(57)【要約】【課題】混合作用が高い混合エレメント又は混合装置の構成を提供すること。【解決手段】混合対象液を面内方向に流通させる混合面を備える板状基部を備え、前記混合面には溝状の混合流路が備えられ、前記混合対象液を前記混合流路へ流通させることにより該混合対象液を混合する混合エレメントであって、前記混合流路はせん断部を備え、該せん断部は前記混合対象液を加圧する加圧部と、該加圧部で加圧された前記混合対象液を分離する分離部とを備える、ことを特徴とする混合エレメント。【選択図】図１
2010247119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
混合対象液を面内方向に流通させる混合面を備える板状基部を備え、前記混合面には溝状の混合流路が備えられ、前記混合対象液を前記混合流路へ流通させることにより該混合対象液を混合する混合エレメントであって、
前記混合流路はせん断部を備え、該せん断部は前記混合対象液を加圧する加圧部と、該加圧部で加圧された前記混合対象液を分離する分離部とを備える、ことを特徴とする混合エレメント。
【請求項２】
前記混合流路の流路径を小さくして前記加圧部が形成され、前記混合流路の壁面に突出部を設けて前記分離部が形成され、該分離部は前記加圧部の延長軸線を中心とする対称な一対のせん断面を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の混合エレメント。
【請求項３】
前記せん断部は前記混合面の中心から第１の距離に配置される第１のせん断部と該中心から第２の距離に配置される第２のせん断部とを有し、
前記第１のせん断部の一対のそれぞれから等距離に前記第２のせん断部が位置する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の混合エレメント。
【請求項４】
前記第１のせん断部は前記混合面の中心を中心とする第１の仮想円周上において周方向に均等にｎ（ｎ＝３以上の整数）個分配され、前記第２のせん断部も前記混合面の中心を中心とする第２の仮想円周上において周方向に均等にｎ個分配される、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の混合エレメント。
【請求項５】
前記混合面は前記板状基部の両面に形成され、前記混合面であって前記板状基部の上流側に形成される上流側混合面と前記板状基部の下流側に形成される下流側混合面とは、前記板状基部を貫通する貫通孔で連通される、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の混合エレメント。
【請求項６】
前記貫通孔は前記板状基部の周縁に形成され、前記上流側混合面の中心へ前記混合対象液が供給されて該混合対象液は該上流側混合面を外側へ向けて流れ、前記貫通孔を介して前記下流側混合面へ供給され、該混合対象液は該下流側混合面を中心側へ向けて流れ、その中心より排出される、ことを特徴とする請求項５に記載の混合エレメント。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の混合エレメントを複数重ねてなる混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合エレメントの改良及び該混合エレメントを備える混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２種類以上の混合対象液を混合する混合装置の一つとして、静的混合装置（スタティックミキサ）がある。特許文献１には、内部にねじり羽根状の混合エレメントを複数備える管に、混合対象液を流動して混合する混合装置が開示されている。当該混合装置では、ねじり羽根状の混合エレメントを着脱自在として管内の清掃を容易にしている。特許文献２には、一方の面にハニカム状の凹部で形成された多数の小室を設け、他方の面に板の中心に向かって放射状に整流部を設けた板状の混合エレメントを積層してなる混合装置が開示されている。当該混合エレメントはその小室と、対向する混合エレメントの小室とが連通するように位置を違えて積層されている。これにより混合対象液は対向する混合エレメントの間を蛇行しながら流通して混合される。
また、特許文献３には、混合対象液が流動する溝状の流体流路と、熱交換体が流動する溝状の熱交換流路とを有するプレートが積層されてなる混合装置が開示されている。当該混合装置では、流体流路と熱交換流路とが交互に配置されるようにプレートを積層することにより、混合対象液を混合するとともに流体の熱交換を行う。
【特許文献１】特開２００１−２０５０６２号公報
【特許文献２】特再表２００２−０７０１１７号公報
【特許文献３】特開２００７−１３６４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の構成では、ねじり羽根状の混合エレメントを複数備えるため、管が長尺となって装置が大型化する。さらに長尺の管では流体を流動させるために高い圧力が必要となる。特に粘度の高い流体を混合する際にはこれは顕著となる。また、長尺の管では管内清掃等のメンテナンスの負担が大きい。
特許文献２の構成では、流体は連通する小室を蛇行しながら、板の中心から端部へ向かって放射状に進行して板の裏面に回り込んだ後、板の裏面に放射状に設けられた整流部により板の中心に向かって直線的に流動する。このような構成では流体が小室を蛇行する際にその流速が低下するため、流体を流動させるために高い圧力が必要となる。また、板の裏面では整流部により流体は直線的に流動するため混合作用が低い。
特許文献３の構成では、各プレートの流体流路は一つの線状であるため、流体の混合作用が低い。
そこで、本発明は混合作用が高い混合エレメント又は混合装置の構成を提供することを目的の一つとする。また、小型化された混合エレメント又は混合装置を提供することを目的の一つとする。さらに、管内清掃等のメンテナンスが容易な混合エレメント又は流体混合装置の構成を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以上の目的の少なくとも一つを達成するため、本発明は次の構成からなる。即ち、
混合対象液を面内方向に流通させる混合面を備える板状基部を備え、前記混合面には溝状の混合流路が備えられ、前記混合対象液を前記混合流路へ流通させることにより該混合対象液を混合する混合エレメントであって、
前記混合流路はせん断部を備え、該せん断部は前記混合対象液を加圧する加圧部と、該加圧部で加圧された前記混合対象液を分離する分離部とを備える、ことを特徴とする混合エレメントである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の混合エレメントによれば、混合対象液は混合流路を流通する過程において、せん断部の加圧部により加圧された後、分離部へ流出されて分離される。ここで混合対象液は加圧状態で分離部に衝突して十分に分離されるため、混合対象液の混合作用が促進される。本発明の混合エレメントは板状基部からなるため、管内にねじり羽根状の混合エレメントを複数備える構成に比べて、小型に形成することができる。また、本発明の混合エレメントは板状であるため、これを複数個使用する場合には当該混合エレメントを容易に積層することができ、装置自体も小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施例である混合装置１００の断面図である。
【図２】混合エレメント１の上流側斜視図である。
【図３】混合エレメント１の下流側斜視図である。
【図４】図４Ａは混合エレメント１の上流側混合面１１の平面図であり、図４Ｂは混合エレメント１の下流側混合面１７の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の混合エレメントにおける混合対象液としては特に限定されないが、天ぷら油等の廃油、水及び乳化剤（界面活性剤）を含む混合液を例示することができる。このような混合対象液を本発明の混合エレメントによって混合することにより、これらを良好に混合することができ、いわゆるエマルジョン燃料を製造することができる。
【０００８】
本発明の混合エレメントは混合対象液を面内方向に流通させる混合面を備える板状基部を備え、混合面には溝状の混合流路が備えられる。板状基部の材質は特に限定されないが、混合対象液に対する耐腐食性が高いものや、耐摩耗性が高いものや、比重の小さいものが好ましい。例えば、板状基部の材質としてセラミックを採用することができる。板状基部の形状は平板状であって、その厚さは例えば、５mm〜２０mm、好ましくは８mm〜１５mm、さらに好ましくは９〜１２mmである。板状基部をこのように薄くすることで、装置の軽量化、小型化が図れる。板状基部の少なくともいずれか一方の平板面が混合面となる。当該混合面に耐腐食性や耐摩耗性を有する層を設けて、混合エレメントに耐腐食性や耐摩耗性を付与することができる。耐腐食性や耐摩耗性を有する層は、公知のコーティング剤をコーティングしたり、メッキにより所定の金属被膜を設けることにより形成することができる。また混合面に所定の化学処理を施して耐腐食性や耐摩耗性を付与してもよい。
【０００９】
混合流路は混合面に溝を設けて形成される。当該溝の深さは例えば、板状基部の厚さの０．１倍〜０．８倍、好ましくは０．２倍〜０．６倍、さらに好ましくは０．３倍〜０．５倍である。当該溝の深さ（混合流路の深さ）は一定であってもよいし、溝の一部の深さが他と異なっていてもよい。このような溝状の混合流路により、混合対象液は混合面の面内方向に流通して混合することとなる。なお、ここでいう「面内方向」とは、混合面が備える溝状の混合流路内側であって、板状基部の平面に略平行な方向をさす。混合流路を形成する方法は特に限定されず、板状基部の材質を考慮して公知の方法を採用できる。例えば、切削、型形成、エッチングなどで板状基部の混合面に混合流路を形成することができる。混合流路の壁面を平滑性の高い面とすることが好ましい。混合流路の壁面に混合対象液の一部が残留して混合流路が狭窄したり、閉塞することが防止できるからである。
【００１０】
混合流路はせん断部を備える。当該せん断部は混合対象液を加圧する加圧部と、該加圧部で加圧された混合対象液を分離する分離部とを備える。加圧部は混合流路の流路径を小さくして形成することが好ましい。ここでいう「流路径」とは、混合流路の幅（混合流路の対向する壁面の距離）及び／又は混合流路の深さをさす。例えば、混合流路の幅を狭くすることにより加圧部を形成することができる。混合流路の流路径は分離部に向かって徐々に小さくすることが好ましい。混合対象液が分離部に向かって流動するにつれて圧力が高まるので、分離部に到達するときに当該混合対象液は最も加圧された状態となるからである。分離部は混合流路の壁面に突出部を設けて形成することができる。当該突出部の壁面に加圧状態の混合対象液が衝突することにより、混合対象液がせん断される。即ち、当該突出部の壁面がせん断面となる。突出部の形状はせん断面が形成されるものであれば特に限定されず、例えば、加圧部に向かって突出する平面視三角形状や、加圧部に向かって湾出する形状とすることができる。突出部は加圧部の延長軸線を基準線とする線対称な一対のせん断面を備えることが好ましい。混合対象液を均等に分離できるからである。
【００１１】
せん断部は板状基部の混合面の中心から第１の距離に配置される第１のせん断部と該中心から第２の距離に配置される第２のせん断部とを有し、第１のせん断部の一対のそれぞれから等距離に第２のせん断部が位置することが好ましい。第２のせん断部に対して一対の第１のせん断部のそれぞれからバランスよく混合対象液が流動されるからである。第１の距離及び第２の距離は、混合面の大きさや必要とされる混合作用の程度等を考慮して適宜決定することができる。
第１のせん断部は混合面の中心を中心とする第１の仮想円周上において周方向に均等にｎ個分配され、第２のせん断部も混合面の中心を中心とする第２の仮想円周上において周方向に均等にｎ個分配されることが好ましい。第２のせん断部に対して一対の第１のせん断部のそれぞれからさらにバランスよく混合対象液が流動されるからである。混合面の中心に混合対象液を供給すれば、混合対象液は第１のせん断部に対して均等に到達するとともに、第２のせん断部に対しても第１のせん断部により混合対象液が均等にせん断されて均等に到達するため、混合対象液がさらにバランスよく流動して高い混合作用が奏されるからである。ここでnは３以上の整数であり、好ましくは３以上２０以下の整数であり、さらに好ましくは３以上１０以下の整数であり、さらに好ましくは３以上７以下の整数である。このようにすれば、混合対象液がさらに一層バランスよく流動して高い混合作用が奏される。
【００１２】
混合面は板状基部の両面に形成され、混合面である板状基部の上流側に形成される上流側混合面と板状基部の下流側に形成される下流側混合面とが板状基部を貫通する貫通孔で連通されることが好ましい。混合対象液は上流側混合面で混合された後、下流側混合面でさらに混合されることとなるため、混合作用が高まるからである。
貫通孔は板状基部の周縁に形成され、上流側混合面の中心へ混合対象液が供給されて該混合対象液は該上流側混合面を外側へ向けて流れ、貫通孔を介して下流側混合面へ供給され、該混合対象液は該下流側混合面を中心側へ向けて流れ、その中心より排出されることが好ましい。上流混合面及び下流側混合面において混合流路が十分確保され、高い混合作用が奏されるからである。
【００１３】
本発明の他の局面は上述の混合エレメントを複数重ねてなる混合装置である。当該混合エレメントは板状であるため、複数重ねて積層することにより混合エレメントを複数備える混合装置を小型化することができる。板状基板の両面に混合面を備える混合エレメントを使用する場合は、上流側混合面及び下流側混合面のそれぞれの混合流路が確保されるように、対向する混合エレメントの間に板状のセパレータを介在させる。セパレータは平面視で混合エレメントの混合面と略同一又は混合面よりも大きい平板状とすることができる。
以下、本発明の実施の形態につき、図例を参照しながら説明をする。
【実施例】
【００１４】
本発明の実施例である混合装置１００の断面図を図１に示す。図１に示すように、混合装置１００は混合エレメント１とスペーサ２とが交互に複数積層されて形成されている。混合装置１００の一方の端部には端板３が設けられ、端板３の中央には注入口３１が備えられる。混合装置１００の他方の端部には端板４が設けられ、端板４の中央には排出口４１が備えられる。また、スペーサ２の中央にも孔２１が設けられる。端板３、混合エレメント１、スペーサ２及び端板４はいずれも板状で平面視正方形であって、それらの四隅に設けられる固定用孔を介して、ボルト５１とナット５２により積層状態で互いに密接して固定される。混合対象液は端板３の注入口３１から注入されて、複数の混合エレメント１及びスペーサ２を通過して端板４の排出口４１が排出される。即ち、混合装置１００は端板３側が上流側となり、端板４側が下流側となる。
【００１５】
図２に混合エレメント１を抜き出し、上流側から見た斜視図を示す。混合エレメント１は厚さ約１０ｍｍの板状基部１０を備える。板状基部１０の上流側の平板面１１には深さ約３．０ｍｍの溝状に形成された混合流路１２が形成されており、当該平板面１１が上流側混合面となる。上流側混合面１１の混合流路１２は、中央せん断部１３、第１せん断部１４、第２せん断部１５及び貫通孔１６を備える。中央せん断部１３は上流側混合面１１の中央に設けられる。中央せん断部１３の形状は十字形である。
【００１６】
第１せん断部１４は４個備えられ、上流側混合面１１の中心１１ａを中心とする第１の仮想円周１１ｂ上において周方向に９０度間隔で均等に分配されている。第１せん断部１４は加圧部１４１と分離部１４２を備える。加圧部１４１は分離部１４２よりも中心１１ａに近い位置に配置される。加圧部１４１では、混合流路１２の壁面が分離部１４２に近づくようにテーパーして混合流路１２の流路径が小さくなっている。図２に示すように加圧部出口幅１４１ｂの長さは加圧部入口幅１４１ａの長さの約３分の１である。分離部１４２は混合流路１２の壁面に設けられた突出部１４２ａにより形成される。突出部１４２ａの形状は、上流側混合面１１の中心１１ａに向かって突出した平面視三角形状である。これにより、分離部１４２には加圧部１４１の延長軸線１４１ｃを中心とする対称な一対のせん断面１４２ｂが備えられる。
【００１７】
第２せん断部１５は４個備えられ、上流側混合面１１の中心１１ａを中心とし、第１の仮想円周１１ｃよりも半径の大きい第２の仮想円周１１ｂ上において周方向に９０度間隔で、かつ第１せん断部１４に対して４５度ずれた位置に均等に分配されている。これにより、隣り合う第１せん断部１４から等距離の位置に第２せん断部１５が一個ずつ配置されることとなる。第２せん断部１５は第１せん断部１４と同様に、加圧部１５１と分離部１５２とを備える。加圧部１５１は第１せん断部１４の加圧部１４１と同様に、混合流路１２の流路径が小さくなるように形成されている。分離部１５２も第１せん断部１４の加圧部１４２と同様に、混合流路１２の壁面に設けられた平面視三角形状の突出部１５２ａにより形成され、加圧部１５１の延長軸線１５１ｃを中心とする対称な一対のせん断面１５２ｂが備えられる。
【００１８】
貫通孔１６は４個備えられ、板状基部１０の周縁であって、上流側混合面１１の中心１１ａを中心とし、第２の仮想円周１１ｂよりも半径の大きい第３の仮想円周１１ｄ上において周方向に９０度間隔で、かつ第２せん断部１５に対して４５度ずれた位置に均等に分配されている。貫通孔１６は板状基部１０を貫通して、上流側混合面１１の反対側の面である下流側混合面１７に連通している。貫通孔１６に対向する混合流路１２の内側壁面には突出部１６１が設けられている。突出部１６１の形状は、対向する貫通孔１６に向かって突出した平面視三角形状である。これにより、突出部１６１には、上流側混合面１１の中心１１ａと貫通孔１６とを通る仮想線１６１ａを中心とする対称な一対のガイド面１６１ｂが備えられる。
【００１９】
図３に混合エレメント１を下流側から見た斜視図を示す。板状基部１０の下流側混合面１７には深さ約３．０ｍｍの溝状に形成された混合流路１８が形成されている。下流側混合面１７の混合流路１８は、貫通孔１６、第３せん断部１９、第４せん断部２０及びガイド部２１を備える。貫通孔１６は上流側混合面１１の場合と同様に板状基部１０の周縁であって、下流側混合面１７の中心１７ａを中心とする第４の仮想円周１７ｂ上において周方向に９０度間隔に均等に配置されている。
【００２０】
第３せん断部１９は４個備えられ、下流側混合面１７の中心１７ａを中心とし、第４の仮想円周１７ｂよりも半径が小さい第５の仮想円周１７ｃ上において周方向に９０度間隔で均等に分配されている。第３せん断部１９は加圧部１９１と分離部１９２とを備え、加圧部１９１は分離部１９２よりも中心１７ａから遠い位置（対応する貫通孔１６に近い位置）に配置される。加圧部１９１において、混合流路１８の壁面が分離部１９２に近づくようにテーパーして混合流路１８の流路径が小さくなっている。図３に示すように加圧部出口幅１９１ｂの長さは加圧部入口幅１９１ａの長さの約３分の１である。分離部１９２は混合流路１８の壁面に設けられた突出部１９２ａにより形成される。突出部１４２ａの形状は、中心１７ａと反対側（対応する貫通孔１６側）に向かって突出した平面視三角形状である。これにより、分離部１９２には加圧部１９１の延長軸線（対応する貫通孔１６と中心１７ａと通る仮想軸）１９１ｃを中心とする対称な一対のせん断面１９２ｂが備えられる。
【００２１】
第４せん断部２０も４個備えられ、下流側混合面１７の中心１７ａを中心とし、第５の仮想円周１７ｃよりも半径が小さい第６の仮想円周１７ｄ上において周方向に９０度間隔で、かつ第３せん断部１９に対して４５度ずれた位置に均等に分配されている。これにより、隣り合う第３せん断部１９から等距離の位置に第４せん断部２０が一個ずつ配置されることとなる。第４せん断部２０は第３せん断部１９と同様に、加圧部２０１と分離部２０２とを備える。加圧部２０１は第３せん断部１９の加圧部１９１と同様に、混合流路１８の流路径が小さくなるように形成されている。分離部２０２も第３せん断部１９の加圧部１９２と同様に、混合流路１８の壁面に設けられた平面視三角形状の突出部２０２ａにより形成され、加圧部２０１の延長軸線２０１ｃを中心とする対称な一対のせん断面２０２ｂが備えられる。
【００２２】
ガイド部２１も４個備えられ、第６の仮想円周１７ｃよりも半径が小さい下流側混合面１７の中心１７ａを中心とする第７の仮想円周１７ｅ上において周方向に９０度間隔で、かつ第４せん断部２０とは４５度ずれた位置に均等に分配されている。ガイド部２１は混合流路１８の壁面に設けられた突出部２１ａを備える。突出部２１ａの形状は下流側混合面１７の中心１７ａに向かって突出した平面視三角形状である。これにより、突出部２１ａは、中心１７ａと貫通孔１６とを通る仮想線２１ｂを中心とする対称な一対のガイド面２１ｃが備えられる。
【００２３】
次に本発明の混合装置１００による混合作用を説明する。図４Ａに混合エレメント１の上流側混合面１１の平面図を示し、図４Ｂに混合エレメント１の下流側混合面１７の平面図を示す。なお、図４Ａ及び図４Ｂにおいて、混合対象液の流動方向を矢印で示す。
まず、混合対象液を端板３の注入口３１から所定の圧力で注入する（図１参照）。注入された混合対象液は最も上流側に位置する混合エレメント１の上流側混合面１１の中央に到達する。上流側混合面１１の中央に到達した混合対象液は混合流路１２内に注入される。そして、図４Ａに示すように、十字形状の中央せん断部１３に沿って４方向にせん断され、混合流路１２に沿って、第１せん断部１４の方向に流動する（符号Ｆ１で示す矢印を参照）。
次いで、混合対象液は第１せん断部１４の加圧部１４１に到達する。加圧部１４１は混合流路１２の流路径が分離部１４２に向かうにつれて小さくなっているため、加圧部１４１を通過する混合対象液は混合されて加圧された状態で分離部１４２に流出される。加圧状態の混合対象液は分離部１４２のせん断面１４２ｂに衝突して、せん断面１４２ｂに沿って２方向にせん断される（矢印Ｆ２、Ｆ２’を参照）。
せん断面１４２ｂによりせん断された混合対象液は第２せん断部１５の加圧部１５１に到達する。加圧部１５１においても加圧部１４１と同様に混合対象液は混合されて加圧された状態で分離部１５２に流出される（矢印Ｆ３、Ｆ３’）。加圧状態の混合対象液は分離部１４２のせん断面１４２ｂに衝突して、せん断面１５２ｂに沿って２方向にせん断される（矢印Ｆ４、Ｆ４’を参照）。せん断面１５２ｂによりせん断された混合対象液は突出部１６１に到達し、突出部１６１のガイド面１６１ｂに沿って貫通孔１６に向かって流動する。そして、貫通孔１６を介して混合対象液は混合されながら下流側混合面１７の混合流路１８に流入する（矢印Ｆ５、Ｆ５’を参照）。
【００２４】
混合対象液は第３せん断部１９の加圧部１９１に到達する。加圧部１９１においても加圧部１４１と同様に混合対象液は混合されて加圧された状態で分離部１９２に流出される（矢印Ｆ６、Ｆ６’）。加圧状態の混合対象液は分離部１９２のせん断面１９２ｂに衝突して、せん断面１９２ｂに沿って２方向にせん断される（矢印Ｆ７、Ｆ７’を参照）。
せん断面１９２ｂによりせん断された混合対象液は第４せん断部２０の加圧部２０１に到達する。加圧部２０１においても加圧部１４１と同様に混合対象液は混合されて加圧された状態で分離部２０２に流出される（矢印Ｆ８、Ｆ８’）。加圧状態の混合対象液は分離部２０２のせん断面２０２ｂに衝突して、せん断面２０２ｂに沿って２方向にせん断される（矢印Ｆ９、Ｆ９’を参照）。せん断面２０２ｂによりせん断された混合対象液はガイド部２１に到達し、突出部２１のガイド面２１ｃに沿って混合されながら下流側混合面１７の中心１７ａに向かって流動する（矢印Ｆ１０、Ｆ１０’を参照）。中心１７ａに向かって流動する混合対象液は下流側混合面１７に対向するスペーサ２の孔から排出され、さらに下流に設けられる混合エレメント１の上流側混合面１１の中央に流動される。
【００２５】
このように、混合対象液は上流側混合面１１の中心１１ａへ供給されて上流側混合面１１を混合流路１２に沿って外側へ向けて流れ、貫通孔１６を介して下流側混合面１７へ供給され、下流側混合面１７を混合流路１８に沿って中心側へ向けて流れ、その中心より排出される。積層される複数の混合エレメント１の混合流路１２、１８内を順次流動することにより混合されて、最終的に端板４の排出口４１から排出される。
【００２６】
本発明の混合装置１００では、混合流路１１、１８内の各せん断部において、混合対象液は加圧されて加圧状態で各分離部のせん断面に衝突するため、混合対象液は十分にせん断されて混合が促進される。分離部１４２、１５２、１９２及び２０２のそれぞれの突出部１４２ａ、１５２ａ、１９２ａ及び２０２ａはいずれも平面視三角形状であって、対応する加圧部１４１、１５１、１９１及び２０１にそれぞれ対向してその角部が突出しているため、混合対象液が一層せん断されやすく、高い混合作用を奏する。また、分離部１４２、１５２において混合対象液をせん断するせん断面１４２ｂ、１５２ｂはそれぞれ、加圧部１４１、１５１の延長軸線１４１ｃ、１５１ｃを中心とする対称な一対として形成されるため、混合対象液は２方向に均等にせん断されるとともに、隣り合う一対の第１せん断部１４から等距離に第２せん断部１５が配置されるため、混合対象液は第２せん断部１５に均等に流動する。これらにより、混合対象液は混合流路１１を偏りなくバランスよく流動することとなり、混合対象液に不要な圧力をかけることなく流動させることができる。
【００２７】
また、図１に示すように、混合エレメント１は板状であるため、管内にねじり羽根状の混合エレメントを複数備える構成に比べて、混合装置１００は小型化される。さらに、混合エレメント１はスペーサ２とともに一括してボルトで固定されているものであるため、取り外しが容易である。これにより、清掃等のメンテナンスが容易である。
【００２８】
次に本発明の混合装置１００を使用した実験例について説明する。実験例として混合比率（Ｖ／Ｖ）が、水２５．００％、灯油３４．５０％、廃食油４０．００％、界面活性剤０．５０％である混合対象液を混合装置１００により混合して混合液を作成した。比較例として、同一組成の混合対象液をバケツに１０回移し替えて混合して混合液を作成した。実験例の混合液及び比較例の混合液について、混合直後の状態と混合してから一週間経過後の状態を目視により観察した。
【００２９】
実験結果は次の通りである。実験例の混合液は、混合直後では混合対象液の各成分が良好に混合され乳化状態となっていた。さらに混合から一週間経過後においても混合直後の状態とほぼ同一であった。一方、比較例の混合液は、混合直後では混合液は乳化状態となっていたが、混合から一週間経過後には灯油及び廃食油と水とが分離しており乳化状態が維持されていなかった。これは灯油及び廃食油に比べて比重の大きい水が下層に、灯油及び廃食油が上層となって分離したものであった。これにより、比較例の混合液では混合対象液は十分には混合されなかったが、混合装置１００による実施例の混合液の混合対象液は十分混合されたことが示された。
【００３０】
この発明は上記発明の実施形態に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【００３１】
本発明の混合エレメント及び混合装置は、様々な流体の混合に利用することができる。特に、エマルジョン燃料の製造に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００３２】
１  混合エレメント
２  スペーサ
３、４  端板
３１  注入口
４１  排出口
１００  混合装置
１０  板状基部
１１  上流側混合面
１２、１８  混合流路
１３  中央せん断部
１４  第１せん断部
１５  第２せん断部
１９  第３せん断部
２０  第４せん断部
１４１、１５１、１９１、２０１  加圧部
１４１ｃ、１５１ｃ、１９１ｃ、２０１ｃ  延長軸線
１４２、１５２、１９２、２０２  分離部
１４２ａ、１５２ａ、１９２ａ、２０２ａ  突出部
１４２ｂ、１５２ｂ、１９２ｂ、２０２ｂ  せん断面
１６  貫通孔
１７  下流側混合面
２１  ガイド部
【図１】
2010247119.tif 000003
【図２】
2010247119.tif 000004
【図３】
2010247119.tif 000005
【図４】
2010247119.tif 000006