JP2019162590A - スラリー製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生成されるスラリーの過剰な温度上昇を抑制できる手段を提供する。【解決手段】分散混合システム１００は、粉体Ｐと溶媒Ｒとを混合してスラリーＦを生成する混合部Ｚと、混合部Ｚの内部のスラリーＦの温度を検出する温度センサＴＩと、制御装置８５と、を備えて構成されている。制御装置８５は、温度センサＴＩが検出したスラリーＦの温度が所定温度に到達したことに応じて、混合部Ｚを制御してスラリーＦの温度を低下させる。【選択図】図１

Description

本発明は、スラリー製造装置に関する。

従来より、スラリーの製造に用いる分散混合システムが知られている。特許文献１に記載された分散混合システムが備える分散混合ポンプは、円筒状のケーシングと、回転翼を備えケーシングの内部で回転するロータと、絞り流路を有するステータとを備える。ロータが回転すると、固形分及び溶媒がケーシングの内部に吸入され、絞り流路を通過した後、回転翼によって撹拌される。

特開２０１７−１００１１７号公報

上記のような分散混合ポンプにて固形分の溶媒への分散を行う際には、固形分及び溶媒に対して剪断力等が作用するため、固形分及び溶媒の温度が上昇する。また、分散混合ポンプでは、ロータの回転によりケーシングの内部空間が減圧となり、これに伴い発生するキャビテーションの気泡の膨張収縮や、これに伴う固形分及び溶媒の混合によっても、固形分及び溶媒の温度が上昇する。また、分散・混合が進行してスラリーの粘性が高くなると、スラリーが通流する箇所の温度が上昇する。固形分及び溶媒が温度上昇により変質するものである場合には、以上述べた分散、混合による温度上昇が問題となる。

特に近年、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池用の電極の製造に用いられるスラリーの製造が、上記の分散混合システムにて行われることが増えている。特に、正極活物質のスラリーを製造する際には、有機溶媒が用いられることが多い。有機溶媒の沸点は水よりも低い場合が多く、比較的小さな温度上昇であっても沸騰してしまう場合がある。溶媒が沸騰すると、混合、分散の効率が低下するだけでなく、分散混合システムからの有機溶媒の漏出が発生するおそれもある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、生成されるスラリーの過剰な温度上昇を抑制できる手段を提供することにある。

本発明に係るスラリー製造装置は、粉体と溶媒とを混合してスラリーを生成する混合部と、前記混合部の内部の前記スラリーの温度を検出する検出部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記検出部が検出した前記スラリーの温度が第１所定温度に到達したことに応じて、前記混合部を制御して前記スラリーの温度を低下させる。

上記構成によれば、スラリーの温度が第１所定温度に到達すると、混合部が制御されてスラリーの温度が低下されるので、生成されるスラリーの過剰な温度上昇を抑制することができる。

本発明によれば、生成されるスラリーの過剰な温度上昇を抑制することができる。

分散混合システム１００の概要を示す説明図である。 分散混合ポンプの内部構造を示す説明図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向視での断面図である。 分散混合ポンプの内部構造を示す分解斜視図である。 仕切板の概略構成図である。 再循環機構部の分離部の内部構造を示す説明図である。 温度制御処理のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る分散混合システム１００について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

図１に示される分散混合システム１００は、粉体Ｐと溶媒Ｒとを混合してスラリーＦを生成する混合部と、混合部の内部のスラリーＦの温度を検出する温度センサＴＩと、制御装置８５と、を備える。混合部は、粉体供給装置Ｘと、分散混合ポンプＹと、溶媒供給部５０と、再循環機構部７０と、貯留冷却部９０と、冷却部Ｃ等とを備える。本実施形態の分散混合システム１００の特徴とするところは、制御装置８５が、温度センサＴＩが検出するスラリーＦの温度に基づいて、混合部の作動条件を変更して、スラリーＦの温度を低下させる点である。分散混合システムは、スラリー製造装置の一例である。温度センサＴＩは、検出部の一例である。制御装置８５は、制御部の一例である。

〔粉体供給装置Ｘ〕
図１に示すように、粉体供給装置Ｘは、ホッパ３１と、粉体供給管４５と、シャッタバルブ４６とを備える。ホッパ３１は、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆円錐形状に構成され、その中心軸が鉛直方向に沿う姿勢で配設されている。ホッパ３１は、上部開口部３１ａから受け入れた粉体Ｐを下部開口部３１ｂから排出させる。ホッパ３１の下部開口部３１ｂは、粉体供給管４５に接続されている。

粉体供給管４５は、中心軸が鉛直方向に対して傾斜する状態で配置された円筒状の管である。粉体供給管４５の上部に、ホッパ３１の下部開口部３１ｂが接続されている。粉体供給管４５の下部は、シャッタバルブ４６を介して、溶媒供給部５０のミキシング機構６０に接続されている。

シャッタバルブ４６は、モータＭ５により移動されるシャッタ４６ａによって、粉体供給管４５とミキシング機構６０との間を開閉するバルブである。図２に示されるシャッタバルブ４６が開かれた状態である開状態において、粉体供給管４５の内部空間とミキシング機構６０の内部空間とは連通された状態にあり、粉体供給管４５からミキシング機構６０への粉体Ｐ及び気体（外気）の移動が可能である。シャッタ４６ａがモータＭ５により移動されシャッタバルブ４６が閉じられた状態である閉状態において、粉体供給管４５の内部空間とミキシング機構６０の内部空間とは連通されない状態にあり、両内部空間が気密に分離されており、粉体供給管４５とミキシング機構６０との間で粉体Ｐ及び気体の移動が不可能である。

シャッタバルブ４６の開状態において、後述する分散混合ポンプＹのケーシング１の内部空間と外部とは、ホッパ３１、粉体供給管４５、ミキシング機構６０、及び供給部１１の内部空間を介して連通する。シャッタバルブ４６の閉状態において、分散混合ポンプＹのケーシング１の内部空間と外部とは連通しない。シャッタバルブ４６は、連通手段の一例である。シャッタバルブ４６の開状態は、連通状態の一例である。シャッタバルブ４６の閉状態は、非連通状態の一例である。

溶媒供給部５０は、貯留タンク５１と、供給管５２と、排出路５３と、ミキシング機構６０とを備えて構成される。

貯留タンク５１は、溶媒供給管５１Ｒを介して供給される溶媒Ｒ、及び排出路２２から供給されるスラリーＦを貯留するタンクである。貯留タンク５１は、内部の溶媒Ｒ及びスラリーＦを撹拌する撹拌機構５１Ｋと、内部の気体Ｇを外部に放出する放出管５１Ｇとを備える。排出路２２は、スラリーの流路の一例である。貯留タンク５１は、スラリーの貯留タンクの一例である。

供給管５２は、貯留タンク５１と、ミキシング機構６０とを接続する。供給管５２には、流量調整バルブＶ１と、送出ポンプ５２Ｐと、開閉弁Ｖ２と、流量センサＦＩとが設けられている。流量調整バルブＶ１は、貯留タンク５１から供給管５２に送出される溶媒Ｒの流量を設定流量に調整する。流量センサＦＩは、供給管５２を流れる溶媒Ｒの流量に応じた信号を制御装置８５へ出力する。供給管５２は、スラリーの流路の一例である。

排出路５３は、供給管５２の送出ポンプ５２Ｐと開閉弁Ｖ２との間に、開閉弁Ｖ３を介して接続されている。排出路５３は、スラリー取出口へ接続されている。

分散混合システム１００でのスラリーＦの製造開始時には、貯留タンク５１には溶媒Ｒが貯留されている。スラリーＦの製造が開始されると、溶媒供給部５０は、貯留タンク５１に貯留された溶媒Ｒを、供給管５２を通じて、設定流量で分散混合ポンプＹの第１の供給部１１に連続的に供給する。そして、貯留タンク５１には、排出路２２から、粉体Ｐが分散、混合した状態のスラリーＦが、スラリーＦに含まれる気泡と共に、導入される。スラリーＦと溶媒Ｒとが撹拌機構５１Ｋにより撹拌され、供給管５２から流出する。

図２に示すように、ミキシング機構６０は、粉体供給管４５と供給管５２とを第１の供給部１１に連通接続するミキシング部材６１を備えて構成されている。ミキシング機構６０は、設定流量に調整された溶媒Ｒをホッパ３１から供給される粉体Ｐに混合して第１の供給部１１に供給する。
このミキシング部材６１は、円筒状の第１の供給部１１よりも小径に構成されて、第１の供給部１１との間に環状のスリット６３を形成すべく第１の供給部１１に挿入状態で配設される筒状部６２及び環状のスリット６３に全周に亘って連通する状態で第１の供給部１１の外周部に環状流路６４を形成する環状流路形成部６５を備えて構成されている。
ミキシング部材６１には、粉体供給管４５が筒状部６２に連通する状態で接続されるとともに、供給管５２が環状流路６４に対して溶媒Ｒを接線方向に供給するように接続される。
粉体供給管４５、ミキシング部材６１の筒状部６２及び第１の供給部１１は、それらの軸心Ａ２を供給方向が下向きとなる傾斜姿勢（水平面（図１の左右方向）に対する角度が４５度程度）となるように傾斜させて配置されている。

つまり、ホッパ３１から粉体供給管４５に排出された粉体Ｐは、ミキシング部材６１の筒状部６２を通して軸心Ａ２に沿って第１の供給部１１に導入される。一方、溶媒Ｒは、環状流路６４に接線方向から供給されるので、環状流路６４の内周側に形成される環状のスリット６３を介して、切れ目のない中空円筒状の渦流の状態で第１の供給部１１に供給される。
したがって、円筒状の第１の供給部１１により、粉体Ｐと溶媒Ｒとが均等に予備混合され、その予備混合物Ｆｐが分散混合ポンプＹの第１の導入室１３内に吸引導入される。

〔分散混合ポンプ〕
図１及び図２〜図６に基づいて、分散混合ポンプＹについて説明する。
図２に示すように、分散混合ポンプＹは、両端開口が前壁部２と後壁部３とで閉じられた円筒状の外周壁部４を備えたケーシング１を備え、そのケーシング１の内部に同心状で回転駆動自在に設けられたロータ５と、そのケーシング１の内部に同心状で前壁部２に固定配設された円筒状のステータ７と、ロータ５を回転駆動するポンプ駆動モータＭ３等を備えて構成されている。ポンプ駆動モータＭ３は、駆動手段の一例である。ケーシング１は、混合容器の一例である。

図３に示すように、ロータ５の径方向の外方側には、複数の回転翼６が、前壁部２側である前方側（図２の左側）に突出し、かつ、周方向に等間隔で並ぶ状態でロータ５と一体的に備えられている。
円筒状のステータ７には、絞り流路となる複数の透孔７ａ、７ｂが周方向に夫々並べて備えられ、そのステータ７が、ロータ５の前方側（図２の左側）で、かつ、回転翼６の径方向の内側に位置させて前壁部２に固定配設されて、そのステータ７とケーシング１の外周壁部４との間に、排出室を兼ねた、回転翼６が周回する環状の翼室８が形成されている。

図２〜図４に示すように、ミキシング機構６０にて粉体Ｐと溶媒Ｒとが予備混合された予備混合物Ｆｐを回転翼６の回転によりケーシング１の内部に吸引導入する第１の供給部１１が、前壁部２の中心軸（ケーシング１の軸心Ａ３）よりも外周側に偏移した位置に設けられている。
図２及び図４に示すように、ケーシング１の前壁部２の内面に環状溝１０が形成され、環状溝１０と連通する状態で第１の供給部１１が設けられている。
図２及び図３に示すように、粉体Ｐと溶媒Ｒとが混合されて生成されたスラリーＦを吐出する円筒状の吐出部１２が、ケーシング１の円筒状の外周壁部４の周方向における１箇所に、その外周壁部４の接線方向に延びて翼室８に連通する状態で設けられている。

図１、図２及び図６に示すように、この実施形態では、吐出部１２から吐出されたスラリーＦは、吐出路１８を通して再循環機構部７０に供給され、その再循環機構部７０の分離部としての円筒状容器７１にて気泡が分離された未分散スラリーＦｒを、循環流路１６を介して、ケーシング１内に循環供給する第２の供給部１７がケーシング１の前壁部２の中央部（軸心Ａ３と同心状）に設けられている。
また、図２〜図４に示すように、ステータ７の内周側を前壁部２側の第１の導入室１３とロータ５側の第２の導入室１４とに区画する仕切板１５が、ロータ５の前方側に当該ロータ５と一体回転する状態で設けられるとともに、仕切板１５の前壁部２側に掻出翼９が設けられている。掻出翼９は、同心状に、周方向において均等間隔で複数（図４では、４つ）備えられ、各掻出翼９がその先端部９Ｔを環状溝１０内に進入した状態でロータ５と一体的に周回可能に配設されている。

第１の導入室１３及び第２の導入室１４は、ステータ７の複数の透孔７ａ、７ｂを介して翼室８と連通されるように構成され、第１の供給部１１が第１の導入室１３に連通し、第２の供給部１７が第２の導入室１４に連通するように構成されている。
具体的には、第１の導入室１３と翼室８とは、ステータ７における第１の導入室１３に臨む部分に周方向に等間隔で配設された複数の第１の導入室１３側の透孔７ａにて連通され、第２の導入室１４と翼室８とは、ステータ７における第２の導入室１４に臨む部分に周方向に等間隔で配設された複数の第２の導入室１４側の透孔７ｂにて連通されている。

分散混合ポンプＹの各部について説明する。
図２に示すように、ロータ５は、その前面が概ね円錐台状に膨出する形状に構成されるとともに、その外周側に、複数の回転翼６が前方に突出する状態で等間隔に並べて設けられている。なお、図３では、周方向に等間隔に１０個の回転翼６が配設されている。また、この回転翼６は、内周側から外周側に向かうに連れて、回転方向後方に傾斜するようにロータ５の外周側から内周側に突出形成されており、回転翼６の先端部の内径は、ステータ７の外径よりも若干大径に形成されている。
このロータ５が、ケーシング１内においてケーシング１と同心状に位置する状態で、後壁部３を貫通してケーシング１内に挿入されたポンプ駆動モータＭ３の駆動軸１９に連結されて、そのポンプ駆動モータＭ３により回転駆動される。
そして、ロータ５が、その軸心方向視（図３に示すような図２のＶ−Ｖ方向視）において回転翼６の先端部が前側となる向きに回転駆動されることにより、回転翼６の回転方向の後側となる面（背面）６ａには、いわゆる局所沸騰（キャビテーション）が発生するように構成されている。

図２、図４及び図５に示すように、仕切板１５は、ステータ７の内径よりも僅かに小さい外径を有する概ね漏斗状に構成されている。この漏斗状の仕切板１５は、具体的には、その中央部に、頂部が円筒状に突出する筒状摺接部１５ａにて開口された漏斗状部１５ｂを備えるとともに、その漏斗状部１５ｂの外周部に、前面及び後面共にケーシング１の軸心Ａ３に直交する状態となる環状平板部１５ｃを備える形状に構成されている。
そして、図２及び図３に示すように、この仕切板１５が、頂部の筒状摺接部１５ａがケーシング１の前壁部２側を向く姿勢で、周方向に等間隔を隔てた複数箇所（この実施形態では、４箇所）に配設された間隔保持部材２０を介して、ロータ５の前面の取付部５ａに取り付けられる。

図５（Ｃ）に示すように、仕切板１５を複数箇所夫々で間隔保持部材２０を介してロータ５に取り付ける際には、撹拌羽根２１が、ケーシング１の後壁部３側に向く姿勢で仕切板１５に一体的に組み付けられ、ロータ５が回転駆動されると、４枚の撹拌羽根２１がロータ５と一体的に回転するように構成されている。

図２及び図４に示すように、この実施形態では、円筒状の第２の供給部１７が、ケーシング１と同心状で、そのケーシング１の前壁部２の中心部に設けられている。この第２の供給部１７には、循環流路１６の内径よりも小径で、仕切板１５の筒状摺接部１５ａよりも小径となり流路面積が小さな絞り部１４ａが形成されている。ロータ５の回転翼６が回転することにより、吐出部１２を介してスラリーＦが吐出され、第２の供給部１７の絞り部１４ａを介して未分散スラリーＦｒが導入されることになるので、分散混合ポンプＹ内が減圧される。

図２〜図４に示すように、第１の供給部１１は、そのケーシング１内に開口する開口部（入口部）が、環状溝１０における周方向の一部を内部に含む状態で、ケーシング１内に対する第２の供給部１７の開口部の横側方に位置するように、前壁部２に設けられている。また、第１の供給部１１は、平面視（図１及び図２の上下方向視）において軸心Ａ２がケーシング１の軸心Ａ３と平行となり、かつ、ケーシング１の軸心Ａ３に直交する水平方向視（図１及び図２の紙面表裏方向視）において、軸心Ａ２がケーシング１の前壁部２に近づくほどケーシング１の軸心Ａ３に近づく下向きの傾斜姿勢で、ケーシング１の前壁部２に設けられている。ちなみに、第１の供給部１１の水平方向（図１及び図２の左右方向）に対する下向きの傾斜角度は、上述したように４５度程度である。

図２及び図４に示すように、ステータ７は、ケーシング１の前壁部２の内面（ロータ５に対向する面）に取り付けられて、ケーシング１の前壁部２とステータ７とが一体となるように固定されている。ステータ７において、第１の導入室１３に臨む部分に配設された複数の第１の導入室１３側の透孔７ａは、概略円形状に形成され、第１の導入室１３の流路面積よりも複数の第１の導入室１３側の透孔７ａの合計流路面積が小さくなるように設定されている。また、第２の導入室１４に臨む部分に配設された複数の第２の導入室１４側の透孔７ｂは、同様に、概略円形状に形成され、第２の導入室１４の流路面積よりも複数の第２の導入室１４側の透孔７ｂの合計流路面積が小さくなるように設定されている。ロータ５の回転翼６が回転することにより、吐出部１２を介してスラリーＦが吐出され、第１の導入室１３室側の透孔７ａを介して予備混合物Ｆｐが供給されるとともに、第２の供給部１７を介して未分散スラリーＦｒが導入されることになるので、分散混合ポンプＹ内が減圧される。

図４及び図５に示すように、この実施形態では、各掻出翼９が棒状に形成され、ロータ５の径方向視（図５（Ｂ）の紙面表裏方向視）で、当該棒状の掻出翼９の先端側ほど前壁部２側に位置し、かつ、ロータ５の軸心方向視（図５（Ａ）の紙面表裏方向視）で、当該棒状の掻出翼９の先端側ほどロータ５の径方向内方側に位置する傾斜姿勢で、当該棒状の掻出翼９の基端部９Ｂがロータ５と一体回転するように固定され、ロータ５が、その軸心方向視（図５（Ａ）の紙面表裏方向視）において掻出翼９の先端が前側となる向き（図２〜図５において矢印にて示す向き）に回転駆動される。

図３〜図５に基づいて、掻出翼９について説明する。
掻出翼９は、仕切板１５に固定される基端部９Ｂ、第１の導入室１３に露呈する状態となる中間部９Ｍ、環状溝１０に嵌め込まれる（すなわち、進入する）状態となる先端部９Ｔを基端から先端に向けて一連に備えた棒状に構成されている。

図３、図４及び図５（Ｂ）に示すように、掻出翼９の基端部９Ｂは、概ね矩形板状に構成されている。

図４、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、掻出翼９の先端部９Ｔは、横断面形状が概ね矩形状になる概ね四角柱状であり、ロータ５の軸心方向視（図５（Ａ）の紙面表裏方向視）において、四側面のうちのロータ５の径方向外方側に向く外向き側面９ｏが環状溝１０の内面における径方向内方側を向く内向き内面に沿い、かつ、四側面のうちのロータ５の径方向内方側に内向き側面９ｉが環状溝１０の内面における径方向外方側を向く外向き内面に沿う状態となる弧状に構成されている。
また、四角柱状の先端部９Ｔの四側面のうちの、ロータ５の回転方向前側を向く掻き出し面９ｆは、ロータ５の回転方向前側に向けて傾斜する前下がり状で、しかも、ロータ５の径方向に対して径方向外方側に向く（以下、「斜め外向き」と記載する場合がある。）になるように構成されている。
これにより、掻出翼９の先端部９Ｔにより環状溝１０から掻き出された予備混合物Ｆｐは、掻出翼９の先端部９Ｔの掻き出し面９ｆにより、ロータ５の径方向外方側に向けて第１の導入室１３内に放出されることになる。
さらに、掻出翼９の先端部９Ｔの先端面９ｔは、その先端部９Ｔが環状溝１０に嵌め込まれた状態で環状溝１０の底面と平行になるように構成されている。

上述のような形状に構成された４個の掻出翼９が、上述の如き傾斜姿勢で、中心角で９０度ずつ間隔を隔てて周方向に並べた形態で、夫々、基端部９Ｂを仕切板１５の環状平板部１５ｃに固定して設けられている。

図２に示すように、掻出翼９が設けられた仕切板１５が、間隔保持部材２０によりロータ５の前面と間隔を隔てた状態でロータ５の前面の取付部５ａに取り付けられ、このロータ５が、仕切板１５の筒状摺接部１５ａが第２の供給部１７に摺接回転可能に嵌め込まれた状態でケーシング１内に配設される。
これにより、ロータ５の膨出状の前面と仕切板１５の後面との間に、ケーシング１の前壁部２側ほど小径となる先細り状の第２の導入室１４が形成され、第２の供給部１７が仕切板１５の筒状摺接部１５ａを介して第２の導入室１４に連通するように構成されている。
また、ケーシング１の前壁部２と仕切板１５の前面との間に、第１の供給部１１に連通する環状の第１の導入室１３が形成される。

そして、ロータ５が回転駆動されると、筒状摺接部１５ａが第２の供給部１７に摺接する状態で、仕切板１５がロータ５と一体的に回転することになり、ロータ５及び仕切板１５が回転する状態でも、第２の供給部１７が仕切板１５の筒状摺接部１５ａを介して第２の導入室１４に連通する状態が維持されるように構成されている。

本実施形態では、ケーシング１の前壁部２に、第１の導入室１３の内部の圧力に応じた信号を制御装置８５へ出力する圧力センサＶＧが設けられている。なお、分散混合ポンプＹの運転中、シャッタバルブ４６を閉じた状態では、第１の導入室１３の内部の圧力と、第２の導入室１４の内部の圧力とは、ほぼ同じである。

〔再循環機構部７０〕
図１に示される再循環機構部７０は、円筒状容器７１内において比重によって溶解液を分離するように構成され、分散混合ポンプＹの吐出部１２から吐出路１８を通して供給されるスラリーＦから、完全に分散、混合していない粉体Ｐを含む可能性がある状態の未分散スラリーＦｒを循環流路１６に、粉体Ｐが略完全に分散、混合した状態のスラリーＦを、スラリーＦに含まれる気泡と共に、排出路２２にそれぞれ分離するように構成されている。吐出路１８及び循環流路１６は、夫々、円筒状容器７１の下部に接続され、排出路２２は、円筒状容器７１の上部に形成された排出部７３から、開閉弁Ｖ４を介して、貯留タンク５１に接続される。

排出路２２における排出部７３と開閉弁Ｖ４との間に、温度センサＴＩが配置されている。温度センサＴＩは、排出路２２の内部を流れるスラリーの温度に応じた信号を制御装置８５へ出力する。

ここで、再循環機構部７０は、図６に示すように、吐出路１８が接続される導入パイプ７２を円筒状容器７１の底面から内部に突出して配設し、円筒状容器７１の上部に排出路２２に接続される排出部７３を備えるとともに、下部に循環流路１６に接続される循環部７４を備えて構成されている。これにより、スラリーＦ内から溶媒Ｒの気泡を分離して、循環流路１６に循環供給される未分散スラリーＦｒから溶媒Ｒの気泡を分離した状態で第２の導入室１４内に供給することができる。

〔貯留冷却部９０〕
図１に示される貯留冷却部９０は、冷却タンク９１と、供給管９２と、排出管９３とを備えて構成される。冷却タンク９１は、後述する冷却ジャケットＪ６を備え、貯留タンク５１と同様の構造を有している。冷却タンク９１は、供給管９２を介して再循環機構部７０から供給されたスラリーＦを内部に貯留し、冷却することが可能である。供給管９２は、一方の端部が、排出路２２の温度センサＴＩと開閉弁Ｖ４との間に、開閉弁Ｖ５を介して接続され、他方の端部が冷却タンク９１へ接続されている。排出管９３は、一方の端部が、供給管５２の流量調整バルブＶ１と送出ポンプ５２Ｐとの間に、流量調整バルブＶ６を介して接続され、他方の端部が冷却タンク９１へ接続されている。冷却タンク９１は、スラリーの貯留タンクの一例である。

〔冷却部Ｃ〕
冷却部Ｃは、冷却ジャケットＪ１〜Ｊ６と、冷却ジャケットに冷却水を供給するチラーＷとを備えて構成される。冷却ジャケットＪ１〜Ｊ６は、混合部においてスラリーＦが通流する流路や、スラリーＦを貯留する貯留タンクに設けられる部材である。冷却ジャケットＪ１〜Ｊ６は、内部をチラーＷから供給される冷却水が通流することにより、上記流路を通流するスラリー、または貯留タンクに貯留されたスラリーを冷却する。冷却ジャケットは、例えば、冷却水が通流する配管や容器によって構成されてもよいし、それら配管や容器を覆う部材を有してもよい。冷却ジャケットＪ１〜Ｊ６は、冷却体の一例である。チラーＷは、流体供給部の一例である。冷却水は、流体の一例である。

本実施形態では、冷却ジャケットＪ１は、分散混合ポンプＹに設けられる。例えば、冷却ジャケットＪ１は、ケーシング１の外面を覆って設けられる。冷却ジャケットＪ１は、供給部１１、吐出部１２、供給部１７、又は吐出路１８に設けられてもよい。これら全ての部位に設けられてもよい。

冷却ジャケットＪ２は、再循環機構部７０に設けられる。例えば、冷却ジャケットＪ１は、図６に示される様に、円筒状容器７１、導入パイプ７２、及び循環部７４の外面を覆って設けられる。冷却ジャケットＪ１の内部の空間Ｂを、チラーＷから供給された冷却水が通流する。なお冷却ジャケットＪ１は、円筒状容器７１、導入パイプ７２、及び循環部７４のうち一つ、または二つに設けられてもよい。

冷却ジャケットＪ３は、排出路２２に設けられる。例えば、冷却ジャケットＪ３は、排出路２２を構成する、スラリーＦが通流する配管の外面を覆って設けられる。冷却ジャケットＪ３は、排出路２２の一部に設けられてもよいし、排出路２２の全体に設けられてもよい。

冷却ジャケットＪ４は、貯留タンク５１に設けられる。例えば、冷却ジャケットＪ４は、貯留タンク５１の外面を覆って設けられる。例えば、冷却ジャケットＪ４が、貯留タンク５１を構成する部材の内部に配設された配管として構成され、当該配管の内部をチラーＷから供給された冷却水が通流するするよう、構成されてもよい。冷却ジャケットＪ４は、貯留タンク５１の一部に設けられてもよいし、貯留タンク５１の全体に設けられてもよい。

冷却ジャケットＪ５は、供給管５２に設けられる。例えば、冷却ジャケットＪ５は、供給管５２を構成する、溶媒ＲやスラリーＦが通流する配管の外面を覆って設けられる。冷却ジャケットＪ５は、供給管５２の一部に設けられてもよいし、供給管５２の全体に設けられてもよい。

冷却ジャケットＪ６は、冷却タンク９１に設けられる。例えば、冷却ジャケットＪ６は、冷却タンク９１の外面を覆って設けられる。例えば、冷却ジャケットＪ６が、冷却タンク９１を構成する部材の内部に配設された配管として構成され、当該配管の内部をチラーＷから供給された冷却水が通流するよう、構成されてもよい。冷却ジャケットＪ６は、冷却タンク９１の一部に設けられてもよいし、冷却タンク９１の全体に設けられてもよい。

〔制御装置８５〕
制御装置８５は、分散混合システム１００の動作を制御する。制御装置８５は、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって実現されてもよいし、ハードウェア回路によって実現されてもよいし、これらの組み合わせであってもよい。 本実施形態では、制御装置８５は、ユーザからの操作入力を受け付ける操作部を有する制御盤（図示なし）に設けられる。

制御装置８５は、温度センサＴＩ、流量センサＦＩ、及び圧力センサＶＧから出力される各種信号を取得する。また制御装置８５は、取得した各種信号に基づいて、送出ポンプ５２Ｐ、流量調整バルブＶ１、開閉弁Ｖ２、開閉弁Ｖ３、開閉弁Ｖ４、開閉弁Ｖ５、モータＭ３、モータＭ５、及びチラーＷの動作を制御する。特に、制御装置８５は、温度センサＴＩから出力される信号に基づいて、送出ポンプ５２Ｐ、流量調整バルブＶ１、開閉弁Ｖ２、開閉弁Ｖ３、開閉弁Ｖ４、開閉弁Ｖ５、流量調整バルブＶ６、モータＭ３、モータＭ５、及びチラーＷの動作を制御して、スラリーＦの温度を制御する温度制御処理を実行する。

〔分散混合システムの動作〕
次に、この分散混合システム１００の動作について説明する。
まず、シャッタバルブ４６を閉止して粉体供給管４５を介する粉体Ｐの吸引を停止した状態で、溶媒供給部５０の貯留タンク５１から溶媒Ｒのみを供給しながらロータ５を回転させ、分散混合ポンプＹの運転を開始する。所定の運転時間が経過して、分散混合ポンプＹ内が、負圧状態となると、シャッタバルブ４６を開放する。これによって、ホッパ３１内に貯留された粉体Ｐを、分散混合ポンプＹの負圧吸引力により、ホッパ３１の下部開口部３１ｂからミキシング機構６０のミキシング部材６１に供給する。並行して、溶媒供給部５０の送出ポンプ５２Ｐを作動させ、分散混合ポンプＹの負圧吸引力により、溶媒Ｒをミキシング機構６０のミキシング部材６１に所定量ずつ連続的に定量供給する。
ミキシング機構６０のミキシング部材６１からは、粉体Ｐがミキシング部材６１の筒状部６２を通して第１の供給部１１に供給されるとともに、溶媒Ｒが、環状のスリット６３を通して切れ目のない中空円筒状の渦流の状態で第１の供給部１１に供給され、第１の供給部１１により、粉体Ｐと溶媒Ｒとが予備混合され、その予備混合物Ｆｐが環状溝１０に導入される。

ロータ５が回転駆動されて、そのロータ５と一体的に仕切板１５が回転すると、その仕切板１５に同心状に設けられた掻出翼９が、環状溝１０に先端部９Ｔが嵌め込まれた状態で周回する。
これにより、図２及び図３において実線矢印にて示すように、第１の供給部１１を流動して環状溝１０に導入された予備混合物Ｆｐは、環状溝１０に嵌め込まれて周回する掻出翼９の先端部９Ｔにより掻き出され、その掻き出された予備混合物Ｆｐは、概略的には、第１の導入室１３内を仕切板１５における漏斗状部１５ｂの前面と環状平板部１５ｃの前面とに沿いながらロータ５の回転方向に流動し、さらに、ステータ７の第１の導入室１３側の透孔７ａを通過して翼室８に流入し、その翼室８内をロータ５の回転方向に流動して、吐出部１２から吐出される。

環状溝１０に導入された予備混合物Ｆｐは、掻出翼９の先端部９Ｔにより掻き出されるときに、剪断作用を受ける。この場合、掻出翼９の先端部９Ｔの外向き側面９ｏと内側の環状溝１０の内向き内面との間、及び、掻出翼９の先端部９Ｔの内向き側面９ｉと内側の環状溝１０の外向き内面との間において剪断作用が働く。また、ステータ７の第１の導入室１３側の透孔７ａを通過する際にも、剪断作用が働く。
つまり、第１の導入室１３内の予備混合物Ｆｐに剪断力を作用させるとともに、局所沸騰を発生させることができるので、掻き出される予備混合物Ｆｐは、掻出翼９及び第１の導入室１３側の透孔７ａから剪断作用を受けて混合されるとともに、掻出翼９の背面９ａに発生する局所沸騰（キャビテーション）により、溶媒Ｒに対する粉体Ｐの分散がより良好に行われることとなる。よって、このような予備混合物Ｆｐを供給することができ、翼室８内において溶媒Ｒに対する粉体Ｐの良好な分散を期待することができる。

吐出部１２から吐出されたスラリーＦは、吐出路１８を通して再循環機構部７０に供給され、再循環機構部７０において、完全に分散、混合していない粉体Ｐを含む状態の未分散スラリーＦｒと、粉体Ｐが略完全に分散、混合した状態のスラリーＦとに分離されるとともに、溶媒Ｒの気泡が分離されて、未分散スラリーＦｒは、循環流路１６を介して、再び分散混合ポンプＹの第２の供給部１７に供給され、スラリーＦは排出路２２を通して貯留タンク５１に供給される。

未分散スラリーＦｒは、第２の供給部１７の絞り部１４ａを介して流量が制限された状態で第２の導入室１４内に導入される。その第２の導入室１４内においては、回転する複数の撹拌羽根２１により剪断作用を受けて、さらに細かく解砕され、さらに、第２の導入室１４側の透孔７ｂの通過の際にも剪断作用を受けて解砕される。この際には、第２の導入室１４側の透孔７ｂを介して流量が制限された状態で翼室８に導入される。そして、翼室８内において、高速で回転する回転翼６により剪断作用を受けて解砕され、粉体Ｐの凝集物（ダマ）がさらに少なくなったスラリーＦが第１の導入室１３からのスラリーＦと混合されて吐出部１２から吐出される。

ここで、制御部は、回転翼６の周速度（ロータ５の回転数）を制御可能に構成され、第１の導入室１３及び第２の導入室１４内の圧力が所定の負圧状態となるように、回転翼６の周速度（ロータ５の回転数）を設定し、当該設定された周速度（ロータ５の回転数）で回転翼６を回転することで、少なくとも、ステータ７の第１の導入室１３側の透孔７ａ及び第２の導入室１４側の透孔７ｂを通過した直後の翼室８内の領域を、翼室８内の全周に亘って連続して、溶媒Ｒの微細気泡（マイクロバブル）が多数発生した微細気泡領域として形成させることができる。
これによって、翼室８内の全周に亘って、粉体Ｐの凝集物（いわゆるダマ）に浸透した溶媒Ｒが発泡することで当該凝集物の解砕が促進され、さらに、その発生した微細気泡が翼室８において加圧され消滅する際の衝撃力によりさらに粉体Ｐの分散が促進されることになり、結果、翼室８内の全周に存在するスラリーＦのほぼ全体に亘って、溶媒Ｒ中での粉体Ｐの分散が良好な高品質のスラリーＦを生成することができる。

そして、粉体供給装置Ｘのホッパ３１からの所定量の粉体Ｐの供給が終わると、シャッタバルブ４６を閉止して粉体供給管４５を介する粉体Ｐの吸引を停止させる。これにより、分散混合ポンプＹの第１の供給部１１から空気が吸引されることを防止することができる。

この状態で分散混合ポンプＹの運転を所定時間継続する。
このとき、溶媒供給部５０の貯留タンク５１からは、溶媒Ｒと置き換わったスラリーＦが供給される。
そして、この粉体Ｐの非供給時においては、第１の供給部１１から空気が吸引されることがないため、分散混合ポンプＹ内、すなわち、第１の導入室１３と第２の導入室１４の真空度が高まるため（ここで、第１の導入室１３と第２の導入室１４とは、シャッタバルブ４６を閉じた状態ではほぼ同圧となる。）、設定された周速度（ロータ５の回転数）で回転翼６を回転することで、少なくとも、ステータ７の第１の導入室１３側の透孔７ａ及び第２の導入室１４側の透孔７ｂを通過した直後の翼室８内の領域を、翼室８内の全周に亘って連続して、溶媒Ｒの微細気泡（マイクロバブル）が多数発生した微細気泡領域として形成させることができる。
これによって、翼室８内の全周に亘って、粉体Ｐの凝集物（いわゆるダマ）に浸透した溶媒Ｒが発泡することで当該凝集物の解砕が促進され、さらに、その発生した微細気泡が翼室８において加圧され消滅する際の衝撃力によりさらに粉体Ｐの分散が促進されることになり、結果、翼室８内の全周に存在するスラリーＦのほぼ全体に亘って、より確実に、溶媒Ｒ中での粉体Ｐの分散が良好な高品質のスラリーＦを生成することができる。
生成された高品質のスラリーＦは、貯留タンク５１に貯留される。

その後、分散混合ポンプＹの運転を停止する。
貯留タンク５１に貯留されている生成された高品質のスラリーＦは、スラリーＦの排出管５３を介して、後続の工程に供給される。

〔温度制御処理〕
次に、図７を参照しながら、上述した分散混合システム１００の動作中に制御装置８５が実行する、温度制御処理について説明する。なお、以下の説明では、制御装置８５が備えるメモリ（不図示）に、分散混合ポンプＹのモータＭ３の回転数の設定値及び変更幅ａ、チラーＷが冷却ジャケットＪ１〜Ｊ６へ供給する冷却水の温度の設定値及び変更幅ｂ、同冷却水の流量の設定値及び変更幅ｃ、閾値温度Ｔ１〜Ｔ１０が、予め記憶されているものとする。なお、本実施形態では後述する図７に示す温度制御処理を分散混合中において所定時間ごとに行うものとする。

まず、制御装置８５は、温度センサＴＩからスラリーＦの温度を示す信号を取得して、スラリーの温度Ｔについて判断する（Ｓ１１）。制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ２以上であると判断したことに基づいて（Ｓ１１：Ｔ≧Ｔ２）、分散混合ポンプＹのモータＭ３を制御して、モータＭ３の回転数を、設定値から変更幅ａだけ減少させる（Ｓ１２）。なお、既にＳ１２を実行してモータＭ３の回転数が減少している場合には、制御装置８５はモータＭ３の回転数を減少させない。モータＭ３の回転数が減少すると、ロータ５の回転数が減少し、スラリーＦに作用する剪断力が減少し、発生するキャビテーションが減少するため、スラリーＦの温度上昇が抑制される。閾値温度Ｔ２は、所定温度の一例である。

制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ１未満であると判断したことに基づいて（Ｓ１１：Ｔ＜Ｔ１）、分散混合ポンプＹのモータＭ３を制御して、モータＭ３の回転数を、設定値へ変更させる（Ｓ１３）。モータＭ３の回転数が設定値に戻されると、回転数減少により低下していたスラリーＦの生成の効率が向上する。なお、モータＭ３の回転数が設定値のままである場合、すなわち、Ｓ１２を実行していない場合には、制御装置８５はモータＭ３の回転数を変更しない。

制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ１以上Ｔ２未満であると判断した場合（Ｓ１１：Ｔ１≦Ｔ＜Ｔ２）、モータＭ３の回転数の回転数を変更せず、Ｓ１４の処理を実行する。すなわち、制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ１以上Ｔ２未満であると判断したことに基づいて（Ｓ１１：Ｔ１≦Ｔ＜Ｔ２）、又は、Ｓ１１あるいはＳ１２を実行した後に、再び、スラリーの温度Ｔについて判断する（Ｓ１４）。制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ４以上であると判断したことに基づいて（Ｓ１４≧Ｔ４）、チラーＷを制御して、冷却ジャケットＪ１〜Ｊ６へ供給する冷却水の温度を、設定値から変更幅ｂだけ低下させる（Ｓ１５）。冷却ジャケットＪ１〜Ｊ６へ供給される冷却水の温度が低下すると、冷却ジャケットＪ１〜Ｊ６によりスラリーＦから奪われる熱が増加し、スラリーＦの温度上昇が抑制され、又は、スラリーＦの温度が低下する。閾値温度Ｔ４は、所定温度の一例である。

制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ３未満であると判断したことに基づいて（Ｓ１４：Ｔ＜Ｔ３）、チラーＷを制御して、冷却ジャケットＪ１〜Ｊ６へ供給する冷却水の温度を、設定値へ変更させる（Ｓ１６）。冷却水の温度が設定値に戻されると、スラリーの過度の冷却が抑制され、粉体Ｐの溶媒Ｒへの分散が促進され、スラリーＦの生成の効率が向上する。なお、冷却水の温度が設定値のままである場合、すなわち、Ｓ１５を実行していない場合には、制御装置８５は冷却水の温度を変更しない。

制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ３以上Ｔ４未満であると判断した場合（Ｓ１４：Ｔ３≦Ｔ＜Ｔ４）、冷却水の温度を変更せず、Ｓ１７の処理を実行する。すなわち、制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ３以上Ｔ４未満であると判断したことに基づいて（Ｓ１４：Ｔ３≦Ｔ＜Ｔ４）、又は、Ｓ１５あるいはＳ１６を実行した後に、再び、スラリーの温度Ｔについて判断する（Ｓ１７）。制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ６以上であると判断したことに基づいて（Ｓ１７≧Ｔ６）、チラーＷを制御して、冷却ジャケットＪ１〜Ｊ６へ供給する冷却水の流量を、設定値から変更幅ｃだけ増加させる（Ｓ１８）。冷却ジャケットＪ１〜Ｊ６へ供給される冷却水の流量が増加すると、冷却ジャケットＪ１〜Ｊ６によりスラリーＦから奪われる熱が増加し、スラリーＦの温度上昇が抑制され、又は、スラリーＦの温度が低下する。閾値温度Ｔ６は、所定温度の一例である。

制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ５未満であると判断したことに基づいて（Ｓ１７：Ｔ＜Ｔ５）、チラーＷを制御して、冷却ジャケットＪ１〜Ｊ６へ供給する冷却水の流量を、設定値へ変更させる（Ｓ１９）。冷却水の流量が設定値に戻されると、スラリーの過度の冷却が抑制され、粉体Ｐの溶媒Ｒへの分散が促進され、スラリーＦの生成の効率が向上する。なお、冷却水の流量が設定値のままである場合、すなわち、Ｓ１８を実行していない場合には、制御装置８５は冷却水の流量を変更しない。

制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ５以上Ｔ６未満であると判断した場合（Ｓ１７：Ｔ５≦Ｔ＜Ｔ６）、冷却水の流量を変更せず、Ｓ２０の処理を実行する。すなわち、制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ５以上Ｔ６未満であると判断したことに基づいて（Ｓ１７：Ｔ５≦Ｔ＜Ｔ６）、又は、Ｓ１８あるいはＳ１９を実行した後に、再び、スラリーの温度Ｔについて判断する（Ｓ２０）。制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ８以上であると判断したことに基づいて（Ｓ２０≧Ｔ８）、冷却タンク９１へのスラリーの貯留を行う（Ｓ２１）。例えば、制御装置８５は、開閉弁Ｖ４を閉じて、開閉弁Ｖ５を開き、流量調整バルブＶ６を閉じる。そうすると、再循環機構部７０から排出されたスラリーＦは、排出路２２と供給管９２とを介して、冷却タンク９１へ供給され、冷却タンク９１に貯留される。スラリーＦは、冷却タンク９１に貯留されている間、分散混合ポンプＹでの剪断力やキャビテーションによる熱を受けず、温度上昇が抑制され、又は温度が低下する。また、冷却タンク９１に貯留されたスラリーＦは、ジャケットＪ６により熱を奪われて、温度が低下する。更に、冷却タンク９１は、スラリーＦが供給される前に、ジャケットＪ６により冷やされて温度が低下しているので、冷却タンク９１へスラリーＦが供給されると、スラリーＦの温度は大きく急速に低下する。閾値温度Ｔ８は、所定温度の一例である。

制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ７未満であると判断したことに基づいて（Ｓ２０：Ｔ＜Ｔ７）、冷却タンク９１へのスラリーの貯留を終了する（Ｓ２２）。例えば、制御装置８５は、開閉弁Ｖ４を閉じ、開閉弁Ｖ５を閉じ、流量調整バルブＶ１を閉じ、流量調整バルブＶ６を所定開度に設定する。そうすると、冷却タンク９１に貯留されたスラリーＦは、供給管９２と供給管５２とを介して、分散混合ポンプＹへ供給される。冷却タンク９１で強く冷却されたスラリーＦが分散混合ポンプＹへ供給されると、分散混合ポンプＹ、再循環機構部７０や貯留タンク５１の内部のスラリーＦから熱を奪い、分散混合システム１００全体のスラリーＦが冷却されるため好ましい。冷却タンク９１へのスラリーの貯留が終了（Ｓ２２）した後は、再循環機構部７０から排出されるスラリーＦは貯留タンク５１へ貯留される。なお、冷却タンク９１への貯留を実行していない場合、すなわち、Ｓ２１を実行していない場合には、制御装置８５は、Ｓ２２の開閉弁Ｖ４等の制御を実行しない。

なお、ここではＳ２１にて一度冷却タンク９１への貯留を開始した後には、Ｓ２０でスラリーＦの温度ＴがＴ７未満と判断された場合に冷却タンク９１への貯留を終了し、以後は貯留タンク５１へスラリーＦを貯留する例を説明した。しかし、Ｓ２１にて一度冷却タンク９１への貯留を開始した後、Ｓ２０でスラリーＦの温度Ｔが再度Ｔ８以上と判断されるまで冷却タンク９１へスラリーＦの貯留を継続し、Ｔ８以上と判断された場合に、再循環機構部７０から排出されるスラリーＦを貯留タンク５１へ貯留してもよい。つまり、Ｓ２０でスラリーＦの温度Ｔが再度Ｔ８以上と判断される都度、再循環機構部７０から排出されるスラリーＦの供給先を、冷却タンク９１と貯留タンク５１との間で変更してもよい。そうすると、一度冷却タンク９１への貯留を開始してから次に貯留タンク５１への貯留を開始するまでは、貯留タンク５１と冷却タンク９１の機能を入れ替えることができ、貯留タンク５１と冷却タンク９１の使用頻度を近付けることができる。したがって、分散混合システムの性能劣化を遅らせることができる。

制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ７以上Ｔ８未満であると判断した場合（Ｓ１７：Ｔ７≦Ｔ＜Ｔ８）、冷却タンク９１への貯留を終了せず、すなわち、再循環機構部７０から排出されるスラリーＦの供給先を変更せず、Ｓ２３の処理を実行する。すなわち、制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ７以上Ｔ８未満であると判断したことに基づいて（Ｓ１７：Ｔ７≦Ｔ＜Ｔ８）、又は、Ｓ２１あるいはＳ２２を実行した後に、再び、スラリーの温度Ｔについて判断する（Ｓ２３）。制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ１０以上であると判断したことに基づいて（Ｓ２３≧Ｔ１０）、モータＭ５を制御して、シャッタバルブ４６を開状態にする（Ｓ２４）。そうすると、分散混合ポンプＹのケーシング１の内部空間と外部とが連通される。これにより、ケーシング１の内部の圧力が、負圧状態から、外部と同じ圧力まで上昇するので、ケーシング１の内部でのキャビテーションの発生が抑制され、スラリーＦの温度上昇が抑制される。閾値温度Ｔ１０は、所定温度の一例である。

制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ９未満であると判断したことに基づいて（Ｓ２３：Ｔ＜Ｔ９）、モータＭ５を制御して、シャッタバルブ４６を閉状態にする（Ｓ２５）。そうすると、分散混合ポンプＹのケーシング１の内部空間と外部とが連通されない状態となる。これにより、ケーシング１の内部の圧力が再び低下し、負圧状態となるので、ケーシング１の内部でのキャビテーションの発生が再開し、スラリーＦの生成の効率が向上する。なお、シャッタバルブ４６が閉状態である場合、すなわち、Ｓ２４を実行していない場合には、制御装置８５はシャッタバルブ４６の動作を実行しない。

制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ９以上Ｔ１０未満であると判断した場合（Ｓ２３：Ｔ９≦Ｔ＜Ｔ１０）、シャッタバルブ４６の動作を実行せず、温度制御処理を終了する。すなわち、制御装置８５は、温度Ｔが閾値温度Ｔ９以上Ｔ１０未満であると判断したことに基づいて（Ｓ２３：Ｔ９≦Ｔ＜Ｔ１０）、又は、Ｓ２４あるいはＳ２５を実行した後に、温度制御処理を終了する。

〔変形例〕
上記実施形態では、温度制御処理が、閾値温度Ｔ１〜Ｔ１０に基づいて実行される例が説明された。閾値温度Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８、及びＴ１０は、同一の温度でもよいし、それぞれ異なる温度でもよいし、一部が等しい温度でもよい。閾値温度Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７、及びＴ９についても同様である。

上記実施形態では、温度制御処理において、制御装置８５が、以下の５つの処理により、混合部でのスラリーＦの温度を低下させる例が説明された。
（Ｓ１２）分散混合ポンプＹのモータＭ３の回転数の低下
（Ｓ１５）チラーＷが冷却ジャケットＪ１〜Ｊ６へ供給する冷却水の温度の低下
（Ｓ１８）チラーＷが冷却ジャケットＪ１〜Ｊ６へ供給する冷却水の流量の増加
（Ｓ２１）冷却タンク９１へのスラリーＦの貯留
（Ｓ２４）シャッタバルブ４６の開状態への切り替え
これら５つの処理のうち一部を行う形態も実現可能である。例えば、５つの処理のうち１つだけを行う形態も可能であるし、任意の２以上の処理を組み合わせて行う形態も可能である。Ｓ１５及びＳ１８の処理を実行しない形態では、分散混合システム１００は冷却部Ｃを備えていなくてもよい。Ｓ２１の処理を実行しない形態では、分散混合システム１００は貯留冷却部９０を備えていなくてもよい。Ｓ２４の処理を実行しない形態では、分散混合システム１００はシャッタバルブ４６を備えていなくてもよい。

上記実施形態では、制御装置８５がシャッタバルブ４６を開状態と閉状態とに切り替えて、分散混合ポンプＹのケーシング１の内部空間と外部とを連通する連通状態と、連通しない非連通状態とに切り替える例が説明された。分散混合ポンプＹのケーシング１の内部空間と外部とを連通する連通状態と、連通しない非連通状態とに切り替える手段としては、他の形態も可能である。例えば、シャッタバルブ４６に替えて、一端がケーシング１の導入室１３に連通され、他方がケーシング１の外部に連通された開閉弁を用いてもよい。

上記実施形態では、キャビテーションを発生させて溶媒Ｒに対する粉体Ｐの分散を好適に行う例が説明された。但し、キャビテーションを発生させずにロータ５の回転による撹拌のみによって粉体Ｐの溶媒Ｒへの分散を行う形態であっても本願発明を適用することができる。このようなキャビテーションが発生しない系であっても、ロータ５の回転数を減少させると撹拌により与えられるエネルギーが少なくなるため、スラリーＦの温度上昇が抑制される。また、キャビテーションが生じなくとも、冷却水の温度を下げたり流量を多くしたりすれば、スラリーＦの温度上昇は当然ながら抑制される。更に、負圧状態でなくとも密閉状態で撹拌を行っている場合、撹拌によるエネルギーによりケーシング１内部は昇温状態にあることが多いため、シャッタバルブ４６を開状態とすることで外部の相対的に低い温度の空気が流入し、スラリーＦの温度上昇を抑制することができる。

但し、キャビテーションを発生させる系においては、回転数を少なくすること、及び非連通状態を解除することで、キャビテーションを発生させない系に比べてより本願発明の効果をより好適に得ることができる。回転数を下げるとスラリーＦに作用する剪断力は低下するため、キャビテーションの発生数は減少する。また、非連通状態を解除すると、圧力が外部圧力と同じとなるので、同じくキャビテーションの発生数が減少する。このように、キャビテーションによって粉体Ｐを溶媒Ｒに分散させる系においては、回転数の減少や非連通状態の解除によってキャビテーションの発生数を減少させることもできるため、キャビテーションを発生させない系よりもスラリーＦの温度上昇を抑制する効果を好適に得ることが可能となる。

１ ケーシング
５ ロータ
６ 回転翼
４６ シャッタバルブ
５０ 溶媒供給部
５１ 貯留タンク
５２ 供給管
６０ ミキシング機構
７０ 再循環機構部
８５ 制御装置
９０ 貯留冷却部
９１ 冷却タンク
１００ 分散混合システム
Ｃ 冷却部
Ｆ スラリー
Ｊ１〜Ｊ６ 冷却ジャケット
Ｐ 粉体
Ｒ 溶媒
Ｗ チラー
Ｘ 粉体供給装置
Ｙ 分散混合ポンプ
Ｚ 混合部

Claims (7)

1. 粉体と溶媒とを混合してスラリーを生成する混合部と、
   上記混合部の内部の上記スラリーの温度を検出する検出部と、
   制御部と、を備え、
   上記制御部は、
   上記検出部が検出した上記スラリーの温度が所定温度に到達したことに応じて、上記混合部を制御して上記スラリーの温度を低下させる、スラリー製造装置。
2. 上記混合部は、
   駆動手段と、
   上記駆動手段に回転駆動されて、上記粉体と溶媒とを混合するロータと、を備え、
   上記制御部は、
   上記検出部が検出した上記スラリーの温度が上記所定温度に到達したことに応じて、上記駆動手段を制御して上記ロータの回転数を低下させる
   請求項１に記載のスラリー製造装置。
3. 上記混合部は、
   上記スラリーの流路又は貯留タンクを冷却する冷却部を備え、
   上記制御部は、
   上記検出部が検出した上記スラリーの温度が上記所定温度に到達したことに応じて、上記冷却部を制御して上記スラリーの温度を低下させる、
   請求項１または２に記載のスラリー製造装置。
4. 上記冷却部は、
   上記流路又は上記貯留タンクに設けられ、内部を流体が通流する冷却体と、
   冷却した流体を上記冷却体に供給する流体供給部と、を備え、
   上記制御部は、
   上記検出部が検出した上記スラリーの温度が上記所定温度に到達したことに応じて、上記流体供給部を制御して上記冷却体に供給する流体の温度を低下させる、
   請求項３に記載のスラリー製造装置。
5. 上記冷却部は、
   上記流路又は上記貯留タンクに設けられ、内部を流体が通流する冷却体と、
   冷却した流体を上記冷却体に供給する流体供給部と、を備え、
   上記制御部は、
   上記検出部が検出した上記スラリーの温度が上記所定温度に到達したことに応じて、上記流体供給部を制御して上記冷却体に供給する流体の流量を増加させる、
   請求項３又は４に記載のスラリー製造装置。
6. 上記混合部は、冷却タンクを備え、
   上記制御部は、
   上記検出部が検出した上記スラリーの温度が上記所定温度に到達したことに応じて、上記混合部を制御して上記スラリーを上記冷却タンクへ貯留させる
   請求項１から５のいずれかに記載のスラリー製造装置。
7. 上記混合部は、
   混合容器と、
   上記混合容器の内部で回転して上記混合容器内を負圧にし、上記混合容器内へ上記粉体と上記溶媒とを吸引し負圧下で混合するロータと、
   上記混合容器の内部空間と外部とを連通する連通状態と、上記混合容器の上記内部空間と外部とを連通しない非連通状態との間で状態を切り替え自在な連通手段と、を備え、
   上記制御部は、
   上記検出部が検出した上記スラリーの温度が上記所定温度に到達したことに応じて、上記連通手段を制御して上記非連通状態から上記連通状態へ切り替える
   請求項１に記載のスラリー製造装置。
   

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