CN110139707A - 分散装置、脱泡装置 - Google Patents

Abstract

本发明的分散装置具备：外壳，其至少具有作为液体的入口的液体入口开口；旋转体，其收纳于上述外壳，且从自身的一端侧可枢转地连接到旋转轴；液体通路，其在上述旋转轴的轴线上的上述旋转体的另一端侧具有供从上述液体入口开口供给的液体通过的通过开口，在上述旋转体的内部，从与上述旋转轴垂直的方向外侧，且上述旋转轴的轴线方向上的上述旋转体的上述另一端侧朝向上述旋转体的上述一端侧而以上述旋转轴为中心呈放射状延伸设置，并且由具有与上述旋转轴垂直的截面的形状为环状的区间的空间构成；以及至少1个连通孔，其设置于上述旋转体，在上述液体通路的下游侧使上述液体通路与上述旋转体的外部连通。由此，提供具有泵功能，并且仅以自身就能够至少高效地进行分散处理和脱泡处理的分散装置。

Description

分散装置、脱泡装置

技术领域

本发明涉及使液体所含的粒子分散的分散装置及除去液体所含的气泡的脱泡装置。

背景技术

以往，提出了在上游同时设置在搅拌槽内具有旋转搅拌器的搅拌装置和齿轮泵，并且在下游配置过滤装置和脱泡罐的搅拌混匀分散装置(例如参照日本特开2004-073915号公报)。在搅拌混匀分散装置中，利用搅拌装置主要进行流动性材料的混合搅拌。并且，利用配管将经过混合搅拌的流动性材料输送到齿轮泵，利用齿轮泵主要进行流动性材料的搅和分散处理。另外，在该搅拌混匀分散装置中，利用齿轮泵向过滤装置输送分散处理后的材料，通过真空抽吸从过滤装置向脱泡罐输送，进行脱泡处理后排出。

发明内容

技术问题

然而，在上述搅拌混匀分散装置中，分散处理通过齿轮泵来进行，脱泡处理通过脱泡罐来进行。即，分散处理和脱泡处理利用不同的设备进行。在这样的构成中，附带设备变多，装置占有的面积变大，并且维护是一种负担。

本发明鉴于这种实际情况，提供具有泵功能并且仅以自身就能够至少高效地进行分散处理和脱泡处理的分散装置、以及具有泵功能并且还能够高效地进行脱泡处理的脱泡装置。

技术方案

本发明是为了解决上述课题而完成的，本发明的分散装置的特征在于，具备：外壳，其至少具有作为液体的入口的液体入口开口；旋转体，其收纳于上述外壳，且从自身的一端侧可枢转地连接到旋转轴；液体通路，其在上述旋转轴的轴线上的上述旋转体的另一端侧具有供从上述液体入口开口供给的液体通过的通过开口，在上述旋转体的内部，从与上述旋转轴垂直的方向外侧，且上述旋转轴的轴线方向上的上述旋转体的上述另一端侧朝向上述旋转体的上述一端侧而以上述旋转轴为中心呈放射状延伸设置，并且由具有与上述旋转轴垂直的截面的形状为环状的区间的空间构成；以及至少1个连通孔，其设置于上述旋转体，在上述液体通路的下游侧使上述液体通路与上述旋转体的外部连通。

另外，本发明的分散装置的特征在于，由上述旋转体、上述液体通路和上述连通孔构成泵。

另外，本发明的分散装置的特征在于，上述液体通路的与上述旋转轴垂直的截面的面积随着朝向上述液体通路的下游而变大，或上述液体通路的与通路方向垂直的截面的面积随着朝向上述液体通路的下游而变大。即，上述液体通路的与通路方向垂直的方向的截面积，以及与上述旋转轴垂直的方向的上述液体通路的截面积随着朝向上述旋转轴的轴线方向的上述旋转体的上述一端侧而变大。

另外，本发明的分散装置的特征在于，上述旋转体具有以上述旋转轴为轴成为一体而能够旋转的第一旋转体和第二旋转体，上述第一旋转体具有端部相对于外部开口的中空空间，上述第二旋转体配置于上述中空空间，上述通过开口由上述中空空间的开口构成，上述液体通路由形成在上述第二旋转体的外周面与上述第一旋转体的内周面之间的空间形成。

另外，本发明的分散装置的特征在于，上述第一旋转体形成为中空的大致圆锥台筒状，在上述大致圆锥台筒状的直径小的一侧的底面设置有开口，至少设置1个贯穿上述大致圆锥台筒状的周壁的孔，上述第二旋转体形成为大致圆锥台形状或圆锥形状，上述通过开口由上述开口构成，上述连通孔由上述孔构成，上述液体通路具有朝向上述旋转轴的轴线方向的上述旋转体的上述一端侧延伸设置的圆锥台筒状的空间。

另外，本发明的分散装置的特征在于，相对于上述第一旋转体的内周面或上述第二旋转体的外周面呈直角的方向的上述圆锥台筒状的空间的入口的宽度的大小相对于上述第一旋转体的直径大的一侧的底面的直径的大小大约为15％以下，且相对于上述第一旋转体的内周面或上述第二旋转体的外周面呈直角的方向的上述圆锥台筒状的空间的出口的宽度的大小相对于上述第一旋转体的直径大的一侧的底面的直径的大小大约为3％以上。

另外，本发明的分散装置的特征在于，在比上述连通孔靠近上述旋转轴的轴线方向的上述旋转体的上述一端侧具备由形成于上述旋转体与上述外壳之间的间隙构成的间隙通路，上述外壳具有配设在比上述间隙通路的出口开口靠近沿着上述间隙通路的方向内侧的第一液体排出开口。

另外，本发明的分散装置的特征在于，上述外壳具有配设在比上述间隙通路的入口开口靠近沿着上述间隙通路的方向近前侧的第二液体排出开口。

另外，本发明的分散装置的特征在于，上述间隙通路具有随着接近于沿着上述间隙通路的方向的上述间隙通路的出口开口侧而通路宽度变窄的区间，且具有在构成自身的面形成有凹凸的区间。

另外，本发明的分散装置的特征在于，上述间隙通路的上述通路宽度在0.05～10mm的范围内形成。

另外，本发明的分散装置的特征在于，上述分散装置具备通过上述旋转轴使上述旋转体旋转的旋转部，上述旋转部使上述旋转体在周向速度为1～200m/s的范围内旋转。

另外，本发明的分散装置的特征在于，上述分散装置具备在上述液体通路的内部向上述液体通路的通路宽度方向延伸的分隔部。另外，本发明的分散装置的特征在于，上述分散装置具备架设在上述液体通路的与上述旋转轴垂直的方向内侧面与外侧面之间的分隔部。本发明的分散装置的特征在于，上述分隔部以沿着上述液体通路延伸的特定方向从上述液体通路的一端延伸到另一端的方式形成。

另外，本发明的脱泡装置的特征在于，具备：外壳，其至少具有作为液体的入口的液体入口开口；旋转体，其收纳于上述外壳，从自身的一端侧可枢转地连接到旋转轴；液体通路，其在上述旋转轴的轴线上的上述旋转体的另一端侧具有供从上述液体入口开口供给的液体通过的通过开口，在上述旋转体的内部，从与上述旋转轴垂直的方向外侧，且上述旋转轴的轴线方向上的上述旋转体的上述另一端侧朝向上述旋转体的上述一端侧而以上述旋转轴为中心呈放射状延伸设置，并且由具有与上述旋转轴垂直的截面的形状为环状的区间的空间构成；以及至少1个连通孔，其设置于上述旋转体，在上述液体通路的下游侧使上述液体通路与上述旋转体的外部连通。

发明效果

根据本发明的分散装置，能够起到作为泵发挥功能，并且仅以自身就能够至少高效地进行分散处理和脱泡处理的优异的效果。另外，根据脱泡装置，能够起到作为泵发挥功能，并且能够高效地进行脱泡处理的优异的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式中的液体处理***的框图。

图2的(A)是本发明的实施方式中的分散装置的截面图。图2的(B)是本发明的实施方式中的分散装置的液体通路的F-F截面图(旋转轴垂直截面的图)。

图3的(A)是本发明的实施方式中的分散装置的截面图。图3的(B)是本发明的实施方式中的分散装置的通过开口附近处的液体通路的旋转轴垂直截面的图。图3的(C)是与本发明的实施方式中的液体通路的通路方向垂直的液体通路的截面的立体图。

图4的(A)、(B)是本发明的实施方式中的分散装置的液体通路的变形例的截面图。

图5的(A)～(C)是本发明的实施方式中的分散装置的液体通路的旋转轴垂直截面的变形例的图。

图6的(A)是本发明的实施方式中的分散装置的变形例的截面图。图6的(B)是本发明的实施方式中的分散装置的变形例的液体通路的旋转轴垂直截面的图。

图7的(A)是本发明的实施方式中的间隙通路的第一变形例的截面图。图7的(B)是本发明的实施方式中的间隙通路的第二变形例的截面图。图7的(C)是间隙通路的第二变形例的俯视图。

图8的(A)是本发明的实施方式中的旋转体的立体图。图8的(B)是从与本发明的实施方式中的第一旋转体的内周面呈直角的方向切割而得的液体通路的截面图。图8的(C)是与本发明的实施方式中的旋转体的旋转轴垂直的截面图。

图9是本发明的实施方式中的旋转体的截面图。

图10是本发明的另一实施方式中的旋转体的截面图。

符号说明

1：液体处理***

10、20：分散装置

11：罐

11A、12A、18A、18B：阀

11B：搅拌器

11C：马达

12：定量给料机

13：珠磨机

14、15、16、17：配管

15A、17A：开放端

100：外壳

101：液体入口开口

102、103：液体排出开口

110：旋转体

111：旋转体的一端

112：旋转体的另一端

120：旋转轴

121：轴线

122：旋转部

130：液体通路

131：通过开口

140：连通孔

150：第一旋转体

150A：开口

151：内周面

152：周壁

153：孔

155：圆锥台筒状空间的入口

156：圆锥台筒状空间的出口

160：第二旋转体

161：外周面

170：第三旋转体

180：空间

190、195、200：间隙通路

191、196、201：入口开口

192、197：出口开口

198：弯曲部分

199、210：凹凸

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

＜液体处理***整体构成＞

参照图1对本发明的实施方式中的液体处理***1进行说明。液体处理***1具备：分散装置10、罐11、定量给料机12、珠磨机13、配管14～17和阀11A、12A、18A、18B。

分散装置10针对通过作为液体等的入口的液体入口开口101供给的液体等进行分散或乳化的处理。应予说明，液体等是指单一种类的液体或不同种类的液体混合而得的液体，或者是包含这些液体与固体粒子混合而得的浆料的液体。以下，对液体等为浆料的情况进行说明，但不限于此，可以是单一种类的液体或不同种类的液体混合而得的液体。

分散装置10具有除去所供给的浆料中含有的气泡的脱泡功能。并且，分散装置10从液体排出开口102、103的至少一方排出在自身的内部经过处理的浆料。另外，分散装置10具有泵功能。因此，向分散装置10供给浆料时不需要另行设置泵。其结果，能够减少液体处理***1整体的附带设备的数目。

罐11的深度方向上端开口，并且罐11保持液体等。另外，在罐11的出口设置有阀11A。另外，在罐11具有利用马达11C旋转的搅拌器11B。

定量给料机12例如在内部保持粉体等粒子。并且，定量给料机12具有供给预定量的粒子的功能。另外，在定量给料机12的出口设置有阀12A。

珠磨机13是在内部具有搅拌装置的容器中填充有被称作珠子的粉碎介质的装置。如果向容器中加入浆料并使搅拌装置旋转，则珠子与浆料中的粒子的块碰撞而将粒子的块粉碎。由此，浆料中的粒子被微细化且被分散。应予说明，在液体处理***1中，从定量给料机12供给浆料中的粒子。罐11中最初保持的液体和该粒子混合而成为浆料，介由分散装置10向珠磨机13供给。

分散装置10介由配管14而与罐11和定量给料机12连接。如果打开阀11A和阀12A，则从罐11和定量给料机12向配管14供给液体和粒子。在配管14中，液体和粒子混合而成为浆料，并供给到分散装置10。

另外，在液体排出开口102连接有具有阀18A的配管15的一端。如果打开阀18A，则向配管15流入浆料。配管15的另一端构成为开放的开放端15A。配管15的开放端15A配置在罐11的深度方向上方侧。因此，通过配管15从分散装置10排出的浆料被供给到罐11内。

另外，在液体排出开口103连接有具有阀18B的配管16的一端。如果打开阀18B，则向配管16流入浆料。配管16的另一端与珠磨机13连接。在珠磨机13的排出开口13A连接有配管17的一端。配管17的另一端构成为开放的开放端17A。配管17的开放端17A配置在罐11的深度方向上方侧。因此，通过配管17从珠磨机13排出的浆料被供给到罐11内。

＜液体处理***动作＞

接下来，对液体处理***1的动作进行说明。如果打开罐11的阀11A和定量给料机12的阀12A，则液体和粒子在配管14内混合而形成浆料。然后，浆料因为分散装置10的泵作用通过配管14被引导到分散装置10。在分散装置10中，对浆料进行预定的处理(脱泡、分散或乳化)。被实施了预定的处理的浆料通过分散装置10的泵作用从液体排出开口102、103的至少一方排出。

例如，在使浆料中的粒子成为更小的粒径的情况下，将设置于液体排出开口103侧的阀18B打开而将浆料供给到珠磨机13。浆料所含的粒子通过珠磨机13被粉碎和分散。由此，浆料所含的粒子成为细的粒径。利用珠磨机13实施了以上处理的浆料通过配管17再次回到罐11。然后，进一步从罐11向分散装置10供给实施了以上处理的浆料。反复进行以上过程，浆料的粒径逐渐变得微细化。

另一方面，例如在重点放在浆料的脱泡处理的情况下，将设置于液体排出开口102的阀18A打开而使浆料再次回到罐11。然后，进一步从罐11向分散装置10供给实施了以上处理的浆料。反复进行以上过程，浆料所含的气泡逐渐被除去。

如上，分散装置10仅以自身就能够至少高效地进行分散处理和脱泡处理，因此能够针对浆料高效地进行分散处理和脱泡处理。另外，由于分散装置10具有泵功能，所以可以不在分散装置10另行设置泵。

＜分散装置的整体构成＞

接下来，参照图2、3对本发明的实施方式中的分散装置10的具体结构进行说明。分散装置10具备外壳100、旋转体110、旋转轴120、具有马达等的旋转动力的旋转部122、液体通路130、连通孔140和间隙通路190。应予说明，对于马达等的旋转动力未进行图示。

外壳100收纳旋转体110，具有液体入口开口101和液体排出开口102、103。液体入口开口101是向分散装置10供给的浆料等的入口开口。液体排出开口102、103是利用分散装置10进行了处理的浆料等的排出开口。

如图2的(A)所示，旋转体110呈圆锥台形状。应予说明，在本实施方式中，将圆锥台形状的直径大的一侧的底面定义为旋转体110的一端111，将圆锥台形状的直径小的一侧的底面定义为旋转体110的另一端112。旋转体110从自身的一端111侧可枢转地连接到旋转轴120。旋转轴120与旋转部122连接。并且，向旋转轴120传递旋转部122的旋转力。旋转体110通过旋转轴120的旋转来进行旋转。

液体通路130是设置于旋转体110的内部的通路。并且，液体通路130从与旋转轴120垂直的方向外侧(旋转体110的径向外侧)，且旋转轴120的轴线121方向上的旋转体110的另一端112朝向旋转体110的一端111侧而以旋转轴120为中心呈放射状延伸设置，并且由具有与旋转轴120垂直的截面(以下，适当地称为旋转轴垂直截面)的形状为环状的截面环状区间的空间180构成。空间180优选构成为一个空间。应予说明，在本实施方式中，与旋转轴120垂直的方向外侧相当于旋转体110的径向外侧，例如，相当于图2的(A)的X轴方向。另外，在本实施方式中，旋转轴120的轴线121方向例如相当于图2的(A)的Y轴方向。另外，在本发明中，环状包括绕旋转轴120的轴线121的周围一周的所有形状，例如作为一个例子可举出圆形环状、多边形的环状、椭圆环状、星型环状等。

如与旋转轴120垂直地切割旋转体110而得的图2的(B)示出的F-F截面图所示，在本实施方式中，液体通路130具有液体通路130的旋转轴垂直截面E1的形状为圆形环状的区间(截面环状区间)。换言之，构成液体通路130的空间180在截面环状区间中被设置成绕旋转轴120的轴线121的周围一周。

应予说明，在本实施方式中，如图3的(A)所示，在沿着旋转轴120的轴线121方向进行划分的情况下，液体通路130被划分成：从后述的通过开口131到与通过开口131对置的旋转体110的内部的对置面113(相当于后述的第二旋转体160的顶部的部分)为止的区间S1以及对置面113以后的区间S2。在区间S1中，如图3的(B)所示，液体通路130的旋转轴垂直截面E1的形状不是呈圆形环状，而是呈圆形。在区间S2中，如图2的(B)所示，液体通路130的旋转轴垂直截面E1的形状呈圆形环状。换言之，区间S2成为上述说明的截面环状区间。因此，在本实施方式中，上述截面环状区间构成液体通路130的局部区间。

应予说明，如图4的(A)所示，如果以对置面113配置在通过开口131上的方式设置旋转体110，则相当于图3的(A)的区间S1的区间中的上述旋转轴垂直截面E1的形状为圆形环状。此时，上述截面环状区间构成液体通路130的整个区间。因此，在本发明中，可以是上述截面环状区间构成液体通路130的局部区间的情况，或者构成液体通路130的整个区间的情况中的任一种。

另外，优选截面环状区间中液体通路130的截面积(以下，称为液体通路截面积)随着朝向液体通路130的下游而变大。应予说明，如图3的(A)、(C)所示，液体通路截面积是指与液体通路130的与通路方向垂直的液体通路130的截面E2的面积。另外，上述通路方向是指液体通路130延伸的方向(参照箭头G)。另外，优选截面环状区间中图2的(B)所示的液体通路130的旋转轴垂直截面E1的面积(以下，称为液体通路旋转轴垂直截面积)随着从旋转轴120的轴线121方向的旋转体110的另一端112侧朝向一端111侧而变大。

另外，在本发明中，截面环状区间中液体通路截面积可以随着朝向液体通路130的下游而变小，也可以是在截面环状区间的整个区间相同，还可以是随着朝向液体通路130的下游而变大的区间、变小的区间和相同的区间交替随机排列的方式。另外，在本发明中，截面环状区间中液体通路旋转轴垂直截面积可以是随着从旋转轴120的轴线121方向的旋转体110的另一端112侧朝向一端111侧而变小，也可以是在截面环状区间的整个区间相同，还可以是随着从旋转轴120的轴线121方向的旋转体110的另一端112侧朝向一端111侧而变大的区间、变小的区间和相同的区间交替随机排列的方式。

在图3的(A)中，截面环状区间中与液体通路130的通路方向垂直的方向的宽度H随着进入液体通路130的下游而变小。即使在这种情况下，由于旋转轴垂直截面E1或截面E2的周向的长度随着进入液体通路130的下游而变大，所以旋转轴垂直截面E1或截面E2的面积能够随着进入液体通路130的下游而变大。另外，截面环状区间中与液体通路130的通路方向垂直的方向的宽度H不限于图3(A)所示的方式。可以如图4的(A)、(B)所示，截面环状区间中与液体通路130的通路方向垂直的方向的宽度H可以随着进入液体通路130的下游而变大(参照图4的(A))，也可以是在截面环状区间中等宽度(参照图4的(B))，还可以是变大的区间、变小的区间和相同的区间交替随机排列的方式。

另外，截面环状区间中的旋转轴垂直截面E1的形状只要是环状，就可以在其范围内设定各种形状。例如，如图5的(A)所示，旋转轴垂直截面E1的形状可以是液体通路130中的圆形的外周134A的中心C1与圆形的内周134B的中心C2不一致，呈内周134B的中心相对于外周134A的中心偏心的环状。另外，例如，如图5的(B)所示，旋转轴垂直截面E1的形状还可以是液体通路130的外周134A和内周134B呈波状那样的环状。另外，上述波的节距和山的形状和高度也没有特别限定。另外，例如，如图5的(C)所示，旋转轴垂直截面E1的形状可以是液体通路130的外周134A和内周134B呈多边形那样的环状。应予说明，液体通路130的外周134A和内周134B的形状可以不一致。此外，旋转轴垂直截面E1的形状还可以是组合以上的方式而构成的环状。另外，液体通路130可以根据切割的位置不同而旋转轴垂直截面E1的形状变化。

另外，如图6的(A)、(B)所示，可以在液体通路130的局部的区间S3中的局部设置对于浆料的障碍物133。此时，在液体通路130的设置有障碍物133的区间S3中，液体通路130的旋转轴垂直截面E1例如呈C型或U型那样的环状的一部分被切割的形状。

液体通路130具有供从液体入口开口101供给的浆料通过的通过开口131。通过开口131设置在旋转轴120的轴线121(参照单点划线)上且旋转体110的另一端112侧的旋转体110的端部。

在旋转体110以旋转轴120为轴进行旋转的情况下，如果是在液体通路130内产生紊流的结构，则在浆料通过液体通路130的过程中难以从浆料中分离气体。这是因为气体从浆料离心分离被紊流妨碍。然而，由于液体通路130在旋转体110的内部形成为1个空间，所以在液体通路130中不易产生紊流。这是因为如果旋转体110旋转，则构成液体通路130的各个面同样地旋转，所以在构成液体通路130的各个面不产生速度差。因此，可以说构成液体通路130的1个空间是调整流体流动紊乱的整流空间。

因此，在旋转体110以旋转轴120为轴进行旋转的情况下，在浆料通过液体通路130的过程中，浆料的液体成分因离心力而向与旋转轴120垂直的方向外侧移动。另外，浆料中的气泡向与旋转轴120垂直的方向内侧移动。并且，气泡聚集并一体化而成为气体的大块。由此，气泡从浆料分离。分离出的气泡以气体的大块的状态通过后述的连通孔140并与浆料一起向旋转体110的外侧移动。

应予说明，如上所述，在分离气泡时，如果旋转体110的周向速度过大，则旋转体110的温度上升。另一方面，如果旋转体110的周向速度过小，则分散和脱泡效果变小。考虑到以上的平衡，优选使旋转体110在周向速度1～200m/s的范围内旋转，更优选使旋转体110在周向速度5～150m/s的范围内旋转，进一步优选使旋转体110在周向速度10～100m/s的范围内旋转。

另外，如果液体通路截面积随着从液体通路130的上游侧朝向下游侧(或者液体通路旋转轴垂直截面积从旋转轴120的轴线121方向上的旋转体110的另一端112侧到一端111侧)而逐渐扩大，则相对于每单位体积的浆料的空气阻力等变大，因此浆料的流速随着朝向液体通路130的下游而降低。由此，整流效果进一步变高，并且液体通路130中的浆料的停留时间增大。结果，在液体通路130中更不易产生紊流。另外，浆料在液体通路130的1次的通过时间增大，与以往相比能够分离更多的气泡。另一方面，如果液体通路截面积(或，液体通路旋转轴垂直截面积)恒定或者逐渐缩小，则由于相对于每单位体积的浆料的空气阻力等变小，浆料的流速随着朝向液体通路130的下游而增大，所以液体通路130内的紊流的生成得到促进。如上所说明，由于紊流阻碍从浆料中分离气体，所以如果产生紊流则降低脱泡效果。

连通孔140是设置于旋转体110的孔，在液体通路130的下游侧使液体通路130与旋转体110的外部连通。连通孔140至少设置1个。

如图2的(A)的区域A所示，间隙通路190在比连通孔140靠近旋转轴120的轴线121方向的旋转体110的一端111侧，由形成在旋转体110与外壳100之间的间隙构成。对通过间隙通路190的浆料作用剪切力。通过剪切力，使浆料中的粒子分散和粉碎而使浆料中的粒子进一步微细化。应予说明，为了作用足够的剪切力，优选间隙通路190的通路宽度为0.05～10mm，更优选为0.1～5mm，进一步优选为0.5～2mm。

应予说明，为了使浆料中的粒子容易被进一步分散和粉碎，可以将间隙通路190代替为图7的(A)所示的间隙通路195。间隙通路195具有随着沿间隙通路195的间隙通路方向并接近于间隙通路195的出口开口197侧而通路宽度变窄的区间B。具体而言，如图7的(A)所示，间隙通路195在从入口开口196到弯曲部分198为止的区间中通路宽度逐渐变窄。从弯曲部分198到出口开口197为止的通路宽度恒定。

应予说明，间隙通路195可以构成为在整个区间通路宽度逐渐变窄。另外，间隙通路195可以具有多个通路宽度逐渐变窄的区间。

另外，间隙通路195在形成自身的面(旋转体110的表面110A和外壳100的表面100A，以下也是同样)具有形成有凹凸199的区间C。区间C是指从入口开口196比弯曲部分198靠通路方向近前的区间。凹凸199被设置成在例如形成间隙通路195的面，利用凸部分等使通过间隙通路195的浆料中的粒子被研磨粉碎。具体而言，凹凸199例如如图7的(A)所示，在各个形成间隙通路195的面，凹部和凸部向间隙通路195延伸的通路方向交替排列地设置。并且，分别设置于形成间隙通路195的面的凹凸199在与旋转轴120(轴线121)垂直的方向上对置。另外，凹凸199中的凹部和凸部以绕旋转体110的表面110A和与其对置的外壳100的表面100A的周向一周的方式设置。

应予说明，间隙通路195可以构成为在整个区间形成有凹凸199。另外，间隙通路195可以具有多个形成有凹凸199的区间。

另外，可以将间隙通路190替换为图7的(B)、(C)所示的间隙通路200。间隙通路200与间隙通路195几乎相同，但是凹凸的方式不同。应予说明，图7的(C)是从自轴线121方向的旋转体110的另一端112侧朝向一端111侧的箭头J侧观察间隙通路200而得的图。

如图7的(B)所示，间隙通路200在形成自身的面的区间C形成有凹凸210。如图7的(C)所示，凹凸210在各个形成间隙通路200的面向旋转体110的周向交替排列地设置有凹部和凸部。并且，分别设置于形成间隙通路200的面的凹凸210在与旋转轴120(轴线121)垂直的方向上对置。并且，凹凸210中的凹部和凸部交替排列地绕旋转体110的表面110A和与其对置的外壳100的表面100A的周向一周。另外，凹凸210中的凹部和凸部从入口开口201仅以区间C的长度朝向间隙通路200延伸的通路方向延伸设置。

液体排出开口102配设在比间隙通路190的入口开口191靠近沿着间隙通路190的方向近前侧。另外，液体排出开口103配设在比间隙通路190的出口开口192靠近沿着间隙通路190的方向内侧。液体排出开口102用于将通过连通孔140的浆料直接排出到外部。另外，液体排出开口103用于将通过连通孔140和间隙通路190的浆料排出到外部。

＜旋转体的具体的构成＞

接下来，参照图2和图8对本发明的实施方式中的旋转体110的具体的构成进行以下说明。旋转体110由以旋转轴120为轴而成为一体并能够旋转的第一旋转体150、第二旋转体160和第三旋转体170构成。

第一旋转体150具有端部相对于外部开口的中空空间。中空空间的开口构成通过开口131。具体而言，第一旋转体150形成为中空的大致圆锥台筒状。另外，在第一旋转体150，在大致圆锥台筒状的直径小的一侧的底面设置有开口150A。开口150A构成通过开口131。

另外，在第一旋转体150设置有多个贯穿大致圆锥台筒状的周壁152的孔153。如图8的(A)所示，孔153将周壁152贯穿成大致四边形状。并且，孔153以等间隔设置在周壁152的周向。另外，孔153设置在大致圆锥台筒状的直径大的一侧的底面的附近。孔153构成连通孔140。应予说明，孔153至少设置1个即可。

第二旋转体160配置在第一旋转体150内部的中空空间。具体而言，第二旋转体160形成为大致圆锥台形状(或圆锥形状)。另外，在第二旋转体160的直径大的一侧的底面设置有向自身的高度方向突出的凸部162。另外，在第二旋转体160设置有在自身的高度方向贯穿大致圆锥台形状的中心的贯通孔。第二旋转体160通过该贯通孔可枢转地连接到旋转轴120。

第三旋转体170是载置第一旋转体150和第二旋转体160的台座。第一旋转体150和第二旋转体160以载置于第三旋转体170的状态固定。第三旋转体170成为直径不同的2个圆盘的中心一致而重叠2段的形状。在第三旋转体170的直径大的一侧的圆盘的表面171载置有第一旋转体150和第二旋转体160。

另外，在第三旋转体170的表面171侧形成有凹部172、173。在凹部172卡合有第二旋转体160的凸部162。在凹部173卡合有第一旋转体150的端部154。另外，在第三旋转体170设置有在圆盘的层叠方向贯穿圆盘中心的贯通孔。第三旋转体170通过该贯通孔可枢转地连接到旋转轴120。

如上，构成为以旋转轴120为轴而第一旋转体150、第二旋转体160和第三旋转体170能够旋转。

如图2所示，第一旋转体150和第二旋转体160以各自的高度方向的中心轴一致的方式配置。另外，以使第一旋转体150和第二旋转体160的高度方向的中心轴与旋转轴120的轴线121一致的方式配设第一旋转体150、第二旋转体160和旋转轴120。

＜液体通路的具体的构成＞

接下来，参照图2、图8和图9对本发明的实施方式中的液体通路130的具体构成进行说明。液体通路130由形成在第二旋转体160的外周面161与第一旋转体150的内周面151之间的空间180构成。空间180优选构成为1个空间。空间180形成为朝向旋转轴120的轴线121方向的旋转体110的一端111而延伸的圆锥台筒状。另外，不仅上述说明的液体通路截面积，如图8的(A)、(B)所示，在相对于第一旋转体150的内周面151呈直角的方向P1(或者相对于第二旋转体160的外周面161呈直角的方向P3)切割的空间180的截面E3(参照图8的(B)的周面)的面积也随着朝向旋转轴120的轴线121方向的旋转体110的一端111而变大。另外，与旋转轴120垂直的空间180的截面E4(参照图8的(C))呈环状。并且，随着朝向旋转轴120的轴线121方向的一端111侧而空间180的环状的截面E4的面积变大。

如上形成时，如图9所示，相对于第一旋转体150的内周面151呈直角的方向的圆锥台筒状空间的入口155的宽度的大小H1相对于第一旋转体150的直径大的一侧的底面的直径的大小D可以为大致15％以下，并且相对于第一旋转体150的内周面151呈直角的方向的圆锥台筒状空间的出口156的宽度的大小H2相对于第一旋转体150的直径大的一侧的底面的直径的大小D可以为大致3％以上。应予说明，以上设置对于与液体通路130的通路方向垂直的方向的圆锥台筒状空间的入口155和出口156的宽度的大小以及相对于第二旋转体160的外周面161呈直角的方向的圆锥台筒状空间的入口155和出口156的宽度的大小也可以同样适用。另外，以上设置对于相对于在第一旋转体150的内周面151与第二旋转体160的外周面161之间形成的圆锥台形状的周面呈直角的方向的圆锥台筒状空间的入口155和出口156的宽度的大小也可以同样适用。

＜泵功能＞

如果如上构成分散装置10，则旋转体110、液体通路130、连通孔140成为一体而构成泵。如果液体通路130与旋转体110一起旋转，则最终浆料和气泡以各自分离的状态因离心力而通过连通孔140并向旋转体110的外部移动。

在此，在因离心力而成为高压的旋转体110的连通孔140附近与液体排出开口102、103之间产生压力差。因为该压力差，通过连通孔140的浆料向液体排出开口102、103移动。并且，由于浆料的移动，所以浆料不断地从通过开口131流入。如上所述，通过旋转体110、液体通路130、连通孔140一体地旋转，从而在分散装置10中进行浆料的吸入和排出。即，旋转体110、液体通路130、连通孔140通过一体地旋转而作为泵发挥功能。

＜间隙通路的具体构成＞

接下来，参照图2对本发明的实施方式中的间隙通路190的具体的构成进行以下说明。如图2的(A)的区域A所示，设置有由形成在第一旋转体150的端部和第三旋转体170的直径大的一方的圆盘与外壳100之间的间隙构成的间隙通路190。间隙通路190的轴线121方向的截面呈L字型。通过间隙通路190的浆料朝向液体排出开口103移动并向外部排出。

＜分散装置的动作＞

如上所说明，通过通过开口131的浆料向液体通路130移动。如果旋转体110以旋转轴120为轴进行旋转，则浆料向径向(与旋转轴120的轴线121垂直的方向，下同)外侧且液体通路130的下游移动，气泡向径向内侧且液体通路130的下游移动。向径向内侧移动的气泡聚集而结合成为具有预定大小的气体的块。由此，气泡从浆料中分离。应予说明，在上述说明中，与旋转轴120的轴线121垂直的方向可以适当认为是径向。

经过气泡分离的浆料通过连通孔140向旋转体110的外部移动。在此，在与分散装置10中的分散功能相比主要用作气泡分离功能的情况下，打开液体排出开口102侧的阀18A，关闭液体排出开口103侧的阀18B。由此，浆料的大部分不向间隙通路190移动地从液体排出开口102排出。如果浆料通过间隙通路190，则分散装置10的泵能力降低，因此如果进行如上动作，则分散装置10能够迅速且大量地吸入和排出浆料。

另一方面，在重视分散装置10中的分散功能来使用的情况下，相反地关闭液体排出开口102侧的阀18A，打开液体排出开口103侧的阀18B。由此，浆料在间隙通路190被分散，从液体排出开口103排出。

＜分散装置的变形例＞

参照图10对本发明的另一实施方式中的分散装置20进行说明。分散装置20在分散装置10附加了分隔部132。如图10所示，分隔部132对构成液体通路130的空间180进行分隔，向液体通路130的通路宽度方向延伸。另外，分隔部132作为一个例子可举出板状或柱状的形状，但不限于此，可以是其他任何形状。

并且，分隔部132架设在液体通路130的与旋转轴120垂直的方向内侧面与外侧面之间。即，分隔部132架设在第一旋转体150的内周面151与第二旋转体160的外周面161之间。

另外，分隔部132沿着液体通路130延伸的特定方向(特定的延伸设置方向)从液体通路130的一端(上游侧端部)延伸到另一端(下游侧端部)。并且，利用分隔部132将构成液体通路130的空间180划分成2个空间。应予说明，从液体通路130的一端未延伸到另一端的分隔部也包括在本发明的范围内。

另外，分隔部如果是向液体通路130的通路宽度方向延伸，则可以不架设在液体通路130的与旋转轴120垂直的方向内侧面与外侧面之间。即，分隔部可以形成为从液体通路130的与旋转轴120垂直的方向内侧面(第二旋转体160的外周面161)朝向外侧面(第一旋转体150的内周面151)延伸到中途。另外，分隔部可以形成为从液体通路130的与旋转轴120垂直的方向外侧面(第一旋转体150的内周面151)朝向内侧面(第二旋转体160的外周面161)延伸到中途。

在分散装置20中，分隔部132设置有1个，但不限于此。分隔部132可以是例如沿着第一旋转体150和第二旋转体160的周向等间隔(或随机的间隔)地设置有多个。如果利用多个分隔部132将空间180分隔，则液体通路130由多个空间构成。

应予说明，分散装置10也可以被认为是从浆料、液体中分离气泡的脱泡装置，这也包含在本发明中。

应予说明，本发明的分散装置和脱泡装置不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内当然可以进行各种改变。

Claims (14)

1.一种分散装置，其特征在于，具备：

外壳，其至少具有作为液体的入口的液体入口开口；

旋转体，其收纳于所述外壳，且从自身的一端侧可枢转地连接到旋转轴；

液体通路，其在所述旋转轴的轴线上的所述旋转体的另一端侧具有供从所述液体入口开口供给的液体通过的通过开口，在所述旋转体的内部，从与所述旋转轴垂直的方向外侧，且所述旋转轴的轴线方向上的所述旋转体的所述另一端侧朝向所述旋转体的所述一端侧而以所述旋转轴为中心呈放射状延伸设置，并且由具有与所述旋转轴垂直的截面的形状为环状的区间的空间构成；以及

至少1个连通孔，其设置于所述旋转体，在所述液体通路的下游侧使所述液体通路与所述旋转体的外部连通。

2.根据权利要求1所述的分散装置，其特征在于，由所述旋转体、所述液体通路和所述连通孔构成泵。

3.根据权利要求1或2所述的分散装置，其特征在于，所述液体通路的与所述旋转轴垂直的截面的面积随着朝向所述液体通路的下游而变大，或所述液体通路的与通路方向垂直的截面的面积随着朝向所述液体通路的下游而变大。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的分散装置，其特征在于，所述旋转体具有以所述旋转轴为轴成为一体而能够旋转的第一旋转体和第二旋转体，

所述第一旋转体具有端部相对于外部开口的中空空间，

所述第二旋转体配置于所述中空空间，

所述通过开口由所述中空空间的开口构成，

所述液体通路由形成在所述第二旋转体的外周面与所述第一旋转体的内周面之间的空间形成。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的分散装置，其特征在于，所述第一旋转体形成为中空的大致圆锥台筒状，在所述大致圆锥台筒状的直径小的一侧的底面设置有开口，至少设置1个贯穿所述大致圆锥台筒状的周壁的孔，

所述第二旋转体形成为大致圆锥台形状或圆锥形状，

所述通过开口由所述开口构成，

所述连通孔由所述孔构成，

所述液体通路具有朝向所述旋转轴的轴线方向的所述旋转体的所述一端侧延伸设置的圆锥台筒状的空间。

6.根据权利要求5所述的分散装置，其特征在于，相对于所述第一旋转体的内周面或所述第二旋转体的外周面呈直角的方向的所述圆锥台筒状的空间的入口的宽度的大小相对于所述第一旋转体的直径大的一侧的底面的直径的大小大约为15％以下，且相对于所述第一旋转体的内周面或所述第二旋转体的外周面呈直角的方向的所述圆锥台筒状的空间的出口的宽度的大小相对于所述第一旋转体的直径大的一侧的底面的直径的大小大约为3％以上。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的分散装置，其特征在于，在比所述连通孔靠近所述旋转轴的轴线方向的所述旋转体的所述一端侧具备由形成于所述旋转体与所述外壳之间的间隙构成的间隙通路，

所述外壳具有配设在比所述间隙通路的出口开口靠近沿着所述间隙通路的方向内侧的第一液体排出开口。

8.根据权利要求7所述的分散装置，其特征在于，所述外壳具有配设在比所述间隙通路的入口开口靠近沿着所述间隙通路的方向近前侧的第二液体排出开口。

9.根据权利要求7或8所述的分散装置，其特征在于，所述间隙通路具有随着接近于沿着所述间隙通路的方向的所述间隙通路的出口开口侧而通路宽度变窄的区间。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的分散装置，其特征在于，所述间隙通路具有在构成自身的面形成有凹凸的区间。

11.根据权利要求7～10中任一项所述的分散装置，其特征在于，所述间隙通路的所述通路宽度在0.05～10mm的范围内形成。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的分散装置，其特征在于，所述分散装置具备通过所述旋转轴使所述旋转体旋转的旋转部，

所述旋转部使所述旋转体在周向速度为1～200m/s的范围内旋转。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的分散装置，其特征在于，所述分散装置具备在所述液体通路的内部向所述液体通路的通路宽度方向延伸的分隔部。

14.一种脱泡装置，其特征在于，具备：

外壳，其至少具有作为液体的入口的液体入口开口；

旋转体，其收纳于所述外壳，从自身的一端侧可枢转地连接到旋转轴；

液体通路，其在所述旋转轴的轴线上的所述旋转体的另一端侧具有供从所述液体入口开口供给的液体通过的通过开口，在所述旋转体的内部，从与所述旋转轴垂直的方向外侧，且所述旋转轴的轴线方向上的所述旋转体的所述另一端侧朝向所述旋转体的所述一端侧而以所述旋转轴为中心呈放射状延伸设置，并且由具有与所述旋转轴垂直的截面的形状为环状的区间的空间构成；以及

至少1个连通孔，其设置于所述旋转体，在所述液体通路的下游侧使所述液体通路与所述旋转体的外部连通。