JP2001079431A - 媒体ミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サスペンションの変更においても、変更が容
易でロスが少なく、少量のサスペンションの処理が容易
に行なえる媒体ミルを提供すること。 【解決手段】 密閉されたベッセル内に同ベッセルの内
面と一定の間隙を有して挿入されたロータを有し同間隙
を分散室とする媒体ミルにおいて、前記ロータは外形が
竪円筒形状をなし、前記ベッセルは上部に設けられたサ
スペンション投入口と底面に設けられた間隔調整可能な
ギャップを有するサスペンション取り出し部を備えてな
ることを特徴とする媒体ミル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、分散媒体を用いて
サスペンション中の粒子のサブミクロン域の分散および
粉砕を行なう媒体ミルに関し、特に少量のサスペンショ
ンの処理に対応できる媒体ミルに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に基づき、従来のアニュラ型媒体ミ
ルの例を説明する。分散媒体（以下、「メディア」とい
う）を用いてサブミクロン域の分散および粉砕を行なう
ものとして、従来、図３にその竪断面を示すようなアニ
ュラ型媒体ミル０１がある。

【０００３】アニュラ型媒体ミル０１は、逆Ｕ字形断面
を成すように上部が塞がれた円筒状のロータ０２が、回
転軸中心を鉛直に配しベッセル０３内に挿入され、ベッ
セル０３内面との間にＷ字形断面をなす一定の間隙を有
し、その間隙が分散室０４となっているものである。

【０００４】ロータ０２はその上部に回転軸０５が取付
き、回転軸０５は軸シール０６を介してベッセル０３外
へ通じ、図示しない駆動モータによって回転駆動され
る。

【０００５】分散室０４にはメディア０７として直径
０．３〜１．３ｍｍ程度のビーズが入れられており、サ
スペンション入口０８から粉砕や分散をさせたいサスペ
ンション０９が供給され、分散室０４中でメディア０７
とともにロータ０２の高速回転により摩擦力を受け、粉
砕・分散処理される。

【０００６】粉砕・分散処理後のサスペンション０９は
サスペンション出口０１０に設けたギャップセパレータ
やスリットセパレータ等のセパレータによってメディア
０７と分離されて分散室０４から取り出されるものであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなアニュラ型媒体ミル０１は連続式に処理を行なう
ものなので、サスペンションの変更においては、その前
後流側の各機器内のサスペンションも交換することにな
り、変更時のロスが大きく、少量のサスペンションの処
理には対応できないという問題があった。

【０００８】特に近年においては、種々の仕様の要求に
応じた多様なサスペンションの製造のニーズが高く、本
発明は、少量のサスペンションの処理が効率よく容易に
行なえ、サスペンションの変更も容易な媒体ミルを提供
することを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（１）本発明は上記の課
題を解決するためになされたものであって、その第１の
手段としては、密閉されたベッセル内に同ベッセルの内
面と一定の間隙を有して挿入されたロータを有し同間隙
を分散室とする媒体ミルにおいて、前記ロータは外形が
竪円筒形状をなし、前記ベッセルは上部に設けられたサ
スペンション投入口と底面に設けられた間隔調整可能な
ギャップを有するサスペンション取り出し部を備えてな
ることを特徴とする媒体ミルを提供するものである。

【００１０】上記の第１の手段によれば、単純な竪円筒
形状のロータを採用しベッセルとの間の環状の間隙を分
散室としているので、分散室の容量をより小さく設定す
ることが可能で、しかもバッチ処理が行え且つギャップ
の間隔も調整できるので多種少量のサスペンション処理
を容易に行なえ、また、サスペンションの投入、取出し
が容易であり、メディアの損傷による不純物の非常に少
ない粉砕・分散を行なえる。

【００１１】（２）第２の手段としては、第１の手段の
媒体ミルにおいて、前記ベッセルは上部に加圧空気を送
入する加圧空気送入口を有してなることを特徴とする媒
体ミルを提供するものである。

【００１２】第２の手段によれば、第１の手段の特徴に
加えて、加圧空気によってサスペンションの取り出しが
より容易且つ高回収率で行なえる。

【００１３】（３）第３の手段としては、第１または第
２の手段の媒体ミルにおいて、前記間隔調整可能なギャ
ップを有するサスペンション取り出し部は、前記ベッセ
ルの底面に設けられたサスペンション出口穴と、同サス
ペンション出口穴に螺合し、頭部に設けたフランジ部の
下面が前記底面に圧接し前記サスペンション出口穴を閉
塞する位置と、前記フランジ部の下面が前記底面と離れ
ギャップを形成する位置との間で同ギャップの間隔の変
更ができるネジ部を有し、前記ギャップと前記ベッセル
の外部とを連通するサスペンション出口通孔を内部に設
けたサスペンション出口栓とを備えてなることを特徴と
する媒体ミルを提供するものである。

【００１４】第３の手段によれば、第１または第２の手
段の特徴に加えて、サスペンション出口栓の調整によ
り、多様なメディア、サスペンションを使用する場合に
もギャップの調整が容易に対処できる。

【００１５】（４）第４の手段としては、第３の手段の
媒体ミルにおいて、前記サスペンション出口栓は前記サ
スペンション出口穴の外側に取り付けられたスペーサと
係合し前記フランジ部が前記底面と離れる距離を規制す
るストッパを備えてなることを特徴とする媒体ミルを提
供するものである。

【００１６】第４の手段によれば、第３の手段の特徴に
加えて、スペーサにストッパが当接した位置でギャップ
の間隔が決まるので、予めメディア、サスペンション等
の条件に対して適切なギャップの間隔が得られるスペー
サを取り付けておくことによって、ギャップの間隔の設
定が極めて容易に行える。

【００１７】（５）第５の手段としては、第１ないし第
４の手段のいずれかの媒体ミルにおいて、前記ロータは
同ロータの側面上部から底面に通ずる通孔を備えてなる
ことを特徴とする媒体ミルを提供するものである。

【００１８】第５の手段によれば、第１ないし第４の手
段のいずれかの手段の特徴に加えて、サスペンションと
メディアが循環しより均一な粉砕・分散作用を有する。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係る媒体
ミルを図１および図２に基づき説明する。図１は本実施
の形態の媒体ミルの説明図であり、その竪断面を示すも
のである。図２は、図１中、Ａ−Ａ矢視によるロータの
底面の拡大説明図である。

【００２０】図に示す媒体ミル１は、上部が開いた竪方
向の円筒形空間３ａを有するベッセル本体３内に、外形
が竪円筒形のロータ２が回転軸中心を鉛直に配してベッ
セルの内面と一定の間隙を有して差し込まれ、その間隙
が分散室４を形成するものとなっている。

【００２１】ベッセル本体３の上部はベッセルフランジ
１１で塞がれ、ベッセル本体３とベッセルフランジ１１
とで一体の密閉されたベッセルをなし、ロータ２の上部
にネジ２ｅで取り付けられた回転軸５が軸シール６を介
してベッセルフランジ１１を通過し、図示しない回転駆
動装置により回転駆動される。軸シール６と当接する部
分の回転軸５にはカラー１２が装着され、高速回転によ
る磨耗に対処している。

【００２２】軸シール６は自動調芯機能を有するオイル
シールを用い、ベッセルフランジ１１に回転軸５を取り
付けたものをベッセル本体３にインロー部でとりつける
ので、回転軸５の芯が容易に正しく組み立てられる。

【００２３】ベッセル本体３の上下にはそれぞれ上ジャ
ケットフランジ１３ａと上ジャケットフランジ１３ｂが
取り付けられ、その間を薄板によるジャケット１３ｃが
つないで、ベッセル本体３外面との間に一定間隔の閉鎖
空間１３ｄを形成し、冷却水ジャケットとして図示しな
い冷却水入口、冷却水出口により冷却水を下方から上方
へ流通させるようになっている。

【００２４】上ジャケットフランジ１３ａとベッセルフ
ランジ１１の上面には回転軸５をかわすように固定フラ
ンジ１４が取り付けられ、固定フランジ１４によって媒
体ミル１を所定の装置内の位置に固定できるものとなっ
ている。

【００２５】また固定フランジ１４にはサスペンション
投入口を兼ねる加圧空気送入口１８が設けられ、ベッセ
ルフランジ１１の通孔１１ａと連通してベッセル本体３
内部の分散室４に通じるとともに、図示しない媒体ミル
１外部のサスペンション供給部および加圧空気供給部と
選択可に連通している。なお、サスペンション投入口は
加圧空気送入口１５とは別に設けてもよい。

【００２６】ベッセル本体３の底面３ｂの中央にはサス
ペンション出口穴３ｃが開けられており、サスペンショ
ン出口穴３ｃには上部に傘状に張り出したフランジ部１
５ｂを有するサスペンション出口栓１５がネジ部１５ａ
でねじ込まれており、サスペンション出口栓１５は下端
に開口する中心軸に沿った縦孔１５ｃとフランジ部１５
ｂの手前で縦孔１５ｃからサスペンション出口栓１５側
面に開口する横孔１５ｄを備えている。横孔１５ｄはサ
スペンション出口穴３ｃの上端縁の斜め切り欠き部３ｄ
の空間に面して連通している。

【００２７】フランジ部１５ｂは、サスペンション出口
栓１５のネジ部１５ａを締めた状態でその下面がベッセ
ル本体３の底面３ｂに当接してサスペンション出口穴３
ｃを閉塞している。

【００２８】しかし、ネジ部１５ａを緩め上昇させると
フランジ部１５ｂの下面と底面３ｂの間のギャップ１６
ができ、ギャップ１６は斜め切り欠き部３ｄの空間が通
じ、サスペンション出口栓１５の横孔１５ｄ、縦孔１５
ｃを経由してベッセル本体３外部に通ずるサスペンショ
ン出口通孔が形成される。

【００２９】サスペンション出口栓１５のフランジ部１
５ｂの下面とベッセル本体３の底面３ｂの間のギャップ
１６の間隔は、サスペンション出口栓１５のネジ部１５
ａで調整することができ、サスペンション９とメディア
７とを分離するセパレータとして働くものとなる。

【００３０】これをたとえば０．２ｍｍ程度に設定すれ
ば、０．５ｍｍ径程度のメディア７とサスペンション９
の分離に用いることができるものとなる。勿論、ギャッ
プ１６は、従来例で述べたような直径０．３〜１．３ｍ
ｍ程度のビーズをメディア７として用いた場合にも適合
するように設定できる。

【００３１】以上のように、ベッセル３の底面３ｂに設
けられたサスペンション出口穴３ｃと、サスペンション
出口穴３ｃに螺合し、頭部に設けたフランジ部１５ｂの
下面が底面３ｂに圧接しサスペンション出口穴３ｃを閉
塞する位置と、フランジ部１５ｂの下面が底面３ｂと離
れギャップ１６を形成する位置との間でギャップ１６の
間隔の変更ができるネジ部１５ａを有し、ギャップ１６
とベッセル３の外部とを連通する上記のサスペンション
出口通孔を内部に設けたサスペンション出口栓１５が、
本実施の形態の媒体ミル１における間隔調整可能なギャ
ップ１６を有するサスペンション取り出し部を形成して
いる。

【００３２】サスペンション出口栓１５のネジ部１５ａ
の下方には環状の突起をなすストッパ１５ｅが設けられ
ており、サスペンション出口穴３ｃの外側で下ジャケッ
トフランジ１３ｂとベッセル本体３の下面に取り付けら
れたスペーサ１７が、ネジ部１５ａとストッパ１５ｅと
の間に形成された溝に嵌合しており、サスペンション出
口栓１５がネジ部１５ａを緩め上昇する量、すなわちフ
ランジ部１５ｂが底面３ａと離れる距離、ギャップ１６
の間隔を規制している。

【００３３】つまり、スペーサ１７の厚さでギャップ１
６の間隔が決まるので、メディア７の径、サスペンショ
ンの種類等の条件によって決まる適切なギャップ１６の
間隔が得られる所定の厚さのペーサ１７を予め取り付
け、スペーサ１７に当たるまでサスペンション出口栓１
５のネジ部１５ａを緩めれば、所定のギャップ１６の間
隔が得られるようになっている。

【００３４】ロータ２は外形が中実円筒形であるがその
側面上部から底面に斜めに開けられた通孔２ａが軸対称
に２個（図１にはその一方のみを図示）設けており、ま
たその底面には回転中心にロータ取り外し穴２ｂが設け
られている。

【００３５】図２に示すように、ロータ取り外し穴２ｂ
は６角レンチを挿入できるように６角穴となっており、
その淵回りの環状凸部２ｃには斜め放射状の溝２ｄが切
られている。

【００３６】上記のように構成された本実施の形態の媒
体ミルにおいては、サスペンション９は、分散室４の容
量に適合する量だけバッチ的に処理されるものとなり、
所定量のサスペンション９がサスペンション投入口を兼
ねる加圧空気送入口１８、または図示しない単独に設け
られたサスペンション投入口から分散室４に投入され
る。このとき、サスペンション出口栓１５はネジ部１５
ａを締めた状態でベッセル本体３の底面３ｂにフランジ
部１５ｂが当接してサスペンション出口穴３ｃを塞いで
いる図示しない回転駆動装置によって回転軸５を介して
ロータ２が高速回転すると、分散室４内のサスペンショ
ン９はメディア７とともに回転し、摩擦力を受けて粉砕
・分散が行なわれる。

【００３７】また、ロータ２が図２中の矢印方向に回転
すると、分散室上部のメディア７とサスペンション９は
通孔２ａを通り、通孔２ａのロータ側面上部の開口から
ロータ底面の開口へと流れ、サスペンション９とメディ
ア７が循環し、ロータ２底面においては回転している溝
２ｄによって攪拌され、サスペンション９に対するメデ
ィア７の作用の偏在を防ぎ、粉砕・分散効果の向上と均
一化が図られる。なお、ロータ２の図２中の矢印方向
は、図１中において回転軸５回りに矢印で示す回転方向
である。

【００３８】このとき、媒体ミル１は分散室４内の摩擦
によって発熱するが、ジャケット１３ｃ内の閉鎖空間１
３ｄに流される冷却水によって冷却される。

【００３９】サスペンション９の粉砕・分散処理が終了
すると、サスペンション出口栓１５のネジ部１５ａを緩
め上昇させてフランジ部１５ｂの下面と底面３ｂの間に
ギャップ１６をつくる。

【００４０】前述のように予めメディア７の径、サスペ
ンション９の種類等の条件に適合するギャップ１６の間
隔が得られるように選定された所定のスペーサ１７を取
り付けておき、サスペンション出口栓１５のストッパ１
５ｅが当たるまでネジ部１５ａを回して上昇させること
により、適切なギャップ１６の間隔が極めて容易に得ら
れる。

【００４１】サスペンション９は、セパレータとして働
くギャップ１６を通過することにより、分散室４中のメ
ディア７と分離され、ギャップ１６からサスペンション
出口穴３ｃの上端縁の斜め切り欠き部３ｄの空間を通
り、サスペンション出口栓１５内の横孔１５ｄ、縦孔１
５ｃを経由して外部に回収される。

【００４２】前述の従来例のようにサスペンション０９
をアニュラ型媒体ミル０１に連続に送り込むものでは、
処理を終えたサスペンション０９は送り込まれるサスペ
ンション０９の圧力で押し出されるが、本実施の形態に
おいては、加圧空気送入口１８から加圧空気を送入し、
加圧空気によってサスペンション９を押し出す方式とし
て、高粘度のサスペンションでも迅速に取り出しが可能
となっている。

【００４３】この場合、ロータ２を適宜回転させつつ行
なえば、メディア７のギャップ１６近くでの停滞を防止
できサスペンション９の取り出しはより容易となる。

【００４４】したがって、本実施の形態の媒体ミル１
は、単純な円筒形のロータ２を採用しベッセル２の内面
との間の一定の間隙を分散室４としているので、〇前述
の従来例に比べ分散室の容量をより小さく設定すること
が可能で、しかもバッチ処理で行なうため、多種少量の
サスペンション処理を容易に行なる、〇メディア７の損
傷による不純物の非常に少ない粉砕・分散が行なえる
上、ロータ２の通孔２ａ等により均一な粉砕・分散作用
を有する、〇サスペンション９の投入、取出しが容易で
あり、さらに加圧空気によってサスペンション９の取り
出しはより容易且つ高回収率で行なえるので、サスペン
ション９の変更にあたってサスペンション９のロスが少
ない、等の特徴を有し、また、サスペンション出口栓１
５とスペーサ１７の調整により、多様なメディア７、サ
スペンション９を使用する場合にもギャップの調整が極
めて容易に行える、という特徴を有する高性能な媒体ミ
ルとなる。

【００４５】以上、本発明の実施の一形態を説明した
が、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明
の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいこ
とは言うまでもない。

【００４６】

【発明の効果】（１）以上、請求項１の発明にによれ
ば、媒体ミルを、密閉されたベッセル内に同ベッセルの
内面と一定の間隙を有して挿入されたロータを有し同間
隙を分散室とする媒体ミルにおいて、前記ロータは外形
が竪円筒形状をなし、前記ベッセルは上部に設けられた
サスペンション投入口と底面に設けられた間隔調整可能
なギャップを有するサスペンション取り出し部を備えて
なるように構成したので、単純な竪円筒形状のロータを
採用しベッセルとの間の環状の間隙を分散室としている
ため、分散室の容量をより小さく設定することが可能
で、しかもバッチ処理で行えるため、サスペンションの
変更にあたってサスペンションの投入、取出しが容易
で、サスペンションのロスが少なく、ギャップの間隔も
調整できサスペンションの変更が容易で、多種少量のサ
スペンション処理が容易に行なえ、メディアの損傷によ
る不純物の非常に少ない粉砕・分散を行なえるものとな
る。

【００４７】（２）請求項２の発明によれば、請求項１
に記載の媒体ミルにおいて、前記ベッセルは上部に加圧
空気を送入する加圧空気送入口を有してなるように構成
したので、請求項１の発明の効果に加えて、加圧空気に
よってサスペンションの取り出しがより容易且つ高回収
率で行なえるため、媒体ミルの効率をより向上でき，ま
た、高粘度のサスペンションに適用範囲を広げることが
できる。

【００４８】（３）請求項３の発明によれば、請求項１
または請求項２に記載の媒体ミルにおいて、前記間隔調
整可能なギャップを有するサスペンション取り出し部
は、前記ベッセルの底面に設けられたサスペンション出
口穴と、同サスペンション出口穴に螺合し、頭部に設け
たフランジ部の下面が前記底面に圧接し前記サスペンシ
ョン出口穴を閉塞する位置と、前記フランジ部の下面が
前記底面と離れギャップを形成する位置との間で同ギャ
ップの間隔の変更ができるネジ部を有し、前記ギャップ
と前記ベッセルの外部とを連通するサスペンション出口
通孔を内部に設けたサスペンション出口栓とを備えてな
るように構成したので、請求項１または請求項２の発明
の効果に加えて、サスペンション出口栓の調整により、
多様なメディア、サスペンションを使用する場合にもギ
ャップの調整が容易に対処できるものとなる、 （４）請求項４の発明によれば、請求項３に記載の媒体
ミルにおいて、前記サスペンション出口栓は前記サスペ
ンション出口穴の外側に取り付けられたスペーサと係合
し前記フランジ部が前記底面と離れる距離を規制するス
トッパを備えてなるように構成したので、請求項３の発
明の効果に加えて、スペーサにストッパが当接した位置
でギャップの間隔が決まるため、予めメディア、サスペ
ンション等の条件に対して適切なギャップの間隔が得ら
れるスペーサを取り付けておくことによって、ギャップ
の間隔の設定が極めて容易に行え、媒体ミルの効率が向
上する。

【００４９】（５）請求項５の発明によれば、請求項１
ないし請求項４のいずれかに記載の媒体ミルにおいて、
前記ロータは同ロータの側面上部から底面に通ずる通孔
を備えてなるように構成したので、請求項１ないし請求
項４の発明の効果に加えて、サスペンションとメディア
が循環し、より均一な粉砕・分散作用を有するものとな
り、より高品位、高効率なサスペンション処理が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る媒体ミルの竪断面
を示す説明図である。

【図２】図１中、Ａ−Ａ矢視によるロータの底面の拡大
説明図である。

【図３】従来のアニュラ型媒体ミルの竪断面を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ 媒体ミル ２ ロータ ２ａ 通孔 ３ ベッセル本体 ３ｂ 底面 ３ｃ サスペンション出口穴 ３ｄ 切り欠き部 ４ 分散室 ５ 回転軸 ６ 軸シール ７ メディア ９ サスペンション １１ ベッセルフランジ １３ａ 上ジャケットフランジ １３ｂ 下ジャケットフランジ １３ｃ ジャケット １４ 固定フランジ １５ サスペンション出口栓 １５ａ ネジ部 １５ｂ フランジ部 １５ｃ 縦孔 １５ｄ 横穴 １５ｅ ストッパ １６ ギャップ １７ スペーサ １８ 加圧空気送入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 善敬 横浜市中区錦町12番地 菱日エンジニアリ ング株式会社内 Ｆターム(参考） 4D063 FF14 FF21 FF35 GA10 GC05 GC14 GC16 GC21 GC27 GC31

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉されたベッセル内に同ベッセルの内
   面と一定の間隙を有して挿入されたロータを有し同間隙
   を分散室とする媒体ミルにおいて、前記ロータは外形が
   竪円筒形状をなし、前記ベッセルは上部に設けられたサ
   スペンション投入口と底面に設けられた間隔調整可能な
   ギャップを有するサスペンション取り出し部を備えてな
   ることを特徴とする媒体ミル。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の媒体ミルにおいて、前
   記ベッセルは上部に加圧空気を送入する加圧空気送入口
   を有してなることを特徴とする媒体ミル。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の媒体ミ
   ルにおいて、前記間隔調整可能なギャップを有するサス
   ペンション取り出し部は、前記ベッセルの底面に設けら
   れたサスペンション出口穴と、同サスペンション出口穴
   に螺合し、頭部に設けたフランジ部の下面が前記底面に
   圧接し前記サスペンション出口穴を閉塞する位置と、前
   記フランジ部の下面が前記底面と離れギャップを形成す
   る位置との間で同ギャップの間隔の変更ができるネジ部
   を有し、前記ギャップと前記ベッセルの外部とを連通す
   るサスペンション出口通孔を内部に設けたサスペンショ
   ン出口栓とを備えてなることを特徴とする媒体ミル。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の媒体ミルにおいて、前
   記サスペンション出口栓は前記サスペンション出口穴の
   外側に取り付けられたスペーサと係合し前記フランジ部
   が前記底面と離れる距離を規制するストッパを備えてな
   ることを特徴とする媒体ミル。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
   載の媒体ミルにおいて、前記ロータは同ロータの側面上
   部から底面に通ずる通孔を備えてなることを特徴とする
   媒体ミル。