JPS622847B2 - - Google Patents

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JPS622847B2
JPS622847B2 JP54004038A JP403879A JPS622847B2 JP S622847 B2 JPS622847 B2 JP S622847B2 JP 54004038 A JP54004038 A JP 54004038A JP 403879 A JP403879 A JP 403879A JP S622847 B2 JPS622847 B2 JP S622847B2
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JP
Japan
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conduit
liquid
helical
fluid
solids
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JP54004038A
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JPS54113571A (en
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Riguza Pieru
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Symac
Original Assignee
Symac
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Publication of JPS622847B2 publication Critical patent/JPS622847B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/72—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices
    • B01F27/725—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with helices or sections of helices with two or more helices in respective separate casings, e.g. one casing inside the other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/7173—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using gravity, e.g. from a hopper
    • B01F35/71731—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using gravity, e.g. from a hopper using a hopper

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２種の流体、特に微細状態（例えば粉
状又は粒状）の固体と、液体とを連続的に混合す
る装置に関するものである。
液体と、微細状態の固体とを遠心タービンによ
つて一緒に吸引して混合する装置は従来提案され
ている。しかし斯る装置では、混合が不規則とな
り、最終製品が不均質となる欠点がある。
更に微細状態の固体と、液体とを、螺旋状部材
を内蔵する２個の同心導管を用いて連続的に混合
する装置も提案されている。しかし斯る装置は一
つの臨界的勾配においてのみ作動し、混合物が均
質とならない。
本発明の目的は上述した種類の２種の流体の連
続混合装置を改善せんとするにある。
本発明２種の流体の連続混合装置は、第１流体
流を入口孔を経て受入れ、混合流体を出口孔を経
て排出させる第１導管と、螺旋状部材を有し、第
１導管内の第１流体流に螺旋運動を与える様に作
用する第１移送手段と、第１導管内に同心的に装
着され、第２流体流を入口孔を経て受入れ、第１
導管の前記入口孔及び出口孔間で第１導管内に開
口し、前記第２流体流を第１導管内に導入する様
に配置された第２導管と、前記第２流体流を第２
導管に沿い移動せしめる為の第２移送手段とを具
え、第１及び第２移送手段をそれぞれ個別的に駆
動可能とし、両流体流を同一方向に移動せしめる
様にしたことを特徴とする。
図面について本発明を説明する。
第１図に示す本発明装置の第１実施例は、液体
と、微細状態の固体とを連続的に混合する様に配
置する。本例装置には第１導管１を設け、その両
端を端板２及び３によつて閉じ、その一端近くに
入口孔４を設け、供給管５を経て供給した第１流
体流を入口孔４を経て第１導管１内に導入せしめ
る。導管１の他端近くに出口孔６を設け、この出
口孔６を経て固体及び液体の混合物を導管１から
吐出管７内に排出せしめる。
第１導管１よりも断面積の小さな第２導管８を
第１導管１内に同心的に装着し、その閉端を端板
２を経て第１導管１外に突出せしめる。第２導管
８の開口９を第１導管１内に位置させ、第１導管
１の入口孔４と、出口孔６との間、即ち入口孔４
の下流と、出口孔６の上流との間で第１導管１内
に開口せしめる。
第２導管８の第１導管１の外側に位置する閉端
は、端板１２で閉じる。第２導管８の端板１２の
近くに入口孔１０を設け、この入口孔１０を経
て、微細状態（特に粉状又は粒状）の固体を供給
管１１より第２導管８内へ導入する。この固体が
第２流体流である。
上述した様に構成した第１及び第２導管１及び
８の組立体を支枠１３，１３ａ上に装着する。
第１導管１内には螺旋状針金ばねより成る螺旋
状部材１４を回転自在に装着し、その一端を駆動
手段１７の心軸１６と同一体の回転板１５に固着
する。駆動手段１７は、支枠１３ａに取付けた支
腕１８上に載置する。螺旋状部材１４及び駆動手
段１７は、液体を第１導管１内を螺旋状に移動せ
しめる様に作用する。
同様に、螺旋状針金ばねより成る螺旋状部材１
９を第２導管８内に回転自在に装着し、その一端
を駆動手段２２の心軸２１と同一体に構成した回
転板２０に固着する。駆動手段２２は、支枠１３
に取付けた支腕２３上に載置する。螺旋状部材１
９及び駆動手段２２は、固体を第２導管８内を移
動させる第２移送手段を構成する。
螺旋状部材１９の回転板２０とは反対端を遊端
とし、その１部分１９ａを、第２導管８の開口９
から第１導管１内に僅かの距離だけ突出させる。
両螺旋状部材１４及び１９は螺旋ピツチ方向を
互に反対とし、両駆動手段１７及び２２によつて
互に反対な方向に回転せしめる。これが為両螺旋
状部材１４及び１９は液体及び固体を同一方向に
移動せしめる様に作用する。両螺旋状部材１４及
び１９を各別に独立して駆動する代りに、単一の
駆動手段によつて同一方向に回転させることもで
きる。この場合には両螺旋状部材１４及び１９の
螺旋ピツチ方向を互に同一とする。
第１及び第２導管１及び８は、図面では水平と
して示したが、これら導管を水平以外の配置、例
えば垂直に配置することもできる。しかし水平配
置が好適である。
上述した本発明装置の第１実施例の作動は、次
の通りである。
入口孔４を経て第１導管１内に供給した液体
は、駆動手段１７によつて駆動する螺旋状部材１
４によつて回転せしめ、第１導管１内の液内に遠
心作用を加える。
第１導管１内で液体を回転させている時に、固
体を入口孔１０を経て第２導管８内に供給し、螺
旋状部材１９によつて導管８に沿い回転移動さ
せ、開口９を経て第１導管１内に流入させ、第１
導管内で液体と混合せしめる。
第２導管８は固体通路を設定する他、第１導管
１に進入する液体に対し、第１導管１と相俟つて
断面が環状な通路を設定する。
両螺旋状部材１４及び１９によれば、固定流
を、液体流の中心に移送すると共に、固体流及び
液体流を同時に反対方向に回転させることができ
る。
螺旋状部材１９の１部分１９ａは、固体の回転
移送領域を延長すると共に、固体を液体流中に拡
散し易くする様に作用する。
固体及び液体の混合物を螺旋状部材１４によつ
て第１導管１の出口孔６に向け動かし、吐出管７
内に排出する。
固体と混合すべき液体の分量が甚だ多量の場合
には液体の少量分だけを入口孔４を経て第１導管
１内に送給し、第２導管８の開口９と平行な領域
で予備混合作用を発生させる。液体の残りの多量
分を、第１図に点線で示す第２供給管３３より第
２入口孔３２を経て第１導管１内に送給する。
第２供給管３３の第２入口孔３２は、第２導管
８の開口９の下流で、第１導管１の出口孔６の上
流に位置させる。
実験結果に徴するに、上述した本発明装置の第
１実施例によれば、小麦粉、ミルク粉、ビタミン
粉、油、水及び卵からパンケーキを連続的に製造
することができる。本例装置では、第１導管１の
内径を80mmとし、油、水及び卵を受入る様に配設
する。第１螺旋状部材１４に、直径７mmの針金ば
ねで構成し、その外径を70.5mm、左巻きピツチを
65mmとし、1500回転／分で回転する様に配置す
る。
第２導管８は小麦粉、ミルク粉及びビタミン粉
より成る固体を第１導管１内に送給する様に作用
する。第２導管８の内径は44mmとする。第２螺旋
状部材１９は、直径５mmの針金ばねで構成し、そ
の外径を34mmとし、右巻きピツチを30mmとする。
第２螺旋状部材１９を1000回転／分と、1500回
転／分との間で回転する様に配置する。
本例装置によれば、液体ビチユーメンと、石綿
の如き固体とから防音材を製造することもでき
る。
第２図に示す本発明装置の第２実施例では、本
発明装置の上述した第１実施例の回転螺旋状部材
１４の代りに、固定螺旋状部材２４を用い、これ
を第１導管１の内径に沿い螺旋状に延在し、内壁
より突出するひれ状片で構成する。
液体は傾斜管２５を経て高圧の下で第１導管１
内に接線方向に噴射させ、螺旋状部材１４が与え
る螺旋運動に匹敵する螺旋運動を液体に与える様
にする。よつて本例では第１移送手段は傾斜管２
５と固定螺旋状部材２４とで構成する。
第２導管８と、螺旋状部材１９との配置は、本
発明装置の上述した第１実施例の場合と同様であ
る。
本発明装置の第２実施例を変更し、第３図に示
す様に、その固定螺旋状部材を、第１導管１の内
壁に螺旋状に延在する条溝２６で構成することが
できる。
本発明装置の第４図に示す第３実施例では、第
１導管２７内に、液体を矢Ａで示す方向に変位さ
せ、第２導管２８の開口３１を第１導管２７内に
これと同心的に配置し、微細状態の固体を螺旋状
部材２９の作用によつて第２導管２８内を移動せ
しめる。
螺旋状部材２９と同一体に螺旋状プロペラ３０
を形成し、これを第２導管２８の開口３１に密接
して位置させる。第１導管２７に沿い液体が変位
すると、その作用によつてプロペラ３０を強制回
転させ、プロペラ３０の上流空所内の液体をも回
転せしめる。プロペラ３０が回転すると、螺旋状
部材２９をも回転させ、固体を第２導管２８内で
移動させる。第２導管２８の開口３１から出る固
体は、プロペラ３０の作用によつて絶えず開口３
１外に排除される。
第５図に示す混合プラントは第１図示の本発明
装置の第１実施例を内蔵するもので、第２導管８
には、計量槽３４，３４ａ，３４ｂから微細状態
の異種の固体を供給管３３，３３ａ，３３ｂを経
て供給する。異種の計量した固体が、螺旋状部材
１９の作用の下で変位中、第２導管８内で混合さ
れ、開口９、即ち第６図に示す領域Ｃ内に到達す
る。
第１導管１には、計量ポンプ３６及び３６ａを
具える２個の供給管３５及び３５ａを経て第２導
管８の開口９の上流に液体を供給する。供給管３
５及び３５ａには、異種の液体を収容する槽３７
及び３７ａから液体を供給する。これら両液体
は、第２導管８の開口９の上流における第１導管
１内の第６図に示す領域Ｂ内でこれら両液体に遠
心作用を加えて混合せしめる。この遠心作用は、
螺旋状部材１４が回転し、液体に渦巻作用を起こ
させる為に発生する。
混合した固体を領域Ｃ内の渦巻の中心に噴射し
て拡散せしめる。固体の拡散方向を、渦巻の方向
に対し逆とすれば、固体と、液体とを略々瞬時的
に混合し易くし、液体が凝固して固塊を形成する
のを防止することができる。
最後に、領域Ｄ内で混合物が均質となり、吐出
管７に向けて移送される。
上述した本発明の実施例では、液体を外側第１
導管を経て送給し、固体を内側第２導管を経て送
給した。しかしこれとは逆に液体を内側第２導管
を経て送給し、固体を外側第１導管１を経て送給
することもできる。
多くの場合、液体を外側第１導管を経て送給す
る方が有利であるが、特殊の場合、例えば微細状
態の固体が湿潤状態にある場合には、適当な移送
手段を用いて液体を少量宛内側第２導管を経て送
給するのが好適である。
第７図に示す本発明装置の第４実施例では、第
１導管１内に２個の第２導管８及び３８を互に同
心的に収納し、これら第２導管には螺旋状部材１
９及び３９を夫々設け、２種の固体又は液体を、
第１導管１内に推進せしめ、第１導管１内には固
体又は液体を送給する。
第８図に示す本発明装置の第５実施例では、第
２導管８内に螺旋状部材を設けず、液体又は固体
をパルス状に送給するガス流中に懸在させて第２
導管８に沿い伝送する。第２導管８の第１導管１
内に開口する開口には偏向部材４０を設け、これ
でガス伝送した液体又は固体を第１導管１の内壁
に向けて移送する。
本例では、ガス供給手段が装置の第２移送手段
を構成し、ガスと、固体及び液体とを緊密に混合
することができる。又本例装置によれば、ガス及
び固体の混合物又はガス及び液体の混合物を製造
することもできる。この場合には、ガスが混合す
べき流体流の一成分を形成するものと看做すこと
ができる。
第９図は、混合すべき固体よりも硬度の大きな
小球を装置内を循環せしめる様にした本発明装置
の第１実施例の変型を示す。これら小球は液体中
の固体に及ぼす粉砕作用及び分散作用の何れか一
方又は双方を改善する様に作用し、固体供給管１
１内に送給する。
混合物吐出管７内に傾斜格子４１を設け、小球
は通さずに循環させ、混合物は格子隙孔を経て排
出せしめる様にする。傾斜格子４１上には螺旋状
移送部材４２を具えるコンベヤを位置させ、これ
を傾斜導管４３内に配置し、駆動手段４４によつ
て回転せしめる。傾斜管４３の開口４３ａを固体
供給管１１の隔壁で２分した一方の管区分に連通
し、他方の管区分から入る固体と一緒に第２導管
８に送給する。
小球は最初に螺旋状部材１９と相俟つて、次い
で螺旋状部材１４と相俟つて固体に粉砕作用を加
える。
上述した本発明混合装置によれば多量の流体、
特に固体又は液体を連続的に処理し、均質な混合
物を得ることができる。
上述した本発明装置により多大の動力と時間と
を要する塊状流体と、塊状流体とを混合する代り
に、噴射流体と、噴射流体とを混合すればこの方
が遥かに容易である。固体と、液体とを混合する
場合には、固体の各粒子が混合すべき液体粒子と
甚だ迅速に遭遇する。
上述した本発明装置によれば、固体を遠心作用
を受けている液体中に高速度にて半径方向に送給
し、略々瞬時的に十分な混合を達成する為、団塊
の発生を略々回避することができる利点がある。
上述した本発明装置においては、第１移送手段
と、第２移送手段とをそれぞれ個別的に駆動可能
とし、各移送手段による流体の移送速度を所要に
応じて相互に異ならしめることができるので、混
合すべき物質の物性に応じてそれぞれ最適な移動
速度を実現することが可能となり、例えば粉状物
質と液体とを混合する場合であつても団塊の発生
を適切に防止することができ、混合を効果的に実
施しうる格別の利点が得られるものである。
上述した本発明装置は、種々の異なる工業的分
野に適用することができる。
例えば食品工業では、肉だんご、冷凍品被覆ペ
ースト、パンケーキ、スポンジケーキ、パンこね
粉、ベシヤメルソース、家畜用合成飼料、ミルク
増量剤、調味料及びシロツプの連続製造に適用で
きる。
化学工業では、アクリルセメント、紙にかわ、
合成接着剤、絶縁隔壁用ポリスチレン球被覆、モ
ルタル、ケロシン増量剤、ビチユーメンフイル
ム、ペンキ、ワニス及びセラミツクの連続製造に
適用できる。
上述した本発明の実施態様は、次の通り要約す
ることができる。
１ 特許請求の範囲の項記載の装置であつて、第
２移送手段は、第２導管８内に設けた螺旋状部
材１９を具える。
２ 上記第１項記載の装置であつて、第１及び第
２移送手段の螺旋状部材１４，１９は、その螺
旋ピツチ方向が互に反対で、前記移送手段の駆
動手段１７，２２によつて互に反対方向に回転
される様に配置する。
３ 上記第１項記載の装置であつて、第１及び第
２移送手段の螺旋状部材１４，１９はその螺旋
ピツチ方向を互に同一とし、移送手段の共通駆
動手段によつて同一方向に回転される様に配置
する。
４ 上記第１項記載の装置であつて、第１移送手
段は第１流体を液体の形態で前記第１導管内に
噴射する様に配置した噴射手段２５を有し、装
置は他に前記第２流体を微細固体の形態で第２
導管内へ供給する様に配置した手段１１を具え
る。
５ 前記第４項記載の装置で、前記液体噴射手段
２５は、第１導管１内に液体を接線方向に噴射
する様に配置する。
６ 前記第５項記載の装置であつて、第１移送手
段の螺旋状部材は、第１導管１内に設けた固定
螺旋状部材２４，２６によつて構成し、第２移
送手段は前記螺旋状部材１９と、該部材を回転
する為の駆動手段２２とを具える。
７ 前記第１〜６項記載の装置であつて、第２導
管８内に設けた螺旋状部材１９は、第２導管か
ら第１導管１内に突出する。
８ 前記第６項記載の装置であつて、固定螺旋状
部材は、第１導管１内側で突出する螺旋状部材
２４で構成する。
９ 前記第６項記載の装置であつて固定螺旋状部
材は、前記第１導管内周縁に沿い延在し、前記
第１導管１に複数の境界を設定する螺旋状条溝
２６で構成する。
10 前記第４項記載の装置であつて、第１移送手
段の螺旋状部材の代りにプロペラ３０を用い、
これを第１導管１内で、第２導管８に隣接して
設け、第２移送手段の螺旋状部材１９に固着
し、前記噴射手段によつて第１導管１内に噴射
した液体がプロペラ３０に及ぼす作用の結果と
して螺旋状部材１９を回転せしめる様にする。
11 特許請求の範囲の項記載の装置であつて、第
１導管１に、他に第２入口孔３２を設け、その
上流で第２導管８を第１導管１内へ開口せしめ
る。
12 特許請求の範囲の項記載の装置であつて、第
１導管には、複数の管３５，３５ａを経て流体
を供給し、各管を、第２導管８の開口よりも上
流で、第１導管１内に開口させ、前記管３５，
３５ａには計量器３６，３６ａに夫々設ける。
13 特許請求の範囲の項及び上記４項記載の装置
であつて、第２導管８には、その長手方向に沿
い分布され、各々計量器３４，３４ａ，３４ｂ
を具える複数の管３３，３３ａ，３３ｂを経て
流体を供給する。
14 特許請求の範囲の項記載の装置であつて、複
数の第２導管８，３８を設けて、それぞれ第１
導管１に連通する。
15 特許請求の範囲の項記載の装置であつて、第
２移送手段は、パルスガス流を第２導管８へ供
給する様に配置した手段を具える。
16 前記第15項記載の装置であつて、第２導管８
が第１導管１に開口する個所に偏向部材４０を
設ける。
17 特許請求の範囲の項記載の装置であつて、そ
の第２導管へ供給する固体を他の流体と混合す
る様に配置したものにおいて、固体よりも硬度
の大きな小球を用い、これら小球を固体と一緒
に第２導管内へ送給する様に配置した手段４
２，４３を設ける。
18 前記第17項記載の装置であつて、第１導管１
の出口孔６を出る混合物の通路内に格子４１を
設け該格子４１によつて小球を回収して第２導
管８へ戻して再循環せしめる。
19 液体と、微細状態の固体とを連続的に混合す
る装置であつて、少なく共２個の同心導管１，
８を具え、その外側導管１には入口孔４を設
け、この入口孔を経て液体を外側導管１内に導
入させ、出口孔６を設け、この出口孔を経て混
合物を外側導管１外に排出し、外側導管１には
他に螺旋状移送手段１４を設け、液体を外側導
管１に沿う通路内で強制回転せしめ、内側導管
８は、その断面積を外側導管１の断面積よりも
小さくし、内側導管８ではこれにない固体を移
動せしめる移送手段１９を設け、内側導管８、
外側導管１内を延在させ、外側導管８内で、そ
の入口孔４上りも下流で、その出口孔６よりも
上流で外側導管１内に開口させ、前記両移送手
段１４，１９を互に相違させ、液体及び固体に
対し同一方向に作用せしめる様にする。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置の第１実施例を示す縦断面
図、第２図は同じく第２実施例を示す縦断面図、
第３図は第２図示の装置の液体導管の変型の１部
を示す縦断面図、第４図は本発明装置の第３実施
例を示す縦断面図、第５図は第１図示の装置を内
蔵する混合プラントを示す線図的斜視図、第６図
は第５図示の混合プラントの作動説明用拡大断面
図、第７図は本発明装置の第４実施例を示す縦断
面図、第８図は本発明装置の第５実施例を示す縦
断面図、第９図は第１図示の装置を変更し、小球
を循環せしめる様にした変型の１部を断面で示す
正面図である。 １……第１導管、２，３……端板、４……入口
孔、５……供給管、６……出口孔、７……吐出
管、８……第２導管、９……開口、１０……入口
孔、１１……供給管、１２……端板、１３，１３
ａ……支枠、１４……螺旋状部材、１５……回転
板、１６……心軸、１７……駆動手段、１８……
支腕、１９……螺旋状部材、１９ａ……１部分、
２０……回転板、２１……心軸、２２……駆動手
段、２３……支腕、２４……固定螺旋状部材、２
５……傾斜管、２６……条溝、２７……第１導
管、２８……第２導管、２９……螺旋状部材、３
０……螺旋状プロペラ、３１……開口、３２……
第２入口孔、３３，３３ａ，３３ｂ……第２供給
管、３４，３４ａ，３４ｂ……計量槽、３５，３
５ａ……供給管、３６，３６ｃ……計量ポンプ、
３７，３７ａ……槽、３８……第２導管、３９…
…螺旋状部材、４０……偏向部材、４１……傾斜
格子、４２……螺旋状移送部材、４３……傾斜
管、４３ａ……傾斜管開口、４４……駆動手段、
Ａ……液体変位方向、Ｂ……第２導管開口の上流
における第１導管内領域、Ｃ……第２導管開口領
域、Ｄ……第２導管開口下流における第１導管内
領域。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ ２種の流体の連続混合装置であつて、第１流
    体流を入口孔４を経て受入れ、混合流体を出口孔
    ６を経て排出させる第１導管１と、螺旋状部材１
    ４を有し、第１導管１内の第１流体に螺旋運動を
    与える様に作用する第１移送手段と、第１導管内
    に同心的に装着され第２流体流を入口孔を経て受
    入れ、第１導管１の前記入口孔４及び前記出口孔
    ６間で第１導管１内に開口し、前記第２流体流を
    第１導管１内に導入する様に配置された第２導管
    ８と、前記第２流体流を第２導管８に沿い移動せ
    しめる為の第２移送手段１９とを具え、第１及び
    第２移送手段１４，１９をそれぞれ個別的に駆動
    可能とし、両流体流を同一方向に移動せしめる様
    にしたことを特徴とする連続混合装置。
JP403879A 1978-01-20 1979-01-19 Continuous mexer of two kinds of fluids Granted JPS54113571A (en)

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