JPWO2002070117A1

JPWO2002070117A1 - 静止型流体混合器

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Publication number: JPWO2002070117A1
Application number: JP2002569281A
Authority: JP
Inventors: 正芳 ▲高▼貝
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Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2002-03-04
Publication date: 2004-07-02
Also published as: WO2002070117A1

Abstract

複数種の流体（Ｘ）を、板状の第１の混合エレメント（１）と第２の混合エレメント（２）との間に設けた第１の流路（Ｆ１）で蛇行させながら放射状に流動させて分散混合させた後、第２の流路（Ｆ２）を通して第２のエレメント（２）の背後の第３の流路（Ｆ３）に導き、この第３の流路（Ｆ３）に導いた流体（Ｘ）を、放射状に配置された整流部（６）により第２の混合エレメント（２）の中心部に向かって直線的に流動させて排出口（３１）に導く静止型流体混合器である。第３の流路に導入された流体（Ｘ）を、整流部（６）により直線的に流動させるので、流体（Ｘ）を蛇行させる場合に比べて、流体（Ｘ）の圧力損失を少なくすることができる。このため、第１の流路（Ｆ１）に流体（Ｘ）を供給するポンプとして低出力のものを使用することができ、そのランニングコストを削減することができるとともに、高粘度の流体についても支障なく分散混合させることができる。

Description

技術分野
この発明は、２種類以上の流体を混合したり流体に含まれる粒子を整粒したりするために用いられる静止型流体混合器に関する。
背景技術
従来、機械的な可動部を有しない静止型流体混合器として、第１０図に示すように、円筒状のケーシング１０１の内部に、一対の円板状の第１の混合エレメント１０２と、その相互間に介在した円板状の第２の混合エレメント１０３とを１組として、これを複数組直列に収容し、前記ケーシング１０１の両端を蓋体１０４，１０５で閉塞したものが提供されている（例えば特開平１０−２１６４９５号公報参照）。
前記第１の混合エレメント１０２は、第２の混合エレメント１０３と対向する一側面に、多数の小室１０６をハニカム状に配置したものであり、第２の混合エレメント１０３は、その両側面に多数の小室１０７をハニカム状に配置したものである（第１１図参照）。各混合エレメント１０２，１０３の小室１０６，１０７どうしは、一の小室がこれに対向する複数の小室と連通するように位置を違えて配置している。
前記蓋体１０４，１０５の一方の中心部には、流体の導入口１０８を設けており、他方の中心部には、流体の排出口１０９を設けている。また、前記第１の混合エレメント１０２の中心部には、前記流体の導入口１０８を通してケーシング１０１の内部に圧送された流体を、各混合エレメント１０２，１０３の相互間に導くための孔１１０を貫通形成している。
前記の構成の静止型流体混合器において、前記ケーシング１０１の内部に圧送された複数種の流体は、互いに対向する各小室１０６，１０７の内部に交互に導入されて、蛇行を繰り返しながら放射状に流動する。この際、流体の流動は、各小室１０６，１０７の側壁との衝突、各小室１０６，１０７から他の複数の小室１０６，１０７への分散、複数の小室１０６，１０７から他の一つの小室１０６，１０７への合流、複数の小室１０６，１０７から各小室１０６，１０７への流入に伴う渦流等の各状態が組み合わされた複雑な状態となり、これにより複数種の流体の分散混合が行われる。
前記流体が第２の混合エレメント１０３の外周部に到達すると、この流体は、前記外周部とケーシング１０１との間に設けられた流路１１１を通して第２の混合エレメント１０３の背後に導かれ、この背後の互いに対向する各小室１０６，１０７の内部に交互に導入されて、その外周側から中心部に向かって蛇行を繰り返しながら流動し、前記と同様な流体の分散混合が行われる。以後、前記流体は、前記動作を一組の混合エレメント１０２，１０３毎に繰り返した後、最終的に排出口１０９を通して排出される。
前記した従来の静止型流体混合器は、流体を中心部から放射状に流動させる行程と、中心部に向かって流動させる行程の双方において流体の蛇行を繰り返すので、流体の圧力損失が大きくなる。このため、ケーシング１０１の内部に流体を供給するためのポンプとして高能力のものが必要であり、そのランニングコストが高く付くとともに、高粘度の流体を処理し難いという問題があった。
また、一方の小室１０６の周壁と他方の小室１０７の周壁とが交差する部分で流体が滞留し易いので、当該部分に流体に含まれる粒子等が堆積し易い。このため、衛生的に好ましくないとともに、分解洗浄を頻繁に行う必要がある等、そのメンテンナンスに多くの工数を必要とするという問題もあった。
さらに、各混合エレメント１０２，１０３を収容するためのケーシング１０１や、このケーシング１０１の両端を閉塞するための蓋体１０４，１０５が必要であるので、その分、構造が複雑になって製造コストが高く付くとともに、全体が大型化するという問題もあった。
しかも、ケーシング１０１の長さによって、各混合エレメント１０２，１０３の収容数が決まるので、用途や処理量に応じて各混合エレメント１０２，１０３の収容数を増減するのが困難であるという問題もあった。
この発明の目的は、流体の圧力損失が少なく、ランニングコストを削減することができるとともに、高粘度の流体を処理可能な静止型流体混合器を提供することにある。
この発明の他の目的は、流体に含まれる成分が堆積し難い静止型流体混合器を提供することにある。
この発明のさらに他の目的は、小型にて構造が簡素であるとともに、混合エレメントの数を容易に増減することができる静止型流体混合器を提供することにある。
発明の開示
この発明の静止型流体混合器は、中心部に流体の導入口を有する板状の第１の混合エレメントと、前記第１の混合エレメントに対向させて設けられ、中心部に前記導入口から導入された複数種の流体を受け止める流体受け部を有する板状の第２の混合エレメントと、各混合エレメントの互いに対向する一側面の相互間に設けられ、前記流体受け部によって受け止めた複数種の流体を、案内部に沿って蛇行させながら放射状に流動させて分散混合させる第１の流路と、前記第１の流路を通過した流体を、第２のエレメントの背後に導く第２の流路と、前記第２の混合エレメントの背後に導いた流体を、放射状に配置された整流部によって当該第２の混合エレメントの中心部に向かって直線的に流動させて排出口に導く第３の流路とを備えることを特徴としている（請求項１）。
前記の構成の静止型流体混合器は、第３の流路に導入された流体を、整流部によって第２の混合エレメントの中心部に向かって直線的に流動させることができるので、当該流体を蛇行させる場合に比べて、流体の圧力損失を少なくすることができる。このため、混合器の内部に流体を供給するポンプとして低出力のものを使用することができ、そのランニングコストを削減することができるとともに、高粘度の流体についても支障なく分散混合させることができる。また、前記静止型流体混合器は、流体の分散混合を従来と遜色なく行わせることができる。本願発明者は、鋭意研究の結果、流体の分散混合は主として第１の流路において行われており、第３の流路において蛇行を繰り返したとしても、その分散混合効果に及ぼす影響が少ないとの知見を得、かかる知見に基づいて本願発明を完成したものである。
前記静止型流体混合器は、前記整流部の中心側の端部が、前記排出口の内周面よりも内方に突出しているのが好ましい（請求項２）。これにより、第３の流路において中心部に向かって流動する流体どうしを、当該中心部で効果的に合流させて、その分散混合をさらに促進させることができる。
前記静止型流体混合器は、前記案内部が、第１の混合エレメントの一側面に設けられ、第２の混合エレメントに対向する側が開口された多数の小室をハニカム状に配置した第１の混合小室群と、第２の混合エレメントの一側面に設けられ、第１の混合エレメントに対向する側が開口された多数の小室をハニカム状に配置した第２の混合小室群とを有し、前記各小室の開口縁部に、流体が滞留するのを抑制する面取りを設けているのが好ましい（請求項３）。この場合には、第１の混合小室群の小室と第２の混合小室群の小室とが交差する部分において流体の粒子が滞留するのを、前記面取りによって抑制することができる。このため、混合器の分解洗浄を頻繁に行う必要がなく、メンテンナンスが容易となる。また、前記面取りによって流体の流動抵抗を減少させることができるので、流体の圧力損失をより効果的に減少させることができる。
前記静止型流体混合器は、前記流体受け部が、前記導入口から導入された流体を受け止めて放射状に拡散させるものであるのが好ましい（請求項４）。この場合には、前記導入口から導入された流体を、第１の流路の全周に亘って偏りなく供給することができるので、第１の流路における流体の拡散混合を効率よく行わせることができる。
前記静止型流体混合器は、前記第１の混合エレメントの外周側に連結用の座部を設け、前記第２の混合エレメントの外周側に前記第１の流体エレメントの座部に重ね合わせる座部を設け、各混合エレメントの座部どうしを連結部材で連結し、各混合エレメントの座部の相互間をシール部材で密封しているとともに、前記第１の流路、第２の流路及び第３の流路を、前記座部の内方の空間内に設けているのが好ましい（請求項５）。この場合には、流体を前記座部及びシール部材によって前記空間内に封じ込めた状態で流動させることができるので、従来のケーシングを用いることなく、静止型流体混合器を構成することができる。このため、混合器を小型化することができるとともに、構造を簡素にすることができ、ひいては混合器の製造コストを安くすることができる。また、連結部材を交換するだけで、各混合エレメントの数を容易に増減することができるので、汎用性に優れたものとなる。
請求項５記載の前記静止型流体混合器は、各混合エレメントの座部に、各混合エレメントどうしを調芯させる嵌合部を設けているのが好ましい（請求項６）。この場合には、各混合エレメントどうしを連結する際に、これらを前記嵌合部によって調心させることができるので、その連結を容易且つ迅速に行うことができる。
請求項５記載の前記静止型流体混合器は、互いに対向する一対の混合エレメントを複数対配置し、下流端に配置した第２の混合エレメントの背後に、前記流体の排出口を有する第１の端面板を重ね合わせ、この第１の端面板と前記下流端の第２の混合エレメントとの相互間で前記第３の流路を構成し、前記下流端の第２の混合エレメントの上流側に配置した他の第２の混合エレメントの側面と、これに対向させた第１の混合エレメントの側面との相互間で前記第３の流路を構成していてもよい（請求項７）。この場合には、第３の流路を第２の混合エレメント自体に形成する場合よりも、当該第２の混合エレメントの構造を簡素にすることができる。また、この態様においては、前記第１の端面板が、外周側に第２の混合エレメントの座部に重ね合わせる座部を有し、これら座部どうしを前記連結部材で連結しているとともに、当該座部の相互間をシール部材で密封しているのが好ましい（請求項８）。この場合には、下流端に配置した第２の混合エレメント自体に、ねじ穴等の第１の端面板を取り付けるための手段を構成する必要がないので、当該第２の混合エレメントと、その上流側に配置した他の第２の混合エレメントとを完全に共用することができる。このため、第２の混合エレメントの製造及び管理が容易となる。
請求項５記載の前記静止型流体混合器は、互いに対向する一対の混合エレメントを複数対配置し、上流端に配置した第１の混合エレメントの上流側の側面に、中心部に前記流体の導入口に連通する配管用の接続口を有する第２の端面板を重ね合わせていてもよい（請求項９）。この場合には、上流端に配置した第１の混合エレメント自体に配管用の接続口を形成する必要がないので、当該第１の混合エレメントとして、その下流側に配置した他の第１の混合エレメントと同じ形状のものを用いることができる。このため、第１の混合エレメントの製造及び管理が容易となる。また、この態様においては、前記第２の端面板が、外周側に第１の混合エレメントの座部に重ね合わせる座部を有し、これら座部どうしを前記連結部材で連結しているのが好ましい（請求項１０）。これにより、上流端に配置した第１の混合エレメント自体に、ねじ穴等の第２の端面板を取り付けるための手段を構成する必要がないので、当該第１の混合エレメントと、その下流側に配置した他の第２の混合エレメントとを完全に共用することができるので、その製造及び管理が容易となる。
発明を実施するための最良の形態
第１図はこの発明の静止型流体混合器の一実施形態を示す断面図であり、第２図はその要部拡大断面図である。この静止型流体混合器は、互いに対をなす第１の混合エレメント１及び第２の混合エレメント２を複数対配置し、これら複数対の各混合エレメント１，２を、第１の端面板３及び第２の端面板４で挟み込んだ状態で、各混合エレメント１，２及び各端面板３，４を挿通させたボルト５ａと、このボルト５ａの両端にねじ込んだナット５ｂとからなる連結部材５で連結したものである。この静止型流体混合器の内部には、導入口１１から当該内部に導入した２種類以上の流体Ｘを、蛇行させながら放射状に流動させて分散混合させる第１の流路Ｆ１と、前記第１の流路Ｆ１を通過した流体Ｘを、第２のエレメント２の背後に導く第２の流路Ｆ２と、第２の混合エレメント２の背後に導いた流体Ｘを、当該第２の混合エレメント２の中心部に集めて排出口３１に導く第３の流路Ｆ３とを設けている。なお、本発明にいう「流体」とは粉体や流体等も含む概念である。なお、前記流体は粒子を含む概念である。
第３図及び第４図も参照して、前記第１の混合エレメント１は、金属、プラスチック等からなる円板状のものであり、その中心部に前記導入口１１を形成し、外周側に連結用の座部１２を形成しているとともに、前記導入口１１と座部１２との間であって、第２の混合エレメント２に対向する一側面に、前記第１の流路Ｆ１を構成するための第１の混合小室群１３を形成している（第２図参照）。また、前記座部１２には、前記連結部材５のボルト５ａを挿通させるための貫通孔１２ａを、円周等配に複数個形成している。
なお、前記第３の流路Ｆ３に臨ませた各第１の混合エレメント１の導入口１１は、第３の流路Ｆ３から排出される流体Ｘの排出口を兼ねている。また、各導入口１１の内径は第１の端面板３の排出口３１の内径と一致している。
前記第１の混合小室群１３は、多数の小室１３ａをハニカム状に配置したものである。この第１の混合小室群１３を構成する各小室１３ａは、断面が例えば六角形のものであり、その第２の混合エレメント２に対向する側が開口している。また、各小室１３ａの開口縁部には曲面からなる面取りＲを形成している（第５図参照）。
前記第２の混合エレメント２は、金属、プラスチック等からなる円板状のものであり、その外径は第１の混合エレメント１の外径と等しくなっている。この第２の混合エレメント２の中心部の前記導入口１１に対向する側面は、当該導入口１１から導入された流体Ｘを受け止める流体受け部２１を構成している。この流体受け部２１は前記導入口１１の軸線に対して直交する平坦面からなり、前記導入口１１から導入された流体Ｘを放射状に拡散させ、第１の流路Ｆ１の周方向全体に偏りなく供給して、第１の流路Ｆ１における分散混合を効率的に行わせる。この流体受け部２１は、前記平坦面の他、第１の混合エレメント１方向に突出する円錐面や球面であってもよい。また、前記第２の混合エレメント２の外周側には、第１の混合エレメント１の座部１２に重ね合わせる座部２２を形成している。この座部２２には、前記連結部材５のボルト５ａを挿通させるための貫通孔２２ａを、円周等配に複数個形成している。
前記第２の混合エレメント２において、その流体受け部２１の周囲の前記第１の混合エレメント１に対向する一側面には、第２の混合小室群２３を形成している。この第２の混合小室群２３は、前記第１の混合小室群１３を構成する小室１３ａと同様な小室２３ａをハニカム状に配置したものである（第６図参照）。前記第２の混合小室群２３の各小室２３ａは、第１の混合小室群１３の各小室１３ａに対して位置をずらして配置している。これら第２の混合小室群２３と前記第１の混合小室群１３とによって、各混合エレメント１，２の互いに対向する一側面及び前記座部１２で包囲された空間内に、前記流体受け部２１によって拡散された流体Ｘを分散混合させる前記第１の流路Ｆ１を構成している。
前記第２の流路Ｆ２は、各混合エレメント１，２の内部に複数個形成している。この第２の流路Ｆ２は、第２の混合エレメント２の座部２２と第２の混合小室群２３との間の複数の円周等配位置に、軸方向に延びる貫通孔を形成し、この貫通孔によって、第１の混合エレメント１の第１の混合小室群１３と座部１２との間の環状空間１４と、第２の混合エレメント２の背後とを連通させている。
第３の流路Ｆ３は、第２の混合エレメント２の流体受け部２１及び第２の混合小室群２３を形成した部分の背後に設けている。下流端に配置した第２の混合エレメント２の背後においては、当該第２の混合エレメント２の背面（他側面）と第１の端面板３との相互間で第３の流路Ｆ３を構成している。また、前記下流端の第２の混合エレメント２よりも上流側に配置した他の第２の混合エレメント２の背後においては、当該第２の混合エレメント２の背面と、これに対向させた第１の混合エレメント１の側面との相互間で前記第３の流路Ｆ３を構成している。
各第３の流路Ｆ３には、複数枚の整流部６を放射状に配置している。各整流部６は第２の混合エレメント２の背面から突出したリブ状のものであり、第３の流路Ｆ３を周方向において等間隔に区画している（第７図参照）。この整流部６により、前記第２の混合エレメント２の背後に導いた流体Ｘを、当該第２の混合エレメント２の中心部に向かって直線的に流動させることができる。
前記整流部６の中心側の端部６１は、当該端部６１に臨ませた第１の混合エレメント１の排出口を兼ねる導入口１１及び第１の端面板３の排出口３１の内周面よりも内方に突出している。つまり、各整流部６の中心側の端部６１どうしを結ぶ仮想内接円の直径Ｄは、前記導入口１１及び排出口３１の内径ｄよりも小さくなっている（第２図参照）。これにより、第３の流路Ｆ３において中心部に向かって流動する流体Ｘどうしを、当該中心部で効果的に合流させ、強い乱流を生じさせて、流体Ｘの分散混合をさらに促進させることができる。
第１の端面板３は、金属からなる円板状のものであり、その外径は各混合エレメント１，２の外径と等しくなっている。この第１の端面板３の中心部には、前記排出口３１を形成しており、その外周側に連結用の座部３２を形成している（第１図参照）。この座部３２には、前記連結部材５のボルト５ａを挿通させるための貫通孔３２ａを、円周等配に複数個形成している。
第２の端面板４は、金属からなる円板状のものであり、その外径は各混合エレメント１，２の外径と等しくなっている。この第２の端面板４の中心部には、前記導入口１１に連通する配管用の接続口４１を形成しており、その外周側に連結用の座部４２を形成している（第１図及び第２図参照）。この座部４２には、前記連結部材５のボルト５ａを挿通させるための貫通孔４２ａを、円周等配に複数個形成している。なお、前記接続口４１には、配管Ｐを接続するためのねじを形成している。
連結部材５のボルト５ａは、その両端部にねじを形成したものであり、この両端部にねじ込んだナット５ｂによって、互いに重ね合わせた混合エレメント１，２及び端面板３，４の座部を締め付けることにより、各混合エレメント１，２及び各端面板３，４を一体化している。
前記混合エレメント１，２及び端面板３，４のそれぞれの座部の相互間は、Ｏリング等の環状のシール部材７で密閉されており、これにより、各流路Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を流れる流体が、前記座部の相互間を通して外部に漏洩するのを阻止している。
各混合エレメント１，２及び各端面板３，４のそれぞれの座部には、これら各混合エレメント１，２及び各端面板３，４を互いに調心させるための嵌合部８を設けている（第１図及び第２図参照）。この嵌合部８は、混合エレメント１，２及び各端面板３，４の軸芯と同芯の周面８ａを有する互いに嵌合可能な凹部８１と凸部８２とからなる。したがって、各混合エレメント１，２及び各端面板３，４を相互に連結する際に、前記凹部８１と凸部８２とを嵌合させるだけで、各混合エレメント１，２及び各端面板３，４を相互に調心させることができる。よって、その連結作業を容易且つ迅速に行うことができる。
以上の構成の静止型流体混合器によれば、配管Ｐを通して導入口１１に圧送された流体Ｘを、この導入口１１に対向する流体受け部２１に衝突させて放射状に拡散させた状態で、第１の流路Ｆ１に導いて案内部としての各混合小室群１３，２３により繰り返し蛇行させながら放射状に流動させて分散混合させることができる。そして、前記第１の流路Ｆ１を通過した流体Ｘを第２の流路Ｆ２を通して第２の混合エレメント２の背後に導き、第３の流路Ｆ３を通して中心部に集合させた後、第２の混合エレメント２の背後の第１の混合エレメント１に供給することができる。以後、前記分散混合工程と集合工程とを１サイクルとして、これを各混合エレメント１，２毎に繰り返して、最終的に第１の端面板３の排出口３１を通して流体Ｘを排出することができる。
このように、前記静止型流体混合器は、各混合エレメント１，２の内部で流体Ｘの分散混合を行わせるので、従来のケーシングを用いる必要がない。このため、当該混合器の小型化を図ることができるとともに、構造を簡素にすることができ、その製造コストを安くすることができる。
また、第３の流路Ｆ３に導入された流体Ｘを、整流部６によって第２の混合エレメント２の中心部に向かって直線的に流動させるので、当該流体Ｘを蛇行させる場合に比べて、その分散混合効果を損なうことなく流体Ｘの圧力損失を少なくすることができる。このため、混合器の内部に流体Ｘを供給するポンプとして低出力のものを使用することができ、そのランニングコストを削減することができるとともに、高粘度の流体についても支障なく分散混合させることができる。
さらに、前記第１の混合小室群１３を構成する小室１３ａと第２の混合小室群２３を構成する小室２３ａのそれぞれの開口縁部に面取りＲを設けているので、互いに対向する一方の小室１３ａと他方の小室２３ａとが交差する部分において流体Ｘが滞留するのを抑制することができる。このため、流体Ｘに含まれる粒子等が当該交差する部分に堆積するのを抑制することができる。また、流体Ｘが各小室１３ａ，２３ａに導入される際、或いは各小室１３ａ，２３ａから排出される際に、当該流体Ｘに作用する流動抵抗を前記面取りＲによって減少させることができるので、流体Ｘの圧力損失をより一層少なくすることができる。
第８図は第２の混合エレメントの片面のみに混合小室群を設けたこの発明の静止型流体混合器（実施例）、及び前記第２の混合エレメントの両面に混合小室群を設けた従来型の静止型流体混合器（比較例）について行った、流体の圧力損失の比較試験結果を示すグラフである。この比較試験は、混合器から所望の流量の流体を排出させるのに要する流体の供給圧（ポンプ圧）を測定したものであり、前記分散混合工程と集合工程とを１サイクル、３サイクル、５サイクル、７サイクル及び１０サイクル行った場合をそれぞれ比較した。なお、前記実施例の静止型流体混合器と比較例の静止型流体混合器とは、第２の混合エレメントの構造のみが異なるものである。
同図から明らかなように、実施例は全てのサイクルにおいて、流体の供給圧が比較例よりも少なくなっている。したがって、実施例は比較例よりも流体の圧力損失が少ないことが明らかである。
なお、前記分散混合工程と集合工程の双方において流体の蛇行を繰り返す従来の混合器において、各工程を１サイクル行った場合の流体の分散混合は、第１の流路において全体の約７０％が行われていることが確認されており、２サイクルの場合は約８３％、３サイクルの場合は約９１％、５サイクルの場合は約９８％がそれぞれ第１の流路において行われていることが確認されている。これにより、各混合エレメント１，２の構成数が多ければ多いほど、第３の流路Ｆ３において蛇行を繰り返したとしても、その分散混合効果に及ぼす影響が軽微となることが明らかである。それ故本願発明の混合器は、第３の流路Ｆ３において蛇行を繰り返すことなく流体Ｘを集合させているにもかかわらず、流体Ｘの分散混合効果を十分に発揮することができるのである。
前記静止型流体混合器は、連結部材５を構成するボルト５ａの長さを変更するだけで、流体Ｘの種類及び要求される流体Ｘの分散混合度に応じて各混合エレメント１，２の数を容易に増減することができるので、汎用性に優れたものとなる。また、前記ボルト５ａにねじ込んだナット５ｂを取り外すだけで、混合器を分解することができるので、その分解洗浄を容易且つ迅速に行うことができる。
また、前記静止型流体混合器は、下流端に配置した第２の混合エレメント２と、その背後の第１の端面板３との相互間で第３の流路Ｆ３の流路を構成し、前記第２の混合エレメント２の上流側に配置した他の第２の混合エレメント２の背面と、これに対向させた第１の混合エレメント１の側面との相互間で第３の流路Ｆ３を構成しているので、第３の流路Ｆ３を第２の混合エレメント２自体に形成する場合よりも、当該第２の混合エレメントの構造を簡素にすることができる。
さらに、前記第１の端面板３の座部３２と第２の混合エレメント２の座部２２どうしを前記連結部材５で連結しているので、下流端に配置した第２の混合エレメント２自体に、ねじ穴等の第１の端面板３を取り付けるための手段を構成する必要がない。このため、当該第２の混合エレメント２と、その上流側に配置した他の第２の混合エレメント２とを完全に共用することができ、これら各第２の混合エレメント２を異なるもので構成する場合に比べて、その製造及び管理が容易となる。
前記静止型流体混合器は、上流端に配置した第１の混合エレメント１に、配管用の接続口４１を有する第２の端面板４を重ね合わせており、前記第１の混合エレメント１自体に配管用の接続口を形成する必要がないので、当該第１の混合エレメント１として、その下流側に配置した他の第１の混合エレメント１と同じ形状のものを用いることができる。このため、これら各第１の混合エレメント１を異なる形状のもので構成する場合に比べて、その製造及び管理が容易となる。
また、前記第２の端面板４の座部４２と第１の混合エレメント１の座部１２どうしを連結部材５で連結しているので、上流端に配置した第１の混合エレメント１自体に、ねじ穴等の第２の端面板４を取り付けるための手段を構成する必要がない。このため、当該第１の混合エレメント２と、その下流側に配置した他の第１の混合エレメント１とを完全に共用することができ、これら各第１の混合エレメント１を異なるもので構成する場合に比べて、その製造及び管理が容易となる。
この発明の静止型流体混合器は、前記した実施の形態に限定されるものでなく、例えば、第９図に示すように、上流端の第１の混合エレメント１に配管用の接続口４１を形成して、前記第２の端面板４を省略すること、下流端の第２の混合エレメント２自体に第３の流路Ｆ３を形成して、前記第１の端面板３を省略すること、第３の流路Ｆ３においても流体Ｘを蛇行させて分散混合させるようにすること、各混合エレメント１，２及び各端面板３，４を金属に代えてプラスチックやセラミックスで形成すること等、種々の設計変更を施すことができる。
また、この発明の静止型流体混合器は、液体どうしの混合のほか、気体と液体との混合、流体である粉体又は粒体と液体との混合、気体及び液体と粉体又は粒体との混合等、種々の流体の混合に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の静止型流体混合器の一実施の形態を示す断面図である。
第２図は第１図の要部拡大断面図である。
第３図は第１の混合エレメントの正面図である。
第４図は第１の混合エレメントの背面図である。
第５図は小室を示す拡大断面図である。
第６図は第２の混合エレメントの正面図である。
第７図は第２の混合エレメントの背面図である。
第８図は流体の圧力損失の比較試験結果を示すグラフ図である。
第９図は他の実施の形態を示す断面図である。
第１０図は従来例を示す一部切欠き側面図である。
第１１図は第１０図の要部拡大断面図である。

Claims

中心部に流体の導入口を有する板状の第１の混合エレメントと、
前記第１の混合エレメントに対向させて設けられ、中心部に前記導入口から導入された複数種の流体を受け止める流体受け部を有する板状の第２の混合エレメントと、
各混合エレメントの互いに対向する一側面の相互間に設けられ、前記流体受け部によって受け止めた複数種の流体を、案内部に沿って蛇行させながら放射状に流動させて分散混合させる第１の流路と、
前記第１の流路を通過した流体を、第２のエレメントの背後に導く第２の流路と、
前記第２の混合エレメントの背後に導いた流体を、放射状に配置された整流部によって当該第２の混合エレメントの中心部に向かって直線的に流動させて排出口に導く第３の流路と、
を備えることを特徴とする静止型流体混合器。
前記整流部の中心側の端部が、前記排出口の内周面よりも内方に突出している請求項１記載の静止型流体混合器。
前記案内部が、第１の混合エレメントの一側面に設けられ、第２の混合エレメントに対向する側が開口された多数の小室をハニカム状に配置した第１の混合小室群と、第２の混合エレメントの一側面に設けられ、第１の混合エレメントに対向する側が開口された多数の小室をハニカム状に配置した第２の混合小室群とを有し、
前記各小室の開口縁部に、流体が滞留するのを抑制する面取りを設けている請求項１記載の静止型流体混合器。
前記流体受け部が、前記導入口から導入された流体を受け止めて放射状に拡散させる請求項１記載の静止型流体混合器。
前記第１の混合エレメントの外周側に連結用の座部を設け、前記第２の混合エレメントの外周側に前記第１の流体エレメントの座部に重ね合わせる座部を設け、各混合エレメントの座部どうしを連結部材で連結し、各混合エレメントの座部の相互間をシール部材で密封しているとともに、前記第１の流路、第２の流路及び第３の流路を、前記座部の内方の空間内に設けた請求項１記載の静止型流体混合器。
各混合エレメントの座部に、各混合エレメントどうしを調芯させる嵌合部を設けている請求項５記載の静止型流体混合器。
互いに対向する一対の混合エレメントを複数対配置し、下流端に配置した第２の混合エレメントの背後に、前記流体の排出口を有する第１の端面板を重ね合わせ、この第１の端面板と前記下流端の第２の混合エレメントとの相互間で前記第３の流路を構成し、前記下流端の第２の混合エレメントの上流側に配置した他の第２の混合エレメントの側面と、これに対向させた第１の混合エレメントの側面との相互間で前記第３の流路を構成している請求項５記載の静止型流体混合器。
前記第１の端面板が、外周側に第２の混合エレメントの座部に重ね合わせる座部を有し、これら座部どうしを前記連結部材で連結しているとともに、当該座部の相互間をシール部材で密封している請求項７記載の静止型流体混合器。
互いに対向する一対の混合エレメントを複数対配置し、上流端に配置した第１の混合エレメントの上流側の側面に、中心部に前記流体の導入口に連通する配管用の接続口を有する第２の端面板を重ね合わせている請求項５記載の静止型流体混合器。
前記第２の端面板が、外周側に第１の混合エレメントの座部に重ね合わせる座部を有し、これら座部どうしを前記連結部材で連結しているとともに、当該座部の相互間をシール部材で密封している請求項９記載の静止型流体混合器。