JPH119980A - 静止型流体混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工を容易にしてコストの低減を図ると共
に、短絡流動を規制し、混合不良を防止して均一混合性
を良好にする。 【解決手段】 ケーシング４内に設ける混合集合エレメ
ント５を、弾性体の環装シール体９と、混合エレメント
10で構成し、混合エレメント10は中空コア25、25a …か
ら成る第一及び第二混合中空コア群を一体形成する混合
要素体16、16a と、サイドシール要素体14、14a 、中間
シール要素体15、円板13、13a によって構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静止型流体混合装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、機械的可動部を有しない静止型の
混合装置としては、特公昭５９ー３９１７３号公報のも
のが知られ、かかる混合装置は、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不均一に放射状に流動
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
部を不均一に流動し、最終的に出口より排出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、大径な円板
の外径はケーシングの内径に合致させる様にしてシール
機能を具有させているため、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、
その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混合作用を受けずに短絡
的に出口側へ流れてしまい、本来の均一混合の能力が低
下する課題を有している。

【０００５】また、導流単位体は小室の開口側の端面を
当接させて大小２枚の円板を重合させていると共に、複
数の導流単位体を重ね合わせて配列している関係上、前
記端面同士の密接状態が良好でなく、僅かな隙間が発生
してしまい、この隙間を伝って流体が混合作用を受けず
に短絡的に出口側へと流れてしまい、上記と同様な課題
を有している。

【０００６】また、小室の端面の加工精度（表面の凹凸
や、平面度等）や、各円板の当接する背面の加工精度
（表面の凹凸や、平面度等）を精密に加工して端面同士
の密接状態を良好と成して上記課題を解消することも可
能な様であるが、加工精度を精密にするほど、コストが
著しく高騰し、しかも、加工精度の精密化にも限界があ
ると共に、導流単位体を複数個配列させるため、精密に
加工した際の加工公差が必然的に累積され、小室の端面
の密着箇所に僅かな隙間が発生してしまうのが現実であ
って、上記課題を簡易に、かつ安価に防止する手段が望
まれている。

【０００７】

【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、短絡的な流動による混
合不良等の課題に鑑み、ケーシングに内装する混合集合
エレメントを、弾性体によって形成した環装シール体
と、混合エレメントから構成し、混合エレメントとケー
シング間での短絡的な流動を防止すると共に、加工を容
易にしてコトスダウンを図り、さらにシール機能を向上
させ、混合不良を防止することを要旨とする静止型流体
混合装置を提供して上記課題を解決する。

【０００８】静止型流体混合装置の手段としては、円筒
状のケーシングと、入口、出口を形成する蓋体と、ケー
シング内に所望する個数配列する混合集合エレメントか
ら構成し、蓋体はケーシング両端に着脱自在と成してい
る。

【０００９】混合集合エレメントは、環装シール体と混
合エレメントから構成し、環装シール体は弾性体により
ケーシング内に遊嵌状に挿入される外径で筒体を形成
し、筒体の両端より内方側へ鍔片を一体形成している。

【００１０】混合エレメントは、環装シール体内の両側
に配設される円板の対向する内面にサイドシール要素体
を設け、このサイドシール要素体間に中間シール要素体
を設けると共に、中間シール要素体とサイドシール要素
体間に混合要素体を設け、これらを同心的に重ね合わせ
ており、混合要素体は筒状の中空コアを平面的に夫々多
数整列させた第一混合中空コア群と第二混合中空コア群
で一体形成すると共に、第一混合中空コア群の中空コア
と第二混合中空コア群の中空コアとは、互いの中空コア
が対向する他の中空コアに連通すると共に、中空コアの
中心に他の中空コアを形成する側壁の交差接続部位が位
置する様に位置を違えて配列させている。

【００１１】また、円板は環装シール体の鍔片の内周径
より大径な外径で形成されると共に、中央に流通孔が穿
設され、またサイドシール要素体は弾性体から成り、混
合要素体の中空コアの開口個所を覆うと共に、中央に貫
通孔を形成し、中間シール要素体は混合要素体の中空コ
アの開口個所を覆う弾性体から成るシール体が設けられ
ると共に、環装シール体の筒体の内周面側に流通路を形
成している。

【００１２】かかる混合集合エレメントをケーシング内
に所望する個数配列し、混合集合エレメントにおける環
装シール体の鍔片を弾性圧縮変形させる様にケーシング
両端の蓋体によって挟持している。

【００１３】また、サイドシール要素体、シール体の形
状を、混合要素体の端面と当接させる個所を残存させる
様に網目シート状に形成したり、混合要素体の先端側が
嵌まり込む嵌合溝を形成し、またケーシング内に複数配
列した混合集合エレメントにおける環装シール体の鍔片
内方の空間部に蓋体装着時に弾性圧縮変形状態で中央に
連通孔が形成されたパッキン体を介在したり、またケー
シング内に複数配列した混合集合エレメントにおける環
装シール体の鍔片内方の空間部および環装シール体の鍔
片の間に蓋体装着時に弾性圧縮変形状態で中央に連通孔
が形成されたパッキン体を介装している。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。本発明に係る静止型流体混合装置１
は、入口２および出口３を有する円筒状のケーシング４
内に所望する個数の混合集合エレメント５を内装して構
成している。

【００１５】ケーシング４は、両端の開口部に夫々外方
向に突出するフランジ６、6aが形成され、フランジ６、
6aにケーシング４内径より小径な入口２および出口３を
中央に形成した蓋体７、7aを着脱自在に装着しており、
この蓋体７、7aは板状に形成されるものや、一方の端面
側の中央にケーシング４両端の開口部内に遊嵌状に挿入
される円柱突部８を形成した形態を有する。

【００１６】混合集合エレメント５はケーシング４の中
空内部における軸心方向に内装するものにして、図５に
示す様に、かかる混合集合エレメント５は環装シール体
９と混合エレメント10から構成され、環装シール体９は
一般的な密封装置に使用される弾性体としての材質であ
るゴム状弾性を具有する膨張黒鉛シート、エラストマー
等（ニトリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アク
リルゴム、熱可塑性エラストマー等）により、ケーシン
グ４の内周面との間に若干の隙間を具有させて遊嵌状に
挿入される外径で筒体11を形成し、この筒体11の両端よ
り内方側へ鍔片12、12a を一体成形してリング状と成し
ている。

【００１７】混合エレメント10は環装シール体９に内装
するものにして、図５〜７に示す様に、両側に設けられ
る円板13、13a の対応する内面にサイドシール要素体1
4、14a を設け、このサイドシール要素体14、14a 間に
中間シール要素体15を設けると共に、中間シール要素体
15とサイドシール要素体14、14a 間に混合要素体16、16
a を設け、前記円板13、13a 、サイドシール要素体14、
14a 、中間シール要素体15、混合要素体16、16a を同心
的に重ね合わせて構成している。

【００１８】また、円板13、13a は、その外径を環装シ
ール体９の鍔片12、12a の内周径より大径と成し、少な
くとも鍔片12、12a の内面が円板13、13a の外周側の背
面に重なり合う様にしており、好ましくは円板13、13a
の外周端面を環装シール体９の筒体11の内周面に密接可
能な外径に形成し、かかる密接個所が実質的に流体密
（気体、液体である流体の封止）と成る様にすると共
に、中心位置ズレが発生しない様にし、さらに円板13、
13a の中央に流通孔17を形成している。

【００１９】また、サイドシール要素体14、14a は、混
合要素体16、16a の一方の端面に当接させ、かかる当接
個所を実質的に流体密と成すように覆って閉塞するもの
であり、環装シール体９と同様な弾性体により円板状に
形成されると共に、中央に円板13、13a の流通孔17と連
通する貫通孔18を形成している。

【００２０】また、サイドシール要素体14、14a の外径
は、当然ながら環装シール体９内に挿入可能な大きさで
あると共に、混合要素体16、16a の一方の端面を覆って
閉塞する大きさで形成され、かかるサイドシール要素体
14、14a を円板13、13a の内面に密接させて設けてい
る。

【００２１】また、円板13、13a とサイドシール要素体
14、14a は相互に位置ズレが発生しないように、位置ズ
レ規制手段として、円板13、13a 、サイドシール要素体
14、14a のいずれか一方の面に、適宜数の突起（図示せ
ず）若しくは適宜数の環状の突条19を設けると共に、前
記突起若しくは突条19が嵌まり込む凹部（図示せず）若
しくは環状の係合溝20を設けている。

【００２２】中間シール要素体15は、混合要素体16、16
a の他方の端面に当接させ、かかる当接個所を実質的に
流体密と成すように覆って閉塞するものであり、環装シ
ール体９の筒体11の内周面から離れて、内周面との間に
流通路21が形成される大きさの外径を備える円板状の基
体22や、また図１２に示す様に、基体22の外径を環装シ
ール体９の筒体11の内周面に近接させたり、接する大き
さに形成した場合には、所望する流量が得られる様にす
るため、基体22における混合要素体16、16a の端面を閉
塞する個所の外側位置に、適宜形状および個数の透孔23
を設けることによって、環装シール体９の筒体11の内周
面側に流通路21を設ける様にし、かかる基体22の両面
に、サイドシール要素体14、14a と同様な弾性体により
円板状に形成するシール体24、24a を密接させて設けて
いる。

【００２３】なお、基体22とシール体24、24a は、円板
13、13a とサイドシール要素体14、14a と同様に位置ズ
レ規制手段を設けても良い。

【００２４】混合要素体16、16a は、環装シール体９内
に挿入可能な大きさであると共に、サイドシール要素体
14、14a と中間シール要素体15によって両方の端面が覆
われて閉塞される大きさで形成され、その形態として
は、平面視形状を多角形状と成す筒状の中空コア25、25
a …を平面的に夫々多数最密状に整列させて配列した第
一混合中空コア群26と第二混合中空コア群27からなり、
第一混合中空コア群26および第二混合中空コア群27は、
一方の端面同士を結合させるように一体形成している。

【００２５】また、図６に示す様に、第一混合中空コア
群26の中空コア25、25a …と、第二混合中空コア群27の
中空コア25、25a …とは、互いの中空コア25、25a …が
対向する他の複数の中空コア25、25a …に連通すると共
に、中空コア25、25a …の中心に他の中空コア25、25a
…を形成する側壁28の交差接続部位が位置する様に位置
を違えて配列させている。

【００２６】また、上記実施の形態では、中空コア25、
25a …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９〜１１に示す様に、中空コア25、25a …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。

【００２７】そして、２体の円板13、13a を、サイドシ
ール要素体14、14a が対向する様に環装シール体９内の
両側に配設し、この円板13、13a 間には、中央に中間シ
ール要素体15を配設すると共に、中間シール要素体15の
両側に混合要素体16、16a を配設して混合集合エレメン
ト５と成している。

【００２８】また、ケーシング４、蓋体７、7a、円板1
3、13a 、基体22、混合要素体16、16a の材質について
は、混合圧力、流体の種類、蓋体７、7aの締結力等に応
じて実質的に厚み方向や、軸心方向に変形しない機械的
強度を有する金属、合成樹脂を適宜設計的に選択する。

【００２９】また、環装シール体９の筒体11の軸心方向
の長さについては、円板13、13a 、サイドシール要素体
14、14a 、中間シール要素体15、混合要素体16、16a を
同心的に自由状態で重ねた状態の軸心方向の厚みに、概
ね一致させ、両側の円板13、13a の外周側の背面に鍔片
12、12a が重なり合う様にしている。

【００３０】次に、複数の混合集合エレメント５をケー
シング４の中空内部に直列的に配設し、フランジ６、6a
に蓋体７、7aをボルト、ナット等の締付手段29で装着す
ることにより、蓋体７、7aによって複数の混合集合エレ
メント５が挟持固定されてケーシング４内に内装され
る。

【００３１】また、混合集合エレメント５の挟持固定状
態としては、環装シール体９の鍔片12、12a に夫々押圧
力が加わって、少なくともシール機能に必要な所望する
弾性復元力が鍔片12、12a に生じる状態であって、蓋体
７、7aが板状に形成されている場合は、ケーシング４の
両端間の寸法Ｌ１に対し、複数配列する混合集合エレメ
ント５を自由状態で同心的に、環装シール体９の夫々の
鍔片12、12a を接触させた連続状態における両端間の寸
法Ｌ２を大きく設定することにより対応し、また円柱突
部８が形成される蓋体７、7aの場合は、円柱突部８がケ
ーシング４内に挿入されるため、円柱突部８の突出寸法
Ｌ３に対応して前記寸法Ｌ２を設定している。

【００３２】また、上記実施の形態における環装シール
体９の鍔片12、12a の内周径は、環装シール体９の材質
との関係で、環装シール体９の鍔片12、12a を変形させ
た際に、環装シール体９自体が一部分でも切れ等の不具
合が発生しない状態で、実質的に混合集合エレメント５
が容易に装着できる程度に設定されている。

【００３３】なお、上記実施の形態において、環装シー
ル体９内に内設した際に、混合要素体16、16a とサイド
シール要素体14、14a および中間シール要素体15間での
重ね合わせた状態が位置ズレしないように、適宜手段の
位置ズレ規制手段を設けることも可能である。

【００３４】また、上記実施の形態の一部若しくは全て
のサイドシール要素体14、14a および中間シール要素体
15の他の実施の形態としては、図１３、１４に示す様
に、混合要素体16、16a の第一混合中空コア群26、第二
混合中空コア群27の中空コア25、25a …の側壁28の先端
面と実質的に当接する個所を残存させる様に網目シート
状に形成してサイドシール要素体14、14a およびシール
体24、24a と成しても良く、さらにこのサイドシール要
素体14、14a およびシール体24、24a は第一混合中空コ
ア群26、第二混合中空コア群27の中空コア25、25a …の
側壁28の先端面に直接的に固着して設けることも可能で
ある。

【００３５】また、混合要素体16、16a の第一混合中空
コア群26、第二混合中空コア群27の中空コア25、25a …
の側壁28の幅Ｗ１と、網目状のシール体24、24a 、サイ
ドシール要素体14、14a における線幅Ｗ２については、
幅Ｗ１＝線幅Ｗ２、幅Ｗ１＜線幅Ｗ２、幅Ｗ１＞線幅Ｗ
２の様に適宜設定可能であり、要するにシール体24、24
a 、サイドシール要素体14、14a が中空コア25、25a …
の側壁28の先端面に当接され、シール体24、24a 、サイ
ドシール要素体14、14a の各開口部の各側面30が露出し
て流体と接するものであれば良い。

【００３６】また、上記実施の形態では、シール体24、
24a 、サイドシール要素体14、14aを、網目シート状と
成して設けているも、図１５に示す様に、一部若しくは
全ての円板状のシール体24、24a 、サイドシール要素体
14、14a の表面に第一混合中空コア群26、第二混合中空
コア群27の中空コア25、25a …の先端側が嵌まり込む網
目状の嵌合溝31を凹状にして設けることも可能である。

【００３７】また、図１６に示す様に、中間シール要素
体15の基体22を無くして一体のシール体24を中間シール
要素体15とすることも可能であり、また上記各種実施の
形態で示した中間シール要素体15とサイドシール要素体
14、14a を適宜組み合わせて混合集合エレメント５を構
成することも可能である。

【００３８】また、上記実施の形態では円板13、13a の
背面側のシール個所は、環装シール体９の鍔片12、12a
が密接している外周側であると共に、相互に密接する鍔
片12、12a の内周径の寸法誤差によって鍔片12、12a の
内周縁側が押圧されない場合があることにより、流体の
圧力が高くなると、かかる個所の鍔片12、12a が捲れ上
がる現象が生じ、シール不良となる可能性があるため、
かかるシール不良を解消するために以下の実施の形態に
することが望ましい。

【００３９】先ず、図２０〜２８に示す様に、ケーシン
グ４に内装する混合集合エレメント５における環装シー
ル体９の鍔片12、12a を、両側の蓋体７、7aによって混
合集合エレメント５を挟持した時、鍔片12、12a の外面
全域を押圧すべきパッキン体32を設けるものにして、パ
ッキン体32としては混合集合エレメント５間に設ける中
間パッキン33と、混合集合エレメント５と蓋体７、7a間
に設ける端部パッキン34の２種類を有する。

【００４０】パッキン体32の材質としては、環装シール
体９と同様な弾性体、若しくは両側の蓋体７、7aによっ
て混合集合エレメント５を挟持した時に、パッキン体32
は実質的に弾性変形せず、各鍔片12、12a のみを弾性変
形させるものであれば良い。

【００４１】また、中間パッキン33の形態としては、図
２０〜２２に示す様に、環装シール体９の鍔片12、12a
の内周径より大径で、且つケーシング４の内径より小径
と成す円盤体35の両面に、環装シール体９の鍔片12、12
a の内周径より若干小径な円柱部36、36a を突出形成す
ると共に、中央に混合要素体16、16a を形成する流通孔
17と概ね同径と成した連通孔37を形成している。

【００４２】また、端部パッキン34の形態としては、図
２０〜２２に示す様に、中間パッキン33の円柱部36、36
a のいずれか一方を形成しないものであり、また端部パ
ッキン34の円盤体35相互を重ね合わせて中間パッキン33
と成しても良い。

【００４３】また、図２３〜２５に示す様に、上記実施
の形態における円柱部36、36a を形成していないもの
を、中間パッキン33および端部パッキン34と成しても良
い。

【００４４】なお、上記実施の形態によって、混合集合
エレメント５の鍔片12、12a によって挟持される部位を
有する形状に中間パッキン33、端部パッキン34を形成し
ているも、図２６〜２８に示す様に、円板13、13a の背
面側の露出部位（鍔片12、12a の内方側）のみをシール
する場合には、環装シール体９の鍔片12、12a の内径よ
り若干小径な円盤体35の中央に連通孔37を形成したもの
を、中間パッキン33、端部パッキン34と成しても良い。

【００４５】なお、上記実施の形態においても、両側の
蓋体７、7aによって混合集合エレメント５を挟持した時
に、各鍔片12、12a およびシール体24、24a 等が弾性圧
縮変形し、その弾性復元力でもって例えば円板13、13a
の背面側が流体密となる様に密接させるために、鍔片1
2、12a 、中間パッキン33、端部パッキン34等の夫々の
材質、厚み等が設定されている。

【００４６】次に、本発明に係る静止型流体混合装置の
作用としては、蓋体７、7aをケーシング４の両端に締結
手段29によって装着して、複数の混合集合エレメント５
を挟持固定していることにより、環装シール体９の鍔片
12、12a が円板13、13a の外周側の背面に弾性圧縮変形
状態で密接されるため、かかる個所にシール機能が付与
され、これによって円板13、13a の背面から環装シール
体９内へのリークや、鍔片12、12a 相互の密接個所から
の環装シール体９外周面とケーシング４内周面の間への
リークが規制できる。

【００４７】また、混合要素体16、16a における第二混
合中空コア群27の中空コア25、25a…の先端面と中間シ
ール要素体15、および第一混合中空コア群26の中空コア
25、25a …の先端面とサイドシール要素体14、14a は密
接状態となり、中間シール要素体15のシール体24、24a
およびサイドシール要素体14、14a を弾性圧縮変形状態
と成してシール機能を具有させると共に、流体混合時に
おいては、流体圧がシール体24、24a およびサイドシー
ル要素体14、14a にも作用し、この流体圧に応じた弾性
復元力が付加されて第二混合中空コア群27の中空コア2
5、25a …の先端面と中間シール要素体15および第一混
合中空コア群26の中空コア25、25a …の先端面とサイド
シール要素体14、14a の密接個所のシール力が増加す
る。

【００４８】また、特に網目シート状のシール体24、24
a 、サイドシール要素体14、14a を用いる場合にあって
は、このシール体24、24a およびサイドシール要素体1
4、14a の各開口部の各側面30が露出して流体と接する
ことによって流体混合時において、流体圧が前記側面30
にも作用し、この流体圧に応じた弾性復元力が付加され
て第二混合中空コア群27の中空コア25、25a …の先端面
と中間シール要素体15、および第一混合中空コア群26の
中空コア25、25a …の先端面とサイドシール要素体14、
14a の密接個所等のシール力が増加すると共に、第二混
合中空コア群27の中空コア25、25a …および第一混合中
空コア群26の中空コア25、25a …へ流入する流体は、厚
み方向に圧縮変形しない材質によって形成される基体2
2、円板13、13a に衝突するため、弾性体であるシール
体24、24a 、サイドシール要素体14、14a に対する衝突
時に比べ、その際の衝突エネルギーの吸収量は小さいた
め、かかる衝突エネルギーが混合作用時に有効に作用す
る。

【００４９】また、嵌合溝31を備えるシール体24、24a
、サイドシール要素体14、14a を用いる場合にあって
は、嵌合溝31に混合要素体16、16a における第一混合中
空コア群26の中空コア25、25a …および第二混合中空コ
ア群27の中空コア25、25a …の先端面側が嵌まり込むた
め、中間シール要素体15の位置ズレが規制されると共
に、上記と同様にシール体24、24a 、サイドシール要素
体14、14a にも流体圧が作用し、この流体圧に応じた弾
性復元力が付加されて第二混合中空コア群27の中空コア
25、25a …および第一混合中空コア群26の中空コア25、
25a …の側壁28の先端面と嵌合溝31の底面31a の密接個
所のシール力が増加し、しかも嵌合溝31の側面31b も流
体圧に応じて弾性圧縮変形し、この側面31b が第二混合
中空コア群27の中空コア25、25a …および第一混合中空
コア群26の中空コア25、25a …の側壁28に密接し、かか
る密接個所にもシール機能が付加される。

【００５０】また、円盤体35のみから成るパッキン体32
としての中間パッキン33、端部パッキン34を装着するこ
とにより、円板13、13a の背面における流通孔17の周囲
から環装シール体９の鍔片12、12a によってシールされ
ている個所までの範囲の空間部において、中間パッキン
33と端部パッキン34が夫々弾性圧縮変形状態で介装され
ることにより、かかる個所の円板13、13a の背面に中間
パッキン33と端部パッキン34が密接し、シール機能が付
与され、これによって円板13、13a の背面から環装シー
ル体９内へのリーク、鍔片12、12a 相互の密接個所から
の環装シール体９外周面とケーシング４内周面の間への
リークを規制できる。

【００５１】また、円盤体35に円柱部36、36a を形成す
るパッキン体32としての中間パッキン33、端部パッキン
34を装着することにより、上記円盤体35のみから成る中
間パッキン33、端部パッキン34の場合、円盤体35の外周
面と環装シール体９の鍔片12、12a の内周面との間に若
干の隙間が形成されることもあり、かかる個所からのリ
ークも若干ながら発生する可能性を有しているも、本実
施の形態によれば、かかる個所からのリークを規制する
機能が付加される。

【００５２】次に、本発明に係る静止型流体混合装置の
基本的な混合作用としては、流体を静止型流体混合装置
１の入口２からケーシング４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１に示す矢印のよう
に上流側の混合集合エレメント５における流通孔18から
上流側の混合要素体16内部に達し、中間シール要素体15
により直進進路が妨げられて方向を変え、互いに連通す
る複数の中空コア25、25a …を経て中央部から外側に向
かって均一に放射状に直角衝突、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。

【００５３】この様に、上流側の混合要素体16、16a を
通過して環装シール体９の内周面に到達した流体は、そ
の環装シール体９の内周側に形成された流通路21から下
流側の混合要素体16、16a の各中空コア25、25a …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17から下流
側の混合集合エレメント５に入り、そして、再度各中空
コア25、25a …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
次混合集合エレメント５の内部を流動し、出口３より排
出される。

【００５４】また、流体は上記の様に、円板13、13a 、
サイドシール要素体14、14a 、中間シール要素体15への
直角衝突、各中空コア25、25a …の側壁28への直角衝
突、各中空コア25、25a …から他の複数の中空コア25、
25a …への分散、複数の中空コア25、25a …から他の一
つの中空コア25、25a …への合流、蛇行、さらに複数の
中空コア25、25a …から各中空コア25、25a …への流入
による渦流による流体力学的な剪断、各中空コア25、25
a …から他の中空コア25、25a …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、中空コア25、25a …の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分散混
合が行われるのである。

【００５５】また、混合集合エレメント５における上流
側の混合エレメント10の分散総数（流体が通過する際の
分散される数）は、中心より順次放射状に配列した第一
混合中空コア群26、第二混合中空コア群27の中空コア2
5、25a …のコア室数によって決定されるのであり、例
えば、図６に示す平面視六角状のものであれば、コア室
数が６室、１２室、１８室（計３６室）の３列状の第一
混合中空コア群26と、コア室数が３室、９室、１５室
（計２７室）の３列状の第二混合中空コア群27の場合、
１流体であっても分散総数は数千にも達し、２流体以上
であれば当然その乗数積となる。

【００５６】

【発明の効果】要するに本発明は、以上のように構成し
たので、混合エレメント10を環装シール体９に内装した
混合集合エレメント５の状態でケーシング４に内装でき
ると共に、かかる内装時において混合集合エレメント５
の両側に流通孔17を有する円板13、13a が配設されてい
ることにより、流動方向に対する方向性に関係なくケー
シング４に内装できるため、組み立てが極めて簡単と成
り、また環装シール体９外周とケーシング４内周間にシ
ール機能を付与しなくてもよいため、ケーシング４内周
面の加工精度を粗くできることにより、混合集合エレメ
ント５を多数個内装するケーシング４の加工が容易と成
ってコストを低減でき、また混合エレメント10は弾性体
によって挟持固定されるため、混合エレメント10内を流
体が複雑に流動しながら通過する際に発生する脈動や、
ポンプ自体による脈動によって混合エレメント10が振動
する場合でも、環装シール体９が緩衝材として機能し、
振動を吸収させたり、減衰させたりできるため、周辺器
具および構造体への悪影響を防止できる。

【００５７】また、蓋体７、7aによって混合集合エレメ
ント５を挟持固定できるため、環装シール体９の鍔片1
2、12a が円板13、13a の外周側の背面に密接してシー
ルするため、かかる個所からの短絡的な流動が規制され
ることにより、混合不良を防止できる。

【００５８】また、第一混合中空コア群26と第二混合中
空コア群27が一体形成されているため、従来の混合装置
における中空コア25、25a …端面の隙間からの短絡的な
流れが無くなり、しかも第一混合中空コア群26および第
二混合中空コア群27の先端面はサイドシール要素体14、
14a 、シール体24、24a に密接されると共に、サイドシ
ール要素体14、14a 、シール体24、24a には蓋体７、7a
による挟持力と流体圧の両者によって常に弾性復元力を
具有させられるため、第一混合中空コア群26、第二混合
中空コア群27の先端開口側は確実に流体密と成る様に閉
塞され、かかる個所からのリークも生じなく、よって混
合不良を防止して均一混合機能を高めることができ、さ
らに混合要素体16、16a の端面の加工精度は何ら精密に
加工する必要がなく、このため加工コストを安価にでき
る。

【００５９】また、サイドシール要素体14、14a 、中間
シール要素体15のシール体24、24aを網目シート状に形
成したので、サイドシール要素体14、14a 、シール体2
4、24a に対し、蓋体７、7aでの挟持力による弾性圧縮
変形力に加え、流体混合時において、流体圧力がサイド
シール要素体14、14a 、シール体24、24a の側面30にも
加わることによって弾性圧縮変形力がさらに与えられる
ため、かかる弾性復元力によるサイドシール要素体14、
14a 、シール体24、24a と混合要素体16、16a の第一混
合中空コア群26、第二混合中空コア群27の先端面の密接
力が増加し、シール機能が向上する。

【００６０】また、サイドシール要素体14、14a 、中間
シール要素体15のシール体24、24aに嵌合溝31を形成し
たので、嵌合溝31と第一混合中空コア群26、第二混合中
空コア群27の先端側との嵌合作用によってサイドシール
要素体14、14a 、中間シール要素体15と混合要素体16、
16a が一体化されることにより、位置ズレが規制される
ため、混合要素体16、16a の中空コア25、25a …の開口
部の閉塞状態が常に流体密と成る様に維持され、リーク
による混合不良が防止でき、しかもサイドシール要素体
14、14a 、シール体24、24a に流体圧が作用し、この流
体圧に応じた弾性復元力が付加されて第一混合中空コア
群26、第二混合中空コア群27の中空コア25、25a …の側
壁28の先端面と嵌合溝31の底面31a の密接個所のシール
力が増加すると共に、嵌合溝31の側面31b の流体圧に応
じて弾性変形し、この側面31b が第一混合中空コア群2
6、第二混合中空コア群27の中空コア25、25a …の側壁2
8に密接し、かかる個所もシールされ、このようにシー
ル領域が拡大されることにより、さらなるシール機能の
向上が期待でき、均一混合性を一層高めることができ
る。

【００６１】また、環装シール体９の鍔片12、12a 内方
の空間部にパッキン体32を介装したので、かかる個所の
円板13、13a の背面にパッキン体32が密接し、円板13、
13aの流通孔17周囲から環装シール体９の鍔片12、12a
内周縁までにわたる背面全体にシール機能が付与され、
これによって円板13、13a の背面から環装シール体９内
へのリークや、鍔片12、12a 相互の密接個所からの環装
シール体９外周面とケーシング４内周面の間へのリーク
を規制する機能がさらに向上することにより、かかるリ
ークによる短絡的な流動による混合不良が一層改善で
き、また環装シール体９の鍔片12、12a 内方の空間部と
環装シール体９の鍔片12、12a 間にパッキン体32を介装
したので、前記の様な円盤体35のみから成るパッキン体
32の場合には、円盤体35の外周面と環装シール体９の鍔
片12、12a の内周面との間に若干の隙間が形成され、か
かる個所からの漏れも若干ながら発生する可能性を有し
ているも、かかる個所からのリークを規制する機能が付
加できる等その実用的効果甚だ大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る静止型流体混合装置の概略断面図
である。

【図２】同上静止型流体混合装置における蓋体を装着す
る前の状態を示す概略断面図である。

【図３】蓋体を他の実施の形態と成した静止型流体混合
装置の概略断面図である。

【図４】同上静止型流体混合装置における蓋体を装着す
る前の状態を示す概略断面図である。

【図５】混合集合エレメントの分解斜視図である。

【図６】同上混合集合エレメントの混合エレメントを構
成する混合要素体の連通配列状態を示す平面図である。

【図７】同上混合要素体の断面図である。

【図８】同上混合要素体の他の実施の形態を示す平面図
である。

【図９】混合要素体における中空コアの形状を三角と成
した連通配列状態を示す図である。

【図１０】混合要素体における中空コアの形状を四角と
成した連通配列状態を示す図である。

【図１１】混合要素体における中空コアの形状を八角と
成した連通配列状態を示す図である。

【図１２】中間シール要素体の外周径側に透孔を設けて
流通路を形成する実施の形態を示す静止型流体混合装置
の概略部分断面図である。

【図１３】網目シート状に形成した中間シール要素体の
シール体を示す斜視図である。

【図１４】網目シート状のサイドシール要素体、中間シ
ール要素体のシール体を用いた静止型流体混合装置にお
ける蓋体を装着した状態を示す部分概略断面図である。

【図１５】網目状の嵌合溝を形成したサイドシール要素
体、中間シール要素体のシール体を用いた静止型流体混
合装置における蓋体を装着した状態を示す部分概略断面
図である。

【図１６】網目状の嵌合溝を形成した中間シール要素体
の他の実施の形態を用いた静止型流体混合装置における
蓋体を装着した状態を示す部分概略断面図である。

【図１７】板状のサイドシール要素体と、混合要素体の
側壁先端面との当接および弾性圧縮変形状態を示す部分
概略断面図である。

【図１８】網目状のサイドシール要素体と、混合要素体
の側壁先端面との当接および弾性圧縮変形状態を示す部
分概略断面図である。

【図１９】嵌合溝を設けたサイドシール要素体と、混合
要素体の側壁先端面との当接および弾性圧縮変形状態を
示す部分概略断面図である。

【図２０】パッキン体を用いた静止型流体混合装置の概
略断面図である。

【図２１】同上静止型流体混合装置における蓋体を装着
する前の状態を示す概略断面図である。

【図２２】同上静止型流体混合装置における混合集合エ
レメントとパッキン体を示す斜視図である。

【図２３】他の実施の形態のパッキン体を用いた静止型
流体混合装置を示す概略断面図である。

【図２４】同上静止型流体混合装置における蓋体を装着
する前の状態を示す概略断面図である。

【図２５】同上静止型流体混合装置における混合集合エ
レメントとパッキン体を示す斜視図である。

【図２６】他の実施の形態のパッキン体を用いた静止型
流体混合装置を示す概略断面図である。

【図２７】同上静止型流体混合装置における蓋体を装着
する前の状態を示す概略断面図である。

【図２８】同上静止型流体混合装置における混合集合エ
レメントとパッキン体を示す斜視図である。

【符号の説明】

２ 入口 ３ 出口 ４ ケーシング ５ 混合集合エレメント ７、7a 蓋体 ９ 環装シール体 10 混合エレメント 11 筒体 12、12a 鍔片 13、13a 円板 14、14a サイドシール要素体 15 中間シール要素体 16、16a 混合要素体 17 流通孔 18 貫通孔 21 流通路 24、24a シール体 25、25a … 中空コア 26 第一混合中空コア群 27 第二混合中空コア群 31 嵌合溝 32 パッキン体 37 連通孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のケーシングの両端に入口および
   出口を形成した蓋体を着脱自在と成し、弾性体によりケ
   ーシング内に遊嵌状に挿入される外径で筒体を形成し、
   この筒体の両端より内方側へ鍔片を一体形成して環装シ
   ール体と成し、環装シール体内に混合エレメントを設け
   て混合集合エレメントと成し、混合エレメントは環装シ
   ール体内の両側に配設される円板の対向する内面にサイ
   ドシール要素体を設け、このサイドシール要素体間に中
   間シール要素体を設けると共に、中間シール要素体とサ
   イドシール要素体間に混合要素体を設け、これらを同心
   的に重ね合わせて構成しており、混合要素体は筒状の中
   空コアを平面的に夫々多数整列させた第一混合中空コア
   群と第二混合中空コア群で一体形成すると共に、第一混
   合中空コア群の中空コアと第二混合中空コア群の中空コ
   アとは、互いの中空コアが対向する他の中空コアに連通
   すると共に、中空コアの中心に他の中空コアを形成する
   側壁の交差接続部位が位置する様に位置を違えて配列さ
   せ、前記円板は環装シール体の鍔片の内周径より大径な
   外径で形成されると共に、中央に流通孔が穿設され、ま
   たサイドシール要素体は弾性体から成り、混合要素体の
   中空コアの開口個所を覆うと共に、中央に貫通孔を形成
   し、中間シール要素体は混合要素体の中空コアの開口個
   所を覆う弾性体から成るシール体が設けられると共に、
   環装シール体の筒体の内周面側に流通路を形成し、かか
   る混合集合エレメントをケーシング内に所望する個数配
   列し、混合集合エレメントにおける環装シール体の鍔
   片、サイドシール要素体、中間シール要素体におけるシ
   ール体を弾性圧縮変形させる様にケーシング両端の蓋体
   によって挟持したことを特徴とする静止型流体混合装
   置。
2. 【請求項２】 サイドシール要素体、中間シール要素体
   のシール体の形状を、混合要素体の端面と当接させる個
   所を残存させる様に網目シート状に形成したことを特徴
   とする請求項１記載の静止型流体混合装置。
3. 【請求項３】 サイドシール要素体、中間シール要素体
   のシール体に、混合要素体の先端側が嵌まり込む嵌合溝
   を形成したことを特徴とする請求項１記載の静止型流体
   混合装置。
4. 【請求項４】 ケーシング内に複数配列した混合集合エ
   レメントにおける環装シール体の鍔片内方の空間部に蓋
   体装着時に弾性圧縮変形状態で中央に連通孔が形成され
   たパッキン体を介在したことを特徴とする請求項１、２
   又は３記載の静止型流体混合装置。
5. 【請求項５】 ケーシング内に複数配列した混合集合エ
   レメントにおける環装シール体の鍔片内方の空間部およ
   び環装シール体の鍔片の間に蓋体装着時に弾性圧縮変形
   状態で中央に連通孔が形成されたパッキン体を介装した
   ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の静止型流体
   混合装置。