JP2020075250A - 懸濁体の製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の材料を一様に混ぜ合わせ、凝集物のない滑らかな懸濁体を製造する。【解決手段】複数の材料を収納する容器2と、容器2内の中央において上下方向に延びる回転軸3に上下に離れて取り付けられている1対の第1羽根4と、容器内2であって1対の第1羽根4を囲むように配置される第2羽根5とを備える。第1羽根4は第1回転手段11によって、第2羽根5は、第1羽根4とは独立して第2回転手段12によって回転駆動される。第2羽根5は、容器2の半径方向に一定の幅を有し上下方向に延びる鉛直羽根部5Aと、各鉛直羽根部5Aの下端部に一端部が結合され他端部が半径方向内方に延び、前記材料に上方への流れを生じさせる水平羽根部5Bとを有する。第1羽根4は、第2羽根5よりも高速で回転され、前記材料に容器2の上下方向の流れを生じさせる。【選択図】 図1

Description

本発明は、懸濁体の製造装置に関し、特に電極の製造に用いる懸濁体の製造装置に関する。
二次電池の正極及び負極は、電極基板の表面に電極材料を混ぜ合わせてなる懸濁体を塗布して形成されることが一般的である。例えば、リチウムイオン二次電池の正極及び負極は、金属箔の表面に懸濁体を塗布して形成される。以下、電極製造に用いる懸濁体を電極懸濁体と称する。
この種の電極懸濁体は、電極材料である粉末材料と溶剤とを混ぜ合わせて生成されている。つまり、電極活物質粉末、導電材粉末及び結着材粉末が混合されて粉末材料とし、この混合された粉末材料に溶剤を投入して、回転ブレード等を用いて混ぜ合わせることにより、電極懸濁体が形成される。二次電池の電池性能は、電極懸濁体の性状が大きく影響するため、電極材料を均一に混ぜ合わせて懸濁体を製造する工程は、電極製造及び電池製造の中でも重要な工程の一つに位置づけられている。このような電極懸濁体の製造工程では、凝集物のない滑らかな懸濁体とすることが求められる。
このような製造装置において、電池の正極の活物質層に用いられる粉末材料の粉末粒径を乾式方式によって調整する機構と、粉末粒径が調整された前記粉末材料と溶剤とを混ぜ合わせる機構とを備える製造装置が提案されている(例えば,特許文献1参照)。
特開2012−133931号公報
特許文献1記載のものでは、粉末材料の粉末粒径を調整するため、製造する際に調整が猥雑な作業となっている。本発明は、前述したような粉末粒子径の調整を必須とせず、凝集物のない滑らかな懸濁体を製造する懸濁体の製造装置を提供する。
本発明に係る一の態様の懸濁体の製造装置は、複数の材料を混ぜ合わせて懸濁体を製造する製造装置であって、前記材料を収納する容器と、前記容器内に回転可能に配置される第1羽根と、前記第1羽根を囲むように回転可能に配置される第2羽根と、を備え、
前記第2羽根は、前記容器の半径方向に所定の幅を有し、上下方向に延び前記容器の内側面との間に、所定のクリアランスを有する鉛直羽根部と、前記鉛直羽根部の下端部に一端部が結合され他端部が半径方向内方に延びる水平羽根部と、前記容器の中心に配置され前記水平羽根部の他端部が結合される中心軸部とを備え、前記水平羽根部は、鉛直方向から見て、前記容器の内側面に沿って延びる第1部分と、前記第1部分の,前記鉛直羽根部側の端部から半径方向内方に延び前記中心軸部に結合される第2部分と、前記第1部分の,前記鉛直羽根部側の端部とは反対側の端部から半径方向内方に前記第2部分との間隔が徐々に狭くなるように延び前記中心軸部に結合される第3部分とを有し、前記第1乃至第3部分にて囲まれる開口が中央部に形成される枠形状である、ことを特徴とする。
この構成によれば、複数の材料を一様に混ぜ合わせる際に、第1羽根と第2羽根の水平羽根部により容器内の材料に上下方向への流れを生じさせ、かつ、材料が第1羽根によって生ずる流れによって容器の半径方向外方に送られて、第2羽根の鉛直羽根部と容器の内側面との間のクリアランスにおいて十分に混ぜ合わされ、凝集物のない滑らかな懸濁体が製造される。これにより、電極の懸濁体を製造する場合には滑らかな電極懸濁体となり、電池の性能向上に寄与し、また製造時間の短縮化による生産性の向上も図れる。
前記水平羽根部が、第1乃至第3部分にて囲まれる開口が中央部に形成される枠形状とされることで、水平羽根部の回転時に抵抗を抑えることで、スムーズな回転によって材料を効率よく混ぜ合わせることができ、また第2羽根にかかる付加を抑えることができる。
また、前記第1部分は、前記鉛直羽根部から離れるほど下方に位置するように傾斜したものであり、前記第2部分は、前記鉛直羽根部の下端部に結合され前記容器底面に平行に延びる外側部分と、前記外側部分の中心側端部から下方に傾斜して前記中心軸部に結合される内側部分とを有するものであり、前記第3部分は、前記第2部分の外側部分と平行に延びるものであることが好ましい。
また、この懸濁体の製造装置は、前記第2羽根が、上部中央に装置に取り付けるための取付部と、前記取付部と前記鉛直羽根部とをつなぐ前記容器の半径方向にのびる接続部と、を備える。この構成によれば、取付部により第2羽根の装置への取付が容易となる。また、接続部の寸法を調整することにより、鉛直羽根部の位置の調整が容易となる。
また、この懸濁体の製造装置は、前記第2羽根の前記接続部、前記鉛直羽根部、前記水平羽根部が一対で構成され、該一対の前記接続部、前記鉛直羽根部、前記水平羽根部が、前記取付部を対象に配されている。この構成によれば、一対の接続部、鉛直羽根部、水平羽根部によって、材料を均一に効率よく混練することができる。
また、この懸濁体の製造装置は、一対の前記接続部が、前記取付部を対象にして、それぞれ前記容器の半径方向にまっすぐのび、前記接続部と前記鉛直羽根部とが滑らかにつながっている。この構成によれば、接続部が取付部から半径方向に角度をもってのびていたり、接続部と鉛直羽根部とが角度をもって接続されていたりすると、混練時に一部に応力が集中するおそれがあり、また混練に期さない不用意な流れが生じるおそれがある。一方、上記の構成によれば、応力の集中を抑えて強度向上につながり、また、不用意な流れを抑えて、さらに材料を均一に効率よく混練することができる。また、この懸濁体の製造装置は、前記第2羽根が、前記中心軸部にかえて、一の水平羽根部の端部と、他の水平羽根部の端部とが滑らかにつながる構成としてもよい。
また、この懸濁体の製造装置は、前記第2羽根が、一対の前記接続部、前記鉛直羽根部、前記水平羽根部を2組備え、各前記接続部、前記鉛直羽根部、前記水平羽根部が、前記取付部を中心に90度ずらして配される構成としてもよい。この構成によれば、接続部と鉛直羽根部と水平羽根部が4つ配された第2羽根となる。
また、この懸濁体の製造装置は、前記第2羽根部の前記水平羽根部が、前記鉛直羽根部に対し傾斜する傾斜面を有する。この構成によれば、第2羽根の水平羽根部が単に鉛直方向に伸びて構成される場合と比較して、容器内の材料に対して効果的に上方向の流れを生じさせ、第1羽根がこれと逆方向の下方向への流れを生じさせた場合に、材料同士がぶつかり合って、効果的に材料を混ぜ合わせることができる。
また、この懸濁体の製造装置は、前記第2羽根の前記水平羽根部は、前記容器内において、材料に上方への流れを生じさせるものである。この構成によれば、水平羽根部によって材料が上方へ運ばれ、その材料が第1羽根によって容器の壁面方向に運ばれ、混連に資する鉛直羽根部に運ばれる。これにより、効率のよい混連が可能となる。
また、この懸濁体の製造装置は、前記第1羽根が、前記容器の鉛直方向に対し傾斜する傾斜面を有する。また、前記第1羽根は、前記容器内において、材料に上方または下方への流れを生じさせるものである。この構成によれば、第1羽根が単に鉛直方向に伸びて構成される場合と比較して、容器内の材料に対して半径方向外方への流れに加えて、効果的に上下方向の流れを生じさせる。これにより、効率のよい混練が可能となる。
また、この懸濁体の製造装置は、前記第1羽根を回転させる第1回転手段と、前記第2羽根を回転させる第2回転手段と、これらを制御する回転駆動制御手段を有し、前記回転駆動制御手段は、前記第1羽根を前記第2羽根よりも高速で回転させる。この構成によれば、第1羽根と第2羽根とで回転速度を変えることができ、例えば第1羽根が容器内の材料に流れを生じさせる役割とし、第2羽根が材料を混ぜ合わせる役割とするなど、それぞれの役割に応じた適度な回転速度とすることができ、材料を効果的に混ぜ合わせることができる。
また、この懸濁体の製造装置は、前記回転駆動制御手段が、前記材料を混ぜ合わせる場合は、前記第1羽根と前記第2羽根とを逆方向に回転させ、当該第1羽根が前記容器内の下方への流れを生じさせ、前記材料を脱気する場合は、前記第1羽根と前記第2羽根とを同一方向に回転させ、当該第1羽根が前記容器の上方への流れを生じさせる。
この構成によれば、第2羽根の水平羽根部が容器内の材料に対して上方向の流れを生じさせ、第1羽根がこれと逆方向の下方向への流れを生じさせた場合には、材料同士がぶつかり合って、効果的に材料を混ぜ合わせることができる。一方、第1羽根が第2羽根の水平羽根部とともに上方向に流れを生じさせる場合には、容器内の材料に上方向の流れを与え、材料内の空気を効果的に脱気することができる。
また、この懸濁体の製造装置は、前記回転駆動制御手段が、前記第1羽根を300〜6000rpmの範囲で回転させ、前記第2羽根を1〜180rpmの範囲で回転させることが好ましい。また、前記第1羽根を600〜1800rpmの範囲で回転させ、前記第2羽根を1〜180rpmの範囲で回転させること、前記第1羽根を600〜1800rpmの範囲で回転させ、前記第2羽根を3〜20rpmの範囲で回転させることがより好ましい。
また、この懸濁体の製造装置は、前記クリアランスが、2〜100mmであることが好ましい。クリアランスが2mmより狭いと,懸濁体が羽根と供回りしてしまい各種材料が混ぜ合わされず、また100mmより広い場合も各種材料が効率よく混ぜ合わさらない。
本発明は、複数の材料を混ぜ合わせる際には、第2羽根の水平羽根部によって材料に上方への流れを生じさせ、また第1羽根により生ずる流れによって半径方向外方に送られ、回転している鉛直羽根部と容器の内側面との間のクリアランスにおいて一様に混ぜ合わされる。これにより、滑らかな懸濁体を製造することができる。
一実施の形態に係る懸濁体の製造装置の概略構成を示す正面図である。 一実施の形態に係る懸濁体の製造装置の概略構成を示す斜視図である。 一実施の形態に係る懸濁体の製造装置の概略構成を示す側面図である。 一実施の形態に係る懸濁体の製造装置の概略構成を示す平面図である。 材料または懸濁体の容器への出入口部の説明図である。 懸濁体の製造装置の変形例の概略構成を示す正面図である。
以下、本発明に係る一実施形態を図面に基づき説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。特に、本実施形態においては、一例として電池の電極製造に用いる懸濁体(以下「電極懸濁体」と称する)を製造する製造装置を例に説明するが、本発明はこれに限られず、電極以外に用いる懸濁体にも適用可能である。
[1.製造装置の構造]
図1は、本発明の一実施形態に係る懸濁体の製造装置の概略構成を示す正面図である。図2は、同斜視図である。図1、図2に示すように、電極懸濁体の製造装置1は、複数の電極材料を収納する容器2と、容器2内の中央において上下方向に延びる回転軸3と、一対の第1羽根4と、第2羽根5と、を主要な構成として備える。
一対の第1羽根4は、回転軸3に上下に所定の間隔をあけて配置されている。第2羽根5は、容器2内において一対の第1羽根4のまわりを囲むように配置されている。なお、本実施形態においては、第1羽根4を一対に構成しているが、これに限られず、例えば第1羽根4が1つのみの構成としてもよい。
容器2は、上方が開口する容器本体2Aと、容器本体2Aの開口を閉じる蓋部2Bとを有する。電極材料を混ぜ合わせる際には、上側の第1羽根4の上方位置まで電極材料が満たされている。また、容器2は、冷却容器21内に収納される。
第1羽根4は,4枚の羽根部4Aを有し、各羽根部4Aは、中心の筒状部4Bの外周に周方向に90°間隔で取り付けられ、筒状部4Bの軸線に対し45度傾斜して取り付けられている。なお、羽根部4Aの枚数や傾斜角は本実施形態の一例であり、これに限られない。
そして、筒状部4Bには回転軸3が貫通し、筒状部4Bが回転軸に取り付けられている。第1羽根4は、回転軸3の回転方向に応じて、容器2内で電極材料に上下方向の流れを生じさせるとともに、電極材料を容器2の半径方向外方への流れを生じさせる。このような羽根部4Aは、平面視で十字状に配置されている。なお、羽根部4Aの十字状の配置は本実施形態の一例であり、これに限られない。
また、第1羽根4や容器2の寸法は、懸濁体の製造において、下記式により算出される範囲が望ましい。ここで、第1羽根4の羽根部4Aの水平方向長さaと、容器2の容器本体2Aの内径Dとの関係は、下記式1である。
a=D/(3〜4) ・・・(式1)
第1羽根4の羽根部4Aの鉛直方向高さbと、容器2の容器本体2Aの高さLとの関係は、下記式2である。
b=L/(5〜100) ・・・(式2)
容器2の容器本体2Aの内径Dと高さLとの関係は、下記式3である。
D/L=0.3〜3 ・・・(式3)
第2羽根5は、容器2の半径方向に一定の幅を有し上下方向に延びる2つの鉛直羽根部5Aと、各鉛直羽根部5Aの下端部に一端部が結合され他端部が半径方向内方に延び、電極材料に上方への流れを生じさせる2つの水平羽根部5Bとを有する。つまり、鉛直羽根部5Aや水平羽根部5Bは周方向において180度の等角度間隔で配置され、平面視で一文字状に配置されている(図3参照)。
なお、鉛直羽根部5Aと水平羽根部5Bの枚数や一文字状の構成は本実施形態の一例であり、これに限られず、例えば鉛直羽根部5Aや水平羽根部5Bを4つとし、周方向において90度の等角度間隔で配置され、平面視で十文字状に配置された構成としてもよい(図6参照)。
鉛直羽根部5Aは、容器2の内周面との間にクリアランスcを存するように配置され、上端部は、半径方向内方かつ上方に傾斜して延びる傾斜羽根部5Cを介して取付用筒状部5Dに接続されている。すなわち、傾斜羽根部5Cが鉛直羽根部5Aと取付用筒上部5Dとを接続していて、鉛直羽根部5Aは傾斜羽根部5Cから滑らかに延在している。
また、この取付用筒状部5Dを貫通して回転軸3が延びている。そして、回転軸3には、回転軸3の回転により第1羽根4を正逆回転させる第1回転手段11が連係されている。取付用筒状部5Dには円筒状の軸部5Fが結合され、その軸部5Fには、軸部5Fの回転により第2羽根5を回転させる第2回転手段12が連係されている。
また、水平羽根部5Bは、鉛直羽根部5Aの下端部に結合される一端部が、容器2の内周面付近に位置し、他端部が、幅が徐々に狭くなって水平方向に延び、容器2の中心に位置する中心軸部5Eに結合されている。中心軸部5Eは、第1羽根4の回転軸3と同軸状である。
また、図4の側面図に示すように、水平羽根部5Bは、鉛直羽根部5Aに対し略45°傾斜している傾斜板状で、中央部分に開口5Baを有し、電極材料の上方への流れを効率よく生じさせる。なお、水平羽根部5Bの傾斜角は本実施形態の一例であり、これに限られない。また、水平羽根部5Bの下面を下側容器2の内底面とほぼ平行な平坦面とする構成としてもよい。
また、第2羽根5の寸法は、懸濁体の製造において、下記式により算出される範囲が望ましい。ここで、第2羽根5の鉛直羽根部5Aの幅W1と容器2の内径Dとの関係は、下記式4である。
W1=D/(2.5〜40) ・・・(式4)
第2羽根5の鉛直羽根部5Aの幅W1と、鉛直羽根部5Aと容器2の内周面との間隔cとの関係は、下記式5である。
c=W1/(0.1〜30) ・・・(式5)
また、下記式6の範囲がより望ましく、例えば下記式7がさらに望ましい。
W1=D/(3〜20)、c=W1/(2〜15) ・・・(式6)
W1=D/10、c=W1/5 ・・・(式7)
なお、本実施形態においては、一例としてクリアランスcを20mmで構成している。また、水平羽根部5Bの底面と、容器2の内底面とのクリアランスSは、S=2〜50mmの範囲が望ましく、より望ましくは15mmである。
また、第1羽根4は第1回転手段11によって、第2羽根5は第2回転手段12によってそれぞれ回転駆動される。第1回転手段11及び第2回転手段12は、回転駆動制御手段13に連係され、回転駆動制御手段13により、第1羽根4が第2羽根5よりも高速で回転するように駆動制御されている。
そして、第1回転手段11及び第2回転手段12による回転は、独立して制御される。つまり、回転駆動制御手段13は、電極材料の粘度等に応じて、第1羽根4を300〜6000rpmの範囲で、第2羽根5を0〜180rpmの範囲でそれぞれ回転させる。望ましくは、第1羽根4を600〜1800rpmの範囲で、第2羽根5を3〜20rpmの範囲でそれぞれ回転させる。
また、第2羽根5を回転させる第2回転手段12は、容器2内において常時上方向への流れを生じさせる一方、第1羽根4を回転させる第1回転手段11は、電極材料を混ぜ合わせる場合と、脱気する場合とにより、上下方向の流れを選択する。
すなわち、電極材料を混ぜ合わせる場合、第1回転手段11は、第1羽根4を第2羽根5の回転方向と逆方向に回転させ、第1羽根4の回転により容器2の下方への流れを生じさせる。
一方、電極材料を脱気する場合、第1回転手段11は、第1羽根4を第2羽根5の回転方向と同一方向に回転させ、第1羽根4の回転により容器2の上方への流れを生じさせる。
また、図5に示すように、電極材料又は電極懸濁体の容器2への出し入れは、容器2の下部に設けられたバルブ手段31を用いて行われる。バルブ手段31は、図示しない電極懸濁体の貯蔵タンクに接続される接続口31aを有し、ハンドル31bを手動操作して出し入れが行われる。なお、バルブ手段31を容器2の下部の横側に設けた構成は本実施形態の一例であり、容器2の下部の下側に設ける構成としてもよい。
[2.動作]
次に、製造装置1の動作について、第1羽根4と第2羽根5の動きを中心に説明する。電極材料を混ぜ合わせる場合には、容器2に電極材料を入れた後、第1羽根4と第2羽根5とを作動させる。この時、第1羽根4を第2羽根5とは逆方向に回転させる。
これにより、低速回転する第2羽根5の水平羽根部5Bによって生じる電極材料の上方への流れが、高速回転される第1羽根4によって生じる下方への流れと衝突し、それらが半径方向外方への流れと変化する。この流れと、第1羽根4の回転そのものによる半径方向外方への流れと相俟って、電極材料が容器2の内周面側に運ばれる。そして、回転している鉛直羽根部5Aと容器2の内周面との間のクリアランスにおいて積極的に混ぜ合わされ、凝集物のない滑らかな電極懸濁体とされる。
特に、水平羽根部5Bが結合される中心軸部5Eは、第1羽根4の回転軸3と同軸状であるので、水平羽根部5Bによって生じる上方への流れが、第1羽根4によって生じる下方への流れによってスムーズに半径方向外方に変えられる。よって、電池としての特性向上だけでなく、製造時間の短縮化による生産性の向上も図れる。
一方、電極材料を脱気する場合には、第1羽根4を第2羽根5と同一方向に回転させる。これにより、低速回転する第2羽根5の水平羽根部5Bによって生じる電極材料の上方への流れが、高速回転される第1羽根4の回転によってさらに上方に流れるようにされ、電極材料内の空気を容器2の上部空間へ逃がし脱気が行われる。
そして、電極材料を混ぜ合わせ、脱気し、電極材料が十分に混ぜ合わされて電極懸濁体となった後、バルブ手段31から電極懸濁体を取り出し、図示しない貯蔵タンクに電極懸濁体を回収する。上記した本実施形態の電極懸濁体の製造装置を用いて電極材料を混ぜ合わせることで、従来よりも各種材料を均一に混ぜ合わせることができる。そして、このようにして製造された電極懸濁体を電池に用いることで電池性能が向上する。
[3.その他の実施形態]
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記の実施形態では、鉛直羽根部5Aと水平羽根部5Bを2つ備える構成としているが、これらを4つ備える構成としてもよい(図6参照)。また、これらを1つや6つの構成としてもよい。また、上記の実施形態では一対の水平羽根部5Bが接続される中心軸部5Eを円柱状としているが、これに限られず、角柱状や板状の中心軸部としてもよく、一対の水平羽根部5Bが滑らかにつながる構成としてもよい。
また、例えば、上記の実施形態では、容器2の出入口をバルブ手段31としているが、これに限らず、エアー手段を利用して自動化することもできる。このようにすれば、デッドスペースがなくなり残渣を抑えることができる。また、容器の円周方向に取り付けることにより、羽根を回しながらバルブを開けるとスムーズな排出を行うことができるとともに、容器底部の残渣も少なく、容量3000リットル以上の大型機の場合などに特に有効である。
また、本実施形態の容器は、底面が地面と略平行の有底円筒型の形状であるが、これに限られず、底面が下方に突出した皿型の容器でもよい。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
1 電極懸濁体の製造装置
2 容器
2A 容器本体
2B 蓋部
3 回転軸
4 第1羽根
4A 羽根部
4B 筒状部
5 第2羽根
5A 鉛直羽根部
5B 水平羽根部
5Ba 開口
5C 傾斜羽根部
5D 取付用筒状部
5E 中心軸部
11 第1回転手段
12 第2回転手段
13 回転駆動制御手段
21 冷却容器
31 バルブ手段

Claims (17)

  1. 複数の材料を混ぜ合わせて懸濁体を製造する製造装置であって、
    前記材料を収納する容器と、
    前記容器内に回転可能に配置される第1羽根と、
    前記第1羽根を囲むように回転可能に配置される第2羽根と、を備え、
    前記第2羽根は、
    前記容器の半径方向に所定の幅を有し、上下方向に延び前記容器の内側面との間に、所定のクリアランスを有する鉛直羽根部と、前記鉛直羽根部の下端部に一端部が結合され他端部が半径方向内方に延びる水平羽根部と、前記容器の中心に配置され前記水平羽根部の他端部が結合される中心軸部とを備え、
    前記水平羽根部は、鉛直方向から見て、前記容器の内側面に沿って延びる第1部分と、前記第1部分の前記鉛直羽根部側の端部から半径方向内方に延び前記中心軸部に結合される第2部分と、前記第1部分の前記鉛直羽根部側の端部とは反対側の端部から半径方向内方に前記第2部分との間隔が徐々に狭くなるように延び前記中心軸部に結合される第3部分とを有し、前記第1乃至第3部分にて囲まれる開口が中央部に形成される枠形状である、
    ことを特徴とする懸濁体の製造装置。
  2. 前記第1部分は、前記鉛直羽根部から離れるほど下方に位置するように傾斜したものであり、
    前記第2部分は、前記鉛直羽根部の下端部に結合され前記容器底面に平行に延びる外側部分と、前記外側部分の中心側端部から下方に傾斜して前記中心軸部に結合される内側部分とを有するものであり、
    前記第3部分は、前記第2部分の外側部分と平行に延びるものである、
    請求項1に記載の懸濁体の製造装置。
  3. 前記第2羽根は、
    上部中央に、装置に取り付けるための取付部と、
    前記取付部と前記鉛直羽根部とをつなぐ前記容器の半径方向にのびる接続部と、を備える、
    請求項1又は2に記載の懸濁体の製造装置。
  4. 前記第2羽根は、
    前記接続部、前記鉛直羽根部、前記水平羽根部が、一対に構成され、
    一対の前記接続部、前記鉛直羽根部、前記水平羽根部は、前記取付部を対象に配されている、
    請求項3に記載の懸濁体の製造装置。
  5. 一対の前記接続部は、前記取付部を対象にして、それぞれ前記容器の半径方向にまっすぐのび、
    前記接続部と前記鉛直羽根部とが滑らかにつながる、
    請求項4に記載の懸濁体の製造装置。
  6. 前記第2羽根は、
    前記中心軸部にかえて、
    一の水平羽根部の端部と、他の水平羽根部の端部とが滑らかにつながる構成である、
    請求項3又は4に記載の懸濁体の製造装置。
  7. 前記第2羽根は、
    一対の前記接続部、前記鉛直羽根部、前記水平羽根部を、2組備え、
    各前記接続部、前記鉛直羽根部、前記水平羽根部が、前記取付部を中心に90度ずらして配されている、
    請求項4乃至6のいずれか1項に記載の懸濁体の製造装置。
  8. 前記第2羽根は、前記水平羽根部が、前記鉛直羽根部に対し傾斜する傾斜面を有する、
    請求項1乃至7のいずれか1項に記載の懸濁体の製造装置。
  9. 前記第2羽根の前記水平羽根部は、前記容器内において、材料に上方への流れを生じさせるものである、
    請求項1乃至8のいずれか1項に記載の懸濁体の製造装置。
  10. 前記第1羽根は、前記容器の鉛直方向に対し傾斜する傾斜面を有する、
    請求項1乃至9のいずれか1項に記載の懸濁体の製造装置。
  11. 前記第1羽根は、前記容器内において、材料に上方または下方への流れを生じさせるものである、
    請求項1乃至10のいずれか1項に記載の懸濁体の製造装置。
  12. 前記第1羽根を回転させる第1回転手段と、前記第2羽根を回転させる第2回転手段と、これらを制御する回転駆動制御手段を有し、
    前記回転駆動制御手段は、
    前記第1羽根を前記第2羽根よりも高速で回転させる、
    請求項1乃至11のいずれか1項に記載の懸濁体の製造装置。
  13. 前記回転駆動制御手段は、
    前記材料を混ぜ合わせる場合は、前記第1羽根と前記第2羽根とを逆方向に回転させ、当該第1羽根が前記容器内の下方への流れを生じさせ、
    前記材料を脱気する場合は、前記第1羽根と前記第2羽根とを同一方向に回転させ、当該第1羽根が前記容器の上方への流れを生じさせる、
    請求項12に記載の懸濁体の製造装置。
  14. 前記回転駆動制御手段は、
    前記第1羽根を300〜6000rpmの範囲で回転させ、
    前記第2羽根を1〜180rpmの範囲で回転させる、
    請求項13に記載の懸濁体の製造装置。
  15. 前記回転駆動制御手段は、
    前記第1羽根を600〜1800rpmの範囲で回転させ、
    前記第2羽根を1〜180rpmの範囲で回転させる、
    請求項13に記載の懸濁体の製造装置。
  16. 前記回転駆動制御手段は、
    前記第1羽根を600〜1800rpmの範囲で回転させ、
    前記第2羽根を3〜20rpmの範囲で回転させる、
    請求項13に記載の懸濁体の製造装置。
  17. 前記クリアランスが、2〜100mmである、
    請求項1乃至16のいずれか1項に記載の懸濁体の製造装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021215378A1 (ja) 2020-04-21 2021-10-28 株式会社Nttドコモ 端末、無線通信方法及び基地局

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102611670B1 (ko) * 2020-04-29 2023-12-14 에스케이온 주식회사 울트라 디스퍼션 믹서
CN111773942A (zh) * 2020-06-29 2020-10-16 吕波 一种双向搅拌轴的稳定省力搅拌机
KR102646768B1 (ko) * 2021-05-19 2024-03-13 마츠모토 아키히코 현탁체의 제조 장치 및 이것에 사용되는 개폐밸브
CN114272877B (zh) * 2021-12-27 2024-02-13 江苏东南植保有限公司 一种杀菌剂生产用反应设备
KR102439697B1 (ko) * 2022-06-11 2022-09-02 주식회사 지인테크 2차 전지 믹싱 시스템

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4197019A (en) * 1979-01-11 1980-04-08 Schold George R Dual drive co-axial disperser
US4854720A (en) * 1983-07-15 1989-08-08 Schold George R Disperser apparatus with two coaxial drive shafts
JPH0229637U (ja) * 1988-08-12 1990-02-26
JP2008506512A (ja) * 2004-07-16 2008-03-06 バイエル・テクノロジー・サービシーズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング ダイナミックミキサー
JP2014223581A (ja) * 2013-05-16 2014-12-04 株式会社井上製作所 低剪断型同芯2軸ミキサー
KR101737756B1 (ko) * 2017-01-20 2017-05-18 (주)티에스아이 전지 전극용 슬러리 믹서
CN107224914A (zh) * 2017-07-18 2017-10-03 汇森生物设备镇江有限公司 一种高强度的搅拌装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1221126B (de) * 1964-08-26 1966-07-14 Karl Franczak Vorrichtung zum Mischen von Baustoffen
DE3027567A1 (de) * 1980-07-21 1982-02-25 Dieter 6570 Kirn Kupka Ruehrwerk mit zwei um dieselbe geometrische achse gegenlaeufig angetriebenen ruehrorganen
JPH0312431Y2 (ja) * 1986-08-08 1991-03-25
JPH0422822Y2 (ja) * 1987-06-23 1992-05-26
US4844355A (en) * 1987-11-05 1989-07-04 Gte Products Corporation Apparatus for milling metal powder to produce high bulk density fine metal powders
BR0017094B1 (pt) * 2000-01-31 2011-03-22 método e aparelho para mistura.
BR8203013Y1 (pt) * 2002-10-25 2011-08-23 disposição em tanque agitador usado em produtos cosméticos.
JP5625880B2 (ja) 2010-12-20 2014-11-19 日産自動車株式会社 正極電極スラリーの製造方法、および正極電極スラリーの製造装置
JP2014144447A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スラリー撹拌装置および方法
CN203108478U (zh) * 2013-02-01 2013-08-07 安徽麒麟化工科技有限公司 一种搅拌器
CN104368284A (zh) * 2013-08-13 2015-02-25 确成硅化学股份有限公司 液化器
CN203990385U (zh) * 2014-08-22 2014-12-10 江苏科幸新材料股份有限公司 一种低阻力高效混合搅拌罐
CN205731041U (zh) * 2016-06-27 2016-11-30 广东柏亚化妆品有限公司 一种反向平流搅拌锅
CN106621919A (zh) * 2016-11-17 2017-05-10 新乡市金鑫化工设备有限责任公司 套轴逆向搅拌罐

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4197019A (en) * 1979-01-11 1980-04-08 Schold George R Dual drive co-axial disperser
US4854720A (en) * 1983-07-15 1989-08-08 Schold George R Disperser apparatus with two coaxial drive shafts
JPH0229637U (ja) * 1988-08-12 1990-02-26
JP2008506512A (ja) * 2004-07-16 2008-03-06 バイエル・テクノロジー・サービシーズ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング ダイナミックミキサー
JP2014223581A (ja) * 2013-05-16 2014-12-04 株式会社井上製作所 低剪断型同芯2軸ミキサー
KR101737756B1 (ko) * 2017-01-20 2017-05-18 (주)티에스아이 전지 전극용 슬러리 믹서
CN107224914A (zh) * 2017-07-18 2017-10-03 汇森生物设备镇江有限公司 一种高强度的搅拌装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021215378A1 (ja) 2020-04-21 2021-10-28 株式会社Nttドコモ 端末、無線通信方法及び基地局

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