以下、本発明の実施の形態について図面に� ��す実施例を参照して説明するが、本発明が� ��実施例に限定されないことは言うまでもな� ��。
 以下、図1を参照して、本発明の第一の実施 形態である螺旋式流体混合器について説明す る。

 螺旋式流体混合器は、流体の流入する流� ��入口1と流体入口1に接続する第一流路2と、� ��体の流出する流体出口3と流体出口3に接続� �る第二流路4が設けられ、第一流路2に接続さ れた第一螺旋流路5と第二流路4に接続された� ��二螺旋流路6が各々の螺旋の中心が同一軸線 上になるように一定間隔を開けて配置されて いる。第一螺旋流路5上には第二螺旋流路6上� ��任意の位置に各々接続する分岐流路7a~7eが� �間隔の距離毎に設けられている。また第一� �旋流路5と第二螺旋流路6の第一、第二流路2� �4に接続されない端部には分岐流路7eが接続� �て設けられている。この複数の分岐流路7a~7e は、第一螺旋流路5上の異なる位置から各々� �岐し、第二螺旋流路6上の異なる位置におい� ��第二螺旋流路6と各々接続している。本実施 形態は例えばチューブなどによって配管接続 されたものである。

 次に、本発明の第一の実施形態である螺� ��式流体混合器の作用について説明する。

 螺旋式流体混合器の上流側で水と薬液を� ��合させ、一時的に薬液の濃度が濃くなった� ��態で流した時、流路内で部分的に濃度が濃� ��なって流れている薬液は、流体入口1から第 一流路2に流入して第一螺旋流路5に流れてい� ��。濃度が濃くなった薬液の部分が第一螺旋� ��路5の分岐流路7aの接続した箇所を流れた時� ��で、その一部が分岐流路7aを流れて第二螺� �流路6を通って第二流路4から流体出口3へと� �れる。残りの薬液は第一螺旋流路5の下流側� ��流れて行き、また、濃度が濃くなった残り� ��薬液の部分が分岐流路7bの接続した箇所を� �れた時点で、その一部が分岐流路7bを流れて 第二螺旋流路6を通って第二流路4から流体出� ��3へと流れる。残りの薬液は第一螺旋流路5� �下流側へ流れて行き、さらに、濃度が濃く� �った残りの薬液の部分は、分岐流路7bを流れ た薬液と同様に分岐流路7cの接続した箇所を� ��れた時点で、その一部が分岐流路7cを流れ� �第二螺旋流路6を通って第二流路4から流体出 口3へと流れる。以下、7a、7b、7cと同様に濃� �が濃くなった残りの薬液の部分は7d、7eを流� ��て第二螺旋流路6を通って第二流路4から流� �出口3へと流れていく。

 このとき、分岐流路7aを流れる濃度が濃� �なった薬液の一部は、他の濃度が濃くなっ� �薬液よりも早く流体出口3から流出し、時間� ��で分岐流路7b、分岐流路7c、分岐流路7d、分� ��流路7eの順で濃度が濃くなった薬液の一部� �つが流体出口3から流出していく。つまり、� ��路内で部分的に濃度が濃くなって流れてい� ��薬液は螺旋式流体混合器よって時間差で5つ に分割されて流れることとなり、濃度の濃く なっていない薬液と各々混ざり合うことで流 体の流れ方向の濃度分布をムラなく均一化し て混合することができる。このとき各々の分 岐流路の内径が略同一だと、濃度の濃くなっ た薬液の部分はほぼ5等分に分割されるので� �流体の流れ方向の濃度分布をムラなくより� �一化して混合することができる。

 なお、図1の本実施形態では分岐流路7a~7e� ��第一、第二螺旋流路5、6の螺旋の軸線に対� �て等間隔の距離毎に設けられているが、各� �の分岐流路7a~7eを流れる流体に付与する時間 差を調節するため、接続される位置を自由に 設定したり、第一、第二螺旋流路5、6が、第� ��流路2及び第二流路4に各々接続された一端� �から他端部に向かって流路断面積が漸次小� �くなるように形成したりしても良い。分岐� �路7a~7eの数も特に限定されない。分岐流路7a~ 7eの数は多く設ける方が流体の流れ方向の濃� ��分布をムラなくより細かく均一化すること� ��できる。

 ここで、濃度の濃くなった薬液の部分を� ��旋式流体混合器で分割して流体の流れ方向� ��濃度分布がムラなく均一化される作用につ� ��て説明する。図2に示すように、2つの物質� �ある純水と薬液が各々流れるラインの合流� �の下流側に図1の螺旋式流体混合器を配置さ� ��たラインにおいて、図1の螺旋式流体混合器 の上流側と下流側に濃度計100、101を各々設置 して、上流側から純水と薬液を混合して流す 装置を作成し、純水と薬液を一定の比率で流 している途中で瞬間的に薬液の濃度を濃くし た状態(純水に対して薬液の比率を大きくす� �)にした後で、元の一定の比率で流して濃度� ��布のムラを生じさせた時の上流側と下流側� ��濃度を測定すると図3及び図4のようになる� �

 図3は螺旋式流体混合器の上流側に設置し た濃度計100のグラフを示すが、ここで横軸は 経過時間、縦軸は濃度であり、ある一定時間 に濃度が濃くなるような場合では、図のよう なピーク(h1)が現れることとなる。図4は螺旋� ��流体混合器の下流側に設置した濃度計101の� ��ラフを示すが、濃度のピークが5つに分散さ れて、ピーク(h2)の高さは約5分の1になってい る。濃度のピーク間の間隔t1は、流体が第一� ��旋流路5内において分岐流路7aの位置を通過� ��てから分岐流路7bに至るまでの時間に対応� �ており、同様にt2は分岐流路7bから分岐流路7 cまで、t3は分岐流路7cから分岐流路7dまで、t4 は分岐流路7dから分岐流路7eに至るまでの時� �に対応している。このとき、第一螺旋流路5� ��各々の分岐流路7a~7eに至るまでの長さを変� �ることでピーク(h2)の出る間隔t1~t9を変化さ� �ることができ、分岐流路7a~7eの数をさらに増 やすとピーク(h2)の高さは上流側のピーク(h1)� ��対して分岐流路の数で分割した程度の高さ� ��で抑えることができる。なお、仮に螺旋式� ��体混合器を設置しない場合、図3に示される 濃度のピークは流体の流れによって若干低下 することはあるがピーク(h1)はほぼ変わらず� �流れることになる。

 なお、本実施形態では濃度分布のムラに� ��いて説明しているが、熱湯と冷水を混合し� ��時の温度分布の流れ方向の均一化について� ��同様の効果を得ることができる。温度分布� ��均一化を目的として、給湯器などへの利用� ��可能となり、流路内で部分的に高温となっ� ��流体の温度の流れ方向の均一化を行うこと� ��より温度を安定させ、熱湯が流れることに� ��る火傷の防止を行うことができる。また、� ��液処理などにおいて、急激な濃度変化があ� ��と処理に支障をきたす場合や、ある一定以� ��の濃度を超えると不具合が発生する場合に� ��いて、この配管ラインに本発明の螺旋式流� ��混合器を用いることで流れ方向の濃度の均� ��化を行うことができ、安定した排液処理を� ��うことができる。また、流れる流体は気体� ��も良く、例えば自動車の排気ガスの浄化に� ��いて、エンジンのスタート時や加速時に急� ��に排ガス濃度が濃くなる場合、浄化のため� ��触媒の負荷が大きくなって浄化能力の低下� ��考えられるが、排気ガスの配管ラインに本� ��明の螺旋式流体混合器を用いることで流れ� ��向の濃度の均一化を行うことができ、常に� ��定した排ガス浄化を行うことができる。ま� ��、螺旋式流体混合器の流路が分岐と合流を� ��り返すことで流れ方向だけではなく、径方� ��に対しても混合が行われる。本発明におい� ��は作用の説明の便宜上、流体入口と流体出� ��と記載しているが、流体を逆方向に流して� ��同様の効果を得ることができ、この場合に� ��流体出口は流体が流入する入口になり、流� ��入口は流体が流出する出口になる。

 次に、図5を参照して、本発明の第二の実 施形態である螺旋式流体混合器について説明 する。

 PTFE製の本体部11は円柱状に形成されてい� ��。本体部11の外周面には第一螺旋溝12と第二 螺旋溝13が並列して設けられており、第一螺� ��溝12の各溝の間に第二螺旋溝13が、第二螺旋 溝13の各溝の間に第一螺旋溝12が配置されて� �る。第一螺旋溝12底面には第二螺旋溝13に連� ��する複数の分岐流路となる連通孔14が等間� �の距離毎に設けられている。

 PP製の筐体となる円筒体15は略円筒形に形 成され、円筒体15内径は本体部11外径と略同� �に形成されており、本体部11と焼きばめによ って本体部11外周面にシールされた状態で嵌� ��固着されている。本体部11に円筒体15を嵌合 させたことにより、本体部11の第一螺旋溝12� �円筒体15内周面とで第一螺旋流路16が、本体� ��11の第二螺旋溝13と円筒体15内周面とで第二� ��旋流路17が形成される。円筒体15の外周面に は流体入口18及び流体出口19が設けられ、流� �入口18と本体部11の第一螺旋溝12の一端部と� �接続する第一流路20が、流体出口19と本体部1 1の第二螺旋溝13の一端部とに接続する第二流 路21が設けられている。

 なお、筐体である円筒体15は本体部11とシ ールした状態で嵌合されているのであればど のような方法で嵌合させても良く、シール方 法としてはOリングを用いたり、チューブな� �の軟質部材からなる円筒体15を用いても密着 させても良い。また、焼きばめの他にも溶接 や接着でも良い。また円筒体15と本体部11の� �定方法は、有底円筒状の円筒体を本体部11に 嵌合させてキャップナットによって円筒体を シールリングで本体部11外周面にシールされ� ��状態で固定させても良く(図示せず)、円筒� �15に本体部11を螺合させても良い(図示せず)� �

 次に、本発明の第二の実施形態である螺� ��式流体混合器の作用について説明する。

 螺旋式流体混合器の上流側から水と薬液� ��混合させて流しており、一時的に薬液の濃� ��が濃くなった状態で流した時、流路内で部� ��的に濃度が濃くなって流れている薬液は、� ��体入口18から流入して第一流路20を通って第 一螺旋流路16に流れて行く。第一螺旋流路16� �流れる部分的に濃度が濃くなった薬液は各� �の連通孔14によって分割して流れ、部分的に 濃度が濃くなった薬液は時間差で第二螺旋流 路17を流れて濃度の濃くなっていない薬液と� ��々混ざり合うことで流体の流れ方向に均一� ��して混合され、第二流路21を通って流体出� �19から流出することができる。第二の実施形 態の流体の流れ方向の濃度分布がムラなく均 一化される作用は第一の実施形態と同様なの で説明を省略する。

 本実施形態の螺旋式流体混合器は、第一� ��旋溝12底面と第二螺旋溝13底面とを各々連通 する連通孔14を容易に形成することができる� ��め、連通孔14の設置位置や設置する数を自� �に設けることができ、流れの時間差を細か� �均等に調節することができ、特に第一、第� �螺旋溝12、13の螺旋の巻き数を多くして第一� ��第二螺旋流路16、17を長く形成することで、 流体の流れ方向の濃度分布をムラなくより細 かく均一化することができる。また、本実施 形態の螺旋式流体混合器は流路の複雑さのわ りに加工が比較的容易であり、部品点数も少 ないことから容易に製造することができる。 また、流路構造が小さくまとめられているた め螺旋式流体混合器を小型化することができ 、配管スペースを取らずに設置することがで きる。また、螺旋式流体混合器を配管ライン に接続する際も流体入口18と流体出口19に各� �継手等で接続するだけで施工が完了するた� �、配管施工が容易で短時間で行うことがで� �る。

 ここで連通孔14は、各々の流路断面積が� �同一に形成されることが望ましい。これは� �々の連通孔14によって分割される流体の流量 が各々一定で流れるため、螺旋式流体混合器 に流入した流体は連通孔14の個数でほぼ等し� ��分割されて各々時間差をつけて合流して流� ��るために濃度分布をムラなく均一化するこ� ��ができるため好適である。また、本実施形� ��では流体入口18及び流体出口19は円筒体15外� ��面に設けられているが、円筒体15に設けず� �本体部11の端面に設けられても良い。

 また、図6に示すように第一螺旋流路22が� ��第一流路24と接続した一端部から他端部に� �かって流路断面積が漸次小さくなるように� �成することが望ましい。これは、第一螺旋� �路22を流れる流体は各々の連通孔26から流体� ��分割して流れることで圧損が発生して第一� ��旋流路22の下流側の流速が低下し易いため� �第一螺旋流路22の流路断面積を漸次小さくし て圧損が起こっても流体の流れが一定の速度 で流れるようにして、分割して流れる流体の 時間差を安定させることができるため好適で ある。また、第二螺旋流路23が、第二流路25� �接続した一端部から他端部に向かって流路� �面積が漸次小さくなるように形成すること� �望ましい。これは、第一螺旋流路22から連通 孔26を通って第二螺旋流路23に流入した流体� �、各々の連通孔26から流体が分割して流れる ことで圧損が発生して第一螺旋流路22の下流� ��の流速が低下した状態で流入するため、圧� ��された状態に応じて第二螺旋流路23の流路� �面積を漸次小さくすることで流体の流れが� �定の速度で流れるようにして、分割して流� �る流体の時間差を安定させることができる� �め好適である。なお、第一、第二螺旋流路22 、23の流路断面積を小さくする方法は、図6の ような本体部27の外周面が漸次縮径するよう� ��設けて、この外周面形状に合わせた円筒体2 8を嵌合して第一、第二螺旋流路22、23を形成� ��ても良く、このほかにも螺旋溝の深さを漸� ��浅くして形成したり(図示せず)螺旋溝の幅� �漸次狭くして形成したり(図示せず)、これら の複合によって形成しても良い。

 次に、図7を参照して、本発明の第三の実 施形態である螺旋式流体混合器について説明 する。

 PP製の捻り羽根板31は、矩形部材をその長 手軸線を基線にして5回転ほどさせて捻られ� �形成されている。捻り羽根板31には等間隔の 距離毎に連通孔33が設けられている。また、� ��り羽根板31は一端部を基体32に固定されて設 けられている。

 PP製の筐体となる円筒体34は有底円筒状に 形成され、円筒体34内径は捻り羽根板31外径� �略同径に形成されている。円筒体34の外周面 には流体入口35及び流体出口36が設けられ、� �体入口35に接続する第一流路37と流体出口36� �接続する第二流路38が設けられている。円筒 体34は捻り羽根板31とは焼きばめによって捻� �羽根板31外周面にシールされた状態で嵌合固 着されている。また、基体32に接続されてい� ��い側の捻り羽根板31端部と円筒体34底面との 間には分岐流路の一つとなる隙間が設けられ ている。捻り羽根板31に円筒体34を嵌合させ� �ことにより、第一流路37に連通する側の捻り 羽根板31表面と円筒体34内周面とで第一螺旋� �路39が、第二流路38に連通する側の捻り羽根� ��31表面と円筒体34内周面とで第二螺旋流路40� ��形成される。このとき捻り羽根板31の連通� �33が分岐流路となる。

 なお、円筒体34は捻り羽根板31とシールし た状態で嵌合されているのであればどのよう な方法で嵌合させても良く、第二の実施形態 に記載されたバリエーションなどが挙げられ る。また、捻り羽根板31は矩形部材をその長� ��軸線を基線にして180°以上捻られた形状を� �していれば良く、矩形部材を捻って成形せ� �に捻り羽根板31の形状を射出成形や切削加工 によって成形しても良い。矩形部材を捻って 成形する場合は、加熱変形やプレス加工など で成形しても良い。捻り羽根板31の捻りの回� ��の数は、矩形部材をその長手軸線基線にし� ��180°以上捻って回転された形状であれば良� �、180°以上捻ることで円筒体34と螺旋流路が� ��成される。この回転の数を多く形成するこ� ��で流体の流れ方向の濃度分布をムラなくよ� ��細かく均一化することができる。

 第三の実施形態は流体の流れ方向の濃度� ��布がムラなく均一化される作用は第二の実� ��形態と同様なので説明を省略する。第二の� ��施形態と同様に連通孔33は、各々の流路断� �積が略同一に形成されることが望ましい。� �実施形態の捻り羽根板31は製造方法が容易で 短時間で製作でき、製造コストを安価に抑え ることができる。また、捻り羽根板31の捻り� ��回転数を変えた捻り羽根板31を形成するこ� �も容易であるため、捻り羽根板31と円筒体34� ��組み立て分解可能に設けておくことで、捻� ��の回転数と連通孔33を変化させた捻り羽根� �31を交換可能となり、混合する流体の状態に 応じて適切な流体の混合を行うことができる ので好適である。

 次に、図8を参照して、本発明の第四の実 施形態であるフェルールを用いた形状の螺旋 式流体混合器について説明する。

 SUS304製の第一、第二円筒部111、112は、第� ��円筒部111の一端部外周にはフランジ部113が� ��けられ、他端部外周には軸対称の位置に突� ��して各々流体入口117及び流体出口118となる� ��口が設けられている。流体入口117の外周及� ��流体出口118の外周にはフェルール継手部114� ��115が各々設けられ、流体入口117と第一円筒� ��111内部とを連通させる第一流路125、流体出� ��118と第一円筒部111内部とを連通させる第二� ��路126が設けられている。第二円筒部112は有� ��円筒状であり、開口した一端部外周にはフ� ��ンジ部116が設けられている。

 SUS304製の本体部119は円柱状に形成されて� ��る。本体部119の外周面には第一螺旋溝122と� ��二螺旋溝123が並列して設けられており、第� ��螺旋溝122の各溝の間に第二螺旋溝123が、第� ��螺旋溝123の各溝の間に第一螺旋溝122が配置� ��れている。第一螺旋溝122底面には第二螺旋� ��123に連通する複数の分岐流路となる連通孔1 24が等間隔の距離毎に設けられている。本体� ��119の両端部は第一、第二円筒部111、112の内� ��面に合わせた形状に形成され、外周は第一� ��第二円筒部111、112の内周と略同径に形成さ� ��ている。本体部119は第一、第二円筒部111、1 12のフランジ部113、116の開口部に嵌挿される� ��各々のフランジ部113、116端面間でガスケッ� ��121を挟持させて、フランジ部113、116をクラ� ��プ120で固定している。第一円筒部111の第一� ��路125は本体部119の第一螺旋溝122の形成する� ��一螺旋流路の端部に連通し、第二流路126は� ��体部119の第二螺旋溝123の形成する第二螺旋� ��路の端部に連通する。このとき、第一、第� ��円筒部111、112が筐体を形成する。

 なお、本実施形態のフランジ部113、117の� ��続はフェルール継手の接続方法と同様であ� ��、フェルール継手を用いても良い。本実施� ��態の形状以外でもフェルール継手を用いて� ��立容易に螺旋式流体混合器を形成しても良� ��。例えば、円筒状の筐体の両端部にフェル� ��ル継手部を設けた筐体に本体部を嵌合させ� ��構成にしても良い。また、本体部の形状を� ��三の実施形態の形状にしても良い(図示せず )。

 次に第四の実施形態の作用について説明� ��る。

 螺旋流体混合器に流入した流体は、流体� ��口117から本体部119の第一螺旋溝122の形成す� ��第一螺旋流路へ流入する。本体部119内の流� ��を流れることで流体の流れ方向の濃度分布� ��ムラなく均一化される作用は第一の実施形� ��と同様なので説明を省略する。均一化した� ��体は第二螺旋溝123の形成する第二螺旋流路� ��通って流体出口118から流出される。このと� ��、本実施形態の流体混合器は分解及び組立� ��容易であり、フェルール継手部114、115によ� ��て配管ラインへの取り付け取り外しが容易� ��なり、特に分解して部品を洗浄して組み立� ��る作業が頻繁に行われる食品分野において� ��適に使用できる。

 次に、図9を参照して、本発明の第五の実 施形態であるストレーナー形状の螺旋式流体 混合器について説明する。

 図において、131はポリ塩化ビニル(以下、 PVCと記す)製のボディでありT型管状に形成さ� ��、ボディ131の下部に中空室132が設けられ、� ��空室132の軸線上の壁に台座133と、中空室132� ��ら下方へ開口する開口部134を有している。� ��ディ131両端面にはフランジ状の流体入口135� ��び第流体出口136が形成され、流体入口135と� ��空室132に各々連通する第一流路137と、流体� ��口136と中空室132に各々連通する第二流路138� ��を有している。

 PVC製の蓋体139は円板状に形成され、一端� ��外周には鍔部140が設けられている。

 PVC製のキャップナット141は円筒状に形成� ��れ、一方の端部内周にボディ131の開口部134� ��周に設けられた雄ネジ部に螺着される雌ネ� ��部が設けられており、もう一方の端部には� ��周方向へ突出する内鍔部が設けられている� ��キャップナット141は、蓋体139の鍔部140端面� ��内鍔部が当接し、ボディ131の雄ネジ部に螺� ��することで、蓋体139を固定し、このボディ1 31と蓋体139とで筐体を形成する。なお、蓋体1 39と後記本体部142は一体で設けても良い。ま� ��、キャップナット141を用いずに蓋体139に雌� ��じ部を形成してボディ131に螺着しても良く� ��ボディ131の開口部134に雌ねじ部を設けて雄� ��じ部を有する蓋体139を螺着しても良い。ま� ��、固定方法も螺着以外でもボディ131と蓋体1 39とを固着できるのであればバヨネットやフ� ��ルールやねじなど特に限定されない。

 PVC製の本体部142は円柱状に形成されてい� ��。本体部142の外周面には第一螺旋溝143と第� ��螺旋溝144が並列して設けられており、第一� ��旋溝143の各溝の間に第二螺旋溝144が、第二� ��旋溝143の各溝の間に第一螺旋溝144が配置さ� ��ている。第一螺旋溝143底面には第二螺旋溝1 44に連通する複数の分岐流路となる連通孔145� ��等間隔の距離毎に設けられている。本体部1 42の外周はボディ131の中空室132の内周と略同� ��に形成されており、本体部142の一方の端部� ��周には開口部134内周面とシールされるOリン グを有する環状溝が設けられている。本体部 142はボディ131の開口部134から中空室132に嵌合 され、挿入した本体部142の端部を台座133に当 接させて本体部142の第一螺旋溝143が形成する 第一螺旋流路の端部がボディ131の第一流路137 に連通し、第一螺旋溝144が形成する第二螺旋 流路の端部がボディ131の第二流路138に連通し ている。

 次に第六の実施形態の作用について説明� ��る。

 螺旋式流体混合器に流入した流体は、ボ� ��ィ131の流体入口135から第一流路137を通って� ��体部142の第一螺旋溝143の形成する第一螺旋� ��路へ流入する。本体部142内の流路を流れる� ��とで流体の流れ方向の濃度分布がムラなく� ��一化される作用は第二の実施形態と同様な� ��で説明を省略する。均一化した流体は第二� ��旋溝144の形成する第二螺旋流路から第二流� ��138を通って流体出口136から流出される。こ� ��とき、本実施形態の螺旋式流体混合器は分� ��及び組立が容易であり、特に分解して部品� ��洗浄して組み立てる作業が頻繁に行われる� ��品分野において好適に使用できる。

 次に、本発明の螺旋式流体混合器を用い� ��装置について説明する。

 本発明の螺旋式流体混合器を用いた装置� ��して、まず流れる物質の温度または濃度が� ��時的に変化するライン内に螺旋式流体混合� ��が設置された装置がある。これは例えばラ� ��ン内にヒーターが設置されており、該ヒー� ��ーで加熱される時間軸に対する流体の温度� ��バラツキが生じることで流れる流体の温度� ��経時的に変化している場合(図示せず)や、� �内に浸した固形物を流体内へ溶け出させて� �体を流すラインで溶け出した濃度が経時的� �変化している場合(図示せず)などにおいて、 螺旋式流体混合器内を流れることで流体の温 度または濃度を均一化することができる。こ のときに流体として流す物質は気体または流 体であれば特に限定されない。

 また、図14に示すように2つの物質が各々� ��れるライン60、61の合流部62の下流側に本発� ��の螺旋式流体混合器を配置させた装置があ� ��。この装置は例えば2つの物質を供給するポ ンプ63、64が脈動するなどで合流したときの� �合比率が経時的に変化する場合や、高温の� �体と低温の流体がそれぞれ合流するライン� �おいて高温の流体が不均一に流れて時間軸� �対する流体の温度にバラツキが生じること� �流れる流体の温度が経時的に変化している� �合や、既定濃度の流体を無垢の流体と混合� �せるラインにおいて、混合流体の濃度が経� �的に変化している場合などに流体混合器65に よって物質の混合比率を均一化することで時 間軸に対して温度や濃度を一定にすることが できる。このときの流体として流す物体は気 体、液体、固体、粉体のいずれかであれば良 く、固体、粉体はライン内を流れることがで きる必要があり、あらかじめ気体または液体 と混合されているものでも良い。なお、3つ� �上の物質が流れるラインを合流させた装置� �して3つ以上の物質が螺旋式流体混合器によ� ��て混合されるようにしても良い。

 また、図15に示すように2つの物質が各々� ��れるライン66、67の合流部68の下流側に本発� ��の螺旋式流体混合器69を配置させ、螺旋式� �体混合器69の下流側に他の物質が流れるライ ン70が合流する合流部71の下流側に他の螺旋� �流体混合器72を配置させた装置でも良い。こ れは3つ以上の物質を同時に混合すると混合� �ラが生じる場合などにおいて、最初に混合� �た2つの物質を均一化した後に他の物質を混� ��して均一化させることで効率よく混合ムラ� ��ない均一な混合を行うことができるもので� ��る。例えば水と油と界面活性剤とを混合す� ��場合において一度に全部を混ぜるとうまく� ��ざらずに混合ムラが生じるので、あらかじ� ��水と界面活性剤を混合した後で油と混合す� ��ことによりムラなく均一に混合したり、水� ��硫酸を混合して希釈した後、その混合物と� ��ンモニアガスを混合させてアンモニアガス� ��吸収させたり、水と硫酸を混合して希釈し� ��後、その混合物と珪酸ソーダを混合してpH� �整させるなど好適に混合を行うことができ� �。なお、最初に3つ以上の物質を流して合流� ��せても良く、途中で2つ以上の物質を合流さ せても良い。また、同様に螺旋式流体混合器 を3つ以上連結させて段階的に他の物質を混� �させるようにしても良い。

 次に本装置によって混合させる物質の組� ��合わせの実施形態について説明する。

 図14の装置において、一方の物質が流れ� �ライン60には水、他方の物質の流れるライン 61にはpH調整剤、液体肥料、漂白剤、殺菌剤� �界面活性剤または液体薬品のいずれかを流� �ことで螺旋式流体混合器65を用いた装置によ って混合されて均一化される。

 このときの水は、純水、蒸留水、水道水� ��工業用水など混合させる物質の条件に合う� ��であれば特に限定されない。また水の温度� ��特に限定されず、温水や冷水であっても良� ��。

 pH調整剤は混合する液体のpH調整に用いら れる酸、アルカリであれば良く、塩酸、硫酸 、硝酸、フッ酸、カルボン酸、クエン酸、グ ルコン酸、コハク酸、炭酸カリウム、炭酸水 素ナトリウム、水酸化ナトリウム水溶液など が挙げられる。

 液体肥料は農業用の液状の肥料であれば� ��く、糞尿や化学肥料などが挙げられる。

 漂白剤は化学物質の酸化、還元反応を利� ��して色素を分解するものであれば良く、次� ��塩素酸ナトリウム、過炭酸ナトリウム、過� ��化水素、オゾン水、二酸化チオ尿素、亜二� ��オン酸ナトリウムなどが挙げられる。

 殺菌剤は病原性あるいは有害性を有する� ��生物を殺すための薬剤であり、ヨードチン� ��、ポビドンヨード、次亜塩素酸ナトリウム� ��クロル石灰、マーキュロクロム液、グルコ� ��酸クロルヘキシジン、アクリノール、エタ� ��ール、イソプロパノール、過酸化水素水、� ��化ベンザルコニウム、塩化セチルピリジニ� ��ム、クレゾール石鹸液、亜塩素酸ナトリウ� ��、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、次� ��塩素酸水、オゾン水などが挙げられる。

 界面活性剤は分子内に水になじみやすい� ��分(親水基)と、油になじみやすい部分(親油� ��・疎水基)を持つ物質であり、脂肪酸ナトリ ウム、脂肪酸カリウム、モノアルキル硫酸塩 、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、アル キルベンゼンスルホン酸塩、モノアルキルリ ン酸塩、アルキルトリメチルアンモニウム塩 、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アル キルベンジルジメチルアンモニウム塩、アル キルジメチルアミンオキシド、アルキルカル ボキシベタイン、ポリオキシエチレンアルキ ルエーテル、脂肪酸ソルビタンエステルアル キルポリグルコシド 脂肪酸ジエタノールア� ��ド、アルキルモノグリセリルエーテル、ア� ��ファスルホ脂肪酸エステルナトリウム、直� ��アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、� ��ルキル硫酸エステルナトリウム、アルキル� ��ーテル硫酸エステルナトリウム、アルファ� ��レフィンスルホン酸ナトリウム、アルキル� ��ルホン酸ナトリウム、しょ糖脂肪酸エステ� ��ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエ� ��レンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸ア� ��カノールアミド、ポリオキシエチレンアル� ��ルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル� ��ェニルエーテル、アルキルアミノ脂肪酸ナ� ��リウム、アルキルベタイン、アルキルアミ� ��オキシド、アルキルトリメチルアンモニウ� ��塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩な� ��が挙げられる。

 また、液体薬品の範疇に入るのであれば� ��記のカテゴリに入らない液体薬品を用いて� ��良く、塩酸、硫酸、酢酸、硝酸、蟻酸、フ� ��酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、� ��酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化� ��ンモニウム珪酸ソーダ、油などが挙げられ� ��。なお、ここに挙げた液体薬品は上記のカ� ��ゴリに該当するものとして使用されること� ��ある。また、一方の物質が流れるライン60� �は水、他方の物質の流れるライン61にもお湯 を流しても良く、水とお湯を混ぜて均一で一 定の温度となるように混合される。

 また、一方の物質が流れるライン60には� �一の液体薬品、他方の物質の流れるライン61 には第二の液体薬品または金属を流すことで 流体混合器65を用いた装置によって混合され� ��も良い。ここで混合される第一、第二液体� ��品は混ぜることが可能である液体薬品であ� ��ば良く、上記の液体薬品やそれ以外の液体� ��品でも良い。例えばフォトレジストとシン� ��ーなどが挙げられる。また、液体薬品は化� ��品であっても良い。化粧品は、洗顔料、ク� ��ンジング、化粧水、美容液、乳液、クリー� ��、ジェルといった肌質自体を整えることを� ��的とする基礎化粧品や、口臭、体臭、あせ� ��、ただれ、脱毛などの防止、育毛又は除毛� ��ねずみや害虫駆除などの医薬部外品に当た� ��薬用化粧品などが挙げられる。

 金属は主に有機金属化合物であり、微小� ��粒状、粉体または有機溶剤等に溶解させた� ��体で使用される。有機金属化合物は、クロ� ��(エトキシカルボニルメチル)亜鉛のような� �機亜鉛化合物、ジメチル銅リチウムのよう� �有機銅化合物、グリニャール試薬、ヨウ化� �チルマグネシウム、ジエチルマグネシウム� �ような有機マグネシウム化合物、n−ブチル� ��チウムのような有機リチウム化合物、金属� ��ルボニル、カルベン錯体、フェロセンをは� ��めとするメタロセンなどの有機金属化合物� ��パラフィンオイルに溶解させた単元素や多� ��素混合標準液などが挙げられる。また、ケ� ��素、ヒ素、ホウ素などの半金属の化合物や� ��ルミニウムのような卑金属も含まれる。有� ��金属化合物は石油化学製品の製造や有機重� ��体の製造において触媒として好適に使用さ� ��る。

 また、一方の物質が流れるライン60には� �液、他方の物質の流れるライン61にはpH調整� ��または凝集剤を流すことで流体混合器65を� �いた装置によって混合されても良い。pH調整 剤は上記のpH調整剤が用いられ、凝集剤は廃� ��の凝集を行うことができるものなら特に限� ��されず、硫酸アルミニウム、ポリ硫酸第二� ��、ポリ塩化アルミニウム、ポリシリカ鉄、� ��酸カルシウム、塩化第二鉄、消石灰などが� ��げられる。微生物は廃液の発酵や分解を促� ��ものであれば良く、カビ、酵母など菌類や� ��バクテリアなどの細菌類などが挙げられる� ��

 また、一方の物質が流れるライン60には� �一の石油類、他方の物質の流れるライン61に は第二の石油類、添加剤、または水を流すこ とで螺旋式流体混合器65を用いた装置によっ� ��混合されても良い。ここで第一、第二の石� ��類とは、炭化水素を主成分として他に少量� ��硫黄、酸素、窒素などさまざまな物質を含� ��液状の油のことであり、ナフサ(ガソリン)� �灯油、軽油、重油、潤滑油、アスファルト� �どが挙げられる。ここで言う添加剤は石油� �の品質向上や保持のために添加されるもの� �指し、潤滑油添加剤として洗浄分散剤、酸� �防止剤、粘度指数向上剤・流動点降下剤、� �性向上剤・極圧添加剤、摩耗防止剤、防錆� �防食剤など、グリース添加剤として構造安� �剤、充填剤など、燃料油添加剤などが挙げ� �れる。ここで言う水は、純水、蒸留水、水� �水、工業用水など混合させる物質の条件に� �う水であれば特に限定されない。また水の� �度も特に限定されず、温水や冷水であって� �良い。

 また、一方の物質が流れるライン60には� �一の樹脂、他方の物質の流れるライン61には 第二の樹脂、溶剤、硬化剤、着色剤を流すこ とで流体混合器65を用いた装置によって混合� ��れても良い。ここで言う樹脂とは、溶融樹� ��、液体樹脂などの接着剤の主成分、塗料の� ��膜形成成分のことである。溶融樹脂は射出� ��形や押し出し成形可能な樹脂なら特に限定� ��れず、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ� ��塩化ビニル、ポリスチレン、テトラフルオ� ��エチレン・パーフルオロアルキルビニルエ� ��テル共重合体、ABS樹脂、アクリル樹脂、ポ� ��アミド、ナイロン、ポリアセタール、ポリ� ��ーボネート、変性ポリフェニレンエーテル� ��ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ� ��テレフタレート、ポリフェニレンサルファ� ��ド、ポリエーテルエーテルケトンなどが挙� ��られる。

 液体樹脂などの接着剤の主成分はアクリ� ��樹脂系接着剤、α−オレフィン系接着剤、� �レタン樹脂系接着剤、エーテル系セルロー� �、エチレン−酢酸ビニル樹脂接着剤、エポ� �シ樹脂系接着剤、塩化ビニル樹脂溶剤系接� �剤、クロロプレンゴム系接着剤、酢酸ビニ� �樹脂系接着剤、シアノアクリレート系接着� �、シリコーン系接着剤、水性高分子−イソ� �アネート系接着剤、スチレン−ブタジエン� �ム溶液系接着剤、スチレン−ブタジエンゴ� �系ラテックス接着剤、ニトリルゴム系接着� �、ニトロセルロース接着剤、反応性ホット� �ルト接着剤、フェノール樹脂系接着剤、変� �シリコーン系接着剤、ポリアミド樹脂ホッ� �メルト接着剤、ポリイミド系接着剤、ポリ� �レタン樹脂ホットメルト接着剤、ポリオレ� �ィン樹脂ホットメルト接着剤、ポリ酢酸ビ� �ル樹脂溶液系接着剤、ポリスチレン樹脂溶� �系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤� �ポリビニルピロリドン樹脂系接着剤、ポリ� �ニルブチラール樹脂系接着剤、ポリベンズ� �ミダソール接着剤、ポリメタクリレート樹� �溶液系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、ユ� �ア樹脂系接着剤、レゾルシノール系接着剤� �どが挙げられる。塗料の塗膜形成成分とし� �は、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミ� �樹脂などが挙げられる。

 溶剤としてはヘキサン、ベンゼン、トル� ��ン、ジエチルエーテル、クロロホルム、酢� ��エチル、テトラヒドロフラン、塩化メチレ� ��、アセトン、アセトニトリル、ジメチルス� ��ホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチ� ��アセトアミド、N−メチルピロリドン、エタ ノール、メタノールなどが挙げられる。硬化 剤としてはポリアミン、酸無水物、アミン類 、過酸化物、サッカリンなどが挙げられる。 着色剤としては、亜鉛華、鉛白、リトポン、 二酸化チタン、沈降性硫酸バリウム、バライ ト粉、鉛丹、酸化鉄赤、黄鉛、亜鉛黄、ウル トラマリン青、フェロシアン化鉄カリ、カー ボンブラックなどの顔料が挙げられる。

 ここで上記樹脂が溶融樹脂の場合、成形� ��や押出機から螺旋式流体混合器65に溶融樹� �を流す装置を形成しても良く(図示せず)、例 えば成形機の場合は成形機のノズルと金型の 間に螺旋式流体混合器65を配置させて射出成� ��を行ったり、押出機の場合は押出機とダイ� ��間に流体混合器65を配置させて押出成形を� �う。この場合、樹脂内の温度を均一化させ� �脂の粘土を安定させて厚みムラや内部応力� �発生を抑えることができ、色ムラをなくす� �とができる。

 また、一方の物質が流れるライン60には� �一の食品原料、他方の物質の流れるライン61 には第二の食品原料、食品添加剤、調味料、 不燃性ガスを流すことで螺旋式流体混合器65� ��用いた装置によって混合されても良い。

 第一、第二の食品原料とは配管内を流動� ��能な飲料または食品であれば良く、日本酒� ��焼酎、ビール、ウイスキー、ワイン、ウォ� ��カなどのアルコール飲料、牛乳、ヨーグル� ��、バター、クリーム、チーズ、練乳、乳脂� ��どの乳製品、ジュース、お茶、コーヒー、� ��乳、水などの飲料、出汁、味噌汁、コンソ� ��スープ、コーンスープ、豚骨スープなどの� ��料食品、その他にもゼリー、こんにゃく、� ��リン、チョコレート、アイスクリーム、キ� ��ンディ、豆腐、練り製品、解き卵、ゼラチ� ��などの各種食品原料などが挙げられる。ま� ��流動可能なら個体や粉体でも良く、小麦粉� ��片栗粉、強力粉、薄力粉、そば粉、粉ミル� ��、コーヒー、ココアなどの粉原料や、果肉� ��ワカメ、ゴマ、青海苔、削り節、パン粉、� ��かく刻む又はすりおろした食品などの小さ� ��固形食品などが挙げられる。

 食品添加剤は、黒糖、三温糖、果糖、麦� ��糖、蜂蜜、糖蜜、メープルシロップ、水飴� ��エリスリトール、トレハロース、マルチト� ��ル、パラチノース、キシリトール、ソルビ� ��ール、ソーマチン、サッカリンナトリウム� ��サイクラミン酸、ズルチン、アスパルテー� ��、アセスルファムカリウム、スクラロース� ��ネオテームなどの甘味料、カラメル色素、� ��チナシ色素、アントシアニン色素、アナト� ��色素、パプリカ色素、紅花色素、紅麹色素� ��フラボノイド色素、コチニール色素、アマ� ��ンス、エリスロシン、アルラレッドAC、ニ� �ーコクシン、フロキシン、ローズベンガル� �アシッドレッド、タートラジン、サンセッ� �イエローFCF、ファストグリーンFCF、ブリリ� �ントブルーFCF、インジゴカルミンなどの着� �料、安息香酸ナトリウム、ε−ポリリジン、 しらこたん白抽出物(プロタミン)、ソルビン� ��カリウム、ナトリウム、デヒドロ酢酸ナト� ��ウム、ツヤプリシン(ヒノキチオール)など� �保存料、アスコルビン酸、トコフェロール� �ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒド� �キシアニソール、エリソルビン酸ナトリウ� �、亜硫酸ナトリウム、二酸化硫黄、クロロ� �ン酸、カテキンなどの酸化防止剤、香料な� �が挙げられる。

 調味料は、醤油、ソース、酢、油、ラー� ��、味噌、ケチャップ、マヨネーズ、ドレッ� ��ング、みりんなどの液体のものや、砂糖、� ��、胡椒、山椒、粉唐辛子などの粉体のもの� ��どが挙げられる。微生物は食品の発酵や分� ��を促すものであり、キノコ、カビ、酵母な� ��菌類や、バクテリアなどの細菌類である。� ��類としては各種キノコや麹カビ菌などが挙� ��られ、細菌類として例えばビフィズス菌、� ��酸菌、納豆菌などが挙げられる。不燃性ガ� ��としては炭酸ガスなどが挙げられ、例えば� ��汁と炭酸ガスとを混合させてビールを生成� ��るなどに用いられる。

 また、一方の物質が流れるライン60には� �気、他方の物質の流れるライン61には可燃性 ガスを流すことで螺旋式流体混合器65を用い� ��装置によって混合されても良い。可燃性ガ� ��としては、メタン、エタン、プロパン、ブ� ��ン、ペンタン、アセチレン、水素、一酸化� ��素、アンモニア、ジメチルエーテルなどが� ��げられる。

 また、一方の物質が流れるライン60には� �一の不燃性ガス、他方の物質の流れるライ� �61には第二の不燃性ガスまたは蒸気を流すこ とで螺旋式流体混合器65を用いた装置によっ� ��混合されても良い。不燃性ガスとしては、� ��素、酸素、二酸化炭素、アルゴンガス、ヘ� ��ウムガス、硫化水素ガス、亜硫酸ガス、硫� ��酸化物ガスなどが挙げられる。また、上記� ��他の組み合わせとして、一方の物質が流れ� ��ライン60には水、液体薬品、食品原料、他� �の物質の流れるラインには空気、不燃性ガ� �、蒸気を流すことで螺旋式流体混合器65を用 いた装置によって混合されても良い。

 また、一方の物質が流れるライン60には� �一の合成中間体、他方の物質が流れるライ� �61には第二の合成中間体、添加剤、液体薬品 または金属を流すことで螺旋式流体混合器65� ��用いた装置によって混合されても良い。第� ��、第二の合成中間体とは、目標化合物まで� ��多段階の合成経路の中で現れる合成が途中� ��段階の化合物のことを言い、複数の薬品を� ��合させた合成途中のものや、樹脂の精製途� ��のものや医薬中間体などが挙げられる。

 なお、上記の図14の螺旋式流体混合器を� �いた装置で混合させる物質の組み合わせは� �さらに図15の装置などを用いて各々組み合わ せても良い。また、図14、図15の流体混合器� �用いた装置において、合流する前の物質の� �れる各々のラインにヒーターまたは気化器� �設けても良く(図示せず)、螺旋式流体混合器 の下流側に熱交換器を設けても良い(図示せ� �)。また、合流する前の一方の物質の流れる� ��インに計測器を配置し、計測器で計測され� ��パラメーターに応じて他方の物質の流れる� ��インのポンプの出力を調整する制御部を有� ��ても良く(図示せず)、他方の物質の流れる� �インに制御弁を設置して計測器のパラメー� �ーに応じて制御弁の開度を調整する制御弁� �有しても良い(図示せず)。このとき、計測器 は必要な流体のパラメーターを計測できれば 流量計、流速計、濃度計、pH測定器でも良い� ��また、ラインの合流部の下流側の流路にス� ��ティックミキサーを設置しても良く、螺旋� ��流体混合器で流路の軸方向の均一化を行い� ��スタティックミキサーで流路の径方向均一� ��を行うのでより均一な流体の混合を行うこ� ��ができる。

 なお、本発明について特定の実施形態に� ��づいて詳述しているが、当業者であれば、� ��発明の請求の範囲および思想から逸脱する� ��となく、様々の変更、修正等が可能である� ��