特開 2025-16925 流体用静止型ミキサー及び流体のミキシング方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025016925

(43)【公開日】2025-02-05

(54)【発明の名称】流体用静止型ミキサー及び流体のミキシング方法

(51)【国際特許分類】

   B01F 25/4314 20220101AFI20250129BHJP

【ＦＩ】

B01F25/4314

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023119739

(22)【出願日】2023-07-24

(71)【出願人】

【識別番号】398039439

【氏名又は名称】有限会社村吉ガス圧接工業

(74)【代理人】

【識別番号】100114627

【弁理士】

【氏名又は名称】有吉 修一朗

(74)【代理人】

【識別番号】100182501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 靖之

(74)【代理人】

【識別番号】100175271

【弁理士】

【氏名又は名称】筒井 宣圭

(74)【代理人】

【識別番号】100190975

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 聡子

(72)【発明者】

【氏名】村吉 政勇

【テーマコード（参考）】

4G035

【Ｆターム（参考）】

4G035AB02

4G035AC10

4G035AE13

(57)【要約】

【課題】圧接用トーチ等において使用される、可燃性ガスと空気等の流体をより効率的にミキシングして活性化することができる、流体用静止型ミキサーを提供する。
【解決手段】
流体用静止型ミキサーＡ３は、長さ方向の両端部に流体の供給管９０ａと排出管９０ｂを有する直線的な内部空間４が設けてある管体１と、管体１ｂの内部空間４に収容され、外周面３９に供給管９０ａから排出管９０ｂへ向けて螺旋羽根３０ａ、３０ｂが設けてあり、螺旋羽根３０ａ、３０ｂの先端部と管体１ｂの内部空間４を形作る内周面１９との間には所定の大きさの隙間４００が設けられている導引体３とを備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長さ方向の両端部に流体の供給部と排出部を有する直線的な中心流路を備える管体において、前記中心流路を形作る内周部には、前記供給部から前記排出部へ向けて螺旋状に突条又は溝が設けてある
流体用静止型ミキサー。

【請求項2】

前記内周部に前記螺旋状の突条が設けてある構造では、前記突条のみを切り欠いた切欠部が前記管体の長さ方向の所定の直線上に位置して設けられているか、又は前記突条を切り欠くと共に前記内周部に切欠部と重なる溝が前記管体の長さ方向へ設けてある
請求項１記載の流体用静止型ミキサー。

【請求項3】

前記内周部に前記螺旋状の溝が設けてある構造では、前記内周部に前記螺旋状の溝と交わる溝が前記管体の長さ方向へ設けてある
請求項１記載の流体用静止型ミキサー。

【請求項4】

長さ方向の両端部に流体の供給部と排出部を有する直線的な内部空間が設けてある管体と、
該管体の前記内部空間に収容され、外周部に前記供給部から前記排出部へ向けて螺旋状に突条が設けてあり、該突条の先端部と前記管体の前記内部空間を形作る内周部との間には所定の大きさの隙間が設けられている導引体と、を備える
流体用静止型ミキサー。

【請求項5】

前記突条のみを切り欠いた切欠部が前記導引体の長さ方向の所定の直線上に位置して設けられているか、又は前記突条を切り欠くと共に前記外周部に前記突条を切り欠いた切欠部に重なる溝が前記導引体の長さ方向へ設けてある
請求項４記載の流体用静止型ミキサー。

【請求項6】

前記突条の前記先端部と前記管体の前記内周部との間の前記隙間が、前記供給部付近と前記排出部付近で大きさが異なるように形成してある
請求項４又は５記載の流体用静止型ミキサー。

【請求項7】

管体の中心流路において、流体の供給部から排出部へ向けて、流体を前記中心流路を通る前記管体の長さ方向の直線流と、前記中心流路を形作る内周部に沿う螺旋流の両ルートで流通する
流体のミキシング方法。

【請求項8】

管体の内部に配した導引体の外周部と前記管体の内周部との間の空間に、流体の供給部から排出部へ向けて、前記空間を通る前記管体の長さ方向の直線流と、前記外周部に沿って通る螺旋流の両ルートで流通する
流体のミキシング方法。

【請求項9】

流体を前記螺旋流と交差する方向、かつ前記管体の長さ方向へ流通するようにする
請求項７又は８記載の流体のミキシング方法。

【請求項10】

種類の異なる流体を前記管体内部で同時に流通させる
請求項７又は８記載の流体のミキシング方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体用静止型ミキサー及び流体のミキシング方法に関するものである。詳しくは、例えば圧接用トーチ等において使用される、可燃性ガスと空気等の流体をより効率的にミキシングして活性化することができる、流体用静止型ミキサー及び流体のミキシング方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の種類の異なるガスを混合したり、単一のガスの撹拌をしたりして、ガスを活性化することにより、例えばガスが可燃性ガスを含むものであれば、燃焼を効率化したり燃焼温度を上げたりすることができる。この際に使用される、ガス混合器としては、例えば特許文献１に開示されているミキシングエレメントがある。

【0003】

特許文献１の従来のミキシングエレメントは、流体が通流する筒状の通路管内に、端縁部を有し複数の穿孔を有する多孔板からなる扇形の螺旋状の複数の羽根体を有し、羽根体は互いに間隔をもって配置され、通路管の軸方向の全長にわたって通路管の中心部に開口部を形成し、羽根体の端縁部と略同一形状であって、通路管の軸方向に対して横方向に等間隔で互いに平行となるように通路管の管壁部を貫通して羽根体の端縁部が通路管の穿孔部に配置されているというものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－２２９６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このミキシングエレメントは、明細書の説明においては、構造が簡易で、製造が容易であり、製造コストが安価にできると共に、高性能であるという効果が謳われている。しかしながら、実用的な性能においては、構造的に多孔板による流体抵抗が極めて大きくなってしまうため、流体の速度が出にくく、ミキシングを効率的に行うことができず、活性化が充分でないという問題があった。

【0006】

本発明は、以上の点を鑑みて創案されたものであり、例えば圧接用トーチ等において使用される、可燃性ガスと空気等の流体をより効率的にミキシングして活性化することができる、流体用静止型ミキサー及び流体のミキシング方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

〔１〕上記の目的を達成するために、本発明は、長さ方向の両端部に流体の供給部と排出部を有する直線的な中心流路を備える管体において、前記中心流路を形作る内周部には、前記供給部から前記排出部へ向けて螺旋状に突条又は溝が設けてある流体用静止型ミキサーである。

【0008】

本発明の流体用静止型ミキサーは、管体が備える直線的な中心流路に流体を流通させることができる。流体は、中心流路が長さ方向の一方の端部に有する流体の供給部から中心流路内部に供給され、他方の端部に有する排出部から中心流路外部へ排出される。中心流路内部を供給部から排出部へ向け流通する流体の一部は、中心流路の略中心部を通って略真っ直ぐに流れる。

【0009】

また、流体の他の一部は中心流路を形作る内周部に沿って流通する。このとき、流体は内周部に螺旋状に設けてある突条又は溝に誘導され、螺旋を描くように流れる。そして、中心流路内部を真っ直ぐに流れる流体と螺旋を描いて流れる流体は、その境界部分において互いに衝突を繰り返して乱流となってミキシングされ、排出部から排出される。

【0010】

〔２〕本発明の流体用静止型ミキサーは、上記〔１〕において、前記内周部に前記螺旋状の突条が設けてある構造では、前記突条のみを切り欠いた切欠部が前記管体の長さ方向の所定の直線上に位置して設けられているか、又は前記突条を切り欠くと共に前記内周部に切欠部と重なる溝が前記管体の長さ方向へ設けてある構成としてもよい。

【0011】

この場合は、内周部に螺旋状の突条が設けてあり、突条のみを切り欠いた切欠部が管体の長さ方向の所定の直線上に位置して設けられているか、又は突条を切り欠くと共に内周部に切欠部と重なる溝が管体の長さ方向へ設けてあるので、流通する流体には、各切欠部を通り直線的に流れる流れ、又は各切欠部を通ると共にそれと重なる溝を通り直線的に流れる流れが新たに生じる。これにより、中心流路の略中心を通る流体の直線的な流れに加えて、新たに生じる直線的な流れが、螺旋を描いて流れる流体に対して互いに衝突する箇所が更に増えるので、流体のミキシングがより効率よく行われる。

【0012】

〔３〕本発明の流体用静止型ミキサーは、上記〔１〕において、前記内周部に前記螺旋状の溝が設けてある構造では、前記内周部に前記螺旋状の溝と交わる溝が前記管体の長さ方向へ設けてある構成としてもよい。

【0013】

この場合は、内周部に螺旋状の溝が設けてあり、この螺旋状の溝と交わる溝が管体の長さ方向へ設けてあるので、流通する流体には、内周部の溝を通り直線的に流れる流れが新たに生じる。これにより、中心流路の略中心を通る流体の直線的な流れに加えて、新たに生じる直線的な流れが、螺旋を描いて流れる流体に対して互いに衝突する箇所が更に増えるので、流体のミキシングがより効率よく行われる。

【0014】

〔４〕上記の目的を達成するために、本発明は、長さ方向の両端部に流体の供給部と排出部を有する直線的な内部空間が設けてある管体と、該管体の前記内部空間に収容され、外周部に前記供給部から前記排出部へ向けて螺旋状に突条が設けてあり、該突条の先端部と前記管体の前記内部空間を形作る内周部との間には所定の大きさの隙間が設けられている導引体と、を備える流体用静止型ミキサーである。

【0015】

本発明の流体用静止型ミキサーは、管体が備える直線的な内部空間において、管体に内部空間を形作る内周部と、内部空間に収容された導引体の突条の先端部との間の隙間及び突条に沿って形成された空間に流体を流通させることができる。流体は、内部空間が長さ方向の一方の端部に有する流体の供給部から隙間と空間内部に供給され、他方の端部に有する排出部から内部空間外部へ排出される。

【0016】

このとき、隙間及び空間内部を供給部から排出部へ向け流通する流体の一部は、隙間において略真っ直ぐに流れ、他の一部は空間において螺旋を描きながら流れる。そして、隙間内部を略真っ直ぐに流れる流体と、空間内部を、螺旋を描いて流れる流体は、その境界部分において互いに衝突を繰り返して乱流となってミキシングされ、排出部から排出される。

【0017】

〔５〕本発明の流体用静止型ミキサーは、上記〔４〕において、前記突条のみを切り欠いた切欠部が前記導引体の長さ方向の所定の直線上に位置して設けられているか、又は前記突条を切り欠くと共に前記外周部に前記突条を切り欠いた切欠部に重なる溝が前記導引体の長さ方向へ設けてある構成としてもよい。

【0018】

この場合は、突条のみを切り欠いた切欠部が導引体の長さ方向の所定の直線上に位置して設けられているか、又は突条を切り欠くと共に外周部に突条を切り欠いた切欠部に重なる溝が導引体の長さ方向へ設けてあるので、流通する流体には、各切欠部を通り直線的に流れる流れ、又は各切欠部を通ると共にそれと重なる溝を通り直線的に流れる流れが新たに生じる。

【0019】

これにより、隙間内部を通る流体の直線的な流れに加えて、溝を通る直線的な流れが、螺旋を描いて流れる流体に対して互いに衝突する箇所が更に増えるので、流体のミキシングがより効率よく行われる。

【0020】

〔６〕本発明の流体用静止型ミキサーは、上記〔４〕又は〔５〕において、前記突条の前記先端部と前記管体の前記内周部との間の前記隙間が、前記供給部付近と前記排出部付近で大きさが異なるように形成してある構成としてもよい。

【0021】

この場合は、突条の前記先端部と管体の内周部との間の隙間が、供給部付近と排出部付近で大きさが異なるので、流体を一定の圧力で供給部から供給したときに、隙間の大きさの違いにより、例えば隙間が狭いところが圧力が高くなる等、内部の圧力が変動しやすく、より効率的なミキシングができることが期待できる。

【0022】

〔７〕上記の目的を達成するために、本発明は、管体の中心流路において、流体の供給部から排出部へ向けて、流体を前記中心流路を通る前記管体の長さ方向の直線流と、前記中心流路を形作る内周部に沿う螺旋流の両ルートで流通する、流体のミキシング方法である。

【0023】

本発明の流体のミキシング方法は、管体の中心流路において、流体の供給部から排出部へ向けて、中心流路を通る管体の長さ方向の流体の直線流をつくり、流通させることができる。また、中心流路を形作る内周部に沿うところでは、流体の螺旋流（又は旋回流と言い換えることもできる）をつくり、流通させることができる。そして、中心流路内部を真っ直ぐに流れる流体と螺旋を描いて流れる流体は、その両ルートの境界部分において互いに衝突を繰り返して乱流となってミキシングされる。

【0024】

〔８〕上記の目的を達成するために、本発明は、管体の内部に配した導引体の外周部と前記管体の内周部との間の空間に、流体の供給部から排出部へ向けて、前記空間を通る前記管体の長さ方向の直線流と、前記外周部に沿って通る螺旋流の両ルートで流通する、流体のミキシング方法である。

【0025】

本発明の流体のミキシング方法は、管体の内部に配した導引体の外周部と管体の内周部との間の空間に、流体の供給部から排出部へ向けて、空間を通る管体の長さ方向の流体の直線流をつくり、流通させることができる。また、導引体の外周部に沿うところでは、流体の螺旋流をつくり、流通させることができる。

【0026】

空間内部を供給部から排出部へ向け流通する流体の一部は、管体の長さ方向へ略真っ直ぐに流れ、他の一部は空間において螺旋を描きながら流れる。そして、空間内部を略真っ直ぐに流れる流体と、空間内部を螺旋を描いて流れる流体は、その境界部分において互いに衝突を繰り返して乱流となってミキシングされる。

【0027】

〔９〕本発明の流体のミキシング方法は、上記〔７〕又は〔８〕において、流体を前記螺旋流と交差する方向、かつ前記管体の長さ方向へ流通するようにすることもできる。

【0028】

この場合は、〔７〕又は〔８〕と比べて、螺旋流と交差する流体のルートが更に増えるので、各ルートにおける流体の衝突する箇所も増えて、流体のミキシングをより効率的に行うことができる。

【0029】

〔１０〕本発明の流体のミキシング方法は、上記〔７〕又は〔８〕において、種類の異なる流体を前記管体内部で同時に流通させることもできる。

【0030】

この場合は、種類の異なる流体を管体内部で同時に流通させるので、あらゆる組み合わせによる流体のミキシングが可能になる。従って、様々な分野におけるミキシングの要求に対して柔軟に対応することができ、流体用静止型ミキサーとして極めて有用である。

【0031】

なお、本発明において、ミキサー及びミキシングの用語は、種類の異なる複数の流体を混合することに加えて、単一の流体を撹拌することの両方の意味を含んで使用している。

【発明の効果】

【0032】

本発明は、例えば圧接用トーチ等において使用される、可燃性ガスと空気等の流体をより効率的にミキシングして活性化することができる、流体用静止型ミキサー及び流体のミキシング方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の流体用静止型ミキサーを使用する圧接用トーチの説明図である。

【図2】本発明の流体用静止型ミキサーの縦断面説明図である。

【図3】本発明の流体用静止型ミキサーの第１の実施形態を示す説明図である。

【図4】本発明の流体用静止型ミキサーの第１の実施形態の変形例を示す説明図である。

【図5】本発明の流体用静止型ミキサーの第２の実施形態を示す説明図である。

【図6】本発明の流体用静止型ミキサーの第２の実施形態の第１変形例を示す説明図である。

【図7】本発明の流体用静止型ミキサーの第２の実施形態の第２変形例を示す説明図である。

【図8】本発明の流体用静止型ミキサーの圧接用トーチにおける使用箇所の変化形を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

図１乃至図８を参照して、本発明の実施の形態を更に詳細に説明する。
図１に示す圧接用トーチ９は、鋼材等の圧接のために鋼材の圧接部を加熱するものである。圧接用トーチ９は、ガス導入管９０を有している。ガス導入管９０は、基部導入管９０ａと先部導入管９０ｂから成り、基部導入管９０ａにはバルブ（符号省略）を有する可燃ガス供給管９１と酸素供給管９２とが合流可能に接続されている。

【0035】

基部導入管９０ａと先部導入管９０ｂの間には、本発明に係る流体用静止型ミキサーＡ（図２では便宜上、後で説明する流体用静止型ミキサーＡ３を示す）が取り付けられている。そして、先部導入管９０ｂの先端には、Ｕ字形の分岐管９３が接続され、分岐管９３の両先端には、相対向してバーナ管９４、９５が接続されている。バーナ管９４、９５には、それぞれ複数の火口管９６が内方向（同一平面上の中心方向）へ向けて取り付けてある。

【0036】

（流体用静止型ミキサーＡ１）
図３に、本発明の流体用静止型ミキサーの第１の実施形態である流体用静止型ミキサーＡ１を示す。流体用静止型ミキサーＡ１は、金属製（例えば真鍮製）の管体１を備えている。管体１は、所定の長さを有し、外形は六角柱形である。管体１の内部には、中心部に円孔形状で長さ方向に直線的な中心流路２を形作る内周面１９（内周部）が形成されている。

【0037】

管体１において、その長さ方向の両端部の、中心流路２に接続する基部導入管９０ａと先部導入管９０ｂの内部が、流体を供給する供給路９０１と排出する排出路９０２となっている。なお、管体１の供給部側には基部導入管９０ａの先端部がテーパネジ（符号省略）を介し接続されており、排出側には先部導入管９０ｂの先端部が同じくテーパネジ（符号省略）を介し接続されている。これにより、供給路９０１と排出路９０２は、中心流路２と連通している。

【0038】

また、内周面１９には、中心流路２の全長にわたり突条を構成する螺旋羽根１０ａ、１０ｂが所定のピッチで設けてある。螺旋羽根１０ａ、１０ｂは、ダブルスクリューであり、シングルスクリューよりピッチを広くすることにより、流体がより抵抗なく高速で流れやすいようにしてある。なお、螺旋羽根１０ａ、１０ｂを設けずに、同じく螺旋状に溝（図示省略）を設けた構造とすることもできる。

【0039】

なお、この場合の螺旋羽根１０ａ、１０ｂ及び螺旋状の溝のピッチは特に限定しない。また、本実施の形態では、二重（ダブル）スクリューを採用しているが、三重、四重などさらに多重のスクリューであってもよい。

【0040】

また、溝（又は溝を形成する部分）の断面形状は特に限定せず、例えば半円状、Ｕ状、Ｖ状等である。同様に、突条の断面形状も特に限定しないのはいうまでもない。

【0041】

更に、螺旋羽根１０ａ、１０ｂ及び螺旋状の溝の螺旋の角度は特に限定しない。管体１の軸線に対する螺旋角度が大きすぎると、内部を流通する流体の螺旋流は起こりにくくなるので、流体の流れの速度も遅くなりやすく、流体同士の衝突の際の流体の圧力も上がりにくい。このため、流体の活性化（クラスター化）においては不利に働くことになる。

【0042】

反対に、管体１の軸線に対する螺旋角度が小さすぎると、螺旋流は起こりやすくなるので、流体の流れの速度は速くなり、流体同士の衝突の際の圧力も大きくなりやすいので、流体の活性化においては有利に働くことになる。なお、螺旋角度は、例えば１０～６０°の範囲内で設定される（実際には、螺旋羽根１０ａ、１０ｂの突出量や螺旋状の溝の深さも関係するので適宜角度となる）が、特に限定はされない。

【0043】

（作用）
図３を参照して、流体用静止型ミキサーＡ１の作用を説明する。なお、図３（ａ）は流体用静止型ミキサーＡ１の縦断面説明図、図３（ｂ）はミキシングする際の（ａ）における断面線位置での流体の流れを示す説明図である。

【0044】

以下の流体用静止型ミキサーＡ１～Ａ５によるミキシングの説明では、本実施の形態では、ミキシングする流体として、所定の割合で混合されたアセチレンガス（Ｃ₂Ｈ₂）と酸素ガス（Ｏ₂）を例に採り説明するが、これに限定するものではない。ミキシング可能な流体としては、例えば各種気体、各種液体、或いは各種粉体等の流動性固体を挙げることができる。また、流体の用途としては、工業的な各種トーチ等の加熱機器に使用するガスに限定されず、例えば医療用の各種ガスのミキシングにも使用可能である。

【0045】

まず、ミキシングの際、流体用静止型ミキサーＡ１に供給されるアセチレンガスと酸素ガスは、供給路９０１を通る時点、或いはそれより上流側で一次的な混合が行われていてもよいし、管体１に供給されてからミキシングと同時に混合されてもよい（以下に説明する、流体用静止型ミキサーＡ２～Ａ５の場合も同様）。

【0046】

アセチレンガスと酸素ガスの混合気である流体は、流体用静止型ミキサーＡ１の流体の供給部である供給路９０１を通り、管体１が中心部に備える中心流路２に供給される。そして、流体は、その一部（或いは多くの部分）が中心流路２に沿った略真っ直ぐな流れ（図３（ｂ）において、流れｇ１）となる。

【0047】

また、流体の他の一部は中心流路２を形作る管体１の内周面１９と螺旋羽根１０ａ、１０ｂに沿って流れ、螺旋羽根１０ａ、１０ｂに誘導されて螺旋を描くように流れる螺旋流（図３（ｂ）において、流れｇ２）となる。

【0048】

そして、中心流路２の内部を真っ直ぐに流れｇ１方向に流れる流体と、螺旋を描いて流れｇ２方向に流れる流体は、流れる方向が交差するため、その境界部分において互いに衝突を繰り返して乱流となってミキシングされ、排出部である排出路９０２を通り流体用静止型ミキサーＡ１外部へ排出される。

【0049】

また、ミキシングを行う際の流体の流速は、充分に高速となるように調整されているので、流体を構成するアセチレンガスと酸素ガスは、高圧下で効率的にミキシングされ、充分に活性化することができる。

【0050】

（流体用静止型ミキサーＡ２）
図４に、本発明の流体用静止型ミキサーの第１の実施形態の変形例である流体用静止型ミキサーＡ２を示す。流体用静止型ミキサーＡ２は、上記流体用静止型ミキサーＡ１の構成に加えて、内周面１９に管体１ａの長さ方向に所定の幅及び深さの溝１１が設けてある。

【0051】

溝１１は、内周面１９の周方向に四箇所、９０°間隔で互いに平行に設けてある。また、各溝１１は、溝１１と重なる位置にある螺旋羽根１０ａ、１０ｂを切り欠いて切欠部１３を形成している。なお、溝１１の数については特に限定せず、適宜設定することができる。

【0052】

また、本実施の形態では、各溝１１が、内周面１９と螺旋羽根１０ａ、１０ｂを切り欠いて設けられているが、これに限定するものではなく、例えば内周面１９には設けずに螺旋羽根１０ａ、１０ｂだけを切り欠いて設けてもよい。なお、螺旋羽根１０ａ、１０ｂを設けずに、同じく螺旋状に溝（図示省略）を設けた構造とした場合は、溝１１を螺旋状の溝と同じ深さで交わるように設けてもよい。

【0053】

（作用）
図４を参照して、流体用静止型ミキサーＡ２の作用を説明する。なお、図４（ａ）は流体用静止型ミキサーＡ２の縦断面説明図、図４（ｂ）はミキシングする際の（ａ）における断面線位置での流体の流れを示す説明図である。

【0054】

流体用静止型ミキサーＡ２は、上記流体用静止型ミキサーＡ１と同様の構成からくる作用については、流体用静止型ミキサーＡ１の作用と同様である。つまり、供給路９０１から供給され、中心流路２の内部を真っ直ぐに流れｇ１方向に流れる流体と、螺旋を描いて流れｇ２方向に流れる流体は、流れる方向が交差するため、その境界部分において互いに衝突を繰り返して乱流となってミキシングされ、排出部である排出路９０２を通り流体用静止型ミキサーＡ２外部へ排出される。

【0055】

また、流体用静止型ミキサーＡ２においては、中心流路２を流通する流体には、各螺旋羽根１０ａ、１０ｂの各切欠部１３を通り直線的に流れる流れと各切欠部１３を通ると共にそれと重なる各溝１１を通り直線的に流れる流れ（図４の（ｂ）において流れｇ３）が新たに生じる。これにより、中心流路２の略中心を通る流体の直線的な流れｇ１に加えて、四本の直線的な流れｇ３が増えるので、螺旋を描いて流れる流れｇ２に対して互いに衝突する箇所が更に増える。これにより、流体のミキシングがより効率よく行われる。

【0056】

（流体用静止型ミキサーＡ３）
図５に、本発明の流体用静止型ミキサーの第２の実施形態である流体用静止型ミキサーＡ３を示す。流体用静止型ミキサーＡ３は、金属製の管体１ｂを備えている。管体１ｂは、所定の長さを有し、外形は六角柱形である。管体１ｂの内部には、中心部に円孔形状で長さ方向に直線的な内部空間４を形作る内周面１９（内周部）が形成されている。

【0057】

管体１ｂにおいて、その長さ方向の両端部の、内部空間４に接続する基部導入管９０ａと先部導入管９０ｂの内部が、流体を供給する供給路９０１と排出する排出路９０２となっている。なお、管体１ｂの供給部側には基部導入管９０ａの先端部がテーパネジ（符号省略）を介し接続されており、排出側には先部導入管９０ｂの先端部が同じくテーパネジ（符号省略）を介し接続されている。これにより、供給路９０１と排出路９０２は、内部空間４と連通している。

【0058】

内部空間４の中心部には、導引体３が収容されている。導引体３は、所定の直径を有する直線的な略丸棒形状である。導引体３は、長さ方向の両端に流通する流体の流れを助ける円錐体形状の誘導部３１、３２が設けてある。また、導引体３は誘導部３１、３２を供給路９０１と排出路９０２に収容する形で基部導入管９０ａと先部導入管９０ｂに流体の流通可能な構造で固定されている。

【0059】

また、導引体３の外周部である外周面３９には、その全長にわたり突条を構成する螺旋羽根３０ａ、３０ｂが所定のピッチで設けてある。螺旋羽根３０ａ、３０ｂは、ダブルスクリューであり、シングルスクリューよりピッチを広くすることにより、流体がより抵抗なく高速で流れやすいようにしてある。なお、螺旋羽根３０ａ、３０ｂを設けずに、同じく螺旋状に溝（図示省略）を設けた構造とすることもできる。

【0060】

これにより、導引体３と内周面１９の間には、空間４０が設けられている。空間４０は、螺旋羽根３０ａ、３０ｂの間の空間（符号省略）及び螺旋羽根３０ａ、３０ｂの先端の全長にわたり、管体１ｂの内部空間４を形作る内周面１９との間に所定の幅で設けられた隙間４００により構成されている。

【0061】

（作用）
図５を参照して、流体用静止型ミキサーＡ３の作用を説明する。なお、図５（ａ）は流体用静止型ミキサーＡ３の縦断面説明図、図５（ｂ）はミキシングする際の（ａ）における断面線位置での流体の流れを示す説明図である。

【0062】

アセチレンガスと酸素ガスの混合気である流体は、流体用静止型ミキサーＡ３の流体の供給部である供給路９０１を通り、管体１ｂが中心部に備える内部空間４に供給される。そして、流体は、その一部が管体１ｂの内周面１９と隙間４００に沿った略真っ直ぐな流れ（図５（ｂ）において、流れｇ５）となる。

【0063】

また、流体の他の一部は、螺旋羽根３０ａ、３０ｂと内周面１９に沿って空間４０を流れ、螺旋羽根３０ａ、３０ｂに誘導されて螺旋を描くように流れる螺旋流（図５（ｂ）において、流れｇ４）となる。

【0064】

そして、管体１ｂの内周面１９と隙間４００に沿った略真っ直ぐな流れｇ５と、螺旋を描いて流れｇ４方向に流れる流体は、流れる方向が交差するため、その境界部分において互いに衝突を繰り返して乱流となってミキシングされ、排出部である排出路９０２を通り流体用静止型ミキサーＡ３外部へ排出される。

【0065】

また、ミキシングを行う際の流体の流速は、充分に高速となるように調整されているので、流体を構成するアセチレンガスと酸素ガスは、高圧下で効率的にミキシングされ、充分に活性化することができる。

【0066】

（流体用静止型ミキサーＡ４）
図６に、本発明の流体用静止型ミキサーの第２の実施形態の第１変形例である流体用静止型ミキサーＡ４を示す。流体用静止型ミキサーＡ４は、上記流体用静止型ミキサーＡ３の構成に加えて、導引体３ａの外周面３９に長さ方向に所定の幅及び深さの溝３４が設けてある。

【0067】

溝３４は、外周面３９の周方向に四箇所、９０°間隔で互いに平行に設けてある。また、各溝３４は、溝３４と重なる位置にある螺旋羽根３０ｃ、３０ｄを切り欠いて切欠部３３を形成している。なお、溝３４の数については特に限定せず、適宜設定することができる。

【0068】

また、本実施の形態では、各溝３４が、外周面３９と螺旋羽根３０ｃ、３０ｄを切り欠いて設けられているが、これに限定するものではなく、例えば内周面３９には設けずに螺旋羽根３０ｃ、３０ｄだけを切り欠いて設けてもよい。なお、螺旋羽根３０ｃ、３０ｄを設けずに、同じく螺旋状に溝（図示省略）を設けた構造とした場合は、溝３４を螺旋状の溝と同じ深さで交わるように設けてもよい。

【0069】

（作用）
図６を参照して、流体用静止型ミキサーＡ４の作用を説明する。なお、図６（ａ）は流体用静止型ミキサーＡ４の縦断面説明図、図６（ｂ）はミキシングする際の（ａ）における断面線位置での流体の流れを示す説明図である。

【0070】

流体用静止型ミキサーＡ４は、上記流体用静止型ミキサーＡ３と同様の構成からくる作用については、流体用静止型ミキサーＡ３の作用と同様である。つまり、供給路９０１から供給され、隙間４００を真っ直ぐに流れｇ５方向に流れる流体と、螺旋を描いて流れｇ４方向に流れる流体は、流れる方向が交差するため、その境界部分において互いに衝突を繰り返して乱流となってミキシングされ、排出部である排出路９０２を通り流体用静止型ミキサーＡ４外部へ排出される。

【0071】

また、流体用静止型ミキサーＡ４においては、空間４０を流通する流体には、各螺旋羽根３０ｃ、３０ｄの各切欠部３３を通り直線的に流れる流れと各切欠部３３を通ると共にそれと重なる各溝３４を通り直線的に流れる流れ（図６の（ｂ）において流れｇ６）が新たに生じる。これにより、隙間４００を通る流体の直線的な流れｇ５に加えて、四本の直線的な流れｇ６が増えるので、螺旋を描いて流れる流れｇ４に対して互いに衝突する箇所が更に増える。これにより、流体のミキシングがより効率よく行われる。

【0072】

（流体用静止型ミキサーＡ５）
図７に、本発明の流体用静止型ミキサーの第２の実施形態の第２変形例である流体用静止型ミキサーＡ５を示す。流体用静止型ミキサーＡ５は、上記流体用静止型ミキサーＡ３と同様の構造の管体１ｂを備えている。

【0073】

管体１ｂの内部空間４ａの中心部には、導引体３ｂが収容されている。導引体３ｂは、部分円錐体状に形成され、太いほうが供給路９０１側に位置するように基部導入管９０ａと先部導入管９０ｂに流体の流通可能な構造で固定されている。

【0074】

また、導引体３ｂの外周面３９ａには、その全長にわたり螺旋羽根３０ｅ、３０ｆが所定のピッチで設けてある。螺旋羽根３０ｅ、３０ｆは、ダブルスクリューであり、シングルスクリューよりピッチを広くすることにより、流体がより抵抗なく高速で流れやすいようにしてある。なお、螺旋羽根３０ｅ、３０ｆを設けずに、同じく螺旋状に溝（図示省略）を設けた構造とすることもできる。

【0075】

また、導引体３ｂと管体１ｂの内周面１９の間には、空間４０ａが設けられている。空間４０ａは、螺旋羽根３０ｅ、３０ｆの間の空間（符号省略）及び螺旋羽根３０ｅ、３０ｆの先端の全長にわたり、管体１ｂの内部空間４ａを形作る内周面１９との間に所定の幅で設けられた隙間４００ａにより構成されている。これにより、空間４０ａの供給路９０１付近の空間部４１と排出路９０２付近の空間部４２では、大きさが異なり、空間部４２の方が大きい。

【0076】

（作用）
図７を参照して、流体用静止型ミキサーＡ５の作用を説明する。
流体用静止型ミキサーＡ５は、上記流体用静止型ミキサーＡ３と略同様の構成からくる作用については、流体用静止型ミキサーＡ３の作用と同様である。

【0077】

つまり、供給路９０１から供給され、内周面１９に沿って隙間４００ａを略真っ直ぐに空間４０ａを流れｇ５方向に流れる流体と、螺旋羽根３０ｅ、３０ｆに誘導されて螺旋を描いて流れｇ４方向に流れる流体は、流れる方向が交差するため、その境界部分において互いに衝突を繰り返して乱流となってミキシングされ、排出部である排出路９０２を通り流体用静止型ミキサーＡ５外部へ排出される。

【0078】

また、螺旋羽根３０ｅ、３０ｆの先端部と管体１ｂの内周面１９との間の空間４０ａの供給路９０１付近の空間部４１と排出路９０２付近の空間部４２では、大きさが異なり、空間部４２の方が大きい。これにより、流体を一定の圧力で供給路９０１から供給したときに、空間部４１と空間部４２の大きさの違いにより、例えば隙間が狭いところ（空間部４１）が圧力が高くなる等、内部の圧力が変動しやすく、より効率的なミキシングができることが期待できる。

【0079】

図８を参照して、流体用静止型ミキサーＡ３の圧接用トーチにおける使用箇所の変化形（バリエーション）を説明する。ここでは、便宜上、流体用静止型ミキサーＡ３を例にとり説明するが、他の流体用静止型ミキサーＡ１、Ａ２、Ａ４を同様に採用することも可能である。

【0080】

図８（ａ）に示すものは、アセチレンガスと酸素ガスをそれぞれ流体用静止型ミキサーＡ３に供給して、流体用静止型ミキサーＡ３内部で混合してミキシングを行うタイプである。また、図８（ｂ）示すものは、酸素ガスだけを流体用静止型ミキサーＡ３でミキシングして基部導入管９０ａでアセチレンガスと混合するタイプである。

【0081】

また、図８（ｃ）に示すものは、アセチレンガスだけを流体用静止型ミキサーＡ３でミキシングして基部導入管９０ａで酸素ガスと混合するタイプである。上記何れのタイプも、最終的に先部導入管９０ｂから、活性化された、アセチレンガスと酸素ガスの混合気が供給される。

【0082】

なお、流体用静止型ミキサーＡ１～Ａ４は、上記圧接用トーチだけでの採用に限定されるものではなく、他の加熱用器具、例えば溶接等に使用するガスバーナの火口の上流側の近傍に配置されるガスミキサーとして採用することもできる。

【0083】

本明細書及び特許請求の範囲で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書及び特許請求の範囲に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。

【符号の説明】

【0084】

Ａ１ 流体用静止型ミキサー
１ 管体
２ 中心流路
９０ａ 基部導入管
９０１ 供給路
９０ｂ 先部導入管
９０２ 排出路
１０ａ、１０ｂ 螺旋羽根
Ａ２ 流体用静止型ミキサー
１ａ 管体
１１ 溝
１３ 切欠部
Ａ３ 流体用静止型ミキサー
１ｂ 管体
３ 導引体
３０ａ、３０ｂ 螺旋羽根
３９ 外周面
４ 内部空間
４０ 空間
４００ 隙間
Ａ４ 流体用静止型ミキサー
３ａ 導引体
３４ 溝
３０ｃ、３０ｄ 螺旋羽根
３３ 切欠部
Ａ５ 流体用静止型ミキサー
３ｂ 導引体
４０ａ 空間
４００ａ 隙間
４１ 空間部
４２ 空間部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】