethrough. A mixing element is disposed such that substantially all of the mixing element causes the fluid stream to have the same rotational trajectory, and the opening adjacent the central location opening is an adjacent biscuit-shaped compartment. In a mixing device with staggered openings, a conical plug is disposed substantially along the longitudinal axis, the bottom of the conical plug being the most of a plurality of biscuit-shaped compartments. It is located at a central position opening on the upstream side of a biscuit-shaped partition located upstream, the apex of the conical plug is located upstream of the bottom, and a fluid inlet is provided. The device, wherein the fluid inlet is disposed at a position to discharge the fluid into the fluid flow substantially near the apex of the conical plug.
JP1106128A 1988-04-28 1989-04-27 Stacking non-motion type mixing device Expired - Lifetime JPH0628714B2 (en)

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US187453 1988-04-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01317533A JPH01317533A (en) 1989-12-22
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01317532A (en) * 1988-04-28 1989-12-22 Komax Syst Inc Stationary material mixing apparatus

Patent Citations (1)

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JPH01317532A (en) * 1988-04-28 1989-12-22 Komax Syst Inc Stationary material mixing apparatus

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