CN102806028A - 分散方法及分散系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种分散方法及分散系统,在通过定子的节流通孔的整个混合流体中良好地促进分散质分散到液相分散剂中并生成高品质溶胶。该分散方法利用离心式吸引泵机构部,使分散质与液相分散剂的混合流体经过吸引泵机构部,生成液相分散剂中分散有分散质的溶胶,所述离心式吸引机构通过旋转翼的旋转驱动而从导入室经由节流通孔向翼室吸引流体,并从翼室向吐出部吐出流体,其中,在导入室的入口部设置节流部,以定子的节流通孔的出口区域的压力在出口区域整周成为液相分散剂的饱和蒸气压以下的方式设定旋转翼的转速,并以设定的转速旋转旋转翼,将翼室内的至少是刚通过定子的节流通孔的区域形成为产生大量液相分散剂的微细气泡的微细气泡区域。

Description

分散方法及分散系统
技术区域
本发明涉及一种分散方法及分散系统,其利用离心式吸引泵机构部,使分散质与液相分散剂的混合流体通过吸引泵机构部,生成液相分散剂中分散有分散质的溶胶,其中,所述离心式吸引泵机构部在主体壳体内配置被供给流体的导入室、配置于导入室的外周侧且在周向上排列具有多个节流通孔的圆筒状定子、与形成于定子的外周侧的吐出部相通的环状翼室及能够在翼室内旋转驱动的旋转翼,通过旋转翼的旋转驱动从导入室经由节流通孔向翼室吸引流体,并从翼室向吐出部吐出流体。
背景技术
对液相分散剂分散固相分散质(分散质的一种)而形成的浆料(溶胶的一种)大多利用于锂离子二次电池或双电层型电容器等的电极或隔离物、涂料、调色剂、研磨剂等用途中。另一方面,对液相分散剂分散液相分散质(分散质的一种)而形成的乳胶(溶胶的一种)利用于食品、片材、乳胶燃料等中。
在这种溶胶中,若分散质未充分分散于液相分散剂中,则有时会导致其性能下降,尤其在用作二次电池电极时,会导致循环特性下降。
顺便说一下,作为液相分散剂例如可举出水等溶剂,作为分散质可举出粉体等固相分散质或油等液相分散质。
另外,作为粉体,只要是粉体则没有特别限定,例如能够例示作为电池电极材料等化学原料、脱脂粉乳或小麦粉等食品原料、医药原料等的颗粒、粉体及微粒等粉体(包括这些粉体的混合物)。粉体还包括粉粒体。
以往,作为生成对液相分散剂分散有分散质的溶胶(分散液)的分散系统,已知有具备离心式吸引泵机构部的分散系统(例如参考专利文献1~3)。所述离心式吸引泵机构部在主体壳体内配置被供给流体的导入室、配置于导入室的外周侧且在周向上排列具有多个节流通孔的圆筒状定子、与形成于定子的外周侧的吐出部相通的环状翼室及能够在翼室旋转驱动的旋转翼,通过旋转翼的旋转驱动而从导入室经由节流通孔向翼室吸引流体,并从翼室向吐出部吐出流体。
这种分散系统在将液相分散剂与分散质的混合流体供给到导入室并旋转驱动旋转翼的状态下,使混合流体通过吸引泵机构部,从而对混合流体赋予基于旋转翼的剪切力及冲击力,适当粉碎混合流体中所含的分散质的凝聚物(所谓团块),因此能够将分散质适当地分散于液相分散剂中。
并且,这种分散系统中,由于在翼室中高速旋转驱动的旋转翼的背面部压力急剧下降,因此在通过节流通孔而存在于旋转翼的背面部附近的混合流体引起局部沸腾(气蚀),根据该混合流体中所含的气泡的膨胀与由此产生的冲击,分散质的凝聚物(团块)被良好地粉碎,能够促进分散质在液相分散剂中的分散。
专利文献1:日本特开2007-216172号公报
专利文献2:日本特开2006-281017号公报
专利文献3:国际公开第2010/140516号
上述以往的分散系统及分散方法中,由于在翼室中旋转驱动的旋转翼的背面部的压力急剧下降,因此在混合流体的一部分即通过节流通孔而存在于旋转翼的背面部附近的混合流体中产生局部沸腾(气蚀),但另一方面,由于也存在刚通过节流通孔之后的混合流体中不产生沸腾而直接吐出至吐出部的情况,因此很难充分促进分散质在液相分散剂中的分散。
在此,虽然可以考虑例如通过极度缩小定子的节流通孔的大小而大幅降低通过节流通孔的混合流体的压力来促进分散质在液相分散剂中的分散,但作为混合流体中的分散质的粉体会堵塞节流通孔而引起流通不良,从而存在分散质的分散反而恶化之虞。
尤其是分散质(尤其是粉体)相对于液相分散剂的比例越高,流动性越低,容易产生分散质的凝聚物(所谓团块),而且,产生的分散质的凝聚物容易变大,因此有时不能充分进行分散质在液相分散剂中的分散,有待于改善。
即,作为分散质分散于液相分散剂中所获得的溶胶(分散液)的用途,例如有在对象物上形成以分散质为主成分的膜或部件的用途。该用途中,例如通过在对象物上涂布分散液之后执行加热等处理,使液相分散剂蒸发,从而形成以分散质为主成分的膜或部件。在这种用途中,期望降低预混物中的液相分散剂的比率来谋求处理的效率化。然而,若为了谋求处理的效率化而降低预混物中的液相分散剂的比率,则如上所述,预混物的流动性降低,因此在以往的分散系统中,分散质的凝聚物问题变得尤为显著,不能将分散质充分分散于液相分散剂中。
发明内容
本发明是鉴于这种实际情况而完成的,其目的在于提供一种在通过定子的节流通孔的整个混合流体中均能够良好地促进分散质在液相分散剂中的分散并生成高品质溶胶的分散方法及分散系统。
用于实现上述目的本发明所涉及的分散方法采用离心式吸引泵机构部,使分散质与液相分散剂的混合流体通过所述吸引泵机构部,生成在所述液相分散剂中分散有所述分散质的溶胶,所述离心式吸引泵机构部在主体壳体内配置被供给流体的导入室、配置于所述导入室的外周侧且在周向上排列具有多个节流通孔的圆筒状定子、与形成于所述定子的外周侧的吐出部相通的环状翼室及能够在该翼室内旋转驱动的旋转翼,通过所述旋转翼的旋转驱动从所述导入室经由所述节流通孔向所述翼室吸引流体,并从所述翼室将流体吐出于所述吐出部,其特征结构在于,在所述导入室的入口部设置节流部,以所述定子的节流通孔的出口区域的压力在该出口区域整周成为所述液相分散剂的饱和蒸气压以下的方式设定所述旋转翼的转速,并以该设定的转速旋转所述旋转翼,将所述翼室内的至少是刚通过所述定子的节流通孔之后的区域形成为产生有大量所述液相分散剂的微细气泡的微细气泡区域。
用于实现上述目的的本发明所涉及的分散系统具备离心式吸引泵机构部,使分散质与液相分散剂的混合流体通过所述吸引泵机构部,生成在所述液相分散剂中分散有所述分散质的溶胶,所述离心式吸引泵机构部在主体壳体内配置被供给流体的导入室、配置于所述导入室的外周侧且在周向上排列具有多个节流通孔的圆筒状定子、与形成于所述定子的外周侧的吐出部相通的环状翼室及能够在该翼室内旋转驱动的旋转翼,通过所述旋转翼的旋转驱动从所述导入室经由所述节流通孔向所述翼室吸引流体,并从所述翼室向所述吐出部吐出流体,其特征结构在于,在所述导入室的入口部具备节流部,控制运行的控制部以所述定子的节流通孔的出口区域的压力在该出口区域整周成为所述液相分散剂的饱和蒸气压以下的方式设定所述旋转翼的转速,并以该设定的转速旋转所述旋转翼,将所述翼室内的至少是刚通过所述定子的节流通孔之后的区域形成为产生有大量所述液相分散剂的微细气泡的微细气泡区域。
根据上述特征结构,由于在导入室的入口部设置节流部,并且在导入室的下游侧(外周侧)设置定子的节流通孔,因此通过旋转翼的旋转驱动吸引到翼室的混合流体依次通过节流部、导入室及节流通孔,导入室内的压力变得低于能够成为大致大气压的导入室的一次侧(入口部的上游侧)压力,进而定子的节流通孔的出口区域的压力变得低于该导入室内的压力。
尤其是定子的节流通孔的出口区域的压力通过设定旋转翼的转速而在该出口区域整周成为液相分散剂的饱和蒸气压(25℃的水时为3.169kPa)以下,因此可以在翼室内的至少是刚通过节流通孔之后的区域内促进产生基于液相分散剂的气化而产生的微细气泡(微泡),并能够将该区域形成为在翼室内的整周连续产生大量该微细气泡的微细气泡区域。
由此,在翼室内的整周由于浸透于分散质的凝聚物(所谓团块)的液相分散剂起泡而促进凝聚物的粉碎,进而,其产生的微细气泡在翼室中被加压且根据消失时的冲击力进一步促进分散质的分散,结果,能够在存在于翼室内的几乎整个混合流体中生成分散质良好地分散于液相分散剂中的高品质溶胶(分散液)。
关于这一点,例如根据图8(a)至图8(c)加以说明。图8(a)至图8(c)表示由透明树脂构成主体壳体且从外周侧观察使作为流体的水通过吸引泵机构部内并旋转旋转翼的翼室内的状态,并表示从图8(a)到图8(c)而逐渐增加旋转翼的转速的状态。由图8(a)可知还存在以下状态,即在旋转翼的转速较低的状态下,节流通孔的出口区域的压力变得高于水的饱和蒸气压(25℃的水时为3.169kPa),在刚通过节流通孔后的流体中,由于旋转翼的背面部的压力急剧下降,因此仅在流体的一部分即通过节流通孔而存在于旋转翼的背面部附近的流体中在周向上以断续状态产生局部沸腾(气蚀),从而在通过节流通孔的整个流体中还存在不产生沸腾而直接吐出至吐出部的流体。即,该状态为图8(a)中存在于翼室内的白色区域非常少的状态。
另一方面,如图8(b)可知还存在以下状态,即在旋转翼的转速比较高的状态下,节流通孔的出口区域的压力在整周成为水的饱和蒸气压(25℃的水时为3.169kPa)以下,在翼室内的至少是刚通过节流通孔之后的区域,由于旋转翼的背面部的压力急剧下降,因此不仅促进在翼室内存在于旋转翼的背面部附近的流体的局部沸腾(气蚀),还促进产生基于流体的气化的微细气泡(本申请中所说的作为微细气泡的微泡),该区域形成为在翼室内的整周连续产生大量微细气泡的微细气泡区域。即,该状态为图8(b)中以云状大量产生存在于翼室内的白色区域的状态。并且,如图8(c)可知还存在以下状态,即在旋转翼的转速更高的状态下,产生更多在翼室内的整周由于流体中的液相分散剂的气化引起的微细气泡(微泡),更明显地形成产生大量微细气泡的微细气泡区域。即,该状态为图8(c)中产生很多(比图8(b)更多)存在于翼室内的白色云状区域的状态。
这样,通常在吸引泵机构部内仅通过在节流通孔的出口区域只产生于翼室内的旋转翼的背面部的局部沸腾(气蚀)就足以使分散质分散于液相分散剂中(图8(a)的状态),但本发明人等鉴于例如分散质相对于液相分散剂的比例较多且需要进一步提高分散性能这一点,完成了本申请发明:如上所述,通过设定旋转翼的转速,将定子的节流通孔的出口区域的压力在该出口区域整周均设为液相分散剂的饱和蒸气压以下,从而可在翼室内更广范地产生液相分散剂的沸腾(图8的(b)、(c)的状态),且可在存在于翼室内的整周的几乎整个混合流体中生成分散质良好地分散于液相分散剂中的高品质溶胶(分散液)。
本发明所涉及的分散方法的进一步的特征结构在于,设置供给室,所述供给室通过分隔板对所述导入室进行划分而形成,且经由所述定子的节流通孔而与所述翼室相通,将预先混合有所述分散质与所述液相分散剂的预混物供给到所述供给室,并且将从所述吐出部吐出的溶胶的一部分作为所述混合流体循环供给到所述导入室。
本发明所涉及的分散系统的进一步的特征结构在于,具备供给室,所述供给室通过分隔板对所述导入室进行划分而形成,且经由所述定子的节流通孔而与所述翼室相通,并且具备将预先混合有所述分散质与所述液相分散剂的预混物供给到所述供给室的供给机构部、及将从所述吐出部吐出的溶胶的一部分作为所述混合流体循环供给到所述导入室的再循环机构部。
根据上述特征结构,预先混合有分散质与液相分散剂的预混物通过供给机构部从供给室供给于翼室侧,在通过节流通孔时受剪切作用而被混合,吸引到翼室内。另一方面,从吐出部吐出的溶胶的一部分通过再循环机构部循环供给到导入室,在通过节流通孔时受剪切作用而被混合,吸引到翼室内。
并且,从供给室经过节流通孔流入翼室的预混物与从导入室经过节流通孔流入翼室的混合流体(包含溶胶的一部分)通过在翼室中进行旋转的旋转翼被混合并从吐出部吐出。因此,能够进一步极力抑制分散质的凝聚物(团块)的产生,同时更可靠地对液相分散剂分散分散质。
本发明所涉及的分散系统的进一步的特征结构在于,在所述再循环机构部具备从循环供给到所述导入室的溶胶分离气泡的分离部。
根据上述特征结构,由于从自吐出部吐出且循环供给到导入室的溶胶中分离气泡(液相分散剂的气泡),因此能够防止在导入室内因存在该气泡而抑制液相分散剂对分散质的凝聚物的浸透,并且能够防止基于节流部的减压受到抑制。并且,能够防止因存在该气泡而降低通过旋转翼的旋转产生的吸引泵机构部内的泵的效应。此外,如上所述,尽管在翼室内的整周产生液相分散剂的微细气泡(微泡),但能够通过分离部分离该微细气泡来有效地抑制该微细气泡经由吐出部循环供给到导入室。
本发明所涉及的分散系统的进一步的特征结构在于,能够将所述分隔板连接于设置有所述旋转翼的转子上从而驱动所述分隔板旋转,
所述分隔板上具备将所述供给室的入口部的预混物刮出至所述供给室侧的刮出翼。
根据上述特征结构,设置于分隔板的刮出翼随着设置有旋转翼的转子的旋转驱动而旋转,因此能够良好地向供给室侧刮出从供给室的上游侧供给且存在于入口部的预混物。尤其是被刮出的预混物受刮出翼的剪切作用而被混合,并且通过产生于刮出翼的背面部的局部沸腾(气蚀)更加良好地进行分散质对液相分散剂的分散。
附图说明
图1是具备离心式吸引泵机构部的分散系统的概要结构图。
图2是表示定量供给装置的主要部分的纵截面图。
图3是从图2的III-III方向观察的截面图。
图4是离心式吸引泵机构部的纵截侧视图。
图5是从图4的V-V方向观察的截面图。
图6是表示主体壳体的前壁部、定子、分隔板及转子的组装结构的分解立体图。
图7(a)至图7(c)是分隔板的概要结构图。
图8(a)至图8(c)是从主体壳体的外周侧观察旋转翼旋转的翼室内的概要侧视图。
图中:1-主体壳体(吸引泵机构部),5-转子,6-旋转翼,6a-背面部,7-定子,7a-供给室侧通孔(节流通孔),7b-导入室侧通孔(节流通孔),8-翼室(出口区域),9-刮出翼,12-吐出部(出口区域),13-供给室,14-导入室,14a-节流部,15-分隔板,60-混合机构(供给机构部),70-再循环机构部,71-分离部(圆筒状容器),100-分散系统,Y-吸引泵机构部,F-浆料(溶胶),Fp-预混物,Fr-未溶解浆料(溶胶的一部分),P-粉体(分散质),R-溶剂(液相分散剂)。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明的实施方式进行说明。
图1表示具备本发明所涉及的离心式吸引泵机构部Y的分散系统100。
该分散系统100采用粉体P作为分散质且采用溶剂R作为液相分散剂,将粉体P溶解于溶剂R中生成作为溶胶的浆料F。
本实施方式中,例如使用CMC(羧甲基纤维素)作为粉体P(固相分散质),使用水作为溶剂R(液相分散剂)。
如图1所示,分散系统100具备:定量供给粉体P的定量供给装置X、定量供给溶剂R的溶剂供给部50、负压吸引从定量供给装置X定量供给的粉体P与从溶剂供给部50定量供给的溶剂R并分散混合的吸引泵机构部Y、从吸引泵机构部Y所吐出的的浆料F将包含未完全溶解的粉体P的溶剂R(以下为未溶解浆料Fr)循环供给到吸引泵机构部Y的再循环机构部70等。
〔定量供给装置〕
如图1所示,定量供给装置X具备如下结构:料斗31,从下部开口部31b排出从上部开口部31a接收的粉体P;搅拌机构32,搅拌料斗31内的粉体P;容积式定量供给部40,在料斗31的上部开口部31a向大气中开放的状态下,根据通过与下部开口部31b的下游侧连接的吸引泵机构部Y的吸引作用于下部开口部31b的负压吸引力,向吸引泵机构部Y定量供给从下部开口部31b排出的粉体P。
料斗31构成为从上部到下部逐渐缩径的倒圆锥形状,且以其中心轴A1沿着铅垂方向的姿势配设。该料斗31的上部开口部31a及下部开口部31b各自的横截面形状从图1的上下方向观察时呈以中心轴A1为中心的圆形,并且料斗31的倒圆锥形状的内侧壁面的倾斜角度相对于水平面呈大致60度。
搅拌机构32具备如下结构:搅拌叶片32A,配设于料斗31内,搅拌料斗31内的粉体P;叶片驱动马达M1,使该搅拌叶片32A围绕料斗31的中心轴A1旋转;安装部件32B,将叶片驱动马达M1置于料斗31的上部开口部31a的上方来进行支撑;传动部件32C,使叶片驱动马达M1的旋转驱动力传动到搅拌叶片32A。
搅拌叶片32A是将棒状部件弯曲为大致V字形状而构成的,在其一侧的边部沿着料斗31的内侧壁面的状态下,另一侧的边部的端部与料斗31的中心轴A1同轴并且旋转自如地枢轴支承而配设。并且,该搅拌叶片32A的横截面形状形成为三角形,且配设成形成三角形的一边的面与料斗31的内侧壁面大致平行。由此,搅拌叶片32A配设成能够沿料斗31的内侧壁面围绕中心轴A1旋转。
如图1~图3所示,容积式定量供给部40为将从料斗31的下部开口部31b供给的粉体P按预定量逐一定量供给到下游侧的吸引泵机构部Y的机构。
具体而言,该定量供给部具备如下结构:导入部41,与料斗31的下部开口部31b连接;壳体43,具备供给口43a及排出口43b;计量旋转体44,能够旋转地配设在壳体43内;计量旋转体驱动马达M2,旋转驱动计量旋转体44。
导入部41形成为连通料斗31的下部开口部31b与形成于壳体43的上部的供给口43a的筒状,最下端形成有与壳体43的供给口43a相同形状的狭缝状开口。该导入部41形成为越靠近壳体43的供给口43a侧变得越细的尖细状。该狭缝状开口的形状能够根据料斗31的大小、粉体P的供给量、粉体P的特性等适当设定,例如将狭缝状开口的长度方向的尺寸设定为20~100mm左右,将宽度方向的尺寸设定为1~5mm左右。
壳体43形成为大致长方体形状,借助于导入部41以相对于水平方向(图1的左右方向)倾斜45度的姿势与料斗31连接。
如图2及图3所示,该壳体构成为如下:壳体43的上表面设置与导入部41的狭缝状开口对应的狭缝状供给口43a,可将来自料斗31的下部开口部31b的粉体P供给到壳体43内。并且构成为如下:以倾斜状配置的壳体43的下侧的侧面(图2中为右侧面)的下部设置借助于膨胀室47将通过计量旋转体44定量供给的粉体P排出到下游侧的吸引泵机构部Y的排出口43b,该排出口43b上连接有粉体排出管45。该膨胀室47设置在壳体43内被定量供给从供给口43a供给到计量旋转体44的粉体容纳室44b的粉体P的位置,根据从排出口43b作用的负压吸引力维持成低于供给口43a的压力(例如-0.06MPa左右)。即,排出口43b通过连接于吸引泵机构部Y的一次侧,负压吸引力作用于膨胀室47并维持成低于供给口43b的压力状态。随着计量旋转体44的旋转,各粉体容纳室44b的状态改变为负压状态(例如-0.06MPa左右)和高于该负压状态的压力状态。
计量旋转体44构成为在配设于计量旋转体驱动马达M2的驱动轴48的圆盘部件49上不包括圆盘部件49的中心部以放射状且以等间隔安装多个(例如8片)板状隔壁44a,且构成为在周向上以等间隔划分形成多个粉体容纳室44b(例如8个室)。粉体容纳室44b以在计量旋转体44的外周面及中心部开口的方式构成。在计量旋转体44的中心部偏靠周向以固定状配设开口封闭部件42,该开口封闭部件42构成为可根据其旋转相位闭塞或开放各粉体容纳室44b的中心部侧的开口。另外,粉体P的供给量能够通过改变基于旋转驱动计量旋转体44的计量旋转体驱动马达M2的计量旋转体44的转速来进行调整。
各粉体容纳室44b构成为其状态随着计量旋转体44的旋转而以向膨胀室47开放的膨胀室开放状态、不与膨胀室47及供给口43a连通的第1密闭状态、向供给口43a开放的供给口开放状态、不与供给口43a及膨胀室47连通的第2密闭状态的顺序重复改变。另外,以计量旋转体44的外周面侧的开口在第1密闭状态及第2密闭状态下封闭的方式形成壳体43,并且以计量旋转体44的中心部侧的开口在第1密闭状态、供给口开放状态及第2密闭状态下封闭的方式在壳体43固定配设开口封闭部件42。
从而,在定量供给装置X中,存储于料斗31内的粉体P通过搅拌叶片32A搅拌的同时供给到定量供给部40,并且粉体P通过定量供给部40从排出口43b经由粉体排出管45而定量供给到吸引泵机构部Y。
具体而言,壳体43内的膨胀室47的压力根据来自与定量供给部40的排出口43b的下游侧连接的吸引泵机构部Y的负压吸引力成为负压状态(例如-0.06MPa左右)。另一方面,由于料斗31的上部开口部31a向大气中开放,因此料斗31内成为大气压程度的状态。借助于计量旋转体44的间隙与膨胀室47连通的导入部41的内部及下部开口部31b的附近成为上述负压状态与大气压状态之间的压力状态。
该状态下,料斗31的内壁面及下部开口部31b附近的粉体P通过搅拌机构32的搅拌叶片32A搅拌,从而料斗31内的粉体P通过基于搅拌叶片32A的剪切作用而被粉碎,另一方面,计量旋转体44通过计量旋转体驱动马达M2旋转,从而成为空的粉体容纳室44b依次与供给口43a连通的状态。并且,料斗31内的粉体P从下部开口部31b向导入部41流下,按预定量逐一容纳于呈依次与供给口43a连通的状态的计量旋转体44的粉体容纳室44b,容纳于该粉体容纳室44b的粉体P向膨胀室47流下,从排出口43b排出。由此,能够通过定量供给装置X将粉体P经由粉体排出管45按预定量逐一连续定量供给到吸引泵机构部Y的供给口11。
如图1所示,在粉体排出管45上配设有可停止向吸引泵机构部Y的供给口11供给粉体P的闸门阀46。
〔溶剂供给部〕
如图1所示,溶剂供给部50构成为以设定流量向吸引泵机构部Y的供给口11连续供给来自溶剂源51的溶剂R。
具体而言,溶剂供给部50具备如下结构:溶剂源51,送出溶剂R;溶剂供给管52,从溶剂源51送出溶剂R;流量调整阀(未图示),将从溶剂源51送出到溶剂供给管52的溶剂R的流量调整为设定流量;混合机构60,将调整为设定流量的溶剂R混合于从定量供给部40定量供给的粉体P并供给到供给口11。
如图4所示,混合机构60构成为具备将粉体排出管45及溶剂供给管52与供给口11连通连接的混合部件61。
该混合部件61具备如下结构:筒状部62,构成为直径小于圆筒状供给口11,为了在与供给口11之间形成环状狭缝63而以插入状态配设于供给口11;环状流路形成部65,以遍及整周与环状狭缝63连通的状态在供给口11的外周部形成环状流路64。
在混合部件61上,以与筒状部62连通的状态连接粉体排出管45,并且以对环状流路64沿切线方向供给溶剂R的方式连接溶剂供给管52。
粉体排出管45、混合部件61的筒状部62及供给口11配置成使它们的轴心A2以相对于供给方向朝下的倾斜姿势(相对于水平面即图1的左右方向的角度呈45度左右)的方式倾斜。
即,从定量供给部40的排出口43b排出到粉体排出管45的粉体P经由混合部件61的筒状部62沿轴心A2导入于供给口11。另一方面,溶剂R由于从切线方向供给到环状流路64,因此经由形成于环状流路64的内周侧的环状狭缝63,以无裂缝的中空圆筒状涡流的状态供给到供给口11。
由此,粉体P与溶剂R通过圆筒状供给口11被均匀地预先混合,其预混物Fp吸引并导入于吸引泵机构部Y的供给室13内。
〔吸引泵机构部〕
根据图1、图4~图7(a)至图7(c)对吸引泵机构部Y加以说明。
如图4所示,吸引泵机构部Y构成如下:具备具有两端开口被前壁部2与后壁部3关闭的圆筒状外周壁部4的主体壳体1,且具备在该主体壳体1的内部设置成以同心状旋转驱动自如的转子5、在该主体壳体1的内部以同心状固定配设于前壁部2的圆筒状定子7及旋转驱动转子5的泵驱动马达M3等。
还如图5所示,在转子5的径向外侧以向作为前壁部2侧的前侧(图4的左侧)突出且在周向上等间隔排列的状态与转子5一体地形成有多个旋转翼6。
圆筒状定子7上沿周向分别排列具有多个通孔7a、7b,该定子7位于转子5的前侧(图4的左侧)以及旋转翼6的径向内侧并固定配设于前壁部2,该定子7与主体壳体1的外周壁部4之间形成供旋转翼6进行转动的环状翼室8。
如图4~图6所示,通过旋转翼6的旋转将由混合机构60预先混合粉体P与溶剂R而获得的预混物Fp吸引并导入于主体壳体1内部的供给口11设置在比前壁部2的中心轴(主体壳体1的轴心A3)向外周侧偏移的位置。
如图4、图6所示,在主体壳体1的前壁部2的内表面形成环状槽10,以与环状槽10连通的状态设置有供给口11。
如图4及图5所示,吐出混合粉体P与溶剂R而生成的浆料F的圆筒状吐出部12在主体壳体1的圆筒状外周壁部4的周向上的一处以向该外周壁部4的切线方向延伸且与翼室8连通的状态设置。
如图1及图4所示,该实施方式中,从吐出部12吐出的浆料F经由吐出路18供给到再循环机构部70,借助于循环路16将由该再循环机构部70的分离部71分离出气泡后的未溶解浆料Fr循环供给到主体壳体1内的导入口17设置于主体壳体1的前壁部2的中央部(与轴线A3呈同心状)。
另外,如图4~6所示,将定子7的内周侧划分成前壁部2侧的供给室13与转子5侧的导入室14的分隔板15以与该转子5一体旋转的状态设置在转子5的前侧,并且在分隔板15的前壁部2侧设置刮出翼9。刮出翼9在周向上以等间隔且同心状设置多个(图6中为4个),刮出翼9配设成能够以其前端部9T伸入环状槽10内的状态与转子5一体地转动。
供给室13及导入室14构成为借助于定子7的多个通孔7a、7b与翼室8连通,且构成为供给口11与供给室13连通,导入口17与导入室14连通。
具体而言,供给室13与翼室8由在周向上以等间隔配设于定子7中与供给室13面对的部分的多个供给室侧通孔7a连通,导入室14与翼室8由在周向上以等间隔配设于定子7中与导入室14面对的部分的多个导入室侧通孔7b连通。
对吸引泵机构部Y的各部加以说明。
如图4所示,转子5构成为其前表面鼓起成大致圆锥台状的形状,并且在其外周侧以向前方突出的状态等间隔排列设置有多个旋转翼6。另外,图5中在周向上等间隔配设有10个旋转翼6。并且,该旋转翼6以从内周侧到外周侧逐渐向旋转方向后方倾斜的方式而从转子5的外周侧向内周侧突出地形成,以便旋转翼6的前端部的内径形成为稍大于定子7的外径。
该转子5以与主体壳体1同心状位于主体壳体1内的状态与贯穿后壁部3插入到主体壳体1内的泵驱动马达M3的驱动轴19连结,通过该泵驱动马达M3旋转驱动。
该转子5构成如下:通过向从其轴心方向观察(从如图5所示的图4的V-V方向观察)时旋转翼6的前端部成为前侧的方向旋转驱动,在旋转翼6的成为旋转方向的后侧的面(背面)6a产生所谓局部沸腾(气蚀)。
如图4、图6及图7(a)至图7(c)所示,分隔板15构成为具有外径稍微小于定子7的内径的大致漏斗状。具体而言,该漏斗状分隔板15构成为如下形状,即,在其中央部具备通过以圆筒状突出的筒状滑接部15a而将顶部开口的漏斗状部15b,并且在该漏斗状部15b的外周部具备呈前表面及后表面均与主体壳体1的轴心A3正交的状态的环状平板部15c。
并且,如图4及图5所示,该分隔板15借助于在周向上以等间隔配设多处(该实施方式中为4处)的间隔保持部件20以顶部的筒状滑接部15a朝向主体壳体1的前壁部2侧的姿势安装于转子5前表面的安装部5a。
如图5及图7(c)所示,当在多处借助于间隔保持部件20将分隔板15分别安装于转子5时,构成为搅拌叶片21以朝向主体壳体1的后壁部3侧的姿势一体地组装于分隔板15,若旋转驱动转子5,则4片搅拌叶片21与转子5一体地旋转。
如图4及图6所示,该实施方式中,圆筒状导入口17以与主体壳体1同心状设置于该主体壳体1的前壁部2的中心部。该导入口17上形成有直径小于循环路16的内径且直径小于分隔板15的筒状滑接部15a的流路面积较小的节流部14a。通过转子5的旋转翼6的旋转,借助于吐出部12吐出浆料F,借助于导入口17的节流部14a导入未溶解浆料Fr,因此吸引泵机构部Y内被减压。
如图4~图6所示,供给口11以向该主体壳体1内开口的开口部(入口部)在内部包含环状槽10的周向的一部分的状态,位于导入口17相对于主体壳体1内的开口部的横侧方的方式设置于前壁部2。另外,供给口11从俯视观察(图1及图4的上下方向观察)时,轴心A2与主体壳体1的轴心A3平行,且从与主体壳体1的轴心A3正交的水平方向观察(图1及图4的纸面表背方向观察)时,以轴心A2越靠近主体壳体1的前壁部2越靠近主体壳体1的轴心A3的朝下倾斜姿势设置于主体壳体1的前壁部2。顺便说一下,如上所述,供给口11相对于水平方向(图1及图4的左右方向)的朝下倾斜角度为45度左右。
如图4及图6所示,定子7安装于主体壳体1的前壁部2的内表面(与转子5对置的面),并固定成主体壳体1的前壁部2与定子7成为一体。定子7中,配设于面对供给室13的部分的多个供给室侧通孔7a形成为大致圆形,并设定成多个供给室侧通孔7a的总计流路面积小于供给室13的流路面积,并且,配设于面对导入室14的部分的多个导入室侧通孔7b形成为大致椭圆形状,并设定成多个供给室侧通孔7b的总计流路面积小于导入室14的流路面积。通过转子5的旋转翼6的旋转,借助于吐出部12吐出浆料F,借助于供给室13的供给室侧通孔7a供给预混物Fp,并且借助于导入口17导入未溶解浆料Fr,因此吸引泵机构部Y内被减压。
如图6及图7(a)至图7(c)所示,该实施方式中,各刮出翼9形成为棒状,从转子5的径向观察(图7(b)的纸面表背方向观察)时,越是该棒状的刮出翼9的前端侧越位于前壁部2侧,且从转子5的轴心方向观察(图7(a)的纸面表背方向观察)时,以越是该棒状刮出翼9的前端侧越位于转子5的径向内侧的倾斜姿势,固定成该棒状刮出翼9的基端部9B与转子5一体地旋转,转子5向从其轴心方向观察(图7(a)的表背方向观察)时刮出翼9的前端成为前侧的方向(图4~图7(a)至图7(c)中用箭头表示的方向)旋转驱动。
根据图5~图7(a)至图7(c)对刮出翼9加以说明。
刮出翼9构成为棒状,从基端朝向前端依次具备固定于分隔板15的基端部9B、成为暴露于供给室13的状态的中间部9M、成为嵌入于(即伸入)环状槽10的状态的前端部9T。
如图5、图6及图7(b)所示,刮出翼9的基端部9B构成为大致矩形板状。
如图5、图6、图7(a)及图7(b)所示,刮出翼9的中间部9M构成为横截面形状呈大致为三角形的大致三棱柱状(尤其参考图5)。并且,通过刮出翼9如上所述以倾斜姿势设置,由此三棱柱状中间部9M的三个侧面中朝向转子5的旋转方向前侧一个侧面9m(以下有时记载为扩散面)呈朝向转子5的旋转方向前侧倾斜的前倾状,而且以相对于转子5的径向朝向径向外侧(以下,有时记载为斜向外)的方式构成(尤其参考图6、图7(a)至图7(c))。
即,通过棒状刮出翼9如上所述以倾斜姿势设置,刮出翼9中暴露于供给室13的中间部9M位于比嵌入于环状槽10的前端部9T更靠转子5的径向外方,而且,该中间部9M的朝向旋转方向前侧的扩散面9m呈朝向转子5的旋转方向前侧倾斜的前倾状,而且相对于转子5的径向向斜向外倾斜。由此,通过刮出翼9的前端部9T从环状槽10刮出的预混物Fp根据刮出翼9的中间部9M的扩散面9m引导成在供给室13内朝向转子5的径向外侧流动。
如图6、图7(a)及图7(b)所示,刮出翼9的前端部9T为横截面形状呈大致矩形状的大致四棱柱状,并构成为呈如下状态的弧状:从转子5的轴心方向观察(图7(a)的纸面表背方向观察)时,四个侧面中朝向转子5的径向外侧的朝外侧面9o沿着环状槽10的内表面中朝向径向内侧的朝内内表面,并且,四个侧面中朝向转子5的径向内侧的朝内侧面9i沿着环状槽10的内表面中朝向径向外侧的朝外内表面。
另外,四棱柱状前端部9T的四个侧面中朝向转子5的旋转方向前侧的刮出面9f呈朝向转子5的旋转方向前侧倾斜的前倾状,而且构成为相对于转子5的径向朝向径向外侧(以下有时记载为斜向外)。
由此,通过刮出翼9的前端部9T从环状槽10刮出的预混物Fp根据刮出翼9的前端部9T的刮出面9f朝向转子5的径向外侧放出至供给室13内。
此外,刮出翼9的前端部9T的前端面9t构成为在其前端部9T嵌入环状槽10的状态下与环状槽10的底面平行。
并且,若转子5向从其轴心方向观察(图7(a)的纸面表背方向观察)时刮出翼9的前端成为前侧的方向旋转驱动,则在刮出翼9的基端部9B、中间部9M、前端部9T分别形成成为旋转方向的后侧的面(背面)9a。该转子构成为由于刮出翼9的旋转而在该背面9a产生所谓的局部沸腾(气蚀)。
构成为如上所述形状的4个刮出翼9以如上所述的倾斜姿势且以在周向上每隔90度中心角隔开间隔排列的形态将基端部9B分别固定设置于分隔板15的环状平板部15c。
如图4所示,设置有刮出翼9的分隔板15以通过间隔保持部件20与转子5的前表面隔开间隔的状态安装于转子5的前表面的安装部5a,该转子5以分隔板15的筒状滑接部15a可滑接旋转地嵌入于导入口17的状态配设于主体壳体1内。
于是,在转子5的鼓起状前表面与分隔板15的后表面之间形成越是主体壳体1的前壁部2侧越成为小径的尖细状导入室14,构成为导入口17通过分隔板15的筒状滑接部15a与导入室14连通。
另外,主体壳体1的前壁部2与分隔板15的前表面之间形成与供给口11连通的环状供给室13。
并且,构成为如下:若旋转驱动转子5,则分隔板15在筒状滑接部15a与导入口17滑接的状态下与转子5一体地旋转,即使在转子5及分隔板15旋转的状态下也维持导入口17借助于分隔板15的筒状滑接部15a与导入室14连通的状态。
〔再循环机构部〕
再循环机构部(分离部的一例)70构成为在圆筒状容器71内按比重分离溶解液,如图1所示构成为如下:从由吸引泵机构部Y的吐出部12经由吐出路18供给的浆料F中将有可能包含未完全溶解的粉体P的状态的未溶解浆料Fr分离到循环路16,将呈大致完全溶解粉体P的状态的浆料F分离到排出路22。吐出路18及循环路16分别与圆筒状容器71的下部连接,排出路22与圆筒状容器71的上部及浆料F的供给端80连接。
在此,虽然未图示再循环机构部70的结构,但从圆筒状容器71的底面朝内部突出配设连接吐出路18的导入管道,在圆筒状容器71的上部具备与排出路22连接的排出部,在下部具备与循环路16连接的循环部,在导入管道的吐出上端配设使从导入管道吐出的浆料F的流动回旋的旋片。由此,能够以从浆料F内分离出溶剂R的气泡并从循环供给到循环路16的未溶解浆料Fr分离出溶剂R的气泡的状态供给到导入室14内。
〔控制部〕
虽然未图示分散系统100所具备的控制部,但其由具备CPU或存储部等的公知的运算处理装置构成,并构成为能够控制构成分散系统100的定量供给装置X、吸引泵机构部Y、溶剂供给部50等各设备的运行。
尤其是,控制部构成为能够控制转子5(旋转翼6)的转速,并构成为如下:以定子7的供给室侧通孔7a及导入室侧通孔7b(节流通孔)的出口区域的压力在该出口区域整周成为溶剂R的饱和蒸气压(25℃的水时为3.169kPa)以下的方式设定旋转翼6的转速,并且以该设定的转速旋转旋转翼6,从而能够将至少是刚通过定子7的供给室侧通孔7a及导入室侧通孔7b之后的翼室8内的区域形成为在翼室8内的整周连续产生大量溶剂R的微细气泡(微泡)的微细气泡区域。
〔分散系统的动作〕
接着,对该分散系统100的动作进行说明。
首先,在停止定量供给装置X且关闭闸门阀46来停止借助于粉体排出管45而产生的粉体P的吸引的状态下,从溶剂供给部50仅供给溶剂R的同时使转子5旋转,开始运行吸引泵机构部Y。若经过预定的运行时间而吸引泵机构部Y内成为负压状态(例如,-0.06MPa左右的真空状态),则开放闸门阀46。由此,将定量供给装置X的膨胀室47设为负压状态(-0.06MPa左右),使导入部41的内部及料斗31的下部开口部31b的附近成为该负压状态与大气压状态之间的压力状态。
并且,启动定量供给装置X,根据搅拌叶片32A的搅拌作用及吸引泵机构部Y的负压吸引力将储存于料斗31内的粉体P从料斗31的下部开口部31b借助于定量供给部40的膨胀室47按预定量逐一连续定量供给至混合机构60的混合部件61。与此同时,启动溶剂供给部50,通过吸引泵机构部Y的负压吸引力将溶剂R按预定量逐一连续定量供给到混合机构60的混合部件61。
粉体P从混合机构60的混合部件61经由混合部件61的筒状部62供给到供给口11,并且溶剂R经由环状狭缝63以无裂缝的中空圆筒状涡流的状态供给到供给口11,粉体P与溶剂R通过供给口11被预先混合,其预混物Fp导入至环状槽10。
若转子5被旋转驱动而分隔板15与该转子5一体地旋转,则以同心状设置于该分隔板15的刮出翼9以前端部9T嵌入于环状槽10的状态转动。
于是,如图4及图5中用实线箭头表示,在供给口11流动并导入至环状槽10的预混物Fp通过嵌入于环状槽10而旋转的刮出翼9的前端部9T刮出,其被刮出的预混物Fp大体上在供给室13内边沿着分隔板15中的漏斗状部15b的前表面与环状平板部15c的前表面边向转子5的旋转方向流动,进而,通过定子7的供给室侧通孔7a流入翼室8,在该翼室8内向转子5的旋转方向流动,从吐出部12吐出。
导入至环状槽10的预混物Fp在由刮出翼9的前端部9T刮出时受到剪切作用。此时,剪切作用作用于刮出翼9的前端部9T的朝外侧面9o与内侧的环状槽10的朝内内表面之间及刮出翼9的前端部9T的朝内侧面9i与内侧的环状槽10的朝外内表面之间。同时,在刮出翼9的旋转方向背面侧的背面9a,通过刮出翼9的旋转产生所谓的局部沸腾(气蚀)。另外,在经过定子7的供给室侧通孔7a时,发挥剪切作用。
即,由于能够使剪切力作用于供给室13内的预混物Fp,并且能够产生局部沸腾,因此刮出的预混物Fp从刮出翼9及供给室侧通孔7a受剪切作用而被混合,并且通过产生于刮出翼9的背面9a的局部沸腾(气蚀)更加良好地进行粉体P向溶剂R的分散。由此,能够供给这种预混物Fp,并能够期待在翼室8内良好地向溶剂R分散粉体P。
从吐出部12吐出的浆料F经由吐出路18供给到再循环机构部70,在再循环机构部70中分离成包含未完全溶解的粉体P的状态的未溶解浆料Fr与大致完全溶解粉体P的状态的浆料F,并且溶剂R的气泡被分离,未溶解浆料Fr经由循环路16再次供给到吸引泵机构部Y的导入口17,浆料F经由排出路22供给到供给端80。
未溶解浆料Fr以经由导入口17的节流部14a而被限制流量的状态导入至导入室14内。在该导入室14内,通过多个旋转的搅拌叶片21受剪切作用而被进一步微细地粉碎,另外通过导入室侧通孔7b时也受剪切作用而被粉碎。此时以经由导入室侧通孔7b而被限制流量的状态导入至翼室8。并且,在翼室8内通过高速旋转的旋转翼6承受剪切作用而被粉碎,粉体P的凝聚物(团块)进一步变少的浆料F与来自供给室13的浆料F混合并从吐出部12吐出。
在此,通过控制部以作为定子7的供给室侧通孔7a及导入侧通孔7b的出口区域的翼室8内的压力在其整周成为溶剂R的饱和蒸气压以下的方式设定旋转翼6的转速,并使旋转翼6以该设定的转速旋转。
由此,由于作为出口区域的翼室8内的压力通过设定旋转翼6的转速而在其整周成为溶剂R的饱和蒸气压(25℃的水时为3.169kPa)以下,因此成为如下状态,即在至少是刚通过定子7的供给室侧通孔7a及导入室侧通孔7b的翼室8的区域内促进产生由溶剂R的气化引起的微细气泡(微泡),该区域形成为在翼室8内的整周连续产生大量微细气泡的微细气泡区域。
由此,在翼室8内的整周,浸透于粉体P的凝聚物(所谓团块)的溶剂R发生起泡,从而促进该凝聚物的粉碎,并且,其产生的微细气泡在翼室8中被加压,通过消失时的冲击力进一步促进粉体P的分散,结果,对于存在于翼室8内的整周的几乎整个浆料F,能够生成粉体P良好地分散于溶剂R中的高品质浆料F。
接着,根据图8(a)至图8(c)对采用本实施方式的结构的、在导入口17设置节流部14a且在定子7设置供给室侧通孔7a及导入室侧通孔7b且适当控制转子5(旋转翼6)的转速的情况下进行的验证的实验结果进行说明。
图8(a)至图8(c)中示出由透明的树脂构成主体壳体1且从外周侧观察使作为溶剂R的水通过吸引泵机构部Y内来使旋转翼6旋转的翼室8内的状态,并示出从图8(a)过渡到图8(c)而逐渐增加旋转翼6的转速的状态,而且示出在图8(a)中将旋转翼6的转速设为630rpm、图8(b)中设为1800rpm、图8(c)中设为2400rpm的例子。
从图8(a)可知,还存在以下状态,即在旋转翼6的转速较低的状态下,定子7的供给室侧通孔7a及导入室侧通孔7b(节流通孔)的出口区域即翼室8内的压力变得大于水的饱和蒸气压(25℃的水时为3.169kPa),在这些刚通过供给室侧通孔7a及导入室侧通孔7b之后的溶剂R中,由于旋转翼6的背面6a的压力急剧下降,仅在溶剂R的一部分即通过供给室侧通孔7a及导入室侧通孔7b而存在于旋转翼6的背面6a附近的溶剂R以在周向上间断的状态产生局部沸腾(气蚀),所以在通过供给室侧通孔7a及导入室侧通孔7b的整个溶剂R中还存在不会产生沸腾而直接吐出至吐出部12的溶剂。即,该状态为图8(a)中存在于翼室8内的白色区域非常少的状态。
另一方面,由图8(b)可知,还存在以下状态,即在旋转翼6的转速比较高的状态下,供给室侧通孔7a及导入室侧通孔7b的出口区域即翼室8内的压力在整周成为水的饱和蒸气压(25℃的水时为3.169kPa)以下,在翼室8内的至少是刚通过供给室侧通孔7a及导入室侧通孔7b之后的区域,由于旋转翼6的背面6a的压力急剧下降,不仅促进翼室8内存在于旋转翼6的背面6a附近的溶剂R的局部沸腾(气蚀),还促进产生由溶剂R的气化引起的微细气泡(本申请中所说的作为微细气泡的微泡),该区域形成为在翼室8内的整周连续产生大量微细气泡的微细气泡区域。即,该状态为图8(b)中存在于翼室8内的白色区域以云状大量产生的状态。此外,由图8(c)明确可知,还存在以下状态,即在旋转翼6的转速更高的状态下,在翼室8内的整周产生更多由溶剂R的气化引起的微细气泡(微泡),更明显地形成产生大量微细气泡的微细气泡区域。即,该状态为图8(c)中存在于翼室8内的白色区域以云状大量(比图8(b)更多)产生的状态。
这样,通常在吸引泵机构部Y内,仅通过在供给室侧通孔7a及导入室侧通孔7b的出口区域中的只产生于翼室8内的旋转翼6的背面6a的局部沸腾(气蚀)就足以使粉体P分散于溶剂R中(图8(a)的状态),但本发明人等发现了如下内容,即,例如即使在粉体P相对于溶剂R的比例较多且需要进一步提高分散性能时,如上所述,通过设定旋转翼6的转速,将作为定子7的供给室侧通孔7a及导入室侧通孔7b的出口区域的翼室8内的压力设为在其整周为溶剂R的饱和蒸气压以下,从而能够在翼室8内更广范地产生溶剂R的沸腾(图8的(b)、(c)的状态),且能够在存在于翼室8内的整周的几乎整个浆料F中生成粉体P良好地分散于溶剂R中的高品质浆料F。因此,能够从上述结果确认到,在上述实施方式所涉及的结构中,若将转子5的转速设定为至少1800rpm以上,则翼室8内的压力在其整周内成为溶剂R的饱和蒸气压以下,能够在翼室8内的整周产生微细气泡(微泡)。
〔其他实施方式〕
(A)上述实施方式中,控制部以供给室侧通孔7a及导入室侧通孔7b的出口区域的压力在整周成为溶剂R的饱和蒸气压以下的方式适当设定了转子5的转速。然而,不限于此,还能够以供给室侧通孔7a及导入室侧通孔7b的出口区域的压力在整周比饱和蒸气压低预定压力的方式设定转子5的转速,促进在作为该出口区域的翼室8内的整周连续产生由溶剂R的气化引起的微细气泡(微泡),从而形成产生大量该微细气泡的微细气泡区域。此时,将转子5的转速设定成稍大于1800rpm。
(B)上述实施方式中,将分隔板15以与该转子5一体地旋转的状态设置于转子5的前侧,并将刮出翼9设置于分隔板15,但在即使不循环供给从吐出部12吐出的浆料F的一部分也能够将粉体P适当地分散于溶剂R的状况下,还能够省略再循环机构部70或者省略分隔板15,此时,可将刮出翼9直接设置于转子5上。
(C)上述实施方式中,使用单一种类的粉体即CMC粉体作为粉体P,但根据需要,能够将混合有多种粉体的混合粉体用作粉体P。并且,同样道理,使用水这样的单一种类的液体作为溶剂R,但根据需要,能够将混合有多种液体的混合液体用作溶剂R。
并且,作为粉体P,只要为粉体就没有特别限定,能够例示作为电池电极材料等化学原料、脱脂粉乳或小麦粉等食品原料、医药原料等的颗粒、粉体、微粒等粉体(包括这些粉体的混合物)。粉体还包括粉粒体。
此外,作为分散质,不限于上述实施方式中例示的粉体P(固相分散质),也可生成乳胶作为液状分散质(液相分散质)。例如,当使作为液相分散质的油分散于作为液相分散剂的水中时,也能够应用本发明。
产业上的可利用性
按照以上说明,能够确定一种能够在通过定子的节流通孔的整个混合流体中良好地促进分散质向液相分散剂中的分散来生成高品质溶胶的分散方法及分散系统。

Claims (6)

1.一种分散方法,采用离心式吸引泵机构部,使分散质与液相分散剂的混合流体通过所述吸引泵机构部,生成所述液相分散剂中分散有所述分散质的溶胶,所述离心式吸引泵机构部在主体壳体内配置被供给流体的导入室、配置于所述导入室的外周侧且在周向上排列具有多个节流通孔的圆筒状定子、与形成于所述定子的外周侧的吐出部相通的环状翼室及能够在该翼室内旋转驱动的旋转翼,通过所述旋转翼的旋转驱动从所述导入室经由所述节流通孔向所述翼室吸引流体,并从所述翼室向所述吐出部吐出流体,其中,
在所述导入室的入口部设置节流部,
以所述定子的节流通孔的出口区域的压力在该出口区域整周成为所述液相分散剂的饱和蒸气压以下的方式设定所述旋转翼的转速,并以该设定的转速旋转所述旋转翼,将所述翼室内的至少是刚通过所述定子的节流通孔之后的区域形成为产生有大量所述液相分散剂的微细气泡的微细气泡区域。
2.如权利要求1所述的分散方法,其中,
设置供给室,所述供给室通过分隔板对所述导入室进行划分而形成,且经由所述定子的节流通孔而与所述翼室相通,
将预先混合有所述分散质与所述液相分散剂的预混物供给到所述供给室,并且将从所述吐出部吐出的溶胶的一部分作为所述混合流体循环供给到所述导入室。
3.一种分散系统,其具备离心式吸引泵机构部,使分散质与液相分散剂的混合流体通过所述吸引泵机构部,生成所述液相分散剂中分散有所述分散质的溶胶,所述离心式吸引泵机构部在主体壳体内配置被供给流体的导入室、配置于所述导入室的外周侧且在周向上排列具有多个节流通孔的圆筒状定子、与形成于所述定子的外周侧的吐出部相通的环状翼室及能够在该翼室内旋转驱动的旋转翼,通过所述旋转翼的旋转驱动而从所述导入室经由所述节流通孔向所述翼室吸引流体,并从所述翼室向所述吐出部吐出流体,其中,
在所述导入室的入口部具备节流部,
控制运行的控制部以所述定子的节流通孔的出口区域的压力在该出口区域整周成为所述液相分散剂的饱和蒸气压以下的方式设定所述旋转翼的转速,并以该设定的转速旋转所述旋转翼,将所述翼室内的至少是刚通过所述定子的节流通孔之后的区域形成为产生有大量所述液相分散剂的微细气泡的微细气泡区域。
4.如权利要求3所述的分散系统,其中,
所述分散系统具备供给室,所述供给室通过分隔板对所述导入室进行划分而形成,且经由所述定子的节流通孔而与所述翼室相通,
所述分散系统还具备:供给机构部,将预先混合有所述分散质与所述液相分散剂的预混物供给到所述供给室;再循环机构部,将从所述吐出部吐出的溶胶的一部分作为所述混合流体循环供给到所述导入室。
5.如权利要求4所述的分散系统,其中,
在所述再循环机构部具备从循环供给到所述导入室的溶胶中分离气泡的分离部。
6.如权利要求4或5所述的分散系统,其中,
能够将所述分隔板连接于设置有所述旋转翼的转子从而驱动所述分隔板旋转,
所述分隔板上具备将所述供给室的入口部的预混物刮出至所述供给室侧的刮出翼。
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