JPS637815B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、２種以上の流体を、動的な構成要素
を設けることなしに略均一に混合することのでき
るようにした静的混合装置の改良に関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来、流体の混合装置としては、例えば第３図
に示すように流体に浸漬されたタービン羽根等の
混合羽根ａを回転軸ｂに軸着し、適宜の動力によ
り回転させることで、これら２種以上の流体を略
均一に混合しようとするものがある。

しかし、これでは動的である回転機構が不可欠
であるため、構造が複雑かつ大型化してしまい、
使用範囲が限定されると共に、消耗部分があるの
で使用寿命が短く、かつ故障も生じ易いだけでな
く、別途動力源を必要とするという欠点を有して
いた。

そこで、近年回転軸等の動的要素を有しない静
的混合装置が提案され、これによつて上記欠点の
解消を図ろうとしている。

既に知られている上記の静的混合装置として
は、例えば、第４図に示すようにハウジングであ
る円筒体ｃ内に、蜂の巣状であるハニカムを、互
いに位置をずらせて重積することにより形成され
た流体混合素子ｄが装着されたもの、また、第５
図に示すように流路である円筒体ｅ内に、一定ピ
ツチで180゜連続して捩じつた流体混合素子ｆを所
望数だけ互いに位相をずらして連設されるよう装
着したものがある。

しかしながら、これらの静的混合装置は、何れ
も流体混合素子ｄ，ｆの形状が複雑であるため製
造が難事となるだけでなく、これを円筒体ｃ，ｅ
内に装着する作業も煩雑であり、従つて高価なる
ものとなる等の問題点があつた。

そこで、これらの問題点を解消するものとし
て、ハウジング内に粉粒体からなる流体混合素子
を充填したものが提案された（特開昭52−132459
号）。しかし、これは粉粒体間の間〓を流れる流
体の衝突と分散のみによつて複数流体を混合する
方式であり、粉粒体層の空〓率が極めて低い欠点
があつた。このため、複数流体の混合効率が不充
分であり、混合効率を高めるには粉粒体層の体積
が大となり、スペース経済上および設備コスト上
不利であり、装置の設計上不利を免れ得ない等の
問題点があつた。

［発明が解決しようとする問題点］ このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の
主な目的は、前記の如き動的要素や複雑な形状の
流体混合素子を用いようとする発想を捨て、しか
も混合効率を高め得る単純適切な形状の流体混合
素子となし、これをハウジング内に、多数ランダ
ムに配在させるという簡潔な構成とすることで、
２種以上の流体がハウジング内を通過するだけ
で、静的に略均一に混合することができるように
した静的混合装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この様な目的は、本発明によれば、流入口と流
出口を両端部に有し、かつ中空に形成されたハウ
ジングの内部に、流体混合素子が装着され、２種
以上の流体が、上記ハウジングを通過することで
略均一に混合されるようにした静的混合装置にあ
つて、上記流体混合素子は、流体が流過可能な通
孔を有し、かつハウジング内にあつて流体混合素
子間の〓間と上記通孔内を流れる流体の流れが変
向され該流体が略均一に混合されるように、多数
の上記流体混合素子を前記ハウジング内にランダ
ムに配在したことを特徴とする静的混合装置を提
供することにより達成される。

［作用］ 本発明は、上記の通り構成することによつて、
ハウジング内を流れる２種以上の流体自体がもつ
エネルギーを活用して、ランダムに配在した流体
混合素子相互の〓間と同素子の通孔を屈曲状態に
て連通させることで、当該流体に衝突と分散のみ
でなく、併せて流束分岐、合流、渦巻き、螺旋流
や反転等の種々の流れ方向の変化を生ぜしめるこ
とで、均一混合を促進させることができ、従つ
て、混合効率が高められる。また、動力源、伝導
機構なしの混合が可能となり、かつ流体混合素子
を細分化し、かつ形状も単純化できるので、同素
子の装填も投入だけの簡易な作業ですみ、故障が
生じにくく、使用寿命も長く、しかも、メンテナ
ンスが殆ど不要となる。

［実施例］ 以下、本発明を第１図に示す一実施例によつて
説示すると、中空形状のハウジング内には、多数
の流体混合素子２が内装されている。

図示したハウジング１は、円空円筒状に形成さ
れ、その両端に配した網等による通流押さえ３，
３により前記の中間空所４が画成され、同所４内
に前記流体混合素子２が多数装填されている。

上記通流押さえ３の網目等による通流孔３ａ
は、流体混合素子２より小径に形成され、該流体
混合素子２の流出を阻止していると共に、ごみ等
の不純物の流入を防止している。

また、上記流体混合素子２は、第１図および第
２図によく示されているように径と長さがハウジ
ング１に比べて著しく小さい寸法であつて、流体
が流過可能な通孔２ａが貫通形成された円筒状に
形成されており、セラミツクやプラスチツク等の
流過する流体により、侵食されない材料により作
られている。

この流体混合素子２は、前記ハウジング１の中
間空所４内に、夫々の通孔２ａが同一方向を向く
ことなしに、異なる方向を指向するようにランダ
ムに配置されている。この際、ハウジング１内の
流体混合素子２相互の〓間も不整一な方向とな
り、この結果流れる流体に衝突と分散のみでな
く、併せて流束分岐、合流、渦巻き、螺旋流や反
転等の種々の流れ方向の変化が与えられ、該流体
が通過することで略均一に混合され、該流体の混
合は充分になされることとなる。

この流体混合素子２の大きさや装填密度は、流
過する流体の粘度や流量、および混合度合等によ
り最も適応したものが選定される。

また、前記ハウジング１は、両端に流入口５と
流出口６を有し、該流入口５には、図示の場合２
種類の流体が流入可能となるように、Ｔ字管状に
形成された分岐管７が連結管８を介して連結さ
れ、かつ流出口６には、流出管９が連結されてい
る。

次に、その作用について説明する。

まず、第１図に示すように２種類の流体Ａ，Ｂ
が分岐管７を経て、流入口５からハウジング１内
へ流入し、多数の流体混合素子２の通孔２ａや該
流体混合素子２，２…相互間の〓間を通つて、相
互に略均一に混合された混合流体Ｃとなつて流出
口６から流出管９へ流下される。

この場合、上記流体混合素子２はランダムに配
置されているので、流体はこの流体混合素子２を
通過する際に、衝突し、分散されるのみでなく、
併せて流束分岐や、合流し、渦巻き状態となり、
また螺旋流や反転状態となり、従つて流れの方向
が各所で移種多様に変化しながら流れ、この流れ
の変化によつて、両流体は充分に均一混合され
る。

尚、ハウジング１は、上記実施例においては断
面中空円形の直管形状であるが、多数の流体混合
素子２を内装し得る構成であればこれに限られる
ことなく、例えば断面が中空多角形や中空楕円形
でもよく、また曲管や捩り管、コイル管等の形態
であつてもよく、また流出口６側は流出管９でな
く、ソフトクリーマー等の如く流出ノズルや流出
キヤツプを有するものでもよい。また、分岐管７
は流入する流体の種類数に応じ、対応する数だけ
の分岐部を設けることになる。

更に、流体混合素子は、上記実施例における円
筒形状のものに限られることなく、角筒状のもの
や楕円筒のものまたは筒体を曲げたものやコイル
状に形成したもの、更に球体や多面体等のブロツ
ク体に通孔を１つまたは複数平行または交差状に
形成したものであつてもよく、ハウジング１内の
流体混合素子２間の〓間と前記通孔２ａ内を流れ
る流体が、流れを阻止されることなく流れの方向
を変化して流通し得るものならば、その形状の如
何や通孔２ａの形状数は任意に選定することがで
きる。

また、流体混合素子としては、前記の如く同一
形状のものを多数ハウジング１内に内装するよう
にしても、また異なる種類のものを多数ハウジン
グ１内に内装するようにしてもよい。

このように、本発明に係る静的混合装置は、２
種以上の流出自体がもつエネルギーを活用して、
ランダムに配在した流体混合素子２相互の〓間と
同素子の通孔２ａを屈曲状態にて連通させること
で、当該流体に衝突と分散のみでなく、併せて流
束分岐、合流、渦巻き、螺旋流や反転等の種々の
流れ方向の変化を与えて、均一混合を促進させる
ことができ、従つて、混合効率が著しく高められ
るので、インラインの装置または単独の装置とし
て幅広く利用することができる。

［発明の効果］ 本発明は、前記のように構成され、上記のよう
に具現できるものであるから、回転軸に対する動
力源や回転機構が不要であり、またハニカム体等
の複雑な形状をもつ流体混合素子を用いる必要も
なく、通孔の大きさや流体混合素子の内装密度を
配慮することで、あらゆる種類の流体の混合に適
応させて、２種以上の流体を略均一に混合し、所
期の混合度合の混合流体を効率良く得ることがで
きる。

また、上記の如く動力部分がないので、流体混
合素子の形状も単純化され、構成が極めて簡潔と
なり、しかも摩耗部分や変形部分がないため、故
障が生じにくく、耐久性に優れ、使用寿命の長い
ものを安価に提供できる。

更に、２種以上の流体自体がもつエネルギーを
活用して、ランダムに配在した流体混合素子相互
の〓間と同素子の通孔を屈曲状態にて連通させる
ことで、当該流体に衝突と分散のみでなく、併せ
て流束分岐、合流、渦巻き、螺旋流や反転等の
種々の流れ方向の変化を与えて、均一混合を促進
させることができ、従つて、混合効率が著しく高
められるので、インラインの装置または単独の装
置として汎用性の高いものとなる。

また、空〓率が極めて高いため、複数流体の混
合効率が著しく向上し、均一性に優れた混合流体
を得ることができる。

また、流体混合素子は、ハウジング内にランダ
ムに配置されるだけでよいから、装填作業も交換
作業も極めて迅速かつ容易に実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る静的混合装置の縦断正面
図である。第２図は同装置に用いる流体混合素子
の縦断正面図である。第３図は従来の流体混合装
置を示す縦断正面図である。第４図、第５図は従
来の静的混合装置の要部縦断正面図である。 １……ハウジング、２……流体混合素子、２ａ
……通孔、５……流入口、６……流出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流入口と流出口を両端部に有し、かつ中空に
   形成されたハウジングの内部に、流体混合素子が
   装着され、２種以上の流体が、上記ハウジングを
   通過することで略均一に混合されるようにした静
   的混合装置にあつて、上記流体混合素子は、流体
   が流過可能な通孔を有し、かつハウジング内にあ
   つて流体混合素子間の〓間と上記通孔内を流れる
   流体の流れが変向され該流体が略均一に混合され
   るように、多数の上記流体混合素子を前記ハウジ
   ング内にランダムに配在したことを特徴とする静
   的混合装置。 ２ 流体混合素子は、中空筒体である特許請求の
   範囲第１項に記載の静的混合装置。 ３ 中空筒体は、中空円筒体である特許請求の範
   囲第１項に記載の静的混合装置。