TWI444226B - Dispersion method and dispersion system - Google Patents
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Description
本發明係有關一種分散方法及分散系統,其利用離心式吸引泵機構部,使分散質與液相分散劑的混合流體通過吸引泵機構部,生成液相分散劑中分散有分散質之溶膠,所述離心式吸引泵機構部於主體殼體內配置:被供給流體之導入室、配置於導入室的外圍側且在周圍方向上排列具備複數個節流通孔之圓筒狀定子、通往形成於定子的外圍側之吐出部之環狀翼室、及可於翼室內旋轉驅動之旋轉翼,藉由旋轉翼的旋轉驅動從導入室經由節流通孔向翼室吸引流體,並從翼室向吐出部吐出流體。
對液相分散劑分散固相分散質(分散質的一例)而成之漿料(溶膠的一例)大多利用於鋰離子二次電池或雙電層型電容器等之電極或隔離物、塗料、調色劑、研磨劑等用途中。另一方面,對液相分散劑分散液相分散質(分散質的一例)而成之乳膠(溶膠的一例)利用於食品、片材、乳膠燃料等中。
在這種溶膠中,若分散質向液相分散劑中的分散不充份,則有時會導致其性能下降,尤其在用作二次電池電極時,導致周期特性下降。
順帶一提,作為液相分散劑例如可舉出水等溶劑,作為分散質可舉出粉體等的固相分散質或油等的液相分散質
。
另外,作為粉體,只要是粉體則沒有特別限定,例如能夠例示如電池電極材料等的化學原料、脫脂奶粉或小麥粉等的食品原料、醫藥原料等之顆粒、粉體及微粒等粉體(包括這些粉體的混合物)。粉體還包括粉粒體。
以往,作為生成對液相分散劑分散有分散質之溶膠(分散液)之分散系統,已知有具備離心式吸引泵機構部之分散系統,前述離心式吸引泵機構部於主體殼體內配置被供給流體之導入室、配置於導入室的外圍側且在周圍方向上排列具備複數個節流通孔之圓筒狀定子、通往形成於定子的外圍側之吐出部之環狀翼室、及可於翼室旋轉驅動之旋轉翼,藉由旋轉翼的旋轉驅動從導入室經由節流通孔向翼室吸引流體,並從翼室向吐出部吐出流體(例如參閱專利文獻1~3)。
這種分散系統在將液相分散劑與分散質的混合流體供給到導入室並旋轉驅動旋轉翼之狀態下,使混合流體通過吸引泵機構部,進而對混合流體賦予基於旋轉翼之剪力及衝擊力,適當粉碎混合流體中所含之分散質的凝聚物(所謂團塊),因此能夠將分散質適當分散於液相分散劑中。
並且,這種分散系統中,由於於翼室中高速旋轉驅動之旋轉翼的背面部產生壓力急劇下降,因此使通過節流通孔而存在於旋轉翼的背面部附近之混合流體引起局部沸騰(孔蝕),藉由該混合流體中所含之氣泡的膨脹與由此產生之衝擊,分散質的凝聚物(團塊)被良好地粉碎,能夠
促進分散質在液相分散劑中的分散。
專利文獻1:日本特開2007-216172號公報
專利文獻2:日本特開2006-281017號公報
專利文獻3:國際公開第2010/140516號
上述習知之分散系統及分散方法中,還由於在翼室中旋轉驅動之旋轉翼的背面部的壓力急劇下降,因此在混合流體的一部份,亦即通過節流通孔而存在於旋轉翼的背面部附近之混合流體中產生局部沸騰(孔蝕),但另一方面,還存在有剛通過節流通孔之後的混合流體中不產生沸騰而直接吐出至吐出部之系統及方法,因此很難充份促進分散質向液相分散劑中的分散。
在此,例如還可以考慮藉由極度縮小定子的節流通孔的大小來大幅降低通過節流通孔之混合流體的壓力,以促進分散質向液相分散劑中的分散,但作為混合流體中的分散質之粉體堵塞節流通孔引起流通不良,存在分散質的分散反而惡化之虞。
尤其是分散質(尤其是粉體)相對於液相分散劑之比例越高,流動性越低,容易產生分散質的凝聚物(所謂團塊),而且,產生之分散質的凝聚物容易變大,因此有時
不能充份進行分散質向液相分散劑中的分散,有待改善。
亦即,作為分散質分散於液相分散劑中之溶膠(分散液)的用途,例如有在對象物上形成以分散質為主成份之膜或構件之用途。該用途中,例如藉由在對象物上塗佈分散液之後執行加熱等處理,使液相分散劑蒸發,從而形成以分散質為主成份之膜或構件。在這種用途中,期望降低預混物中的液相分散劑的比率來謀求處理的效率化。然而,若為了謀求處理的效率化而降低預混物中的液相分散劑的比率,則如上所述般預混物的流動性下降,因此習知之分散系統中,分散質的凝聚物問題變得尤為顯著,不能將分散質充份分散於液相分散劑中。
本發明係鑒於這種實際情況而完成者,其目的在於確立一種在通過定子的節流通孔之所有混合流體中能夠良好地促進分散質在液相分散劑中的分散並生成高品質溶膠之分散方法及分散系統。
用於實現上述目的之本發明之分散方法是利用離心式吸引泵機構部,使分散質與液相分散劑的混合流體通過前述吸引泵機構部,並生成在前述液相分散劑中分散有前述分散質之溶膠,前述離心式吸引泵機構部是於主體殼體內配置被供給流體之導入室、配置於前述導入室的外圍側且在周圍方向上排列具備複數個節流通孔之圓筒狀定子、通往形成於前述定子的外圍側之吐出部之環狀翼室、及可在
該翼室內旋轉驅動之旋轉翼,藉由前述旋轉翼的旋轉驅動從前述導入室經由前述節流通孔向前述翼室吸引流體,並從前述翼室向前述吐出部吐出流體,其特徵結構為,於前述導入室的入口部設置節流部,設定前述旋轉翼的轉數,使前述定子的節流通孔的出口區域的壓力於該出口區域全周圍成為前述液相分散劑的飽和蒸氣壓以下,並以該設定之轉數旋轉前述旋轉翼,將前述翼室內的至少通過前述定子的節流通孔隨後的區域形成為產生大量前述液相分散劑的微細氣泡之微細氣泡區域。
用於實現上述目的本發明之分散系統具備離心式吸引泵機構部,使分散質與液相分散劑的混合流體通過前述吸引泵機構部,並生成在前述液相分散劑中分散有前述分散質之溶膠,前述離心式吸引泵機構部於主體殼體內配置被供給流體之導入室、配置於前述導入室的外圍側且在周圍方向上排列具備複數個節流通孔之圓筒狀定子、通往形成於前述定子的外圍側之吐出部之環狀翼室、及可在該翼室內旋轉驅動之旋轉翼,藉由前述旋轉翼的旋轉驅動從前述導入室經由前述節流通孔向前述翼室吸引流體,並從前述翼室向前述吐出部吐出流體,其特徵結構為,於前述導入室的入口部具備節流部,設定前述旋轉翼的轉數,使控制運轉之控制部以前述定子的節流通孔的出口區域的壓力於該出口區域全周圍成為前述液相分散劑的飽和蒸氣壓以下,並以該設定之轉數
旋轉前述旋轉翼,將前述翼室內的至少通過前述定子的節流通孔隨後的區域形成為產生大量前述液相分散劑的微細氣泡之微細氣泡區域。
藉由上述特徵構成,由於在導入室的入口部設置節流部,並且於導入室的下游側(外圍側)設置定子的節流通孔,因此藉由旋轉翼的旋轉驅動吸引到翼室之混合流體依序通過節流部、導入室及節流通孔,導入室內的壓力變得低於能夠成為大致大氣壓之導入室的一次側(入口部的上游側)壓力,進而使定子的節流通孔的出口區域的壓力變得低於其導入室內的壓力。
尤其是定子的節流通孔的出口區域的壓力藉由設定旋轉翼的轉數而於該出口區域全周圍成為液相分散劑的飽和蒸氣壓(25℃的水時為3.169kPa)以下,因此可以在翼室內的至少通過節流通孔之後的區域內促進產生基於液相分散劑的氣化之微細氣泡(微泡),並能夠將該區域形成為於翼室內全周圍連續產生大量該微細氣泡之微細氣泡區域。
由此,於翼室內全周圍由於浸透於分散質的凝聚物(所謂團塊)之液相分散劑起泡而促進凝聚物的粉碎,進而,其產生之微細氣泡於翼室中被加壓且藉由消失時的衝擊力進一步促進分散質的分散,結果,能夠在存在於翼室內之幾乎所有混合流體中生成分散質良好地分散於液相分散劑中之高品質溶膠(分散液)。
關於這一點,例如依第8圖加以說明。第8圖表示由
透明樹脂構成主體殼體且從外圍側觀察使作為流體的水通過吸引泵機構部內來旋轉旋轉翼之翼室內之狀態,並表示隨著從第8圖(a)向(c)而增加旋轉翼的轉數之狀態。如第8圖(a)中所判明為如下狀態,亦即在旋轉翼的轉數較低之狀態下,節流通孔的出口區域的壓力變得高於水的飽和蒸氣壓(25℃的水時為3.169kPa),在通過節流通孔隨後的流體中,由於旋轉翼的背面部的壓力急劇下降,因此還存在僅在流體的一部份亦即通過節流通孔而存在於旋轉翼的背面部附近之流體在周圍方向上以斷續狀態產生局部沸騰(孔蝕),不會在通過節流通孔之所有流體產生沸騰,直接吐出至吐出部。亦即,該狀態為第8圖(a)中存在於翼室內之白色區域非常少之狀態。
另一方面,如第8圖(b)中所判明為如下狀態,亦即在旋轉翼的轉數較高之狀態下,節流通孔的出口區域的壓力在全周圍成為水的飽和蒸氣壓(25℃的水時為3.169kPa)以下,於翼室內的至少通過節流通孔隨後的區域,由於旋轉翼的背面部的壓力急劇下降,因此不僅促進於翼室內存在於旋轉翼的背面部附近之流體的局部沸騰(孔蝕),還促進產生基於流體的氣化之微細氣泡(本案中所說之作為微細氣泡之微泡),該區域形成為於翼室內全周圍連續產生大量微細氣泡之微細氣泡區域的狀態。亦即,該狀態為第8圖(b)中以雲狀大量產生存在於翼室內之白色區域之狀態。並且,如第8圖(c)中所判明成為如下狀態,亦即在旋轉翼的轉數更高之狀態下,產生更多
在翼室內全周圍由於流體中的液相分散劑的氣化引起之微細氣泡(微泡),更明顯地形成產生大量微細氣泡之微細氣泡區域。亦即,該狀態為第8圖(c)中產生很多(比第8圖(b)更多)存在於翼室內之白色雲狀區域之狀態。
如上述,通常在吸引泵機構部內,僅藉由在節流通孔的出口區域只產生於翼室內的旋轉翼的背面部之局部沸騰(孔蝕)就足以使分散質分散於液相分散劑中(第8圖(a)的狀態),但本發明人等鑒於例如分散質相對於液相分散劑之比例較多且需要進一步提高分散性能這一點,發現如下內容,並完成了本發明:如上所述,藉由設定旋轉翼的轉數,將定子的節流通孔的出口區域的壓力於該出口區域全周圍設為液相分散劑的飽和蒸氣壓以下,從而可於翼室內更廣範圍地產生液相分散劑的沸騰(第8圖的(b)、(c)的狀態),且可在存在於翼室內全周圍之幾乎所有混合流體中生成分散質良好地分散於液相分散劑中之高品質溶膠(分散液)。
本發明之分散方法的進一步之特徵構成為,設置供給室,前述供給室藉由劃分板劃分形成為與前述導入室相對,且經由前述定子的節流通孔通往前述翼室,將預混前述分散質與前述液相分散劑之預混物供給到前述供給室,並且將從前述吐出部吐出之溶膠的一部份作為前述混合流體循環供給到前述導入室。
本發明之分散系統的進一步之特徵構成為,具備供給
室,前述供給室藉由劃分板劃分形成為與前述導入室相對,且經由前述定子的節流通孔通往前述翼室,並且具備將預混前述分散質與前述液相分散劑之預混物供給到前述供給室之供給機構部、及將從前述吐出部吐出之溶膠的一部份作為前述混合流體循環供給到前述導入室之再循環機構部。
藉由上述特徵構成,預混分散質與液相分散劑之預混物藉由供給機構部從供給室供給於翼室側,在通過節流通孔時受剪切作用而被混合,吸引到翼室內。另一方面,從吐出部吐出之溶膠的一部份藉由再循環機構部循環供給到導入室,在通過節流通孔時受剪切作用而被混合,吸引到翼室內。
並且,從供給室通過節流通孔流入翼室之預混物與從導入室通過節流通孔流入翼室之混合流體(包含溶膠的一部份)藉由於翼室內轉動之旋轉翼被混合並從吐出部吐出。因此,能夠進一步極力抑制產生分散質的凝聚物(團塊),同時更可靠地對液相分散劑分散分散質。
本發明之分散系統的進一步之特徵構成為,在前述再循環機構部具備從循環供給到前述導入室之溶膠分離氣泡之分離部。
藉由上述特徵構成,由於從吐出自吐出部且循環供給到導入室之溶膠分離氣泡(液相分散劑的氣泡),因此能夠防止在導入室內因存在該氣泡而抑制液相分散劑向分散質凝聚物之滲透,並且能夠防止抑制基於節流部之減壓。
並且,能夠防止因存在該氣泡而降低藉由旋轉翼的旋轉產生之吸引泵機構部內的泵效果。此外,如上所述,儘管於翼室內全周圍產生液相分散劑的微細氣泡(微泡),但能夠藉由分離部分離該微細氣泡來有效地抑制該微細氣泡透過吐出部循環供給到導入室。
本發明之分散系統的進一步之特徵構成為,能夠將前述劃分板連接於設置有前述旋轉翼之轉子上並使其旋轉驅動,前述劃分板上具備將前述供給室的入口部的預混物刮出至前述供給室側之刮出翼。
藉由上述特徵構成,設置於劃分板之刮出翼隨著設置有旋轉翼之轉子的旋轉驅動而旋轉,因此能夠良好地向供給室側刮出從供給室的上游側所供給且存在於入口部之預混物。尤其是被刮出之預混物受刮出翼的剪切作用而被混合,並且藉由產生於刮出翼的背面部之局部沸騰(孔蝕)更加良好地進行分散質對液相分散劑的分散。
以下,藉由附圖對本發明的實施形態進行說明。
第1圖表示具備本發明之離心式吸引泵機構部Y之分散系統100。
該分散系統100係,使用粉體P作為分散質且使用溶劑R作為液相分散劑,將粉體P溶解於溶劑R中生成作為溶膠的漿料F。
本實施形態中,例如使用CMC(羧甲基纖維素)作為粉體P(固相分散質),使用水作為溶劑R(液相分散劑)。
如第1圖所示,分散系統100具備以下等所構成:定量供給粉體P之定量供給裝置X、定量供給溶劑R之溶劑供給部50、負壓吸引從定量供給裝置X定量供給之粉體P與從溶劑供給部50定量供給之溶劑R並分散混合之吸引泵機構部Y及將包含未從吐出自吸引泵機構部Y之漿料F完全溶解之粉體P之溶劑R(以下為未溶解漿料Fr)循環供給到吸引泵機構部Y之再循環機構部70等。
如第1圖所示,定量供給裝置X具備如以下所構成:料斗31,從下部開口部31b排出從上部開口部31a接收之粉體P;攪拌機構32,攪拌料斗31內的粉體P;及容積式定量供給部40,在料斗31的上部開口部31a向大氣中開放之狀態下,通過藉由與下部開口部31b的下游側連接之吸引泵機構部Y的吸引作用於下部開口部31b之負壓吸引力,向吸引泵機構部Y定量供給從下部開口部31b排出之粉體P。
料斗31構成為隨著從上部朝向下部縮徑之倒圓錐形狀,且以其中心軸A1沿向鉛垂方向之姿勢配設。其料斗31的上部開口部31a及下部開口部31b各自的橫剖面形狀從第1圖的上下方向觀察時呈以中心軸A1為中心之圓形
,並且料斗31的倒圓錐形狀的內側壁面的傾斜角度是相對於水平面呈大致60度。
攪拌機構32具備如以下所構成:攪拌葉片32A,配設於料斗31內,攪拌料斗31內的粉體P;葉片驅動馬達M1,使該攪拌葉片32A圍繞料斗31的中心軸A1旋轉;安裝構件32B,將葉片驅動馬達M1置於料斗31的上部開口部31a的上方來進行支撐;及傳動構件32C,使葉片驅動馬達M1的旋轉驅動力傳動到攪拌葉片32A。
攪拌葉片32A是將棒狀構件彎曲為大致V字形狀所構成,在其中一方邊部沿著料斗31的內側壁面之狀態下,另一方邊部的端部以與料斗31的中心軸A1同軸方式旋轉自如地軸支而配設。並且,該攪拌葉片32A的橫剖面形狀形成為三角形,且配設成形成三角形的一邊之面與料斗31的內側壁面大致平行。由此,攪拌葉片32A配設成可沿料斗31的內側壁面圍繞中心軸A1旋轉。
如第1圖~第3圖所示,容積式定量供給部40為將從料斗31的下部開口部31b供給之粉體P按預定量定量供給到下游側的吸引泵機構部Y之機構。
具體而言,該定量供給部具備如以下所構成:導入部41,與料斗31的下部開口部31b連接;殼體43,具備供給口43a及排出口43b;計量旋轉體44,可旋轉地配設在殼體43內;及計量旋轉體驅動馬達M2,旋轉驅動計量旋轉體44。
導入部41形成為連通料斗31的下部開口部31b與形
成於殼體43的上部之供給口43a之筒狀,最下端形成有與殼體43的供給口43a相同形狀的狹縫狀開口。該導入部41形成為越靠近殼體43的供給口43a側越變細之尖細狀。該狹縫狀開口的形狀能夠根據料斗31的大小、粉體P的供給量、粉體P的特性等適當設定,例如將狹縫狀開口的長度方向的尺寸設定為20~100mm左右,將寬度方向的尺寸設定為1~5mm左右。
殼體43形成為大致長方體形狀,藉由導入部41,以相對於水平方向(第1圖的左右方向)傾斜45度之姿勢與料斗31連接。
如第2圖及第3圖所示,該殼體構成為如下:殼體43的上面設置與導入部41的狹縫狀開口對應之狹縫狀供給口43a,構成為可將來自料斗31的下部開口部31b的粉體P供給到殼體43內。並且構成為如下:以傾斜狀配置之殼體43的下方側的側面(第2圖中為右側面)的下部設置透過膨脹室47將藉由計量旋轉體44定量供給之粉體P排出到下游側的吸引泵機構部Y之排出口43b,該排出口43b上連接有粉體排出管45。該膨脹室47是設置在被定量供給從供給口43a供給到計量旋轉體44的粉體容納室44b之粉體P之殼體43內的位置,藉由從排出口43b作用之負壓吸引力維持成低於供給口43a之壓力(例如-0.06MPa左右)。亦即,藉由排出口43b連接於吸引泵機構部Y的一次側,使負壓吸引力作用於膨脹室47並維持成低於供給口43b之低壓狀態。隨著計量旋轉體44的旋
轉,各粉體容納室44b的狀態改變為負壓狀態(例如-0.06MPa左右)和高於該負壓狀態之高壓的狀態。
計量旋轉體44構成為在配設於計量旋轉體驅動馬達M2的驅動軸48之圓盤構件49上不包括圓盤構件49的中心部以放射狀等間隔安裝複數個(例如8片)板狀隔壁44a,且構成為在周圍方向以等間隔形成複數劃分(例如8室)的粉體容納室44b。粉體容納室44b構成在計量旋轉體44的外圍面及中心部開口。於計量旋轉體44的中心部偏靠周圍方向以固定狀配設開口封閉構件42,並構成為可根據其旋轉相位封閉或開放各粉體容納室44b的中心部側的開口。另外,粉體P的供給量能夠藉由改變基於旋轉驅動計量旋轉體44之計量旋轉體驅動馬達M2之計量旋轉體44的轉數來進行調整。
各粉體容納室44b構成為其狀態隨著計量旋轉體44的旋轉,而以向膨脹室47開放之膨脹室開放狀態,不與膨脹室47及供給口43a連通之第1密閉狀態、向供給口43a開放之供給口開放狀態、不與供給口43a及膨脹室47連通之第2密閉狀態之順序,使其狀態反覆改變。另外,形成殼體43使計量旋轉體44的外圍面側的開口在第1密閉狀態及第2密閉狀態下封閉,並且將開口封閉構件42固定配設於殼體43使計量旋轉體44的中心部側的開口在第1密閉狀態、供給口開放狀態及第2密閉狀態下封閉。
從而,在定量供給裝置X中,存儲於料斗31內之粉體P一邊藉由攪拌葉片32A攪拌一邊供給到定量供給部
40,並且粉體P藉由定量供給部40從排出口43b經由粉體排出管45而定量供給到吸引泵機構部Y。
具體說明時,殼體43內的膨脹室47的壓力藉由來自與定量供給部40的排出口43b的下游側連接之吸引泵機構部Y的負壓吸引力成為負壓狀態(例如-0.06MPa左右)。另一方面,由於料斗31的上部開口部31a向大氣中開放,因此料斗31內成為大氣壓程度的狀態。透過計量旋轉體44的間隙與膨脹室47連通之導入部41的內部及下部開口部31b的附近成為上述負壓狀態與大氣壓狀態之間的壓力狀態。
該狀態下,料斗31的內壁面及下部開口部31b附近的粉體P藉由攪拌機構32的攪拌葉片32A攪拌,從而料斗31內的粉體P藉由基於攪拌葉片32A之剪切作用而被粉碎,另一方面,計量旋轉體44藉由計量旋轉體驅動馬達M2旋轉,從而成為空粉體容納室44b依序與供給口43a連通之狀態。並且,料斗31內的粉體P從下部開口部31b向導入部41流下,按各預定量容納於成為依序與供給口43a連通之狀態之計量旋轉體44的粉體容納室44b,容納於該粉體容納室44b之粉體P向膨脹室47流下,從排出口43b排出。由此,能夠藉由定量供給裝置X使粉體P經由粉體排出管45按各預定量連續定量供給到吸引泵機構部Y的供給口11。
如第1圖所示,在粉體排出管45上配設有可停止向吸引泵機構部Y的供給口11供給粉體P之快門閥46。
如第1圖所示,溶劑供給部50構成為以設定流量向吸引泵機構部Y的供給口11連續供給來自溶劑源51的溶劑R。
具體而言,溶劑供給部50具備如以下所構成:溶劑源51,送出溶劑R;溶劑供給管52,從溶劑源51送出溶劑R;流量調整閥(未圖示),將從溶劑源51送出到溶劑供給管52之溶劑R的流量調整為設定流量;及混合機構60,將調整為設定流量之溶劑R混合於從定量供給部40所定量供給之粉體P並供給到供給口11。
如第4圖所示,混合機構60具備將粉體排出管45及溶劑供給管52與供給口11連通連接之混合構件61所構成。
該混合構件61具備如以下所構成:筒狀部62,構成為直徑小於圓筒狀供給口11,在與供給口11之間可形成環狀狹縫63而以***狀態配設於供給口11;及環狀流路形成部65,以遍及全周圍與環狀狹縫63連通之狀態在供給口11的外圍部形成環狀流路64。
混合構件61上以與筒狀部62連通之狀態連接粉體排出管45,並且連接溶劑供給管52對環狀流路64沿著切線方向供給溶劑R。
粉體排出管45、混合構件61的筒狀部62及供給口11配置使該等的軸心A2以相對於供給方向朝下的傾斜姿
勢(水平面(第1圖的左右方向)的角度呈45度左右)成傾斜。
亦即,從定量供給部40的排出口43b排出到粉體排出管45之粉體P經由混合構件61的筒狀部62沿軸心A2導入於供給口11。另一方面,溶劑R由於從切線方向供給到環狀流路64,因此透過形成於環狀流路64的內周圍側之環狀狹縫63,以無裂縫之中空圓筒狀的渦流狀態供給到供給口11。
由此,粉體P與溶劑R藉由圓筒狀供給口11被均勻地預混,將其預混物Fp吸引導入於吸引泵機構部Y的供給室13內。
依第1圖、第4圖~第7圖對吸引泵機構部Y加以說明。
如第4圖所示,吸引泵機構部Y如下構成:具備有兩端開口被前壁部2與後壁部3關閉之圓筒狀外周壁部4之主體殼體1,且具備:在其主體殼體1的內部設置成以同心狀旋轉驅動自如之轉子5、在其主體殼體1的內部以同心狀固定配設於前壁部2之圓筒狀定子7、及旋轉驅動轉子5之泵驅動馬達M3等。
還如第5圖所示,在轉子5的徑向外方側以向作為前壁部2側之前方側(第4圖的左側)突出且在周圍方向上等間隔排列之狀態與轉子5一體地具備有複數個旋轉翼6
。
圓筒狀定子7上沿周圍方向分別排列具備複數個通孔7a、7b,該定子7位於轉子5的前方側(第4圖的左側)且使其位於旋轉翼6的徑向內側並固定配設於前壁部2,該定子7與主體殼體1的外圍壁部4之間形成旋轉翼6進行轉動之環狀翼室8。
如第4圖~第6圖所示,藉由旋轉翼6的旋轉將由混合機構60預混粉體P與溶劑R之預混物Fp吸引導入於主體殼體1內部之供給口11是設置在比前壁部2的中心軸(主體殼體1的軸心A3)更向外圍側偏移之位置。
如第4圖、第6圖所示,在主體殼體1的前壁部2的內面形成環狀槽10,以與環狀槽10連通之狀態設置有供給口11。
如第4圖及第5圖所示,吐出混合粉體P與溶劑R所生成漿料F之圓筒狀吐出部12是以向其外圍壁部4的切線方向延伸且與翼室8連通之狀態設置在主體殼體1的圓筒狀外圍壁部4的周圍方向上之一處。
如第1圖及第4圖所示,該實施形態中,從吐出部12吐出之漿料F是經由吐出路18供給到再循環機構部70,透過循環路16將由其再循環機構部70的分離部71分離出氣泡之未溶解漿料Fr循環供給到主體殼體1內之導入口17是設置於主體殼體1的前壁部2的中央部(與軸線A3同心狀)。
另外,如第4圖~第6圖所示,將定子7的內周圍側
劃分成前壁部2側的供給室13與轉子5側的導入室14之劃分板15是以和該轉子5一體旋轉之狀態設置在轉子5的前方側,並且在劃分板15的前壁部2側設置刮出翼9。在周圍方向上以等間隔且同心狀具備複數個(第6圖中為4個)刮出翼9,各刮出翼9配設成能夠以將其前端部9T伸入環狀槽10內之狀態與轉子5一體地轉動。
供給室13及導入室14構成為透過定子7的複數個通孔7a、7b與翼室8連通,且構成為供給口11與供給室13連通,導入口17與導入室14連通。
具體而言,供給室13與翼室8是以在周圍方向上以等間隔配設於定子7中與供給室13面對之部份之複數個供給室側通孔7a連通,導入室14與翼室8由在周圍方向上以等間隔配設於定子7中與導入室14面對之部份之複數個導入室側通孔7b連通。
對吸引泵機構部Y的各部加以說明。
如第4圖所示,轉子5構成為其前面鼓起成大致圓錐梯形之形狀,並且在其外圍側以向前方突出之狀態等間隔排列設置有複數個旋轉翼6。另外,第5圖中,在周圍方向上等間隔配設有10個旋轉翼6。並且,該旋轉翼6從轉子5的外圍側向內周圍側突出而形成,以便隨著從內周圍側朝向外圍側而向旋轉方向後方傾斜,旋轉翼6的前端部的內徑形成為稍大於定子7的外徑。
該轉子5以與主體殼體1同心狀位於主體殼體1內之狀態與貫穿後壁部3***到主體殼體1內之泵驅動馬達
M3的驅動軸19連結,藉由該泵驅動馬達M3旋轉驅動。
該轉子5構成如下:藉由向從該軸心方向觀察(從如第5圖所示之第4圖的V-V方向觀察)時旋轉翼6的前端部成為前側之方向旋轉驅動,在旋轉翼6的成為旋轉方向的後側之面(背面)6a產生所謂局部沸騰(孔蝕)。
如第4圖、第6圖及第7圖所示,劃分板15構成為具有稍微小於定子7的內徑之外徑之大致漏斗狀。具體而言,該漏斗狀劃分板15構成如下形狀,亦即,在其中央部具備在頂部以圓筒狀突出之筒狀滑接部15a開口之漏斗狀部15b,並且在其漏斗狀部15b的外圍部具備呈前面及後面均與主體殼體1的軸心A3正交之狀態之環狀平板部15c。
並且,如第4圖及第5圖所示,該劃分板15藉由在周圍方向上以等間隔配設多處(該實施形態中為4處)之間隔保持構件20以頂部的筒狀滑接部15a朝向主體殼體1的前壁部2側之姿勢安裝於轉子5前面的安裝部5a。
如第5圖及第7圖(c)所示,當在多處藉由間隔保持構件20將劃分板15分別安裝於轉子5時,構成使攪拌葉片21以朝向主體殼體1的後壁部3側之姿勢一體組裝於劃分板15,若旋轉驅動轉子5,則4片攪拌葉片21與轉子5一體地旋轉。
如第4圖及第6圖所示,該實施形態中,圓筒狀導入口17以與主體殼體1同心狀設置於該主體殼體1的前壁部2的中心部。該導入口17上形成有直徑小於循環路16
的內徑,直徑小於劃分板15的筒狀滑接部15a且流路面積較小之節流部14a。藉由轉子5的旋轉翼6的旋轉,透過吐出部12吐出漿料F,並透過導入口17的節流部14a導入未溶解漿料Fr,因此吸引泵機構部Y內被減壓。
如第4圖~第6圖所示,供給口11是設置於前壁部2,以便使得向該主體殼體1內開口之開口部(入口部)在內部包含環狀槽10的周圍方向的一部份之狀態,位於導入口17相對於主體殼體1內之開口部的橫側方。另外,供給口11從上視觀察(第1圖及第4圖的上下方向觀察)時,軸心A2與主體殼體1的軸心A3平行,且從與主體殼體1的軸心A3正交之水平方向觀察(第1圖及第4圖的紙面表裏方向觀察)時,以軸心A2越接近主體殼體1的前壁部2越接近主體殼體1的軸心A3之朝下傾斜姿勢設置於主體殼體1的前壁部2。順帶一提,如上所述,供給口11相對於水平方向(第1圖及第4圖的左右方向)之朝下傾斜角度為45度左右。
如第4圖及第6圖所示,定子7安裝於主體殼體1的前壁部2的內面(與轉子5對置之面),並固定成主體殼體1的前壁部2與定子7成為一體。定子7中,配設於面對供給室13之部份之複數個供給室側通孔7a形成為大致圓形,並設定成複數個供給室側通孔7a的總計流路面積小於供給室13的流路面積,並且,配設於面對導入室14之部份之複數個導入室側通孔7b形成為大致橢圓形狀,並設定成複數個供給室側通孔7b的總計流路面積小於導
入室14的流路面積。藉由轉子5的旋轉翼6的旋轉,透過吐出部12吐出漿料F,透過供給室13的供給室側通孔7a供給預混物Fp,並且透過導入口17導入未溶解漿料Fr,因此吸引泵機構部Y內被減壓。
如第6圖及第7圖所示,該實施形態中,各刮出翼9形成為棒狀,從轉子5的徑向觀察(第7圖(b)的紙面表裏方向觀察)時,越是該棒狀的刮出翼9的前端側越位於前壁部2側,且從轉子5的軸心方向觀察(第7圖(a)的紙面表裏方向觀察)時,以越是該棒狀刮出翼9的前端側越位於轉子5的徑向內方側之傾斜姿勢,固定成該棒狀刮出翼9的基端部9B與轉子5一體地旋轉,轉子5向從其軸心方向觀察(第7圖(a)的紙面表裏方向觀察)時刮出翼9的前端成為前側之方向(第4圖~第7圖中用箭頭表示之方向)旋轉驅動。
依第5圖~第7圖對刮出翼9加以說明。
刮出翼9構成為從基端朝向前端具備一連串固定於劃分板15之基端部9B、成暴露於供給室13之狀態之中間部9M、成為嵌入於(亦即伸入)環狀槽10之狀態之前端部9T之棒狀。
如第5圖、第6圖及第7圖(b)所示,刮出翼9的基端部9B構成為大致矩形板狀。
如第5圖、第6圖、第7圖(a)及(b)所示,刮出翼9的中間部9M構成為橫剖面形狀呈大致三角形的大致三角柱狀(尤其參閱考第5圖)。並且,藉由刮出翼9如
上所述以傾斜姿勢設置,三角柱狀中間部9M的三側面中朝向轉子5的旋轉方向前側之一側面9m(以下有時記載為擴散面)呈朝向轉子5的旋轉方向前側傾斜之前傾狀,而且以相對於轉子5的徑向朝向徑向外側(以下,有時記載為斜外向)所構成(尤其參閱第6圖、第7圖)。
亦即,藉由棒狀刮出翼9如上所述以傾斜姿勢設置,使刮出翼9中暴露於供給室13之中間部9M位於比嵌入於環狀槽10之前端部9T更近轉子5的徑向外方,而且,該中間部9M的朝向旋轉方向前側之擴散面9m呈朝向轉子5的旋轉方向前側傾斜之前傾狀,而且相對於轉子5的徑向朝斜向外側傾斜。由此,藉由刮出翼9的前端部9T從環狀槽10刮出之預混物Fp藉由刮出翼9的中間部9M的擴散面9m導引成在供給室13內朝向轉子5的徑向外方側流動。
如第6圖、第7圖(a)及(b)所示,刮出翼9的前端部9T為橫剖面形狀呈大致矩形狀之大致四角柱狀,並構成為如下狀態之弧狀:從轉子5的軸心方向觀察(第7圖(a)的紙面表裏方向觀察)時,四側面中朝向轉子5的徑向外方側之朝外側面9o沿著向環狀槽10的內面中朝向徑向內方側之朝內內面,並且,四側面中朝向轉子5的徑向內方側之朝內側面9i是沿著向環狀槽10的內面中朝徑向外方側之朝外內面。
另外,四角柱狀前端部9T的四側面中朝向轉子5的旋轉方向前側之刮出面9f是呈朝向轉子5的旋轉方向前
側傾斜之前傾狀,而且構成為相對於轉子5的徑向朝徑向外方側(以下有時記載為斜外向)。
由此,藉由刮出翼9的前端部9T從環狀槽10刮出之預混物Fp藉由刮出翼9的前端部9T的刮出面9f朝向轉子5的徑向外方側放出至供給室13內。
此外,刮出翼9的前端部9T的前端面9t構成為在其前端部9T嵌入環狀槽10之狀態下與環狀槽10的底面平行。
並且,若轉子5從其軸心方向觀察(第7圖(a)的紙面表裏方向觀察)時刮出翼9的前端成為前側之方向旋轉驅動,則分別在刮出翼9的基端部9B、中間部9M、前端部9T形成成為旋轉方向的後側之面(背面)9a。該轉子構成為由於刮出翼9的旋轉而在該背面9a產生所謂局部沸騰(孔蝕)。
構成如上述形狀之4個刮出翼9以如上述之傾斜姿勢且以在周圍方向上各90度中心角隔開間隔排列之形態,分別將基端部9B分別固定設置於劃分板15的環狀平板部15c。
如第4圖所示,設置有刮出翼9之劃分板15以藉由間隔保持構件20與轉子5的前面隔開間隔之狀態安裝於轉子5的前面的安裝部5a,該轉子5以劃分板15的筒狀滑接部15a可滑接旋轉地嵌入於導入口17之狀態配設於主體殼體1內。
於是,在轉子5的鼓起狀前面與劃分板15的後面之
間形成越是主體殼體1的前壁部2側越成為小徑之尖細狀導入室14,構成為導入口17藉由劃分板15的筒狀滑接部15a與導入室14連通。
另外,主體殼體1的前壁部2與劃分板15的前面之間形成與供給口11連通之環狀供給室13。
並且,構成如下:若旋轉驅動轉子5,則劃分板15在筒狀滑接部15a與導入口17滑接之狀態下與轉子5一體地旋轉,亦即在轉子5及劃分板15旋轉之狀態下亦可維持導入口17透過劃分板15的筒狀滑接部15a與導入室14連通之狀態。
再循環機構部(分離部的一例)70構成為在圓筒狀容器71內按比重分離溶解液,如第1圖所示構成如下:將有可能包含未從吸引泵機構部Y的吐出部12藉由吐出路18供給之漿料F完全溶解之粉體P之狀態的未溶解漿料Fr分離到循環路16,將大致完全溶解粉體P之狀態的漿料F分離到排出路22。吐出路18及循環路16分別與圓筒狀容器71的下部連接,排出路22是與圓筒狀容器71的上部及漿料F的供給端80連接。
在此,雖然未圖示再循環機構部70,但從圓筒狀容器71的底面朝內部突出配設連接吐出路18之導入管道,在圓筒狀容器71的上部具備與排出路22連接之排出部,並在下部具備與循環路16連接之循環部,在導入管道的吐
出上端配設使從導入管道吐出之漿料F的流動迴旋之旋片。由此,能夠以從漿料F內分離出溶劑R的氣泡,並從循環供給到循環路16之未溶解漿料Fr分離出溶劑R的氣泡之狀態供給到導入室14內。
雖然未圖示分散系統100所具備之控制部,但其由具備CPU或存儲部等之習知的運算處理裝置構成,並構成為能夠控制構成分散系統100之定量供給裝置X、吸引泵機構部Y、溶劑供給部50等各設備的運轉。
尤其是,控制部構成為能夠控制轉子5(旋轉翼6)的轉數,並構成如下:設定旋轉翼6的轉數使定子7的供給室側通孔7a及導入室側通孔7b(節流通孔)的出口區域的壓力於該出口區域全周圍成為溶劑R的飽和蒸氣壓(25℃的水時為3.169kPa)以下,並且以該設定之轉數旋轉旋轉翼6,從而能夠將至少通過定子7的供給室側通孔7a及導入室側通孔7b隨後的翼室8內的區域形成為在翼室8內全周圍連續,產生大量溶劑R的微細氣泡(微泡)之微細氣泡區域。
接著,對該分散系統100的動作進行說明。
首先,在停止定量供給裝置X且關閉快門閥46來停止藉由粉體排出管45吸引粉體P之狀態下,一邊從溶劑
供給部50僅供給溶劑R一邊使轉子5旋轉,開始運轉吸引泵機構部Y。若經過預定的運轉時間而吸引泵機構部Y內成為負壓狀態(例如,-0.06MPa左右的真空狀態)時,則開放快門閥46。由此,將定量供給裝置X的膨脹室47設為負壓狀態(-0.06MPa左右),使導入部41的內部及料斗31的下部開口部31b的附近成為該負壓狀態與大氣壓狀態之間的壓力狀態。
並且,啟動定量供給裝置X,藉由攪拌葉片32A的攪拌作用及吸引泵機構部Y的負壓吸引力將儲存於料斗31內之粉體P從料斗31的下部開口部31b透過定量供給部40的膨脹室47按各預定量連續定量供給至混合機構60的混合構件61。與此同時,啟動溶劑供給部50,通過吸引泵機構部Y的負壓吸引力將溶劑R按各預定量連續定量供給到混合機構60的混合構件61。
粉體P從混合機構60的混合構件61經由混合構件61的筒狀部62供給到供給口11,並且溶劑R經由環狀狹縫63以無裂縫之中空圓筒狀渦流狀態供給到供給口11,粉體P與溶劑R藉由供給口11被預混,將其預混物Fp導入至環狀槽10。
若轉子5被旋轉驅動而劃分板15與其轉子5一體地旋轉,則以同心狀設置於該劃分板15之刮出翼9以前端部9T嵌入於環狀槽10之狀態轉動。
於是,如第4圖及第5圖中用實線箭頭表示,在供給口11流動並導入至環狀槽10之預混物Fp藉由嵌入於環
狀槽10而轉動之刮出翼9的前端部9T刮出,其被刮出之預混物Fp大體上在供給室13內沿著劃分板15中的漏斗狀部15b的前面與環狀平板部15c的前面一邊向轉子5的旋轉方向流動,進而,通過定子7的供給室側通孔7a流入翼室8,在該翼室8內向轉子5的旋轉方向流動,從吐出部12吐出。
導入至環狀槽10之預混物Fp在藉由刮出翼9的前端部9T刮出時受剪切作用。此時,剪切作用是作用於刮出翼9的前端部9T的朝外側面9o與內側的環狀槽10的朝內內面之間及刮出翼9的前端部9T的朝內側面9i與內側的環狀槽10的朝外內面之間。同時,在刮出翼9的旋轉方向背面側的背面9a,藉由刮出翼9旋轉產生所謂局部沸騰(孔蝕)。另外,在通過定子7的供給室側通孔7a時,發揮剪切作用。
亦即,由於能夠使剪力作用於供給室13內的預混物Fp,並且能夠產生局部沸騰,因此刮出之預混物Fp從刮出翼9及供給室側通孔7a受剪切作用而被混合,並且藉由產生於刮出翼9的背面9a之局部沸騰(孔蝕)更加良好地進行粉體P向溶劑R之分散。由此,能夠供給這種預混物Fp,並能夠期待在翼室8內良好地向溶劑R分散粉體P。
從吐出部12吐出之漿料F經由吐出路18供給到再循環機構部70,再循環機構部70中分離成包含未完全溶解之粉體P之狀態的未溶解漿料Fr與大致完全溶解粉體P
之狀態的漿料F,並且溶劑R的氣泡被分離,未溶解漿料Fr經由循環路16再次供給到吸引泵機構部Y的導入口17,漿料F經由排出路22供給到供給端80。
未溶解漿料Fr以透過導入口17的節流部14a被限制流量之狀態導入至導入室14內。在該導入室14內,藉由複數個旋轉之攪拌葉片21受剪切作用而被進一步微細地粉碎,另外通過導入室側通孔7b時亦受剪切作用而被粉碎。此時以透過導入室側通孔7b被限制流量之狀態導入至翼室8。並且,在翼室8內藉由高速旋轉之旋轉翼6承受剪切作用而被粉碎,粉體P的凝聚物(團塊)進一步變少之漿料F與來自供給室13的漿料F混合並從吐出部12吐出。
在此,藉由控制部,設定旋轉翼6的轉數使作為定子7的供給室側通孔7a及導入室側通孔7b的出口區域之翼室8內的壓力在其全周圍成為溶劑R的飽和蒸氣壓以下,並使旋轉翼6以該設定之轉數旋轉。
由此,由於作為出口區域之翼室8內的壓力是藉由旋轉翼6的轉數設定而在其全周圍成為溶劑R的飽和蒸氣壓(25℃的水時為3.169kPa)以下,因此成為如下狀態,亦即在至少通過定子7的供給室側通孔7a及導入室側通孔7b隨後的翼室8內的區域促進產生由溶劑R的氣化引起之微細氣泡(微泡),該區域形成為在翼室8內全周圍連續產生大量微細氣泡之微細氣泡區域。
由此,在翼室8內全周圍滲透於粉體P的凝聚物(所
謂團塊)之溶劑R發生起泡,從而促進該凝聚物的粉碎,並且,其產生之微細氣泡在翼室8中被加壓,藉由消失時的衝擊力進一步促進粉體P的分散,結果,能夠在存在於翼室8內全周圍之幾乎所有漿料F中,能夠生成粉體P良好地分散於溶劑R中之高品質漿料F。
接著,依第8圖對採用本實施形態的構城在導入口17設置節流部14a且在定子7設置供給室側通孔7a及導入室側通孔7b且適當控制轉子5(旋轉翼6)的轉數時的驗證實驗結果進行說明。
第8圖中表示由透明樹脂構成主體殼體1且從外圍側觀察使作為溶劑R的水通過吸引泵機構部Y內來使旋轉翼6旋轉之翼室8內之狀態,並表示隨著從第8圖(a)過渡到(c)而增加旋轉翼6的轉數之狀態,而且表示在(a)中將旋轉翼6的轉數設為630rpm、(b)中設為1800rpm、(c)中設為2400rpm之例子。
如第8圖(a)中明確是一種以下狀態,亦即在旋轉翼6的轉數較低之狀態下,作為定子7的供給室側通孔7a及導入室側通孔7b(節流通孔)的出口區域之翼室8內的壓力變得大於水的飽和蒸氣壓(25℃的水時為3.169kPa),在這些通過供給室側通孔7a及導入室側通孔7b隨後的溶劑R中,由於旋轉翼6的背面6a中的壓力急劇下降,只有溶劑R的一部份亦即通過供給室側通孔7a及導入室側通孔7b而存在於旋轉翼6的背面6a附近之溶劑R以在周圍方向上斷續之狀態產生局部沸騰(孔蝕),還存在通
過供給室側通孔7a及導入室側通孔7b之所有溶劑R不會產生沸騰而直接吐出至吐出部12之溶劑。亦即,該狀態為第8圖(a)中存在於翼室8內之白色區域非常少之狀態。
另一方面,如第8圖(b)明確是一種以下狀態,亦即在旋轉翼6的轉數比較高之狀態下,作為供給室側通孔7a及導入室側通孔7b的出口區域之翼室8內的壓力在全周圍成為水的飽和蒸氣壓(25℃的水時為3.169kPa)以下,在翼室8內的至少通過供給室側通孔7a及導入室側通孔7b隨後的區域,由於旋轉翼6的背面6a中的壓力急劇下降,不僅促進翼室8內存在於旋轉翼6的背面6a附近之溶劑R的局部沸騰(孔蝕),還促進產生由溶劑R的氣化引起之微細氣泡(本案中所說的作為微細氣泡之微泡),該區域形成為在翼室8內全周圍連續產生大量微細氣泡之微細氣泡區域。亦即,該狀態為第8圖(b)中以雲狀大量產生存在於翼室8內之白色區域之狀態。此外,如第8圖(c)明確,成為如下狀態,亦即在旋轉翼6的轉數更高之狀態下,產生更多翼室8內全周圍由溶劑R的氣化引起之微細氣泡(微泡),更明顯地形成產生大量微細氣泡之微細氣泡區域。亦即,該狀態為第8圖(c)中存在於翼室8內之白色區域以雲狀大量(比第8圖(b)更多)產生之狀態。
如上述,通常在吸引泵機構部Y內,僅藉由供給室側通孔7a及導入室側通孔7b的出口區域中只產生於翼室8
內的旋轉翼6的背面6a之局部沸騰(孔蝕)就足以使粉體P分散於溶劑R中(第8圖(a)之狀態),但本發明人等發現了如下內容,例如即使在粉體P相對於溶劑R之比例較多且需要進一步提高分散性能時,如上所述,藉由設定旋轉翼6的轉數,將作為定子7的供給室側通孔7a及導入室側通孔7b的出口區域之翼室8內的壓力在其全周圍內設為溶劑R的飽和蒸氣壓以下,從而能夠在翼室8內更廣範圍地產生溶劑R的沸騰(第8圖的(b)、(c)之狀態),且能夠在存在於翼室8內全周圍之幾乎所有漿料F中生成粉體P良好地分散於溶劑R中的高品質漿料F。因此,能夠從上述結果確認到,在上述實施形態之構成中,若將轉子5的轉數設定為至少1800rpm以上,則翼室8內的壓力在其全周圍內成為溶劑R的飽和蒸氣壓以下,能夠在翼室8內全周圍產生微細氣泡(微泡)。
(A)上述實施形態中,控制部適當設定轉子5的轉數使供給室側通孔7a及導入室側通孔7b的出口區域的壓力在全周圍成為溶劑R的飽和蒸氣壓以下。然而,不限於此,還能夠設定轉子5的轉數使供給室側通孔7a及導入室側通孔7b的出口區域的壓力在全周圍比飽和蒸氣壓僅低預定壓力,促進在作為該出口區域之翼室8內的全周圍連續產生由溶劑R的氣化引起之微細氣泡(微泡),形成產生大量該微細氣泡之微細氣泡區域。此時,將轉子5的
轉數設定成稍大於1800rpm。
(B)上述實施形態中,將劃分板15以與該轉子5一體地旋轉之狀態設置於轉子5的前方側,並將刮出翼9設置於劃分板15,但在即使不循環供給從吐出部12吐出之漿料F的一部份亦能夠將粉體P適當分散於溶劑R中時,還能夠省略再循環機構部70或者省略劃分板15,此時,可將刮出翼9直接設置於轉子5上。
(C)上述實施形態中,使用單一種類的CMC粉體作為粉體P,根據需要,能夠將混合有複數種粉體之混合粉體用作粉體P。並且,同樣道理,雖使用單一種類的水作為溶劑R,但根據需要,能夠將混合有複數種液體之混合液體用作溶劑R。
並且,作為粉體P,只要為粉體就沒有特別限定,能夠例示如電池電極材料等化學原料、脫脂粉乳或小麥粉等食品原料、醫藥原料等,亦即顆粒、粉體、微粒等粉體(包括這些粉體的混合物)。粉體還包括粉粒體。
此外,作為分散質,不限於上述實施形態中例示之粉體P(固相分散質),亦可生成乳膠作為液狀分散質(液相分散質)。例如,當使作為液相分散質的油分散於作為液相分散劑的水中時,亦能夠應用本發明。
如以上說明,能夠確立在通過定子的節流通孔之所有混合流體中良好地促進分散質在液相分散劑中的分散來生
成高品質溶膠之分散方法及分散系統。
1‧‧‧主體殼體(吸引泵機構部)
5‧‧‧轉子
6‧‧‧旋轉翼
6a‧‧‧背面部
7‧‧‧定子
7a‧‧‧供給室側通孔(節流通孔)
7b‧‧‧導入室側通孔(節流通孔)
8‧‧‧翼室(出口區域)
9‧‧‧刮出翼
12‧‧‧吐出部(出口區域)
13‧‧‧供給室
14‧‧‧導入室
14a‧‧‧節流部
15‧‧‧劃分板
60‧‧‧混合機構(供給機構部)
70‧‧‧再循環機構部
71‧‧‧分離部(圓筒狀容器)
100‧‧‧分散系統
Y‧‧‧吸引泵機構部
F‧‧‧漿料(溶膠)
Fp‧‧‧預混物
Fr‧‧‧未溶解漿料(溶膠的一部份)
P‧‧‧粉體(分散質)
R‧‧‧溶劑(液相分散劑)
第1圖係具備離心式吸引泵機構部之分散系統的概略構成圖。
第2圖係表示定量供給裝置的主要部份之縱剖視圖。
第3圖係從第2圖的III-III方向觀察之剖視圖。
第4圖係離心式吸引泵機構部的縱剖側視圖。
第5圖係從第4圖的V-V方向觀察的剖視圖。
第6圖係表示主體殼體的前壁部、定子、劃分板及轉子的組裝構成之分解透視圖。
第7圖係劃分板的概略構成圖。
第8圖係從主體殼體的外圍側觀察旋轉翼旋轉之翼室內的概略側視圖。
Claims (6)
- 一種分散方法,係利用離心式吸引泵機構部,使分散質與液相分散劑的混合流體通過前述吸引泵機構部,生成前述液相分散劑中分散有前述分散質之溶膠,前述離心式吸引泵機構部於主體殼體內配置被供給流體之導入室、配置於前述導入室的外圍側且在周圍方向上排列具備複數個節流通孔之圓筒狀定子、通往形成於前述定子的外圍側之吐出部之環狀翼室及可在該翼室內旋轉驅動之旋轉翼,藉由前述旋轉翼的旋轉驅動從前述導入室經由前述節流通孔向前述翼室吸引流體,並從前述翼室向前述吐出部吐出流體,其特徵為:於前述導入室的入口部設置節流部,設定前述旋轉翼的轉數使前述定子的節流通孔的出口區域的壓力於該出口區域全周圍成為前述液相分散劑的飽和蒸氣壓以下,並以該設定之轉數旋轉前述旋轉翼,將前述翼室內的至少通過前述定子的節流通孔隨後的區域形成為產生大量前述液相分散劑的微細氣泡之微細氣泡區域。
- 如申請專利範圍第1項記載之分散方法,其中,設置供給室,前述供給室藉由劃分板劃分前述導入室所形成,且經由前述定子的節流通孔通往前述翼室,將預混前述分散質與前述液相分散劑的預混物供給到前述供給室,並且將從前述吐出部吐出之溶膠的一部份作為前述混合流體循環供給到前述導入室。
- 一種分散系統,係具備離心式吸引泵機構部,並 且使分散質與液相分散劑的混合流體通過前述吸引泵機構部,生成前述液相分散劑中分散有前述分散質之溶膠,前述離心式吸引泵機構部於主體殼體內配置被供給流體之導入室、配置於前述導入室的外圍側且在周圍方向上排列具備複數個節流通孔之圓筒狀定子、通往形成於前述定子的外圍側之吐出部之環狀翼室及可在該翼室內旋轉驅動之旋轉翼,藉由前述旋轉翼的旋轉驅動從前述導入室經由前述節流通孔向前述翼室吸引流體,並從前述翼室向前述吐出部吐出流體,其特徵為:在前述導入室的入口部具備節流部,設定前述旋轉翼的轉數使控制運轉之控制部以前述定子的節流通孔的出口區域的壓力於該出口區域全周圍成為前述液相分散劑的飽和蒸氣壓以下,並以該設定之轉數旋轉前述旋轉翼,將前述翼室內的至少通過前述定子的節流通孔隨後的區域形成為產生大量前述液相分散劑的微細氣泡之微細氣泡區域。
- 如申請專利範圍第3項記載之分散系統,其中,具備供給室,前述供給室藉由劃分板劃分前述導入室所形成,且經由前述定子的節流通孔通往前述翼室,並且具備:供給機構部,將預混前述分散質與前述液相分散劑之預混物供給到前述供給室;及再循環機構部,將從前述吐出部吐出之溶膠的一部份作為前述混合流體循環供給到前述導入室。
- 如申請專利範圍第4項記載之分散系統,其中, 在前述再循環機構部具備從循環供給到前述導入室之溶膠中分離氣泡之分離部。
- 如申請專利範圍第4或5項記載之分散系統,其中,能夠將前述劃分板連接於設置有前述旋轉翼之轉子來使其旋轉驅動,前述劃分板上具備將前述供給室的入口部的預混物刮出至前述供給室側之刮出翼。
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