JP6849574B2 - 混合装置 - Google Patents

Description

本発明は、材料を混合する混合装置に関する。

例えば特許文献１に、超臨界流体または亜臨界流体の存在下で、材料（同文献ではゴム）を混合（同文献では混練）することが記載されている（同文献の段落００４０参照）。

特許第５２５９２０３号公報

この技術では、超臨界流体または亜臨界流体に、材料を溶解させる。超臨界流体または亜臨界流体（以下「作動流体」）は、大気圧に比べ高圧である。そのため、作動流体の圧力よりも高い圧力を材料にかけて、材料を作動流体に投入（圧入）することが想定される。そのため、材料を作動流体に投入するためのエネルギーが大きくなるおそれがある。

そこで本発明は、材料を作動流体に投入するのに要するエネルギーを抑制できる、混合装置を提供することを目的とする。

本発明の混合装置は、製造部と、貯蔵部と、溶解部と、混合器と、材料投入用バルブと、作動流体流入用バルブと、混合器流入用バルブと、分岐流路と、分岐流路開閉バルブと、を備える。前記製造部は、超臨界状態または亜臨界状態の作動流体を製造する。前記貯蔵部は、材料を貯蔵する。前記溶解部は、前記作動流体および前記材料が入れられ、前記作動流体に前記材料を溶解させる。前記混合器は、前記作動流体の存在下で前記材料を混合させる。前記材料投入用バルブは、前記貯蔵部から前記溶解部に投入される前記材料が通る流路を開閉する。前記作動流体流入用バルブは、前記製造部から前記溶解部に流入する前記作動流体が通る流路を開閉する。前記混合器流入用バルブは、前記溶解部から前記混合器に流入する、前記作動流体および前記材料が通る流路を開閉する。前記分岐流路は、前記製造部で製造された前記作動流体が流れる流路であって、前記作動流体流入用バルブよりも上流側で前記製造部から分岐し、前記溶解部から前記混合器に流入する、前記作動流体および前記材料が通る前記流路に、前記混合器の上流側で合流し、且つ前記混合器流入用バルブよりも下流側で、前記混合器に合流する。前記分岐流路開閉バルブは、前記分岐流路を開閉させる。

上記構成により、材料を作動流体に投入するのに要するエネルギーを抑制できる。

第１実施形態の混合装置を示すブロック図である。 図１に示す混合装置の作動のフローチャートである。 図１に示す混合装置の作動を示す図である。 第２実施形態の図１相当図である。 第３実施形態の図１相当図である。

図１〜図３を参照して第１実施形態の混合装置１について説明する。

混合装置１（混練装置、攪拌装置）は、図１に示すように、作動流体１１を用いて材料２１を混合する装置である。上記「混合」には、混練および攪拌が含まれる。混合装置１は、製造部１０と、貯蔵部２０と、溶解部３０と、混合部４０と、分離部７０と、分岐流路８０と、制御部Ｃと、を備える。

製造部１０（超臨界製造部、亜臨界製造部）は、作動流体１１を製造する部分である。作動流体１１は、超臨界状態の流体（超臨界流体）、または亜臨界状態の流体（亜臨界流体）である。混合装置１は、超臨界混合装置、または亜超臨界混合装置である。超臨界流体の温度は、臨界温度（Ｔｃ）以上であり、超臨界流体の圧力は、臨界圧力（Ｐｃ）以上である。超臨界流体は、液体および気体の特性を有する。超臨界流体は、液体と同様に溶質を融解させる力（溶解性）と、気体と同様に溶質を拡散させる力（拡散性）と、を有する。亜臨界流体の特性（溶解性および拡散性）は、超臨界流体の特性とほぼ同じである。亜臨界流体の温度Ｔおよび圧力Ｐは、例えば次のいずれかの条件を満たす。以下の各例の温度Ｔおよび臨界温度Ｔｃのそれぞれの単位は摂氏である。［亜臨界状態の例１］Ｔ≧Ｔｃ、かつ、Ｐ＜Ｐｃ、を満たす。［亜臨界状態の例２］Ｔ＜Ｔｃ、かつ、Ｐ＜Ｐｃ、かつ、Ｔが常温よりも十分高く、かつ、Ｐが常圧（大気圧）よりも十分高い。［亜臨界状態の例３］０．５＜Ｔ／Ｔｃ＜１．０、かつ、０．５＜Ｐ／Ｐｃ、を満たす。［亜臨界状態の例４］０．５＜Ｔ／Ｔｃ、かつ、０．５＜Ｐ／Ｐｃ＜１．０、を満たす。［亜臨界状態の例５］臨界温度Ｔｃが０℃以下の場合、０．５＜Ｐ／Ｐｃを満たす。

作動流体１１を構成する物質は、できるだけ容易に、超臨界状態または亜臨界状態とすることが可能な物質であることが好ましい。作動流体１１の極性と材料２１の極性との差は、作動流体１１に材料２１が溶解できる程度に小さい。作動流体１１を構成する物質は、例えば二酸化炭素である。二酸化炭素の臨界温度は、３１℃である。二酸化炭素の臨界圧力は、７．４ＭＰａである。二酸化炭素は、例えば、３１℃以上、かつ７．１ＭＰａ以上であれば、亜臨界状態である。二酸化炭素は、例えば、２０℃の場合、１５ＭＰａ以上であれば、亜臨界状態である。なお、作動流体１１を構成する物質は、二酸化炭素でなくてもよく、例えば窒素でもよく、例えば水などでもよい。以下では、「超臨界状態または亜臨界状態」を、「超臨界状態など」という場合がある。作動流体１１は、溶解部３０において材料２１が作動流体１１に溶解するとき、および、混合器５０において作動流体１１の存在下で材料２１が混合されるときには、超臨界状態などである。なお、超臨界状態などではない状態（例えば気体または液体）の作動流体１１を、流体１２ともいう。

作動流体１１は、亜臨界状態よりも、超臨界状態であることが好ましい。作動流体１１が超臨界状態の場合は、亜臨界状態の場合よりも、材料２１がより混合される。例えば、材料２１（下記の主材料２１ａ）がゴムの場合、混合装置１で混合が行われた製品ゴムの品質を、製品ゴム（例えばＶベルトなど）の摩耗率で評価する場合がある。この評価では、摩耗率が小さい順に（品質が高い順に）、超臨界状態の作動流体１１を用いた場合、亜臨界状態の作動流体１１を用いた場合、大気圧の流体１２を用いた場合、となる。例えば、製造部１０は、冷却器１５と、ポンプ１６と、加熱器１７と、作動流体流入用バルブＶ１１と、を備える。なお、作動流体流入用バルブＶ１１などのバルブについては、バルブ以外の構成要素を説明した後に説明する。

冷却器１５（熱交換器）は、気体の流体１２を冷却することで、流体１２を液体にする。流体１２が二酸化炭素の場合、冷却器１５は、例えば、大気圧（０．１ＭＰａ）の気体の二酸化炭素を液体にする。

ポンプ１６は、作動流体１１を圧送する（流す）。ポンプ１６は、液体の流体１２を加圧する。ポンプ１６が液体の流体１２を加圧する場合は、気体の流体１２を加圧する場合に比べ、ポンプ１６を小さくできる。流体１２が二酸化炭素の場合、ポンプ１６は、流体１２を、例えば２〜３ＭＰａなどにする。

加熱器１７（熱交換器）は、液体の流体１２を加熱することで、流体１２を蒸発させる。加熱器１７は、容器内で流体１２を蒸発させることで、流体１２を加圧する。その結果、流体１２は、超臨界状態または亜臨界状態になる。流体１２が二酸化炭素の場合、加熱器１７は、流体１２を、例えば７〜８ＭＰａなどに加圧する。

貯蔵部２０（材料貯蔵部）は、材料２１を貯蔵する部分である。貯蔵部２０は、溶解部３０に材料２１を投入する投入口を有する。貯蔵部２０は、材料投入用バルブＶ２１を備える。材料２１には、複数の種類のものが含まれる。例えば、材料２１には、主材料２１ａ（主原材料）と、副材料２１ｂ（副原材料、添加剤、添加物）と、がある。例えば、主材料２１ａは、高分子材料を含む。主材料２１ａは、ゴムまたは樹脂を含む。副材料２１ｂは、例えばフィラーなどである。副材料２１ｂは、無機物を含んでもよく、有機物を含んでもよい。副材料２１ｂは、例えば植物由来材料を含んでもよく、例えばセルロースナノファイバーなどを含んでもよい。例えば、混合装置１は、ゴム混合（混練）装置、または樹脂混合（混練）装置などである。なお、材料２１は、高分子材料を含まなくてもよい。材料２１は、食品、化粧品、または医薬品などに用いられる物でもよい。

溶解部３０（材料投入部）は、作動流体１１に材料２１を溶解させる部分である。溶解部３０には、材料２１および作動流体１１が入れられる。材料２１が、貯蔵部２０から溶解部３０に投入される。作動流体１１が、製造部１０から溶解部３０に流入する。そして、材料２１が、溶解部３０で作動流体１１に溶解する。

この溶解部３０には、入口側部分と、出口側部分と、がある。入口側部分は、溶解部３０の流れ方向Ｄ１における中央よりも上流側の部分である。流れ方向Ｄ１は、作動流体１１および材料２１が、溶解部３０から混合部４０に流れるときの、作動流体１１および材料２１の流れの方向である。また、「上流」は、作動流体１１および材料２１の流れの上流を意味する（下流についても同様）。出口側部分は、溶解部３０の流れ方向Ｄ１における中央よりも下流側の部分である。その結果、入口側部分および出口側部分のそれぞれの、流れ方向Ｄ１における長さは、流れ方向Ｄ１における溶解部３０の全長の１／２である。なお、流れ方向Ｄ１において、入口側部分および出口側部分の少なくともいずれかの長さは、流れ方向Ｄ１における溶解部３０の全長の１／３以下でもよく、１／５以下でもよく、１／１０以下でもよい。溶解部３０は、溶解部センサ３７と、混合器流入用バルブＶ３１と、を備える。

溶解部センサ３７は、溶解部３０の内部（流路）の状態を検知する。溶解部センサ３７は、作動流体１１の状態（超臨界状態または亜臨界状態であるか否か）の検知に用いられる。溶解部センサ３７は、溶解部３０内の材料２１の量（有無、混合状態）の検知に用いられてもよい。溶解部センサ３７には、圧力計と、温度計と、がある。溶解部センサ３７には、溶解部入口圧力計３７ｐ１（溶解部圧力計）と、溶解部出口圧力計３７ｐ２（溶解部圧力計）と、溶解部入口温度計３７ｔ１（溶解部温度計）と、溶解部出口温度計３７ｔ２（溶解部温度計）と、がある。溶解部入口圧力計３７ｐ１は、溶解部３０の内部の入口側部分の圧力Ｐ１を検出する。溶解部出口圧力計３７ｐ２は、溶解部３０の内部の出口側部分の圧力Ｐ２を検出する。溶解部入口温度計３７ｔ１は、溶解部３０の内部の入口側部分の温度Ｔ１を検出する。溶解部出口温度計３７ｔ２は、溶解部３０の内部の出口側部分の温度Ｔ２を検出する。なお、溶解部入口圧力計３７ｐ１と溶解部出口圧力計３７ｐ２との間（流れ方向Ｄ１における間）に、他の溶解部圧力計が設けられてもよい。溶解部入口温度計３７ｔ１と溶解部出口温度計３７ｔ２との間に、他の溶解部温度計が設けられてもよい。

混合部４０（混練部、攪拌部）は、材料２１を混合する部分である。混合部４０は、溶解部３０よりも下流側に設けられる。混合部４０は、混合器５０と、開度調整用バルブＶ４１と、を備える。

混合器５０（混練器、攪拌器）は、超臨界状態または亜臨界状態の作動流体１１の存在下（超臨界雰囲気または亜臨界雰囲気）で、材料２１を混合させる。混合器５０は、主材料２１ａと副材料２１ｂとを混合する。超臨界状態などの作動流体１１の存在下でこの混合が行われるので、超臨界状態などでない流体１２の存在下で混合が行われる場合に比べ、副材料２１ｂの分散が促進され、主材料２１ａと副材料２１ｂとの混合が促進される。

この混合器５０には（下記のチャンバ５１には）、入口側部分と、出口側部分と、がある。入口側部分は、混合器５０の流れ方向Ｄ２における中央よりも上流側の部分である。流れ方向Ｄ２は、混合器５０の入口と出口とを通る直線の方向である。出口側部分は、混合器５０の流れ方向Ｄ２における中央よりも下流側の部分である。その結果、入口側部分および出口側部分のそれぞれの流れ方向Ｄ２おける長さは、混合器５０の流れ方向Ｄ２における全長の１／２である。なお、流れ方向Ｄ２において、入口側部分および出口側部分の少なくともいずれかの長さは、混合器５０の全長の１／３以下でもよく、１／５以下でもよく、１／１０以下でもよい。混合器５０は、チャンバ５１と、混合翼５３と、混合器センサ５７と、を備える。

チャンバ５１は、材料２１を混合させる容器である。チャンバ５１の内部に、作動流体１１および材料２１の流路（混合流路）が形成される。

混合翼５３（混練翼、攪拌翼）は、材料２１を混合させる翼である。混合翼５３とチャンバ５１の内面（壁面）との間で、材料２１にせん断力が加わることで、材料２１が混合される。混合翼５３は、チャンバ５１内に配置される。混合翼５３は、チャンバ５１に対して回転してもよい（回転翼でもよい）。この場合、混合翼５３は、作動流体１１および材料２１を下流側に押し出す（搬送する）。混合翼５３は、チャンバ５１に対して固定されてもよい（スタティックミキサでもよい、非回転翼でもよい）。この場合、作動流体１１および材料２１は、混合翼５３に沿うように流れ、例えば旋回流となる。混合翼５３は、１本のみ設けられてもよく、複数本設けられてもよい。

混合器センサ５７は、混合器５０の内部の状態を検知する。混合器センサ５７は、作動流体１１の状態（超臨界状態または亜臨界状態であるか否か）の検知に用いられる。混合器センサ５７は、混合器５０内の材料２１の量（有無、混合状態）の検知に用いられてもよい。混合器センサ５７は、混合器５０内の、作動流体１１および材料２１の流量Ｑの制御（調整）に用いられてもよい。混合器センサ５７には、圧力計と、温度計と、がある。混合器センサ５７には、混合器入口圧力計５７ｐ３（混合器圧力計）と、混合器出口圧力計５７ｐ４（混合器圧力計）と、混合器入口温度計５７ｔ３（混合器温度計）と、混合器出口温度計５７ｔ４（混合器温度計）と、がある。混合器入口圧力計５７ｐ３は、混合器５０の入口側部分の圧力Ｐ１を検出する。混合器出口圧力計５７ｐ４は、混合器５０の出口側部分の圧力Ｐ２を検出する。混合器入口温度計５７ｔ３は、混合器５０の入口側部分の温度Ｔ１を検出する。混合器出口温度計５７ｔ４は、混合器５０の出口側部分の温度Ｔ２を検出する。なお、混合器入口圧力計５７ｐ３と混合器出口圧力計５７ｐ４との間（流れ方向Ｄ２における間）に、他の混合器圧力計が設けられてもよい。混合器入口温度計５７ｔ３と混合器出口温度計５７ｔ４との間に、他の混合器温度計が設けられてもよい。

分離部７０は、作動流体１１に溶解した材料２１から、作動流体１１（流体１２）を分離させる部分である。分離部７０は、混合部４０よりも下流側に設けられ、混合器５０よりも下流側に設けられ、開度調整用バルブＶ４１よりも下流側に設けられる。分離部７０は、分離器７１と、圧力調整用バルブＶ７１と、を備える。

分離器７１は、材料２１から作動流体１１を分離（脱揮）する。分離器７１は、作動流体１１および材料２１の圧力を下げ、作動流体１１を気化させる（気体の流体１２にする）ことで、材料２１から作動流体１１を分離する。その結果、分離器７１は、材料２１を析出させる。分離器７１は、図示しない開閉部（蓋、開放部）から材料２１を排出する。分離器７１から排出された材料２１は、次工程へ搬出される。次工程は、混合装置１を用いた工程の次の工程である。次工程で用いられる装置は、例えばペレットを製造する装置（ペレタイザー）でもよく、例えばシートを製造する装置（シート押し出し機など）でもよい。

分岐流路８０（分岐管）は、溶解部３０を通らずに、製造部１０から混合部４０に作動流体１１を供給することを可能とする流路である。分岐流路８０は、製造部１０で製造された作動流体１１（超臨界状態などの作動流体１１）が流れる流路である。分岐流路８０は、作動流体流入用バルブＶ１１よりも上流側で、製造部１０（の流路）から分岐する。分岐流路８０は、例えば加熱器１７の出口（吐出口）から分岐してもよく、例えば加熱器１７よりも下流側の流路から分岐してもよい。分岐流路８０は、混合器流入用バルブＶ３１よりも下流側で、混合器５０に合流する。分岐流路８０は、例えば混合器５０の入口に合流してもよく、例えば混合器５０よりも上流側の流路に合流してもよい。分岐流路８０には、分岐流路開閉バルブＶ８１が設けられる。

制御部Ｃは、信号の入出力、演算（判定、算出など）、機器の制御などを行う。溶解部センサ３７および混合器センサ５７の検出結果は、制御部Ｃに入力される。例えば、制御部Ｃは、製造部１０、貯蔵部２０、溶解部３０、混合部４０、分離部７０、および各バルブ（例えば作動流体流入用バルブＶ１１、材料投入用バルブＶ２１など）の作動を制御する。

作動流体流入用バルブＶ１１は、製造部１０から溶解部３０に流入する作動流体１１が通る流路を開閉させるバルブである。作動流体流入用バルブＶ１１は、開状態と閉状態とになる事が可能である（他のバルブも同様）。開状態は、流路を開いた状態であり、流体が流路を流れることが可能な状態であり、例えば全開状態でもよく、例えば全開と全閉との中間の状態でもよい（他のバルブも同様）。閉状態は、気密性を有する状態であり、流体が流路を流れることが不可能な状態であり、全閉状態である（他のバルブも同様）。作動流体流入用バルブＶ１１は、開度を調整可能なバルブ（開度調整手段）である（他のバルブも同様）。作動流体流入用バルブＶ１１は、１つのみ設けられてもよく、複数設けられてもよい（他のバルブも同様）。

材料投入用バルブＶ２１は、貯蔵部２０から溶解部３０に投入される材料２１が通る流路を開閉させるバルブである。材料投入用バルブＶ２１には、主材料２１ａが通る流路を開閉させる主材料投入用バルブＶ２１ａと、副材料２１ｂが通る流路を開閉させる副材料投入用バルブＶ２１ｂと、がある。主材料投入用バルブＶ２１ａの開度と、副材料投入用バルブＶ２１ｂの開度とは、別々に制御できてもよく、別々に制御できなくてもよい。

混合器流入用バルブＶ３１は、溶解部３０から混合器５０に流入する流体（作動流体１１および材料２１）が通る流路を開閉させるバルブである。

溶解部減圧用バルブＶ３２は、溶解部３０の内部を減圧させるバルブである。溶解部減圧用バルブＶ３２が開状態になると、溶解部３０が減圧され、作動流体１１が気体になる。その結果、気体の流体１２が溶解部３０から排出される。

開度調整用バルブＶ４１は、混合器５０から排出される流体（作動流体１１および材料２１）が通る流路の開度を調整するバルブである。開度調整用バルブＶ４１は、混合器５０内の圧力および流量の制御（調整）に用いられる。例えば、開度調整用バルブＶ４１は、混合器５０の（チャンバ５１の）出口に設けられてもよく、混合器５０よりも下流側に設けられてもよく、混合器５０の出口につながれた流路に設けられてもよい。

圧力調整用バルブＶ７１は、材料２１から分離された作動流体１１（気体の流体１２）が通る流路の開度を調整する。圧力調整用バルブＶ７１は、分離器７１の内部の圧力を調整（減圧）する。例えば、圧力調整用バルブＶ７１は、分離器７１の出口に設けられてもよく、分離器７１よりも下流側に設けられてもよく、分離器７１の出口につながれた流路（脱揮流路）に設けられてもよい。圧力調整用バルブＶ７１を通過した気体の流体１２は、製造部１０に流入する（再利用される）ことが好ましく、例えば冷却器１５に流入することが好ましい。

この圧力調整用バルブＶ７１は、混合器５０の内部の圧力を調整（減圧）してもよい。さらに詳しくは、混合翼５３がチャンバ５１に対して固定される場合は、混合翼５３は材料２１を下流側に押し出すことができないので、分離器７１で材料２１を析出させることが好ましい。一方、混合翼５３がチャンバ５１に対して回転する場合は、混合器５０で材料２１を析出させ、混合翼５３が、析出した材料２１を下流側に押し出してもよい。この場合は、圧力調整用バルブＶ７１は、混合器５０の内部の圧力を調整してもよい。

分岐流路開閉バルブＶ８１は、分岐流路８０を開閉させるバルブである。分岐流路開閉バルブＶ８１は、分岐流路８０に設けられ、例えば複数設けられ、図１に示す例では２つ設けられ、３以上設けられてもよい。例えば、分岐流路開閉バルブＶ８１は、分岐流路８０のうち製造部１０側の部分と、混合器５０側の部分と、に設けられる。

（作動）
混合装置１の作動について、主に図２のフローチャートを参照して説明する。なお、上記の混合装置１の各構成要素については主に図１を参照して説明する。以下では、混合装置１の作動の順に沿って説明する。なお、作動の順は変更されてもよい。

作動流体流入用バルブＶ１１および混合器流入用バルブＶ３１が、閉状態にされる。溶解部減圧用バルブＶ３２が、閉状態にされる。溶解部３０の圧力は、例えば大気圧などにされる。材料２１が、貯蔵部２０に投入される（ステップＳ１１）。

次に、材料投入用バルブＶ２１が開状態にされる（図２では「開にする」）（ステップＳ１２）。さらに詳しくは、主材料投入用バルブＶ２１ａおよび副材料投入用バルブＶ２１ｂのそれぞれが開状態にされる。すると、材料２１が、貯蔵部２０から溶解部３０に投入（充填）される（ステップＳ１３）。このとき、溶解部３０は、例えば大気圧などであるので、材料２１を溶解部３０に圧入する必要がない。例えば、重力（自重）により材料２１が溶解部３０に投入される。

次に、材料投入用バルブＶ２１が、閉状態にされる（図２では「閉にする」）（ステップＳ１４）。混合器流入用バルブＶ３１が閉状態にされ、作動流体流入用バルブＶ１１が開状態にされる（ステップＳ１５）。

次に、ポンプ１６を作動させることで、溶解部３０を昇圧させる（ステップＳ２１）。なお、作動流体流入用バルブＶ１１が開状態にされる前から、ポンプ１６が作動していてもよい。

（溶解部３０内の作動流体１１の状態の判定など）
次に、溶解部３０内の作動流体１１が超臨界状態などであるか否かが判定される（ステップＳ２２）。この判定は制御部Ｃにより行われる。判定が制御部Ｃにより行われる点は、他の判定についても同様である。以下では、溶解部３０の入口側部分の作動流体１１の状態について、判定が行われる場合について説明する。溶解部３０の入口側部分以外の部分での作動流体１１の状態について、判定が行われてもよい。より多くの部分で判定が行われることが好ましい。この例では、圧力Ｐ１が所望の圧力Ｐａ以上、かつ、温度Ｔ１が所望の温度Ｔａ以上、であるか否かが判定（比較）される。所望の圧力Ｐａおよび所望の温度Ｔａは、制御部Ｃに予め設定される。作動流体１１を超臨界状態とする場合は、所望の圧力Ｐａは臨界圧力であり、所望の温度Ｔａは臨界温度である。作動流体１１を亜臨界状態とする場合は、所望の圧力Ｐａおよび温度Ｔａは、作動流体１１が亜臨界状態となるような圧力および温度である。圧力Ｐ１が所望の圧力Ｐａ以上、かつ、温度Ｔ１が所望の温度Ｔａ以上の場合（ＹＥＳの場合）、作動流体１１は超臨界状態などであると判定され、次のステップＳ３１に進む。圧力Ｐ１が所望の圧力Ｐａ未満、または、温度Ｔ１が所望の温度Ｔａ未満の場合（ＮＯの場合）、作動流体１１は超臨界状態などでないと判定される。この場合、圧力Ｐ１が圧力Ｐａ以上、かつ、温度Ｔ１が温度Ｔａ以上になるまで、作動流体１１の圧力および温度を増加させる。具体的には例えば、ポンプ１６の回転数を増加させる（ステップＳ２３）。

作動流体１１が超臨界状態などになると、材料２１が作動流体１１に溶解する。次に、混合器流入用バルブＶ３１が、開状態にされる（ステップＳ３１）。このとき、溶解部３０の圧力は、混合部４０の圧力よりも高いので（圧力差があるので）、作動流体１１および材料２１は、溶解部３０から混合部４０に（下流側に）流入する。また、開度調整用バルブＶ４１が、開状態とされる。すると、材料２１は、混合器５０から分離器７１に流入する。また、圧力調整用バルブＶ７１が開状態とされる。すると、分離器７１で作動流体１１が気化し、材料２１から作動流体１１（流体１２）が脱揮される。分離器７１は、混合器５０で材料２１が混合されている間、連続して脱揮を行わなくてもよく、間欠的に脱揮を行ってもよい。脱揮が行われるとき、圧力調整用バルブＶ７１が、徐々に開かれることが好ましい。これにより、分離器７１内の圧力が徐々に下がる。よって、急減圧による発泡を抑制でき、発泡による騒音を抑制できる。また、分離器７１で析出した材料２１（作動流体１１が分離された後の材料２１）が、分離器７１から排出され、次工程に送られる。

（混合器５０内の流量などの調整）
混合器５０内の作動流体１１の状態に応じて、開度調整用バルブＶ４１の開度、またはポンプ１６の回転数などが調整される（ステップＳ３２）。具体的には、混合器５０内の作動流体１１が超臨界状態などか否かが判定される。この判定は、例えば、溶解部３０内の作動流体１１が超臨界状態などであるか否かの判定（ステップＳ２２）と同様に行われる（ほぼ同様に行われてもよい）。具体的には、混合器５０内の温度（例えば温度Ｔ３および温度Ｔ４の少なくともいずれか）および圧力（例えば圧力Ｐ３および圧力Ｐ４の少なくともいずれか）が検出される。そして、作動流体１１が超臨界状態などになるように、開度調整用バルブＶ４１の開度を調整する。作動流体１１が超臨界状態などでないと判定された場合、開度調整用バルブＶ４１の開度を小さくすることで、混合器５０内の圧力を上げる。このとき、圧力調整用バルブＶ７１の開度を調整してもよい。また、作動流体１１が超臨界状態などになるように、ポンプ１６の回転数を調整してもよい。作動流体１１が超臨界状態などでないと判定された場合、作動流体１１が超臨界状態などになるように、作動流体１１の圧力および温度を増加させる。具体的には例えば、ポンプ１６の回転数を増加させる。

開度調整用バルブＶ４１およびポンプ１６の調整は、例えば次のように行われてもよい。例えば、圧力Ｐ３と圧力Ｐ４との差圧ΔＰ３から、流量Ｑが算出される。そして、流量Ｑが、所定範囲内（適正な範囲内）か否かが判定される。なお、流量Ｑを算出せずに、差圧ΔＰ３が、所定範囲内か否かが判定されてもよい。流量Ｑの所定範囲（または差圧ΔＰ３の所定範囲）は、制御部Ｃに予め設定される。この所定範囲は、作動流体１１が超臨界状態などを維持できるような範囲に設定される。具体的には例えば、流量Ｑが、所望の流量Ｑａの±１０％の範囲内（所定範囲内）か否かが判定される。または、差圧ΔＰ３が、所望の差圧ΔＰ３ａの±１０％の範囲内か否かが判定されてもよい。流量Ｑ（または差圧ΔＰ３）が所定範囲内でない場合、流量Ｑ（または差圧ΔＰ３）が所定範囲内に収まるように、流量Ｑ（または差圧ΔＰ３）が制御される。この流量Ｑ（または差圧ΔＰ３）の制御は、開度調整用バルブＶ４１の開度の制御、および、ポンプ１６の回転数の制御の、少なくともいずれかにより行われる。

（溶解部３０に残存する材料２１の判定）
溶解部３０に残存する材料２１の量が判定される（ステップＳ３３）。さらに詳しくは、溶解部３０から混合器５０に材料２１が流れていくと、溶解部３０内に残存する材料２１（残存材料）の量が少なくなる。すると、溶解部３０内の流路の断面積が増え、溶解部３０内での圧力損失が小さくなり、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差圧ΔＰ１が小さくなる。そこで、差圧ΔＰ１が、所望の差圧ΔＰ１ａよりも小さいか否かが判定される。所望の差圧ΔＰ１ａは、制御部Ｃに予め設定される。差圧ΔＰ１が、所望の差圧ΔＰ１ａ以上の場合（ＮＯの場合）、溶解部３０内の材料２１の量が所定量以上であると判定される。この場合、溶解部３０から混合器５０への材料２１の流入（供給）が続けられる。このとき、必要に応じてポンプ１６の回転数を増加させることで（ステップＳ２３と同様のステップＳ３４）、溶解部３０内の材料２１を下流へ押し出す。

差圧ΔＰ１が、所望の差圧ΔＰ１ａよりも小さい場合（Ｓ３３でＹＥＳの場合）、溶解部３０内に残存する材料２１の量が所定量よりも少ないと判定される。この場合、作動流体流入用バルブＶ１１が閉状態にされ、混合器流入用バルブＶ３１が閉状態にされ、分岐流路開閉バルブＶ８１が開状態にされる（ステップＳ３５）。すると、作動流体１１は、製造部１０から、分岐流路８０を通り、混合器５０に流入する。よって、混合器５０での材料２１の流動が維持され、混合器５０での混合が続けられる。

（混合器５０に残存する材料２１の判定）
混合器５０内に残存する材料２１の量が判定される（ステップＳ３６）。この判定は、例えば、溶解部３０に残存する材料２１の量の判定（ステップＳ３３）と同様に行われる（ほぼ同様に行われてもよい）。具体的には、混合器５０内の圧力Ｐ３と圧力Ｐ４との差圧ΔＰ３が検出される。そして、差圧ΔＰ３が、所望の差圧ΔＰ３ｂよりも小さいか否かが判定される。差圧ΔＰ３が、所望の差圧ΔＰ３ｂ以上の場合（ＮＯの場合）、混合器５０内の材料２１が所定量よりも多いと判定される。この場合、必要に応じてポンプ１６の回転数を増加させることで（ステップＳ３４と同様のステップＳ３７）、混合部４０内の材料２１を下流へ押し出す。差圧ΔＰ３が所望の差圧ΔＰ３ｂよりも小さい場合（ＹＥＳの場合）、混合器５０内に残存する材料２１が所定量よりも少ないと判定される。この場合、混合器５０での混合を終了する（ステップＳ５１）。具体的には、分岐流路開閉バルブＶ８１を閉状態にすることで（ステップＳ３８）、作動流体１１の混合器５０への流入を停止させる。このとき、ポンプ１６を停止させてもよい。また、このとき、開度調整用バルブＶ４１を閉状態にしてもよく、圧力調整用バルブＶ７１を閉状態にしてもよい。

これにより、一連の材料２１の処理（例えばステップＳ１１からステップＳ３８まで）、すなわち１回のバッチが終了する。今回のバッチの終了時には、既に次回のバッチ（次バッチ）が開始されている。例えば、今回のバッチにおけるステップＳ３８の次に、次回のバッチにおけるステップＳ１１〜ステップＳ１５のいずれかのステップに進む。例えば、図２に示す例では、今回のバッチにおけるステップＳ３８が完了した時には、次回のバッチのステップＳ１１が完了しているので、ステップＳ３８の次にステップＳ１２に進む。

（次バッチの材料２１の投入など）
図３に、材料２１などの、位置や状態などの時間的な変化の例を示す。図３に示した矢印は、材料２１の流れを示す。材料２１が、貯蔵部２０に投入される工程（図２のステップＳ１１参照）を、第１投入工程Ａ１とする。材料２１が、貯蔵部２０から溶解部３０に投入される工程（図２のステップＳ１３参照）を、第２投入工程Ａ２とする。溶解部３０で、材料２１が作動流体１１に溶解される工程（図２のステップＳ２１などを参照）を、溶解工程Ａ３とする。溶解部３０から混合器５０に、作動流体１１および材料２１を、流入させる工程（図２のステップＳ３１などを参照）を、流入工程Ａ４とする。

上記のように、溶解部３０に残存する材料２１が、所定量よりも小さくなると（図２のステップＳ３３でＹＥＳ）、作動流体流入用バルブＶ１１および混合器流入用バルブＶ３１が閉状態にされる（図２のステップＳ３５参照）。その後、溶解部３０の内部が減圧される。この溶解部３０の内部を減圧する工程を、減圧工程Ａ５とする。具体的には、減圧工程Ａ５では、溶解部減圧用バルブＶ３２が、開状態にされる。すると、溶解部３０の内部の圧力が、例えば大気圧などになる。

溶解部３０では、１回のバッチで、第２投入工程Ａ２、溶解工程Ａ３、流入工程Ａ４、減圧工程Ａ５、の順で、各工程が行われる。また、溶解部３０では、今回のバッチ（１バッチ目）の減圧工程Ａ５が終わると、次回のバッチ（２バッチ目）の第２投入工程Ａ２が行われる。溶解部３０では、これらの工程（Ａ２〜Ａ５）が、繰り返し行われる。

混合器５０で材料２１を混合する工程を、混合工程Ｂ１とする。分離器７１で材料２１から作動流体１１を脱揮する工程を、脱揮工程Ｂ２とする。なお、図３では、混合工程Ｂ１の後に脱揮工程Ｂ２が行われるように記載したが、混合工程Ｂ１と脱揮工程Ｂ２とが同時に行われる時があってもよい。

材料投入用バルブＶ２１が閉じられた状態では、貯蔵部２０の圧力と溶解部３０の圧力とを別々に制御できる。よって、第１投入工程Ａ１と、減圧工程Ａ５と、を同時に行える。また、第１投入工程Ａ１と、混合工程Ｂ１と、を同時に行える。また、第１投入工程Ａ１と、脱揮工程Ｂ２と、を同時に行える。

作動流体流入用バルブＶ１１および混合器流入用バルブＶ３１が閉じられた状態では、溶解部３０の圧力と、製造部１０の圧力と、混合部４０の圧力と、を別々に制御できる。また、この状態、かつ、分岐流路開閉バルブＶ８１が開かれた状態では、混合工程Ｂ１を行える。よって、作動流体流入用バルブＶ１１および混合器流入用バルブＶ３１が閉じられ、分岐流路開閉バルブＶ８１が開かれた状態では、第２投入工程Ａ２および減圧工程Ａ５の少なくともいずれかと、混合工程Ｂ１と、を同時に行える。

混合器流入用バルブＶ３１および分岐流路開閉バルブＶ８１が閉じられた状態では、製造部１０（ポンプ１６）で溶解部３０の圧力を昇圧させながら、溶解部３０の圧力と、混合器流入用バルブＶ３１よりも下流側の圧力と、を別々に制御できる。よって、溶解工程Ａ３と、脱揮工程Ｂ２と、を同時に行える。

このように、今回のバッチ（１バッチ目）の工程の一部と、次回のバッチ（２バッチ目）の工程の一部と、を同時に行える。よって、材料２１の処理を効率良く行える。具体的には、時間当たりの材料２１の処理量を増加させることができる。

図１に示す混合装置１による効果は次の通りである。

（第１の発明の効果）
混合装置１は、製造部１０と、貯蔵部２０と、溶解部３０と、混合器５０と、材料投入用バルブＶ２１と、作動流体流入用バルブＶ１１と、混合器流入用バルブＶ３１と、を備える。製造部１０は、超臨界状態または亜臨界状態の作動流体１１を製造する。貯蔵部２０は、材料２１を貯蔵する。溶解部３０は、作動流体１１および材料２１が入れられ、作動流体１１に材料２１を溶解させる。混合器５０は、作動流体１１の存在下で材料２１を混合させる。

［構成１］材料投入用バルブＶ２１は、貯蔵部２０から溶解部３０に投入される材料２１が通る流路を開閉する。作動流体流入用バルブＶ１１は、製造部１０から溶解部３０に流入する作動流体１１が通る流路を開閉する。混合器流入用バルブＶ３１は、溶解部３０から混合器５０に流入する流体（作動流体１１および材料２１）が通る流路を開閉する。

上記［構成１］により、溶解部３０の圧力を、製造部１０、および混合器５０のそれぞれの圧力とは異なる圧力にすることができる。ここで、製造部１０および混合器５０の圧力は、作動流体１１が超臨界状態などを維持できるような高圧となる場合がある。一方、上記［構成１］では、溶解部３０の圧力を、製造部１０および混合器５０の圧力よりも低い圧力にすることができる。よって、貯蔵部２０を高圧（作動流体１１が超臨界状態などを維持できるような高圧）にしなくても、貯蔵部２０から溶解部３０に材料２１を投入できる。よって、貯蔵部２０を高圧にするためのエネルギーを削減できる。よって、材料２１を作動流体１１に投入するのに要するエネルギーを抑制できる。その結果、貯蔵部２０から溶解部３０に効率良く材料２１を投入できる。

上記［構成１］により、次の効果が得られてもよい。製造部１０および混合器５０の圧力を、作動流体１１が超臨界状態などを維持できるような高圧にした場合は、製造部１０で製造した作動流体１１を用いて、混合器５０で材料２１を混合（図３に示す混合工程Ｂ１）できる。これと同時に、溶解部３０の圧力を、製造部１０および混合器５０の圧力よりも低い圧力にすることができる。よって、図３に示す混合工程Ｂ１と同時に、減圧工程Ａ５および第２投入工程Ａ２の少なくともいずれかの工程を行える。混合工程Ｂ１は、混合器５０で材料２１を混合する工程である。減圧工程Ａ５は、溶解部３０を減圧させる工程である。よって、上記［構成１］を備えない場合に比べ、図１に示す混合装置１での材料２１の処理を効率良く行える。さらに詳しくは、混合装置１での時間当たりの材料２１の処理量を増加させることができる。

（第２の発明の効果）
［構成２］混合装置１は、分岐流路８０と、分岐流路開閉バルブＶ８１と、を備える。分岐流路８０は、製造部１０で製造された作動流体１１が流れる流路であって、作動流体流入用バルブＶ１１よりも上流側で製造部１０から分岐し、混合器流入用バルブＶ３１よりも下流側で混合器５０に合流する。分岐流路開閉バルブＶ８１は、分岐流路８０を開閉させる。

上記［構成２］により、製造部１０で製造した作動流体１１を、溶解部３０を通さずに、混合器５０に流入させることができる。よって、図３に示す混合工程Ｂ１と同時に、減圧工程Ａ５および第２投入工程Ａ２の少なくともいずれかの工程を行える。よって、上記［構成２］を備えない場合に比べ、混合装置１での材料２１の処理を効率良く行える。

（第３の発明の効果）
［構成３］図３に示すように、減圧工程Ａ５および第２投入工程Ａ２の少なくともいずれかの工程と、混合工程Ｂ１と、が同時に行われる。減圧工程Ａ５は、図１に示す溶解部３０の内部が減圧される工程である。第２投入工程Ａ２（図３参照）は、貯蔵部２０から溶解部３０に材料２１が投入される工程である。混合工程Ｂ１（図３参照）は、混合部４０で材料２１を混合させる工程である。

上記［構成３］により、減圧工程Ａ５および第２投入工程Ａ２の少なくともいずれかの工程と、混合工程Ｂ１と、が同時に行われない場合に比べ、混合装置１での材料２１の処理を効率良く行える。

（第４の発明の効果）
［構成４］溶解部３０は、図３に示すように、第２投入工程Ａ２と、溶解工程Ａ３と、流入工程Ａ４と、減圧工程Ａ５と、を繰り返し行う。第２投入工程Ａ２は、図１に示す貯蔵部２０から溶解部３０に材料２１が投入される工程である。溶解工程Ａ３（図３参照）は、材料２１を作動流体１１に溶解させる工程である。流入工程Ａ４（図３参照）は、溶解部３０から混合器５０に、作動流体１１および材料２１を流入させる工程である。減圧工程Ａ５（図３参照）は、溶解部３０の内部が減圧される工程である。

上記［構成４］により、溶解部３０での材料２１の処理を効率良く行える。

（第５の発明の効果）
［構成５］溶解部３０は、溶解部３０の入口側部分の圧力を検出する溶解部入口圧力計３７ｐ１と、溶解部３０の出口側部分の圧力を検出する溶解部出口圧力計３７ｐ２と、を備える。

上記［構成５］により、溶解部３０の入口側部分と出口側部分との差圧ΔＰ１を検出できる。よって、溶解部３０に残存する材料２１の量を検出できる。

（第６の発明の効果）
［構成６］混合器５０は、混合器５０の入口側部分の圧力を検出する混合器入口圧力計５７ｐ３と、混合器５０の出口側部分の圧力を検出する混合器出口圧力計５７ｐ４と、を備える。

上記［構成６］により、混合器５０の入口側部分と出口側部分との差圧ΔＰ３を検出できる。よって、混合器５０に残存する材料２１の量を検出できる。

（第７の発明の効果）
［構成７］混合器５０は、混合器５０の内部の圧力Ｐ３を検出する混合器入口圧力計５７ｐ３（混合器圧力計）と、混合器５０の内部の温度Ｔ３を検出する混合器入口温度計５７ｔ３（混合器温度計）と、を備える。

上記［構成７］により、混合器５０内での作動流体１１の状態（超臨界状態などであるか否か）を検出できる。

（第８の発明の効果）
［構成８］混合装置１は、開度調整用バルブＶ４１を備える。開度調整用バルブＶ４１は、混合器５０から排出される流体（作動流体１１および材料２１）が通る流路の開度を調整する。混合装置１は、混合器入口圧力計５７ｐ３（混合器圧力計）および混合器入口温度計５７ｔ３（混合器温度計）の検出結果に応じて、開度調整用バルブＶ４１の開度を調整する。

上記のように、上記［構成７］により、混合器５０内での作動流体１１の状態を検出できる。そして、上記［構成８］により、混合器５０内での作動流体１１の状態に応じて、開度調整用バルブＶ４１の開度を調整できる。その結果、混合器５０内での作動流体１１の状態に応じて、混合器５０内での流量および圧力を制御できる。

（第９の発明の効果）
［構成９］製造部１０は、作動流体１１を圧送するポンプ１６を備える。混合装置１は、混合器入口圧力計５７ｐ３（混合器圧力計）および混合器入口温度計５７ｔ３（混合器温度計）の検出結果に応じて、ポンプ１６の回転数を調整する。

上記のように、上記［構成７］により、混合器５０内での作動流体１１の状態を検出できる。そして、上記［構成９］により、混合器５０内での作動流体１１の状態に応じて、ポンプ１６の回転数を調整できる。その結果、混合器５０内での作動流体１１の状態に応じて、混合器５０内での流量および圧力を制御できる。

（第１０の発明の効果）
［構成１０］材料２１から分離させた作動流体１１が通る流路の開度を調整する圧力調整用バルブＶ７１を備える。

上記［構成１０］により、圧力調整用バルブＶ７１を用いることで、作動流体１１および材料２１を、徐々に（滑らかに）減圧でき、徐々に脱揮できる。よって、急減圧（短時間での脱揮）による発泡を抑制でき、発泡による騒音を抑制できる。また、騒音によるエネルギーロス（無駄なエネルギー消費）を抑制できる。

（第２実施形態）
図４を参照して、第２実施形態の混合装置２０１について、第１実施形態との相違点を説明する。なお、第２実施形態の混合装置２０１のうち、第１実施形態との共通点については、第１実施形態と同一の符号を付すなどして、説明を省略した。共通点の説明を省略する点については他の実施形態の説明も同様である。溶解部２３０および混合器２５０は、水平方向に対して傾斜する部分を有する。

溶解部２３０は、作動流体１１および材料２１の上流側から下流側に向かって、材料２１が下がるように、水平方向に対して傾斜する（以下、単に「傾斜する」ともいう）部分を有する。溶解部２３０の全体が傾斜してもよく、溶解部２３０の一部のみが傾斜してもよい。

混合器２５０は、作動流体１１および材料２１の上流側から下流側に向かって、材料２１が下がるように、水平方向に対して傾斜する部分を有する。チャンバ５１（図２参照）および混合翼５３（図２参照）は、傾斜する。混合器２５０の全体が傾斜してもよく、混合器２５０の一部のみが傾斜してもよい。なお、溶解部２３０および混合器２５０のうち、いずれか一方のみが傾斜してもよい。

図４に示す混合装置２０１による効果は次の通りである。

（第１１の発明の効果）
［構成１１−１］溶解部２３０は、材料２１の上流側から下流側に向かって材料２１が下がるように、水平方向に対して傾斜する部分を有する。

上記［構成１１−１］により、溶解部２３０内の材料２１が、重力により、下流側に搬送される（移動する）。よって、溶解部２３０内に材料２１が残ることを抑制できる。また、材料２１が溶解部２３０内から下流側に流れやすいので、作動流体１１および材料２１を下流側に流すための動力（例えばポンプ１６の動力）を抑制できる。

［構成１１−２］混合器２５０は、材料２１の上流側から下流側に向かって材料２１が下がるように、水平方向に対して傾斜する部分を有する。

上記［構成１１−２］により、混合器２５０内の材料２１が、重力により、下流側に搬送される（移動する）。よって、混合器２５０内に材料２１が残ることを抑制できる。また、材料２１が混合器２５０内から下流側に流れやすいので、作動流体１１および材料２１を下流側に流すための動力（例えばポンプ１６の動力）を抑制できる。

特に、混合翼５３がチャンバ５１に対して固定されている場合は、混合翼５３が材料２１を下流側に搬送できないので、混合器２５０内に材料２１が残るおそれがある。一方、上記［構成１１−２］を備える場合は、混合器２５０内に材料２１が残ることを抑制できる。

（第３実施形態）
図５を参照して、第３実施形態の混合装置３０１について、第１実施形態との相違点を説明する。混合装置３０１は、減圧ポンプ３３２を備える。

減圧ポンプ３３２は、溶解部３０を減圧させる。減圧ポンプ３３２は、例えば真空ポンプである。減圧ポンプ３３２は、作動流体流入用バルブＶ１１よりも下流側、かつ、混合器流入用バルブＶ３１よりも上流側の部分につながれる。例えば、減圧ポンプ３３２は、溶解部減圧用バルブＶ３２が設けられる流路に設けられ、溶解部減圧用バルブＶ３２よりも下流側に設けられる。減圧ポンプ３３２は、溶解部３０内の流体１２を、製造部１０に供給することが好ましい。

上記の減圧工程Ａ５（図３参照）は、減圧ポンプ３３２により行われる。よって、溶解部減圧用バルブＶ３２を開状態にするのみで溶解部３０を減圧する場合に比べ、溶解部３０の減圧を効率良く行える。例えば、溶解部３０の減圧をより短時間で行える。例えば、溶解部３０の圧力をより低くできる。また、減圧ポンプ３３２は、溶解部３０の圧力を、大気圧よりも低い圧力（負圧）にできる。これにより、貯蔵部２０から溶解部３０に、材料２１が吸い込まれやすい。よって、貯蔵部２０から溶解部３０に、材料２１を効率良く投入できる。

図３に示す混合装置３０１による効果は次の通りである。

（第１１の発明の効果）
［構成１１］混合装置１は、溶解部３０を減圧させる減圧ポンプ３３２を備える。

上記［構成１１］により、溶解部３０を減圧しやすく、貯蔵部２０から溶解部３０への材料２１の投入をより効率良く行える。

（変形例）
上記実施形態は様々に変形されてもよい。例えば、互いに異なる実施形態の構成要素どうしが組み合わされてもよい。例えば、各構成要素の配置や形状が変更されてもよい。例えば、構成要素の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。

例えば、図４に示すように、水平方向に対して傾斜した溶解部２３０および混合器２５０の少なくともいずれかと、図５に示す減圧ポンプ３３２と、が組み合わされてもよい。例えば、分離部７０は設けられなくてもよい。例えば、図２に示すフローチャートのステップの順序が変更されてもよく、複数のステップが同時に行われてもよい。

１、２０１、３０１ 混合装置
１０ 製造部
１１ 作動流体
１６ ポンプ
２１ 材料
２０ 貯蔵部
３０、２３０ 溶解部
３７ｐ１ 溶解部入口圧力計
３７ｐ２ 溶解部出口圧力計
５０、２５０ 混合器
５７ｐ３ 混合器入口圧力計（混合器圧力計）
５７ｐ４ 混合器出口圧力計（混合器圧力計）
５７ｔ３ 混合器入口温度計（混合器温度計）
５７ｔ４ 混合器出口温度計（混合器温度計）
８０ 分岐流路
３３２ 減圧ポンプ
Ｖ１１ 作動流体流入用バルブ
Ｖ２１ 材料投入用バルブ
Ｖ３１ 混合器流入用バルブ
Ｖ４１ 開度調整用バルブ
Ｖ７１ 圧力調整用バルブ
Ｖ８１ 分岐流路開閉バルブ

Claims (11)

1. 超臨界状態または亜臨界状態の作動流体を製造する製造部と、
   材料を貯蔵する貯蔵部と、
   前記作動流体および前記材料が入れられ、前記作動流体に前記材料を溶解させる溶解部と、
   前記作動流体の存在下で前記材料を混合させる混合器と、
   前記貯蔵部から前記溶解部に投入される前記材料が通る流路を開閉する材料投入用バルブと、
   前記製造部から前記溶解部に流入する前記作動流体が通る流路を開閉する作動流体流入用バルブと、
   前記溶解部から前記混合器に流入する、前記作動流体および前記材料が通る流路を開閉する混合器流入用バルブと、
   前記製造部で製造された前記作動流体が流れる流路であって、前記作動流体流入用バルブよりも上流側で前記製造部から分岐し、前記溶解部から前記混合器に流入する、前記作動流体および前記材料が通る前記流路に、前記混合器の上流側で合流し、且つ前記混合器流入用バルブよりも下流側で、前記混合器に合流する分岐流路と、
   前記分岐流路を開閉させる分岐流路開閉バルブと、
   を備える、
   混合装置。
2. 請求項１に記載の混合装置であって、
   前記溶解部の内部が減圧される工程、および、前記貯蔵部から前記溶解部に前記材料が投入される工程の少なくともいずれかの工程と、
   前記混合器で前記材料を混合させる工程と、
   が同時に行われる、
   混合装置。
3. 請求項１または２に記載の混合装置であって、
   前記溶解部は、
   前記貯蔵部から前記溶解部に前記材料が投入される工程と、
   前記材料を前記作動流体に溶解させる工程と、
   前記溶解部から前記混合器に前記作動流体および前記材料を流入させる工程と、
   前記溶解部の内部が減圧される工程と、
   を繰り返し行う、
   混合装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の混合装置であって、
   前記溶解部は、
   前記溶解部の入口側部分の圧力を検出する溶解部入口圧力計と、
   前記溶解部の出口側部分の圧力を検出する溶解部出口圧力計と、
   を備える、
   混合装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の混合装置であって、
   前記混合器は、
   前記混合器の入口側部分の圧力を検出する混合器入口圧力計と、
   前記混合器の出口側部分の圧力を検出する混合器出口圧力計と、
   を備える、
   混合装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の混合装置であって、
   前記混合器は、
   前記混合器の内部の圧力を検出する混合器圧力計と、
   前記混合器の内部の温度を検出する混合器温度計と、
   を備える、
   混合装置。
7. 請求項６に記載の混合装置であって、
   前記混合器から排出される、前記作動流体および前記材料が通る流路の開度を調整する開度調整用バルブを備え、
   前記混合器圧力計および前記混合器温度計の検出結果に応じて、前記開度調整用バルブの開度を調整する、
   混合装置。
8. 請求項６または７に記載の混合装置であって、
   前記製造部は、前記作動流体を圧送するポンプを備え、
   前記混合器圧力計および前記混合器温度計の検出結果に応じて、前記ポンプの回転数を調整する、
   混合装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の混合装置であって、
   前記材料から分離させた前記作動流体が通る流路の開度を調整する圧力調整用バルブを備える、
   混合装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の混合装置であって、
    前記溶解部および前記混合器の少なくともいずれかは、前記材料の上流側から下流側に向かって前記材料が下がるように、水平方向に対して傾斜する部分を有する、
    混合装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の混合装置であって、
    前記溶解部を減圧させる減圧ポンプを備える、
    混合装置。

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