静态混合器的可重构混合导流体及制造静态混合器的方法

摘要

一种用于在静态混合器(16)中混合流体流的混合导流体(10)，包括沿着纵向方向延伸的混合元件支撑结构(30)和联接到该混合元件支撑结构(30)的第一组可移动混合元件(34)。所述第一组可移动混合元件(34)以第一构造形成，并在混合导流体(10)插入到管状管道(14)中时移动到第二构造。在该第二构造中，第一组可移动混合元件(34)针对混合流体而被优化并限定难以模制的多个底切。该混合导流体(10)还可包括第二组静止混合导流体(42)，当第一组可移动混合元件(34)移动到第二构造时，该第二组静止混合导流体(42)与第一组可移动混合元件(34)交错。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年10月24日递交的申请序列No.13/658,948(待 决)和2011年10月31日递交的申请序列No.61/553,575(待决)的 优先权，该两个申请的公开内容再次通过引用而并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及一种流体分配器，且更具体地说，涉及静态混 合器的部件。

背景技术

存在多种静止混合器类型，诸如多通量、螺旋型及其它类型。这 些混合器类型中的大部分实施相同的一般原理以在流体分配器中将流 体混合在一起。在这些混合器中，通过以重叠方式分离并重组流体而 将流体混合在一起。通过迫使流体经过一系列交替几何形状的混合导 流体来实现该行为。这种分离和重组导致流体层混合成薄的且最终分 散经过彼此。该混合过程已经被证明是非常有效的，尤其是对于高粘 性流体。一种示例性静态混合器类型包括具有变化的几何形状的一系 列交替的混合导流体，诸如布置在管道中以执行连续的分离和重组的 右手侧和左手侧混合导流体。

这些类型的混合器通常在将大部分的质量流体流混合在一起时是 有效的，但是必须提供大量混合导流体来彻底地混合流体，由此增加 了混合器的总长度。该额外的长度是不期望的，因为具有长的静态混 合器的流体分配器可能对于特定的分配操作来说不是足够紧凑的。为 了缩短静态混合器，已经研发了较新的混合导流体，其包括更多数量 的交叉叶片或板，这些交叉叶片或板形成格栅，用于将质量流体流同 时分离成多于两个的部分。这些混合导流体更快速地混合质量流体流， 并因此使静态混合器明显缩短。

然而，具有大量的交叉叶片的混合导流体更难以制造。例如，授 予Brauner等人的美国专利4,220,416描述了被模制成两个V型梳子状 的部分的混合导流体，该两个V型梳子状的部分在插入到静态混合器 的管道内之前单独地模制并互相啮合。这些混合导流体中的叶片之间 的大量的交叉点限定大量的底切，在没有专门模制设备的情况下大量 的底切是不可模制或不可能模制。即使这些混合导流体被模制，每一 个混合导流体必须被单独模制，而不是作为一体的导流体堆的一部分 被模制，这在静态混合器领域中是常见的。因此，形成静态混合器的 每一个单独的混合导流体和管道的制造和组装是复杂、昂贵且耗时的。

另外，每一个所制造的混合导流体必须遵守严格公差以合适地装 配在管道中同时提供与管道的摩擦配合。在不是将每一个混合导流体 模制成一体的导流体堆的情况下，混合导流体之间的公差不一致性能 够使得各个混合导流体组装到管道中变得困难，如果可能的话。因此， 期望解决与包括具有大量的底切的这些混合导流体的静态混合器相关 的一些问题。

发明内容

根据本发明，一种用于在静态混合器中混合流体流的混合导流体 包括沿着纵向方向延伸的混合元件支撑结构。该混合导流体还包括联 接到混合元件支撑结构的第一组可移动混合元件。该第一组可移动混 合元件以第一构造形成。当混合导流体插入到管状管道中时，第一组 可移动混合元件移动到第二构造。

在一方面，该第一组可移动混合元件在第一构造中以第一角度从 纵向方向成角度，并且该第一组可移动混合元件在第二构造中以第二 角度从纵向方向成角度，所述第二角度比第一角度小。例如，第一组 可移动混合元件可在第一构造中垂直于纵向方向，并且在第二构造中 以锐角从纵向方向成角度。此外，第一组可移动混合元件中的每一个 均被设定尺寸以当定位在管状管道中时从第一构造弹性弹性变形或以 其它方式移动到第二构造。第一组可移动混合元件中的每一个均可以 在第一构造中是大体平面的并且在第二构造中是大体非平面的。第一 组可移动混合元件中的每一个均包括连接到混合元件支撑结构的内端 和斜切的外端，所述斜切的外端被构造成与管状管道摩擦接合。

在另一方面，混合导流体还包括联接到混合元件支撑结构的第二 组静止混合元件。当处于第一构造中时，第二组静止混合元件不与第 一组可移动混合元件交错，但是与在第二构造中的第一组可移动混合 元件啮合在一起以形成格栅结构。在这方面，第一组可移动混合元件 在第二构造中限定多个底切，这些底切使得难以在第二构造中模制混 合元件。混合导流体由非金属材料制造，使得第一组可移动混合元件 在放置在第二构造期间容易移动或变形。

在另一实施例中，一种用于混合流体的静态混合器包括管状管道 和插入到该管状管道中的至少一个混合导流体。所述混合导流体包括 沿着纵向方向延伸的混合元件支撑结构和联接到混合元件支撑结构的 第一组可移动混合元件。该第一组可移动混合元件以第一构造形成。 当混合导流体插入到管状管道中时，第一组可移动混合元件移动到第 二构造。

所述混合导流体可与至少一个另外的导流体连续地模制成一体的 导流体堆。在一方面，所述另外的导流体中的至少一个导流体是与所 述混合导流体不同类型的导流体。在另一方面，所述另外的导流体中 的至少一个导流体以与所述混合导流体不同的角度定向。静态混合器 的管状管道包括内径，并且所述第一组可移动混合元件中的每一个均 限定元件长度。元件长度比管状管道的内径的一半长，这迫使第一组 可移动元件在被插入到管状管道中时枢转或变形到第二构造。

在另一实施例中，一种用于混合流体的静态混合器包括限定内径 的管状管道和插入到该管状管道中的至少一个混合导流体。所述混合 导流体包括沿着纵向方向延伸的纵向杆和可枢转地联接到该纵向杆的 第一组混合元件。该第一组混合元件中的每一个均限定元件长度，该 元件长度比管状管道的内径的一半长。因此，当插入到管状管道中时， 第一组可移动元件必须枢转或变形。第一组混合元件可枢转地联接到 纵向杆以便使得第一组混合元件能够朝向或远离纵向方向枢转运动。

在又一实施例中，一种制造静态混合器的方法包括模制至少一个 混合导流体。该混合导流体包括沿着纵向方向延伸的混合元件支撑结 构和具有第一构造的第一组可移动混合元件。该第一组可移动混合元 件被构造成当混合导流体插入到管状管道中时移动到第二构造。

例如，混合元件可以完全由可变形塑性材料形成，所述可变形塑 性材料同样足够薄以在导流体被插入时变形。可替代地，混合元件可 以形成有活动铰链结构，该活动铰链结构允许混合元件的枢转运动， 即使其部分是刚性的。该第一组可移动混合元件第二构造中针对混合 流体而被优化并限定多个底切。

在又一实施例中，一种制造静态混合器的方法包括模制至少一个 混合导流体。混合导流体包括沿着纵向方向延伸的混合元件支撑结构 和具有第一构造的第一组可移动混合元件。该方法还包括：将混合导 流体插入到管状管道中；和在将混合导流体插入到管状管道中时使第 一组可移动混合元件从第一构造移动到第二构造。

组装静态混合器的另一方法包括：将具有多个混合元件的至少一 个混合导流体插入到管道中。在将混合导流体插入的同时，混合元件 中的至少一些可移动到混合构造。为此，混合导流体可以在针对模制 过程而被优化的第一构造中被模制，并随后在针对混合流体而被优化 的第二构造中使用。

本发明的这些及其它目的和优势将在结合本文附图的以下详细描 述期间变得更容易明白。

附图说明

并入本说明书并构成本说明书一部分的附图示出本发明的实施 例，并与上面给出的本发明的总体描述和下面给出的实施例详述一起 用来解释本发明的原理。

图1是包括根据本发明一个实施例的混合导流体的导流体堆的透 视图；

图2是图1的导流体堆的侧视图；

图3是从导流体堆中的其它导流体移除并定位在第一构造中的图 1的混合导流体的至少一部分的透视图；

图4是在第一构造中的图3混合导流体的侧视图；

图5是包含图1的导流体堆的静态混合器的透视图，其中导流体 堆被插入到管状管道中；

图6是在插入到管状管道中之后定位在第二构造中的图3的混合 导流体的透视图；

图7是在第二构造中的图6的混合导流体的侧视图；

图8是包括在针对混合而被优化的第二构造中的混合导流体的图 1的导流体堆的透视图；

图9是图8的导流体堆的侧视图；

图10是根据本发明的另一实施例的混合导流体的至少一部分的 透视图，该混合导流体被定位在第一构造中；

图11是在导流体堆中的多个图10的混合导流体的透视图；

图12是定位在针对混合而被优化的第二构造中的图10的混合导 流体的透视图；

图13是在导流体堆中的多个图12的混合导流体的透视图；

图14是定位在针对混合而被优化的第三构造中的图10的混合导 流体的透视图；

图15是在导流体堆中的多个图14的混合导流体的透视图；

图16是根据本发明的另一实施例的混合导流体的透视图，该混合 导流体被定位在第一构造中；

图17是定位在针对混合而被优化的第二构造中的图16的混合导 流体的透视图；

图18是根据本发明的又一实施例的混合导流体的透视图，该混合 导流体定位在第一构造中；并且

图19是定位在针对混合而被优化的第二构造中的图18的混合导 流体的透视图。

具体实施方式

参考图1-9，根据本发明一个实施例的可重新构造的混合导流体 10被结合到导流体堆12中，导流体堆12构造成被插入到管状管道14 中以形成下面更详细描述的静态混合器16。在所示实施例中，导流体 堆12被模制成单一构件，该单一构件包括至少一个常规左手则混合导 流体18、至少一个常规右手则混合导流体20、常规错流反向导流体22 和多个可重新构造的混合导流体10。在导流体堆12的该实施例中示出 的常规导流体18、20、22中的每一个均在授予Pappalardo的美国专利 7,985,020中充分描述，该专利已被转让给本发明的受让人。应理解的 是，在导流体堆的其它实施例中，这些各种各样的导流体10、18、20、 22的数量和顺序可被修改而不偏离本发明的范围。另外，根据需要， 其它类型的常规可模制的混合导流体可与导流体堆结合。在本发明的 其它实施例中，构成导流体堆12的各种导流体替代地可以单独模制并 被联接在一起。

如图1-4和部分地在图5中所示，包括在导流体堆12中的可重新 构造的混合导流体10以第一构造被模制，该第一构造适合与其它导流 体18、20、22一起连续地模制。在这方面，在第一构造中，可重新构 造的混合导流体10不包括大量的底切和交错的混合元件。因此，可重 新构造的混合导流体10可通过非专门的规则模制设备与其它混合导流 体10和其它常规的导流体18、20、22一起连续地模制。当可重新构 造的混合导流体10被插入到管状管道诸如图5中所示的混合器管道14 中时，混合导流体10移动到第二构造，所述第二构造针对通过混合器 管道14的流体的有效混合而优化。在图6-9所示的第二构造中，可重 新构造的混合导流体10限定多个底切和/或交错的混合元件结构。为 此，很难或不可能以第二构造模制该可重新构造的混合导流体10。因 此，该可重新构造的混合导流体10能够实现具有不可直接模制的复杂 几何形状的导流体与其它混合导流体连续地模制。

参考图1-4，根据该实施例的可重新构造的混合导流体10包括纵 向杆30形式的混合元件支撑结构30，该纵向杆30沿着当混合导流体 10被模制成导流体堆12时由导流体堆12限定的纵向方向延伸。应理 解的是，在本发明的其它实施例中，对于混合元件支撑结构30可使用 其它类型的结构。图1和2示出在导流体堆12中的多个这些混合导流 体10，而图3和4示出混合导流体10的至少一部分10a。混合导流体 10还包括一个或多个横杆32，所述横杆32联接到纵向杆30并大体垂 直于所述纵向方向延伸。大体垂直于纵向方向并大体垂直于横杆32延 伸的第一组可移动的混合元件34(下文“第一组混合元件”34)从纵 向杆30和横杆32向外延伸。该第一组混合元件34中的每一个均与纵 向杆30或横杆32一体地模制。该第一组混合元件34中的每一个均比 横杆32从纵向杆30向外延伸更远，原因在下面进一步详细阐述。每 一个混合元件34均包括：直接连接到纵向杆30或经由相应的横杆32 连接到纵向杆30的内端36；和包括斜切表面40的外端38。所述斜切 表面40被构造成与静态混合器16的管状管道14对齐并与其摩擦接合， 如下面进一步详细描述。

该实施例的可重新构造的混合导流体10还包括联接到纵向杆32 和横杆32的第二组静止混合元件42。该第二组静止混合元件42中的 每一个均包括内端44和外端46，所述内端44联接到相应的横杆32或 纵向杆30。静止混合元件42的外端46和第一组混合元件34的外端 38上的斜切表面40被圆化，使得可重新构造的混合导流体10可配合 到圆筒形管状管道14中。应理解的是，在管状管道14被重新成形为 具有矩形横截面或其它形状的横截面的其它实施例中，各个外端38、 46可不被弯曲。在该实施例中，第二组静止混合元件42中的每一个均 朝向由图中的箭头48指示的插入方向与横向于纵向方向的平面成角 度。因此，图3中示出的横杆32包括静止沿着横杆32的相反侧32a、 32b以交替关系彼此相邻地形成的混合元件42和混合元件。

因此，混合导流体10限定被模制成其中在混合元件34和静止混 合元件42之间的邻接或交叉的数量被最小化的第一构造。为此，混合 导流体10不包括难以模制且不可能与导流体堆12中的其它导流体连 续地模制的大量的底切。因而，混合导流体10可通过模制工艺来形成， 使得纵向杆30、横杆32、第一组混合元件34和第二组混合元件42一 体地形成为一体的混合导流体10。另外，混合导流体10可由具有各种 定向的不同类型的混合导流体一体地模制，如图1和2中示出的一体 的导流体堆12中所示。在一个示例中，混合导流体10和一体的导流 体堆12可由可模制的塑性材料诸如聚丙烯注射模制而成。应理解的是， 在与本发明一致的其它实施例中，混合导流体10可由不同的材料模制 而成。还应理解的是，虽然在该实施例中示出的混合元件34、42是叶 片，但是在本发明范围内的其它实施例中，其它类型的混合元件，诸 如翼片、楔块、腹板、板等可被用作混合元件34、42。

为了将可重新构造的混合导流体10的第一组混合元件34从第一 构造移动到更好地适于混合流体的第二构造，混合导流体10被插入到 管状管道14中。例如，包括混合导流体10的导流体堆12可被插入到 静态混合器16的管状管道14的入口端50中，如图5所示。如上面描 述的，混合导流体10的横杆32在横向长度上比可重新构造的混合元 件34短。更具体地，横杆32的尺寸被设定成仅摩擦接合管状管道14 的内壁52。因为第一组混合元件34更远地延伸远离纵向杆30，所以 将混合导流体10插入到管状管道14中迫使第一组混合元件34中的每 一个弹性地变形或以其它方式从第一构造(图1-4)移动到第二构造(图 6-9)。例如，第一组混合元件34可完全由足够薄以在混合导流体10 被插入时变形的可变形塑性材料形成。可替代地，第一组混合元件34 可形成为具有活动铰链结构，该活动铰链结构允许混合元件34的枢轴 运动，即使其部分是刚性的。

与用于实现第一组混合元件34的运动的机构无关，在插入到管状 管道14中期间，混合元件34朝向和远离纵向方向枢转。在该实施例 中，第一组混合元件34的弹性变形作为将导流体堆12插入到静态混 合器16中的结果自动地发生，并且不需要另外的制造或组装步骤来制 备在静态混合器16中使用的该混合导流体10。为此，包括这些可重新 构造的混合导流体10的静态混合器16的组装并不比将常规的导流体 堆组装到静态混合器中更复杂或耗时。应理解的是，在本发明范围内 的某些实施例中，第一组混合元件34可以替代地经历非弹性或塑性变 形或其它运动。

如图6-9中最清楚地示出，第一组混合元件34从第一构造的垂直 定向弯折成第二构造中相对于纵向方向成角度的定向。在这方面，第 一组混合元件34中的每一个限定从纵向杆30的中心到外端38测量的 元件长度L_E(在图4中最清楚地看到)，该元件长度L_E比管状管道14 的内径ID_C的一半长。因此，第一组混合元件34在插入到管状管道14 中时偏转，以远离由箭头48指示的插入方向与横向于纵向方向的平面 成角度。第一组混合元件34从相对于纵向方向的第一角度移动到相对 于纵向方向的第二角度，所述第二角度小于所述第一角度。由于该远 离插入方向的弹性变形或弯折的结果，第一组混合元件34与相邻的第 二组混合元件42啮合，所述第二组混合元件42在混合导流体10被插 入到管状管道14中保持朝插入方向成角度。因而，第一组混合元件34 和第二组混合元件42在第二构造中形成混合元件的交错或格栅结构。 该格栅结构由形成在相邻的混合元件34、42之间的多个底切和多个交 叉接合点54限定。因此，用于模制作为一体的导流体堆12的一部分 的混合导流体10的常规模制工艺在不能成功地模制在该第二构造中混 合导流体10。第二构造中的大量的底切和接合点54将阻止混合导流体 10从第二构造的模具可靠地释放。总之，当混合导流体10被插入到管 状管道14中时，可重新构造的混合导流体10从可模制的第一构造移 动到难以或不可能模制的第二构造。

与将流动分成仅两个部分诸如左手侧混合导流体18和右手侧混 合导流体20的常规混合导流体相比，由混合导流体10的混合元件34、 42形成的格栅结构有利地在更短的长度内更彻底地混合通过混合导流 体10的两个或更多个流体。在流体流动通过混合导流体10时，该流 体流被第一组混合元件34和第二组混合元件42再分成多个部分。在 这方面，流体重复地流动通过彼此互相啮合的两个梳子状结构的等同 物，这导致单个质量流变成大量的子流，所述子流稍后重组为混合流。 当将使流体流旋转并分离的其它混合导流体(诸如左手侧混合导流体 18和右手侧混合导流体20)组合到导流体堆12时，混合导流体10使 两种或更多种流体在静态混合器16中彻底混合，所述静态混合器16 的长度比仅使用左手则混合导流体18和右手则混合导流体20的情况 下需要的长度更短。因此，混合导流体10在第二构造中更适于混合流 体流。

如图6和7中更清楚地示出的，当第一组混合元件34移动到第二 构造时，在第一组混合元件34的外端38处的斜切表面40枢转成与管 状管道14的内壁52摩擦接合。因此，与形成第一组混合元件34所用 的公差无关地，混合导流体10有利地提供混合元件34、42与管状管 道14的可操作的摩擦接合。在混合导流体10插入到管状管道14中时， 混合元件34中的任何公差不一致性通过混合元件34的弹性变形而取 消，以准确地配合管状管道14的尺寸。为此，可重新构造的混合导流 体10消除混合导流体的不一致公差可能导致与静态混合器16的管状 管道14干涉配合的问题，该问题使得导流体堆12难以插入到管状管 道14中。另外，混合导流体10和管状管道14的自动摩擦接合使得能 够利用气动推杆和相对较低的插入力将导流体堆12可靠地插入到静态 混合器16中，如本领域所理解。此外，该摩擦配合将防止导流体堆12 在静态混合器16的运输、储存和使用期间从管状管道14掉落。

能够通过修改每一个混合元件34的元件长度L_E来控制第一组混 合元件34变形或移动的具体角度。例如，如果图7中示出的混合元件 34从内端36到外端38的长度增加，则将混合导流体10插入到管状管 道14中将迫使混合元件34以比图7中示出的角度更大的角度偏转。 类似地，如果混合元件34从内端36到外端38的长度减小，则由于插 入到管状管道14中引起的弯折角度将小于图7中示出的角度。为此， 模制混合导流体10和将混合导流体10插入到管状管道14中能够导致 通常在模制工艺中将通过底切来实现的任何混合元件定向或角度。此 外，能够通过重新设计混合元件34来修改弹性形变的类型，如下面参 考图10-19中的替代实施例描述。应理解的是，在这些实施例中，元件 长度L_E保持比管状管道14的内径ID_C的一半长，以便自动地使混合导 流体10在插入到管状管道14中时采取第二构造。

因此，可通过以下工艺来制造静态混合器16，所述静态混合器16 包括混合导流体10，所述混合导流体10具有第一组混合元件34，其 限定难以模制的多个底切。在第一构造中，导流体堆12被模制成包括 的具有纵向杆30和第一组混合元件34的混合导流体10中的至少一个。 导流体堆12然后被插入到管状管道14中。在导流体堆12被插入到管 状管道14中，第一组混合元件34从第一构造移动到包括多个底切的 第二构造，从而使得混合导流体10准备用于在静态混合器16中混合 流体流。

应理解的是，可在插入到静态混合器16的管状管道14中之前利 用其它方法将混合导流体10移动到第二构造。例如，可将导流体堆12 插入到具有与管状管道14相似的尺寸的单独的管(未示出)中以使第 一组混合元件34弹性变形或以其它方式移动到第二构造，并且随后可 在相反方向上将导流体堆12直接从该单独的管推出到静态混合器16 的管状管道14中。利用该替代的工艺，第一组混合元件34可在静态 混合器16中设置成朝向插入方向而不是远离插入方向成角度。在本发 明的范围内，使混合元件34弹性变形或以其它方式移动到第二构造的 其它可替代方法也是可能的。

因此，混合导流体10解决了制造具有限定不可能与整个导流体堆 12连续地模制的多个底切的混合的混合元件或混合的元件的静态混合 器16的问题。混合导流体10自动地与静态混合器16的管状管道14 摩擦接合，由此移除了由于改变的混合元件公差产生的任何插入困难。 作为插入到管状管道14中的结果，混合导流体10被移动到难以或不 可能模制的第二构造，由此移除产生静态混合器16所需的任何额外的 制造或组装步骤。包括该可重新构造的混合导流体10增加导流体堆12 的混合效果，并使得静态混合器的长度的有利的总体减小成为可能。

图10-15中示意混合导流体100的替代实施例。每一个混合导流 体100均包括图10中详细示出的重复的混合导流体部分100a中的一 个或多个。与混合导流体10的第一实施例类似，混合导流体100以第 一构造被模制，并被构造成当混合导流体100被插入到管状管道(未 示出)中时移动到针对混合流体而优化的第二或第三构造。在第二和 第三构造中，限定混合导流体100的混合元件限定难以或不可能与其 它混合导流体连续地模制的多个底切。

参考图10，第一构造中的混合导流体100包括纵向杆102形式的 混合元件支撑结构102，所述纵向杆102在图11中示出的导流体堆104 限定的纵向方向上延伸。混合导流体100还包括垂直于纵向方向延伸 的至少一个横杆106。连接到单一个混合导流体100的纵向杆102的每 一个横杆106均在相同的方向上定向并平行于其它横杆106。第二组静 止混合元件108以交替关系从横杆106的相反侧106a、106b延伸。该 第二组混合元件108朝向由箭头110指示的插入方向从在横杆106处 的内端112延伸到外端114。该第二组混合元件108因此产生混合导流 体100的V形梳子状部分。

混合导流体100还包括以交替关系从横杆106的相反侧106a、106b 延伸的第一组可移动混合元件116(下面为第一组混合元件116)。该第 一组混合元件116大体垂直于纵向方向并大体垂直于横杆106从横杆 106处的内端118延伸到外端120。第一组混合元件116中的每一个还 包括偏转面122，所述偏转面122朝向由箭头110指示的插入方向定向。 为此，混合元件116中的每一个均是大体平面的，并且在所模制的第 一构造中不与其它混合元件相互啮合，由此减小或消除难以与其它混 合导流体连续地模制的任何底切。

如图11所示，多个混合导流体部分100a沿着纵向方向彼此相邻 定位以形成混合导流体100。还如图11所示，导流体堆104中的两个 相邻的混合导流体100可关于彼此成90度或某些其它角度重新定向， 使得混合元件108、116从一个混合导流体100到下一个混合导流体100 改变定向。相邻的混合导流体100的重新定向改进导流体堆104的每 单位长度效率或混合彻底性。应理解的是，虽然各个混合元件108、116 不具有圆化边缘，并构造成插入到矩形管状管道中，但是在本发明的 其它实施例中，混合元件108、116可被重新构造以配合在圆筒形或其 它形状的管状管道中。

第一组混合元件116中的每一个均比相应的第二组混合元件108 从横杆106向外延伸更远。因此，当混合导流体10插入到管状管道中 时，该管状管道使第一组混合元件116从大体垂直的第一构造弹性地 (或塑性地)变形到图12和13中示出的大体平面的成角度的第二构 造或图14和15中示出的大体非平面的弧形的第三构造。在这方面， 在混合导流体100插入到管状管道中时，每一个混合元件116的偏转 面122均邻接管状管道，并向内朝向纵向杆102受力。换言之，每一 个混合元件116均远离插入方向弯折至更成角度的(图12和13)或弧 形(图14和15)的形状。各种因素可决定第一组混合元件116是变形 成平面的成角度的第二构造还是变形成弧形的第三构造，包括但不限 于：形成混合元件116的材料的弹性、管状管道的尺寸及其它因素。 与第一实施例类似，第一组混合元件116的弯折产生混合元件116和管 状管道之间在偏转面122处的摩擦接合。第一组混合元件116还在第 二和第三构造中与第二组混合元件108相互啮合。因此，混合导流体 100在第二和第三构造中限定多个底切，所述多个底切如果不是不可能 也是难以在该第二或第三构造中模制。混合导流体100针对在第二和 第三构造中进行混合而被优化。因而，混合导流体100使得能够通过 模制来产生导流体堆104，如果第一组混合元件116以第二构造被模制， 则导流体堆104将是不可模制的。

根据本发明的混合导流体200的另一实施例在图16和17中示出。 与混合导流体10的第一实施例相似，混合导流体200以第一构造(图 16)被模制并被构造成当混合导流体200插入到管状管道(未示出) 中时移动到第二构造(图17)，所述第二构造针对混合流体被优化。在 第二构造中，限定混合导流体200的混合元件限定多个底切，所述底 切难以或不可能与其它混合导流体连续地模制。

参考图16，混合导流体200包括多个重复的混合导流体部分200a。 每一个混合导流体部分200a均包括：在纵向方向上延伸的纵向杆202 形式的混合元件支撑结构202；围绕纵向杆202的第一锥形部分204； 以及与第一锥形部分204相邻并围绕纵向杆202的第二锥形部分206。 第一锥形部分204包括面朝由箭头210指示的插入方向的端面208。第 一锥形部分204在横截面尺寸中从端面208朝向第二锥形部分206渐 缩。第一锥形部分204还包括多个贯穿孔212，所述多个贯穿孔212被 构造成允许流动通过混合导流体200的中心部分。混合导流体200包 括第一组可移动混合元件214，所述第一组可移动混合元件214在垂直 于纵向方向的方向上从内边缘216径向向外延伸到外边缘218。第一组 混合元件214中的每一个均彼此隔开以限定第一间隙220，以使流体在 混合元件214之间的流动。

以类似的方式，第二锥形部分206包括面朝由箭头210指示的插 入方向的端面222。第二锥形部分206在横截面尺寸中从端面222远离 第一锥形部分204渐缩。第二锥形部分206还包括多个贯穿孔224，所 述多个贯穿孔224被构造成允许流动混合导流体200的中心部分。混 合导流体200包括第二组可移动混合元件226，所述第二组可移动混合 元件226在垂直于纵向方向的方向上从内边缘228径向向外延伸到外 边缘230。第二组可移动混合元件226中的每一个均彼此隔开以限定第 一间隙232，以使流体在混合元件226之间的流动。第一组混合元件 214大体与第二间隙232对准，并且第二组混合元件226大体与第一间 隙220对准。应理解的是，在本发明的范围内的混合导流体200的其 它实施例中，第一多个和第二多个混合元件214、226还可在不同的旋 转位置处对准。

第一多个和第二多个混合元件214、226的尺寸被设定成使得当混 合导流体200插入到管状管道中时，管状管道使混合元件214、226从 第一构造的垂直定向弹性变形到图17中示出的第二构造中的成角度定 向。在这方面，在混合导流体200插入到管状管道中时，每一个混合 元件214、226均向内朝向纵向杆202并远离插入方向受力。因此，混 合元件214、226从相对于纵向方向的第一角度移动到相对于纵向方向 的第二角度，所述第二角度小于所述第一角度。与第一实施例相似， 第一多个和第二多个混合元件214、226的弯折产生混合元件214、226 的外边缘218、230和管状管道之间的摩擦接合。尽管混合元件214、 226并不如在前描述的实施例中那样相互啮合，但是混合导流体200仍 在第二构造中限定多个底切，所述第二构造呈现能够阻止模制的障碍。 因此，混合导流体200使得能够通过模制来产生导流体堆，如果第一 多个和第二多个混合元件214、226均以第二构造被模制，则该导流体 堆将不是可模制的。

在图18和19中示出根据本发明的混合导流体300的另一实施例。 与混合导流体10的第一实施例相似，混合导流体200以第一构造(图 18)被模制并被构造成当混合导流体300插入到管状管道(未示出) 中时移动到针对混合流体而优化的第二构造(图19)。在第二构造中， 限定混合导流体300的混合元件限定多个底切，所述底切难以或不可 能与其它混合导流体连续地模制。

参考图18，混合导流体300包括沿着纵向方向延伸的中心框架302 形式的混合元件支撑结构302。所述中心框架302包括多个横杆304和 多个连杆306，所述多个横杆304垂直于纵向方向延伸，所述多个连杆 306在相邻的横杆304对之间延伸。混合导流体300还包括从每一个横 杆304的相反侧304a、304b延伸的第一组可移动混合元件308(下文 中的第一组混合元件308)。从每一个横杆304延伸的混合元件308的 侧向定位和数目可以在不偏离本发明的范围的情况下改变。混合元件 308中的每一个在第一构造中垂直于纵向方向从相应的横杆304处的内 边缘310延伸到外边缘312，所述外边缘312被构造成邻接管状管道(未 示出)。混合元件308中的每一个还包括在内边缘310和外边缘312之 间延伸的偏转面314，所述偏转面314指向由箭头316指示的插入方向。

第一组混合元件308中的每一个的尺寸被设定成使得当混合导流 体300插入到管状管道中时，管状管道使混合元件308从第一构造的 垂直的且大体线性定向弹性变形到图19中示出的第二构造中的大体非 平面的弧形定向。在这方面，在混合导流体300插入到管状管道中时， 每一个混合元件308的偏转面314均向内朝向中心框架302并远离插 入方向受力。与第一实施例相似，混合元件308的弯折产生混合元件 308的外边缘312和管状管道之间的摩擦接合。尽管混合元件308并没 有如在前描述的实施例中那样相互啮合，但是混合导流体300仍在第 二构造中限定多个底切，所述第二构造呈现能够阻止模制的障碍。因 此，混合导流体300使得能够通过模制来产生导流体堆，如果第一组 混合元件308以第二构造被模制，则导流体堆将不是可模制的。

尽管已经通过多个实施例的描述来示意本发明，并且尽管已经相 当详细地描述了这些实施例，但是不旨在将所附权利要求的范围限制 或无论如何不旨在将所附权利要求的范围限于这样的细节。本领域技 术人员将容易明白另外的优势和改型。例如，混合导流体10、100、200、 300的各个实施例可适于用于任何类型的管状混合器管道，包括矩形形 状和圆形形状的混合器管道。因此，本发明在其最宽方面不限于所示 出和描述的具体细节。本文公开的各个特征可按特定应用需要或希望 的任何组合使用。因而，在不偏离所附权利要求的精神和范围的情况 下，可对本文描述的细节做出变更。