JPWO2016084440A1 - 分散装置及び分散方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明に係る分散方法は、上述した分散装置を用い、該分散装置の前記ローター及び前記ステータの間に、前記混合物を供給して遠心力によって外周に向けて通過させることにより分散する。
具体的には、混合物が経由する貫通孔32は通常その直径が約2mm〜30mmであるのに対して、隙間は、例えば、約10〜500μmあるので、溝50の深さは、約0.5mm〜2.0mm程度であるのが好ましい。
また溝50の形状は、図14に示すように、ローター2の半径方向に沿った断面が略横長の逆台形状をなし、溝50の断面の上部幅は、貫通孔のローターの半径方向に沿った断面長を覆う長さを持つ、ものが好ましい。
また、ここで説明する分散装置201は、ラビリンス構造のシール部37及びエアパージシール機構39に換えて、後述の第1〜3通気孔251,252,253などを有することにより、以下で説明する優れた効果を発揮する。
また、本発明は本明細書の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語(例えば、「等」)の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。
2 ローター
3 ステータ
11 容器
12 カバーユニット
50 溝
Claims (20)
- ローターと、該ローターに対向して配置されるステータとの間に、スラリー状又は液体状の混合物を遠心力によって外周に向けて通過させることによって分散させる剪断式の分散装置であって、
分散後の混合物を受ける容器と、
該容器の上部開口を閉塞するカバーユニットと、
該カバーユニットの下側に固定されるステータと、
該ステータの下方側に対向するように設けられるローターと、
前記ステータ及び前記ローターの間に供給する被処理混合物を貯留する供給ユニットとを備え、
該供給ユニットは、前記混合物を貯留する供給ユニット本体部と、
該供給ユニット本体部に貯留された混合物を、前記ステータ及び前記ローターの間に導くための供給通路側に押し出すことにより、前記ステータ及び前記ローターの間に該混合物を導く第1押出部材と、
前記第1押出部材の押出面から飛び出し可能に設けられ、前記供給通路内に存在する混合物を押し出すことにより、前記ステータ及び前記ローターの間に該混合物を導く第2押出部材とを有している分散装置。 - 前記ステータには、回転軸を挿通する回転軸挿通孔が設けられ、前記ステータの前記回転軸挿通孔より外側の位置から前記ステータ及び前記ローターの間に混合物が導かれる請求項1記載の分散装置。
- 前記カバーユニットは、前記ステータを保持するステータ保持部を有し、
前記ステータには、前記回転軸挿通孔より外側の位置に設けられる混合物供給用の貫通孔が設けられ、
前記ステータ保持部には、混合物供給口と、該混合物供給口から前記ステータに設けられた混合物供給用の前記貫通孔に連通する連通路とが設けられ、
少なくとも該連通路は、前記供給通路を構成し、
前記混合物供給口から供給される混合物は、前記ステータ保持部の前記連通路及び前記ステータの前記貫通孔を介して前記ステータ及び前記ローターの間に導かれる請求項2記載の分散装置。 - 前記ローターの、前記ステータに対向する面であって、前記ステータに設けられた貫通孔に対応する位置に、ローターと同心円状に円環状の溝を設けた、請求項3に記載の分散装置。
- 前記貫通孔を介して供給される混合物は、高粘度及び/又は固形分濃度が高い混合物である請求項4記載の分散装置。
- 前記ローターに設けた溝の深さは、前記ローターに溝が設けられていないローターの上部表面部分とステータの間隔よりも大きい、請求項4に記載の分散装置。
- 前記溝の深さは、前記ローターに溝が設けられていないローターの上部表面部分とステータの間隔よりも大きく、貫通口から供給される混合物が、ローターの回転による遠心力により、ローターとステータが形成する前記隙間に向けて前記溝から排出される程度の深さである、請求項6に記載の分散装置。
- 前記溝は、ローターの半径方向に沿った断面が略横長の逆台形状をなし、溝の断面の上部幅は、前記貫通孔下端の、ローターの半径方向に沿った断面長を覆う長さを持つ、請求項4乃至7のいずれか1項に記載の分散装置。
- 前記供給ユニットは、前記ステータ保持部の前記混合物供給口に接続される第2混合物供給口と、
前記供給ユニット本体部の混合物を前記ステータ保持部の前記連通路に導くための第2連通路とを有し、
前記供給ユニットは、前記第2混合物供給口及び前記混合物供給口が接続されることで、前記ステータ保持部に一体化され、該一体化された状態で、前記第2連通路が前記連通路に連通され、
前記連通路及び前記第2連通路は、前記供給通路を構成する請求項3記載の分散装置。 - さらに、
前記ローターを回転させる回転軸と、
前記カバーユニットに設けられるとともに、前記ステータの上方側に位置し、前記回転軸を回転可能に保持する軸受とを備え、
前記カバーユニットは、前記軸受を保持する軸受保持部を有し、
前記ステータ保持部は、前記軸受保持部の下方側に設けられ、
前記ステータ保持部には、前記ステータの前記回転軸挿通孔に気体を供給するための第1通気孔が設けられ、
前記ステータ保持部には、前記回転軸を挿通する第2回転軸挿通孔が設けられ、
前記軸受保持部より下側で且つ前記第2回転軸挿通孔の上側の空間に前記ステータ保持部の外側と通気するための第2通気孔が設けられ、
前記第1通気孔から供給される気体の圧力が、前記第2通気孔により通気された空間の圧力より高くされる請求項1又は請求項9記載の分散装置。 - 前記ステータ及び前記ステータ保持部のいずれか一方若しくは両方には、その回転軸を挿通する部分に空間形成部が設けられ、
前記第1通気孔は、該空間形成部により形成された空間に連通するよう形成され、該空間を介して前記ステータの前記回転軸挿通孔に所定の圧力を有する気体を供給する請求項10記載の分散装置。 - 前記軸受保持部には、前記軸受の前記ステータ側に気体を供給するための第3通気孔が設けられ、
前記第3通気孔から供給される気体の圧力は、前記第1通気孔から供給される気体の圧力以上にされる請求項11記載の分散装置。 - 前記軸受保持部には、前記軸受の前記ステータ側に気体を供給するための第3通気孔が設けられ、
前記第3通気孔から供給される気体の圧力は、前記第2通気孔により通気された空間の圧力より高くされるとともに、前記第1通気孔から供給される気体の圧力以下にされる請求項11記載の分散装置。 - 該回転軸と前記ローターとの間に着脱可能に設けられ、前記ローター及び前記ステータの間の隙間を調整するスペーサ部材を備え、
前記ローターは、前記スペーサ部材が取り付けられた状態においては、前記ステータに対する軸方向の位置が固定され、
前記軸受保持部は、第2のスペーサ部材を介して前記ステータ保持部に当接することで前記ステータ保持部の軸方向の位置を規制する位置決め規制部を有し、
前記第2のスペーサ部材は、前記軸受保持部と前記ステータ保持部との間に着脱可能に設けられ、軸方向の長さが異なる部品と交換されることで前記軸受保持部に対する前記ステータの軸方向の位置を調整する請求項11記載の分散装置。 - 前記ローターの上面には、前記回転軸の下端を挿入するための凹部が設けられ、
前記凹部には、貫通孔が形成され、
前記回転軸には、前記ローターの前記凹部に前記回転軸の前記下端が挿入され、該下端が前記スペーサ部材を介して前記凹部に当接した状態で、前記ローターの下面側から締結部材が取り付けられ、
前記締結部材は、その一部が前記ローターの前記貫通孔を貫通して前記回転軸に取り付けられることで、前記スペーサ部材を挟んだ状態で前記回転軸及び前記ローターを締結し、
前記ローターの前記凹部及び前記回転軸の下端には、前記回転軸の回転力を前記ローターに伝達するための複数のピンが設けられ、
前記複数のピンは、円周方向に均等な間隔を有した位置に配置されており、
前記スペーサ部材には、前記締結部材が挿通される第一挿通孔と、前記複数のピンが挿通するため複数設けられる第二挿通孔とが形成されている請求項11記載の分散装置。 - 前記ステータは、対向する平面において、前記ローターより大きな形状に形成され、
前記ステータには、前記ローターと対向する面と反対側の面に、冷却用の液体を流通させるための冷却用溝部が形成され、
該冷却用溝部は、前記ローターより外側にも位置するよう形成されている請求項11記載の分散装置。 - 前記冷却用溝部には、半径方向に沿って形成される壁部が設けられ、
前記壁部を挟むように冷却液供給口及び冷却液排出口が設けられ、
前記冷却液供給口から前記冷却用溝部に供給された冷却用の液体が、前記冷却用溝部において円周方向の一方向であって前記冷却用供給口から前記壁部が設けられていない方向に向けて流通され、流通された冷却用の液体が前記冷却液排出口から排出される請求項11記載の分散装置。 - ローターと、該ローターに対向して配置されるステータとの間に、スラリー状又は液体状の混合物を遠心力によって外周に向けて通過させることによって分散させる剪断式の分散装置であって、
分散後の混合物を受ける容器と、
該容器の上部開口を閉塞するカバーユニットと、
該カバーユニットの下側に固定されるステータとを備え、
前記ステータには、回転軸を挿通する回転軸挿通孔が設けられるとともに、前記回転軸挿通孔より外側の位置に混合物供給用の貫通孔が設けられ、
前記混合物は、前記ステータの前記貫通孔を介して前記ステータ及び前記ローターの間に導かれ、
前記ローターの、前記ステータに対向する面であって、前記ステータに設けられ貫通孔に対応する位置に、ローターと同心円状に円環状の溝を設けた分散装置。 - ローターと、該ローターに対向して配置されるステータとの間に、スラリー状又は液体状の混合物を遠心力によって外周に向けて通過させることによって分散させる剪断式の分散装置であって、
分散後の混合物を受ける容器と、
該容器の上部開口を閉塞するカバーユニットと、
該カバーユニットの下側に固定されるステータと、
該ステータの下方側に対向するように設けられるローターと、
前記ローターを回転させる回転軸と、
前記カバーユニットに設けられるとともに、前記ステータの上方側に位置し、前記回転軸を回転可能に保持する軸受とを備え、
前記カバーユニットは、前記軸受を保持する軸受保持部と、
該軸受保持部の下方側に設けられ、前記ステータを保持するステータ保持部とを有し、
前記ステータ保持部には、前記ステータの前記回転軸挿通孔に気体を供給するための第1通気孔が設けられ、
前記ステータ保持部には、前記回転軸を挿通する第2回転軸挿通孔が設けられ、
前記軸受保持部より下側で且つ前記第2回転軸挿通孔の上側の空間に前記ステータ保持部の外側と通気するための第2通気孔が設けられ、
前記第1通気孔から供給される気体の圧力が、前記第2通気孔により通気された空間の圧力より高くされる分散装置。 - 請求項1乃至請求項19の内いずれか1項に記載の分散装置を用い、
該分散装置の前記ローター及び前記ステータの間に、前記混合物を供給して遠心力によって外周に向けて通過させることにより分散する分散方法。
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