JPS6136453B2 - - Google Patents
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- JPS6136453B2 JPS6136453B2 JP56105499A JP10549981A JPS6136453B2 JP S6136453 B2 JPS6136453 B2 JP S6136453B2 JP 56105499 A JP56105499 A JP 56105499A JP 10549981 A JP10549981 A JP 10549981A JP S6136453 B2 JPS6136453 B2 JP S6136453B2
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- pressure
- regulator
- fluid
- mixing
- gas
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Classifications
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01F35/71805—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using valves, gates, orifices or openings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B65G47/34—Devices for discharging articles or materials from conveyor
- B65G47/46—Devices for discharging articles or materials from conveyor and distributing, e.g. automatically, to desired points
- B65G47/50—Devices for discharging articles or materials from conveyor and distributing, e.g. automatically, to desired points according to destination signals stored in separate systems
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- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
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- B01F35/712—Feed mechanisms for feeding fluids
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Accessories For Mixers (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Description
本発明は流体混合装置に係り、広い範囲の混合
ガス流量に対応して良好な混合精度が得られる流
体混合装置に関する。 流体を混合することは、多くの工業で要求され
実施されていることであるが、流体の供給圧力、
使用圧力、流量等の条件に影響されることなく、
流体成分の混合比を一定に保つことはきわめて困
難なことである。 ２種の流体（本明細書で言う「流体」とは気体
を指すものである。）の混合を例にとれば、大き
く分けて流体の圧力を等しくした後に、管路を並
列にしてタンクに入れたり、Ｔ字接手またはＹ字
接手によつて両流体を混合する方法（以下「等圧
型」という）と、高圧の流体をノズルから混合室
内に直接噴出させて低圧の流体を吸引・混合する
方法（以下「ベンチユリー型」という）とがあ
る。 従来公知の混合方式の一例としては、第１図図
示の如き混合方式があるが、この公知方式では末
端混合ガス管路１８の流量の変動毎に流量計１
３，１４を流量調整弁１５，１６で再調整する必
要があり、調整器１１，１２の能力は流量の変動
に付随して変動し、流量調整を絞つた時点では特
に調整器の圧力変動が流体混合精度に影響を与え
ることになる。この公知方式では、混合比の安定
した混合ガスは、混合部１７の上流圧と下流圧と
の圧力差を限界流量に近い値でのみ安定して得ら
れるものである。 第１図図示の混合方式を改善して安定した混合
ガスを得るには、圧力調整器の調整能力を平衡等
圧式とし、混合部の上流圧と下流圧を限界流量に
近い値に限定して用いなければならない。第２図
図示のフローシートがこの方式である。 第２図において、２１〜２８は第１図の１１〜
１８に対応する。この方式で圧力調整器２１，２
２の調整釜には、一方のガスを圧力調整器２０で
二次圧に落したものが送られているので、圧力調
整器２１，２２は圧力平衡装置となつている。 これら第１図及び第２図に示す方式において
は、第３図に示すように混合部の上流圧／下流圧
の対比は絶対圧で1.5倍程度以上の条件を満足す
る必要があり、これらの方式において安定した混
合精度を確保するたためには、第１図のように混
合ガスを連続放出状態で用いるか、又は第２図の
ようにタンクＴ圧で作動する圧力スイツチに連動
した電磁弁等で使用範囲（安定領域）を限定して
用いる必要があり、従つて、混合部２７の入口圧
に比して混合ガスの出口の設定が制限されること
になる。 本出願人はさきに公知方式の諸欠点を改良した
流体混合法ならびに装置を提案した（特公昭52〜
41505号公報）。 本発明者は更に種々研究の結果、混合部の上流
側と下流側を一定圧でスライドできる機能を有す
る調整器の開発に成功し、この調整器を用いるこ
とにより、３図に示す混合不安定領域においても
混合精度が安定し、混合用ガススの入口圧P1に対
する出口圧P2の圧力比（P1／P2）が高く設定可能
で、混合装置のコンパクト化、簡素化及び保守が
容易な流体混合装置の開発に成功したものであ
る。 本発明の要旨とするところは前記特許請求の範
囲に明記したとおりであるが、本発明装置の一実
施態様を示す第４図示のフローシートによつて更
に詳述する。 第４図において、Ａは第１の流体管路であり、
４１は調整器本体側にガス導入口及び出口、押ネ
ジ調整釜側に圧力スプリング及び混合ガスタンク
Ｔのタンク圧を負荷する機構を有する調整器であ
る。この調整器４１は加圧調整金具（押ネジ）に
より加圧スプリングを押して釜圧を0.5〜3.0Kg／
cm2Ｇの範囲の所定の圧力に予じめセツトしてお
く。この時点で第１流体管路の下流側は0.5〜3.0
Kg／cm2の所定圧に調整される。Ｂは第２の流体管
路であり、４２は前記調整器４１と同一の構造の
調整器でであるが、その釜圧を前記調整器４１の
二次側の動圧と同等とするために該調整器４２押
ネジ調整釜側はスプリングで加圧するとともに管
路４３で調整器４１の二次側と連通してあり、こ
れにより、Ａ側の調整器４１で生じる静圧―動圧
＝ΔＰを矯正する。 上記の作動により調整器４１，４２の二次側が
等圧となり、安定混合に必要な等圧調整を行う平
衡機構となる。又、調整器４１の釜圧力は加圧ス
プリングと混合ガスタンク圧とが加わつた圧力で
あり、該タンク圧の上昇と共に混合部４４の上
流、下流の差圧ΔP′は一定でスライドすることに
なり、第３図に示す混合不安定領域の組成変動範
囲も破線で示すように縮小され、混合安定領域が
拡大される。 第５図に、本発明に用いられる調整器の実施例
を断面図で示す。第５図において６１は調整器本
体、６２は隔膜、６３は調整釜、６４は弁体、６
５は弁座、６６は加圧スプリング、６７は押ネ
ジ、６８はガス導入口、６９はガス出口、７０は
加圧用ガス入口である。この調整器を第４図のＡ
側の調整器４１として用いると、調整釜６３内の
圧力は、予め加圧スプリング６６を押ネジ６７で
調整してセツトされた圧力に、混合ガスタンクＴ
からのガスが加圧用ガス入口７０から導入されて
加わつているので、タンクＴ内の圧力が上昇する
とともに上昇し、したがつて調整器の二次側の圧
力（ガス出口６６から出るガスの圧力）もこれに
ともなつて上昇する。Ｂ側の調整器４２において
は、前記調整器４１のガス出口６９からガスの一
部が加圧ガス入口７０から導入されるので、調整
器４１，４２の二次側の圧力を等圧とすることが
できるのである。 このような調整器は、供給ガス圧力を他の圧力
（本発明の場合は一義的には混合ガスタンクＴ内
の圧力）の変化に比例して連続的に変える必要が
ある場合に用いると有効である。 たとえば、液槽の底面から槽内の液体にガスを
供給（バブリング）する場合、槽内の液量が刻々
変化するのであれば、液量に応じた圧力でガスを
供給せねばならないことがある（液量に比してガ
ス圧が高すぎると液が飛散することがある）。こ
のような場合に、本調整器を用い、液面高さの圧
力を加圧ガス導入口に導くことにより、供給ガス
の圧力を液量（液面高さ）に応じて変化させるこ
とができる。 本発明の流体混合装置を用いた混合ガス製造の
具体例を以下に説明する： 実施例 本発明の方法により70％Ar＋30％He，60M3／
Hr maxの混合を行つた。以下に第４図のフロー
シートを用いて説明する。Ａ側にはアルゴンをＢ
側にはヘリウムを用い入口圧力は７〜10Kg／cm2Ｇ
である。 調整器４１に付属した一次側圧力計により調整
器一次圧（上流圧）を確認の後に、調整器４１に
付属した二次側圧力計にて押ネジ調整釜側の加圧
スプリングで調整元圧を1.0Kg／cm2Ｇに設定し
た。この時点でタンクに付属した圧力スイツチ５
３で３〜6.0Kg／cm2Ｇに調整し、電磁弁４７，４
８をこれに連動するようにした。図中の４９，５
０はガス流通を確認するためのフローインジケー
ターで５１，５２は流量調整用オリフイスであ
る。オリフイスは予め計算により70％Ar＋30％
Heの比率にしている。弁４５，４６を開いてＡ
及びＢ側のガスを流しながらＢ側の調整器４２に
付属した二次側圧力計により、Ａ側調整器の静圧
（ガス流停止時）と動圧（ガス流通時）の差圧Δ
Ｐ＝0.2Kg／cm2Ｇを確認した。ΔＰ＝0.2Kg／cm2Ｇ
をＢ側調整器の押ネジ調整釜部の加圧スプリング
で補正し、Ａ，Ｂ両管路とも調整器下流圧（二次
圧）を等圧にした。 分析テスト タンク下流の圧力調整器５４は２Kg／cm2Ｇに設
定し混合ガスストツプ弁５５と工場の溶接ガス供
給配管に接続した。接続後、タンク内及びガス供
給配管の空気放出のために、圧力スイツチ５３の
設定範囲（３〜６Kg／cm2Ｇ）でガスパージを５回
行つた後にガス分析を行つた。分析計は熱伝導方
式を用い混合部４４下流、タンク部及び図示して
ない末端ヘツダー部より採取した結果、混合部、
タンク部、ヘツダー部ともにヘヘリウム混合精度
は30±１％に入つている。 続いてタンク圧力の変動範囲を1.5〜6.0Kg／cm2
Ｇに設定した時点でもヘリウム混合精度は30±
1.5％に入つている。同様にAr＋CO2及びAr＋O2
時も同様にテストを行つたが表１に結果を示すよ
うな安定した混合精度が得られた。
ガス流量に対応して良好な混合精度が得られる流
体混合装置に関する。 流体を混合することは、多くの工業で要求され
実施されていることであるが、流体の供給圧力、
使用圧力、流量等の条件に影響されることなく、
流体成分の混合比を一定に保つことはきわめて困
難なことである。 ２種の流体（本明細書で言う「流体」とは気体
を指すものである。）の混合を例にとれば、大き
く分けて流体の圧力を等しくした後に、管路を並
列にしてタンクに入れたり、Ｔ字接手またはＹ字
接手によつて両流体を混合する方法（以下「等圧
型」という）と、高圧の流体をノズルから混合室
内に直接噴出させて低圧の流体を吸引・混合する
方法（以下「ベンチユリー型」という）とがあ
る。 従来公知の混合方式の一例としては、第１図図
示の如き混合方式があるが、この公知方式では末
端混合ガス管路１８の流量の変動毎に流量計１
３，１４を流量調整弁１５，１６で再調整する必
要があり、調整器１１，１２の能力は流量の変動
に付随して変動し、流量調整を絞つた時点では特
に調整器の圧力変動が流体混合精度に影響を与え
ることになる。この公知方式では、混合比の安定
した混合ガスは、混合部１７の上流圧と下流圧と
の圧力差を限界流量に近い値でのみ安定して得ら
れるものである。 第１図図示の混合方式を改善して安定した混合
ガスを得るには、圧力調整器の調整能力を平衡等
圧式とし、混合部の上流圧と下流圧を限界流量に
近い値に限定して用いなければならない。第２図
図示のフローシートがこの方式である。 第２図において、２１〜２８は第１図の１１〜
１８に対応する。この方式で圧力調整器２１，２
２の調整釜には、一方のガスを圧力調整器２０で
二次圧に落したものが送られているので、圧力調
整器２１，２２は圧力平衡装置となつている。 これら第１図及び第２図に示す方式において
は、第３図に示すように混合部の上流圧／下流圧
の対比は絶対圧で1.5倍程度以上の条件を満足す
る必要があり、これらの方式において安定した混
合精度を確保するたためには、第１図のように混
合ガスを連続放出状態で用いるか、又は第２図の
ようにタンクＴ圧で作動する圧力スイツチに連動
した電磁弁等で使用範囲（安定領域）を限定して
用いる必要があり、従つて、混合部２７の入口圧
に比して混合ガスの出口の設定が制限されること
になる。 本出願人はさきに公知方式の諸欠点を改良した
流体混合法ならびに装置を提案した（特公昭52〜
41505号公報）。 本発明者は更に種々研究の結果、混合部の上流
側と下流側を一定圧でスライドできる機能を有す
る調整器の開発に成功し、この調整器を用いるこ
とにより、３図に示す混合不安定領域においても
混合精度が安定し、混合用ガススの入口圧P1に対
する出口圧P2の圧力比（P1／P2）が高く設定可能
で、混合装置のコンパクト化、簡素化及び保守が
容易な流体混合装置の開発に成功したものであ
る。 本発明の要旨とするところは前記特許請求の範
囲に明記したとおりであるが、本発明装置の一実
施態様を示す第４図示のフローシートによつて更
に詳述する。 第４図において、Ａは第１の流体管路であり、
４１は調整器本体側にガス導入口及び出口、押ネ
ジ調整釜側に圧力スプリング及び混合ガスタンク
Ｔのタンク圧を負荷する機構を有する調整器であ
る。この調整器４１は加圧調整金具（押ネジ）に
より加圧スプリングを押して釜圧を0.5〜3.0Kg／
cm2Ｇの範囲の所定の圧力に予じめセツトしてお
く。この時点で第１流体管路の下流側は0.5〜3.0
Kg／cm2の所定圧に調整される。Ｂは第２の流体管
路であり、４２は前記調整器４１と同一の構造の
調整器でであるが、その釜圧を前記調整器４１の
二次側の動圧と同等とするために該調整器４２押
ネジ調整釜側はスプリングで加圧するとともに管
路４３で調整器４１の二次側と連通してあり、こ
れにより、Ａ側の調整器４１で生じる静圧―動圧
＝ΔＰを矯正する。 上記の作動により調整器４１，４２の二次側が
等圧となり、安定混合に必要な等圧調整を行う平
衡機構となる。又、調整器４１の釜圧力は加圧ス
プリングと混合ガスタンク圧とが加わつた圧力で
あり、該タンク圧の上昇と共に混合部４４の上
流、下流の差圧ΔP′は一定でスライドすることに
なり、第３図に示す混合不安定領域の組成変動範
囲も破線で示すように縮小され、混合安定領域が
拡大される。 第５図に、本発明に用いられる調整器の実施例
を断面図で示す。第５図において６１は調整器本
体、６２は隔膜、６３は調整釜、６４は弁体、６
５は弁座、６６は加圧スプリング、６７は押ネ
ジ、６８はガス導入口、６９はガス出口、７０は
加圧用ガス入口である。この調整器を第４図のＡ
側の調整器４１として用いると、調整釜６３内の
圧力は、予め加圧スプリング６６を押ネジ６７で
調整してセツトされた圧力に、混合ガスタンクＴ
からのガスが加圧用ガス入口７０から導入されて
加わつているので、タンクＴ内の圧力が上昇する
とともに上昇し、したがつて調整器の二次側の圧
力（ガス出口６６から出るガスの圧力）もこれに
ともなつて上昇する。Ｂ側の調整器４２において
は、前記調整器４１のガス出口６９からガスの一
部が加圧ガス入口７０から導入されるので、調整
器４１，４２の二次側の圧力を等圧とすることが
できるのである。 このような調整器は、供給ガス圧力を他の圧力
（本発明の場合は一義的には混合ガスタンクＴ内
の圧力）の変化に比例して連続的に変える必要が
ある場合に用いると有効である。 たとえば、液槽の底面から槽内の液体にガスを
供給（バブリング）する場合、槽内の液量が刻々
変化するのであれば、液量に応じた圧力でガスを
供給せねばならないことがある（液量に比してガ
ス圧が高すぎると液が飛散することがある）。こ
のような場合に、本調整器を用い、液面高さの圧
力を加圧ガス導入口に導くことにより、供給ガス
の圧力を液量（液面高さ）に応じて変化させるこ
とができる。 本発明の流体混合装置を用いた混合ガス製造の
具体例を以下に説明する： 実施例 本発明の方法により70％Ar＋30％He，60M3／
Hr maxの混合を行つた。以下に第４図のフロー
シートを用いて説明する。Ａ側にはアルゴンをＢ
側にはヘリウムを用い入口圧力は７〜10Kg／cm2Ｇ
である。 調整器４１に付属した一次側圧力計により調整
器一次圧（上流圧）を確認の後に、調整器４１に
付属した二次側圧力計にて押ネジ調整釜側の加圧
スプリングで調整元圧を1.0Kg／cm2Ｇに設定し
た。この時点でタンクに付属した圧力スイツチ５
３で３〜6.0Kg／cm2Ｇに調整し、電磁弁４７，４
８をこれに連動するようにした。図中の４９，５
０はガス流通を確認するためのフローインジケー
ターで５１，５２は流量調整用オリフイスであ
る。オリフイスは予め計算により70％Ar＋30％
Heの比率にしている。弁４５，４６を開いてＡ
及びＢ側のガスを流しながらＢ側の調整器４２に
付属した二次側圧力計により、Ａ側調整器の静圧
（ガス流停止時）と動圧（ガス流通時）の差圧Δ
Ｐ＝0.2Kg／cm2Ｇを確認した。ΔＰ＝0.2Kg／cm2Ｇ
をＢ側調整器の押ネジ調整釜部の加圧スプリング
で補正し、Ａ，Ｂ両管路とも調整器下流圧（二次
圧）を等圧にした。 分析テスト タンク下流の圧力調整器５４は２Kg／cm2Ｇに設
定し混合ガスストツプ弁５５と工場の溶接ガス供
給配管に接続した。接続後、タンク内及びガス供
給配管の空気放出のために、圧力スイツチ５３の
設定範囲（３〜６Kg／cm2Ｇ）でガスパージを５回
行つた後にガス分析を行つた。分析計は熱伝導方
式を用い混合部４４下流、タンク部及び図示して
ない末端ヘツダー部より採取した結果、混合部、
タンク部、ヘツダー部ともにヘヘリウム混合精度
は30±１％に入つている。 続いてタンク圧力の変動範囲を1.5〜6.0Kg／cm2
Ｇに設定した時点でもヘリウム混合精度は30±
1.5％に入つている。同様にAr＋CO2及びAr＋O2
時も同様にテストを行つたが表１に結果を示すよ
うな安定した混合精度が得られた。
【表】
以上詳述した如く、本発明の流体混合装置は従
来方式の混合不安定領域において混合精度が安定
し、混合用ガスの入口圧に対する出口圧に圧力比
が高く設定可能で、装置のコンパクト化、簡素
化、保守容易等優れた作用、効果を奏し得るもの
である。
来方式の混合不安定領域において混合精度が安定
し、混合用ガスの入口圧に対する出口圧に圧力比
が高く設定可能で、装置のコンパクト化、簡素
化、保守容易等優れた作用、効果を奏し得るもの
である。
第１図、第２図は従来公知の流体混合方式を示
すフローシートであり、第３図は混合ガス流量と
混合比からみた従来方式と本発明装置との混合安
定領域と混合不安定領域を図示対比した略図、第
４図は本発明の一実施例を示すフローシートであ
り、第５図は本発明に用いられる調整器の一実施
例の要部断面図であり、図中、４１，４２は調整
器、４４は混合部、４５，４６は弁、４７，４８
は電磁弁、４９，５０はフローインジケーター、
５１，５２は流量調整用オリフイス、５３は圧力
スイツチ、５４は圧力調整器、５５は混合ガスス
トツプ弁、６１は調整器本体、６２は隔膜、６３
は調整釜、６４は弁体、６５は弁座、６６は加圧
スプリング、６７は押ネジ、６８はガス導入口、
６９はガス出口、７０は加圧用ガス入口を示す。
すフローシートであり、第３図は混合ガス流量と
混合比からみた従来方式と本発明装置との混合安
定領域と混合不安定領域を図示対比した略図、第
４図は本発明の一実施例を示すフローシートであ
り、第５図は本発明に用いられる調整器の一実施
例の要部断面図であり、図中、４１，４２は調整
器、４４は混合部、４５，４６は弁、４７，４８
は電磁弁、４９，５０はフローインジケーター、
５１，５２は流量調整用オリフイス、５３は圧力
スイツチ、５４は圧力調整器、５５は混合ガスス
トツプ弁、６１は調整器本体、６２は隔膜、６３
は調整釜、６４は弁体、６５は弁座、６６は加圧
スプリング、６７は押ネジ、６８はガス導入口、
６９はガス出口、７０は加圧用ガス入口を示す。
Claims (1)
- １ 混合流体タンクに連通する管路を有する流体
混合帯域と、該流体混合帯域に連通する第１の流
体管路と第２の流体管路とからなり、前記第１流
体管路には調整器本体側にガス導入口及び出口、
押ネジ調整釜側にスプリング及び前記混合流体タ
ンクのタンク圧を負荷する機構を有する調整器を
具備し、前記第２流体管路には調整器本体側にガ
ス導入口及び出口を有し、押ネジ調整釜側にスプ
リング及び前記第１流体管路の調整器の二次側管
路と連通する管路を有する調整器を具備すること
を特徴とする流体混合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56105499A JPS588542A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 流体混合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56105499A JPS588542A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 流体混合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS588542A JPS588542A (ja) | 1983-01-18 |
| JPS6136453B2 true JPS6136453B2 (ja) | 1986-08-19 |
Family
ID=14409288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56105499A Granted JPS588542A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 流体混合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588542A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6065961U (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-10 | 日本電気株式会社 | 蛍光表示管 |
| JP5190177B2 (ja) * | 2005-12-01 | 2013-04-24 | 太一 稲田 | 圧力流量比例制御弁 |
| JP6453054B2 (ja) * | 2014-11-14 | 2019-01-16 | 大阪瓦斯株式会社 | ガス供給装置 |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP56105499A patent/JPS588542A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS588542A (ja) | 1983-01-18 |
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