(混合要素の実施形態1)
 図1は、実施形態1による混合要素1aの構成部 品を示す斜視図である。図2(a)は、この混合� �素1a内部を流体Aが流れる様子を示した断面� �であり、図2(b)は、積層エレメント21aが隣接� ��る積層エレメント21aと積層したときの第1の 貫通孔22の重なりを示す平面図である。

 混合要素1aは、図1及び図2に示すように、円 板から構成される積層エレメント21aを複数枚 (ここでは6枚)積層した積層体2を、第1の板3及 び第2の板4により、例えば、適宜な位置に配� ��れた4本のボルト11及びナット12の固定手段� �て両側から挟持して構成される。
 第1の板3は、ボルト用の穴13のみを有する円 板である。第2の板4は、ボルト用の穴14とと� �に、中央部に流体Aが流入する円形の開口部4 1を有している。第1の板3及び第2の板4は、積� ��エレメント21aと略同一の外径を有する。

 積層エレメント21aは、円形の第1の貫通孔22� ��複数有し、中央部に略円形の第2の貫通孔23� ��有している。第2の貫通孔23の内径は、第2の 板4の開口部41の内径と略同一、且つ略同心で ある。積層エレメント21aが積層されることに より、第2の貫通孔23は中空部24を形成する。
 各第1の貫通孔22は、その内径及びピッチが� ��同一である。図2(b)に示すように、複数の第 1の貫通孔22の一部は、互いに隣接する積層エ レメント21aの第1の貫通孔22とその位置をずら せて、部分的に重なり合うように配置され、 積層エレメント21aの延在する方向に連通する 。複数の第1の貫通孔22の一部は、積層エレメ ント21aの内周面及び外周面に開いている。

 積層体2の両端部に対向配置されている第1� �板3及び第2の板4により、積層体2両端部の積� ��エレメント21aの第1の貫通孔22は積層方向に� ��じている。そのため、積層体2内部の流体A� �、積層体2両端部の積層エレメント21aの第1の 貫通孔22から積層方向に流出することを妨げ� ��れ、積層体2内部を積層エレメント21aの延在 する方向へ確実に流通する。
 従って、流体Aは、混合要素1a内部を内周部� ��ら外周部へ、又はその逆に外周部から内周� ��へ流通させられる。以上により、複数の第1 の貫通孔22間で流体Aを積層エレメント21aの延 在する方向に流通可能に連通するように形成 される。

 以上の混合要素1aに、例えば、流体Aは、� ��宜な圧送手段により第2の板4の開口部41を経 由して中空部24に流入する。次に、流体Aは、 中空部24の内周面に開く積層エレメント21aの� ��1の貫通孔22から、積層体2内部に流入する。 次に、流体Aは、当該第1の貫通孔22に連通す� �他の第1の貫通孔22に流通し、さらに、他の� �1の貫通孔22に連通する第1の貫通孔22に流通� �る。最終的に、流体Aは、積層体2の外周面に 開く積層エレメント21aの第1の貫通孔22を介し て、積層体2内部から流出する。

 以上のように、流体Aは、積層体2内部の� �通する第1の貫通孔22を内周部から外周部に� �かって略放射状に流動する。そして、その� �に、分散、合流、反転、乱流、渦流、衝突� �を繰り返すことにより高度に混合される。� �お、流体Aは、上記とは逆に、積層エレメン� ��21aの積層体2の外周部から流入させ、内周部 から流出させてもよい。

 中空部24は第1の貫通孔22に対して十分な� �きさを有し、中空部24を構成する各積層エレ メント21aの第2の貫通孔23は略同一の内径を有 するとともに、且つ略同心である。そのため 、流体Aが中空部24を流れる際の流動抵抗は積 層体2内部を流れる際の流動抵抗と比較して� �さく、圧力損失も小さい。従って、流体Aは� ��積層エレメント21aの積層枚数が多い場合で� ��、積層方向の位置に関らず略均等に各積層� ��レメント21aの内周部に到達し、積層体2内部 を内周部から外周部へ略均等に流れる。

 また、混合要素1a内部において、上面及び� �面を他の積層エレメント21aと接している積� �エレメント21aの第1の貫通孔22においては、� �該第1の貫通孔22から上面及び下面の他の第1� ��貫通孔22へ流出するので、上面及び下面の� �の第1の貫通孔22により流体Aは分散される。� ��た、当該第1の貫通孔22へは上面及び下面の� ��の第1の貫通孔22から流入するので、上面及� ��下面の他の第1の貫通孔22からの流体Aが合流 する。従って、混合効果が高く流体Aは高度� �混合される。
 特に、流量が増大して流動状態が乱流に移� ��すると、乱流及び渦流の効果が高くなって� ��上記分散及び合流に伴う流体の混合効果が� ��り一層増大する。流量が少なくて流動状態� ��層流の場合でも、流体は上面及び下面に分� ��し、合流するので高度に混合される。

 また、積層エレメント21a、第1の板3及び第2� ��板4を別々に製作することができるので、混 合要素1aの製作が容易であり、且つ安価に製� ��することができる。
 また、積層エレメント21a、第1の板3及び第2� ��板4が各々に分解可能なので、積層エレメン ト21aの第1の貫通孔22に残存した残留物や異物 の除去のような洗浄作業を容易にすることが できる。

(混合要素の実施形態2)
 図3は、実施形態2による混合要素1bの構成部 品を示す斜視図であり、図4は、積層エレメ� �ト21bが他の積層エレメント21cと積層したと� �の第1の貫通孔22の重なりを示す平面図であ� �。
 本実施形態2による混合要素1bが実施形態1の 混合要素1aと異なるところは、第1の貫通孔22� ��略矩形状であって、且つ、第1の貫通孔22が� ��鳥配列ではあるが配列パターンが異なる積� ��エレメント21b,21cを積層したことである。図 4をも参照して、一方の積層エレメント21bで� �、内周面及び外周面に沿って配設される第1� ��貫通孔22が開放されていないが、他方、積� �エレメント21cでは、内周面及び外周面の第1� ��貫通孔22が開放されている。積層エレメン� �21b,21cの各々の第1の貫通孔22は、半径方向及� ��円周方向に部分的にずれて重なり合い、積� ��エレメント21b,21cの延在する方向に連通し、 また第1の貫通孔22間の大きさ及びピッチは半 径方向外側に向かうに従い大きくなっている 。

 混合要素1bのように構成することによって� �、適宜な圧送手段により混合要素1bに流入さ せられた流体Aは、第2の板4の開口部41及び積� ��エレメント21cの内周面に開放された第1の貫 通孔22を介して積層体2内部に流入する。そし て、積層体2内部を放射状に流通しながら、� �層エレメント21b,21cの連通する第1の貫通孔22� ��流通することにより高度に混合される。
 本実施形態2では、積層エレメント21b,21cの� �第1の貫通孔22が千鳥状に配列されているの� �、当該第1の貫通孔22から上面及び下面の他� �第1の貫通孔22へ流出する際に、流れが容易� �分割され、又は、容易に合流させられるこ� �により、効率的に混合される。
 本実施形態2の混合要素1bにおけるその他の� ��成及び作用効果は、上記実施形態1の混合要 素1aと同様である。

(混合要素1の実施形態3)
 図5(a)は、実施形態3による混合要素1cの内部 を流体Aが流れる様子を示した断面図であり� �図5(b)は、この混合要素1cにおける積層エレ� �ント21dを示す斜視図である。
 本混合要素1cが、実施形態1による混合要素1 aと異なるところは、図5(a)及び図5(b)に示すよ うに、複数の積層エレメント21dが、中央部に は第2の貫通孔23を設けずに第1の貫通孔22を全 面に有し、且つ外周部に第1の貫通孔22が開放 しない枠部25(図5(b)参照)を有していることで� ��る。また、各第1の貫通孔22は、四角形状に� ��成されている(図5(b)参照)。さらに、第1の板 3の外周形状は、当該板3に重ね合わされた積� ��エレメント21dの外周部分の第1の貫通孔22が� ��放されるように、積層エレメント21dよりも� ��径に形成されている(図5(a)参照)。

 混合要素1cをこのように構成することに� �っても、適宜な圧送手段により混合要素1cに 流入させられた流体Aは、第2の板4の開口部41� ��経由して積層体2内部に流入する。そして、 積層体2内部を放射状に流通しながら、積層� �レメント21dの連通する第1の貫通孔22を流通� �ることにより高度に混合される。最終的に� �流体Aは、積層体2の一端に配設された第1の� �3の外周部に開く第1の貫通孔22を介して流出� ��る。

 このように、実施形態3による混合要素1cに� ��れば、第1の貫通孔22を積層エレメント21dの� ��面に形成するため、中央部に第2の貫通孔23� ��設ける必要が無く、製作が容易である。
 本実施形態3の混合要素1cにおけるその他の� ��成及び作用効果は、上記実施形態1の混合要 素1aと同様である。

(混合要素の変形例)
 なお、本発明に係る混合要素1は、上記各実 施形態1~3に限定されず、種々の変更を施すこ とが可能である。
 例えば、積層エレメント21の第1の貫通孔22� �、円形や矩形状に限らず図6(a)~(d)に示すよう に、正四角形、三角形、六角形、長方形等の 多角形形状としてもよい。第1の貫通孔22を矩 形状や多角形形状とすることで、積層エレメ ント21の開口率が大きくなるので、混合要素1 の流動抵抗を小さくすることができる。また 、積層エレメント21aの第1の貫通孔22のピッチ を略同一としているが、本発明は、これに限 定されるものではない。また、積層エレメン ト21b,21cのように、第1の貫通孔22の大きさ及� �ピッチを内周部から外周部に向かうに従っ� �大きくしてもよい。
 また、積層エレメント21a,21b,21cの外周形状� �略円形状とし、第1の板3及び第2の板4の外周� ��状を円形状としているが、本発明は、これ� ��限定されるものではなく、均等な機能を果� ��す他の形状を採用し得る。また、積層エレ� ��ント21a,21b,21cの第2の貫通孔23を略円形状と� �、第2の板4の開口部41を円形としているが、� ��発明は、これに限定されるものではなく、� ��れらと同様な機能を果たす他の形状を採用� ��得る。また、積層エレメント21a,21b,21cは第2� ��貫通孔23を中央部に、第2の板4は開口部41を� ��央部に有し、略同一径、略同心であるが、� ��発明は、これらと同様な機能を果たす他の� ��状を採用し得るものであって、これに限定� ��れるものではない。
 また、複数の第1の貫通孔22が同一の位置に� ��置されている同一形状の積層エレメント21� �使用して、複数の第1の貫通孔22が半径方向� �び円周方向に部分的に重なり合うように、� �の位置をずらせて配置して混合要素1を形成� ��ても良い。
 また、内径及び外径の異なる2種類の積層エ レメント21b(図3参照)を使用して、内周部及び 外周部の第1の貫通孔22が開放されるような構 成としても良い。

 積層エレメント21、第1の板3及び第2の板4� ��簡単な構造を有するので、従来の導流単位� ��のような構造では製作が難しいセラミック� ��等の材料によっても製作することが可能で� ��る。従って、耐食性や耐熱性が必要とされ� ��用途にも混合要素1を適用することができる 。

 さらに、上記各混合要素の実施形態におい� ��積層エレメント21として略環状の板を製作� �る場合には、一定の厚みを有する金属板、� �えばパンチングメタル等を打ち抜き加工等� �より穿設して短時間で大量に製作すること� �できる。これにより、混合要素1を安価に製� ��することができる。
 また、積層エレメント21、第1の板3及び第2� �板4等は、各種形状の分割構造とすることが� ��きる。この場合、大型の混合要素1であって も容易に製作することができる。
図7(a)に示すように、積層エレメント21が環状 の形状を有する場合には、扇形形状の分割体 26aによる分割構造とすることができる。また 、図7(b)に示すように、積層エレメント21が四 角形の場合は、矩形形状の分割体26bによる分 割構造とすることができる。

(混合装置の実施形態)
 図8は、混合装置の実施形態による混合装置 5内部を流体Aが流れる様子を示した断面図で� ��る。
 本実施形態による混合装置5は、図8に示す� �うに、フランジ53を有する円筒状のケーシン グ50に、入口51及び出口52を有する外周円板状 のフランジ54が着脱自在に装着している。ケ� ��シング50の内部には、前記した円板から構� �される積層エレメント21を複数枚(ここでは3� ��)重ね合わせた積層体2が4つ配設されている� ��
 ケーシング50の入口51側には、中央部に開口 部41を有し、ケーシング50の内径と略同一の� �径を有する第2の板4が配設され、その下面に 積層エレメント21の第1積層体2aが配設されて� ��る。第1積層体2aの下面には積層エレメント2 1の外径と略同一の外径を有する第1の板3が配 設されている。続いて第2積層体2b、第2の板4� ��第3積層体2c、第1の板3、第4積層体2d、第2の� ��4が、順次配設されている。
 図8に示す混合装置5では、混合要素1をケー� ��ング50内にボルトとナットのような固定手� �で固定するようにしてもよい。

 積層エレメント21は、混合要素の実施形態� �混合要素1a又は1bと同様に、第1の貫通孔22を� ��数有し、中央部に略円形の第2の貫通孔23を� ��している。積層エレメント21の第2の貫通孔2 3の内径は、第2の板4の開口部41の内径と略同� ��、且つ略同心である。積層エレメント21が� �層されることにより、第2の貫通孔23は中空� �の空間部である第1中空部24a、第2中空部24b、 第3中空部24c及び第4中空部24dを構成する。各� ��の中空部24a~24dは、各々積層体2a~2dに対応す� ��中空部である。
 ケーシング50の内周部と、第1積層体2a及び� �2積層体2bの外周部との間には第1環状空間部2 8aが、並びに、第3積層体2c及び第4積層体2dの� ��周部との間には第2環状空間部28bが形成され る。

 また、各積層体2a~2d内部において、複数の� �1の貫通孔22の一部は、積層エレメント21の延 在する方向に連通し、また、一部は積層エレ メント21の内周面及び外周面に開いている。
 各積層体2a~2dの両端部に対向配置されてい� �第1の板3及び第2の板4により、各積層体2a~2d� �両端部の第1の貫通孔22は積層方向に閉じて� �る。そのため、積層体2内部の流体Aは、各積 層体2a~2dの両端部の第1の貫通孔22から積層方� ��に流出することを妨げられ、積層体2a~2d内� �を積層エレメント21の延在する方向へ確実に 流通する。

 以上の構成を有する混合装置5に、例えば 、流体Aは、適宜な圧送手段により入口51から 流入し、第1中空部24aに流入する。続いて、� �体Aは、第1中空部24aの内周面に開く第1の貫� �孔22から第1積層体2a内部に流入し、連通する 第1の貫通孔22を外周方向へ流通する。続いて 、流体Aは、第1積層体2aの外周面に開く第1の� ��通孔22から流出し、第1環状空間部28aに流入� ��る。

 続いて、流体Aは、第2積層体2bの外周面に 開く第1の貫通孔22から第2積層体2b内部に流入 し、連通する第1の貫通孔22を内周方向へ流通 する。そして、流体Aは、第2中空部24bの内周� ��に開く第1の貫通孔22から流出し、第2中空部 24bに流入する。

 その後、流体Aは、第3中空部24c→第3積層� ��2c→第2環状空間部28b→第4積層体2d→第4中空 部24dを経由して出口52から流出する。以上の� ��うに、流体Aは、各積層体2a~2dの内部を内周� ��から外周部へ、又は外周部から内周部へ流� ��しながら、連通する第1の貫通孔22を流通す� ��ことにより高度に混合される。以上により� ��混合装置5の入口51から流入した流体Aは、高 度に混合されて出口52から流出する。

 本混合装置5によれば、各積層体2a~2dの両� ��部に対向配置されている第1の板3及び第2の� ��4により、流体Aが積層体2内部を流れる方向� ��、内周部から外周部へ、又はその逆に、外� ��部から内周部へと変えることができる。そ� ��すると、流体Aは、より多くの連通する第1� �貫通孔22を流通するので、さらに流体Aの混� �度を高めることができる。

 また、混合装置5においても混合要素1a又� ��1bと同様に、各中空部24a~24dは第1の貫通孔22� ��対して十分な大きさを有し、中空部24を構� �する各積層エレメント22の第2の貫通孔23は略 同一の内径を有するとともに、且つ略同心で ある。そのため、流体Aが各中空部24a~24dを流� ��る際の流動抵抗は各積層体2a~2d内部を流れ� �際の流動抵抗と比較して小さく、圧力損失� �小さい。従って、流体Aは、積層エレメント2 1の積層枚数が多い場合でも、積層方向の位� �に関らず略均等に各積層エレメント21の内周 部に到達し、各積層体2a~2d内部を内周部から� ��周部へ、又はその逆に外周部から内周部へ� ��均等に流れる。

 各環状空間部28a,28bから積層体2b,2d内部へ� ��流体Aの流入についても、上記各中空部24a~24 dについてのものと同様である。

 さらに、本混合装置5によれば、入口51及び� ��口52を有するケーシング50の内部で流体Aを� �合することができるため、インライン静止� �混合装置としての使用が可能であって、流� �Aを連続的に混合することができる。
 また、積層エレメント21、第1の板3及び第2� �板4の外周形状を円形とすることにより、ケ� ��シング50を円筒形状とすることができるた� �、ケーシング50の耐圧を高くすることができ る。従って、流体Aを高圧条件下で混合する� �とができる。
 本実施形態による混合装置5におけるその他 の構成及び作用効果は、上記混合要素の実施 形態の混合要素1a又は1bと同様である。

 本発明に係る混合装置5は、混合要素の変形 例と同様に上記の混合装置の実施形態に限定 されない。本発明の範囲内で変形して実施す ることができる。
 また、積層エレメント21、第1の板3及び第2� �板4の外周形状は円形には限定されない。外� ��形状が円形でなくても、発明を実施する上� ��おいては何の支障もないからである。工場� ��排気ガス処理装置のような断面が長方形状� ��管路に本混合装置5を適用するに際しては、 第2の板4の外側形状を長方形状の管路の内側� ��状と略同一にすれば良い。

 混合される流体は、気体や液体に限定さ� ��るものではなく、液体と固体あるいはその� ��であってもよい。特に、液体に粒状物質を� ��解させる場合には、従来の円板に前面開放� ��多角形状の小室を有する導流単位体では、� ��室に閉塞した粒状物質の除去が困難であっ� ��が、本発明に係る混合装置5は分解可能な構 造であるため、そのような場合でも閉塞した 粒状物質の除去が容易である。

 用途としては、流体の濃度を均一にする� ��途以外にも、例えば、温度が異なる同一種� ��流体を混合して均一な温度とする用途にも� ��用できる。

 また、大きな空間を必要とせず、又、管� ��中に配設することができるので、例えば、� ��ィーゼル自動車の排気ガスラインのように� ��置空間が限られている場所に混合要素1又は 混合装置5を適用することもできる。

(攪拌翼の実施形態)
 図9は、攪拌翼の実施形態による攪拌翼6の� �成部品を示す斜視図である。図10は、攪拌槽 63内部に攪拌翼6が配設された攪拌装置60にお� ��て、攪拌翼6内部を流体Bが循環する様子を� �した断面図である。
 図9を参照して、混合要素1は、複数の略円� �状の積層エレメント21e,21fを積層した積層体2 を、第1の板3及び第2の板4により、適宜な位� �に配された4本のボルト11及びナット12の締結 部材にて両側から挟持して構成される。

 第1の板3は、ボルト用の穴13と、流体Bが流� �する4つの開口部31とを有する円板であり、� �転軸62が取り付けられている。第2の板4は、� ��ルト用の穴14とともに、中央部に流体Bが流� ��する円形の開口部41を有する。第1の板3及び 第2の板4は、積層エレメント21e,21fと略同一の 外径を有する。
 積層エレメント21e,21fは、後述する混合機の 実施形態2についての図12(a)で示されるように 、千鳥状に配列された円形の第1の貫通孔22を 複数有し、中央部に攪拌槽63内を循環する流� ��Bが流入する略円形の第2の貫通孔23を有する 。積層エレメント21e,21fの第2の貫通孔23の内� �は、第2の板4の開口部41の内径と略同一、且� ��略同心である。積層エレメント21e,21fが積層 されることにより、第2の貫通孔23は中空部24� ��形成する。
 なお、本攪拌翼の実施形態では回転軸62に� �り付けられた混合要素1が回転するため、積� ��エレメント21e,21fの第1の貫通孔22は、平面視 において中心を通る直線に対して左右対称に 形成されていることが望ましいが、混合要素 1全体でバランスが保たれればこれには限ら� �ない。
 本混合要素1のその他の構成は、混合要素の 実施形態における混合要素1a又は1bと同様で� �る。

 図10を参照して、図示しない供給電源より� �力が供給され駆動モータ61により攪拌翼6、� �ち回転軸62に取り付けられた混合要素1が回� �駆動すると、混合要素1の積層体2内部の流体 Bは、遠心力の作用により半径方向外方に向� �て付勢される。付勢された流体Bは、積層体2 内部の連通する第1の貫通孔22を内周部から外 周部に向かって略放射状に流通し、外周面に 開く第1の貫通孔22から外方へ吐出される。
 一方、攪拌槽63内の流体Bは、混合要素1の下 端部の第2の板4の開口部41及び上端部の第1の� ��3の4つの開口部31を経由して積層体2内部の� �空部24に吸い込まれる。吸い込まれた流体B� �、中空部24の内周面に開く第1の貫通孔22を介 して、積層体2内部に流入する。そして、混� �要素1の回転動作による遠心力の作用により� ��径方向外方に向けて付勢され、外周面に開� ��第1の貫通孔22から外方へ吐出される。
 そして、流体Bは、積層体2内部を内周部か� �外周部に向かって略放射状に流動する際に� �連通する第1の貫通孔22を流通することによ� �高度に混合される。

 本攪拌翼6によれば、積層エレメント21e,21 fの積層枚数を多くすることにより、流体が� �通する混合要素1内部の連通する第1の貫通孔 22が多くなるので、攪拌槽63内での流体の混� �時間を短くすることができる。

 なお、本発明に係る攪拌翼は、混合要素の� ��施形態や変形例と同様に上記の攪拌翼6の実 施形態1に限定されない。
 本実施形態1における攪拌翼6のその他の作� �効果は、上記混合要素の実施形態における� �合要素1a又は1bの作用効果と同様である。

(混合機の実施形態1)
 図11は、混合機の実施形態1による混合機7a� �内部を流体Cが流れる様子を示した断面図で� ��る。

 図11に示すように、混合機7aは、混合要素1� �円筒状のケーシング70、回転軸73、及び駆動� ��としての電動モータ74を備えている。電動� �ータ74は、混合要素1を回転駆動するもので� �り、本実施形態では、図示しない供給電源� �ら電力が供給されて回転駆動される。回転� �73は、電動モータ74に連結された状態で、混� ��要素1を支持するものである。ケーシング70� ��回転軸73との摺動部分には、内部の流体Cが� ��れないようにシール部材75が配されている� �
 ケーシング70はフランジ形状の入口ノズル71 及び出口ノズル72を備えており、流体Cが入口 ノズル71から混合機7a内部に吸込まれ、出口� �ズル72から吐出される。

 混合要素1は、図9に示された攪拌翼6と同� ��の構造を有する。なお、本混合機の実施形� ��1でも、回転軸73に取り付けられた混合要素1 が回転するため、積層エレメント21e,21fの第1� ��貫通孔22は、平面視において中心を通る直� �に対して左右対称に形成されていることが� �ましいが、混合要素1全体でバランスが保た� ��ればこれには限られない。

 混合要素1を電動モータ74により回転駆動さ� ��ると、混合機7aの入口ノズル71から吸い込ま れた流体Cは、混合要素1を形成する第1の板3� �開口部31及び第2の板4の開口部41を経由して� �空部24に流入する。次に流体Cは、中空部24の 内周部に開く積層エレメント21e,21fの第1の貫� ��孔22を経て積層体2内部に流入する。
 積層体2内部に流入した流体Cは、遠心力の� �用により半径方向外方に向けて付勢される� �付勢された流体Cは、積層体2内部の連通する 第1の貫通孔22を内周部から外周部に向かって 放射状に流通し、外周部に開く第1の貫通孔22 を経て積層体2の外周部から外方へ流出され� �。流出された流体Cは、出口ノズル72を経て� �合機7aから吐出される。
 混合要素1から流出した流体Cの一部は、第1� ��板3の開口部31及び第2の板4の開口部41を経由 して再度中空部24に流入し、さらに積層体2内 部に流入し、積層体2外周部から流出するこ� �により、混合要素1の積層体2内部を循環する 。

 そして、流体Cが、積層体2内部の連通す� �第1の貫通孔22を内周部から外周部に向かっ� �略放射状に流動する際に、流体は、分散、� �流、反転、乱流、渦流、衝突等を繰り返す� �で高度に混合される。

 なお、本実施形態1では、ケーシング70を円� ��状としているが、これに限定されるもので� ��ない。また、第1の板3への回転軸73の取付け が困難な場合には、第1の板3に開口部31を設� �なくてもよい。
 また、要求される混合度が低い場合には、� ��常の遠心ポンプのように混合要素1と入口ノ ズル71の間隔を短くして混合機7a内部を循環� �る流体Cの流量を少なくするようにしても良� ��。

(混合機の実施形態2)
 図12は、混合機の実施形態2による混合機7b� �示した図である。図12(a)は、図12(b)のI-I線に� ��った断面図であり、図12(b)は、混合機7bの内 部を流体Cが流れる様子を示した断面図であ� �。

 混合機7bが実施形態1による混合機7aと異� �るところは、第1の板3及び第2の板4の外周形� ��が積層エレメント21e,21fの外周形状より大き く、積層体2の外周部であって、第1の板3及び 第2の板4により形成される空間に、積層エレ� ��ント21e,21fの積層方向に延びる羽根76を配し� ��(ここでは6枚)ことである。

 混合要素1が回転すると、積層体2の外周� �から流出した流体Cは、羽根76により付勢さ� �て混合要素1から流出する。羽根76の端部は� �1の板3及び第2の板4により閉じられているの� ��、積層体2の外周部から流出した流体Cは、� �根76により効率的に付勢され、混合機7bから� ��出する流体Cの圧力を高くすることができる 。

 なお、羽根76は、第1の板3及び第2の板4によ� ��形成される空間に配設されているが、これ� ��限定されるものではなく、例えば、混合要� ��1に他の円板を取り付けて羽根76を固定して� ��よい。また、羽根76は積層エレメント21e,21f� ��延在する方向に対して垂直方向に伸びるよ� ��に配されているが、これに限定されるもの� ��はなく、発明の効果を奏する範囲で傾斜さ� ��られていてもよい。
 また、図12(b)の断面図において、羽根76の形 状は曲線状であるが、これに限定されるもの ではなく、直線状のものであってもよい。
 本混合機の実施形態2に係る混合機7bのその� ��の構成及び作用効果は、上記実施形態1にお ける混合機7aと同様である。

(混合システムの実施形態)
 図13は、混合機により流体を混合するため� �混合システムの実施形態に係る構成図であ� �。本使用例では、流体は連続的に混合機7に� ��り混合されて送り出される。

 配管77a及び77bからバルブ78a及び78bを介し� ��それぞれ流体B及び流体Cが貯液槽80に送られ る。貯液槽80には、流体B及びCをある程度均� �に攪拌しておくために攪拌翼81が配設されて いる。貯液槽80の下部にはノズル86が配設さ� �、バルブ87を介して混合機7の入口ノズル71と 接続されている。混合機7の出口ノズル72はバ ルブ88を介して送出しライン89に接続されて� �る。送出しライン89からは貯液槽80への循環� ��イン85が分岐している。循環ライン85には、 循環流量を制御するためのバルブ84が配設さ� ��ている。

 本使用例において流体B及びCの混合処理� �行うには、貯液槽80に流体B及びCを収容して� ��拌翼81によりある程度均一に攪拌しておく� �そして、電動モータ74を駆動させて混合要素 1を回転させると、回転に伴うポンプ作用に� �り入口ノズル71から流体B及びCが吸い込まれ� ��。

 混合機7内部では、吸い込まれた流体B及びC� ��、混合要素1を形成する積層体2内部の連通� �る第1の貫通孔22を内周部から外周部に向か� �て放射状に流通することにより混合される� �混合された流体B及びCは、混合機7の出口ノ� �ル72から吐出させられ、流量コントローラー 82及び流量制御バルブ83により制御されて、� �り出しライン89を介して系外へ送り出される 。
 送出しライン89からは貯液槽80への循環ライ ン85が分岐していて、混合機7から吐出された 流体B及びCの一部は貯液槽80に送り返される� �このように循環ライン85を配設することによ り、流体B及びCは再度貯液槽80から混合機7に� ��給されて繰り返し混合されるので、流体B及 びCの混合度を高くして系外へ送り出すこと� �できる。

 なお、混合機7出口に配設された出口バルブ 88の開度を調節することにより、混合機7内部 の混合要素1の積層体2内部を循環する流体の� ��量を調節できるので、混合機7による流体B� �びCの混合の度合いを調節することができる� ��
 また、循環ライン85にあるバルブ84の開度を 調節することにより貯液槽80と混合機7を含む 循環系を循環する流体の流量を調節すること ができるので、やはり流体B及びCの混合の度� ��いを調節することができる。これらの場合� ��おいて、バルブ88やバルブ84を自動制御バル ブとしてもよい。
 また、流体B及びCを貯液槽80に供給した後に 、バルブ78a及び78b、並びに流量制御バルブ83� ��全閉として混合機7を稼動させ、混合システ ム内に流体B及びCを全て循環させて混合して� ��よい。

(反応装置の実施形態1)
 図14は、反応装置の実施形態1による反応装� ��9a内部を流体D及び流体Eが流れる様子を示し た断面図であり、図15(a)及び図15(b)は、反応� �置9aに配された混合要素1d~1f内部を流体D及び Eが流れる様子を示した断面図である。

 反応装置9aにおいては、入口91及び出口92を� ��する略円筒状の容器90a内部に触媒層93a~93dが 配されており、各触媒層間93a~93dに混合要素1d ~1f及び冷却ガス供給用ノズル94a~94cが配され� �いる。
 なお、本実施形態1では、反応装置9aは不均� ��系の発熱反応であるメタノール合成反応器� ��して好適に使用することができ、例えば、� ��口91からは予熱された高温の原料ガス(流体D )が供給され、冷却ガス供給用ノズル94a~94cか� ��は予熱されていない低温の原料ガス(流体E1~ E3)が供給される。

 混合要素1d~1fは、例えば、混合要素の実施� �態2の混合要素1bと同様に、複数の略円形状� �積層エレメント21b,21cを積層した積層体2を、 第1の板3及び第2の板4により適宜な固定手段� �て挟持して構成され、さらに所定の固定手� �により容器90a内部に固定される。
 第1の板3は円形状の板であって、第1の板3の 外径は積層エレメント21b,21cの外径と略同一� �ある。第2の板4は、略中央部に流体D及びEが� ��入する円形の開口部41を有する円形状の板� �あって、開口部41の内径は積層エレメント21b ,21cの第2の貫通孔23の内径と略同一であり、� �径は容器90aの内径と略同一である。混合要� �1d~1fを形成する積層エレメント21b,21cの第1の� ��通孔22の重なり合いは、混合要素1bと同様で ある。

 以上の混合要素1d~1fにおいて、例えば混� �要素1dでは、適宜な圧送手段により反応装置 9aの入口91から流入し第1触媒層93aを通過した� ��温の流体D1が、冷却ガス用ノズル94aから供� �された流体E1とともに、第2の板4の開口部41� �経由して中空部24eに流入する。流入した流� �D1及びE1は、中空部24eに連通する積層エレメ� ��ト21cの第1の貫通孔22から積層体2e内部に流� �し、連通する第1の貫通孔22の間で流入及び� �出を繰り返し混合される。混合された流体D1 及びE1は、積層体2eの外側空間部95aに連通す� �積層エレメント21cの第1の貫通孔22を介して� �層体2e内部から流出する。

 以上のように、流体D1及びE1は、積層体2e� ��部の連通する第1の貫通孔22を内周部から外� ��部に向かって流通する際に、分散、合流、� ��転、乱流、渦流、衝突等を繰り返すことに� ��り高度に混合される。そして、高度に混合� ��れた流体D1及びE1が下流の触媒層93bに供給さ れることにより、触媒層93bにおける反応率が 高くなる。

 混合要素1bと同様に、流体が中空部24eを� �れる際の流動抵抗は、積層体2e内部を積層エ レメント21b,21cの延在する方向へ流れる際の� �動抵抗と比較して小さい。従って、流体D1及 びE1は、積層エレメント21b,21cの積層枚数が多 い場合でも、積層方向の位置に関らず略均等 に各積層エレメント21b,21cの内周部に到達し� �積層体2内部を内周部から外周部へ略均等に� ��れる。

 なお、上記実施形態1は混合要素1dについ� ��のものであるが、混合要素1eによっても同� �に、流体D2及びE2が高度に混合される。

 一方、混合要素1fついては、混合要素1d及 び1eとは逆に積層体2gの上部に第1の板3が配さ れ、下部に第2の板4が配されている。このよ� ��に形成された混合要素1gであっても、流体D3 及びE3は、積層体2gの外側空間部95cに連通す� �積層エレメント21cの第1の貫通孔22を介して� �層体2g内部に流入し、中空部24gに連通する積 層エレメント21cの第1の貫通孔22から流出し、 高度に混合される。

 このように、本実施形態では、混合要素1 はガスの流れる方向に第2の板4→積層体2→第 1の板3の順で積層されていても良いし、逆に� ��第1の板3→積層体2→第2の板4の順で積層さ� �ていても良い(図14、図15(a)(b)参照)。

 また、積層エレメント21b,21cの積層枚数を任 意に選択して、混合要素1d~1fの圧力損失を変� ��ることが容易である。例えば、流体D3は流� �D1に流体E1及びE2が加わっているため、混合� �素1fに流入する流体の流量は混合要素1dに流� ��する流量よりも多い。この場合に、混合要� ��1fの積層エレメント21b,21cの積層枚数を混合� ��素1dの積層枚数より多くして、混合要素1fに よる圧力損失を小さくすることが容易である 。
 また、混合要素の実施形態2の混合要素1bの� ��わりに、実施形態1の混合要素1aとしてもよ� ��。
 本反応装置の実施形態1における混合要素1d~ 1fのその他の構成及び作用効果は、上記混合� ��素の実施形態における混合要素1a又は1bと同 様である。

(反応装置の実施形態2)
 図16(a)は、反応装置の実施形態2による反応� ��置9bに配された混合要素1g内部を流体D及びE� ��流れる様子を示した断面図であり、図16(b)� �図16(a)のI-I線に沿った断面図である。

 本実施形態では、混合要素1gを形成する積� �エレメント21としては、例えば、また、図7(b )に示したような外枠25を備える積層エレメン ト21gと、外枠25を備えていない積層エレメン� ��21hを組み合わせて使用することができる。� ��た、図7(b)に示した積層エレメント21であっ� ��、サイズの異なるものを組み合わせて外周� ��の第1の貫通孔22を開放するようにして使用� ��ることもできる。
 混合要素1gは、積層エレメント21g,21hを積層� ��た積層体2hを、カバー板30により適宜な固定 手段にて挟持して構成され、さらに所定の固 定手段により容器90b内部に固定される。積層 体2hの積層方向両端部の積層エレメント21g,21h の第1の貫通孔22はカバー板30により閉じてお� ��、また、積層エレメント21g,21hの延在方向両 端部は流体D5及びE4の入口及び出口を具備す� �ように容器90bの内壁により閉じている。ま� �、積層エレメント21g,21hの第1の貫通孔22は、� ��体D5及びE4が積層エレメント21の延在する方� ��に流通するように連通している。

 以上の混合要素1gによっても、流体D5及びE4� ��、外側空間部95dに連通する積層エレメント2 1hの第1の貫通孔22を介して積層体2h内部に流� �し、連通する第1の貫通孔22の間で流入及び� �出を繰り返し混合される。そして、外側空� �部95eに連通する積層エレメント21hの第1の貫� ��孔22を介して積層体2h内部から流出する。
 なお、断面方向視において積層エレメント2 1g,21hが容器90bより小さい場合には、適宜な板 等により積層体2hの側面の一部を覆うように� ��て流体D5及びE4の入口及び出口を具備するよ うにしてもよい。
 本反応装置の実施形態2における混合要素1g� ��その他の構成及び作用効果は、上記反応装� ��の実施形態1における混合要素1d~1fと同様で� ��る。

 以上に開示された実施の形態はすべての� ��で例示であって制限的なものではないと考� ��されるべきである。本発明の範囲は、以上� ��実施の形態ではなく、特許請求の範囲によ� ��て示され、特許請求の範囲と均等の意味及� ��範囲内でのすべての修正や変形を含むもの� ��ある。