JP2008238156A - 高圧均質化装置の噴射弁、および噴射弁ユニット - Google Patents

高圧均質化装置の噴射弁、および噴射弁ユニット Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は高圧均質化装置の噴射弁装置、および噴射弁ユニットに関し、微細な固形体等の原料を液体に含む懸濁液等の原料の分散、乳化を行ったり、液体中の菌類の細胞膜を破砕する等の原料の細分化や処理が効率的に行える高圧均質化装置に使用される噴射弁の噴射間隙を一定に保ち、原料が固化されて詰まるのを防止し、内圧を容易に調整する。
【解決手段】微細な固形体等を液体中に含む懸濁液２よりなる原料Ｇを高圧力の下で高圧均質化機構部１に設けた小径のオリフィス３を高速度にて通過させる高圧均質化装置の噴射弁装置において、原料導入通路４を有する固定系部材５と、軸長方向Ｉには回動自在、揺動自在、脈動自在に設けられた可動系部材６とを備え、オリフィスが、固定系部材の固定側端面部５ａと、可動系部材６の可動側端面部６ａとの間に半径方向Ｒの挟小の間隙Ｋにて構成され、環状の衝突壁７を介して原料処理通路８に連通可能に設けられた。
【選択図】図１

Description

本発明は高圧均質化装置の噴射弁、および噴射弁ユニットに関し、例えば食品、化学品、医薬品、各種合成樹脂等において微細な固形体等よりなる原料を液体に含む懸濁液、または製紙分野等にて繊維状セルロースを含む懸濁液等の原料の分散、乳化を行ったり、さらには液体中に含まれる大腸菌、イースト菌等の菌類や微生物の細胞膜を破砕する等の原料の処理や細分化が効率的に行える高圧均質化装置に使用されるホモジバルブの噴射間隙を一定に保ち、原料が固化されて詰まるのを防止し、内圧を容易に調整でき、またバルブの破損や故障がなく、保守・管理を容易にしようとする。
従来、例えば製紙分野等において繊維状セルロースを含む懸濁液中の原料を細分化するために、高圧力の下で小径のオリフィスを高速度にて通過させることにより高圧力差にて原料を分散させて細分化を行う高圧均質化装置があった（例えば特許文献１参照。）。
特公昭６０−１９９２１号公報
しかしながら、特許文献１に記載の上記従来の高圧均質化装置による方法は、原料としての繊維状セルロースの懸濁液に高圧をかけてバルブシートと弁体との間に形成される細いオリフィスを通過させることにより高圧力差にて原料を細分化させるものであり、バルブシートに弁をただ単に直線状に押付ける方策としては、ピストンを有するシリンダーの駆動力を用いてバルブシートに弁を押付けたり、またはスプリングのばね附勢力によりバルブシートに弁を押付けることにより内圧を調整するものであるため、微細なオリフィスの間隙を確保するのが難しく、原料の細分化のための処理精度が悪いものであった。そして、オリフィスの間隙が狭いと、懸濁液中の原料がオリフィスに詰まり易く、充分な吐出圧にてオリフィスを通過することができないため、原料の細分化処理に支障を来す。また、オリフィスの間隙が広過ぎると、原料がオリフィスを通過して洩れ出してしまうので、原料の細分化処理が高精度にできずに、原料の細分化のための精度が損なわれる。
また、懸濁液は粘性を有するものがあり、微細間隙のオリフィスが詰まり易いので、原料がオリフィスを通過することができず、原料の細分化が行えない。そして、オリフィスが詰まった場合には、高圧均質化装置を分解し、内部の清掃を頻繁に行わなければならなかった。しかも、分解した後の再度の組立を行わなければならないので、保守・管理が容易には行えなかった。
さらには、バルブシートに弁を押付ける方策として、シリンダーの駆動力を用いるものは、微細間隙のオリフィスを形成するためのシリンダーによる小刻みの制御が難しく、連続運転を行うのに不適であった。また、スプリングのばね附勢力によりバルブシートに弁を押付ける他の方策は、スプリングのばね附勢力の選定が難しく、バルブの開閉が完全には行えないため、高圧下において処理すべき原料が漏洩したり、高圧を発生させるのが困難になることも、原料の細分化処理効率を低くする一因であった。
しかも、バルブを形成するための部品が損壊し易く、機械的な寿命に難点があった。このため、新たな部品の交換、取り替え作業が頻繁に必要になるとともに多くの労力と手間がかかり、保守・管理が容易ではなく、さらには多くの経費がかかっていた。
本発明は上記従来の欠点を解決し、オリフィスの微細な間隙の確保が容易であって原料の不用意な漏れ出しがなく、しかも、懸濁液が粘性がある場合にも、オリフィスに原料が詰まることなく、原料の処理や細分化が高精度に効率良く行え、さらには、構造簡単にして部品の磨耗や損壊が少なく、機械的寿命も長命であり、部品の交換・取り替え作業が簡単に行え、保守・管理に優れた高圧均質化装置の噴射弁、および噴射弁ユニットを提供することを目的とする。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、請求項１に記載の発明は、微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料を液体中に含む懸濁液よりなる原料を高圧力の下で高圧均質化機構部に設けた小径のオリフィスを高速度にて通過させることにより原料を分散、乳化、細胞膜破砕等の処理や細分化を行う高圧均質化装置の噴射弁において、
原料導入通路を内部に有する固定系部材と、
該固定系部材の軸長方向には該固定系部材に対向して回動自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材とを備え、
前記オリフィスが、前記固定系部材の前記原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定系部材に対向して前記可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に挟小の間隙にて構成されるとともに、
前記オリフィスは、外周に配設される衝突壁を介して二次側に配した原料処理通路に連通可能に設けられた
ことを特徴とする。
また、本発明の請求項２に記載の発明は、微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料を液体中に含む懸濁液よりなる原料を高圧力の下で高圧均質化機構部に設けた小径のオリフィスを高速度にて通過させることにより原料を分散、乳化、細胞膜破砕等の処理や細分化を行う高圧均質化装置の噴射弁において、
原料導入通路を内部に有する固定系部材と、
該固定系部材の軸長方向には該固定系部材に対向して回動自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材と、
増圧機構部の原料圧縮圧が所定の設定圧であることを検知する圧力センサと、
該圧力センサが検知する検知信号に基ずいて前記可動部材を正転、逆転、または揺動、さらには脈動させる駆動源としてのモータとを備え、
前記オリフィスが、前記固定系部材の前記原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定側端面部に対向して前記可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に挟小の間隙にて構成されるとともに、
前記オリフィスは、外周に配設される衝突壁を介して二次側に配した原料処理通路に連通可能に設けられた
ことを特徴とする。
また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記固定系部材と、前記可動系部材とは、一側に前記原料導入通路に連通する原料導入口を設け、他側には前記オリフィスに連通する原料排出口が設けられたシリンダーケース内に収容されることを特徴とする。
また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１−３の何れかにおいて、前記固定系部材が、シリンダーケース内に収嵌されるバルブシートであることを特徴とする。
また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１−４の何れかにおいて、前記可動系部材が軸弁であり、該軸弁はころがり軸受手段を介して前記シリンダーケース内に回転可能、または揺動可能、さらには脈動可能に支持されるとともに、モータの駆動力により他端に配設された回転伝達部品を介して回転自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられたことを特徴とする。
また、本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１−５の何れかにおいて、前記可動系部材は、前記固定系部材の小径収容孔内に遊挿される先端部が設けられたことを特徴とする。
また、本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１−６の何れかにおいて、前記可動系部材は、軸線に対して僅かな傾斜角の尖鋭な外周面の先端部が設けられ、該先端部は内周が傾斜内面を有する小径収容孔内に遊挿されることを特徴とする。
また、本発明の請求項８に記載の発明は、請求項１−７の何れかにおいて、前記可動系部材は、先端部材の外周面が、軸線に対して１度〜２０度に形成されることを特徴とする。
また、本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１−８の何れかにおいて、前記可動系部材が、軸弁の長手方向の他端延長線上に設けたシリンダーの押圧力により前記固定系部材に対して僅かに前進又は後退されることによりオリフィスの間隙は広狭調整されることを特徴とする。
また、本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１−９の何れかにおいて、先端部が、可動系部材の内部軸線上に配挿される取付ボルトの先端が螺入されることにより可動系部材に着脱可能に取付けられ、超硬合金により形成された先端部材であることを特徴とする。
また、本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項１−１０の何れかにおいて、前記シリンダーケースが、一側に原料導入通路に連通する原料導入口を設け、前記オリフィスの後段には原料排出口が設けられ、内部にはバルブシートに対して可動系部材を前進および後退させて前記オリフィスの間隙を調整する方向切り換え通路部を設けるとともに、数個のシリンダーケースブロック体に軸長方向に分割され、該シリンダーケースブロック体は結合手段を介して１まとめに軸長方向に連結可能に設けられることを特徴とする。
また、本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項１１において、前記シリンダーケースが、前記オリフィスが内部に形成される内圧調整弁設置区域部を有するシリンダーケースブロック体と、前記モータの駆動力を回転伝達部品を介して導入する動力導入区域部を有するシリンダーケースブロック体と、前記可動系部材に圧力を与えて固定系部材としてのバルブシートに対して前進させる前進圧力導入通路部、及び／又は前記可動系部材に圧力を与えてバルブシートに対して後退させる後退圧力導入通路部を内部に形成する前記方向切り換え通路部を有した他のシリンダーケースブロック体と、を軸長方向に少なくとも連結したことを特徴とする。
また、本発明の請求項１３に記載の発明は、請求項１１または１２において、数個の前記シリンダーケースブロック体は、任意の１つのシリンダーケースブロック体の一側または両側に左右均衡して突出された複数本の案内ロッドが残りのシリンダーケースブロック体内にベアリングを介して軸長方向に移動可能に貫通され、前記結合手段による緊結が解除されることにより、残りの前記シリンダーケースブロック体は、前記案内ロッドに案内移動されて分離されることを特徴とした。
また、本発明の請求項１４に記載の発明は、請求項１１−１３の何れかにおいて、数個の前記シリンダーケースブロック体が、原料を分散、乳化、細胞破砕等の処理や細分化を行う通常時には、前記案内ロッドに移動可能に支持された状態にて取付ベースの左右に配置された支持ロッドの幅方向の略中間部のセット位置に前記結合手段により結合されて移動が拘束されて設置され、且つ数個の前記シリンダーケースブロック体、または結合手段の何れか一方が他方に対し昇降シリンダーにより昇降可能に支持され、部品の交換、取り替え、または内部の掃除を行う等の必要時には、前記昇降シリンダーにより前記シリンダーケースブロック体、または結合手段の何れか一方が他方に対して前記シリンダーケースブロック体の移動許容高さに上昇可能に設けられたことを特徴とする。
また、本発明の請求項１５に記載の発明は、請求項１１−１３の何れかにおいて、数個の前記シリンダーケースブロック体の幅方向の上部、又は下部に架設された架橋リンクに前記支持ロッドを介して前記結合手段が前記シリンダーケースブロック体とは分離されて取付けられ、該架橋リンクは幅方向の一側を回動支軸により前記取付ベースに枢動可能に枢着され、該架橋リンクの幅方向の他側を昇降シリンダーのシリンダーロッドに連繋され、部品の交換、取り替え、または内部の掃除を行う等の必要時には前記昇降シリンダーが駆動することにより前記結合手段がセット位置に設置されている前記シリンダーケースブロック体に対しセット位置から該シリンダーケースブロック体が水平方向へ移動されるのを許容する移動許容高さに前記回動支軸を中心に傾動可能に設けられたことを特徴とする。
また、本発明の請求項１６に記載の発明は、請求項１１−１３の何れかにおいて、前記結合手段が、数個の前記シリンダーケースブロック体に螺挿されて分離可能に一体化される複数個のボルトであることを特徴とする。
また、本発明の請求項１７に記載の発明は、請求項１１−１５の何れかにおいて、前記結合手段が、前記取付ベースに数個の前記シリンダーケースブロック体を移動許容位置からセット位置に降下させて結合するか、または固定的なシリンダーケースブロック体に対して結合手段を移動許容位置からセット位置に降下させる降下位置において、該シリンダーケースブロック体を挟持する挟持シリンダーであることを特徴とする。
また、本発明の請求項１８に記載の発明は、請求項１１−１７の何れかにおいて、前記可動系部材が、シリンダーケースに設けた前進圧力導入通路部から供給される圧力を受圧可能に略中間部外周に形成された第１スピル部、及び前進圧力導入通路から供給される圧力を受圧可能であるとともに前記後退圧力導入通路から供給される圧力を受圧可能に後部外周に設けられた第２スピル部と、が形成されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項１９に記載の発明は、請求項１−１８の何れかにおいて、前記回転伝達部品が、モータシャフトに装着された駆動歯車を含む歯車群であるか、または前記モータシャフトに装着された駆動プーリ、及び前記可動系部材の外周に設けられた受動プーリ、前記駆動プーリと受動プーリとに捲回される動力伝達ベルトとにより形成されることを特徴とした。
また、本発明の請求項２０に記載の発明は、請求項１−１９の何れかにおいて、前記オリフィスは、１／１００ｍｍ以下の微少間隙に形成されたことを特徴とする。
また、本発明の請求項２１に記載の発明は、請求項１−２０の何れかにおいて、前記オリフィスは、内圧を高圧に調整されたことを特徴とする。
また、本発明の請求項２２に記載の発明は、請求項１−２１の何れかにおいて、モータが、１０〜１００回転／１ｍｉｎにて回転されることにより、可動系部材としての軸弁に回転力を伝達することを特徴とする。
また、本発明の請求項２３に記載の発明は、請求項１−２２の何れかにおいて、前記ころがり軸受手段が、ボールベアリングまたはスラストベアリング、ローラベアリング、オイルを含有する多孔部を表面に有する砲金軸受の何れか、もしくはそれらの組み合わせであることを特徴とする。
また、本発明の請求項２４に記載の発明は、微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料を液体中に含む懸濁液よりなる原料を高圧力の下で高圧均質化機構部に設けた小径のオリフィスを高速度にて通過させることにより原料を分散、乳化、細胞膜破砕等の処理や細分化を行う高圧均質化装置の噴射弁ユニットにおいて、
シリンダーケース内に、原料導入通路を有する固定系部材と、
該固定系部材の軸長方向には該固定系部材に対向して正転自在、逆転自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材とを備え、
前記オリフィスが、前記固定系部材の前記原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定側端面部に対向して前記可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に挟小の間隙にて構成されるとともに、
前記オリフィスは、外周に配設される衝突壁を介して二次側に配した原料処理通路に連通可能に設けられた
ことを特徴とする。
また、本発明の請求項２５に記載の発明は、微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料を液体中に含む懸濁液よりなる原料を高圧力の下で高圧均質化機構部に設けた小径のオリフィスを高速度にて通過させることにより原料を分散、乳化、細胞膜破砕等の処理や細分化を行う高圧均質化装置の噴射弁ユニットにおいて、
シリンダーケース内に,原料導入通路を内部に有する固定系部材と、
該固定系部材の軸長方向には該固定系部材に対向して正転自在、逆転自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材と、
該可動系部材の内部軸線上に配挿される取付ボルトの先端が螺入されることにより可動系部材に着脱可能に取付けられ、超硬合金により形成された先端部材とを備え、
前記オリフィスが、前記固定系部材の前記原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定側端面部に対向して前記可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に挟小の間隙にて構成されるとともに、
前記オリフィスは、外周に配設される衝突壁を介して二次側に配した原料処理通路に連通可能に設けられた
ことを特徴とする。
また、本発明の請求項２６に記載の発明は、請求項２４または２５において、前記可動系部材が軸弁であり、該軸弁はころがり軸受手段を介して前記シリンダーケース内に支持されるとともに、モータの駆動力により他端に配設された回転伝達部品を介して正転自在、逆転自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられたことを特徴とする。
また、本発明の請求項２７に記載の発明は、請求項２４−２６において、前記可動系部材の先端部または先端部材は、軸線に対して僅かな傾斜角の尖鋭な外周面が設けられ、該先端部または先端部材は傾斜内面を内周に有する固定系部材の小径収容孔内に遊挿されることを特徴とする。
また、本発明の請求項２８に記載の発明は、請求項２４−２７の何れかにおいて、前記可動系部材は、先端部または先端部材の外周面が、軸線に対して１度〜２０度に形成されることを特徴とする。
また、本発明の請求項２９に記載の発明は、請求項２４または２８の何れかにおいて、前記シリンダーケースが、数個のシリンダーケースブロック体に軸長方向に分割され、該シリンダーケースブロック体は結合手段を介して１まとめに軸長方向に連結可能に設けられ、任意の１つのシリンダーケースブロック体の一側または両側に左右均衡して突出された複数本の案内ロッドが残りのシリンダーケースブロック体内にベアリングを介して軸長方向に移動可能に貫通され、前記結合手段による緊結が解除されることにより、残りの前記シリンダーケースブロック体は、前記案内ロッドに案内移動されて分離されることを特徴とした。
また、本発明の請求項３０に記載の発明は、請求項２９において、前記結合手段が、数個の前記シリンダーケースブロック体に螺挿されて分離可能に一体化される複数個のボルトであることを特徴とする。
また、本発明の請求項３１に記載の発明は、請求項２９において、前記結合手段が、前記ベースに数個の前記シリンダーケースブロック体を降下させた降下位置において、該シリンダーケースブロック体を挟持する挟持シリンダーであることを特徴とする。
本発明の請求項１に記載の発明によれば、微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料を液体中に含む懸濁液よりなる原料を高圧力の下で高圧均質化機構部に設けた小径のオリフィスを高速度にて通過させることにより原料を分散、乳化、細胞膜破砕等の処理や細分化を行う高圧均質化装置の噴射弁において、原料導入通路を内部に有する固定系部材と、該固定系部材の軸長方向には該固定系部材に対向して回動自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材とを備え、前記オリフィスが、前記固定系部材の前記原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定系部材に対向して前記可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に挟小の間隙にて構成されるとともに、前記オリフィスは、外周に配設される衝突壁を介して二次側に配した原料処理通路に連通可能に設けられたことを特徴とするので、固定系部材の原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定系部材に対向して可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に構成されるオリフィスの微細な間隙の確保が容易であって原料の不用意な漏れ出しがなく、しかも、懸濁液が粘性がある場合にも、オリフィスに原料が詰まることなく、高圧の吐出圧が保証され、細分化処理が高精度に効率良く行える。さらには、構造簡単にして部品の磨耗や損壊が少なく、機械的寿命も長命であり、部品の交換・取り替え作業が簡単に行え、保守・管理に優れる。
また、本発明の請求項２に記載の発明によれば、微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料を液体中に含む懸濁液よりなる原料を高圧力の下で高圧均質化機構部に設けた小径のオリフィスを高速度にて通過させることにより原料を分散、乳化、細胞膜破砕等の処理や細分化を行う高圧均質化装置の噴射弁において、原料導入通路を内部に有する固定系部材と、該固定系部材の軸長方向には該固定系部材に対向して回動自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材と、増圧機構部の原料圧縮圧が所定の設定圧であることを検知する圧力センサと、該圧力センサが検知する検知信号に基ずいて前記可動部材を正転、逆転、または揺動、さらには脈動させる駆動源としてのモータとを備え、前記オリフィスが、前記固定系部材の前記原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定側端面部に対向して前記可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に挟小の間隙にて構成されるとともに、前記オリフィスは、外周に配設される衝突壁を介して二次側に配した原料処理通路に連通可能に設けられたことを特徴とするので、懸濁液が粘性がある場合にも、オリフィスに原料が詰まることなく、高圧の吐出圧が保証され、原料の処理や細分化が高精度に効率良く行える。さらには、構造簡単にして部品の磨耗や損壊が少なく、機械的寿命も長命であり、部品の交換・取り替え作業が簡単に行え、保守・管理に優れる。
また、本発明の請求項３に記載の発明によれば、前記固定系部材と、前記可動系部材とは、一側に前記原料導入通路に連通する原料導入口を設け、他側には前記オリフィスに連通する原料排出口が設けられたシリンダーケース内に収容されることを特徴とするので、シリンダーケース内に固定系部材と可動系部材とを収容するだけで固定系部材の原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定系部材に対向して可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に容易にオリフィスを構成でき、その微細な間隙は容易かつ高精度に確保することができる。
また、本発明の請求項４に記載の発明によれば、前記固定系部材が、シリンダーケース内に収嵌されるバルブシートであることを特徴とするので、前記固定系部材が、シリンダーケース内に収嵌されるバルブシートであるため、該固定系部材に対向して可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に容易にオリフィスを構成でき、その微細な間隙を容易かつ高精度に確保することができる。しかも、可動系部材をモータにより回転させることによりオリフィスに原料が詰まるのを防止することができる。
また、本発明の請求項５に記載の発明によれば、前記可動系部材が軸弁であり、該軸弁はころがり軸受手段を介して前記シリンダーケース内に回転可能、または揺動可能、さらには脈動可能に支持されるとともに、モータの駆動力により他端に配設された回転伝達部品を介して回転自在または揺動自在、さらには脈動自在に設けられたことを特徴とするので、可動系部材をモータにより回転させることによりオリフィスに原料が詰まるのを防止することができる。
また、本発明の請求項６に記載の発明によれば、前記可動系部材は、前記固定系部材の小径収容孔内に遊挿される先端部が設けられたことを特徴とするので、固定系部材の固定側端面部と、該固定系部材に対向して可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に微細な間隙のオリフィスの確保が容易である。
また、本発明の請求項７に記載の発明によれば、前記可動系部材は、軸線に対して僅かな傾斜角の尖鋭な外周面の先端部が設けられ、該先端部は内周が傾斜内面を有する小径収容孔内に遊挿されることを特徴とするので、固定系部材の小径収容孔の内周に設けた傾斜内面に対して小径収容孔内に可動系部材の、軸線に対して僅かな傾斜角の尖鋭な外周面の先端部を進退可能に遊挿することにより、固定系部材の小径収容孔の内周と、可動系部材の尖鋭な外周面の先端部との間に微細な間隙のオリフィスを確保することが容易である。
また、本発明の請求項８に記載の発明によれば、前記可動系部材は、先端部材の外周面が、軸線に対して１度〜２０度に形成されることを特徴とするので、固定系部材の小径収容孔の内周に設けた傾斜内面に対して該小径収容孔内に可動系部材の、軸線に対して僅かな傾斜角の外周面を有する先端部材を進退可能に遊挿することにより、固定系部材の小径収容孔の内周と、可動系部材の尖鋭な外周面の先端部材との間に微細な間隙のオリフィスを確保することが容易である。
また、本発明の請求項９に記載の発明によれば、前記可動系部材が、軸弁の長手方向の他端延長線上に設けたシリンダーの押圧力により前記固定系部材に対して僅かに前進又は後退されることによりオリフィスの間隙は広狭調整されることを特徴とするので、シリンダーの押圧力により可動系部材を固定系部材に対して僅かに前進又は後退されることによりオリフィスの間隙は広狭調整することができるとともに、原料がオリフィスに詰まった場合にもオリフィスから容易に排出することができる。
また、本発明の請求項１０に記載の発明によれば、前記先端部が、可動系部材の内部の軸線上に配挿される取付ボルトの先端が螺入されることにより可動系部材に着脱可能に取付けられ、超硬合金により形成された先端部材であることを特徴とするので、原料が超硬の微細な固形体であっても、オリフィスの微細な間隙を確保して原料をオリフィスから噴射して細分化することができる。
また、本発明の請求項１１に記載の発明によれば、前記シリンダーケースが、一側に原料導入通路に連通する原料導入口を設け、前記オリフィスの後段には原料排出口が設けられ、内部にはバルブシートに対して可動系部材を前進および後退させて前記オリフィスの間隙を調整する方向切り換え通路部を設けるとともに、数個のシリンダーケースブロック体に軸長方向に分割され、該シリンダーケースブロック体は結合手段を介して１まとめに軸長方向に連結可能に設けられることを特徴とするので、シリンダーケースを分離したり、連結することにより、内圧調整弁をはじめ、部品の交換・取り替え作業が簡単に行え、さらには、高圧均質化装置自体の分解、組立が容易であり、掃除や保守・管理も優れたものになる。
また、本発明の請求項１２に記載の発明によれば、前記シリンダーケースが、前記オリフィスが内部に形成される内圧調整弁設置区域部を有するシリンダーケースブロック体と、前記モータの駆動力を回転伝達部品を介して導入する動力導入区域部を有するシリンダーケースブロック体と、前記可動系部材に圧力を与えて固定系部材としてのバルブシートに対して前進させる前進圧力導入通路部、及び／又は前記可動系部材に圧力を与えてバルブシートに対して後退させる後退圧力導入通路部を内部に形成する前記方向切り換え通路部を有した他のシリンダーケースブロック体と、を軸長方向に少なくとも連結したことを特徴とするので、シリンダーケースの内部に設けた方向切り換え通路部からシリンダーケース内部に供給される圧力の経路が切り換えられることにより可動系部材がバルブシートに対して前進および後退され、オリフィスの微細な間隙の確保が容易になり、高圧下においても原料の不容易な漏れ出しがなく、原料の処理や細分化が高精度に効率良く行える。しかも、懸濁液が粘性がある場合にも、増圧機構部の原料圧縮圧が所定の設定圧であることを圧力センサが検知する検知信号に基ずいて駆動するモータの駆動力の取得が容易になってオリフィスの一側の壁面を構成する可動系部材が回動されるため、オリフィスに原料が詰まることなく、原料の処理や細分化が高精度に効率良く行える。また、シリンダーケースは、数個のシリンダーケースブロック体に軸長方向に分離され、該シリンダーケースブロック体は結合手段を介して１まとめに軸長方向に連結可能に設けられ、このシリンダーケース内にオリフィスを形成する固定系部材と、可動系部材とは設けられているので、シリンダーケースを分離したり、連結することにより、内圧調整弁をはじめ、部品の交換・取り替え作業が簡単に行え、さらには、高圧均質化装置自体の分解、組立が容易であり、掃除や保守・管理も優れたものになる。
また、本発明の請求項１３に記載の発明によれば、数個の前記シリンダーケースブロック体は、任意の１つのシリンダーケースブロック体の一側または両側に左右均衡して突出された複数本の案内ロッドが残りのシリンダーケースブロック体内にベアリングを介して軸長方向に移動可能に貫通され、前記結合手段による緊結が解除されることにより、残りの前記シリンダーケースブロック体は、前記案内ロッドに案内移動されて分離されることを特徴としたので、シリンダーケースを分離したり、または連結する際に、数個のシリンダーケースブロックは数本の案内ロッドにより軸長方向に案内移動されるため、シリンダーケースを分離したり、連結することにより、内圧調整弁をはじめ、部品の交換・取り替え作業が簡単に行え、さらには、高圧均質化装置自体の分解、組立が容易であり、掃除や保守・管理も容易かつ確実になり、適切な間隙のオリフィスを形成でき、優れたものになる。
また、本発明の請求項１４に記載の発明によれば、数個の前記シリンダーケースブロック体が、原料を分散、乳化、細胞破砕等の処理や細分化を行う通常時には、前記案内ロッドに移動可能に支持された状態にて取付ベースの左右に配置された支持ロッドの幅方向の略中間部のセット位置に前記結合手段により結合されて移動が拘束されて設置され、且つ数個の前記シリンダーケースブロック体、または結合手段の何れか一方が他方に対し昇降シリンダーにより昇降可能に支持され、部品の交換、取り替え、または内部の掃除を行う等の必要時には、前記昇降シリンダーにより前記シリンダーケースブロック体、または結合手段の何れか一方が他方に対して前記シリンダーケースブロック体の移動許容高さに上昇可能に支持されたことを特徴とするので、シリンダーケースブロック体、または結合手段の何れかが、他方に対して昇降シリンダーにより昇降されることにより取付ベースの左右に配置された支持ロッドの幅方向の略中間部のセット位置から案内ロッド毎水平方向への移動許容高さに上昇、または降下した後に、数個のシリンダーケースブロックは数本の案内ロッドにより軸長方向に案内移動されるため、シリンダーケースを分離したり、連結することにより、内圧調整弁をはじめ、部品の交換・取り替え作業が簡単に行え、さらには、高圧均質化装置自体の分解、組立が容易であり、掃除や保守・管理も容易かつ確実になり、適切な間隙のオリフィスを形成でき、優れたものになる。
また、本発明の請求項１５に記載の発明によれば、数個の前記シリンダーブケースロック体の幅方向の上部、又は下部に架設された架橋リンクに前記支持ロッドを介して前記結合手段が前記シリンダーケースブロック体とは分離されて取付けられ、該架橋リンクは幅方向の一側を回動支軸により前記取付ベースに枢動可能に枢着され、該架橋リンクの幅方向の他側を昇降シリンダーのシリンダーロッドに連繋され、部品の交換、取り替え、または内部の掃除を行う等の必要時には前記昇降シリンダーが駆動することにより前記結合手段がセット位置に設置されている前記シリンダーケースブロック体に対しセット位置から該シリンダーケースブロック体が水平方向へ移動されるのを許容する移動許容高さに前記回動支軸を中心に傾動可能に設けられたことを特徴とするので、昇降シリンダーが駆動すると、シリンダーケースブロック体の上部に架設した架橋リンクが、一側に配置された回動支軸を中心として回動されて上昇され、この架橋リンクに支持ロッドを介して取付けられている結合手段は、取付ベースのセット位置に設置されている数個のシリンダーケースブロック体に対してセット位置から案内ロッドの案内により水平方向への移動が許容される移動許容高さに上昇するため、シリンダーケースを分離したり、連結することにより、内圧調整弁をはじめ、部品の交換・取り替え作業が簡単に行え、さらには、高圧均質化装置自体の分解、組立が容易であり、掃除や保守・管理も容易かつ確実になり、適切な間隙のオリフィスを形成でき、優れたものになる。
また、本発明の請求項１６に記載の発明によれば、結合手段が、数個の前記シリンダーケースブロック体に螺挿されて分離可能に一体化される複数個のボルトであることを特徴とするので、結合手段としてのボルトを緊結したり、緊張を解くことにより複数個のシリンダーケースブロック体を分離したり、連結することができる。
また、本発明の請求項１７に記載の発明によれば、前記結合手段が、前記取付ベースに数個の前記シリンダーケースブロック体を移動許容位置からセット位置に降下させて結合するか、または固定的なシリンダーケースブロック体に対して結合手段を移動許容位置に降下させる降下位置において、該シリンダーケースブロック体を挟持する挟持シリンダーであることを特徴とするので、結合手段としての挟持シリンダーを緊結したり、緊張を解くことにより昇降シリンダーにより数個のシリンダーケースブロック体、または結合手段を、取付ベースのセット位置から案内ロッド毎水平方向への移動許容高さに上昇,または降下させた後に、分離したり、連結することができる。
また、本発明の請求項１８に記載の発明によれば、前記可動系部材が、シリンダーケースに設けた前進圧力導入通路部から供給される圧力を受圧可能に略中間部外周に形成された第１スピル部、及び前進圧力導入通路から供給される圧力を受圧可能であるとともに前記後退圧力導入通路から供給される圧力を受圧可能に後部外周に設けられた第２スピル部と、が形成されていることを特徴とするので、シリンダーケースに設けた前進圧力導入通路部から供給される圧力を可動系部材の略中間部外周に形成された第１スピル部、及び後部外周に設けられた第２スピル部とが受圧することにより可動系部材は前進し、シリンダーケースに設けた後退圧力導入通路から供給される圧力を前記第２スピル部が受圧することにより可動系部材は後退して復帰する。そして、可動系部材を前進または後退させるための方向切り換え通路部は、シリンダーケースの内部に設けられるので、方向切り換え通路部を形成する上で、余計な部品を必要とせず、シリンダーケース自体の周回りにも余計な付属品を取付けなくても済み、コンパクトになる。
また、本発明の請求項１９に記載の発明によれば、前記回転伝達部品が、モータシャフトに装着された駆動歯車を含む歯車群であるか、または前記モータシャフトに装着された駆動プーリ、及び前記可動系部材の外周に設けられた受動プーリ、前記駆動プーリと受動プーリとに捲回される動力伝達ベルトとにより形成されることを特徴としたので、モータからの駆動力を回転伝達部品を介して可動系部材は回転される。
また、本発明の請求項２０に記載の発明によれば、前記オリフィスは、１／１００ｍｍ以下の微少間隙に形成されたことを特徴とするので、固定系部材の固定側端面部と可動系部材の可動側端面部との間に１／１００ｍｍ以下の微細なオリフィスの間隙が確保されるため、原料の不用意な漏れ出しがなく、原料の処理や細分化が高精度にかつ効率的に行える。
また、本発明の請求項２１に記載の発明によれば、前記オリフィスは、内圧を高圧に調整されたことを特徴とするので、固定系部材の固定側端面部と可動系部材の可動側端面部との間に構成される微細なオリフィスから高圧にて原料を勢い良く噴出でき、原料の処理や細分化が高精度にかつ効率的に行える。
また、本発明の請求項２２に記載の発明によれば、モータが、１０〜１００回転／１ｍｉｎにて回転されることにより、可動系部材としての軸弁に回転力を伝達することを特徴とするので、モータの駆動力により可動系部材を回転させれば、懸濁液が粘性がある場合にも、オリフィスに原料が詰まることなく、原料を処理したり、細分化が高精度にかつ効率良く行える。
また、本発明の請求項２３に記載の発明によれば、前記ころがり軸受手段が、ボールベアリングまたはスラストベアリング、ローラベアリング、オイルを含有する多孔部を表面に有する砲金軸受の何れか、もしくはそれらの組み合わせであることを特徴とするので、可動系部材としての軸弁を回転自在に支持することができる。
また、本発明の請求項２４に記載の発明によれば、微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料を液体中に含む懸濁液よりなる原料を高圧力の下で高圧均質化機構部に設けた小径のオリフィスを高速度にて通過させることにより原料を分散、乳化、細胞膜破砕等の処理や細分化を行う高圧均質化装置の噴射弁ユニットにおいて、シリンダーケース内に、原料導入通路を有する固定系部材と、該固定系部材の軸長方向には該固定系部材に対向して正転自在、逆転自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材とを備え、前記オリフィスが、前記固定系部材の前記原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定側端面部に対向して前記可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に挟小の間隙にて構成されるとともに、前記オリフィスは、外周に配設される衝突壁を介して二次側に配した原料処理通路に連通可能に設けられたことを特徴とするので、ユニット化されることにより、部品の交換・取り替え作業が簡単に行え、保守・管理に優れ、しかも、固定系部材の原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定系部材に対向して可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間にオリフィスの微細な間隙の確保が容易かつ高精度に行える。
また、本発明の請求項２５に記載の発明によれば、微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料を液体中に含む懸濁液よりなる原料を高圧力の下で高圧均質化機構部に設けた小径のオリフィスを高速度にて通過させることにより原料を分散、乳化、細胞膜破砕等の処理や細分化を行う高圧均質化装置の噴射弁ユニットにおいて、シリンダーケース内に、原料導入通路を有する固定系部材と、該固定系部材の軸長方向には該固定系部材に対向して正転自在、逆転自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材と、該可動系部材の内部軸線上に配挿される取付ボルトの先端が螺入されることにより可動系部材に着脱可能に取付けられ、超硬合金により形成された先端部材とを備え、前記オリフィスが、前記固定系部材の前記原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定側端面部に対向して前記可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に挟小の間隙にて構成されるとともに、前記オリフィスは、外周に配設される衝突壁を介して二次側に配した原料処理通路に連通可能に設けられたことを特徴とするので、ユニット化されることにより、部品の交換・取り替え作業が簡単に行え、保守・管理に優れ、しかも、固定系部材の原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定系部材に対向して可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間にオリフィスの微細な間隙の確保が容易かつ高精度に行える。
また、本発明の請求項２６に記載の発明によれば、前記可動系部材が軸弁であり、該軸弁はころがり軸受手段を介して前記シリンダーケース内に支持されるとともに、モータの駆動力により他端に配設された回転伝達部品を介して回転自在に設けられたことを特徴とするので、可動系部材をモータにより回転させることによりオリフィスに原料が詰まるのを防止することができる。
また、本発明の請求項２７に記載の発明によれば、前記可動系部材の先端部または先端部材は、軸線に対して僅かな傾斜角の尖鋭な外周面が設けられ、該先端部または先端部材は傾斜内面を内周に有する固定系部材の小径収容孔内に遊挿されることを特徴とするので、固定系部材の小径収容孔内に可動系部材の先端部または先端部材を挿入すると、軸線に対して僅かな傾斜角の外周面を有する先端部または先端部材の外周面と、固定系部材の小径収容孔の内周との間に微細な間隙のオリフィスの確保が容易である。
また、本発明の請求項２８に記載の発明によれば、前記可動系部材は、先端部または先端部材の外周面が、軸線に対して１度〜２０度に形成されることを特徴とするので、固定系部材の小径収容孔の内周に設けた傾斜内面に対して該小径収容孔内に可動系部材の、軸線に対して僅かな傾斜角の外周面を有する先端部材を進退可能に遊挿することにより、固定系部材の小径収容孔の内周と、可動系部材の尖鋭な外周面の先端部材との間に微細な間隙のオリフィスを確保することが容易である。
また、本発明の請求項２９に記載の発明によれば、前記シリンダーケースが、数個のシリンダーケースブロック体に軸長方向に分割され、該シリンダーケースブロック体は結合手段を介して１まとめに軸長方向に連結可能に設けられ、任意の１つのシリンダーケースブロック体の一側または両側に左右均衡して突出された複数本の案内ロッドが残りのシリンダーケースブロック体内にベアリングを介して軸長方向に移動可能に貫通され、前記結合手段による緊結が解除されることにより、残りの前記シリンダーケースブロック体は、前記案内ロッドに案内移動されて分離されることを特徴としたので、数個のシリンダーケースブロックは数本の案内ロッドにより軸長方向に案内移動されて隣接する相互との間に間隔を確保できるため、シリンダーケースを分離したり、連結することにより、内圧調整弁をはじめ、部品の交換・取り替え作業が簡単に行え、さらには、高圧均質化装置自体の分解、組立が容易であり、掃除や保守・管理も優れたものになる。また、適切な間隙のオリフィスを形成でき、優れたものになる。
また、本発明の請求項３０に記載の発明によれば、前記結合手段が、数個の前記シリンダーケースブロック体に螺挿されて分離可能に一体化される複数個のボルトであることを特徴とするので、結合手段としてのボルトを緊結したり、緊張を解くことにより複数個のシリンダーケースブロック体を分離したり、連結することができる。
また、本発明の請求項３１記載の発明によれば、前記結合手段が、前記ベースに数個の前記シリンダーケースブロック体を降下させた降下位置において、該シリンダーケースブロック体を挟持する挟持シリンダーであることを特徴とするので、結合手段としての挟持シリンダーを緊結したり、緊張を解くことにより昇降シリンダーにより数個のシリンダーケースブロック体を、取付ベースのセット位置から案内ロッド毎水平方向への移動許容高さに上昇させた後に、分離したり、連結することができる。
以下図面に従い、本発明を実施するための最良の形態につき詳細を説明する。
図１は本発明の高圧均質化装置の噴射弁の実施形態１を示す断面図、図２は同じく部分切欠拡大断面図である。
本実施形態１は、微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料Ｇを液体中に含む懸濁液２よりなる原料Ｇを高圧力の下で高圧均質化機構部１に設けた小径のオリフィス３を高速度にて通過させることにより原料Ｇを分散、乳化、細胞膜破砕等の処理や細分化を行う高圧均質化装置の噴射弁において、原料導入通路４を内部に有する固定系部材５と、該固定系部材５の軸長方向Ｉには該固定系部材５に対向して移動可能に且つ回動自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材６とを備え、前記オリフィス３が、前記固定系部材５の前記原料導入通路４の一端が臨まれる固定側端面部５ａと、該固定系部材５に対向して前記可動系部材６の一端に設けた可動側端面部６ａとの間に半径方向Ｒの挟小の間隙Ｋに構成されるとともに、前記オリフィス３は、外周に配設される環状の衝突壁７を介して二次側に配した原料処理通路８に連通可能に設けられたことを特徴とする。
前記固定系部材５としては、図示する本実施形態１ではバルブシートＶＳが使用される。
前記原料Ｇは、例えば、食品分野で取り扱われるトマト・ケチャップ、オイル、またバター、ヨーグルト等の乳製品、清涼飲料、果汁飲料、スープ、乳児食等においては、分離防止、長期安定性、風味、のどごし改善等の観点から各種調合剤、繊維状セルロース、カゼイン等の固形体が例えば半製品または完成品の懸濁液２に含まれるもの、また、化学品、化粧品、工業品については、各種顔料、磁性粉、鉱物、炭素粉等の固形体が半製品または完成品での懸濁液２や乳化液に含まれたもの、また、医薬品については、鉱物、生薬等の固形体が半製品または完成品での懸濁液２や乳化液に含まれたもの、また、ガラス工業品等においては、顔料、鉱物等の微細な固形体が液状ガラス中に含まれたもの、また、合成樹脂工業分野では例えば熱可塑性樹脂の液状体に顔料、炭素、鉱物、可塑剤、強化繊維、セラミック等の無機物質等が半製品または完成品での懸濁液２や乳化液に含まれたもの、または製紙分野等においては繊維状セルロースの固形体が製造途中の懸濁液２に含まれたもの、さらには、各種病理研究室では、大腸菌、イースト菌等の菌類や微生物の細胞が含まれた懸濁液２があげられる。
そして、本実施形態１は図示するように、前記オリフィス３は、外周に配設される衝突壁７を介して二次側に配した原料処理通路８に連通可能に設けられる。また、前記オリフィス３は、１／１００ｍｍ以下の微少な間隙Ｋに形成される。このように、オリフィス３を固定系部材５の固定側端面部５ａと可動系部材６の可動側端面部６ａとの間に１／１００ｍｍ以下の微細なオリフィス３の間隙Ｋが確保されるようにするのは、原料Ｇの不用意な漏れ出しがなく、原料Ｇの細分化処理を高精度に行うためである。
また、前記オリフィス３は、高圧均質化機構部１自体の内圧を例えば７０〜３５０ＭＰａ、もしくは３５０ＭＰａ以上もの高圧の内圧に調整される。このように、固定系部材５の固定側端面部５ａと可動系部材６の可動側端面部６ａとの間に構成される微細なオリフィス３が、例えば７０〜３５０ＭＰａ、もしくは３５０ＭＰａ以上もの高圧の内圧に調整されるので、オリフィス３から高圧にて原料Ｇが勢い良く吐出されることにより、高圧力差にて原料Ｇの細分化処理を高精度に行うことができる。
また、前記固定系部材５と、前記可動系部材６とは、一側に前記原料導入通路４に連通する原料導入口９を設け、他側には前記オリフィス３に連通する原料排出口１０が設けられたシリンダーケース１１内に収容される。前記原料導入口９には、本実施形態１の高圧均質化装置の噴射弁が接続される図には示さない増圧機構部から高圧にて圧送される懸濁液２が供給されるようになっている。
また、前記可動系部材６が軸弁１２であり、該軸弁１２は全体が略円柱状に形成されて先端を円錐台部１２ａとなすとともに先端側には拡大径部１２ｂが形成されている。そして、この軸弁１２は、ころがり軸受手段１３を介して前記シリンダーケース１１の内部に回転可能に支持され、モータＭの駆動力により他端に配設された回転伝達部品１４を介して回転自在に設けられる。１２ｃは前記軸弁１２の先端に嵌着された先端部材であり、この先端部材１２ｃの前面には前記可動側端面部６ａが形成される。１１ａは前記原料処理通路８に連通して前記シリンダーケース１１内に設けられた小径収容孔であり、この小径収容孔１１ａは前記円錐台部１２ａを移動可能かつ回転可能に収容するためのものである。１１ｂは前記小径収容孔１１ａに連通して前記シリンダーケース１１内に設けられた大径収容孔であり、この大径収容孔１１ｂ内には前記軸弁１２の前記拡大径部１２ｂが移動可能にかつ回転可能に収容される。また、本実施形態では、図示するように、モータＭは軸弁１２を、正転、または逆転させるように回転駆動させるようにしているが、これに限ることなくモータＭの駆動はこのほかに揺動自在、さらには脈動自在にしてもよい。また、モータＭの種類、形式には制約を受けるものではない。
前記先端部材１２ｃは、金属、サーメット等により形成されるが、処理すべき懸濁液２内に硬い鉱物、固形体、炭素等を含む場合には、好適には超硬合金により形成さるのが好ましい。この超硬合金としては、例えば、周期律表の２ａ族、３ａ族、４ａ族金属、例えばＴｉ,Ｚｒ,Ｈｆ,Ｖ,Ｎｂ,Ｔａ,Ｃｒ,Ｍｏ,Ｗの炭化物粒子を、鉄族金属、例えばＦｅ,Ｃｏ,Ｎｉを結合材を用いて焼結した複合合金、代表的にはＷｃ−Ｃｏ系合金、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系合金、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｔａ（Ｎｂ）Ｃ−Ｃｏ系合金等がある。また、Ｔｉ（ＣＮ）、Ａｌ2Ｏ3などのセラミックスを超硬合金上に被覆したものであってもよい。さらには、ＴｉＣ−Ｎｉ系超硬合金を用いて形成されるものであってもよい。また、衝突壁７もこれらの前述の超硬合金によって形成されてもよい。
１５はフランジ付きの略環状をなす止材であり、この止材１５は先端側の外周に設けた雄ねじ部１５ａを前記シリンダケース１１の大径収容孔１１ｂの後端部の内周に設けた雌ねじ部１１ｃ内に螺着されることにより前記軸弁１２をシリンダケース１１内に回転可能に取付ける。１６は止着プレートであり、この止着プレート１６は前記止材１５にボス板１５Ａを介して重合されて複数個の止ボルトＶ１により着脱可能に取付けられる。
また、前記モータＭは、本実施形態では正転方向、または逆転方向に１０〜１００回転／１ｍｉｎにて回転されることにより、可動系部材としての軸弁１２に回転力が伝達される。このように、モータＭの駆動力により可動系部材６を例えば正転方向、または逆転方向に回転させるようにしたことにより、懸濁液２が粘性がある場合にも、オリフィス３に原料Ｇが詰まることなく、原料Ｇの処理と細分化とが高精度に効率良く行える。
また、前記回転伝達部品１４は、モータＭのモータシャフト１７を駆動軸として、該モータシャフト１７に装設されたプーリ１８と、受動側となる前記軸弁１２の他端に装設されたプーリ１９と、プーリ１８,１９に捲回されたベルト２０とにより形成される。
また、可動系部材６としての軸弁１２を回転自在、または揺動自在、さらには脈動自在に支持する前記ころがり軸受手段１３が、本実施形態１では軸弁１２の略中央部外周を回転自在、または揺動自在、さらには脈動自在に支持するスラストベアリング１３Ａと、軸弁１２の前後の外周を回転自在、揺動自在、さらには脈動自在に支持するボールベアリング１３Ｂ,１３Ｂとである。しかし、このころがり軸受手段１３は、図示は例示であり、このほか、図には示さないが、例えば、ローラベアリング、オイルを含有する多孔部を表面に有する砲金軸受の何れか、もしくはそれらの組み合わせであってもよい。
３０は前記軸弁１２の軸長方向Ｉの他端延長線上に設けられるシリンダーであり、このシリンダー３０は軸弁１２を軸長方向Ｉに押圧移動可能に設けられたことにより、固定系部材５の固定側端面部５ａに対して軸弁１２の可動側端面部６ａを軸長方向Ｉに近接したり、離反することにより微細なオリフィス３の間隙Ｋを広狭調整するためのものである。
本発明の実施形態１は以上の構成からなり、微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料Ｇを液体中に含む懸濁液２の原料Ｇを高圧力の下で高圧均質化機構部１に設けた小径のオリフィス３を高速度にて通過させることにより原料Ｇを分散、乳化、細胞膜破砕等、原料Ｇの処理や細分化を行うが、原料導入通路４を内部に有する固定系部材５と、該固定系部材５の軸長方向Ｉには該固定系部材５に対向して回動自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材６としての軸弁１２とを備え、前記オリフィス３が、前記固定系部材５の前記原料導入通路４の一端が臨まれる固定側端面部５ａと、該固定系部材５に対向して前記可動系部材６の一端に設けた可動側端面部６ａとの間に半径方向Ｒの挟小の間隙Ｋ、例えば１／１００ｍｍ以下の微少な間隙Ｋを容易に確保して形成されるので、オリフィス３から勢い良く噴出される原料Ｇは高圧力差により分散され、外周に設けた環状の衝突壁７に衝突されることにより、原料Ｇの処理や細分化が行われる。
しかも、前述のように固定側端面部５ａと、該固定系部材５に対向して前記可動系部材６の一端に設けた可動側端面部６ａとの間に挟小の間隙Ｋ、例えば１／１００ｍｍ以下の微少な間隙Ｋに形成されるので、オリフィス３から原料Ｇの不用意な漏れ出しがなく、原料Ｇの細分化や処理が高精度に行われる。
また、固定系部材５の固定側端面部５ａと可動系部材６の可動側端面部６ａとの間に構成される微細なオリフィス３が、例えば１／１００ｍｍ以下の微少な間隙Ｋに形成されるので、例えば７０〜３５０ＭＰａ、もしくは３５０ＭＰａ以上もの高圧の内圧に調整されるため、オリフィス３から高圧にて原料Ｇが勢い良く噴出されることにより、高圧力差により原料Ｇの処理や細分化を高精度に行うことができる。
また、前記可動系部材６が軸弁１２であり、該軸弁１２はころがり軸受手段１３を介して前記シリンダーケース１１内に回転可能、または揺動可能、脈動可能に支持されているので、この軸弁１２は本実施形態ではモータＭの駆動力により他端に配設された回転伝達部品１４を介して１０〜１００回転／１ｍｉｎにて正転方向、または逆転方向に回転される。このように、モータＭの駆動力により可動系部材６としての軸弁１２は回転されて懸濁液２を撹拌して流動化するので、懸濁液２が粘性がある場合にも、オリフィス３に原料Ｇが詰まることなく、高圧の吐出圧が確保されるため、原料Ｇの処理や細分化を高精度に効率良く確実に行うことができる。なお、本実施形態では、図示するように、モータＭは軸弁１２を、正転、または逆転させるように回転駆動させるようにしているが、これは代表的な例示であり、これに限ることなくモータＭの駆動はこのほかに揺動自在、さらには脈動自在になすこともできる。
また、本発明の高圧均質化装置の噴射弁は、微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料Ｇを液体中に含む懸濁液２を高圧力の下で高圧均質化機構部１に設けた小径のオリフィス３を高速度にて通過させることにより原料Ｇを分散、乳化、細胞膜破砕等の原料Ｇの処理や細分化を行うものであり、シリンダーケース１１内に原料導入通路４を内部に有する固定系部材５と、該固定系部材５の軸長方向Ｉには該固定系部材５に対向して回動自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材６とを備え、前記オリフィス３が、前記固定系部材５の前記原料導入通路４の一端が臨まれる固定側端面部５ａと、該固定系部材５ａに対向して前記可動系部材６の一端に設けた可動側端面部６ａとの間に半径方向Ｒの挟小の間隙Ｋにて構成される。すなわち、可動系部材６が軸弁１２であり、この軸弁１２は全体が略円柱状に形成されて先端側の可動側端面部６ａが固定系部材５としてのバルブシートＶＳの固定側端面部５ａに対してオリフィス３の僅かな間隙Ｋを確保するようにシリンダーケース１１内に予め対向して組み込むことにより噴射弁ユニットとしてユニット化すれば、運搬および倉庫への保管に便利になる。しかも、故障したり、または部品が老朽化した場合に部品の交換・取り替え作業が簡単に行え、保守・管理に優れたものになる。
しかも、前記オリフィス３は、外周に配設される衝突壁７を介して二次側に配した原料処理通路８に連通可能に設けられるように、固定系部材５の原料導入通路４の一端が臨まれる固定側端面部５ａと、該固定系部材５に対向して可動系部材６の一端に設けた可動側端面部６ａとの間に例えば１／１００ｍｍ以下の微細な間隙Ｋを容易に確保して形成されるので、オリフィス３は高精度に仕上がる。
図３は本発明の高圧均質化装置の噴射弁の実施形態２を示し、この実施形態２ではシリンダーケース１１内に軸弁１２を回転自在に支持するのに複数個、例えば図示するように４個のボールベアリング１３′Ｂを用いて支持し、このうち、３個のボールベアリング１３′Ｂを同方向に配列し、残りの１個を異なる方向に連設することにより高内圧下での封密性を高めているほかは前記実施形態１と同様の構成、作用である。
図４、図５は本発明の高圧均質化装置の噴射弁の実施形態３を示し、この実施形態３では、微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料Ｇを液体中に含む懸濁液２よりなる原料Ｇを高圧力の下で高圧均質化機構部１に設けた小径のオリフィス３を高速度にて通過させることにより原料Ｇを分散、乳化、細胞膜破砕等の処理をしたり、細分化を行う高圧均質化装置の噴射弁において、原料導入通路４を内部に有する固定系部材５と、該固定系部材５の軸長方向Ｉには該固定系部材５に対向して移動可能に且つ回動自在、揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材６とを備える点、および前記オリフィス３が、前記固定系部材５の前記原料導入通路４の一端が臨まれる固定側端面部５ａと、該固定系部材５に対向して前記可動系部材６の一端に設けた可動側端面部６ａとの間に半径方向Ｒの挟小の間隙Ｋに構成されるとともに、前記オリフィス３は、外周に配設される環状の衝突壁７を介して二次側に配した原料処理通路８に連通可能に設けられるようにした点は、前記実施形態１、および実施形態２と同様な構成、作用である。
しかしながら、本実施形態形態３では、原料導入通路４に原料Ｇを供給するために、高圧均質化装置の噴射弁が原料導入口９に接続される図には示さない増圧機構部の原料圧縮圧が所定の設定圧であることを検知する圧力センサ５０と、該圧力センサ５０が検知する検知信号に基ずいて前記可動部材６を回転させる駆動源としてのモータＭとを備える構成である。なお、図示の圧力センサ５０は説明の便宜のため、図示の位置に示されている。
また、本実施形態３では、前記可動系部材６は、軸線Ｘに対して僅かな傾斜角θの外周面５１ａの先端部５１が設けられ、該先端部５１は内周が傾斜内面５２を有する小径収容孔１１ａ内に遊挿される。この可動系部材６の先鋭な先端部５１の外周面５１ａは、その傾斜角θが軸線Ｘに対して１度〜２０度に形成される。このように、可動系部材６の先端部材１２ｃの外周面５１ａを軸線Ｘに対して僅かな傾斜角θ、例えば軸線Ｘに対して１度〜２０度に形成したのは、固定系部材５としてのバルブシートＶＳに設けられる傾斜内面５２を有する小径収容孔１１ａ内に可動系部材としての軸弁１２を僅かな距離だけ進退させることにより、小径収容孔１１ａの傾斜内面５２と、この小径収容孔１１ａ内に挿入される可動系部材としての軸弁１２の先端部材１２ｃの外周面５１ａとの間に容易かつ確実に僅小間隙としてのオリフィス３を形成するためである。即ち、可動系部材６の先端部材１２ｃの外周面５１ａが軸線Ｘに対して２０度を越えると、小径収容孔１１ａ内に挿入される先端部材１２ｃの挿入長さを長く設定できるが、小径収容孔１１ａと、先端部材１２ｃとを精密加工するための手間と時間がかかり、製作が容易ではないからである。また、可動系部材６の尖鋭な先端部材１２ｃの外周面５１ａが軸線Ｘに対して１度よりも小さいと、小径収容孔１１ａと、先端部材１２ｃとの精密加工上の手間と時間がかからず、製作が容易になるのと、小径収容孔１１ａ内に挿入される先端部材１２ｃの挿入長さを短く設定でき、僅小間隙としてのオリフィス３を容易に形成できるためである。
また、本実施形態３では前記先端部５１が、可動系部材６の内部の軸線Ｘ上に配挿される取付ボルト５３の先端５３ａが螺入されることにより可動系部材６に着脱可能に取付けられてサーメット、金属、超硬合金により形成された先端部材１２ｃである。このように、先端部材１２ｃは、可動系部材６の先端に取付ボルト５３の先端５３ａが螺入されることにより着脱可能に取付けられるので、取付ボルト５３を緩めることにより交換が行え、保守・管理が容易に行える。
また、本実施形態３では、シリンダーケース１１は鍔１１ｄを有するものが用いられ、このシリンダーケース１１はシリンダー３０のシリンダー収容ケース３０Ａに対向され、前記鍔１１ｄとシリンダー３０のシリンダー収容ケース３０Ａに設けた鍔３０Ａ１とが複数本のボルトＶ２とナットＮとにより結合されたことにより、シリンダーケース１１とシリンダー収容ケース３０Ａとが組立可能かつ分離可能に接続される継手構造に形成されている。
そして、本実施形態３の高圧均質化装置の噴射弁が接続される図には示さない増圧機構部の原料圧縮圧は、圧力センサ５０により所定の設定圧であることが検知されると、この圧力センサ５０が検知する検知信号に基ずいて本実施形態では、駆動源としてのモータＭが回転されるので、このモータＭの駆動力をプーリ１８,１９、ベルト２０等の回転伝達部品１４を介して可動系部材６としての軸弁１２は１０〜１００回転／１ｍｉｎにて正転方向、または逆転方向に回転される。このように、モータＭの駆動力により可動系部材６としての軸弁１２は回転されて懸濁液２を撹拌して流動化するので、懸濁液２が粘性がある場合にも、オリフィス３に原料Ｇが詰まることなく、高圧の吐出圧が確保されるため、原料Ｇの処理や細分化を高精度に効率良く確実に行うことができる点は前記実施形態１,２と同様の構成、作用である。
しかも、軸線Ｘに対して僅かな傾斜角θ、例えば軸線Ｘに対して１度〜２０度の尖鋭な外周面５１ａの先端部５１を、傾斜内面５２を内周に設けた固定系部材５の小径収容孔１１ａ内にシリンダー３０の押圧力により進退可能に挿入する構造なので、固定系部材５の内周の傾斜内面５２と、可動系部材６の尖鋭な外周面５１ａとの間に１／１００ｍｍ以下の微細な間隙Ｋのオリフィス３の確保が容易である。このように、オリフィス３が、例えば１／１００ｍｍ以下の微少な間隙Ｋに形成されるので、例えば７０〜３５０ＭＰａ、もしくは３５０ＭＰａ以上もの高圧の内圧に調整されるため、オリフィス３から高圧にて原料Ｇが勢い良く噴出されることにより、高圧力差により原料Ｇを処理したり、細分化を高精度に行うことができる。
また、本実施形態３では、原料Ｇがオリフィス３に詰まった場合に、軸弁１２の長手方向の他端延長線上に設けたシリンダー３０の押圧力により前記固定系部材５に対して軸弁１２を僅かに前進又は後退されることによりオリフィス３の間隙Ｋは広狭調整されるため、オリフィス３内に詰まった原料Ｇを容易に排出することができる。
また、本実施形態３では、可動系部材６としての前記先端部５１が、該可動系部材６の内部の軸線Ｘ上に配挿される取付ボルト５３の先端５３ａが螺入されることにより可動系部材６に着脱可能に取付けられて超硬合金により形成された先端部材１２ｃである構成なので、原料Ｇが超硬の微細な固形体であっても、原料Ｇがオリフィス３から勢い良く噴射する時に、原料Ｇは先ず先端部材１２ｃに接触して破砕され、次いで原料Ｇは微細な間隙Ｋのオリフィス３から半径方向Ｒに確実に噴射され、衝突壁７に衝突してさらに細分化される。
そして、先端部材１２ｃが、磨耗した場合には、取付ボルト５３を螺退させることにより新たな先端部材１２ｃと交換してオリフィス３の例えば１／１００ｍｍ以下の微少の間隙Ｋを容易かつ確実に確保することができる。
また、本実施形態３は、微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料Ｇを液体中に含む懸濁液２よりなる原料Ｇを高圧力の下で高圧均質化機構部１に設けた小径のオリフィス３を高速度にて通過させることにより原料Ｇを分散、乳化、細胞膜破砕等の処理や細分化を行う高圧均質化装置の噴射弁ユニットにおいて、シリンダーケース１１内に,原料導入通路４を内部に有する固定系部材５と、該固定系部材５の軸長方向Ｉには該固定系部材５に対向して回動自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材６と、該可動系部材６の内部の軸線Ｘ上に配挿される取付ボルト５３の先端が螺入されることにより可動系部材６に着脱可能に取付けられ、超硬合金により形成された先端部材１２ｃとを備え、前記オリフィス３が、前記固定系部材５の前記原料導入通路４の一端が臨まれる固定側端面部５ａと、該固定側端面部５ａに対向して前記可動系部材６の一端に設けた可動側端面部６ａとの間に挟小の間隙Ｋにて構成されるとともに、前記オリフィス３は、外周に配設される衝突壁７を介して二次側に配した原料処理通路８に連通可能に設けられた構成なので、高圧均質化装置の噴射弁ユニットとしてユニット化されることにより、噴射弁ユニットとして部品、例えば固定系部材５としてのバルブシートＶＳ、可動系部材６としての軸弁１２，先端部材１２ｃ等の部品が磨耗したり、老朽化して部品の交換・取り替えを必要とする場合に、多くの時間と手間がかからず、部品の交換・取り替え作業が簡単に行え、保守・管理に優れる。
図６は本発明の高圧均質化装置の噴射弁を示す実施形態４である。この実施形態４では、可動系部材６の内部の軸線Ｘ上に配挿される取付ボルト５３の先端５３ａが螺入されることにより可動系部材６に着脱可能に取付けられる超硬合金により形成された先端部材１２ｃが、例えば１／１００ｍｍ以下の微少な間隙Ｋのオリフィス３を固定系部材５に対して構成するように、小径収容孔１１ａ内に遊挿される小径先端部５１Ａと、固定側端面部５ａに対向する大径な環状肩部５１Ｂとにより形成されるようにしている。そして、原料Ｇの懸濁液２中に含まれる硬質の固形物をオリフィス３から噴射して細分化したり、処理を行うのに対応して超硬合金により形成された先端部材１２ｃに硬質な固形物が衝突することにより、磨耗したり、老朽化するのを減らして機械的寿命を伸長するとともに、部品の交換・取り替えの頻度を前記実施形態３よりも少なくすることができるほかは、前記実施形態３と同様の構成、作用である。
図７は本発明の高圧均質化装置の噴射弁を示す実施形態５である。この実施形態５では、可動系部材６の先端部５１が、該可動系部材６の内部の軸線Ｘ上に配挿される取付ボルト５３の先端５３ａが螺入されることにより可動系部材６に着脱可能に取付けられ、超硬合金等により形成された先端部材１２ｃである点は前記実施形態３、および実施形態４と同様の構成である。しかしながら、本実施形態５では前記実施形態３のように先端部５１としての先端部材１２ｃが、前記実施形態３のように軸線Ｘに対して僅かな傾斜角θ、例えば軸線Ｘに対して１度〜２０度の外周面５１ａに形成され、この先端部材１２ｃや小径先端部５１Ａを、傾斜内面５２を内周に設けた固定系部材５の小径収容孔１１ａ内にシリンダー３０の押圧力により進退可能に挿入することにより、固定系部材５の内周の傾斜内面５２と、可動系部材６の外周面５１ａとの間に連通して半径方向Ｒに１／１００ｍｍ以下の微細な間隙Ｋのオリフィス３を形成するようにした構成は本実施形態にはないほかは、前記実施形態１と同様にオリフィス３が、前記固定系部材５の前記原料導入通路４の一端が臨まれる固定側端面部５ａと、該固定系部材５に対向して前記可動系部材６の一端に設けた軸線Ｘに交差する平坦面を有する可動側端面部６ａとの間に半径方向Ｒの挟小の間隙Ｋ、例えば１／１００ｍｍ以下の微少な間隙Ｋを確保するように形成される構成、作用である。
図８乃至図１１に示すものは、本発明の実施形態６である。この実施形態６では、前記シリンダーケース１１が、一側に原料導入通路４に連通する原料導入口９を設け、前記オリフィス３の後段には原料排出口１０が設けられ、内部にはバルブシートＶＳに対して可動系部材６を前進および後退させて前記オリフィス３の間隙Ｋを調整する方向切り換え通路部８０を設けるとともに、数個のシリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅは結合手段８２を介して１まとめに軸長方向Ｉに連結可能に設けられる。
また、前記シリンダーケース１１が、前記オリフィス３が内部に形成される内圧調整弁設置区域部Ｎ１を有するシリンダーケースブロック体８１Ｂと、前記モータＭの駆動力を回転伝達部品１４を介して導入する動力導入区域部Ｎ２を有するシリンダーケースブロック体８１Ｃと、前記可動系部材６に圧力を与えて固定系部材５としてのバルブシートＶＳに対して前進させる前進圧力導入通路部８３ａ,８３ｂ、及び／又は前記可動系部材６に圧力を与えてバルブシートＶＳに対して後退させる後退圧力導入通路部８３ｃにて形成される前記方向切り換え通路部８０を内部に有した他のシリンダーケースブロック体８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅと、を軸長方向Ｉに少なくとも連結した。
そして、数個の前記シリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅは、任意の１つのシリンダーケースブロック体、例えばシリンダーケースブロック体８１Ｅの一側に突出された複数本、図１１では２本の案内ロッド８４,８４が残りのシリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ内にベアリング８５を介して軸長方向Ｉに移動可能に貫通されるか、または図には示さないが中間の任意のシリンダーケースブロック体の両側に左右均衡して突出された複数本、例えば２本の案内ロッド８４,８４がシリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅの残り内にベアリング８５を介して軸長方向Ｉに移動可能に貫通されるかしているので、例えば図１１において前記結合手段８２の結合ボルト９０による緊結が解除されることにより、残りの前記シリンダーブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄは、前記案内ロッド８４,８４に案内移動されて分離される。
また、本実施形態６では、可動系部材６としての軸弁１２は、分離と、加工と、分解に伴う運搬とをし易くするために、前半部１２Ａと、後半部１２Ｂとが結合された全体が略円柱状に形成される。そして、この軸弁１２は、ころがり軸受手段１３としてのローラベアリング１３Ａと、スラストベアリング１３Ｂを介して前記シリンダーケース１１の内部に回転可能に支持され、モータＭの駆動力により軸弁１２の略中間部に配設された回転伝達部品１４を介して回転自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられる。
そして、前記可動系部材６の先端部材１２ｃは、小径先端部５１Ａと、該小径先端部５１Ａの後部外周に設けられた大径の環状肩部５１Ｂとにより形成され、前記小径先端部５１Ａは前記固定系部材５の内周に設けた傾斜内面５２を有する錐状の小径収容孔１１ａ′に対して前進可能および後退可能に遊挿される。
前記可動系部材６が、シリンダーケース１１に設けた前進圧力導入通路部８３ｂから供給される圧力を受圧可能に略中間部外周に形成された第１スピル部８６と、及び前進圧力導入通路８３ａから供給される圧力を受圧可能であるとともに前記後退圧力導入通路８２ｃから供給される圧力を受圧可能に後部外周に設けられた第２スピル部８７と、が形成されている。
前記小径先端部５１Ａは、可動系部材６の内部の軸線Ｘ上に配挿される取付ボルト５３の先端５３ａが取付けられることにより、該可動系部材６の先端に着脱可能に取付けられ、しかも、超硬合金により形成された先端部材１２ｃである。
また、前記回転伝達部品１４が、本実施形態６ではモータシャフト１７に装着された駆動歯車８９Ａを含む歯車群により構成される。すなわち、本実施形態６の回転伝達部品１４は、図８、図１０に示すように、モータシャフト１７に装着された駆動歯車８９Ａと、この駆動歯車８９Ａに噛合する中間歯車８９Ｂと、この中間歯車８９Ｂに噛合する大径の受動歯車８９Ｃとにより構成される。
また、前記結合手段８２が、数個の前記シリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅに螺挿されて分離可能に一体化される複数個のボルト９０である。
９１は前記可動部材６の後部外周に設けられたストッパ材であり、このストッパ材９１は前記シリンダーケースブロック体８１Ｄの前方内部に設けた収容凹部９２内に収容され、可動系部材６の前進はシリンダーケースブロック体８１Ｃの後壁に衝突することにより規制される。また、可動系部材６の後退はストッパ材９１の大径の係止部９１ａが係止段部９３に係止されることにより後退が規制される点が実施形態１、実施形態２、実施形態３、実施形態４、実施形態５と異なる構成、作用である。
そして、本実施形態６では、例えば微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料Ｇを液体中に含む懸濁液２の原料Ｇは、原料導入口９から処理動作の１サイクル毎に所望量が吸入され、その後に、原料Ｇは図には示さない増圧機構部により高圧に圧縮され、高圧力の下で高圧均質化機構部１に設けたオリフィス３を高速度にて通過されることにより原料Ｇを分散、乳化、細胞膜破砕等、原料Ｇの高圧均質化処理や細分化が行われる。
ところで、本実施形態６では、例えば図９、図１０に示すように、可動系部材６は、小径先端部５１Ａを設け、該小径先端部５１Ａは固定系部材５の内周に設けた傾斜内面５２を有する錐状の小径収容孔１１ａ′に対して進退可能に設けられているので、シリンダーケースブロック体８１Ｅ,８１Ｃの内部に分岐して形成された前進圧力導入通路部８３ａ,８３ｂから供給される圧力、例えば油圧を可動系部材６の略中間部外周に形成された第１スピル部８６と、後半部外周に形成された第２スピル部８７との後面が受圧することにより固定系部材５としてのバルブシートＶＳに対して可動系部材としての軸弁１２は前進する。また、シリンダーケースブロック体８１Ｄに設けた後退圧力導入通路部８３ｃから供給される圧力を第２スピル部８７の前面が受圧することによりバルブシートＶＳに対して軸弁１２は後退され、微細なオリフィス３の間隙Ｋは広狭調整される。
こうして、シリンダーケース１１内には、原料導入通路４を内部に有する固定系部材５と、該固定系部材５の軸長方向Ｉには該固定系部材５に対向して回動自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材６としての軸弁１２とを備え、固定系部材５の前記原料導入通路４の一端が臨まれる固定側端面部５ａと、該固定系部材５に対向して前記可動系部材６の一端に設けた可動側端面部６ａとの間に半径方向Ｒの挟小の間隙Ｋとして、例えば１／１００ｍｍ以下の微少な間隙Ｋを容易に確保してオリフィス３が形成されるので、原料Ｇを液体中に含む懸濁液２は、原料導入口９から高圧均質化機構部１内に導入され、図には示さない増圧機構部により高圧に圧縮され、オリフィス３から勢い良く噴出されて高圧力差により原料Ｇは分散されて超硬合金によりなる先端部材１２ｃに衝突され、次いでオリフィス３の外周にして小径収容孔１１ａ′の内周に設けた環状の衝突壁７に二段階に衝突されることにより、原料Ｇの細分化や高圧均質化処理が効率良く充分に行える。
そして、前述のように、可動系部材６の略中間部外周に形成された第１スピル部８６と、後半部外周に形成された第２スピル部８７との後面が受圧することによって可動系部材６を前進させるための方向切り換え通路部８０の前進圧力導入通路部８３ａ,８３ｂは、シリンダーケース１１におけるシリンダーケースブロック体８１Ｅ,８１Ｃの内部に形成されるとともに、第２スピル部８７の前面が受圧することによって可動系部材６を後退させるための後退圧力導入通路部８３ｃは、シリンダーケースブロック体８１Ｅの内部に形成されるので、シリンダーケース１１の内部は高気密性に維持される。このため、可動系部材６としての軸弁１２の前進、または後退、停止の即応性に富み、きめ細かな制御が高精度に行える。
この際、可動系部材６はオリフィス３からの原料Ｇの噴射による高圧力に抗して前進または後退され、例えば１／１００ｍｍ以下の微少な間隙Ｋよりなるオリフィス３の間隔Ｋを正確に維持できるので、オリフィス３に原料Ｇが詰まることなく、連続運転が適切に行える。しかも、オリフィス３を通過される原料Ｇの硬軟や原料Ｇの固形物の大きさに応じてオリフィス３の間隔をきめ細かに調整して制御を行うことができる。従って、オリフィス３から原料Ｇが不用意に漏れ出すことがなく、原料Ｇの細分化や高圧均質化処理が高精度に高効率に行える。
また、可動系部材６が軸弁１２であり、この軸弁１２はころがり軸受手段１３を介して前記シリンダーケース１１内に正転方向または逆転方向に回転可能、または揺動可能、さらには脈動可能に支持されているので、図には示さない増圧機構部の原料圧縮圧が図には示さない圧力センサにより所定の設定圧であることが検知されると、該圧力センサが検知する検知信号に基ずいて駆動源としてのモータＭが駆動され、回転されるため、軸弁１２はモータＭの駆動力により他端に配設された回転伝達部品１４としての駆動歯車８９Ａ，中間歯車８９Ｂ，受動歯車８９Ｃを介して１０〜１００回転／１ｍｉｎにて軸長方向Ｉおよび半径方向Ｒにがたつきや狂いを生ずることなく、正確かつ確実に回転され、大きなトルクにて回転されるとともに、回転始動、停止、逆転等の動作が確実に行える。このように、モータＭの駆動力により可動系部材６としての軸弁１２は、回転されるので、懸濁液２は撹拌され流動化されるため、懸濁液２が粘性が高い場合にも、オリフィス３に原料Ｇが詰まることなく、高圧の吐出圧が確保され、原料Ｇの均質化処理や細分化を高精度に効率良く確実に行うことができる。
なお、超硬合金によりなる先端部材１２ｃは、オリフィス３から噴出される懸濁液２に含まれる原料Ｇが硬い時に、衝突する等して磨耗した場合には、取付ボルト５３を螺退操作することにより古くなった先端部材１２ｃを取付ボルト５３から取り外して新たな先端部材１２ｃと交換すれば、再使用することができる。
また、図示する本実施形態６では、シリンダーケース１１が、シリンダーケースブロック体８１Ａと、前記オリフィス３が内部に形成される内圧調整弁設置区域部Ｎ１を有するシリンダーケースブロック体８１Ｂと、前記モータＭの駆動力を回転伝達部品１４を介して導入する動力導入区域部Ｎ２を有するシリンダーケースブロック体８１Ｃと、前記可動系部材６に圧力を与えて固定系部材５としてのバルブシートＶＳに対して前進させる前進圧力導入通路部８３ａ,８３ｂを内部に形成するシリンダーケースブロック体８１Ｅ,８１Ｃ、及び／又は前記可動系部材６に圧力を与えてバルブシートＶＳに対して後退させる後退圧力導入通路部８３ｃを内部に形成する前記シリンダーケースブロック体８１Ｅとの、数個のシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅを軸長方向Ｉに結合手段８２として複数本のボルト９０により軸長方向Ｉに結合されているので、オリフィス３から噴射される懸濁液２の粘性が高い場合に、仮にオリフィス３が詰まった時には、ボルト９０による数個のシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅへの緊結を解除した後に、数個のシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅを分離し、左右均衡した数本の案内ロッド８４、８４に沿って軸長方向Ｉにシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄを移動案内し、分離する（図９参照）。
この時、左右均衡した数本の案内ロッド８４、８４に沿って数個のシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄは相互に分離されて案内ロッド８４、８４；ベアリング８５、８５を介して案内移動されるので、シリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄの重量が大きい場合にも１人が押圧力を軽く加えるだけの簡単な操作にてガタツキやブレがなく、円滑かつ手軽に案内移動を行える。そして、結合ボルト９０による緊結を解除することによりシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄを分離して数個のシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅ相互を分離することにより空間部を確保すれば、軸弁１２をはじめ、モータＭの回転駆動力を軸弁１２を回転駆動するための回転伝達部品１４を構成する駆動歯車８９Ａ，中間歯車８９Ｂ，受動歯車８９Ｃ等が磨耗した場合等の部品の交換・取り替え作業が簡単かつ確実に行えるとともに、オリフィス３に原料Ｇが詰まった場合にも、詰まったオリフィス３から、原料Ｇの大きな固形物を掻き落としたり、水洗いして洗い落とす等することにより掃除が容易に行え、再使用に備えることができる。
それから、部品の交換・取り替え後やオリフィス３の掃除が済んだ後は、左右均衡した数本の案内ロッド８４、８４に沿って軸長方向Ｉにシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄをシリンダーケースブロック体８１Ｅに向かって旧方向に案内移動することにより１まとめにし、結合ボルト９０を緊結することにより部品の交換・取り替え作業や掃除の作業を終了する。こうして、軸弁１２をはじめ、部品の交換・取り替え作業が簡単かつ確実に行え、さらには、高圧均質化装置自体の分解、組立が容易であり、掃除や保守・管理も容易かつ確実になり、適切な間隙Ｋのオリフィス３を形成できる。
図１２乃至図１７に示すものは、本発明の実施形態７である。この実施形態７では、前記シリンダーケース１１が、一側に原料導入通路４に連通する原料導入口９を設け、前記オリフィス３の後段には原料排出口１０が設けられ、内部にはバルブシートＶＳに対して可動系部材６を前進および後退させて前記オリフィス３の間隙Ｋを調整する方向切り換え通路部８０を設けるとともに、数個のシリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅは結合手段８２を介して１まとめに軸長方向Ｉに連結可能に設けられる。
しかも、前記シリンダーケース１１が、前記オリフィス３が内部に形成される内圧調整弁設置区域部Ｎ１を有するシリンダーケースブロック体８１Ｂと、モータＭの駆動力を回転伝達部品１４を介して導入する動力導入区域部Ｎ２を有するシリンダーケースブロック体８１Ｃと、前記可動系部材６に圧力を与えて固定系部材５としてのバルブシートＶＳに対して前進させる前進圧力導入通路部８３ａ,８３ｂ,及び／又は前記可動系部材６に圧力を与えてバルブシートＶＳに対して後退させる後退圧力導入通路部８３ｃにて形成される前記方向切り換え通路部８０を内部に有した他のシリンダーケースブロック体８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅと、を軸長方向Ｉに少なくとも連結している。
そして、数個の前記シリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅは、任意の１つのシリンダーケースブロック体、例えばシリンダーケースブロック体８１Ｅの一側に突出された複数本、図１４では２本の案内ロッド８４,８４が残りのシリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ内にベアリング８５を介して軸長方向Ｉに移動可能に貫通されるか、または図には示さないが中間の任意のシリンダーケースブロック体の両側に左右均衡して突出された複数本、例えば２本の案内ロッド８４,８４がシリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅの残り内にベアリング８５を介して軸長方向Ｉに移動可能に貫通されていることにより、例えば図１２図,図１３,図１７において前記結合手段８２による緊結が解除されて残りの前記シリンダーブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄは、前記案内ロッド８４,８４に案内移動されて分離される点は前記実施形態６と同様の構成である。
しかしながら、本実施形態７では、数個の前記シリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅが、原料Ｇを分散、乳化、細胞破砕等の処理や細分化を行う通常時には、前記案内ロッド８４,８４に移動可能に支持された状態にて取付ベース１００の左右に配置された支持ロッド１０１,１０１の幅方向Ｗの略中間部のセット位置Ｓに前記結合手段８２により結合されて移動が拘束されて設置され、且つ数個の前記シリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅ、または結合手段８２の何れか一方、本実施形態ではシリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅが他方、結合手段８２に対し昇降シリンダー１０２により昇降可能に支持され、部品の交換、取り替え、または内部の掃除を行う等の必要時には、前記昇降シリンダー１０２により前記シリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅ、または結合手段８２の何れか一方、本実施形態７ではシリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅが、結合手段８２に対してシリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅの水平方向Ｈ．Ｌへの移動許容高さｈに上昇可能に設けられることを特徴とする。
また、本実施形態７では、前記結合手段８２が、前記取付ベース１００に数個の前記シリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅをセット位置Ｓに降下させた降下位置(図１２参照)において、該シリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅを挟持する挟持シリンダーで１０３ある。１０３ｂは、この挟持シリンダーで１０３のシリンダー・ロッド１０３ａの外周に設けられた第１スピル部、１０３ｃは第２スピル部である。図示する本実施形態において、１０３ｄは前記挟持シリンダー１０３の設置側に対向的に前記支持ロッド１０１,１０１の一端に架設されたストッパ部材であり、このストッパ部材１０３ｄは前記挟持シリンダー１０３と協同して数個のシリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅをセット位置Ｓに降下させた降下位置（図１２参照）にて挟持し、結合するためのものである。なお、図示する本実施形態７では挟持シリンダー１０３は、図１２、図１３、図１５，図１６、図１７において右側にのみ図示されているが、これら各図において左右両側に対向して設置させることにより挟持シリンダー１０３,１０３のシリンダー・ロッド１０３ａ,１０３ａによる押圧力をシリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅに対向して加圧させることで挟持することもでき、迅速かつ確実に挟持と、解除が行えるようにすることもできる。
また、１０４は原料導入口９内に導入される原料Ｇの供給量を制御されるために、原料導入口９を開閉するための原料導入口開閉用シリンダーである点が前記実施形態６と異なる構成である。１０５Ａ,１０５Ｂはスペーサであり、このスペーサ１０５Ａ,１０５Ｂは、略正面馬蹄形をなしてシリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅの両端部に形成される不必要な隙間に挿脱可能に挿入されることにより、挟持シリンダー１０３の挟持力による高圧均質化機構部１の位置決めを有効に発揮するためのものである。
そして、本実施形態７では、例えば図１２に示すように、シリンダーケースブロック体８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅの内部に分岐して形成された前進圧力導入通路部８３ａ,８３ｂから供給される圧力、例えば油圧を可動系部材６の略中間部外周に形成された第１スピル部８６と、後半部外周に形成された第２スピル部８７との後面が受圧することにより固定系部材５としてのバルブシートＶＳに対して可動系部材としての軸弁１２は前進する。また、シリンダーケースブロック体８１Ｄに設けた後退圧力導入通路部８３ｃから供給される圧力を第２スピル部８７の前面が受圧することによりバルブシートＶＳに対して軸弁１２は後退され、微細なオリフィス３の間隙Ｋは広狭調整される。
こうして、シリンダーケース１１内には、原料導入通路４を内部に有する固定系部材５と、該固定系部材５の軸長方向Ｉには該固定系部材５に対向して回動自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材６としての軸弁１２とを備え、固定系部材５の前記原料導入通路４の一端が臨まれる固定側端面部５ａと、該固定系部材５に対向して前記可動系部材６の一端に設けた可動側端面部６ａとの間に半径方向Ｒの挟小の間隙Ｋとして、例えば１／１００ｍｍ以下の微少な間隙Ｋを容易に確保してオリフィス３が形成されるので、原料Ｇを液体中に含む懸濁液２は、原料導入口９から高圧均質化機構部１内に導入され、図には示さない増圧機構部により高圧に圧縮され、オリフィス３から勢い良く噴出されて高圧力差により原料Ｇは分散されて超硬合金によりなる先端部材１２ｃに衝突され、次いでオリフィス３の外周にして小径収容孔１１ａ′の内周に設けた環状の衝突壁７に二段階に衝突されることにより、原料Ｇの細分化や高圧均質化処理が効率良く充分に行える。
そして、可動系部材６を前進させるための方向切り換え通路部８０の前進圧力導入通路部８３ａ,８３ｂは、シリンダーケース１１におけるシリンダーケースブロック体８１Ｅ,８１Ｃの内部に形成されるとともに、可動系部材６を後退させるための後退圧力導入通路部８３ｃは、シリンダーケースブロック体８１Ｅの内部に形成されるので、シリンダーケース１１の内部は高気密性に維持される。このため、可動系部材６としての軸弁１２は、前進、または後退、停止の即応性に富み、きめ細かな制御が高精度に行える。
この際、可動系部材６はオリフィス３からの原料Ｇの噴射による高圧力に抗して前進または後退され、例えば１／１００ｍｍ以下の微少な間隙Ｋよりなるオリフィス３の間隔Ｋを正確に維持できるので、オリフィス３に原料Ｇが詰まることなく、連続運転が適切に行える。しかも、オリフィス３を通過される原料Ｇの硬軟や原料Ｇの固形物の大きさに応じてオリフィス３の間隔をきめ細かに調整して制御を行うことができる。従って、オリフィス３から原料Ｇが不用意に漏れ出すことがなく、原料Ｇの細分化や高圧均質化処理が高精度に高効率に行える。
また、図には示さない増圧機構部の原料圧縮圧が圧力センサにより所定の設定圧であることが検知されると、該圧力センサが検知する検知信号に基ずいて駆動源としてのモータＭが駆動され、回転されるため、軸弁１２はモータＭの駆動力により他端に配設された回転伝達部品１４としての駆動歯車８９Ａ，中間歯車８９Ｂ，受動歯車８９Ｃを介して１０〜１００回転／１ｍｉｎにて軸長方向Ｉおよび半径方向Ｒにがたつきや狂いを生ずることなく、正確かつ確実に回転され、大きなトルクにて回転されるとともに、回転始動、停止、逆転等の動作が確実に行える。このように、モータＭの駆動力により可動系部材６としての軸弁１２は、回転されるので、懸濁液２は撹拌され流動化されるため、懸濁液２が粘性が高い場合にも、オリフィス３に原料Ｇが詰まることなく、高圧の吐出圧が確保され、原料Ｇの均質化処理や細分化を高精度に効率良く確実に行うことができるという、本実施形態６と同様の作用・効果がある。
そして、図示する本実施形態７では、シリンダーケース１１が、シリンダーケースブロック体８１Ａと、前記オリフィス３が内部に形成される内圧調整弁設置区域部Ｎ１を有するシリンダーケースブロック体８１Ｂと、前記モータＭの駆動力を回転伝達部品１４を介して導入する動力導入区域部Ｎ２を有するシリンダーケースブロック体８１Ｃと、前記可動系部材６に圧力を与えて固定系部材５としてのバルブシートＶＳに対して前進させる前進圧力導入通路部８３ａ,８３ｂを内部に形成するシリンダーケースブロック体８１Ｅ,８１Ｃ、及び／又は前記可動系部材６に圧力を与えてバルブシートＶＳに対して後退させる後退圧力導入通路部８３ｃを内部に形成する前記シリンダーケースブロック体８３Ｅとの、数個のシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅを軸長方向Ｉに結合手段８２として挟持シリンダーで１０３の挟持によって軸長方向Ｉに結合されているので、オリフィス３から噴射される懸濁液２の粘性が高い場合に、仮にオリフィス３が詰まった時には、先ず数個のシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅに対して結合手段８２としての挟持シリンダー１０３の挟持力を解除する。その後に、昇降シリンダー１０２が駆動されることによりシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅが、取付ベース１００のセット位置Ｓから案内ロッド８４,８４毎水平方向Ｈ．Ｌへの移動許容高さｈに上昇される。それから、数個のシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅを手動にて左右均衡した数本の案内ロッド８４、８４に沿って水平方向Ｈ．Ｌにシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄを移動案内し、分離する（図１７参照）。
この時、左右均衡した数本の案内ロッド８４、８４に沿って数個のシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄは相互に分離されて案内ロッド８４、８４；ベアリング８５、８５を介して案内移動されるので、シリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄの重量が大きい場合にも１人が押圧力を軽く加えるだけの簡単な操作にてガタツキやブレがなく、円滑かつ手軽に案内移動を行える。そして、シリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄを分離して数個のシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅ相互を分離することにより空間部を確保すれば、軸弁１２をはじめ、モータＭの回転駆動力を軸弁１２を回転駆動するための回転伝達部品１４を構成する駆動歯車８９Ａ，中間歯車８９Ｂ，受動歯車８９Ｃ等が磨耗した場合等の部品の交換・取り替え作業が簡単かつ確実に行えるとともに、オリフィス３に原料Ｇが詰まった場合にも、詰まったオリフィス３から、原料Ｇの大きな固形物を掻き落としたり、水洗いして洗い落とす等することにより掃除が容易に行え、再使用に備えることができる。そして、昇降シリンダー１０２が駆動され、シリンダーロッド１０２ａが伸長することによるシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅの、取付ベース１００のセット位置Ｓからの水平方向Ｈ．Ｌへの移動許容高さｈやシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅ相互の分離間隙は、部品の交換・取り替え作業やオリフィス３に原料Ｇが詰まった場合等の清掃作業を考慮して適当に決定される。
それから、部品の交換・取り替え後やオリフィス３の掃除が済んだ後は、左右均衡した数本の案内ロッド８４、８４に沿って水平方向Ｈ．Ｌにシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄをシリンダーケースブロック体８１Ｅに向かって旧方向に案内移動することにより１まとめにし、昇降シリンダー１０２を駆動されてシリンダーロッド１０２ａを縮ませることによりシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅを、取付ベース１００のセット位置Ｓに降下させる。そして、結合手段８２としての挟持シリンダー１０３と、ストッパ部材１０３ｄとの挟持により数個のシリンダーケースブロック体８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅを水平方向Ｈ．Ｌに結合される（図１２参照）。こうして、部品の交換・取り替え作業や掃除の作業を終了する。このように、軸弁１２をはじめ、部品の交換・取り替え作業が簡単かつ確実に行え、さらには、高圧均質化装置自体の分解、組立が容易であり、掃除や保守・管理も容易かつ確実になり、適切な間隙Ｋのオリフィス３を形成できる。
図１８は本発明の高圧均質化装置の噴射弁を示す実施形態８を示す。前記実施形態７では、数個の前記シリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅが、原料Ｇを分散、乳化、細胞破砕等の処理や細分化を行う通常時には、前記案内ロッド８４,８４に移動可能に支持された状態にて取付ベース１００の左右に配置された支持ロッド１０１,１０１の幅方向Ｗの略中間部のセット位置Ｓに設置され、且つ数個の前記シリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅが、昇降シリンダー１０２により昇降可能に支持され、部品の交換、取り替え、または内部の掃除を行う等の必要時には、前記昇降シリンダー１０２により前記シリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅが、前記案内ロッド８４,８４毎水平方向Ｈ．Ｌへの移動許容高さｈに昇降可能に設けられているが、本実施形態８では、部品の交換、取り替え、または内部の掃除を行う等の必要時には、前記実施形態７とは反対に前記昇降シリンダー１０２により結合手段８２としての挟持シリンダー１０３と、ストッパ部材１０３ｄとが前記取付ベース１００のセット位置Ｓに設置されている数個の前記シリンダーブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅを水平方向Ｈ．Ｌに移動されるのを許容する移動許容高さｈに上昇または降下する構成を採用した。そして、本実施形態８では、前記実施形態７が、前記シリンダーケースブロック体８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅを上下方向に上昇又は降下する場合には、重量が大きく、労力も大きいのに対して結合手段８２を上昇または降下させる方が重量が軽く、多くの労力を要さずに結合手段８２としての挟持シリンダー１０３を昇降シリンダー１０２により前記シリンダーケースブロック体８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅが水平方向へ移動可能となる移動許容高さｈまで上昇または降下させるようにした点が前記実施形態７とは異なる。そして、この実施形態８では、前記実施形態７よりも、昇降シリンダー１０２の出力が小さい小型のもので済む利点があるほかは、前記実施形態７と同様の構成、作用である。
図１９，および図２０に示すものは本発明の高圧均質化装置の噴射弁を示す実施形態９を示す。この実施形態９では、数個の前記シリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅの幅方向Ｗの上部に架設された架橋リンク１１０に前記支持ロッド１０１,１０１を介して前記結合手段８２が前記シリンダーブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅとは分離されて取付けられ、該架橋リンク１１０は幅方向Ｗの一側を回動支軸１０２により前記取付ベース１００にアーム１００Ａを介して枢動可能に枢着され、該架橋リンク１１０の幅方向Ｗの他側を昇降シリンダー１０２のシリンダーロッド１０２ａに連繋され、シリンダーケース１１内の部品の交換、取り替え、または内部の掃除を行う等の必要時には前記昇降シリンダー１０２が駆動することにより前記結合手段８２がセット位置Ｓに設置されている前記シリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅに対しセット位置Ｓから該シリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅが水平方向Ｈ．Ｌへ移動されるのを許容する移動許容高さｈに前記回動支軸１０２を中心に傾動可能に設けられたことを特徴とする。
そして、昇降シリンダー１０２が駆動すると、シリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅの上部に架設した架橋リンク１１０が、一側に配置された回動支軸１０２を中心として図２０においては時計方向に回動されて上昇される。このように、数個のシリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅが、セット位置Ｓから幅方向Ｗにおいて回動支軸１０２を中心に回動されて上昇することにより、案内ロッド８４,８４の案内により水平方向Ｈ．Ｌへシリンダーケースブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅが移動を許容される移動許容高さｈを有効に確保できるため、シリンダーケース１１を案内ロッド８４,８４の案内により分離したり、連結することにより、内圧調整弁をはじめ、シリンダーケース１１の部品の交換・取り替え作業が前記実施形態６，および実施形態７よりも広い作業スペースを必要とすることなく、狭いスペースにより簡単かつ確実に行える。さらには、高圧均質化装置自体の分解、組立が容易であり、掃除や保守・管理も容易かつ確実になり、適切な間隙Ｋのオリフィス３を形成できる点が前記実施形態６、実施形態７とは異なる構成、作用であるほかは前記実施形態７、実施形態８と同様の構成、作用である。
また、図示する本実施形態９では、昇降シリンダー１０２が駆動することにより、架橋リンク１１０の一側に配置された回動支軸１０２を中心にシリンダーブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅは架橋リンク１１０とともに時計方向に回動されてシリンダーブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅが水平方向Ｈ．Ｌへ移動を許容される移動許容高さｈを確保するようにしているが、これに限ることなく、架橋リンク１１０、及びシリンダーブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅは、反時計方向に回動されるようにして水平方向Ｈ．Ｌへの移動許容高さｈを確保するようにしてもよい。また、図示する実施形態９では、架橋リンク１１０をシリンダーブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅの上部に設けているが、図には示さないが、架橋リンク１１０は、シリンダーブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅの下部に設けられることによりシリンダーブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅを回動させるようにしてもよい。さらには、昇降シリンダー１０２は、シリンダーブロック体８１Ａ,８１Ｂ,８１Ｃ,８１Ｄ,８１Ｅに対して上部一側に設けることにより移動許容高さｈを得るようにすることも本発明の適用範囲である。
なお、上記実施形態１，実施形態２、実施形態３、実施形態４、実施形態５、実施形態６、実施形態７、実施形態８、実施形態９では、モータＭは回転伝達部品１４を介して軸弁１２を、正転、または逆転させるように回転駆動させることによりオリフィス３が詰まるのを防止するようにしているが、これは代表的な例示的説明であり、モータＭの駆動はこれに限ることなく、このほかに例えば軸弁１２を左右に揺動自在にしたり、さらには小刻みに脈動自在にすることにより、オリフィス３が原料Ｇにより詰まるのを防止するのも本発明の範囲である。
本発明は、オリフィスの微細な間隙の確保が容易であって原料の不用意な漏れ出しがなく、しかも、懸濁液が粘性がある場合にも、オリフィスに原料が詰まることなく、原料の細分化や処理が高精度に効率良く行え、さらには、構造簡単にして部品の磨耗や損壊が少なく、機械的寿命も長命であり、部品の交換・取り替え作業が簡単に行え、保守・管理に優れた用途・機能に適する。
図１は本発明の高圧均質化装置の噴射弁の実施形態１を示す断面図である。 図２は同じく部分切欠拡大断面図である。 図３は同じく本発明の高圧均質化装置の噴射弁の実施形態２を示す断面図である。 図４は同じく本発明の高圧均質化装置の噴射弁の実施形態３を示す断面図である。 図５は同じく実施形態３の拡大断面図である。 図６は同じく本発明の高圧均質化装置の噴射弁の実施形態４を示す断面図である。 図７は同じく本発明の高圧均質化装置の噴射弁の実施形態５を示す断面図である。 図８は本発明の高圧均質化装置の噴射弁の実施形態６を示す断面図である。 図９は本実施形態の高圧均質化装置の噴射弁でのシリンダーケースにおける各シリンダーケースブロック体を分離した状態の断面図である。 図１０は同じく本実施形態の高圧均質化装置の噴射弁におけるオリフィス付近を示す拡大断面図である。 図１１は本実施形態の高圧均質化装置の噴射弁を示す側面図である。 図１２は同じく本発明の高圧均質化装置の噴射弁の実施形態７を示す正面図である。 図１３は同じく平面図である。 図１４は同じく拡大側面図である。 図１５は同じく断面図である。 図１６は同じく高圧均質化装置の噴射弁が上昇された状態の正面図である。 図１７は同じく高圧均質化装置の噴射弁が水平方向に分離された状態の正面図である。 図１８は同じく高圧均質化装置の噴射弁の実施形態８を示す正面図である。 図１９は同じく高圧均質化装置の噴射弁の実施形態９を示す正面図である。 図２０は同じく側面図である。
符号の説明
１ 高圧均質化機構部
２ 懸濁液
３ オリフィス
４ 原料導入通路
５ 固定系部材
５ａ 固定側端面部
６ 可動系部材
６ａ 可動側端面部
７ 衝突壁
８ 原料処理通路
９ 原料導入口
１０ 原料排出口
１１ シリンダーケース
１１ａ 小径収容孔
１２ 軸弁
１２ｃ 先端部材
３０ シリンダー
５１ 先端部
５１ａ 外周面
５２ 傾斜内面
５３ 取付ボルト
８１Ａ シリンダーケースブロック体
８１Ｂ シリンダーケースブロック体
８１Ｃ シリンダーケースブロック体
８１Ｄ シリンダーケースブロック体
８１Ｅ シリンダーケースブロック体
８２ 結合手段
１００ 取付ベース
１０２ 昇降シリンダー
１０３ 挟持シリンダー
Ｈ．Ｌ 水平方向
Ｋ 間隙
Ｍ モータ
Ｉ 軸長方向
Ｒ 半径方向
Ｘ 軸線
ｈ 移動許容高さ

Claims (31)

  1. 微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料を液体中に含む懸濁液よりなる原料を高圧力の下で高圧均質化機構部に設けた小径のオリフィスを高速度にて通過させることにより原料を分散、乳化、細胞膜破砕等の処理や細分化を行う高圧均質化装置の噴射弁において、
    原料導入通路を内部に有する固定系部材と、
    該固定系部材の軸長方向には該固定系部材に対向して回動自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材とを備え、
    前記オリフィスが、前記固定系部材の前記原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定系部材に対向して前記可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に挟小の間隙にて構成されるとともに、
    前記オリフィスは、外周に配設される衝突壁を介して二次側に配した原料処理通路に連通可能に設けられた
    ことを特徴とする高圧均質化装置の噴射弁。
  2. 微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料を液体中に含む懸濁液よりなる原料を高圧力の下で高圧均質化機構部に設けた小径のオリフィスを高速度にて通過させることにより原料を分散、乳化、細胞膜破砕等の処理や細分化を行う高圧均質化装置の噴射弁において、
    原料導入通路を内部に有する固定系部材と、
    該固定系部材の軸長方向には該固定系部材に対向して回動自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材と、
    増圧機構部の原料圧縮圧が所定の設定圧であることを検知する圧力センサと、
    該圧力センサが検知する検知信号に基ずいて前記可動部材を正転、逆転、または揺動、さらには脈動させる駆動源としてのモータとを備え、
    前記オリフィスが、前記固定系部材の前記原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定側端面部に対向して前記可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に挟小の間隙にて構成されるとともに、
    前記オリフィスは、外周に配設される衝突壁を介して二次側に配した原料処理通路に連通可能に設けられた
    ことを特徴とする高圧均質化装置の噴射弁。
  3. 前記固定系部材と、前記可動系部材とは、一側に前記原料導入通路に連通する原料導入口を設け、他側には前記オリフィスに連通する原料排出口が設けられたシリンダーケース内に収容されることを特徴とする請求項１または２に記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  4. 前記固定系部材が、シリンダーケース内に収嵌されるバルブシートであることを特徴とする請求項１−３の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  5. 前記可動系部材が軸弁であり、該軸弁はころがり軸受手段を介して前記シリンダーケース内に回転可能、または揺動可能、さらには脈動可能に支持されるとともに、モータの駆動力により他端に配設された回転伝達部品を介して回転自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられたことを特徴とする請求項１−４の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  6. 前記可動系部材は、前記固定系部材の小径収容孔内に遊挿される先端部が設けられたことを特徴とする請求項１−５の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  7. 前記可動系部材は、軸線に対して僅かな傾斜角の尖鋭な外周面の先端部が設けられ、該先端部は内周が傾斜内面を有する小径収容孔内に遊挿されることを特徴とする請求項１−６の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  8. 前記可動系部材は、先端部材の外周面が、軸線に対して１度〜２０度に形成されることを特徴とする請求項１−７の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  9. 前記可動系部材が、軸弁の長手方向の他端延長線上に設けたシリンダーの押圧力により前記固定系部材に対して僅かに前進又は後退されることによりオリフィスの間隙は広狭調整されることを特徴とする請求項１−８の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  10. 先端部が、可動系部材の内部軸線上に配挿される取付ボルトの先端が螺入されることにより可動系部材に着脱可能に取付けられ、超硬合金により形成された先端部材であることを特徴とする請求項１−９の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  11. 前記シリンダーケースが、一側に原料導入通路に連通する原料導入口を設け、前記オリフィスの後段には原料排出口が設けられ、内部にはバルブシートに対して可動系部材を前進および後退させて前記オリフィスの間隙を調整する方向切り換え通路部を設けるとともに、数個のシリンダーケースブロック体に軸長方向に分割され、該シリンダーケースブロック体は結合手段を介して１まとめに軸長方向に連結可能に設けられることを特徴とする請求項１−１０の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  12. 前記シリンダーケースが、前記オリフィスが内部に形成される内圧調整弁設置区域部を有するシリンダーケースブロック体と、前記モータの駆動力を回転伝達部品を介して導入する動力導入区域部を有するシリンダーケースブロック体と、前記可動系部材に圧力を与えて固定系部材としてのバルブシートに対して前進させる前進圧力導入通路部、及び／又は前記可動系部材に圧力を与えてバルブシートに対して後退させる後退圧力導入通路部を内部に形成する前記方向切り換え通路部を有した他のシリンダーケースブロック体と、を軸長方向に少なくとも連結したことを特徴とする請求項１１に記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  13. 数個の前記シリンダーケースブロック体は、任意の１つのシリンダーケースブロック体の一側または両側に左右均衡して突出された複数本の案内ロッドが残りのシリンダーケースブロック体内にベアリングを介して軸長方向に移動可能に貫通され、前記結合手段による緊結が解除されることにより、残りの前記シリンダーケースブロック体は、前記案内ロッドに案内移動されて分離されることを特徴とした請求項１１または１２に記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  14. 数個の前記シリンダーケースブロック体が、原料を分散、乳化、細胞破砕等の処理や細分化を行う通常時には、前記案内ロッドに移動可能に支持された状態にて取付ベースの左右に配置された支持ロッドの幅方向の略中間部のセット位置に前記結合手段により結合されて移動が拘束されて設置され、且つ数個の前記シリンダーケースブロック体、または結合手段の何れか一方が他方に対し昇降シリンダーにより昇降可能に支持され、部品の交換、取り替え、または内部の掃除を行う等の必要時には、前記昇降シリンダーにより前記シリンダーケースブロック体、または結合手段の何れか一方が他方に対して前記シリンダーケースブロック体の移動許容高さに上昇可能に設けられたことを特徴とする請求項１１−１３の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  15. 数個の前記シリンダーケースブロック体の幅方向の上部、又は下部に架設された架橋リンクに前記支持ロッドを介して前記結合手段が前記シリンダーケースブロック体とは分離されて取付けられ、該架橋リンクは幅方向の一側を回動支軸により前記取付ベースに枢動可能に枢着され、該架橋リンクの幅方向の他側を昇降シリンダーのシリンダーロッドに連繋され、部品の交換、取り替え、または内部の掃除を行う等の必要時には前記昇降シリンダーが駆動することにより前記結合手段がセット位置に設置されている前記シリンダーケースブロック体に対しセット位置から該シリンダーケースブロック体が水平方向へ移動されるのを許容する移動許容高さに前記回動支軸を中心に傾動可能に設けられたことを特徴とする請求項１１−１４の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  16. 前記結合手段が、数個の前記シリンダーケースブロック体に螺挿されて分離可能に一体化される複数個のボルトであることを特徴とする請求項１１−１３の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  17. 前記結合手段が、前記取付ベースに数個の前記シリンダーケースブロック体を移動許容位置からセット位置に降下させて結合するか、または固定的なシリンダーケースブロック体に対して結合手段を移動許容位置からセット位置に降下させる降下位置において、該シリンダーケースブロック体を挟持する挟持シリンダーであることを特徴とする請求項１１−１５の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  18. 前記可動系部材が、シリンダーケースに設けた前進圧力導入通路部から供給される圧力を受圧可能に略中間部外周に形成された第１スピル部、及び前進圧力導入通路から供給される圧力を受圧可能であるとともに前記後退圧力導入通路から供給される圧力を受圧可能に後部外周に設けられた第２スピル部と、が形成されていることを特徴とする請求項１１−１７の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  19. 前記回転伝達部品が、モータシャフトに装着された駆動歯車を含む歯車群であるか、または前記モータシャフトに装着された駆動プーリ、及び前記可動系部材の外周に設けられた受動プーリ、前記駆動プーリと受動プーリとに捲回される動力伝達ベルトとにより形成されることを特徴とした請求項１−１８の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  20. 前記オリフィスは、１／１００ｍｍ以下の微少間隙に形成されたことを特徴とする請求項１−１９の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  21. 前記オリフィスは、内圧を高圧に調整されたことを特徴とする請求項１−２０の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  22. モータが、１０〜１００回転／１ｍｉｎにて回転されることにより、可動系部材としての軸弁に回転力を伝達することを特徴とする請求項１−２１の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  23. 前記ころがり軸受手段が、ボールベアリングまたはスラストベアリング、ローラベアリング、オイルを含有する多孔部を表面に有する砲金軸受の何れか、もしくはそれらの組み合わせであることを特徴とする請求項１−２２の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁。
  24. 微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料を液体中に含む懸濁液よりなる原料を高圧力の下で高圧均質化機構部に設けた小径のオリフィスを高速度にて通過させることにより原料を分散、乳化、細胞膜破砕等の処理や細分化を行う高圧均質化装置の噴射弁ユニットにおいて、
    シリンダーケース内に、原料導入通路を有する固定系部材と、
    該固定系部材の軸長方向には該固定系部材に対向して正転自在、逆転自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材とを備え、
    前記オリフィスが、前記固定系部材の前記原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定側端面部に対向して前記可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に挟小の間隙にて構成されるとともに、
    前記オリフィスは、外周に配設される衝突壁を介して二次側に配した原料処理通路に連通可能に設けられた
    ことを特徴とする高圧均質化装置の噴射弁ユニット。
  25. 微細な固形体、繊維状セルロース、細胞等よりなる原料を液体中に含む懸濁液よりなる原料を高圧力の下で高圧均質化機構部に設けた小径のオリフィスを高速度にて通過させることにより原料を分散、乳化、細胞膜破砕等の処理や細分化を行う高圧均質化装置の噴射弁ユニットにおいて、
    シリンダーケース内に,原料導入通路を内部に有する固定系部材と、
    該固定系部材の軸長方向には該固定系部材に対向して正転自在、逆転自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられた可動系部材と、
    該可動系部材の内部軸線上に配挿される取付ボルトの先端が螺入されることにより可動系部材に着脱可能に取付けられ、超硬合金により形成された先端部材とを備え、
    前記オリフィスが、前記固定系部材の前記原料導入通路の一端が臨まれる固定側端面部と、該固定側端面部に対向して前記可動系部材の一端に設けた可動側端面部との間に挟小の間隙にて構成されるとともに、
    前記オリフィスは、外周に配設される衝突壁を介して二次側に配した原料処理通路に連通可能に設けられた
    ことを特徴とする高圧均質化装置の噴射弁ユニット。
  26. 前記可動系部材が軸弁であり、該軸弁はころがり軸受手段を介して前記シリンダーケース内に支持されるとともに、モータの駆動力により他端に配設された回転伝達部品を介して正転自在、逆転自在、または揺動自在、さらには脈動自在に設けられたことを特徴とする請求項２４または２５に記載の高圧均質化装置の噴射弁ユニット。
  27. 前記可動系部材の先端部または先端部材は、軸線に対して僅かな傾斜角の尖鋭な外周面が設けられ、該先端部または先端部材は傾斜内面を内周に有する固定系部材の小径収容孔内に遊挿されることを特徴とする請求項２４−２６に記載の高圧均質化装置の噴射弁ユニット。
  28. 前記可動系部材は、先端部または先端部材の外周面が、軸線に対して１度〜２０度に形成されることを特徴とする請求項２４−２７の何れかに記載の高圧均質化装置の噴射弁ユニット。
  29. 前記シリンダーケースが、数個のシリンダーケースブロック体に軸長方向に分割され、該シリンダーケースブロック体は結合手段を介して１まとめに軸長方向に連結可能に設けられ、任意の１つのシリンダーケースブロック体の一側または両側に左右均衡して突出された複数本の案内ロッドが残りのシリンダーケースブロック体内にベアリングを介して軸長方向に移動可能に貫通され、前記結合手段による緊結が解除されることにより、残りの前記シリンダーケースブロック体は、前記案内ロッドに案内移動されて分離されることを特徴とした請求項２４−２８に記載の高圧均質化装置の噴射弁ユニット。
  30. 前記結合手段が、数個の前記シリンダーケースブロック体に螺挿されて分離可能に一体化される複数個のボルトであることを特徴とする請求項２９に記載の高圧均質化装置の噴射弁ユニット。
  31. 前記結合手段が、前記ベースに数個の前記シリンダーケースブロック体を降下させた降下位置において、該シリンダーケースブロック体を挟持する挟持シリンダーであることを特徴とする請求項２９に記載の高圧均質化装置の噴射弁ユニット。
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