JPH0952034A - 静止型混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立を極めて簡単にすると共に、混合効率の
低下を防止し、又ケーシングの機械加工を容易に行える
様にすると共に、ケーシング内でのシール不良を防止す
る。 【解決手段】 ケーシング内に配列する混合エレメント
７における大径な円板10の背面の周縁側と、ケーシング
の両開口側に挿入される蓋体の円柱突部先端の周縁側
に、半割り状のシール座面13を形成し、ケーシング内に
混合エレメント７を直列的に配列させると共に、ケーシ
ングの開口側に蓋体を装着することによって、互いに隣
接するシール座面13によってシール溝29を形成すると同
時に、シール溝29内にシール部材を装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械的可動部を有
しない静止型の混合装置において、流体の短絡的な流れ
を無くして混合効率を低下させない様にした静止型混合
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の混合装置としては、特開
昭５８ー１３３８２２号公報のものが知られ、この混合
装置としては、両端に入口及び出口を備えた円筒状のケ
ーシングと、互いに対向する面に前面開放の多角形状の
小室をハニカム状に多数配列した大小２枚の円板を同心
的に重合させてなる複数の導流単位体とからなり、前記
大径な円板はケーシングの内径に合致する直径を有し、
かつ中心に流通孔を穿設し、前記大径な円板と小径な円
板は互いの小室が対向する他の複数の小室に連通するよ
うに位置を違えて配列されており、これら複数の導流単
位体を互いに同径の円板が隣接するように重ね合わせて
ケーシング内に配置すると共に、両側には導流単位体の
大径な円板を位置させてその連通孔をケーシングの入口
及び出口に連通させている。

【０００３】そして、混合すべき流体を、入口からケー
シングの内部空間に加圧流入させると、上流側の導流単
位体の流通孔からその内部に達し、小径な円板により直
進進路が妨げられて方向を変え、互いに連通する小室を
経て中央部から外側に向かって放射状に流動し、さらに
上流側の導流単位体を通過してケーシングの内周面に到
達した流体は、そのケーシングの内周面と小径な円板と
によって形成された流通路から下流側の導流単位体の各
小室に入り、中央部に流入し、再び流通孔から下流側の
導流単位体に入り、そして、再度各小室を経ながら中央
部から外側へ向かって、順次導流単位体の内部を流動
し、最終的に出口より排出される。

【０００４】ところが、大径な円板の外径はケーシング
の内径に密接してシールさせるため、ケーシングの内径
の加工精度や、大径な円板の外径の加工精度を精密にし
なければならず、特にケーシングは導流単位体を複数個
配列させる長さを必要とするため、ケーシング全長にわ
たって内径の加工精度を精密に加工することが困難とな
り、しかも、大径な円板の外径はケーシングの内径に単
に密接しているに過ぎず、このため流体の供給圧力が高
くなると、ケーシングが歪んで内径が拡径してしまい、
この大径な円板の外径とケーシングの内径との間に部分
的にでも僅かな隙間が発生すると、かかる隙間からケー
シング内周面全長を伝って流体が短絡的に混合作用を受
けずに出口側へと流れてしまい、本来の混合効率が低下
する欠点を有していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は静止型混合装
置の組立を極めて簡単にすると共に、シール部材を確実
に装着して流体の短絡的な流れを規制して混合効率の低
下を防止し、且つ蓋体からの流体の漏れも同時に防止
し、又ケーシングの機械加工を容易に行える様にし、又
目視的な確認が困難であるケーシング内でのシール部材
の噛み込みによるシール不良を防止する静止型混合装置
を提供せんとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術に
基づく精密加工の困難性や、混合効率の低下等の課題に
鑑み、ケーシング内に配列する混合エレメントにおける
大径な円板の背面の周縁側と、ケーシングの両開口側に
挿入される蓋体の円柱突部先端の周縁側に、半割り状の
シール座面を形成し、ケーシング内に混合エレメントを
直列的に配列させると共に、ケーシングの開口側に蓋体
を装着することによって、互いに隣接するシール座面に
よってシール溝を形成すると同時に、シール溝内にシー
ル部材を装着することを要旨とする静止型混合装置を提
供して上記欠点を解消せんとしたものである。

【０００７】静止型混合装置はケーシング、蓋体および
複数の混合エレメントから成り、ケーシングは円筒状に
形成され、又蓋体は入口、出口を形成すると共に、ケー
シングの両開口側に着脱自在と成し、且つケーシング内
に挿入される円柱突部を設け、円柱突部先端の周縁側に
半割り溝状と成したシール座面を形成している。

【０００８】混合エレメントは、互いに対向する前面に
前方開放の筒状の小室を多数配列した大小２枚の円板を
一組みとして、これを同心的に重合させて成り、前記大
径な円板の外径はケーシングの内周面と密接しない大き
さに形成されると共に、中央に流通孔が穿設され、且つ
小室が形成されていない背面の周縁側に半割り溝状と成
したシール座面を形成し、又小径な円板の外径はケーシ
ングの内周面から離間してその内周面との間に流通路が
形成される大きさと成している。

【０００９】大径な円板の小室と、小径な円板の小室と
は互いの小室が対向する他の複数の小室に連通する様に
位置を違える様に、２枚の大小の円板を連結して混合エ
レメントと成し、これら混合エレメントは互いに同径の
円板が隣接するように重ね合わせて配列されると共に、
ケーシングの入口および出口と連通孔が連通する様に両
側には大径な円板を配置してケーシング内に配列し、隣
接するシール座面によって形成されるシール溝内にシー
ル部材を設けている。

【００１０】又、前記シール溝における底部であるシー
ル座面をテーパ面状と成している。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例を図面に基
づいて説明すると、１は本発明に係る静止型混合装置で
あり、静止型混合装置１は、円筒状のケーシング２の両
端の開口部に夫々外周方向に突出するフランジ３、3aを
形成し、フランジ３、3a端面にケーシング２の内径より
小径な入口４および出口５を中央に形成した蓋体６、6a
を着脱自在に装着している。

【００１２】７はケーシング２の中空内部における軸心
方向に複数配列した混合エレメントであり、この混合エ
レメント７は図２〜１０に示す様に、互いに対向する前
面に、この前面に対して側壁８を直角と成した前方開放
の平面視が多角形状である筒状の小室９、9a…を多数配
列した大小２枚の円板10、11を一組みとし、これを同心
的に重合させている。

【００１３】又、前記大径な円板10の外径をケーシング
２の内周面と密着しない大きさ（遊嵌状となる程度）と
成し、小室９、9a…が形成されていない平坦な背面に、
円板10の外径より若干小径と成す底辺径を有する偏平な
円錐台状の台座部12を一体形成し、この台座部12の外側
である円板10の周縁側を陥没状と成してシール座面13を
形成すると共に、中央に流通孔14を貫設している。

【００１４】このシール座面13は、後述するシール溝29
を形成するために、半割り溝状と成し、且つその一部分
がテーパ面状に形成された領域によって形成され、又テ
ーパー面状に形成される部位としては、シール溝29にお
けるシール部材30が押圧接触される底部と成している。

【００１５】又、大径な円板10の中心を貫く流通孔14の
中心に、流通孔14の内面から中心に指向するアーム15の
先端にハブ16を一体形成し、このハブ16の中心に軸孔17
を形成すると共に、流通孔14の周囲の台座部12に所定深
さで凹状に形成した座ぐり部18を形成している。

【００１６】又、シール座面13の他の実施例としては、
台座部12を偏平な円柱状に形成し、この台座部12の外周
面と、円板10の背面における周縁側とによって陥没状と
成した領域にて半割り溝状に形成しても良い。

【００１７】又、小径な円板11の外径はケーシング２の
内周面から離間して該内周面との間に流通路19が形成さ
れる大きさと成し、円板11の小室９、9a…が形成される
前面の中心には、円柱状のボス20を突設し、このボス20
の中心に円板11を貫通しないメネジ孔21を螺刻すると共
に、同じ前面の外側には、大径な円板10における最も外
側の任意な小室９、9a…と嵌合する嵌合ピン22、22a を
突設している。

【００１８】尚、メネジ孔21は円板11を貫通しても良
い。

【００１９】又、図８に示す様に大径な円板10の小室
９、9a…と、小径な円板11の小室９、9a…とは互いの小
室９、9a…が対向する他の小室９、9a…に連通する様に
位置を違えて配列させている。

【００２０】そして、図９、１０に示す様に、前面に設
けた小室９、9a…が対向する他の小室９、9a…に連通す
る様に位置を違えて重ね合わせ、その後、止めネジ23を
軸孔17に通してメネジ孔21に螺入して大小２枚の円板1
0、11を連結して混合エレメント７と成している。

【００２１】又、蓋体６、6a端面の中央には、ケーシン
グ２両端の開口部内に遊嵌状に挿入される円柱突部24を
形成し、円柱突部24先端の周縁側には前記大小２枚の円
板10、11と同様なるシール座面13を形成している。

【００２２】尚、図中、25、25a はケーシング２のフラ
ンジ３、3aに形成するボルト挿通孔、26は蓋体６、6aの
フランジ３、3aと対向する個所に設ける調整ボルト27が
螺入する貫通ネジ孔である。

【００２３】そして、これら混合エレメント７は互いに
同径の円板10、11が隣接するように重ね合わせてケーシ
ング２の中空内部に直列的に配設し、且つ直列状態の混
合エレメント７の両側には大径な円板10を配置して、大
径な円板10の流通孔14と、蓋体６、6aの入口４および出
口５を連通させ、さらにケーシング２の両端の開口部内
に円柱突部24を挿入した状態で、蓋体６、6aを適宜数の
連結ボルト28、28a によって装着すると、隣接する混合
エレメント７における大径な円板10に形成されるシール
座面13によって略Ｖ字状、略Ｕ字状のシール溝29が画成
される。

【００２４】かかるシール溝29とケーシング２内周面と
によって所定のつぶし代が得られるリング状のシール部
材30を、シール溝29内に装着している。

【００２５】ここで、シール部材29の装着方法として
は、先ず、ケーシング２の一方の開口部に蓋体６を適宜
数の連結ボルト28、28a によって装着し、その後、シー
ル部材30、混合エレメント７の順で多数直列的に配列
し、最終的に蓋体6aをケーシング２の他方の開口部に、
適宜数の連結ボルト28、28a によって装着すると、隣接
するシール座面13によって画成されるシール溝29内にシ
ール部材30が装着されるのである。

【００２６】又、シール部材30としては、Ｏリング、Ｘ
リング、Ｄリング等があり、又その材質についてもニト
リルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴ
ム、テフロン等がある。

【００２７】又、上記実施例では小室９、9aの平面視形
状を六角と成してハニカム状に多数配列したものを示し
たが、かかる形状に何ら限定されず、図１３〜１５に示
す様に小室９、9aの平面視形状を三角、四角、八角…等
と成したり、又円形（図示せず）と成しても良い。

【００２８】又、大小２枚の円板10、11の他の実施例と
しては、図１６、１７に示す様に任意の小室９、9a…の
底面中央に、この小室９、9a…を形成する側壁８の上端
面の高さより低くした突起31を設けることにより、流体
の流れに乱れを積極的に生じさせることが可能となり、
一層ガス分散効率を高めることができ、又突起31を円板
10、11の中心部に近づくに従って順次小さくすることに
より、円周方向に配列される小室９、9a…の直径方向に
おける外側と内側との内容積を均一化し、脈動を防止し
てスムーズな流れを確保できる。

【００２９】次に、本発明に係る静止型混合装置による
作用について説明すると、先ず、混合状態については、
混合すべき流体を、入口４からケーシング２の内部空間
に加圧流入させると、この流体の流れは、例えば図１２
に示す矢印のように上流側の混合エレメント７の流通孔
14からその内部に達し、小径な円板10により直進進路が
妨げられて方向を変え、互いに連通する小室９、9a…を
経て中央部から外側に向かって放射状に直角衝突、分
散、合流、蛇行、渦流等の状態が組み合わさって複雑に
流動する。

【００３０】この様に、上流側の混合エレメント７を通
過してケーシング２の内周面に到達した流体は、そのケ
ーシング２の内周面と小径な円板10とによって形成され
た流通路19から下流側の混合エレメント７の各小室９、
9a…に入り、上述の様な直角衝突、分散、合流、蛇行、
渦流等の複雑な流れで中央部に集合され、再び流通孔19
から下流側の混合エレメント７に入り、そして、再度各
小室９、9a…を経ながら中央部から外側へ向かって直角
衝突、分散、合流、蛇行、渦流等によって複雑に、順次
混合エレメント７の内部を流動して出口５より排出され
る。

【００３１】又、流体は上記の様に、各小室９、9a…の
底面および側壁８への直角衝突、各小室９、9a…から他
の複数の小室９、9a…への分散、複数の小室９、9a…か
ら他の一つの小室９、9a…への合流、蛇行、さらに複数
の小室９、9a…から各小室９、9a…への流入による渦流
による流体力学的な剪断、各小室９、9a…から他の小室
９、9a…への連通路であるオリフイスを通過する際の流
体力学的な剪断、衝撃的破壊による粉砕、側壁８の上端
面を通過する際の剪断、機械的なキャビテーション等に
よって流体の混合が行われるのである。

【００３２】次に、混合エレメント７にシール座面13を
形成したことによる作用としては、シール部材30と混合
エレメント７を順次、ケーシング２内に挿入するだけ
で、対向する半割り溝状のシール座面13によってシール
溝29が形成され、同時にシール溝29内にシール部材30が
装着され、又このシール部材30によって大径な円板10の
外径とケーシング２の内周面の間からの流体の短絡的な
流れを規制する様にシールでき、又シール座面13をテー
パ面状と成す場合は、図１１に示す様に、テーパ面がシ
ール部材30の装着時の誘導面と成るため、シール部材30
の噛み込みが防止できる。

【００３３】又、蓋体６、6aの円柱突部24端面と混合エ
レメント７の大径な円板10の背面の間から漏れようとす
る流体についても、円柱突部24のシール座面13と円板10
のシール座面13によって形成されるシール溝29内にシー
ル部材30が装着されるため、円柱突部24外周とケーシン
グ２の内周面との間からの外部への漏れが防止でき、円
柱突部24外周側に一般的に設けるガスケット類が不要と
成る。

【００３４】

【発明の効果】要するに本発明は、混合装置において、
蓋体６、6aにケーシング２内に挿入される円柱突部24を
設け、円柱突部24先端の周縁側に半割り溝状と成したシ
ール座面13を形成し、又大径な円板10の外径をケーシン
グ２の内周面に密接しない大きさに形成すると共に、小
室９、9a…が形成されていない背面の周縁側に半割り溝
状と成したシール座面13を形成し、２枚の大小の円板1
0、11を連結して混合エレメント７と成し、これら混合
エレメント７をケーシング２内に配列して隣接するシー
ル座面13によって形成されるシール溝29内にシール部材
30を設けたので、シール部材30と混合エレメント７を単
にケーシング２内に順次挿入して配設するだけで、シー
ル溝29が形成できると同時にシール溝29内にシール部材
30を装着できるため、静止型混合装置１の組立が極めて
簡単になると共に、シール部材30が確実にシール溝29内
に装着されるため、大径な円板10の外周側からの流体の
短絡的な流れが規制されることによって混合効率の低下
が防止でき、又円柱突部24のシール座面13と円板10のシ
ール座面13によって形成されるシール溝29内にシール部
材30が装着されるため、円柱突部24外周とケーシング２
の内周面との間からの外部への流体の漏れも同時に防止
でき、円柱突部24外周側に一般的に設けるガスケット類
が不要と成る。

【００３５】しかも、大径な円板10の外径はケーシング
２の内周面に密接しないため、混合エレメント７を複数
配列するケーシング２の内周面の加工精度を従来の様に
精密にする必要はないため、ケーシング２自体の機械加
工も簡単と成る。

【００３６】又、シール溝29の底部であるシール座面13
をテーパ面状と成したので、テーパ面がシール部材30の
装着時の誘導面と成るため、目視的な確認が困難である
ケーシング２内でのシール部材30の噛み込みによるシー
ル不良が防止できる等その実用的効果甚だ大なるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る静止型混合装置の一部を破断した
概略断面図である。

【図２】同上静止型混合装置における混合エレメントを
構成する大小２枚の円板の正面図である。

【図３】同上大小２枚の円板の側面図である。

【図４】同上大小２枚の円板の前面斜視図である。

【図５】同上大径な円板の背面斜視図である。

【図６】図２のＡーＡ概略断面図である。

【図７】図２のＢーＢ概略断面図である。

【図８】大小２枚の円板を同心的に重合させた場合にお
ける各小室の連通配列状態を示す図である。

【図９】ガス分散エレメントの分解斜視図である。

【図１０】ガス分散エレメントの斜視図である。

【図１１】テーパ面から成るシール溝へのシール部材の
装着状態を示す部分拡大断面図である。

【図１２】静止型混合装置における大小２枚の円板の各
小室の連通状態を示す概略断面図である。

【図１３】大小２枚の円板の小室の形状を三角と成した
連通配列状態を示す図である。

【図１４】大小２枚の円板の小室の形状を四角と成した
連通配列状態を示す図である。

【図１５】大小２枚の円板の小室の形状を八角と成した
連通配列状態を示す図である。

【図１６】静止型混合装置における大小２枚の円板の小
室に突起を設けた場合の各小室の連通配列状態を示す概
略断面図である。

【図１７】図１６のＣーＣ概略断面図である。

【符号の説明】

２ ケーシング ６、6a 蓋体 ７ 混合エレメント ９、9a… 小室 10 円板 11 円板 13 シール座面 24 円柱突部 29 シール溝 30 シール部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端に入口、出口を形成した蓋体を着脱
   自在と成した円筒状のケーシング内に、互いに対向する
   前面に前方開放の筒状の小室を多数配列した大小２枚の
   円板を一組みとして、これを同心的に重合させて成る複
   数の混合エレメントを配列し、前記大径な円板はケーシ
   ングの内周面と密接する外径にて形成されると共に、中
   央に流通孔が穿設され、又小径な円板の外径はケーシン
   グの内周面から離間してその内周面との間に流通路が形
   成される大きさと成し、大径な円板の小室と、小径な円
   板の小室とは互いの小室が対向する他の複数の小室に連
   通する様に位置を違えて配列させ、これら混合エレメン
   トは互いに同径の円板が隣接するように重ね合わせて配
   列されると共に、ケーシングの入口および出口と連通孔
   が連通する様に両側には大径な円板を配置した混合装置
   において、前記蓋体にケーシング内に挿入される円柱突
   部を設け、円柱突部先端の周縁側に半割り溝状と成した
   シール座面を形成し、又前記大径な円板の外径を、ケー
   シングの内周面に密接しない大きさに形成すると共に、
   小室が形成されていない背面の周縁側に半割り溝状と成
   したシール座面を形成し、２枚の大小の円板を連結して
   混合エレメントと成し、これら混合エレメントをケーシ
   ング内に配列して隣接するシール座面によって形成され
   るシール溝内にシール部材を設けたことを特徴とする静
   止型混合装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の静止型混合装置におい
   て、シール溝における底部であるシール座面をテーパ面
   状と成したことを特徴とする静止型混合装置。