WO2002070117A1 - Melangeur de liquides fixe - Google Patents

Description

. 明 細 書 静止型流体混合器 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 10 4， 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 1 06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 1 07をハニカム状に配置した ものである（第 1 1図参照）。各混合エレメント 102, 1 0 3の小室 1 06， 1 0 7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 1 02, 1 03の相互間 に導くための孔 1 1 0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 1 01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, 1 0 7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 1 06, 107の側壁との衝突、 各小室 106， 1 07から他の複 数の小室 1 0 6， 1 0 7への分散、 複数の小室 1 0 6， 1 0 7から他の一つの 小室 1 0 6， 1 0 7への合流、 複数の小室 1 0 6， 1 0 7力 ら各小室 1 0 6 , 1 0 7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 1 0 3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 1 0 1との間に設けられた流路 1 1 1を通して第 2 の混合エレメント 1 0 3の背後に導かれ、この背後の互いに対向する各小室 1 0 6 , 1 0 7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 1 0 2 , 1 0 3毎に繰り返した 後、 最終的に排出口 1 0 9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 1 0 1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 1 0 6の周壁と他方の小室 1 0 7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レ、。 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 1 0 2， 1 0 3を収容するためのケーシング 1 0 1や、 このケーシング 1 0 1の両端を閉塞するための蓋体 1 0 4， 1 0 5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 1 0 1の長さによって、各混合エレメント 1 0 2， 1 0 3の収容数が決まるので、用途や処理量に応じて各混合ェレメント 1 0 2， 1 0 3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、混合ェ 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の混合ェレメントと、 各混合ェ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の混合ェ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-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、前記面取りによつ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 1つて偏 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の混合ェ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、 流体を前記座部及ぴ 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 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 力 S、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 力 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 1 0 ) 。 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の混合ェレ 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、 その製造及ぴ管理が容易となる。 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 1 0図は従来例を示す一部切欠き側面図である。

第 1 1図は第 1 0図の要部拡大断面図である。 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及ぴ第 2の混合ェレメント 2を複数対配置し、これら 複数対の各混合ェレメント 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を揷通させたポ ルト 5 aと、このボルト 5 aの両端にねじ込んだナツト 5 b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 1 1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 F 1と、前記第 1の流路 F 1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 F 2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 3 1に導く第 3の流路 F 3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図及ぴ第 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 1 1を形成し、 外周側に連結用の座部 1 2を形成しているとともに、 前記導入口 1 1と座部 1 2 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 F 1を構成するための第 1の混合小室群 1 3を形成している （第 2図参照） 。 ま た、 前記座部 1 2には、 前記連結部材 5のボルト 5 aを挿通させるための貫通孔

1 2 aを、 円周等配に複数個形成している。

なお、前記第 3の流路 F 3に臨ませた各第 1の混合エレメント 1の導入口 1

1は、 第 3の流路 F 3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 1 1の内径は第 1の端面板 3の排出口 3 1の内径と一致している。 前記第 1の混合小室群 1 3は、 多数の小室 1 3 a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 1 3を構成する各小室 1 3 a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 1 3 a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の外径と等しくなつている。 この第 2の混合エレメント 2の中心部の前記導入口 1 1に対向する側面は、当該導入口 1 1から導入された流体 Xを受け止める流体受け部 2 1を構成している。この 流体受け部 2 1は前記導入口 1 1の軸線に対して直交する平坦面からなり、前 記導入口 1 1から導入された流体 Xを放射状に拡散させ、第 1の流路 F 1の周 方向全体に偏りなく供給して、第 1の流路 F 1における分散混合を効率的に行 わせる。 この流体受け部 2 1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 1 2に重ね合わせる座部 2 2 を形成している。 この座部 2 2には、前記連結部材 5のポルト 5 aを揷通させる ための貫通孔 2 2 a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 2 1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 2 3を形成し ている。 この第 2の混合小室群 2 3は、 前記第 1の混合小室群 1 3を構成する小 室 1 3 aと同様な小室 2 3 a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 2 3の各小室 2 3 aは、 第 1の混合小室群 1 3の各小室 1 3 a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 2 3と 前記第 1の混合小室群 1 3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 1 2で包囲された空間内に、前記流体受け部 2 1によ つて拡散された流体 Xを分散混合させる前記第 1の流路 F 1を構成している。 前記第 2の流路 F 2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 F 2は、第 2の混合エレメント 2の座部 2 2と第 2の混合 小室群 2 3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 1 3と座部 1 2との間の環状空間 1 4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 F 3は、第 2の混合エレメント 2の流体受け部 2 1及び第 2の混 合小室群 2 3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 F 3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 F 3を構成している。 各第 3の流路 F 3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 F 3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 6 1は、当該端部 6 1に臨ませた第 1の混合ェ レメント 1の排出口を兼ねる導入口 1 1及び第 1の端面板 3の排出口 3 1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 6 1ど うしを結ぶ仮想内接円の直径 Dは、前記導入口 1 1及ぴ排出口 3 1の内径 dよ りも小さくなつている （第 2図参照） 。 これにより、 第 3の流路 F 3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の外径と等しくなつている。 この第 1の端面板 3の中心部には、 前 記排出口 3 1を形成しており、その外周側に連結用の座部 3 2を形成している（第 1図参照） 。 この座部 3 2には、 前記連結部材 5のボルト 5 aを挿通させるため の貫通孔 3 2 a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の外径と等しくなつている。 この第 2の端面板 4の中心部には、 前 記導入口 1 1に連通する配管用の接続口 4 1を形成しており、 その外周側に連 結用の座部 4 2を形成している （第 1図及び第 2図参照） 。 この座部 4 2には、 前記連結部材 5のボルト 5 aを揷通させるための貫通孔 4 2 aを、 円周等配に複 数個形成している。 なお、 前記接続口 4 1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 5 a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ツト 5 b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及ぴ端面板 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 F 1， F 2 , F 3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及ぴ各端面板 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図及ぴ第 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 8 aを有する互いに嵌合可能な 凹部 8 1と凸部 8 2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 8 1と凸部 8 2とを嵌合させる だけで、 各混合エレメント 1， 2及ぴ各端面板 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 1 1に圧送さ れた流体 Xを、 この導入口 1 1に対向する流体受け部 2 1に衝突させて放射状に 拡散させた状態で、 第 1の流路 F 1に導いて案内部としての各混合小室群 1 3 , 2 3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 F 1を通過した流体 Xを第 2の流路 F 2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 F 3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 3 1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 F 3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 1 3を構成する小室 1 3 aと第 2の混合小室群 2 3を構成する小室 2 3 a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 1 3 aと他方の小室 2 3 a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 1 3 a , 2 3 aに導入される際、 或いは各小室 1 3 a , 2 3 a 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 イタル、 7サイクル及び 1 0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つている。 したがって、実施 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 ：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 7 0 %が行われていることが確認されており、 2サ イタルの場合は約 8 3 %、 3サイクルの場合は約 9 1 %、 5サイクルの場合は 約 9 8 %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 F 3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 F 3 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 5 a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ェ 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 5 aにねじ込んだナツト 5 b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 F 3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の混合ェレメント 1の側面との相互間で第 3の流路 F 3を構成しているので、第 3の流路 F 3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 3 2と第 2の混合エレメント 2の座部 2 2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 4 1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 合エレメント丄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 4 2と第 1の混合エレメント 1の座部 1 2 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 4 1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 の混合ェレメント 2自体に第 3の流路 F 3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 F 3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力 \ 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。

Claims

請 求 の 範 囲 . 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、

各混合ェ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の混合ェ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の流路及ぴ第 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の混合ェレメン 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。

0 . 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。