JPS6138652Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、主流体を通過させるための導管の管
壁に注入流体の注入口を形成した分散混合装置に
関し、特に高粘性主流体に対しスチーム等のガス
状流体を混合する方法に用いるための装置、或い
は混合に際して体積、粘度その他の流体の性質が
変化するような場合に用いるための分散混合装置
に関する。

主流体に、これとは異なる種類の流体を注入し
て混合する方法としては、例えばラインミキサー
の流入口側にＴ字管、ノズル付Ｔ字管あるいはマ
ルチ注入口を有する管等の注入口部を備えた管を
接続せしめ、主流体に、これとは異なる種類の流
体を注入口より注入して得られる合成流を後続の
ラインミキサーにより混合する方法が知られてい
る。

しかしながら、主流体と注入流体の物性が著し
く異なる場合、例えば液体や固体含有液体等の主
流体にスチームを混合する場合、さらに混合した
結果化学変化を起こす場合、例えば混合すると粘
性が非常に高くなる澱粉乳に直接スチームを混合
し加熱する場合、前記従来法によれば均質な混合
流体が効率よく得られないという問題を有してい
る。

例えば、スチームを液体の主流体と混合する装
置としては、一般にテーパー状に下流に向つて断
面の拡大するベンチユリー部を主流体の導管に形
成し、該ベンチユリー部の管壁に極めて多数の注
入ノズルを配設して高圧のスチームを注入するも
のが用いられている。しかし、この方法では、高
粘性の主流体を撹拌することは圧損が過大である
ため困難であり、流量の変動に対して混合使用範
囲が狭くて均一混合性が不十分であり、騒音振動
発生、ベンチユリー部に多数の注入口を穿設する
必要等の問題がある。特に澱粉分散液にスチーム
を注入して糊を製造する場合、粘性の著しい変化
による混合不良のためいわゆる継粉（ままこ）の
生成とか注入口の閉塞が生じ易く、粘度の急増に
より混合不足となりかつ圧損も大となるという欠
点があつた。

本考案は、これらの従来法の欠点を解消せんと
するものである。即ち、本考案冒頭に掲記の形式
の分散混合装置において、導管内に複数の分割捩
り羽根を同一捩り方向又は交互反転捩り方向に管
軸を中心として互いに端部を交叉させて配設し、
該分割捩り羽根の外周部管壁に注入口を配し、そ
の下流部にスタテイツクミキサーを配したことを
特徴とする。

以下本考案について好ましい実施態様に基づき
詳述する。

第１図において、本考案の一実施例たる分散混
合装置１０は注入部２と後続するスタテイツクミ
キサー部１とから基本的に構成され、両部分１，
２は導管１１を本体とし、注入部２の管壁には注
入口３が複数開口しており、注入口２の導管１１
内には複数の分割捩り羽根が同一捩り方向又は交
互反転捩り方向に管軸を中心として互いに端部を
交叉させた状態で嵌装されている。

スタテイツクミキサー部１は、それ自体公知の
ものであり、例えば約180度捩りの分割捩り羽根
１２をその端部がほゞ直交し、かつ互いに捩り方
向が逆転するように交互に嵌装して形成される
（例えば、特公昭44−8290号公報、特公昭52−
17264号公報等に記載のもの）。

注入部２内部の分割捩り羽根４は一枚の板を管
軸を中心として捩つたものであり、360度未満の
捩り角度を有し、通常は約180゜であるがこれは
捩り板の製造上及び注入部の実用上の設計に従う
ものであつて必ずしもこの捩り角度には限定され
ない。分割捩り羽根４の端部の交叉角は通常90゜
であるが、流体に応じ或いは混合の実際に応じ適
宜増減できる。

注入部２の導管１１の管壁には、少なくとも２
以上、通例２の整数倍数の注入口３が分割捩り羽
根４により区画される導管１１内各管室に少なく
とも１以上分配されるよう、配される。実際の注
入口３の数とその分配は、目的に応じ選択され、
管壁の円周方向及び軸方向の間隙、又は適当なラ
セン回転角度間隔をもつて配される。

注入口３の導管１１に対する取付角度は、軸方
向断面においては第１図に例示する通り、主流体
の流れの向きに軸に対し所定角度傾斜することが
好ましい。管軸に直交する断面における注入口３
の導管１１に対する取付角度は、管壁接線に直交
（半径方向）する角度をもつて管壁に取り付けれ
ば充分である（取付の容易性と効果上）が、分割
捩り羽根４の捩りの方向に平行になるよう管壁接
線に対し所定角度斜交して注入することもでき
る。本考案においては分割捩り羽根４のラセン旋
回流作用により注入口３からの注入流体５は旋回
しつゝ分散混合されるので軸直交断面における注
入口３の注入角は、形成されるラセン旋回流の向
きに反しない角度である限り許容される。

注入口３の口径、数は混合すべき注入流体５の
流量に応じて定められ、一般に注入流体５の注入
速度は主流体６の流速よりも実質上大なことが好
ましいが、混合の必要に応じて適宜選択される。

注入口３に至る注入流体５の注入導管１３は、
注入口３の配置に応じて形成されるが、構成の簡
単さ（製作上の容易性）からは、一例として第１
図図示の如く、直管状としてこれから注入口３を
分岐させ、注入導管１３の端はプラグ８を螺着す
る。

注入口３はその注入導管１３との分岐点から注
入口３と反対の向きに延びる延長部３ａを形成す
ることが好ましく、その先端はプラグ８により螺
着し、注入口３の閉塞時及びその予防のための注
入口３の清掃を容易にする。

導管１１は通例注入部２とスタテイツクミキサ
ー部１と同じ口径のもので足り、スタテイツクミ
キサー部として出来上りのものを用いる場合、そ
の取付機構に従いフランジ、螺合等により結合さ
れる。好ましくは、スタテイツクミキサー部１の
後続の最初の捩り羽根１２ａは、注入部２の最終
分割捩り羽根４の捩りの向きと逆としさらに好ま
しくは分割捩り羽根４の端部４ａと分割捩り羽根
１２ａの端部とは交叉させる。

なお、複数個の注入口を設けておき、実際の使
用時にそのうちのいくつかを使用しないでおくこ
とも、もちろんできる。また、複数個の注入口よ
り相互に種類を異にする注入流体を注入すること
もできる。

以上の実施例では、注入部２は一様口径の導管
１１により構成されているが、第２図に示す通り
注入部２ａを断面半径が拡大するテーパー状導管
９として形成し、その内部にテーパー状外周をな
す分割捩り羽根４ｂを嵌合して注入部２ａを構成
する。その他の条件は第１の実施例と大略同様で
よい。

この構成によれば、注入流体５の流入混合によ
り急な性状変化を生じ粘度が急上昇するような流
体の混合（反応を伴う場合等も含む）に有用であ
る。即ち、粘度の上昇により通例の主流体６の流
入口の口径のまゝでは、過大な圧損が生じポンプ
圧を大きくとらなければならず、装置の耐圧力も
大きくしなければならない問題を軽減できる。

またテーパー状導管に連続スパイラルエレメン
トを配設する場合、スパイラルエレメントを精度
良く製作しなければならなくその製作は困難であ
るが、本考案では、分割捩り羽根を使用している
ためその製作および組立が容易である。

又、注入部２，２ａの導管１１又は９は分割捩
り羽根４の区画毎にユニツト化し、フランジ等に
より直列に接続することもできる。（示図なし）
この場合は必要に応じ注入部２，２ａの長さを変
更でき、又メンテナンスも容易になる。

本考案では、注入口部における分割捩り羽根の
強力な分散作用が生じるので、多数の微細な注入
口から注入したものと同様な効果が得られる。従
つて従来のものと比較して注入口の数を減少でき
るので製作が極めて容易となり、注入口の保守が
容易となる。また従来問題となつていたスチーム
注入時による騒音の減少ならびに注入時に生じる
物性（粘性、体積等）変化に起因する継粉（まま
こ）等の発生および圧力損失の極端な増大を抑制
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の軸方向断面図、第
２図は他の一実施例、第３図は、第１図−断
面、及び第４図は、従来のスチームクツカーの一
例を夫々示す。 １……スタテイツクミキサー部、２，２ａ……
注入部、３……注入口、４，４ｂ……分割捩り羽
根、５……注入流体、６……主流体、７……混合
流体、８……プラグ、１１……導管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 主流体を通過させるための導管の管壁に注入
   流体の注入口を形成した分散混合装置におい
   て、該導管内に複数の分割捩り羽根を同一捩り
   方向又は交互反転捩り方向に管軸を中心として
   互いに端部を交叉させた状態で配設し、該分割
   捩り羽根の外周部外壁に注入口を配し、その下
   流部にスタテイツクミキサーを配したことを特
   徴とする分散混合装置。 (2) 該導管の断面半径が主流体入口から漸次増加
   するようテーパー状に形成したことを特徴とす
   る登録請求の範囲第１項記載の分散混合装置。 (3) 該導管の断面半径が一定であることを特徴と
   する登録請求の範囲第１項記載の装置。 (4) 該分割捩り羽根は360゜未満の捩り角度を有
   する登録請求の範囲第１項〜第３項のいずれか
   に記載の装置。 (5) 前記注入口は、該分割捩り羽根により区画形
   成される導管内各管室に少なくとも１以上配さ
   れる登録請求の範囲第１項〜４項のいずれかに
   記載の装置。 (6) 注入口を分岐する注入導管の管壁に注入口と
   整合して反対向きに延びる延長部が形成され、
   その先端にはプラグが取外し自在に固着されて
   いることを特徴とする登録請求の範囲第１〜５
   項のいずれかに記載の装置。