專利名稱：流體混合器及使用流體混合器的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于化工廠、半導(dǎo)體制造領(lǐng)域、食品領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、生物領(lǐng)域等 各種產(chǎn)業(yè)中的流體輸送配管的流體混合器，尤其涉及一種可使流體的流動(dòng)方向的濃度分布 及溫度分布沒(méi)有不均地進(jìn)行均勻混合的流體混合器及使用流體混合器的裝置。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，作為使安裝在配管內(nèi)并在管內(nèi)流動(dòng)的流體均勻地混合的方法，通常 為使用如圖16所示的攪拌葉片狀的靜態(tài)混合器元件81的方法(例如參照日本特開(kāi) 2001-205062號(hào)公報(bào))。通常，靜態(tài)混合器元件81具有以下結(jié)構(gòu)以使矩形板繞其長(zhǎng)軸線扭 轉(zhuǎn)180度而形成的板作為最小單元構(gòu)件，將多個(gè)最小單元構(gòu)件以扭轉(zhuǎn)方向成為相互不同的 方向的方式一體地串聯(lián)連接。將該靜態(tài)混合器元件81配置于管82內(nèi)，在管82的兩端部安 裝凸接頭83，并安裝喇叭管85而將緊固螺母84緊固，從而形成靜態(tài)混合器。此時(shí)，將靜態(tài) 混合器元件81的外徑設(shè)置為與管82的內(nèi)徑大致相同，由此可以有效地?cái)嚢枇黧w。然而，對(duì)于使用上述現(xiàn)有的靜態(tài)混合器的流體的混合方法，由于其是沿流向?qū)α?過(guò)來(lái)的流體進(jìn)行攪拌的構(gòu)成，因此，如圖17(a)所示，可以使配管的徑向的濃度分布沒(méi)有不 均地進(jìn)行均勻化，但如圖17(b)所示，不能使軸向(流動(dòng)方向)的濃度分布沒(méi)有不均地進(jìn)行 均勻化。因此，例如在靜態(tài)混合器的上游側(cè)使水和藥液混合流動(dòng)時(shí)，在藥液的混合比暫時(shí)增 加的情況下，將以在流路內(nèi)濃度局部變濃的狀態(tài)通過(guò)靜態(tài)混合器。此時(shí)，即使攪拌在徑向變 均勻的水和藥液，也導(dǎo)致在軸向(流動(dòng)方向)上在流路內(nèi)濃度局部變濃處以幾乎沒(méi)有被稀 釋地變濃的狀態(tài)直接流向下游側(cè)(參照?qǐng)D17(b))。由此，在與半導(dǎo)體清洗裝置、尤其是在半 導(dǎo)體晶片的表面直接涂布藥液而進(jìn)行各種處理之類的裝置連接的情況下，存在濃度不同的 藥液被涂布在半導(dǎo)體晶片的表面上而成為次品的原因的問(wèn)題。作為避免該軸向(流動(dòng)方向)的濃度分布不均的方法，可以舉出在流路的途中設(shè) 置罐而將流體暫時(shí)貯存在罐內(nèi)、使罐內(nèi)的濃度均勻后使流體流動(dòng)的方法(未圖示)等。然 而，存在以下問(wèn)題為了設(shè)置罐而需要較大的空間，從而產(chǎn)生裝置變大的問(wèn)題；為了從罐再 次輸送流體，需要泵、配管等，因此，存在使用部件的數(shù)量變多的問(wèn)題；具有產(chǎn)生用于對(duì)配管 線路進(jìn)行施工的成本的問(wèn)題。另外，在該方法中，在罐內(nèi)滯留流體。如果流體滯留，則成為 產(chǎn)生細(xì)菌的原因，存在導(dǎo)致在罐內(nèi)產(chǎn)生的細(xì)菌流入配管線路中，在半導(dǎo)體生產(chǎn)線中產(chǎn)生細(xì) 菌附著于半導(dǎo)體晶片上而成為次品的問(wèn)題。作為避免軸向(流動(dòng)方向)的濃度分布不均的其它的方法，如圖18所示，有將流 路分支而進(jìn)行流體稀釋的分支稀釋裝置(例如參照日本特開(kāi)平8-146008號(hào)公報(bào))。對(duì)該裝 置而言，在分析以一定速度在細(xì)管91中流動(dòng)的試樣溶液的裝置中，通過(guò)將使流動(dòng)的試樣分 支為多個(gè)流路的分支部92設(shè)置于流路的途中，由此可以分開(kāi)試樣溶液，使各分支流路的細(xì) 管93、94的內(nèi)徑或長(zhǎng)度變化，在檢測(cè)器95的前面的合流部96再次合流，利用檢測(cè)試樣溶液 的時(shí)間差進(jìn)行稀釋。先行技術(shù)文獻(xiàn)
日本特開(kāi)2001-205062號(hào)公報(bào)及日本特開(kāi)平8-146008號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，在將圖18的現(xiàn)有的分支稀釋裝置的技術(shù)用于流體輸送配管的情況下，需要 設(shè)置在管路的途中分支的長(zhǎng)度不同的管路并設(shè)置再次合流的配管線路。因此，為了使軸向 (流動(dòng)方向)的濃度分布沒(méi)有不均地在流路內(nèi)均勻化，必須較多地設(shè)置分支的流路，在該情 況下，存在設(shè)置分支的配管線路的空間變大的問(wèn)題。另外，為了對(duì)這樣的配管線路進(jìn)行施 工，存在部件件數(shù)需要較多、繁雜且需要時(shí)間的問(wèn)題。本發(fā)明是鑒于以上的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)而完成的，其目的在于提供一種可以使流 體的流動(dòng)方向的濃度分布及溫度分布沒(méi)有不均地進(jìn)行均勻混合、緊湊且配管施工容易的流 體混合器及使用流體混合器的裝置。若要對(duì)用于解決上述課題的本發(fā)明的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明，流體混合器的第一特征在 于，其具有流體入口、連接于該流體入口的第一流路、連接于該第一流路的螺旋流路、從該 螺旋流路分支的多個(gè)分支流路、該多個(gè)分支流路所分別連接的第二流路、和連接于該第二 流路的流體出口，其中，所述多個(gè)分支流路從所述螺旋流路的不同位置各自分支，分別在所 述第二流路的不同位置與第二流路連接。另外，流體混合器的第二特征在于，其具備主體部所述主體部形成為在一個(gè) 端面配置有所述流體入口，在另一端面配置有所述流體出口，在外周形成有螺旋槽，與所述 螺旋槽的螺旋的中心軸同軸地配置有所述第二流路，而且多個(gè)連通孔分別連通所述第二流 路和所述螺旋槽；和筐體其與該主體部的外周面嵌合；其中，由所述螺旋槽及所述筐體的 內(nèi)周面形成所述螺旋流路，所述連通孔成為所述分支流路。另外，流體混合器的第三特征在于，其具備主體部所述主體部形成為在一個(gè) 端面配置有所述流體出口，在外周形成有螺旋槽，與所述螺旋槽的螺旋的中心軸同軸地配 置有所述第二流路，多個(gè)連通孔分別連通所述第二流路和所述螺旋槽；和筐體其與該主 體部的外周面嵌合；其中，在該筐體的外周形成所述流體入口，由所述螺旋槽及所述筐體的 內(nèi)周面形成所述螺旋流路，所述連通孔成為所述分支流路。另外，流體混合器的第四特征在于，所述螺旋流路以通路截面積從與所述第一流 路連接的一端部朝向另一端部逐漸減小的方式形成。另外，流體混合器的第五特征在于，所述第二流路的內(nèi)周面從上游側(cè)朝向所述流 體出口被逐漸擴(kuò)徑地形成。另外，流體混合器的第六特征在于，所述連通孔各自的通路截面積被相同地形成。流體混合器的第七特征在于，在所述筐體上設(shè)置有套筒連接(ferrule coupling) 部。流體混合器的第八特征在于，所述筐體由2個(gè)以上的部件形成，而且在該部件上 分別設(shè)置有凸緣部，并用夾具固定該凸緣部。流體混合器的第九特征在于，所述筐體由2個(gè)圓筒部構(gòu)成，在該圓筒部的一端部 外周設(shè)置凸緣部和另一端部被縮徑而成的縮徑部，在2個(gè)該圓筒部的該凸緣部側(cè)開(kāi)口部嵌 插所述主體部，并用夾具固定各該凸緣部。流體混合器的第十特征在于，所述筐體由主體和閉塞該中空室的開(kāi)口的蓋體構(gòu)成，所述主體在下部設(shè)置有開(kāi)口的中空室，且在該中空室上分別連通有入口流路和出口流 路；所述主體部嵌合配置于該筐體的中空室。第十一特征在于，在流動(dòng)物質(zhì)的溫度或濃度經(jīng)時(shí)變化的線路中，利用所述流體混 合器使該物質(zhì)的溫度或濃度均勻化。第十二特征在于，所述物質(zhì)為氣體或液體。第十三特征在于，在至少2個(gè)物質(zhì)的混合比率經(jīng)時(shí)變化的線路中，利用所述流體 混合器使該物質(zhì)的混合比率均勻化。第十四特征在于，在至少2個(gè)物質(zhì)各自流動(dòng)的線路的合流部的下游側(cè)配置有所述 流體混合器。第十五特征在于，所述物質(zhì)為氣體、液體、固體、粉體中的任一種。第十六特征在于，所述物質(zhì)至少為水、以及pH調(diào)節(jié)劑、液體肥料、漂白劑、殺菌劑、 表面活性劑或液體藥品中的任一種。第十七特征在于，所述物質(zhì)至少為第一液體藥品以及第二液體藥品或金屬。第十八特征在于，所述物質(zhì)至少為廢液、以及pH調(diào)節(jié)劑、絮凝劑或微生物。第十九特征在于，所述物質(zhì)至少為第一石油類、以及第二石油類、添加劑或水。第二十特征在于，所述物質(zhì)至少為粘接劑以及固化劑。第二十一特征在于，所述物質(zhì)至少為第一樹(shù)脂、以及第二樹(shù)脂、溶劑、固化劑或著 色劑中的任一種。第二十二特征在于，所述物質(zhì)至少為第一食品原料、以及第二食品原料、食品添加 劑、調(diào)味料、微生物或不燃性氣體中的任一種。第二十三特征在于，所述物質(zhì)至少為空氣以及可燃性氣體。第二十四特征在于，所述物質(zhì)至少為第一不燃性氣體以及第二不燃性氣體或蒸汽。第二十五特征在于，所述物質(zhì)至少為水、液體藥品或食品原料中的任一種；以及空 氣、不燃性氣體或蒸汽中的任一種。第二十六特征在于，所述物質(zhì)為第一合成中間體、以及第二合成中間體、添加劑、 液體藥品或金屬中的任一種。本發(fā)明的流體混合器的主體部7、圓筒體14等的各部件的材質(zhì)只要為樹(shù)脂制，就 可以為聚氯乙烯、聚丙烯(以下記為PP)、聚乙烯等中的任一種。特別是，使用腐蝕性流體作 為流體時(shí)，優(yōu)選聚四氟乙烯(以下記為PTFE)、聚偏氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共 聚樹(shù)脂(以下記為PFA)等氟樹(shù)脂，只要為氟樹(shù)脂制就可以用于腐蝕性流體中，或即使腐蝕 性氣體透過(guò)也不必?fù)?dān)心配管部件的腐蝕，故優(yōu)選。另外，形成主體部或筐體的部件可以以透 明或半透明的部件使用，由于可以目視確認(rèn)流體的混合狀態(tài)，故優(yōu)選。另外，根據(jù)流入流體 混合器中的物質(zhì)的不同，各部件的材質(zhì)也可以為鐵、銅、銅合金、黃銅、鋁、不銹鋼、鈦等金屬 或合金。本發(fā)明通過(guò)形成如上所述的結(jié)構(gòu)，可以得到以下的優(yōu)異的效果。(1)在流路內(nèi)即使處于藥液的濃度暫時(shí)變濃或變稀的狀態(tài)，也可以使流體的流動(dòng) 方向的濃度分布沒(méi)有不均地進(jìn)行均勻混合，可供給濃度穩(wěn)定的藥液，并可以防止在各種領(lǐng) 域中因藥液濃度的變化而產(chǎn)生的不良情況。
(2)在流路內(nèi)即使處于流體的溫度暫時(shí)變高或變低的狀態(tài)，也可以使流體的流動(dòng) 方向的溫度分布沒(méi)有不均地進(jìn)行均勻混合，可供給溫度穩(wěn)定的流體，并可以使熱水器等中 的溫度更穩(wěn)定，同時(shí)防止燒傷等。(3)可以使流體混合器小型化，也可以使其設(shè)置空間為所需最小限。(4)可以簡(jiǎn)單且在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行配管施工。以下，通過(guò)記載附圖和本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，可以進(jìn)一步充分理解本發(fā)明。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的流體混合器的配管流路的示意圖。圖2是表示使用圖1的流體混合器測(cè)定流體的濃度的裝置的示意圖。圖3是測(cè)定圖2的流體混合器的上游側(cè)的濃度的圖表。圖4是測(cè)定圖2的流體混合器的下游側(cè)的濃度的圖表。圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的流體混合器的縱向剖面圖。圖6是表示第二實(shí)施方式的圓筒體的不同安裝結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。圖7是表示第二實(shí)施方式的螺旋流路的不同結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。圖8是表示第二實(shí)施方式的第二流路的不同結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。圖9是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的流體混合器的配管流路的示意圖。圖10是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的流體混合器的縱向剖面圖。圖11是表示第四實(shí)施方式的圓筒體的不同安裝結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。圖12是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的流體混合器的縱向剖面圖。圖13是表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式的流體混合器的縱向剖面圖。圖14是表示使用本發(fā)明的流體混合器的裝置的實(shí)施方式的示意圖。圖15是表示使用本發(fā)明的流體混合器的裝置的另一實(shí)施方式的示意圖。圖16是表示現(xiàn)有的靜態(tài)混合器的縱向剖面圖。圖17是表示圖16的靜態(tài)混合器的流體的攪拌狀態(tài)的示意圖。圖18是表示現(xiàn)有的分支稀釋裝置的縱向剖面圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖所示的實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，當(dāng)然本發(fā)明并不限定于這 些實(shí)施例。以下，參照?qǐng)D1，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的流體混合器進(jìn)行說(shuō)明。在流體混合器中，在同軸上配置有流體流入的流體入口 5和連接于流體入口 5的 第一流路1、以及流體流出的流體出口 6和連接于流體出口 6的第二流路3，并配置有以流 路1、3為螺旋中心軸的螺旋流路2。第一流路1及第二流路3都為直線形流路。在螺旋流 路2的一端部連接第一流路1，在螺旋流路2的途中設(shè)置分別與第二流路3連接的5個(gè)分支 流路如 如。另外，位于距流體出口 6側(cè)最近的地方的分支流路如被設(shè)置成與螺旋流路 2的另一端部連接。即，多個(gè)分支流路如 如從螺旋流路2的不同的位置各自分支，分別 在第二流路3的不同的位置與第二流路3連接。在本實(shí)施方式中，例如可以通過(guò)管等進(jìn)行 配管連接。
接著，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的流體混合器的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行說(shuō)明。在流體混合器的上游側(cè)使水和藥液混合，以藥液的濃度暫時(shí)變濃的狀態(tài)流動(dòng)時(shí)， 在流路內(nèi)濃度局部變濃地流動(dòng)著的藥液從流體入口 5流入于第一流路1并流向螺旋流路2。 在濃度變濃的藥液的一部分流過(guò)螺旋流路2與分支流路如的連接處時(shí)，其一部分在分支流 路如中流動(dòng)并通過(guò)第二流路3而流向流體出口 6。剩余的藥液流向螺旋流路2的下游側(cè)， 另外，在濃度變濃的剩余的藥液的一部分流過(guò)分支流路4b的連接處時(shí)，其一部分在分支流 路4b中流動(dòng)并通過(guò)第二流路3而流向流體出口 6。剩余的藥液流向螺旋流路2的下游側(cè)， 進(jìn)而，在濃度變濃的剩余藥液的一部分與流過(guò)分支流路4b的藥液同樣地流過(guò)分支流路如 的連接處時(shí)，其一部分在分支流路4c中流動(dòng)并通過(guò)第二流路3而流向流體出口 6。以下，與 4a.4b.4c相同，濃度變濃的剩余藥液的一部分在4d、4e中流動(dòng)并通過(guò)第二流路3而流向流 體出口 6。此時(shí)，在分支流路如中流動(dòng)的濃度變濃的藥液的一部分比其它的濃度變濃的藥 液更早地從流體出口 6流出，以時(shí)間差按照分支流路4b、分支流路如、分支流路4d、分支流 路4e的順序，濃度變濃的藥液的每一部分分別從流體出口 6流出。即，在流路內(nèi)濃度局部 變濃地流動(dòng)著的藥液通過(guò)流體混合器以時(shí)間差被分割為5部分進(jìn)行流動(dòng)，通過(guò)分別與濃度 沒(méi)有變濃的藥液互相混合，可以使流體的流動(dòng)方向的濃度分布沒(méi)有不均地進(jìn)行均勻混合。 此時(shí)，各分支流路的內(nèi)徑大致相同時(shí)，由于濃度變濃的藥液的部分被分割為大致5等分，因 此，可以使流體的流動(dòng)方向的濃度分布沒(méi)有不均地更均勻地混合。另外，在圖1的本實(shí)施方式中，分支流路如 如沿第二流路3的軸線等間隔地設(shè) 置，但為了調(diào)節(jié)對(duì)在各分支流路如 4e中流動(dòng)的流體賦予的時(shí)間差，可以自由地設(shè)定連接 的位置或以從螺旋流路2與第一流路1連接的一端部朝向另一端部使通路截面積逐漸變小 的方式形成。分支流路如 如的數(shù)量也沒(méi)有特別的限定。如果分支流路如 如的數(shù)量 設(shè)置較多，則可以使流體的流動(dòng)方向的濃度分布沒(méi)有不均地進(jìn)行更精細(xì)的均勻化。在此，對(duì)用流體混合器對(duì)濃度變濃的藥液的部分進(jìn)行分割而使流體的流動(dòng)方向的 濃度分布沒(méi)有不均地進(jìn)行均勻化的作用進(jìn)行說(shuō)明。如圖2所示，在2個(gè)物質(zhì)即純水和藥液 分別流動(dòng)的線路的合流部的下游側(cè)配置有圖1的流體混合器的線路中，在圖1的流體混合 器的上游側(cè)和下游側(cè)分別設(shè)置濃度計(jì)100、101，制作從上游側(cè)混合純水和藥液并使其流動(dòng) 的裝置，在使純水和藥液以一定比率流動(dòng)的途中，在形成瞬間地使藥液的濃度變濃的狀態(tài) (使藥液相對(duì)于純水的比率變大)之后，測(cè)定按照原本的一定比率流動(dòng)而產(chǎn)生濃度分布不 均時(shí)的上游側(cè)和下游側(cè)的濃度，結(jié)果示于圖3及圖4中。圖3是表示設(shè)置在流體混合器的上游側(cè)的濃度計(jì)100的圖表，其中，橫軸為經(jīng)過(guò)時(shí) 間、縱軸為濃度，在某一定時(shí)間內(nèi)濃度變濃的情況下，出現(xiàn)如圖所示的峰(hi)。圖4是表示 設(shè)置在流體混合器的下游側(cè)的濃度計(jì)101的圖表，濃度的峰被分散為5個(gè)，峰(M)的高度 約為五分之一。濃度的峰間的間隔tl對(duì)應(yīng)于流體在螺旋流路2內(nèi)通過(guò)分支流路如的位置 后到達(dá)分支流路4b的時(shí)間，同樣地，t2對(duì)應(yīng)從分支流路4b到達(dá)分支流路如的時(shí)間，t3對(duì) 應(yīng)從分支流路4c到達(dá)分支流路4d的時(shí)間，t4對(duì)應(yīng)從分支流路4d到達(dá)分支流路如的時(shí)間。 此時(shí)，通過(guò)改變到達(dá)螺旋流路2的各分支流路如 如的長(zhǎng)度，可以使峰(M)的出現(xiàn)的間 隔tl t4發(fā)生變化，而且進(jìn)一步增加分支流路如 如的數(shù)量時(shí)，峰(M)的高度可以被 抑制到上游側(cè)的峰(hi)被分支流路的數(shù)量相除的程度的高度。另外，在假設(shè)不設(shè)置流體混合器時(shí)，圖3所示的濃度的峰因流體的流動(dòng)會(huì)下降若干，但峰(hi)在流動(dòng)中幾乎沒(méi)有變化。另外，對(duì)本實(shí)施方式中的濃度分布的不均進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)混合了熱水和冷水時(shí)的溫 度分布的流動(dòng)方向的均勻化也可以得到同樣的效果。將溫度分布的均勻化作為目的，也可 在熱水器等中加以利用，通過(guò)使在流路內(nèi)局部變?yōu)楦邷氐牧黧w的溫度的流動(dòng)方向均勻化， 可以使溫度穩(wěn)定，并可以防止因熱水流動(dòng)而導(dǎo)致的燒傷。另外，流體混合器的流路通過(guò)重復(fù) 分支和合流，不僅對(duì)流動(dòng)方向、而且也對(duì)徑向進(jìn)行混合。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，為了方便 說(shuō)明作用，記為流體入口和流體出口，但即使使流體沿相反方向流動(dòng)也可得到同樣的效果， 此時(shí)，流體出口成為流體流入的入口，流體入口成為流體流出的出口。接著，參照?qǐng)D5，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的流體混合器進(jìn)行說(shuō)明。7為PTFE制的主體部。主體部7形成為圓柱狀，在主體部7的一端面設(shè)置流體入 口 8和連接于流體入口 8的第一流路9，在另一端面設(shè)置流體出口 10和連接于流體出口 10 的第二流路11，第一、第二流路9、11配置于主體部7的中心軸的位置。在主體部7的外周 面設(shè)置螺旋槽12，螺旋槽12的一端部與第一流路9連接，設(shè)置分別連通第二流路11內(nèi)周面 和螺旋槽12底面的成為多個(gè)分支流路的連通孔13。另外，位于距流體出口 10側(cè)最近處的 連通孔13與螺旋槽12的另一端部連通。14是PFA管制的成為筐體的圓筒體。圓筒體14形成為略圓筒形，圓筒體14內(nèi)徑 被形成為具有與主體部7外徑大致相同的直徑，通過(guò)主體部7和管即圓筒體14的熱裝以密 封的狀態(tài)嵌合于主體部7的外周面。通過(guò)在本體部7嵌合圓筒體14，在主體部7的螺旋槽 12和圓筒體14內(nèi)周面形成螺旋流路15。另外，筐體即圓筒體14既可以為管那樣的軟質(zhì)的部件，也可以由硬質(zhì)的部件形 成?？痼w的形狀除圓筒體以外也可以為長(zhǎng)方體等。另外，只要圓筒體14和主體部7以密 封的狀態(tài)嵌合，就可以使用任一種方法進(jìn)行嵌合，除熱裝以外，也可以為焊接或粘接，如圖6 所示，也可以使PFA管制的圓筒體17密接嵌合于主體部16，并在主體部16的兩端螺合蓋螺 母18，由此以密封的狀態(tài)將圓筒體17固定于主體部16外周面，或如圖7所示，也可以使略 圓筒形的圓筒體20與主體部19嵌合，利用蓋螺母21將圓筒體20用密封環(huán)22以密封的狀 態(tài)固定于主體部19外周面。接著，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的流體混合器的作用進(jìn)行說(shuō)明。從流體混合器的上游側(cè)使水和藥液混合并流動(dòng)，在藥液的濃度暫時(shí)變濃的狀態(tài)下 流動(dòng)時(shí)，在流路內(nèi)濃度局部變濃地流動(dòng)著的藥液從流體入口 8流入并流向螺旋流路15。在 螺旋流路15中流動(dòng)的濃度局部變濃的藥液利用各自的連通孔13分開(kāi)流動(dòng)，濃度局部變濃 的藥液通過(guò)以時(shí)間差與在第二流路11中流動(dòng)的濃度未變濃的藥液分別混合，可以沿流體 的流動(dòng)方向均勻地混合。由于使第二實(shí)施方式的流體的流動(dòng)方向的濃度分布沒(méi)有不均地進(jìn) 行均勻化的作用與第一實(shí)施方式相同，因此省略說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)施方式的流體混合器，由于 可以容易地形成分別連通第二流路11內(nèi)周面和螺旋槽12底面的連通孔13，因此，可以自由 地設(shè)計(jì)連通孔13的設(shè)置位置及設(shè)置的數(shù)量，可以精細(xì)且均等地調(diào)節(jié)流動(dòng)的時(shí)間差，并可以 使流體的流動(dòng)方向的濃度分布沒(méi)有不均的更精細(xì)地均勻化。另外，本實(shí)施方式的流體混合 器雖然流路復(fù)雜，但加工相對(duì)比較容易，部件件數(shù)也少，因此，可以容易地制造。另外，由于 流路結(jié)構(gòu)可以較小地匯集，因而可以使流體混合器小型化，可以不耗費(fèi)配管空間地進(jìn)行設(shè) 置。另外，將流體混合器連接在配管線路上時(shí)，僅分別用接頭等連接在流體入口 8與流體出口 10上即可完成施工，因此，配管施工容易且可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。在此，連通孔13優(yōu)選各通路截面積被大致相同地形成。這是因?yàn)?，被各連通孔13 分割的流體的流量分別恒定，因而流入流體混合器中的流體按照連通孔13的個(gè)數(shù)大致相 等地被分割并且分別賦予時(shí)間差地進(jìn)行合流流動(dòng)，因此，可以使?jié)舛确植紱](méi)有不均地進(jìn)行 均勻化，因而優(yōu)選。另外，如圖7所示，螺旋流路23優(yōu)選以通路截面積從與第一流路M連接的一端部 朝向另一端部逐漸減小的方式形成。這是因?yàn)?，在螺旋流?3中流動(dòng)的流體從各自的連通 孔25分割流體而流動(dòng)，從而產(chǎn)生壓力損失而導(dǎo)致螺旋流路23的下游側(cè)的流速降低，因此， 通過(guò)使螺旋流路23的通路截面積逐漸減小，即使產(chǎn)生壓力損失流體的流動(dòng)也以恒定的速 度流動(dòng)，可以使分割流動(dòng)的流體的時(shí)間差穩(wěn)定，因此優(yōu)選。另外，作為使螺旋流路23的通路 截面積減小的方法，如圖7所示，可以以主體部19的外周面從流體入口沈朝向流體出口 27 逐漸縮徑的方式設(shè)置，并嵌合與該外周面形狀相對(duì)應(yīng)的圓筒體20，從而形成螺旋流路23 ； 除此以外，也可以逐漸減少螺旋槽的深度地形成(未圖示)，或使螺旋槽的寬度逐漸變窄地 形成(未圖示)，或由它們復(fù)合形成。另外，如圖8所示，優(yōu)選從上游部(流體入口四側(cè))朝向流體出口 30逐漸擴(kuò)徑地 形成第二流路觀內(nèi)周面。這是因?yàn)椋诹魅肼菪髀?1的最初被分割且從連通孔3 流 向第二流路28中的流體迅速地流過(guò)第二流路28后從流體出口 30流出，使逐漸地被分割地 從連通孔32流向第二流路觀的流體的流速漸漸變慢，由此，使分割流動(dòng)的流體的時(shí)間差更 明確，因此是優(yōu)選的。接著，參照?qǐng)D9，對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的流體混合器進(jìn)行說(shuō)明。在流體混合器中，配置有流體流出的流體出口 46和連接于流體出口 46的第二流 路43、和以第二流路43為螺旋的中心軸的螺旋流路42，流體流入的流體入口 45和連接于 流體入口 45的第一流路41被設(shè)置成與螺旋流路42的流體出口側(cè)的一端部連接。在螺旋 流路42的途中設(shè)置分別連接于第二流路43的5個(gè)分支流路4 44e。另外，位于距流體 出口 46側(cè)最遠(yuǎn)處位置的分支流路44e以連接于螺旋流路42的另一端部的方式設(shè)置。本實(shí) 施方式可以例如用管等進(jìn)行配管連接。接著，對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的流體混合器的作用進(jìn)行說(shuō)明。在流體混合器的上游側(cè)使水和藥液混合，以藥液的濃度暫時(shí)變濃的狀態(tài)流動(dòng)時(shí)， 在流路內(nèi)濃度局部變濃地流動(dòng)著的藥液從流體入口 45流入于第一流路41中并流入螺旋流 路42。在濃度變濃的藥液流過(guò)螺旋流路42與分支流路44a的連接處時(shí)，其一部分在分支 流路44a中流動(dòng)后通過(guò)第二流路43而流向流體出口 46。剩余的藥液流向螺旋流路42的 下游側(cè)，另外，在濃度變濃的剩余的藥液流過(guò)分支流路44b的連接處時(shí)，其一部分在分支流 路44b中流動(dòng)后通過(guò)第二流路43而流向流體出口 46。剩余的藥液流向螺旋流路42的下 游側(cè)，進(jìn)而，在濃度變濃的剩余藥液的一部分與流過(guò)分支流路44b的藥液同樣地流過(guò)分支 流路Mc的連接處時(shí)，其一部分在分支流路Mc中流動(dòng)并通過(guò)第二流路43而流向流體出口 46。以下，與44a、44b、Mc相同，濃度變濃的剩余藥液的一部分在44d、Me中流動(dòng)后通過(guò)第 二流路43而流向流體出口 46。此時(shí)，在分支流路44a中流動(dòng)的濃度變濃的藥液的一部分比以最短的路線通過(guò)第 二流路49的其它的濃度變濃的藥液更早地從流體出口 48流出，以時(shí)間差通過(guò)按照分支流路44b、分支流路Mc、分支流路44d、分支流路Me的順序緩慢地變長(zhǎng)的路線，濃度變濃的藥 液的每一部分分別流出。即，在流路內(nèi)濃度局部變濃地流動(dòng)著的藥液通過(guò)流體混合器以時(shí) 間差被分割為5部分進(jìn)行流動(dòng)，通過(guò)分別與濃度沒(méi)有變濃的藥液混合，可以沿流體的流動(dòng) 方向沒(méi)有不均地進(jìn)行均勻混合。特別是從各分支流路4 Me按分割的順序至流體出口 46的距離每隔一定距離變長(zhǎng)，因此，可以使時(shí)間差更明確。另外，圖9的分支流路4 Me沿第二流路43的軸線等間隔地設(shè)置，但為了調(diào) 節(jié)賦予在各分支流路4 Me中流動(dòng)的流體的時(shí)間差，可以自由地設(shè)定與第二流路43連 接的位置或以從螺旋流路42與第一流路41連接的一端部朝向另一端部使通路截面積逐漸 變小的方式形成，分支流路4 44e的數(shù)量也沒(méi)有特別的限定。如果分支流路^ 4e 的數(shù)量設(shè)置的多，則可以使流體的流動(dòng)方向的濃度分布沒(méi)有不均地更精細(xì)地均勻化。接著，參照?qǐng)D10，對(duì)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的流體混合器進(jìn)行說(shuō)明。47是PTFE制的主體部。主體部47形成為圓柱狀，在主體部47的一端面設(shè)置有流 體出口 48和連接于流體出口 48的第二流路49，第二流路49配置在主體部47的中心軸的 位置。在主體部47的外周面設(shè)置螺旋槽50，螺旋槽50的流體出口 48側(cè)的一端部與后述第 一流路55連接，設(shè)置分別連通第二流路49內(nèi)周面和螺旋槽50底面的成為多個(gè)分支流路的 連通孔51。另外，位于距流體出口 48側(cè)最遠(yuǎn)處位置的通孔51與螺旋槽50的另一端部連
ο52是PP制的成為筐體的圓筒體。圓筒體52形成為大致圓筒形，圓筒體52內(nèi)徑被 形成為具有與主體部47外徑大致相同的直徑，且通過(guò)與主體部7熱裝，以密封的狀態(tài)嵌合 在主體部47外周面。通過(guò)在主體部47嵌合圓筒體52，以主體部47的螺旋槽50和圓筒體 52內(nèi)周面形成螺旋流路53。在圓筒體52的流體出口 48側(cè)的側(cè)面設(shè)置有流體入口 54，且設(shè) 置與流體入口討和主體部47的螺旋槽50的流體出口 48側(cè)的一端部連接的第一流路55。 另外，只要圓筒體52與主體部47以密封的狀態(tài)嵌合，就可以通過(guò)任意的方法進(jìn)行嵌合，除 第二實(shí)施方式中記載的變化以外，如圖11所示，也可以使有底圓筒狀的圓筒體56與主體部 57嵌合，利用蓋螺母58將圓筒體56用密封環(huán)59以密封的狀態(tài)固定在主體部57外周面。第四實(shí)施方式的使流體的流動(dòng)方向的濃度分布沒(méi)有不均地進(jìn)行均勻化的作用與 第二實(shí)施方式相同，因此省略說(shuō)明。與第二實(shí)施方式同樣，連通孔51優(yōu)選以各通路截面積 大致相同的方式形成，螺旋流路53優(yōu)選以通路截面積從與第一流路55連接的一端側(cè)朝向 另一端側(cè)逐漸變小的方式形成，優(yōu)選從上游部朝向流體出口 48逐漸擴(kuò)徑地形成第二流路 49內(nèi)周面。接著，參照?qǐng)D12，對(duì)本發(fā)明的第五實(shí)施方式的使用套圈接頭的形狀的流體混合器 進(jìn)行說(shuō)明。111、112為SUS304制的第一、第二圓筒部。第一、第二圓筒部為相同的形狀，因此， 以第一圓筒部111進(jìn)行說(shuō)明。在第一圓筒部111的一端部外周設(shè)置凸緣部113，在另一端部 設(shè)置圓筒部被縮徑而成的縮徑部114，并且在縮徑部114的被縮徑的端部設(shè)置套圈接頭部 115。在凸緣部115端面設(shè)置入口開(kāi)口 126，設(shè)置與入口開(kāi)口和第一圓筒部111內(nèi)部連通的 入口流路127(在第二圓筒部112，入口的部分為出口開(kāi)口 1 及出口流路129)。116為SUS304制的主體部。主體部116形成為圓柱狀，在主體部116的一端面設(shè) 置流體入口 119和連接于流體入口 119的第一流路121，在另一端面設(shè)置流體出口 120和連接于流體出口 120的第二流路122，第一、第二流路121、122配置在主體部116的中心軸位 置。在主體部116的外周面設(shè)置螺旋槽123，螺旋槽123的一端部與第一流路121連接，并 設(shè)置有分別連通第二流路122內(nèi)周面和螺旋槽123底面的成為多個(gè)分支流路的連通孔125。 另外，位于距流體出口 120側(cè)最近處位置的連通孔125與螺旋槽123的另一端部連通。主 體部116的兩端部縮徑為與第一、第二圓筒部111、112的內(nèi)周面相對(duì)應(yīng)的形狀，外周形成為 與第一、第二圓筒部111、112的內(nèi)周大致相同的直徑。主體部116嵌插在第一、第二圓筒部 111、112的未縮徑一側(cè)的凸緣部113、117的開(kāi)口部。在各凸緣部113、117端面間夾持墊圈 124，用夾具118固定凸緣部113、117。第一圓筒部111的入口流路127與主體部116的第 一流路121連通，第二圓筒部112的出口流路129與主體部116的第二流路122連通。此 時(shí)，第一、第二圓筒部111、112形成筐體。另外，本實(shí)施方式的凸緣部113、117的連接與套圈接頭的連接方法相同，可以使 用套圈接頭。除本實(shí)施方式的形狀以外，也可以使用套圈接頭組裝容易地形成流體混合器。 例如可以形成在圓筒狀的筐體的兩端部設(shè)置有套圈接頭部的筐體上嵌合主體部的構(gòu)成。另 外，可以使主體部的流路的形狀為第四實(shí)施方式的形狀，該情況下，將有底圓筒狀的第一圓 筒部和設(shè)置有流體入口及流體出口的第二圓筒部用套圈接頭部連接(未圖示)。接著，對(duì)第五實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。流入流體混合器的流體從流體入口 119通過(guò)主體部116的第一流路121而流向螺 旋槽123形成的螺旋流路。通過(guò)在主體部116內(nèi)的流路流動(dòng)而使流體的流動(dòng)方向的濃度 分布沒(méi)有不均地進(jìn)行均勻化的作用與第一實(shí)施方式相同，因此省略說(shuō)明。均勻化的流體通 過(guò)第二流路122后從流體出口 120流出。此時(shí)，本實(shí)施方式的流體混合器的分解及組裝容 易，利用套圈接頭部115使配管線路的組裝和拆卸變?nèi)菀?，特別是可以優(yōu)選用于頻繁進(jìn)行 分解、對(duì)部件清洗后再進(jìn)行組裝的操作的食品領(lǐng)域。接著，參照?qǐng)D13，對(duì)本發(fā)明的第六實(shí)施方式的Y型過(guò)濾器(strainer)形狀的流體 混合器進(jìn)行說(shuō)明。圖中，131為聚氯乙烯(以下記為PVC)制的主體，形成為Y型管狀，在主體131的 下部設(shè)置中空室132，主體具有與中空室132連通的連通口 133的底座134和從中空室132 向下方開(kāi)口的開(kāi)口部135。在主體131兩端面形成凸緣狀的入口開(kāi)口 136及出口開(kāi)口 137， 并具有分別與入口開(kāi)口 136和中空室132連通的入口流路138、以及分別與出口開(kāi)口 137和 連通口 133連通的出口流路139。140為PVC制的蓋體，形成為圓板狀，在一端部外周設(shè)置法蘭部141。PVC制的蓋螺母142形成為圓筒狀，在一個(gè)端部?jī)?nèi)周設(shè)置與設(shè)置在主體131的開(kāi)口 部135外周的外螺紋部螺合的內(nèi)螺紋部，在另一端部設(shè)置向內(nèi)周方向突出的內(nèi)法蘭部。蓋 螺母142通過(guò)在蓋體140的法蘭部141端面抵接內(nèi)法蘭部，并與主體131的外螺紋部螺合， 由此固定蓋體140，由該主體131和蓋體140形成筐體。另外，蓋體140和后述的主體部143 可以一體地設(shè)置。另外，可以不使用蓋螺母142而在蓋體140形成內(nèi)螺紋部，并與主體131 螺合，也可以在主體131的開(kāi)口部135設(shè)置內(nèi)螺紋部而螺合具有外螺紋部的蓋體140。另 外，固定方法除螺合以外，只要可以固定主體131和蓋體140，可以為接合銷釘及套圈及螺 釘?shù)龋瑳](méi)有特別限定。143為PVC制的主體部。主體部143形成為圓柱狀，在主體部143的一端面設(shè)置與流體出口 146和流體出口 146連接的第二流路145，第二流路145配置在主體部143的中心 軸位置。在主體部143的外周面設(shè)置螺旋槽144，螺旋槽144的流體出口 146側(cè)的一端部與 主體131的入口流路138連通，設(shè)置分別連通第二流路145內(nèi)周面和螺旋槽144底面的成 為多個(gè)分支流路的連通孔147。另外，位于距流體出口 146側(cè)最遠(yuǎn)處位置的連通孔147與螺 旋槽144的另一端部連通。主體部143的外周與主體131的中空室132的內(nèi)周形成大致相 同的直徑，在主體部143的流體出口 146的相反側(cè)的端部外周設(shè)置開(kāi)口部135內(nèi)周面和具 有密封的0形環(huán)的環(huán)狀槽。主體部143從主體131的開(kāi)口部135與中空室132嵌合，使插 入的主體部143的端部與底座134抵接，以主體部143的第二流路145連通的狀態(tài)用蓋體 140和蓋螺母142固定在連通口 133上。這時(shí)，入口開(kāi)口 136成為流體混合器的流體入口， 入口流路138成為流體混合器的第一流路。接著，對(duì)第六實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。流入流體混合器的流體從主體131的入口開(kāi)口 136通過(guò)入口流路138而流入主體 部143的螺旋槽144形成的螺旋流路。通過(guò)在主體部143內(nèi)的流路流動(dòng)而使流體的流動(dòng)方 向的濃度分布沒(méi)有不均地進(jìn)行均勻化的作用與第三實(shí)施方式相同，因此省略說(shuō)明。均勻化 的流體從第二流路145通過(guò)出口流路139從出口開(kāi)口 137流出。這時(shí)，本實(shí)施方式的流體 混合器的分解及組裝容易，特別是可以優(yōu)選用于頻繁進(jìn)行分解、對(duì)部件清洗后再進(jìn)行組裝 的操作的食品領(lǐng)域。接著，對(duì)使用本發(fā)明的流體混合器的裝置進(jìn)行說(shuō)明。作為使用本發(fā)明的流體混合器的裝置，有在流動(dòng)物質(zhì)的溫度或濃度經(jīng)時(shí)變化的管 線內(nèi)設(shè)置流體混合器的裝置。這在例如下述情況下，即，在線路內(nèi)設(shè)置加熱器，并使相對(duì) 于該加熱器加熱的時(shí)間軸的流體溫度產(chǎn)生不均從而使流動(dòng)的流體的溫度經(jīng)時(shí)變化的情況 (未圖示)、及使浸漬在槽內(nèi)的固體物質(zhì)向流體內(nèi)溶出且在流體流動(dòng)的線路中溶出的濃度 經(jīng)時(shí)變化的情況(未圖示)等情況下，通過(guò)在流體混合器內(nèi)流動(dòng)，可以使流體的溫度或濃度 均勻化。這時(shí)，作為流體流動(dòng)的物質(zhì)，只要為氣體或流體就沒(méi)有特別限定。另外，如圖14所示，有在2種物質(zhì)分別流動(dòng)的線路60、61的合流部62的下游側(cè)配 置本發(fā)明的流體混合器的裝置。該裝置在例如在下述情況下，即，通過(guò)供給2種物質(zhì)的泵 63,64進(jìn)行脈動(dòng)等，合流時(shí)的混合比率經(jīng)時(shí)變化的情況；及在高溫流體和低溫流體分別合 流的線路中高溫流體不均勻地流動(dòng)且相對(duì)于時(shí)間軸的流體的溫度產(chǎn)生不均從而使流動(dòng)的 流體的溫度經(jīng)時(shí)變化的情況；及在使規(guī)定濃度的流體與無(wú)垢的流體混合的線路中混合流體 的濃度經(jīng)時(shí)變化的情況等，通過(guò)利用流體混合器65使物質(zhì)的混合比率均勻化，可以相對(duì)于 時(shí)間軸使溫度及濃度恒定。作為此時(shí)的流體，流動(dòng)的物體為氣體、液體、固體、粉體中的任一 種即可，固體、粉體必須可以在線路內(nèi)流動(dòng)，也可以為預(yù)先與氣體或液體混合的物質(zhì)。另外， 也可以制成使3種以上物質(zhì)流動(dòng)的線路合流的裝置，并利用流體混合器混合3種以上物質(zhì)。另外，如圖15所示，也可以為如下所述的裝置在2種物質(zhì)分別流動(dòng)的線路66、67 的合流部68的下游側(cè)配置本發(fā)明的流體混合器69，在其他物質(zhì)流動(dòng)的線路70于流體混合 器69的下游側(cè)合流的合流部71的下游側(cè)配置另一流體混合器72。其在同時(shí)混合3種以上 物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生混合不均的情況等時(shí)，通過(guò)使最初混合的2種物質(zhì)均勻化后，與其他物質(zhì)混合 并使其均勻化，由此可以有效且沒(méi)有混合不均地進(jìn)行均勻的混合。例如在將水和油和表面 活性劑混合的情況下，如果一次性將全部混合，則不能順利混合而產(chǎn)生混合不均，因此，可以通過(guò)預(yù)先將水和表面活性劑混合后與油混合從而沒(méi)有不均地均勻混合；或?qū)⑺⒘蛩峄?合并稀釋后使該混合物和氨氣混合后吸收氨氣；或?qū)⑺土蛩峄旌喜⑾♂尯髮⒃摶旌衔锖?硅酸鈉混合而調(diào)節(jié)PH等方法合適地進(jìn)行混合。另外，也可以在最初使3種以上物質(zhì)流動(dòng)地 合流，也可以在途中使2種以上物質(zhì)合流。另外，也可以同樣使3種以上流體混合器連接而 階段性地使其它物質(zhì)混合。接著，對(duì)通過(guò)本裝置進(jìn)行混合的物質(zhì)的組合的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在圖14的裝置中，通過(guò)在一個(gè)物質(zhì)流動(dòng)的線路60中流通水，在另一物質(zhì)流動(dòng)的線 路61中流通pH調(diào)節(jié)劑、液體肥料、漂白劑、殺菌劑、表面活性劑或液體藥品中的任一種，可 以通過(guò)使用流體混合器65的裝置進(jìn)行混合而使其均勻化。這時(shí)的水只要為純水、蒸餾水、自來(lái)水、工業(yè)用水等符合混合的物質(zhì)的條件的水就 沒(méi)有特別限定。另外，水的溫度也沒(méi)有特別限定，可以為溫水或冷水。PH調(diào)節(jié)劑只要為用于調(diào)節(jié)混合的液體的PH的酸、堿即可，可以舉出鹽酸、硫酸、硝 酸、氫氟酸、羧酸、檸檬酸、葡糖酸、琥珀酸、碳酸鉀、碳酸氫鈉、氫氧化鈉水溶液等。液體肥料為農(nóng)業(yè)用的液狀肥料即可，可以舉出糞尿及化學(xué)肥料等。漂白劑為利用化學(xué)物質(zhì)的氧化、還原反應(yīng)而分解色素的漂白劑即可，可以舉出次 氯酸鈉、過(guò)碳酸鈉、過(guò)氧化氫、臭氧水、二氧化硫脲、連二亞硫酸鈉等。殺菌劑為用于殺死具有病原性或有害性的微生物的藥劑，可以舉出碘酒、聚維酮 碘、次氯酸鈉、漂白粉、汞溴紅溶液、葡萄糖酸氯己定溶液、利凡諾、乙醇、異丙醇、過(guò)氧化氫 水、苯扎氯銨、西吡氯銨、甲酚皂溶液、亞氯酸鈉、過(guò)氧化氫、次氯酸鈉、次氯酸水、臭氧水等。表面活性劑為在分子內(nèi)具有易溶于水的部分(親水基)、易溶于油的部分(親油基 和疏水基)的物質(zhì)，可以舉出脂肪酸鈉、脂肪酸鉀、單烷基硫酸鹽、烷基聚氧乙烯硫酸鹽、烷 基苯磺酸鹽、單烷基磷酸鹽、烷基三甲基銨鹽、二烷基二甲基銨鹽、烷基芐基二甲基銨鹽、氧 化烷基二甲基胺、烷基羧基甜菜堿、聚氧乙烯烷基醚、脂肪酸山梨糖醇酐酯烷基多苷脂肪酸 二乙醇酰胺、烷基單甘油醚、α -磺基脂肪酸酯鈉、直鏈烷基苯磺酸鈉、烷基硫酸酯鈉、烷基 醚硫酸酯鈉、α -烯烴磺酸鈉、烷基磺酸鈉、蔗糖脂肪酸酯山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨 糖醇酐脂肪酸酯、脂肪酸烷醇酰胺、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、烷基氨基脂肪 酸鈉、烷基甜菜堿、氧化烷基胺、烷基三甲基銨鹽、二烷基二甲基銨鹽等。另外，只要在液體藥品的范疇內(nèi)，就可以使用不在上述范疇內(nèi)的液體藥品，可以舉 出鹽酸、硫酸、醋酸、硝酸、甲酸、氫氟酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化 銨硅酸鈉、油等。另外，這里舉出的液體藥品也作為符合上述范疇的物質(zhì)使用。另外，也可 以在一個(gè)物質(zhì)流動(dòng)的線路60內(nèi)流通水、在另一物質(zhì)流動(dòng)的線路61內(nèi)流通熱水，以對(duì)水和熱 水進(jìn)行混合而形成均勻且恒定的溫度的方式進(jìn)行混合。另外，可以通過(guò)在一個(gè)物質(zhì)流動(dòng)的線路60內(nèi)流通第一液體藥品、在另一物質(zhì)流動(dòng) 的線路61內(nèi)流通第二液體藥品或金屬，由此通過(guò)使用流體混合器65的裝置進(jìn)行混合。這 里混合的第一、第二液體藥品為可以混合的液體藥品即可，可以為上述液體藥品或除此以 外的液體藥品。例如可以舉出光致抗蝕劑和稀釋劑等。另外，液體藥品可以為化妝品?；?妝品可以舉出潔面乳、洗面奶、化妝水、美容液、乳液、雪花膏、凝膠等以調(diào)節(jié)膚質(zhì)自身為目 的的基礎(chǔ)化妝品、及防止口臭、體臭、痱子、潰爛、脫毛等、育毛或除毛、驅(qū)除老鼠及害蟲(chóng)等的 相當(dāng)于醫(yī)藥部外品的藥用化妝品等。
金屬主要為有機(jī)金屬化合物，以微小的粒狀、粉體或溶解于有機(jī)溶劑等中而形成 的液體形式使用。有機(jī)金屬化合物可以舉出氯(乙氧基羰基甲基)鋅之類的有機(jī)鋅化合物、 二甲基銅鋰之類的有機(jī)銅化合物、格氏試劑、碘化甲基鎂、二乙基鎂之類的有機(jī)鎂化合物、 正丁基鋰之類的有機(jī)鋰化合物、以羰基金屬、碳烯復(fù)體、二茂鐵為代表的茂金屬等有機(jī)金屬 化合物、溶解于石蠟油的單元素或多元素混合標(biāo)準(zhǔn)液等。另外，也包含硅、砷、硼等半金屬的 化合物及鋁之類的賤金屬。有機(jī)金屬化合物在石油化學(xué)制品的制造及有機(jī)聚合物的制造中 優(yōu)選用作催化劑。另外，也可以通過(guò)在一個(gè)物質(zhì)流動(dòng)的線路60內(nèi)流通廢液、在另一物質(zhì)流動(dòng)的線路 61內(nèi)流通PH調(diào)節(jié)劑或絮凝劑，由此通過(guò)使用流體混合器65的裝置進(jìn)行混合。pH調(diào)節(jié)劑使 用上述PH調(diào)節(jié)劑，絮凝劑只要可以進(jìn)行廢液的凝聚就沒(méi)有特別限定，可以舉出硫酸鋁、聚 合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚硅酸鐵、硫酸鈣、氯化鐵、消石灰等。微生物只要為促進(jìn)廢液發(fā)酵 及分解的微生物即可，可以舉出霉菌、酵母等菌類、及細(xì)菌等細(xì)菌類等。另外，也可以通過(guò)在一個(gè)物質(zhì)流動(dòng)的線路60內(nèi)流通第一石油類、在另一物質(zhì)流動(dòng) 的線路61內(nèi)流通第二石油類、添加劑、或水，由此通過(guò)使用流體混合器65的裝置進(jìn)行混合。 在此，所謂第一、第二石油類為以烴為主成分且還包含少量硫、氧、氮等各種物質(zhì)的液狀油， 可以舉出石腦油(汽油)、煤油、輕油、重油、潤(rùn)滑油、浙青等。這里所說(shuō)的添加劑是指為了 提高及保持石油類的品質(zhì)而添加的物質(zhì)，作為潤(rùn)滑油添加劑，可以舉出清洗分散劑、抗氧化 劑、粘度指數(shù)改進(jìn)劑/降凝劑、油性添加劑/極壓添加劑、防摩損劑、防銹/防腐蝕劑等，作 為潤(rùn)滑脂添加劑，可以舉出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定劑、填充劑等、燃料油添加劑等。這里所說(shuō)的水只要是 純水、蒸餾水、自來(lái)水、工業(yè)用水等符合混合的物質(zhì)的條件的水就沒(méi)有特別限定。另外，水的 溫度也沒(méi)有特別限定，可以是溫水也可以是冷水。另外，也可以在一個(gè)物質(zhì)流動(dòng)的線路60內(nèi)流通第一樹(shù)脂、在另一物質(zhì)流動(dòng)的線路 61內(nèi)流通第二樹(shù)脂、溶劑、固化劑、著色劑，由此通過(guò)使用流體混合器65的裝置進(jìn)行混合。 這里所說(shuō)的樹(shù)脂是熔融樹(shù)脂、液體樹(shù)脂等粘接劑的主成分、涂料的涂膜形成成分。熔融樹(shù)脂 只要是可以進(jìn)行注射成形及擠出成形的樹(shù)脂就沒(méi)有特別限定，可以舉出聚乙烯、聚丙烯、聚 氯乙烯、聚苯乙烯、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、ABS樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚酰胺、尼 龍、聚縮醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯 硫醚、聚醚醚酮等。液體樹(shù)脂等粘接劑的主成分可以舉出丙烯酸樹(shù)脂系粘接劑、α -烯烴系粘接劑、氨 基甲酸酯樹(shù)脂系粘接劑、醚系纖維素、乙烯-醋酸乙烯酯樹(shù)脂粘接劑、環(huán)氧樹(shù)脂系粘接劑、 氯乙烯樹(shù)脂溶劑系粘接劑、氯丁二烯橡膠系粘接劑、醋酸乙烯酯樹(shù)脂系粘接劑、氰基丙烯酸 酯系粘接劑、硅酮系粘接劑、水性高分子-異氰酸酯系粘接劑、苯乙烯-丁二烯橡膠溶液系 粘接劑、苯乙烯-丁二烯橡膠系乳膠粘接劑、丁腈橡膠系粘接劑、硝基纖維素粘接劑、反應(yīng) 性熱熔粘接劑、酚醛樹(shù)脂系粘接劑、改性硅酮系粘接劑、聚酰胺樹(shù)脂熱熔粘接劑、聚酰亞胺 系粘接劑、聚氨酯樹(shù)脂熱熔粘接劑、聚烯烴樹(shù)脂熱熔粘接劑、聚醋酸乙烯酯樹(shù)脂溶液系粘接 齊U、聚苯乙烯樹(shù)脂溶劑系粘接劑、聚乙烯醇系粘接劑、聚乙烯基吡咯烷酮樹(shù)脂系粘接劑、聚 乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂系粘接劑、聚苯并咪唑粘接劑、聚甲基丙烯酸酯樹(shù)脂溶液系粘接劑、三聚 氰胺樹(shù)脂系粘接劑、脲樹(shù)脂系粘接劑、間苯二酚系粘接劑等。作為涂料的涂膜形成成分，可 以舉出丙烯酸樹(shù)脂、氨基甲酸酯樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂等。
作為溶劑，可以舉出己烷、苯、甲苯、二乙基醚、氯仿、醋酸乙酯、四氫呋喃、二氯甲 烷、丙酮、乙腈、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙醇、甲醇等。 作為固化劑，可以舉出聚胺、酸酐、胺類、過(guò)氧化物、糖精等。作為著色劑，可以舉出氧化鋅、 鉛白、鋅鋇白、二氧化鈦、沉淀性硫酸鋇、重晶石粉、鉛丹、氧化鐵紅、鉻黃、鋅鉻、群青藍(lán)、亞 鐵氰化鉀、炭黑等顏料。在此，在上述樹(shù)脂為熔融樹(shù)脂的情況下，可以形成由成形機(jī)或擠出機(jī)向流體混合 器65流入熔融樹(shù)脂的裝置(未圖示)，例如在為成形機(jī)時(shí)，在成形機(jī)的噴嘴和模具之間配置 流體混合器65而進(jìn)行注射成形，或者在為擠出機(jī)時(shí)，在擠出機(jī)和模頭之間配置流體混合器 65而進(jìn)行擠出成形。該情況下，可以使樹(shù)脂內(nèi)的溫度均勻化、使樹(shù)脂的粘度穩(wěn)定，抑制厚度 不均及內(nèi)部應(yīng)力的產(chǎn)生，并可以使色彩不均消失。另外，也可以在一個(gè)物質(zhì)流動(dòng)的線路60內(nèi)流通第一食品原料、在另一物質(zhì)流動(dòng)的 線路61內(nèi)流通第二食品原料、食品添加劑、調(diào)味料、不燃性氣體，由此通過(guò)使用流體混合器 65的裝置進(jìn)行混合。第一、第二食品原料為可以在配管內(nèi)流動(dòng)的飲料或食品即可，可以舉出日本酒、燒 酒、啤酒、威士忌、葡萄酒、伏特加酒等醇飲料；牛奶、酸奶、黃油、奶油、奶酪、煉乳、乳脂等乳 制品；果汁、茶、咖啡、豆奶、水等飲料；湯汁、大醬湯、清湯、玉米湯、豬骨湯等飲料食品；以 及果凍、魔芋、布丁、巧克力、冰激凌、糖果、豆腐、魚(yú)肉加工食品、攪拌好的雞蛋、明膠等各種 食品原料等。另外，如果可以流動(dòng)，可以是固體或粉體，可以舉出小麥粉、淀粉、強(qiáng)力粉、薄力 粉、蕎麥面、奶粉、咖啡、可可等粉原料、及果肉、裙帶菜、芝麻、海青菜(green laver)、干松 魚(yú)削成的薄片、面包面粉、切碎或磨碎的食品等小固體食品等。食品添加劑可以舉出紅糖、濃縮甘蔗汁(evaporated cane juice)、果糖、麥芽 糖、蜂蜜、糖蜜、槭糖漿、糖稀、赤蘚酮糖、海藻糖、麥芽糖醇、帕拉金糖、木糖醇、山梨糖醇、索 馬甜(somatin)、糖精鈉、環(huán)己烷氨基碘酸、甘素(dulcin)、阿斯巴甜、安塞蜜(acesulfame potassium)、三氯蔗糖、紐甜(neotame)等甜味劑；焦糖色素、桅子色素、花色素苷色素、胭 脂樹(shù)橙色素、辣椒色素、紅花色素、紅曲色素、類黃酮色素、洋紅色素、莧菜紅、赤蘚紅、阿洛 拉紅AC、新胭脂紅、焰紅染料、孟加拉玫瑰紅、酸性紅、酒石黃、日落黃FCF、堅(jiān)牢綠FCF、亮蘭 FCF、靛藍(lán)胭脂紅等著色料；苯甲酸鈉、ε -聚賴氨酸、魚(yú)精蛋白萃取物(精蛋白)、山梨酸鉀、 鈉、脫氫醋酸鈉、崖柏素(檜醇)等防腐劑；抗壞血酸、生育酚、二丁基羥基甲苯、丁基羥基茴 香醚、異抗壞血酸鈉、亞硫酸鈉、二氧化硫、綠原酸、兒茶素等抗氧化劑；香料等。調(diào)味料可以舉出醬油、沙士(sauce)、醋、油、辣油、大醬、番茄汁、蛋黃醬、調(diào)味汁、 甜料酒等液體物質(zhì)，及砂糖、鹽、胡椒、花椒、粉辣椒等粉體物質(zhì)等。微生物是促進(jìn)食品發(fā)酵 及分解的物質(zhì)，為蘑菇(mushroom)、霉菌、酵母等菌類；及細(xì)菌等細(xì)菌類。作為菌類，可以舉 出各種蘑菇或曲霉菌等，作為細(xì)菌類，例如可以舉出雙叉桿菌、乳酸菌、桿菌等。作為不燃性 氣體，可以舉出二氧化碳?xì)怏w等，例如可以將麥汁和二氧化碳?xì)怏w混合而用于生產(chǎn)啤酒等。另外，也可以在一個(gè)物質(zhì)流動(dòng)的線路60內(nèi)流通空氣、在另一個(gè)物質(zhì)流動(dòng)的線路61 內(nèi)流通可燃性氣體，由此通過(guò)使用流體混合器65的裝置進(jìn)行混合。作為可燃性氣體，可以 舉出甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、乙炔、氫、一氧化碳、氨、二甲基醚等。另外，也可以在一個(gè)物質(zhì)流動(dòng)的線路60內(nèi)流通第一不燃性氣體、在另一個(gè)物質(zhì)流 動(dòng)的線路61內(nèi)流通第二不燃性氣體或蒸汽，由此通過(guò)使用流體混合器65的裝置進(jìn)行混合。作為不燃性氣體，可以舉出氮、氧、二氧化碳、氬氣、氦氣、硫化氫氣體、二氧化硫氣體、硫氧 化物氣體等。另外，作為上述的其它組合，可以在一個(gè)物質(zhì)流動(dòng)的線路60內(nèi)流通水、液體藥 品、食品原料，在另一物質(zhì)流動(dòng)的線路內(nèi)流通空氣、不燃性氣體、蒸汽，由此通過(guò)使用流體混 合器65的裝置進(jìn)行混合。另外，也可以在一個(gè)物質(zhì)流動(dòng)的線路60內(nèi)流通第一合成中間體、在另一物質(zhì)流動(dòng) 的線路61內(nèi)流通第二合成中間體、添加劑、液體藥品或金屬，由此通過(guò)使用流體混合器65 的裝置進(jìn)行混合。所謂第一、第二合成中間體，是指在形成目標(biāo)化合物之前的多階段的合成 路線中出現(xiàn)的合成在途中階段的化合物，可以舉出混合多個(gè)藥品的合成途中的化合物、樹(shù) 脂的精制途中的化合物、及醫(yī)藥中間體等。另外，用上述圖14的使用流體混合器的裝置混合的物質(zhì)的組合可以進(jìn)一步使用 圖15的裝置等分別組合。另外，在圖14、圖15的使用流體混合器的裝置中，可以在合流之前 的物質(zhì)的流動(dòng)的各個(gè)線路設(shè)置加熱器或汽化器(未圖示)，也可以在流體混合器的下游側(cè) 設(shè)置熱交換器(未圖示)。另外，也可以在合流之前的一個(gè)物質(zhì)流動(dòng)的線路配置測(cè)量?jī)x，并 具有根據(jù)用測(cè)量?jī)x測(cè)量的參數(shù)調(diào)節(jié)另一物質(zhì)流動(dòng)的線路的泵的輸出功率的控制部(未圖 示)，還可以具有在另一物質(zhì)流動(dòng)的線路設(shè)置控制閥并根據(jù)測(cè)量?jī)x的參數(shù)調(diào)節(jié)控制閥的開(kāi) 度的控制閥(未圖示)。此時(shí)，測(cè)量?jī)x只要為可以測(cè)量所需的流體的參數(shù)，就可以為流量計(jì)、 流速計(jì)、濃度計(jì)、PH測(cè)定儀。另外，可以在線路的合流部的下游側(cè)的流路設(shè)置靜態(tài)混合器， 由于用流體混合器進(jìn)行流路的軸向均勻化，用靜態(tài)混合器進(jìn)行流路的徑向均勻化，因此，可 以更均勻地進(jìn)行流體的混合。另外，以上基于特定的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)敘述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)及思想的情況下進(jìn)行各種變更、修正等。符號(hào)說(shuō)明1第一流路2螺旋流路3第二流路4a 如分支流路5流體入口6流體出口7主體部8流體入口9第一流路10流體出口11第二流路12螺旋槽13連通孔14圓筒體15螺旋流路41第一流路42螺旋流路
43第二流路44a Me分支流路45流體入口46流體出口47主體部48流體出口49第二流路50螺旋槽51連通孔52圓筒體53螺旋流路54流體入口55第一流路
權(quán)利要求
1.一種流體混合器，其特征在于，其具有流體入口、連接于該流體入口的第一流路、 連接于該第一流路的螺旋流路、從該螺旋流路分支的多個(gè)分支流路、該多個(gè)分支流路所分 別連接的第二流路和連接于該第二流路的流體出口；其中，所述多個(gè)分支流路從所述螺旋流路的不同位置各自分支，分別在所述第二流路 的不同位置與第二流路連接。
2.如權(quán)利要求1所述的流體混合器，其特征在于，其具備主體部所述主體部形成為在一個(gè)端面配置有所述流體入口，在另一端面配置有所 述流體出口，在外周形成有螺旋槽，與所述螺旋槽的螺旋的中心軸同軸地配置有所述第二 流路，而且多個(gè)連通孔分別連通所述第二流路和所述螺旋槽；和筐體其與該主體部的外周面嵌合；其中，由所述螺旋槽及所述筐體的內(nèi)周面形成所述螺旋流路，所述連通孔成為所述分 支流路。
3.如權(quán)利要求1所述的流體混合器，其特征在于，其具備主體部所述主體部形成為在一個(gè)端面配置有所述流體出口，在外周形成有螺旋槽， 與所述螺旋槽的螺旋的中心軸同軸地配置有所述第二流路，而且多個(gè)連通孔分別連通所述 第二流路和所述螺旋槽；和筐體其與該主體部的外周面嵌合；其中，在該筐體的外周形成所述流體入口，由所述螺旋槽及所述筐體的內(nèi)周面形成所 述螺旋流路，所述連通孔成為所述分支流路。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的流體混合器，其特征在于，所述螺旋流路以通路截 面積從與所述第一流路連接的一端部朝向另一端部逐漸減小的方式形成。
5.如權(quán)利要求2 4中任一項(xiàng)所述的流體混合體，其特征在于，所述第二流路的內(nèi)周面 從上游側(cè)朝向所述流體出口被逐漸擴(kuò)徑地形成。
6.如權(quán)利要求2 5中任一項(xiàng)所述的流體混合器，其特征在于，所述連通孔各自的通路 截面積被相同地形成。
7.如權(quán)利要求2 6中任一項(xiàng)所述的流體混合器，其特征在于，在所述筐體上設(shè)置有套 筒連接部。
8.如權(quán)利要求2 7中任一項(xiàng)所述的流體混合器，其特征在于，所述筐體由2個(gè)以上的 部件形成，而且在該部件上分別設(shè)置凸緣部，并用夾具固定該凸緣部。
9.如權(quán)利要求8所述的流體混合器，其特征在于，所述筐體由2個(gè)圓筒部構(gòu)成，在該圓 筒部的一端部外周設(shè)置凸緣部和另一端部被縮徑而成的縮徑部，在2個(gè)該圓筒部的該凸緣 部側(cè)開(kāi)口部嵌插所述主體部，并用夾具固定各該凸緣部。
10.如權(quán)利要求2 6中任一項(xiàng)所述的流體混合器，其特征在于，所述筐體由主體和閉 塞該中空室的開(kāi)口的蓋體構(gòu)成，所述主體在下部設(shè)置有開(kāi)口的中空室，且在該中空室上分 別連通有入口流路和出口流路；所述主體部嵌合配置于該筐體的中空室。
11.一種使用流體混合器的裝置，其特征在于，在流動(dòng)物質(zhì)的溫度或濃度經(jīng)時(shí)變化的線 路中，利用權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的流體混合器使該物質(zhì)的溫度或濃度均勻化。
12.如權(quán)利要求11所述的使用流體混合器的裝置，其特征在于，所述物質(zhì)為氣體或液體。
13.一種使用液體混合器的裝置，其特征在于，在至少2個(gè)物質(zhì)的混合比率經(jīng)時(shí)變化的 線路中，利用權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的流體混合器使該物質(zhì)的混合比率均勻化。
14.如權(quán)利要求13所述的使用流體混合器的裝置，其特征在于，在至少2個(gè)物質(zhì)各自流 動(dòng)的線路的合流部的下游側(cè)配置有所述流體混合器。
15.如權(quán)利要求13或14所述的使用流體混合器的裝置，其特征在于，所述物質(zhì)為氣體、 液體、固體、粉體中的任一種。
16.如權(quán)利要求12或15所述的使用流體混合器的裝置，其特征在于，所述物質(zhì)至少為 水、以及PH調(diào)節(jié)劑、液體肥料、漂白劑、殺菌劑、表面活性劑或液體藥品中的任一種。
17.如權(quán)利要求12或15所述的使用流體混合器的裝置，其特征在于，所述物質(zhì)至少為 第一液體藥品以及第二液體藥品或金屬。
18.如權(quán)利要求12或15所述的使用流體混合器的裝置，其特征在于，所述物質(zhì)至少為 廢液、以及PH調(diào)節(jié)劑、絮凝劑或微生物。
19.如權(quán)利要求12或15所述的使用流體混合器的裝置，其特征在于，所述物質(zhì)至少為 第一石油類、以及第二石油類、添加劑或水。
20.如權(quán)利要求12或15所述的使用流體混合器的裝置，其特征在于，所述物質(zhì)至少為 粘接劑以及固化劑。
21.如權(quán)利要求12或15所述的使用流體混合器的裝置，其特征在于，所述物質(zhì)至少為 第一樹(shù)脂、以及第二樹(shù)脂、溶劑、固化劑或著色劑中的任一種。
22.如權(quán)利要求12或15所述的使用流體混合器的裝置，其特征在于，所述物質(zhì)至少為 第一食品原料、以及第二食品原料、食品添加劑、調(diào)味料、微生物或不燃性氣體中的任一種。
23.如權(quán)利要求12或15所述的使用流體混合器的裝置，其特征在于，所述物質(zhì)至少為 空氣以及可燃性氣體。
24.如權(quán)利要求12或15所述的使用流體混合器的裝置，其特征在于，所述物質(zhì)至少為 第一不燃性氣體以及第二不燃性氣體或蒸汽。
25.如權(quán)利要求12或15所述的使用流體混合器的裝置，其特征在于，所述物質(zhì)至少為 水、液體藥品或食品原料中的任一種；以及空氣、不燃性氣體或蒸汽中的任一種。
26.如權(quán)利要求12或15所述的使用流體混合器的裝置，其特征在于，所述物質(zhì)為第一 合成中間體、以及第二合成中間體、添加劑、液體藥品或金屬中的任一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以使流體的流動(dòng)方向的濃度分布及溫度分布沒(méi)有不均地進(jìn)行均勻混合、緊湊且容易進(jìn)行配管施工的流體混合器，該流體混合器的特征在于，其具有流體入口、連接于該流體入口的第一流路、連接于該第一流路的螺旋流路、從該螺旋流路分支的多個(gè)分支流路、該多個(gè)分支流路所分別連接的第二流路、和連接于該第二流路的流體出口，所述多個(gè)分支流路從所述螺旋流路的不同位置各自分支，分別在所述第二流路的不同位置與第二流路連接。
文檔編號(hào)C10L1/32GK102112215SQ200980130880
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日
發(fā)明者花田敏廣 申請(qǐng)人:旭有機(jī)材工業(yè)株式會(huì)社