CN101612533A - 流动体的处理装置、流动体的处理方法及带有微细化装置的脱气机 - Google Patents

Abstract

本发明提供能进行高精度的分散、乳化、破碎、生产率高、构造简单的流动体的处理装置。本申请发明的装置、在密封流体通路中配置有相互相对并构成该通路的一部分的第1处理用面(1)及第2处理用面(2)至少二个处理用面，并包括压接两处理用面(1，2)的面接近压力施加机构。通过第2处理用面(2)相对第1处理用面(1)旋转或双方的相互相反方向的旋转，在两处理用面(1，2)间进行被处理流动体的分散及乳化处理。在上述接近压力施加机构的加压下，第1处理用面(1)和第2处理用面(2)处于被相互压接或接近的状态。由上述旋转，被处理流动体在第1处理用面(1)和第2处理用面(2)之间一边形成流体膜一边从两处理用面(1，2)间通过，从而获得所希望的该被处理流动体的乳化或分散状态。

Description

流动体的处理装置、流动体的处理方法及带有微细化装置的脱气机

本申请是2003年7月16日提交的发明名称为《流动体的处理装置、流动体的处理方法及带有微细化装置的脱气机》、申请号为031784186的专利申请的分案申请。

【技术领域】

本申请发明涉及流动体的处理装置、流动体的处理方法以及带有微细化装置的脱气机。

【背景技术】

首先，主要就分散·乳化处理的以往技术进行说明。

以往，涂料、墨水、磁性体、陶瓷、电池、粘接剂、电子材料、液晶滤色器、医药品、化妆品、香料、食品等的制造装置中广泛利用总称为介质磨的分散装置。这种分散装置在充填有称为介质的珠、沙、球等介质的分散室内投入被处理流动体进行搅拌操作，由此对被处理流动体施加剪断力及冲击力来进行分散处理，以获得所希望的分散状态。

上述这种分散装置的第一个问题是，由于介质之间、介质和装置的搅拌叶片之间、或者介质和容器内壁面之间的磨耗而被削下的部分作为不纯物混入被处理流动体内会产生不良品。并且由于磨耗的消耗，要频繁的进行介质的补充及零件的交换等，这都要花费时间和费用。

这里对第二个问题进行说明。为了给予被处理流动体更大的剪断力，而且为了获得更小的粒子径，很多场合必须使用比以往更小粒径的介质，例如、看到过使用直径0.05mm及0.1mm程度的微小介质的场合，有一种倾向是追求相对较小径的介质。但是，介质直径越小每个介质的质量越小，这样，被处理流动体的可分散粘度区域变狭，只能处理低粘度物。

另外，除了这样的介质磨以外，滚筒磨及胶体磨也是众所周知的。

胶体磨的原理是，使被处理流动体通过其上下圆盘的间隙而对该被处理流动体施加剪断力。这种场合，通过间隙调整手柄其间隙被机械性地决定，由于装置的物理精度，实质上只能调整到数十微米以上(不可能调整到十微米以下)。并且当间隙更狭时，由于旋转轴的热膨张及偏心振动等原因会发生圆盘之间的接触，有可能会引起重大事故。

滚筒磨的原理是利用不同速度的2个或3个滚筒在不同方向的旋转对被处理流动体施加剪断力。滚筒间的间隙也是机械性地调整的。与胶体磨一样，其间隙很难调整到十微米以下。为了调整滚筒间的压力，有必要采取适当的凸面，这需要熟练的作业，而且伴有危险。并且装置本身是开放状态，不适合处理含有易挥发性溶剂的被处理流动体。因此，胶体磨及滚筒磨要在这样大的间隙下高效率地给被处理流动体施加剪断力，其必要条件是高粘度。

另外，高速旋转式均化器及高压式均化器也是众所周知的。前者是作为预分散装置来使用的，不适合用来进行精密分散。而后者，由于孔口部的磨耗及细管的堵塞以及增压泵的密封件的磨耗等，作为工业设备还存在很多问题。

因此，没有不纯物的混入、被处理流动体的适应粘度区域广、并且在对被处理流动体施加很大剪断力的同时，能进行高精度的分散、乳化、破碎的分散装置的开发是迫切期待的课题。

其次，主要对有关磨碎·粉碎处理的以往的技术进行说明。

以往、采用挽臼原理的粉碎机具有可以调整相互间隔的上下二块磨石，在固定磨石和高速旋转磨石之间产生强大的离心力、冲击磨碎力、及摩擦，利用它们的综合作用而进行微粉碎化。下述专利文献1～5给出了这样的旋转磨石、固定磨石以及利用它们的磨碎装置的实例。

【专利文献1】

外观设计登录第655304号公报

【专利文献2】

外观设计登录第845632号公报

【专利文献3】

日本特公昭62-51658号公报

【专利文献4】

日本特公平3-1061号公报

【专利文献5】

日本特公平4-55830号公报

在这里，旋转磨石及固定磨石一般称作为研磨机。其通常使用的粒度是16#、24#～120#、240#程度。这种研磨机虽然有其粒度的不同，但都会在其表面形成凹凸面，在被粉碎物的硬度很高的场合，会发生凸部的剥离及磨耗而存在异物混入的问题。

另外，下述专利文献6所示的磨碎装置中，虽然报告了可将喷射燃料、豆乳大豆等磨碎为1～5μm程度的微粒子，现状还不可能用这种磨碎装置磨碎得到1μm以下的超微粒子。

【专利文献6】

日本特公昭62-51658号

另外，下述专利文献7中所示的装置中，在进行含有很多的高脂质、高水分、高蛋白质、糖质及特殊酵素的物质的微粉碎时，因为这些被粉碎物质所具有的特有物性，摩擦热所引起粘结·结糊·焦结·膜化等会使其物性变化，而不可能作为粉末进行商品化。但是，旋转磨石的周速度超过某一临界值后，其粉碎能力会突然得到好转，并且因摩擦热而产生的升温也会下降。但是，要达到周速度3422m/分、其机械费用以及机械的安全性都存在着问题。

【专利文献7】

日本特开平7-185372号

另外，下述专利文献8介绍了旋转磨石与固定磨石之间的间隙的自动控制方法。但是，这种方法在高速旋转时会发生机械的发热，而且因为没有驱动轴热膨张及旋转磨石的中心径向振摆等的缓冲装置，所能达到的最小间隙也在数十μm以上。

【专利文献8】

日本特开平8-1020号

其次，下述专利文献9中报告了有关被处理流动体(特别是湿式(液体))的粉碎·分散·乳化的有益发明。但是它需要施加被处理流动体规定压力的流体压力施加机构及水头压力。

【专利文献9】

日本特愿2002-207533号

结果，上述的以往的各种装置，在大气压下投入被粉碎原料时，上下二片的磨石(研磨构件)的间隙都不可能达到15μm以下。即、使用以往的机械手段不可能确保磨石间的间隔为适用于微细磨碎及粉碎的上述那样的微小间隙。另外，使用磨进行磨碎及粉碎时，会发生异物(由于磨之间及磨和其它部品的接触而被削落产生的异物)的混入。此外，为了确保安全，皆不可采用为可以高速旋转的高性能微粉碎机。

在这里，主要就有关脱气处理的以往技术进行说明。

对被处理物进行脱气处理的脱气装置，例如从液体中消除该液体中气泡的脱泡机。

这种脱泡机具有配置在内部为真空的槽(容器)内的圆筒状的外侧旋翼、在该外侧旋翼的内侧配置与外侧旋翼同心的圆筒状的内侧旋翼、及由电机带动而旋转的中空轴，内侧旋翼与上述的轴相连接、并相对外侧旋翼旋转。

上述的筒状的内侧旋翼的周面部由穿孔板形成。并且，筒状的外侧旋翼的周面部是由比上述穿孔板更加细微的过滤网形成。

下面对这种脱泡机的工作原理进行说明。

上述轴内成为进行脱泡处理的液体的通路，被处理的液体从轴内导入内侧旋翼内。这样，液体在通过高速旋转轴的内部时液相被离心分离至轴的内壁面侧，气泡被离心分离至轴的中心侧。这时，气泡在液相之前被吸引到真空下的容器内、膨张并被脱气。

接着，导入内侧旋翼内的上述液相由于旋转所产生的离心力的作用而发生薄膜效果而进一步脱泡，然后通过内部侧旋翼的穿孔板、被细分化。由于这样的被细分化而促进了脱泡。并且，通过穿孔板后流出的液体与外侧旋翼部接触，并通过其过滤网。通过该过滤网后流出的液体在真空中被雾状化、与容器内壁冲突后沿容器内壁流落，从而完成脱泡。

如上所述，这种脱泡机主要是利用处理对象通过上述的穿孔板和过滤网的细孔进行处理对象的微细化。这样的微细化促进了含在对象内部的气泡的发散，该脱气机利用这种作用圆滑地进行脱气处理。

利用上述微细化方法可能脱泡的气泡的大小取决于上述穿孔板和过滤网上细孔的细化程度。

但是，穿孔板和过滤网上细孔的细小程度有其物理的限界，并且不适用于除去比穿孔板和过滤网上细孔小得多的细小气泡。即、这种构造的脱泡机的微细化(雾状化)界限是10～20μm，不可能进行1～2μm的超微细化。

并且，处理对象物例如在乳化·分散时必须预先利用高速的搅拌机及分散机进行乳化·分散化，然后利用该脱气机进行脱气处理。

而且、由于前一次的处理将穿孔板和过滤网上的细孔弄脏或堵塞，在使用该脱泡机进行下一次脱泡处理之前，其穿孔板和过滤网必须十分地清洗。

这种穿孔板和过滤网的洗净性很差，其清洗(除去污物)作业非常的麻烦。

【发明内容】

基于上述分散·乳化处理的现状，本申请发明根据利用机械密封中轴封的机构作为分散及乳化手段的独创发想提供一种能进行高精度的分散、乳化、破碎，并且生产率高、构造简单的分散乳化装置，从而解决上述问题。

即、本申请发明的目的是提供能防止不纯物的混入，并同时能进行高精度的分散、乳化、破碎的分散乳化装置。

特别是，本申请发明的目的是提供能设定相对旋转的至少2个处理用面间的间隔为规定的微小间隔，可施加被处理流动体很大剪断力的分散乳化装置。

并且，本申请发明的目的是提供被处理流动体适应粘度区域广的分散乳化装置。

而且，基于上述磨碎·粉碎处理的现状，本申请发明提供一种能实现最近内米技术开发中绝对必要的超微粉碎的磨碎机。即、高精度地超微粉碎，并且无异物的混入、构造简单、安全率高、可低成本制作的磨碎机。也即、被粉碎物在砥石间被磨碎的同时，可进行粒度一定的亚微细粒以下的微粉碎，提供可广泛对应处理的对象的被粉碎物的粒子的形状、大小、比重或含水率等不同的复数种的粒子的混在等、及被粉碎物的种种性状及物性的磨碎机，从而解决上述问题。

并且，基于上述脱气处理的现状，本申请发明提供一种具有与上述以往的微细化机构完全不同的微细化机构的脱气机，通过使处理对象的更加微细化，可除去以往不可能除去的微细气泡，而且，不必要进行麻烦的穿孔板和过滤网洗净，从而解决了上述问题。

根据本申请的第1个发明的流动体的处理方法，其特征在于，被处理流动体在包含与被处理流体流过的被封闭的流体流路相连接的第1和第2处理用构件的至少2个处理用构件之间被处理，第1处理用构件具有第1处理用面，第2处理用构件具有第2处理用面，第1和第2处理用面相互对向地配置并且能够相对地接近或分离，对被处理流动体施加规定的压力，第1和第2处理用面相对地旋转，被处理流动体在旋转的两处理用面之间通过，并被处理为规定厚度的流体膜，具有与上述流体流路独立的别的导入路，上述第1和第2处理用面中至少有一方具有与上述导入路相通的开口部，从而将从导入路输送来的移送物导入上述处理中的被处理流动体中，在两处理用面之间施加接近压力，而至少第2处理用面上设有在规定压力的被处理流动体的作用下产生分离力使处理用面分离的受压面，并且，该受压面的至少一部分是由第2处理用面所构成，在上述两处理用面之间，流动体作用在受压面上的分离力与接近压力达到平衡，从而将两处理用面间的间隔维持为规定的微小间隔。

根据本申请第2个发明的流动体的处理装置，其特征在于，具有被处理流动体的供给流路、对被处理流动体施加规定压力的流体施压机构、设有第1处理用面的第1处理用构件、设有第2处理用面的第2处理用构件，第1和第2处理用面相互对向地配置，并且能够相对地接近或分离，具有包含与被处理流动体流过的被封闭的流体流路相连接的第1和第2处理用构件的至少2个处理用构件、以及使第1和第2处理用面相对旋转的旋转驱动机构，在两处理用面之间进行被处理流动体的处理，工作时，被处理流动体从相对旋转的第1和第2处理用面之间通过，借此，形成规定膜厚的流体膜，从而获得该被处理流动体的分散、乳化、混合、磨碎、粉碎或微细化中的至少一种状态，具有施加接近压力使两个处理用面相互接近的接近压力施加机构，至少第2处理用面上设有受压面，其工作时在规定压力的被处理流动体的作用下产生分离力，使处理用面分离，并且，该受压面的至少一部分是由第2处理用面所构成，上述流体施压机构和接近压力施加机构和受压面，在工作时对流体进行处理，同时，使两处理用面之间的分离力与接近压力达到平衡，从而将两处理用面间的间隔维持为规定的微小间隔，具有与上述流体通路独立的别的导入路，上述第1和第2处理用面中至少有一方具有与上述的导入路相通的开口部，从而能将从导入路输送来的移送物导入上述处理中的被处理流体中。

【附图说明】

图1是本申请发明的一种实施形态的装置的局部纵断面剖面图。

图2(A)是上述装置的主要部的纵断面略图、(B)另一其他的实施形态的主要部纵断面略图。

图3(A)是另一其它的实施形态的主要部纵断面略图、图3(B)为另一其它的实施形态的主要部纵断面略图、图3(C)为另一其它的实施形态的主要部纵断面略图。

图4是另一其它的实施形态的主要部纵断面略图。

图5是另一其它的实施形态的主要部纵断面略图。

图6(A)是另一其它的实施形态的主要部横断面略图、图6(B)是另一其它的实施形态的主要部横断面略图、图6(C)是另一其它的实施形态的主要部横断面略图、图6(D)是另一其它的实施形态的主要部局部剖纵断面略图、图6(E)是另一其它的实施形态的主要部横断面略图。

图7是另一其它的实施形态的主要部纵断面略图。

图8是另一其它的实施形态的主要部纵断面图。

图9是另一其它的实施形态的主要部纵断面略图。

图10是本申请发明的另一其它的实施形态的脱气机的局部剖纵断面图。

图11是图10所示脱气机的以第1处理用构件1及第1托体11为中心的主要部纵断面略图。

图12(A)是图10所示脱气机的第1处理用构件1的俯视图、图12(B)是其主要部纵断面图。

图13(A)是图10中表示的脱气机的第1及第2处理用构件1，2的主要部纵断面图、图13(B)是微小间隔开放状态的上述第1及第2处理用构件1，2的主要部纵断面图。

图14(A)是第1处理用构件1的其它的实施形态的俯视图、图14(B)是其主要部纵断面略图。

图15(A)是第1处理用构件1的另一其它的实施形态的俯视图、图15(B)是其主要部的纵断面略图。

图16(A)是第1处理用构件1的其它实施形态的俯视图、图16(B)是第1处理用构件1的另一其它的实施形态的俯视图。

图17是脱气机的其它实施形态的局部剖纵断面略图。

图18(A)(B)(C)分别是关于微细化后被处理物的分离方法、蒸气以外的实施形态的说明图。

【具体实施方式】

以下，根据图面对本申请发明的实施方式进行说明。

图1及图2(A)表示本申请发明的一种实施形态。图1为本申请发明的脱气机的微细化装置G的局部剖纵断面图。图2(A)为图1所示脱气机的主要部分的纵断面略图。

为说明的方便，各图中U表示上方、S表示下方。

首先，对脱气机的构成进行说明。

该脱气机包括微细化装置G、减压泵等周知的减压装置(其实施形态未图示)。

上述微细化装置G适用于进行被处理流动体的微米单位至纳米单位的微小量阶的微细化的处理，并适用于对单一液体及液体间、液体和固体(粉体)、固体(粉体)间、气体和液体、或者、气体和固体(粉体)进行由除去(抽出)成分的脱气处理。

如图1所示，该微细化装置由第1托体11(偶合环托体)、在第1托体11的前方(上方)配置的第2托体21(压力环托体)、与第2托体21一起包容第1托体11的壳体3、流体压施加机构p、及接触面压施加机构4构成。

以下，顺序地对微细化装置的各构成部分进行说明。

在第1托体11上设置有第1处理用构件10、旋转轴50、及搅拌叶片6。

第1处理用构件10为称作偶合环的金属制的环状体，备有镜面加工的第1处理用面1。

旋转轴50在第1托体11的中心用螺柱等固定件51固定，其后端与电动机等旋转驱动装置5(回转驱动机构)相连接，旋转驱动装置5的驱动力传递给第1托体11而使该第1托体11旋转。第1处理用构件10与旋转轴50同心地安装在第1托体11的前部(上端)，在旋转轴50旋转时与上述第1托体11一体地一起旋转。另外，搅拌叶片6是为进行预搅拌(微细化的前处理)而设置的，位于第1托体11前部(上面)，并且在环状的第1处理用构件10的内侧与旋转轴50同心地轴向固定在第1托体11上。

在第1托体11的前部(上面)设有可受容第1处理用构件10的受容部，在该受容部内与O形密封环一起嵌入第1处理用构件10，由此第1处理用构件10被安装到第1托体11上。而且，第1处理用构件10由止转销12相对第1托体11无旋转地被固定。但是，也可用热压配合等方法代替止转销12，使其无旋转地固定。

上述第1处理用面1从第1托体11上露出，面向第2托体21侧。该第1处理用面1嵌入第1托体11后、最好要再进行研磨或抛光等镜面加工。

第1处理用构件10的材质可采用陶瓷及烧结金属、耐磨耗钢、或其它经过硬化处理的金属、经过衬里及涂膜、镀层等加工的硬质材料。特别是，要进行旋转的第1处理用构件10最好使用轻量的材料。

上述壳体3为备有轴插通口31及排出部32的有底容器，在其内部空间30收容上述第1托体11。轴插通口31为设在壳体3底部的中央、联络壳体3内外的贯通口，上述旋转轴50从其中穿过。配置在壳体3外部(下方)的旋转驱动装置5引伸出的旋转轴50的前端穿过上述轴插通口31插入壳体3内部、并如前所述地连接壳体3内的第1托体11和旋转轴50。

第2托体21上设有第2处理用构件20、被处理流动体的导入部22、及面接近压力施加机构4。

第2处理用构件20为称作压力环的金属制环状体，包括经过镜面加工的第2处理用面2、及位于在第2处理用面2的内侧与该第2处理用面2相邻的受压面23(以下称作分离用调整面23)。如图所示，该分离用调整面23为倾斜面。第2处理用面2的镜面加工采用与第1处理用面1的镜面加工相同的加工方法。而且，第2处理用构件20采用与第1处理用构件10相同的材料。分离用调整面23与环状的第2处理用构件20的内周面25相邻接。

在第2托体21的底部(下部)形成收容部40，在该收容部40内安装上述O形密封环和第2处理用构件20。而且，利用止转销45，第2处理用构件20与第2托体21无相对旋转的被收容在该收容部中。上述第2处理用面2从第2托体21中露出。

第2托体21如图1所示地配置在壳体3的开口部(上部)并覆盖该开口部，并利用周知的密闭手段33密闭壳体3的内部空间30。该状态下，第2处理用面(2)与第1处理用构件10的第1处理用面(1)面对面地配置在壳体3内。在该处理用面1、2间，第1处理用构件10及第2处理用构件20的内侧(中心侧)为(权利要求1的)被处理物的流入部，第1处理用构件10及第2处理用构件20的外侧为(权利要求1的)被处理物的流出部。

流体压施加机构p在第2托体21的外部(上部)与上述导入部22相连接。该流体压施加机构p为对进行微细化处理的被处理流动体施加一定的送入压的压缩机等加压装置。

接面压力施加机构4押压第2处理用面2使其相对第1处理用面1处于压接或接近的状态，通过该接触面压力与流体压力(被处理流动体的流体压)等使两处理用面1、2间分离的力的均衡，从而产生上述规定膜厚的流体膜(即保持两处理用面1、2间的间隔为规定的微小间隔)。

具体为，该实施形态中，面接近压力施加机构4由上述收容部41、设在收容部41的底部(最深部)的弹簧收容部42、弹簧43、及空气压导入部44所构成。

但是，面接近压力施加机构4也可只包括上述收容部41、上述弹簧收容部42、弹簧43、空气压导入部44中的至少1个。

收容部41为使收容部41内的第2处理用构件20的位置可深或可浅(上下方向)地位移而松配合地游嵌在第2处理用构件20。

上述弹簧43的一端与弹簧收容部42的底部相接，弹簧43的另一端与收容部41内的第2处理用构件20的前部(上部)相接。虽然图1中只表示了1个弹簧43，但最好使用多个的弹簧44来押压第2处理用构件20的各部分。即、利用增加弹簧43的数目可给第2处理用构件20施加更均等的押压力。所以，第2托体21最好为可安装数个至数十个弹簧43的型式。

在该实施形态中，如上所述，通过空气导入部44可将空气导入收容部41内。导入的空气压在收容部41和第2处理用构件20之间形成加压室，与弹簧43一起将空气压也作为押压力施加给第2处理用构件20。所以，通过调整从空气导入部44导入的空气压，在运行中可调整(第2处理用面2相对第1处理用面1的)接触面压力。而且，也可利用油压等其它的流体压来产生押压力的机构代替空气压的空气导入部44。

面接近压力施加机构4除供给及调节上述押压力(接触面压力)的一部分外，也兼作位移调整机构和缓冲机构。

详细为，面接近压力施加机构4作为变位调整机构通过空气压的调整可追从始动时及运行中的轴方向的伸长及磨耗所发生的轴方向位移，维持当初的押压力。并且，面接近压力施加机构4由于采用了如上所述的可使第2处理用构件20位移的浮动机构，也具有作为调整微振动及平行度的缓冲机构的功能。

备有以上的构成的第1实施形态的脱气机利用以下的作用原理进行脱气处理。

首先，施加处理的被处理流动体由流体压施加机构p施加一定的送给压力，从导入部22导入被密闭的壳体3的内部空间。另外，由旋转驱动装置5(旋转驱动机构)带动第1处理用构件10旋转。这样，第1处理用面1和第2处理用面2在保持微小间隔的状态下作相对旋转。

从流入部导入壳体3的内部空间的被处理流动体在保持微小间隔的两处理用面1、2间形成流体膜，并受因第1处理用面的旋转而在第1处理用面1和第2处理用面2间产生的剪断的作用而被微细化。通过调整第1处理用面1和第2处理用面2的间隔为1μm至1mm(特别是、1μm至10μm)的微小间隔，可实现数nm单位的超微粒化。

被处理的被处理流动体经过两处理用面1、2间(从流出部流出)从排出部32排出。从排出部32排出的被处理物在利用既述的减压装置所产生的真空或减压的环境内被雾状化，并在与环境内的其它部分相碰后变成流动体流落，该流落的流动体作为脱气后的液状物被回收。

在该实施形态中，图1表示了设有壳体3的构成，但微细化装置G中也可不设置壳体3(未图示)。例如，脱气机作为减压槽(真空槽)、可在其槽内部配置微细化装置G。该场合，当然在上述的排出部32，微细化装置G中不必要备有壳体3。

而且，搅拌叶片6受上述被处理流动体的送给压力的作用并相对第1托体11旋转，从而在上述的两处理用面1、2间处理之前搅拌被处理流动体。

如上所述，第1处理用面1和第2处理用面2的间隙可被调整为用机械的间隙设定方法不可能达到的μm单位的微小间隔，下面就其原理进行说明。

第1处理用面1和第2处理用面2可相对接近或分离，并且相对旋转。该例中，第1处理用面1旋转，第2处理用面2在轴方向滑动使其相对第1处理用面接近或分离。

因此，该例中第2处理用面2的轴方向位置利用力(前述的接触面压力和分离力)的平衡可以μm单位精度设定，从而实现两处理用面1、2间的微小间隔。

接触面压力为在接触面压力施加机构4中通过空气导入部44施加正压(空气压)的场合的该压力及弹簧43的押压力。

另一方面，分离力为作用在分离侧的受压面(即、第2处理用面2及分离用调整面23)的流体压、第1处理用构件1的旋转所产生的离心力、空气导入部44负压作用的场合的该负压。

因此，利用这些力的均衡作用可使第2处理用面2稳定地设置在相对第1处理用面1有规定的微小间隔的位置，从而实现μm单位精度的微小间隙的设定。

下面对分离力进行进一步地详细说明。

首先，对流体压的作用进行说明。被密闭的流路中的第2处理用构件20受到由流体压施加机构p施加的被处理流动体的送入压力(流体压)的作用。这时，流路中的与第1处理用面1相对的面(第2处理用面2和分离用调整面23)成为分离侧的受压面，作用在该受压面上的流体压产生分离力。

接下来，对离心力的作用进行说明。当第1处理用构件10高速旋转时，流体受离心力的作用，该离心力的一部分成为使两处理用面1、2向相互远离的方向的作用的分离力。

并且，从上述空气导入部44导入负压(作用在第2处理用构件20上)的场合，该负压也产生分离力的作用。

以上，对本申请的说明中使第1第2的处理用面1、2相互分离的分离力进行了说明，并且，分离力中不能排除上述所示的力的作用。

如上所述，在被密闭的被处理流动体的流路中，通过处理用面1、2间的被处理流动体产生的分离力与面接近压力施加机构4所施加的接触面压力达到均衡状态，在两处理用面1、2间形成适合进行所要求的微细化的处理的流体膜。这样，该微细化装置利用在处理用面1、2间形成的强制的夹介流体膜可维持两处理用面1、2的间隙为以往的机械调整间隙的微细化装置不可能达到的微小间隔，从而实现高精度的脱气处理。

换言之，处理用面1、2间的流体膜的膜厚可利用调整上述的分离力和接触面压力调整为所要求的厚度，从而可进行必要的微细化处理。所以，在要使流体膜的厚度变小的场合，可调整接触面压力或分离力使接触面压力大于分离力而实现。相反，如要使流体膜的厚度变大时，可调整接触面压力或分离力以使分离力大于接触面压力而实现。

增加接触面压力的场合，可在接触面压力施加机构4中通过空气导入部44施加正压(空气压)、或者更换大押压力的弹簧43或增加其个数而实现。

增加分离力的场合，可通过增加流体压施加机构p的送入压力、或增加第2处理用面2及分离用调整面23的面积、或在其基础上调整第2处理用构件20的旋转增加离心力、或通过空气导入部44施加负压(空气压)而实现。弹簧43可为在伸长方向产生推压力的推力弹簧、也可为在缩短方向产生拉力的拉力弹簧，而构成接触面压力施加机构4的一部分或全部。

而且，接触面压力及分离力的增加或减少的主要因素除上述因素以外，还可加上粘度等被处理流动体的性状的影响，也可通过调整该被处理流动体的性状来调整上述要素。

再者，分离力中的作用在分离侧的受压面(即、第2处理用面2及分离用调整面23)上的流体压可作为机械密封中构成开放力的力来理解。机械密封中，第2处理用构件20相当于压力环，在对该第2处理用构件20施加流体压的场合，产生使第2处理用构件2与第1处理用构件1分离的力，该力为开放力。

更详细地说，如上述第1实施形态一样，在第2处理用构件20上仅设有分离侧的受压面(即、第2处理用面2及分离用调整面23)时，送入压力的全部构成开放力。另外，在第2处理用构件20的背面侧上也设有受压面的场合(具体如后述图2(B)及图9的场合)，送入压力中的作为分离力作用的力和作为接触面压力作用的力的差成为开放力。

在这里，根据图2(B)对第2处理用构件20的其它实施形态进行说明。

如图2(B)所示，该第2处理用构件20在其从收容部41露出的内周面侧设有与第2处理用面2的面向相反(上方侧)的接近用调整面24。

即、该实施形态中，接触面压力施加机构4由收容部41、空气导入部44、及上述接近用调整面24所构成。但是，接触面压力施加机构4也可由上述收容部41、上述弹簧收容部42、弹簧43、空气导入部44、及上述接近用调整面24中的至少其中一个所构成。

该接近用调整面24受到施加在被处理流体上的规定压力的作用而产生使第2处理用面2向第1处理用面1接近的方向移动的力，作为接近用接面压力施加机构4的一部分起接触面压力的供给侧的作用。另一方面，第2处理用面2(与前述的分离用调整面23一起)受到施加在被处理流体上的规定压力的作用产生使第2处理用面2向第1处理用面1分离的方向移动的力起分离力(的一部分)的供给侧的作用。

接近用调整面24及第2处理用面2(及分离用调整面23)均为受前述的被处理流动体的送给压力的作用的受压面，根据其朝向起上述的产生接触面压力、或分离力的不同作用。

该接近用调整面24的面积A1与第2处理用构件20的第2处理用面2和分离侧受压面23的合计面积A2的面积比(A1/A2)称为平衡比K，为调整上述开放力的重要参数。

接近用调整面24的前端和分离侧受压面23的前端均在环状的第2调整用部20的内周面25(前端线L1)上。因此，通过决定接近用调整面24的基端线L2的位置可进行平衡比的调整。

即、在该实施形态中，将被处理用流动体的送出压力作为开放力的场合，通过使第2处理用面2和分离用调整面23的合计面积比接近用调整面24的面积大，根据其面积比率可产生不同的开放力。

上述开放力可通过调整上述平衡线、即变更接近用调整面24的面积A1、或被处理流动体压力(流体压)而进行调整。

滑动面实际面压P(接触面压力中由流体压所产生的面压力)可用下式计算。

P＝P1×(K-k)+Ps

其中，P1为被处理流动体的压力(流体压)、K为上述的平衡比、k为开放力系数、Ps为弹簧力及背压力。

通过平衡线的调整来调整该滑动面实际面压P，可使得处理用面1、2间的间隙为所要求的微小间隙量(间隙幅)并形成被处理流动体的流动体膜进行所要求的微细化处理。

通常，如两处理用面1、2间的流体膜的厚度很小，可使被处理物(被处理流动体)更加细化。相反，该流体膜的厚度很大则处理粗化，单位时间的处理量增加。所以，通过对上述的滑动面实际面压P(以下简称为面压P)的调整，可调整两处理用面1、2间的间隔(间隙)，进行所要求的微细化。

综合这些关系，在上述的微细化处理为比较粗化的场合，可选择较小的平衡比，使得面压P小、上述间隙大、上述膜厚大。相反，上述的微细化处理为非常细化的场合，可选择大的平衡比，使得面压P大、上述间隙小、上述膜厚小。

这样，通过调整作为接触面压力施加机构4的一部分而形成的接近用调整面24的平衡线的位置可进行接触面压力的调整，也即可进行处理用面间的间隙的调整。

上述间隙的调整除上述的方法外，也可考虑前述的弹簧43的押压力、空气导入部44的空气压来进行间隙的调整。并且，流体压即被处理流动体的送入压力的调整、第1处理用构件10(第1托体11)的旋转(离心力)的调整也是重要的调整要素。

如上所述，该装置通过作用在第2处理用构件20和相对第2处理用构件20旋转的第1处理用构件10上的被处理流动体的送入压力及该旋转离心力与接触面压力的压力平衡在两处理用面间形规定的流体膜，并施加给被处理流动体所要求的剪断力。并且，环的至少有一方为浮动构造，吸收偏心振动等引起的不平行度，排除因接触而引起的磨耗等的危险性。

在图2(B)的实施形态中，除备有上述的调整用面以外，其它的构成与图1所示实施形态相同。

并且，在图2(B)所示实施形态中，也可如图9所示那样不设置上述分离侧受压面23。该场合，上述平衡比K为接近用调整面24的面积A1与第2处理用构件20的第2处理用面2的面积A2的面积比(A1/A2)。

图2(B)及图9所示的实施形态中，设置接近用调整面24的场合，接近用调整面24的面积A1比上述的面积A2大，即与机械密封中的非平衡型一样不产生开放力。相反，施加给被处理流动体的规定压力全部起接触面压力的作用。这样的设定也是可能的，在该场合，可通过加大其它的分离力来使两处理用面1、2达到均衡。

上述实施形态中，如前所述，为了施加给滑动面(处理用面)均一的应力，安装的弹簧43的个数越多越好。但是，该弹簧43也可如图3(A)所示那样，采用单螺旋弹簧。如图所示，该弹簧为中心与环状的第2处理用构件20同心的1根线螺旋弹簧。

第2处理用构件20和第2托体21间的密封可使用如前所述的O形密封环，也可使用图3(B)所示的波纹管26或图3(C)所示的隔膜27代替O形密封环(或与O形密封环一起)来进行密封。

如图4所示，在第2托体21上设有冷却或加热第2处理用面2(第2处理用构件20)可调整其温度的温度调整用的环形槽46。并且，在壳体3上也设有同样目的的温度调整用的套35。

第2托体21的温度调整用的环形槽46位于第2托体21内，在收容部41的侧面上形成循环回水用空间，和与第2托体21的外部相通的通路47、48相连。通路47、48的某一方将冷却用或加热用的介质导入温度调整用的环形槽46中，从另一方排出该介质。

另外，壳体3的温度调整用的套35设在覆盖壳体3的外周的被覆部34与壳体3的外周面之间，形成通过加热用水或冷却水的通路。

该实施形态中，除第2托体21和壳体3上备有上述温度调整用的环形槽和套以外，第1托体11上也可设置这样的温度调整用的环形槽。

作为接触面压力施加机构4的一部分除图1及图2所示构成外，可设置图5所示的气缸机构7。

该气缸机构7由设在第2托体21内的气缸空间部70、连络气缸空间部70与收容部41的连络部71、收容在气缸空间部70内并且通过连络部71与第2处理用构件20相连结的活塞体72、连络气缸空间部70上部的第1接口73、位于气缸空间部70下部的第2接口74、介于气缸空间部70上部和活塞体72间的弹簧等推压体75所组成。

活塞体72在气缸空间部70内可上下地滑动，由于活塞体72的该滑动，第2处理用构件20也上下地滑动，从而可变更第1处理用面1与第2处理用面2之间的间隙。

具体为，压缩机等压力源(未图示)和第1接口73连接时，通过第1接口73向气缸空间部70内的活塞体72上方供给空气压(正压)，活塞体72向下方滑动、第2处理用构件20也向下方移动(封闭方向移动)，从而可使第1及第2处理用面1、2间的间隙变狭。另外，当压缩机等压力源(未图示)和第2接口74连接时，通过第2接口74向气缸空间部70内的活塞体72下方供给空气压(正压)，活塞体72向上方滑动、第2处理用构件20也向上方滑动(开放方向移动)，可使第1及第2处理用面1、2间的间隙扩大。这样，通过向接口73，74供给空气压、可调整接触面压力。

如设定收容部41内的第2处理用构件20的上部与收容部41的最上部不接触、而活塞体72与气缸空间部70的最上部70a接触，则该气缸空间部70最上部70a的位置可限定两处理用面1、2间的间隙幅的上限。即、活塞体72和气缸空间部70的最上部70a的组合具有制止两处理用面1、2的分离的分离制止部(限制两处理用面1、2间的间隙的最大开放量的机构)机能。

另外，如设定两处理用面1、2不接触、而活塞体72与气缸空间部70的最下部70b接触，则该气缸空间部70的最下部70b的位置可限定两处理用面1、2间的间隙幅的下限。即、活塞体72和气缸空间部70的最下部70b的组合具有制止两处理用面1、2接近的接近制止部(限制两处理用面1、2间的间隙的最小开放量的机构)的机能。

这样，在上述间隙的最大及最小的开放量限制下，可通过调整上述接口73、74的空气压来调整活塞体72与气缸空间部70的最上部70a的间隔Z1(换言之、活塞体72与气缸空间部70的最下部70b的间隔Z2)。

接口73、74即可接续不同的压力源，也可通过切换来接续同一压力源。

并且，压力源可供给正压、也可供给负压。真空等负压源与接口73、74连接的场合，其动作与上述动作相反。

代替前述的面接近压力施加机构4或作为前述的面接近压力施加机构4的一部分而设置的气缸机构7，使得根据被处理流动体的粘度及性质进行接口73、74上连接的压力源的压力及间隔Z1、Z2的设定成为可能，从而可使流动体液膜的厚度为所要求值、以施加适当的剪断力进行微细化。特别是，利用气缸机构7，在洗净及蒸气灭菌等场合，可强制开闭滑动部，从而提高了洗净及灭菌的确实性。

如图6(A)～(C)所示，第1处理用构件10的第1处理用面1上可形成从第1处理用构件10的中心侧向外侧延伸(径方向延伸)的沟槽状的凹部13…13。该场合，凹部13…13的形状可如图6(A)所示、为第1处理用面1上曲线或涡卷状延伸，也可如图6(B)所示、各个凹部13为L字状弯曲，或者如图6(C)所示、凹部13为直线放射状地延伸。

另外、如图6(D)所示、图6(A)～(C)的凹部13的深度最好为具有向第1处理用面1的中心侧逐渐加深的倾斜。并且，沟槽状的凹部13可为连续的凹部、也可为断续的凹部。

通过形成这样的凹部13可增加被处理流动体的排出量(供给量)、减少发热量、控制空蚀、及有流体轴承等效果。

在上述图6所示的各实施形态中，虽然凹部13为在第1处理用面1上形成的凹部，但第2处理用面2上也可形成这样的凹部，并且也可在第1及第2的处理用面1、2的双方形成这样的凹部。

在处理用面上不设置上述凹部13及倾斜的场合、或者它们偏置于处理用面的一部分的场合，与上述(设置凹部13)的场合相比，处理用面1、2(平滑部)的面粗糙度对被处理流动体(流体)的影响很大。所以，在这样的场合，如被处理流动体(流体)的粒子很小时，面粗糙度也必须非常的细小。特别是，在进行纳米尺度的超微细化的场合，其处理用面必须为前述的镜面(经过镜面加工的面)，以利于施加所要求的剪断力。

如图7所示，除导入部22之外，在第2处理用构件20上设有向第2处理用面2开口的供给通路28，通过该供给通路28可向第1处理用面1与第2处理用面2间的被处理流动体(流体)直接投入不同的物质或被分散流动体的一部分。

在图1所示的实施形态中，相对于不旋转的第2处理用构件20(第2托体21)，第1处理用构件10(第1托体11)受旋转驱动装置5的旋转力的驱动而旋转。另外，如图8所示，第2托体21通过另外的旋转轴53(以下称为副旋转轴53)与另一副旋转驱动装置52相接续，使其向与第1托体11相反的方向旋转，从而获得更大的剪断力。

在该场合，前述的旋转轴50与上述的副旋转轴53被同心地配置。所以，被处理流动体(流体)的导入部22由副旋转驱动装置52的内部及设置在副旋转轴53上的中空的通路形成，利用旋转接头(未图示)将被处理流动体(流体)从副旋转驱动装置52的反对侧(上方)向第2处理用构件20的中心放出。这样，导入到壳体3内并在两处理用面1、2间被处理的被处理流动体从排出部32向外部排出。

如图8所示装置在提高旋转速度以获得很大剪断力时非常地有效。并且，在该场合，第1托体11和第2托体21的旋转速度(旋转数)可为相同、也可为不同。

在图8所示实施形态中，没有设置搅拌用叶片6。

在图3至图8所示的实施形态中，除特别说明以外，其构成与图1或图2所示的实施形态相同。

在图1所示实施形态中，设置有以预分散为目的的搅拌叶片6。但在不必要进行预分散的场合，也可不设置这样的搅拌叶片6(未图示)。

另外，在上述各实施形态中，被处理流动体是从环状的第2处理用构件2或第1处理用构件10的内侧向外侧移动。除此之外，也可使被处理的被处理流动体从第2处理用构件2或第1处理用构件10的外部向其内部移动，通过第1处理用面1与第2处理用面2间(未图示)。例如，可将图1所示装置的排出部变更为导入部、导入部变更为排出部。在该场合，从图1所示排出部侧加压。并且，也可在图1所示导入部侧进行负压吸引。

这样，在被处理流动体从第2处理用构件2或第1处理用构件10的外部向其内部移动的场合，如图6(E)所示，在第1处理用构件10的第1处理用面1上可形成从第1处理用构件10的外侧向其中心侧延伸的沟槽状的凹部13…13。由于形成图6(E)所示凹部13…13，前述的平衡比最好为100％以上的非平衡型。其结果，在旋转时，在上述沟槽状的凹部13…13产生动压，使两处理用面1、2可确实地非接触地旋转，从而避免因接触产生磨耗等危险。

在图6(E)所示实施形态中，利用被处理流体的压力在凹部13的内端13a处产生分离力。

另外，在上述各实施形态中，壳体3内为全密封，但除此以外也可仅密封第1处理用构件10及第2处理用构件20的内侧、而其外侧开放。即、在通过第1处理用面1及第2处理用面2间之前，流路为密封式，被处理流动体受送入压力的作用，通过后流路为开放式，处理后的被处理流动体不受送入压力的作用。

加压装置最好利用既述的压缩机，如能一直给被处理流动体施加规定压力，则也可利用其它的手段。例如、利用被处理流动体的自重(重力)可一直施加被处理流动体一定的压力。

下面总括上述各实施形态中的微细化装置。施加被处理流动体规定的压力，在受该规定的压力作用的被处理流动体流过的被密封的流体流路中连接有第1处理用面1及第2处理用面2的至少2个可接近或分离的处理用面，施加使两处理用面1、2接近的接触面压力，利用第1处理用面1和第2处理用面2的相对旋转使被处理流动体产生类似机械密封中被用来作为密封的流体膜，与机械密封不同、在该微细化装置中并不利用该流体膜作为密封、而是特意使该流体膜从第1处理用面1及第2处理用面2间漏出，从而对1、2两面间的被膜化的被处理流动体施加微细化处理、并回收。

利用这种划时代的微细化处理方法，两处理用面1、2间的间隔可被调整为1μm至1mm、特别是间隔可被调整为1～10μm。

在上述实施形态中，装置内构成被密闭的流体流路，通过设在脱气机的导入部侧的流体压施加机构p对被处理流动体(被处理物)加压。

另外，也可采用不使用流体压施加机构p加压的、开放的被处理流动体的流路。

图10至图13图示了带有这种微细化装置的脱气机的一种实施形态。图10为脱气机的纵断面略图。图11为其主要部的局部剖纵断面略图。图12为备有图10所示的微细化装置的第1处理用构件1的俯视图。图13为上述脱气机的第1及第2处理用构件1、2的主要部的局部剖纵断面略图。

如上所述，图10至图13所示脱气机在大气压下投入作为脱气处理对象的流体(以下、上述被处理流动体简称为「流体」)或搬送处理对象物的流体。

如图10所示，该脱气机备有微细化装置G和减压泵Q。该微细化装置G备有作为旋转构件的第1处理用构件101、保持该处理用构件101的第1托体111、作为固定构件的第2处理用构件102、固定该第2处理用构件102的第2托体121、赋能机构103、动压发生机构104、驱动第1托体111和第1处理用构件101一起旋转的驱动部105、壳体106、供给(投入)流体的导入部107、向减压泵Q排出流体的排出部108。

上述第1处理用构件101及第2处理用构件102均为圆柱的中心挖通形状的环状体。两处理用构件101、102为以两处理用构件101、102的相对的圆柱的一个底面作为处理用面110、120的构件。

上述处理用面110、120具有经过镜面研磨加工的平坦部。该实施形态中，第2处理用构件102的处理用面120为全体面经过镜面研磨加工的平坦面。另外，第1处理用构件101的处理用面110除全体面为与第2处理用构件102同样的平坦面外，如图12所示，平坦面中有多个沟槽112…112。该沟槽112…112从构成第1处理用构件101的圆柱的中心侧向圆柱的外周方向放射状地延伸。

上述第1及第2的处理用构件101、102的处理用面110、120的镜面研磨的面粗糙度最好为R a0.01～1.0μm。该镜面研磨的面粗糙度能达到R a0.03～0.3μm更好。

处理用构件101、102的材质采用硬质且可镜面研磨的材料。处理用构件101、102的硬度至少为威氏硬度1500以上、最好威氏硬度1800以上。并且，最好采用线膨胀系数小的材料。微细化处理中产生热的部分和其它部分间如果膨胀率的差大则会发生变形，影响确保适正的间隙。

处理用构件101、102的材料最好采用SIC(炭化硅/威氏硬度2000～2500)、表面经过DLC(diamond like carbon/威氏硬度3000～4000)涂层处理的SIC、WC(炭化钨/威氏硬度1800)、表面经过DLC涂层处理的WC、ZrB2及BTC、以及以B4C为代表的硼系陶瓷(威氏硬度4000～5000)。

壳体106为有底的筒状体，其上方覆盖上述第2托体121。第2托体121，其下面收容上述第2处理构件102、其上方设有上述导入部107。导入部107备有从外部投入流体及被处理物的加料斗170。

上述驱动部105备有电动机等动力源(未图示)、及受该动力源的动力的供给的作用而旋转的轴150。

上述旋转为，第1处理用构件101的直径为100mm时每分2万转、第1处理用构件101的直径为200mm时每分1万转、第1处理用构件101的直径为400mm时每分5千转。即、第1处理用构件101的旋转时的周速度为约每分6300m，这可防止处理用面110和处理用面120的干燥接触。

如图10所示，轴150配置在壳体106的内部并上下延伸。轴150的上端部设有上述第1托体111。第1托体111保持第1处理用构件101、并通过如上所述设置在轴150上，第1处理用构件101的处理用面110与第2处理用构件102的处理用面120相对应。

第1托体111为圆柱体，其上面中央部固定有第1处理用构件101。第1处理用构件101和第1托体111固定为一体、相对第1托体111无位置的变化。

另一方，第2托体121的下面中央部形成收容第2处理用构件102的收容凹部124。

上述收容凹部124具有环状的横断面。第2处理用构件102收容在与收容凹部124同心的圆柱状的收容凹部124内。

详细为，上述受容凹部124内收容有第2处理用构件102和相对于第2处理用构件102另成一体的环状体123。收容凹部124的底面(顶部124a)设有突起物127(销)。在环状体123的面朝向上述顶部124a的面(上面)上设有可收容该突起物127的凹部126。突起物127使环状体123相对第2托体121无旋转。突起物127具有余裕(间隙)地收容在凹部126内。

在收容凹部124的顶部124a反对侧的该环状体123的下方收容有第2处理用构件102。在环状体123的下面(与天部124a反对侧的面)上设有突起物125(销)。第2处理用构件102的研磨用面120的反对侧的面上设有收容上述突起物125的凹部122。突起物125使第2处理用构件102相对环状体123无旋转。突起物125具有余裕(间隙)地收容在凹部122内。

而且，该第2托体121备有上述赋能机构103。赋能机构103最好使用橡胶制的O形密封圈及弹簧等弹性体。具体为，在该实施形态中，上述环状体123其(上下)两端面间设有多个贯通孔131…131，该贯通孔131…131内收容有作为赋能机构103的多个弹簧130…130。通过这些弹簧的作用，第2处理用构件102的上面(与处理用面120相反侧的面)和收容凹部124的底面(顶面124a)间存在使第2处理用构件102向第1处理用构件101方向赋能的赋能机构103。即、弹簧130…130押压第2处理用构件102的与处理用面120相反侧的面(上面)、将第2处理用构件102押压向第1处理用构件101侧(下方)。上述弹簧130…130在收容凹部124的底124a上无偏斜地分布。

赋能机构103中采用弹簧的场合，可用一个具有比第2处理用构件102的内周面的内径大且比第2处理用构件102的外径小的直径的弹簧代替如上所述的多个弹簧。赋能机构103只要能给第2处理用构件102的与处理用面120的相反侧的面(图10及图11中第2处理用构件102的上面)的各部施加无偏斜均一的赋能力即可，并不限定一定要使用上述弹簧。

即、虽然上述中的赋能机构103仅由弹簧130构成，除其外，赋能机构103也可使用利用空气等流体压的赋能手段来代替上述的弹簧130、或与弹簧130一起来形成赋能机构。

具体为，如图10所示，作为赋能机构103的一部分设有高压空气导口132，从而可进行赋能力的调整。该场合，赋能机构103可仅由高压空气导入口132构成，另外，也可如图10所示，由弹簧130和高压空气导入口132一起构成赋能机构。

另外，收容凹部124的内径比第2处理用构件102的外径大，这样，如上所述地同心配设时，第2处理用构件102的外周面102b和收容凹部124的内周面之间如图11所示地设定有间隙t 1。

同样，第2处理用构件102的内周面102a和收容凹部124的中心部外周面之间也如图11所示地设定有间隙t2。

上述间隙t1、t2均设定为可吸收振动及偏心举动、确保第2处理用构件102可上下动作的间隙尺寸以上且密封可能的大小。例如、第1处理用构件101的直径为100mm至400mm时，该间隙t1、t 2最好均为0.1～0.3mm。

第1托体111和其内的第1处理用构件101一起一体地固定在轴150上，与轴150一起旋转。另外，通过环状体123并利用上述的突起物125、127使第2处理用构件102相对第2托体121无旋转。但是，为确保两处理用面110、120间的间隔为微细化处理所必要的0.1～10μm的微小间隔t(间隔/参照图13(B))，收容凹部124的底面(顶部124a)和环状体123的面向上述顶部124a的面(上面)之间设有间隙t3。该间隙t3与上述的微小间隔t均考虑到轴150的振动及伸长而进行设定。

如上所述，通过设定间隙t1～t3，第1处理用构件101不仅在相对第2处理用构件102的接近或分离的方向可变动，而且其处理用面110的中心及朝向(方向z1，z2的变动方向)也可改变。

即、在该实施形态中，赋能机构103及上述间隙t1～t3构成浮动机构，利用该浮动机构至少可使第2处理用构件102的中心及倾斜在数微米至数毫米程度的范围内变动。因此，可吸收旋转轴的中心振摆、轴膨胀、第1处理用构件101的面跳动及振动。

并且，上述突起物125和凹部122之间、及突起物127和凹部126之间的游隙确保了第2处理用构件102的上述浮动机构的动作，这些旋转防止机构不阻碍该动作。

下面对第1处理用构件101的研磨用面110所备有的前述沟槽112进行更详细地说明。沟槽112的后端到达第1处理用构件101的内周面101a、其前端向第1处理用构件101的外侧y(外周面侧)延伸。该沟槽112的横断面积如图12(A)所示从环状的第1处理用构件101的中心x侧向第1处理用构件101的外侧y(外周面侧)逐渐减少。

沟槽112的左右两侧面112a、112b的间隔w1从第1处理用构件101的中心x侧向第1处理用构件101的外侧y(外周面侧)逐渐变小。并且，沟槽112的深度w2如图12(B)所示从第1处理用构件101的中心x侧向第1处理用构件101的外侧y(外周面侧)逐渐变小。即、沟槽112的底112c从第1处理用构件101的中心x侧向第1处理用构件101的外侧y(外周面侧)逐渐变浅。

这样，沟槽112的宽度及深度的双方向外侧y(外周面侧)逐渐减少，从而其横断面积向外侧y逐渐减少。因此，沟槽112的前端(y侧)会在某处不再向前延伸。即、沟槽112的前端(y侧)不到达第1处理用构件101的外周面101b，沟槽112的前端和外周面101b之间存在外侧平坦面113(该外侧平坦面113为处理用面110的一部分)。

在该实施形态中，沟槽112的左右两侧面112a、112b和底面112c构成流路制限部。该流路制限部、第1处理用构件101的沟槽112周围的平坦部、及第2处理用构件102的平坦部构成动压发生机构104。

但是，也可仅由沟槽112的宽度及深度的任何一方采用上述的构成、来减少断面积。不采用上述构成时，左右两侧面112a、112b或底面112c不能形成流路制限部，也即不成为动压发生机构104的构成要素。

上述的动压发生机构104在第1处理用构件101旋转时利用要穿过两处理用构件101、102间的流体的作用可确保两处理用构件101、102间为所要求的微小间隔，产生使两处理用构件101、102分离的作用力。由于这样的动压的发生，可使两处理用面110、120间产生0.1～10μm的微小间隔。这样的微小间隔可根据处理的对象进行调整和选择，最好为1～6μm，1～2μm更好。该脱气机中，利用如上所述的微小间隔使以往不可能进行的微细气泡等的脱泡等的处理成为可能。

沟槽112…112也均可为笔直地从中心x侧向外侧y延伸。但是，在这种实施形态中，如图12(A)所示，根据第1处理用构件101的旋转方向r沟槽112的中心x侧要比沟槽112的外侧y先行(位于前方)、沟槽112弯曲地延伸。

可利用这样的沟槽112…112的弯曲延伸使动压发生机构104更有效地产生分离力。

接下来，对该脱气机的动作进行说明。

从导入部107(加料斗170)投入的作为被处理物的流体R通过环状的第2处理用构件102的中空部(中央)，受到第1处理用构件10的旋转所产生的离心力作用的该流体进入两处理用构件101、102之间，在旋转的第1处理用构件101的处理用面110和第2处理用构件102的处理用面120间被进行微细化处理，之后，流出到两处理用构件101、102的外侧，从排出部108向减压泵Q侧排出。

在上述中，进入环状的第2处理用构件102的中空部的流体R，如图13(A)所示，首先进入旋转的第1处理用构件101的沟槽112。另一方面，镜面研磨的(平坦部)两处理用面110、120即使有空气及氮气等气体通过也能保持气密性。所以，即使受旋转所产生的离心力作用，流体也不可能就那样从沟槽112进入由赋能机构103压合的两处理用面110、120之间。但是，流体R渐渐地与作为流路制限部而形成的沟槽112的上述两侧面112a、112b及底面112c相碰撞，产生使两处理用面110、120分离的动压。由于该动压的作用，流体R从沟槽112向平坦面渗出，从而可确保两处理用面110、120间的微小间隔(间隙)。所以，在这样的镜面研磨的平坦面间可进行微细化的处理。另外，上述的沟槽112的弯曲更确实地使流体受到离心力的作用，从而更有效的促使上述动压的发生。

如上所述，该脱气机通过动压和赋能机构103所产生的赋能力的均衡可确保两镜面(处理用面110、120)间为微细的间隔(clearance)。所以，利用上述的构成，该微细间隔可达到1μm以下的超微细间隔。

另外，由于上述浮动机构的采用，可自动调整处理用面110、120间的平行度，抑制由于旋转及发热引起的各部分的物理的变形所产生的处理用面110、120间的各位置的间隔的变化，维持各位置的间隙为上述的微小间隔。

并且，在上述的实施形态中，仅在第2托体121上设置了浮动机构。除此以外，也可在第1托体111上设置浮动机构以代替第2托体121设置的浮动机构、或在第2托体121及第1托体111上都设置浮动机构。

图14至图16表示上述沟槽112的其它的实施形态。

如图14(A)(B)所示，沟槽112作为流路制限部的一部分可使其在其前端备有平面的壁面112d。另外，在图14所示的实施形态中，底112c上设有第1壁面112d和内周面101a间的段差112e，该段差112e也构成流路制限部的一部分。

如图15(A)(B)所示，沟槽112备有多个分岐枝部112f…112f，通过使各枝部112f的宽度変狭，也可使其备有流路制限部。

在图14及图15的实施形态中，除特别表示以外，其构成与图10至图13所示的实施形态相同。

另外，在上述的各实施形态中，沟槽112的宽度及深度的至少有一方、从第1处理用构件101的内侧向其外侧其尺寸逐渐变小，从而构成流路制限部。除此外，如图16(A)及图16(B)所示，虽然沟槽112的宽度及深度无变化，但通过在沟槽112上设置终端面112f也可使该沟槽112的终端面112f形成流路制限部。如上所述，图12、图14及图15所示的实施形态中，动压发生是通过上述那样变化沟槽112的宽度及深度、使沟槽112的底面和两侧面成为倾斜面、该倾斜面成为对于流体的受压部而产生动压。另一方面，在图16(A)(B)所示的实施形态中，沟槽112的终端面成为对于流体的受压部而产生动压。

另外，图16(A)(B)所示的场合，也可同时并用使沟槽112的宽度及深度至少有一方的尺寸逐渐变小的方法。

并且，沟槽112的构成并不仅仅限定于上述图12、图14至图16所示的构成，也可为备有其它形状的流路制限部。

例如、图12、图14至图16所示的沟槽112并不通达至第1处理用构件101的外侧。即、第1处理用构件101的外周面和沟槽112之间存在有外侧平坦面113。但是，并不限定于这种实施形态，如果能产生上述的动压，沟槽112也可通达至第1处理用构件101的外周面侧。

例如、如图16(B)所示的第1处理用构件101的场合，如虚线所示那样，可在外侧平坦面113上形成比沟槽112的其它部位的断面积小的沟槽。

另外，沟槽112也可如上所述那样从内侧向外侧其断面积逐渐变小地形成，到达至沟槽112的第1处理用构件101外周的部分(终端)为断面积最小(未图示)。但是，为有效地产生动压，如图12、图14至图16所示，沟槽112最好不通至第1处理用构件101的外周面侧。

在上述的各实施形态中，仅第1处理用构件101旋转，而第2处理用构件102不旋转。除此以外，也可不仅第1处理用构件101旋转，而且第2处理用构件102也旋转。在该场合，第2处理用构件102相对第1处理用构件101的旋转方向r反方向地旋转。

作为这种脱气机，例如、如图17所示，除既述的驱动部105外，通过设置另外的备有轴150a的驱动部105a可驱动独立于壳体106形成的第2托体121旋转。该场合、驱动部105a的轴150a为中空，该轴150内部为导入部107。

在图17所示脱气机中，与图10及图11所示脱气机一样，第2托体121上备有浮动机构。除此之外，可在第1托体111上备有浮动机构以代替第2托体121上的浮动机构、或者第2托体121和第1托体111上均备有浮动机构。

在这里，总括上述图10至图17所示的各实施形态。

该脱气机，具有平坦处理用面的旋转构件与具有相同平坦处理用面的固定构件被使其平坦处理用面同心相对向地配置、在旋转构件的旋转下一边从固定构件的开口部供给被粉碎原料一边在两构件的相对平面处理用面间微细化该被粉碎原料而进行处理。在该脱气机中，不是机械的调整间隙、而是利用在旋转构件上设有的增压机构所产生的压力来保持间隙，且可使该间隙为机械的间隙调整不可能达到的1～6μm的微小间隙，从而显着提高微细化能力。

即、该脱气机，旋转构件及固定构件在其外周部有平坦处理用面、其平坦处理用面具有面上的密封机能、从而产生流体静力学的(hydrostatic)—流体动力学的(hydrodynamic)力、或空气静力学的(aerostatic)—空气动力学的(aerodynamic)力以提供一种高速旋转式的脱气机。上述的力不仅在上述密封面间产生微小间隙，而且可提供一种非接触式、机械安全的、并有高度的微细化机能的脱气机。形成这样间隙的主要原因是旋转构件的旋转速度、及被处理物(流体)的投入侧和排出侧的压力差。投入侧不附设压力施加机构时，即在大气压下投入被处理物(流体)的场合，由于没有压力差，密封面间的分离必须仅由旋转构件的旋转速度来产生。这就是流体动力学的(hydrostatic)或空气动力学的(hydrodynamic)力。

图10表示了一种在上述微细化装置G的排出部连接有减压泵Q的实施形态，也可不设置已述的壳体106(壳体3)、并且也可不设置减压泵Q，而如图18(A)所示那样可将脱气机作为减压槽T，在该槽T中设置微细化装置G。

在该场合，槽T内被减压至真空或接近真空的状态、通过微细化装置G被微细化的被处理物雾状地喷射到槽T内，与槽T的内壁冲突后流落而被回收，或者、这样的流落的被处理物被分离为气体(蒸气)、充满槽T内上部而被回收，从而可得到处理后的目的物。

另外，如图18(B)所示，使用减压泵Q的场合，通过减压泵Q将微细化装置G与气密槽T相连接，在该槽T内使处理后的被处理物变成雾状，也可进行目的物的分离(抽出)。

并且，如图18(C)所示，槽T直接与微细化装置G相连接，在该槽T上连接有减压泵Q和独立于泵Q的流体R排出部，也可进行目的物的分离。在该场合，气化部被减压泵Q吸走，液体R(液状部)从排出部排出、从而液体R(液状部)和化部被分别排出。

在上述的图1～图18所示各实施形态中，对用在脱气机中的微细化装置G进行了说明。除此以外，微化装置G(不设置在脱气机内)单独也可作为进行分散、乳化、混合的分散乳化装置、或作为进行粉碎及磨碎的磨碎机来使用。

特别是，本申请第1至13的发明的流体处理装置最适于作为上述的分散乳化装置来使用，并且，本申请第14至18的发明的处理装置最适于作为上述的磨碎机来使用。

并且，在利用微细化装置进行分散乳化及混合处理时，如图7所示，在第2处理用构件20上设有独立于导入部22向第2处理用面2开口的供给通路28，通过该供给通路28可向第1处理用面1和第2处理用面2间的被处理流动体(流体)直接投入不同的物质或被分散流动体的一部分，这在想省去预分散的场合及处理反应性高的被处理流动体的场合非常有效。

另外，在利用微细化装置进行粉碎及磨碎处理时，如上述的图10至图13所示，第1处理用构件101为第1研磨构件(第1研磨构件101)、第2处理用构件102为第2研磨构件(第2研磨构件102)。即、该第1研磨构件101和第2研磨构件102均为挖通圆柱中心形状的环状体，两研磨构件101、102都是将圆柱的一底面作为研磨用面110、120的沙轮。

【发明的效果】

利用本申请第1～13发明，可提供一种无不纯物的混入、被处理流动体的适应粘度域广、且同时施加被处理流动体大剪断力、可高精度地分散、乳化、混合、粉碎、磨碎的流动体的处理装置及流动体的处理方法。特别是提供了一种能高精度地分散、乳化、混合、粉碎、磨碎、并且生产率高、构造简单的流动体的处理装置及流动体的处理方法。

即、通过利用机械密封中的轴封机构作为分散及乳化等的手段，提供了一种能高精度地分散、乳化、混合、粉碎、磨碎、并且生产率高、构造简单的流动体的处理装置及流动体的处理方法。

通过上述本申请发明的实施，被处理流动体的送入压力(流体压)、压环(第2处理用构件)的背压以及偶合环(第1处理用构件)的旋转等不受被处理流动体的粘度域的制限，可调整被处理流动体膜的厚度至微小量，从而可进行用以往的装置不可能进行的数nm(纳米)程度的超微粒子的分散，并且，由于设有微振动及平行度、轴方向位移等的缓冲装置，可获得无不纯物等发生的、高度的分散状态。并且，由于机构简单，装置的控制不需要其熟练性，无人化及自动化容易实现，装置可安定工作、生产率高、造价低。

本申请第1～13发明的处理装置及处理方法特别适于用来进行分散·乳化的处理。

因此，利用本申请第14至第18发明的实施，被粉碎原料为流体、或在流体中投入被粉碎原料的场合，可调整两处理用面间的间隙(上下二枚的磨石(研磨构件)的间隙)至15μm以下。即、实现了有关最近的纳米技术的开发中绝对必要的超微粉碎。并且，排除了异物的混入、提供了一种可高速旋转的高性能微粉碎机(磨碎机)。

利用本申请第19至22发明的实施，排除了以往用来进行微细化的穿孔板及过滤网的构成，所以也不必要进行这些构件的麻烦的清洗作业。并且，可进行用穿孔板及过滤网不可能进行的微细的气泡的抽出(排除)。

特别是，被粉碎原料为流体、或在流体中投入被粉碎原料的场合，可调整上下二枚的构件(处理用构件)的间隙至15μm以下。

并且，可提供一种无不纯物的混入、被处理流动体的适应粘度域广、且在施加被处理流动体很大剪断力的同时、能高精度地微细化的脱气机及脱气方法，即、提供了一种能进行高精度地微细化、生产率高、构造简单的脱气机及脱气方法。

即、通过利用机械密封中的轴封机构作为微细化的手段，提供了一种能进行高精度地微细化、生产率高、构造简单的脱气机及脱气方法。特别是，通过上述本申请发明的实施，被处理流动体的送入压力(流体压)、压环(第2处理用构件)的背压以及偶合环(第1处理用构件)的旋转等不受被处理流动体的粘度域的制限，可调整被处理流动体膜的厚度至微小量，从而可进行用以往的装置不可能进行的数nm(纳米)程度的超微粒子的分散，并且，由于设有微振动及平行度、轴方向位移等的缓冲装置，可获得无不纯物等发生的、高度的分散状态。并且，由于机构简单、装置的控制不需要其熟练性，无人化及自动化容易实现、装置可安定地工作、生产率高、造价低。

Claims (9)

1.一种流动体的处理方法，其特征在于，被处理流动体在包含与被处理流体流过的被封闭的流体流路(3)相连接的第1和第2处理用构件(10、20、101、102)的至少2个处理用构件之间被处理，第1处理用构件(10、101)具有第1处理用面(1、110)，第2处理用构件(20、102)具有第2处理用面(2、120)，第1和第2处理用面(1、2、101、120)相互对向地配置并且能够相对地接近或分离，

对被处理流动体施加规定的压力，第1和第2处理用面(1、2、110、120)相对地旋转，被处理流动体在旋转的两处理用面(1、2、110、120)之间通过，并被处理为规定厚度的流体膜，

具有与上述流体流路(3)独立的别的导入路(28)，上述第1和第2处理用面(1、2、110、120)中至少有一方具有与上述导入路(28)相通的开口部，从而将从导入路(28)输送来的移送物导入上述处理中的被处理流动体中，在两处理用面(1、2、110、120)之间施加接近压力，而至少第2处理用面(2、120)上设有在规定压力的被处理流动体的作用下产生分离力使处理用面(1、2、110、120)分离的受压面(23)，并且，该受压面(23)的至少一部分是由第2处理用面(2、120)所构成，在上述两处理用面(1、2、110、120)之间，流动体作用在受压面(23)上的分离力与接近压力达到平衡，从而将两处理用面间的间隔维持为规定的微小间隔。

2.如权利要求1所述的流动体处理方法，其特征在于，上述处理包含对于上述被处理流动体的分散、乳化、混合、磨碎、粉碎、细微化中的至少一种处理。

3.如权利要求1所述的流动体处理方法，其特征在于，从上述导入路(28)导入反应性高的被处理流动体。

4.如权利要求1所述的流动体处理方法，其特征在于，来自上述导入路(28)的上述移送物是与从上述流体流路(3)导入的上述被处理流动体不同的物质。

5.如权利要求1所述的流动体处理方法，其特征在于，来自上述导入路(28)的上述移送物是从上述流体流路(3)导入的上述被处理流动体的一部分。

6.如权利要求1所述的流动体处理方法，其特征在于，上述第2处理用部(20、102)是环状体，通过被可活动地设置于托体(21)的收容部(41)内，使得第2处理用面(2、120)能够相对于第1处理用面(1、110)接近或分离，

上述托体(21)在构成上述供给流路的同时，为不影响处理用面间的间隔的固定结构，上述流体施压机构(P、104)和接近压力施加机构(4、7、103)和受压面(23)，在工作时对流体进行处理，同时，使两处理用面(1、2、110、120)之间的分离力与接近压力达到平衡，从而将两处理用面(1、2、110、120)间的间隔维持为规定的微小间隔。

7.一种流动体的处理装置，其特征在于，具有被处理流动体的供给流路、对被处理流动体施加规定压力的流体施压机构、设有第1处理用面(1、110)的第1处理用构件(10、101)、设有第2处理用面(2、120)的第2处理用构件(20、102)，

第1和第2处理用面(1、2、110、120)相互对向地配置，并且能够相对地接近或分离，

具有包含与被处理流动体流过的被封闭的流体流路相连接的第1和第2处理用构件(10、20、101、102)的至少2个处理用构件、以及使第1和第2处理用面(1、2、110、120)相对旋转的旋转驱动机构(5、105)，在两处理用面(1、2、110、120)之间进行被处理流动体的处理，

工作时，被处理流动体从相对旋转的第1和第2处理用面(1、2、110、120)之间通过，借此，形成规定膜厚的流体膜，从而获得该被处理流动体的分散、乳化、混合、磨碎、粉碎或微细化中的至少一种状态，

具有施加接近压力使两个处理用面(1、2、110、120)相互接近的接近压力施加机构，至少第2处理用面(2、120)上设有受压面(23)，其工作时在规定压力的被处理流动体的作用下产生分离力，使处理用面(1、2、110、120)分离，并且，该受压面(23)的至少一部分是由第2处理用面(2、120)所构成，

上述流体施压机构(P、104)和接近压力施加机构(4、7、103)和受压面(23)，在工作时对流体进行处理，同时，使两处理用面(1、2、110、120)之间的分离力与接近压力达到平衡，从而将两处理用面(1、2、110、120)间的间隔维持为规定的微小间隔，

具有与上述流体通路独立的别的导入路(28)，上述第1和第2处理用面(1、2、110、120)中至少有一方具有与上述的导入路(28)相通的开口部，从而能将从导入路(28)输送来的移送物导入上述处理中的被处理流体中。

8.如权利要求1中所记载的流动体处理装置，其特征在于，上述接近压力施加机构具有调整上述第1和第2处理用面(1、2、110、120)至少一方的微振动及平行度的缓冲机构的功能。

9.如权利要求1中所记载的流动体处理装置，其特征在于，上述接近压力施加机构兼作调整上述第1和第2处理用面(1、2、110、120)的一方或双方的因磨耗等产生的轴方向的位移、从而维持两处理面间的流体膜的膜厚的位移调整机构。

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