JP2021119013A - ホモゲナイザ - Google Patents

Abstract

【課題】ディスクとスプリングとの間の芯ズレの発生を抑制し、耐久性・性能を向上させたホモゲナイザを提供する。【解決手段】ホモゲナイザは、ディスク（１３，２３）と、ディスクに対向して配置されるシート（１２，２２）とを有するディスク機構（１０，２０）を有し、ディスクとシートとの間に液体を通過させて液体を均質化、乳化、分散化、または微細化する。ディスク機構は、ディスクをシートに向けて押圧するスプリング（１６，２６）と、ディスクおよびスプリングを保持するケーシング部材（１１，２１）とを有する。ケーシング部材は、ディスクが配置されるディスク収容部（１１ａ，２１ａ）と、スプリングが配置されるスプリング収容部（１１ｃ、２１ｃ）とが形成された一体の部材である。【選択図】図４

Description

本発明は、液体を均質化、乳化、分散化、または微細化するホモゲナイザに関する。

従来より、液体を均質化、乳化、分散化、または微細化するホモゲナイザが用いられている。特許文献１の装置（高圧型均質機）は、特許文献１の図１に示されるように、次の構造を有する。シリンダブロック（１）に穿設された原液送給路（ａ）に接続して、その排出側にディスク嵌入孔（ｂ）を穿設する。そこに装嵌されたシート（２）とディスクホルダ（３）とを、ディスクホルダ（３）の外部から押えボディー（４）を介してシリンダブロック（１）に気密に装着する。ディスクホルダ（３）に摺動自在に装嵌されたディスク（５）を、押えボディー（４）の内部に挿入された押圧金物（６）を介して、これに作用するばね（７）の弾性力により、シート（２）に押圧する。

実開昭５２−１４３７７５号公報

上述の特許文献１の装置では、ディスク（５）はディスクホルダ（３）に装嵌される。ばね（７）は、押えボディー（４）の内部に配置される。つまり、ディスクを収容するディスクホルダと、ばねを収容する押えボディーとは、別々の部材となっている。そうすると、ディスクホルダと押えボディーとの組み付け誤差により、ディスクの中心軸とばね（スプリング）の中心軸とが一致せず芯ズレの状態となる場合がある。芯ズレが生じると、ばねからディスクに作用する力の方向がディスクの中心軸と一致せず偏ったものとなるから、ディスクが傾いた状態になる可能性がある。ディスクが傾いた状態で装置が運転されると、シートとディスクとの間隔が周方向で不均一な状態となり、本来の性能が発揮されず、液体の均質化、乳化、分散化、または微細化が十分に行われない可能性がある。また、ディスクとディスクホルダとの間の摺動による摩耗や、シートとディスクとの間隔の不均一によるディスクの偏摩耗が発生する可能性があり、装置の耐久性が低下する可能性がある。加えて、芯ズレが生じないようにディスクホルダと押えボディーとの組み付けを行うためには、慎重な作業を要するから、装置の組み立て工数が増加してしまう。

本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ディスクとスプリングとの間の芯ズレの発生を抑制し、耐久性・性能を向上させたホモゲナイザを提供することにある。

〔構成１〕
上記目的を達成するためのホモゲナイザの特徴構成は、
ディスクと、前記ディスクに対向して配置されるシートとを有するディスク機構を有し、前記ディスクと前記シートとの間に液体を通過させて前記液体を均質化、乳化、分散化、または微細化するホモゲナイザであって、
前記ディスク機構は、前記ディスクを前記シートに向けて押圧するスプリングと、前記ディスクおよび前記スプリングを保持するケーシング部材とを有し、
前記ケーシング部材は、前記ディスクが配置されるディスク収容部と、前記スプリングが配置されるスプリング収容部とが形成された一体の部材である点にある。

上記の特徴構成によれば、ケーシング部材は、ディスクが配置されるディスク収容部と、スプリングが配置されるスプリング収容部とが形成された一体の部材であるから、ディスクの中心軸とスプリングの中心軸とが確実に一致（芯出し）される。これにより、ディスクの傾きによる性能低下や摩耗を抑制して、耐久性・性能を向上させたホモゲナイザを実現することができる。

〔構成２〕
本発明に係るホモゲナイザの別の特徴構成は、
第１ディスク機構と、前記第１ディスク機構の下流側に配置される第２ディスク機構とを有し、前記第２ディスク機構のケーシング部材である第２ケーシング部材の長さが、前記第１ディスク機構のケーシング部材である第１ケーシング部材の長さよりも短い点にある。

第１ディスク機構の下流側に第２ディスク機構を設ける場合には、第２ディスク機構でディスクに作用する力は第１ディスク機構に比べて小さくなるから、第２ディスク機構を小型化することが可能となる。従って、第２ケーシング部材の長さを第１ケーシング部材の長さよりも短く構成することができ、ホモゲナイザを小型化し、製造コストを低減することが可能となる。

〔構成３〕
本発明に係るホモゲナイザの別の特徴構成は、
前記ケーシング部材は、前記ディスク収容部へ液体を流入させる液体流入口と、前記ディスク収容部から液体を流出させる液体流出路を有し、
前記液体流出路は、前記ディスク収容部の中心軸に対して傾斜しており、かつ、前記ディスク収容部の中心軸から遠ざかるにつれて前記スプリング収容部に近づく点にある。

上記の特徴構成によれば、液体流出路の出口をスプリング収容部に比較的近い位置とすることができ、装置レイアウトの自由度を高めることが可能となる。

ホモゲナイザの概要を示す斜視図 ディスク機構の構造を示す一部断面図 ディスク機構の構造を示す断面図 ディスク機構のプランジャーポンプ機構への取付構造を示す正面図

以下図面に基づいて、本実施形態に係るホモゲナイザについて説明する。図中の矢印Ｕ、矢印Ｄ、矢印Ｆ、矢印Ｂ、矢印Ｌ及び矢印Ｒで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、前方向、後方向、左方向及び右方向と定義して説明を行う。

ホモゲナイザ１は、図１に示すように、プランジャーポンプ機構２、第１ディスク機構１０（ディスク機構の例）、第２ディスク機構２０（ディスク機構の例）を備えて構成されている。ホモゲナイザ１は、以下の用途に用いられる。均質化：牛乳などの乳系の液は脂肪球がある程度小さい状態に乳化されているが、そこから更に脂肪球を小さくして均一化する。乳化：水と油とが分散状態にある（＝分離状態ではない）際に、油滴等を小さくする。均質化：繊維等を含む液において、繊維同士の凝集や絡み合いをほぐす。微細化：繊維等を含む液において、繊維を微細化する。ケチャップや果汁系飲料の一部は繊維を含んでおり、これらに用いられる場合がある。また、分散と微細化を兼ねた処理を行う場合がある。

プランジャーポンプ機構２は、液体Ｚを吸入圧縮して、高圧状態として第１ディスク機構１０に送り出す装置である。詳しくはプランジャーポンプ機構２は、吸入ブロック３、液体供給部４を有し、吸入ブロック３の入口３ａから吸入した液体Ｚを圧縮して高圧状態とし、液体供給部４を通じて液体Ｚを第１ディスク機構１０へ供給する。液体供給部４から供給された液体Ｚは、第１ディスク機構１０および第２ディスク機構２０にて均質化、乳化、分散化、または微細化の処理を受け、第２ディスク機構２０の出口５から送り出される。

図２に示すように、第１ディスク機構１０は、第１ケーシング部材１１の第１取付部位１１ｇにて、取付具Ｘ（ボルト）によって、プランジャーポンプ機構２の液体供給部４の右側に取り付けられている。図２および図３に示すように、第２ディスク機構２０は、第２ケーシング部材２１の第２取付部位２１ｊにて、取付具Ｘによって、第１ディスク機構１０の上側に取り付けられている。

＜第１ディスク機構＞
第１ディスク機構１０は、図４に示すように、第１ケーシング部材１１、第１シート１２、第１ディスク１３、第１インパクトリング１４、第１ディスク押え部材１５、第１スプリング１６、第１スプリング押え部材１７、および第１ハンドル１８を備えて構成されている。

第１ケーシング部材１１（ケーシング部材の例）は、第１ディスク機構１０の構成部材を支持・収容する部材であって、左右方向に延びて配置される。第１ケーシング部材１１は、第１ディスク収容部１１ａ、第１スプリング収容部１１ｃ、第１軸受部位１１ｄ、第１液体流入口１１ｅ、第１液体流出路１１ｆ、および第１取付部位１１ｇを有して構成されている。

第１ディスク収容部１１ａ（ディスク収容部の例）は、第１ケーシング部材１１の左側面から右方向に延びて形成された円柱状の空間であって、中心軸１１ｂは水平方向に延びる状態となっている。第１ディスク収容部１１ａの内部に、左側から順に第１シート１２、第１インパクトリング１４、および第１ディスク１３が収容される。

第１スプリング収容部１１ｃ（スプリング収容部の例）は、第１ケーシング部材１１の右側面から左方向に延びて形成された円柱状の空間である。第１スプリング収容部１１ｃの内部に、左側から順に、第１ディスク押え部材１５、第１スプリング１６、および第１スプリング押え部材１７が収容される。

第１軸受部位１１ｄは、第１ディスク収容部１１ａと第１スプリング収容部１１ｃとの間に左右方向に延びて形成された円柱状の空間である。第１軸受部位１１ｄにおいて、第１ディスク押え部材１５の第１軸部位１５ａが、左右方向に移動可能な状態で支持される。第１軸受部位１１ｄの中心軸は、第１ディスク収容部１１ａの中心軸１１ｂと一致する。

第１液体流入口１１ｅは、第１ディスク機構１０へ液体Ｚが流入する開口である。図４に示されるように、第１シート１２の内部の空間が、第１液体流入口１１ｅに相当する。

第１液体流出路１１ｆは、第１ディスク機構１０から液体Ｚが流出する流路である。図４に示されるように、第１ディスク収容部１１ａの上側に、第１ケーシング部材１１の外側と連通する開口が設けられている。その開口が、第１液体流出路１１ｆに相当する。

第１取付部位１１ｇは、図２および図３に示されるように、第１ケーシング部材１１から前後方向へ張り出した直方体状の部位である。取付具Ｘにより、第１取付部位１１ｇを介して、第１ディスク機構１０が液体供給部４に取り付けられる。

第１シート１２（シートの例）は、円筒状の部材であって、その中心軸が第１ディスク収容部１１ａの中心軸１１ｂと一致する姿勢にて、第１ディスク収容部１１ａに収容されている。本実施形態では、第１シート１２の右側の面（第１ディスク１３と対向する面）は、平坦に形成されている。

第１ディスク１３（ディスクの例）は、円柱状の部材であって、その中心軸が第１ディスク収容部１１ａの中心軸１１ｂと一致する姿勢にて、第１ディスク収容部１１ａに収容されている。詳しくは、第１ディスク１３は、上側、下側、前側、および後側が平面状に面取りされている。第１ディスク収容部１１ａは、第１ディスク１３ａの外周面の形状に合わせて、上側、下側、前側、および後側が平面状に形成されている。第１ディスク収容部１１ａは、その内径が、第１ディスク１３より僅かに大きくなるよう形成されている。本実施形態では、第１ディスク１３の左側の面（第１シート１２と対向する面）は、平坦に形成されている。

第１インパクトリング１４は、円筒状の部材であって、その中心軸が第１ディスク収容部１１ａの中心軸１１ｂと一致する姿勢にて、第１ディスク収容部１１ａに収容されている。第１インパクトリング１４は、第１シート１２および第１ディスク１３の外側に配置される。第１シート１２と第１ディスク１３との間の隙間を通った液体Ｚが、第１インパクトリング１４の内面に衝突する。

第１シート１２の外周面のうち第１インパクトリング１４と対向する部位と、第１インパクトリング１４の内面とは、僅かな隙間が空けられた状態となっている。第１シート１２の外周面のうち第１インパクトリング１４と対向する部位と、第１インパクトリング１４の内面とは、僅かな隙間が空けられた状態となっている。第１シート１２の右側の面は、第１ディスク１３の左側の面と対向した状態となる。液体供給部４の液体供給路４ａを通って液体Ｚが第１ディスク機構１０へ流入すると、第１ディスク１３が右方向へ移動して、第１シート１２と第１ディスク１３との間に隙間が生じる。その隙間の大きさは、後述する第１ハンドル１８により調節される。液体Ｚは、第１シート１２と第１ディスク１３との間の隙間、第１シート１２と第１インパクトリング１４との間の隙間、および第１ディスク１３と第１インパクトリング１４との間の隙間を通り、第１液体流出路１１ｆを通って第１ディスク機構１０から流出する。これら隙間を液体Ｚが通る際、および液体Ｚが第１インパクトリング１４の内面衝突する際に、液体Ｚの均質化、乳化、分散化、または微細化が行われる。

ここで第１シート１２と第１ディスク１３との間の隙間を通った液体Ｚは、高い流速で第１インパクトリング１４の内面に衝突する。ここで第１インパクトリング１４が設けられない構成の場合、液体Ｚが第１ケーシング部材１１の内面に直接衝突し、衝突箇所の摩耗が進行する場合がある。本実施形態では、第１インパクトリング１４を第１ディスク機構１０に設けることにより、取り替えが困難な第１ケーシング部材１１の摩耗を抑制して、装置の耐久性が高められている。なお後述の通り、本実施形態では第２ディスク機構２０にはインパクトリングは設けられない。これは第２ディスク機構２０では液体Ｚの圧力・流速が第１ディスク機構１０よりも小さく、第２ケーシング部材２１の摩耗の可能性が低いためである。

第１ディスク押え部材１５は、円柱状の部材であって、その中心軸が第１ディスク収容部１１ａの中心軸１１ｂと一致する姿勢にて、第１スプリング収容部１１ｃに収容されている。第１ディスク押え部材１５は、左方向へ突出する第１軸部位１５ａを有する。第１軸部位１５ａは、第１軸受部位１１ｄに挿入されている。第１ディスク押え部材１５は、第１ディスク収容部１１ａの中心軸１１ｂに沿って左右方向に移動可能である。詳しくは、第１ディスク押さえ部材１５の外径は、第１ディスク押さえ部材１５が第１スプリング収容部１１ｃの内部で左右方向に摺動が可能なように、第１スプリング収容部１１ｃの内径より僅かに小さく形成されている。第１ディスク押え部材１５は、その右側面にて第１スプリング１６と接触し、第１軸部位１５ａの左方向の端部が第１ディスク１３の右側面と接触している。

第１スプリング１６は、円筒状のコイルバネであって、その中心軸が第１ディスク収容部１１ａの中心軸１１ｂと一致する姿勢にて、中心軸１１ｂに沿う方向に伸縮可能な状態で、第１スプリング収容部１１ｃに収容されている。第１スプリング１６の左側面は、第１ディスク押え部材１５の右側面と接触している。第１スプリング１６の右側面は、第１スプリング押え部材１７の左側面と接触している。

第１スプリング押え部材１７は、円柱状の部材であって、その中心軸が第１ディスク収容部１１ａの中心軸１１ｂと一致する姿勢にて、中心軸１１ｂに沿う方向に移動可能な状態で、第１スプリング収容部１１ｃに収容されている。第１スプリング押え部材１７の左側面は、第１スプリング１６の右側面と接触している。第１スプリング押え部材１７の右側面は、第１ハンドル１８と接触している。

第１ハンドル１８は、円柱状の部材であって、直径方向に突出する棒状の部位を有する。第１ハンドル１８は、ねじ機構によって第１ケーシング部材１１と結合されており、第１ディスク収容部１１ａの中心軸１１ｂの回りに回転されると、中心軸１１ｂに沿った方向に移動する。第１ハンドル１８は、その左側面に凹んだ部位を有し、その内側にて第１スプリング１６の右側面と接触している。

以上の通り構成された第１ディスク機構１０は、概略次の様に動作する。プランジャーポンプ機構２が運転され、液体供給部４の液体供給路４ａを通って液体Ｚが第１ディスク機構１０へ流入すると、液体Ｚに押されて第１ディスク１３が右方向へ移動して、第１シート１２と第１ディスク１３との間に隙間が生じる。ここでホモゲナイザ１の操作者が第１ハンドル１８を回して左方向へ移動させると、第１スプリング押え部材１７、第１スプリング１６、第１ディスク押え部材１５、および第１ディスク１３が左方向へ押し込まれる。第１ディスク１３は、プランジャーポンプ機構２からの液体Ｚを送り出す力と、第１スプリング１６からの力とが釣り合う位置に移動する。液体Ｚの圧力が適切な値となるよう第１ハンドル１８の位置が調節され、第１ディスク１３と第１シート１２との間隔が適切な大きさとなり、液体Ｚの均質化、乳化、分散化、または微細化が行われる。

本実施形態では、第１ケーシング部材１１が、第１ディスク収容部１１ａと第１スプリング収容部１１ｃとが形成された一体の部材であることによって、第１ディスク収容部１１ａの中心軸１１ｂに、第１ディスク１３の中心軸、第１ディスク押え部材１５の中心軸、第１スプリング１６の中心軸、および第１スプリング押え部材１７の中心軸を一致させることが容易となり、確実に芯出しが行われる。

＜第２ディスク機構＞
第２ディスク機構２０は、概ね第１ディスク機構１０と同様の構成を有する。第２ディスク機構２０は、第１ディスク機構１０の第１液体流出路１１ｆに接続される。すなわち第２ディスク機構２０は、第１ディスク機構１０の下流側に配置される。本実施形態では第２ディスク機構２０は、第１ディスク機構１０の上側に配置される。

第２ディスク機構２０は、図４に示すように、第２ケーシング部材２１、第２シート２２、第２ディスク２３、第２ディスク押え部材２５、第２スプリング２６、第２スプリング押え部材２７、および第２ハンドル２８を備えて構成されている。

第２ケーシング部材２１（ケーシング部材の例）は、第２ディスク機構２０の構成部材を支持・収容する部材であって、上下方向に延びて配置される。第２ケーシング部材２１は、第２ディスク収容部２１ａ、第２スプリング収容部２１ｃ、第２軸受部位２１ｄ、第２液体流入口２１ｅ、第２液体流出路２１ｆ、および第２取付部位２１ｊを有して構成されている。

第２ディスク収容部２１ａ（ディスク収容部の例）は、第２ケーシング部材２１の下側面から上方向に延びて形成された円柱状の空間であって、中心軸２１ｂは鉛直方向に延びる状態となっている。第２ディスク収容部２１ａの内部に、下側から順に第２シート２２、および第２ディスク２３が収容される。

第２スプリング収容部２１ｃ（スプリング収容部の例）は、第２ケーシング部材２１の上側面から下方向に延びて形成された円柱状の空間である。第２スプリング収容部２１ｃの内部に、下側から順に、第２ディスク押え部材２５、第２スプリング２６、および第２スプリング押え部材２７が収容される。

第２軸受部位２１ｄは、第２ディスク収容部２１ａと第２スプリング収容部２１ｃとの間に上下方向に延びて形成された円柱状の空間である。第２軸受部位２１ｄにおいて、第２ディスク押え部材２５の第２軸部位２５ａが、上下方向に移動可能な状態で支持される。第２軸受部位２１ｄの中心軸は、第２ディスク収容部２１ａの中心軸２１ｂと一致する。

第２液体流入口２１ｅ（液体流入口の例）は、第２ディスク機構２０へ液体Ｚが流入する開口である。図４に示されるように、第２シート２２の内部の空間が、第２液体流入口２１ｅに相当する。

第２液体流出路２１ｆ（液体流出路の例）は、第２ディスク機構２０から液体Ｚが流出する流路である。図４に示されるように、第２ディスク収容部２１ａの右側に、第２ケーシング部材２１の外側と連通する流路が設けられている。その開口が、第２液体流出路２１ｆに相当する。第２液体流出路２１ｆは、左下方向から右上方向へ向けて、斜めに延びて形成されている。すなわち第２液体流出路２１ｆは、第２ディスク収容部２１ａの中心軸２１ｂに対して傾斜しており、かつ、第２ディスク収容部２１ａの中心軸２１ｂから遠ざかるにつれて第２スプリング収容部２１ｃに近づく形態に、形成されている。異なる表現で説明すると、第２液体流出路２１ｆの出口２１ｈは、入口２１ｇに比べて上側、つまり中心軸２１ｂに平行な方向に関して第２スプリング収容部２１ｃに近い位置に、形成されている。

第２取付部位２１ｊは、図２および図３に示されるように、第２ケーシング部材２１から前後方向へ張り出した直方体状の部位である。取付具Ｘにより、第２取付部位２１ｊを介して、第２ディスク機構２０が第１ディスク機構１０に取り付けられる。

第２シート２２（シートの例）は、円筒状の部材であって、その中心軸が第２ディスク収容部２１ａの中心軸２１ｂと一致する姿勢にて、第２ディスク収容部２１ａに収容されている。本実施形態では、第２シート２２の上側の面（第２ディスク２３と対向する面）は、平坦に形成されている。

第２ディスク２３（ディスクの例）は、円柱状の部材であって、その中心軸が第２ディスク収容部２１ａの中心軸２１ｂと一致する姿勢にて、第２ディスク収容部２１ａに収容されている。詳しくは、第２ディスク２３は、右側、左側、前側、および後側が平面状に面取りされている。第２ディスク収容部２２ａは、第２ディスク２３ａの外周面の形状に合わせて、右側、左側、前側、および後側が平面状に形成されている。第２ディスク収容部２２ａは、その内径が、第２ディスク２３より僅かに大きくなるよう形成されている。本実施形態では、第２ディスク２３の下側の面（第２シート２２と対向する面）は、平坦に形成されている。

第２シート２２の上側の面は、第２ディスク２３の下側の面と対向した状態となる。液体供給部４の液体供給路４ａを通って液体Ｚが第２ディスク機構２０へ流入すると、第２ディスク２３が上方向へ移動して、第２シート２２と第２ディスク２３との間に隙間が生じる。その隙間の大きさは、後述する第２ハンドル２８により調節される。液体Ｚは、第２シート２２と第２ディスク２３との間の隙間を通り、第２液体流出路２１ｆを通って第２ディスク機構２０の出口５から流出する。これら隙間を液体Ｚが通る際に、液体Ｚの均質化、乳化、分散化、または微細化が行われる。

第２ディスク押え部材２５は、円柱状の部材であって、その中心軸が第２ディスク収容部２１ａの中心軸２１ｂと一致する姿勢にて、第２スプリング収容部２１ｃに収容されている。第２ディスク押え部材２５は、下方向へ突出する第２軸部位２５ａを有する。第２軸部位２５ａは、第２軸受部位２１ｄに挿入されている。第２ディスク押え部材２５は、第２ディスク収容部２１ａの中心軸２１ｂに沿って上下方向に移動可能である。詳しくは、第２ディスク押さえ部材２５の外径は、第２ディスク押さえ部材２５が第２スプリング収容部２２ｃの内部で上下方向に摺動が可能なように、第２スプリング収容部２２ｃの内径より僅かに小さく形成されている。第２ディスク押え部材２５は、その上側面にて第２スプリング２６と接触し、第２軸部位２５ａの下方向の端部が第２ディスク２３の上側面と接触している。

第２スプリング２６は、円筒状のコイルバネであって、その中心軸が第２ディスク収容部２１ａの中心軸２１ｂと一致する姿勢にて、中心軸２１ｂに沿う方向に伸縮可能な状態で、第２スプリング収容部２１ｃに収容されている。第２スプリング２６の下側面は、第２ディスク押え部材２５の上側面と接触している。第２スプリング２６の上側面は、第２スプリング押え部材２７の下側面と接触している。

第２スプリング押え部材２７は、円柱状の部材であって、その中心軸が第２ディスク収容部２１ａの中心軸２１ｂと一致する姿勢にて、中心軸２１ｂに沿う方向に移動可能な状態で、第２スプリング収容部２１ｃに収容されている。第２スプリング押え部材２７の下側面は、第２スプリング２６の上側面と接触している。第２スプリング押え部材２７の上側面は、第２ハンドル２８と接触している。

第２ハンドル２８は、円柱状の部材であって、直径方向に突出する棒状の部位を有する。第２ハンドル２８は、ねじ機構によって第２ケーシング部材２１と結合されており、第２ディスク収容部２１ａの中心軸２１ｂの回りに回転されると、中心軸２１ｂに沿った方向に移動する。第２ハンドル２８は、その下側面に凹んだ部位を有し、その内側にて第２スプリング２６の上側面と接触している。

第２ディスク機構２０の出口５には、ホモゲナイザ１から流体Ｚを送出する送出管３０が接続される。図２に示されるように、送出管３０は、９０度上方向へ曲がった管である。

以上の通り構成された第２ディスク機構２０は、概略次の様に動作する。プランジャーポンプ機構２が運転され、第２液体流入口２１ｅを通って液体Ｚが第２ディスク機構２０へ流入すると、液体Ｚに押されて第２ディスク２３が上方向へ移動して、第２シート２２と第２ディスク２３との間に隙間が生じる。ここでホモゲナイザ１の操作者が第２ハンドル２８を回して下方向へ移動させると、第２スプリング押え部材２７、第２スプリング２６、第２ディスク押え部材２５、および第２ディスク２３が下方向へ押し込まれる。第２ディスク２３は、プランジャーポンプ機構２（および第１ディスク機構１０）からの液体Ｚを送り出す力と、第２スプリング２６からの力とが釣り合う位置に移動する。液体Ｚの圧力が適切な値となるよう第２ハンドル２８の位置が調節され、第２ディスク２３と第２シート２２との間隔が適切な大きさとなり、液体Ｚの均質化、乳化、分散化、または微細化が行われる。

本実施形態では、第２ケーシング部材２１が、第２ディスク収容部２１ａと第２スプリング収容部２１ｃとが形成された一体の部材であることによって、第２ディスク収容部２１ａの中心軸２１ｂに、第２ディスク２３の中心軸、第２ディスク押え部材２５の中心軸、第２スプリング２６の中心軸、および第２スプリング押え部材２７の中心軸を一致させることが容易となり、確実に芯出しが行われる。

本実施形態では、第２ディスク機構２０における液体Ｚの圧力が、第１ディスク機構１０における液体Ｚの圧力に比べて小さい状態で、ホモゲナイザ１が運転される。そうすると、第２ディスク機構２０に要求される耐圧性能は、第１ディスク機構１０に要求される耐圧性能に比べて低くなる。本実施形態では、図４に示されるように、第２ディスク機構２０の第２ケーシング部材２１の長さＬ２が、第１ディスク機構１０の第１ケーシング部材１１の長さＬ１よりも短い。また第２ディスク機構２０の第２スプリング２６の長さ（自然長）およびバネ定数は、第１ディスク機構１０の第１スプリング１６の長さ（自然長）およびバネ定数よりも小さい。

＜他の実施形態＞
＜１＞上述の実施形態では、第１ディスク１３と第１シート１２の対向面は、何れも平坦に形成された。第２ディスク２３および第２シート２２も同様である。ディスクとシートとの対向面は様々な形状が可能である。例えば、両者が１段ないし複数段の凹凸を有してもよいし、一方を傾斜面とした形状（シャープ形状）も可能である。

＜２＞上述の実施形態では、ホモゲナイザ１が第１ディスク機構１０と第２ディスク機構２０の２つのディスク機構を有して構成された。ホモゲナイザ１が１つのディスク機構を有する形態も可能である。

＜３＞上述の実施形態では、第１ディスク機構１０が左右方向に沿って配置された。そして第２ディスク機構２０が、第１ディスク機構１０の配置方向に直交する上下方向に沿って配置された。第１ディスク機構１０および第２ディスク機構２０の配置の方向についてはこれに限らず、任意の方向での配置が可能である。また第１ディスク機構１０の配置方向と第２ディスク機構２０の配置方向についても、直交に限らず、平行など任意の関係での配置が可能である。

なお上述の実施形態（他の実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

１ ：ホモゲナイザ
２ ：プランジャーポンプ機構
３ａ ：入口
３ ：吸入ブロック
４ ：液体供給部
４ａ ：液体供給路
５ ：出口
１０ ：第１ディスク機構
１１ ：第１ケーシング部材
１１ａ ：第１ディスク収容部
１１ｂ ：中心軸
１１ｃ ：第１スプリング収容部
１１ｄ ：第１軸受部位
１１ｅ ：第１液体流入口
１１ｆ ：第１液体流出路
１１ｇ ：第１取付部位
１２ ：第１シート
１３ ：第１ディスク
１４ ：第１インパクトリング
１５ ：第１ディスク押え部材
１５ａ ：第１軸部位
１６ ：第１スプリング
１７ ：第１スプリング押え部材
１８ ：第１ハンドル
２０ ：第２ディスク機構
２１ ：第２ケーシング部材
２１ａ ：第２ディスク収容部
２１ｂ ：中心軸
２１ｃ ：第２スプリング収容部
２１ｄ ：第２軸受部位
２１ｅ ：第２液体流入口
２１ｆ ：第２液体流出路
２１ｇ ：入口
２１ｈ ：出口
２１ｊ ：第２取付部位
２２ ：第２シート
２３ ：第２ディスク
２５ ：第２ディスク押え部材
２５ａ ：第２軸部位
２６ ：第２スプリング
２７ ：第２スプリング押え部材
２８ ：第２ハンドル
３０ ：送出管
Ｘ ：取付具
Ｚ ：液体

ホモゲナイザ１は、図１に示すように、プランジャーポンプ機構２、第１ディスク機構１０（ディスク機構の例）、第２ディスク機構２０（ディスク機構の例）を備えて構成されている。ホモゲナイザ１は、以下の用途に用いられる。均質化：牛乳などの乳系の液は脂肪球がある程度小さい状態に乳化されているが、そこから更に脂肪球を小さくして均一化する。乳化：水と油とが分散状態にある（＝分離状態ではない）際に、油滴等を小さくする。分散化：繊維等を含む液において、繊維同士の凝集や絡み合いをほぐす。微細化：繊維等を含む液において、繊維を微細化する。ケチャップや果汁系飲料の一部は繊維を含んでおり、これらに用いられる場合がある。また、分散と微細化を兼ねた処理を行う場合がある。

第１シート１２の外周面のうち第１インパクトリング１４と対向する部位と、第１インパクトリング１４の内面とは、僅かな隙間が空けられた状態となっている。第１シート１２の右側の面は、第１ディスク１３の左側の面と対向した状態となる。液体供給部４の液体供給路４ａを通って液体Ｚが第１ディスク機構１０へ流入すると、第１ディスク１３が右方向へ移動して、第１シート１２と第１ディスク１３との間に隙間が生じる。その隙間の大きさは、後述する第１ハンドル１８により調節される。液体Ｚは、第１シート１２と第１ディスク１３との間の隙間、第１シート１２と第１インパクトリング１４との間の隙間、および第１ディスク１３と第１インパクトリング１４との間の隙間を通り、第１液体流出路１１ｆを通って第１ディスク機構１０から流出する。これら隙間を液体Ｚが通る際、および液体Ｚが第１インパクトリング１４の内面衝突する際に、液体Ｚの均質化、乳化、分散化、または微細化が行われる。

第１ディスク押え部材１５は、円柱状の部材であって、その中心軸が第１ディスク収容部１１ａの中心軸１１ｂと一致する姿勢にて、第１スプリング収容部１１ｃに収容されている。第１ディスク押え部材１５は、左方向へ突出する第１軸部位１５ａを有する。第１軸部位１５ａは、第１軸受部位１１ｄに挿入されている。第１ディスク押え部材１５は、第１ディスク収容部１１ａの中心軸１１ｂに沿って左右方向に移動可能である。詳しくは、第１ディスク押え部材１５の外径は、第１ディスク押え部材１５が第１スプリング収容部１１ｃの内部で左右方向に摺動が可能なように、第１スプリング収容部１１ｃの内径より僅かに小さく形成されている。第１ディスク押え部材１５は、その右側面にて第１スプリング１６と接触し、第１軸部位１５ａの左方向の端部が第１ディスク１３の右側面と接触している。

第２ディスク押え部材２５は、円柱状の部材であって、その中心軸が第２ディスク収容部２１ａの中心軸２１ｂと一致する姿勢にて、第２スプリング収容部２１ｃに収容されている。第２ディスク押え部材２５は、下方向へ突出する第２軸部位２５ａを有する。第２部位２５ａは、第２軸受部位２１ｄに挿入されている。第２ディスク押え部材２５は、第２ディスク収容部２１ａの中心軸２１ｂに沿って上下方向に移動可能である。詳しくは、第２ディスク押え部材２５の外径は、第２ディスク押え部材２５が第２スプリング収容部２２ｃの内部で上下方向に摺動が可能なように、第２スプリング収容部２２ｃの内径より僅かに小さく形成されている。第２ディスク押え部材２５は、その上側面にて第２スプリング２６と接触し、第２軸部位２５ａの下方向の端部が第２ディスク２３の上側面と接触している。

Claims (3)

1. ディスクと、前記ディスクに対向して配置されるシートとを有するディスク機構を有し、前記ディスクと前記シートとの間に液体を通過させて前記液体を均質化、乳化、分散化、または微細化するホモゲナイザであって、
   前記ディスク機構は、前記ディスクを前記シートに向けて押圧するスプリングと、前記ディスクおよび前記スプリングを保持するケーシング部材とを有し、
   前記ケーシング部材は、前記ディスクが配置されるディスク収容部と、前記スプリングが配置されるスプリング収容部とが形成された一体の部材であるホモゲナイザ。
2. 第１ディスク機構と、前記第１ディスク機構の下流側に配置される第２ディスク機構とを有し、前記第２ディスク機構のケーシング部材である第２ケーシング部材の長さが、前記第１ディスク機構のケーシング部材である第１ケーシング部材の長さよりも短い請求項１に記載のホモゲナイザ。
3. 前記ケーシング部材は、前記ディスク収容部へ液体を流入させる液体流入口と、前記ディスク収容部から液体を流出させる液体流出路を有し、
   前記液体流出路は、前記ディスク収容部の中心軸に対して傾斜しており、かつ、前記ディスク収容部の中心軸から遠ざかるにつれて前記スプリング収容部に近づく請求項１または２に記載のホモゲナイザ。
   
   

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