(57)【要約】【課題】本発明は、被混合材料を必要なときに必要な分だけ混合することを可能とし、混合レベルの判定に作業者の熟練を要せず、更に省スペースかつ簡易な装置で、しかも廃棄物の発生を抑制しながら混合可能な混合装置を提供することである。【解決手段】被混合材料Ａ、Ｂが分割及び混合されるブロックが複数直列に接続されることにより前記被混合材料Ａ、Ｂを２のｎ乗の層に分割して混合する、弾性部材からなるミキシングチューブ１０と、前記ミキシングチューブ１０の一方の端部から流入した被混合材料Ａ、Ｂを前記ミキシングチューブ１０に沿って混合方向へ順次押圧し、被混合材料Ａ、Ｂを混合しながら絞り出すスクイズローラ１０３ａとを備える。【選択図】図１
2007253123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被混合材料が分割及び混合されるブロックが複数直列に接続されることにより前記被混合材料を２のｎ乗の層に分割して混合する、弾性部材からなるミキシングチューブと、
前記ミキシングチューブの一方の端部から流入した被混合材料を前記ミキシングチューブに沿って混合方向へ順次押圧し、前記被混合材料を混合しながら絞り出す絞り出し手段とを備えることを特徴とする混合装置。
【請求項２】
前記絞り出し手段は、前記ミキシングチューブに沿って順次該ミキシングチューブを押圧し前記被混合材料を混合しながら絞り出すスクイズローラを有することを特徴とする請求項１に記載の混合装置。
【請求項３】
湾曲部を有するケーシングを更に備え、
前記ミキシングチューブは、前記ケーシング内周面に配置され、
前記絞り出し手段は、前記ミキシングチューブを押圧するスクイズローラを有し、該スクイズローラは、前記ケーシング内周面に配置されたミキシングチューブの一方の端部から流入した被混合材料を前記ミキシングチューブに沿って混合方向へ順次押圧して前記被混合材料を混合しながら絞り出すものであることを特徴とする請求項１に記載の混合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２種以上の被混合材料を混合する混合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２種以上の異なる被混合材料を混合する方法として、２種以上の被混合材料を一つの容器に移して攪拌するバッチ方式と、スタティックミキサを用いて連続的に攪拌する連続方式が知られている。また、２種以上の異なる被混合材料を混合する技術としてミキシングチューブが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
バッチ方式は、例えば、被混合材料を投入する容器と回転を与えるスクリュ等を備える装置により構成され、混合レベルの管理は混合装置の運転時間、又は取扱者の経験で判断することを特徴としている。このような装置は混合材料を正確に計量できることから、一般的に少量の混合に適しており、混合装置の仕組みも比較的簡素で価格も安価と言われている。一方で、バッチ方式の装置は、必要とされる混合量の決定や混合レベルの管理等の混合工程における重要なポイントで熟練した作業者の判断が必要とされるといった問題がある。また、容器の容量以上の混合量を一度に賄えないため、バッチ方式は大量の混合に適さないといった問題がある。
【０００４】
連続方式は、ミキシングエレメントを組み込んだ配管の中を材料が通過することにより混合される方式であるため、混合レベルの管理はミキシングエレメントの数によって決定される。従って作業者が混合レベルの管理をする必要がなく、大量の被混合材料を混合することができるとともに、必要な量だけ混合することができる。しかし、連続方式は、配管内やミキサ内に一定量の廃棄物が生じるといった問題を生じていた。また、連続方式では、被混合材料を供給するポンプが必要とされ、また混合能力がポンプの性能に左右されるところが大きいことから、無脈動性であって安定性に優れた高価なポンプが必要とされていた。
【０００５】
上述したように、バッチ方式及び連続方式は、それぞれ長所を有する反面、課題も抱えていた。したがって、上述したそれぞれの方式の長所を活かしつつ、課題が解消された混合装置の開発が望まれていた。すなわち、取扱者の技量に左右されることなく容易に混合でき、混合時にミキサ内で発生する廃棄物が低減され、設置スペースを節約でき、被混合材料を圧送するポンプを別途必要としない混合装置である。
【特許文献１】特開２００４−２４９２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、取扱者の技量に左右されることなく被混合材料を一定レベルで必要な量だけ混合でき、省スペースかつ簡易な構成の混合装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記した問題に鑑み、以下の手段を採用した。すなわち、被混合材料が分割及び混合されるブロックが複数直列に接続されることにより前記被混合材料を２のｎ乗の層に分割して混合する、弾性部材からなるミキシングチューブと、前記ミキシングチューブの一方の端部から流入した被混合材料を前記ミキシングチューブに沿って混合方向へ順次押圧し、前記被混合材料を混合しながら絞り出す絞り出し手段とを備えることを特徴とする混合装置である。
【０００８】
弾性部材で形成されたミキシングチューブは前記絞り出し手段により押圧された後は、元の形状に戻ろうとする作用が働くため、ミキシングチューブ内には負の圧力が働く。そして、この負の圧力は次に混合する被混合材料を吸引誘導し、吸引誘導された被混合材料は前記絞り出し手段により押圧されるとともに、ミキシングチューブ内を流通することで混合される。したがって、被混合材料を圧送するポンプを別途用いることなく被混合材料を混合することができる。また、本発明によれば、被混合材料を混合するミキシングチューブとミキシングチューブを流通する被混合材料を絞り出す絞り出し手段を備えることにより、従来に比べて非常に簡易な設備により性質の異なる被混合材料を混合することが可能となる。また、本発明に係るミキシングチューブは、被混合材料が分割及び混合されるブロックが複数直列に接続されることにより前記被混合材料を２のｎ乗の層に分割して混合する。したがって、ブロックの数で混合レベルを管理することができる。すなわち、取扱者の技量に左右されることなく被混合材料を一定レベルで必要な量だけ混合することができる。
【０００９】
ミキシングチューブは、弾性部材により形成され、被混合材料が分割及び混合されるブロックが複数直列に接続されることにより構成される。そして、このブロックをｎ個接続することで前記被混合材料を２のｎ乗の層に分割して混合することができる。
【００１０】
絞り出し手段は、ミキシングチューブに流入した被混合材料を混合方向へ押圧力が順次加えることで混合する。混合方向とは、ミキシングチューブにおいて被混合材料が流入される流入口から被混合材料が吐出される吐出口に向かう方向を意味する。混合方向へ順次押圧するとは、ミキシングチューブに押圧力が加えられる部分が混合方向へ順次移動していくことを意味する。したがって、ミキシングチューブは被混合材料が流入される前においては第１の流路及び第２の流路として空間が形成されており、この空間に被混合材料が流入し、混合方向へ順次押圧力が加えられることにより被混合材料が混合される。そして、弾性部材で形成されているミキシングチューブは押圧力が開放された後は元に戻ろうとする力、すなわち負の圧力が働くため次に混合する被混合材料を吸引誘導する。
【００１１】
このように、本発明に係る混合装置によれば、被混合材料は、負の圧力によりミキシングチューブ内に吸引誘導されるのでポンプを設ける必要がない。この点は既存のスクイーズポンプと同じ原理である。これに対し、例えば、従来のスタティックミキサを用いた連続方式では、被混合材料を供給するためのポンプと被混合材料を混合するための装置が必要となる。また、スタティックミキサは常に同じタイミングで被混合材料を供給することが必要とされ、脈動のないモノーポンプが適するとされていた。しかし、モノーポンプは高価でありコスト高が懸念されていた。これに対し、本発明に係る混合装置は、負の圧力により吸引誘導することでポンプを設けることなく被混合材料をミキシングチューブ内に供給することができる。このように、本発明に係る混合装置は、ミキシングチューブと絞り出し手段とを備えることで、従来に比べて非常に簡易な装置により被混合材料の混合を行うことができる。
【００１２】
また、本発明に係る混合装置において、前記絞り出し手段は、前記ミキシングチューブに沿って順次該ミキシングチューブを押圧し前記被混合材料を混合しながら絞り出すスクイズローラを有するものとすることができる。これにより簡易な構成でミキシングチューブを確実に押圧することができる。その結果、ミキシングチューブ内の被混合材料を混合することができる。
【００１３】
スクイズローラは、例えばミキシングチューブの長手方向に沿って該ミキシングチューブを押圧する回転可能なローラを意味する。例えば、ミキシングチューブの長手方向に沿って支持部材を配置し、スクイズローラと支持部材でミキシングチューブを挟み込むようにして構成する。そして、スクイズローラを往復運動させることでミキシングチューブ内
の被混合材料を混合することができる。また、支持部材を用いず一対のスクイズローラをミキシングチューブを挟み込むように配置する構成としてもよい。なお、スクイズローラは、一対に限定されるわけではなく、ミキシングチューブの長手方向に沿って複数対のスクイズローラを配置する構成としてもよい。
【００１４】
また、本発明に係る混合装置は、湾曲部を有するケーシングを更に備え、前記ミキシングチューブは、前記ケーシング内周面に配置され、前記絞り出し手段は、前記ミキシングチューブを押圧するスクイズローラを有し、該スクイズローラは、前記ケーシング内周面に配置されたミキシングチューブの一方の端部から流入した被混合材料を前記ミキシングチューブに沿って混合方向へ順次押圧して前記被混合材料を混合しながら絞り出すものとすることができる。
【００１５】
このような構成とすることで、従来に比べて装置自体の小規模化を図ることができる。また、ミキシングチューブを直線状に配置して混合する上述した装置よりも、より装置自体の小規模化を図ることができる。
【００１６】
湾曲部を有するケーシングは、略半円とすることが効果的である。ミキシングチューブを押圧するスクイズローラは、ケーシングの中心点に中心軸を設け、中心軸から放射状にスクイズローラを支持するアームを設け、該アームの先端にミキシングチューブと接触し、ミキシングチューブを押圧できるように回転可能に配置する。スクイズローラの数は特に限定されるわけではなく、例えば、中心軸を介して１８０°対向するアームの両端部に２機設けてもよいし、中心軸から放射状に延びるＹ字状のアームのそれぞれの端部に３機設けることとしてもよい。中心軸を基点としてアーム回転させることで、ミキシングチューブを混合方向に順次押圧することが可能となり、被混合材料を効果的に混合することができる。
【００１７】
なお、前記スクイズローラの回転は、手動又はモータ、エンジンといった動力により行うことができる。少量混合の用途の場合には手動、大量混合の場合には動力を用いるなど、対象となる被混合材料の用途や必要量に応じて適宜選択すればよい。
【００１８】
また、本発明に係るミキシングチューブは、被混合材料が流通する第１の流路および第２の流路を有し、前記両流路を長手方向において区分けする仕切り部材には、前記一方の流路を流通する被混合材料の一部を前記他方の流路へ導くための穴部が長手方向において所定の間隔で形成されている弾性部材からなるものとすることができる。
【００１９】
第１の流路および第２の流路は、例えば弾性部材からなる第１外枠部材、第２外枠部材およびその間の仕切り部材により形成することができ、それぞれの部材を結合することにより形成することができる。弾性部材は、弾力性のあるゴム材により形成することができ、シリコンゴム、天然ゴム等が例示できる。また、弾性部材の材質は、混合する被混合材料の性質に合わせて設計することが好ましい。なお、前記弾性部材は、ゴム材に限定されるわけではない。外部からの力が解放されたら元の形状に復元できる性質を有する弾性部材であればよい。また、流路の数は上記に限定されるものではなく、被混合材料の数に応じて設けてもよい。
【００２０】
ミキシングチューブの仕切り部材に設けられた長手方向において所定の間隔で形成されている穴部により、第１の流路および第２の流路を流通する混合材料の一部が一方の流路から他方の流路へ誘導される。一部とは、例えば第１の流路を流通する被混合材料の全てが第２の流路へ誘導されるのではなく、一部のみ第２の流路へ誘導され、残りの被混合材料はそのまま第１の流路を流通することを意味する。したがって、第１の流路を流通する被混合材料は、穴部が分岐路となり被混合材料の一部が第２の流路へ流入して第２の流路
を流通する被混合材料と合流する。一方、第２の流路を流通する被混合材料も上記と同様に穴部が分岐路となって被混合材料の一部が第１の流路へ流入して第１の流路を流通する被混合材料と合流する。このように、第１の流路および第２の流路を流通する被混合材料は、分岐、合流を繰り返すことで層を形成しながら混合される。また、ミキシングチューブは絞り出し手段により押圧力が加えられることから劣化することも想定されるが、本発明に用いられるミキシングチューブは、製造が容易であるため大量生産が可能であり、部品交換のコストも削減できる。
【００２１】
また、本発明に係る混合装置において、前記穴部は、前記仕切り部材の長手方向において並列に形成され、前記並列に形成された穴部のうちの一方の穴部は、前記第１の流路を流通する被混合材料の一部を前記第２の流路へ導く第１の穴部であり、前記並列に形成された穴部のうちの他方の穴部は、前記第２の流路を流通する被混合材料の一部を前記第１の流路へ導く第２の穴部とすることができる。
【００２２】
このような構成とすることにより、より効率よく被混合材料の混合を図ることができる。穴部の形状や大きさは、特に限定されるものではないが、並列に形成された第１の穴部と第２の穴部を同じ形状、大きさとすることが望ましい。同じ形状および同じ大きさとすることで、被混合材料の混合作用を規則的に行うことができる。なお、穴部の大きさは被混合材料の粘性、流量、粒子の大きさによって決定することができる。また、穴部の数を調整することで、被混合材料の混合具合を調整することができる。すなわち、穴部の数を増やすことで被混合材料を十分に混合することができる。一方、穴部の数を減らすことで、被混合材料の混合度合いを抑えることができる。
【００２３】
また、ミキシングチューブの前記第１の穴部および第２の穴部の長手方向における配置が、前記混合方向において順次入れ替わっているものとしてもよい。
【００２４】
このような構成とすることで、第１の流路を流通する被混合材料と第２の流路を流通する被混合材料の混合が規則的に交互に繰り返され、より効率よく被混合材料の混合を行うことができる。
【００２５】
また、前記第１の流路は、前記第１の穴部および第２の穴部が前記混合方向の次の第２の穴部に接続される分割混合流路構造を有し、前記第２の流路は、前記第１の穴部および第２の穴部が前記混合方向における次の第１の穴部に接続される分割混合流路構造を有するものとしてもよい。
【００２６】
分割混合流路構造とは、例えば被混合材料が流入する流入口が２つあるのに対し、被混合材料を吐出する吐出口が１つであることを意味する。分割混合流路を１つのブロックとした場合、換言すると穴部から穴部までを１つのブロックとした場合、本発明に係るミキシングチューブは、このようなブロックが複数直列に配列された構成である。仕切り部材に設けられた穴部が分岐路となり、被混合材料が分割され、分割混合流路において被混合材料が混合され、この分割および混合作用がブロックの数だけ繰り返されることになる。したがって、穴部の形状および大きさと、分割混合流路の形状を一定とすることで、ブロックの数だけ分割および混合を規則的に行うことができる。すなわち、ブロックの数をＮとした場合において、本発明に係る混合装置によれば被混合材料を２のＮ乗に分割、集合させることが可能となる。
【００２７】
また、被混合材料の正確な分割及び合流を促すため、前記分割混合流路の側壁面の一部は、流路内側に突出させることが好ましい。
【００２８】
このような構成とすることで、被混合材料によっては、流路の中心部に効率よく導くこ
とができる。その結果、分割混合流路においてより効果的に被混合材料を混合することができる。例えば、弾性部材同士の結合部分の一部を例えば三角形状として流路内側に向けて突出させることで分割混合流路の側壁面の一部を流路内側に突出する構成とすることができる。その結果、分割混合流路において被混合材料を効果的に混合することができる。なお、流路内側に突出させる部分の形状は、被混合材料の物性や混合条件に合わせて設計することができる。
【００２９】
上述した本発明に係る混合装置は、エポキシ、ポリウレタン、シリコン等の２成分反応接着剤、樹脂セメント、シーラントなど２種以上の流動体を混合する場合に適用することができる。また、上記に限定されるわけではなく本発明に係る混合装置は、２種以上の被混合材料の混合が必要とされる分野、すなわち食品分野、化学分野、建設分野等様々な分野において適用することができる。なお、ここでいう２種以上とは、広い概念を意味するものとする。したがって、被混合材料は、一度混合されて通常一種類からなる被混合材料と判断されるようなものであってもよい。そして、このような被混合材料が比重差等により時間の経過とともに分離した場合には、本発明に係る混合装置により再度混合することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明によれば、被混合材料を、必要なときに必要な分だけ混合することが可能となり、混合レベルの判定に作業者の熟練を要せず、更に省スペースかつ簡易な装置で、しかも廃棄物の発生を抑制しながら混合することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
次に、本発明に係る混合装置について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３２】
図１は、第１の実施形態に係る混合装置１００を示す正面図である。同図に示すように、第１の実施形態に係る混合装置１００は、被混合材料を混合するゴム材で形成されたミキシングチューブ１０と、ミキシングチューブ１０に押圧力を与えてミキシングチューブ１０内の被混合材料Ａ、Ｂを絞り出す３つのスクイズローラ１０３ａと、スクイズローラ１０３ａを回転運動させる動力源（図示せず）とを備える構成である。
【００３３】
スクイズローラ１０３ａを回転軸１０５ａを中心に回転させることで、ミキシングチューブ１０を押圧することができる。ミキシングチューブ１０は、押圧力を外部から加えない状態では内部に空間が形成されており、スクイズローラ１０３ａにより押圧力が加えられることにより押し潰される。そして、スクイズローラ１０３ａが回転し、押圧力が加えられなくなると元の状態に戻ろうとする。すなわち、ミキシングチューブ内に負の圧力が作用することになる。その結果、混合される被混合材料Ａ、Ｂがミキシングチューブ１０内に吸引誘導される。吸引誘導された被混合材料Ａ、Ｂをスクイズローラ１０３ａにより押圧することで、被混合材料Ａ、Ｂを混合することができる。なお、第１の実施形態に係る混合装置１００のミキシングチューブ１０は、Ｕ字状とすることでより効果的に混合することができる。なお、ミキシングチューブ１０の構成の詳細については、後述する。
【００３４】
ここで、従来用いられている混合システムについて簡単に説明する。図９は、従来用いられている混合システムを示す図である。同図に示すように、従来用いられている混合システムは、被混合材料Ａ、Ｂを圧送する２機のポンプ１３１、１３２と、被混合材料の流量を計測する２機の流量計１３３、１３４と、被混合材料Ａ、Ｂを混合するスタティックミキサ１３７と、２機のポンプ１３１、１３２とスタティックミキサ１３７を接続する２機の配管１３５、１３６を備える構成である。
【００３５】
このようにスタティックミキサ１３７は、文字通り動力を持たないミキサであることから被混合材料Ａ、Ｂを混合するためには別途ポンプ１３１、１３２を用いる必要がある。また、スタティックミキサ１３７は、同図に示すように直線形状として用いることが要求され、スタティックミキサ１３７を湾曲させて使用することはできないため、設備として広い設置場所が必要とされる。これに対し、上述した第１の実施形態に係る混合装置１００は、押圧力から開放された際に発生するミキシングチューブ１０内の負の圧力によって被混合材料Ａ、Ｂを吸引誘導するため、ポンプを用いなくても被混合材料Ａ、Ｂを圧送できる。
【００３６】
以上、第１の実施形態に係る混合装置１００は、ミキシングチューブ１０内に発生させた負の圧力により被混合材料Ａ、Ｂを吸引誘導することができる。したがって、別途ポンプを用いることなく被混合材料Ａ、Ｂを供給することができ、装置自体の小規模化を図ることができる。また、被混合材料Ａ、Ｂの混合度合いは、ミキシングチューブ１０の構成により管理することができる。したがって、取扱者の技術に左右されることなく被混合材料Ａ、Ｂの混合を行うことができる。また、被混合材料Ａ、Ｂは、スクイズローラ１０３ａを稼動した分だけ混合される。したがって、必要なときに必要な分だけ被混合材料Ａ、Ｂを混合することができる。
【実施例２】
【００３７】
図２は、第２の実施形態に係るミキシングチューブを備える圧送装置１２１を示す斜視図であり、図３は、第２の実施形態に係るミキシングチューブを備える圧送装置１２１の内部構成を示す図である。図２、図３に示すように、第２の実施形態に係る混合装置１２１は、略半円形からなるケーシング１０８と、被混合材料Ａ、Ｂを混合しケーシング１０８の内周面に沿うように配置されたゴム材で形成されたミキシングチューブ１０と、ミキシングチューブ１０に押圧力を与えてミキシングチューブ１０内に流入された被混合材料Ａ、Ｂを絞り出すスクイズローラ１０３とを備える構成である。すなわち、略半円形からなるケーシング１０８を備える点で上述した第１の実施形態に係る混合装置１００と構成が異なる。
【００３８】
ミキシングチューブ１０は、ケーシング１０８の内周面に沿うように配置される。回転軸１０５を中心としてアーム１０７の先端に設けられたスクイズローラ１０３を左回りに回転させる。スクイズローラ１０３は、アーム１０７と回転可能に設置されており、アーム１０６の左回転に伴いスクイズローラ１０３は、ケーシング１０８と挟み込むように被混合材料Ａ、Ｂを押圧する。ミキシングチューブ１０をケーシング１０８とスクイズローラ１０３とで挟み込むようにして被混合材料Ａ、Ｂを押圧する構成とすることでより効果的に被混合材料Ａ、Ｂを混合することができる。なお、被混合材料Ａ、Ｂはミキシングチューブ１０内に発生する負の圧力によって吸引誘導することができる。また、ミキシングチューブ１０の構成の詳細については、後述する。
【００３９】
以上、第２の実施形態に係る混合装置１２１は、上述した第１の実施形態に係る混合装置１００と同様の優れた効果を有する。また、これらの効果に加えて、略半円形のケーシング１０８を用いることで、装置自体のより小規模化を図ることができる。その結果、設置スペースの小規模化を図ることができる。
【実施例３】
【００４０】
図４は、第３の実施形態に係る混合装置１２０の断面図である。同図に示すように、本実施例に係る混合装置１２０は、被混合材料Ａ、Ｂを混合するミキシングチューブ１０と、ミキシングチューブ１０に押圧力を与えてミキシングチューブ１０内に流入された被混合材料Ａ、Ｂ（図示せず）を絞り出す一対のスクイズローラ１０１と、一対のスクイズローラ１０１をミキシングチューブ１０に沿って直線運動させる動力源１１５とを備える構
成である。
【００４１】
流動性のある２種類の被混合材料Ａ、Ｂをそれぞれホッパ（図示せず）に収容しておき、ミキシングチューブを備える圧送装置１２０のミキシングチューブ１０とホッパを接続する。一対のスクイズローラ１０１をミキシングチューブ１０の流入口（紙面奥側）に配置し、一対のスクイズローラ１０１でミキシングチューブ１０を挟み込むことでミキシングチューブ１０に押圧力を加えながらミキシングチューブ１０に沿ってミキシングチューブ１０の吐出口（紙面手前側）に向かって直線運動させる。ミキシングチューブ１０の吐出口まで一対のスクイズローラ１０１が移動し、ミキシングチューブ１０内に流入した被混合材料の絞り出しが完了したら、再度、スクイズローラ１０１をミキシングチューブ１０の流入口まで移動させ、上述した動作を繰り返す。この動作を繰り返すことで、流動性のある２種類の被混合材料Ａ、Ｂを順次混合することが可能となる。なお、ホッパからミキシングチューブ１０内への被混合材料Ａ、Ｂの誘導は、第１及び第２の実施形態に係る混合装置と同じく、ミキシングチューブ１０内に発生する負の圧力により吸引入道することができる。なお、一対のスクイズローラ１０１は、本発明に係る絞り出し手段に相当する。また、ミキシングチューブ１０の構成の詳細については、後述する。
【００４２】
以上、第３の実施形態に係る混合装置１２０は、上述した第１の実施形態に係る混合装置１００と同様の優れた効果を有する。また、これらの効果に加えて、スクイズローラ１０１でミキシングチューブ１０を挟み込む構成とすることで、より確実にミキシングチューブ１０内の被混合材料Ａ、Ｂを搾り出すことができる。その結果、効果的に被混合材料Ａ、Ｂを混合することができる。
【実施例４】
【００４３】
次に、本発明に係る混合装置におけるミキシングチューブについて図面に基づいて説明する。図５は、第１から第３の実施形態に係る混合装置に使用可能なミキシングチューブ１０の平面図である。
【００４４】
ミキシングチューブ１０は、その全体が所定の力で押し潰すことが可能な軟質の熱可塑性樹脂を貼り合わせて形成されている。図６は、その分解図を示す。本実施形態に係るミキシングチューブ１０は、第１の流路を形成する第１外枠部材２１と第２の流路を形成する第２外枠部材２２と、これらの間の仕切り部材１５により形成される。第１外枠部材２１と仕切り部材１５、及び第２外枠部材２２と仕切り部材１５は、長手方向における両端部と中央の一部が結合されており、互いに結合されていない部分が被混合材料Ａ、Ｂが流通する第１の流路および第２の流路となる。図６における、２１ａ、１５ａ、２２ａは結合箇所を示す。なお、仕切り部材１５の穴部１５ｃは、本実施形態においては長手方向に一列に形成した。しかし、これに限定されるわけではない。例えば、すなわち長手方向に二列に形成してもよい。
【００４５】
第１の流路および第２の流路は、被混合材料Ａ、Ｂが流入されていない状態において中空部を有している。被混合材料Ａ、Ｂを流入後ミキシングチューブ１０の流入口側から吐出口側にかけて、連続的に押圧力を加えることにより充分に混合された被混合材料Ａ、Ｂを絞り出すことができる。すなわち、上述した第１の実施形態に係る装置のスクイズローラ１０３等により押圧力を混合方向に沿って加えることで被混合材料Ａ、Ｂを絞り出すことができる。ミキシングチューブ１０は押圧力から開放された後は、元の形状に戻ろうとする作用が働くため、ミキシングチューブ１０内には負の圧力が働く。そして、この負の圧力は次に混合する被混合材料Ａ、Ｂを吸引誘導し、吸引誘導された被混合材料Ａ、Ｂはスクイズローラ１０３等で押圧されるとともに、ミキシングチューブ１０内を流通することで混合される。
【００４６】
次にミキシングチューブ１０の第１の流路および第２の流路について詳細に説明する。図７は、ミキシングチューブ１０の流入口付近を各部材ごとに分解した斜視図である。ミキシングチューブ１０は、２種類のブロック１１および１２を複数直列に接続した構成である。各ブロック１１および１２の内部には、それぞれ混合用の変形通路１３、１３ｄ、１４、１４ｄ、１６、１６ｄ、１７、１７ｄが形成されている。前記第１外枠部材２１と仕切り部材１５との間に形成された変形通路１３、１３ｄ、１４、１４ｄと、第２外枠部材２２と仕切り部材１５との間に形成された変形通路１６、１６ｄ、１７、１７ｄは、仕切り部材１５の穴部１５ｃによって分岐、合流する。なお、変形通路は、本発明に係る分割混合流路構造に相当する。
【００４７】
ブロック１１の変形通路１３および１４は、各々Ｘ方向に長方形の入口部１３ｂ、１４ｂを有し、これらの入口部１３ｂ、１４ｂを重ねて結合することにより、１つの正方形を形成している。また、出口部１１ｂは変形通路１３、１３ｄ、１４、１４ｄが合流しており、入口部１３ｂの略２倍の断面積を有する正方形となっている。また、変形通路１３、１４は、その断面形状が入口点Ｐ１から中間点Ｐ５に向かって連続的に変化しており、中間点Ｐ３ではそれぞれ入口部１３ｂ、１４ｂの略半分の断面積を有する正方形となっている。また、入口点Ｐ１から中間点Ｐ３までは、変形通路１３、１４との間には仕切り部材１５により、２つの変形通路１３、１４は分割されているが、中間点Ｐ３から出口点Ｐ５までは、変形通路１３、１４との間の仕切り部材１５には穴部１５ｃが形成されている。また、中間点Ｐ３から出口点Ｐ５までの間は、変形通路１３、１３ｄ、１４、１４ｄが連通するように形成されている。
【００４８】
また、通路ブロック１２は、通路ブロック１１と同様に４つの変形通路を有しており、ブロック１１の変形通路をＸ方向において逆に配置したものである。ブロック１１とブロック１２の接続部分（Ｐ１、Ｑ１）では、上流側のブロック１１における変形通路１３、１３ｄが下流側のブロック１２における変形通路１６に連通しており、ブロック１１の変形通路１４、１４ｄがブロック１２の変形通路１７に連通している。このように、各変形通路が断面形状を異ならせつつ、分岐合流を繰り返すため、通過する被混合材料に分割、集合を作用させて混合することができる。
【００４９】
次に、このように直列に接続された複数のブロック１１、１２を被混合材料Ａ、Ｂが通過する際の混合状態を説明する。図８は、ブロック１１を被混合材料Ａ、Ｂが通過する形態を示す図である。なお、図８における符号Ｐ１〜Ｐ５、Ｑ１は、図７におけるブロック１１，１２の被混合材料Ａ、Ｂの通過位置に対応している。
【００５０】
収容部４０Ａ、４０Ｂからブロック１１に流入した被混合材料Ａ、Ｂは、入口点Ｐ１で変形通路１３と１４に分割される（ａ）。そして、徐々にＸ方向の長さが小さくなり（ｂ）中間点Ｐ３では、各変形通路１３、１４の幅が略半分になる（ｃ）。その後、仕切り部材１５の穴部１５ｃを通じて、変形通路１３、１４、１３ｄ、１４ｄが連通する（ｄ）。そして、出口点Ｐ５では、変形通路１３、１４、１３ｄ、１４ｄが完全に合流し、被混合材料Ａ、Ｂは混在している（ｅ）。そして、第１通路ブロック１１にて混合された被混合材料Ａ、Ｂは、第２通路ブロック１２の入口部において、Ｘ方向に長い長方形に２分割される。
【００５１】
このようにして２種類の被混合材料Ａ、Ｂは実質的に集合および分割される。すなわち、ミキシングチューブ１０は、２のＮ乗の理論で層を形成しており、ブロック１１およびブロック１２の段数が多くなるほど、被混合材料Ａ、Ｂの分割、集合の回数が多くなり、規則的に効率よく混合することが可能となる。
【００５２】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明に係る混合装置は、これらに限ら
ず、可能な限りこれらの組合せを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１の実施形態に係る混合装置を示す正面図である。
【図２】第２の実施形態に係る混合装置を示す斜視図である。
【図３】第２の実施形態に係る混合装置の内部構成を示す図である。
【図４】第３の実施形態に係る混合装置の断面図である。
【図５】第１から第３の実施形態に係る混合装置に使用可能なミキシングチューブ１０の平面図である。
【図６】第１から第３の実施形態に係る混合装置に使用可能なミキシングチューブの分解図を示す図である。
【図７】ミキシングチューブ１０の流入口付近を各部材ことに分解した斜視図である。
【図８】ブロック１１を被混合材料Ａ、Ｂが通過する形態を示す図である。
【図９】従来用いられている混合システムを示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０・・・ミキシングチューブ
１１、１２・・・ブロック
１３、１３ｄ、１４、１４ｄ、１７、１７ｄ、１８、１８ｄ・・・変形通路
１５・・・仕切り部材
２１・・・第１外枠部材
２２・・・第２外枠部材
１０１、１０３、１０３ａ・・スクイズローラ
１０５、１０５ａ・・・中心軸
１０６、１０６ａ・・・アーム
１０８・・・ケーシング
１３１、１３２・・・ポンプ
１３３、１３４・・・流量計
１３５、１３６・・・配管
１３７・・・スタティックミキサ
Ａ、Ｂ・・・被混合材料
【図１】
2007253123.tif 000003
【図２】
2007253123.tif 000004
【図３】
2007253123.tif 000005
【図４】
2007253123.tif 000006
【図５】
2007253123.tif 000007
【図６】
2007253123.tif 000008
【図７】
2007253123.tif 000009
【図８】
2007253123.tif 000010
【図９】
2007253123.tif 000011