(57)【要約】流体混合器（１０）は：一方向に沿う長手方向中心線に沿い延出し第１流体（Ｆ１）が流れる流路（１２ａ）を有する第１の管（１２）；及び、第１の管の前記中心線と交差する方向に延出し、第１の管の管壁に差し込まれ第１の管の流路に露出された端部位（１４ａ）とこの端部位に開口し第２流体（Ｆ２）が流れる流路（１４ｂ）とを有する第２の管（１４）；を含む。第２の管の前記端部位における前記流路の長手方向中心線は第１の管の前記流路の前記中心線と交差する方向に延出し、前記端部位における前記開口（１４ｃ）が第１の管の前記流路における第１流体の流れの上流を向いている。流体混合装置は前記混合器を複数（１０−１，２，３，４）有し、前記複数の混合器中の最終の混合器を除き第２番目以降の混合器の夫々の第２の管において反対側端部位における前記流路の開口はその前の順番の混合器の第１の管の流路の下流端及び混合流体排出先に接続されている。
2012090981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に延出しており、前記一方向に沿う長手方向中心線と前記長手方向中心線に沿い延出し第１流体（Ｆ１）が流れる流路（１２ａ）とを有している第１の管（１２）と；そして、
第１の管の前記長手方向中心線と交差する方向に延出しており、第１の管の前記流路の内径より小さい外径を有していて第１の管の管壁に差し込まれ第１の管の流路に露出された端部位（１４ａ）とこの端部位に開口し第２流体（Ｆ２）が流れる流路（１４ｂ）とを有している第２の管（１４）と；
を備えており、
第２の管（１４）の前記端部位（１４ａ）における前記流路（１４ｂ）の長手方向中心線は第１の管（１２）の前記流路（１２ａ）の前記長手方向中心線と交差する方向に延出していて、前記端部位（１４ａ）における前記開口（１４ｃ）が第１の管（１２）の前記流路（１２ａ）における第１流体（Ｆ１）の流れの上流を向いている、
流体混合器（１０−１，１０−２，１０−３，１０−４）を複数含んでいて、
前記複数の流体混合器（１０−１，１０−２，１０−３，１０−４）の夫々の第１の管（１２）の流路（１２ａ）の上流端は第１流体供給源（２２）に接続されていて、前記複数の流体混合器（１０）の中の第１の流体混合器（１０−１）の第２の管（１４）において前記端部位（１４ａ）とは反対側の端部位（１４ｄ）における前記流路（１４ｂ）の開口は第２流体供給源（２６）に接続されており、前記複数の流体混合器（１０−１，１０−２，１０−３，１０−４）の中の第２番目以降の流体混合器（１０−２，１０−３，１０−４）の夫々の第２の管（１４）において前記端部位（１４ａ）とは反対側の端部位（１４ｄ）における前記流路（１４ｂ）の開口はその前の順番の流体混合器の第１の管（１２）の流路（１２ａ）の下流端及び混合流体排出先（２８）に接続されていて、そして、前記複数の流体混合器（１０−１，１０−２，１０−３，１０−４）の中の最終の流体混合器（１０−４）の第１の管（１２）の流路（１２ａ）の下流端は混合流体供給先（３０）に向かい開放されている、
ことを特徴とする流体混合装置。
【請求項２】
前記複数の流体混合器（１０−１，１０−２，１０−３，１０−４）の夫々の前記第１の管（１２）の前記流路（１２ａ）及び前記第２の管（１４）の前記流路（１４ｂ）の夫々は、夫々の流路（１２ａ又は１４ｂ）に流される第１流体（Ｆ１）及び第２流体（Ｆ２）と反応しない表面処理材料により被覆されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の流体混合装置。
【請求項３】
前記表面処理材料は、前記第１の管（１２）の前記流路（１２ａ）及び前記第２の管（１４）の前記流路（１４ｂ）の夫々に流されることにより前記第１の管（１２）の前記流路（１２ａ）及び前記第２の管（１４）の前記流路（１４ｂ）の夫々に付着されて前記夫々を被覆し、そして、
前記第１の管（１２）の前記流路（１２ａ）及び前記第２の管（１４）の前記流路（１４ｂ）の夫々に付着されて前記夫々を被覆した前記表面処理材料は、前記第１の管（１２）の前記流路（１２ａ）及び前記第２の管（１４）の前記流路（１４ｂ）の夫々に前記第１流体（Ｆ１）及び前記第２流体（Ｆ２）を含まない第３流体を流すことを含む所定の処理をされることにより前記付着が解消され前記第１の管（１２）の前記流路（１２ａ）及び前記第２の管（１４）の前記流路（１４ｂ）の夫々から排出される、
請求項２に記載の流体混合装置。
【請求項４】
前記表面処理材料は、シランカップリング剤であり、
前記所定の処理は紫外線照射を含む、
請求項３に記載の流体混合装置。
【請求項５】
前記複数の流体混合器（１０−１，１０−２，１０−３，１０−４）の夫々の前記第２の管（１４）の前記端部位（１４ａ）の外径が、前記第１の管（１２）の前記流路（１２ａ）の内径の１／２以上である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の流体混合装置。
【請求項６】
前記複数の流体混合器（１０−１，１０−２，１０−３，１０−４）の夫々の前記第２の管（１４）の前記端部位（１４ａ）の流路の内径と前記第１の管（１２）の前記流路（１２ａ）の内径との関係は、前記第２の管（１４）の前記端部位（１４ａ）の外径と前記第１の管（１２）の前記流路（１２ａ）の内径の夫々が変わらないとして、
前記複数の流体混合器（１０−１，１０−２，１０−３，１０−４）の夫々における前記第１の流体（Ｆ１）による前記第２の流体（Ｆ２）の希釈倍率が１０未満の場合には、前記第２の管（１４）の前記端部位（１４ａ）の流路の内径に対し前記第１の管（１２）の前記流路（１２ａ）の内径が３．３倍未満であり、そして、
前記複数の流体混合器（１０−１，１０−２，１０−３，１０−４）の夫々における前記第１の流体（Ｆ１）による前記第２の流体（Ｆ２）の希釈倍率が１０以上の場合には、前記第２の管（１４）の前記端部位（１４ａ）の流路の内径に対し前記第１の管（１２）の前記流路（１２ａ）の内径が３．３倍以上である、
請求項５に記載の流体混合装置。
【請求項７】
前記第２の管（１４）の前記端部位（１４ａ）は前記第１の管（１２）に対して着脱可能機構を介して着脱可能に取り付けられている、
請求項６に記載の流体混合装置。
【請求項８】
前記複数の流体混合器（１０−１，１０−２，１０−３，１０−４）の夫々の前記第２の管（１４）の前記端部位（１４ａ）において前記第１の管（１２）の前記流路（１２ａ）における前記第１流体（Ｆ１）の流れの上流を向いている側が、前記端部位（１４ａ）の末端に向かうに伴い細くなるよう傾斜されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の流体混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の流体混合器を含む流体混合装置に関係している。
【背景技術】
【０００２】
複数の流体を所望の割合で混合する流体混合器は種々知られている。そして、例えば２種類の気体を所望の割合で混合する為の種々の流体混合器の中でＴ字管構造の流体混合器は、簡易な構造として知られている。【０００３】
Ｔ字管構造の流体混合器は、例えば特開２００９−１３６７１６号公報（特許文献１）, 特開２００５−２０５３４９号公報（特許文献２），そして実開昭６０−１２４６３１号公報（特許文献３）によって具体的に知ることが出来る。これら３つの文献に記載の従来のＴ字管構造の流体混合器の夫々においては、２種類の流体が混合される。【０００４】
特開２００９−１３６７１６号公報に記載のＴ字管構造の流体混合器においては、直線状に一方向に延出している第１の管の管壁に対し第１の管の延出方向と交差する方向に延出している第２の管の一端部位が差し込まれている。そして、特開２００９−１３６７１６号公報に記載のＴ字管構造の流体混合器においては、第２の管の一端部位の先端部は第１の管の流路の略中央において第１の管の流路の下流に向けて折り曲げられている。そして、第１の管の流路に対し第１流体（ガス）が流されている間に第２の管の流路に対し第２流体（ガス）が流されることにより、第１の管の流路の略中央において第１流体（ガス）中に第２流体（ガス）が混合される。【０００５】
しかしながら、特開２００９−１３６７１６号公報に記載のＴ字管構造の流体混合器では、第１の管の流路中において第１流体（ガス）に対し第２流体（ガス）の一部は層流となり、第１流体（ガス）に対し第２流体（ガス）は完全には混合されないことが分かっている。そこで、この従来のＴ字管構造の流体混合器においては、第１の管の流路中において第２の管の流路の接続位置の下流に、第１流体（ガス）と第２流体（ガス）との混合流体（混合ガス）中の第１流体（ガス）と第２流体（ガス）との混合を促進する為の混合流体（混合ガス）撹拌機構が配置されている。【０００６】
さらに、特開２００９−１３６７１６号公報に記載のＴ字管構造の流体混合器では、第２の管の一端部位の先端部が前述した如く折り曲げられているので、第２の管の一端部位が第１の管に組み込まれた後には、第１の管及び第２の管のいずれの交換作業も困難である。上記交換作業を容易にする為の構造を採用すると、特開２００９−１３６７１６号公報に記載のＴ字管構造の流体混合器の構造が複雑になる。【０００７】
特開２００５−２０５３４９号公報には、前述した特開２００９−１３６７１６号公報に記載のＴ字管構造の流体混合器と同様に、直線状に一方向に延出している第１の管の管壁に対し第１の管の延出方向と交差する方向に延出している第２の管の一端部位が差し込まれ、第２の管の一端部位の先端部が第１の管の流路の略中央において第１の管の流路の下流に向けて折り曲げられている、Ｔ字管構造の流体混合器が記載されている。【０００８】
特開２００５−２０５３４９号公報にはさらに、第１の管の流路の略中央に配置されている第２の管の一端部位の先端部が第１の管の流路の下流に向けて折り曲げられておらず、前記先端部において第１の管の流路の下流に向けられている下流側が第１の管の横断面に対し傾斜されていて前記先端部の開口が第１の管の流路の下流に向けられている、Ｔ字管構造の流体混合器も記載されている。【０００９】
前述した特開２００９−１３６７１６号公報に記載のＴ字管構造の流体混合器と同様な構成を有している特開２００５−２０５３４９号公報の前者のＴ字管構造の流体混合器は、第１流体がガスであり第２流体がガスではなく液体ではあるものの、前述した特開２００９−１３６７１６号公報に記載のＴ字管構造の流体混合器と同様な欠点を当然有している。さらに、第２の管の一端部位が第１の管に組み込まれた後には、第１の管及び第２の管のいずれの交換作業も困難であり、上記交換作業を容易にする為の構造を採用すると、特開２００５−２０５３４９号公報に記載のＴ字管構造の流体混合器の構造が複雑になることも同じである。【００１０】
特開２００５−２０５３４９号公報の後者のＴ字管構造の流体混合器では、第１の管中を流れる流体（ガス）が第２の管の一端部位の先端部において第１の管の流路の上流に向けられている上流側に衝突して乱流を形成する。そして、この乱流に第２の管の一端部位の先端部の下流側に傾斜して形成されている開口から放出される流体（液体）が巻きこまれることにより、第２の管の一端部位の先端部の開口から放出される流体（液体）が第１の管中を流れる流体（気体）に混合される。とはいうものの、上記乱流は第２の管の一端部位の先端部の下流側の開口の中央では弱まり、第２の管の一端部位の先端部の下流側の開口から放出される流体（液体）において前記中央に位置している部分は第１の管中を流れる流体（気体）に十分混合されるとは言えない。【００１１】
実開昭６０−１２４６３１号公報に記載のＴ字管構造の流体混合器においては、直線状に一方向に延出している第１の管の管壁に対し第１の管の延出方向と交差する方向に延出している第２の管の一端部位が差し込まれている。そして、実開昭６０−１２４６３１号公報に記載のＴ字管構造の流体混合器においては、第２の管の一端部位の先端部は第１の管の流路の略中央において第１の管の流路の上流に向けて折り曲げられている。そして、第１の管の流路に対し第１流体が流されている間に第２の管の流路に対し第２流体が流されることにより、第１の管の流路の略中央において第１流体中に第２流体が混合される。【００１２】
実開昭６０−１２４６３１号公報に記載のＴ字管構造の流体混合器では、第２の管の一端部位の先端部は第１の管の流路の略中央において第１の管の流路の上流に向けて折り曲げられていて、第２の管の一端部位の先端部の開口に向かい第１の管の流路の略中央において第１の管の流路中を流れる第１流体が直接衝突し上記開口において乱流を生じさせるので、上記開口から放出される第２流体は乱流の第１流体と良く混合される。【００１３】
しかしながら、実開昭６０−１２４６３１号公報に記載のＴ字管構造の流体混合器では、前述した特開２００９−１３６７１６号公報に記載のＴ字管構造の流体混合器や前述した特開２００５−２０５３４９号公報の前者のＴ字管構造の流体混合器と同様に、第１の管に差し込まれた第２の管の一端部位の先端部が折り曲げられているので、第２の管の一端部位が第１の管に組み込まれた後には、第１の管及び第２の管のいずれの交換作業も困難であり、上記交換作業を容易にする為の構造を採用すると、実開昭６０−１２４６３１号公報に記載のＴ字管構造の流体混合器の構造も同様に当然複雑になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００９−１３６７１６号公報
【特許文献２】特開２００５−２０５３４９号公報
【特許文献３】実開昭６０−１２４６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
前述した従来の種々の流体混合器は、流体の混合が良好でなかったり、第１の管及び第２の管のいずれの交換作業が困難であったりしている。【００１６】
近年では、種々の流体の混合をより精度良く行うことが出来、しかも、構成が簡素で分解や組み立てや組み合わせが容易にできるより小形の流体混合装置の必要性がある。【００１７】
この発明は上記事情の下でなされ、この発明の目的は、複数の流体混合器を使用し、従来よりも構成が簡素であり、従って分解や組み立てや組み合わせが容易にできるとともにより小形化が容易であり、さらには混合流体の混合精度も高い、複数の流体混合器を含む流体混合装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述したこの発明の目的を達成する為に、この発明の１つの概念に従った流体混合装置は：一方向に延出しており、前記一方向に沿う長手方向中心線と前記長手方向中心線に沿い延出し第１流体が流れる流路とを有している第１の管と；そして、第１の管の前記長手方向中心線と交差する方向に延出しており、第１の管の前記流路の内径より小さい外径を有していて第１の管の管壁に差し込まれ第１の管の流路に露出された端部位とこの端部位に開口し第２流体が流れる流路とを有している第２の管と；を備えており、第２の管の前記端部位における前記流路の長手方向中心線は第１の管の前記流路の前記長手方向中心線と交差する方向に延出していて、前記端部位における前記開口が第１の管の前記流路における第１流体の流れの上流を向いている、流体混合器を複数含んでいる。【００１９】
そして、前記複数の流体混合器の夫々の第１の管の流路の上流端は第１流体供給源に接続されていて、前記複数の流体混合器の中の第１の流体混合器の第２の管において前記端部位とは反対側の端部位における前記流路の開口は第２流体供給源に接続されており、前記複数の流体混合器の中の第２番目以降の流体混合器の夫々の第２の管において前記端部位とは反対側の端部位における前記流路の開口はその前の順番の流体混合器の第１の管の流路の下流端及び混合流体排出先に接続されていて、そして、前記複数の流体混合器の中の最終の流体混合器の第１の管の流路の下流端は混合流体供給先に向かい開放されている、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
前述した如く構成されていることを特徴とするこの発明の１つの概念に従った、この様な流体混合器の複数を含む流体混合装置は、従来よりも構成が簡素であり、従って分解や組み立てや組み合わせが容易にできるとともにより小形化が容易であり、さらには混合流体の混合精度も高い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、この発明の一実施形態に従った流体混合装置において使用される相互に同じ構成の複数の流体混合器の１つの概略的な長手方向断面図である。
【図２】図２は、図１の流体混合器の第２の管の端部位の第１変形例の概略的な拡大図である。
【図３】図３は、図１の流体混合器の第２の管の端部位の第２変形例の概略的な拡大図である。
【図４】図４は、図１の流体混合器の複数を含み、これら流体混合器を多段階状に組み合わせた、この発明の一実施形態に従った流体混合装置の全体の概略図である。
【図５】図５は、図４の流体混合装置をガス希釈装置として使用した場合における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率（β−ダマセノン濃度）との関係を示しており、ここにおいては使用されているガス希釈器において希釈用の第１ガス（空気）が流れる第１の管の直径が第１ガスにより希釈される第２ガス（β−ダマセノン）が流れる第２の管の直径よりも大きい。
【図６】図６は、図１の流体混合器の複数を図４の流体混合装置の場合とは異なった配置で組み合わせた、この発明には含まれない流体混合装置をガス希釈装置として使用した場合における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率（β−ダマセノン濃度）との関係を示しており、ここにおいては複数の流体混合器の第１の管が直線状に接続され、相互に接続された複数の第１の管を流される第１ガス（空気）の流れの最上流に位置する１番目の流体混合器の第１の管の上流端及び上記流れの２番目以降に位置する複数の第２の管の夫々における端部位とは反対側の端に希釈用の第１ガス（空気）が流され、１番目の流体混合器の第２の管において端部位とは反対側の端に被希釈用の第２ガス（β−ダマセノン）が流され、複数の流体混合器の複数の第１の管の相互接続部位から余剰混合ガスが排出され、最終番目の流体混合器の第１の管の下流端から第１ガス及び第２ガスの混合ガス（希釈ガス）が排出される。
【図７】図７は、相互に同じ外径を夫々が有している第１の管と第２の管と有していて第２の管の端部位が第１の管の流路中に突出していない従来のＴ字形状Ｔ字管構造の流体混合器の複数を、図４の流体混合装置の複数の流体混合器の代わりに多段階状に組み合わせて構成したこの発明には含まれない流体混合装置をガス希釈装置として使用した場合における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率（β−ダマセノン濃度）との関係を示している。
【図８】図８は、相互に同じ外径を夫々が有している第１の管及び第２の管を有していて第２の管の端部位が第１の管の流路中に突出していない従来のＴ字管構造の流体混合器の複数を夫々の第１の管を直線状に連結させて組み合わされている、この発明には含まれない流体混合装置をガス希釈装置として使用した場合における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率（β−ダマセノン濃度）との関係を示している。
【図９】図９は、図４の流体混合装置において、複数の流体混合器の中の最下流の第４の流体混合器の第１の管に接続される混合流体供給先として公知のスニッフィングポートを使用し、図４の流体混合装置をにおい嗅ぎ装置（オルファクトメーター）として使用したときの、本願の発明者が所属する会社の２０人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたβ-ダマセノンの閾値を示している。
【図１０】図１０は、図８の実験結果を得る為に使用されたこの発明には含まれない前述した流体混合装置において、混合流体供給先に公知のスニッフィングポートを接続し、図８に関連して使用されたこの発明には含まれない前述した流体混合装置をにおい嗅ぎ装置（オルファクトメーター）として使用したときの、本願の発明者が所属する会社の２０人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたβ-ダマセノンの閾値を示している。
【図１１】図１１は、図４の流体混合装置において、６．４ｍｍの外径及び４．６ｍｍの内径を有した第１の管及び３．８ｍｍの外径及び１．７ｍｍの内径を有した第２の管を夫々が含む４個の流体混合器を使用し、混合流体供給先に公知のスニッフィングポートを接続し、図４の流体混合装置をにおい嗅ぎ装置（オルファクトメーター）として使用し、各流体混合器において作成される混合流体の希釈倍率を１０乃至２０倍としたときの、本願の発明者が所属する会社の１０人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたグアイアコールの閾値を示している。
【図１２】図１２は、図４の流体混合装置において、６．４ｍｍの外径及び４．６ｍｍの内径を有した第１の管及び３．８ｍｍの外径及び０．９ｍｍの内径を有した第２の管を夫々が含む４個の流体混合器を使用し、混合流体供給先に公知のスニッフィングポートを接続し、図４の流体混合装置をにおい嗅ぎ装置（オルファクトメーター）として使用し、各流体混合器において作成される混合流体の希釈倍率を１０乃至２０倍としたときの、本願の発明者が所属する会社の１０人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたグアイアコールの閾値を示している。
【図１３】図１３は、図４の流体混合装置において、６．４ｍｍの外径及び４．６ｍｍの内径を有した第１の管及び３．８ｍｍの外径及び１．７ｍｍの内径を有した第２の管を夫々が含む４個の流体混合器を使用し、混合流体供給先に公知のスニッフィングポートを接続し、図４の流体混合装置をにおい嗅ぎ装置（オルファクトメーター）として使用し、各流体混合器において作成される混合流体の希釈倍率を１０倍未満としたときの、本願の発明者が所属する会社の１０人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたＤＬ−リモネンの閾値を示している。
【図１４】図１４は、図４の流体混合装置において、６．４ｍｍの外径及び４．６ｍｍの内径を有した第１の管及び３．８ｍｍの外径及び０．９ｍｍの内径を有した第２の管を夫々が含む４個の流体混合器を使用し、混合流体供給先に公知のスニッフィングポートを接続し、図４の流体混合装置をにおい嗅ぎ装置（オルファクトメーター）として使用し、各流体混合器において作成される混合流体の希釈倍率を１０倍未満としたときの、本願の発明者が所属する会社の１０人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたＤＬ−リモネンの閾値を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
第１に、図１を参照しながら、後に図４を参照しながら説明するこの発明の一実施形態に従った流体混合装置において複数使用される相互に同じ構造の流体混合器１０を説明する。
【００２３】
流体混合器１０は：一方向に延出しており、前記一方向に沿う長手方向中心線と前記長手方向中心線に沿い延出し第１流体Ｆ１が流れる流路１２ａとを有している第１の管１２と；そして、第１の管１２の前記長手方向中心線と交差する方向に延出しており、第１の管１２の流路１２ａの内径より小さい外径を有していて第１の管１２の管壁に差し込まれ第１の管１２の流路１２ａに露出された端部位１４ａとこの端部位１４ａに開口し第２流体Ｆ２が流れる流路１４ｂとを有している第２の管１４と；を備えている。
【００２４】
第２の管１４の端部位１４ａにおける流路１４ｂの長手方向中心線は第１の管１２の流路１２ａの長手方向中心線と交差する方向に延出していて、端部位１４ａにおける開口１４ｃが第１の管１２の流路１２ａにおける第１流体Ｆ１の流れの上流を向いている。
【００２５】
詳細には、この実施形態において、第２の管１４の端部位１４ａの外径は第１の管１２の流路１２ａの内径の１／２以上である。
【００２６】
この実施形態において、第２の管１４の端部位１４ａの長手方向中心線は、第１の管１２の流路１２ａの長手方向中心線と直交するよう配置されている。そして、第２の管１４の端部位１４ａにおいて第１の管１２の流路１２ａにおける第１流体Ｆ１の流れの上流を向いている側が、端部位１４ａの末端に向かうに伴い細くなるよう傾斜されている。
【００２７】
第２の管１４の端部位１４ａの前記末端は、第１の管１２の管壁の内周面に対し接触することなく出来る限り接近していることが好ましい。
【００２８】
この流体混合器１０は、第２の管１４の流路１４ｂ中の第２流体Ｆ２を第１の管１２の流路１２ａ中に流し出すことにより第１の管１２の流路１２ａ中を流れる第１流体Ｆ１に混合させることが出来る。ここにおいては第１流体Ｆ１の流量が第２流体Ｆ２の流量よりも大きく、上記混合は希釈ということも出来る。
【００２９】
第１の管１２の流路１２ａの内径よりも第２の管１４の端部位１４ａの外径が小さく、しかも第２の管１４の端部位１４ａの前記末端が第１の管１２の管壁の内周面に対し接触することなく出来る限り接近されているので、第１の管１２の流路１２ａ中で第２の管１４の端部位１４ａはオリフィスのように機能する。しかも、端部位１４ａは第１流体Ｆ１の流れの下流を向いている側において、第２流体Ｆ２を含む第１流体Ｆ１に種々の渦を含む大きな乱流を生じさせ、第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との十分な混合が促進される。
【００３０】
この流体混合器１０は、第１流体Ｆ１を所定の希釈ガスとし第２流体Ｆ２を所定の被希釈ガスとした場合、ガス希釈器として機能することが出来る。
【００３１】
第１の管１２の流路１２ａに対する第１流体Ｆ１の供給量は公知の流量制御装置ＦＣ１を使用して任意の値に設定することが出来、また第２の管１４の流路１４ｂに対する第２流体Ｆ２の供給量は公知の流量制御装置ＦＣ２を使用して任意の値に設定することが出来る。即ち、これら２つの流量制御装置ＦＣ１，ＦＣ２を使用して、流体混合器１０における第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との混合比（又は希釈率）を任意の値に設定することが出来る。さらには、２つの流量制御装置ＦＣ１，ＦＣ２を公知の統合制御装置ＭＣに接続し２つの流量制御装置ＦＣ１，ＦＣ２の夫々の動作を任意に相互に対応させて統合して制御させることも出来る。
【００３２】
この流体混合器１０においてはさらに、第１の管１２に対し第２の管１４の端部位１４ａが着脱可能機構１５を介して着脱可能に取り付けられている。着脱可能機構１５は公知の密封カップリング機構であることが出来る。図１には第１の管１２の周壁の所定の位置に形成された貫通口を取り囲むよう第１の管１２の周壁に気密に回転可能に取り付けられている環状雌型連結具１５ａと第２の管１４の周壁の所定の位置に気密に固定された環状雄型連結具１５ｂとで構成された公知の密封カップリング機構の一例が示されている。この公知の密封カップリング機構では、第２の管１４の端部位１４ａを第１の管１２の周壁に気密に回転可能に取り付けられている環状雌型連結具１５ａの内孔を介して第１の管１２の周壁の前記貫通孔に挿入した後に環状雌型連結具１５ａが所定の方向に回転される。そして、環状雌型連結具１５ａの内孔の内周面上の雌ねじを第２の管１４の周壁の所定の位置の環状雄型連結具１５ｂの外周面上の雄ねじに螺合させると、第１の管１２の周壁の環状雌型連結具１５ａと第２の管１４の周壁の環状雄型連結具１５ｂとが相互に気密状態で着脱可能に連結され、このことは、第１の管１２に対し第２の管１４の端部位１４ａが着脱可能機構１５を介して着脱可能に取り付けられること意味している。さらに、環状雌型連結具１５ａの内孔の内周面上の雌ねじを第２の管１４の周壁の所定の位置の雄型連結具１５ｂの外周面上の雄ねじに所定位置まで螺合させることにより、第１の管１２の管路１２ａの径方向における所定の位置に第２の管１４の端部位１４ａを正確に配置させることが出来る。
【００３３】
なお、第１の管１２の周壁の環状雌型連結具１５ａと第２の管１４の周壁の環状雄型連結具１５ｂとは、いわゆるスナップ結合により相互に密封状態にワンタッチで着脱可能に連結されることが出来るよう構成されていて良い。
【００３４】
この実施形態においては、第１の管１２に対し第２の管１４の端部位１４ａが着脱可能機構１５を介して着脱可能に取り付けられているので、第１の管１２に対し複数の異なった外径及び／又は内径を有した第２の管１４を選択的に容易に取り付けることが出来る。即ち、第１の管１２に対し取り付けられている第２の管１４を外径及び／又は内径が異なった別の第２の管１４と容易に交換することが出来る。
【００３５】
図２には、図１の流体混合器１０の第２の管１４の端部位１４ａの第１変形例の概略的な拡大図が示されている。ここにおいては、第２の管１４の端部位１４ａにおいて、第１の管１２の流路１２ａにおける第１流体Ｆ１の流れの上流を向いている側が、第１流体Ｆ１の流れの下流を向いている側ＤＳから端部位１４ａの長手方向中心線に沿い切り欠かれている。この変形例においては、端部位１４ａにおいて上述した如く切り欠かれた上流側に流路１４ｂが開口し、その結果として流路１４ｂの開口１４ｃは第１の管１２の流路１２ａにおける第１流体Ｆ１の流れの上流を向いている。ここにおいて、流路１４ｂは端部位１４ａの末端において開口していても開口していなくても良い。
【００３６】
図３には、図１の流体混合器１０の第２の管１４の端部位１４ａの第２変形例の概略的な拡大図が示されている。ここにおいては、第２の管１４の端部位１４ａにおいて、第１の管１２の流路１２ａにおける第１流体Ｆ１の流れの上流を向いている側ＵＳに、流路１４ｂに連通した開口１４ｃが複数形成されている。ここにおいて、流路１４ｂは端部位１４ａの末端において開口していても開口していなくても良い。
【００３７】
次に、図４を参照しながら、図１を参照しながら前述した流体混合器１０を複数含むこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置２０を説明する。
【００３８】
この流体混合装置２０において使用されている複数（図４中では４個）の流体混合器１０は多段階状に組み合わされている。
【００３９】
詳細には、複数の流体混合器１０の夫々の第１の管１２の管路１２ａの上流端は第１流体供給源２２に接続されている。第１流体供給源２２と複数の流体混合器１０の夫々の第１の管１２の管路１２ａの上流端との間には、公知の流量調整装置２４が介在されていて、流量調整装置２４は第１流体供給源２２から複数の流体混合器１０の夫々の第１の管１２の管路１２ａの上流端へと供給される第１流体Ｆ１の流量を所望の所定量に調整する。
【００４０】
複数の流体混合器１０の中の第１の流体混合器１０−１の第２の管１４において端部位１４ａとは反対側の端部位における流路１４ｂの開口は第２流体供給源２６に接続されている。第２流体供給源２６は公知の流量調整装置を伴っていて、第２流体供給源２６から第１流体混合器１０−１の第２の管１４の流路１４ｂａの上流端へと所望の所定流量で第２流体Ｆ２を供給することが出来る。
【００４１】
複数の流体混合器１０中の第２番目以降の流体混合器１０（図４中では２番目の流体混合器１０−２，３番目の流体混合器１０−３，そして４番目の流体混合器１０−４）の夫々の第２の管１４において端部位１４ａとは反対側の端部位１４ｄにおける流路１４ｂの開口は、その前の順番の流体混合器１０の第１の管１２の流路１２ａの下流端及び混合流体排出先２８に接続されている。混合流体排出先２８と２番目以降の流体混合器１０の夫々の第２の管１４の反対側の端部位１４ｄにおける流路１４ｂの上流端（又は、その前の順番の流体混合器１０の第１の管１２の流路１２ａの下流端）との間にも公知の流量調整装置２４が介在されていて、流量調整装置２４は２番目以降の流体混合器１０の夫々の第２の管１４の反対側の端部位１４ｄにおける流路１４ｂの開口に対しその前の順番の流体混合器１０の第１の管１２の流路１２ａの下流端から流入する、第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との混合流体の流量を所望の所定量に調整する。
【００４２】
これら流量調整装置２４及び第２流体供給源２６の前述した公知の流量調整装置は、図示されていない公知の統合制御装置に接続されてこの公知の統合制御装置により夫々の動作が任意に制御されるよう構成されることが出来る。
【００４３】
複数の流体混合器１０の中の最終の流体混合器１０（図４中では４番目の流体混合器１０−４）の第１の管１２の流路１２ａの下流端は混合流体供給先３０に向かい開放されている。
【００４４】
混合流体供給先３０は、例えば公知の混合流体貯蔵容器であることが出来、必要に応じて公知の混合流体成分分析装置及び／又は、この流体混合装置２０をオルファクトメーターと称されているにおい嗅ぎ装置として使用する場合は公知のスニッフィニングポートであることが出来る。
【００４５】
この流体混合装置２０は、第１流体Ｆ１を所定の希釈ガスとし第２流体Ｆ２を所定の被希釈ガスとした場合、ガス希釈装置として機能することが出来る。
【００４６】
この流体混合装置２０における、図４中に示されている如き複数の流体混合器１０の多段階状組み合わせは、複数の流体混合器１０を含む流体混合装置２０の配置に要する空間の容積を小さく出来、このことは流体混合装置２０の小型化を意味している。
【００４７】
図４中に示されている如く多段階状に組み合わせられた複数の流体混合器１０を含むこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置２０においては、複数の流体混合器１０の第１の管１２の流路１２ａの下流端から排出される第１流体Ｆ１と第２流体Ｆ２との混合流体の混合比（希釈率）は、複数の流体混合器１０を順次通過する度に所望の値に正確に段階的に変化する。
【００４８】
図５には、図４の流体混合装置２０を実際のガス希釈装置として使用した場合における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率（β−ダマセノン濃度）との関係が示されている。
【００４９】
ここにおいては、４つの流体混合器１０の夫々の第１の管１２は６．４ｍｍの外径及び４．６ｍｍの内径を有しているステンレス鋼で形成されていて、上記夫々の第２の管１４は３．８ｍｍの外径及び１．７ｍｍの内径を有しているステンレス鋼で形成されている。希釈ガスとして作用する第１流体Ｆ１として空気が使用されていて、被希釈ガスとして作用する第２流体Ｆ２としてβ−ダマセノン（β - damascenone）が使用されている。β−ダマセノンは、キャリャーガスとしての窒素とともに前述した公知の流量調整装置を伴っている第２流体供給源２６中に充填されている。この様な第２流体供給源２６としては、例えば米国のエンテック  インスツルメント社（Entech Instruments Inc.）製のサイロナイトキャニスター（Silonite canister）を使用することが出来る。サイロナイト（Silonite）はエンテック  インスツルメント社（Entech Instruments Inc.）の登録商標である。
【００５０】
混合流体排出先２８としては、公知の低真空圧排気ポンプが使用されている。
【００５１】
混合流体供給先３０としては、例えばドイツ国  ゲルステル社（GERSTEL Gmbh & CO, KG）製のテナックス（Tenax）チューブが使用されている。ここでテナックス（Tenax）は、オランダ国アムヘムのエンカ  リサーチインスティチュート社（Enka Research Institute Amhem）の登録商標である。
【００５２】
実際のガス希釈装置として使用した図４の流体混合装置２０では、混合流体供給先３０において最終的に得ようとする被希釈ガスの所望の希釈倍率を１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５，そして１０−６の夫々に設定した場合において、夫々の希釈倍率の最終的な混合ガスを１００ｍＬ／ｍｉｎの流速で６０秒間に亘り混合流体供給先３０としてのテナックス（Tenax）チューブに捕捉した。そして、上述した如く捕捉された上述した複数の希釈倍率の夫々における最終的に得られた実際の混合ガス中の被希釈ガスとしてのβ−ダマセノン（β - damascenone）の濃度（ｐｐｍ）を、公知のガス濃度分析器を使用して測定した。この濃度測定は各希釈倍率において５回行なわれ、各希釈倍率における前述した濃度の平均値が図５中に示されている。
【００５３】
ここでは、ガス濃度分析器として加熱脱着装置（ＴＤＳ）付ガスクロマトグラフ質量分析システム（ＧＣ／ＭＳ）が使用された。
【００５４】
図５からは、以下のことがわかる。
【００５５】
最終的に得ようとする被希釈ガスの所望の希釈倍率と最終的に得られた実際の混合ガス中の被希釈ガスとしてのβ−ダマセノン（β - damascenone）の濃度（ｐｐｍ）との間には、０．９７の傾きの直線に沿った非常にばらつきの少ない高い相関関係を見ることが出来る。上記所望の希釈倍率に対し上記実際の被希釈ガスの濃度が一致した場合には上記傾きは１になるので、図５に示された場合では前述した複数の所望の希釈倍率に対し上記実際の被希釈ガスの希釈倍率が非常に高い精度で得られたこと意味している。
【００５６】
次に、図６を参照すると、図１の流体混合器１０の複数を図４のこの発明の一実施形態に従った流体混合装置２０の場合とは異なった配置で組み合わせた、この発明には含まれない流体混合装置をガス希釈装置として使用した場合における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率（β−ダマセノン濃度）との関係が示されている。ここにおいては複数の流体混合器１０の第１の管１２が直線状に接続され、相互に接続された複数の第１の管１２を流される第１ガスの流れの最上流に位置する１番目の流体混合器１０の第１の管１２の上流端及び上記流れの２番目以降に位置する複数の第２の管１４の夫々における端部位１４ａとは反対側の端に夫々に公知の流量調節器を介して第１流体供給源から希釈用の第１ガス（空気）が流され、１番目の流体混合器１０の第２の管１４において端部位１４ａとは反対側の端に公知の流量調節器を介して第２流体供給源から被希釈用の第２ガス（β−ダマセノン）が流され、複数の流体混合器１０の複数の第１の管１２の相互接続部位からは公知の流量調節器を介して余剰混合ガスが混合流体排出先へと排出され、最終番目の流体混合器１０の第１の管１２の下流端から第１ガス及び第２ガスの混合ガス（希釈ガス）が混合流体供給先に供給される。
【００５７】
図６からは、以下のことがわかる。
【００５８】
最終的に得ようとする被希釈ガスの所望の希釈倍率と最終的に得られた実際の混合ガス中の被希釈ガスとしてのβ−ダマセノン（β - damascenone）の濃度（ｐｐｍ）との間には、１．１より大きな傾きの直線に沿ったばらつきの大きな低い相関関係を見ることが出来る。傾きが１．０よりも大きいことは、上記所望の希釈倍率に対し上記実際の被希釈ガスの濃度がより小さくなっていることを意味している。
【００５９】
即ち、複数の流体混合器１０の第１の管１２を直線状に相互に接続して構成したこの発明には含まれない流体混合装置をガス希釈装置として使用した場合、図１の流体混合器１０の複数をこの発明の一実施形態の図４の流体混合装置２０の如く多段階に接続してガス希釈装置として使用した場合とは同じ結果を得ることが出来ない。
【００６０】
次に、図７を参照すると、相互に同じ外径を夫々が有している第１の管と第２の管と有していて第２の管の端部位が第１の管の流路中に突出していない従来のＴ字形状Ｔ字管構造の流体混合器の複数を、図４のこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置２０の複数の流体混合器１０の代わりに多段階状に組み合わせて構成したこの発明には含まれない流体混合装置をガス希釈装置として使用した場合における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率（β−ダマセノン濃度）との関係が示されている。
【００６１】
図７からは、以下のことがわかる。
【００６２】
最終的に得ようとする被希釈ガスの所望の希釈倍率と最終的に得られた実際の混合ガス中の被希釈ガスとしてのβ−ダマセノン（β - damascenone）の濃度（ｐｐｍ）との間には、１．３の大きな傾きの直線に沿ったばらつきの大きな低い相関関係を見ることが出来る。傾きが１．０よりも大きいことは、上記所望の希釈倍率に対し上記実際の被希釈ガスの濃度がより小さくなっていることを意味している。
【００６３】
即ち、この場合も図４中に示されているこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置２０とは同じ結果を得ることが出来ない。
【００６４】
次に、図８を参照すると、相互に同じ外径を夫々が有している第１の管及び第２の管を有していて第２の管の端部位が第１の管の流路中に突出していない従来のＴ字管構造の流体混合器の複数を夫々の第１の管を直線状に連結させて組み合わせることにより構成された、この発明には含まれない流体混合装置の一種であるガス希釈装置における予め設定された所望の希釈倍率と実際に得ることが出来た希釈倍率（β−ダマセノン濃度）との関係が示されている。ここにおいては複数の流体混合器の第１の管が直線状に接続され、相互に接続された複数の第１の管を流される第１ガスの流れの最上流に位置する１番目の流体混合器の第１の管の上流端及び上記流れの２番目以降に位置する複数の第２の管の夫々における接続端とは反対側の端に夫々に公知の流量調節器を介して第１流体供給源から希釈用の第１ガス（空気）が流され、１番目の流体混合器の第２の管において接続端とは反対側の端に公知の流量調節器を介して第２流体供給源から被希釈用の第２ガス（β−ダマセノン）が流され、複数の流体混合器の複数の第１の管の相互接続部位からは公知の流量調節器を介して余剰混合ガスが混合流体排出先へと排出され、最終番目の流体混合器の第１の管の下流端から第１ガス及び第２ガスの混合ガス（希釈ガス）が混合流体供給先に供給される。
【００６５】
図８からは、以下のことがわかる。
【００６６】
最終的に得ようとする被希釈ガスの所望の希釈倍率と最終的に得られた実際の混合ガス中の被希釈ガスとしてのβ−ダマセノン（β - damascenone）の濃度（ｐｐｍ）との間には、１．３の大きな傾きの直線に沿ったばらつきの大きな低い相関関係を見ることが出来る。傾きが１．０よりも大きいことは、上記所望の希釈倍率に対し上記実際の被希釈ガスの濃度がより小さくなっていることを意味している。
【００６７】
これは、１番上流に配置されている流体混合器の第２の管の接続端の開口から同じ流体混合器の第１の管の流路中に流れ出た第２流体Ｆ２（被希釈ガス）が２番目以降の複数の流体混合器の複数の第１の管を通って混合流体供給先に到達するまでの間に、２番目以降の複数の流体混合器の複数の第２の管の端部位の開口から同じ流体混合器の第１の管の流路中に流れ出た第１流体Ｆ１（希釈ガス）により十分に混合されることなく層状になっていることを意味している。
【００６８】
即ち、この場合も、図４中に示されているこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置２０とは同じ結果を得ることが出来ない。
【００６９】
次に図９を参照すると、図４中に示されているこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置２０において、複数の流体混合器１０の中の最下流の第４の流体混合器１０−４の第１の管１２の下流端に接続される混合流体供給先３０として公知のスニッフィングポートを接続し、この流体混合装置２０をにおい嗅ぎ装置（オルファクトメーター）として使用したときの、本願の発明者が所属する会社の２０人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたβ-ダマセノンの閾値が示されている。
【００７０】
この場合のβ-ダマセノンの閾値、即ち２０人のにおい専門評価者がβ-ダマセノンのにおいを認識することが出来た時のβ-ダマセノンの閾値、は、０．０２８ｐｐｍから０．０５５ｐｐｍの間に良くまとまっている。
【００７１】
次に図１０を参照すると、図８の実験結果を得る為に使用されたこの発明には含まれない前述した流体混合装置において、最下流の流体混合器の第１の管１２の下流端に接続される混合流体供給先として公知のスニッフィングポートを接続し、この流体混合装置をにおい嗅ぎ装置（オルファクトメータ）として使用したときの、本願の発明者が所属する会社の２０人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたβ-ダマセノンの閾値を示している。
【００７２】
この場合のβ-ダマセノンの閾値、即ち２０人のにおい専門評価者がβ-ダマセノンのにおいを認識することが出来た時のβ-ダマセノンの閾値、は、０．００２８ｐｐｍから０．１５ｐｐｍの間に比較的広く分散されている。このことは、図８の実験結果を得る為に使用されたこの発明には含まれない前述した流体混合装置では、所望の希釈倍率の精度が良くないことを意味している。
【００７３】
図４中に示されているこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置２０に於いて使用されている複数の流体混合器１０の夫々に於いては、図１を参照しながら前述された如く第２の管１４の端部位１４ａは第１の管１２に対し着脱可能機構１５を介して密封状態に着脱可能に取り付けられている。即ち、図４中に示されているこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置２０に於いて使用されている複数の流体混合器１０の夫々に於いては、第１の管１２及び第２の管１４の少なくとも一方を、その外径及び内径の少なくとも一方が異なっているものと容易に交換できることを意味している。
【００７４】
図１１は、図４中に示されているこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置２０において、６．４ｍｍの外径及び４．６ｍｍの内径を有した第１の管１２及び３．８ｍｍの外径及び１．７ｍｍの内径を有した第２の管１４を夫々が含む４個の流体混合器１０を使用し、各流体混合器１０において作成される混合ガスの希釈倍率を１０倍乃至２０倍に設定し、最下流の流体混合器の第１の管１２の下流端に接続される混合流体供給先として公知のスニッフィングポートを接続し、この流体混合装置２０をにおい嗅ぎ装置（オルファクトメーター）として使用したときの、本願の発明者が所属する会社の１０人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたグアイアコールの閾値、即ち１０人のにおい専門評価者がグアイアコールのにおいを認識することが出来た時のグアイアコールの閾値、を示している。
【００７５】
そして、図１２は、図１１の実験結果を得る為に使用された流体混合装置２０において、各流体混合器１０の第２の管１２として内径のみが１．７ｍｍから０．９ｍｍに変えられている第２の管１２に交換されている以外は同じ条件での同じ実験が行われた結果を示している。
【００７６】
図１１及び図１２中に示されている実験結果からは、図１１の実験結果に比べ図１２の実験結果の方がグアイアコールの閾値が良くまとまっている。
【００７７】
図１３は、図４中に示されているこの発明の一実施形態に従っている流体混合装置２０において、６．４ｍｍの外径及び４．６ｍｍの内径を有した第１の管１２及び３．８ｍｍの外径及び１．７ｍｍの内径を有した第２の管１４を夫々が含む４個の流体混合器１０を使用し、各流体混合器１０において作成される混合ガスの希釈倍率を１０倍未満に設定し、最下流の流体混合器１０の第１の管１２の下流端に接続される混合流体供給先として公知のスニッフィングポートを接続し、この流体混合装置２０をにおい嗅ぎ装置（オルファクトメーター）として使用したときの、本願の発明者が所属する会社の１０人のにおい専門評価者の官能評価による公知のスニッフィングポートから供給されたＤＬ−リモネンの閾値、即ち１０人のにおい専門評価者がＤＬ−リモネンのにおいを認識することが出来た時のＤＬ−リモネンの閾値、を示している。
【００７８】
そして、図１４は、図１３の実験結果を得る為に使用された流体混合装置２０において、各流体混合器１０の第２の管１２として内径のみが１．７ｍｍから０．９ｍｍに変えられている第２の管１２に交換されている以外は同じ条件での同じ実験が行われた結果を示している。
【００７９】
図１３及び図１４中に示されている実験結果からは、図１４の実験結果に比べ図１３の実験結果の方がＤＬ−リモネンの閾値が良くまとまっている。
【００８０】
図１１乃至図１４中に示されている実験結果からは、各流体混合器１０において混合流体（混合ガス）の希釈倍率の高精度を達成させるのに必要な、希釈流体（第１ガス）が流される第１の管１２の流路１２ａの内径と被希釈流体（第２ガス又は第１ガスと第２ガスとの混合ガス）が流される第２の管１４の端部位１４ａの流路１４ｂの内径との関係が、第２の管１４の端部位１４ａの外径と第１の管１２の流路１２ａの内径の夫々が変わらないとして、希釈倍率が１０を境に変わることが示されている。
【００８１】
これは、希釈率を高くする場合には、例えば、第１の管の流路１２ａを流れる希釈ガスの流量が一定（第１の管の流路１２ａの内径が一定）である場合には第２の管１４の端部位１４ａの流路１４ｂを流れる被希釈ガスの流量を減少させるので、第２の管１４の端部位１４ａの流路１４ｂを流れる被希釈ガス（第２ガスＦ２又は第２ガスＦ２と第１ガスＦ１との混合ガス）と第１の管の流路１２ａを流れる希釈ガス（第１ガスＦ１又は第１ガスＦ１と第２ガスＦ２との混合ガス）との流速の差が増大され、比較的短時間に良好な希釈精度を得にくくなるからである。
【００８２】
従って、希釈率を高くする場合には、前記流速の差が増大されないよう、第２の管１４の端部位１４ａの流路１４ｂの内径に対する第１の管の流路１２ａの内径の割合をある程度大きくする（逆にいうと、第１の管の流路１２ａの内径に対する第２の管１４の端部位１４ａの流路１４ｂの内径の割合をある程度よりは小さくする）必要があることを意味している。
【００８３】
このような実験結果から、本願の発明者等は、各流体混合器１０において混合流体（混合ガス）の希釈倍率の高精度を達成させるのに、希釈流体（第１ガス）が流される第１の管１２の流路１２ａの内径と被希釈流体（第２ガス又は第１ガスと第２ガスとの混合ガス）が流される第２の管１４の端部位１４ａの流路１４ｂの内径との関係を、第２の管１４の端部位１４ａの外径と第１の管１２の流路１２ａの内径の夫々が変わらないとして、希釈倍率１０を境に以下のように設定することが好ましいことを発見した。
【００８４】
前記複数の流体混合器１０−１，１０−２，１０−３，１０−４の夫々における第１の流体Ｆ１による前記第２の流体Ｆ２の希釈倍率が１０未満の場合には、第２の管１４の端部位１４ａの流路１４ｂの内径に対し第１の管１２の流路１２ａの内径が３．３倍未満であり；そして、
前記複数の流体混合器１０−１，１０−２，１０−３，１０−４の夫々における第１の流体Ｆ１による第２の流体Ｆ２の希釈倍率が１０以上の場合には、第２の管１４の端部位１４ａの流路１４ｂの内径に対し第１の管１２の流路１２ａの内径が３．３倍以上である。
【００８５】
この発明の一実施形態に従った流体混合装置２０がにおい嗅ぎ装置（オルファクトメーター）として使用される場合、複数の香り成分のにおい嗅ぎ実験を行う際には、或る香り成分の流体を流した後に、次の異なった香り成分の流体を流す前に、前記或る香り成分の流体が前記複数の流体混合器１０−１，１０−２，１０−３，１０−４の夫々の第１の管１２の流路１２ａ及び第２の管１４の流路１４ｂ中に残留しないよう流体混合装置２０を洗浄する必要がある。
【００８６】
この発明の一実施形態に従った流体混合装置２０の前記複数の流体混合器１０−１，１０−２，１０−３，１０−４の夫々においては、第１の管１２の管壁に対し第２の管１４の端部位１４ａが差し込まれているので、前記洗浄の為の第１の管１２の管壁に対する第２の管１４の端部位１４ａの取り外し及び前記洗浄後の第１の管１２の管壁に対する第２の管１４の端部位１４ａの取り付けが容易になっている。さらに、この発明の一実施形態に従った流体混合装置２０の前記複数の流体混合器１０−１，１０−２，１０−３，１０−４の夫々においては、第１の管１２の管壁に対し第２の管１４の端部位１４ａが着脱可能機構１５を介して密封状態で着脱可能に取り付けられていることが、前記洗浄の為の第１の管１２の管壁に対する第２の管１４の端部位１４ａの取り外し及び前記洗浄後の第１の管１２の管壁に対する第２の管１４の端部位１４ａの取り付けをさらに容易にしている。
【００８７】
この発明の一実施形態に従った流体混合装置２０がにおい嗅ぎ装置（オルファクトメーター）として使用される場合、前の香りの印象を覚えているうちに別の香りを提示しなければならないことがある。この際には、前の香り成分の流体を流した後に、次の異なった香り成分の流体を流す前に、前記或る香り成分の流体が前記複数の流体混合器１０−１，１０−２，１０−３，１０−４の夫々の第１の管１２の流路１２ａ及び第２の管１４の流路１４ｂ中に残留しないよう流体混合装置２０を出来る限り早く洗浄する必要がある。また、同じ条件の実験を複数回行う為に同じ香り成分の流体を複数回流す場合も、非常に微小な濃度領域での測定となるため、前回流した香り成分の流体が流体混合装置２０にごくわずかに残留していても、複数回行われた同じ条件の実験結果に微妙な差異が生じることもある。
【００８８】
多くの従来のオルファクトメーターでは通常、清浄な乾燥空気を流体混合装置の配管内に流すことにより配管内を洗浄しているが、この洗浄方法では前記配管に流された流体成分の除去に少なくとも略１０分という比較的長時間を要するばかりでなく、洗浄後も前記流体成分を完全には除去しきれない場合が多くある。
【００８９】
また、流体混合装置の配管を分解した後に前記配管内をエタノール等の溶媒で洗浄することも行われている。この洗浄方法は、清浄な乾燥空気を使用した洗浄方法に比べると洗浄効果が高いが、洗浄後の乾燥に比較的長時間を要するばかりでなく、流体混合装置の配管の分解作業や洗浄後の組み立て作業が煩雑である。
【００９０】
これら従来の洗浄に係る問題を解決する為に、この発明の一実施形態に従った流体混合装置２０においては、流体混合装置２０に含まれる複数の流体混合器１０−１，１０−２，１０−３，そして１０−４の夫々の第１の管１２の流路１２ａ及び第２の管１４の流路１４ｂの夫々を夫々に流される第１流体Ｆ１及び第２流体Ｆ２と反応しない表面処理材料により被覆されていることが出来る。
【００９１】
前記表面処理材料は、例えば図４中に示されている如く、流体混合装置２０に含まれる複数の流体混合器１０−１，１０−２，１０−３，そして１０−４の夫々の第１の管１２の流路１２ａ及び第２の管１４の流路１４ｂの夫々の上流端に切換え弁ＣＶを介在させ、この切換え弁ＣＶを介して前記表面処理材料を格納した表面処理材料格納容器ＳＴＳから夫々の第１の管１２の流路１２ａ及び夫々の第２の管１４の流路１４ｂに流されることにより夫々の第１の管１２の流路１２ａ及び夫々の第２の管１４の流路１４ｂに付着させて前記夫々を前記表面処理材料により被覆させることが出来る。
【００９２】
夫々の第１の管１２の流路１２ａ及び夫々の第２の管１４の流路１４ｂを流された後の余剰の表面処理材料は、夫々の第１の管１２の流路１２ａの下流端及び夫々の第２の管１４の流路１４ｂの下流端に切換え弁ＣＶを介在させ、この切換え弁ＣＶを介して前記余剰の表面処理材料を余剰表面処理材料回収容器ＳＴＣ中に回収することが出来る。
【００９３】
夫々の第１の管１２の流路１２ａ及び夫々の第２の管１４の流路１４ｂに付着されて前記夫々を被覆した前記表面処理材料は、夫々の第１の管１２の流路１２ａの上流端及び夫々の第２の管１４の流路１４ｂの上流端の切り換え弁ＣＶを介して第１流体Ｆ１及び第２流体Ｆ２を含まない第３流体を流すことを含む所定の処理をされることにより前記付着が解消され、夫々の第１の管１２の流路１２ａの下流端及び夫々の第２の管１４の流路１４ｂの下流端の切換え弁ＣＶを介し排出させることができる。
【００９４】
前記表面処理材料は、シランカップリング剤であることが出来る。また、夫々の第１の管１２及び夫々の第２の管１４を例えばガラスの如き光透過材料で作成し、前記所定の処理に紫外線照射を含ませることができる。
【００９５】
夫々の第１の管１２の流路１２ａ及び夫々の第２の管１４の流路１４ｂに付着されて前記夫々を被覆したシランカップリング剤は、夫々の第１の管１２の流路１２ａ及び夫々の第２の管１４の流路１４ｂを流れる第１流体Ｆ１の成分及び第２流体Ｆ２の成分が夫々の第１の管１２の流路１２ａ及び夫々の第２の管１４の流路１４ｂに付着することを防止する。
【００９６】
このような表面処理材料を使用することにより、清浄な乾燥空気を流体混合装置２０の配管内に流すことにより配管内の洗浄を略１分というごく短時間で終了させることが可能になった。さらに、一度、表面処理材料を付着させると、１回のにおい嗅ぎ実験の終了後に前記清浄な乾燥空気による前述した如き洗浄を行うだけで、繰り返し同じ香り成分の流体及び別の香り成分の流体を夫々の第１の管１２の流路１２ａ及び夫々の第２の管１４の流路１４ｂに流しても、表面処理材料の効果に影響がないことが確認されている（接触角測定による）。
【００９７】
なお、シランカップリング剤には、夫々の第１の管１２の流路１２ａ及び夫々の第２の管１４の流路１４ｂを流れる第１流体Ｆ１の成分及び第２流体Ｆ２の成分に反応しないものが選択されているが、これは夫々の第１の管１２の流路１２ａ及び夫々の第２の管１４の流路１４ｂを流れる第１流体Ｆ１の成分及び第２流体Ｆ２の成分親和性が低い分子末端基を有するシランカップリング剤を選択することを意味する。例えば、第１流体Ｆ１の成分及び第２流体Ｆ２の成分に親水性の成分を使用する場合には、末端にフッ素原子を有するシランカップリング剤、第１流体Ｆ１の成分及び第２流体Ｆ２の成分に疎水性の成分を使用する場合には末端にカルボニル基を有するシランカップリング剤が用いられる。
【００９８】
シランカップリング剤の被膜は、夫々の第１の管１２の流路１２ａの上流端及び夫々の第２の管１４の流路１４ｂの上流端の切換え弁ＣＶを介し硫酸化水で洗浄後、純水でリンスをし、例えばエキシマランプまたは低圧水銀灯による紫外線照射源ＵＶＳからの紫外線照射による紫外線オゾン処理により、簡単に除去できる。
【００９９】
本願の発明者等は、ステンレス製の配管内を蒸留水，塩化メチレンで洗浄し、低圧水銀灯照射による紫外線オゾン処理を行なった後、この配管を1H,1H,2H,2H-perfluorodecyl trimethoxysilaneの溶液に一定時間浸漬させた。その後この配管を前記溶液から引き上げて、塩化メチレン，アセトン，純水の順で流し洗いを行い、８０℃で１時間乾燥させることで表面処理材料の被覆処理を行った。被膜処理が適当になされたかは、水滴の接触角を測定することにより評価した。
【０１００】
つづいて、表面処理材料の被覆処理が行われていない配管を使用して図４に示す流体混合装置２０を組み立てるとともに、前述した如く表面処理材料の被覆処理が行われた配管を使用して図４に示す流体混合装置２０を組み立て、夫々の流体混合装置２０の混合流体供給先３０に公知のスニッフィングポートを設置し、第２流体供給源２６からβ−ダマセノン原液を蒸気化したものを１０分間無希釈の状態で配管内に流した。つづいて、第１流体供給源２２から空気を配管内に流したときに、本願の発明者等が所属する会社内のにおい専門評価者により、β―ダマセノンの残り香を検知することができなくなるまでの時間を測定する実験を行った。その結果、表面処理材料の被覆処理が行われていない配管を使用した流体混合装置２０では上記時間は略１０分であり、表面処理材料の被覆処理が行われた配管を使用した流体混合装置２０では上記時間は略１分であった。
【０１０１】
この結果は、表面処理材料の被覆処理が行われた配管を使用した流体混合装置２０の方が、表面処理材料の被覆処理が行われていない配管を使用した流体混合装置２０と比較して配管内に流された流体の成分が配管内に残りにくいことを示している。
【０１０２】
なお、前述したこの発明の一実施形態に従った流体混合装置２０の複数の流体混合器１０の夫々の第１の管１２及び第２の管１４はステンレス鋼で形成されていたが、第１の管１２及び第２の管１４の材料は第１の管１２の流路１２ａ及び第２の管１４の流路１４ｂに流される第１流体Ｆ１及び第２流体Ｆ２、さらにはこれ等の流路１２ａ及び１４ｂに流される可能性のある流体に何の影響も与えなければどのような材料でも良く、例えばガラスであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
第１の管と第１の管の内径よりも小さな外径を有し第１の管の管壁に差し込まれた端部位を有した第２の管とを夫々が有し多階状に組み合わされた複数の流体混合器を含むこの発明に従った流体混合装置は、２種類の流体、例えばガス、を所望の割合に精密に混合する、例えば希釈する、のに使用することが出来る。【０１０４】
このことは、この発明に従った流体混合装置は、微小な濃度領域における人間のにおい官能評価に用いられるいわゆるにおい嗅ぎ装置（オルファクトメーター）として使用するのに有用であることを意味している。微小な濃度領域における人間のにおい官能評価では、ほんのわずかの希釈誤差が官能評価の結果に大きな影響を与えるので、微小な濃度領域において精密に濃度調整を行うことが出来ることは重要である。また、このような人間のにおい官能評価は、外的影響を可能な限り避ける為に、通常は閉ざされた実験室内で行われるので、におい嗅ぎ装置（オルファクトメーター）として使用される流体混合装置は、可能な限り小型であることが好ましいからである。【０１０５】
さらに、この発明に従った流体混合装置に含まれる複数の流体混合器の夫々が有している第２の管が第１の管の内径よりも小さな外径を有し第１の管の管壁に差し込まれた端部位を有していることは、第１の管に対する第２の管の取り外しと取り付けとを容易にするので、この発明に従った流体混合装置がにおい嗅ぎ装置（オルファクトメーター）として使用された場合において、異なった成分の流体を流すたびに必要な流体混合装置の洗浄を容易にする。
【符号の説明】
【０１０６】
１０…流体混合器、１２…第１の管、１２ａ…流路、１４…第２の管、１４ａ…端部位、１４ｂ…流路、１４ｃ…開口、１４ｄ…反対側端部位、Ｆ１…第１流体、Ｆ２…第２流体、ＦＣ１…流量制御装置、ＦＣ２…流量制御装置、ＭＣ…統合制御装置、１５…着脱可能機構、１５ａ…環状雌型連結具、１５ｂ…環状雄型連結具、ＤＳ…下流側、ＵＳ…上流側、２０…流体混合装置、１０−１…１番目流体混合器、１０−２…２番目流体混合器、１０−３…３番目流体混合器、１０−４…４番目流体混合器、２２…第１流体供給源、２４…流量調整装置、２６…第２流体供給源、２８…混合流体排出先、３０…混合流体供給先、ＣＶ…切換え弁、ＳＴＳ…表面処理材料格納容器、ＳＴＣ…余剰表面処理材料回収容器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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