JP2017501874A - 少なくとも２つの液体の混合物を均質化する静的ミキサ、及び該ミキサを設けた投与装置 - Google Patents

Abstract

特に補助液体（Ｌ１）を主液体（Ｌ）に注入した後で少なくとも２つの液体の混合物を均質化する静的ミキサであって、上部（１ａ）、底部（１ｂ）及び外側壁を含む壁によって閉じられた容器（１）、前記容器の第１の壁から開始して、対向する壁の近傍まで延びる投入ダクト（３）、及び前記投入ダクトに対して実質的に平行な出力ダクト（４）であって、前記第１の壁の近傍において開始して対向する壁まで延びる、出力ダクト（４）を備え、各ダクトには、前記容器の壁を通して外部に接続する装置（３ａ、４ａ）が設けられる。【選択図】図２

Description

本発明は、特に補助液体を主液体に注入した後で少なくとも２つの液体の混合物を均質化する静的ミキサに関する。

液圧ポンプによる、２つの分離した相の水と補助液体の混合物の注入が、特に本出願人によるFR 2 967 218明細書により知られている。補助液体は、農業環境において使用する場合は、栄養液で構成されるか、家畜の病気を治療する薬により構成されている。主液体と補助液体を混合して、できる限り均質化することは非常に重要である。問題とされている投与ポンプは産業、病院、又は均質な液体混合物を得ることを必要とする他の分野において、補助液体に処方された投与量に応じて使用されうるため、前記と同様の要求は、他の適用でも当てはまる。

したがって、本発明の目的は、製造が簡単で経済的であり、混合した液体の良好な均質化が得られる静的ミキサを提供することである。

本発明は、特に補助液体を主液体に注入した後で少なくとも２つの液体の混合物を均質化する静的ミキサであって、
上部、底部及び外側壁を含む壁によって閉じられた容器、前記容器の第１の壁から開始して、対向する壁の近傍まで延びる投入ダクト、及び前記投入ダクトに対して実質的に平行な出力ダクトであって、前記第１の壁の近傍において開始して対向する壁まで延びる、出力ダクトを備え、各ダクトには、前記容器の壁を通して外部に接続する装置が設けられることを特徴とする、静的ミキサである。

前記第１の壁は、前記容器の前記上部によって形成することができ、前記対向する壁は前記底部によって形成することができ、前記投入ダクトは、前記ミキサが動作位置にあるときに、前記上部から開始して前記底部の近傍まで延びて鉛直であり、一方で、前記出力ダクトは、前記上部の近傍において開始して前記底部まで延びる。

他の態様としては、前記投入ダクトは、前記出力ダクトと同様に水平である。

有利には、前記投入ダクトは、前記容器の前記外側壁の近傍に、特に該壁に当接して配置される。

前記出力ダクトは、前記投入ダクトの近傍に、特に該投入ダクトに当接して配置されるか、あるいはそこからずらすことができる。

本発明に係るミキサは、投入ダクトから出力ダクトに進めるために混合物の渦流を誘発し、これにより高い均質化の効果を生じさせる。

前記投入ダクトは、下側部分に、部分的に開口した横断面を有することができ、この断面の開口した部分は、前記容器の前記壁によって実質的に閉じられる。

前記容器は、特に楕円形である長円形の水平断面を有することができ、前記投入ダクトは、前記断面の長軸の端の近傍に位置付けられ、一方で、前記出力ダクトは、前記断面の中心の側において、前記投入ダクトに実質的に当接して位置付けられる。前記容器の水平断面は、円形とすることもできる。有利には、前記投入ダクトと前記出力ダクトの平行な軸の平面は、前記ミキサの前記水平断面の前記長軸を含む。

前記容器の前記上部及び前記底部は、前記容器内の液体の流れを補助し、圧力に対する十分な抵抗が確実に得られるよう湾曲させることができる。

好ましくは前記容器は比較的平坦であり、前記投入ダクト及び前記出力ダクトの軸の平面に直交する方向に従う厚さを有し、前記容器の厚さの幅に対する比は、０．３〜０．７である。

前記容器が、特に楕円形である長円形の水平断面を有する場合、該容器の厚さは該断面の短軸に対応し、一方、幅は長軸に対応する。

前記ミキサは単一のポンプと結合させることができる。他の態様においては、該ミキサは、反転されて頭と尾を合わせて組み付けられる２つの同一の半体部分を用いて製造することができる。

また、本発明は、ダクト内で循環する主液体の流れに補助液体を導入する投与装置であって、容器から前記補助液体を集めるために往復運動を伴う差動ピストンを有する投与ポンプを備え、このポンプは、該ポンプが駆動されることを確実にする主液体の流れを受け取る第１の投入部、前記補助液体を集める第２の投入部、並びに、補助液体及び主液体を混合する出力部を備え、該投与装置は、前記ポンプの前記出力部に配置される、前述したミキサを備えることを特徴とする、投与装置である。

前記投与装置は、前記主液体ダクト内に設置される分流器を備えることができ、前記投与ポンプは前記分流器に平行に接続され、前記ポンプの前記第１の投入部は、第１の管によって前記分流器の投入部に接続され、一方で、前記ポンプの前記出力部は第２の管によって前記分流器の首部に接続され、前記ミキサは、前記ポンプの前記出力部と前記分流器の前記首部への接続部との間で前記第２の管に配置される。

前記投与装置は、前記分流器の首部の変動絞りのための手段を備えることができる。

前記容器の容積は、前記ミキサが使用される前記投与ポンプに適合させられる。前記容器の容積は、好ましくは前記投与ポンプの容量の３倍以上である。

本発明に係るミキサの立面図である。 投与ポンプを備えた本発明に係る縮小した投与装置及びミキサの縦断面図である。 図４に関連した下側からの図である。 前記ミキサの上側からの立面図である。 １つの側の上側からの遠近法により描いた図である。 図３、４に関連して前記ミキサの下側からの縦断面図である。 図６に関連した平面図である。 図６に関連した左側からの図である。 前記ミキサが固定されたポンプの縦断面図である。 図９で示したポンプ及びミキサの立面図である。

前述した態様とは別に、本発明は、いくつかの他の態様からなり、それらは添付図面に示された実施例を参照しつつ、以下に詳細に述べられるが、決して限定されるものではない。

図面、特に図１を参照すると、少なくとも２つの液体の混合物を均質化する静的ミキサＭが見て取れる。ミキサＭは、上部１ａ、底部１ｂ及び外側壁をを持つ閉じられた容器１を含む。

上部１ａ及び底部１ｂは、結合された外側壁とともに、図３〜８から分かるように、貝殻の形状をしており、赤道面Ｐに従い、好ましくは溶接又は螺合により組み立てられる。前記容器１は好ましくはプラスチック材料で作られる。上部１ａは、支持体に前記容器を任意に固定するための孔が設けられた２つの垂直ラグ２を備えている。

ミキサＭは、ミキサＭが動作位置にあるとき、鉛直の投入ダクト３を備えている。ダクト３は図２から分かるように前記上部１ａから開始して前記容器の前記底部の近傍まで延びている。ダクト３の開口した下端と底部１ｂの壁の間の平均距離は２０ｍｍ未満が好ましい。ダクト３はねじ式接続管３ａを形成するために上部１ａを通って出る。

さらに、ミキサＭは、出力ダクト４を備えており、これは実質的に投入ダクト３に平行であり、上部１ａの近傍において開始して下方に前記底部１ｂまで延びる。ダクト３の開口した上端と底部１ｂの壁の間の平均距離は２０ｍｍ未満が好ましい。ダクト４は、底部が開口しており、好ましくは高速接続装置を受け入れる環状溝が設けられた出力管４ａを形成するため、底部１ｂを通って出る。該環状溝は、ねじ式結合部材上に確実に固定する回転ナットを保持するため、シール及びクリップをそれぞれ使えるようにする。

他の態様として、前記投入ダクトと前記出力ダクトは、第１の外側壁と対向する壁の間は水平とすることができる。

上部１ａと底部１ｂは、下側部分にあるダクト３から出てくる液体の流れが、前記容器の対向する領域に流れを向ける底部１ｂ（図６）の湾曲した表面５と接触するように、湾曲している。投入ダクト３から離れた上部１ａの凹状の表面６（図２）は、前記流れを出力ダクト４の方に向ける。

容器１は、図３及び７から分かるように、好ましくは特に短軸７と長軸８を持つ楕円形である長円形の水平断面を有する。しかしながら、水平断面は円形にすることができる。

投入ダクト３は、図３〜５から分かるように、前記容器の壁の近傍、好ましくは前記断面の端に配置される。下側部分３ｂ（図３及び５）は、前記容器の壁に向かって開口している「Ｕ」形状の横断面を持つことができ、また、底部１ｂのベルトを形成する領域に当接させて支持することができる。他の態様として、前記投入ダクトの下側部分は、円筒形の管の形状とすることができる。

出力ダクト４は、実質的に投入ダクト３に当接して配置される。ダクト３、４の幾何学上の軸は、前記容器の水平断面の長軸８を含む鉛直面上に位置付けられる。他の態様として、前記出力ダクトは、前記投入ダクトからずらすこと、すなわち間隔を開けることができる。

容器１は比較的平坦、すなわち、ダクト３、４の幾何学上の軸の平面に直交する方向におけるその厚さは、その幅に比較すると比較的小さい。容器１の厚さは、実質的に前記断面の短軸７の大きさに対応し、一方、幅は実質的に長軸８の大きさに対応する。前記容器の厚さの幅に対する比は、０．３〜０．７であることが有利である。

容器１の容積は、往復運動を伴うピストンを有する投与ポンプの容量の少なくとも３倍であることが好ましい。ミキサＭは、該ポンプのために設計されている。１．５ＬのミキサＭの容積は、０．５Ｌの容量を持つ３ｍ^３／時のポンプにとって、可能な値の一例である。

上部１ａと底部１ｂは、別々に成形され、次いで投入ダクト３が出力ダクト４と底部１ｂの隣接する壁の間となるように、下側半体１ｂ上に上側半体１ａを合わせて組み付けられる。赤道面Ｐに従う組み付けは、適切な接続手段、特に溶接又は接着により確実に行われる。

ミキサＭは、ダクト３、４の幾何学上の軸が鉛直で、投入管３ａが高い位置にあり、一方、出力管４ａが低い位置にあるような位置に設置される。投入管３ａは、少なくとも２つの液体の混合物が循環し、その内部でより均質化しなければならない取入ダクトに接続している。液体の流れは、底部壁から短い距離、通常２０ｍｍ未満の距離でダクト３の下側部分へ通じる。液体の流れが、底部壁の凹状の表面５と接触するときは、該流れは前記容器１の対向する端の方向に短い軌跡を描き、再び上昇し、渦流が生じて出力ダクト４の上端に向かい、このダクトを介して流れ出す。ダクト４の上端は上部１ａの上壁から短い距離、特に２０ｍｍ未満の距離に位置付けられる。

ダクト３の下端からダクト４の上端に液体の流れを移動させるために混合物１に生じた十分な容量の渦流により、該混合物を均質化することができる。

図２は、ダクトＣ内で循環する主液体Ｌの流れに補助液体Ｌ１を導入する投与装置Ｄを示している。補助液体Ｌ１はタンクＲに入っており、そこから往復運動を伴う差動ピストン１０を有する投与ポンプ９で取り出される。このタイプの投与ポンプは特にEP0255791明細書により知られている。

ポンプ９は、該ポンプが駆動されることを確実にする主液体の流れを受け取る第１の投入部１１、タンクＲ内に浸入した管１３の手段により前記補助液体Ｌ１を集める第２の投入部１２、並びに、補助液体及び主液体を混合する出力部１４を備える。

ミキサＭは、そのダクト３、４が鉛直であり、投入接続管３ａがポンプ９の出力部１４に管１５、特にフレキシブル管により接続するように配置される。前記ミキサの出力管４ａはダクトＣに接続している。

図２に示された特定の実施例においては、ベンチュリを含む分流器Ｖは、ダクトＣ内に挿入され、投与ポンプ９は前記分流器に平行に接続されている。前記ポンプの第１の投入部１１は、第１の管１６によって前記分流器の投入部に接続され、一方で、前記ポンプの出力部１４は管１５によって前記分流器に接続されている。出力部４ａは、前記分流器の首部に接続され、管Ｃの一部を形成している。

図２に示した構成においては、主流のごく一部だけがポンプ９を通り抜ける。また、図２に示した投与装置Ｄは、前記分流器の前記首部の変動絞りのための手段を備えることができる。

達成可能な真空状体を解除することができるフラップバルブ１８を、分流器Ｖを前記ミキサの出力管４ａに接続するためにオリフィスに設けることが有利である。

投入管３ａの直径は少なくとも前記ポンプの出力部１４の直径に等しい。

前記ミキサＭの前記容器の容積は、投与ポンプ９の容量の少なくとも３倍である。該容量は、差動ピストン１０が往復する間に排除される容積をいう。

図９、１０に示すように、他の態様においては、ミキサＭは、反転されて頭と尾を合わせて、鉛直組立面Ｑに従い組み付けられる２つの同一の半体部分１ａを用いて製造することができる。該ミキサは、同一のねじ３／４状の投入部及び出力部を含む。該投入部は接続部Ｊによりポンプ９の出力部に接続している。図９に示した例においては、ダクト３、４は水平でずれている。

本発明に係るミキサは、製造が簡単で経済的である一方、本発明に係るミキサによれば、少なくとも２つの液体、特に比較的少量であって、特に主液体の５％未満である補助液体を持つものの均質化された混合物を得ることができる。

Claims (14)

1. 特に補助液体を主液体に注入した後で少なくとも２つの液体の混合物を均質化する静的ミキサであって、
   上部（１ａ）、底部（１ｂ）及び外側壁を含む壁によって閉じられた容器（１）、
   前記容器の第１の壁から開始して、対向する壁の近傍まで延びる投入ダクト（３）、及び
   前記投入ダクトに対して実質的に平行な出力ダクト（４）であって、前記第１の壁の近傍において開始して対向する壁まで延びる、出力ダクト（４）
   を備え、
   各ダクトには、前記容器の壁を通して外部に接続する装置（３ａ、４ａ）が設けられることを特徴とする、静的ミキサ。
2. 前記第１の壁は、前記容器の前記上部（１ａ）によって形成され、前記対向する壁は前記底部（１ｂ）によって形成され、前記投入ダクト（３）は、前記ミキサが動作位置にあるときに、前記上部から開始して前記底部の近傍まで延びて鉛直であり、一方で、前記出力ダクト（４）は、前記上部の近傍において開始して前記底部まで延びることを特徴とする、請求項１に記載のミキサ。
3. 前記投入ダクトは、前記出力ダクトと同様に水平であることを特徴とする、請求項１に記載のミキサ。
4. 前記投入ダクト（３）は、前記容器（１）の前記壁の近傍に、特に該壁に当接して配置されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のミキサ。
5. 前記出力ダクト（４）は、前記投入ダクト（３）の近傍に、特に該投入ダクトに当接して配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のミキサ。
6. 前記投入ダクト（３）は、下側部分に、部分的に開口した横断面（３ｂ）を有し、この断面の開口した部分は、前記容器の前記壁によって実質的に閉じられることを特徴とする、請求項２に記載のミキサ。
7. 前記容器（１）は、特に楕円形である長円形の水平断面を有し、前記投入ダクト（３）は、前記断面の長軸（８）の端の近傍に位置付けられ、一方で、前記出力ダクト（４）は、前記断面の中心の側において、前記投入ダクトに実質的に当接して位置付けられることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のミキサ。
8. 前記投入ダクト（３）及び前記出力ダクト（４）の平行な軸の平面は、前記ミキサの前記水平断面の前記長軸（８）を含むことを特徴とする、請求項７に記載のミキサ。
9. 前記容器の前記底部（１ｂ）及び前記上部（１ａ）は湾曲していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のミキサ。
10. 前記容器は比較的平坦であり、前記投入ダクト及び前記出力ダクトの軸の平面に直交する方向に従う厚さを有し、前記容器の厚さの幅に対する比は、０．３〜０．７であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のミキサ。
11. 反転されて頭と尾を合わせて組み付けられる２つの同一の半体部分を用いて製造されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のミキサ。
12. ダクト（Ｃ）内で循環する主液体（Ｌ）の流れに補助液体（Ｌ１）を導入する投与装置（Ｄ）であって、容器から前記補助液体を集めるために往復運動を伴う差動ピストンを有する投与ポンプ（９）を備え、このポンプは、該ポンプが駆動されることを確実にする主液体の流れを受け取る第１の投入部（１１）、前記補助液体を集める第２の投入部（１２）、並びに、補助液体及び主液体を混合する出力部（１４）を備え、該投与装置は、前記ポンプの前記出力部（１４）に配置される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のミキサ（Ｍ）を備えることを特徴とする、投与装置。
13. 前記主液体ダクト（Ｃ）内に設置される分流器（Ｖ）を備え、前記投与ポンプ（９）は前記分流器に平行に接続され、前記ポンプの前記第１の投入部（１１）は、第１の管（１６）によって前記分流器の投入部に接続され、一方で、前記ポンプの前記出力部（１４）は第２の管（１５）によって前記分流器の首部に接続され、前記ミキサ（Ｍ）は、前記ポンプの前記出力部と前記分流器の前記首部への接続部との間で前記第２の管（１５）に配置されることを特徴とする、請求項１２に記載の投与装置。
14. 前記容器（１）の容積は、前記投与ポンプ（９）の容量の３倍以上であることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の投与装置。

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