KR102116746B1

KR102116746B1 - 유체혼합소자

Info

Publication number: KR102116746B1
Application number: KR1020130161472A
Authority: KR
Inventors: 다다히로 야스다; 시게유키 하야시
Original assignee: 가부시키가이샤 호리바 에스텍
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2020-06-01
Also published as: KR20140086858A; US20140182726A1; JP2014128755A; JP5933429B2; US9795936B2

Abstract

본 발명에 관한 유체혼합소자는, 일단부의 단면에 시단이 개구함과 아울러 타단부(13)의 단면에 종단이 개구하는 제1 내부유로(3)와, 중간부의 측둘레면에 시단이 개구함과 아울러 상기 타단부(13)의 단면에 종단이 개구하는 제2 내부유로(4)를 형성한 것으로, 간단한 구성이면서, 주유로를 흐르는 제1 유체에 부유로를 흐르는 제2 유체를 확실하고 또한 짧은 배관길이로 혼합할 수 있다.

Description

유체혼합소자 {FLUID MIXING ELEMENT}

본 발명은, 예를 들면 반도체 제조 프로세스에서 이용되는 복수의 재료가스 등을 혼합하는 유체혼합소자에 관한 것이다.

종래, 예를 들면, 반도체 프로세스 챔버 등에 복수의 재료가스를 혼합하여 공급하는 경우, 주유로(主流路)에 복수의 부유로(副流路)를 상류 측으로부터 순서대로 접속하고, 그 주유로를 수 m 연신(延伸)하여, 프로세스 챔버에 접속하고 있다. 이와 같은 구성에 의해서, 각 유로로부터 흘러나온 재료가스가 주유로 내에서 자연스럽게 혼합하여 프로세스 챔버에 공급된다.

그런데, 컴팩트화의 요청에 의해서 주유로의 배관(配管)길이를 짧게 하면, 상술한 구성으로는 재료가스의 충분한 혼합을 도모할 수 없을 우려가 생긴다.

예를 들면 도 16에 나타내는 바와 같이, 제1 유체가 층류(層流)에 가까운 상태로 흐르고 있는 경우, 중심이 가장 빠르고 주변을 향함에 따라 속도는 늦어져 관벽 근방에서는 그 속도는 거의 0이 되지만, 여기에 흘러드는 제2 유체의 유량이 제1 유체의 유량에 비해 작으면, 이 제2 유체는 관벽 근방을 따라서 제1 유체의 주위를 천천히 흐르게만 되어 제1 유체와 섞이기까지 시간과 배관길이가 필요하다.

그래서, 특허문헌 1에 나타내고 있는 바와 같이, 주유로에서 부유로와의 접속부위보다도 하류 측에 나선판을 용접 등을 하는 것이 행해지고 있다. 이와 같은 구성이면, 이 나선판에 의한 교반(攪拌)작용에 의해서 제1 유체와 제2 유체와의 혼합을 촉진할 수 있어, 배관길이도 짧게 할 수 있다.

그렇지만, 이와 같은 나선판을 배관에 접합하는 것은 수고나 비용이 든다. 또, 예를 들면, 도 15에 나타내는 바와 같이, 주유로의 제1 유체가 난류가 되어 흐르고 있는 경우는, 압력차에 의해서 부유로에 제1 유체가 역류하여 들어가, 제2 유체가 주유로에 흘러들기 어려워지므로, 나선판의 기능이 충분히 발휘되지 않는 것도 있다.

[특허문헌 1] 일본국 특개평8-279466호 공보

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 간단한 구성이면서, 주유로를 흐르는 제1 유체에 부유로를 흐르는 제2 유체를 확실하고 또한 짧은 배관길이로 혼합할 수 있는 유체혼합소자를 제공하는 것을 그 주된 소기 과제로 한 것이다.

즉, 본 발명에 관한 유체혼합소자는, 제1 유체가 흐르는 주유로(主流路)의 도중에, 제2 유체가 흐르는 부유로(副流路)가 접속되어 제1 유체와 제2 유체가 혼합하도록 구성된 배관(配管)부재에 배치되는 유체혼합소자로서, 상기 제1 유체의 유량이 상기 제2 유체의 유량보다도 크고, 일단부의 단면(端面)에 시단(始端)이 개구(開口)함과 아울러 타단부의 단면에 종단(終端)이 개구하는 제1 내부유로와, 상기 일단부 및 타단부의 사이의 중간부의 측둘레면에 시단이 개구함과 아울러 상기 타단부의 단면에 종단이 개구하는 제2 내부유로가 형성되어 있고, 상기 부유로와의 접속부위보다도 상류 측의 주유로에 상기 일단부가 끼워맞춤함과 아울러, 상기 부유로와의 접속부위보다도 하류 측의 주유로에 상기 타단부가 끼워맞춤하여, 상기 제2 내부유로의 시단 개구가 상기 부유로의 종단 개구에 임(臨)하도록 배치되어 있으며, 상기 제1 내부유로가, 시단이 상기 일단부의 단면에 개구하는 전방유로와, 시단이 상기 전방유로의 종단으로부터 분기함과 아울러, 종단이 상기 타단부의 단면에 개구하는 후방유로를 가지며, 상기 제2 내부유로가, 상기 중간부의 측둘레면에 주회(周回)하도록 마련한 주회홈과, 상기 주회홈 유로 내에 시단이 개구함과 아울러 상기 타단부 단면에 종단이 개구하는 1 이상의 연통구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 것으로 하면, 상기 주유로를 흘러나온 제1 유체가 상기 제1 내부유로를 지나 이 유체혼합소자보다도 하류 측의 주유로에 흘러드는 한편, 상기 부유로를 흘러나온 제2 유체가 상기 제2 내부유로를 지나 이 유체혼합소자보다도 하류 측의 주유로에 흘러들게 되지만, 그 후, 제1 유체 및 제2 유체의 쌍방이, 유체혼합소자의 타단부 단면으로부터 공통되어, 주유로의 하류를 향하여 취출(吹出)되기 때문에, 주유로의 관벽 근방에 제2 유체가 정체하거나, 제1 유체가 부유로에 들어가 제2 유체의 주유로로의 유입을 저해하거나 하지 않고, 각 유로를 짧은 배관길이로 확실히 혼합시킬 수 있다.

또, 주유로에 슬라이드 삽입하는 것만으로 이 유체혼합소자를 장착할 수 있으므로 시공이 용이하고, 게다가 기존의 배관에도 무리없이 장착할 수 있다.

혼합을 더욱 촉진하려면, 상기 제1 내부유로 또는 제2 내부유로 중 적어도 어느 하나의 종단 부분의 연신방향이 상기 주유로의 축선방향에 대해서 경사방향으로 설정되어 있는 것을 고려할 수 있다. 이와 같은 것으로 하면, 유체혼합소자를 나온 직후의 유체의 진행 벡터에 지름방향 성분이 포함되게 되므로, 주유로의 중심 부근 흐름과 내측면 부근의 흐름이 서로 섞여, 각 유로의 혼합이 보다 촉진되게 된다. 또한, 경사방향은, 비틀림 방향과 같이, 지름방향 성분 외에 원주(圓周) 접선방향이 포함되어 있어도 된다.

혼합을 더욱 촉진시키기 위한 다른 구체적 형태로서, 제1 내부유로 및 제2 내부유로의 종단 부분이 각각 복수 개 마련되어 있고, 각 종단 부분의 개구가 이 유체혼합소자의 타단부 단면에 교호(交互)로 배치되어 있으면, 각 유로가 미리 복수로 분류하여 그들이 서로 섞이게 되므로, 더욱 단시간, 짧은 배관길이로의 혼합이 가능하게 된다.

이 유체혼합소자를 그 축둘레의 삽입각도를 조정하지 않고, 주유로에 삽입하여 용이하게 장착되도록 하려면, 상기 제2 내부유로가 상기 중간부의 측둘레면에 주회(周回)하도록 마련한 주회홈과, 이 주회홈 유로 내에 시단이 개구함과 아울러 상기 타단부 단면에 종단이 개구하는 1 이상의 연통구멍으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 제1 유체 및 제2 유체의 쌍방이 유체혼합소자의 타단부 단면으로부터 공통되어, 주유로의 하류를 향하여 취출되기 때문에, 주유로의 관벽 근방에 제2 유체가 정체하거나, 제1 유체가 부유로에 들어가 제2 유체의 주유로로의 유입을 저해하거나 하지 않고, 각 유로를 단거리로 확실히 혼합시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에서의 유체혼합소자를 배관구조체에 장착한 상태를 나타내는 단면 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에서의 유체혼합소자의 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에서의 유체혼합소자의 측면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에서의 유체혼합소자의 타단부 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에서의 유체혼합소자의 종단면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태에서의 유체혼합소자의 종단면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시형태에서의 유체혼합소자의 일단부 단면도.
도 8은 본 발명의 제1 실시형태에서의 유체혼합소자의 타단부 단면도.
도 9는 본 발명의 제1 실시형태에서의 유체혼합소자의 사시도.
도 10은 본 발명의 다른 실시형태에서의 배관구조체 및 유체혼합소자를 나타내는 종단면도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시형태에서의 유체혼합소자를 배관구조체에 장착한 상태를 나타내는 측면도.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시형태에서의 유체혼합소자를 배관구조체에 장착한 상태를 나타내는 정면도.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시형태에서의 유체혼합소자의 사시도.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시형태에서의 유체혼합소자의 사시도.
도 15는 종래의 본 발명의 또 다른 실시형태에서의 유체혼합소자의 사시도.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시형태에서의 유체혼합소자의 사시도.

이하, 본 발명의 일실시형태를, 도면을 참조해 설명한다.

<제1 실시형태>

본 실시형태에 관한 유체혼합소자(10)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 주유로(A)의 도중에 부유로(B)가 접속하도록 구성된 배관구조체(20)에 적용되고, 주유로(A)를 흐르는 제1 유체와 부유로(B)를 흐르는 제2 유체와의 혼합을 촉진하는 것이다. 또한, 여기에서의 제1 유체 및 제2 유체는, 예를 들면 반도체 프로세스에 이용되는 종류가 다른 가스로서, 제1 유체의 유량이 제2 유체의 유량보다도 커지도록 설정되어 있다. 또, 각 유체는 단일 성분으로 이루어진 것에 한정하지 않고, 복수의 재료가스가 혼합한 것도 포함된다.

우선, 배관구조체(20)에 대해서 설명한다. 이 실시형태에서의 배관구조체(20)는 주유로(A)를 구성하는 통 모양 배관(20a)과 부유로(B)를 각각 구성하는 통 모양 배관(20b)을 일체로 접속한 것으로, 여기에서는, 예를 들면 기존의 'T'자 이음새를 그대로 이용하고 있다. 구체적으로는, 상기 주유로(A)는 직선 모양을 이루고 있고, 부유로(B)가 이 주유로(A)의 도중에 대략 직각으로 교차하며, 그 종단(B1)이 이 주유로(A)의 내벽에 개구하도록 구성되어 있다. 또한, 예를 들면, 블록체에 천공(穿孔)하는 등 주유로나 부유로를 형성한 배관구조체라도 상관없다.

다음으로 유체혼합소자(10)에 대해서 설명한다. 이 유체혼합소자(10)는, 도 2 ~ 도 5에 나타내는 바와 같이, 개략 원기둥 모양을 이루는 것으로서, 그 중간부(12)의 측둘레면에 주회(周回)홈(41)을 마련함으로써, 최대지름 부분이 그 전후의 일단부(11) 및 타단부(13)에 형성되도록 되어 있다. 그리고, 이 유체혼합소자(10)를 주유로(A)에 대략 틈새 없이 슬라이드시켜 삽입할 수 있도록, 상기 일단부(11) 및 타단부(13)의 외경을 주유로(A)의 내경과 대략 동일하게 되도록 설정하고 있다.

이 유체혼합소자(10)의 배치위치이지만, 본 실시형태에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 상기 일단부(11)를 부유로(B)의 종단개구(B1), 즉, 부유로(B)와 주유로(A)와의 접속부위보다도 주유로(A)의 상류 측에 끼워맞춤시킴과 아울러, 상기 타단부(13)를 부유로(B)의 종단개구(B1)보다도 주유로(A)의 하류 측에 끼워맞춤시켜, 상기 주회홈(41)이 부유로(B)의 종단개구(B1)에 임(臨)하도록 되어 있다.

당해 유체혼합소자(10)에는, 도 2 ~ 도 5에 나타내는 바와 같이, 또한 2종류의 내부유로, 즉, 제1 내부유로(3)와 제2 내부유로(4)가 마련되어 있다.

제1 내부유로(3)는, 도 3 ~ 도 5 등에 나타내는 바와 같이, 상기 일단부(11)의 단면(1a)에 그 시단(3a)이 개구하고, 타단부(13)의 단면(1c)에 그 종단(3b)이 개구하는 것이다. 그리고, 이 유체혼합소자(10)보다 상류 측의 주유로(A)로부터 흘러나온 모든 제1 유체는 이 제1 내부유로(3)를 통과하여, 당해 유체혼합소자(10)보다 하류 측의 주유로(A)로 토출(吐出)된다.

보다 구체적으로 설명하면, 이 제1 내부유로(3)는 당해 유체혼합소자(10)의 일단부 단면(1a)에 시단(3a)이 개구하고, 그곳으로부터 중심축선(C)을 따라서 연신하는 전방유로(31)와, 이 전방유로(31)의 종단으로부터 분기하는 대략 일정지름의 복수의 후방유로(32)로 이루어지는 것이다. 전방유로(31)는 일단부 단면(1a)에 대략 걸치는 원형의 시단 개구(3a)로부터 서서히 내경이 작아지는 원추형 부분(311)과, 그곳으로부터 연신하는 일정지름 부분(312)으로 이루어지는 것이다. 또, 후방유로(32)는 기울기 외측을 향하여 비틀리면서 연신하고, 그 종단(3b)이, 도 5에 나타내는 바와 같이, 타단부 단면(1c)의 외주연부에서 원주방향으로 등간격으로 개구하도록 한 것이다.

제2 내부유로(4)는, 도 3 등에 나타내는 바와 같이, 상기 주회홈(41)과, 이 주회홈(41)에 연통하는 복수의 연통구멍(42)으로 이루어진다. 연통구멍(42)은 이 유체혼합소자(10)의 중심축선(C)과 평행하게 연신하는 대략 일정지름인 것이며, 여기에서는 상기 후방유로(32)와 같은 수가 마련되어 있다. 그리고, 각 연통구멍(42)의 시단(42a)이 주회홈(41)의 저부 측면에 개구하고, 그 종단(4b)이 상기 타단부 단면(1c)의 외주연부에 개구하도록 되어 있다. 또, 상기 종단(4b)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 각 후방유로(32)의 종단개구(3b)와 동일 원주상에 교호로 등간격으로 늘어서도록 구성되어 있다.

다음으로, 이러한 구성의 유체혼합소자(10)에 의한 작용을 설명한다.

주유로(A)를 상류로부터 흘러나온 제1 유체는 그 모두가 유체혼합소자(10)의 제1 내부유로(3)를 통과하지만, 그 때, 유로 단면적이 작아지는 부분, 즉 전방유로(31)의 원추형 부분(311)을 통과할 때에 유속이 올라간다. 그 후, 이 제1 유체는 분류(分流)되어 각 후방유로(32)를 통과했을 때에, 흐름 벡터에 원주방향 성분이 더해지고, 유체혼합소자(10)의 타단부 단면(1c)으로부터 주유로(A)의 하류 측을 향하여 비틀리도록 취출된다.

한편, 부유로(B)의 상류 측에서 흘러나온 제2 유체는 그 모두가 유체혼합소자(10)의 제2 내부유로(4)를 통과한다. 이 때, 주유로(A)의 축방향(연신방향)과 직교하는 방향으로부터 들어온 제2 유체는 주회홈(41)을 지나 연통구멍(42)으로 분류될 때에, 그 흐름방향 벡터가 주유로(A)의 연신방향과 평행이 되고, 유체혼합소자(10)의 타단부 단면(1c)으로부터 주유로(A)로 평행하게 흘러나간다.

그런데, 상술한 바와 같이, 이 유체혼합소자(10)의 타단부 단면(1c)에는 제1 내부유로(3)의 종단개구(3b)와, 제2 내부유로(4)의 종단개구(4b)가 동일한 원주상에 교호로 마련되어 있기 때문에, 제2 내부유로(4)의 종단개구(4b)로부터 주유로(A)와 평행하게 흘러나간 제2 유체는 그 유량의 다과(多寡)를 불문하고, 그 근처로부터 원주방향 성분 및 지름방향 성분을 가지고 비틀리도록 취출되는 제1 유체에 말려 들어가 곧바로 강제적으로 혼합되게 된다.

또, 유체혼합소자(10)를 나온 직후의 제1 유체의 진행 벡터에는 지름방향 성분이 포함되게 되므로, 주유로(A)의 중심 부근 흐름과 내측면 부근의 흐름이 서로 섞여, 각 유로의 혼합이 보다 촉진되게 된다.

이와 같이 본 실시형태에 의하면, 짧은 배관길이, 단시간에서의 유체 혼합을 실현할 수 있다.

또, 제1 유체나 제2 유체나 유체혼합소자(10)의 타단부 단면(1c)으로부터 공통되어 취출되기 때문에, 제1 유체가 부유로(B)에 들어가 제2 유체의 주유로(A)에의 유입을 저해하지도 않는다.

또한, 유체혼합소자(10)는 주유로(A)와 같은 지름을 이루는 원기둥 모양인 것이기 때문에, 주유로(A)에 슬라이드 삽입하는 것만으로 간단하게 설치할 수 있고, 용접이나 특별한 가공 등은 불필요하다. 특히 이 실시형태에서는, 제2 내부유로(4)의 입구가 주회하는 주회홈(41)이기 때문에, 이 유체혼합소자(10)를 축중심의 각도를 조정하지 않고 주유로(A)에 삽입하여 위치맞춤만 하면, 부유로(B)의 종단개구(B1)에 제2 내부유로(4)가 접속되기 때문에, 설치가 지극히 용이하게 된다.

<제2 실시형태>

다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 대해서, 도 6 ~ 도 9를 참조하여 설명한다.

이 유체혼합소자(10)는 상기 제1 실시형태와 유사하지만, 약간 평평한 것과, 내부유로의 구성이 다른 점에서, 상기 제1 실시형태와는 상이하다.

그래서, 이하에서는, 차이점인 내부유로에 대해서 특히 상세히 설명한다.

제1 내부유로(3)는 유체혼합소자(10)의 일단부 단면(1a)에 시단이 개구하고, 그곳으로부터 이 유체혼합소자(10)의 중심축선에 평행하게 연신하는 복수의 전방유로(31)와, 이 유체혼합소자(10)의 타단부 단면(1c)에 마련된 복수겹의 제1 원환홈(32)을 구비하는 것이다. 각 전방유로(31)는 축선방향으로부터 보아 각 제1 원환홈(32)상에 등간격으로 늘어서도록 배치되어 있고, 각 전방유로(31)의 종단이 각 제1 원환홈(32)의 저면(및 측면)으로 개구하도록 구성되어 있다. 또한, 중심축선(C)상에는 1개의 관통로(33)가 마련되어 있으며, 이 관통로(33)도 제1 내부유로(3)를 구성한다.

제2 내부유로(4)는 이 유체혼합소자(10)의 중간부 측 둘레면에 제1 실시형태와 같이 마련한 주회홈(41)과, 이 주회홈(41)의 저면으로부터 지름방향으로 연장하고, 그곳으로부터 굴곡하여 축선방향으로 평행하게 연장하는 복수의 중간유로(42)와, 이 유체혼합소자(10)의 타단부 단면(1c)에 마련된 복수겹의 제2 원환홈(43)을 구비하는 것이다. 중간유로(42)는, 축선방향으로부터 보아, 원주방향으로 등간격으로 마련되어 있으며, 그 종단이 제2 원환홈(43)의 저면에 개구하여 이 제2 원환홈(43)과 연통하도록 되어 있다. 제2 원환홈(43)은 상기 제1 원환홈(32)과 교호로 마련되어 있고, 제1 원환홈(32)보다 깊이가 얕은 것이다.

이와 같은 것으로 하면, 제1 실시형태의 유체혼합소자(10)와 같이 비틀림 등에 의한 혼합촉진은 바랄 수 없기는 하지만, 그 외의 작용이나 효과에 대해서는 동일하게 된다. 또, 제1 실시형태의 유체혼합소자(10)와 같이 비스듬하게 천공할 필요가 없으므로, 제조가 용이하게 된다.

<그 외의 실시형태>

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 배관구조체(20)를 주유로(A)에 상류 측으로부터 순서대로 부유로(B)를 복수 이어서 마련한 것으로 해도 된다. 이 도면에서는, 주유로(A)와 부유로(B)의 접속부위에 각각 제1 실시형태의 유체혼합소자(1)를 마련하고, 또한 서로 인접하는 유체혼합소자(1)가 대략 접촉하도록 구성되어 있다.

이와 같은 배관구조체(20) 및 유체혼합소자(10)를 이용한 응용예를, 도 11, 도 12에 나타낸다. 이 응용예에서는, 복수의 매스 플로우 콘트롤러(100)를 대략 틈새 없이 늘어놓고, 그 저면에 상기 배관구조체(20)를 접속하고 있다.

상세히 설명하면, 매스 플로우 콘트롤러(100)는 내부유로나 유체저항소자(도시생략)가 내부에 형성된 본체 블록(101)과, 이 본체 블록(101)의 상면에 배치된 압력센서나 밸브(도시생략)를 수용하는 케이싱부(102)를 구비한 것이고, 상면에서 보아(평면에서 보아) 가늘고 긴 장방형(長方形) 모양을 이루는 것이다. 그리고, 본체 블록(101)의 저면의 일단부에는 유체의 도입 포트(도시생략)가 마련되어 있고, 타단부에는 유체의 도출 포트(103)가 마련되어 있다.

그리고, 매스 플로우 콘트롤러(100)를 그 길이방향으로 평행한 외면끼리를 대략 밀접시켜 복수 늘어놓고, 각 매스 플로우 콘트롤러의 도출 포트(103)가 배관구조체(20)에 접속되도록 되어 있다.

이와 같은 것으로 하면, 도 11, 도 12에 나타내는 바와 같이, 복수의 매스 플로우 콘트롤러(100)를 탑재한 배관구조체(20)를 반도체 프로세스 챔버의 외벽(예를 들면 상벽의 덮개부)(W)에 직접 탑재하고, 배관구조체(20)의 주유로(A)가 상기 외벽을 관통하여 내부에 재료가스를 공급하기 위한 유로(W1)에 접속되도록 구성할 수 있으므로, 종래와 같이 배관을 통하여 매스 플로우 콘트롤러 등을 별도 두고 있던 형태와 비교해서 비약적인 소형화를 도모할 수 있다. 또, 매스 플로우 콘트롤러와 유로(W1)와의 거리가 비약적으로 짧아지므로, 유체의 유량제어의 응답성을 향상시킬 수 있다. 또한 챔버의 덮개부에 배관구조체를 장착해 두면, 챔버 메인터넌스할 때에 덮개부(W)를 떼어내므로, 동시에 메인터넌스할 수 있어 바람직하다.

또, 예를 들면, 도 13에 나타내는 바와 같이, 유체혼합소자(10)의 외경을 일정하게 하여, 중간부 측 둘레면에 주회홈을 마련하지 않는 구성이라도 된다. 이 경우, 중간부 측 둘레면의 일부에 제2 내부유로(4)의 시단 개구(4a)가 나타나게 되므로, 그 개구(4a)가 부유로의 종단개구에 합치(合致)하도록, 이 유체혼합소자(10)의 각도를 조정할 필요가 있다.

또, 도 14에 나타내는 바와 같이, 유체혼합소자(10)의 측둘레면에 축방향으로 연장하는 세로 홈을 마련하여, 이것을 제1 내부유로(3)로 해도 상관없다. 이 경우도, 유체혼합소자(10)는 주유로(A)에 덜컹거림 없이 끼워맞춤시킨다.

또, 주유로에서, 유체혼합소자보다도 하류 측에 또 다른 교반소자를 배치해도 된다.

또, 제1 내부유로나 제2 내부유로는 각각 1개씩이어도 상관없다.

또, 부유로는 주유로에 대해서 반드시 직각으로 교차할 필요는 없고, 비스듬하게 교차해도 된다. 그 경우, 부유로의 각도에 제한은 없다. 도 15, 도 16에 나타내는 종래의 것으로 하면, 부유로를 비스듬하게 장착하는 경우, 주유로의 상류 측으로부터 이 주유로에 가까워지도록 경사시켜야 하지만(반대로 하면, 주유로의 제1 유체가 부유로에 들어갈 우려가 강해진다.), 본 발명이면, 그런 우려가 없고, 상술한 바와 같이, 부유로의 각도에 제한은 없으므로, 배관의 자유도가 높아진다고 하는 효과도 얻을 수 있다.

10 … 유체혼합소자 20 … 배관구조체(배관부재)
11 … 일단부 12 … 중간부
13 … 타단부 1a … 일단부 단면
1c … 타단부 단면 3 … 제1 내부유로
4 … 제2 내부유로 A … 주유로
B … 부유로

Claims

제1 유체가 흐르는 주유로(主流路)의 도중에, 제2 유체가 흐르는 부유로(副流路)가 접속되어 제1 유체와 제2 유체가 혼합하도록 구성된 배관(配管)부재에 배치되는 유체혼합소자로서,
상기 제1 유체의 유량이 상기 제2 유체의 유량보다도 크고,
일단부의 단면(端面)에 시단(始端)이 개구(開口)함과 아울러 타단부의 단면에 종단(終端)이 개구하는 제1 내부유로와, 상기 일단부 및 타단부의 사이의 중간부의 측둘레면에 시단이 개구함과 아울러 상기 타단부의 단면에 종단이 개구하는 제2 내부유로가 형성되어 있고,
상기 부유로와의 접속부위보다도 상류 측의 주유로에 상기 일단부가 끼워맞춤함과 아울러, 상기 부유로와의 접속부위보다도 하류 측의 주유로에 상기 타단부가 끼워맞춤하여, 상기 제2 내부유로의 시단 개구가 상기 부유로의 종단 개구에 임(臨)하도록 배치되어 있으며,
상기 제1 내부유로가,
시단이 상기 일단부의 단면에 개구하는 전방유로와, 시단이 상기 전방유로의 종단으로부터 분기함과 아울러, 종단이 상기 타단부의 단면에 개구하는 후방유로를 가지며,
상기 제2 내부유로가,
상기 중간부의 측둘레면에 주회(周回)하도록 마련한 주회홈과, 상기 주회홈 유로 내에 시단이 개구함과 아울러 상기 타단부 단면에 종단이 개구하는 1 이상의 연통구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 유체혼합소자.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 내부유로 또는 상기 제2 내부유로 중 적어도 어느 하나의 종단 부분의 연신(延伸)방향이 상기 주유로의 축선방향에 대해서 경사방향으로 설정되어 있는 유체혼합소자.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제1 내부유로 및 상기 제2 내부유로의 종단 부분이 각각 복수 개 마련되어 있고, 각 종단 부분의 개구가 이 유체혼합소자의 타단부 단면에 교호(交互)로 배치되어 있는 유체혼합소자.
삭제