JP6645086B2

JP6645086B2 - 流体混合装置

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Publication number: JP6645086B2
Application number: JP2015185360A
Authority: JP
Inventors: 洋松岡
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2020-02-12
Anticipated expiration: 2035-09-18
Also published as: JP2017056437A

Description

本発明は、流体混合装置に関し、特に、流体物質を混ぜ合わせる流体混合装置に関する。

流体物質を混ぜ合わせる流体混合装置に関し、例えば、特許文献１には積重ね無運動型混合装置に関する技術が開示されている。この特許文献１記載の技術は、複数のビスケット型部材を備えている。これら各ビスケット型部材には、複数の周縁開口部が形成されている。そして、特許文献１記載の技術は、これら各ビスケット型部材の周縁開口部を食い違わせて配設している。これにより、特許文献１記載の技術は、各ビスケット型部材の周縁開口部に流体を通過させ、流体物質の分離、合流の繰り返しを図り、流体物質を混ぜ合わせている。

特開平０１−３１７５３３号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の技術は、上述したように、周縁開口部を食い違わせているため、流体物質の通過面積を小さくしてしまっている。このため、上記特許文献１記載の技術は、流体物質の流下能力を低減させており、特に、流体物質が、はんだペーストのような粘性の高い流体物質であると、流下能力を著しく低下させてしまう。

本発明の目的は、はんだペーストのような粘性の高い流体物質であっても、流下能力を著しく下げることなく、この流体物質を混ぜ合わせることが可能な流体混合装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る流体混合装置は、管内に流体物質を通過させる管と、前記管の管内にその軸方向に沿って配設され、管内の全領域を複数の流路に区画する第１及び第２の区画部と、を備え、前記第１及び第２の区画部の夫々は、前記管の管内を通過する前記流体物質を受ける面で、所定の厚みをなし、その面で前記流体物質を異なる複数の方向に向けて流下させ、前記第１の区画部の各流路のうち、少なくとも一つの流路は、前記第２の区画部の各流路のうち、少なくとも二つの流路に連通して配設される、ことを特徴とする。

本発明によれば、はんだペーストのような粘性の高い流体物質であっても、流下能力を著しく下げることなく、この流体物質を混ぜ合わせることができる。

本発明の一実施形態（第１の実施形態）に係る流体混合装置の複数の管の斜視図及び平面図である。本発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係る流体混合装置の斜視図である。図２における線Ｉ−Ｉ´を示す断面図である。本発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係る流体混合装置の管の斜視図及び平面図である。本発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係る流体混合装置の管の第１の管の断面図である。本発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係る流体混合装置の動作を示す概念図である。本発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係る流体混合装置の管の変形例を示す平面図である。

以下、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１を用いて、本発明の一実施形態（第１の実施形態）について説明する。図１は、本実施形態（第１の実施形態）に係る流体混合装置１００の複数の管１４０，１５０の斜視図及び平面図である。

流体混合装置１００は、管内に流体物質を通過させる管１４０と、管１４０の管内にその軸方向に沿って配設され、管内の全領域を複数の流路に区画する第１の区画部１４１及び第２の区画部１５１と、を備えて構成される。区画部１４１及び区画部１５１以外の他の全領域内に、流体物質を通過させているため、流体物質を通過させる領域を確保している。これにより、例えば、流体物質が粘性の高い物質であっても、管内での詰りを抑制している。

そして、これら第１の区画部１４１及び第２の区画部１５１の夫々は、管１４０の管内を通過する流体物質を受ける面で、所定の厚みをなして形成される。ここでは、流体物質を受ける面とは、第１の区画部１４１及び第２の区画部１５１の上面をいう。また、所定の厚みとは、上面で流体物質を分流させることが可能な厚みであれば良く、例えば、１ｍｍ〜２ｍｍ程度の厚みをいう。そして、これら第１の区画部１４１及び第２の区画部１５１は、その面上で流体物質を異なる複数の方向に向けて流下させている。このように、第１の区画部１４１及び第２の区画部１５１は、管内を流れる流体物質に対し、流体物質を受ける面上で、板の厚みにより流体物質を異なる複数の方向に向けて流下させ、管内で流体物質を四方八方に流動させている。

また、第１の区画部１４１の各流路は、第２の区画部１５１の流路のうち、少なくとも二つの流路に連通して配設される。これにより、管内で、流体物質の分流及び合流を繰り返させ、流体物質を混ぜ合わせている。

よって、本実施形態の流体混合装置１００によれば、はんだペーストのような粘性の高い流体物質であっても、流下能力を著しく下げることなく、この流体物質を混ぜ合わせることができる。

（第２の実施形態）
図２乃至図７を用いて、本発明の他の実施形態（第２の実施形態）について説明する。まず、図２及び図３を用いて、流体混合装置２００の構成について説明する。図２は、本実施形態（第２の実施形態）に係る流体混合装置２００の斜視図である。図３は、図２における線Ｉ−Ｉ´を示す断面図である。流体混合装置２００は、容器２１０、円板状部材２２０及び管２３０を備えている。

容器２１０は、円筒形状をなして形成され、内部に円板状部材２２０及び管２３０を収容している。また、容器２１０には、はんだペースト２０９が収容される。ここで、はんだペースト２０９は、容器２１０の上面蓋２１１と円板状部材２２０との間に収容される。これにより、図示しない加圧機構により容器２１０を円板状部材２２０側に移動させると、はんだペースト２０９は、上面蓋２１１と円板状部材２２０とにより圧縮され、円板状部材２２０に挿通されている管２３０に流入する。

円板状部材２２０は、容器２１０の内周面の径とほぼ同じ外径をなして形成されている。また、円板状部材２２０は、樹脂製の素材を用いて構成される。円板状部材２２０には、円形状の孔が形成され、この孔に管２３０が挿通されている。このように、流体混合装置２００は、管２３０を円板状部材２２０の孔に挿通させ、管２３０を、容器２１０における、この容器２１０の上面蓋２１１と円板状部材２２０との間の空間に連通させている。すなわち、流体混合装置２００は、容器２１０及び円板状部材２２０にて、例えば、注射器の注射筒（シリンジ）を構成している。これにより、流体混合装置２００は、上述したように、容器２１０の上面蓋２１１と円板状部材２２０との間で、はんだ２０９を圧縮し、管２３０に、はんだ２０９を流入させている。

次に、図２乃至図５を用いて、流体混合装置２００の管２３０の構成について説明する。図４は、本実施形態（第２の実施形態）に係る流体混合装置２００の管２３０の第１の管２４０の斜視図及び平面図である。図５は、本実施形態（第２の実施形態）に係る流体混合装置２００の管２３０の第１の管２４０の断面図である。

本実施形態において、管２３０は、第１の管２４０、第２の管２５０及び第３の管２６０を有している。管２３０は、これら第１の管２４０、第２の管２５０及び第３の管２６０をその軸に沿って配設している。そして、これら第１の管２４０、第２の管２５０及び第３の管２６０は、各流路２４２，２５２，２６２を互いにずらして配設されている。これにより、これら第１の管２４０、第２の管２５０及び第３の管２６０の各流路２４２，２５２，２６２に、はんだペースト２０９を通過させ、はんだペースト２０９の分流及び合流を繰り返して、はんだペースト２０９を混ぜ合わせることが可能となる。

なお、本実施形態では、管２３０は、三つの管から構成されているが、複数の管からなれば、数は限定されない。また、これら第１の管２４０、第２の管２５０及び第３の管２６０については、同一の構成であるため、第１の管２４０について説明し、第２の管２５０及び第３の管２６０については、その説明を省略する。

第１の管２４０は、円筒形状をなして形成されている。第１の管２４０は、区画部２４１を有している。区画部２４１は、第１の管２４０の管内を通過させる、はんだペースト２０９に対し、流入口で所定の抵抗値を有する所定の厚みの板状の部材を用いて構成されている。そして、区画部２４１は、管内のおける区画部２４１の領域以外の他の全領域内を複数の流路２４２に区画している。本実施形態では、区画部２４１は、この区画部２４１を平面視すると、十字状をなして配設されている。これにより、第１の管２４０の管内のおける区画部２４１の領域以外の他の全領域内には、四つに区画した流路２４２が形成される。ここで、この区画部２４１を平面視した際の、板の厚みは、面上で流体物質の流れを変えさせることが可能な厚みであれば良く、例えば、１ｍｍ〜２ｍｍ程度の厚みをいう。

このように、区画部２４１は、第１の管２４０の管内を流れる、はんだペースト２０９に対し、板の厚みで、はんだペースト２０９の流れを変え、各流路２４２に分流させている。また、本実施形態では、第１の管２４０における区画部２４１以外の他の全領域内に、はんだペースト２０９を通過させ、はんだペースト２０９を通過させる領域を確保しているため、はんだペースト２０９の流下能力の低下を抑制している。

さらに、第１の管２４０は、凹凸部２４３を有している。この凹凸部２４３は、第１の管２４０の内周壁面に位置している。これにより、第１の管２４０内に、はんだペースト２０９を通過させる際、この、はんだペースト２０９の流れを区画部２４１側に向け、管内で、はんだペースト２０９の流動性を高めることが可能となる。

以上のように、第１の管２４０、第２の管２５０及び第３の管２６０は、はんだペースト２０９を受ける面上で、板の厚みにより、はんだペースト２０９を異なる複数の方向に向けて流下させ、管内で、はんだペースト２０９を四方八方に流動させている。また、第１の管２４０における区画部２４１以外の他の全領域内に、はんだペースト２０９を通過させているため、はんだペースト２０９を通過させる領域を確保している。これにより、はんだペースト２０９のような粘性の高い物質の詰りを抑制している。

そして、これら第１の管２４０、第２の管２５０及び第３の管２６０は、各流路２４２，２５２，２６２を互いにずらして配設されている。これにより、これら第１の管２４０、第２の管２５０及び第３の管２６０の各流路２４２，２５２，２６２に、はんだペースト２０９を通過させ、はんだペースト２０９の分流及び合流を繰り返して、はんだペースト２０９を混ぜ合わせることが可能となる。

よって、本実施形態の流体混合装置２００によれば、はんだペースト２０９のような粘性の高い流体物質であっても、流下能力を著しく下げることなく、このはんだペースト２０９を混ぜ合わせることができる。

（動作）
次に、図６を用いて、流体混合装置２００の動作について説明する。図６は、本実施形態（第２の実施形態）に係る流体混合装置２００の動作を示す概念図である。

容器２１０に対し、図示しない加圧機構により上方から圧力をかけると、容器２１０は下降する。このとき、容器２１０内のはんだペースト２０９は、容器２１０の上面蓋２１１と円板状部材２２０とにより圧縮され、管２３０内に流入する。

ここで、管２３０は、上述したように、第１の管２４０、第２の管２５０及び第３の管２６０を有し、これら各管の流路２４２，２５２，２６２を互いにずらして配設している。これにより、はんだペースト２０９は、管内で混流を繰り返すことで、より効率良く混ざり合う。

さらに、各管は、上述したように、凹凸部２４３を有している。これにより、各管は、はんだペースト２０９を通過させる際、管内で、はんだペースト２０９の流動性を高めることが可能となり、はんだペースト２０９を混ぜ合わせることができる。

（変形例）
次に、図７を用いて、流体混合装置２００の変形例について説明する。図７は、本実施形態（第２の実施形態）に係る流体混合装置２００の管２３０の変形例を示す平面図である。本変形例では、管の区画部の形状を平面視三角形状としたり、平面視波状としたり、また、平面視十字状、平面視三角形状、平面視波状を組み合わせている。

これにより、様々な形状や組み合わせを変えることにより、はんだペースト２０９の混ざり合う効果を高めることが可能となる。また、組み合わせを変えることにより、粘度を調整することが可能となる。

１００流体混合装置
１４０管
１４１，１５１区画部

Claims

管内に流体物質を通過させる管と、
前記管の管内にその軸方向に沿って配設され、管内の全領域を複数の流路に区画する第１及び第２の区画部と、を備え、
前記第１及び第２の区画部の夫々は、
前記管の管内を通過する前記流体物質を受ける面で、所定の厚みをなし、その面で前記流体物質を異なる複数の方向に向けて流下させ、
前記第１の区画部の各流路のうち、少なくとも一つの流路は、
前記第２の区画部の各流路のうち、少なくとも二つの流路に連通して配設され、
前記第１の区画部と前記第２の区画部のうちの少なくとも一つは、前記管の軸方向に垂直な面への正射影が十字状をなして形成される
ことを特徴とする流体混合装置。
管内に流体物質を通過させる管と、
前記管の管内にその軸方向に沿って配設され、管内の全領域を複数の流路に区画する第１及び第２の区画部と、を備え、
前記第１及び第２の区画部の夫々は、
前記管の管内を通過する前記流体物質を受ける面で、所定の厚みをなし、その面で前記流体物質を異なる複数の方向に向けて流下させ、
前記第１の区画部の各流路のうち、少なくとも一つの流路は、
前記第２の区画部の各流路のうち、少なくとも二つの流路に連通して配設され、
前記第１の区画部と前記第２の区画部のうちの少なくとも一つは、前記管の軸方向に垂直な面への正射影が三角形状をなして形成される
ことを特徴とする流体混合装置。
管内に流体物質を通過させる管と、
前記管の管内にその軸方向に沿って配設され、管内の全領域を複数の流路に区画する第１及び第２の区画部と、を備え、
前記第１及び第２の区画部の夫々は、
前記管の管内を通過する前記流体物質を受ける面で、所定の厚みをなし、その面で前記流体物質を異なる複数の方向に向けて流下させ、
前記第１の区画部の各流路のうち、少なくとも一つの流路は、
前記第２の区画部の各流路のうち、少なくとも二つの流路に連通して配設され、
前記第１の区画部と前記第２の区画部のうちの少なくとも一つは、前記管の軸方向に垂直な面への正射影が波状をなして形成される
ことを特徴とする流体混合装置。
前記管の内周壁面には、凹凸部が形成される、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の流体混合装置。
前記第１の区画部と前記第２の区画部とは十字状、三角形状、波状のいずれかの形状であり、互いに異なる形状をなして形成される、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の流体混合装置。
前記第１の区画部と前記第２の区画部のうちの少なくとも一つの壁面には、凹凸部が形成される、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の流体混合装置。