TWI460008B - Centrifugal dispersing device - Google Patents

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TWI460008B
TWI460008B TW101109859A TW101109859A TWI460008B TW I460008 B TWI460008 B TW I460008B TW 101109859 A TW101109859 A TW 101109859A TW 101109859 A TW101109859 A TW 101109859A TW I460008 B TWI460008 B TW I460008B
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Shunji Betsuso
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Nihon Spindle Mfg Co Ltd
Izumi Food Machinery
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Description

離心式分散裝置
本發明係有關一種離心式分散裝置,其在具備兩端開口被前壁部與後壁部關閉之圓筒狀外周壁部之殼體內部,以旋轉驅動自如之狀態且以同心狀配設在徑向外側具備旋轉翼之轉子,在周向上並列具備複數個通孔之圓筒狀定子位於作為前述轉子中的前述前壁部側之前側且前述旋轉翼的內側並以同心狀固定配設,在前述定子與前述殼體的外周壁部之間形成前述旋轉翼轉動之環狀翼室,於前述前壁部的內面形成環狀槽,並且於與前述前壁部對置之前述轉子的前側,刮出片配設成以將其前端部伸入前述環狀槽內之狀態可與前述轉子一體地轉動,藉由前述旋轉翼的旋轉將預混分散質與液相分散媒介之預混物吸引導入於前述殼體內部之導入口,以與前述環狀槽連通之狀態設置於前述前壁部,吐出混合分散質與液相分散媒介而生成之生成流體之吐出口,以與前述翼室連通之狀態設置於前述外周壁部。
這種離心式分散裝置(以下有時僅記載為分散裝置)藉由基於旋轉翼旋轉之吸引作用,從導入口吸引導入分散質與液相分散媒介之預混物,進一步混合分散質與液相分散媒介,並根據藉由旋轉翼的旋轉而產生之離心力從吐出口吐出藉由該混合生成之生成流體。
亦即,構成為使刮出片以將其前端部伸入環狀槽內之狀態與轉子一體地轉動,藉由刮出片的前端部刮出從導入口導入到環狀槽之預混物,由此剪切並切碎預混物,並且打亂預混物的流動,混合分散質與液相分散媒介。
以下,將在刮出片的前端部的側面中,朝向轉子的徑向外側之側面記載為朝外側面,將朝向轉子的徑向內側之側面記載為朝內側面,並且,將在環狀槽的內面中位於轉子的徑向外側且朝向徑向內側之內面記載為朝內內面,將位於轉子的徑向內側且朝向徑向外側之內面記載為朝外內面,對基於刮出片之預混物的剪切作用加以說明。
亦即,在刮出片的前端部伸入環狀槽之狀態下,刮出片的前端部的朝外側面與環狀槽的朝內內面相互對置,刮出片的前端部的朝內側面與環狀槽的朝外內面相互對置。
並且,若刮出片在其前端部伸入環狀槽內之狀態下轉動,則主要於刮出片的前端部的朝外側面與環狀槽的朝內內面之間、及刮出片的前端部的朝內側面與環狀槽的朝外內面之間的2個區域中,對從導入口導入於環狀槽之預混物發揮剪切作用。並且,預混物基於該剪切作用而被切碎,並且藉由發揮剪切作用打亂預混物的流動來混合分散質與液相分散媒介。
順便說一下,作為分散質可舉出粉體,作為液相分散媒介可舉出例如溶劑,作為生成流體例如向溶劑中溶解粉體生成漿料。
作為粉體,只要是粉體則沒有特別限定,例如能夠例 示作為電池電極材料等化學原料、脫脂奶粉或麵粉等食品原料、醫藥原料等之顆粒、粉體及細粒等粉體(包括這些粉體的混合物)。粉體也包括粉粒體。並且,作為溶劑只要是能夠良好地溶解粉體的溶劑則沒有特別限定,例如能夠例示水。
習知,這種分散裝置中,刮出片以於轉子的徑向上存在於一處之狀態設置,環狀槽與存在於轉子的徑向上的一處之刮出片對應而設置1條(例如參考專利文獻1)。
另外,在上述專利文獻1中,複數個刮出片於周向上以位於轉子徑向的相同位置之狀態並列配設成一列。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1:日本特開2007-216172號公報
然而,習知之分散裝置中,由於刮出片於轉子徑向上只存在於一處,因此剪切力只能於轉子徑向上的不同之2個區域作用於從導入口導入之預混物,並且,無法使預混物的流動充分地產生紊流。尤其,分散質(例如粉體)的比例越高流動性越低,容易產生分散質凝聚之塊(所謂團塊),而且產生之團塊容易變大,因此無法充分地進行分散質與液相分散媒介的混合,有待於改善。
亦即,作為混合分散質與液相分散媒介而生成之生成流體之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生成流體之後執行加熱等處理,使液相分散媒介蒸發,從而形成以分散質為主成份之膜或構件。這種用途中,期望降低預混物中的液相分散媒介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媒介的比率,則預混物的流動性下降,因此習知之分散裝置中,產生團塊問題變得尤為顯著,無法充分地混合分散質與液相分散媒介。
本發明係鑒於上述實情而完成者,其目的在於提供一種能夠抑制團塊的產生來提高分散質與液相分散媒介的混合能力之離心式分散裝置。
為了實現上述目的本發明之離心式分散裝置,其在具備兩端開口被前壁部與後壁部封閉之圓筒狀外周壁部之殼體內部以旋轉驅動自如之狀態且以同心狀配設徑向外側具備旋轉翼之轉子,在周向上並列具備複數個通孔之圓筒狀定子位於作為前述轉子中的前述前壁部側之前側且前述旋轉翼的內側並以同心狀固定配設,在前述定子與前述殼體的外周壁部之間形成讓前述旋轉翼轉動之環狀翼室,於前述前壁部的內面形成環狀槽,並且於與前述前壁部對置之前述轉子的前側刮出片配設成在其前端部伸入前述環狀槽 內之狀態下可與前述轉子一體地轉動,藉由前述旋轉翼的旋轉將預混分散質與液相分散媒介之預混物吸引導入於前述殼體內部之導入口以與前述環狀槽連通之狀態設置於前述前壁部,吐出混合分散質與液相分散媒介而生成之生成流體之吐出口以與前述翼室連通之狀態設置於前述外周壁部, 其特徵結構為,在前述轉子的徑向上的不同位置具備複數個前述刮出片, 前述環狀槽與分別於前述轉子的徑向上的不同位置具備之前述刮出片對應而以同心狀設置有複數個。
藉由上述特徵結構,分別位於轉子的徑向上的不同位置的複數個刮出片,以前端部伸入以分別對應之環狀槽之狀態與轉子一體地轉動,因此能夠使剪切力在分別於轉子徑向上的刮出片通過之複數個不同位置(以下有時記載為刮出片通過位置),每2個區域作用於從導入口導入之預混物,能夠於轉子的徑向上增多使剪切力作用於從導入口導入之預混物之部位。
另外,即使於轉子的徑向上在刮出片通過之區域中,藉由刮出片的前端部刮出之預混物也相互碰撞而被混合。
藉由這些,能夠充分切碎預混物,並且能夠使預混物的流動中充分地產生紊流,且儘量減少團塊,並且即使產生團塊也能夠切碎該團塊而使大小變小。
順便說一下,如習知,以於轉子的徑向上存在一處之狀態設置刮出片時能夠設想如下:亦即將該刮出片中沿轉 子徑向的方向上的寬度設為與在如本特徵結構那樣轉子徑向上的不同位置具備之複數個刮出片的總計寬度相同的寬度。
然而,即使這樣加寬刮出片的寬度,能夠使剪切力作用於從導入口導入之預混物的區域仍然是轉子的徑向上的2個區域,因此並不能提高切碎預混物的作用、以及預混物的流動中產生紊流之作用。
因此,能夠提供一種能夠抑制團塊的產生來提高分散質與液相分散媒介的混合能力(分散性)之離心式分散裝置。
本發明之離心式分散裝置進一步的特徵結構為,分別在前述轉子的徑向上的不同位置沿周向配置有複數個前述刮出片,而形成複數個同心狀的刮出片列。
藉由上述特徵結構,能夠分別於轉子徑向上的複數個刮出片通過位置,在轉子轉一周期間,使與周向上並列之刮出片數量相同次數的剪切力作用於從導入口導入之預混物,因此能夠進一步切碎預混物,並且進一步打亂預混物的流動且進一步減少團塊的產生。
因此,能夠進一步抑制團塊的產生來進一步提高分散質與液相分散媒介的混合能力。
本發明之離心式分散裝置進一步的特徵結構為,於周向上以均等間隔且以相鄰之刮出片列彼此於周向上的排列相位不同之方式,配設構成前述各刮出片列的複數個刮出片。
藉由上述特徵結構,於轉子的徑向上相鄰之刮出片通過位置中,刮出片交替通過而能夠使剪切力交替作用於從導入口導入之預混物,因此,能夠減少構成各刮出片列之刮出片的數量,並且在轉子轉一周期間,使剪切力更多次作用於從導入口導入之預混物。
亦即,能夠以較高之頻率使導入室內的預混物產生壓力波動,因此能夠進一步提高切碎預混物的作用、以及預混物的流動中產生紊流之作用,且能夠進一步抑制團塊的產生。
因此,能夠進一步抑制團塊的產生來進一步提高分散質與液相分散媒介的混合能力。
本發明之離心式分散裝置進一步的特徵結構為,各刮出片形成為棒狀,並以傾斜姿勢固定成該棒狀刮出片的基端側與前述轉子一體地旋轉,前述傾斜姿勢,從前述轉子的徑向上觀察時,越是該棒狀刮出片的前端側越位於前述前壁部側,且從前述轉子的軸心方向觀察時越是該棒狀刮出片的前端部越位於前述轉子的徑向內側之姿勢, 前述轉子向從其軸心方向上觀察時前述刮出片的前端成為前側之方向旋轉驅動。
藉由上述特徵結構,刮出片中位於環狀槽外部的部分以從轉子的軸心方向觀察時,相對於轉子的徑向朝向徑向外側之方式傾斜,因此,藉由伸入環狀槽並轉動之刮出片的前端部從環狀槽刮出之預混物,藉由刮出片中位於環狀槽外部之部分引導成向轉子的徑向外方流動。
亦即,藉由在轉子徑向上的複數個不同位置轉動之複數個刮出片,刮出從導入口導入到環狀槽之預混物,並且該刮出之預混物引導成向轉子的徑向外方流動,因此能夠抑制滯留且良好地混合從導入口導入到殼體內之預混物來作為生成流體從吐出口吐出。
因此,能夠有效地生成良好地混合分散質與液相分散媒介之生成流體。
本發明之離心式分散裝置進一步的特徵結構為,從前述轉子的軸心方向觀察時在周向上以內側列的刮出片的基端側部分、和與該刮出片對應之外側列的刮出片的前端側部分重疊之方式,配設構成鄰接之刮出片列之複數個刮出片。
藉由上述特徵結構,藉由鄰接之刮出片列中的內側刮出片列的刮出片被刮出且移動引導到轉子的徑向外側之預混物,被壓入到內側刮出片列的刮出片的基端部與外側的刮出片列的刮出片的前端部之間並受壓縮作用,因此進一步被切碎,能夠促進預混物的切碎及混合。
因此,能夠進一步提高分散質與液相分散媒介的混合能力。
本發明之離心式分散裝置的進一步特徵結構為,透過循環路使從前述吐出口吐出之生成流體之一部分,返回到前述殼體內之返回口設置於前述前壁部,將前述定子的內周側,隔開成前述前壁部側的導入室與前述轉子側的返回室之分隔體,以與該轉子一體地旋轉 之狀態設置於前述轉子的前側,並且前述刮出片設置於前述分隔體的前壁部側, 構成為前述導入室及前述返回室透過前述定子的複數個通孔與前述翼室連通, 且構成為前述導入口與前述導入室連通,前述返回口與前述返回室連通。
藉由上述特徵結構,預混物從導入口導入到導入室,在該導入室中受刮出片的剪切作用而被混合,並且在通過通孔時受剪切作用而被混合並流入翼室。另一方面,從吐出口吐出之生成流體之一部分經由循環路從返回口導入到返回室,在其返回室中進一步被混合,並且在通過通孔時受剪切作用而被混合並流入翼室。
並且,從導入室通過通孔流入翼室之生成流體、與從返回室通過通孔流入翼室之生成流體,藉由在翼室中轉動之旋轉翼混合並從吐出口吐出。
亦即,從吐出口吐出之生成流體的一部分返回到返回室,在其返回室進一步被混合之後,以在導入室與預混物被混合而生成之生成流體混合並從吐出口吐出之方式,混合從導入室導入之預混物,因此能夠極力抑制團塊的產生來適當地混合分散質與液相分散媒介。
因此,能夠生成適當混合有分散質與液相分散媒介之生成流體。
以下,藉由附圖對本發明的實施方式進行說明。
第1圖表示具備本發明之離心式分散裝置(以下有時只記載為分散裝置)Y之粉體溶解系統。
該粉體溶解系統使用粉體P作為分散質、使用溶劑R作為液相分散媒介,將粉體P溶解於溶劑R中生成漿料F作為生成流體。
本實施方式中,例如使用CMC(羧甲基纖維素)作為粉體P,使用水作為溶劑R。
如第1圖所示,粉體分散系統具備如下等而構成:定量供給粉體P之定量供給裝置X、定量供給溶劑R之溶劑供給裝置50、負壓吸引從定量供給裝置X定量供給之粉體P與從溶劑供給裝置50定量供給之溶劑R並溶解混合之分散裝置Y、將包含從分散裝置Y吐出之漿料F完全溶解之粉體P之溶劑R(以下為未溶解漿料Fr)分離之分離裝置70。
如第1圖所示,定量供給裝置X具備如下而構成: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;容積式定量供給機構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的下游側連接之分散裝置Y的吸引作用於下部開口部31b之負壓吸引力,向分散裝置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各自的橫截面形狀(從上面觀察)呈以中心軸A1為中心之圓形狀,並且料斗31的倒圓錐形狀的內側壁面的傾斜角度相對於水平面呈大致60度。
攪拌機構32具備如下而構成: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的上方來進行支承;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是將棒狀構件彎曲成大致V字形狀而構成的,其在其中一方邊部沿向料斗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樞支而配設。並且,該攪拌葉片32A的橫截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,容積式定量供給機構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分散裝置Y之機構。
具體而言,該定量供給機構具備如下而構成: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形成為大致正方體形狀,透過導入部41以相對於水平方向傾斜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,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。並且構成如下:以傾斜狀配置之殼體43的下側的側面(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排出到下游側的分散裝置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連接於分散裝置Y的一 次側,負壓吸引力作用於膨脹室47並維持成低於供給口43b之壓力狀態。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壓力狀態。
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的圓盤構件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,且構成為在周向上以等間隔形成複數室(例如8室)粉體容納室44b。粉體容納室44b以於計量旋轉體44的外周面及中心部開口之方式構成。於計量旋轉體44的中心部偏靠周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密閉狀態之順序反覆改變。另外,以計量旋轉體44的外周面側的開口在第1密閉狀態及第2密閉狀態下封閉之方式形成殼體43,並且以計量旋轉體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密閉狀態下封閉之方式於殼體43固定配設開口封閉構件42。
從而,在定量供給裝置X中,儲存於料斗31內之粉體P邊藉由攪拌葉片32A攪拌邊供給到定量供給機構40,並且粉體P藉由定量供給機構40從排出口43b經由粉體排出管45而定量供給到分散裝置Y。
具體而言,殼體43內的膨脹室47的壓力藉由來自與定量供給機構40的排出口43b的下游側連接之分散裝置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依次與供給口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,按預定量容納於成為依次與供給口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按預定量連續定量供給到分散裝置Y的混合導入口11。
如第1圖所示,在粉體排出管45上配設有可停止向分散裝置Y的混合導入口11供給粉體P的快門閥46。
如第1圖所示,溶劑供給裝置50構成為以設定流量向分散裝置Y的混合導入口11連續供給來自溶劑源51的溶劑R。
具體而言,溶劑供給裝置50具備如下而構成: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混合於從定量供給機構40定量供給之粉體P並供給到混合導入口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與混合導入口11連通連接之混合構件61而構成。
該混合構件61具備如下而構成:筒狀部62,構成為直徑小於圓筒狀混合導入口11,為了在與混合導入口11之間形成環狀狹縫63而以***狀態配設於混合導入口11;及環狀流路形成部65,以遍及整周與環狀狹縫63連通之狀態在混合混合導入口11的外周部形成環狀流路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,並且以對環狀流路64沿切線方向供給溶劑R之方式連接溶劑供給管52。
粉體排出管45、混合構件61的筒狀部62及混合導入口11配置成使它們的軸心A2以供給方向朝下之傾斜 姿勢(相對於水平面之角度呈45度左右)之方式傾斜。
亦即,從定量供給機構40的排出口43b排出到粉體排出管45的粉體P,經由混合構件61的筒狀部62沿軸心A2導入於混合導入口11。另一方面,由於溶劑R從切線方向供給到環狀流路64,因此藉由形成於環狀流路64的內周側的環狀狹縫63,以無裂縫之中空圓筒狀的渦流狀態供給到混合導入口11。
由此,粉體P與溶劑R藉由圓筒狀混合導入口11被均勻地預混,其預混物Fp吸引導入於分散裝置Y。
依第4圖~第9圖,對分散裝置Y加以說明。
另外,第4圖是分散裝置Y的縱截面側視圖,第5圖是第4圖的V-V向視圖,第6圖是第4圖的VI-VI向視圖。第7圖是表示殼體1的前壁部2、定子7及分隔體15的組裝結構之分解立體圖。第8圖是說明刮出片9向分隔體15的配設結構之圖。(a)是正面圖,(b)是側視圖,(c)是後視圖。第9圖是刮出片9的立體圖。
如第4圖所示,分散裝置Y如下構成:具備具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之殼體1、在其殼體1內部設置成以同心狀旋轉驅動自如之轉子5、在其殼體1的內部以同心狀固定配設之圓筒狀定子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的徑向外側,以向作為前壁部2側之前側突出且以於周向上等間隔並列之狀態與轉子5一體地具備有複數個旋轉翼6。
圓筒狀定子7上沿周向分別並列具備複數個通孔7a、7b,該定子7位於轉子5的前側且位於旋轉翼6的徑向內側而固定配設,在該定子7與殼體1的外周壁部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圖及第7圖所示,在殼體1的前壁部2的內面形成環狀槽10,並且在與該前壁部2對置之轉子5的前側,刮出片9配設成以其前端部9T伸入環狀槽10內之狀態可與轉子5一體轉動。
並且,如第4圖~第7圖所示,藉由旋轉翼6的旋轉將預混粉體P與溶劑R之預混物Fp吸引導入於殼體1的內部之混合導入口11(相當於導入口),以與環狀槽10連通之狀態設置於前壁部2。
另外,如第4圖及第5圖所示,吐出作為混合粉體P與溶劑R而生成之生成流體的漿料F之圓筒狀吐出口12,以與翼室8連通之狀態設置於外周壁面4。
如第1圖及第4圖所示,該實施方式中,從吐出口12吐出之漿料F(相當於生成流體)經由吐出路18供給到分離裝置70,透過循環路16使由該分離裝置70分離之未溶解漿料Fr(相當於生成流體的一部分)返回到殼體1內之返回口17設置於殼體1的前壁部2。
另外,如第4圖~第7圖所示,將定子7的內周側隔開成前壁部2側的導入室13與轉子5側的返回室14之分隔體15,以與該轉子5一體地旋轉之狀態設置於轉子5的前側,並且刮出片9設置於分隔體15的前壁部2側。
並且,如第4圖所示,構成為導入室13及返回室14透過定子7的複數個通孔7a、7b與翼室8連通,並構成為混合導入口11與導入室13連通,返回口17與返回室14連通。
具體而言,導入室13和翼室8,藉由定子7中於周向上以等間隔配設於面臨導入室13之部分之複數個導入室側通孔7a連通,返回室14和翼室8,藉由定子7中於周向上以等間隔配設於面臨返回室14之部分之複數個返回室側通孔7b連通。
並且,本發明中,如第4圖~第8圖所示,以轉子5的徑向的位置不同之狀態具備複數個刮出片9,環狀槽10與分別具備於轉子5徑向的不同位置之刮出片9對應而以同心狀設置有複數個(第4圖中為2條)。
該實施方式中,分別於轉子5徑向上的不同位置,周向上配設有複數個刮出片9,形成有複數個同心狀的刮出片列L。
另外,於周向上均等間隔且以相鄰之刮出片列L彼此於周向上的並列相位不同之方式配設有:構成各刮出片列L之複數個刮出片9。
具體而言,2列刮出片列L以同心狀形成,各刮出片列L上,於周向上以按90度中心角隔著間隔之並列相位配設有4個刮出片9。另外,內側的刮出片列L的4個刮出片9的並列相位與外側的刮出片列L的4個刮出片9的並列相位有所偏移。
另外,在以下的說明及附圖中,為了表示2列刮出片列L的內外位置,在表示刮出片列的符號“L”上添加表示內側之下標“i”,用“Li”表示內側的刮出片列,添加表示外側之下標“o”,用“Lo”表示外側的刮出片列。
對於分散裝置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截頂圓錐狀之形狀,並且在其外周側以向前方突出之狀態等間隔並列設置有複數個旋轉翼6。
該轉子5以與殼體1同心狀位於殼體1內之狀態,與貫穿後壁部3***到殼體1內之泵驅動馬達M3的驅動軸19連結,並藉由該泵驅動馬達M3旋轉驅動。
如第4圖、第7圖及第8圖所示,分隔體15構成為具有稍微小於後述之定子7的內徑之外徑之大致漏斗狀。具體而言,該漏斗狀分隔體15構成為如下形狀,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的外周部具備呈前面及後面均與殼體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,該分隔體15透過在周向上以等間隔配設多處(該實施方式中為4處)之間隔保持構件20,以頂部的筒狀滑接部15a朝向殼體1的前壁部2側的姿勢安裝於轉子5前面。
如第5圖及第8圖(c)所示,當在多處透過間隔保持構件20將分隔體15分別安裝於轉子5時,構成為攪拌 葉片21以朝向殼體1的後壁部3側之姿勢一體地組裝於分隔體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7圖所示,該實施方式中,圓筒狀返回口17以與殼體1同心狀設置於該殼體1的前壁部2的中心部。
如第4圖~第7圖所示,混合導入口11設置於前壁部2,以便向該殼體1內開口之開口部以在內部包含同心狀的2條環狀槽10的周向的一部分之狀態,位於返回口17相對於殼體1內之開口部的橫側方。另外,混合導入口11以從俯視觀察時,軸心A2與殼體1的軸心A3平行,且從與殼體1的軸心A3正交之水平方向觀察時以軸心A2越靠近殼體的前壁部2越靠近殼體1的軸心A3的朝下傾斜姿勢設置於殼體1的前壁部2。順便說一下,如上所述,混合導入口11相對於水平方向之朝下傾斜角度為45度左右。
如第4圖及第7圖所示,定子7安裝於殼體1的前壁部2的內面(與轉子5對置之面),並固定成殼體1的前壁部2與定子7成為一體。
另外,如第5圖所示,吐出口12以向其外周壁部4的切線方向延伸之方式設置於圓筒狀外周壁部4。
如第6圖~第9圖所示,該實施方式中,各刮出片9形成為棒狀,並以傾斜姿勢固定成該棒狀刮出片9的基端部9B與轉子5一體地旋轉,前述傾斜姿勢,從轉子5的 徑向觀察時,越是該棒狀刮出片9的前端側越位於前壁部2側,且從轉子5的軸心方向觀察時,越是該棒狀刮出片9的前端側越位於轉子5的徑向內側之姿勢,轉子5向從其軸心方向觀察時刮出片9的前端成為前側之方向(第4圖~第6圖中用箭頭表示之方向)旋轉驅動。
依第5圖~第9圖對刮出片9加以說明。
刮出片9構成為從基端朝向前端具備一連串固定於分隔體15之基端部9B、成為暴露於導入室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7圖、第8圖(b)及第9圖所示,刮出片9的基端部9B構成為大致矩形板狀。
如第5圖、第7圖、第8圖(a)及(b),以及第9圖所示,刮出片9的中間部9M構成為橫截面形狀呈大致三角形之大致三角柱狀。並且,藉由刮出片9如上所述般以傾斜姿勢設置,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)之方式構成。
亦即,藉由棒狀刮出片9如上所述般以傾斜姿勢設置,刮出片9中暴露於導入室13之中間部9M位於比嵌入於環狀槽10之前端部9T更靠轉子5的徑向外方,並且,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的徑向向斜外向傾斜。由此,藉由刮出片9的前端部9T從環狀槽10刮出之預混物Fp藉由刮出片9的中間部9M的擴散面9m引導成在導入室13內朝向轉子5的徑向外側流動。
如第6圖、第7圖、第8圖(a)及(b)、以及第9圖所示,刮出片9的前端部9T為橫截面形狀呈大致矩形狀之大致四角柱狀,並構成為呈如下狀態的弧狀:從轉子5的軸心方向觀察時,四個側面中朝向轉子5的徑向外側之朝外側面9o沿向環狀槽10的內面中朝向徑向內側之朝內內面,並且,四個側面中朝向轉子5的徑向內側之朝內側面9i沿向環狀部10的內面中朝向徑向外側之朝外內面。
另外,四角柱狀前端部9T的四個側面中朝向轉子5的旋轉方向前側之刮出面9f,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的徑向朝向徑向外側(以下有時記載為斜外向)。
由此,藉由刮出片9的前端部9T從環狀槽10刮出之預混物Fp,藉由刮出片9的前端部9T的刮出面9f朝向轉子5的徑向外側排放至導入室13內。
此外,刮出片9的前端部9T的前端面9t構成為在其前端部9T嵌入於環狀槽10之狀態下與環狀槽10的底面平行。
構成為如上所述之形狀之4個刮出片9以如上所述之 傾斜姿勢且以在周向上按90度中心角隔著間隔並列之方式將基端部9B分別固定設置於分隔體15的環狀平板部15c來構成內側的刮出片列Li,在其內側的刮出片列Li的外側,4個刮出片9以如上所述之傾斜姿勢、且以於周向上按90度中心角隔著間隔並列之方式分別將基端部9B固定設置於分隔體15的環狀平板部15c來構成外側的刮出片列Lo。
另外,這樣8個刮出片9各4個分成外側與內側的刮出片列Lo、Li且於周向上並列設置時,將基端部9B固定於分隔體15的位置的周向上的相位相對於外側的列Lo的基端部9B向轉子5的旋轉方向將內側列Li的基端部9B以30度左右中心角偏移,由此內側的刮出片列Li的4個刮出片9的並列相位與外側的刮出片列Lo的4個刮出片9的並列相位偏移。
如第6圖、第7圖、及第8圖(a)及(b)所示,藉由如上所述般8個刮出片9各4個分成外側與內側的刮出片列Lo、Li並於周向上並列設置,構成鄰接之刮出片列Lo、Li的4個刮出片9於周向上以從轉子5的軸心方向觀察時,內側列Li的刮出片9的基端側的部分(亦即基端部9B及中間部9M的基端側的一部分)和與該刮出片9對應之外側列Lo的刮出片9的前端側的部分(亦即前端部9T)重疊之方式配設。
如第4圖所示,如上所述設置有2列的刮出片列Lo、Li之分隔體15以藉由間隔保持構件20與轉子5的前 面隔著間隔之狀態安裝於轉子5的前面,這樣安裝有分隔體15之轉子5以分隔體15的筒狀滑接部15a可滑接旋轉地嵌入於返回口17之狀態配設於殼體1內。
於是,於轉子5的鼓起狀前面與分隔體15的後面之間形成越是殼體1的前壁部2側越成為小徑之尖細狀的返回室14,構成為返回口17透過分隔體15的筒狀滑接部15a與返回室14連通。
另外,在殼體1的前壁部2與分隔體15的前面之間形成與混合導入口11連通之環狀導入室13。
並且,構成為如下:若旋轉驅動轉子5,則分隔體15以筒狀滑接部15a與返回口17滑接之狀態與轉子5一體地旋轉,即使在轉子5及分隔體15旋轉之狀態下亦可維持返回口17透過分隔體15的筒狀滑接部15a與返回室14連通之狀態。
分離裝置70構成為在圓筒狀容器71內藉由比重分離溶解液,如第1圖所示,構成為從由分散裝置Y的吐出部12經由吐出路18供給之漿料F分別將包含未完全溶解之粉體P之狀態的未溶解漿料Fr分離到循環路16,將粉體P大致完全溶解之狀態的漿料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與圓筒狀容器71的上部和漿料F(產品)的供給端80連接。
另外,雖然未圖示,但分離裝置70如下構成,亦即使連接吐出路18的導入管道從圓筒狀容器71的底面突出 配設於內部,在圓筒狀容器71的上部具備連接於排出路22的排出部,並且在下部具備連接於循環路16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溶解液的流動迴旋之旋片。
接著,對該粉體溶解系統的動作進行說明。
首先,在停止定量供給裝置X、關閉快門閥46來停止透過粉體排出管45吸引粉體P之狀態下,邊從溶劑供給裝置50僅供給溶劑R邊使轉子5旋轉,開始運行分散裝置Y。若經過預定的運行時間而分散裝置Y內成為負壓狀態(例如,-0.06MPa左右的真空狀態),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),使將導入部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的攪拌作用及分散裝置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透過定量供給機構40的膨脹室47按預定量連續定量供給到混合機構60的混合構件61。並且,啟動溶劑供給機構50,藉由分散裝置Y的負壓吸引力將溶劑R按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供給到混合導入口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混合導 入口11,粉體P與溶劑R藉由混合導入口11被預混,該預混物Fp導入至2條環狀槽10。
若轉子5被高速旋轉驅動而分隔體15與其轉子5一體地高速旋轉,則以同心狀設置於該分隔體15之2列的刮出片列Lo、Li各自的4個刮出片9,以前端部9T分別嵌入於與各列對應之環狀槽10之狀態高速轉動。
於是,如第4圖及第5圖中用實線箭頭表示,在混合導入口11流動並導入至2條環狀槽10之預混物Fp,藉由嵌入於環狀槽10而轉動之刮出片9的前端部9T刮出,其刮出之預混物Fp,大體上在導入室13內邊沿分隔體15中的漏斗狀部15b的前面與環狀平板部15c的前面邊向轉子5的旋轉方向流動,進而,通過定子7的導入室側通孔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2條環狀槽10之預混物Fp在藉由刮出片9的前端部9T刮出時受剪切作用。此時,剪切作用作用於:內側刮出片列Li中的刮出片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、及內側的刮出片列Li中的刮出片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,並且,剪切作用作用於:外側刮出片列Lo中的刮出片9的前端部9T的朝外側面9o與外側的環狀槽10的朝內內面之間、及外側的刮出片列Lo中的刮出片9的前端部9T的朝內側面9i與外側的環狀槽10的朝外內面之間。
亦即,由於能夠使剪切力作用於轉子5的徑向上不同之4個區域,因此充分切碎預混物Fp,並且能夠在預混物Fp的流動中充分產生紊流來將粉體P均勻地溶解混合到溶劑R中。
並且,由於在周向上4個刮出片9配設於轉子5的徑向上的相同位置上,因此在轉子5旋轉一周期間,能夠使剪切力作用於轉子5的徑向的相同位置上4次,並且,在內外2列的刮出片列Li、Lo構成各列之4個刮出片9的周向上的並列相位不同,因此在轉子5旋轉一周期間,能夠對從混合導入口11導入到2條環狀槽10的預混物Fp作用8次剪切力。
亦即,以較高之頻率對導入室13內的預混物Fp產生壓力波動,因此進一步切碎預混物Fp,並且能夠在預混物Fp的流動中進一步產生紊流。
並且,刮出片9的前端部9T的朝向轉子5的旋轉方向前側之刮出面9f、及刮出片9的中間部9M的朝向轉子5的旋轉方向前側之擴散面9m均為前傾狀,並且為斜外向狀。
由此,藉由刮出片9的前端部9T從環狀槽10刮出之預混物Fp,藉由刮出片9的前端部9T的刮出面9f,朝向轉子5的徑向外側向導入室13內排放,這樣排放之預混物Fp,進一步藉由刮出片9的中間部9M的擴散面9m引導成在導入室13內朝向轉子5的徑向外側流動。並且,預混物Fp,通過導入室側通孔7a,並在通過該導入室側 通孔7a時也受剪切力而被切碎,並且,藉由高速旋轉之旋轉翼6進一步受剪切作用而被切碎,生成粉體P充分溶解之漿料F,並從吐出口12吐出該漿料F。
亦即,能夠抑制滯留且良好地混合從混合導入口11導入到導入室13內之預混物Fp來作為漿料F從吐出口12吐出。
並且,在從轉子5的軸心方向觀察時,內側列Li的各刮出片9的基端部9B、和與該各刮出片9對應之外側列Lo的各刮出片9的前端部9T重疊,因此藉由內側列Li的刮出片9刮出並移動到轉子5的徑向外側之預混物Fp,壓入到內側列Li的刮出片9的基端部9B與外側列Lo的刮出片9的前端部9T之間受壓縮作用,因此能夠促進預混物Fp的切碎以及溶解混合。
總之,能夠於轉子5的徑向上不同之4個區域使剪切力作用於從混合導入口11向2條環狀槽10導入之預混物Fp,並且在導入室13內以較高之頻率對預混物Fp產生壓力波動,因此預混物Fp被切碎且溶解混合,生成團塊極少之漿料F,該漿料F與後述之來自返回室14的漿料F混合並從吐出口12吐出。
從吐出口12吐出之漿料F經由吐出路18供給到分離裝置70,在分離裝置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和粉體P大致完全溶解之狀態的漿料F,未溶解漿料Fr經由循環路16再次供給到分離裝置Y,漿料F經由排出路22供給到供給端80。
未溶解漿料Fr從返回口17導入到返回室14,在該返回室14內藉由高速旋轉之複數個攪拌葉片21受剪切作用而被進一步切碎,並且在通過返回室側通孔7b時也受剪切作用而被切碎,並且,藉由過高速旋轉之旋轉翼6受剪切作用而被切碎,團塊進一步減少的漿料F與來自導入室13的漿料F混合,並從吐出口12吐出。
因此,能夠有效地抑制分散裝置Y內的滯留來有效地生成幾乎沒有團塊之粉料P均勻地溶解之漿料F。
接著,藉由第10圖~第12圖、及第13圖對驗證能夠藉由採用本發明之配設結構作為刮出片9的配設結構來促進粉體P與溶劑R的溶解混合之結果進行說明。
另外,第10圖~第12圖係模擬導入室13內的預混物Fp的流動狀態者,表示在與通過環狀槽10的開口部附近與殼體1的軸心A3正交之截面相對於旋轉翼6的轉速向量之預混物Fp的相對流動速度向量。但是,第10圖~第12圖中也示有返回室14內的預混物Fp的相對流動速度向量。
另外,第13圖係模擬導入室13內的預混物Fp的壓力分佈者,用顏色的深淺表示在通過混合導入口11的開口部的大致中心且包含殼體1的軸心A3之截面中的導入室13及返回室14內的壓力分佈。亦即,顏色越淺壓力越低。
第10圖及第13圖(a)表示以同心狀形成2列刮出片列Li、Lo,並在各刮出片列Li、Lo中於周向上等間隔 配設4個刮出片9,並且在內外刮出片列Li、Lo不同之並列相位配設刮出片9之方式(以下有時省略記載為2列異相位配設方式),亦即,在本實施方式中的配設方式中的模擬結果。另外,第11圖及第13圖(b)表示以同心狀形成2列刮出片列L時,在內外的刮出片列Li、Lo中以相同的並列相位配設刮出片9之方式(以下有時省略記載為2列同相位配設方式)中的模擬結果。另外,第12圖及第13圖(c)表示以位於轉子5的徑向上的相同位置之狀態(一列)於周向上並列配設複數個刮出片9的配設方式(以下有時省略記載為1列配設方式),亦即,習知之配設方式中的模擬結果。
若關注第10圖~第12圖中被圓圈圍繞之區域,則可得知如下,亦即,與1列配設方式相比,2列異相位配設方式及2列同相位配設方式中朝向轉子5的徑向內方之成份多為較大之速度向量,藉由以2列異相位配設方式或2列同相位配設方式配設刮出片9,能夠促進在導入室13內的預混物Fp的流動狀態的紊流。
若關注第13圖中被圓圈圍繞之區域,則可得知如下,亦即,在相對於導入室13之混合導入口11的開口部附近,與1列配設方式相比,2列異相位配設方式及2列同相位配設方式中均成為壓力偏差較大之分佈,能夠加大導入室13內的預混物Fp的壓力波動。亦即,可得知導入室13內成為進一步的低壓。
另外,與(b)比較,第13圖(a)可得知如下,亦 即比2列同相位配設方式的壓力波動的產生次數(頻率)大於2列異相位配設方式的壓力波動的產生次數,產生少量被圓圈圍繞之區域的壓力偏差,因此進一步促進預混物Fp的流動狀態的紊流。
藉由上述驗證,可得知如下,亦即,如本發明,轉子5在徑向上的不同位置具備複數個刮出片9,與分別具備於轉子5的徑向上的不同位置之刮出片9對應而以同心狀設置複數個環狀槽10,由此能夠促進切碎預混物Fp的作用及在預混物Fp的流動中產生紊流之作用,從而能夠提高分散質與液相分散媒介的混合能力。
另外,可得知如下,亦即,在周向上以均等間隔配設複數個刮出片9來形成各刮出片列L時,在相鄰之刮出片列L彼此中使周向上的刮出片9的並列相位互異,其與設為相同時相比能增強切碎預混物Fp之作用及在預混物Fp的流動中產生紊流之作用,從而能提高分散質與液相分散媒介的混合能力。
〔其他實施方式〕
(A)分別於轉子5的徑向上的不同位置沿周向配設複數個刮出片9,形成複數個同心狀的刮出片列L時,刮出片9的配置方式不限於上述實施方式中例示之配設方式,亦即各列中於周向上以等間隔配設相等數量的刮出片9,並且以相鄰之刮出片列L彼此中周向上的並列相位不同之方式配設之方式。
(A-1)例如,刮出片列L的列數不限於上述實施方式中說明之2列,也可為3列以上。但是列數越多,各刮出片9中沿轉子5的徑向之方向上的粗細變細,刮出片9的強度降低,因此減少刮出片列L的列數為較佳。
另外,構成各刮出片列L之複數個刮出片9的數量也不限於如上述實施方式的4個,也可為2個或3個,另外也可以為5個以上。
(A-2)可在各刮出片列L中於周向上以等間隔配設相同數量的刮出片9,並且在相鄰之刮出片列L彼此中使周向上的並列相位相同。
(A-3)可在各刮出片列L中於周向上以不同之間隔配設複數個刮出片9。此時,在各列中使構成刮出片列L之刮出片9的數量相同,也可使其不同。
(B)上述實施方式中,分別於轉子5的徑向上的不同位置沿周向上配設了複數個刮出片9,但也可分別於轉子5的徑向上的不同位置各設置1個刮出片9。
此時,可沿轉子5的徑向並列複數個刮出片9,也可不並列。
(C)上述實施方式中,於轉子5的前側以與該轉子5一體地旋轉之狀態設置分隔體15,並將刮出片9設置於分隔體15,但即使從吐出口12吐出之漿料F的一部分不循環,也能夠適當地將粉體P溶解混合到溶劑R中時,也可省略分離裝置70,且省略分隔體15,並在轉子5上直接設置刮出片9。
(D)上述實施方式中,使用單種CMC粉體作為粉體P,但根據需要,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,使用單種水作為溶劑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。
另外,上述實施方式中,使用粉體P作為分散質並使用溶劑R作為液相分散媒介,且在將分散質溶解於液相分散媒介時應用了本發明,但在液相分散媒介中不溶解分散質時,亦能夠應用本發明。
並且,作為分散質,不限於上述實施方式中例示之粉體P,例如可為液狀。例如,將作為分散質的油分散於作為液相分散媒介的水時,亦能夠應用本發明。
[產業上的可利用性]
如上所述,本發明能夠提供一種能夠抑制團塊的產生來提高分散質與液相分散媒介的混合能力之離心式分散裝置。
1‧‧‧殼體
2‧‧‧前壁部
3‧‧‧後壁部
4‧‧‧外周壁部
5‧‧‧轉子
6‧‧‧旋轉翼
7‧‧‧定子
7a‧‧‧導入室側通孔(通孔)
7b‧‧‧返回室側通孔(通孔)
8‧‧‧翼室
9‧‧‧刮出片
9B‧‧‧基端部
9T‧‧‧前端部
10‧‧‧環狀槽
11‧‧‧混合導入口(導入口)
12‧‧‧吐出口
13‧‧‧導入室
14‧‧‧返回室
15‧‧‧分隔體
16‧‧‧循環路
17‧‧‧返回口
F‧‧‧漿料(生成流體)
Fp‧‧‧預混物
L‧‧‧刮出片列
P‧‧‧粉體(分散質)
R‧‧‧溶劑(液相分散媒介)
第1圖是具備離心式分散裝置之粉體溶解系統的概要結構圖。
第2圖是表示定量供給裝置的主要部分之縱截面圖。
第3圖是從第2圖的III-III方向觀察之截面圖。
第4圖是離心式分散裝置的縱截側視圖。
第5圖是從第4圖的V-V方向觀察之截面圖。
第6圖是從第4圖的VI-VI方向觀察之截面圖。
第7圖是表示殼體的前壁部、定子及分隔體的組裝結構之分解立體圖。
第8圖是說明刮出片向分隔體的配設結構之圖。
第9圖是刮出片的立體圖。
第10圖是表示刮出片以2列異相位配設方式配設時預混物在導入室內的流動狀態的模擬結果之圖。
第11圖是表示刮出片以2列同相位配設方式配設時預混物在導入室內的流動狀態的模擬結果之圖。
第12圖是表示刮出片以1列相位配設方式配設時預混物在導入室內的流動狀態的模擬結果之圖。
第13圖是表示對模擬導入室內的導入口附近的壓力分佈之結果之圖。
1‧‧‧殼體
2‧‧‧前壁部
3‧‧‧後壁部
4‧‧‧外周壁部
5‧‧‧轉子
6‧‧‧旋轉翼
7‧‧‧定子
7a‧‧‧導入室側通孔(通孔)
7b‧‧‧返回室側通孔(通孔)
8‧‧‧翼室
9‧‧‧刮出片
9M‧‧‧中間部
9T‧‧‧前端部
10‧‧‧環狀槽
11‧‧‧混合導入口(導入口)
12‧‧‧吐出口
13‧‧‧導入室
14‧‧‧返回室
15‧‧‧分隔體
15a‧‧‧筒狀滑接部
15b‧‧‧漏斗狀部
15c‧‧‧環狀平板部
17‧‧‧返回口
19‧‧‧驅動軸
20‧‧‧間隔保持構件
45‧‧‧粉體排出管
52‧‧‧溶劑供給管
60‧‧‧混合機構
61‧‧‧混合構件
62‧‧‧筒狀部
63‧‧‧環狀狹縫
64‧‧‧環狀流路
65‧‧‧環狀流路形成部
A2‧‧‧軸心
A3‧‧‧軸心
F‧‧‧漿料(生成流體)
Fp‧‧‧預混物
Fr‧‧‧未溶解漿料
M3‧‧‧泵驅動馬達
P‧‧‧粉體
R‧‧‧溶劑
Y‧‧‧分散裝置

Claims (6)

  1. 一種離心式分散裝置,其在具備兩端開口被前壁部與後壁部封閉之圓筒狀外周壁部之殼體內部,以旋轉驅動自如之狀態且以同心狀配設在徑向外側具備旋轉翼之轉子;在周向上並列具備複數個通孔之圓筒狀定子,位於作為前述轉子中的前述前壁部側之前側且前述旋轉翼的內側並以同心狀固定配設,在前述定子與前述殼體的外周壁部之間,形成讓前述旋轉翼轉動之環狀翼室,於前述前壁部的內面形成環狀槽,並且於與前述前壁部對置之前述轉子的前側,刮出片配設成在其前端部伸入前述環狀槽內之狀態下可與前述轉子一體地轉動,藉由前述旋轉翼的旋轉,將預混分散質與液相分散媒介之預混物吸引導入於前述殼體內部之導入口,以與前述環狀槽連通之狀態設置於前述前壁部,吐出混合分散質與液相分散媒介而生成之生成流體之吐出口,以與前述翼室連通之狀態設置於前述外周壁部;在前述轉子的徑向上的不同位置具備複數個前述刮出片,前述環狀槽,與分別於前述轉子的徑向上的不同位置具備之前述刮出片對應,而以同心狀設置有複數個。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之離心式分散裝置,其中,分別在前述轉子的徑向上的不同位置沿周向配設複數 個前述刮出片,而形成複數個同心狀刮出片列。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之離心式分散裝置,其中,於周向上以均等間隔且以相鄰之刮出片列彼此於周向上的排列相位不同之方式,配設構成前述各刮出片列之複數個刮出片。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之離心式分散裝置,其中,各刮出片形成為棒狀,並以傾斜姿勢固定成該棒狀刮出片的基端部與前述轉子一體地旋轉,前述傾斜姿勢是從前述轉子的徑向觀察時,越是該棒狀刮出片的前端側越位於前述前壁部側,從前述轉子的軸心方向觀察時,越是該棒狀刮出片的前端側越位於前述轉子的徑向內側之姿勢,前述轉子向從其軸心方向觀察時前述刮出片的前端成為前側之方向旋轉驅動。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之離心式分散裝置,其中,在周向上,將構成鄰接之刮出片列之複數個刮出片配設成,從前述轉子的軸心方向觀察時內側列的刮出片的基端側部分和與該刮出片對應之外側列的刮出片的前端側部分重疊。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之離心式分散裝置,其中,透過循環路使從前述吐出口吐出之生成流體之一部分 返回到前述殼體內之返回口,設置於前述前壁部,在前述轉子的前側以與該轉子一體地旋轉之狀態設置:將前述定子的內周側隔開成前述前壁部側的導入室與前述轉子側的返回室之分隔體,並且在前述分隔體的前壁部側設置前述刮出片,前述導入室及前述返回室構成為:透過前述定子的複數個通孔而與前述翼室連通,且構成為前述導入口與前述導入室連通,前述返回口與前述返回室連通。
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