[發明專利]流體混合器及使用流體混合器的裝置

有效

• 申請號: 200980130880.1
• 申請日: 2009-07-28
• 公開（公告）號: CN102112215A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 花田敏廣
• 申請（專利權）人: 旭有機材工業株式會社
• 主分類號: B01F5/00
• 分類號: B01F5/00;A47J43/00;B01F3/02;B01F3/04;B01F3/06;B01F3/08;B01F3/12;B29B7/32;C10L1/32
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張楠;陳建全

技術領域

本發明涉及一種用于化工廠、半導體制造領域、食品領域、醫療領域、生物領域等各種產業中的流體輸送配管的流體混合器，尤其涉及一種可使流體的流動方向的濃度分布及溫度分布沒有不均地進行均勻混合的流體混合器及使用流體混合器的裝置。

背景技術

一直以來，作為使安裝在配管內并在管內流動的流體均勻地混合的方法，通常為使用如圖16所示的攪拌葉片狀的靜態混合器元件81的方法(例如參照日本特開2001-205062號公報)。通常，靜態混合器元件81具有以下結構：以使矩形板繞其長軸線扭轉180度而形成的板作為最小單元構件，將多個最小單元構件以扭轉方向成為相互不同的方向的方式一體地串聯連接。將該靜態混合器元件81配置于管82內，在管82的兩端部安裝凸接頭83，并安裝喇叭管85而將緊固螺母84緊固，從而形成靜態混合器。此時，將靜態混合器元件81的外徑設置為與管82的內徑大致相同，由此可以有效地攪拌流體。

然而，對于使用上述現有的靜態混合器的流體的混合方法，由于其是沿流向對流過來的流體進行攪拌的構成，因此，如圖17(a)所示，可以使配管的徑向的濃度分布沒有不均地進行均勻化，但如圖17(b)所示，不能使軸向(流動方向)的濃度分布沒有不均地進行均勻化。因此，例如在靜態混合器的上游側使水和藥液混合流動時，在藥液的混合比暫時增加的情況下，將以在流路內濃度局部變濃的狀態通過靜態混合器。此時，即使攪拌在徑向變均勻的水和藥液，也導致在軸向(流動方向)上在流路內濃度局部變濃處以幾乎沒有被稀釋地變濃的狀態直接流向下游側(參照圖17(b))。由此，在與半導體清洗裝置、尤其是在半導體晶片的表面直接涂布藥液而進行各種處理之類的裝置連接的情況下，存在濃度不同的藥液被涂布在半導體晶片的表面上而成為次品的原因的問題。

作為避免該軸向(流動方向)的濃度分布不均的方法，可以舉出在流路的途中設置罐而將流體暫時貯存在罐內、使罐內的濃度均勻后使流體流動的方法(未圖示)等。然而，存在以下問題：為了設置罐而需要較大的空間，從而產生裝置變大的問題；為了從罐再次輸送流體，需要泵、配管等，因此，存在使用部件的數量變多的問題；具有產生用于對配管線路進行施工的成本的問題。另外，在該方法中，在罐內滯留流體。如果流體滯留，則成為產生細菌的原因，存在導致在罐內產生的細菌流入配管線路中，在半導體生產線中產生細菌附著于半導體晶片上而成為次品的問題。

作為避免軸向(流動方向)的濃度分布不均的其它的方法，如圖18所示，有將流路分支而進行流體稀釋的分支稀釋裝置(例如參照日本特開平8-146008號公報)。對該裝置而言，在分析以一定速度在細管91中流動的試樣溶液的裝置中，通過將使流動的試樣分支為多個流路的分支部92設置于流路的途中，由此可以分開試樣溶液，使各分支流路的細管93、94的內徑或長度變化，在檢測器95的前面的合流部96再次合流，利用檢測試樣溶液的時間差進行稀釋。

先行技術文獻

日本特開2001-205062號公報及日本特開平8-146008號公報

發明內容

然而，在將圖18的現有的分支稀釋裝置的技術用于流體輸送配管的情況下，需要設置在管路的途中分支的長度不同的管路并設置再次合流的配管線路。因此，為了使軸向(流動方向)的濃度分布沒有不均地在流路內均勻化，必須較多地設置分支的流路，在該情況下，存在設置分支的配管線路的空間變大的問題。另外，為了對這樣的配管線路進行施工，存在部件件數需要較多、繁雜且需要時間的問題。

本發明是鑒于以上的現有技術的問題點而完成的，其目的在于提供一種可以使流體的流動方向的濃度分布及溫度分布沒有不均地進行均勻混合、緊湊且配管施工容易的流體混合器及使用流體混合器的裝置。

若要對用于解決上述課題的本發明的構成進行說明，流體混合器的第一特征在于，其具有：流體入口、連接于該流體入口的第一流路、連接于該第一流路的螺旋流路、從該螺旋流路分支的多個分支流路、該多個分支流路所分別連接的第二流路、和連接于該第二流路的流體出口，其中，所述多個分支流路從所述螺旋流路的不同位置各自分支，分別在所述第二流路的不同位置與第二流路連接。

另外，流體混合器的第二特征在于，其具備：主體部：所述主體部形成為：在一個端面配置有所述流體入口，在另一端面配置有所述流體出口，在外周形成有螺旋槽，與所述螺旋槽的螺旋的中心軸同軸地配置有所述第二流路，而且多個連通孔分別連通所述第二流路和所述螺旋槽；和筐體：其與該主體部的外周面嵌合；其中，由所述螺旋槽及所述筐體的內周面形成所述螺旋流路，所述連通孔成為所述分支流路。