TW202218752A - 多液混合噴出裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之目的係在於，提供一種能夠最大限度地抑制發生液體置換之多液混合噴出裝置；多液混合噴出裝置（10）至少將第一流體和密度比第一流體之密度小的第二流體混合並噴出，係具備：輸送第一流體之第一流路（20）、輸送第二流體之第二流路（30）、使透過第一流路（20）輸送的第一流體和透過第二流路（30）輸送的第二流體混合之合流部、以及滲透抑制部，滲透抑制部係抑制第二流體滲入第一流路（20）和第一流體滲入第二流路（30）中的至少任一者。

Description

多液混合噴出裝置

本發明係有關於將多種流體混合並噴出之多液混合噴出裝置。

目前，存在如下述專利文獻1中揭示之雙液混合型黏接劑噴出裝置那樣，將多種流體、例如由主劑和固化劑構成的雙液性黏接劑等在內部混合後噴出之裝置。下述專利文獻1之雙液混合型黏接劑噴出裝置是在尼龍制框架的前端插入黃銅制的噴嘴，並在框架中交替插入聚丙烯制的混合單元和黃銅制的中筒。另外，該雙液混合型黏接劑噴出裝置利用上下配置的保持架體夾住靜態混合器，並將靜態混合器嵌入設置於保持架體的對置面上的凹部，而且利用螺栓緊固保持架體，藉此利用保持架夾持靜態混合器。 在先技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平5-31426號公報

於此，在上述雙液混合型黏接劑噴出裝置等的多液混合噴出裝置中，當要混合的液體的密度（比重）不同時，在例如停機時間等中停止噴出液體而放置等狀態下，有可能發生密度大的流體與密度小的流體置換之現象（以下，也稱為“液體置換”）。若發生液體置換，則有可能發生如下不良情況，亦即：混合中使用的一種液體進入用以供給另一種液體的管中，例如在難以進行清洗等維護的部位、或者液體彼此不能發生反應的部位發生反應等。

因此，本發明之目的係在於，提供一種能夠最大限度抑制發生液體置換之多液混合噴出裝置。

（1）本發明之多液混合噴出裝置至少將第一流體和密度比所述第一流體之密度小的第二流體混合並噴出，其特徵係在於，具備：第一流路，係輸送所述第一流體；第二流路，係輸送所述第二流體；混合單元，係使透過所述第一流路輸送的所述第一流體和透過所述第二流路輸送的所述第二流體混合；以及滲透抑制部，係抑制所述第二流體滲入所述第一流路和所述第一流體滲入所述第二流路二者中的至少任一者。

本發明之多液混合噴出裝置可在與第一流路及第二流路連接之混合單元中使第一流體和第二流體混合。另外，本發明之多液混合噴出裝置係構成為：具備滲透抑制部，能夠抑制第二流體滲入第一流路以及第一流體滲入第二流路的至少任一者。因此，本發明之多液混合噴出裝置可抑制第一流體及第二流體中密度大的流體與密度小的流體發生置換而發生液體置換。

（2）上述多液混合噴出裝置之特徵也在於：所述混合單元具備使所述第一流路和所述第二流路合流之合流部和混合器部；所述滲透抑制部設置於所述第一流路的末端附近、所述第二流路的末端附近、所述合流部、所述混合器部的至少任一處。

依該構成，可抑制在第一流路的末端附近、第二流路的末端附近、合流部、混合器部等可以想到第一流體與第二流體會接觸之部位處隨著第一流體與第二流體接觸而產生不良情形。

（3）上述多液混合噴出裝置之特徵也在於：所述滲透抑制部拆裝自如。

依該構成，可提供即使在例如設置有滲透抑制部的部位處第一流體與第二流體發生了混合等情形下，也能夠拆裝滲透抑制部而進行維護之多液混合噴出裝置。

（4）上述多液混合噴出裝置之特徵也在於：所述滲透抑制部具備一個以上的開口部，所述開口部的開口截面積比所述第一流路或所述第二流路的流路截面積小。

依該構成，可透過開口部中的流體的通過阻力、介面張力之作用，進一步抑制流體從第一流路及第二流路中的一方流入另一方之可能性。藉此，能更進一步提高設置滲透抑制部所帶來的液體置換之抑制效果。

（5）上述多液混合噴出裝置之特徵也在於：所述滲透抑制部具有形成為篩網形狀、方格形狀、具多個孔的有孔盤形狀、液體能夠通過的多孔形狀的任一種形狀之部分。

依該構成，可透過滲透抑制部中的介面張力等之作用，進一步抑制流體從第一流路及第二流路中的一方流入另一方之可能性。藉此，透過將滲透抑制部設為上述構成，能夠更加可靠地抑制發生液體置換。

（6）上述多液混合噴出裝置之特徵也在於：所述滲透抑制部具備細孔，該細孔能夠透過介面張力和管道阻力中的至少任一者產生對抗第一流體和第二流體中的一方流體滲入用以輸送另一方流體的流路之力。

依該構成，能夠透過滲透抑制部所具備的細孔中產生的介面張力和管道阻力構成之對抗力之作用，抵抗流體從第一流路及第二流路中的一方流入另一方，從而更進一步抑制發生液體置換。

（7）上述多液混合噴出裝置之特徵也在於：所述滲透抑制部在所述第一流路和所述第二流路中的一方或者雙方具備止回結構，該止回結構允許流體朝向噴出方向流動而抑制流體反向流動。

依該構成，可透過滲透抑制部所具備之止回結構，抑制流體從第一流路及第二流路中的一方流入另一方而發生液體置換。

（8）上述多液混合噴出裝置之特徵也在於：作為用以將第一流體、第二流體輸送至所述混合單元之流體供給裝置，還具備單軸偏心螺桿泵。

依該構成，可有效利用單軸偏心螺桿泵所具備之流體的噴出控制能力更加可靠地抑制發生液體置換。具體而言，單軸偏心螺桿泵透過切換轉子的旋轉方向，不僅能夠高精度地進行朝向噴出方向輸送流體之動作，還能夠高精度地進行朝向與噴出方向相反的方向抽回流體之動作（回吸）。藉此，能夠以不會引起滴液之方式噴出流體、或者以不會越過滲透抑制部而將流體從一側的流路吸入另一側的流路之程度進行回吸。因此，依上述構成，能夠有效利用單軸偏心螺桿泵的噴出控制能力，更加可靠地抑制發生液體置換。 （發明功效）

依本發明，可提供能夠最大限度地抑制發生液體置換之多液混合噴出裝置。

以下，參照圖式對本發明一實施方式之多液混合噴出裝置10詳細進行說明。此外，在以下說明中，首先對多液混合噴出裝置10的構成進行說明，然後對多液混合噴出裝置10的動作進行說明。

《關於多液混合噴出裝置10的構成》 多液混合噴出裝置10是將多種流體、例如由主劑和固化劑構成的雙液性黏接劑等在內部混合並噴出之裝置。本實施方式之多液混合噴出裝置10是將包含第一流體和密度比第一流體小之第二流體的兩種流體混合並噴出之裝置。如圖1所示，本實施方式之多液混合噴出裝置10呈以第一流體使用密度比第二流體大的流體為前提之構成。多液混合噴出裝置10具備第一流路20、第二流路30、混合單元40、滲透抑制部50以及流體供給裝置60。

第一流路20是輸送第一流體的流路。另外，第二流路30是輸送第二流體的流路。第一流路20和第二流路30分別能夠從上方朝向下方輸送流體。另外，如圖2所示，第一流路20和第二流路30具有配置於之後詳述的合流部43的外側之第一外部流路20a及第二外部流路30a、和配置於合流部43的內部之第一內部流路20b及第二內部流路30b。

如圖4所示，混合單元40係構成為：在合流部43的內部配設上述第一內部流路20b和第二內部流路30b，在兩個流路的末端側設置合流流路45，並設置有混合器部42。

具體而言，合流部43由具有內部空間的中空部件構成，從頂面43a側連接有第一外部流路20a和第二外部流路30a。在合流部43的內部，第一流路20和第二流路30中構成第一內部流路20b和第二內部流路30b的部分係配設為到達底面43b。當從合流部43的頂面43a側連接第一外部流路20a時，第一外部流路20a與第一內部流路20b連通，作為一連串的流路而形成第一流路20。同樣地，當從頂面43a側連接第二外部流路30a時，第二外部流路30a與第二內部流路30b連通，作為一連串的流路而形成第二流路30。第一流路20和第二流路30各自在合流部43內構成第一內部流路20b和第二內部流路30b的部分合流。

更為詳細而言，在合流部43的內部，在第二流路30（第二內部流路30b）的末端側設置有合流流路45。合流流路45的流路直徑較之更靠上游側的第二流路30的流路直徑擴大。另外，第一流路20（第一內部流路20b）形成為從合流部43的頂面43a側到達底面43b側。第一流路20在末端側插入合流流路45的軸心位置。因此，合流流路45成為以第一流路20為內管、第二流路30為外管的雙重管結構。藉此，第一流路20和第二流路30各自的末端部在合流流路45中合流。因此，透過第一流路20輸送的第一流體在合流流路45中與透過第二流路30輸送的第二流體合流而接觸。

混合器部42由例如靜態混合器、具備從電機等驅動源接受動力而工作的驅動螺桿之動態混合器等構成。在本實施方式中，混合器部42由靜態混合器構成。具體而言，混合器部42具有混合器殼體42a和組件42b。混合器殼體42a收納組件42b。混合器殼體42a係設置為在合流部43的底面43b側與合流流路45連通。另外，組件42b將在合流流路45中合流並流入混合器殼體42a的第一流體和第二流體混合。組件42b是將右旋或左旋的螺旋狀的板交替排列而成，能夠將通過的流體大致均勻地攪拌混合。混合器部42相對合流部43的殼體能夠進行拆裝，以便例如能夠進行清掃等維護作業、或者根據用途進行更換或拆下來使用。

滲透抑制部50係為了抑制密度不同的第一流體和第二流體中的一方流體滲入用以輸送另一方流體的流路（第一流路20或第二流路30）而設置。

於此，在本實施方式中，第一流路20和第二流路30係構成為從上方朝向下方輸送第一流體和第二流體。另外，第一流體的密度大於第二流體的密度。因此，當在多液混合噴出裝置10的運轉停止期間等中第一流體和第二流體停止流動時，有可能在合流流路45中發生密度大的第一流體下降，而密度小的第二流體上昇之現象。若發生這樣的現象，則密度小的第二流體可能會從用以輸送密度大的第一流體之第一流路20的末端部分滲入，從而發生液體置換。因此，在多液混合噴出裝置10中配置有滲透抑制部50，以防第二流體從第一流路20的末端部分滲入。

滲透抑制部50內插於第一流路20的末端部分中。滲透抑制部50相對於第一流路20拆裝自如。滲透抑制部50呈圓筒狀，且被形成為其外徑與構成第一流路20的配管內徑大致一致的形狀。滲透抑制部50在大致軸心位置處具有細孔52。

細孔52是具有遠小於第一流路20的流路截面積之開口截面積的孔。細孔52與構成第一流路20的配管同樣具有大致圓形的截面，且內徑與第一流路20的內徑相比大幅縮小。細孔52以成為在噴出停止狀態下具有與第二流體滲入第一流路20的力相抗之介面張力和管道阻力的孔之方式，規定開口區域的大小和通路長度（圖示狀態下之上下方向的長度）。

細孔52的開口區域的大小和通路長度可以根據實驗、各種類比、邏輯方法等進行設定。另外，在根據類比、邏輯方法等設定細孔52的開口區域的大小和通路長度之情形下，例如可以考慮到所使用的流體（第一流體、第二流體）的黏度和密度等特性、流體的混合比率、流量、噴出壓力等條件，利用根據規定的邏輯公式等進行匯出等的方法來設定。另外，在第一流體或第二流體為漿料、填料等包含微粒子的流體之情形下，可以將細孔52的開口區域的大小規定為不會引起堵塞之大小。

流體供給裝置60是用以經由第一流路20和第二流路30向合流部43供給第一流體和第二流體之裝置。如圖1所示，在第一流路20和第二流路30上分別設置有流體供給裝置60。流體供給裝置60可以使用例如先前習知的旋轉容積式的泵、柱塞式的泵、空氣加壓式的泵等。考慮到流體的噴出控制能力等，流體供給裝置60可以由單軸偏心螺桿泵構成。

具體而言，如圖3所示，流體供給裝置60呈在殼體100的內部收納有轉子102、定子104以及動力傳遞機構106等之構成。殼體100是金屬製成的筒狀部件，且在長度方向一端側設有第一開口部110。另外，殼體100的外周部分上設置有第二開口部112。第二開口部112在位於殼體100的長度方向中間部分的中間部114處與殼體100的內部空間連通。

第一開口部110和第二開口部112是分別作為構成流體供給裝置60之單軸偏心螺桿泵的吸入口和噴出口發揮作用之部分。流體供給裝置60透過使轉子102正向旋轉，可以使第一開口部110作為噴出口、第二開口部112作為吸入口發揮作用。另外，透過使轉子102反向旋轉，可以使第一開口部110作為吸入口、第二開口部112作為噴出口發揮作用。

定子104是由橡膠等彈性體、或者樹脂等形成且具有大致圓筒形的外觀形狀之部件。定子104的內周壁116形成為n條單級或多級的陰螺紋形狀。在本實施方式中，定子104形成為兩條多級陰螺紋形狀。另外，定子104的貫通孔118被形成為：在定子104的長度方向的任意位置處剖視時，其截面形狀（開口形狀）都呈大致長圓形。

轉子102是金屬制的軸體，並形成為n-1條單級或多級的陽螺紋形狀。在本實施方式中，轉子102形成為一條偏心的陽螺紋形狀。轉子102被形成為：在長度方向的任意位置處剖視時，其截面形狀都呈大致正圓形。轉子102插通在形成於上述定子104上的貫通孔118中，並且能夠在貫通孔118的內部自由地偏心旋轉。

當將轉子102插通於定子104中時，變為轉子102的外周壁120和定子104的內周壁116以兩者的切線緊密接觸之狀態。藉此，在定子104的內周壁116與轉子102的外周壁120之間形成流體輸送路122（空腔）。流體輸送路122沿著定子104或轉子102的長度方向呈螺旋狀地延伸。

當使轉子102在定子104的貫通孔118內旋轉時，流體輸送路122一邊在定子104內旋轉一邊沿定子104的長度方向前進。因此，當使轉子102旋轉時，能夠從定子104的一端側將流體吸入流體輸送路122內，並且，將該流體以封閉在流體輸送路122內之狀態朝向定子104的另一端側輸送，並在定子104的另一端側噴出。具體而言，當使轉子102正轉時，能夠執行從第二開口部112吸入流體，並使其從第一開口部110噴出之動作（噴出動作）。另外，透過使轉子102反向旋轉，能夠執行朝向與噴出動作相反的方向、亦即從第一開口部110側朝向第二開口部112側吸入流體之動作（抽回動作）。

動力傳遞機構106用以從驅動器124向上述轉子102傳遞動力。動力傳遞機構106具有動力傳遞部126和偏心旋轉部128。動力傳遞部126設置於殼體100的長度方向一端側。另外，偏心旋轉部128設置於中間部114中。偏心旋轉部128是將動力傳遞部126與轉子102以能夠傳遞動力之方式連接之部分。偏心旋轉部128具備由先前習知的連桿（coupling rod）或撓性軸等構成之連接軸130。因此，偏心旋轉部128能夠將透過使驅動器124進行工作而產生之旋轉動力傳遞至轉子102，從而使轉子102偏心旋轉。

如上所述，本實施方式之多液混合噴出裝置10能夠在與第一流路20和第二流路30連接的合流部43內所設置之合流流路45中，使第一流體和第二流體合流並混合。另外，多液混合噴出裝置10具備滲透抑制部50。藉此，即使在多液混合噴出裝置10的運轉停止期間等中，第一流體和第二流體停止流動之狀態下，也能夠抑制第二流體滲入第一流路20。因此，多液混合噴出裝置10能夠抑制因第一流體和第二流體中密度大的流體（本實施方式中為第一流體）與密度小的流體（本實施方式中為第二流體）置換而發生液體置換。

另外，如上所述，多液混合噴出裝置10的滲透抑制部50透過未圖示的螺釘或嵌入等方法拆裝自如。因此，多液混合噴出裝置10可以適當地拆裝滲透抑制部50，以便進行維護等。

如上所述，多液混合噴出裝置10作為用以向合流部43輸送第一流體、第二流體之流體供給裝置60而具備單軸偏心螺桿泵。構成流體供給裝置60之單軸偏心螺桿泵具有流體的噴出控制能力優異之特性。具體而言，流體供給裝置60透過切換轉子102的旋轉方向，不僅能夠高精度地進行朝向噴出方向輸送第一流體和第二流體之動作，還能夠高精度地進行將第一流體和第二流體朝向噴出方向的反方向抽回之動作（回吸）。藉此，能夠以不會在第一流路20和第二流路30的末端部引起滴液之方式噴出第一流體和第二流體，或者以不會越過滲透抑制部50而將流體從第一流路20和第二流路30中的一方朝向另一方抽回之程度進行回吸。因此，多液混合噴出裝置10可以透過基於滲透抑制部50之液體置換的抑制效果與基於單軸偏心螺桿泵之流體的噴出控制能力之協同效應，可靠地抑制液體置換的發生。

此外，在本實施方式中，示出了在第一流路20和第二流路30兩者上分別連接由單軸偏心螺桿泵構成的流體供給裝置60之構成，但本發明並不限定於此。具體而言，例如根據不要求像單軸偏心螺桿泵那樣的高精度噴出控制能力等的各種條件，多液混合噴出裝置10可以在第一流路20和第二流路30的一方或雙方上設置與單軸偏心螺桿泵不同的泵作為流體供給裝置60。

如上所述，滲透抑制部50具備開口截面積比第一流路20或第二流路30的流路截面積小之細孔52（開口部）。因此，滲透抑制部50可以透過細孔52中的流體的通過阻力和介面張力之作用，抑制流體從第一流路20和第二流路30中的一方流入另一方。因此，上述多液混合噴出裝置10有望透過滲透抑制部50實現高的液體置換抑制效果。

另外，上述滲透抑制部50中設置的細孔52在噴出停止狀態下具有下述介面張力和管道阻力：亦即，與第一流體和第二流體中的一方（本實施方式中為第二流體）滲入用以輸送另一方流體（本實施方式中為第一流體）的流路（本實施方式中為第一流路20）的力相抗之介面張力和管道阻力。因此，滲透抑制部50能夠透過細孔52的介面張力和管道阻力之作用，更進一步抑制發生液體置換的可能性。

此外，本實施方式中例示之滲透抑制部50示出了在軸心位置設置有一個細孔52的例子，但本發明並不限定於此。例如，在需要考慮第一流路20中要求的第一流體的噴出量、噴出位置等條件等的情形下，滲透抑制部50可以在偏離軸心位置的位置處設置與細孔52同樣的開口部、或者在軸心位置及其他部位等處設置多個與細孔52同樣的開口部等。

此外，在本實施方式中，作為滲透抑制部50例示了具備細孔52的例子，但本發明並不限定於此。例如，如圖4所示，亦可取代滲透抑制部50而設置具備止回結構152之滲透抑制部150。止回結構152具備允許流體朝向從第一流路20噴出第一流體的方向流動并抑制其反向流動之結構。圖示例之止回結構152具備由橡膠等具有撓性的原材料形成之止回閥154。即使在使用這樣的滲透抑制部150之情形下，與設置滲透抑制部50時同樣，也能夠抑制流體從第一流路20和第二流路30中的一方流入另一方而發生液體置換。

另外，如圖5所例示，多液混合噴出裝置10亦可取代滲透抑制部50而設置滲透抑制部250。滲透抑制部250具備安裝於第一流路20末端部的開口區域中之篩網部252。篩網部252呈具備多個網眼之篩網形狀，該等網眼的開口區域的大小遠小於第一流路20的開口截面積。在設置這樣的滲透抑制部250之情形下，與設置滲透抑制部50時同樣，也能夠利用介面張力等的作用抑制第二流體滲入第一流路20而發生液體置換。

此外，在圖5中，示出了作為滲透抑制部250而採用篩網形狀的部件之例子，但滲透抑制部250亦可呈方格形狀、或者具有多個孔的有孔盤形狀。在將滲透抑制部250形成為方格形狀或具有多個孔的有孔盤形狀之情形下，透過使每個開口區域的大小遠小於第一流路20的開口截面積，也能夠利用介面張力等的作用抑制第二流體滲入第一流路20而發生液體置換。

另外，如圖6所例示，多液混合噴出裝置10亦可取代滲透抑制部50等而設置滲透抑制部350。滲透抑制部350並非如上述滲透抑制部250那樣為平面的，而是如所謂的海綿那樣為立體的，具有具備多個流體能夠通過的孔之多孔形狀的多孔部352。多孔部352從第一流路20的末端部朝向上游側插入。在設置這樣的滲透抑制部350之情形下，與設置滲透抑制部50或滲透抑制部150時同樣，也能夠抑制第二流體滲入第一流路20而發生液體置換。

上述多液混合噴出裝置10在第一流路20和第二流路30的末端部具有雙重管狀部分，該雙重管狀部分係構成兩個流路的配管以軸心位置大致一致之方式配置的部分，其下游側設置有合流流路45，但本發明並不限定於此。例如如圖7所示，亦可採用在合流部43的內部設置空間432，並使第一流路20和第二流路30分開分別與該空間432連通之構成。另外，在採用該種構成之情形下，可以在第一流路20和第二流路30的任一方或雙方的末端部設置上述滲透抑制部50、150、250、350等。在圖示例中，在第一流路20的末端部設置有篩網狀的滲透抑制部250。在採用該種構成之情形下，也能夠與上述實施方式和變形例同樣地抑制發生液體置換。

另外，上述多液混合噴出裝置10在第一流路20和第二流路30的任一方（上述例子中為第一流路20）的末端部設置有滲透抑制部50、150、250、350，但本發明並不限定於此。例如，如圖8所示，亦可採用在並列配置的第一流路20和第二流路30二者的末端部設置具篩網部452之滲透抑制部450之構成。篩網部452與上述篩網部252同樣形成為篩網狀。多液混合噴出裝置10透過採用這樣的構成，也能夠抑制發生液體置換。

在圖8之例子中，例示了滲透抑制部450具備篩網部452的例子，但多液混合噴出裝置10例如亦可在分別與第一流路20和第二流路30對應之位置處設置相當於滲透抑制部50的細孔52之部件。另外，多液混合噴出裝置10亦可採用在第一流路20和第二流路30中分別設置止回結構152或多孔部352之構成。進而，多液混合噴出裝置10亦可在第一流路20和第二流路30中以適當的組合設置細孔52、止回結構152、篩網部252、多孔部352這樣的發揮滲透抑制功能之部件（例如，在第一流路20中設置細孔52，在第二流路30中設置多孔部352，等等）。進而，亦可在第一流路20和第二流路30的雙方或一方中組合配置多個上述那樣發揮滲透抑制功能之部件（例如，在第一流路20中設置止回結構152和篩網部252二者，等等）。

在上述實施方式和變形例中，例示了以供給至第一流路20的第一流體使用密度比供給至第二流路30的第二流體的密度大的流體為前提之構成，但本發明並不限定於此。具體而言，在第一流體的密度比第二流體的密度小之情形下，亦可調換上述滲透抑制部50、150、250、350、450的配置，亦即將第一流路20中設置的滲透抑制部設置於第二流路30中，將第二流路30中設置的滲透抑制部設置於第一流路中。

另外，在上述實施方式和變形例中，例示了多液混合噴出裝置10朝向重力的作用方向（從圖中上方朝向下方）供給第一流體和第二流體之情形，但本發明並不限定於此。例如，如圖9所示，亦可朝向與重力的作用方向相反之方向（從圖中下方朝向上方）供給第一流體和第二流體。在採用該種構成之情形下，當第一流體的密度比供給至第二流路30的第二流體的密度大時，密度小的第二流體受浮力的影響而上昇。藉此，與上述實施方式等之情形相反，有可能在供給第二流體的第二流路30的末端部發生液體置換。因此，在這樣的情形下，如圖9所示，透過在第二流路30的末端部設置滲透抑制部50、150、250、350、450，能夠抑制發生液體置換。

上述實施方式和變形例中例示之多液混合噴出裝置10示出了採用由靜態混合器構成之混合器部42的例子，但是，例如亦可如圖10所示在合流部43中設置由動態混合器構成之混合器部542。混合器部542在攪拌室544的內部設置例如呈螺旋狀等形狀的攪拌部件546，並透過電機等驅動源548使攪拌部件546進行工作。另外，例如，在如圖10所示將第一流路20和第二流路30橫向連接於攪拌室544時，可能在第一流路20和第二流路30二者中發生液體置換。因此，在這樣的情形下，可以在橫向連接的第一流路20和第二流路30的端部設置滲透抑制部50、150、250、350、450中的任一個或多個（圖示例中為滲透抑制部250）。另外，亦可構成為能夠連同攪拌室544或攪拌部件546一起從合流部43拆裝滲透抑制部250。 [實施例1]

接著，以下對下述方法的一個實施例詳細進行說明，該方法係用於在考慮到所使用的流體特性等的噴出條件、第一流路20、第二流路30、合流流路45以及混合器部42等的尺寸和形狀等條件的同時，規定上述滲透抑制部50、150、250、350、450等（以下也稱為“滲透抑制部50等”）上形成的孔或開口的大小。

滲透抑制部50等中形成的孔或開口的大小可以規定為透過以下的（1）～（4）的順序匯出的值。 （1）根據所使用的流體的特性（流體的黏度、流體的密度差等）、第一流體與第二流體的混合比率、所希望的流量、噴出壓力等確定噴出條件。 （2）根據透過（1）確定的噴出條件，確定輸送第一流體和第二流體的第一流路20和第二流路30的直徑和長度、合流流路45的形狀、混合器部42等，並匯出液體通過第一流路20或第二流路30時產生的壓力損失ΔP。 （3）匯出第一流體和第二流體的表面張力、第一流體和第二流體與構成滲透抑制部50的材質的接觸角、第一流體與第二流體的介面張力。 （4）設計滲透抑制部50的開口的大小。

在此，上述（2）中的壓力損失ΔP例如可以根據以下的達西-維斯巴哈（Darcy-Weisbach）的（數式1）匯出。 [數式1]

在上述（3）中，第一流體和第二流體的表面張力例如可以透過利用表面張力計進行測定等方式匯出。另外，第一流體和第二流體與構成滲透抑制部50等的材質的接觸角，例如可以透過利用接觸角儀進行測定等方式匯出。第一流體與第二流體的介面張力，例如可以透過利用使用滴體積法的介面張力計進行測定等方式匯出。

上述（4）中的滲透抑制部50等的開口的大小例如可以如下進行匯出。此外，以下假設滲透抑制部50等所具備的開口形狀為正圓形狀之情形進行說明，以便簡化說明，但滲透抑制部50等所具備的開口形狀，並不排除例如多邊形形狀、橢圓形狀等。

作為上述（4）中匯出滲透抑制部50等的開口的大小之前提，當將第一流體和第二流體等流體在浮力的作用下將要分離的力設為F1時，若阻止引起液體置換的流體的移動的力超過F1，則不會發生液體置換，即便不能超過但足夠大，也能夠以實用上足夠的程度抑制液體置換。另一方面，若考慮到使對於第一流體或第二流體的噴出的影響為最小限度，則較佳係使阻止引起液體置換的流體的移動的力不要超過上述力F1太多。另外，阻止液體置換的力可以想到源自流體的介面張力的力F2和源自管道阻力的力F3該二種力。因此，可以以使源自流體的介面張力的力F2和源自管道阻力的力F3與流體的浮力F1保持平衡之方式設計滲透抑制部50等。

在此，當如圖11的模型圖所示，假設為密度小的液體（上述實施方式中為第二流體）位於比滲透抑制部50、150、250、350、450的任一個（圖示例中為滲透抑制部250）更靠重量方向下側的位置處之混合部形狀時，流體的浮力F1由以下的（數式2）表示。 [數式2]

此外，在上述（數式2）中，V是指在圖11之模型圖中的初始狀態下一方流體的接觸部越過滲透抑制部50等的開口區域在另一方流體側變為凸起狀態之部分的體積。另外，ρH表示密度大的流體的密度，ρL表示密度小的流體的密度，g表示重力加速度。

源自流體的介面張力並阻止液體置換的力F2，係根據介面張力σi和設置於滲透抑制部50上的開口部的圓周（多邊形孔時為周長）之積而定，其中，該介面張力σi透過兩種流體（第一流體和第二流體）和構成滲透抑制部50等的原材料的材質而產生。因此，力F2的大小根據以下的（數式3）確定。 [數式3]

此外，上述介面張力σi可以透過作為楊氏等式的變形之以下的（數式4）求出。 [數式4]

γL1 ：第一流體的表面張力 γL2 ：第二流體的表面張力 γL12：第一流體與第二流體的介面張力 θ1  ：第一流體與滲透抑制部50等的材質的接觸角 θ2  ：第二流體與滲透抑制部50等的材質的接觸角 θ12 ：第一流體與第二流體的接觸角（可根據γL12算出）

另外，源自管道阻力之與浮力相抗的力F3，可以使用達西-維斯巴哈公式，根據以下的（數式5）匯出。 [數式5]

如以上所示，由於源自介面張力的力F2和源自管道阻力的力F3根據滲透抑制部50等的開口部的流路長度l、開口部的直徑d而變化，因此，透過適當地規定流路長度l、開口部的直徑d，能夠實現可抑制液體置換的滲透抑制部50等。 [實施例2]

接著，參照圖式，對設置具備細孔52的滲透抑制部50及篩網狀的滲透抑制部250時作用的力的關係、和滲透抑制部50或滲透抑制部250的設計思想的一個實施例詳細進行說明。此外，在實施例2之說明中，對於與上述實施例1之說明重複的部分，利用相同的圖式標記進行說明，並省略詳細的說明。

第一流體和第二流體等流體在浮力的作用下將要分離的力F1可以透過上述（數式2）匯出。另外，源自流體的介面張力並阻止液體置換的力F2可以根據上述（數式3）匯出，源自管道阻力並阻止液體置換的力F3可以根據上述（數式5）匯出。

在此，作為能夠抑制液體置換之狀態，可以想到如圖12的（a）所示僅利用介面張力便完全抑制液體置換之狀態（狀態1）、以及如圖12的（b）所示利用介面張力和管道阻力無法阻止液體置換但使其速度減緩之狀態（狀態2）該二種狀態。在圖12的（a）之狀態中，呈F1≤F2的力關係。另外，在圖12的（b）之狀態下，呈F1＞F2+F3的力關係。另外，認為如果流體未產生運動，則上述力F3所帶來的減速效果不會發揮效果。呈篩網狀的滲透抑制部250容易維持（狀態1），具備細孔52的滲透抑制部50容易維持（狀態2）之傾向。另外，在圖12的（b）之狀態下，可以想到存在極少變為流體的一部分被切斷而如圖12的（c）所示一方流體的一部分（液滴）流入另一方流體側之狀態之可能性。在圖12的（c）之狀態下，呈F1＞F3的力關係。透過以使F2+F3的大小遠大於F1之方式規定滲透抑制部50所具備的開口部的大小和流路長度，從而能夠抑制變為圖12的（c）那樣的狀態、或者抑制滲入的液滴的尺寸。

在此，對如上述滲透抑制部50那樣具備細孔52的細管型與如滲透抑制部250那樣具備多個開口部的篩網型進行比較，對滲透抑制部50、250的附近發揮作用的力進行研究。

首先，假設為隔著滲透抑制部50、250位於一側的流體欲朝向另一側的流體的方向滲入之狀態。該情形下，在欲越過滲透抑制部50、250滲入的流體中，呈凸狀之部分（以下也稱為“凸部254”）的體積V為形成於滲透抑制部50、250上的開口部的直徑d的三次方的n%（n＜100）。因此，從形成於滲透抑制部50、250上的一個孔來看，孔的圓周與流體的凸部254的體積V之比呈下述傾向，亦即開口部的孔徑越小，則流體的凸部254的體積V相對於孔的圓周變得越小之傾向。因此，呈形成於滲透抑制部50、250上的開口部的孔越小，則介面張力F2相對於在浮力作用下將要分離的力F1相對越大之傾向。另外，關於管道阻力F3，也呈相對於形成於滲透抑制部50、250上的開口部的孔的圓周而言流體的凸部254的體積V變小之傾向。

由於細管型的滲透抑制部50也必須透過一個細孔52噴出流體，因此，假設從整體的流量來看，一個細孔52的細小度有限。但是，即使介面張力F2小於力F1，只要構成細孔52的管路存在一定長度，則也能夠透過管道阻力F3的影響減慢液體置換的進展。另一方面，由於篩網型的滲透抑制部250具有多個開口部，因此，即使每個開口部的大小小，但從整體來看也很難成為阻礙噴出的原因。在篩網型的滲透抑制部250中，可以使一個開口部的大小相比細管型的滲透抑制部50更小，從而使介面張力F2相對大於力F1。此外，認為不同於滲透抑制部50，滲透抑制部250中幾乎不會產生管道阻力F3。因此，為了在滲透抑制部250中可靠地抑制液體置換，最好將開口部的大小調整為介面張力F2遠大於力F1。

接著，說明考慮到如上所述設為細管型時和設為篩網型時的特性而設計滲透抑制部50、250之方法的一例。首先，在細管型的滲透抑制部50之情形下，如上所述，呈當以使F1≤F2為目標時，必須將開口部的大小縮小至單個細孔52無法噴出流體的程度之傾向。因此，在細管型的滲透抑制部50之情形下，最好不僅要考慮介面張力F2還要考慮到管道阻力F3帶來的效果進行設計。亦即，在滲透抑制部50之情形下，可以以F1＞F2+F3的關係成立，且F1與（F2+F3）之差小的方式進行設計。具體而言，在滲透抑制部50之情形下，即使在以下的（數式6）中，液體置換的流速u接近於0，也以左項與右項之差盡可能小的長度l設計直徑d的細孔52。 [數式6]

另外，在篩網型的滲透抑制部250之情形下，如上所述，即使每個開口部的大小較小，對流體的噴出造成的影響也較小。因此，有望僅利用介面張力F2便可阻止液體置換。由於介面張力F2只要針對每個開口部考慮即可，因此，能夠使凸部254的體積V相對較小。因此，在篩網型的滲透抑制部250之情形下，可以以滿足F1≤F2之方式進行設計。具體而言，只要以滿足以下的（數式7）之方式規定構成網孔的開口部的直徑d即可。 [數式7]

此外，在滲透抑制部50中設置有多個細孔52、排列設置多個具備單個細孔52的滲透抑制部50、作為滲透抑制部250而使用具有厚度的滲透抑制部等之情形下，即使根據上述（數式6）進行設計，亦可透過根據（數式7）進行設計並盡可能延長流路長度，從而作為用於可靠地抑制液體置換之要素而確保管道阻力F3。 [實施例3]

以下，說明為了驗證透過設置上述滲透抑制部50、250帶來的效果而進行之試驗。在本實施例中，試驗中使用了使主劑與固化劑固化反應而黏接的環氧類結構用雙液性黏接材料（ThreeBond Fine Chemical株式會社制 TB3950D）。本試驗中使用的環氧類結構用雙液性黏接材料具有透過將主劑與固化劑以混合比1：1混合而在15分鐘內固化之特性。另外，本實施例中使用的主劑的比重為1.18g/cm ³，黏度為2.7Pa•s（25℃），固化劑的比重為1.00g/cm ³，黏度為2.2Pa•s（25℃）。

在本實施例中，將流路長度約10cm、流路內徑3mm的丙烯制的直管當作與合流部43連接的流路中用以輸送密度大的流體之流路（上述實施方式中相當於第一流路20），並在該直管中裝滿主劑。另外，將內部容積為2ml的杯子當作合流流路45，並將直管垂直保持於該杯子內。在該杯子內填充固化劑直到與直管的下端接觸為止，並觀察經過，藉此再現了多液混合噴出裝置10的運轉停止狀態。溫度環境在所有試驗中均為約25℃。

首先，不在丙烯制直管的末端部設置相當於滲透抑制部50、250的部件而進行了上述試驗。結果是，當作合流流路45之杯子內填充的固化劑的最上端，在將裝滿主劑的丙烯制直管剛投入裝有固化劑的杯子之後約5分鐘的期間內於丙烯管內上昇約1mm左右。然而，經過5分鐘之後，在比主劑更靠內側的丙烯管中心附近，固化劑以每5分鐘約8mm的速度持續上昇。將裝滿主劑的丙烯制直管投入杯子之後放置經過約4小時，結果固化劑滲入整個丙烯管，而且發現進行固化反應的程度的混合。因此，在未設置相當於滲透抑制部50、250的部件之情形下，確認經時性地進行液體置換。

接著，在上述丙烯制直管的末端部設置了細管型的滲透抑制部50並進行了同樣的試驗。在本實施例中，作為樣品準備了細孔52的大小不同的三種滲透抑制部50並進行了試驗。具體而言，對細孔52的內徑為2mm、細孔52的長度為約5mm的第一樣品進行了試驗，結果從試驗開始到30分鐘左右，以5分鐘一次左右的比例在丙烯制直管內產生未發生固化反應之直徑1mm以下左右的小的固化劑液滴並上昇。然而，從試驗開始經過了30分鐘左右之後，這樣的液滴的產生間隔變大。即使從試驗開始放置到約17小時之後，滲入丙烯制直管內的固化劑的液滴也才十幾個左右，並未達到透過固化反應使直管堵塞之程度。

另外，對細孔52的內徑為1mm、細孔52的長度為約5mm的滲透抑制部50的第二樣品進行了試驗，結果從試驗開始經過約6小時也未發現液體置換。從試驗開始起約23小時之後，發現了在丙烯制直管的下端部固化劑呈極細的條紋狀上昇1cm左右之現象、丙烯制直管內滲入數個左右比上述第一樣品涉及之試驗時小的固化劑的液滴之現象，但未達到透過固化反應使直管堵塞之程度。

另外，對細孔52的內徑為2mm、細孔52的長度為約1mm的滲透抑制部50的第三樣品進行了試驗，結果從試驗開始到60分鐘後未發現變化。然而，從試驗開始經過了60分鐘之後，高頻率地發生比上述第一樣品涉及之試驗時大的固化劑的液滴滲入丙烯制直管內之現象，270分鐘後在整個直管內發現了液滴。在試驗開始後經過了約8小時的時候，主劑和固化劑的混合進行至有可能因為固化反應造成堵塞之程度。

由以上的結果可知，透過如上述第一樣品、第二樣品時那樣使細孔52的大小最佳化，即使在例如夜間或維護等使工廠在數小時內停止運轉這樣的情形下，也能夠抑制發生液體置換。

接著，對於在上述丙烯制直管的末端部設置篩網型的滲透抑制部250之情形進行了同樣的試驗。在本實施方式之試驗中，作為構成滲透抑制部250之篩網，採用尼龍制且目數為110、線徑為71μm、開口率為48%、厚度為130μm的網片。將這樣的滲透抑制部250設置在丙烯制直管的末端部，並進行了同樣的試驗，結果即使從試驗開始經過了160分鐘，也未發現越過篩網發生液體置換的現象。另外，也未發現在篩網上透過固化反應而凝膠化等的現象。由該結果可知，透過設置篩網型的滲透抑制部250，也能夠抑制發生液體置換。

本發明並不限定於上述實施方式和變形例等所示之內容，在不脫離請求項之範圍內還可以根據其教導及精神得到其他實施方式。上述實施方式之構成要素可以任意選擇並組合構成。另外，亦可將實施方式之任意構成要素、與用於解決發明的技術方案中所記載之任意構成要素或將用於解決發明的技術方案中記載之任意構成要素具體化的構成要素任意組合而構成。關於該等，有意在本申請之補正或分割申請等中獲得專利權。 （產業上之可利用性）

本發明能夠良好地應用於例如噴出像由主劑和固化劑構成之雙液性黏接劑這樣要求將多種流體混合並噴出的流體之所有多液混合噴出裝置中。

10:多液混合噴出裝置 20:第一流路 30:第二流路 40:混合單元 50:滲透抑制部 52:細孔 60:流體供給裝置 150:滲透抑制部 152:止回結構 250:滲透抑制部 350:滲透抑制部 450:滲透抑制部

圖1係剖視本發明一實施方式之多液混合噴出裝置構成的一部分之剖視圖。 圖2係將圖1之多液混合噴出裝置的主要部分放大之剖視圖。 圖3係剖視圖1之多液混合噴出裝置所具備之流體供給裝置的一部分之剖視圖。 圖4係將第一變形例之多液混合噴出裝置的主要部分放大之剖視圖。 圖5係將第二變形例之多液混合噴出裝置的主要部分放大之剖視圖。 圖6係將第三變形例之多液混合噴出裝置的主要部分放大之剖視圖。 圖7係將第四變形例之多液混合噴出裝置的主要部分放大之剖視圖。 圖8係將第五變形例之多液混合噴出裝置的主要部分放大之剖視圖。 圖9係將第六變形例之多液混合噴出裝置的主要部分放大之剖視圖。 圖10係將第七變形例之多液混合噴出裝置的主要部分放大之剖視圖。 圖11係顯示形成於滲透抑制部的開口部中的流體之狀態之示意圖。 圖12係顯示形成於滲透抑制部的開口部中的流體之狀態之示意圖。

10:多液混合噴出裝置

20:第一流路

30:第二流路

40:混合單元

43a:頂面

43b:底面

42:混合器部

60:流體供給裝置

100:殼體

102:轉子

104:定子

106:動力傳遞機構

110:第一開口部

112:第二開口部

Claims (8)

1. 一種多液混合噴出裝置，至少將第一流體和密度比所述第一流體之密度小的第二流體混合並噴出，所述多液混合噴出裝置的特徵在於，具備： 第一流路，係輸送所述第一流體； 第二流路，係輸送所述第二流體； 混合單元，係使透過所述第一流路輸送的所述第一流體和透過所述第二流路輸送的所述第二流體混合；以及 滲透抑制部，係抑制由所述第一流體與所述第二流體的密度差引起之、所述第二流體滲入所述第一流路和所述第一流體滲入所述第二流路二者中的至少任一者。
2. 如請求項1所述之多液混合噴出裝置，其中， 所述混合單元具備使所述第一流路和所述第二流路合流之合流部和混合器部； 所述滲透抑制部設置於所述第一流路的末端附近、所述第二流路的末端附近、所述合流部、所述混合器部的至少任一處。
3. 如請求項1或2所述之多液混合噴出裝置，其中，所述滲透抑制部拆裝自如。
4. 如請求項1所述之多液混合噴出裝置，其中， 所述滲透抑制部具備一個以上的開口部，所述開口部的開口截面積比所述第一流路或所述第二流路的流路截面積小。
5. 如請求項1所述之多液混合噴出裝置，其中， 所述滲透抑制部具有形成為篩網形狀、方格形狀、具多個孔的有孔盤形狀、液體能夠通過的多孔形狀的任一種形狀之部分。
6. 如請求項1所述之多液混合噴出裝置，其中， 所述滲透抑制部具備細孔，該細孔在噴出停止狀態下能夠透過介面張力和管道阻力中的至少任一者產生對抗第一流體和第二流體中的一方流體滲入用以輸送另一方流體的流路之力。
7. 如請求項1所述之多液混合噴出裝置，其中， 所述滲透抑制部在所述第一流路和所述第二流路中的一方或者雙方具備止回結構，該止回結構允許流體朝向噴出方向流動而抑制流體反向流動。
8. 如請求項1所述之多液混合噴出裝置，其中， 作為用以將第一流體、第二流體輸送至所述混合單元之流體供給裝置，還具備單軸偏心螺桿泵。

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