JP4982744B2

JP4982744B2 - Fluid mixer and fluid mixing method

Info

Publication number: JP4982744B2
Application number: JP2006263892A
Authority: JP
Inventors: 顕磨呂川原; 道雄佐田富
Original assignee: 国立大学法人熊本大学
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2026-09-28
Also published as: JP2008080259A

Description

本発明は、泡状の洗浄剤などを発生させるのに好適な流体混合器および流体混合方法に関する。 The present invention relates to a fluid mixer and a fluid mixing method suitable for generating a foamy cleaning agent and the like.

従来の泡発生器としては、例えば、パイプ内部に球体を配置すると共に下流側に小孔を設けたものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）この泡発生器では、円管に高圧水を導くと、球体の下流側で水圧が下がって負圧が発生し、小孔から空気が吸引されて気泡が発生するようになっている。
特開２００３−３０５４９４号公報 As a conventional foam generator, for example, a sphere is arranged inside a pipe and a small hole is provided on the downstream side (for example, refer to Patent Document 1). When high-pressure water is introduced, the water pressure decreases on the downstream side of the sphere to generate a negative pressure, and air is sucked from the small holes to generate bubbles.
JP 2003-305494 A

しかしながら、この従来の泡発生器では、小孔から吸引することのできる流体は一種類のみであり、より多様な用途や機能に対応できるものが望まれていた。 However, in this conventional foam generator, there is only one type of fluid that can be sucked from the small holes, and it has been desired to be able to cope with more various uses and functions.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、複数種類の流体を吸引して混合することができる流体混合器およびこれを用いた流体混合方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a fluid mixer capable of sucking and mixing a plurality of types of fluids and a fluid mixing method using the fluid mixer.

本発明による流体混合器は、長手方向一端から加圧された流体が供給される管体と、管体内に配置され、供給された流体の圧力を低下させて下流側に負圧を発生させる負圧発生体と、管体の外壁面から内壁面へ貫通すると共に負圧発生体の下流側に設けられた流体吸引孔と、管体の外壁面の流体吸引孔を含む領域に設けられ、各々外部に連通すると共に互いに隔絶された複数の室を有する流体室とを備え、複数の室は、管体の直径を含む同一の断面内に配置されているものである。 The fluid mixer according to the present invention includes a pipe body to which a pressurized fluid is supplied from one end in the longitudinal direction, and a negative pipe that is disposed in the pipe body and generates a negative pressure downstream by reducing the pressure of the supplied fluid. A pressure generator, a fluid suction hole penetrating from the outer wall surface of the tube body to the inner wall surface and provided on the downstream side of the negative pressure generator body, and a region including the fluid suction hole of the outer wall surface of the tube body, And a fluid chamber having a plurality of chambers communicating with each other and isolated from each other , and the plurality of chambers are arranged in the same cross section including the diameter of the tube body .

本発明による流体混合器では、流体室が互いに隔絶された複数の室を有し、複数の室は、管体の直径を含む同一の断面内に配置されているので、これら複数の室の各々に異なる流体を外部から供給することにより、これらの流体が流体吸引孔を介して管体内に吸引され、加圧された流体と複数種類の流体とが混合される。 In the fluid mixer according to the present invention, the fluid chamber has a plurality of chambers isolated from each other, and the plurality of chambers are arranged in the same cross section including the diameter of the tube body. By supplying different fluids from the outside, these fluids are sucked into the tube through the fluid suction holes, and the pressurized fluid and a plurality of types of fluids are mixed.

負圧発生体の下流側においては、加圧された流体と複数種類の流体とが混合されて泡が発生するようにしてもよい。ここにいう「泡」とは、液体の膜に気体が包まれた気泡だけでなく、液滴（エマルジョン）、霧（ミスト）なども含む。すなわち、加圧された流体として高圧液体が供給された場合、複数種類の流体として気体が吸引されれば気泡が発生し、液体が吸引されれば液滴が発生し、気体および液体が吸引されれば気泡と液滴とが同時に発生する。他方、加圧された流体として高圧気体が供給された場合、複数種類の流体として気体または液体が吸引されれば、吸引された気体または液体が気流中に混入する。 On the downstream side of the negative pressure generator, a pressurized fluid and a plurality of types of fluids may be mixed to generate bubbles. The term “bubble” as used herein includes not only bubbles in which a gas is enclosed in a liquid film, but also droplets (emulsion), mist (mist), and the like. That is, when a high-pressure liquid is supplied as a pressurized fluid, bubbles are generated if gas is sucked as a plurality of types of fluid, and droplets are generated if gas is sucked, and the gas and liquid are sucked. Then, bubbles and droplets are generated simultaneously. On the other hand, when a high-pressure gas is supplied as a pressurized fluid, if the gas or liquid is sucked as a plurality of types of fluid, the sucked gas or liquid is mixed into the airflow.

流体室は、管体を一周していると共に内部に管体の長手方向に延在する隔壁を有しており、この隔壁により複数の室が区切られているようにすることが好ましい。 It is preferable that the fluid chamber has a partition wall that goes around the tube body and extends in the longitudinal direction of the tube body, and a plurality of chambers are partitioned by the partition wall.

また、管体は円管であり、負圧発生体は円管の内径よりも直径の小さな球状体であることが好ましい。この場合、管体の内径と球状体の直径との比率は、例えば、１０：６以上１０：９以下であることが好ましい。流体混合器を大型化するために内径の大きい管体を用いる場合であっても、流体混合器の性能を一定に保つことができるからである。 Further, it is preferable that the tubular body is a circular tube, and the negative pressure generating body is a spherical body having a diameter smaller than the inner diameter of the circular tube. In this case, the ratio between the inner diameter of the tubular body and the diameter of the spherical body is preferably 10: 6 or more and 10: 9 or less, for example. This is because the performance of the fluid mixer can be kept constant even when a tube having a large inner diameter is used to increase the size of the fluid mixer.

流体吸引孔は管体の周方向に複数設けられていることが好ましい。また、その孔径は０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。 A plurality of fluid suction holes are preferably provided in the circumferential direction of the tube body. Moreover, it is preferable that the hole diameter is 0.1 mm or more and 1.0 mm or less.

負圧発生体から流体吸引孔までの間隔（以降、流体吸引孔の配設位置ともいう）は、円管の内径の０．７３倍以下であることが好ましい。これにより吸引される流体の量（例えば、吸水流量）等の特性が向上する。 The distance from the negative pressure generator to the fluid suction hole (hereinafter also referred to as the fluid suction hole arrangement position) is preferably 0.73 times or less the inner diameter of the circular tube. As a result, characteristics such as the amount of fluid sucked (for example, a water absorption flow rate) are improved.

本発明による流体混合方法は、流体の通路を有する管体の通路内に負圧発生体を配置すると共に、負圧発生体の下流側近傍の管体の壁面に流体吸引孔を設け、管体の外壁面の流体吸引孔を含む領域に、各々外部に連通すると共に互いに隔絶された複数の室を有する流体室を設け、複数の室を、管体の直径を含む同一の断面内に配置し、管体の通路内に加圧した流体を供給し、その流体の圧力を負圧発生体により低下させて負圧を発生すると共に、複数の室および流体吸引孔を通じて複数種類の流体を吸引させることにより加圧した流体と複数種類の流体とを混合するものである。 In the fluid mixing method according to the present invention, a negative pressure generator is arranged in a passage of a tubular body having a fluid passage, and a fluid suction hole is provided in a wall surface of the tubular body near the downstream side of the negative pressure generator. A fluid chamber having a plurality of chambers communicating with the outside and isolated from each other is provided in a region including the fluid suction hole on the outer wall surface of the outer wall, and the plurality of chambers are arranged in the same cross section including the diameter of the tube body. The pressurized fluid is supplied into the passage of the tube body, the pressure of the fluid is reduced by the negative pressure generator to generate a negative pressure, and a plurality of types of fluids are sucked through the plurality of chambers and fluid suction holes. Thus, the pressurized fluid and a plurality of types of fluid are mixed.

また、加圧した流体と複数種類の流体とを混合して泡を発生させるようにしてもよい。例えば、加圧した流体として高圧水を供給し、複数種類の流体として気体および洗浄液を吸引させ、泡として洗浄剤を発生させるようにすることができる。 Further, the pressurized fluid and a plurality of types of fluids may be mixed to generate bubbles. For example, high-pressure water can be supplied as a pressurized fluid, gas and cleaning liquid can be sucked as a plurality of types of fluid, and a cleaning agent can be generated as bubbles.

本発明の流体混合器によれば、流体室に互いに隔絶された複数の室を設け、複数の室を、管体の直径を含む同一の断面内に配置するようにしたので、これら複数の室のうち少なくとも二つに異なる流体を供給することにより、これらの流体を流体吸引孔を介して管体内に吸引させ、複数種類の流体を混合させることができる。

According to the fluid mixer of the present invention, a plurality of chambers that are isolated from each other are provided in the fluid chamber, and the plurality of chambers are arranged in the same cross section including the diameter of the tube body. By supplying different fluids to at least two of them, these fluids can be sucked into the tube through the fluid suction holes, and a plurality of types of fluids can be mixed.

また、本発明の流体混合方法によれば、複数種類の流体を吸引させて混合させることができる。よって、流体を適宜選択することにより洗浄剤など多様な応用が可能である。 Moreover, according to the fluid mixing method of the present invention, a plurality of types of fluids can be sucked and mixed. Therefore, various applications such as cleaning agents are possible by appropriately selecting the fluid.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１および図２は、本発明の一実施の形態に係る流体混合器の断面構成を表すものである。なお、本発明の流体混合方法については、この流体混合器の作用に具現化されるものであるので併せて説明する。 1 and 2 show a cross-sectional configuration of a fluid mixer according to an embodiment of the present invention. The fluid mixing method of the present invention will be described together because it is embodied by the operation of the fluid mixer.

この流体混合器は、例えば、風呂釜や浴槽などの泡状洗浄剤を発生する泡発生器として用いられるものであり、管体１０の内部に負圧発生体２０が配設された構成を有している。管体１０は、負圧発生体２０を境界位置として長手方向に沿って上流側の第１領域１０Ａと下流側の第２領域１０Ｂとに分かれており、下流側の第２領域１０Ｂに流体吸引孔３０および流体室４０が設けられている。 This fluid mixer is used, for example, as a foam generator for generating a foam cleaning agent such as a bath tub or a bathtub, and has a configuration in which a negative pressure generator 20 is disposed inside a tube body 10. is doing. The tube 10 is divided into a first region 10A on the upstream side and a second region 10B on the downstream side along the longitudinal direction with the negative pressure generator 20 as a boundary position, and fluid suction is performed on the second region 10B on the downstream side. A hole 30 and a fluid chamber 40 are provided.

管体１０は、例えば、ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリ塩化ビニルもしくはポリアミド等のプラスチック、またはステンレス鋼などの金属により構成された円管であり、上流側の第１領域１０Ａには高圧流体Ｆ０として、例えば、水道水またはポンプで加圧された高圧水が供給され、下流側の第２領域１０Ｂにおいて泡Ｂが発生するようになっている。管体１０の第１領域１０Ａ側の端部は、高圧流体Ｆ０の供給口であり、外部の水道管等（図示せず）が接続されている。第２領域１０Ｂ側の端部は、泡Ｂを放出するための放出口１０Ｄとなっている。なお、第１領域１０Ａには流体圧測定用タップ１０Ｃが設けられている。 The pipe body 10 is a circular pipe made of, for example, plastic such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride or polyamide, or metal such as stainless steel. In the first region 10A on the upstream side, as the high-pressure fluid F0, for example, Tap water or high-pressure water pressurized by a pump is supplied, and bubbles B are generated in the second region 10B on the downstream side. The end of the tube body 10 on the first region 10A side is a supply port for the high-pressure fluid F0, to which an external water pipe or the like (not shown) is connected. The end on the second region 10B side is a discharge port 10D for discharging the bubbles B. The first region 10A is provided with a fluid pressure measurement tap 10C.

第１領域１０Ａに流す高圧流体Ｆ０の流量Ｑは、例えば、円管の内径が１１ｍｍ前後の場合、５ｌ／ｍｉｎ以上３０ｌ／ｍｉｎ以下であることが好ましく、円管の内径が異なる場合は｛（内径）ｍｍ／１１ｍｍ｝の比の２乗に比例して増減させることが好ましい。 The flow rate Q of the high-pressure fluid F0 flowing to the first region 10A is preferably 5 l / min or more and 30 l / min or less, for example, when the inner diameter of the circular tube is around 11 mm, and {( It is preferable to increase or decrease in proportion to the square of the ratio of (inner diameter) mm / 11 mm}.

負圧発生体２０は、第１領域１０Ａ側（上流側）で高圧流体Ｆ０の通過面積を減少させて高圧流体Ｆ０を加速・加圧させると共に、第２領域１０Ｂ側（下流側）で流れに乱れを生じさせないように高圧流体Ｆ０を減速・減圧させることにより、第２領域１０Ｂに負圧を発生させるためのものであり、流線形状を有することが好ましい。更に、管体１０の断面と負圧発生体２０の断面とが、すなわち管体１０の長手方向に対して垂直方向に切断したときの断面同士が相似形であれば、より好ましい。具体的には、管体１０が円管である場合には負圧発生体２０は球状体または回転楕円体であることが好ましい。高圧流体Ｆ０の流れを均一に加速・減圧させることができるからである。この場合、管体１０の内径Ｄ１と負圧発生体２０の直径（最大径）Ｄ２との比率は、例えば１０：６以上１０：９以下であることが好ましく、特に１０：９であればより好ましい。流体混合器を大型化するために内径Ｄ１の大きい管体１０を用いる場合であっても、流体混合器の性能を一定に保つことができるからである。 The negative pressure generator 20 accelerates and pressurizes the high-pressure fluid F0 by reducing the passage area of the high-pressure fluid F0 on the first region 10A side (upstream side), and flows on the second region 10B side (downstream side). It is for generating a negative pressure in the second region 10B by decelerating and depressurizing the high-pressure fluid F0 so as not to cause turbulence, and preferably has a streamline shape. Furthermore, it is more preferable if the cross section of the tubular body 10 and the cross section of the negative pressure generating body 20 are similar, that is, the cross sections when cut in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the tubular body 10 are similar. Specifically, when the tube body 10 is a circular tube, the negative pressure generator 20 is preferably a spherical body or a spheroid. This is because the flow of the high-pressure fluid F0 can be uniformly accelerated and depressurized. In this case, the ratio between the inner diameter D1 of the tube body 10 and the diameter (maximum diameter) D2 of the negative pressure generator 20 is preferably, for example, 10: 6 or more and 10: 9 or less, and more preferably 10: 9. preferable. This is because the performance of the fluid mixer can be kept constant even when the tubular body 10 having a large inner diameter D1 is used to increase the size of the fluid mixer.

負圧発生体２０は、例えば、支柱２１を接着剤により管体１０に接着することにより、または螺子により、管体１０に固定されている。負圧発生体２０の構成材料は特に限定されず、例えば、ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリ塩化ビニールもしくはポリアミド等のプラスチック、セラミックまたは金属などが挙げられる。 The negative pressure generator 20 is fixed to the tube body 10 by, for example, adhering the support column 21 to the tube body 10 with an adhesive or by screws. The constituent material of the negative pressure generator 20 is not particularly limited, and examples thereof include plastics such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, and polyamide, ceramics, and metals.

流体吸引孔３０は、管体１０の内部に複数種類（例えば、二種類）の流体Ｆ１，Ｆ２として、例えば空気および洗浄液を供給するためのものであり、管体１０の第２領域１０Ｂの外壁面から内壁面へ貫通している。流体吸引孔３０は、管体１０の周方向に複数（例えば、等間隔で１２個）設けられている。液体吸引孔３０の孔径Ｄ３は、例えば、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。所望の大きさの泡Ｂを形成することができるからである。更に、泡Ｂの量（流体Ｆ１，Ｆ２の吸引流量）を増加させる場合には、孔径Ｄ３を上記の範囲内にしつつ液体吸引孔３０の個数を増加させることが好ましい。泡Ｂが大きくなり過ぎるのを防ぐことができるからである。 The fluid suction hole 30 is for supplying air and cleaning liquid, for example, as a plurality of types (for example, two types) of fluids F1 and F2 inside the tube body 10, and is provided outside the second region 10B of the tube body 10. It penetrates from the wall surface to the inner wall surface. A plurality of fluid suction holes 30 are provided in the circumferential direction of the tube body 10 (for example, 12 at regular intervals). The diameter D3 of the liquid suction hole 30 is preferably, for example, not less than 0.1 mm and not more than 1.0 mm. This is because bubbles B having a desired size can be formed. Furthermore, when increasing the amount of bubbles B (the suction flow rates of the fluids F1 and F2), it is preferable to increase the number of liquid suction holes 30 while keeping the hole diameter D3 within the above range. This is because the bubbles B can be prevented from becoming too large.

負圧発生体２０（第１領域１０Ａと第２領域１０Ｂとの境界位置）から液体吸引孔３０までの間隔Ｄ４（以降、「液体吸引孔３０の配設位置Ｄ４」ともいう。）は、円管の内径の０．７３倍以下であることが好ましい。後述する負圧現象を利用し流体Ｆ１，Ｆ２を効率よく吸引することが可能となるからである。なお、間隔Ｄ４は０でもよい。 A distance D4 from the negative pressure generator 20 (the boundary position between the first region 10A and the second region 10B) to the liquid suction hole 30 (hereinafter, also referred to as “position D4 of the liquid suction hole 30”) is a circle. The inner diameter of the tube is preferably 0.73 times or less. This is because the fluids F1 and F2 can be efficiently sucked using the negative pressure phenomenon described later. The interval D4 may be zero.

流体室４０は、全ての液体吸引孔３０を介して管体１０の内部へ流体Ｆ１，Ｆ２が円滑に吸引されるようにするためのものであり、管体１０の外壁面の流体吸引孔３０を含む領域に設けられている。この流体室４０は、互いに隔絶された複数（例えば四つ）の室４１，４２，４３，４４を有している。室４１〜４４は、各々吸引口４１Ａ，４２Ａ，４３Ａ，４４Ａを介して外部に連通しており、室４１，４３には流体Ｆ１、室４２，４４には流体Ｆ２がそれぞれ導入されている。これにより、この流体混合器では、異なる流体Ｆ１，Ｆ２を管体１０内に吸引させて混合し、多種類の流体Ｆ１，Ｆ２を含む泡Ｂを発生させることができるようになっている。 The fluid chamber 40 is for smoothly sucking the fluids F1 and F2 into the tube body 10 through all the liquid suction holes 30, and the fluid suction hole 30 on the outer wall surface of the tube body 10. It is provided in a region including The fluid chamber 40 includes a plurality of (for example, four) chambers 41, 42, 43, and 44 that are isolated from each other. The chambers 41 to 44 communicate with the outside through suction ports 41A, 42A, 43A, and 44A, respectively, and fluid F1 is introduced into the chambers 41 and 43, and fluid F2 is introduced into the chambers 42 and 44, respectively. Thereby, in this fluid mixer, the different fluids F1 and F2 can be sucked into the tube body 10 and mixed to generate bubbles B containing various types of fluids F1 and F2.

このような流体室４０は、例えば、管体１０を一周していると共に内部に管体１０の長手方向に延在する隔壁４５を有しており、この隔壁４５により室４１〜４４が区切られている。なお、室４１〜４２は各々独立した別々の流体室として構成されていてもよい。流体室４０および隔壁４５の構成材料については特に限定されないが、管体１０と同様の材料により構成されていることが好ましい。流体室４０を接着剤あるいは溶接等を用いて容易に管体１０に取り付けることができるからである。 Such a fluid chamber 40 has, for example, a partition 45 that goes around the tube 10 and extends in the longitudinal direction of the tube 10. The chambers 41 to 44 are partitioned by the partition 45. ing. The chambers 41 to 42 may be configured as independent fluid chambers. The constituent materials of the fluid chamber 40 and the partition wall 45 are not particularly limited, but are preferably made of the same material as that of the tube body 10. This is because the fluid chamber 40 can be easily attached to the tubular body 10 using an adhesive or welding.

吸引口４１Ａ〜４４Ａには、吸入弁（図示せず）が設けられていることが好ましい。吸入弁の開度を調節することにより、流体Ｆ１，Ｆ２の混合比率や、発生する泡Ｂのサイズを変えることができるからである。 The suction ports 41A to 44A are preferably provided with suction valves (not shown). This is because the mixing ratio of the fluids F1 and F2 and the size of the generated bubbles B can be changed by adjusting the opening of the intake valve.

この流体混合器は、例えば、次のようにして製造することができる。 This fluid mixer can be manufactured as follows, for example.

まず、管体１０として、上述したプラスチックを溶融し管体状に押し出すことにより成形したものあるいは射出成形したもの、またはステンレス等の金属管を適当な長さに切断したものを用意する。次いで、この管体１０の内部に負圧発生体１１を挿入し、螺子あるいは接着剤などを用いて固定する。続いて、第２領域１０Ｂの周方向に流体吸引孔３０を複数（例えば、等間隔で１２個）設ける。その際、液体吸引孔３０の孔径Ｄ３およびその配設位置Ｄ４を上記範囲とすることが好ましい。 First, the tube 10 is prepared by melting the plastic described above and extruding it into a tube, or by injection molding, or by cutting a metal tube such as stainless steel into an appropriate length. Next, the negative pressure generator 11 is inserted into the tube body 10 and fixed using a screw or an adhesive. Subsequently, a plurality of fluid suction holes 30 (for example, 12 at equal intervals) are provided in the circumferential direction of the second region 10B. At that time, it is preferable that the hole diameter D3 of the liquid suction hole 30 and the arrangement position D4 thereof are in the above-mentioned range.

続いて、上述した材料よりなる流体室４０を形成すると共に、流体室４０の内部に隔壁４５を設けることにより室４１〜４４を区切る。そののち、この流体室４０を、接着剤あるいは溶接法などを用いて、管体１０の外壁面の流体吸引孔３０を含む周辺領域に取り付ける。最後に、室４１〜４４の各々に吸引口４１Ａ〜４４Ａを設けて外部との連通をとる。これにより、図１および図２に示した流体混合器が完成する。 Subsequently, the fluid chamber 40 made of the above-described material is formed, and the chambers 41 to 44 are partitioned by providing a partition wall 45 inside the fluid chamber 40. After that, the fluid chamber 40 is attached to a peripheral region including the fluid suction hole 30 on the outer wall surface of the tubular body 10 by using an adhesive or a welding method. Finally, suction ports 41A to 44A are provided in each of the chambers 41 to 44 to communicate with the outside. Thereby, the fluid mixer shown in FIGS. 1 and 2 is completed.

この流体混合器では、管体１０に高圧流体Ｆ０として高圧水を導くと、負圧発生体２０の周りでは流路が狭いため高剪断流れとなり第２領域１０Ｂ側の静圧Ｐがエネルギー保存式（ベルヌーイの式）を満たすように低くなる。この静圧Ｐは高圧流体Ｆ０の流量がある程度大きくなると大気圧以下（負圧）となる。その結果、流体Ｆ１，Ｆ２が流体室４０および流体吸引孔３０を順に介して管体１０の内部に吸引（自吸）される。吸引された流体Ｆ１，Ｆ２は高剪断流れによりせん断され、高圧流体Ｆ０と混合されて泡Ｂとして放出される。ここでは、流体室４０が互いに隔絶された室４１〜４４を有しているので、これらの室４１〜４４および流体吸引孔３０を介して二種類の異なる流体Ｆ１，Ｆ２、すなわち空気および洗浄液が管体１０内に吸引されて混合され、洗浄剤の泡Ｂが発生する。よって、洗浄液の洗浄作用および泡Ｂへの汚れの付着作用で効果的な洗浄が行われる。また、洗浄液の導入により表面張力が低下し、泡Ｂのサイズが更に小さくなり、泡Ｂへの汚れ付着効果が高くなる。 In this fluid mixer, when high-pressure water is guided to the tube body 10 as the high-pressure fluid F0, the flow path is narrow around the negative pressure generator 20, and thus a high shear flow is generated, and the static pressure P on the second region 10B side is the energy conservation type. Lower to satisfy (Bernoulli equation). The static pressure P becomes equal to or lower than atmospheric pressure (negative pressure) when the flow rate of the high-pressure fluid F0 increases to some extent. As a result, the fluids F1 and F2 are sucked (self-primed) into the tube body 10 through the fluid chamber 40 and the fluid suction hole 30 in this order. The sucked fluids F1 and F2 are sheared by a high shear flow, mixed with the high-pressure fluid F0, and discharged as bubbles B. Here, since the fluid chamber 40 has chambers 41 to 44 that are isolated from each other, two different types of fluids F1 and F2, that is, air and cleaning liquid, are passed through the chambers 41 to 44 and the fluid suction hole 30. A detergent foam B is generated by being sucked and mixed in the tube body 10. Therefore, effective cleaning is performed by the cleaning action of the cleaning liquid and the adhesion action of dirt on the bubbles B. In addition, the introduction of the cleaning liquid lowers the surface tension, further reducing the size of the bubbles B, and increases the effect of attaching dirt to the bubbles B.

このように本実施の形態では、流体室４０に、互いに隔絶された室４１〜４４を設けるようにしたので、これらの室に異なる流体Ｆ１，Ｆ２を供給することにより、これらの流体Ｆ１，Ｆ２を流体吸引孔３０を介して管体１０内に吸引させて混合し、多種類の流体Ｆ１，Ｆ２を含む泡Ｂを発生させることができる。 As described above, in the present embodiment, the fluid chamber 40 is provided with the chambers 41 to 44 that are isolated from each other. Therefore, by supplying different fluids F1 and F2 to these chambers, these fluids F1 and F2 are provided. Can be sucked into the tube body 10 through the fluid suction hole 30 and mixed to generate bubbles B containing various types of fluids F1 and F2.

特に、高圧流体Ｆ０として高圧水を供給し、流体Ｆ１，Ｆ２として例えば空気および洗浄液を導入し、泡Ｂとして洗浄剤を発生させることにより、洗浄液の洗浄作用および泡Ｂへの汚れの付着作用で効果的な洗浄を行うことができる。また、洗浄液の導入により、表面張力を低下させ、泡Ｂのサイズを更に小さくして、泡Ｂへの汚れ付着効果を高めることができる。 In particular, by supplying high-pressure water as the high-pressure fluid F0, introducing air and a cleaning liquid as the fluids F1 and F2, and generating a cleaning agent as the foam B, the cleaning action of the cleaning liquid and the adhesion of dirt to the foam B are achieved. Effective cleaning can be performed. Moreover, by introducing the cleaning liquid, the surface tension can be reduced, the size of the bubbles B can be further reduced, and the effect of attaching dirt to the bubbles B can be enhanced.

更に、この流体混合器を家庭用のバスポンプ等の小型ポンプに取り付ければ、気泡を好みの部位に当てることが可能なハンディタイプのジェットバスとして利用することも可能であり、体の洗浄と共に効果的な温浴作用および局所的なマッサージ効果が得られる。 Furthermore, if this fluid mixer is attached to a small pump such as a home-use bath pump, it can be used as a handy-type jet bath that can apply air bubbles to a desired part, which is effective along with body washing. A warm bath action and a local massage effect are obtained.

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、管体１０が円管である場合について説明したが、管体１０は、負圧発生体２０の形状との相対的な関係で下流側に負圧を発生できるものであれば、その形状は任意である。 Although the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment and can be variously modified. For example, in the above-described embodiment, the case where the tube body 10 is a circular tube has been described. However, the tube body 10 can generate a negative pressure on the downstream side relative to the shape of the negative pressure generator 20. If so, the shape is arbitrary.

また、例えば、上記実施の形態では、室４１，４３には流体Ｆ１、室４２，４４には流体Ｆ２がそれぞれ導入されている場合について説明したが、室４１〜４４と流体との組合せは必ずしも上記実施の形態で説明した例に限られず、室４１〜４４のうち少なくとも二つについて異なる流体が供給されていればよい。例えば、室４１〜４３に流体Ｆ１、室４４のみ流体Ｆ２を供給するようにしてもよい。また、必ずしも室４１〜４４の全部に流体を供給する必要はない。 Further, for example, in the above-described embodiment, the case where the fluid F1 is introduced into the chambers 41 and 43 and the fluid F2 is introduced into the chambers 42 and 44, respectively, but the combination of the chambers 41 to 44 and the fluid is not necessarily limited. It is not restricted to the example demonstrated by the said embodiment, The different fluid should just be supplied about at least 2 among the chambers 41-44. For example, only the fluid F1 and the chamber 44 may be supplied to the chambers 41 to 43. Further, it is not always necessary to supply the fluid to all of the chambers 41 to 44.

更に、例えば、上記実施の形態では、流体混合器の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。例えば、吸引口４１Ａ〜４４Ａには、吸引バルブを設けるようにしてもよい。このバルブの開度を調節することにより、混合比率だけでなく、発生気泡、液滴のサイズを変えることができる。また、噴出特性や吸引特性を向上させるために、管体１０の入口および出口、並びに流体吸引孔３０の形状を適宜変えてもよい。 Further, for example, in the above-described embodiment, the configuration of the fluid mixer has been specifically described, but it is not necessary to include all the components, and other components may be further included. For example, a suction valve may be provided in the suction ports 41A to 44A. By adjusting the opening of this valve, not only the mixing ratio but also the size of the generated bubbles and droplets can be changed. Further, in order to improve the ejection characteristics and the suction characteristics, the shapes of the inlet and outlet of the tube body 10 and the fluid suction hole 30 may be appropriately changed.

加えて、例えば、上記実施の形態において説明した流体の種類、または流量あるいは泡発生条件などは限定されるものではなく、他の流体としてもよく、または他の流量あるいは泡発生条件としてもよい。例えば、高圧流体Ｆ０および流体Ｆ１，Ｆ２は、流体混合器の使用目的に応じて適宜選択されるものであり、他の気体や液体でもよい。例えば、高圧流体Ｆ０としては、上記実施の形態で説明した水のほか、空気、不活性ガス、または、酸素あるいはオゾン等の支燃性ガスあるいは可燃性ガスを用いることができる。流体Ｆ１，Ｆ２は、上述した空気および洗浄剤のほか、消火液，殺虫剤，消毒剤，空気清浄剤，芳香剤あるいは消臭剤等でもよい。高圧流体Ｆ０に水、流体Ｆ１，Ｆ２に油等を用いればエマルジョンを発生できる。 In addition, for example, the type of fluid, flow rate, or bubble generation conditions described in the above embodiment are not limited, and other fluids or other flow rates or bubble generation conditions may be used. For example, the high-pressure fluid F0 and the fluids F1 and F2 are appropriately selected according to the purpose of use of the fluid mixer, and may be other gases or liquids. For example, as the high-pressure fluid F0, in addition to the water described in the above embodiment, air, an inert gas, or a combustion-supporting gas such as oxygen or ozone, or a combustible gas can be used. The fluids F1 and F2 may be a fire extinguishing liquid, an insecticide, a disinfectant, an air cleaner, a fragrance, a deodorant, or the like in addition to the air and the cleaning agent described above. If water is used for the high-pressure fluid F0 and oil or the like is used for the fluids F1 and F2, an emulsion can be generated.

本発明の一実施の形態に係る流体混合器の構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the fluid mixer which concerns on one embodiment of this invention. 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the II-II line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０…管体、１０Ａ…第１領域、１０Ｂ…第２領域、１０Ｃ…流体圧測定用タップ、２０…負圧発生体、３０…流体吸引孔、４０…液体室、４１〜４４…室、４１Ａ〜４４Ａ…吸引口、Ｄ１…管体の内径、Ｄ２…負圧発生体の直径、Ｄ３…孔径、Ｆ０…高圧流体、Ｆ１，Ｆ２…流体、Ｂ…泡 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Tube, 10A ... 1st area | region, 10B ... 2nd area | region, 10C ... Tap for fluid pressure measurement, 20 ... Negative pressure generator, 30 ... Fluid suction hole, 40 ... Liquid chamber, 41-44 ... Chamber, 41A 44A ... suction port, D1 ... inner diameter of tube, D2 ... diameter of negative pressure generator, D3 ... hole diameter, F0 ... high pressure fluid, F1, F2 ... fluid, B ... bubble

Claims

長手方向一端から加圧された流体が供給される管体と、
前記管体内に配置され、供給された前記流体の圧力を低下させて下流側に負圧を発生させる負圧発生体と、
前記管体の外壁面から内壁面へ貫通すると共に前記負圧発生体の下流側に設けられた流体吸引孔と、
前記管体の外壁面の前記流体吸引孔を含む領域に設けられ、各々外部に連通すると共に互いに隔絶された複数の室を有する流体室と
を備え、
前記複数の室は、前記管体の直径を含む同一の断面内に配置されている
ことを特徴とする流体混合器。 A tubular body to which a pressurized fluid is supplied from one end in the longitudinal direction;
A negative pressure generator disposed in the tube and generating a negative pressure downstream by reducing the pressure of the supplied fluid;
A fluid suction hole penetrating from the outer wall surface of the tubular body to the inner wall surface and provided on the downstream side of the negative pressure generator;
A fluid chamber provided in a region including the fluid suction hole on the outer wall surface of the tubular body, each having a plurality of chambers communicating with each other and isolated from each other ;
The fluid mixer according to claim 1, wherein the plurality of chambers are arranged in the same cross section including a diameter of the tube body .

前記負圧発生体の下流側において、前記加圧された流体と複数種類の流体とが混合されて泡が発生する
ことを特徴とする請求項１記載の流体混合器。 The fluid mixer according to claim 1, wherein bubbles are generated by mixing the pressurized fluid and a plurality of types of fluids downstream of the negative pressure generator.

前記流体室は、前記管体を一周していると共に内部に前記管体の長手方向に延在する隔壁を有しており、前記隔壁により前記複数の室が区切られている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の流体混合器。 The fluid chamber has a partition wall that goes around the tube body and extends in a longitudinal direction of the tube body, and the plurality of chambers are partitioned by the partition wall. The fluid mixer according to claim 1 or 2.

流体の通路を有する管体の前記通路内に負圧発生体を配置すると共に、前記負圧発生体の下流側近傍の前記管体の壁面に流体吸引孔を設け、前記管体の外壁面の前記流体吸引孔を含む領域に、各々外部に連通すると共に互いに隔絶された複数の室を有する流体室を設け、前記複数の室を、前記管体の直径を含む同一の断面内に配置し、前記管体の通路内に加圧した流体を供給し、その流体の圧力を前記負圧発生体により低下させて負圧を発生すると共に、前記複数の室および前記流体吸引孔を通じて複数種類の流体を吸引させることにより前記加圧した流体と前記複数種類の流体とを混合する
ことを特徴とする流体混合方法。 A negative pressure generator is arranged in the passage of the tubular body having a fluid passage, and a fluid suction hole is provided in a wall surface of the tubular body in the vicinity of the downstream side of the negative pressure generator . A fluid chamber having a plurality of chambers communicating with each other and isolated from each other is provided in a region including the fluid suction hole, and the plurality of chambers are disposed in the same cross section including the diameter of the tubular body, A pressurized fluid is supplied into the passage of the tubular body, the pressure of the fluid is reduced by the negative pressure generator to generate a negative pressure, and a plurality of types of fluids are passed through the plurality of chambers and the fluid suction holes. The fluid mixing method, wherein the pressurized fluid and the plurality of types of fluids are mixed by sucking the fluid.

前記加圧した流体と前記複数種類の流体とを混合して泡を発生させる
ことを特徴とする請求項４記載の流体混合方法。 The fluid mixing method according to claim 4 , wherein bubbles are generated by mixing the pressurized fluid and the plurality of types of fluids.

前記加圧した流体として高圧水を供給し、前記複数種類の流体として気体および洗浄液を吸引させ、泡として洗浄剤を発生させる
ことを特徴とする請求項４または５に記載の流体混合方法。 The supplied high-pressure water as a pressurized fluid, a gas and washing liquid sucked as the plurality of types of fluids, fluid mixing method according to claim 4 or 5, characterized in that to generate a cleaning agent as a foam.