(57)【要約】【課題】部品点数を抑えつつ本体管内に攪拌機能部をしっかりと固定することができ、流路軸線方向の長さがコンパクトで、メンテナンス性に優れた流体混合器を提供する。【解決手段】流体混合器１１は、本体管１３と、本体管１３の端部に螺着されるキャップナット２１と、一端部に径方向外方に突出するフランジ部２３ａを有し且つキャップナット２１を本体管１３の端部に螺着することによって本体管１３に連結される継手管２３と、流体を攪拌させる攪拌機能部が内部流路内に設けられている複数の攪拌部材１７と、攪拌部材１７に連結されるスペーサ部材１９と、攪拌部材１７の両端部にそれぞれ装着されたシール部材２９とを備える。両極端位置に攪拌部材１７が配置されるように交互に連結された攪拌部材１７とスペーサ部材１９を本体管１３内に配置し、キャップナット２１によって本体管１３の両端部に連結される継手管２３のフランジ部２３ａの間に挟持する。【選択図】図１
2017170291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を流通する流体を攪拌して混合させる流体混合器であって、
本体管と、
一端部に径方向内方に突出する鍔部を有し、前記本体管の端部に螺着されるキャップナットと、
一端部に径方向外方に突出するフランジ部を有し、該フランジ部を前記本体管の端部側へ向け且つ他端部を前記キャップナットから突出させた状態で前記キャップナットを前記本体管の端部に螺着することによって前記本体管に連結される継手管と、
流体を流通させるための内部流路が流路軸線に沿って形成され、流体を攪拌させる攪拌機能部が前記内部流路内に設けられている複数の攪拌部材と、
流体を流通させるための内部流路が流路軸線に沿って形成されており、前記攪拌部材に連結されるスペーサ部材と、
前記攪拌部材の両端部にそれぞれ装着されたシール部材と、
を備え、両極端位置に前記攪拌部材が配置されるように前記攪拌部材と前記スペーサ部材を交互に連結させて前記本体管内に配置し、前記キャップナットによって前記本体管の両端部に連結される前記継手管の前記フランジ部の間に交互に配置された前記攪拌部材と前記スペーサ部材とを挟持すると共に、前記スペーサ部材に面して配置された前記シール部材によって前記攪拌部材と前記スペーサ部材との連結部をシールし且つ前記継手管の前記フランジ部に面して配置された前記シール部材によって前記フランジ部と前記攪拌部材との当接部をシールするようにしたことを特徴とする流体混合器。
【請求項２】
前記流体混合器が、連結される前記攪拌部材と前記スペーサ部材の前記内部流路を一直線上に整列させる軸合わせ部と、連結される前記攪拌部材と前記スペーサ部材とを互いに対して前記流路軸線周りの予め定められた相対角度関係に位置決めする角度位置合わせ部とをさらに備える、請求項１に記載の流体混合器。
【請求項３】
前記攪拌部材の前記攪拌機能部が、前記攪拌部材の前記内部流路を閉鎖するように前記流路軸線に対して傾斜して設けられた傾斜板に前記流路軸線方向に延びるように形成されたスリットである、請求項２に記載の流体混合器。
【請求項４】
前記本体管内の両極端位置に配置される前記攪拌部材の前記流路軸線方向の両端部が互いと異なる形状を有し、前記角度位置合わせ部が、前記スペーサ部材の両端部に前記流体軸線周りに互いと１８０度異なる角度位置で前記攪拌部材を連結させるように形成されている、請求項３に記載の流体混合器。
【請求項５】
前記本体管内の極端位置に配置される前記攪拌部材が、前記攪拌部材の外周面から径方向外方に突出する本体管係合部を備え、該本体管係合部が前記本体管の内周面に形成された係合凹部に係合して前記本体管に対して前記流路軸線周りの予め定められた相対角度位置に位置決めするようになっている、請求項４に記載の流体混合器。
【請求項６】
前記本体管内に配置される前記複数の攪拌部材が同一形状を有しており、前記角度位置合わせ部が、前記本体管内に配置される前記複数の攪拌部材の前記傾斜板を互いと平行に延びる位置関係に位置決めして前記スペーサの両端部に前記攪拌部材を連結させるように形成されている、請求項３に記載の流体混合器。
【請求項７】
一つの前記スペーサ部材が前記本体管と一体的に設けられている、請求項１から請求項６の何れか一項に記載の流体混合器。
【請求項８】
前記軸合わせ部及び前記角度位置合わせ部が、前記攪拌部材及び前記スペーサ部材のうちの一方の端部から前記流路軸線方向に突出し且つ非円筒形状の外周面を有する環状の凸部と前記攪拌部材及び前記スペーサ部材のうちの他方の端部に形成され且つ前記凸部と相補的形状を有した凹部とによって構成される、請求項１から請求項７の何れか一項に記載の流体混合器。
【請求項９】
前記軸合わせ部が、前記攪拌部材及び前記スペーサ部材のうちの一方の端部の外縁部から前記流路軸線方向に突出した少なくとも三つの凸部と前記攪拌部材及び前記スペーサ部材のうちの他方の端部に形成され且つ前記凸部と相補的形状を有した凹部とによって構成され、前記角度位置合わせ部が前記少なくとも三つの凸部のうちの残余の凸部と異なる形状又は寸法の凸部によって構成されている、請求項１から請求項７の何れか一項に記載の流体混合器。
【請求項１０】
前記凸部が、前記攪拌部材及び前記スペーサ部材と別体で形成され且つ前記攪拌部材又は前記スペーサ部材に前記取り付けられたピン部材である、請求項９に記載の流体混合器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部を流通する流体を攪拌して混合させる流体混合器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１に記載のような複数の羽根体や特許文献２に記載のような開口（スリット等）を設けた板体のような攪拌部材を本体管内に配置し、攪拌部材に流体を通過させて攪拌、混合させる流体混合器が知られている。このような攪拌部材を管内に固定する際には、接続される本体管の端部に形成されたフランジ間に、攪拌部材が取り付けられたフランジを挟んで固定したり、攪拌機能部を管壁に直接接合させたりしている。しかし、攪拌部材を取り付けたフランジを本体管の端部のフランジ間に挟んで固定する場合には、フランジ同士を複数のボルトで締め付ける必要が生じるため、固定作業が煩雑となる。また、本体管の管壁に攪拌部材を直接接合する場合には、接合作業が困難となる。このため、特許文献３に記載のように、本体管の内径よりも僅かに小さい外径の支持環の内部に攪拌部材を固定した攪拌要素を本体管内に流れ方向に複数段配設し、その両側に配置したコイルばね形状の固定部材の間に、複数の攪拌要素を固定するようにした流体混合器も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１６８８８２号公報
【特許文献２】特開平９−２７６６７８号公報
【特許文献３】特開２０１５−１７４０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献３に記載の流体混合器は、組み立てや分解が容易であるが、固定部材がコイルばね形状であるので、本体管内で流路軸線方向に攪拌要素が移動し得るという問題がある。また、攪拌要素を固定するために、複数の攪拌部材を挟むように二つの固定部材を本体管内に配置する必要がある。このため、流体混合器の部品点数が増え、流体混合器の流れ方向の寸法が長くなってしまうという問題がある。さらに、攪拌要素の外周部に流体が入り込んで、流体成分が堆積、固着することがあるため、メンテナンス性が悪くなる可能性がある。
【０００５】
よって、本発明の目的は、従来技術に存する問題を解決して、部品点数を抑えつつ本体管内に攪拌機能部をしっかりと固定することができ、流路軸線方向の長さがコンパクトで、メンテナンス性に優れた流体混合器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的に鑑み、内部を流通する流体を攪拌して混合させる流体混合器であって、本体管と、一端部に径方向内方に突出する鍔部を有し、前記本体管の端部に螺着されるキャップナットと、一端部に径方向外方に突出するフランジ部を有し、該フランジ部を前記本体管の端部側へ向け且つ他端部を前記キャップナットから突出させた状態で前記キャップナットを前記本体管の端部に螺着することによって前記本体管に連結される継手管と、流体を流通させるための内部流路が流路軸線に沿って形成され、流体を攪拌させる攪拌機能部が前記内部流路内に設けられている複数の攪拌部材と、流体を流通させるための内部流路が流路軸線に沿って形成されており、前記攪拌部材に連結されるスペーサ部材と、前記攪拌部材の両端部にそれぞれ装着されたシール部材とを備え、両極端位置に前記攪拌部材が配置されるように前記攪拌部材と前記スペーサ部材を交互に連結させて前記本体管内に配置し、前記キャップナットによって前記本体管の両端部に連結される前記継手管の前記フランジ部の間に交互に配置された前記攪拌部材と前記スペーサ部材とを挟持すると共に、前記スペーサ部材に面して配置された前記シール部材によって前記攪拌部材と前記スペーサ部材との連結部をシールし且つ前記継手管の前記フランジ部に面して配置された前記シール部材によって前記フランジ部と前記攪拌部材との当接部をシールするようにした流体混合器を提供する。
【０００７】
上記流体混合器では、本体管内に配置される攪拌部材及びスペーサ部材は、本体管の両端部に連結され且つ管継手として機能する継手管の間に挟持される。したがって、本体管内における攪拌部材及びスペーサ部材の流路軸線方向の移動を防止するための固定部材を本体管内に設けることが不要で、部品点数を抑えることができる一方で、本体管内に攪拌部材をしっかりと固定でき、流体混合器の流路軸線方向の長さもコンパクトにすることができる。また、本体管内に攪拌部材及びスペーサ部材が交互に連結されて配置され、その内部を流体が流通されるようになっていると共に、攪拌部材とスペーサ部材との連結部がシール部材によってシールされている。したがって、本体管の内周面に流体が接せず、流体成分が本体管の内周面に堆積、固着することを防止することができる。さらに、継手管は、本体管の両端部に螺着されるキャップナットによって本体管に連結されるので、本体管に対してキャップナットを回転させるだけで、他の配管ラインに対して流体混合器１１を容易に着脱することができると共に、組み立て及び分解が容易であるので、メンテナンス性にも優れる。
【０００８】
好ましくは、前記流体混合器が、連結される前記攪拌部材と前記スペーサ部材の前記内部流路を一直線上に整列させる軸合わせ部と、連結される前記攪拌部材と前記スペーサ部材とを互いに対して前記流路軸線周りの予め定められた相対角度関係に位置決めする角度位置合わせ部とをさらに備える。軸合わせ部により、本体管内において攪拌部材とスペーサ部材の内部流路が流路軸線方向に整列され、円滑に流体を流通させることが可能となる。また、角度位置合わせ部により、作業者の組み立て技術に依存せずに、複数の攪拌部材を互いに対して所定の角度位置に位置決めして連結させることができる。
【０００９】
一つの実施形態では、前記攪拌部材の前記攪拌機能部が、前記攪拌部材の前記内部流路を閉鎖するように前記流路軸線に対して傾斜して設けられた板部材に前記流路軸線方向に延びるように形成されたスリットである。このような実施形態の場合、攪拌部材同士の角度位置関係が攪拌性能に影響を及ぼすために、角度位置合わせ部が特に役立つ。
【００１０】
前記本体管内の両極端位置に配置される前記攪拌部材の前記流路軸線方向の両端部が互いと異なる形状を有し、前記角度位置合わせ部が、前記スペーサ部材の両端部に前記流体軸線周りに互いと１８０度異なる角度位置で前記攪拌部材を連結させるように形成されていてもよい。本体管内の両極端位置に配置される攪拌部材の両端部が異なる形状になっていてもよければ、攪拌部材の継手管側端部をフランジ部との当接に適した形状にすることができる。また、スペーサ部材の両端部に流体軸線周りに互いと１８０度異なる角度位置で攪拌部材を連結させるようになっていれば、攪拌部材の向きを反転させてスペーサ部材接続させることにより、傾斜板及びスリットが平行に延びるように攪拌部材を位置決めして連結させることができる。
【００１１】
上記の場合、前記本体管内の極端位置に配置される前記攪拌部材が、前記攪拌部材の外周面から径方向外方に突出する本体管係合部を備え、該本体管係合部が前記本体管の内周面に形成された係合凹部に係合して前記本体管に対して前記流路軸線周りの予め定められた相対角度位置に位置決めするようになっていることが好ましい。これにより、両極端位置の攪拌部材を本体管に対して予め定められた角度位置に位置決めすることができ、この攪拌部材への連結を通して、他の攪拌部材及びスペーサ部材も本体管に対して予め定められた角度位置に位置決めされる。
【００１２】
また、前記本体管内に配置される前記複数の攪拌部材が同一形状を有しており、前記角度位置合わせ部が、前記本体管内に配置される前記複数の攪拌部材の前記傾斜板を互いと平行に延びる位置関係に位置決めして前記スペーサの両端部に前記攪拌部材を連結させるように形成されていていてもよい。この場合、１種類の攪拌部材を用いて、攪拌機能部のスリットが同じ向きに整列した状態で流体混合器を構成できるようになり、部品の種類も低減させることができる。
【００１３】
一つの前記スペーサ部材が前記本体管と一体的に設けられていてもよい。これにより、攪拌部材及び他のスペーサ部材を本体管に対して予め定められた角度位置で配置することができる。
【００１４】
一つの実施形態として、前記軸合わせ部及び前記角度位置合わせ部が、前記攪拌部材及び前記スペーサ部材のうちの一方の端部から前記流路軸線方向に突出し且つ非円筒形状の外周面を有する環状の凸部と前記攪拌部材及び前記スペーサ部材のうちの他方の端部に形成され且つ前記凸部と相補的形状を有した凹部とによって構成されるようにすることができる。
【００１５】
また、他の実施形態として、前記軸合わせ部が、前記攪拌部材及び前記スペーサ部材のうちの一方の端部の外縁部から前記流路軸線方向に突出した少なくとも三つの凸部と前記攪拌部材及び前記スペーサ部材のうちの他方の端部に形成され且つ前記凸部と相補的形状を有した凹部とによって構成され、前記角度位置合わせ部が前記少なくとも三つの凸部のうちの残余の凸部と異なる形状又は寸法の凸部によって構成されるようにすることができる。
【００１６】
この場合、前記凸部が、前記攪拌部材及び前記スペーサ部材と別体で形成され且つ前記攪拌部材又は前記スペーサ部材に前記取り付けられたピン部材とすることも可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の流体混合器によれば、本体管内における攪拌部材及びスペーサ部材の流路軸線方向の移動を防止するための固定部材が不要であるので、部品点数を抑えつつ、流体混合器の流路軸線方向の長さをコンパクトにすることができる一方で、本体管内に攪拌部材及びスペーサ部材をしっかりと固定することができる。また、本体管の内周面に流体が接せず、流体成分が本体管の内周面に堆積、固着することを防止することができると共に、本体管からのキャップナット、継手管、攪拌部材、スペーサ部材、シール部材の取り外しも容易であるので、メンテナンスが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による第１の実施形態の流体混合器の全体構成を示す組立分解斜視図である。
【図２】図１に示されている流体混合器の縦断面図である。
【図３】図１に示されている流体混合器に使用される攪拌部材の攪拌機能部の一例を示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態の流体混合器の変形形態の縦断面図である。
【図５】本発明による第２の実施形態の流体混合器を示す組立分解斜視図である。
【図６】図５に示されている流体混合器の縦断面図である。
【図７】本発明による第３の実施形態の流体混合器を示す組立分解斜視図である。
【図８】図７に示されている流体混合器の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明による流体混合器の実施の形態を説明する。なお、図面における部材の大きさや比率は、説明の都合上、誇張されており、実際の大きさや比率とは異なっている場合があることに留意されたい。
最初に図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施形態による流体混合器１１の全体構成を説明する。
【００２０】
流体混合器１１は、本体管１３と、本体管１３の長手方向の両端部に取り付けられる管継手１５と、本体管１３内に配置される攪拌部材１７及びスペーサ部材１９とを備え、内部を流通する流体を攪拌して混合させる。
【００２１】
本体管１３、管継手１５、攪拌部材１７、スペーサ部材１９は、流体圧力や温度などの環境、腐食性などの流体特性などに合せて、適宜の材料から形成され得る。例えば、材料として、塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサ付ルオロプロピレン共重合体（ＰＦＡ）などの樹脂材料、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウム、チタンなどの金属材料、ガラス、セラミックスなどが選択され得る。
【００２２】
本体管１３は、筒形状であり、長手方向の両端部の外周面に雄ねじ部１３ａが形成されている。外周面には、本体管１３の向きを示す目印が形成されていてもよい。図１に示されている実施形態では、目印として、本体管１３の外周面の一部に切欠き部１３ｂが形成されている。
【００２３】
管継手１５は、例えば、キャップナット２１と継手管２３とによって構成されるユニオン継手とすることができる。キャップナット２１は、一端部に、径方向内方に突出して延びる鍔部２１ａを有している一方、継手管２３は、一端部に径方向外方に突出して延びるフランジ部２３ａを有しており、継手管２３のフランジ部２３ａを本体管１３の端部へ向け且つ他端部（フランジ部２３ａが設けられた端部と反対側の端部）をキャップナット２１の鍔部２１ａに囲まれた開口部から突出させた状態で、キャップナット２１を本体管１３の端部に螺着させることによって、継手管２３がキャップナット２１から脱落するのを防ぎ、継手管２３を本体管１３の端部に連結させるようになっている。なお、フランジ部２３ａの外径は、本体管１３の内径よりも小さくなるように形成されていてもよい。
【００２４】
攪拌部材１７は、概略円筒形状であり、本体管１３内に配置され得るように、本体管１３の内径よりも僅かに小さい外径を有している。攪拌部材１７には、流体を流通させるための内部流路１７ａが流路軸線に沿って形成されており、内部流路１７ａ内には、流体を攪拌させる攪拌機能部が設けられている。図１及び図２に示されている実施形態では、図３に示されているように、内部流路１７ａを閉鎖するように流路軸線に対して傾斜して設けられた傾斜板２５に形成されたスリット２７が攪拌機能部として機能している。流体がスリット２７を通過することによって下流側に乱流を生じさせ、その作用によって流体を攪拌させる。攪拌部材１７の流路軸線方向の両端部には、シール部材２９が装着されており、隣接して配置される部材との間をシールして、内部流路１７ａ内を流通する流体が攪拌部材１７の外部に漏出するのを防止している。図１及び図２に示されている実施形態では、攪拌部材１７の流路軸線方向の両端面に内部流路１７ａの外側を取り囲むように環状溝１７ｂが形成されており、環状溝１７ｂ内に環状のシール部材２９が装着されている。
【００２５】
本体管１３内には、少なくとも二つの攪拌部材１７が配置される。図１及び図２に示されている実施形態では、三つの攪拌部材１７が本体管１３内に配置されている。攪拌部材１７は、全て同じ形状を有していてもよく、異なる形状を有していてもよい。しかしながら、部品の種類を抑えるために、同じ形状を有していることが好ましい。また、攪拌部材１７は、流路軸線方向の中央を挟んで、点対称又は面対称の対称形状を有していてもよく、非対称形状を有していてもよい。図１及び図２に示されている実施形態では、攪拌部材１７は全て同一形状を有しており、流路軸線方向に垂直な面に関し面対称形状に形成されており、流路軸線方向の端部が同じ形状を有している。
【００２６】
スペーサ部材１９は、概略円筒形状であり、本体管１３内に配置され得るように、本体管１３の内径よりも僅かに小さい外径を有している。スペーサ部材１９には、流体を流通させるための内部流路１９ａが流路軸線に沿って形成されており、スペーサ部材１９の流路軸線方向の両端部において内部流路１９ａを取り囲む平坦な環状面が形成されている。本体管１３内には、少なくとも一つのスペーサ部材１９が配置される。図１及び図２に示されている実施形態では、二つのスペーサ部材１９が本体管１３内に配置されている。スペーサ部材１９は、両端部に攪拌部材１７を連結できるようになっていれば、全て同じ形状を有していてもよく、異なる形状を有していてもよい。しかしながら、部品の種類を抑えるために、同じ形状を有していることが好ましい。また、スペーサ部材１９は、両端部に攪拌部材１７を連結できるようになっていれば、流路軸線方向の中央を挟んで、点対称又は面対称の対称形状を有していてもよく、非対称形状を有していてもよい。図１及び図２に示されている実施形態では、スペーサ部材は全て同じ形状を有しており、流路軸線に垂直な面に関し面対称形状に形成されており、流路軸線方向の両端部が同じ形状を有している。
【００２７】
このように形成された攪拌部材１７とスペーサ部材１９は、両極端位置に攪拌部材１７が配置されるように交互に連結されて本体管１３内に配置される。攪拌部材１７とスペーサ部材１９は、互いと連結されたときに、外周部に段差を生じないように、同じ外径を有していることが好ましい。
【００２８】
二つの攪拌部材１７を直接的に連結すると、端面に取り付けられたシール部材２９が干渉し得るため、両端部で異なる位置にシール部材２９を配置する必要が生じる。この結果、両端部でシール性能が異なってしまい得るようになり、望ましくない。二つの攪拌部材１７の間にスペーサ部材１９を連結することによって、上述した問題を回避することが可能となる。
【００２９】
攪拌部材１７及びスペーサ部材１９の流路軸線方向の長さは、所定数の攪拌部材１７及びスペーサ部材１９が交互に連結されたときの全体の長さが本体管１３の長さよりも僅かに長くなるように定められる。これにより、両極端位置に攪拌部材１７が配置されるように交互に連結された攪拌部材１７及びスペーサ部材１９を本体管１３内に配置すると、本体管１３の両端部から攪拌部材１７の端部が僅かに突出する。この状態で本体管１３の両端部に管継手１５を連結すると、キャップナット２１によって本体管１３の両端部に連結される継手管２３のフランジ部２３ａの間に交互に連結された攪拌部材１７及びスペーサ部材１９が確実に挟持され、本体管１３内に攪拌部材１７及びスペーサ部材１９が固定される。
【００３０】
このように、流体混合器１１では、本体管１３内に攪拌部材１７及びスペーサ部材１９を固定するための固定部材を用いることなく、配管ラインに流体混合器１１を接続する場合に必須となる管継手１５によって、攪拌部材１７及びスペーサ部材１９を本体管１３内にしっかりと固定することができる。したがって、流体混合器１１の流路軸線方向の長さを抑え、流体混合器１１をコンパクトにすることが可能となる。また、継手管２３は、本体管１３の両端部に螺着されるキャップナット２１によって本体管１３に連結されているので、本体管１３に対してキャップナット２１を回転させるだけで、他の配管ラインから流体混合器１１を取り外し、キャップナット２１、継手管２３、本体管１３、攪拌部材１７、スペーサ部材１９、シール部材２９に分解し、再度組み立てて、他の配管ラインに装着することも容易である。したがって、メンテナンス性に優れる。
【００３１】
さらに、管継手１５によって本体管１３内に攪拌部材１７及びスペーサ部材１９が固定されているとき、スペーサ部材１９に面して攪拌部材１７の端部に装着されたシール部材２９によって攪拌部材１７とスペーサ部材１９との連結部がシールされ、継手管２３のフランジ部２３ａに面して攪拌部材１７の端部に装着されたシール部材２９によって攪拌部材１７とフランジ部２３ａとの当接部がシールされる。したがって、攪拌部材１７の内部流路１７ａ及びスペーサ部材１９の内部流路１９ａを流通する流体が攪拌部材１７とスペーサ部材１９との連結部や攪拌部材１７とフランジ部２３ａとの当接部から本体管１３内に漏出することを防ぐことができる。これにより、漏出した流体の成分が本体管１３の内周面に堆積、固着することを防止することができ、メンテナンスが容易となる。加えて、シール部材２９は、攪拌部材１７の流路軸線方向の両端部に予め装着されていると共に、本体管１３内において両極端位置に攪拌部材１７が位置するように攪拌部材１７とスペーサ部材１９とが交互に配置される。したがって、スペーサ部材１９の両端部や継手管２３のフランジ部２３ａと流路軸線方向に接触し得るのは、攪拌部材１７の端部のみとなり、スペーサ部材１９や継手管２３のフランジ部２３ａと攪拌部材１７との間に別にシール部材を配置する必要がなくなり、組み立ても容易で、部品点数も抑えることができる。
【００３２】
流体混合器１１は、連結される攪拌部材１７とスペーサ部材１９の内部流路を一直線上に整列させる軸合わせ部と、連結される攪拌部材１７とスペーサ部材１９とを互いに対して流路軸線周りの予め定められた相対角度位置関係に位置決めする角度位置合わせ部とをさらに備える。軸合わせ部や角度位置合わせ部としては、適宜の機構を採用することができる。図１及び図２に示されている実施形態では、スペーサ部材１９の流路軸線方向の各端部の外縁部から流路軸線周りに等角度間隔で流路軸線方向に突出する三つの凸部３１，３３と、攪拌部材１７の流路軸線方向の各端部の対応する位置に形成され且つ凸部３１，３３と相補的形状を有した三つの凹部３５，３７とによって軸合わせ部が構成されている。攪拌部材１７とスペーサ部材１９とを連結させるときにスペーサ部材１９の端部の凸部３１，３３を攪拌部材１９の端部の対応する凹部３５，３７に嵌合させることにより、攪拌部材１７の内部流路１７ａとスペーサ部材１９の内部流路１９ａとが一直線上に整列して延びるように攪拌部材１７とスペーサ部材１９の軸合わせを行う。また、三つの凸部３１，３３のうちの一つの凸部３３の大きさ又は形状を他の凸部３１の大きさ又は形状と異なるように形成し、これを対応する相補的形状の凹部３７に嵌合させることによって、攪拌部材１７とスペーサ部材１９とを互いに対して流路軸線周りの予め定められた角度位置関係に位置決めさせ、角度位置合わせ部として機能させている。
【００３３】
図１及び図２に示されている実施形態では、スペーサ部材１９の流路軸線方向の各端部に等角度間隔で三つの凸部３１，３３を設けると共に、攪拌部材１７の流路軸線方向の各端部の対応する位置に凸部３１，３３と相補的形状の三つの凹部３５，３７を設けている。しかしながら、凸部３１，３３や凹部３５，３７は、一つの端部に少なくとも三つ設けられていればよく、四つ以上の凸部３１，３３や凹部３５，３７を設けてもよい。また、凸部３１，３３及び凹部３５，３７は、異なる角度間隔で設けられていてもよい。さらに、攪拌部材１７の端部に凸部を設け、スペーサ部材１９の端部に凸部３１と相補的形状の凹部を設けてもよいし、攪拌部材１７及びスペーサ部材１９のうちの一方の端部に、凸部と凹部とを混ぜて設け、これらと嵌合するように、攪拌部材１７及びスペーサ部材１９のうちの他方の端部に、凹部と凸部とを混ぜて設けてもよい。
【００３４】
このような軸合わせ部を備えていることにより、攪拌部材１７の内部流路１７ａとスペーサ部材１９の内部流路１９ａの周面が滑らに接続されるように攪拌部材１７とスペーサ部材１９の内部流路１７ａ，１９ａが流路軸線方向に整列されて攪拌部材１７とスペーサ部材１９とを連結することができ、流体を円滑に流通させることが可能となる。また、角度合わせ部を備えることにより、作業者の組み立て技術に依存せずに、攪拌機能部として傾斜板２５に形成されたスリット２７が同じ向きに延びるように、複数の攪拌部材１７を位置決めしてスペーサ部材１９と連結させることが可能となる。
【００３５】
本実施形態の流体混合器１１では、全ての攪拌部材１７が同じ形状を有していると共に全てのスペーサ部材１９が同じ形状を有している。したがって、流体混合器１１に使用される部品の種類を低減させることができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、三つの攪拌部材１７が流路軸線に垂直な面に関し面対称に形成された同一の形状を有しているともに、二つのスペーサ部材１９も流路軸線に垂直な面に関し面対称に形成された同一の形状を有している。このため、スリット２７が形成された傾斜板２５が互いに平行に延び且つスリット２７が同じ方向に延びるように攪拌部材１７とスペーサ部材１９とを容易に整列させて連結させることができる。攪拌機能部としてのスリット２７の相互の角度位置関係は、攪拌性能に影響を及ぼすので、角度位置合わせ部を備えることが特に効果的である。
【００３７】
図４は、図１及び図２に示されている実施形態の変形形態の流体混合器１１´を示している。図１及び図２に示されている実施形態では、三つの攪拌部材１７及び二つのスペーサ部材１９が全て本体管１３と別体で形成されているのに対して、図４に示されている変形形態では、二つのスペーサ部材１９のうちの一つが本体管１３と一体的に設けられている。このように、スペーサ部材１９のうちの一つを本体管１３と一体的に設けることによって、これに連結される攪拌部材１７を通して、本体管１３に対して攪拌部材１７及び他のスペーサ部材を予め定められた角度位置関係に配置することができる。したがって、本体管１３の外周面に形成された目印としての切欠き部１３ｂを目安にすることによって、他の配管ラインに接続する際に、所望の角度位置に攪拌部材１７を配置することが可能となる。
【００３８】
次に、図５及び図６を参照して、本発明の第２の実施形態の流体混合器４１を説明する。なお、図５及び図６では、図１及び図２に示されている第１の実施形態の流体混合器１１と共通する構成要素に同じ参照符号を付している。
【００３９】
第２の実施形態の流体混合器４１は、第１の実施形態の流体混合器１１では、軸合わせ部及び角度位置合わせ部としての凸部３１，３３がスペーサ部材１９と一体的に形成されているのに対して、第２の実施形態の流体混合器４１では、凸部に代えて別体のピン部材４３，４５を用いている点において、第１の実施形態の流体混合器１１と異なっている。また、第２の実施形態の流体混合器４１は、極端位置に配置される攪拌部材１７´の形状が他の位置に配置される攪拌部材１７と異なる形状を有し、攪拌部材１７´の外周面に径方向外方に突出する本体管係合部５５を備えている点において、第１の実施形態の流体混合器１１と異なっている。以下では、第１の実施形態の流体混合器１１と異なる点を主に説明する。
【００４０】
流体混合器４１は、本体管１３と、本体管１３の長手方向の両端部に取り付けられる管継手１５と、本体管１３内に配置される三つの攪拌部材１７及び二つのスペーサ部材１９とを備える。本体管１３は、筒形状であり、長手方向の両端部の外周面に雄ねじ部１３ａが形成されている。本体管１３の向きを示す目印として、本体管１３の外周面の一部に切欠き部１３ｂが形成されている。管継手１５は、キャップナット２１と継手管２３とによって構成されている。キャップナット２１は、一端部に、径方向内方に突出して延びる鍔部２１ａを有している一方、継手管２３は、一端部に径方向外方に突出して延びるフランジ部２３ａを有しており、継手管２３のフランジ部２３ａを本体管１３の端部へ向け且つ他端部（フランジ部２３ａが設けられた端部と反対側の端部）をキャップナット２１の鍔部２１ａに囲まれた開口部から突出させた状態で、キャップナット２１を本体管１３の端部に螺着させることによって、継手管２３がキャップナット２１から脱落するのを防ぎ、継手管２３を本体管１３の端部に連結させるようになっている。
【００４１】
攪拌部材１７は、概略円筒形状であり、本体管１３内に配置され得るように、本体管１３の内径よりも僅かに小さい外径を有している。攪拌部材１７には、流体を流通させるための内部流路１７ａが流路軸線に沿って形成されており、内部流路１７ａ内には、流体を攪拌させる攪拌機能部が設けられている。攪拌機能部の構成は、第１の実施形態の流体混合器１１のものと同様であるので、ここでは説明を省略する。また、攪拌部材１７は、流路軸線方向の両端部において内部流路１７ａを取り囲む平坦な環状の端面を有するように形成されており、両端部の環状の端面に形成された環状溝１７ｂ内に環状のシール部材２９が装着されている。
【００４２】
スペーサ部材１９は、概略円筒形状であり、本体管１３内に配置され得るように、本体管１３の内径よりも僅かに小さい外径を有している。スペーサ部材１９には、流体を流通させるための内部流路１９ａが流路軸線に沿って形成されており、スペーサ部材１９の流路軸線方向の両端部において内部流路１７ａを取り囲む平坦な環状面が形成されている。
【００４３】
三つの攪拌部材１７と二つのスペーサ部材１９は、両極端位置に攪拌部材１７が配置されるように交互に連結されて本体管１３内に配置される。攪拌部材１７及びスペーサ部材１９の流路軸線方向の長さは、所定数の攪拌部材１７及びスペーサ部材１９が交互に連結されたときの全体の長さが本体管１３の長さよりも僅かに長くなるように定められる。これにより、両極端位置に攪拌部材１７が配置されるように交互に連結された攪拌部材１７及びスペーサ部材１９を本体管１３内に配置すると、本体管１３の両端部から攪拌部材１７の端部が僅かに突出する。この状態で本体管１３の両端部に管継手１５を連結すると、キャップナット２１によって本体管１３の両端部に連結される継手管２３のフランジ部２３ａの間に交互に連結された攪拌部材１７及びスペーサ部材１９が挟持され、本体管１３内に攪拌部材１７及びスペーサ部材１９が固定される。
【００４４】
流体混合器４１は、小径のピン部材４３と、これよりも大径のピン部材４５とをさらに備えている。互いに連結される攪拌部材１７とスペーサ部材１９の対向する環状の端面に、それぞれ、小径のピン部材４３と相補的形状の二つのピン挿入孔４７，５１と、大径のピン部材４５と相補的形状の一つのピン挿入孔４９，５３とが形成されており、攪拌部材１７とスペーサ部材１９の連結時に、攪拌部材１７のピン挿入孔４７とスペーサ部材のピン挿入孔５１とにまたがるように小径の二つのピン部材４３が挿入されると共に、攪拌部材１７のピン挿入孔４９とスペーサ部材１９のピン挿入孔５３とにまたがるように大径のピン部材４５が挿入される。これにより、攪拌部材１７の内部流路１７ａとスペーサ部材１９の内部流路１９ａとが一直線上に整列して延びるように攪拌部材１７とスペーサ部材１９の軸合わせを行う。また、ピン部材４３，４５の中に他のピン部材４３と異なる径のピン部材４５を混ぜ、攪拌部材１７とスペーサ部材１９とを連結させるときに、攪拌部材１７のピン挿入孔４９とスペーサ部材１９のピン挿入孔５３とにまたがるようにピン部材４５を挿入することにより、攪拌部材１７とスペーサ部材１９とを互いに対して流路軸線周りの予め定められた角度位置関係に位置決めさせる。すなわち、ピン部材４３，４５及びピン挿入孔４７，４９，５１，５３を軸合わせ部及び角度位置合わせ部として機能させいる。
【００４５】
また、流体混合器４１では、両極端位置に配置される攪拌部材１７´の形状が他の位置に配置される攪拌部材１７と異なる形状を有し、攪拌部材１７´の外周面に外周面から径方向外方に突出する本体管係合部５５を備えていると共に、本体管１３の端部の内周面の対応する位置に本体管係合部５５と相補的形状の係合凹部５７が形成されている。本体管１３内に攪拌部材１７´を挿入するときに、本体管１３の係合凹部５７に攪拌部材１７´の本体管係合部５５を係合させることにより、本体管１３に対して攪拌部材１７´が予め定められた角度位置関係に配置される。この攪拌部材１７´に対して角度位置合わせ部により予め定められた角度位置関係に位置決めしながらスペーサ部材１９及び攪拌部材１７を交互に連結させていくことによって、本体管１３に対して、全ての攪拌部材１７及びスペーサ部材１９が予め定められた角度位置に配置される。したがって、本体管１３の外周面に形成された目印としての切欠き部１３ｂを目安にすることによって、他の配管ラインに接続する際に、所望の角度位置に攪拌部材１７，１７´を配置することが可能となる。
【００４６】
なお、本実施形態では、両極端位置に、本体係合部５５を有した攪拌部材１７´を配置しているが、一つの攪拌部材１７´が本体に対して予め定められた角度位置に配置されれば、これに連結されるスペーサ部材１９及び攪拌部材１７は、本体管１３に対して予め定められた角度位置に配置され得るので、一方の極端位置のみに、本体管係合部５５を有した攪拌部材１７´を配置し、本体管１３の一方の端部の内周面にのみ係合凹部５７を形成するようにしてもよい。
【００４７】
第２の実施形態の流体混合器４１の他の構成による作用及び効果は、第１の実施形態の流体混合器１１のものと同様であるので、ここでは、説明を省略する。
【００４８】
次に、図７及び図８を参照して、本発明の第３の実施形態の流体混合器６１を説明する。なお、図７及び図８では、図１及び図２に示されている第１の実施形態の流体混合器６１と共通する構成要素に同じ参照符号を付している。
【００４９】
第３の実施形態の流体混合器６１は、第１の実施形態の流体混合器１１では、攪拌部材１７及びスペーサ部材１９がそれぞれ流路軸線に垂直な面に関して対称的な形状に形成されているのに対して、第３の実施形態の流体混合器６１では、攪拌部材１７及びスペーサ部材がそれぞれ流路軸線に垂直な面に関して非対称的な形状に形成されている点において、第１の実施形態の流体混合器１１と異なっている。また、第３の実施形態の流体混合器６１は、第１の実施形態の流体混合器１１では、スペーサ部材１９の流路軸線方向の各端部に設けられた三つの凸部３１，３３と攪拌部材１７の流路軸線方向の各端部に設けられた対応する三つの凹部３５，３７によって軸合わせ部及び角度位置合わせ部が構成されているのに対して、第３の実施形態の流体混合器６１では、攪拌部材１７の流路軸線方向の一方の端部から流路軸線方向に突出して延び且つ非円筒形状の外周面を有した環状の凸部６３とスペーサ部材１９の流路軸線方向の端部に形成され且つ凸部６３と相補的形状を有した凹部６５とによって構成されている点において、第１の実施形態の流体混合器１１と異なっている。以下では、第１の実施形態の流体混合器１１と異なる点を主に説明する。
【００５０】
流体混合器６１は、本体管１３と、本体管１３の長手方向の両端部に取り付けられる管継手１５と、本体管１３内に配置される二つの攪拌部材１７及び一つのスペーサ部材１９とを備える。本体管１３は、筒形状であり、長手方向の両端部の外周面に雄ねじ部１３ａが形成されている。本体管１３の向きを示す目印として、本体管１３の外周面の一部に切欠き部１３ｂが形成されている。管継手１５は、キャップナット２１と継手管２３とによって構成されている。キャップナット２１は、一端部に、径方向内方に突出して延びる鍔部２１ａを有している一方、継手管２３は、一端部に径方向外方に突出して延びるフランジ部２３ａを有しており、継手管２３のフランジ部２３ａを本体管１３の端部へ向け且つ他端部（フランジ部２３ａが設けられた端部と反対側の端部）をキャップナット２１の鍔部２１ａに囲まれた開口部から突出させた状態で、キャップナット２１を本体管１３の端部に螺着させることによって、継手管２３がキャップナット２１から脱落するのを防ぎ、継手管２３が本体管１３の端部に連結されるようになっている。
【００５１】
攪拌部材１７は、概略円筒形状であり、本体管１３内に配置され得るように、本体管１３の内径よりも僅かに小さい外径を有している。攪拌部材１７には、流体を流通させるための内部流路１７ａが流路軸線に沿って形成されており、内部流路１３ａ内には、流体を攪拌させる攪拌機能部が設けられている。攪拌機能部の構成は、第１の実施形態の流体混合器１１のものと同様であるので、ここでは説明を省略する。また、攪拌部材１７の両端部には、内部流路１７ａの外側を取り囲むように環状溝１７ｂ（図中、スペーサ部材１９側の環状溝１７ｂは、段差部状に形成されている）が形成されており、環状溝１７ｂ内に環状のシール部材２９が装着されている。
【００５２】
第３の実施形態の流体混合器６１の攪拌部材１７は、流路軸線に対して垂直な面に関し非対称的な形状に形成されており、流路軸線方向の両端部の形状が異なっている。詳細には、攪拌部材１７の一方の端部には、流路軸線方向に突出して延び且つ非円筒形状の外周面を有した環状の凸部６３が形成されている一方、攪拌部材１７の他方の端部は、広い平坦な環状の端面を有するように形成されており、継手管２３のフランジ部２３ａとの当接に適するようになっている。なお、本実施形態では、凸部６３は、円筒形状の外周部の一部を除去した形状を有しているが、凸部６３の外周面は、非円筒形状を有していればよく、例えば断面外周が楕円形状となるように形成されていてもよい。
【００５３】
スペーサ部材１９は、本体管１３内の中央部に本体管１３と一体的に設けられており、その内部に、流体を流通させるための内部流路１９ａが流路軸線に沿って形成されている。スペーサ部材１９の流路軸線方向の両端部には、攪拌部材１７の端部に設けられた環状の凸部６３と相補的形状の凹部６５が形成されており、スペーサ部材１９の両端部に攪拌部材１７を連結するときに、スペーサ部材１９の凹部６５に攪拌部材１７の凸部６３を嵌合させることができるようになっている。攪拌部材６３の凸部６３は非円筒形状を有しているため、スペーサ部材１９の凹部６５に攪拌部材１７の凸部６３を嵌合させることによって、攪拌部材１７とスペーサ部材１９の軸合わせ及び流路軸線周りの角度位置合わせが行われる。すなわち、攪拌部材１７の凸部６３とスペーサ部材１９の凹部６５を軸合わせ部と角度位置合わせ部として機能させている。
【００５４】
なお、図７及び図８に示されている第３の実施形態では、攪拌部材６３の流路軸線方向の端部の一方に流路軸線方向に延びる環状の凸部６３を形成すると共に、スペーサ部材１９の流路軸線方向の両端部に凸部６３と相補的形状の凹部６５を設けている。しかしながら、スペーサ部材１９の流路軸線方向の両端部に流路軸線方向に延びる環状の凸部を形成すると共に、攪拌部材６３の流路軸線方向の端部の一方にスペーサ部材１９の凸部と相補的形状の凹部を設けてもよい。
【００５５】
図７及び図８に示されている第三の実施形態では、スペーサ部材１９の流路軸線方向の両端部が、点対称形状（一方の端部が他方の端部の向きを流路軸線方向に反転させて流路軸線周りに１８０度回転させた形状）、すなわち異なる形状を有している。このようにスペーサ部材１９の両端部を点対称形状にすることによって、スペーサ部材１９の両端部に上述した非対称形状の攪拌部材１７を連結するときに、二つの攪拌部材１７が向きを流路軸線方向に反転させて流路軸線周りに１８０度回転させた配置となり、二つの攪拌部材１７の攪拌機能部のスリット２７が同じ向きに傾斜するように整列して配置される。
【００５６】
他の構成による作用及び効果は、第一の実施形態と同様であるので、ここでは、説明を省略する。
【００５７】
以上、図示されている実施形態を参照して、本発明による流体混合器を説明したが、本発明は、図示されている実施形態に限定されるものではない。例えば、第１の実施形態の流体混合器１１では、スペーサ部材１９の流路軸線方向の各端部から流路軸線方向に延びる凸部３１，３３と攪拌部材１７の流路軸線方向の各端部に形成された凸部３１，３３と相補的形状の凹部３５，３７とによって軸合わせ部及び角度位置合わせ部を構成している。しかしながら、第一の実施形態において、第三の実施形態の流体混合器６１のように、攪拌部材１７の流路軸線方向の各端部から流路軸線方向に突出して形成された非円筒形状の環状凸部とスペーサ部材１９の流路軸線方向の各端部に形成された攪拌部材１７の環状凸部と相補的形状の凹部とによって軸合わせ部及び角度位置合わせ部を構成してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１１    流体混合器
１３    本体管
１５    管継手
１７    攪拌部材
１７ａ    内部流路
１９    スペーサ部材
１９ａ    内部流路
２１    キャップナット
２３    継手管
２５    傾斜板
２７    スリット
２９    シール部材
３１    凸部
３３    凸部
３５    凹部
３７    凹部
４１    流体混合器
４３    ピン部材
４５    ピン部材
４７    ピン挿入孔
４９    ピン挿入孔
５１    ピン挿入孔
５３    ピン挿入孔
５５    本体管係合部
５７    係合凹部
６１    流体混合器
６３    凸部
６５    凹部
【図１】
2017170291.tif 000003
【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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