KR101749047B1 - 정적 믹서 - Google Patents

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에릭 에드워드 안토니오 안츠
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케미니어 인크
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Abstract

정적 믹서는 도관 부분의 내벽을 통하는 인젝터 개구, 채널을 가진 상기 도관 부분과, 상기 개구의 하류에 인접된 상기 내벽으로부터 연장하고 또한 방사상 내향으로 그리고 상기 하류 방향에 있는 상기 개구로부터 떨어져서 비스듬히 연장하는 주요부, 및 상기 주요부로부터 0이 아닌 각도로 연장하는 적어도 하나의 핑거를 가진 탭을 포함할 수 있고, 상기 주요부 및 상기 적어도 하나의 핑거는, 상기 인젝터 개구를 통해 그리고 상기 도관 부분을 통해 유동하는 제 1 유체 내로 주입되는 제 2 유체가 상기 도관 부분의 중앙을 향해 상기 주요부를 따라 방사상으로 그리고 상기 적어도 하나의 핑거를 따라 상기 주요부로부터 방사상 외향으로 유동하여, 이에 따라 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체가 탭에 의해 상기 유체에 주어진 난류의 결과로서 완전히 혼합되도록 구성된다.

Description

정적 믹서{STATIC MIXER}
본 발명은 도관들에서 사용하는 정적 믹서들, 더 구체적으로는 주입된 유체와 도관 내에서 유동하는 유체를 혼합하는 정적 믹서들에 관한 것이다.
정적 믹서는 파이프 또는 도관 내에서 유동하는 낮은 점도의 유체 또는 유체들을 혼합하기 위해 사용될 수 있다. 정적 믹서는 일반적으로 유체가 베인들 또는 다른 요소들 주위에서 유동하기 때문에 도관 내에서 유동하는 유체에 난류를 부여하도록 배열되고 또한 도관의 부분에 장착되는 고정된 베인들 또는 다른 요소들의 배열을 포함한다. 일부 정적 믹서 디자인들은 디자인이 혼합 요소들을 통해 유동하는 유체 내의 비교적 작은 압력 강하에 의해 유체 유동에 요구되는 양의 난류를 제공할 수 있다는 점에서 비교적 에너지 효율적일 수 있다. 그러나, 이러한 정적 믹서들의 단점은 정적 믹서들이 긴 혼합 길이를 가질 수 있다는 것 - 정적 믹서들이 원하는 양을 효과적으로 혼합하기 위해 상당한 도관 길이를 필요로 할 수 있다는 것이다.
다른 정적 믹서 디자인들은 "길이 효율적인" 혼합을 제공할 수 있다. 이것은 정적 믹서가 정적 믹서의 하류에서 비교적 단거리에서 원하는 양의 혼합을 수행한다는 것을 의미한다. 그러나, 이러한 정적 믹서들은 정적 믹서들이 믹서를 가로질러 유동하는 유체 내의 더 높은 압력 강하를 초래하는, 원하는 양의 혼합을 수행하도록 많은 에너지를 사용할 수 있다는 점에서 단점을 가질 수 있다. 따라서, 비슷한 크기의 정적 믹서들 및 혼합 효과를 비교할 때 비교적 작을 수 있는 압력 강하에서 그리고 비교적 단거리에 장착되는 도관 내의 유체의 완전한 혼합을 제공하는 정적 믹서가 필요하다.
정적 믹서들은 다른 점도와 같은 다른 물리적 성질을 가진 유체들을 혼합하기 위해 사용될 수 있다. 물리적 성질에서 이러한 차이는 정적 믹서가 장착되거나 또는 비교적 긴 혼합 길이를 요구할 수 있는 도관의 직경과 비교하여 비교적 긴 정적 믹서들의 사용을 필요로 할 수 있다. 일부 용례들에서, 도관 내에 연속으로 배열된 복수의 정적 믹서 요소들을 사용하는 것이 필수적일 수 있다. 따라서, 다른 물리적 성질을 가진 유체들을 혼합할 수 있지만 비교적 단거리에 있고, 혼합 요소의 하류에서 상당한 혼합 거리를 요구하지 않는 정적 믹서가 필요하고, 이는 단일 믹서 요소와 함께 원하는 양의 혼합에 영향을 미칠 수 있다.
하나의 실시예에서, 개시된 정적 믹서는 도관 부분의 내벽을 통하는 인젝터 개구, 채널을 가진 상기 도관 부분과, 상기 개구의 하류에 인접된 상기 내벽으로부터 연장하고 또한 방사상 내향으로 그리고 상기 하류 방향에 있는 상기 개구로부터 떨어져서 비스듬히 연장하는 주요부, 및 상기 주요부로부터 0이 아닌 각도로 연장하는 적어도 하나의 핑거를 가진 탭을 포함할 수 있고, 상기 주요부 및 상기 적어도 하나의 핑거는, 상기 인젝터 개구를 통해 그리고 상기 도관 부분을 통해 유동하는 제 1 유체 내로 주입되는 제 2 유체가 상기 도관 부분의 중앙을 향해 상기 주요부를 따라 방사상으로 그리고 상기 적어도 하나의 핑거를 따라 상기 주요부로부터 방사상 외향으로 유동하여, 이에 따라 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체가 탭에 의해 상기 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체에 주어진 난류의 결과로서 완전히 혼합되도록 구성된다.
다른 하나의 실시예에서, 환형 도관 부분의 내벽을 통하는 인젝터 개구 및 채널을 가진 상기 환형 도관 부분과, 상기 인젝터 개구의 하류에 인접된 상기 내벽에 부착되고 상기 내벽으로부터 연장하고 또한 방사상 내향으로 그리고 상기 인젝터 개구로부터 떨어져서 비스듬히 연장하는 주요부, 및 상기 주요부의 종결부로부터 연장하는 마주보는 핑거들의 쌍으로서, 상기 마주보는 핑거들 각각은 상기 주요부로부터 0이 아닌 각도로 연장하는 상기 마주보는 핑거들의 쌍을 가진 탭을 포함하고, 상기 주요부는 상기 인젝터 개구를 향하는 개구 및 상기 주요부를 따라 길이 방향으로 연장하는 오목한 형태를 가지며, 상기 인젝터 개구는 상기 주요부의 상기 일반적으로 오목한 형태의 부분 내에 배치되고, 상기 마주보는 핑거들 각각은 상기 인젝터 개구로부터 멀어지게 향하는 상기 핑거를 따라 길이 방향으로 연장하는 일반적으로 오목한 형태를 가지며, 상기 주요부 및 마주보는 핑거들은, 상기 인젝터 개구를 통해 그리고 상기 도관 부분을 통해 유동하는 제 1 유체 내로 주입되는 제 2 유체가 상기 도관 부분의 중앙을 향해 상기 주요부를 따라 방사상으로 그리고 상기 각각의 마주보는 핑거를 따라 상기 주요부로부터 방사상 외향으로 유동하여, 이에 따라 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체가 탭에 의해 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체에 주어진 난류의 결과로서 완전히 혼합되도록 구성된다.
또 다른 하나의 실시예에서, 도관을 통해 유동하는 제 1 유체와 제 2 유체를 혼합하는 방법이 개시되어 있고, 방법은 상기 제 2 유체를 주입하기 위해 인젝터 개구를 가진 도관 부분을 제공하는 단계와, 상기 도관 부분 내에 탭을 제공하는 단계로서, 상기 도관 부분은 상기 도관 부분의 내벽으로부터 그리고 상기 개구의 하류로 연장하고 또한 방사상 내향으로 그리고 상기 제 1 유체의 유동의 하류 방향에서 상기 개구로부터 떨어져서 비스듬히 연장하는 주요부, 및 상기 주요부로부터 연장하고 상기 개구로부터 하류 방향으로 멀어지게 향하는 일반적으로 오목한 형태를 가진 적어도 하나의 핑거를 갖는, 상기 도관 부분 내에 탭을 제공하는 단계와, 제 2 유체가 상기 인젝터 개구를 통해 그리고 상기 도관 부분 내의 상기 제 1 유체의 유동 내에서 유동하게 하고, 이에 따라 상기 제 2 유체가 상기 도관 부분의 중앙을 향해 상기 주요부를 따라 방사상으로 그리고 상기 적어도 하나의 핑거를 따라 방사상으로 유동하게 하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 핑거 주위에 상기 제 2 유체를 통과시킴으로써 상기 제 2 유체에 회전 성분을 제공하여, 이에 따라 상기 제 2 유체가 상기 도관 단면에 걸쳐 분포되는 단계를 포함할 수 있다.
개시된 정적 믹서의 다른 목적들 및 장점들은 다음의 설명, 첨부된 도면 및 첨부된 청구항들로부터 명백해질 것이다.
도 1은 정적 믹서의 하류에서 본, 개시된 정적 믹서의 하나의 실시예의 사시도.
도 2a, 도 2b, 도 2c, 및 도 2d는 각각 도 1의 정적 믹서의 탭의 하류 정면도, 상류 정면도, 측면 정면도, 및 평면도.
도 3은 도 1의 정적 믹서의 하류 정면도.
도 4는 도 3의 선(4-4)에서 절취한 단면의 측면 입면도.
도 5는 개시된 정적 믹서의 다른 하나의 실시예의 하류 정면도.
도 6은 도 5의 선(6-6)에서 절취한, 도 5의 정적 믹서의 단면의 측면 입면도.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 10으로 표기된, 개시된 정적 믹서의 하나의 실시예가 채널(14)을 형성하고 내벽(16)을 포함하는 도관 부분(12)을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 도관 부분(12)은 내벽(16)이 원통형 형태일 수 있도록, 원형 단면일 수 있다. 다른 실시예들에서, 도관 부분(12)은 계란형, 타원형 또는 직사각형과 같은 비원형 단면일 수 있거나 또는 다각형 형태의 단면을 가질 수 있다. 도관 부분(12)은 일반적으로 방사 방향으로 레이즈 보스(raised boss; 20)를 통해 연장하고 또한 내벽(16) 내의 인젝터 개구(22)에서 종결되는 인젝터 관(18)(또한 도 4 참조)을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 레이즈 보스(20)는 파이프 니플(도시됨), 플랜지형 파이프, 또는 다른 파이프 부착물의 형태를 취할 수 있다. 도관 부분(16)은 폴리비닐 클로라이드(PVC)와 같은 플라스틱, 또는 구리, 주철 또는 스테인리스강과 같은 금속, 또는 혼합될 선택된 액체를 운반하는데 적합한 다른 물질로 제작될 수 있다.
정적 믹서(10)는 또한 인젝터 개구(22)에 인접한 도관 부분(12)의 내벽에 부착될 수 있고 채널(14)의 중앙을 향해 연장할 수 있는, 일반적으로 도면 부호 24로 표기된 탭을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 탭은 스테인리스강과 같은 금속 또는 다른 강한, 비부식성 금속, 또는 나일론과 같은 플라스틱으로 제작될 수 있다. 탭(24)은 스탬핑될 수 있고, 주조될 수 있거나 또는 단일 부분으로서 성형될 수 있거나 또는 구성 요소들로 형성될 수 있다.
탭(24)은 개구(22)에 인접하고 또한 개구(22) 하류에 있는 내벽(16)으로부터 연장하고 또한 방사상 내향으로 그리고 하류 방향으로 개구로부터 떨어져서 비스듬히 연장하는 주요부(26)를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 각은 도관 부분(12)의 직경에 대해 0이 아닌 각일 수 있다. 탭(24)은 또한 적어도 하나의 핑거를 포함할 수 있고, 도시된 실시예에서, 적어도 하나의 핑거는 주요부로부터 0이 아닌 각도로 연장하는, 마주보는 핑거들(28, 30)의 한 쌍의 형태를 취할 수 있다. 하나의 실시예에서, 탭(24)의 주요부(26)는 마주보는 핑거들(28, 30)에서 종결될 수 있다.
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이, 탭(24)의 주요부(26)는 일반적으로 오목한 형태를 가진 상부 단부(32)를 포함할 수 있다. 상부 단부(32)는 용접, 납땜, 접착제 및 다른 적합한 수단에 의해 내벽(16)(도 1 및 도 4 참조)에 부착될 수 있다. 오목한 형태의 상부 단부(32)는 주요부(26)를 따라 적어도 부분적으로 내벽(16)으로부터 연장할 수 있고, 인젝터 개구(22)를 향할 수 있다. 하나의 실시예에서, 인젝터 개구(22)는 상부 단부(32)에 인접한 일반적으로 오목한 형태의 부분 내에 배치될 수 있고, 바람직하게 인젝터 개구는 도 2d에 도면 부호 A로 나타낸 바와 같이, 채널(14)(도 1 참조)의 길이 방향에 대해 주요부(16)의 중심선과 정렬된다.
하나의 실시예에서, 탭(24)의 주요부(26)는 상부 단부(32)로부터 연장할 수 있고 원위 단부(36)에 대해 폭을 증가시킬 수 있는 실질적으로 평평한 길이 방향 중앙면(34)을 포함할 수 있다. 주요부(26)는 또한 길이 방향 중앙면(34)의 인접한 마주보는, 분기된 에지들(42, 44)을 연장하는 에지면들(38, 40)을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 에지면들(38, 40)은 오목한 형태를 형성하도록 길이 방향 중앙면(34)에 대해 비스듬히 배향될 수 있고, 및/또는 다른 실시예들에서, 에지면들은 아치 형태일 수 있다. 도 2a 내지 도 2d에 도시된 실시예에서, 에지면들(38, 40)은 상부 단부(32)의 오목항 형태를 형성한다. 다른 실시예들에서, 탭(24)은 주요부의 길이 방향 중심선을 따라 주요부를 연속적으로 굽힘으로써 오목한 형태를 갖도록 구성되는 주요부(26)를 포함할 수 있다.
도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, 핑거들(28, 30)은 인젝터 개구(22)(도 4 참조)로부터 멀어지게 향하는; 즉, 하류 방향에 있는 핑거들을 따라 길이 방향으로 연장하는 일반적으로 오목한 형태를 가질 수 있다. 하나의 실시예에서, 핑거들(28, 30)은 주요부(26)의 종결 단부(36)로부터 외향으로 연장한다. 하나의 실시예에서, 핑거들(28, 30)은 핑거들(28, 30)이 주요부(26)를 포함하는 평면, 더 구체적으로는 주요부의 실질적으로 평평한 길이 방향 중앙면(34)으로부터 하류 방향에서 굽어있도록 배향될 수 있다.
하나의 실시예에서, 핑거들(28, 30)은 유사하게 형성될 수 있고, 핑거들 각각은 중앙부(46)의 마주보는, 테이퍼진 길이 방향 에지들(52, 54)을 따라 연장하는 이어들(48, 50)의 쌍 및 실질적으로 평평한 중앙부(46)를 가진다. 하나의 실시예에서, 이어들(48, 50)은 아치 형태일 수 있고, 이어들에 하류 방향으로 향하는 오목한 형태를 제공할 수 있다. 하나의 실시예에서, 도 2d에 도시된 바와 같이, 이어들(28, 30)은 약 30°의 각도(B)로 주요부(26)의 중앙면(34)으로부터 하류 방향으로 연장하도록 배향될 수 있다.
다른 실시예들에서, 주요부(26)의 상부 단부(32)의 아치 형태는 도관 부분(12)의 내벽(16)(도 1 참조)의 직경의 약 0.155의 반경을 가질 수 있다. 길이 방향 중앙면(34)의 길이는 도관 부분(12)의 내면(16)의 직경의 0.80배일 수 있다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 마주보는 에지들(42, 44)은 약 25°의 각도(C)로 테이퍼질 수 있다. 지점들(56, 58)에서 측정된, 길이 방향 중앙면(34)의 최대 폭은 도관 부분(12)의 내벽(16)의 직경의 0.25배일 수 있다.
이어들(28, 30)은 선들(60, 62) 및 약 24°의 각도(D)를 따라 길이 방향 중앙면(34)에 대해 비스듬히 있을 수 있다. 단부면들(64)의 반경은 도관 부분(12)의 내벽(16)의 직경의 0.055배가 되도록 선택될 수 있다. 마주보는 길이 방향 에지들(52, 54)의 각도(J)는 57,5°가 되도록 선택될 수 있다. 그러나, 도관(12)을 통한 소정 점도 및 유량의 유체를 수용하기 위해 상술한 각도들 및 비율을 변경하는 것은 본 발명의 범주 내에 있다. 실시예들에서, 탭(24)은 약 1/8 인치 두께일 수 있다. 탭(24)의 두께는 이러한 요인들, 도관 내의 액체의 체적 유량, 혼합될 액체의 점도, 및 액체 내의 임의의 미립자 물질의 존재 및 크기에 따라 더 두꺼워지거나 더 얇아지도록 변경될 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 일반적으로 도면 부호 10'로 표기된, 정적 믹서의 대안적인 실시예에서, 하나의 실시예에서 환형 도관 부분일 수 있는, 도관 부분(12')은 관형 부분(66)을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서 마주보는 핑거들의 단부면들(64)인, 마주보는 핑거들(28, 30)의 종결부는 연장부(66)의 내벽(16')에 부착될 수 있다. 접착제에 의해, 납땜 또는 용접에 의해, 핀들 또는 나사들과 같은 기계적 연결구들에 의해, 또는 다른 부착 기구들에 의해 부착될 수 있다.
내벽(16')에 마주보는 핑거들(28, 30)을 부착하는 이점은 탭(24)이 핑거들(28, 30)의 단부들(64)뿐만 아니라 주요부(26)의 상부 단부(32)에서 지지될 것이기 때문에, 더 얇은 물질로 제작될 수 있다는 것이다. 도 6의 실시예에서, 탭(26)은 도관 단면의 직경에 대해 0이 아닌 각도(E)로 연장하도록 배향될 수 있고, 여기서 0이 아닌 각도는 약 30°이다.
작동시에, 정적 믹서(10, 10')는 도 4에 도시된 바와 같이, 보스(20)에 연결되는 공급선(72)에 의해 압력 하에서 제 2 유체(70)의 소스(68)에 연결될 수 있다. 하나의 실시예에서, 공급선(72)은 공급선을 통한 그리고 도관 부분(12) 내로의 제 2 유체(70)의 유량을 제어하는 종래의 계량 장치(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 실시예들에서, 소스(68)는 가압 용기 내에 제 2 유체(70)를 보유할 수 있고, 그리고/또는 소정 압력을 제 2 유체에 제공하기 위해 펌프 또는 다른 장치를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 계량 장치는 공급선(72) 내의 제 2 유체(70)에 필요한 압력을 제공할 수 있다.
도시된 실시예에서, 도관 부분(10)은 도관(74) 내에 포함될 수 있고, 도관(74) 내에서 제 1 유체(76)가 유동한다(또한 도 1의 "주요 유동" 화살표를 참조). 제 1 유체(76) 및 제 2 유체(70)는 유사하거나 또는 유사하지 않은 점도일 수 있다. 제 2 유체(70)는 공급선(72)으로부터 인젝터 관(18)(또한 도 1의 "주입된 유동"을 참조)에 진입한다. 제 2 유체(70)가 인젝터 개구(22)를 떠나기 때문에, 제 2 유체(70)는 도 1에 화살표 F로 나타낸 바와 같이, 탭(24)의 주요부(26)의 상류 측면을 따라 방사상 내향으로 유동한다. 아치형 에지면들(38, 40)에 의해 제한될지라도, 유체의 일부는 화살표 G에 의해 나타낸 바와 같이, 주요부(26) 주위에서 유동하고 하류에서 유동한다.
탭(24)의 주요부(26)의 전체 길이를 지나가는 제 2 유체(70)(도 4 참조)의 일부는 주요부의 종결 단부(36)로부터 유동할 것이다. 제 2 유체(70)의 일부는 핑거들(28, 30)의 상류 측면을 따라 측면 방향으로 그리고 하류 방향에서 도 1에 화살표 H로 나타낸 바와 같이, 아치형 이어들(48, 50) 주위에서 유동할 것이다. 직경에 대한 주요부(26)에 의해 형성된 각도는 도관 부분(10, 10')이 장착되는 도관의 총 직경을 가로질러 제 1 유체와 제 2 유체(70)의 최상의 혼합을 제공할 수 있다.
탭(24)의 주요부(26)의 전체 오목한 형태는 주요부의 기계적 강도를 제공할 수 있다. 또한, 오목한 형태는 도관 부분(10, 10')의 전체 단면을 가로질러 경피 물질(즉, 제 2 유체(70))을 분포시킬 수 있는 주요부(26) 뒤의(즉, 하류) 저압력 영역을 생성할 수 있다. 그 결과, 영역의 가장 높은 에너지 소멸이 제 1 유체(76)의 스트림 내로의 제 2 유체(70) 또는 경피 물질의 유입 전 또는 유입 상류에서 일어날 수 있다.
개시된 정적 믹서(10, 10'), 믹서 요소(탭 (24))의 상류에 있는 인젝터 개구(22)의 배치에 의해, 경피 물질은 믹서 요소에 의해 생성된 고에너지 소멸 영역을 통해 유동하게 된다. 경피 물질이 고에너지 소멸 영역을 통해 유동하는 것은 도관(74)을 통해 유동하는 제 1 유체(76)와는 다른 물리적 성질을 가진 제 2 유체를 주입할 때 소정의 믹서 길이 및 압력 강하에 대한 유효성의 면에서 더 효율적인 혼합을 허용할 수 있다. 유체(70, 76)의 물리적 성질의 이러한 차이는 점도 및 특정한 중력에서의 차이를 포함할 수 있다.
장치의 형태 및 여기에 설명된 방법들이 개시된 정적 믹서 및 정적 믹서 작동의 바람직한 실시예들로 구성되지만, 본 발명이 장치의 이 정확한 형태 및 방법들로 제한되지 않고, 또한 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 여기서 변경될 수 있다는 것이 이해된다.

Claims (20)

  1. 정적 믹서로서,
    도관 부분의 내벽을 통하는 인젝터 개구 및 채널을 가진 상기 도관 부분과;
    상기 개구에 인접한 상기 내벽으로부터 상기 개구로부터의 하류 방향으로 연장하고 상기 개구로부터의 하류 방향에 대하여 상기 개구로부터 방사상 내향으로 일정 각도로 연장하는 주요부, 및 상기 주요부로부터 0이 아닌 각도로 연장하는 적어도 하나의 핑거(finger)를 가진 탭;을 포함하며,
    상기 주요부 및 상기 적어도 하나의 핑거는, 상기 인젝터 개구를 통해 상기 도관 부분을 통해 유동하는 제 1 유체 내로 주입되는 제 2 유체가 상기 도관 부분의 중앙을 향해 상기 주요부를 따라 방사상 내향으로 그리고 상기 적어도 하나의 핑거를 따라 상기 주요부로부터 방사상 외향으로 유동하도록 구성되어, 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체가 상기 탭에 의해 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체에 주어진 난류의 결과로서 완전히 혼합되는, 정적 믹서.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 주요부는, 상기 내벽으로부터 적어도 부분적으로 상기 주요부를 따라 연장하고 상기 인젝터 개구를 향하는 오목한 형태를 가진, 정적 믹서.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 인젝터 개구는 상기 오목한 형태의 부분 내에 배치되는, 정적 믹서.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 핑거는 상기 인젝터 개구로부터 멀어지게 향하는 상기 적어도 하나의 핑거를 따라 길이 방향으로 연장하는 오목한 형태를 가진, 정적 믹서.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 도관 부분은 원형 단면이고; 상기 탭은 상기 도관 부분의 직경에 대해 0이 아닌 각으로 연장하도록 구성되는, 정적 믹서.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 각은 30°인, 정적 믹서.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 핑거는 평평한 중앙부 및 상기 중앙부의 반대쪽의 테이퍼진 길이 방향 에지들을 따라 연장하는 이어들(ear)의 쌍을 포함하고, 상기 이어들은 상기 인젝터 개구로부터 멀어지게 향하는 상기 적어도 하나의 핑거에 오목한 형태를 제공하도록 아치 형태인, 정적 믹서.
  8. 제 1 항에 있어서, 압력 하에서 상기 제 2 유체의 소스를 추가로 포함하고, 상기 인젝터 포트는 압력 하에서 상기 제 2 유체의 소스에 연결되는, 정적 믹서.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 주요부는 상기 적어도 하나의 핑거에서 종결하는, 정적 믹서.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 핑거는 마주보는 핑거들의 쌍을 포함하는, 정적 믹서.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 주요부는 평평한 길이 방향 중앙면을 포함하는, 정적 믹서.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 주요부는 상기 길이 방향 중앙면의 마주보는 에지들에 인접한 에지면들을 포함하며, 상기 에지면들은 오목한 형태를 형성하도록 상기 길이 방향 중앙면에 대해 비스듬히 배향되는, 정적 믹서.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 에지면들은 아치 형태인, 정적 믹서.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 주요부는 상기 주요부를 연속적으로 구부려서 오목한 형태를 갖도록 구성되는, 정적 믹서.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 핑거는 상기 주요부를 포함하는 평면으로부터 하류 방향으로 구부러지는, 정적 믹서.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 핑거는 상기 적어도 하나의 핑거의 종결부에서 상기 내벽에 부착되는, 정적 믹서.
  17. 정적 믹서로서,
    환형 도관 부분의 내벽을 통하는 인젝터 개구 및 채널을 가진 상기 환형 도관 부분과;
    주요부와, 마주보는 한 쌍의 핑거들을 가지는 탭;을 포함하고,
    상기 주요부는, 상기 인젝터 개구에 인접한 상기 내벽에 부착되고 상기 인젝터 개구에 인접한 상기 내벽으로부터 상기 인젝터 개구로부터의 하류 방향으로 연장하며 상기 인젝터 개구로부터 방사상 내향으로 일정 각도로 연장하며,
    상기 마주보는 한 쌍의 핑거들은 상기 주요부의 종결부로부터 연장하고 상기 마주보는 핑거들 각각은 상기 주요부로부터 0이 아닌 각도로 연장하며,
    상기 주요부는 상기 인젝터 개구를 향하는 개구 및 상기 주요부를 따라 길이 방향으로 연장하는 오목한 형태를 가지며, 상기 인젝터 개구는 상기 주요부의 상기 오목한 형태의 부분 내에 배치되고,
    상기 마주보는 핑거들 각각은 상기 인젝터 개구로부터 멀어지게 향하는 상기 핑거를 따라 길이 방향으로 연장하는 오목한 형태를 가지며,
    상기 주요부 및 마주보는 핑거들은, 상기 인젝터 개구를 통해 상기 도관 부분을 통해 유동하는 제 1 유체 내로 주입되는 제 2 유체가 상기 도관 부분의 중앙을 향해 상기 주요부를 따라 방사상 내향으로 그리고 상기 마주보는 핑거들의 각각을 따라 상기 주요부로부터 방사상 외향으로 유동하도록 구성되어, 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체가 상기 탭에 의해 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체에 주어진 난류의 결과로서 완전히 혼합되는, 정적 믹서.
  18. 도관을 통해 유동하는 제 1 유체와 제 2 유체를 혼합하기 위한 방법에 있어서,
    상기 제 2 유체를 주입하기 위한 인젝터 개구를 가진 도관 부분을 제공하는 단계와;
    상기 도관 부분 내에 탭을 제공하는 단계로서, 상기 도관 부분은, 상기 도관 부분의 내벽으로부터 상기 개구로부터의 하류 방향으로 연장하고 상기 제 1 유체의 유동의 하류 방향으로 상기 개구로부터 방사상 내향으로 일정 각도로 연장하는 주요부, 및 상기 주요부로부터 연장하고 상기 개구로부터 하류 방향으로 멀어지게 향하는 오목한 형태를 가진 적어도 하나의 핑거를 갖는, 상기 도관 부분 내에 탭을 제공하는 단계와;
    제 2 유체가 상기 인젝터 개구를 통해 그리고 상기 도관 부분 내의 상기 제 1 유체의 유동 내로 유동하게 하여 상기 제 2 유체가 상기 도관 부분의 중앙을 향해 상기 주요부를 따라 방사상 내향으로 그리고 상기 적어도 하나의 핑거를 따라 방사상으로 유동하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 핑거 주위에 상기 제 2 유체를 통과시킴으로써 상기 제 2 유체에 회전 성분을 제공하여 상기 제 2 유체가 도관 단면에 걸쳐 분포되는 단계;를 포함하는, 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 도관 부분 내에 상기 탭을 제공하는 단계는 상기 제 1 유체의 유동의 하류를 향하는 오목한 형태를 상기 적어도 하나의 핑거에 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 도관 부분 내에 상기 탭을 제공하는 단계는 상기 주요부의 종결부로부터 연장하는 상기 적어도 하나의 핑거를 제공하는 단계 및 상기 주요부에 대해 0이 아닌 각도로 상기 적어도 하나의 핑거를 배향시키는 단계를 포함하는, 방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10086694B2 (en) 2011-09-16 2018-10-02 Gaseous Fuel Systems, Corp. Modification of an industrial vehicle to include a containment area and mounting assembly for an alternate fuel
US9738154B2 (en) 2011-10-17 2017-08-22 Gaseous Fuel Systems, Corp. Vehicle mounting assembly for a fuel supply
US9387448B2 (en) * 2012-11-14 2016-07-12 Innova Global Ltd. Fluid flow mixer
US9696066B1 (en) 2013-01-21 2017-07-04 Jason E. Green Bi-fuel refrigeration system and method of retrofitting
US9845744B2 (en) 2013-07-22 2017-12-19 Gaseous Fuel Systems, Corp. Fuel mixture system and assembly
US9931929B2 (en) 2014-10-22 2018-04-03 Jason Green Modification of an industrial vehicle to include a hybrid fuel assembly and system
US9885318B2 (en) * 2015-01-07 2018-02-06 Jason E Green Mixing assembly
US11857933B2 (en) * 2018-03-09 2024-01-02 Produced Water Absorbents Inc. Systems, apparatuses, and methods for mixing fluids using a conical flow member

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US846751A (en) * 1906-04-03 1907-03-12 Elmer Beebe Mixing-device.
US1152381A (en) * 1914-01-19 1915-08-31 Emaron J Eaton Muffler for explosion-engines.
US1186386A (en) * 1915-10-26 1916-06-06 Edward Calderwood Mixing device.
US1345791A (en) * 1918-04-27 1920-07-06 Fuel Economy Company Gaseous mixer device
US1689446A (en) * 1921-12-05 1928-10-30 William H Miller Mixing device
US1678225A (en) * 1926-10-28 1928-07-24 Jerry W Kincade Agitator for chemically purifying oil
US3297305A (en) * 1957-08-14 1967-01-10 Willie W Walden Fluid mixing apparatus
US3664638A (en) * 1970-02-24 1972-05-23 Kenics Corp Mixing device
US4072296A (en) * 1975-07-16 1978-02-07 Doom Lewis G Motionless mixer
WO1997035107A1 (en) * 1996-03-18 1997-09-25 Cheng Theodore Yi Tze Gas swirling device for internal combustion engine
US5839828A (en) * 1996-05-20 1998-11-24 Glanville; Robert W. Static mixer
DE10060372A1 (de) 2000-12-05 2002-06-06 Basell Polyolefine Gmbh Vorrichtung zur Initiatoreinspeisung an Reaktoren
CA2460292C (en) 2003-05-08 2011-08-23 Sulzer Chemtech Ag A static mixer
FR2909708B1 (fr) * 2006-12-06 2009-01-23 Renault Sas Dispositif d'homogeneisation de carburant dans le gaz d'une ligne d'echappement
DE102007019878A1 (de) * 2007-04-25 2008-11-06 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Misch- und/oder Verdampfungseinrichtung und zugehöriges Herstellungsverfahren
US7797937B2 (en) * 2007-06-29 2010-09-21 Caterpillar Inc EGR equipped engine having condensation dispersion device
US7816784B2 (en) * 2008-12-17 2010-10-19 Fairchild Semiconductor Corporation Power quad flat no-lead semiconductor die packages with isolated heat sink for high-voltage, high-power applications, systems using the same, and methods of making the same
DE102011077645A1 (de) * 2011-06-16 2012-12-20 Bosch Emission Systems Gmbh & Co. Kg Statischer Mischer

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