多液混合喷出装置的制作方法

1.本发明涉及将多种流体混合并喷出的多液混合喷出装置。


背景技术：

2.目前，存在如下述专利文献1中公开的双液混合型粘接剂喷出装置那样，将多种流体、例如由主剂和固化剂构成的双液性粘接剂等在内部混合后喷出的装置。下述专利文献1的双液混合型粘接剂喷出装置是在尼龙制的框架的前端插入黄铜制的喷嘴，并在框架中交替插入聚丙烯制的混合单元和黄铜制的中筒。另外，该双液混合型粘接剂喷出装置利用上下配置的保持架体夹住静态混合器，并将静态混合器嵌入设置于保持架体的对置面上的凹部，而且利用螺栓紧固保持架体，由此利用保持架来夹持静态混合器。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本专利特开平5-31426号公报


技术实现要素：

6.在此，在上述双液混合型粘接剂喷出装置等的多液混合喷出装置中，当要混合的液体的密度(比重)不同时，在例如停机时间等停止喷出液体而放置等的状态下，有可能发生密度大的流体与密度小的流体置换的现象(以下，也称为“液体置换”)。若发生液体置换，则有可能发生如下不良情况，即：混合中使用的一种液体进入用于供给另一种液体的管子，例如在难以进行清洗等维护的部位、或者液体彼此不能发生反应的部位发生反应，等等。
7.因此，本发明的目的在于，提供一种能够最大限度抑制发生液体置换的多液混合喷出装置。
8.(1)本发明的多液混合喷出装置至少将第一流体和密度比所述第一流体的密度小的第二流体混合并喷出，其特征在于，具备：第一流路，输送所述第一流体；第二流路，输送所述第二流体；混合单元，使通过所述第一流路输送的所述第一流体和通过所述第二流路输送的所述第二流体混合；以及渗透抑制部，抑制所述第二流体渗入所述第一流路及所述第一流体渗入所述第二流路中的至少任一者。
9.本发明的多液混合喷出装置能够在与第一流路及第二流路连接的混合单元中使第一流体和第二流体混合。另外，本发明的多液混合喷出装置构成为：具备渗透抑制部，能够抑制第二流体渗入第一流路及第一流体渗入第二流路中的至少任一者。因此，本发明的多液混合喷出装置能够抑制第一流体及第二流体中密度大的流体与密度小的流体发生置换而发生液体置换。
10.(2)上述多液混合喷出装置的特征在于，所述混合单元具备：合流部，使所述第一流路和所述第二流路合流；以及混合器部，所述渗透抑制部设置于所述第一流路的末端附近、所述第二流路的末端附近、所述合流部、所述混合器部的至少任一部位。
11.根据该构成，能够抑制在第一流路的末端附近、第二流路的末端附近、合流部、混
合器部等可以想到第一流体与第二流体会接触的部位，随着第一流体与第二流体接触而产生不良情况。
12.(3)上述多液混合喷出装置的特征在于，所述渗透抑制部拆装自如。
13.根据该构成，可以提供即使在例如设置有渗透抑制部的部位处第一流体与第二流体发生了混合等情况下，也能够拆装渗透抑制部进行维护的多液混合喷出装置。
14.(4)上述多液混合喷出装置的特征在于，所述渗透抑制部具有一个以上的开口部，所述开口部的开口截面积比所述第一流路或所述第二流路的流路截面积小。
15.根据该构成，能够通过开口部中的流体的通过阻力、界面张力的作用，进一步抑制流体从第一流路及第二流路中的一方流入另一方的可能性。由此，能够更进一步提高设置渗透抑制部所带来的液体置换的抑制效果。
16.(5)上述多液混合喷出装置的特征在于，所述渗透抑制部具有形成为筛网形状、网格形状、具有多个孔的有孔盘形状、液体能够通过的多孔形状的任一种形状的部分。
17.根据该构成，能够通过渗透抑制部中的界面张力等的作用，进一步抑制流体从第一流路及第二流路中的一方流入另一方的可能性。因此，通过将渗透抑制部形成为上述构成，能够更加可靠地抑制发生液体置换。
18.(6)上述多液混合喷出装置的特征在于，所述渗透抑制部具备细孔，该细孔在喷出停止状态下能够通过界面张力和管道阻力中的至少任一者产生对抗第一流体和第二流体中的一方流体欲渗入用于输送另一方流体的流路的力。
19.根据该构成，能够通过渗透抑制部所具备的细孔中产生的界面张力和管道阻力构成的对抗力的作用，抵抗流体从第一流路及第二流路中的一方流入另一方，从而更进一步抑制发生液体置换。
20.(7)上述多液混合喷出装置的特征在于，所述渗透抑制部在所述第一流路和所述第二流路中的一方或者双方具备允许流体向喷出方向流动而抑制流体反向流动的止回结构。
21.根据该构成，能够通过渗透抑制部所具备的止回结构，抑制流体从第一流路及第二流路中的一方流入另一方而发生液体置换。
22.(8)上述多液混合喷出装置的特征在于，作为用于将第一流体、第二流体输送至所述混合单元的流体供给装置，还具备单轴偏心螺杆泵。
23.根据该构成，能够有效利用单轴偏心螺杆泵所具备的流体的喷出控制能力更加可靠地抑制发生液体置换。具体而言，单轴偏心螺杆泵通过切换转子的旋转方向，不仅能够高精度地进行朝向喷出方向输送流体的动作，还能够高精度地进行朝向与喷出方向相反的方向抽回流体的动作(回吸)。由此，能够以不会引起滴液的方式喷出流体、或者以不会越过渗透抑制部而将流体从一侧的流路吸入另一侧的流路的程度进行回吸。因此，根据上述构成，能够有效利用单轴偏心螺杆泵的喷出控制能力，更加可靠地抑制发生液体置换。
24.(发明效果)
25.根据本发明，可以提供能够最大限度地抑制发生液体置换的多液混合喷出装置。
附图说明
26.图1是将本发明的一实施方式涉及的多液混合喷出装置构成的一部分剖切的剖视
图。
27.图2是将图1的多液混合喷出装置的主要部分放大的剖视图。
28.图3是将图1的多液混合喷出装置所具备的流体供给装置的一部分剖切的剖视图。
29.图4是将第一变形例涉及的多液混合喷出装置的主要部分放大的剖视图。
30.图5是将第二变形例涉及的多液混合喷出装置的主要部分放大的剖视图。
31.图6是将第三变形例涉及的多液混合喷出装置的主要部分放大的剖视图。
32.图7是将第四变形例涉及的多液混合喷出装置的主要部分放大的剖视图。
33.图8是将第五变形例涉及的多液混合喷出装置的主要部分放大的剖视图。
34.图9是将第六变形例涉及的多液混合喷出装置的主要部分放大的剖视图。
35.图10是将第七变形例涉及的多液混合喷出装置的主要部分放大的剖视图。
36.图11是表示形成于渗透抑制部的开口部中的流体的状态的示意图。
37.图12是表示形成于渗透抑制部的开口部中的流体的状态的示意图。
38.(符号说明)
39.10：多液混合喷出装置
40.20：第一流路
41.30：第二流路
42.40：混合单元
43.50：渗透抑制部
44.52：细孔
45.60：流体供给装置
46.150：渗透抑制部
47.152：止回结构
48.250：渗透抑制部
49.350：渗透抑制部
50.450：渗透抑制部
具体实施方式
51.以下，参照附图对本发明的一实施方式涉及的多液混合喷出装置10详细进行说明。此外，在以下的说明中，首先对多液混合喷出装置10的构成进行说明，然后对多液混合喷出装置10的动作进行说明。
52.《关于多液混合喷出装置10的构成》
53.多液混合喷出装置10是将多种流体、例如由主剂和固化剂构成的双液性粘接剂等在内部混合并喷出的装置。本实施方式的多液混合喷出装置10是将包含第一流体和密度比第一流体小的第二流体的两种流体混合并喷出的装置。如图1所示，本实施方式的多液混合喷出装置10呈以第一流体使用密度比第二流体大的流体为前提的构成。多液混合喷出装置10具备第一流路20、第二流路30、混合单元40、渗透抑制部50以及流体供给装置60。
54.第一流路20是输送第一流体的流路。另外，第二流路30是输送第二流体的流路。第一流路20和第二流路30分别能够从上方朝向下方输送流体。另外，如图2所示，第一流路20和第二流路30具有配置于之后详述的合流部43的外侧的第一外部流路20a及第二外部流路
30a和配置于合流部43的内部的第一内部流路20b及第二内部流路30b。
55.如图4所示，混合单元40在合流部43的内部配设上述第一内部流路20b和第二内部流路30b，在两个流路的末端侧设置合流流路45，并且设置有混合器部42。
56.具体而言，合流部43由具有内部空间的中空部件构成，从顶面43a侧连接有第一外部流路20a和第二外部流路30a。在合流部43的内部，第一流路20和第二流路30中构成第一内部流路20b和第二内部流路30b的部分配设为到达底面43b。当从合流部43的顶面40a侧连接第一外部流路20a时，第一外部流路20a与第一内部流路20b连通，作为一连串的流路而形成第一流路20。同样地，当从顶面40a侧连接第二外部流路30a时，第二外部流路30a与第二内部流路30b连通，作为一连串的流路而形成第二流路30。第一流路20和第二流路30各自构成第一内部流路20b和第二内部流路30b的部分在合流部43内合流。
57.更为详细而言，在合流部43的内部，在第二流路30(第二内部流路30b)的末端侧设置有合流流路45。合流流路45的流路直径相比较之更靠上游侧的第二流路30的流路直径扩大。另外，第一流路20(第一内部流路20b)形成为从合流部43的顶面43a侧到达底面43b侧。第一流路20在末端侧插入合流流路45的轴心位置。因此，合流流路45成为以第一流路20为内管、第二流路30为外管的双重管结构。由此，第一流路20和第二流路30各自的末端部在合流流路45中合流。因此，通过第一流路20输送的第一流体在合流流路45中与通过第二流路30输送的第二流体合流而接触。
58.混合器部42例如由静态混合器、具备从电机等驱动源接受动力进行工作的驱动螺杆的动态混合器等构成。在本实施方式中，混合器部42由静态混合器构成。具体而言，混合器部42具有混合器壳体42a和组件42b。混合器壳体42a收纳组件42b。混合器壳体42a设置为在合流部43的底面43b侧与合流流路45连通。另外，组件42b将在合流流路45中合流并流入混合器壳体42a的第一流体和第二流体混合。组件42b是将右旋或左旋的螺旋状的板交替排列而成的，可以将通过的流体大致均匀地搅拌混合。混合器部42相对于合流部43的壳体能够进行拆装，以便能够进行例如清扫等的维护作业、或者根据用途进行更换或者拆下来使用。
59.渗透抑制部50是为了抑制密度不同的第一流体和第二流体中的一方流体渗入用于输送另一方流体的流路(第一流路20或第二流路30)而设置的。
60.在此，在本实施方式中，第一流路20和第二流路30从上方朝向下方输送第一流体和第二流体。另外，第一流体的密度大于第二流体的密度。因此，当在多液混合喷出装置10的运转停止等期间中第一流体和第二流体停止流动时，有可能在合流流路45中发生密度大的第一流体下降，而密度小的第二流体上升的现象。若发生这样的现象，则密度小的第二流体可能会从用于输送密度大的第一流体的第一流路20的末端部分渗入，从而发生液体置换。因此，在多液混合喷出装置10中，配置有渗透抑制部50以防第二流体从第一流路20的末端部分渗入。
61.渗透抑制部50内插于第一流路20的末端部分中。渗透抑制部50相对于第一流路20拆装自如。渗透抑制部50呈圆筒状，且被形成为其外径与构成第一流路20的配管的内径大致一致的形状。渗透抑制部50在大致轴心位置具有细孔52。
62.细孔52是具有远小于第一流路20的流路截面积的开口截面积的孔。细孔52与构成第一流路20的配管同样具有大致圆形的截面，且内径与第一流路20的内径相比大幅缩小。
细孔52以成为具有与喷出停止状态下第二流体渗入第一流路20的力相抗的界面张力和管道阻力的孔的方式规定开口区域的大小和通路长度(图示状态下的上下方向的长度)。
63.细孔52的开口区域的大小和通路长度可以根据实验或者各种模拟、逻辑方法等进行设定。另外，在根据模拟、逻辑方法等设定细孔52的开口区域的大小和通路长度的情况下，例如可以考虑到所使用的流体(第一流体、第二流体)的粘度和密度等的特性、流体的混合比率、流量、喷出压力等条件，利用根据规定的逻辑公式等导出等的方法进行设定。另外，在第一流体或第二流体是浆料、填料等包含微粒子的流体的情况下，可以将细孔52的开口区域的大小规定为不会引起堵塞的大小。
64.流体供给装置60是用于经由第一流路20和第二流路30向合流部43供给第一流体和第二流体的装置。如图1所示，在第一流路20和第二流路30分别设置有流体供给装置60。流体供给装置60可以使用例如现有公知的旋转容积式的泵、柱塞式的泵、空气加压式的泵等。考虑到流体的喷出控制能力等，流体供给装置60可以由单轴偏心螺杆泵构成。
65.具体而言，如图3所示，流体供给装置60呈在壳体100的内部收纳有转子102、定子104以及动力传递机构106等的构成。壳体100是金属制成的筒状部件，在长度方向一端侧设置有第一开口部110。另外，在壳体100的外周部分设置有第二开口部112。第二开口部112在位于壳体100的长度方向中间部分的中间部114处与壳体100的内部空间连通。
66.第一开口部110和第二开口部112是分别作为构成流体供给装置60的单轴偏心螺杆泵的吸入口和喷出口发挥作用的部分。流体供给装置60通过使转子102正向旋转，可以使第一开口部110作为喷出口、第二开口部112作为吸入口发挥作用。另外，通过使转子102反向旋转，可以使第一开口部110作为吸入口、第二开口部112作为喷出口发挥作用。
67.定子104是由橡胶等的弹性体、或者树脂等形成且具有大致圆筒形的外观形状的部件。定子104的内周壁116形成为n条单级或多级的阴螺纹形状。在本实施方式中，定子104形成为两条多级的阴螺纹形状。另外，定子104的贯通孔118被形成为在定子104的长度方向的任意位置处剖视时其截面形状(开口形状)都呈大致长圆形。
68.转子102是金属制的轴体，并形成为n-1条单级或多级的阳螺纹形状。在本实施方式中，转子102形成为一条偏心的阳螺纹形状。转子102被形成为在长度方向的任意位置处剖视时其截面形状都呈大致正圆形。转子102插通在形成于上述定子104的贯通孔118中，并且能够在贯通孔118的内部自由地偏心旋转。
69.当将转子102插通于定子104中时，变为转子102的外周壁120和定子104的内周壁116以两者的切线紧密接触的状态。由此，在定子104的内周壁116与转子102的外周壁120之间形成流体输送路122(空腔)。流体输送路122沿着定子104或转子102的长度方向呈螺旋状地延伸。
70.当使转子102在定子104的贯通孔118内旋转时，流体输送路122一边在定子104内旋转一边沿定子104的长度方向前进。因此，当使转子102旋转时，能够从定子104的一端侧将流体吸入流体输送路122内，并且，将该流体以封闭在流体输送路122内的状态朝向定子104的另一端侧输送，并在定子104的另一端侧喷出。具体而言，当使转子102正转时，能够执行从第二开口部112吸入流体，并使其从第一开口部110喷出的动作(喷出动作)。另外，通过使转子102反向旋转，能够执行朝向与喷出动作相反的方向、即从第一开口部110侧朝向第二开口部112侧吸入流体的动作(抽回动作)。
71.动力传递机构106用于从驱动器124向上述转子102传递动力。动力传递机构106具有动力传递部126和偏心旋转部128。动力传递部126设置于壳体100的长度方向一端侧。另外，偏心旋转部128设置于中间部114中。偏心旋转部128是将动力传递部126与转子102以能够传递动力的方式连接的部分。偏心旋转部128具备由现有公知的连杆(coupling rod)或挠性轴等构成的连接轴130。因此，偏心旋转部128能够将通过使驱动器124进行工作而产生的旋转动力传递至转子102，从而使转子102偏心旋转。
72.如上所述，本实施方式的多液混合喷出装置10能够在设置于与第一流路20和第二流路30连接的合流部43内的合流流路45中，使第一流体和第二流体合流并混合。另外，多液混合喷出装置10具备渗透抑制部50。由此，即使在多液混合喷出装置10的运转停止等期间中，第一流体和第二流体停止流动的状态下，也能够抑制第二流体渗入第一流路20。因此，多液混合喷出装置10能够抑制因为第一流体和第二流体中密度大的流体(本实施方式中为第一流体)与密度小的流体(本实施方式中为第二流体)置换而发生液体置换。
73.另外，如上所述，多液混合喷出装置10的渗透抑制部50通过未图示的螺钉或嵌入等方法而拆装自如。因此，多液混合喷出装置10可以适当地拆装渗透抑制部50，以便进行维护等。
74.如上所述，多液混合喷出装置10作为用于向合流部43输送第一流体、第二流体的流体供给装置60而具备单轴偏心螺杆泵。构成流体供给装置60的单轴偏心螺杆泵具有流体的喷出控制能力优异的特性。具体而言，流体供给装置60通过切换转子102的旋转方向，不仅能够高精度地进行朝向喷出方向输送第一流体和第二流体的动作，还能够高精度地进行将第一流体和第二流体朝向喷出方向的反方向抽回的动作(回吸)。由此，能够以不会在第一流路20和第二流路30的末端部引起滴液的方式喷出第一流体和第二流体，或者以不会越过渗透抑制部50而将流体从第一流路20和第二流路30中的一方朝向另一方抽回的程度进行回吸。因此，多液混合喷出装置10可以通过基于渗透抑制部50的液体置换的抑制效果与基于单轴偏心螺杆泵的流体的喷出控制能力的协同效应，可靠地抑制发生液体置换。
75.此外，在本实施方式中，示出了第一流路20和第二流路30两者上分别连接有由单轴偏心螺杆泵构成的流体供给装置60的构成，但本发明并不限定于此。具体而言，例如，根据不要求像单轴偏心螺杆泵这样的高精度的喷出控制能力等的各种条件，多液混合喷出装置10可以在第一流路20和第二流路30的一方或双方上设置与单轴偏心螺杆泵不同的泵作为流体供给装置60。
76.如上所述，渗透抑制部50具备开口截面积比第一流路20或第二流路30的流路截面积小的细孔52(开口部)。因此，渗透抑制部50可以通过细孔52中的流体的通过阻力和界面张力的作用抑制流体从第一流路20和第二流路30中的一方流入另一方。因此，上述多液混合喷出装置10有望通过渗透抑制部50实现高的液体置换抑制效果。
77.另外，上述渗透抑制部50中设置的细孔52具有与喷出停止状态下第一流体和第二流体中的一方(本实施方式中为第二流体)渗入用于输送另一方流体(本实施方式中为第一流体)的流路(本实施方式中为第一流路20)的力相抗的界面张力和管道阻力。因此，渗透抑制部50能够通过细孔52的界面张力和管道阻力的作用更进一步抑制发生液体置换的可能性。
78.此外，本实施方式中例示的渗透抑制部50示出了在轴心位置设置有一个细孔52的
例子，但本发明并不限定于此。例如，在需要考虑第一流路20中要求的第一流体的喷出量、喷出位置等条件等情况下，渗透抑制部50可以在偏离轴心位置的位置设置与细孔52同样的开口部、或者在轴心位置或其他部位等设置多个与细孔52同样的开口部，等等。
79.此外，在本实施方式中，例示了作为渗透抑制部50而具备细孔52的例子，但本发明并不限定于此。例如，如图4所示，也可以取代渗透抑制部50而设置具备止回结构152的渗透抑制部150。止回结构152具备允许流体朝向从第一流路20喷出第一流体的方向流动，而抑制其反向流动的结构。图示例的止回结构152具备由橡胶等具有挠性的原材料形成的止回阀154。即使在使用了这样的渗透抑制部150的情况下，也能够与设置渗透抑制部50时同样地抑制流体从第一流路20和第二流路30中的一方流入另一方而发生液体置换。
80.另外，如图5所例示，多液混合喷出装置10也可以取代渗透抑制部50而设置渗透抑制部250。渗透抑制部250具备安装于第一流路20的末端部的开口区域中的筛网部252。筛网部252呈具备多个开口区域的大小远小于第一流路20的开口截面积的筛孔的筛网形状。在设置有这样的渗透抑制部250的情况下，也能够与设置渗透抑制部50时同样地利用界面张力等的作用抑制第二流体渗入第一流路20而发生液体置换。
81.此外，在图5中，示出了作为渗透抑制部250而采用筛网形状的部件的例子，但渗透抑制部250也可以呈网格形状、或者具有多个孔的有孔盘形状。在将渗透抑制部250形成为网格形状或具有多个孔的有孔盘形状的情况下，通过使每个开口区域的大小远小于第一流路20的开口截面积，也能够利用界面张力等的作用抑制第二流体渗入第一流路20而发生液体置换。
82.另外，如图6所例示，多液混合喷出装置10也可以取代渗透抑制部50等而设置渗透抑制部350。渗透抑制部350并非如上述渗透抑制部250那样为平面的，而是如所谓的海绵那样为立体的，具有多孔形状的多孔部352，该多孔部352具备多个流体能够通过的孔。多孔部352从第一流路20的末端部朝向上游侧插入。在设置有这样的渗透抑制部350的情况下，也能够与设置渗透抑制部50或渗透抑制部150时同样地抑制第二流体渗入第一流路20而发生液体置换。
83.上述多液混合喷出装置10在第一流路20和第二流路30的末端部具有构成两个流路的配管以轴心位置大致一致的方式配置的双重管状部分，且其下游侧设置有合流流路45，但本发明并不限定于此。例如，如图7所示，也可以采用在合流部43的内部设置空间432，并使第一流路20和第二流路30分开分别与该空间432连通的构成。另外，在采用这样的构成的情况下，可以在第一流路20和第二流路30中的任一方或双方的末端部设置上述渗透抑制部50、150、250、350等。在图示例中，在第一流路20的末端部设置有筛网状的渗透抑制部250。在采用这样的构成的情况下，也能够与上述实施方式和变形例同样地抑制发生液体置换。
84.另外，上述多液混合喷出装置10在第一流路20和第二流路30中的任一方(上述例子中为第一流路20)的末端部设置有渗透抑制部50、150、250、350，但本发明并不限定于此。例如，如图8所示，也可以采用在并列配置的第一流路20和第二流路30两者的末端部设置具备筛网部452的渗透抑制部450的构成。筛网部452与上述筛网部252同样形成为筛网状。多液混合喷出装置10通过采用这样的构成，也能够抑制发生液体置换。
85.在图8的例子中，例示了作为渗透抑制部450而具备筛网部452的例子，但多液混合
喷出装置10例如也可以在与第一流路20和第二流路30对应的位置分别设置相当于渗透抑制部50的细孔52的部件。另外，多液混合喷出装置10也可以采用在第一流路20和第二流路30中分别设置止回结构152或多孔部352的构成。进而，多液混合喷出装置10也可以在第一流路20和第二流路30中以适当的组合设置细孔52、止回结构152、筛网部252、多孔部352这样的发挥渗透抑制功能的部件(例如，在第一流路20中设置细孔52，在第二流路30中设置多孔部352，等等)。进而，也可以在第一流路20和第二流路30的双方或一方中组合配置多个上述那样的发挥渗透抑制功能的部件(例如，在第一流路20中设置止回结构152和筛网部252两者，等等)。
86.在上述实施方式或变形例中，例示了以供给至第一流路20的第一流体使用密度比供给至第二流路30的第二流体的密度大的流体为前提的构成，但本发明并不限定于此。具体而言，在第一流体的密度比第二流体的密度小的情况下，也可以调换上述渗透抑制部50、150、250、350、450的配置，即将第一流路20中设置的渗透抑制部设置于第二流路30中，将第二流路30中设置的渗透抑制部设置于第一流路中。
87.另外，在上述实施方式或变形例中，例示了多液混合喷出装置10朝向重力的作用方向(从图中上方朝向下方)供给第一流体和第二流体的情况，但本发明并不限定于此。例如，如图9所示，也可以朝向与重力的作用方向相反的方向(从图中下方朝向上方)供给第一流体和第二流体。在采用这样的构成的情况下，当第一流体的密度比供给至第二流路30的第二流体的密度大时，密度小的第二流体受浮力的影响而上升。因此，与上述实施方式等的情况相反，有可能在供给第二流体的第二流路30的末端部发生液体置换。因此，在这样的情况下，如图9所示，通过在第二流路30的末端部设置渗透抑制部50、150、250、350、450，能够抑制发生液体置换。
88.上述实施方式或变形例中例示的多液混合喷出装置10示出了采用由静态混合器构成的混合器部42的例子，但是，例如也可以如图10所示在合流部43设置由动态混合器构成的混合器部542。混合器部542在搅拌室544的内部设置例如呈螺旋状等形状的搅拌部件546，并通过电机等驱动源548使搅拌部件546进行工作。另外，例如，在如图10所示将第一流路20和第二流路30横向连接在搅拌室544上时，可能在第一流路20和第二流路30两者中都发生液体置换。因此，在这样的情况下，可以在横向连接的第一流路20和第二流路30的端部设置渗透抑制部50、150、250、350、450中的任一个或多个(图示例中为渗透抑制部250)。另外，也可以构成为能够连同搅拌室544或搅拌部件546一起从合流部43拆装渗透抑制部250。
89.实施例1
90.接着，以下对用于在考虑到所使用的流体的特性等的喷出条件、第一流路20、第二流路30、合流流路45以及混合器部42等的尺寸和形状等的条件的同时，规定形成于上述渗透抑制部50、150、250、350、450等(以下也称为“渗透抑制部50等”)的孔或开口的大小的方法的一个实施例详细进行说明。
91.形成于渗透抑制部50等的孔或开口的大小可以规定为通过以下的(1)～(4)的顺序导出的值。
92.(1)根据所使用的流体的特性(流体的粘度、流体的密度差等)、第一流体与第二流体的混合比率、所希望的流量、喷出压力等决定喷出条件。
93.(2)根据通过(1)决定的喷出条件，决定输送第一流体和第二流体的第一流路20和
第二流路30的直径和长度、合流流路45的形状、混合器部42等，并导出液体通过第一流路20或第二流路30时产生的压力损失δp。
94.(3)导出第一流体和第二流体的界面张力、第一流体和第二流体与构成渗透抑制部50的材质的接触角、第一流体与第二流体的界面张力。
95.(4)设计渗透抑制部50的开口的大小。
96.在此，上述(2)中的压力损失δp例如可以根据以下的达西-威斯巴赫(darcy-weisbach)的(数式1)导出。
97.【数式1】
[0098][0099]
在上述(3)中，第一流体和第二流体的界面张力例如可以通过利用界面张力计测定等方式导出。另外，第一流体和第二流体与构成渗透抑制部50等的材质的接触角例如可以通过利用接触角仪测定等方式导出。第一流体和第二流体的界面张力例如可以通过利用使用了滴体积法的界面张力计测定等方式导出。
[0100]
上述(4)中的渗透抑制部50等的开口的大小例如可以如下导出。此外，以下假定渗透抑制部50等所具备的开口形状为正圆形状的情况进行说明，以便简化说明，但作为渗透抑制部50等所具备的开口形状，并不排除例如多边形形状、椭圆形状等。
[0101]
作为上述(4)中导出渗透抑制部50等的开口的大小的前提，当将第一流体、第二流体等流体在浮力的作用下即将分离的力设为f1时，若阻止伴随液体置换的流体移动的力超过，则不会发生液体置换，即便不能超过但足够大，也能够以实用上足够的程度抑制液体置换。另一方面，若考虑到使对于第一流体或第二流体的喷出的影响为最小限度，则优选使阻止伴随液体置换的流体移动的力不要超过上述力f1太多。另外，阻止液体置换的力可以想到源自流体的界面张力的力f2和源自管道阻力的力f3这两种力。因此，可以以使源自流体的界面张力的力f2和源自管道阻力的力f3与流体的浮力f1保持平衡的方式设计渗透抑制部50等。
[0102]
在此，当如图11的模型图所示，假定为密度小的液体(上述实施方式中为第二流体)相比渗透抑制部50、150、250、350、450的任一个(图示例中为渗透抑制部250)更靠重量方向下侧的混合部形状时，流体的浮力f1由以下的(数式2)表示。
[0103]
【数式2】
[0104]
f1＝v(ρh-ρl)
×g···
(数式2)
[0105]
此外，在上述(数式2)中，v是指在图11的模型图中的初始状态下一方流体的接触部越过渗透抑制部50等的开口区域在另一方流体侧变为凸起状态的部分的体积。另外，ρh表示密度大的流体的密度，ρl表示密度小的液体的密度，g表示重力加速度。
[0106]
源自流体的界面张力并阻止液体置换的力f2根据界面张力σi与设置于渗透抑制部50的开口部的圆周(多边形孔时为周长)之积而定，其中，该界面张力σi通过两种流体(第一流体和第二流体)和构成渗透抑制部50等的原材料的材质而产生。因此，力f2的大小根据以下的(数式3)而定。
[0107]
【数式3】
[0108]
f2＝σi
×
π
×d···
(数式3)
[0109]
此外，上述界面张力σi可以通过作为杨氏等式的变形的下述(数式4)而求出。
[0110]
【数式4】
[0111]
σi＝γl1cosθ1+γl2cosθ2+γl12cosθ12
···
(数式4)
[0112]
γl1：第一流体的界面张力
[0113]
γl2：第二流体的界面张力
[0114]
γl12：第一流体与第二流体的界面张力
[0115]
θ1：第一流体与渗透抑制部50等的材质的接触角
[0116]
θ2：第二流体与渗透抑制部50等的材质的接触角
[0117]
θ12：第一流体与第二流体的接触角(可根据γl12算出)
[0118]
另外，源自管道阻力且抵抗浮力的力f3，可以使用达西-威斯巴赫公式根据以下的(数式5)导出。
[0119]
【数式5】
[0120][0121]
如以上所示，由于源自界面张力的力f2和源自管道阻力的力f3根据渗透抑制部50等的开口部的流路长度l、开口部的直径d而变化，因此，通过适当地规定流路长度l、开口部的直径d，能够实现可抑制液体置换的渗透抑制部50等。
[0122]
实施例2
[0123]
接着，参照附图对设置具备细孔52的渗透抑制部50及网状的渗透抑制部250时起作用的力的关系、和渗透抑制部50或渗透抑制部250的设计思想的一个实施例详细进行说明。此外，在实施例2的说明中，对于与上述实施例1涉及的说明重复的部分，利用相同的符号进行说明，并省略详细的说明。
[0124]
通过浮力使第一流体、第二流体等流体即将分离的力f1可以通过上述(数式2)导出。另外，源自流体的界面张力并阻止液体置换的力f2可以根据上述(数式3)导出，源自配管阻力并阻止液体置换的力f3可以根据上述(数式5)导出。
[0125]
在此，作为能够抑制液体置换的状态，可以考虑如图12的(a)所示仅利用界面张力便完全抑制液体置换的状态(状态1)、以及如图12的(b)所示利用界面张力和配管阻力无法阻止液体置换但使其速度减缓的状态(状态2)这两种状态。在图12的(a)的状态中，呈f1≤f2的力关系。另外，在图12的(b)的状态下，呈f1＞f2+f3的力关系。另外，认为如果流体未产生运动，则上述力f3所带来的减速效果不会发挥效果。呈筛网状的渗透抑制部250容易维持(状态1)，具备细孔52的渗透抑制部50容易维持(状态2)的倾向。另外，在图12的(b)的状态下，可以想到存在极少变为如下状态的可能性，即：流体的一部分被切断且如图12的(c)所示一方流体的一部分(液滴)流入另一方流体侧。在图12的(c)的状态下，呈f1＞f3的力关系。通过以使f2+f3的大小远大于f1的方式规定渗透抑制部50所具备的开口部的大小、流路长度，从而能够抑制变为图12的(c)那样的状态、或者抑制渗入的液滴的尺寸。
[0126]
在此，对于像上述渗透抑制部50那样具备细孔52的细管型与像渗透抑制部250那样具备多个开口部的筛网型进行比较，对于在渗透抑制部50、250的附近发挥作用的力进行研究。
[0127]
首先，假定为隔着渗透抑制部50、250位于一侧的流体欲朝向另一侧的液体的方向
渗入的状态。该情况下，在欲越过渗透抑制部50、250渗入的流体中，呈凸状的部分(以下也称为“凸部254”)的体积v为形成于渗透抑制部50、250的开口部的直径d的三次方的n％(n＜100)。因此，从形成于渗透抑制部50、250的一个孔来看，孔的圆周与流体的凸部254的体积v之比呈开口部的孔径越小，则流体的凸部254的体积v相对于孔的圆周越小的倾向。因此，呈如下倾向：形成于渗透抑制部50、250的开口部的孔越小，则界面张力f2相对于通过浮力即将分离的力f1相对越大。另外，关于管道阻力f3，也呈流体的凸部254的体积v相对于形成于渗透抑制部50、250的开口部的孔的圆周小的倾向。
[0128]
由于细管型的渗透抑制部50也必须通过一个细孔52喷出流体，因此，假设从整体的流量来看，一个细孔52的细小度有限。但是，即使界面张力f2小于力f1，只要构成细孔52的管路存在一定长度，则也能够通过管道阻力f3的影响减慢液体置换的进展。另一方面，由于筛网型的渗透抑制部250具有多个开口部，因此，即使每个开口部的大小小，但从整体来看也很难成为阻碍喷出的原因。在筛网型的渗透抑制部250中，可以相比细管型的渗透抑制部50而缩小一个开口部的大小，从而使界面张力f2相对于力f1相对变大。此外，认为不同于渗透抑制部50，渗透抑制部250中几乎不会产生管道阻力f3。因此，为了在渗透抑制部250中可靠地抑制液体置换，优选将开口部的大小调整为界面张力f2远大于力f1。
[0129]
接着，对于考虑到如上所述采用细管型时和采用筛网型时的特性而设计渗透抑制部50、250的方法的一例进行说明。首先，在细管型的渗透抑制部50的情况下，如上所述，呈如下倾向：若以使f1≤f2为目标，则必须将开口部的大小缩小至单个细孔52无法喷出流体的程度。因此，在细管型的渗透抑制部50的情况下，最好不仅考虑到界面张力f2还考虑到管道阻力f3带来的效果进行设计。即，在渗透抑制部50的情况下，可以以f1＞f2+f3的关系成立，且f1与(f2+f3)之差变小的方式进行设计。具体而言，在渗透抑制部50的情况下，以如下长度l设计直径d的细孔52，该长度l是指：在以下的(数式6)中，即使液体置换的流速u接近于0，也使左项与右项之差尽可能小的长度。
[0130]
【数式6】
[0131][0132]
(其中，u≈0)
[0133]
另外，在筛网型的渗透抑制部250的情况下，即使如上所述每个开口部的大小较小，对流体的喷出造成的影响也较小。因此，有望仅利用界面张力f2便可阻止液体置换。由于界面张力f2只要针对每个开口部考虑即可，因此，能够使凸部254的体积v相对较小。因此，在筛网型的渗透抑制部250的情况下，可以以满足f1≤f2的方式进行设计。具体而言，只要以满足以下的(数式7)的方式规定构成网孔的开口部的直径d即可。
[0134]
【数式7】
[0135]
v(ρh-ρl)g≤σiπd
···
(数式7)
[0136]
此外，在渗透抑制部50中设置有多个细孔52、排列设置多个具备单个细孔52的渗透抑制部50、作为渗透抑制部250而使用具有厚度的渗透抑制部等的情况下，即使根据上述(数式6)进行设计，也可以通过根据(数式7)进行设计并尽可能延长流路长度，从而作为用于可靠地抑制液体置换的要素而确保管道阻力f3。
[0137]
实施例3
[0138]
以下，对于为了验证设置上述渗透抑制部50、250所带来的效果而进行的试验进行说明。在本实施例中，试验中使用了使主剂与固化剂发生固化反应而粘接的环氧类结构用双液性粘接材料(threebond fine chemical株式会社制tb3950d)。本试验中使用的环氧类结构用双液性粘接材料具有通过将主剂与固化剂以混合比1：1混合而在15分钟内固化的特性。另外，本实施例中使用的主剂的比重为1.18g/cm3，粘度为2.7pa
·
s(25℃)，固化剂的比重为1.00g/cm3，粘度为2.2pa
·
s(25℃)
[0139]
在本实施例中，将流路长度约10cm、流路内径3mm的丙烯制的直管当作与合流部43连接的流路中用于输送密度大的流体的流路(相当于上述实施方式中的第一流路20)，并在该直管中装满主剂。另外，将内部容积为2ml的杯子当作合流流路45，并将直管垂直保持于该杯子内。在该杯子内填充固化剂直到与直管的下端接触为止，并观察经过，由此再现了多液混合喷出装置10的运转停止状态。温度环境在所有试验中均为约25℃。
[0140]
首先，不在丙烯制的直管的末端部设置相当于渗透抑制部50、250的部件进行了上述试验。结果是，当作合流流路45的杯子内填充的固化剂的最上端，在将装满主剂的丙烯制的直管刚投入装有固化剂的杯子之后约5分钟的期间内在丙烯管内上升约1mm左右。然而，经过5分钟之后，在比主剂更靠内侧的丙烯管中心附近，固化剂以每5分钟约8mm的速度持续上升。将装满主剂的丙烯制的直管投入杯子之后放置经过约4小时，结果固化剂渗入整个丙烯管，而且发现进行固化反应的程度的混合。因此，在未设置相当于渗透抑制部50、250的部件的情况下，确认经时性地进行液体置换。
[0141]
接着，在上述丙烯制的直管的末端部设置了细管型的渗透抑制部50并进行了同样的试验。在本实施例中，作为样品准备了细孔52的大小不同的三种渗透抑制部50并进行了试验。具体而言，针对细孔52的内径为2mm、细孔52的长度为约5mm的第一样品进行了试验，结果从试验开始到30分钟左右，以5分钟一次左右的比例在丙烯制的直管内产生未发生固化反应的直径1mm以下左右的小的固化剂液滴并上升。然而，从试验开始经过了30分钟左右之后，这样的液滴的产生间隔变大。即使从试验开始放置到约17小时之后，渗入丙烯制的直管内的固化剂的液滴也才十几个左右，并未达到通过固化反应使直管堵塞的程度。
[0142]
另外，针对细孔52的内径为1mm、细孔52的长度为约5mm的渗透抑制部50的第二样品进行了试验，结果从试验开始经过约6小时也未发现液体置换。从试验开始起约23小时之后，发现了在丙烯制的直管的下端部固化剂呈极细的条纹状上升1cm左右的现象、丙烯制的直管内渗入数个左右的比上述第一样品涉及的试验时小的固化剂的液滴的现象，但未达到通过固化反应使直管堵塞的程度。
[0143]
另外，针对细孔52的内径为2mm、细孔52的长度为约1mm的渗透抑制部50的第三样品进行了试验，结果从试验开始到60分钟后未发现变化。然而，从试验开始经过了60分钟之后，高频率地产生比上述第一样品涉及的试验时大的固化剂的液滴渗入丙烯制的直管内的现象，270分钟后在整个直管内发现了液滴。在试验开始后经过了约8小时的时候，主剂和固化剂的混合进行至有可能因为固化反应造成堵塞的程度。
[0144]
根据以上的结果可知，通过如上述第一样品、第二样品时那样使细孔52的大小最佳化，即使在例如夜间或维护等使工厂在数小时内停止运转这样的情况下，也能够抑制发现液体置换。
[0145]
接着，对于在上述丙烯制的直管的末端部设置有筛网型的渗透抑制部250的构成
进行了同样的试验。在本实施方式的试验中，作为构成渗透抑制部250的筛网，采用尼龙制且目数为110、线径为71μm、开口率为48％、厚度为130μm的网片。将这样的渗透抑制部250设置在丙烯制的直管的末端部，并进行了同样的试验，结果即使从试验开始经过了160分钟，也未发现越过筛网发生液体置换的现象。另外，也未发现在筛网上通过固化反应而凝胶化等的现象。由该结果可知，通过设置筛网型的渗透抑制部250，也能够抑制发现液体置换。
[0146]
本发明并不限定于上述实施方式和变形例等示出的内容，能够在不脱离权利要求的范围内根据其教导及精神得到其他的实施方式。上述实施方式的构成要素可以任意选择并组合构成。另外，也可以将实施方式的任意的构成要素、与用于解决发明的技术方案中记载的任意的构成要素或将用于解决发明的技术方案中记载的任意的构成要素具体化的构成要素任意地组合构成。对此，有意在本技术的补正或分案申请等中获得专利权。
[0147]
(工业上的可利用性)
[0148]
本发明能够良好地应用于例如喷出如由主剂和固化剂构成的双液性粘接剂那样要求将多种流体混合并喷出的流体的多液混合喷出装置的全部中。