(57)【要約】【課題】複数の混合エレメントを積層して１本の締結具で締結する場合に、隣接する混合エレメントの円周方向の位置を互いに予め決められた位置関係にして積層することが容易になる技術を提供する。【解決手段】静的混合器に用いられる混合体１であって、積層された複数の混合エレメント４Ａ，４Ｂを含む積層体６と、積層体６を締結する締結具８と、を備える。混合エレメント４Ａ，４Ｂは、締結具用孔１１および複数の貫通孔１０を有する。締結具８の軸部８ａが複数の混合エレメント４Ａ，４Ｂの締結具用孔１１に挿通されている。締結具８の軸部８ａと混合エレメントの締結具用孔１１とが互いに軸回りに係合して回転しないように、締結具８の軸部８ａの断面の形状および大きさと、混合エレメント４Ａ，４Ｂの締結具用孔１１の形状および大きさとが設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静的混合器に用いられる混合体であって、
積層された複数の混合エレメントを含む積層体と、
前記積層体を締結する締結具と、
を備え、
前記混合エレメントは、締結具用孔および複数の貫通孔を有し、
前記締結具の軸部が前記複数の混合エレメントの締結具用孔に挿通され、
前記締結具の軸部と前記混合エレメントの締結具用孔とが互いに軸回りに係合して回転しないように、前記締結具の軸部の断面の形状および大きさと、前記混合エレメントの締結具用孔の形状および大きさとが設定されている、混合体。
【請求項２】
請求項１に記載の混合体において、
前記締結具の軸部の断面の形状と前記締結具用孔の形状とが略同一である、混合体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の混合体において、
前記締結具用孔の形状が、非円形状かつ線対称形状である、混合体。
【請求項４】
請求項３に記載の混合体において、
前記締結具用孔の形状の対称軸および該対称軸の延長線が何れも混合エレメントの中心から外れた位置にある、混合体。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の混合体において、
前記締結具用孔の形状が、非線対称形状である、混合体。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の混合体において、
前記積層体および前記締結具が樹脂で形成されている、混合体。
【請求項７】
静的混合器に用いられる混合体であって、
積層された複数の混合エレメントを含む積層体と、
前記積層体を締結する締結具と、
を備え、
前記複数の混合エレメントは、それぞれ円形状の締結具用孔および複数の貫通孔を有し、
前記締結具の軸部が、前記複数の混合エレメントの前記締結具用孔に挿通され、
前記混合エレメントの締結具用孔の中心と当該混合エレメントの中心とがずれている、混合体。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の混合体と、
前記混合体が内部に設けられた管体と、
を備える、静的混合器。
【請求項９】
請求項８に記載の静的混合器において、
前記混合体は、前記混合エレメントの前記複数の貫通孔の一部又は全部が、隣接する混合エレメントの貫通孔との間で流体を流通可能に連通し、当該混合体の内部で流体を複数方向に分割するように形成されている、静的混合器。
【請求項１０】
積層された複数の混合エレメントを含む積層体が締結具にて締結された、静的混合器に用いられる混合体の組立方法であって、
前記混合エレメントは、締結具用孔および複数の貫通孔を有し、
前記締結具の軸部の断面の形状および大きさと、前記混合エレメントの締結具用孔の形状および大きさは、前記締結具の軸部が前記混合エレメントの締結具用孔に挿通されると、前記締結具の軸部と前記混合エレメントの締結具用孔とが互いに軸回りに係合して回転しないように設定されており、
前記締結具の軸部を前記複数の混合エレメントの締結具用孔に挿通して前記積層体を形成する工程と、
前記積層体の端部から突出する締結具の軸部に係止部を設けることにより、前記積層体を締結する締結工程と、
を含む混合体の組立方法。
【請求項１１】
積層された複数の混合エレメントを含む積層体が締結具にて締結された、静的混合器に用いられる混合体の組立方法であって、
前記混合エレメントは、円形状の締結具用孔および複数の貫通孔を有し、
前記混合エレメントの締結具用孔の中心と前記混合エレメントの中心とがずれており、
前記締結具の軸部を前記複数の混合エレメントの締結具用孔に挿通して前記積層体を形成する工程と、
積層された複数の混合エレメントの外周面を円柱の側面状に揃える工程と、
前記積層体の端部から突出する締結具の軸部に係止部を設けることにより、前記積層体を締結する締結工程と、
を含む混合体の組立方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の混合体の組立方法を実施した後、前記混合体を管体内に挿入して配設する工程を含む静的混合器の組立方法。
【請求項１３】
請求項１〜７に記載の混合体又は請求項８若しくは９に記載の静的混合器を用いて流体を混合することにより混合流体を製造する混合流体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合体、静的混合器及びこれらの組立方法並びに混合流体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体を混合する装置として、駆動部を持たない静的混合器が広く知られている（例えば特許文献１，２を参照。）。
【０００３】
特許文献１の図６に開示されている静的混合器は、管体の中に配置された混合要素と、混合要素を管体内に固定する固定部材とを備えている。混合要素は、積層体と、この積層体を締結するボルトおよびナットで構成されている。積層体は、貫通孔を多数有する複数の混合エレメント（特許文献１では「板材」と称している。）と、積層体の積層方向の両端部に設けられたブラインド板と、積層体の積層方向の中間位置に設けられた中間板とで構成されている。特許文献１には記載されていないが、この種の静的混合器では、設計通りの混合効率を得るために、隣接する混合エレメントの貫通孔の円周方向の位置を予め決められた中心角だけ違えて積層される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１７４０５７号公報
【特許文献２】特開２０１６−０６４４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、隣接する混合エレメントの貫通孔の円周方向の位置が互いに予め決められた中心角だけ違えて積層する作業は、容易な作業ではない。
【０００６】
例えば特許文献２の図１のように、複数の混合エレメントを複数本のボルトを使って締結するのであれば、複数本のボルトを複数の混合エレメントに挿通するだけで、隣接する混合エレメントの貫通孔の円周方向の位置を予め決められた中心角だけ違えて積層することができる。
【０００７】
しかし、特許文献１の図６に開示されている静的混合器のように、複数の混合エレメントの中心部を１本のボルトで締結する場合は、混合エレメントにボルトを挿通するだけでは、隣接する混合エレメントの貫通孔の円周方向の位置を予め決められた中心角だけ違えて積層することはできない。
【０００８】
なお、複数の混合エレメントを１本のボルトで締結しなければならない事情の一つとして、管体の内径が小さい場合が挙げられる。すなわち、管体の内径が小さい場合は、混合エレメントの直径も小さくなるため、混合エレメントにおける流路断面積をある程度確保するために、ボルトの本数を１本にせざるを得ない。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みて創案されたものであり、複数の混合エレメントを積層して１本の締結具で締結する場合に、隣接する混合エレメントの円周方向の位置を互いに予め決められた位置関係にして積層することが容易になる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る混合体は、静的混合器に用いられる混合体であって、積層された複数の混合エレメントを含む積層体と、前記積層体を締結する締結具と、を備える。前記混合エレメントは、締結具用孔および複数の貫通孔を有する。前記締結具の軸部が前記複数の混合エレメントの締結具用孔に挿通されている。前記締結具の軸部と前記混合エレメントの締結具用孔とが互いに軸回りに係合して回転しないように、前記締結具の軸部の断面の形状および大きさと、前記混合エレメントの締結具用孔の形状および大きさとが設定されている。
【００１１】
前記締結具の軸部の断面の形状と前記締結具用孔の形状とが略同一であることが好ましい。
【００１２】
例えば、前記締結具用孔の形状は、非円形状かつ線対称形状である。
【００１３】
例えば、前記締結具用孔の形状の対称軸および該対称軸の延長線は何れも混合エレメントの中心から外れた位置にある。
【００１４】
例えば、前記締結具用孔の形状は、非線対称形状である。
【００１５】
前記積層体および前記締結具は、樹脂で形成されていてもよい。
【００１６】
本発明の他の態様に係る混合体は、静的混合器に用いられる混合体であって、積層された複数の混合エレメントを含む積層体と、前記積層体を締結する締結具と、を備える。前記複数の混合エレメントは、それぞれ円形状の締結具用孔および複数の貫通孔を有している。前記締結具の軸部が、前記複数の混合エレメントの前記締結具用孔に挿通されている。前記混合エレメントの締結具用孔の中心と当該混合エレメントの中心とがずれている。
【００１７】
本発明の一態様に係る静的混合器は、何れかの前記混合体と、前記混合体が内部に設けられた管体と、を備える。
【００１８】
前記静的混合器において、前記混合体は、前記混合エレメントの前記複数の貫通孔の一部又は全部が、隣接する混合エレメントの貫通孔との間で流体を流通可能に連通し、当該混合体の内部で流体を複数方向に分割するように形成されていることが好ましい。
【００１９】
本発明の一態様に係る混合体の組立方法は、積層された複数の混合エレメントを含む積層体が締結具にて締結された、静的混合器に用いられる混合体の組立方法である。前記混合エレメントは、締結具用孔および複数の貫通孔を有する。前記締結具の軸部の断面の形状および大きさと、前記混合エレメントの締結具用孔の形状および大きさは、前記締結具の軸部が前記混合エレメントの締結具用孔に挿通されると、前記締結具の軸部と前記混合エレメントの締結具用孔とが互いに軸回りに係合して回転しないように設定されている。この混合体の組立方法は、前記締結具の軸部を前記複数の混合エレメントの締結具用孔に挿通して前記積層体を形成する工程と、前記積層体の端部から突出する締結具の軸部に係止部を設けることにより、前記積層体を締結する締結工程と、を含む。
【００２０】
本発明の他の態様に係る混合体の組立方法は、積層された複数の混合エレメントを含む積層体が締結具にて締結された、静的混合器に用いられる混合体の組立方法である。前記混合エレメントは、円形状の締結具用孔および複数の貫通孔を有する。前記混合エレメントの締結具用孔の中心と前記混合エレメントの中心とがずれている。この混合体の組立方法は、前記締結具の軸部を前記複数の混合エレメントの締結具用孔に挿通して前記積層体を形成する工程と、積層された複数の混合エレメントの外周面を円柱の側面状に揃える工程と、
前記積層体の端部から突出する締結具の軸部に係止部を設けることにより、前記積層体を締結する締結工程と、を含む。
【００２１】
本発明の一態様に係る静的混合器の組立方法は、前記何れかの混合体の組立方法を実施した後、前記混合体を管体内に挿入して配設する工程を含む。
【００２２】
本発明の一態様に係る混合流体の製造方法は、前記何れかの混合体又は前記何れかの静的混合器を用いて流体を混合することにより混合流体を製造するものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、複数の混合エレメントを積層して１本の締結具で締結する場合に、隣接する混合エレメント同士の円周方向の位置を互いに予め決められた位置関係にして積層することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態に係る静的混合器を示す部分断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る混合エレメントを示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る混合体の分解斜視図である。
【図４】第１の実施形態に係る混合体の斜視図である。
【図５】第１の実施形態に係る静的混合器の分解斜視図である。
【図６】第１の実施形態に係る混合エレメントの変形例を示す図である。但し、締結具用孔以外の貫通孔は図示を省略している。
【図７】第２の実施形態に係る静的混合器を示す部分断面図である。
【図８】第２の実施形態に係る混合エレメントを示す図である。
【図９】第２の実施形態に係る混合体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
−第１の実施形態−
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に、本実施形態に係る混合体１と、混合体１が管体２の内部に設けられた静的混合器３を示す。図１に示す例では、管体２としてニップルを使用している。
【００２６】
混合体１は、積層体６と締結具８を備えている。積層体６は、複数の混合エレメント４Ａ，４Ｂ、ブラインド板５および中間板７を備えている。図１に示す例では、積層体６の積層方向の中間部に中間板７が設けられ、積層体６の積層方向の両端部にブラインド板５がそれぞれ設けられ、中間板７とブラインド板５との間に２種類の混合エレメント４Ａ，４Ｂが設けられている。本実施形態では、混合体１の各部材および管体２は、四フッ化樹脂で形成されている。
【００２７】
混合エレメント４Ａ，４Ｂは、例えば、図２（ａ），（ｂ）に示すように、複数の貫通孔１０および締結具用孔１１を備えた円板で構成されている。締結具用孔１１には、締結具８の軸部８ａ（図３参照）が挿通される。混合エレメント４Ａ，４Ｂの外径は、管体２内に挿入できるように、管体２の内径より僅かに小さく形成されている。
【００２８】
本実施形態では、貫通孔１０の形態が異なる２種類の混合エレメント４Ａ，４Ｂを組み合わせて使用する。一方の混合エレメント４Ａ（以下「第１の混合エレメント４Ａ」ともいう。）は、図２（ａ）に示すように、円板の中心に正三角形の締結具用孔１１を有し、締結具用孔１１の周囲に６つの貫通孔１０ａ（以下「内列の貫通孔１０ａ」ともいう。）を有する。さらに、第１の混合エレメント４Ａは、内列の貫通孔１０ａの周囲に６つの貫通孔１０ｂ（以下「外列の貫通孔１０ｂ」ともいう。）を有する。外列の６つの貫通孔１０ｂは、互いに形状、大きさおよび半径方向位置が同一であり、円周方向に均等に設けられている。
【００２９】
もう一方の混合エレメント４Ｂ（以下「第２の混合エレメント４Ｂ」ともいう。）は、図２（ｂ）に示すように、円板の中心に正三角形の締結具用孔１１を有する。この締結具用孔１１は、第１の混合エレメント４Ａの締結具用孔１１と形状および大きさが同様である。第２の混合エレメント４Ｂは、締結具用孔１１の周囲に６つの貫通孔１０ｃ（以下「内列の貫通孔１０ｃ」ともいう。）を有し、内列の貫通孔１０ｃの周囲に６つの貫通孔１０ｄ（以下「中列の貫通孔１０ｄ」ともいう。）を有する。さらに、第２の混合エレメント４Ｂは、中列の貫通孔１０ｄの周囲に６つの貫通孔１０ｅ（以下「外列の貫通孔１０ｅ」ともいう。）を有する。内列の６つの貫通孔１０ｃは、何れも内側が締結具用孔１１と一定の距離をおいて形成され、外側が互いに同一半径の円弧状に形成されている。中列の６つの貫通孔１０ｄは、互いに形状、大きさおよび半径方向位置が同一であり、円周方向に均等に設けられている。また、外列の６つの貫通孔１０ｅも、互いに形状、大きさおよび半径方向位置が同一であり、円周方向に均等に設けられている。但し、中列の貫通孔１０ｄの円周方向の位置と、外列の貫通孔１０ｅ円周方向の位置は、円周方向に所定の中心角（図２（ｂ）に示す例では２０°）だけ違えている。
【００３０】
第１の混合エレメント４Ａと第２の混合エレメント４Ｂを重ね合わせると、図２（ｃ）に示すようになる。但し同図においては、第１の混合エレメント４Ａを黒く塗り潰して表示し、第２の混合エレメント４Ｂを破線で表示している。この図２（ｃ）に示すように、第１の混合エレメント４Ａの貫通孔１０ａ，１０ｂは、第２の混合エレメント４Ｂの貫通孔１０ｄ，１０ｅとそれぞれ部分的に重なっている。これにより、混合エレメント４Ａ，４Ｂの間では、流体が流通可能に連通され、流体は、貫通孔１０を移動する毎に複数方向へ分割され、又は複数方向から合流する。その結果、積層体６内を流れる流体の混合が促進される。
【００３１】
また、第１の混合エレメント４Ａと第２の混合エレメント４Ｂとは、相対的な円周方向の位置を所定の位置に合せて積層することで混合効率が高くなるように設計されている。すなわち、図２（ｂ）に示すように、第１の混合エレメント４Ａの外列の貫通孔１０ａ，１０ｂの円周方向の位置が、第２の混合エレメント４Ｂの外列および中列の貫通孔４ｄ，４ｅの円周方向の位置とそれぞれ所定の中心角だけ違えるように、混合エレメント４Ａ，４Ｂを積層することで混合効率が高くなるように設計されている。そして、本実施形態の混合エレメント４Ａ，４Ｂは、互いの締結具用孔１１の形状を合致させて積層するだけで、相対的な円周方向の位置を所定の位置関係にすることができる。
【００３２】
例えば、図２（ｄ）に示すように、第１の混合エレメント４Ａの外列の貫通孔１０ｂの円周方向の位置が、第２の混合エレメント４Ｂの外列の貫通孔４ｅの円周方向の位置と一致すると、第１の混合エレメント４Ａの外列の貫通孔１０ｂから第２の混合エレメント４Ｂの外列の貫通孔１０ｅへ流れる流体の流れが単調になり、混合体による混合効率が低下してしまう。しかし、本実施形態の混合エレメント４Ａ，４Ｂによれば、混合エレメント４Ａ，４Ｂの締結具用孔１１の形状を合致させるだけで、図２（ｃ）に示すように混合エレメント４Ａ，４Ｂを積層できるため、そのような問題は生じない。
【００３３】
ブラインド板５には、例えば、図３に示すように、中心に締結具用孔１４を有し、その他に貫通孔を有しない円板が使用されている。このブラインド板５の外径は、図１に示すように、管体２の内径より小さい。このため、ブラインド板５と管体２との径方向の隙間から混合エレメント４Ａ，４Ｂ内に流体が流入し、又は混合エレメント４Ａ，４Ｂ内から上記隙間へ流体が流出する。本実施形態では、ブラインド板５の外径と第２の混合エレメント４Ｂの外列の貫通孔１０ｅの内側円弧の内径とが略同一になっている。
【００３４】
中間板７には、例えば、図３に示すように、中心に正三角形の締結具用孔１５を有し、締結具用孔１５の周囲に３つの貫通孔１６を有する円板が使用されている。３つの貫通孔１６は形状、大きさおよび半径方向位置が同一であり、円周方向に均等に設けられている。本実施形態では、３つの貫通孔１６は、何れも内側が締結具用孔１５と一定の距離をおいて形成され、外側が互いに同一半径の円弧状に形成されている。
【００３５】
締結具８は、図１に示すように、軸部８ａ、頭部８ｂおよび係止部材８ｃを備えている。軸部８ａは、混合エレメント４Ａ，４Ｂ、ブラインド板５および中間板７の各締結具用孔１１，１４，１５に挿通されている。頭部８ｂは軸部１７の一端に形成され、軸部１７の他端に設けられた係止部材８ｃとともに、積層体６を挟持する。係止部材８ｃは、軸部８ａに嵌合する軸孔８ｅを有する。係止部材８ｃは、軸部８ａに嵌め付けられ、軸部８ａに対して溶着されている。
【００３６】
締結具８の軸部８ａの断面は、混合エレメントの締結具用孔１１と同様に正三角形に形成されている。このため、締結具８の軸部８ａと混合エレメント４の締結具用孔１１は互いに軸回りに係合して回転しない。
【００３７】
次に、静的混合器３について説明する。静的混合器３は、図１に示すように、混合体１、管体２、固定部材１７等を備えている。混合体１は管体２内に配置される。
【００３８】
管体２の内周面には、比較的内径が大きい大径部２ｂと比較的内径が小さい小径部２ｃとが形成されている。また、大径部２ｂと小径部２ｃとの間に、段差部２ａが形成されている。混合体１の外径は大径部２ｂの内径より小さく、小径部２ｃの内径より大きい。このため、混合体１は、段差部２ａによって一方への移動が係止される。
【００３９】
固定部材１７は、混合体１が段差部２ａに当接した状態を維持するように混合体１を一方へ押圧する。これにより固定部材１７は管体２内に固定される。図１に示す例では、固定部材１７としてコイルスプリングが使用されている。この固定部材１７は、基端側に形成された一定外径を有する一般部１７ａと、この一般部１７ａから積層体６に向かって縮径した円錐部１７ｂとを備える。固定部材１７の一般部１７ａの外径は、外力が加わっていない自然状態において大径部２ｂの内径より大きいため、大径部２ｂに挿入された一般部１７ａは、ばねの復元力によって管体２の内周面に圧接されて固定されている。固定部材１７の円錐部１７ｂの先端部は、ばねの復元力によって混合体１を段差部２ａ側に向かって押圧している。
【００４０】
＜第１の実施形態の静的混合器の組立方法について＞
次に、第１の実施形態に係る静的混合器３の組立方法について説明する。本実施形態に係る静的混合器３の組立方法は、混合体組立方法の各工程と、混合体１を管体２の中に挿入して配置する工程と、混合体１を管体２の中に固定する工程とを含む。以下、各工程について詳述する。
【００４１】
混合体組立方法は、図３に示すように、締結具８の軸部８ａを積層体６の各構成部材の締結具用孔１１，１４，１５に挿通する工程と、積層体６を締結する締結工程とを含む。
【００４２】
先ず最初に、締結具８の軸部８ａをブラインド板５の締結具用孔１４に挿通する。
【００４３】
次に、締結具９の軸部８ａを第１の混合エレメント４Ａの締結具用孔１１に挿通し、更に第２の混合エレメント４Ｂの締結具用孔１１に挿通する。このとき、先に締結具８の軸部８ａを挿通した第１の混合エレメント４Ａに対して、第２の混合エレメント４Ｂは、円周方向に３通りの位置関係を採り得るが、本実施の形態における第１および第２の混合エレメント４Ａ，４Ｂは、何れの位置関係でも良好な混合効率を得ることができるように設計されている。
【００４４】
次に、締結具９の軸部８ａを中間板の締結具用孔１５に挿通する。このとき、先に締結具８の軸部８ａを挿通した第２の混合エレメント４Ｂに対して、中間板７は、円周方向に３通りの位置関係を採り得るが、本実施の形態における中間板７と第２の混合エレメント４Ｂは、何れの位置関係でも良好な混合効率を得ることができるように設計されている。
【００４５】
次に、締結具９の軸部８ａを別の第２の混合エレメント４Ｂの締結具用孔１１に挿通し、更に、別の第１の混合エレメント４Ａの締結具用孔１１に挿通する。このときも、先に締結具８の軸部８ａを挿通した第２の混合エレメント４Ｂに対して、第１の混合エレメント４Ａは、円周方向に３通りの位置関係を採り得るが、何れの位置関係でも良好な混合効率を得ることができる。
【００４６】
次に、締結具８の軸部８ａをブラインド板５の締結具用孔１４を挿通する。
【００４７】
最後に、締結工程として、積層体６の一端部から突出した締結具８の軸部８ａに係止部を設けることにより、形成された積層体６を締結する。本実施形態では、図４（ａ）に示すように、係止部を設けるために、積層体６の一端部から突出した締結具８の軸部８ａに係止部材８ｃを嵌め付け、図４（ｂ）に示すように、当該係止部材８ｃを軸部８ａに溶着する。なお、図４（ｂ）において黒く塗り潰した部分は部材が溶融により変形した部分を示しているが、積層体６を締結具８によって締結することができれば、溶融させる部分は同図に示す箇所に限定されない。
【００４８】
以上の混合体組立方法を実施した後、静的混合器３を組み立てるための工程を実施する。
【００４９】
図５に示すように、先ず、混合体１を管体２の大径部２ｂ側から管体２内に挿入し、好ましくは、段差部２ａに当接するまで挿入する。
【００５０】
次に、固定部材１７の円錐部１７ｂを混合体１側に向けて、固定部材１７を管体２内の大径部２ｂ側に挿入する。固定部材１７は、その先端部が混合体１を十分に押圧する位置まで管体２内に挿入する。固定部材１７の一般部１７ａは、弾性変形して管体２内に挿入されるため、自身の復元力によって管体２の内周面に固定される。固定部材２の円錐部１７ｂは、自身の復元力によって混合体１を段差部２ａ側に向かって押圧するため、図１に示すように、混合体１は、段差部２ａに当接した状態で管体２内に固定される。
【００５１】
以上により、混合体１が管体２の中に備わった静的混合器３が出来上がる。
【００５２】
＜締結具用孔の形状の変形例＞
次に、締結具８の軸部８ａと混合エレメント４Ａ，４Ｂの締結具用孔１１とが互いに軸回りに係合して回転しない形状について、既述した正三角形以外の具体例を図６を参照しながら説明する。以下では、混合エレメント４Ａ，４Ｂの締結具用孔１１についてのみ説明するが、ブラインド板５の締結具用孔１４および中間板７の貫通孔１６は、混合エレメント４Ａ，４Ｂの締結具用孔１１の形状と同じ形状にすることができる。
【００５３】
先ず一つ目として、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、混合エレメント４Ａ，４Ｂの締結具用孔１１の形状および締結具８の軸部８ａの断面の形状が非円形状かつ線対称形状である場合が挙げられる。この形状は、図２に示した混合エレメント４Ａ，４Ｂの締結具用孔１１のような正三角形のほかに、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、正四角形（正多角形）、楕円形、台形、十字形などがある。また、正多角形でなく、単に多角形形状でもよい。静的混合器３の混合効率が良好となる円周方向の相対的な位置関係が少ない場合（例えば、１〜３通り程度しかない場合）は、採り得る円周方向の相対的な位置関係が１〜３通りとなる台形、楕円、正三角形等を採用することが望ましい。要するに、締結具用孔１１の形状が、混合エレメント４Ａ，４Ｂの中心２０の回りにθ°回転して初めて回転前の形状と重なる形状である場合に、θ＝３６０、１８０又は１２０となる形状の締結具用孔１１であることが望ましい。
【００５４】
但し、図２に示した混合エレメント４Ａ，４Ｂのように採り得る円周方向の相対的な位置関係が何れであっても静的混合器３の混合効率が良好となる場合、つまり、そうなるように、各混合エレメント４Ａ，４Ｂの形態が設計されている場合は、この限りではない。
【００５５】
また、静的混合器３の混合効率が良好となる円周方向の相対的な位置関係がＮ通りある場合は、採り得る円周方向の相対的な位置関係がｎ（＝Ｎ×自然数）通りとなる形状を締結具用孔１１の形状として採用することが望ましい。例えば、静的混合器３の混合効率が良好となる円周方向の相対的な位置関係が３通りある場合は、Ｎ＝３となるため、締結具用孔１１は、ｎ＝３，６，９，・・・となる形状にすることが望ましい。ｎ＝３，６，９となる締結具用孔１１の例としては、三角形、六角形、九角形が挙げられる。
【００５６】
上記では、混合エレメント４Ａ，４Ｂの締結具用孔１１の形状と、締結具８の軸部８ａの断面の形状とが同じ場合を例に挙げたが、両者の形状が互いに異なっていても、締結具８の軸部８ａと混合エレメント４Ａ，４Ｂの締結具用孔１１とを互いに軸回りに係合させて回転しないようにできる場合がある。例えば図６（ｅ）に示すように、締結具８の軸部８ａの断面形状を正三角形とし、締結具用孔１１の形状を、２つの正三角形を互いに中心２０回りに３０°違えて重ね合わせた形状とすれば、締結具８の軸部８ａと混合エレメント４Ａ，４Ｂの締結具用孔１１とが互いに軸回りに係合して回転しない。また例えば図６（ｆ）に示すように、締結具８の軸部８ａの断面形状を楕円形状とし、締結具用孔１１の形状を、２つの楕円形状を互いに中心２０回りに９０°違えて重ね合わせた形状とすれば、締結具８の軸部８ａと混合エレメント４Ａ，４Ｂの締結具用孔１１とが互いに軸回りに係合して回転しない。
【００５７】
２つ目として、図６（ｇ）に示すように、混合エレメント４Ａ，４Ｂの締結具用孔１１の形状および締結具８の軸部８ａの断面の形状が非円形状かつ線対称形状であって、混合エレメント４Ａ，４Ｂの締結具用孔１１の形状の対称軸１９および対称軸１９の延長線が当該混合エレメント４Ａ，４Ｂの中心２０から外れた位置にある場合が挙げられる。図６（ｇ）には、上記形状の一例として、締結具用孔１１が線対称形状の台形であって、当該台形の対称軸１９が当該混合エレメント４Ａ，４Ｂの中心２０から外れた位置にあるものを示している。この種の形状の締結具用孔１１を有する混合エレメント４Ａ，４Ｂによれば、円周方向の位置が１カ所に定まるため、静的混合器３の混合効率が良好となる混合エレメント４Ａ，４Ｂの円周方向の相対的な位置関係が１カ所しかない場合に有効である。更に、一方の面の締結具用孔１１の形状と他方の面の締結具用孔１１の形状とが相違するため、混合エレメント４Ａ，４Ｂの表裏を判別して積層しなければならない場合にも有効である。
【００５８】
３つ目として、図６（ｈ）に示すように、混合エレメント４Ａ，４Ｂの締結具用孔１１の形状および締結具８の軸部８ａの断面の形状が非線対称形状である場合が挙げられる。図６（ｈ）には、上記形状の一例として、非線対称形状の台形を示している。この種の形状の締結具用孔１１を有する混合エレメント４Ａ，４Ｂも、円周方向の位置が１カ所に定まるため、静的混合器３の混合効率が良好となる混合エレメント４Ａ，４Ｂの円周方向の相対的な位置関係が１カ所しかない場合に有効である。また更に、一方の面の締結具用孔１１の形状と他方の面の締結具用孔１１の形状とが相違するため、混合エレメント４Ａ，４Ｂの表裏を判別して積層しなければならい場合にも有効である。
【００５９】
−第２の実施形態−
以下、本発明の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。図７に示すように、第２の実施形態に係る混合体１Ａおよび静的混合器３Ａでは、締結具８Ａは、管体２および積層体６Ａの中心２０からずれた位置で積層体６Ａを締結している。また、締結具８Ａの軸部８ａの断面の形状および積層体６Ａを構成する各部材の締結具用孔の形状が円形状になっている。第２の実施形態は、これらの点で第１の実施形態と相違している。なお、本実施形態では、第１の実施形態との相違点のみを主に説明し、第１の実施形態と同じ構成については説明を省略する。
【００６０】
第２実施形態では、図８に示すように、混合エレメント４Ｃ，４Ｄ（以下それぞれ「第３の混合エレメント４Ｃ」、「第４の混合エレメント４Ｄ」ともいう。）の締結具用孔１１の形状が円形状であり、締結具用孔１１の中心と混合エレメント４Ｃ，４Ｄの中心２０とが互いにずれた位置にある。ブラインド板５Ａおよび中間板７Ａの締結具用孔１４，１５についても同様である。
【００６１】
第３の混合エレメント４Ｃと第４の混合エレメント４Ｅも、相対的な円周方向の位置を所定の位置に合せて積層することで混合効率が高くなるように設計されている。そして、本実施形態の混合エレメント４Ｃ，４Ｄは、互いの締結具用孔１１を合致させるとともに、混合エレメント４Ｃ，４Ｄの外周面を円柱の側面状に揃えるだけで、相対的な円周方向の位置を所定の位置関係にすることができる。
【００６２】
＜第２の実施形態の静的混合器の組立方法について＞
次に、第２の実施形態に係る静的混合器３Ａの組立方法について説明する。本実施形態に係る静的混合器３Ａの組立方法は、混合体組立方法の各工程と、混合体１Ａを管体２の中に挿入して配置する工程と、混合体１Ａを管体２の中に固定する工程とを含む。以下、各工程について詳述する。
【００６３】
混合体組立方法は、締結具８Ａの軸部８ａを積層体６Ａの各構成部材の締結具用孔１１，１４，１５に挿通する工程と、積層体６Ａを締結する締結工程とを含む。
【００６４】
先ず最初に、締結具８Ａの軸部８ａを、順に、ブラインド板５Ａ、第３の混合エレメント４Ｃ、第４の混合エレメント４Ｄ、中間板７Ａ、第４の混合エレメント４Ｄ、第３の混合エレメント４Ｃ、ブラインド板５Ａの締結具用孔に挿通する。このとき、積層体６Ａを構成する各部材の外周面は図９（ａ）に示すように互いにずれた状態で配置される。
【００６５】
次に、円柱形成工程として、図９（ｂ）に示すように、積層体６Ａを構成する各部材の外周面を円柱の側面状に揃える。この揃える作業は作業者が手で行ってもよいし、何らかの治具を使用して行ってもよい。例えば、不揃いの積層体Ａを管体２または別に用意した管体の中に一時的に挿入することで、積層体６Ａを構成する各部材の外周面を円柱の側面状に揃えることも可能である。
【００６６】
最後に、締結工程として、積層体６Ａの一端部から突出した締結具８Ａの軸部８ａに係止部を設けることにより、積層体６Ａを締結する。第１の実施形態と同様に、係止部を設けるために、積層体６Ａの一端部から突出した締結具８Ａの軸部８ａに係止部材８ｃを嵌め付け、当該係止部材８ｃを軸部８ａに溶着する。
【００６７】
なお、円柱形成工程と締結工程の実施順序を入れ替えることも可能である。すなわち、先に、締結具８Ａの軸部８ａに係止部を設けることにより、外周面が不揃いの状態の積層体６Ａを締結し、その後、積層体６Ａを構成する各部材の外周面を円柱の側面状に揃えてもよい。但し、積層体６Ａを構成する各部材は、締結具８Ａの軸部８ａ回りに多少回転できるように、締結具８Ａの締め付け力を予め調整することが望ましい。
【００６８】
以上の混合体組立方法を実施した後、静的混合器３Ａを組み立てるための工程を実施して静的混合器３Ａを組み上げる。ここでの工程は、第１の実施形態で説明した工程と同様にして行うことができる。本混合体組立方法によれば、軸締結具８Ａに安価な汎用品である円形ボルトを使用することができる。
【００６９】
＜混合流体の製造方法について＞
本発明の実施形態に係る混合流体の製造方法は、上述した静的混合器３，３Ａを用いて流体を混合することにより混合流体を製造する方法である。具体的には、静的混合器３，３Ａの管体２の一方から混合すべき流体を流入させ、混合体１，１Ａ内で流体を混合させ、管体２の他方から混合流体を流出する。
【００７０】
＜各部材の変形例＞
上記の実施形態では、管体２、混合エレメント４Ａ〜４Ｄ、ブラインド板５，５Ａ、中間板７，７Ａおよび締結具８，８Ａは、四フッ化樹脂で形成されているが、これら部材の材質は四フッ化樹脂に限定されない。例えば、四フッ化樹脂の代わりに、その他のフッ素樹脂又はフッ素樹脂以外の樹脂を採用してもよい。あるいは、樹脂の代わりに、ステンレス、その他の金属を採用してもよい。
【００７１】
上記の実施形態で説明した混合エレメント４Ａ〜４Ｄ、ブラインド板５，５Ａ、中間板７，７Ａの形状および個数は例示であり、管体２内で流体を混合する混合体を構成することができることを前提として、形状および個数は変更可能である。また、上記の実施形態で説明した第１の混合エレメント４Ａと第２の混合エレメント４Ｂの積層順、ならびに、第３の混合エレメント４Ｃと第４の混合エレメント４Ｄの積層順は変更可能である。
【００７２】
上記の実施形態では、各混合エレメント４Ａ〜４Ｄは、それぞれ１枚の部材からなるものであったが、それぞれ複数枚の部材からなるものとしてもよい。例えば厚さ１ｍｍの第１の混合エレメント４Ａの代わりに、厚さ０．５ｍｍの部材を２枚重ね合わせたものを第１の混合エレメント４Ａとして使用してもよい。
【００７３】
また、上記の実施形態では、混合体１，１Ａに中間板７，７Ａおよびブラインド板５，５Ａが含まれているが、これらは適宜省略されることもある。
【００７４】
上記の実施形態で説明した締結具８，８Ａは、軸部８ａと、軸部８ａの基端に形成された頭部８ｂと、軸部８ａに嵌め付けられ溶着される係止部材８ｃとを備えるが、積層体６を締結できるものであれば、上記締結具８以外の締結具を採用してもよい。例えば、軸部として、端部に雄ネジを形成した軸部を有し、係止部材８ｃとして、前記雄ネジに螺着可能なナットを有する締結具を採用してもよい。また、係止部材８ｃを使用せずに、締結具８，８Ａの軸部８ａをブラインド板５，５Ａと直接溶着させてもよい。
【００７５】
混合体１，１Ａによって行われる混合には、濃度や温度の異なる流体の混合、ｐＨ値の異なる流体の混合、気体と液体との混合、流量比の大きい流体の混合なども含まれる。
【００７６】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００７７】
１，１Ａ  混合体
２  管体
３，３Ａ  静的混合器
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ  混合エレメント
６，６Ａ  積層体
８，８Ａ  締結具
８ａ  軸部
８ｃ  係止部材（係止部）
１０  混合エレメントの貫通孔
１１  混合エレメントの締結具用孔
１９  対称軸
２０  混合エレメントの中心
【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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