TW201404461A - 分散．粉碎機 - Google Patents

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Asada Iron Works Co
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Abstract

提供一種分散‧粉碎機，該分散‧粉碎機係可在分散、粉碎處理抑制不均，又可使穩定之剪切力作用於被處理材，進而可使分散‧粉碎高效率化。分散‧粉碎機係包括：供給被處理材之供給部(10A)；處理部(10B)，係對被處理材進行分散或粉碎處理；及排出部(10C)，係從處理部(10B)排出所處理的被處理材；處理部(10B)係包括：具有內部空洞(12d)的定子(12b)、及在內部空洞(12d)內設置成繞軸心轉動的轉子(11b)；在轉子(11b)的外周面與和該外周面相向之定子(12b)的內周面之間隙(Gt)處理被處理材；定子(12b)的內周面及轉子(11b)的外周面係在與轉子(11b)之軸心正交的截面是圓形，在通過軸心之方向的截面是直線形，而且該間隙(Gt)在圓周方向及該軸心方向是定值。

Description

分散．粉碎機
本發明係有關於一種不使用媒體之對被處理材進行分散或粉碎處理的分散‧粉碎機。
作為上述之進行分散或粉碎處理的機器，開發各種型式的分散機。作為其一例，列舉膠體研磨系統的分散機。
該分散機係具有上下一對之圓盤狀的磨石，使這些磨石的軸心一致，並使上下之磨石相對地轉動。藉此，在經由這些磨石之間隙將被供給至中心投入部的粒狀物(被處理材)排出至外周側的過程，進行微粒化(例如參照專利文獻1)。
可是，在根據專利文獻1之分散機的情況，在磨石間之間隙在接近磨石之中心軸的部分與接近外周部的部分，圓周速度相異，而在接近中心軸的部分作用於被處理材之剪切力比在接近外周部之部分的剪切力小。因此，因為在剪切力之大小具有傾斜的剪切力分布之中移動，所以根據被處理材所移動的位置，作用於被處理材之剪切力相異，而具有在分散處理易發生不均的缺點。
又，在專利文獻1之分散機，因為在上下之磨石間的間隙(分散區域)，剪切力分布具有大的傾斜，所以難使比較穩定之剪切力作用於被處理材，尤其在該磨石之中心軸側的 該間隙亦具有難使充分之剪切力作用的課題。此外，在專利文獻1之分散機，上側磨石之下面及下側磨石之上面不是平坦，而以既定傾斜所形成，因為兩磨石之間隙在圓周方向及徑向變化，所以在作為被處理材之流體存在於該間隙中的情況，若考慮周知之牛頓的黏性數學式，所分散之被處理材的黏度亦變化，亦具有無法高效率地分散之缺點。
此外，在將專利文獻1之分散機用於固體之粉碎的情況亦成為相同的狀況。
【先行專利文獻】
【專利文獻】
[專利文獻1]特開2000-153167號公報
本發明係為了解決這種習知技術的課題而開發的，其目的在於提供提供一種分散‧粉碎機，該分散‧粉碎機係可抑制分散或粉碎處理的不均，又可使穩定之剪切力作用於被處理材，進而可使分散‧粉碎高效率化。
本發明之一形態之分散‧粉碎機包括：供給部，供給被處理材；處理部，係對藉該供給部所供給之被處理材進行分散或粉碎處理；及排出部，係從該處理部排出藉該處理部所處理的被處理材；其特徵在於：該處理部係包括：具有內部空洞的定子、及在該內部空洞內設置成繞軸心轉動的轉子；在該轉子的外周面與和該外周面相向之該定子的內周面之間隙 處理被處理材；該定子的內周面及該轉子的外周面係在與該轉子之軸心正交的截面是圓形，在通過該軸心之方向的截面是直線形，而且該定子的內周面與該轉子的外周面之間隙在圓周方向及該軸心方向是定值。此外，該間隙為定值係亦包含大致定值的概念。又，在「截面為圓形」，是不僅正圓形，亦包含大致圓形的概念。
在上述的構成，可在定子的內周面與轉子的外周面之間使被處理材分散或粉碎(以下將分散或粉碎稱為分散等)。又，因為定子與轉子之間隙在圓周方向及沿著軸心的方向形成定值，所以可使被進行分散等之處理的被處理材的黏度比以往者穩定，分散可高效率化。又，定子的內周及該轉子的外周都在沿著軸心的截面形成直線形，所以在定子的內周面及該轉子的外周面都對這些的軸心平行時在剪切力的大小得到無傾斜的分布。或，在定子的內周面及該轉子的外周面都對軸心傾斜時在剪切力的大小得到傾斜小的剪切力分布。而且，因為被處理材在這種剪切力分布之中移動，所以藉由調整轉子之直徑，可從在分散等之處理的初期使所要之剪切力作用於被處理材，藉此從該處理之初期可使穩定的剪切力作用於被處理材。進而，即使被處理材所移動的位置相異，亦抑制所承受之剪切力的差，而可抑制分散等之處理的不均。進而，因為藉供給部將被處理材供給至處理部，處理部處理所供給之被處理材後，排出部排出該處理後的被處理材，所以可連續地進行分散等之處理。
1‧‧‧分散‧粉碎機
2‧‧‧基座
3‧‧‧轉動體
10‧‧‧分散機本體
10A‧‧‧供給部
10B‧‧‧處理部
10C‧‧‧排出部
11a‧‧‧供給部用轉子
11b‧‧‧處理部用轉子
11c‧‧‧排出部用轉子
12a‧‧‧供給部用定子
12b‧‧‧處理部用定子
12c‧‧‧排出部用定子
13a‧‧‧入口轉子
13a1‧‧‧入口轉子之右側端面
13c‧‧‧筒狀構件
14‧‧‧定子本體
15‧‧‧密封構件
17‧‧‧圓錐轉子
18‧‧‧螺桿轉子
20‧‧‧驅動手段
21‧‧‧轉軸
22‧‧‧轉動驅動手段
23‧‧‧電動馬達
23a‧‧‧輸出軸
24‧‧‧無端皮帶
25a、25b‧‧‧軸承構件
30‧‧‧導件
31‧‧‧出口定子
37‧‧‧排出口
第1圖係表示本發明之一實施形態之分散‧粉碎機的正面剖面圖。
第2圖係第1圖所示之分散‧粉碎機之主要部的正面剖面圖。
第3圖係表示本發明之其他的實施形態之分散‧粉碎機的正面剖面圖。
第4圖係根據第3圖之Ⅳ-Ⅳ線的剖面圖。
第5圖係表示本發明之另外的實施形態之分散‧粉碎機的正面剖面圖。
第6圖係表示本發明之另外的實施形態之分散‧粉碎機的正面剖面圖。
在以下，具體說明本發明之實施形態。
首先，舉例說明進行分散處理的情況。
第1圖係表示本發明之一實施形態之分散‧粉碎機的正面剖面圖，第2圖係其主要部的正面剖面圖。分散係意指彼此不相混之2種以上的物質之一種以上在微粒子之狀態均勻地存在於其他的物質中，粉碎意指微細地打碎固體。
該分散機1係包括：基座2、配置於該基座2之上的分散機本體10、及驅動分散機本體10之驅動手段20。分散機本體10係從一端側(右側)依序具有供給部10A、處理部10B及排出部10C，各部10A~10C係包含轉子11a~11c與定子12a~12c。此外，在本實施形態，各部10A~10C之轉子11a~11c 係設置於轉軸21的外側，形成轉軸21***內側的中空狀(在第2圖以虛線表示)，並一體化成各軸心一致，構成截面為環狀的轉動體3。
驅動手段20具有：轉軸21、與驅動該轉軸21轉動的轉動驅動手段22。
轉動驅動手段22包括：電動馬達23；及無端皮帶24，係掛在該電動馬達23的輸出軸23a與該轉軸21。轉軸21係藉一對軸承構件25a、25b支撐成可轉動。
供給部10A具有供給部用轉子11a、包圍該供給部用轉子11a之供給部用定子12a、及後述的密封構件15，藉被供給至供給部10A之被處理材的供給壓力、與後述之入口轉子13a之轉動所造成的離心力將被處理材供給至處理部10B。此外，該被處理材的供給壓力係例如藉由以與設置於供給部用定子12a之供給孔14b連接之未圖示的螺桿進給器或送液泵等進行被處理材所產生。此外，不僅以螺桿進給器或送液泵等將被處理材強迫地送入供給孔14b，亦可藉自然落下等供給。在此情況，被處理材係藉入口轉子13a之轉動所造成的離心力將被處理材供給至處理部10B。因此，具體而言，該供給壓力係例如亦可設定於0.0~0.5MPa之間。
供給部用轉子11a具有：截面環狀的入口轉子13a，係安裝於該轉軸21的外側；及大致圓筒形的筒狀構件13c，係一樣地安裝於該轉軸21的外側。
入口轉子13a的內徑係形成定值，入口轉子13a的外徑係形成右側(入口側)之直徑比左側(出口側)小的錐形， 在入口轉子13a之右側端面13a1的外徑係形成比轉軸21的直徑更大，對轉軸21的外周面具有段差部13a2(參照第2圖)。筒狀構件13c係在將轉軸21***內側之狀態所安裝，在筒狀構件13c的外周面，在該段差部13a2側的端部，在全周形成環狀的凹部13c1。該凹部13c1的底面與在入口轉子13a之右側端面13a1的外周緣係一致成相同的半徑。即，凹部13c1之內側之肉部的厚度尺寸與該段差部13a2的厚度尺寸係一致。
供給部用定子12a係具有方塊狀的定子本體14，並將在左右方向所延伸之貫穿孔14a設置於該定子本體14的中央部，而且設置於與在上下方向(轉軸21之徑向)所延伸之該貫穿孔14a連通的供給孔14b。在貫穿孔14a，***入口轉子13a與筒狀構件13c。又，供給孔14b是用以投入被處理材的孔，並在上下方向(轉軸21之徑向)延伸，下側開口係與該凹部13c1連通。
該貫穿孔14a的內周面係具有與入口轉子13a相向的第1區域14a1、及與筒狀構件13c相向的第2區域14a2。供給部用定子12a之設置第1區域14a1的部分構成覆蓋入口轉子13a的入口定子14c。
該第1區域14a1係形成與入口轉子13a之外周面相同的錐形，具體而言，右側(入口側)之直徑比左側(出口側)小。在第1區域14a1與入口轉子13a的外周面之間，在圓周方向之整個區域形成用以使被處理材移動的間隙Ga。另一方面，該第2區域14a2係形成固定的內徑，並與該筒狀構件13c的外周面，更詳細說明之，比該凹部13c1更右側部分的外周 面抵接。
圓環狀之密封構件15設置於供給部用定子12a及筒狀構件13c的右側。該密封構件15係在轉軸21***其內側之空洞的狀態安裝於轉軸21，防止被處理材經由轉軸21往與供給部10A相反側洩漏。
在該構成之供給部10A，供給孔14b之該下側開口與該凹部13c1連通，並從供給孔14b之上側開口投入被處理材。被投入該供給孔14b的被處理材係被導入凹部13c1後，在該間隙Ga從右側被送往左側(往處理部10B側)。該被處理材的進給係藉入口轉子13a的轉動，從圓周速度慢的小徑側往圓周速度快的大徑側。入口轉子13a之外周面對軸心的傾斜係在本實施形態被設定成約45度。此外，該傾斜角度係一例，亦可設定成其他的角度。又，該供給部10A的間隙Ga係被設定成比後述之處理部10B之間隙Gt更大的尺寸。
處理部10B包括：處理部用轉子11b、及包圍該處理部用轉子11b的處理部用定子12b。處理部用轉子11b係在內側形成轉軸21所通過之圓筒形。另一方面，處理部用定子12b係形成具有該處理部用轉子11b所***之內部空洞12d的圓筒形。在處理部用轉子11b的外周面與處理部用定子12b的內周面之間，在圓周方向之整個區域且軸心方向之整個區域設置固定的間隙Gt。該間隙Gt係作用為執行後述之分散或粉碎處理。此外，處理部用轉子11b的外徑與入口轉子13a之左側端面的外徑係同一值。作為處理部用轉子11b的外徑，例如選定10~1000mm。作為該處理部用轉子11b的外徑D與該處理 部用轉子11b之長度L的比值(L/D)，例如設定於0.04~5.0之範圍內較佳，設定於0.5~2.0之範圍內，因為該不良更改善，所以更佳。該比值(L/D)小於0.04時，相對外徑的長度變短，因為難使適當之剪切力作用於被處理材適當的時間，所以分散效率降低。另一方面，該比值(L/D)大於5.0時，因為難將間隙Gt保持定值，而內部壓力損失變高，所以無法適當地分散等。
又，該間隙Gt係選擇10μm~1mm之範圍內的值。將間隙Gt限定為10μm以上的理由係由於若間隙Gt未滿10μm，則處理部用轉子11b及處理部用定子12b可能發生異常發熱。此外，關於下限，從更確實地防止異常發熱的觀點，設定成50μm以上更佳。另一方面，若間隙Gt超過1mm，則在例如周知之彼此羅夫(Petrov)數學式剪切應力(τ)變小，而難分散(或粉碎)難達到所要之水準。此外，羅夫(Petrov)數學式係如以下之數學式(1)所示。
τ=ηU/c(其中，η：黏度、U：速度、c：間隙Gt)...(1)
在該間隙Gt之剪切速度係設為例如3000~600000(1/s)較佳，設為20000~500000之範圍內更佳。具體而言，藉由設定對該間隙Gt之處理部用轉子11b的轉速，而設定該剪切速度。藉由將剪切速度設定於該範圍，從該處理之初期可使穩定的剪切力作用於被處理材，而可穩定地進行分散等的處理。
又，處理部用轉子11b的外表面及處理部用定子12b的內表面都形成無凹凸之平滑的表面。更詳細說明之，處理部用轉子11b的外表面及處理部用定子12b的內表面都在通 過軸心之縱向截面形成與軸心平行的直線，而且在垂地橫切軸心之橫向截面形成圓形。藉此，在處理部用轉子11b與處理部用定子12b之間的整個區域，可使該間隙Gt變成全部都相同。處理部用轉子11b及處理部用定子12b之半徑係左右分散處理的速度，處理部用轉子11b及處理部用定子12b之軸心方向的長度係左右分散處理的時間長度。這些半徑及軸心方向的長度係以對應於被處理材之種類、最終處理水準等的方式憑經驗選擇。
又，在處理部用轉子11b及處理部用定子12b，使用例如將硬質材料形成於不銹鋼之表面的材質。但，處理部用轉子11b及處理部用定子12b的材料亦可使用與上述相異者。此外，在該處理部用定子12b，將冷卻水通路16設置於肉部的內部，藉在冷卻水通路16流通之冷卻水冷卻器處理部用定子12b。此外，第2圖中之16b是使冷卻水流入的入口，16c是排出冷卻水的出口。
排出部10C係包括排出部用轉子11c、包圍該排出部用轉子11c之排出部用定子12c，並構成為沿著被處理材之進給方向(左右方向)將上游側作為縮徑引導部10C1，將下游側作為送出部10C2。該縮徑引導部10C1係愈接近排出側愈縮徑，具有使在處理部10B在由轉子11b與定子12b所夾之筒狀空間已被分散處理的被處理材集中於點的功能。該縮徑引導部10C1包含後述之圓錐轉子17及包圍圓錐轉子17的導件30。其下游側的送出部10C2係強迫地送出被處理材的部分，並包含後述之螺桿轉子18及包圍螺桿轉子18的出口定子31。
排出部用轉子11c具有與轉軸21一起通過內側的圓錐轉子17與螺桿轉子18。此外，在本實施形態，轉軸21係因應於圓錐轉子17或螺桿轉子18的直徑使外徑尺寸縮徑，但是亦可考慮各部10A~C之轉子11a~c的內徑，沿著軸向設成定值。
該圓錐轉子17係以其外周面形成與入口轉子13a是相反形狀的錐形，即，右側之直徑比左側更大，而內徑為定值的方式所形成的截面環形，右側端部的外徑係與處理部用轉子11b的外徑一致。該圓錐轉子17係其外周面形成與入口轉子13a是相反形狀的錐形，因為無向左側(出口側)進給被處理材的功能，所以將該螺桿轉子18設置於該圓錐轉子17的左側端部，作成利用上述之供給壓力與入口轉子11a之轉動所造成的離心力強迫地送出被推至圓錐轉子17的被處理材。
螺桿轉子18包括：棒狀構件18a，係除了左側之排出端部以外，在內部***該轉軸21，外周面形成圓形；及散熱片18b，係螺旋狀地設置於該棒狀構件18a的外周面。該散熱片18b係形成為因應於螺桿轉子18的轉動來排出被處理材的形態，即將螺旋狀地捲繞散熱片18b的方向作成既定方向。此外，螺桿轉子18係亦可是直接安裝於轉軸21的構成，亦可是藉其他的方向安裝成與轉軸21成同心狀的構成等。
排出部用定子12c係由包圍排出部用轉子11c之外側的複數個構件所構成。更詳細說明之，排出部用定子12c包括：導件30，係包圍圓錐轉子17，並與該圓錐轉子17一起構成該縮徑引導部10C1；出口定子31，係包圍螺桿轉子18，並 與該螺桿轉子18一起構成該送出部10C2；及保持部10C3，係將這些導件30及出口定子31保持於所要之狀態。作為該保持部10C3，在本實施形態具有3個保持構件32、33、34，保持構件32向處理部用定子12b側壓住導件30，而且限制出口定子31的右端部。保持構件33係限制出口定子31的左端部，保持構件34係保持保持構件33。此外，作為保持部10C3，亦可以2個或4個以上的構件構成，或者亦可是一體形者。
而且，在導件30的內側，形成於在內部***圓錐轉子17的***孔30a，該***孔30a的內周面形成與圓錐轉子17之外周面相同的形狀。在***孔30a的內周面與圓錐轉子17的外周面之間，在圓周方向及軸心方向的整個區域形成用以使被處理材移動的間隙Gb。該間隙Gb被設定成比該處理部10B的間隙Gt更大。該間隙Gt係不必沿著圓錐轉子17之軸心的方向是定值，亦可在各部相異。
又，在出口定子31的內側形成內徑為定值的***孔31b，螺桿轉子18***該***孔31b的內側。出口定子31的內徑被設定成比散熱片18b之外徑更大的尺寸。在出口定子31，使用例如與處理部用定子12b相同的材料或其他的材料。又，作為螺桿轉子18，使用射出成形用之螺桿材料或其他的材料。
該出口定子31係將冷卻機構35設置於外側。該冷卻機構35包括：圓筒形之通路形成構件36，係設置於出口定子31的外側，並在與出口定子31之間形成冷卻水通路；入口36a，係設置於通路形成構件36，並使冷卻水流入；及出口 36b，係設置於通路形成構件36，並排出冷卻水。
進而，在最終段之保持構件34的內側，形成具有與出口定子31之內徑相同之內徑的貫穿孔34a。在最終段之保持構件34的左側(另一端側)，設置用以向外部排出被處理材的排出口37，從該排出口37向外部排出被處理材。該排出口37構成排出部10C。
說明依此方式所構成之本實施形態的分散機1之分散處理的內容。
使電動馬達23動作，而使轉軸21及轉動體3轉動。在此狀態，從供給孔14b供給被處理材。所供給之被處理材係經由供給孔14b被送至凹部13c1。然後，藉構成供給部10A之入口轉子13a的轉動等，在入口轉子13a與第1區域14a1之間隙Ga移動，而被送往處理部10B。
被送往處理部10B的被處理材係在處理部用轉子11b之外周面與處理部用定子12b之內周面的該間隙Gt移動，在該移動時進行分散處理。在此時，如上述所示，藉處理部用轉子11b及處理部用定子12b的半徑，左右分散處理的速度，另一方面，藉處理部用轉子11b及處理部用定子12b之軸心方向的長度左右分散處理的時間長度。
在處理部10B已被分散處理的被處理材係從排出部10C的排出口37被排往外部。
在依此方式進行分散處理之本實施形態的分散機1，藉供給部10A將被處理材送往處理部10B時，在處理部10B的處理部用轉子11b之外周面與處理部用定子12b之內周面的 間隙Gt對被處理材進行分散等之處理。又，因為該間隙Gt係在處理部用轉子11b之圓周方向及沿著軸心的方向形成定值，所以被分散處理之被處理材的黏性變成穩定，可進行高效率的分散處理。
又，在本實施形態，因為在處理部10B之處理部用定子12b的內周及處理部用轉子11b的外周都沿著軸心形成直線，所以在剪切力的大小可得到無傾斜的剪切力分布。因為被處理材在這種剪切力分布中移動，所以藉由調整處理部用轉子11b的直徑，可使所要之剪切力作用於被處理材，藉此，可使穩定之剪切力作用於被處理材。進而，即使處理部用定子12b與處理部用轉子11b之間的被處理材所移動的位置相異，亦抑制所承受之剪切力的差，而可抑制分散處理的不均。此外，因為藉供給部10A將被處理材供給至處理部10B，處理部10B處理被處理材後，排出部10C排出該處理後的被處理材，所以可連續地進行分散處理。又，可抑制對既定生產量的耗電量。進而，因為是以定子12a、12b、12c包圍轉動體3之簡單的構成，所以維修係容易，又起始費用亦可少。
進而，在本實施形態，因為如上述所示將在處理部10B之處理部用轉子11b沿著軸心方向使外徑形成定值，所以在從處理部10B之入口側端至出口側端的整個區域可高效率地處理。而，在專利文獻1的情況，愈接近圓盤狀之磨石的外周分散處理之效率愈高，而在從磨石的中央至外周端之間無法固定地進行高效率的處理。
進而，在本實施形態，因為排出部10C包括螺桿 轉子18、及包圍該螺桿轉子18的出口定子31，所以螺桿轉子18強迫地排出在處理部10B處理後的被處理材，而可防止在處理部10B之內部壓力的上升。
進而，在本實施形態，供給部10A包括：錐形之入口轉子13a，係處理部10B側之外周面的直徑比供給部10A之入口側更大；及包圍該入口轉子13a的定子本體14；因為入口轉子13a的外徑與定子本體14的內徑都形成為處理部側比入口側更大，所以可易向處理部10B側吸入被處理材，而可對處理部10B圓滑地供給被處理材。
此外，在本實施形態的分散機1，當然可用作使被處理材粉碎的粉碎機。
又，在上述的實施形態，對被處理材未明言，但是在本發明之實施形態作為被執行分散或粉碎處理的被處理材係符合以下所示者。
(a)鋰離子等之電池用材料。
(b)在液晶電視等之FPD(Flat Panel Display)所使用的彩色濾光片、防止反射材料等之塗布材料。
(c)電容器等之電子元件用材料。
(d)塗料、墨水用有機、無機材料(顏料)。
(e)顏料用有機、無機材料(顏料)。
(f)其他，在市場所流通之有機、無機材料。
在此，對該(a)~(f)之被處理材的分散處理係以液體與液體之混合物、一種以上之液體與一種以上之固體的混合物、固體與固體的混合物等為對象所進行。在此時，在液體與 液體之混合物，使一方之液體分散於另一方之液體中、在一種以上之液體與一種以上之固體的混合物使固體分散於液體中、在固體與固體的混合物使一方之固體分散於另一方之固體中都符合。又，對該(a)~(f)之被處理材的分散處理係以一種以上之液體與一種以上之固體的混合物、一種以上之固體等為對象所進行，在此時，使固體粉碎係符合。
進而，在上述的實施形態，處理部10B之處理部用轉子11b的外表面及處理部用定子12b的內表面都形成無凹凸之平滑的表面(縱向截面為直線)，但是本發明之形態係未限定如此，亦可將處理部用轉子11b的外表面及處理部用定子12b的內表面形成凹凸少之平滑的表面(縱向截面為直線狀)。此外，凹凸的程度係以不會因間隙Gt的變動而剪切力大為變動、在剪切力變小時不會難發生分散或粉碎為限度。而且，亦可在該限度內，將微小之凹凸形成於處理部用轉子11b的外表面及處理部用定子12b的內表面。作為該凹凸的形態，例如點狀地形成凹部或凸部者、或螺旋狀或環狀等線狀地形成凹部或凸部者都可。
進而，在上述的實施形態，作為供給部10A成為包括外周面為錐形的入口轉子13a及與入口轉子13a對應之內面形狀的定子本體14的構成，但是作為本發明之形態係未限定如此，亦可採用例如第3圖及第4圖所示的構成。第3圖係表示本發明之其他的實施形態之分散‧粉碎機的正面剖面圖，第4圖係根據第3圖之Ⅳ-Ⅳ線的剖面圖。此外，在第3圖及第4圖，入口側與出口側係表示成與第1圖及第2圖的左右相 反。
在本分散機1’，在從供給部10A’至排出部10C’將轉動體3A形成固定的直徑，定子5’亦形成為具有大致固定的內徑。供給部10A’構成為從在通過轉動體3A之軸心的方向所設置之供給孔14b’將被處理材供給至轉動體3A的周面。又，排出部10C’係轉動體3A不存在，而僅由定子5’構成，定子5’的內周面成為具有愈接近排出側愈急速縮徑之內部空洞的構成。但，在該分散機1’，應使在處理部10B’之被處理材可移動，需要在供給部10A’賦予壓力，以向轉動體3A側推被處理材，或者以未圖示的螺桿進給器或送液泵等強迫地向轉動體3A側送入被處理材。該螺桿進給器係在被處理材為固體時所使用，送液泵係在被處理材為液體時或包含液體時所使用。此外，第3圖中之21’係相當於轉軸21者。
進而，在本發明之一形態，亦可作成如第5圖所示，將螺旋狀的散熱片11a-1”設置於供給部10A”之入口轉子11a”的外周面。在依此方式的情況，因為藉散熱片11a-1”的轉動從供給部10A”向處理部10B”強迫地供給被處理材，所以可對處理部10B”穩定地供給。作為在此情況之轉動驅動手段，可使用既有之轉子轉動機構(無端皮帶24、電動馬達23等)。此外，在第5圖，將散熱片11a-1”設置於外周面為錐形的入口轉子11a”，但是本發明之形態係未限定如此。例如，亦可將螺旋狀的散熱片11a-1”設置於比該入口轉子11a”更左側且外徑固定之轉動部11a'''的外周面。或者，亦可將螺旋狀的散熱片11a-1”設置於外周面為錐形之入口轉子11a”與 外徑固定之轉動部11a'''的雙方。該轉動部11a'''亦可是入口轉子11a”的延伸部，亦可是轉軸21的延伸部。第5圖中之3”表示轉動體，5”表示定子。
此外，亦可使用齒輪，替代無端皮帶24。在此情況，在電動馬達23的輸出軸23a與轉軸21之間，設置由傳動用之複數個齒輪所構成的齒輪機構。或者亦可採用藉聯軸器使電動馬達23的輸出軸23a與轉軸21直接結合的直結型式。
此外，在上述的實施形態，處理部10B之處理部用轉子11b係使用外徑固定者，但是本發明之形態係未限定如此，亦可使用外徑在軸心方向以固定百分比變化的轉子，即外周面為錐形的轉子。在此情況，外周面為錐形的轉子係將小徑側配置於入口側或是出口側都可，但是在外周面為錐形的轉子之外周面之對軸心的傾斜係例如10度以下較佳。但，處理部10B之轉子與定子的間隙Gt係沿著軸心方向為定值。換言之，若間隙Gt係沿著軸心方向固定，在處理部10B之定子的內周及轉子的外周係都與轉子之軸心正交的截面形成圓形，在沿著軸心之方向的截面形成直線狀即可。在使用這種外周面為錐形之轉子的情況，定子的內周及轉子的外周都在軸心方向傾斜，而在剪切力之大小得到傾斜小的剪切力分布。而且，因為被處理材在這種剪切力分布之中移動，所以藉由調整轉子的直徑，可使所要之剪切力作用於被處理材，藉此，可使穩定的剪切力作用於被處理材。
進而，在上述之實施形態，採用具備在內部具有冷卻水通路16之處理部用定子12b的構成，在處理部用轉子 11b未採用冷卻的構成，但是本發明之形態係未限定如此，亦可如第6圖所示，在處理部用轉子11b亦採用冷卻的構成。具體而言，亦可採用以下的構成，在處理部用轉子11b及處理部用轉子11b賦予轉動力之轉軸21的內部設置冷卻水通路38，並在與轉軸21之與轉子11b相反側的端部，設置不論轉軸21之轉動都維持固定之姿勢的供排水構件39，而且從設置於供排水構件39的供水口39d將冷卻水供給至冷卻水通路38，再從設置於供排水構件39的排水口39e排出冷卻水通路38之冷卻水。另外，第6圖與第3圖於同一處附有相同符號。此外，作為本發明之一種形態，於處理部用定子12b以及處理部用轉子11b之中至少一方可省略冷卻機構。
此外，在上述之具體的實施形態，主要包含具有以下的構成之發明的形態。
本發明之一形態之分散‧粉碎機的特徵為：包括：供給被處理材之供給部；處理部，係對藉該供給部所供給之被處理材進行分散或粉碎處理；及排出部，係從該處理部排出藉該處理部所處理的被處理材；該處理部係包括：具有內部空洞的定子、及在該內部空洞內設置成繞軸心轉動的轉子；在該轉子的外周面與和該外周面相向之該定子的內周面之間隙處理被處理材；該定子的內周面及該轉子的外周面係在與該轉子之軸心正交的截面是圓形，在通過該軸心之方向的截面是直線形，而且該定子的內周面與該轉子的外周面之間隙在圓周方向及該軸心方向是定值。
在依此方式構成的情況，可在分散等之處理抑制 不均，又可使穩定之剪切力作用於被處理材，進而可使分散等高效率化。
在該構成，在該處理部之該轉子的外周面及該定子的內周面都形成為平滑的表面較佳。藉此，在各部位可使定子與轉子的間隙更適當地變成均勻。
在該構成，該排出部係包括：螺桿轉子，係搬運在該處理部所處理的被處理材；及出口定子，係包圍該螺桿轉子較佳。藉此，因為螺桿轉子可強迫地排出在該處理部所處理的被處理材，所以可防止在處理部之內部壓力的上升。
在該構成，該供給部係包括：錐形之入口轉子，係處理部側之外周面之直徑比供給部入口側更大；及包圍該入口轉子的入口定子較佳。藉此，因為入口轉子之外徑與入口定子的內徑都形成為處理部側比入口側更大，所以可易向處理部側吸入被處理材，而可圓滑地向處理部供給被處理材。
在該構成，該供給部係具有入口轉子，並將用以向該處理部供給被處理材之螺旋狀的散熱片設置於該入口轉子的外周面較佳。因為藉該散熱片向處理部強迫地供給被處理材，所以可對處理部穩定地供給。
在該構成，在該處理部之該轉子沿著軸心方向將外徑形成定值較佳。藉此，可從處理部之入口側進行高效率的處理。即，在根據專利文獻1的情況，愈接近圓盤狀之磨石的外周進行愈高效率之分散或粉碎處理，但是在此情況，在從處理部之入口側端至出口側端的整個區域進行高效率之分散等的處理。
3‧‧‧轉動體
10‧‧‧分散機本體
10A‧‧‧供給部
10B‧‧‧處理部
10C‧‧‧排出部
10C1‧‧‧縮徑引導部
10C2‧‧‧送出部
10C3‧‧‧保持部
11a‧‧‧供給部用轉子
11b‧‧‧處理部用轉子
11c‧‧‧排出部用轉子
12a‧‧‧供給部用定子
12b‧‧‧處理部用定子
12c‧‧‧排出部用定子
12d‧‧‧內部空洞
13a‧‧‧入口轉子
13a1‧‧‧入口轉子之右側端面
13a2‧‧‧段差部
13c‧‧‧筒狀構件
13c1‧‧‧凹部
14‧‧‧定子本體
14a‧‧‧貫穿孔
14a1‧‧‧第1區域
14a2‧‧‧第2區域
14b‧‧‧供給孔
14c‧‧‧入口定子
15‧‧‧密封構件
16‧‧‧冷卻水通路
16b‧‧‧入口
16c‧‧‧出口
17‧‧‧圓錐轉子
18‧‧‧螺桿轉子
18a‧‧‧棒狀構件
18b‧‧‧散熱片
21‧‧‧轉軸
30‧‧‧導件
30a‧‧‧***孔
31‧‧‧出口定子
31b‧‧‧***孔
32‧‧‧保持構件
33‧‧‧保持構件
34‧‧‧保持構件
34a‧‧‧貫穿孔
35‧‧‧冷卻機構
36‧‧‧通路形成構件
36a‧‧‧入口
36b‧‧‧出口
37‧‧‧排出口
Ga‧‧‧間隙
Gb‧‧‧間隙
Gt‧‧‧間隙

Claims (6)

  1. 一種分散‧粉碎機，包括：供給部，供給被處理材；處理部，係對藉該供給部所供給之被處理材進行分散或粉碎處理；及排出部，係從該處理部排出藉該處理部所處理的被處理材；其特徵在於：該處理部係包括：具有內部空洞的定子、及在該內部空洞內設置成繞軸心轉動的轉子；在該轉子的外周面與和該外周面相向之該定子的內周面之間隙處理被處理材；該定子的內周面及該轉子的外周面係在與該轉子之軸心正交的截面是圓形，在通過該軸心之方向的截面是直線形，而且該定子的內周面與該轉子的外周面之間隙在圓周方向及該軸心方向是定值。
  2. 如申請專利範圍第1項之分散‧粉碎機，其中在該處理部之該轉子的外周面及該定子的內周面都形成為平滑的表面。
  3. 如申請專利範圍第1項之分散‧粉碎機，其中該排出部係包括：螺桿轉子，係搬運在該處理部所處理的被處理材；及出口定子，係包圍該螺桿轉子。
  4. 如申請專利範圍第1項之分散‧粉碎機，其中該供給部係包括：錐形之入口轉子，係處理部側之外周面之直徑比供給部入口側更大；及包圍該入口轉子的入口定子。
  5. 如申請專利範圍第1項之分散‧粉碎機，其中該供給部係 具有入口轉子，並將用以向該處理部供給被處理材之螺旋狀的散熱片設置於該入口轉子的外周面。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之分散‧粉碎機，其中在該處理部之該轉子沿著軸心方向將外徑形成定值。
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