JP3296954B2 - 微粒化装置及び微粒化方法 - Google Patents
微粒化装置及び微粒化方法Info
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- JP3296954B2 JP3296954B2 JP01307496A JP1307496A JP3296954B2 JP 3296954 B2 JP3296954 B2 JP 3296954B2 JP 01307496 A JP01307496 A JP 01307496A JP 1307496 A JP1307496 A JP 1307496A JP 3296954 B2 JP3296954 B2 JP 3296954B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種物質を微粒化す
るための装置及び方法に関し、より詳しくは、素材を懸
濁した液体を超高圧で衝突させることにより、瞬間的に
乳化、分散または微粉砕を行う微粒化装置及び微粒化方
法に関するものである。
るための装置及び方法に関し、より詳しくは、素材を懸
濁した液体を超高圧で衝突させることにより、瞬間的に
乳化、分散または微粉砕を行う微粒化装置及び微粒化方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の微粒化装置としては、例
えば特開平2 −261525号に記載の乳化装置が知られてい
る。この乳化装置は、図７に示すように、混合液流路を
硬質のプレート材からなる２枚のライナー部材５０，５
１によって閉塞し、流入側に配置した第１のライナー部
材５０には、２つの貫通孔５０ａ，５０ｂを形成すると
ともに各貫通孔出口を連通する第１の溝状通路５０ｃを
形成し、また、その第１のライナー部材５０に密着して
下流側に配置した第２のライナー部材５１は、第１の溝
状通路５０ｃと直交する方向に第２の溝状通路５１ｃを
配置するとともに、その両端には混合液を排出するため
の貫通孔５１ａ，５１ｂが形成されている。これら第１
及び第２のライナー部材５０，５１内に高圧の混合液を
通過させることにより、混合液の流れを強制的に対向流
とするとともに加速させ、衝突させて乳化を行うように
なっている。
えば特開平2 −261525号に記載の乳化装置が知られてい
る。この乳化装置は、図７に示すように、混合液流路を
硬質のプレート材からなる２枚のライナー部材５０，５
１によって閉塞し、流入側に配置した第１のライナー部
材５０には、２つの貫通孔５０ａ，５０ｂを形成すると
ともに各貫通孔出口を連通する第１の溝状通路５０ｃを
形成し、また、その第１のライナー部材５０に密着して
下流側に配置した第２のライナー部材５１は、第１の溝
状通路５０ｃと直交する方向に第２の溝状通路５１ｃを
配置するとともに、その両端には混合液を排出するため
の貫通孔５１ａ，５１ｂが形成されている。これら第１
及び第２のライナー部材５０，５１内に高圧の混合液を
通過させることにより、混合液の流れを強制的に対向流
とするとともに加速させ、衝突させて乳化を行うように
なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
乳化装置では、ライナー部材に焼結ダイヤ，人工サファ
イヤ等の耐摩耗性材料を使用してはいるものの、混合液
が最大流速で衝突する溝状通路５０ｃ，５１ｃの中心部
では摩耗が著しく、連続して使用すると微粒化の性能低
下が避けられない。従って、乳化の性能を維持するため
には、高価なライナー部材を定期的に交換しなければな
らないことから、ライナー部材の長寿命化が要望されて
いる。
乳化装置では、ライナー部材に焼結ダイヤ，人工サファ
イヤ等の耐摩耗性材料を使用してはいるものの、混合液
が最大流速で衝突する溝状通路５０ｃ，５１ｃの中心部
では摩耗が著しく、連続して使用すると微粒化の性能低
下が避けられない。従って、乳化の性能を維持するため
には、高価なライナー部材を定期的に交換しなければな
らないことから、ライナー部材の長寿命化が要望されて
いる。
【０００４】また、この種の乳化装置では、所定の微粒
化効果を得るためには混合液の加圧ポンプ及びその動力
を小さくすることができないため、装置を小型化して省
エネを図ることができないという問題もある。
化効果を得るためには混合液の加圧ポンプ及びその動力
を小さくすることができないため、装置を小型化して省
エネを図ることができないという問題もある。
【０００５】本発明は以上のような従来の乳化装置にお
ける課題を考慮してなされたものであり、ライナー部材
における流体衝突部分にて発生する摩耗を軽減して、長
期にわたり安定して微粒化作用を発揮することができ、
且つ微粒化効果を高めて省エネを図ることのできる微粒
化装置及び微粒化方法を提供するものである。
ける課題を考慮してなされたものであり、ライナー部材
における流体衝突部分にて発生する摩耗を軽減して、長
期にわたり安定して微粒化作用を発揮することができ、
且つ微粒化効果を高めて省エネを図ることのできる微粒
化装置及び微粒化方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の微粒化装置は、
微粒化すべき流体を通過させることのできる貫通孔を形
成したブロックを、少なくとも３個、貫通方向が流体の
流れ方向に沿うように実質的に密着配設するとともに、
貫通孔は流体導入側ブロックに少なくとも２本、中間ブ
ロックに１本、流体排出側ブロックに少なくとも２本そ
れぞれ形成し、また、導入側ブロックと中間ブロックの
対向面、及び中間ブロックと排出側ブロックの対向面に
おけるいずれかのブロック表面には、流体の流れ方向と
直交する方向の溝状通路を形成し、隣接する各ブロック
の貫通孔を該溝状通路を介して連通させるように構成し
たことを要旨とする。
微粒化すべき流体を通過させることのできる貫通孔を形
成したブロックを、少なくとも３個、貫通方向が流体の
流れ方向に沿うように実質的に密着配設するとともに、
貫通孔は流体導入側ブロックに少なくとも２本、中間ブ
ロックに１本、流体排出側ブロックに少なくとも２本そ
れぞれ形成し、また、導入側ブロックと中間ブロックの
対向面、及び中間ブロックと排出側ブロックの対向面に
おけるいずれかのブロック表面には、流体の流れ方向と
直交する方向の溝状通路を形成し、隣接する各ブロック
の貫通孔を該溝状通路を介して連通させるように構成し
たことを要旨とする。
【０００７】上記微粒化装置において、導入側ブロック
と中間ブロックの対向面のいずれかに形成される溝状通
路の断面積をＡ1 ，中間ブロックにおける貫通孔の断面
積をＡ2 ，中間ブロックと排出側ブロックの対向面のい
ずれかに形成される溝状通路の断面積をＡ3 とすると
き、各断面積の関係がＡ1 ＜Ａ2 ＜Ａ3 であることが好
ましく、溝状通路の断面形状は、丸溝またはＵ字溝で構
成することが好ましい。
と中間ブロックの対向面のいずれかに形成される溝状通
路の断面積をＡ1 ，中間ブロックにおける貫通孔の断面
積をＡ2 ，中間ブロックと排出側ブロックの対向面のい
ずれかに形成される溝状通路の断面積をＡ3 とすると
き、各断面積の関係がＡ1 ＜Ａ2 ＜Ａ3 であることが好
ましく、溝状通路の断面形状は、丸溝またはＵ字溝で構
成することが好ましい。
【０００８】また、上記各ブロックは、セラミックス、
超硬合金、ダイヤモンド等の耐摩耗性部材から構成する
ことができる。本発明における流体とは、液体または粉
体からなる素材を含む液状流体を示し、素材として液体
を選択する場合は乳化が行われ、粉体を選択する場合は
分散，微粉砕が行われる。乳化においては、各種疎水物
の水中での微小液滴化、各種親水物の油中での微小液滴
化等が示され、分散においては微粒子の金属酸化物，そ
の他無機顔料，有機顔料等の液中での凝集解砕が示さ
れ、微粉砕においては金属酸化物，その他無機顔料，有
機顔料等の液中での単粒子の微小化が示される。また、
流体を超高速で衝突させるには、微粒化装置に導入する
流体を例えば高圧ポンプを用いて100 〜3000kg/cm2に加
圧することが好ましい。
超硬合金、ダイヤモンド等の耐摩耗性部材から構成する
ことができる。本発明における流体とは、液体または粉
体からなる素材を含む液状流体を示し、素材として液体
を選択する場合は乳化が行われ、粉体を選択する場合は
分散，微粉砕が行われる。乳化においては、各種疎水物
の水中での微小液滴化、各種親水物の油中での微小液滴
化等が示され、分散においては微粒子の金属酸化物，そ
の他無機顔料，有機顔料等の液中での凝集解砕が示さ
れ、微粉砕においては金属酸化物，その他無機顔料，有
機顔料等の液中での単粒子の微小化が示される。また、
流体を超高速で衝突させるには、微粒化装置に導入する
流体を例えば高圧ポンプを用いて100 〜3000kg/cm2に加
圧することが好ましい。
【０００９】また、上記導入側及び排出側ブロックにお
ける貫通孔は、ブロックに少なくとも２個形成されてい
ればよいが、それ以上であってもよい。なお、貫通孔を
同心円上に２個形成する場合は両者を直線の溝状通路で
連通させることが好ましく、また、同じく３個以上形成
する場合は、ブロックの中心から放射状に延びる溝状通
路で連通させることが好ましい。
ける貫通孔は、ブロックに少なくとも２個形成されてい
ればよいが、それ以上であってもよい。なお、貫通孔を
同心円上に２個形成する場合は両者を直線の溝状通路で
連通させることが好ましく、また、同じく３個以上形成
する場合は、ブロックの中心から放射状に延びる溝状通
路で連通させることが好ましい。
【００１０】また、本発明の微粒化方法は、微粒化すべ
き流体の流路に沿って貫通孔を有し実質的に密着して配
設された３個のブロックに流体を導入し、高速で衝突さ
せることにより微粒化を行う微粒化方法であって、流体
導入側ブロックの貫通孔から導入した流体を対向流に変
えて衝突させ、中間ブロックの貫通孔にてその衝突した
液状流体の乱流を維持しつつその流れを流路方向に変
え、排出側ブロックにて中間ブロックを通過した流体の
流れを流路と直交する方向に変えて貫通孔から排出する
ことを要旨とする。
き流体の流路に沿って貫通孔を有し実質的に密着して配
設された３個のブロックに流体を導入し、高速で衝突さ
せることにより微粒化を行う微粒化方法であって、流体
導入側ブロックの貫通孔から導入した流体を対向流に変
えて衝突させ、中間ブロックの貫通孔にてその衝突した
液状流体の乱流を維持しつつその流れを流路方向に変
え、排出側ブロックにて中間ブロックを通過した流体の
流れを流路と直交する方向に変えて貫通孔から排出する
ことを要旨とする。
【００１１】本発明に従えば、導入側ブロックと中間ブ
ロックの対向面のいずれかに形成された溝状通路内に案
内された流体は、加速されるとともに対向流となって衝
突し、圧力変化、衝撃波等が複合された状態にて微粒化
が行われ、速やかに中間ブロックの貫通孔に案内される
とともにその微粒化作用が維持され、さらに、中間ブロ
ックと排出側ブロックの対向面のいずれかに形成された
溝状通路に衝突してその流れが流路と直交する方向に変
えられることによって再度微粒化が行われ、微粒化の効
率が高められる。
ロックの対向面のいずれかに形成された溝状通路内に案
内された流体は、加速されるとともに対向流となって衝
突し、圧力変化、衝撃波等が複合された状態にて微粒化
が行われ、速やかに中間ブロックの貫通孔に案内される
とともにその微粒化作用が維持され、さらに、中間ブロ
ックと排出側ブロックの対向面のいずれかに形成された
溝状通路に衝突してその流れが流路と直交する方向に変
えられることによって再度微粒化が行われ、微粒化の効
率が高められる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施例に基づ
いて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の微粒化
方法に適用される微粒化装置及びその周辺設備を含む微
粒化システムの概略構成を示したものであり、その構成
は、水系流体と油系流体をそれぞれ別に引き込んで合流
させることにより混合液（微粒化すべき流体）とし、そ
の混合液を高圧ポンプを用いて微粒化装置に圧送し、そ
の微粒化装置内で乳化、分散または微粉砕を行うように
なっている。以下、各部の構成について説明する。
いて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の微粒化
方法に適用される微粒化装置及びその周辺設備を含む微
粒化システムの概略構成を示したものであり、その構成
は、水系流体と油系流体をそれぞれ別に引き込んで合流
させることにより混合液（微粒化すべき流体）とし、そ
の混合液を高圧ポンプを用いて微粒化装置に圧送し、そ
の微粒化装置内で乳化、分散または微粉砕を行うように
なっている。以下、各部の構成について説明する。
【００１３】同図において、微粒化システム１は水系流
体を貯留するための容器２と油系流体を貯留するための
容器３とを備えており、これらの容器２，３内の各流体
は、弁４，５にてそれぞれ流量が調節され、配管６で合
流され、高圧ポンプ７の吸入口に供給されるようになっ
ている。高圧ポンプ７は、混合液を1000〜1500kg/cm2に
加圧して超高速流を形成した後、微粒化装置８に導入す
るようになっている。
体を貯留するための容器２と油系流体を貯留するための
容器３とを備えており、これらの容器２，３内の各流体
は、弁４，５にてそれぞれ流量が調節され、配管６で合
流され、高圧ポンプ７の吸入口に供給されるようになっ
ている。高圧ポンプ７は、混合液を1000〜1500kg/cm2に
加圧して超高速流を形成した後、微粒化装置８に導入す
るようになっている。
【００１４】本発明の特徴部分である微粒化装置８は、
図２に示すように、流体導入側ブロックとしての円盤状
のディスク１０、中間ブロックとしての円盤状のディス
ク１１及び流体排出側ブロックとしての円盤状のディス
ク１２を、流路に沿って直列に、且つ上記記載順にそれ
ぞれ円筒状容器９内に密着させて配置したものである。
なお、同図では、説明を容易にするためディスク１０〜
１２をそれぞれ離した状態にて示している。また、以下
の説明では、各ディスクにおける上流側の面を表面、下
流側の面を裏面と呼ぶ。
図２に示すように、流体導入側ブロックとしての円盤状
のディスク１０、中間ブロックとしての円盤状のディス
ク１１及び流体排出側ブロックとしての円盤状のディス
ク１２を、流路に沿って直列に、且つ上記記載順にそれ
ぞれ円筒状容器９内に密着させて配置したものである。
なお、同図では、説明を容易にするためディスク１０〜
１２をそれぞれ離した状態にて示している。また、以下
の説明では、各ディスクにおける上流側の面を表面、下
流側の面を裏面と呼ぶ。
【００１５】上記ディスク１０は図３に示すように、直
径１０mm、厚さ３mmからなるセラミックス，超硬合金，
ダイヤモンド等の耐摩耗性部材から構成されている。こ
のディスク１０には、同心円上の２箇所に直径０．５mm
の導入貫通孔１０ａ，１０ｂが形成されている。このデ
ィスク１０裏面における導入貫通孔の出口部１０ａ´及
び１０ｂ´は、ディスク１０の中心を通る幅０．１２m
m、深さ０．０５mmからなる溝状導入通路１０ｃによっ
て連通されている（図２参照）。
径１０mm、厚さ３mmからなるセラミックス，超硬合金，
ダイヤモンド等の耐摩耗性部材から構成されている。こ
のディスク１０には、同心円上の２箇所に直径０．５mm
の導入貫通孔１０ａ，１０ｂが形成されている。このデ
ィスク１０裏面における導入貫通孔の出口部１０ａ´及
び１０ｂ´は、ディスク１０の中心を通る幅０．１２m
m、深さ０．０５mmからなる溝状導入通路１０ｃによっ
て連通されている（図２参照）。
【００１６】このような構成のディスク１０の溝状導入
通路１０ｃを覆うようにして、ディスク１１が密着配置
されている。それにより、各導入貫通孔１０ａ，１０ｂ
を通過した流体はディスク１１の表面と衝突して強制的
にその流れがディスク１０の中心に向けて変えられると
ともに加速され、対向流が発生する。
通路１０ｃを覆うようにして、ディスク１１が密着配置
されている。それにより、各導入貫通孔１０ａ，１０ｂ
を通過した流体はディスク１１の表面と衝突して強制的
にその流れがディスク１０の中心に向けて変えられると
ともに加速され、対向流が発生する。
【００１７】ディスク１１は上記ディスク１０と同径、
同じ厚さ、同じ材質からなり、図４に示すように、その
中心部分に直径０．１３８mmからなる中間貫通孔１１ａ
が形成されている。
同じ厚さ、同じ材質からなり、図４に示すように、その
中心部分に直径０．１３８mmからなる中間貫通孔１１ａ
が形成されている。
【００１８】ディスク１２は、上記ディスク１０と同
径、同じ厚さ、同じ材質からなり、図５に示すように、
同心円上の２箇所に直径０．６mmの排出貫通孔１２ａ，
１２ｂが形成されている。ディスク１２表面の排出貫通
孔の入口部１２ａ′及び１２ｂ′は、ディスク１２の中
心を通る幅０．１３ｍｍ、深さ０．０６ｍｍからなる溝
状送出通路１２ｃによって連通されている。なお、上記
溝状導入通路１０ｃの断面積をＡ1とし、中間貫通孔１
１ａの断面積をＡ2とし、溝状送出通路１２ｃの断面積
をＡ3とするとき、Ａ3＞Ａ2＞Ａ 1 となっている。
径、同じ厚さ、同じ材質からなり、図５に示すように、
同心円上の２箇所に直径０．６mmの排出貫通孔１２ａ，
１２ｂが形成されている。ディスク１２表面の排出貫通
孔の入口部１２ａ′及び１２ｂ′は、ディスク１２の中
心を通る幅０．１３ｍｍ、深さ０．０６ｍｍからなる溝
状送出通路１２ｃによって連通されている。なお、上記
溝状導入通路１０ｃの断面積をＡ1とし、中間貫通孔１
１ａの断面積をＡ2とし、溝状送出通路１２ｃの断面積
をＡ3とするとき、Ａ3＞Ａ2＞Ａ 1 となっている。
【００１９】従って、各ディスクを通過する混合液は、
ディスクを通過する毎に圧力差を受けながら衝突し、微
粒化が行われることになる。また、ディスク１１に形成
されている中間貫通孔１１ａの径を調節すれば、ディス
ク１０における溝状導入通路１０ｃ内を流れる流速を所
望の値に設定することができる。
ディスクを通過する毎に圧力差を受けながら衝突し、微
粒化が行われることになる。また、ディスク１１に形成
されている中間貫通孔１１ａの径を調節すれば、ディス
ク１０における溝状導入通路１０ｃ内を流れる流速を所
望の値に設定することができる。
【００２０】次に、上記構成を有する本実施例の動作に
ついて説明する。高圧ポンプ７によって加圧され超高速
流体とされた混合液が微粒化装置８に導入されると、ま
ず、円筒状容９内にて流れＡと流れＢに分岐され、導入
貫通孔１０ａと１０ｂを通過し、ディスク１１表面と衝
突した後、ディスク１０の中心に向けて強制的に方向が
変えられるとともに加速され、溝状導入通路１ｃ内を流
れて対向流となる。
ついて説明する。高圧ポンプ７によって加圧され超高速
流体とされた混合液が微粒化装置８に導入されると、ま
ず、円筒状容９内にて流れＡと流れＢに分岐され、導入
貫通孔１０ａと１０ｂを通過し、ディスク１１表面と衝
突した後、ディスク１０の中心に向けて強制的に方向が
変えられるとともに加速され、溝状導入通路１ｃ内を流
れて対向流となる。
【００２１】対向流によって衝突した混合液は、次いで
ディスク１１の中間貫通孔１１ａに案内されることによ
って、衝突エネルギーが一部開放され、ディスク１０の
溝状導入通路中心部分にて発生する摩耗を軽減させる。
このとき、衝突によって生じた乱流はその状態が維持さ
れる。
ディスク１１の中間貫通孔１１ａに案内されることによ
って、衝突エネルギーが一部開放され、ディスク１０の
溝状導入通路中心部分にて発生する摩耗を軽減させる。
このとき、衝突によって生じた乱流はその状態が維持さ
れる。
【００２２】この中間貫通孔１１ａを通過した混合液
は、さらに、ディスク１２の表面と衝突しつつそのディ
スク１２の外周に向けて流れが変えられて再度微粒化が
行われ、各排出貫通孔１２ａ，１２ｂを通過して排出さ
れる。
は、さらに、ディスク１２の表面と衝突しつつそのディ
スク１２の外周に向けて流れが変えられて再度微粒化が
行われ、各排出貫通孔１２ａ，１２ｂを通過して排出さ
れる。
【００２３】
【実施例】次に、本発明の微粒化装置を用いて乳化、分
散、粉砕を行った結果を以下に示す。なお、マイクロ
フルイダイザー社（以下Ｍ社と呼ぶ）製装置 M-110Y 及
びナノマイザー社（以下Ｎ社と呼ぶ）製装置 LA-33を用
い、同じ条件にて実験した結果を比較例として示す。 測定装置：島津製作所( 株) 製レーザー回折式粒度分布
測定装置 SALD-2000A 評価手順：測定装置の撹拌槽に精製水を200cc 投入し、
循環させる。回折／散乱光強度グラフのピークが４０％
になるまで実験サンプルを少量ずつ加える。超音波スイ
ッチをＯＮにして、１分間後に測定開始キーを押下す
る。 評価方法：測定結果の項目のうち、メジアン径の大小で
評価を行う。
散、粉砕を行った結果を以下に示す。なお、マイクロ
フルイダイザー社（以下Ｍ社と呼ぶ）製装置 M-110Y 及
びナノマイザー社（以下Ｎ社と呼ぶ）製装置 LA-33を用
い、同じ条件にて実験した結果を比較例として示す。 測定装置：島津製作所( 株) 製レーザー回折式粒度分布
測定装置 SALD-2000A 評価手順：測定装置の撹拌槽に精製水を200cc 投入し、
循環させる。回折／散乱光強度グラフのピークが４０％
になるまで実験サンプルを少量ずつ加える。超音波スイ
ッチをＯＮにして、１分間後に測定開始キーを押下す
る。 評価方法：測定結果の項目のうち、メジアン径の大小で
評価を行う。
【００２４】 乳化実験 ［試料１］ (1) 試料内容：大豆油（純正化学( 株) 化粧品原料 43011-2401 ）…20wt% 大豆製レシチン（純正化学( 株) 86015-1201）…1wt% 精製水（純正化学( 株) 91308-2163）…79wt% (2) 前処理：精製水を６０℃に加温し、その中に大豆製レシチンを加え る。 上記を卓上型ミキサー(IKA社製：RW20-DZM 回転数：1200 r.p.m) で撹拌し、レシチンを溶解する。 上記に大豆油を加え、上記卓上型ミキサー( 回転数：2000 r.p.m) で３分間撹拌し、予備乳化する。 (3) 投入前メジアン径：20.127μm (4) 実験結果
【００２５】
【表１】
【００２６】 ［試料２］ (1) 試料内容：流動パラフィン（純正化学( 株) 83640-0430）…25wt％ ツイン２０（純正化学( 株) 69295-1610）…2wt% 精製水（純正化学( 株) 91308-2163）…73wt% (2) 前処理：精製水にツイン２０を加える。 上記を上記卓上型ミキサー( 回転数：1200r.p.m)で撹拌し、 ツイン２０を溶解する。 上記に流動パラフィンを加え、上記卓上型ミキサー( 回転数 ：1800r.p.m)で３分間撹拌し、予備乳化する。 (3) 投入前メジアン径：32.989μm (4) 実験結果
【００２７】
【表２】
【００２８】分散実験 ［試料１］ (1) 試料内容：酸化チタン（純正化学( 株) 53145-0601）…15wt% デモールＥＰ（特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤：花王 ( 株) 製）…1wt% 精製水（純正化学( 株)91308-2163 ）…84wt% (2) 前処理：精製水をデモールＥＰを加える。 上記を卓上型ミキサー( 回転数：1000r.p.m)で撹拌し、デ モールＥＰを溶解する。 上記に酸化チタンを加え、上記卓上型ミキサー( 回転数： 2000r.p.m) で１分間撹拌し、予備分散する。 (3) 投入前メジアン径：9.008 μm (4) 実験結果
【００２９】
【表３】
【００３０】 ［試料２］ (1) 試料内容：フタロシアニンブルー（純正化学( 株) 63280-1610）…25 wt％ デモールＥＰ（花王( 株) 製）…1wt% 精製水（純正化学( 株) 91308-2163）…74wt% (2) 前処理：精製水にデモールＥＰを加える。 上記を上記卓上型ミキサー( 回転数：1000r.p.m)で撹拌し、 デモールＥＰを溶解する。 上記にフタロシアニンブルーを加え、上記卓上型ミキサー （回転数：1500r.p.m)で２分間撹拌し、予備分散する。 (3) 投入前メジアン径：16.229μm (4) 実験結果
【００３１】
【表４】
【００３２】微粉砕実験 ［試料１］ (1) 試料内容：炭酸カルシウム（純正化学( 株) 43260-0301）…25wt% クエン酸３ナトリウム（純正化学( 株) 26080-1201 ） …0.8wt% 精製水（純正化学( 株)91308-2163 ）…74.2wt% (2) 前処理：精製水にクエン酸３ナトリウムを加える。 上記を卓上型ミキサー( 回転数：1300r.p.m)で撹拌し、ク エン酸３ナトリウムを溶解する。 上記に炭酸カルシウムを加え、上記卓上型ミキサー( 回転数 ：1300r.p.m)で４分間撹拌し、予備分散する。 (3) 投入前メジアン径：20.329μm (4) 実験結果
【００３３】
【表５】
【００３４】 ［試料２］ (1) 試料内容：けい酸アルミニウム（純正化学( 株) 29020-1601）…20wt% ヘキサメタリン酸ナトリウム（純正化学( 株) 67115-0401） …1wt% 精製水（純正化学( 株)91308-2163 ）…79wt% (2) 前処理：精製水にヘキサメタリン酸ナトリウムを加える。 上記を卓上型ミキサー( 回転数：1500r.p.m)で撹拌し、ヘ キサメタリン酸ナトリウムを溶解する。 上記にけい酸アルミニウムを加え、上記卓上型ミキサー( 回 転数：1800r.p.m)で５分間撹拌し、予備分散する。 (3) 投入前メジアン径：5.127 μm (4) 実験結果
【００３５】
【表６】
【００３６】以上の実験結果より、本発明の微粒化装置
によれば、乳化、分散、微粉砕実験のいずれにおいても
従来装置より微粒化効果を高めることができることが確
認された。また、乳化実験については連続して乳化を行
い、所定時間経過後に微粒化装置を分解して各ディスク
における摩耗を検査したが、いずれのディスクについて
も顕著な摩耗は検出されず、従って微粒化を安定して実
施することができることが確認された。なお、本実施例
ではブロックを円盤状のディスクで構成したが、ブロッ
クの形状はこれに限らず、四角，六角等の多角形で構成
することもできる。
によれば、乳化、分散、微粉砕実験のいずれにおいても
従来装置より微粒化効果を高めることができることが確
認された。また、乳化実験については連続して乳化を行
い、所定時間経過後に微粒化装置を分解して各ディスク
における摩耗を検査したが、いずれのディスクについて
も顕著な摩耗は検出されず、従って微粒化を安定して実
施することができることが確認された。なお、本実施例
ではブロックを円盤状のディスクで構成したが、ブロッ
クの形状はこれに限らず、四角，六角等の多角形で構成
することもできる。
【００３７】また、本実施例において、ディスク１０及
び１２に形成される溝状通路の断面形状は、図６（ａ）
に示すように、溝の隅部をＲ加工するか、または図６
（ｂ）に示すように溝を半円状に加工することが好まし
い。このような断面形状の溝状通路によれば、流量係数
を大きくすることができる。
び１２に形成される溝状通路の断面形状は、図６（ａ）
に示すように、溝の隅部をＲ加工するか、または図６
（ｂ）に示すように溝を半円状に加工することが好まし
い。このような断面形状の溝状通路によれば、流量係数
を大きくすることができる。
【００３８】また、本実施例では各ディスク１０〜１２
の厚さを同じに構成したが、これに限らず、例えば第２
のディスク１１の厚さを増減させて、すなわち、中間貫
通孔の長さを調節して微粒化効果を調節することもでき
る。
の厚さを同じに構成したが、これに限らず、例えば第２
のディスク１１の厚さを増減させて、すなわち、中間貫
通孔の長さを調節して微粒化効果を調節することもでき
る。
【００３９】また、本実施例では、ディスク１０の裏面
とディスク１２の表面にそれぞれ溝状通路を形成した
が、これに限らず、ディスク１１の表面と裏面に溝状通
路を形成し、ディスク１０及び１２については貫通孔の
み形成する構成とすることもできる。
とディスク１２の表面にそれぞれ溝状通路を形成した
が、これに限らず、ディスク１１の表面と裏面に溝状通
路を形成し、ディスク１０及び１２については貫通孔の
み形成する構成とすることもできる。
【００４０】本発明は、乳脂肪の微粒化，香料の分散等
を行う食品分野に、脂肪乳剤の調整，細胞破砕等を行う
医薬品分野に、乳液の調整，顔料の分散等を行う化粧品
分野に、各種乳化重合製品の製造，有機顔料の粉砕等を
行う化学品分野、或いはその他の新素材開発研究分野に
それぞれ適用することができる。
を行う食品分野に、脂肪乳剤の調整，細胞破砕等を行う
医薬品分野に、乳液の調整，顔料の分散等を行う化粧品
分野に、各種乳化重合製品の製造，有機顔料の粉砕等を
行う化学品分野、或いはその他の新素材開発研究分野に
それぞれ適用することができる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば、ブロックにおける流体衝突部分の摩耗
を軽減して、長期にわたり安定した微粒化作用を発揮す
ることができ、且つ微粒化効果が高められるという長所
を有する。また、微粒化効果が高められる分、高圧ポン
プ及びその動力を小さくすることができ、それにより省
エネを図ることができる。
本発明によれば、ブロックにおける流体衝突部分の摩耗
を軽減して、長期にわたり安定した微粒化作用を発揮す
ることができ、且つ微粒化効果が高められるという長所
を有する。また、微粒化効果が高められる分、高圧ポン
プ及びその動力を小さくすることができ、それにより省
エネを図ることができる。
【００４２】本発明の微粒化装置によれば、異なる径の
貫通孔からなる中間ブロックを複数個用意し、いずれか
一つを選択して導入側ブロックと排出側ブロックの間に
配置するだけで衝突に供する対向流の流量を簡単に変更
することができる。本発明の微粒化装置によれば、流体
衝突部分の摩耗を大幅に軽減させることができるため、
従来のライナー部材のような高度な耐摩耗性を必要とし
ない。従って、微粒化装置の製造コストを大幅に低下さ
せることができる。
貫通孔からなる中間ブロックを複数個用意し、いずれか
一つを選択して導入側ブロックと排出側ブロックの間に
配置するだけで衝突に供する対向流の流量を簡単に変更
することができる。本発明の微粒化装置によれば、流体
衝突部分の摩耗を大幅に軽減させることができるため、
従来のライナー部材のような高度な耐摩耗性を必要とし
ない。従って、微粒化装置の製造コストを大幅に低下さ
せることができる。
【００４３】本発明の微粒化装置によれば、導入側ブロ
ックと排出側ブロックを離間配置させる構成のため、各
ブロック対向面における溝状通路については従来のよう
に密着させ且つ直交させる必要がない。従って、各ブロ
ックを直交する方向に位置決めする手間が省けるととも
に、位置決めのための加工工程を省略することができる
という長所がある。
ックと排出側ブロックを離間配置させる構成のため、各
ブロック対向面における溝状通路については従来のよう
に密着させ且つ直交させる必要がない。従って、各ブロ
ックを直交する方向に位置決めする手間が省けるととも
に、位置決めのための加工工程を省略することができる
という長所がある。
【図１】本発明の実施例に係る全体概念図である。
【図２】図１に示す微粒化装置の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図３】実施例に係る第１のディスクの形状を示す説明
図である。
図である。
【図４】実施例に係る第２のディスクの形状を示す説明
図である。
図である。
【図５】実施例に係る第３のディスクの形状を示す説明
図である。
図である。
【図６】実施例に係る溝状導入通路または溝状送出通路
の形状を示す断面図である。
の形状を示す断面図である。
【図７】従来の微粒化装置の構成を示す断面図である。
１ 微粒化システム ２，３ 容器 ４，５ 弁 ６ 配管 ７ 高圧ポンプ ８ 微粒化装置 ９ 円筒部 １０ 第１のディスク １０ａ，１０ｂ 導入貫通孔 １０ｃ 溝状導入通路 １１ 第２のディスク １１ａ 中間貫通孔 １２ 第３のディスク １２ａ，１２ｂ 排出貫通孔 １２ｃ 溝状送出通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古谷野 晃一 東京都板橋区小豆沢１−７−14 株式会 社ジーナス内 (72)発明者 長谷川 一利 東京都板橋区小豆沢１−７−14 株式会 社ジーナス内 (72)発明者 古川 義博 東京都板橋区小豆沢１−７−14 株式会 社ジーナス内 (72)発明者 藤島 総光 東京都板橋区小豆沢１−７−14 株式会 社ジーナス内 (72)発明者 安田 文夫 東京都板橋区小豆沢１−７−14 株式会 社ジーナス内 (56)参考文献 特開 平７−116487（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−132567（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01F 3/08 B01F 5/06
Claims (4)
- 【請求項１】 微粒化すべき流体を通過させることので
きる貫通孔を形成したブロックを、少なくとも３個、貫
通方向が前記流体の流れ方向に沿うように実質的に密着
配設するとともに、前記貫通孔は流体導入側ブロックに
少なくとも２本、中間ブロックに１本、流体排出側ブロ
ックに少なくとも２本それぞれ形成し、また、前記導入
側ブロックと前記中間ブロックの対向面、及び前記中間
ブロックと前記排出側ブロックの対向面におけるいずれ
かのブロック表面には、前記流体の流れ方向と直交する
方向の溝状通路を形成し、前記隣接する各ブロックの貫
通孔を該溝状通路を介して連通させるように構成したこ
とを特徴とする微粒化装置。 - 【請求項２】 前記導入側ブロックと前記中間ブロック
の対向面のいずれかに形成される溝状通路の断面積をＡ
1 ，前記中間ブロックにおける貫通孔の断面積をＡ2 ，
前記中間ブロックと前記排出側ブロックの対向面のいず
れかに形成される溝状通路の断面積をＡ3 とするとき、 各断面積の関係がＡ1 ＜Ａ2 ＜Ａ3 である請求項１記載
の微粒化装置。 - 【請求項３】 前記溝状通路の断面形状が丸溝またはＵ
字溝である請求項１または２に記載の微粒化装置。 - 【請求項４】 微粒化すべき流体の流路に沿って貫通孔
を有し実質的に密着して配設された３個のブロックに流
体を導入し、高速で衝突させることにより微粒化を行う
微粒化方法であって、 流体導入側ブロックの前記貫通孔から導入した前記流体
を対向流に変えて衝突させ、 中間ブロックの前記貫通孔にてその衝突した流体の乱流
を維持しつつその流れを前記流路方向に変え、 排出側ブロックにて前記中間ブロックを通過した前記流
体の流れを前記流路と直交する方向に変えて前記貫通孔
から排出することを特徴とする微粒化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01307496A JP3296954B2 (ja) | 1996-01-29 | 1996-01-29 | 微粒化装置及び微粒化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01307496A JP3296954B2 (ja) | 1996-01-29 | 1996-01-29 | 微粒化装置及び微粒化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09201521A JPH09201521A (ja) | 1997-08-05 |
| JP3296954B2 true JP3296954B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=11823015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01307496A Expired - Lifetime JP3296954B2 (ja) | 1996-01-29 | 1996-01-29 | 微粒化装置及び微粒化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3296954B2 (ja) |
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| JP2005230778A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Raito Black:Kk | 微粒化装置 |
| CN100443152C (zh) * | 2005-11-02 | 2008-12-17 | 财团法人工业技术研究院 | 高压均质装置的导流构造 |
| WO2007117041A1 (ja) | 2006-04-10 | 2007-10-18 | Nippon Oil Corporation | 連続乳化方法およびそのための乳化装置 |
| JP2008284524A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Sugino Mach Ltd | 微粒化装置 |
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| JP2010148373A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Nanomaizaa Kk | 豆乳及び豆乳の製造方法 |
| JP5232976B2 (ja) * | 2009-02-18 | 2013-07-10 | 愛知県 | バイオマス粉砕方法及びバイオマス粉砕装置並びに糖類製造方法 |
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| JP2018118868A (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 株式会社常光 | グラフェン分散液の製造方法、グラフェン分散液製造装置及びグラフェン分散液 |
| JP6814444B2 (ja) * | 2018-03-15 | 2021-01-20 | 株式会社常光 | セルロースナノファイバーの製造装置及びセルロースナノファイバーの製造方法 |
| JP7386498B2 (ja) * | 2019-03-20 | 2023-11-27 | 株式会社常光 | 微粒化装置ユニット |
| JP7295554B2 (ja) * | 2019-03-20 | 2023-06-21 | 株式会社常光 | 超臨界流体分散方法 |
| JP7244190B1 (ja) * | 2022-06-24 | 2023-03-22 | 株式会社スギノマシン | スリットチャンバーおよび微粒化装置 |
-
1996
- 1996-01-29 JP JP01307496A patent/JP3296954B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09201521A (ja) | 1997-08-05 |
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