(57)【要約】【課題】スタティックミキサに用いられる混合要素を改良すること。【解決手段】第１の分割パネルは、第１の側部及び第２の側部を有し、前縁を規定している。第１のそらせ面は、第１の側部に沿う流体流れの経路の少なくとも一部を閉塞するように、当該第１の側部から突き出ている。第２のそらせ面は、第２の側部に沿う流体流れの経路の少なくとも一部を閉塞するように、当該第２の側部から突き出ている。第２の分割パネルは、第１の分割パネルに対して横向きに差し向けられ、後縁を規定し、第１の側部及び第２の側部を有している。第３のそらせ面は、第１のそらせ面に近接して第２の分割パネルの第１の側部から突き出ている。第４のそらせ面は、第２のそらせ面に近接して第２の分割パネルの第２の側部から突き出ている。そらせ面の少なくとも１つが、第１の平坦面及び当該第１の平坦面から角度をなして差し向けられた第２の平坦面によって構成されている。【選択図】図３
2016147263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの成分を含む流体の流れを混合する混合バッフルであって、
第１の側部及び第２の側部を含み、前縁を規定している第１の分割パネルと、
前記第１の分割パネルの前記第１の側部に沿う流体流れの経路の少なくとも一部を閉塞するべく、前記第１の分割パネルの前記第１の側部から突き出た第１のそらせ面と、
前記第１の分割パネルの前記第２の側部に沿う流体流れの経路の少なくとも一部を閉塞するべく、前記第１の分割パネルの前記第２の側部から突き出た第２のそらせ面と、
前記第１の分割パネルに接続されると共に前記第１の分割パネルを横断する方向に差し向けられ、後縁を規定すると共に第１の側部及び第２の側部を含んでいる第２の分割パネルと、
前記第１のそらせ面に近接して前記第２の分割パネルの前記第１の側部から突き出た第３のそらせ面と、
前記第２のそらせ面に近接して前記第２の分割パネルの前記第２の側部から突き出た第４のそらせ面と、
を備え、
前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４のそらせ面のうちの少なくとも１つは、第１の平坦面及び当該第１の平坦面から角度をなして差し向けられた第２の平坦面によって規定されており、
前記第１及び前記第２の平坦面は、前記流体流れに対して異なる角度をなして配置されており、
前記流体流れは、前記前縁のところで、前記第１の分割パネルによって、前記第１及び前記第４のそらせ面によって前記第１の分割パネルの前記第１の側部から前記第２の分割パネルの前記第２の側部へと移動される第１の流れ部分と、前記第２及び前記第３のそらせ面によって前記第１の分割パネルの前記第２の側部から前記第２の分割パネルの前記第１の側部へと移動されるに第２の流れ部分と、に分割され、
前記第１及び前記第２の流れ部分は、前記後縁のところで再結合されるようになっている
ことを特徴とする混合バッフル。
【請求項２】
前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４のそらせ面の各々が、第１の平坦面及び当該第１の平坦面から角度をなして差し向けられた第２の平坦面によって規定されており、
前記第１及び前記第２の平坦面は、前記流体流れに対して異なる角度をなして配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の混合バッフル。
【請求項３】
前記第１の分割パネルは、前記前縁のところで、当該第１の分割パネルの対応の前記第１及び前記第２の側部に向かって互いに逆の方向に曲げられた第１及び第２のフック区分を有し、
前記第２の分割パネルは、前記後縁のところで、当該第２の分割パネルの対応の前記第１及び前記第２の側部に向かって互いに逆の方向に曲げられた第１及び第２のフック区分を有する
ことを特徴とする請求項２記載の混合バッフル。
【請求項４】
前記第２の平坦面の各々は、２５°から５０°までの範囲にある角度だけ、前記第１の平坦面の隣接の各々からそれぞれ角度付けられている
ことを特徴とする請求項２記載の混合バッフル。
【請求項５】
前記第１の平坦面の各々は、前記流体流れに垂直な平面からゼロではない角度だけ角度付けられており、その結果、前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４のそらせ面の各々が、二重くさび形状を規定している
ことを特徴とする請求項２記載の混合バッフル。
【請求項６】
前記第１の平坦面の各々は、前記流体流れに垂直な平面から５°から１５°までの範囲にある角度だけ角度付けられている
ことを特徴とする請求項５記載の混合バッフル。
【請求項７】
前記第１及び前記第２のそらせ面の前記第１の平坦面は、前記流体流れに垂直な前記平面から第１の角度だけ角度付けられており、
前記第３及び前記第４のそらせ面の前記第１の平坦面は、前記流体流れに垂直な前記平面から前記第１の角度とは異なる第２の角度だけ角度付けられている
ことを特徴とする請求項５記載の混合バッフル。
【請求項８】
前記第１の角度は、前記第２の角度よりも大きい
ことを特徴とする請求項７記載の混合バッフル。
【請求項９】
前記第１の分割パネルは、前記第２の分割パネルに全体として垂直に差し向けられていて、当該混合バッフルが前記流体流れを収容する導管内に配置される時、前記第１の分割パネルは、前記導管内に全体として鉛直に差し向けられ、前記第２の分割パネルは、前記導管内に全体として水平に差し向けられる
ことを特徴とする請求項２記載の混合バッフル。
【請求項１０】
前記第１及び前記第４のそらせ面は、前記第１の流れ部分が前記第１の分割パネルに沿って下方に収縮し、その後前記第２の分割パネルに沿って右側に拡張するように、前記第１の流れ部分を移動させ、
前記第２及び前記第３のそらせ面は、前記第２の流れ部分が前記第１の分割パネルに沿って上方に収縮し、その後前記第２の分割パネルに沿って左側に拡張するように、前記第２の流れ部分を移動させ、
それらにより、前記第１の流れ部分及び前記第２の流れ部分を反時計回りの方向に効果的に移動させる
ことを特徴とする請求項９記載の混合バッフル。
【請求項１１】
前記第１及び前記第４のそらせ面は、前記第１の流れ部分が前記第１の分割パネルに沿って上方に収縮し、その後前記第２の分割パネルに沿って右側に拡張するように、前記第１の流れ部分を移動させ、
前記第２及び前記第３のそらせ面は、前記第２の流れ部分が前記第１の分割パネルに沿って下方に収縮し、その後前記第２の分割パネルに沿って左側に拡張するように、前記第２の流れ部分を移動させ、
それらにより、前記第１の流れ部分及び前記第２の流れ部分を時計回りの方向に効果的に移動させる
ことを特徴とする請求項９記載の混合バッフル。
【請求項１２】
前記第１及び前記第２の分割パネル、並びに、前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４のそらせ面は、射出成形によって一体品として一体形成されている、請求項２記載の混合バッフル。
【請求項１３】
少なくとも２つの成分を含む流体の流れを混合するスタティックミキサであって、
前記流体流れを受け入れるよう構成されたミキサ導管と、
前記ミキサ導管内に位置決めされた複数の混合要素によって規定された混合コンポーネントと、
を備え、
前記複数の混合要素は、請求項１記載の混合バッフルを少なくとも１つ含む
ことを特徴とするスタティックミキサ。
【請求項１４】
前記二重混合バッフルの前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４のそらせ面の各々は、第１の平坦面及び当該第１の平坦面から角度をなして差し向けられた第２の平坦面によって規定されており、
前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、前記流体流れに対して異なる角度をなして配置されている
ことを特徴とする請求項１３記載のスタティックミキサ。
【請求項１５】
前記複数の混合バッフルは、前記流体流れを反時計回りの方向に移動させる左回り混合バッフルと、前記流体流れを時計回りの方向に移動させる右回り混合バッフルと、を含み、
前記混合コンポーネントは、交互に位置する一連の前記左回り混合バッフル及び前記右回り混合バッフルを含んでいる
ことを特徴とする請求項１４記載のスタティックミキサ。
【請求項１６】
前記混合コンポーネントの前記複数の混合要素は、交互に位置する一連の前記左回り混合バッフル及び前記右回り混合バッフルが散在された少なくとも１つの異なる形式の流れシフト要素を更に含んでいる
ことを特徴とする請求項１５記載のスタティックミキサ。
【請求項１７】
前記混合コンポーネントは、射出成形によって一体品として一体形成されており、
前記複数の混合要素は、一緒になって、前記一体品の第１及び第２の互いに対向する側壁を規定しており、
前記側壁は、前記ミキサ導管の長さに沿って延びている
ことを特徴とする請求項１４記載のスタティックミキサ。
【請求項１８】
前記第１の平坦面の各々は、前記流体流れに垂直な平面からゼロではない角度だけ角度付けられており、その結果、前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４のそらせ面の各々が、二重くさび形状を規定している
ことを特徴とする請求項１４記載のスタティックミキサ。
【請求項１９】
前記第１の分割パネルは、前記第２の分割パネルに対して全体として垂直に差し向けられており、
前記第１の分割パネルは、前記導管内に全体として鉛直に差し向けられており、
前記第２の分割パネルは、前記導管内に全体として水平に差し向けられている
ことを特徴とする請求項１４記載のスタティックミキサ。
【請求項２０】
ミキサ導管及び複数の混合バッフルを有するスタティックミキサによって流体の流れの少なくとも２つの成分を混合する方法であって、
少なくとも２つの成分を有する前記流体流れを前記ミキサ導管の入口端部中に導入するステップと、
前記流体流れを前記複数の混合バッフルを通るように押し込んで混合流体流れを生じさせるステップと、
前記流体流れを前記複数の混合バッフルを通るように押し込んだ後、前記混合流体流れを前記ミキサ導管の出口端部から排出するステップと、
を備え、
前記混合バッフルのうちの少なくとも１つは、請求項１記載の混合バッフルを含み、
前記押し込みステップは、
前記流体流れを、前記第１の分割パネルの前記前縁によって、前記第１の分割パネルの第１の側部に沿って位置する第１の流れ部分と、前記第１の分割パネルの第２の側部に沿って位置する第２の流れ部分と、に分割するステップと、
前記第１の流れ部分を、前記第１及び前記第４のそらせ面によって前記第１の分割パネルの前記第１の側部から前記第２の分割パネルの第２の側部へと移動させるステップと、
前記第２の流れ部分を、前記第２及び前記第３のそらせ面によって前記第１の分割パネルの前記第２の側部から前記第２の分割パネルの第１の側部へと移動させるステップと、
前記第１の流れ部分と前記第２の流れ部分を前記第２の分割パネルの前記後縁のところで再結合するステップと、
を含んでおり、
前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４のそらせ面のうちの少なくとも１つの前記第２の平坦面は、前記第１又は前記第２の流れ部分が前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４のそらせ面のうちの前記対応の少なくとも１つに沿った移動中に進む必要がある距離を、短くしている
ことを特徴とする方法。
【請求項２１】
前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４のそらせ面の各々は、第１の平坦面及び当該第１の平坦面に対して角度をなして差し向けられた第２の平坦面によって構成されており、
前記第１及び前記第２の流れ部分は、移動させられている間、前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４のそらせ面によって短い距離に沿って移動するようになっている
ことを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記流体流れは、複数の交互に位置する前記少なくとも２つの成分の層を含み、
前記複数の混合バッフル中への前記流体流れの押し込みステップは、前記混合バッフルのうちの前記少なくとも１つの各々の前記前縁と前記後縁との間における前記少なくとも２つの成分の前記交互に位置する層の数を２倍にするステップを更に含む
ことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記第１及び前記第２の平坦面の各々は、前記スタティックミキサを通る前記流体流れに垂直な平面からゼロではない角度だけ角度付けられており、その結果、前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４のそらせ面の各々が、二重くさび形状を規定しており、
当該方法は、
前記混合流体流れの排出が完了される時、前記スタティックミキサの前記入口端部を前記流体流れの源から切り離すステップと、
前記混合バッフルのうちの前記少なくとも１つの前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４のそらせ面の各々についての前記二重くさび形状の結果として、前記スタティックミキサ内の保持状態の体積によって定められる流体流れの廃棄物を最小限に抑えるステップと、
を更に備えたことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
前記第１及び前記第２のそらせ面の前記第１の平坦面は、前記流体流れに垂直な前記平面から第１の角度をなして角度付けられており、
前記第３及び前記第４のそらせ面の前記第１の平坦面は、前記流体流れに垂直な前記平面から前記第１の角度とは異なる第２の角度をなして角度付けられており、それにより、前記第２の分割パネルの出口に隣接したところと比較して前記第１の分割パネルの入口に隣接したところに位置する前記流体流れを異なった態様で移動させることによって、流体流れ特性を最適化する
ことを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記混合バッフルのうちの前記少なくとも１つは、左回り混合バッフル及び右回り混合バッフルを含んでおり、
前記複数の混合バッフル中への前記押し込みステップは、
前記第１及び前記第２の流れ部分を前記左回り混合バッフルによって反時計回りの方向に効果的に移動させるステップと、
前記第１及び前記第２の流れ部分を前記右回り混合バッフルによって時計回りの方向に効果的に移動させるステップと、
を更に含む
ことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示内容、即ち、本発明は、一般に、流体ディスペンサ、特にスタティックミキサのコンポーネント、及び、流体の流れを混合する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くのモーションレス形のミキサ、例えばマルチフラックス（Multiflux）、螺旋形及び他形式のミキサが存在する。これらの形式のミキサは、大部分に関し、流体を混ぜ合わす上でほぼ同じ一般原理を利用している。これらミキサでは、流体を分割してオーバーラップ状態で再結合することによって、流体を互いに混ぜ合わせる。この作用は、交互に位置する幾何学的形状の一連のバッフル上に流体を押しやることによって達成される。かかる分割及び再結合により、混合されるべき流体の層が薄くなり、互いを超えて拡散し、最終結果として、流体の全体的に均一な混合物が得られる。この混合プロセスは、特に高粘度の流体に関して極めて有効であることが判明している。スタティックミキサは、典型的には、様々な幾何学的形状の一連の交互に位置するバッフルで構成され、これらバッフルは、通常、連続的な分割及び再結合を行うよう導管内に配置された右回りの混合バッフルと左回りの混合バッフルから成る。かかるミキサは、一般に、質量流体流れの大部分を混ぜ合わす上で効果的であるが、これらミキサは、ストリーキング（streaking）現象を生じ、このストリーキング現象は、押出し混合物中に完全には混合されなかった流体のストリーク（streak）を残す傾向がある。ストリーキング現象は、多くの場合、本質的に混合されなかった状態でミキサを通過する流体のストリークがミキサ導管の内面に沿って生じることに起因して起こる。
【０００３】
ストリーキング現象への対処を試みながら、適当なミキサ長さを維持する試みがなされている。例えば、伝統的な左回り及び右回り混合バッフルが、より大きな回転角度を生じさせるバッフル（１８０°又は２７０°バッフル）と組み合わされ、及び／または、流れ反転バッフル、例えばパパラルド（Pappalardo）に付与された米国特許第７，９８５，０２０号明細書及びヘニング（Henning）に付与された米国特許第６，７７３，１５６号明細書に記載されている特殊インバータ形バッフル、と組み合わされ得る。これら後者の形式のバッフルの各々は、流体を混合バッフルの周囲部から中心部中に押しやる、及び、その逆の状態を生じさせる傾向がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，９８５，０２０号明細書
【特許文献２】米国特許第６，７７３，１５６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かかる方式は、スタティックミキサを通って動くストリークの寸法を減少させるが、混合効率が低い。と言うのは、これらストリークを徹底的に拡散させるためには、ミキサ内により多くのバッフルを配置しなければならず、かくして、ミキサの長さが増大するからである。かかるミキサ長さの増大は、多くのモーションレス形ミキサ、例えば手持ち形ミキサ‐ディスペンサ、では受け入れることができない場合がある。加うるに、より長いミキサは、一般に、より大きな保持体積を有することになり、結果的により多くの材料の無駄を生じる。このことは、高価な材料を取り扱う場合、例えば、エレクトロニクス、歯科分野、及び医療分野で、特に望ましくない。
【０００６】
したがって、この一般的な形式のスタティックミキサに用いられる混合要素を更に改良し、ディスペンシングを終えたときのミキサの保持体積が小さく、且つ、混合性能が各混合要素のところで更に最適化される、というようにすることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に従って、混合バッフルが流体流れを混合するように構成される。混合バッフルは、第１及び第２の分割パネル並びに第１、第２、第３及び第４のそらせ面を有する。第１の分割パネルは、第１の側部及び第２の側部を有すると共に、前縁を規定している。第１のそらせ面は、第１の分割パネルの第１の側部に沿う流体流れの経路の少なくとも一部を閉塞するように、第１の分割パネルの第１の側部から突き出ている。第２のそらせ面は、第１の分割パネルの第２の側部に沿う流体流れの経路の少なくとも一部を閉塞するように、第１の分割パネルの第２の側部から突き出ている。第２の分割パネルは、第１の分割パネルに対して横向きに差し向けられており、後縁を規定すると共に、第１の側部及び第２の側部を有している。第３のそらせ面は、第１のそらせ面に近接して第２の分割パネルの第１の側部から突き出ている。第４のそらせ面は、第２のそらせ面に近接して第２の分割パネルの第２の側部から突き出ている。これらそらせ面のうちの少なくとも１つは、第１の平坦面及び当該第１の平坦面から角度をなして差し向けられた第２の平坦面によって構成されている。この構成により、第１及び第２の平坦面は、流体流れに対して互いに異なる角度をなす。作動にあたり、流体流れは、前縁のところで第１の流れ部分と第２の流れ部分に分割される。第１の流れ部分は、第１及び第４のそらせ面によって第２の分割パネルの第２の側部へと移動され、第２の流れ部分は、第２及び第３のそらせ面によって第２の分割パネルの第１の側部へと移動される。
【０００８】
一観点では、混合バッフル内の４つのそらせ面の各々が、第１の平坦面及び当該第１の平坦面から角度をなして差し向けられた第２の平坦面によって構成される。この「二重くさび」構成は、混合バッフルに出入りする流体の流れの流れ特性を更に操作しながら、ミキサ内の無駄になる保持体積を減少させ、それにより混合性能を最適化する。別の観点では、第１及び第２の分割パネルは、対応の前縁及び後縁のところで互いに逆方向に曲げられた第１及び第２のフック区分を有する。第１及び第２のフック区分は、混合バッフルに出入りする流れ、を更に案内する。
【０００９】
種々の実施形態では、第２の平坦面の各々は、２５°から５０°までの範囲にある角度だけ第１の平坦面の隣接の各々からそれぞれ角度付けられている。第１の平坦面の各々は、流体流れに垂直な平面からゼロではない角度だけ角度付けられ、その結果、第１、第２、第３及び第４のそらせ面の各々は、二重くさび形状を定めている。具体的には、第１の平坦面の各々は、流体流れに垂直な平面から５°から１５°までの範囲にある角度だけ角度付けられている。さらに、幾つかの実施形態では、第１及び第２のそらせ面の第１の平坦面は、第３及び第４のそらせ面の第１の平坦面よりも、より大きな角度だけ流体流れに垂直な平面から角度付けられ、それにより前縁及び後縁に隣接したところでの入口及び出口のところで特有の混合特性を提供する。
【００１０】
別の観点では、第１の分割パネルは、第２の分割パネルに全体として垂直に差し向けられている。例えば、混合バッフルが流体流れを収容する導管中に挿入される時、第１の分割パネルは、導管内に全体として鉛直に差し向けられ、第２の分割パネルは、導管内に全体として水平に差し向けられる。さらに、第１及び第４のそらせ面は、第１の流れ部分が第１の分割パネルに沿って下方に収縮し、その後第２の分割パネルに沿って右側に拡張するように、第１の流れ部分を移動させ、第２及び第３のそらせ面は、第２の流れ部分が第１の分割パネルに沿って上方に収縮し、その後第２の分割パネルに沿って左側に拡張するように、第２の流れ部分を移動させる。これにより、第１の流れ部分と第２の流れ部分が反時計回りの方向に効果的に移動される。変形例として、第１及び第４のそらせ面は、第１の流れ部分が第１の分割パネルに沿って上方に収縮し、その後第２の分割パネルに沿って右側に拡張するように、第１の流れ部分を移動させ、第２及び第３のそらせ面は、第２の流れ部分が第１の分割パネルに沿って下方に収縮し、その後第２の分割パネルに沿って左側に拡張するように、第２の流れ部分を移動させる。これにより、第１の流れ部分と第２の流れ部分が時計回りの方向に効果的に移動される。これら２つの交互に位置する形式の混合バッフルを、左回り及び右回りと称する場合がある。
【００１１】
第１及び第２の分割パネル並びに種々のそらせ面は、一体品として一体形成される。この目的のため、これら要素は、幾つかの実施形態では射出成形されるのが良い。さらに、混合バッフルは、幾つかの実施形態では一連のバッフルの一部として一体形成され、あるいは変形例として、直列進行製造法（series following manufacture）で互いに連結される。
【００１２】
別の実施形態によれば、スタティックミキサが流体流れを混合するように構成される。当該ミキサは、流体流れを受け入れるよう構成されたミキサ導管と、複数の混合要素により規定された混合コンポーネントと、を有する。混合要素は、複数の混合バッフルを含み、これら混合バッフルの各々は、上記において詳細に説明した第１及び第２の分割パネル並びに第１、第２、第３及び第４のそらせ面を有する。複数の混合バッフルの中には、流体流れを反時計回りの方向に移動させる左回り混合バッフルを含むものがあり、一方、複数の混合バッフルの中には、流体流れを時計回りの方向に移動させる右回り混合バッフルを含むものもある。この目的のため、複数の混合バッフルは、交互に位置する一連の左回り及び右回り混合バッフルを含む。一観点では、第１の分割パネルは、導管内で全体として第２の分割パネルに垂直に差し向けられ、第１の分割パネルは、鉛直で、第２の分割パネルは、水平である。
【００１３】
別の実施形態に従って、スタティックミキサによって流体流れの少なくとも２つの成分を混合する方法は、少なくとも２つの成分を有する流体流れをミキサ導管の入口端部内に導入するステップを含む。流体流れは、複数の混合バッフルを通るように押し込められて混合流体の流れを生じる。混合バッフルのうちの少なくとも１つは、上述の第１及び第２の分割パネル並びに第１、第２、第３及び第４のそらせ面を有する。押し込みステップは、流体流れを、第１の分割パネルの前縁によって、第１の分割パネルの第１の側部に沿って位置する第１の流れ部分と、第１の分割パネルの第２の側部に沿って位置する第２の流れ部分と、に分割するステップを更に含む。第１の流れ部分は、第１及び第４のそらせ面によって、第１の分割パネルの第１の側部から第２の分割パネルの第２の側部へと移動され、第２の流れ部分は、第２及び第３のそらせ面によって第１の分割パネルの第２の側部から第２の分割パネルの第１の側部へと移動される。第１の流れ部分と第２の流れ部分は、第２の分割パネルの後縁のところで再結合する。この方法は、流体流れが複数の混合バッフルを通るように押し込められた後、混合流体流れをミキサ導管の出口端部から排出するステップを更に含む。先の実施形態の場合と同様、そらせ面（の各々ではなく）のうちの少なくとも１つは、第１又は第２の流れ部分が対応のそらせ面に沿って移動する間に進む必要がある距離を短くするように、互いに対して角度をなして差し向けられた第１及び第２の平坦面によって規定されている。
【００１４】
一観点では、流体流れは、少なくとも２つの成分の複数の交互に位置する層を含み、この方法は、混合バッフルの各々の前縁と後縁との間で少なくとも２つの成分の交互に位置する層の数を２倍にするステップを更に含む。第１及び第２の平坦面の各々は、第１の観点では、スタティックミキサを通る流体流れに垂直な平面からゼロではない角度だけ角度付けられている。これら実施形態では、そらせ面の二重くさび形状は、混合流体流れの排出が完了されて、スタティックミキサが入口端部のところで流体流れ源から切り離された時に、スタティックミキサ内の保持体積によって規定される流体流れの無駄を最小限に抑えるように構成されている。別の観点では、第２の分割パネルのところの出口に隣接したところと比較して第１の分割パネルのところの入口に隣接したところに位置する流体流れを異なった態様で移動させることによって、流体流れ特性が最適化される。流れの移動（ずらし）の当該差は、流体流れに対して第１及び第２のそらせ面の第１の平坦面を第３及び第４のそらせ面の第１の平坦面とは異なる角度をなして配置することによって生じる。
【００１５】
開示する装置の上記目的及び利点並びに他の目的及び利点は、本明細書に添付された図面と関連して以下の詳細な説明を読むと容易に明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に従った多数の二重くさび形混合バッフルを含む混合コンポーネントを露出させるべく、ミキサ側壁の一部分が省かれた状態のスタティックミキサの斜視図である。
【００１７】
【図２】スタティックミキサの残部から取り外された図１の混合コンポーネントの一部分の斜視図であり、当該混合コンポーネントは、交互に位置する右回り二重くさび形混合バッフル及び左回り二重くさび形混合バッフルを含んでいる。
【００１８】
【図３】特定の構造要素を出すよう他の要素から分離された、図２の左回り二重くさび形混合バッフルの１つの斜視図と、当該混合バッフルの種々の断面のところでの当該混合バッフルを通って流れる２種類の流体の略図である。
【００１９】
【図４】特定の構造要素を出すよう他の要素から分離された、図２の右回り二重くさび形混合バッフルの１つの斜視図と、当該混合バッフルの種々の断面のところでの当該混合バッフルを通って流れる２種類の流体の略図（図３に示された流れから続く図）である。
【００２０】
【図５】図３の左回り混合バッフルの平面図である。
【図６】図３の左回り混合バッフルの正面図である。
【図７】図３の左回り混合バッフルの右側面図である。
【００２１】
【図８】図４の右回り二重くさび形混合バッフルの前且つ下から見た斜視図である。この図は、以下において説明する２つの実施形態に対する比較目的のために用いられる。
【００２２】
【図９】本発明の別の実施形態としての右回り二重くさび形混合バッフルの前且つ下から見た斜視図である。当該形態の混合バッフルは、図８の二重くさび形混合バッフルに設けられた傾斜そらせ面よりも、流れに対してより大きな入射角を有する傾斜そらせ面を有している。
【００２３】
【図９Ａ】流体流れに対する傾斜そらせ面の第１及び第２の平坦面の入射角度を示すための、図９の混合バッフルの傾斜そらせ面の１つのスポット詳細側面図である。
【００２４】
【図１０】本発明の別の実施形態としての右回り二重くさび形混合バッフルの前且つ下から見た斜視図である。当該形態の混合バッフルは、図８の二重くさび形混合バッフルに設けられた傾斜そらせ面とは異なる相対部分長さを有する傾斜そらせ面を有している。
【００２５】
【図１０Ａ】流体流れに対する傾斜そらせ面の第１及び第２の平坦面の入射角度を示すための、図１０の混合バッフルの傾斜そらせ面の１つのスポット詳細側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本発明の原理に従って一連の混合バッフル１２を有するスタティックミキサ１０の一実施形態を示している。この実施形態の混合バッフル１２は、以下に更に詳細に説明するように、種々の流れ遮蔽面の結果として「二重くさび」形混合バッフルとも言う。二重くさび形混合バッフル１２の各々は、混合バッフル１２の前縁１６のところで導管１４を通る流体の流れを分割し、次にこの流れを部分回転により時計回り又は反時計回りにずらし又は回転させ、その後流体流れを混合バッフル１２の後縁１８のところで再結合する。公知のマルチフラックス（Multiflux）形混合要素と同様、二重くさび形混合バッフル１２は、複数のそらせ面を有し、当該そらせ面は、他の図を参照して以下に番号が付与されているが、流体流れの一部分（例えば、流体流れの半分）が狭められた空間（例えば、図示の実施形態では導管１４の全体的断面の四半分）を通って動くことを強制し、その後、後縁１８に向かってもう一度拡張する。
【００２７】
しかしながら、当該実施形態の二重くさび形混合バッフル１２は、各々、導管１４を通って動く流れに対する入射角度が前縁１６及び後縁１８に隣接したところで尖るように小さくなる又は増大するような二重くさび形状を規定している。このように傾斜そらせ面上における入射角を尖らせることにより、混合バッフル１２を通って流れる流体が収縮するようにし、次に前縁１６のところでの分割箇所の近くで且つ後縁１８のところでの再結合箇所の近くのところで迅速に又は容易に拡張する。この目的のため、二重くさび形混合バッフル１２周りでこれに沿って流れる流体は、流体流れをなして移動している２種類又は３種類以上の流体相互間の混合品質がスタティックミキサで用いられている公知の混合要素よりも良好であり、流体流れをスタティックミキサ１０中で移動させることによって生じる背圧がそれほど増大することもない。さらに、二重くさび形混合バッフル１２は、公知の混合要素と比較して導管１４内の多くの空間を満たし、従って、有利には、使用されているミキサ１０が停止したときに保持状態の流体体積を減少させ、それにより混合操作の終わりでの材料の無駄が減少する。
【００２８】
図１を参照すると、スタティックミキサ１０は、主要構成要素として、導管１４及び当該導管１４中に挿入された混合コンポーネント２０を有する。導管１４は、混ぜ合わされるべき少なくとも２種類の流体を収容したカートリッジ、カートリッジシステム、又は計量システム（これらはいずれも図示されていない）に取り付けられるよう構成された入口端部受け口２２を備えている。例えば、入口端部受け口２２は、ノードソン・コーポレーション（Nordson Corporation）から入手できる二成分カートリッジシステムのうちの任意のものに連結可能である。導管１４は、混合コンポーネント２０を受け入れるよう形作られた本体区分２４、及び、当該本体区分２４と連通したノズル出口２６、を更に有している。本体区分２４及び混合コンポーネント２０は、実質的に正方形の断面輪郭形状を有するものとして図示されているが、当業者であれば理解するように、以下に説明する概念は、丸形や円筒形やその他の形状を含む他の幾何学的形状を備えたミキサにも、同様に当てはまり得る。
【００２９】
図１に示されている実施形態としてのスタティックミキサ１０内に設けられている混合コンポーネント２０は、一連続体をなす混合要素及び／又はバッフルを含む。混合要素及び／又はバッフルのこの連続体は、入口端部受け口２２に隣接して位置する入口混合要素３０で始まり、この入口混合要素３０は、スタティックミキサ１０内に受け入れられた少なくとも２種類の流体の幾らかの初期分割及び混合を（到来する流体の流れに対する混合コンポーネント２０の向きとは無関係に）保証するよう構成されていて、次に、二重くさび形混合バッフル１２の一連の左回り及び右回りバージョン（以下、１２L及び１２Rで示されている）に続いていて、流れシフタ要素３２が連続体中の数個の二重くさび形混合バッフル１２の各組の終わりごとに差しはさまれている。流れシフタ要素３２は、流体流れの少なくとも一部分を導管１４の一方の側から導管１４の別の側にずらし、それにより二重くさび形混合バッフル１２とコントラストをなす異なる形式の流体の動き及び混合をもたらす、というように構成されている。本明細書における開示は、二重くさび形混合バッフル１２に焦点を当てるので、入口混合要素３０又は流れシフタ要素３２についての更なる詳細な説明は以下においてなされない。しかしながら、理解されるように、混合コンポーネント２０を構成する要素のうちの１つ又は２つ以上は、本発明の範囲から逸脱することなく、図示のものから再組織化され得るし、あるいは、改造可能である（混合コンポーネント２０に属する要素のうちの幾つかが二重くさび形混合バッフル１２であることを条件として）。
【００３０】
混合コンポーネント２０を構成する一連の混合要素及び／又はバッフルは、第１及び第２の側壁３４，３６を形成するよう互いに一体形成される。第１及び第２の側壁３４，３６は、混合コンポーネント２０の互いに対向する側部を少なくとも部分的に境界付け、これに対し、第１の側壁３４と第２の側壁３６との間に延びる混合コンポーネント２０の他の側部は、導管の関連の内面３８に対して大部分開いたまま乃至露出されたままである（内面３８のうちの１つは、図１では切除されて図示されていない）。二重くさび形混合バッフル１２及び他の要素３０，３２の総数は、ミキサ１０の異なる実施形態では様々であり得る。かくして、図１に示されている二重くさび形混合バッフル１２の特定の構造について以下にかなり詳細に説明するが、ミキサ１０は、本発明の観点を組み込んだ実施形態の一例に過ぎない。
【００３１】
次に図２を参照すると、混合コンポーネント２０の一部分が、スタティックミキサ１０の残部から分離された状態で更に詳細に示されている。例えば、混合コンポーネント２０の互いに対向する側部により規定された第１及び第２の側壁３４，３６の特定の輪郭形状が、より明確に視認できる。図示されている混合コンポーネント２０の部分は、流れシフタ要素３２のうちの１つで始まり、次に一連の二重くさび形混合バッフル１２に続く。一連の二重くさび形混合バッフル１２は、具体的に言えば、第１の形態を有する二重くさび形混合バッフル１２Rと第２の形態を有する二重くさび形混合バッフル１２Lが交互に（スタッガード状に）位置したものである。第１の形態と第２の形態とは、互いにほぼ同じであるが、混合コンポーネント２０及び導管１４の長手方向軸線に平行に位置合わせされた少なくとも１つの中央平面に関して互いに逆（反転した形態）になっており、その結果、二重くさび形混合バッフル１２R，１２Lは、互いに鏡像関係をなしている。第１の形態を有するバッフル１２を本明細書では右回り混合バッフル１２Rという場合があり、第２の形態を有するバッフル１２を本明細書では左回り混合バッフル１２Lという場合がある。２つの形式の二重くさび形混合バッフル１２に用いられているこの異なる表記又はラベル表示は、これら混合バッフル１２を通って動いているときに流体流れが行う異なる「回転」運動に起因している。以下に詳細に説明するように、右回り混合バッフル１２Rに遭遇した流体流れは、全体として、導管１４を通る中心軸線を中心として時計回りに動き、これに対し、左回り混合バッフル１２Lに遭遇した流体流れは、全体として、導管１４の中心軸線を中心として反時計回りに動く。しかしながら、この時計回り及び反時計回りの運動は、中心軸線を中心とする真の意味での回転ではないものと理解されるだろう。回転は、全体としては、複数種類の流体を混合してスタティックミキサ１０を通るストリーキングを回避するのには、役立たない。
【００３２】
これら二重くさび形混合バッフル１２のほぼ同じ構成に鑑みて、以下の説明の際に、２つの形式のバッフル１２R，１２Lの各々の構造を識別するために、同一の参照符号が用いられる。加うるに、参照符号１２は、総称的に、該当する場合（例えば、上述の図１の説明）、二重くさび形混合バッフル１２（右回り混合バッフル１２Rと左回り混合バッフル１２Lの両方を含む）の全てを意味するために引き続き用いられる。その結果、別段の指摘がなければ、二重くさび形混合バッフル１２のうちの１つの要素の説明は、スタティックミキサ１０に含まれている他の各二重くさび形混合バッフル１２に、同様に当てはまる。
【００３３】
図３を参照すると、左回り混合バッフル１２Lは、全体として平面状であり且つ第１の方向に差し向けられた第１の分割パネル４２を有し、当該第１の方向は、図示の実施形態では、全体として鉛直の方向として示されている。左回り混合バッフル１２Lは、全体として平面状であり且つ第２の方向に差し向けられた第２の分割パネル４４を有し、当該第２の方向は、この実施形態では、全体として水平の方向として示されている。第１の分割パネル４２は、混合コンポーネント２０の長手方向軸線（例えば、これは、導管１４の長手方向軸線でもある）に平行な方向に延び、第１及び第２のフック区分４８，５０によって規定された前縁１６で終端している。第１のフック区分４８は、第１の分割パネル４２の左側部５２に向かって僅かに傾けられ、或いは「かぎ形に曲げられ」ており、第２のフック区分５０は、第１の分割パネル４２の右側部５４に向かって僅かに傾けられ、或いは「かぎ形に曲げられ」ている。第２の分割パネル４４は、第１の分割パネル４２とほぼ同じ形状を有するが、後縁１８を有している。この目的のため、当該後縁１８は、第２の分割パネル４４の頂側部６２に向かって僅かに傾けられた第１のフック区分５８と、第２の分割パネル４４の底側部６４に向かって僅かに傾けられた第２のフック区分６０と、によって構成されている。種々のフック区分４８，５０，５８，６０は、ミキサ１０内に望ましくないほど高い背圧を生じさせ得る長い横方向縁部に沿っての流れの分割を回避しながら、分割された流体流れ（各図において矢印Ｆの方向に沿って動いている）を分割パネル４２，４４の互いに対向する側部内に案内するのを、助ける。
【００３４】
理解されるように、向きに基づいた表記、例えば表面又は側部に言及して用いられる鉛直、水平、左、右、頂及び底、という表記は、図示のような当該要素の向きを意味している。もっとも、導管１４内における当該要素の別の向きも、本発明の範囲に含まれる実際のやり方又は他の実施形態で用いられ得る。この目的のため、第１及び第２の分割パネル４２，４４の種々の側部５２，５４，６２，６４は、例えば上述の発明の概要の説明の項において、「第１」及び「第２」の側部とも表現される場合がある。
【００３５】
図３は、本実施形態の左回り混合バッフル１２Lを全体的に示しているが、当該左回り混合バッフル１２Lの更なる特徴は、例えば図５〜図７に提供されている平面図、正面図、及び側面図において視認可能である。左回り混合バッフル１２Lは、第１の分割パネル４２から第１及び第２の側壁３４，３６（混合コンポーネント２０の残部と組み立てられる時）に向かって互いの逆の方向に外方に突き出るか又は延びている、第１及び第２のそらせ面（偏向面）６６，６８を更に有している。有利には、第１及び第２のそらせ面６６，６８の各々は、混合バッフル１２Lを通る流体流れに対して異なる角度をなして差し向けられた複数の平坦面（「くさび面」ともいう）を有する。例えば、第１の分割パネル４２の左側部５２の第１のそらせ面６６は、第１の分割パネル４２の中央に隣接して延びる第１の平坦面７０と、当該第１の平坦面７０の上方に配置された第２の平坦面７２と、を含んでおり、第２の平坦面７２は、流体流れに対して第１の平坦面７０よりも鋭い（小さい）角度をなして差し向けられている。同様に、第１の分割パネル４２の右側部５４の第２のそらせ面６８は、第１の分割パネル４２の中央に隣接して延びる第１の平坦面７４と、当該第１の平坦面７４の下方に配置された第２の平坦面７６と、を含んでおり、第２の平坦面７６は、流体流れに対して第１の平坦面７４よりも鋭い（小さい）角度をなして差し向けられている。第１及び第２のそらせ面６６，６８の各々上における２つの平坦面７０，７２，７４，７６の配置により、本実施形態の左回り混合バッフル１２Lは、各そらせ面がただ１つの平坦面又は丸められた表面を有する従来形混合バッフル設計例と比較して、最適化された混合を提供すると共に無駄な保持体積を減少させることができる。
【００３６】
左回り混合バッフル１２Lを通って流れる流体は、以下のように、これら種々の表面によって方向付けられる。左回り混合バッフル１２Lの種々の断面（Ａ〜Ｄ）のところでの左回り混合バッフル１２Lを通って動く２種類の流体の一つの単純化された略図が、流れについての以下の説明を明確にするのを助けるために、図３において示されている。流体流れは、断面Ａのところで、これが前縁１６に当たる前の状態で概略的に示されている。最初、混合バッフル１２Lに当たるこの流体流れは、断面Ｂで示されているように、第１の分割パネル４２によって当該第１の分割パネル４２の左側部５２上と右側部５４上とで相対的に等しい流れに分割される。第１のそらせ面６６は、第１の分割パネル４２の左側部５２上を流れる流体を混合バッフル１２Lの左下の四半分（第３象限）に向けて下方に方向付けるように構成されており（図６の正面図に示されている）、その結果、この流れは、第２の分割パネル４４の底側部６４に隣接して位置する空間に向かって移動する。この目的のため、第１の分割パネル４２の左側部５２の頂部のところの流体流れは、最初に、第２の平坦面７２によって下方にそらされ（偏向され）、次に、この流体流れは、そらせが続いている間、第１の平坦面７０に沿って混合バッフル１２Lの左下四半分（第３象限）に向かって流れ続ける。「圧縮」流れが、混合バッフル１２Lの長手方向中心のところに位置した断面Ｃのところに、概略的に示されている。この断面Ｃのところで、第１の分割パネル４２が第２の分割パネル４４に繋がっている。
【００３７】
混合バッフル１２Lの反対側の側部上の流れは、第１の分割パネル４２の右側部５４に隣接して位置する第２のそらせ面６８により規定された鏡像構造体を用いて、同様にそらされる。この点に関し、第２のそらせ面６８は、第１の分割パネル４２の右側部５４上を流れる流体を混合バッフル１２Lの右上の四半分（第１象限）に向けて上方に方向付けるように構成されており（図６の正面図に示されている）、その結果、この流れは、第２の分割パネル４４の頂側部６２に隣接して位置する空間に向かって移動する。この目的のため、第１の分割パネル４２の右側部５４の底部のところの流体流れは、最初に、第２の平坦面７６によって上方にそらされ（偏向され）、次に、この流体流れは、そらせが続いている間、第１の平坦面７４に沿って混合バッフル１２Lの右上四半分（第１象限）に向かって流れ続ける。「圧縮」流れが、混合バッフル１２Lの長手方向中心のところに位置した断面Ｃのところに、概略的に示されている。かくして、左回り混合バッフル１２Lの第１の半部（長手方向又は流れ方向に沿って位置する）は、ミキサ１０が当該実施形態において使用状態にあるとき、流体流れを効果的に分割し、流体流れの各分割部分を互いに逆方向に、導管１４の対向する（２つの）四半分に向かって移動させる（シフトする）。
【００３８】
左下の四半分（第３象限）及び右上の四半分（第１象限）に向かってずらされ又は圧縮された後、流体流れは、側方に拡張し始めて、導管１４内の空間の実質的に全てを再度満たす。この流体拡張を可能にするため、左回り混合バッフル１２Lの後半分（長手方向又は流れ方向に見て）は、前半分について上述した構造とほぼ同じ構造を有する。特に、左回り混合バッフル１２Lは、第２の分割パネル４４から導管１４の頂部及び底部に向かって（ミキサ１０内に配置されているとき）互いに逆の方向に外方に突き出るか又は延びている、第３及び第４のそらせ面８０，８２を更に有している。有利には、第３及び第４のそらせ面８０，８２の各々は、ちょうど上述した第１及び第２のそらせ面６６，６８のように、流体流れに対して異なる角度をなして差し向けられた複数の平坦な「くさび面」を有する。確かに、くさび面の各々は、混合バッフル１２Lを大体において対称にするよう、本実施形態では互いに鏡像関係をなしている。第２の分割パネル４４の頂側部６２の第３のそらせ面８０は、第２の分割パネル４４の中央に隣接して延びる第１の平坦面８４と、当該第１の平坦面８４の左側に配置された第２の平坦面８６と、を含んでおり、第２の平坦面８６は、流体流れに対して第１の平坦面８４よりも鋭い（小さい）角度をなして差し向けられている。同様に、第２の分割パネル４４の底側部６４の第４のそらせ面８２は、第２の分割パネル４４の中央に隣接して延びる第１の平坦面８８と、当該第１の平坦面８８の右側に配置された第２の平坦面９０と、を含んでおり、第２の平坦面９０は、流体流れに対して第１の平坦面８８よりも鋭い（小さい）角度をなして差し向けられている（第４のそらせ面８２は、図３及び図５〜図７では詳細に見ることができないが、対応の鏡像が、例えば図４に示されている右回り混合バッフル１２Rに示されている）。理解されるように、第１及び第３のそらせ面６６，８０は、左回り混合バッフル１２Lの互いに対向する面（反対側のフェース）（上流及び下流に見て）上に、特に当該混合バッフル１２Lの左上の四半分（第４象限）に、形成されている。同様に、第２及び第４のそらせ面６８，８２は、左回り混合バッフル１２Lの互いに対向する面（反対側のフェース）（上流及び下流に見て）上に、特に当該混合バッフル１２Lの右下の四半分（第２象限）に、形成されている。第１及び第２の分割パネル４２，４４及びそらせ面６６，６８，８０，８２は、ミキサの技術分野で理解されているように、例えばプラスチック材料を射出成形することによって、一体部材として一体形成される。
【００３９】
かくして、第２の分割パネル４２の上下での流体流れの拡張は、第１の分割パネル４２に続く流れのずれ（シフト）又は収縮とほぼ同じ態様で起こるが、丁度逆（反転した関係）になっている。右上の四半分中にずらされた流体流れは、第３のそらせ面８０の第１の平坦面８４に沿って、次に第３のそらせ面８０の第２の平坦面８６に沿って、流れ始める。この運動により、流れは、ずれるか又は拡張して、第２の分割パネル４４の頂側部６２の上方に規定された導管１４の上側部分全体を実質的に満たす。同様な態様で、左下の四半分中にずらされた流体流れは、第４のそらせ面８２の第１の平坦面８８に沿って、次に第４のそらせ面８２の第２の平坦面９０に沿って、流れ始める。この運動により、流れは、ずれるか又は拡張して、第２の分割パネル４４の底側部６４の下方に規定された導管１４の下側部分全体を実質的に満たす。分割された流れは、このとき、第２の分割パネル４４の第１及び第２のフック区分５８，６０によって規定された後縁１８のところで、いつでも「再結合され」得る状態にある。この「再結合」は、一般的には、完全な再結合ではない。と言うのは、左回り混合バッフル１２Lの後縁１８を通過して流れる流体流れは、流体流れを別の方向に更に分割する別の混合要素（例えば、右回り混合バッフル１２R）の前縁１６を通過して既に流れているからである。
【００４０】
図３の断面Ｄに概略的に示されているように、左回り混合バッフル１２L周りの流れによって生じる流体流れのこのずれ及び分割運動は、混合バッフル１２Lの前縁１６のところで流入する前にもともと層をなして提供されている２種類の流体の層の数を２倍にすることができる。当然のことながら、理解されるように、実際の流れは、第１、第２、第３及び第４のそらせ面６６，６８，８０，８２上の異なる角度をなして角度付けられた表面上でこれに沿って流れる結果として、且つ、種々のフック区分４８，５０，５８，６０上でこれに沿って流れる結果として、恐らくは一層混ぜ合わされる（例えば、混合が最適化される）。いずれにせよ、流体流れを構成する２種類又は３種類以上の流体の流れは、スタティックミキサ１０の導管１４内に挿入された混合バッフル１２を通って流れることによって、混合される。
【００４１】
上述したように、第１の平坦面７０，７４，８４，８８は、流れに対して第２の平坦面７２，７６，８６，９０とは異なる角度をなして差し向けられている。左回り混合バッフル１２Lの本実施形態におけるこれら表面により規定される例示の角度は、例えばそれらが第２のそらせ面６８に適用された場合について、図７に示されている。理解されるように、これらの例示の角度は、導管１４を通る流体流れの方向に垂直な平面から測定され、これら垂直平面のうちの１つＡF  が、明瞭のために図７に想像線で示されている。例示の角度は、混合バッフル１２Lの他のそらせ面について同様に当てはまることも理解されよう。第１の平坦面７４は、垂直平面ＡFと第１の角度α1をなし、当該第１の角度α1は、本実施形態では約１０°である。第２の平坦面７６は、垂直平面ＡFと第２の角度β1をなし、当該第２の角度β1は、本実施形態では約５５°である。したがって、第１の平坦面７４と第２の平坦面７６は、互いに約４５°の角度をなしており、それにより、流体流れが混合バッフル１２Lを通る運動中に移動する（シフトする）ときに流体流れがどのように拡張し又は収縮するかが変更される。さらに、第１及び第２の平坦面７４、７６は、一緒になって、そらせ面６６，６８，８０，８２のための二重くさび形状を規定する。
【００４２】
特に、第２の平坦面７２，７６，８６，９０の鋭い（小さい）角度付けにより、スタティックミキサ１０内で流体流れを混合する際に、多くの有益な利点を生じさせる。この目的のため、そらせ面６６，６８，８０，８２の各々のところの「二重くさび」が、拡張中又は収縮中の流体が混合バッフル１２を通って流れながら横切らなければならない導管１４内の距離を、効果的に短くする。したがって、流体流れは、混合コンポーネント２０内に含まれている連続する混合バッフル１２内において、収縮部分と拡張部分との間で容易に移行する。流体混合それ自体も最適化される。と言うのは、そらせ面６６，６８，８０，８２のところの異なる角度がこれらの場所に隣接したところでの流れ特性を更に操作し、それにより混合バッフル１２を通る運動中に２種類又は３種類以上の流体の混合を促進するからである（例えば、２種類の流体は、図３において全体的な概略表示が種々の断面のところで示している程度よりも大きい程度互いに混ざり合う）。
【００４３】
また、第２の平坦面７２，７６，８６，９０のところでの鋭い（小さい）角度付けにより、左回り混合バッフル１２Lの左上の四半分及び右下の四半分のところに位置するくさび状構造が導管１４内の多くの容積部を満たすことができ、それにより、有利なことに、使用中のスタティックミキサ１０が停止するときの導管１４内の無駄な保持体積を減少させることができる。これら鋭い（小さい）角度をなした第２の平坦面７２，７６，８６，９０上を流れることにより生じる背圧の増大は、対応のそらせ面６６，６８，８０，８２のこれら僅かな部分について鋭い（小さい）角度付けを提供することのみによるため、最小限に抑えられる。したがって、保持体積の減少は、スタティックミキサ１０内における背圧の著しい増大や混合コンポーネント２０の必要長さの著しい増大なしで、ディスペンシング分野における材料の無駄に関する相当なコストの節減を可能にする。理解されるように、これらの利益を達成するために、混合バッフル１２の他の実施形態において、そらせ面６６，６８，８０，８２のうちの１つ又は２つ以上の任意の組み合わせに二重くさび構成が提供され得る。ただし、かかる利益は、そらせ面６６，６８，８０，８２の各々が二重くさび構成を有する場合に最も顕著である。
【００４４】
上記において概要的に説明したように、図４及び図８に示された右回り混合バッフル１２Rは、上記において詳細に説明した左回り混合バッフル１２Lと本質的に同一の構造を有するが、そらせ面６６，６８，８０，８２は、左回り混合バッフル１２Lのそれらと鏡像関係をなすよう差し向けられている。右回り混合バッフル１２Rのパネル及び表面は、構造及び機能において、上述の対応のパネル及び表面と実質的に同一であり、従って、これらの要素は、両方の形式の混合バッフル１２，１２L，１２Rにおいて同一の参照符号で示されている。そらせ面を鏡像関係をなして差し向けることにより生じる相違点は、第１の分割パネル４２の左側部６２上の流れが、第１及び第４のそらせ面６６，８２によって、左上の四半分（正面から見て）にずらされた後で、第２の分割パネル４４の頂側部６２に亘って延び、一方、第１の分割パネル４２の右側部５４上の流れが、第２及び第３のそらせ面６８，８０によって、右下の四半分にずらされた後で第２の分割パネル４４の底側部６４に亘って延びる。この場合も、右回り混合バッフル１２Rの種々の断面（Ａ〜Ｄ）のところでの右回り混合バッフル１２Rを通って動く２種類の流体の一つの単純化された略図が、流れを明確にするのを助けるために、図４において示されている（これは、概略的な流れの中での層の更なる分割を示すべく図３に示された流れに続いている）。かくして、左回り混合バッフル１２Lは、流体流れを全体として反時計回りの方向にずらし、他方、右回り混合バッフル１２Rは、流れを全体として時計回りの方向にずらす。これら混合バッフル１２L，１２Rを混合コンポーネント２０内で連続に交互に配置することによって、良好な全体的混合品質がより少ない全体的混合要素／バッフル（及び混合コンポーネント２０の対応のより短い全体長さ）を備えたスタティックミキサ１０によって達成される。
【００４５】
例示の実施形態では、混合バッフル１２の連続体は、図２に示されているように、側壁３４，３６を備えた混合コンポーネント２０の一体形バージョンを形成するよう、連続して互いに成形される。しかしながら、これら混合バッフル１２（及び混合コンポーネント２０の連続体中に散在して設けられた他の混合要素）は、他の実施形態では、別々に形成されて、製造後に所望の順序で互いに結合され得る。混合バッフル１２は、他の実施形態でも、ロック嵌合方式によって互いに押されて結合されるのが良く、かかる実施形態としては、例えば、以下の図９及び図１０と関連して説明される切り欠き付きの変形実施形態が挙げられる。
【００４６】
さらに理解されるように、種々のくさび表面によって定められる例示の角度及び／又は相対的な長さ／寸法は、本発明の範囲と矛盾することなく、混合バッフル１２の他の実施形態において変更可能である。一例では、混合バッフル１２の入口に沿って位置する第１及び第２のそらせ面６６，６８は、混合バッフル１２の出口に沿って位置する第３及び第４のそらせ面８０，８２とは、僅かに異なる角度をなして差し向けられ得る。具体的に説明すると、このような一例では、第１及び第２のそらせ面６６，６８の第１の平坦面７０，７４は、α1＝１２°という流体流れに対する第１の角度をなして配置され、一方、第３及び第４のそらせ面８０，８２の第１の平坦面８４，８８は、α1＝１０°という流体流れに対する第１の角度をなして配置される。かかる別の構成は、混合バッフル１２への入口及びこれからの出口に特に合った望ましい流れ特性を提供する。さらに、これら第１の平坦面７０，７４，８４，８８の角度α1は、他の実施形態では、最終使用者の特定のニーズに基づいて５°〜１５°の範囲にあるよう変更されても良い。このことは、本発明の範囲からの逸脱を意味しない。同様に、これら第１の平坦面７０，７４，８４，８８の角度α1と対応の第２の平坦面７２，７６，８６，９０の角度β1との間の相対角度は、混合バッフルの他の実施形態では、２５°〜５０°の範囲にあるよう変更されても良い。したがって、これら潜在的な範囲を考慮に入れて、対応の第２の平坦面７２，７６，８６，９０の角度β1は、これら種々の変形例では、３０°という小さいものであっても良く、或いは、６５°という大きいものであっても良い。上記において詳細に説明した利点は、これら例示の範囲内で得られるが、ただし、そらせ面６６，６８，８０，８２のうちの全てではなくても幾つかが、２つの「くさび」、例えば２つの平坦面、を有することが条件である。
【００４７】
図示されていない更に別の変形実施形態では、これら第１の平坦面７０，７４，８４，８８の角度α1は、０°（流れ方向に垂直な平面から見て）である、すなわち換言すると、流れ方向に全体的に垂直である、というように変更されても良い。二重くさび形状の代わりに、第１、第２、第３及び第４のそらせ面６６，６８，８０，８２の一部が全体として板状であって、他の部分が全体としてくさび状であっても良い。かかる実施形態は引き続き上述した流れ最適化の利益を達成するが、先に説明した実施形態の二重くさび形態は、混合流体の排出が完了する時、スタティックミキサ１０内の保持体積及び無駄を一段と減少させる。
【００４８】
図９及び図１０を参照すると、右回り混合バッフルの２つの変形実施形態が示されている。これら変形実施形態は、図８に示されている右回り混合バッフル１２Rと同一の向きをなした状態で示されており、それにより、実施形態相互間の違いが明らかになっている。理解されるように、ほぼ同じ変形を、本発明の範囲内で左回り混合バッフル１２に適用することができる。
【００４９】
最初に図９を参照すると、本実施形態の二重くさび形混合バッフル１１２は、第１の実施形態の混合バッフル１２と同一のパネル及び表面の実質的に全てを有し、これらの要素は、１００番台の類似の参照符号で示されている。当該実施形態における差を除いて、更なる説明は行わない（例えば、第２のそらせ面１６８は、僅かな違いがあるものの、上述した第２のそらせ面６８に一致している）。図９の斜視図に最も明確に示されているように、第１の平坦面１７０，１７４，１８４，１８８の角度及び第２の平坦面１７２，１７６，１８６，１９０の角度は、上述の第１の実施形態のこれら要素の対応の１０°及び５５°という角度よりも、流体流れに対してよい大きい。この目的のため、図９Ａの詳細図に示されているように、第１の平坦面１７０，１７４，１８４，１８８は、流れ方向に垂直な平面ＡFに対して、約２１°という第１の角度α2をなしている。第２の平坦面１７２，１７６，１８６，１９０は、流れ方向に垂直な平面ＡFに対して、約６６°の第２という角度β2をなしている。かくして、図示の第１の実施形態の場合と同様、両表面は、互いに約４５°の角度をなして配置されている。容易に理解されるように、本実施形態における二重くさび形混合バッフル１１２のバージョンは、収縮及び拡張中、流体流れをより迅速にずらし、本実施形態の二重くさび形混合バッフル１１２は、混合及びディスペンシングサイクルの終わりに無駄な保持体積を一段と制限するよう、ミキサ１０内でより多くの容積を占める。ここで、当然、流体流れ中に生じる背圧は、前記の実施形態と比較して増大する場合があり、従って、利点と欠点とのバランスが、本発明によるスタティックミキサ１０を必要とする様々な技術分野のために特定の二重くさび形混合バッフル１２を設計する際に、重み付けされなければならない。
【００５０】
本実施形態の二重くさび形混合バッフル１１２は、第１の分割パネル１４２の中間部中に切断形成された切り欠き１９４を、更に有する。ほぼ同じ切り欠き（図示せず）が、第２の分割パネル１４４の中間部にも切断形成され得て、これら切り欠き１９４は、スタティックミキサ１０内で連続して用いられている他の二重くさび形混合バッフル１１２の対応の切り欠き１９４と係合するように構成されている。切り欠き１９４により、１つの二重くさび形混合バッフル１１２の前縁１１６のところの第１の分割パネル１４２は、別の二重くさび形混合バッフル１１２の後縁１１８のところの第２の分割パネル１４４と、部分的に係合することができる。これにより、ミキサ１０の使用が終わる時、追加の無駄材料を保持することになるミキサ１０の導管１４内の開放空間が節約される。同様に、上述したように、下流側の二重くさび形混合バッフル１１２による流れの分割は、上流側の二重くさび形混合バッフル１１２内の分割流れの再結合前に起こるか又はこれと同時に起こる。これにより、混合効率が高められる。理解されるように、これら切り欠き１９４は、本発明と矛盾しない他の実施形態では省かれ得るし、或いは、配設場所及び寸法が逆（反転した関係）であっても良い。
【００５１】
次に図１０を参照すると、本実施形態の二重くさび形混合バッフル２１２は、混合バッフル１２，１１２の第１の実施形態と同一のパネル及び表面の実質的に全てを有し、これらの要素は、２００番台の類似の参照符号で示されている。当該実施形態における差を除いて、更なる説明は行わない（例えば、第２のそらせ面２６８は、僅かな違いがあるものの、上述した第２のそらせ面６８に一致しており、切欠き２９４は、直前の実施形態の切欠き１９４に一致している）。図１０の斜視図に最も良く示されているように、第１の平坦面２７０，２７４，２８４，２８８の角度及び第２の平坦面２７２，２７６，２８６，２９０の角度は、上述の第１の実施形態の場合と同一の角度に戻っている。この目的のため、図１０Ａの詳細図に示されているように、第１の平坦面２７０，２７４，２８４，２８８は、流れ方向に垂直な平面ＡFに対して、約１０°という第１の角度α3をなしている。第２の平坦面２７２，２７６，２８６，２９０は、流れ方向に垂直な平面ＡFに対して、約５５°という第２の角度β3をなしている。しかしながら、第１の平坦面と第２の平坦面との相対長さは、第２の平坦面２７２，２７６，２８６，２９０が対応の第１、第２、第３及び第４のそらせ面２６６，２６８，２８０，２８２のより広い部分を構成するよう、変更されている。図９に示されている実施形態の場合と同様、かかる変形例としての二重くさび形混合バッフル２１２は、導管１４内におけるより速い流れのずれ（移動）及びより少ない保持体積を達成することができるが、対応する背圧増加がスタティックミキサ１０を通って動いている流体流れ中に生じる。したがって、理解されるように、各表面部分の特定の角度及び相対的な寸法ないし長さは、本発明の範囲と矛盾することなく、他の実施形態において変更されて良い。
【００５２】
本発明による二重くさび形混合バッフルの各実施形態では、種々のそらせ面の全てではないにしても少なくとも幾つかが、有利なことに、複数の「くさび」又は複数の平坦面を有し、これら表面のうちの更に幾つかは、流体流れ方向に対して他の表面よりも鋭い（小さい）角度が付けられている。そらせ面の一部に亘るこの鋭い（小さい）角度付けは、当該二重くさび形混合バッフルを通る際に受ける収縮運動、ずれ運動及び拡張運動の間に流体流れが横切らなければならない距離を減少させる。この構成により、ミキサ長さないし背圧をそれほど増大させることなく、より最適化された混合が得られると共に、サイクルの終わりにおける無駄な保持体積が少なくなる。その結果、本発明の二重くさび形混合バッフルは、スタティックミキサで用いられている従来の混合及び流れシフト要素の改良ないし最適化を必要とする分野の多くに対処できる。
【００５３】
本発明を例示の実施形態により説明すると共にこれら実施形態を幾分詳細に説明したが、添付された特許請求の範囲に記載された本発明の範囲をかかる細部に制限し又は何らかの仕方で限定することは、本出願人の意図ではない。追加の利点及び改造が当業者には容易に明らかであろう。本発明の種々の特徴をユーザの要望及び好みに応じて単独で又は任意の組み合わせ状態で使用することができる。これは、現在知られている本発明を実施する好ましい方法に沿っての本発明の説明である。しかしながら、本発明の範囲自体は、添付の特許請求の範囲の記載によってのみ定められるべきである。
【符号の説明】
【００５４】
１０  スタティックミキサ
１２  混合バッフル
１４  導管
１６  前縁
１８  後縁
２０  混合コンポーネント
２４  本体区分
３０  入口混合要素
３２  流れシフタ要素
３４，３６  側壁
４２，４４  分割パネル
６６，６８，８０，８２  そらせ面
【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９Ａ】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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