[发明专利]混合器元件及其制造方法

说明书

本发明涉及使用于没有机械可动部分的、混合一种或多种流体(液体、气体和粉粒体等)的静止型混合器的混合器元件及其制造方法。

这种静止型流体混合器被用作例如通过气体吸收反应进行的废气中的HCl、Cl₂、NO_x、SO_x等有害物质的处理装置，通过含三氯乙烷、二氯甲烷、三卤代甲烷等有机氯系化合物的废水的曝气处理进行的废水中的有机氯系化合物的除去装置，以及由半导体工厂、光纤维制造工厂排出的SiO₂粉尘等的除尘(集尘)装置。此外，静止型流体混合器被用于化学工业、纸浆工业、食品工业、发酵工业、土木建筑工业、塑料工业和与防止公害相关的产业等诸多领域。

这种静止型流体混合器通过在管内设置联结有复数个作螺旋状扭转的叶片的装置而构成。性质不同的多种流体在流经上述流体混合器内时流体沿被叶片切隔的通路作螺旋状行进，在各叶片的边界分流，再和由其他通路流来的流体合流(例如，USP4,408,893)。流体经过这样反复地分流、合流被搅拌混合。

流体有液体、气体和粉粒体等。作为流体的不同性质，有粘性、组成、温度、色彩和粒度等。该流体混合器也可混合不同相的流体，例如气体和液体。

该流体混合器在前述各领域中被用作混合、搅拌、分散、乳化、抽提、热交换、反应、气体吸收和稀释等手段。

另外，作为该流体混合器的制造手段，已有通过在管内插入右旋或左旋的螺旋状叶片，将相邻的叶片相互焊接或钎焊等手段加以固定的方法(特公昭44-8290号)。另外，还有在管内插入右旋或左旋的螺旋状叶片，将相邻的叶片相互衔接或嵌合，设置在管内的技术(西德公开号码第2262016号)。再者，还有将右旋或左旋的螺旋状叶片插入管内并在叶片间配置支承件，用该支承件固定连结叶片的方法(美国专利第3953002号)。此外，特公平1-31928号公开了一种将右旋或左旋的挡板插入管状罩壳内、使形成于上述挡板的两端突出部分的凹槽结合、联接两者的装置。美国专利第4,408,893号公开了一种在管内插入挡板的流体混合器，所述挡板是一种按规定间矩配置有窄幅部分的带状板，宽幅部分被交替地按顺时针和逆时针方向作螺旋状扭转，窄幅部分被扭转约90°

但是，上述各种流体混合器都存在着不容易制造的缺点。

特别是将叶片互相焊接或钎焊时(特公昭44-8290号)，存在着其接合部分的机械强度较小，当受到扭转应力时，焊接部分会破损或折裂的缺点。

而以点状将叶片的中心部联接的流体混合器(美国专利第4,408,893号)则存在着挡板之间的联接部分抗扭转应力的性能差，易破损的难点。

而且，该流体混合器存在着在高粘性流体的层流域的混合效果差的缺点。

此外，如上所述，由于现有的各种流体混合器不易制造，存在着制造成本高、混合效果差的缺点。

本发明的目的在于提供一种各叶片接合部分的强度大、流体混合效果好、制造成本低的混合器元件以及可高效率地制造该混合器元件的制造方法。

本发明的混合器元件的特征在于，具有流体流经的筒状通路管和配置在上述通路管内侧、在上述通路管内部形成复数个流体通路的螺旋状叶片，上述复数个流体通路之间通过开口处进行连通。

本发明的混合器元件的制造方法的特征在于，包括将筒状通路管和另行制造的多个螺旋状叶片在上述通路管内侧接合的工序。

本发明的混合器元件的制造方法的特征还在于，包括将纵向分割成复数个的筒状通路管和另行制造的复数个螺旋状叶片在上述通路管内侧接合的工序，和将上述通路管分割面互相接合的工序。

在现有的混合器元件中，筒状通路管和螺旋状叶是一体形成的。而在本发明的混合器元件中，由于筒状通路管和螺旋状叶片是分开形成的，因此，可容易地增设叶片个数以提高混合效率，大口径流体混合器的制造也变得容易，制造成本降低。

另一方面，在本发明的混合器元件的制造方法中，筒状通路管和螺旋状叶片是分开制造的。在筒状通路管内侧，通过焊接、粘接、熔敷、衔接等手段进行接合，可容易地制造混合器元件。

另外，在将有助于提高混合效率的多个螺旋状叶片接合在筒状通路管内侧的混合器元件的制造方法中，将筒状通路管在纵向的全长度分割成复数个，在分割的通路管内侧，接合复数个叶片，然后，将通路管分割面互相接合起来，就能方便地制造高混合效率的混合器元件。