JP2023086143A - Disperser - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗料、インキ、医薬品、化粧品、食品、電池、電子部品などの顔料分散ペーストなどを製造する過程で、分散対象物を供給しながら容器内に投入済みのメディアと一緒に混合しながら分散または粉砕させるメディア型の分散機に関する。 In the process of manufacturing paints, inks, pharmaceuticals, cosmetics, foodstuffs, batteries, electronic components, and the like, the present invention can be applied while supplying an object to be dispersed and mixing it with media that has already been put into a container. It relates to a media-type disperser for dispersing or pulverizing.
従来の分散機として、メディア(例えば、ガラス、ジルコニアなどのビーズ)を用いて分散対象物を分散、撹拌または粉砕させるメディア式の分散機が知られている。例えば、分散機は、容器内の回転軸に分散用の複数のディスクを等間隔に備えている。ディスクは、外周に複数の突片を有し、厚み方向に貫通する貫通孔を有する。貫通孔は、ディスクの上流側から下流側の厚み方向にディスク回転方向と同方向に斜めに貫通している。この構成により、従来の分散機は、ディスクと容器の間から下流に流れた分散対象物およびメディアの一部を貫通孔の下流側の面から上流側の面に戻すように構成されている(特許文献1を参照)。 As a conventional dispersing machine, a media-type dispersing machine is known that disperses, agitates, or pulverizes an object to be dispersed using media (for example, beads of glass, zirconia, etc.). For example, a disperser equips a rotating shaft in a container with a plurality of discs for dispersing at equal intervals. The disk has a plurality of protruding pieces on its outer circumference and a through hole penetrating in the thickness direction. The through-hole obliquely penetrates the disk in the thickness direction from the upstream side to the downstream side in the same direction as the disk rotation direction. With this configuration, the conventional disperser is configured to return part of the object to be dispersed and the media flowing downstream from between the disc and the container from the downstream surface of the through-hole to the upstream surface ( See Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の分散機は、次のような問題点がある。先ず、ディスクの貫通孔を介してディスクの上流側の面にメディアを戻す力は、貫通孔を通過する分散対象物の流れよりも僅かに強い程度であるので、戻し力が作用するディスクの下流側の面の貫通孔の開口付近のメディアしか上流側の面に戻せない。それ故に、ディスク同士の間隙を狭くしてメディアを上流側に連続的に戻さなければ容器内にメディアを均等に分布させることができない。そこで、ディスク同士の間隙を狭くすることが考えられる。ディスク同士の間隙を狭くすると、隣接するディスクによる分散対象物の連続的な剪断によって生じる摩擦熱が容器とディスクの狭い間隙に蓄積され、分散対象物の物性を変質させるといった問題が生じる。この問題を解決するためにディスク同士の間隔を十分に確保する必要がある。
However, the dispersing machine described in
また、大量の分散対象物を高速に処理するために容器内への短時間当たりの未処理の分散対象物の供給量を増加させた場合、分散対象物の圧送力が高くなる。すなわち、貫通孔を介してメディアを上流側に戻す力よりも貫通孔を通過する分散対象物の流れが強くなり、メディアが下流に偏在して排出口を閉塞するばかりでなく、メディアが排出口に停滞してその運動が阻害されるのでメディア同士の速度差による剪断(ズリ速度)やメディア同士の衝突による分散対象物の微粒子化(分散)の作用が得らない。すなわち、分散対象物の供給量の増加と処理能力はトレードオフの関係にあり、生産効率を高めることができないといった不都合が生じている。 In addition, when the supply amount of the unprocessed material to be dispersed into the container per short period of time is increased in order to process a large amount of material to be dispersed at high speed, the force for pumping the material to be dispersed increases. That is, the flow of the object to be dispersed passing through the through-holes becomes stronger than the force that returns the media to the upstream side through the through-holes. Since the motion is hindered by the stagnation, the shear (shear speed) due to the speed difference between the media and the action of atomization (dispersion) of the dispersed object due to the collision between the media cannot be obtained. That is, there is a trade-off relationship between an increase in the supply amount of the object to be dispersed and the processing capacity, and there is an inconvenience that the production efficiency cannot be improved.
本発明は、このような課題を解決すべくなされたものであり、容器内のメディアの分布を均一に保ちながら大量の分散対象物を高速に処理可能な分散機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a dispersing machine capable of processing a large amount of objects to be dispersed at high speed while maintaining uniform distribution of media in a container. .
本発明は、以下のような分散機を提供する。 The present invention provides a dispersing machine as follows.
すなわち、容器内のメディアと当該容器の上流側に設けた投入部から投入した分散対象物を下流側に設けた排出部に向けて送りながらメディアとともに分散するメディア型の分散機であって、
円錐台状の複数の分散ロータと、
前記複数の分散ロータが回転可能に取り付けられる回転軸と、を備え、
前記複数の分散ロータの各々は、外径の大きい端部を上流側に向け、当該分散ロータを前記回転軸連ねたとき、上流側の前記分散ロータの小さい外径よりも下流側の前記分散ロータの大きい外径が大きくなるよう構成した
ことを特徴とする分散機。
That is, it is a media-type dispersing machine that disperses together with the media while feeding the media in the container and the object to be dispersed, which is introduced from the charging section provided on the upstream side of the container, toward the discharging section provided on the downstream side,
a plurality of truncated conical distributed rotors;
a rotating shaft to which the plurality of distributed rotors are rotatably mounted;
Each of the plurality of dispersion rotors has an end portion with a large outer diameter facing upstream, and when the dispersion rotors are connected to the rotation shaft, the dispersion rotor on the downstream side has a smaller outer diameter than the dispersion rotor on the upstream side. A dispersing machine characterized in that it is configured so that an outer diameter with a large diameter is large.
この構成によれば、円錐台状の分散ロータは、外径の小さい端部よりも外径の大きい端部の周速が速くなる。それ故に、分散対象物の分散時に分散ロータの回転に伴うメディアに作用する遠心力とは別にテーパ状の各分散ロータの周りに分散するメディアに対して上流側に戻す力(遠心力の分力)が連続的に作用する。すなわち、上記構成の分散機は、等間隔に配置した分散ディスクのみでメディアを上流側に戻す力を間欠的にメディアに付与する従来の分散機に比べて、回転軸に連ねた複数の分散ロータの全体でメディアに上流側に戻す力を連続的に付与する。その結果、容器内への分散対象物の供給量を増やしてもメディアが上流に戻る力が作用し続けているので、容器内にメディアを略均一に分布させる。したがって、メディア同士の速度差による剪断(ズリ速度)やメディア同士の衝突による分散対象物の微粒子化が維持されるので、分散効率が向上するとともに、メディアが、排出部に偏在することを抑制できるので、処理後の分散対象物を排出口から円滑に排出することができる。換言すれば、分散機は、メディアの分布を均一に保ちながら大量の分散対象物を高速に処理可能にする。 According to this configuration, the truncated cone-shaped dispersion rotor has a higher peripheral speed at the end with a larger outer diameter than at the end with a smaller outer diameter. Therefore, apart from the centrifugal force acting on the media due to the rotation of the dispersing rotor when the object to be dispersed is dispersed, there is a force returning the media dispersing around each tapered dispersing rotor to the upstream side (a component of the centrifugal force ) acts continuously. That is, the dispersing machine having the above configuration has a plurality of dispersing rotors connected to the rotating shaft, unlike the conventional dispersing machine that intermittently applies a force to the media to return the media to the upstream side only with dispersing disks arranged at regular intervals. continuously applies a force to return the media to the upstream side. As a result, even if the supply amount of the material to be dispersed into the container is increased, the force that causes the media to return upstream continues to act, so that the media are distributed substantially uniformly within the container. Therefore, the shearing (shear speed) due to the speed difference between the media and the atomization of the dispersion target due to the collision between the media are maintained, so that the dispersion efficiency is improved and the uneven distribution of the media in the discharge section can be suppressed. Therefore, the object to be dispersed after treatment can be smoothly discharged from the discharge port. In other words, the disperser enables high-speed processing of a large amount of objects to be dispersed while maintaining a uniform distribution of media.
さらに、円錐台状の分散ロータは、厚みの薄いディスクに比べて回転軸の軸芯方向に距離を稼ぐことができるので、容器と分散ロータの間隙が最も小さくなり剪断作用を発揮する各分散ロータの大径の端部同士の距離を十分に拡大することができる。したがって、剪断によって生じる摩擦熱が容器内に蓄積されないので、熱の影響による分散対象物の物性の変質を回避することができる。 Furthermore, since the truncated cone-shaped dispersing rotor can increase the distance in the axial direction of the rotating shaft compared to a thin disk, the gap between the container and the dispersing rotor is the smallest, and each dispersing rotor exerts a shearing action. The distance between the large diameter ends of the can be sufficiently enlarged. Therefore, since frictional heat generated by shearing does not accumulate in the container, it is possible to avoid deterioration of the physical properties of the object to be dispersed due to the influence of heat.
上記構成において、分散ロータは、外周面を有し、前記外周面には粗面が含まれていてもよいし、または、複数の溝が、外周面に沿って形成されており、上流から下流の方向に延びていてもよい。 In the above configuration, the distributing rotor has an outer peripheral surface, and the outer peripheral surface may include a rough surface, or a plurality of grooves are formed along the outer peripheral surface to may extend in the direction of
この構成によれば、分散ロータの外周面と分散対象物の摩擦抵抗が大きくなるので、撹拌効率が高まる。特に、分散ロータの回転によってメディアに作用する遠心力と上流側に戻す力の相互作用によって、メディアは分散ロータの大径部に移動する。すなわち、メディアが、容器内で間隙が最も狭くなる領域において分散ロータの大径のエッジに衝突するとともに、この衝突によって運動エネルギを得てメディア同士が互いに衝突し易くなる。したがって、上記構成の分散機は、分散対象物を効率よく撹拌、粉砕および分散させることができる。 With this configuration, the frictional resistance between the outer peripheral surface of the dispersing rotor and the object to be dispersed increases, so the stirring efficiency increases. In particular, the medium moves to the large-diameter portion of the dispersing rotor due to the interaction between the centrifugal force acting on the medium due to the rotation of the dispersing rotor and the force returning to the upstream side. That is, the media collide with the large-diameter edge of the dispersing rotor in the area where the gap is the narrowest in the container, and this collision provides kinetic energy, which facilitates collision of the media with each other. Therefore, the disperser configured as described above can efficiently agitate, pulverize, and disperse the object to be dispersed.
また、上記構成において、前記回転軸に前記分散ロータと交互に取り付けられる1または複数の分散ディスクを備え、
前記分散ディスクは、前記分散ロータの前記外径の大きい端部が有する前記外径よりも大径であり、複数の突片を外周に有するとともに、上流側の面から下流側の面に向けて、前記分散ディスクの回転方向と同方向に斜めに貫通する1または複数の貫通孔を有することが好ましい。
Further, in the above configuration, one or a plurality of dispersing disks attached alternately with the dispersing rotor on the rotating shaft,
The dispersing disk has a larger outer diameter than the end portion of the dispersing rotor having a large outer diameter, and has a plurality of protruding pieces on its outer circumference. , preferably has one or a plurality of through-holes penetrating obliquely in the same direction as the rotating direction of the dispersion disk.
この構成によれば、分散ロータのテーパ面によって上流側に戻されるメディアの一部が、分散ディスクの貫通孔を介して上流側に戻される一方で、この戻し力、分散ロータの回転に伴う遠心力および分散ディスクの貫通孔を上流側の面から下流側の面に通過した分散対象物の押圧の相乗効果により、分散ロータよりも大径の分散ディスク外周の突片にメディアが集まる。したがって、分散ディスクの回転に伴う分散対象物の撹拌中に、分散ディスクの突片にメディアが衝突して活発に運動するので、メディア同士の速度差による剪断やメディア同士の衝突による分散対象物の微粒子化の作用を効率よく得られる。 According to this configuration, a portion of the media returned to the upstream side by the tapered surface of the dispersing rotor is returned to the upstream side through the through-holes of the dispersing disk, while this return force and the centrifugal force caused by the rotation of the distributing rotor Due to the synergistic effect of the force and the pressure of the object to be dispersed that has passed through the through-holes of the dispersion disk from the upstream surface to the downstream surface, the media gathers on the projecting piece on the outer periphery of the dispersion disk that is larger in diameter than the dispersion rotor. Therefore, while the object to be dispersed is being agitated by the rotation of the dispersing disk, the media collide with the projecting pieces of the dispersing disk and actively move. It is possible to efficiently obtain the effect of microparticulation.
なお、上記構成において、前記分散ロータの上流側で複数の前記溝と前記分散ディスクの複数の前記貫通孔の各々が連通するよう構成することが好ましい。 In the above configuration, it is preferable that each of the plurality of grooves and the plurality of through holes of the distribution disk communicate with each other on the upstream side of the distribution rotor.
この構成によれば、分散ディスクの貫通孔を通過した分散対象物が、分散ロータの溝に流れ込むので、分散ロータの回転抵抗が増して強く撹拌される。すなわち、分散対象物およびメディアに遠心力が作用し易くなり、分散ディスクの突片に向けてメディアをより確実に集めることができる。なお、「連通」とは、回転軸の軸芯方向から見て、分散ディスクの貫通孔の下流側の開口が、分散ロータの上流側の端面と接触した状態で、分散ロータの外周面に形成された溝と、少なくとも部分的に重なることをいう。 According to this configuration, the object to be dispersed that has passed through the through-holes of the dispersion disk flows into the grooves of the dispersion rotor, so that the rotation resistance of the dispersion rotor increases and is strongly agitated. That is, the centrifugal force is more likely to act on the object to be dispersed and the media, and the media can be collected more reliably toward the projecting piece of the dispersion disk. Note that the term “communication” means that, when viewed from the axial direction of the rotating shaft, the downstream opening of the through-hole of the dispersion disk is formed on the outer peripheral surface of the dispersion rotor in a state in which it is in contact with the upstream end surface of the dispersion rotor. means at least partially overlapping with the groove that was created.
本発明は、容器内のメディアの分布を均一に保ちながら分散対象物を高速に処理可能な分散機を提供する。 The present invention provides a dispersing machine capable of processing objects to be dispersed at high speed while maintaining a uniform distribution of media in a container.
<第1実施形態>
以下、本発明に係るメディア型の分散機の一実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。なお、本実施形態の分散機では、メディアとして例えばジルコニアビーズを用いて分散対象物を混合して分散させる分散機(例えばビーズミル)について説明するが、本発明は分散機としてだけでなく、粒化対象材を細かく砕く粉砕機としても利用することができる。なお、ビーズはメディアの一例であり、分散対象物の種類、粒子の硬さ、粒子径、投入される溶媒(原料ペースト)の粘度や比重などに応じて、適宜に選択する。
<First embodiment>
An embodiment of a media-type dispersing machine according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the dispersing machine of the present embodiment, a dispersing machine (for example, a bead mill) that mixes and disperses an object to be dispersed using, for example, zirconia beads as a medium will be described. It can also be used as a pulverizer for finely crushing the target material. Beads are an example of media, and are appropriately selected according to the type of object to be dispersed, particle hardness, particle size, viscosity and specific gravity of the solvent (raw material paste) to be added, and the like.
分散機1は、図1に示すように、横型の分散機である。この分散機1は、容器2、回転軸3および回転軸3に取り付けられた複数の分散ロータ4を備えている。
The dispersing
容器2は、略密閉された円筒状のタンクある。容器2の一方の端面に分散対象物を内部に投入する投入部5を有し、この端面に対向する他方の端面側に排出部6を有する。
The
投入部5は、容器内部と連通する供給管7を接続して構成している。なお、供給管7は、その上流側に分散対象物を圧送するポンプなどが接続されている。
The
排出部6は、ギャップセパレータ8および排出管9から構成されている。ギャップセパレータ8は、容器2の内部を圧送されて最下流に到達した処理済みの分散対象物に含まれるメディアおよび処理済みの分散対象物以外の物(例えば、メディアの破片など)を分離するためのものである。すなわち、ギャップセパレータ8は、回転軸3に設けた回転ロータ10と回転ロータ10の外周を囲う固定ステータ11とから構成されている。回転ロータ10と固定ステータ11の間隙を調整することにより、メディアなどが間隙を通過しないようにしている。なお、ギャップセパレータ8は、本実施形態の一例であり、メディアと分散対象物を分離することができるものであればよく、例えばスクリーン機構であってもよい。
The
排出管9は、ギャップセパレータ8によって分離された分散対象物を分散機1の外部に排出する。本実施形態では、回転軸3を回転可能に支持するメカニカルシール12とメカニカルシール12を固定する固定壁13とによって構成されている。
The
なお、容器2は、外周にジャケット14を備えている。ジャケット14は、その内部に形成された流路に冷媒または温水などを供給および循環させることにより、容器2の内部の温度を調整する。
Note that the
回転軸3は、排出部側からメカニカルシール12を介して容器2の内部に挿通され、投入部側まで延びている。すなわち、回転軸3は、排出部側で片持ち支持されている。また、回転軸3は、基端側で図示しないモータなどの駆動源に直接または間接的に連結されており、コントローラを介して回転を制御されている。
The
分散ロータ4は、図1ないし図3に示すように、円錐台状をしている。分散ロータ4の外周面には複数の溝15が形成されている。溝15は、外周面の上流から下流の方向に延びている。さらに、溝15は、分散ロータ4の外周に等間隔に形成されている。複数の分散ロータ4の各々は、外径の大きい端部を上流側に向け、分散ロータ4を回転軸3に連ねて取り付けたとき、上流側の分散ロータ4の小さい外径よりも下流側の分散ロータ4の大きい外径が大きくなるように構成されている。なお、分散ロータ4の中央には、回転軸3に取り付けるための貫通孔16が設けられている。
The dispersing
<動作説明>
次に上記構成を有する分散機1の動作について説明する。
<Description of operation>
Next, the operation of the dispersing
予めメディアが投入されている容器2に供給管7から分散対象物の投入を開始する。ポンプによって下流側に圧送される分散対象物は、図4に示すように、分散ロータ4と容器2の内周壁によって形成される空間を下流に向けて流れる過程で、複数の分散ロータ4の回転によって撹拌、分散される。このとき、分散ロータ4の各々は、上流側に向けて外径の大きくなるテーパ状の外周を有するので、外径の小さい端部から外径の大きい端部側に向かうに連れて周速がしだいに速くなる。すなわち、分散ロータ4の回転に伴うメディアMに作用する遠心力とは別にテーパ状の各分散ロータ4の周りに分散するメディアMに対して上流側に戻す力(遠心力の分力)が連続的に作用する。したがって、メディアMは、分散対象物の流れに僅かな力で逆らいながら上流に移動しつつ、分散ロータ4の回転に伴う遠心力によってその大半が、容器2の内周壁と各分散ロータ4の外径の最大となる上流側へと移動する。すなわち、容器2と分散ロータ4の間隙が最も狭くなる領域(以下、適宜に「分散領域」と称す)にメディアが移動する。
An object to be dispersed is started to be introduced from the
分散領域で分散対象物は、回転している各分散ロータ4の大径部のエッジによって剪断される。また、メディアがエッジに衝突して活発に運動する。このメディアの運動により、分散対象物は、メディア同士の速度差による剪断(ズリ速度)やメディア同士の衝突による微粒子化の作用を受けながら下流へと圧送される。分散領域に存するメディアMは、大径部のエッジ側から容器2の内周壁に向けて放射状に広がりながら回転し続けている。
In the dispersion area the object to be dispersed is sheared by the large diameter edge of each
各分散ロータ4によって分散処理の施された分散対象物は、ギャップセパレータ8によって僅かに含まれているメディアを分離されて排出管9から排出される。
The object to be dispersed, which has undergone dispersion processing by each of the
上記構成の分散機1によれば、円錐台状の複数の分散ロータ4を外径の大きい端部を上流側に向けて回転軸3に連ねて取り付けることにより、各分散ロータ4の周りに存するメディアを上流側に戻すことができる。したがって、分散機1は、分散対象物の分散処理中に最下流の排出部側へのメディアMの偏在を抑制しながら各分散ロータ4の区間ごとにメディアを略均一に分布させるので、分散効率を向上させながら分散対象物のみを排出部6から効率よく排出することができる。
According to the dispersing
また、分散ロータ4は、回転軸3の軸芯方向に距離を稼ぐことができるので、各分散ロータ4の外径の大きいエッジまでの距離を拡大させることができる。したがって、回転時に分散ロータ4のエッジによる分散対象物の剪断で生じる摩擦熱が、容器内に蓄積されないので、熱の影響による分散対象物の物性の変質を回避することができる。
Further, since the
<第2実施形態>
本実施形態は、第1実施形態の分散ロータ4とは別に複数の分散ディスクを備えている。したがって、異なる構成について詳述し、第1実施形態と同一の構成については同一符号を付すに留めて説明する。
<Second embodiment>
This embodiment includes a plurality of dispersing disks in addition to the dispersing
本実施形態の分散機1は、図5に示すように、回転軸3に分散ロータ4と交互に取り付けられる分散ディスク20を備えている。
As shown in FIG. 5, the dispersing
分散ディスク20は、図6に示すように、分散ロータ4の外径の大きい端部よりも大径であり、外周に複数の突片21を有する。
As shown in FIG. 6, the dispersing
突片21は、径外方向に延在する略台形状である。本実施形態の突片21は、分散ディスク20の回転方向Rと反対向きの斜めに延びる第1辺21aと、第1辺21aから円周方向へ延びる第2辺21bと、第2辺21bから分散ディスク20の中心方向に向けて延びる第3辺21cから構成されている。また、第1辺21aと第2辺21bは緩やかな湾曲であり、これらが滑らかに連続している。また、隣り合う突片21は、一の突片21の第3辺21cと、他の突片21の第1辺21aとが滑らかに連続している。
The projecting piece 21 has a substantially trapezoidal shape extending radially outward. The projecting piece 21 of this embodiment includes a
また、分散ディスク20には、各突片21からディスクの中心方向に少しずらした位置に、貫通孔22がそれぞれ設けられている。
Further, through-
貫通孔22は、主にメディアおよび分散対象物を通過させるための孔である。本実施形態の貫通孔22は、分散ディスク20の上流側の面から下流側の面に向けて、分散ディスク20の回転方向Rと同方向に斜めに貫通している。また、分散ディスク20の下流側の面の貫通孔22の開口のそれぞれは、分散ロータ4の外径の大きい端面と接触した状態で、分散ロータ4の外周面に形成された複数の溝15のそれぞれと重なる。すなわち、分散ロータ4の上流側で複数の溝15と分散ディスク20の複数の貫通孔22の各々が連通するよう構成されている。
The through-
なお、分散ディスク20の中央には、回転軸に取り付けるための貫通孔23が設けられている。
A through
<動作説明>
次に上記構成を有する分散機1の動作について説明する。
<Description of operation>
Next, the operation of the dispersing
予めメディアが投入されている容器2に供給管7から分散対象物の投入を開始する。ポンプによって下流側に圧送される分散対象物は、下流に向けて流れる過程で複数の分散ロータ4および複数の分散ディスク20の回転によって撹拌、分散される。このとき、図7に示すように、分散対象物は、容器2の内周壁に沿って下流に向かう大きな流れ(以下、適宜に「本流」と称す)と、分散ディスク20の貫通孔22を通過する小さな流れ(以下、適宜に「副流」と称す)とからなる。ここで、分散対象物の流速は、副流よりも本流が速い。
An object to be dispersed is started to be introduced from the
本実施形態では、分散処理時に分散ロータ4および分散ディスク20の協働により、本流における容器2の内周壁と各分散ディスク20の外周との間の領域(以下、適宜に「分散領域」と称す)にメディアMが、均一に分布する。
In this embodiment, due to the cooperation of the dispersing
先ず、分散ディスク20の外径よりも小さい分散ロータ4の各々が、上流側に向けて外径の大きくなるテーパ状の外周面を有するので、分散ロータ4の外径の小さい端部から外径の大きい端部側に向かうにつれて周速がしだいに速くなる。このとき、分散ロータ4の回転時に溝15との摩擦抵抗により分散対象物およびメディアMに作用する遠心力が、隣り合う分散ディスク20の間で連続的に作用している。
First, since each of the dispersing
また、テーパ状の分散ロータ4によって生じる周速の差によって遠心力とは別にテーパ状の各分散ロータ4の周りに存するメディアMに対して上流側に戻す力(遠心力の分力)が連続的に作用する。したがって、隣り合う分散ディスク20の間に存するメディアMが、分散ディスク20の貫通孔22を通過する分散対象物の副流に僅かな力で逆らいながら上流に移動しつつ、分散ロータ4の回転に伴う遠心力によってその大半が、容器2の内周壁と各分散ロータ4の外径の最大となる上流側の分散領域へと回転しながら引き寄せられる。隣り合う分散ディスク20の間におけるメディアMの移動により、メディアMは、各分散領域で分散ディスク20から容器2の内周壁に向けて放射状に広がりながら回転し続けている。すなわち、メディアMは、各分散領域で均一に分布している。
In addition to the centrifugal force, a force (a component of the centrifugal force) returning the media M around each
メディアMの大半が分散領域に移動する一方で、僅かな数のメディアMが、分散ディスク20の貫通孔22を通過して上流側に戻される。
While most of the media M move to the dispersion area, a small number of the media M pass through the through-
したがって、分散対象物のみが下流側に流れ、ギャップセパレータ8を介して排出管9から排出される。
Therefore, only the material to be dispersed flows downstream and is discharged from the
上記構成の分散機1によれば、分散ロータ4および分散ディスク20の協働によりメディアMに上流側に戻す力を連続的に作用させるので、この戻す力と回転に伴う遠心力の相互作用により、本流の流れを乱すことなく各分散ディスク20の外周側の分散領域にメディアMを均一に分布させながら分散対象物の分散処理を継続的に行うことができる。したがって、分散機1は、分散対象物の分散処理中に排出部側へのメディアMの偏在を抑制しながら各分散ロータ4の区間ごとにメディアを略均一に分布させるので、分散対象物のみを排出部6から効率よく排出することができる。
According to the dispersing
また、分散対象物を積極的に剪断する分散ディスク20の間に分散ロータ4を備えているので、分散ディスク20の間の距離が拡大される。したがって、回転する分散ディスク20の剪断によって生じる摩擦熱が効率よく分散されるので、摩擦熱による分散対象物の物性の変質を抑制することができる。
Also, since the dispersing
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes are possible within the scope of the claims.
(1)上記構成の分散機1において、回転軸3の先端に撹拌ロータを備えた構成であってもよい。撹拌ロータ40は、図8および図9に示すように、円柱状のロータ41の外周および軸芯方向に等間隔に複数のピン42が設けられている。すなわち、回転軸3の先端側の1列目のピン42の間に2列目のピン42が位置し、1列目と2列目の各ピン42の位置が軸芯方向で重ならないように構成されている。
(1) In the dispersing
この構成によれば、上流側の回転中心で滞留しがちなメディアMが、撹拌ロータ40の回転によりピン42と衝突し、容器2に内周壁に沿って流れる本流に向けて弾き飛ばされる。したがって、容器2に投入したメディアMの全てを分散処理に利用することができる。
According to this configuration, the media M, which tends to stay at the center of rotation on the upstream side, collides with the
(2)上記構成の分散機1において、分散ディスク20に形成された貫通孔22は、上流側の面から下流側の面に向けて垂直に形成してもよい。また、貫通孔22は、円形以外に楕円や長孔であってもよい。
(2) In the dispersing
(3)上記の各実施形態の分散機1において、分散ロータ4は、外周面の全面を粗面としてもよいし、または部分的に粗面を有していてもよい。外周面を粗面にすることにより、分散対象物との摩擦抵抗が高まり、分散効率を高めることができる。
(3) In the dispersing
(4)上記の各実施形態の分散機1において、分散ディスク20は、上流側の面から下流側の面に貫通する貫通孔22は、円形に限らず長孔であってもよい。貫通孔22が長孔の場合、複数の円弧状の長孔であってもよりし、1個の「C」字状であってもよい。
(4) In the dispersing
(5)上記の各実施形態の分散機1は、回転軸3が片持ち水平保持された横型について説明しているが、回転軸3が垂直または傾斜した縦型としても利用することができる。
(5) Although the dispersing
1 分散機
2 容器
3 回転軸
4 分散ロータ
5 投入部
6 排出部
7 供給管
8 ギャップセパレータ
9 排出管
15 溝
20 分散ディスク
21 突片
22 貫通孔
すなわち、容器内のメディアと当該容器の上流側に設けた投入部から投入した分散対象物を下流側に設けた排出部に向けて送りながらメディアとともに分散するメディア型の分散機であって、
円錐台状の複数の分散ロータと、
前記複数の分散ロータが回転可能に取り付けられる回転軸と、を備え、
前記複数の分散ロータの各々は、外周面を有し、当該外周面に上流から下流に向かう溝が形成されており、外径の大きい端部を上流側に向け、前記回転軸に連ねて取り付けられており、上流側の前記分散ロータの小さい外径よりも下流側の前記分散ロータの大きい外径が大きくなるよう構成した
ことを特徴とする分散機。
That is, it is a media-type dispersing machine that disperses together with the media while feeding the media in the container and the object to be dispersed, which is introduced from the charging section provided on the upstream side of the container, toward the discharging section provided on the downstream side,
a plurality of truncated conical distributed rotors;
a rotating shaft to which the plurality of distributed rotors are rotatably mounted;
Each of the plurality of distributed rotors has an outer peripheral surface in which a groove extending from upstream to downstream is formed. and is configured such that the large outer diameter of the dispersing rotor on the downstream side is larger than the small outer diameter of the dispersing rotor on the upstream side.
上記構成において、分散ロータは、前記外周面には粗面が含まれていてもよい。 In the above configuration, the outer peripheral surface of the dispersion rotor may include a rough surface.
Claims (5)
円錐台状の複数の分散ロータと、
前記複数の分散ロータが回転可能に取り付けられる回転軸と、を備え、
前記複数の分散ロータの各々は、外径の大きい端部を上流側に向け、当該分散ロータを前記回転軸に連ねたとき、上流側の前記分散ロータの小さい外径よりも下流側の前記分散ロータの大きい外径が大きくなるよう構成した
ことを特徴とする分散機。 A media-type dispersing machine that disperses together with the media while feeding the media in the container and the object to be dispersed, which is input from the input unit provided on the upstream side of the container, toward the discharge unit provided on the downstream side,
a plurality of truncated conical distributed rotors;
a rotating shaft to which the plurality of distributed rotors are rotatably mounted;
Each of the plurality of dispersing rotors has an end portion with a large outer diameter facing upstream, and when the dispersing rotors are connected to the rotating shaft, the dispersing rotor on the downstream side has a smaller outer diameter than the dispersing rotor on the upstream side with a smaller outer diameter. A dispersing machine characterized in that it is configured such that the large outer diameter of the rotor is large.
ことを特徴とする請求項1に記載の分散機。 The dispersing machine according to claim 1, wherein the dispersing rotor has an outer peripheral surface, and the outer peripheral surface includes a rough surface.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の分散機。 3. The disperser according to claim 1, wherein a plurality of grooves are formed along the outer peripheral surface of the dispersing rotor and extend in the direction from upstream to downstream.
前記分散ディスクは、前記分散ロータの前記外径の大きい端部が有する前記外径よりも大径であり、複数の突片を外周に有するとともに、上流側の面から下流側の面に向けて、前記分散ディスクの回転方向と同方向に斜めに貫通する1または複数の貫通孔を有する
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の分散機。 one or more dispersing discs alternately attached to the rotating shaft with the distributing rotor;
The dispersing disk has a larger outer diameter than the end portion of the dispersing rotor having a large outer diameter, and has a plurality of protruding pieces on its outer circumference. 4. The dispersing machine according to any one of claims 1 to 3, characterized by having one or more through-holes penetrating obliquely in the same direction as the rotating direction of said dispersing disk.
ことを特徴とする請求項4に記載の分散機。 5. The disperser according to claim 4, wherein the plurality of grooves and the plurality of through holes of the dispersing disk are configured to communicate with each other on the upstream side of the dispersing rotor.
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