JP3451285B2

JP3451285B2 - 混合・粉砕微粒子化装置及びこれを用いた物質の微粒子化方法

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Publication number: JP3451285B2
Application number: JP2002565156A
Authority: JP
Inventors: 資能関根
Original assignee: 有限会社美粒研
Priority date: 2001-05-07
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2003-09-29
Anticipated expiration: 2022-01-15
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Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、種々の物質を流体に混合する装置、種々の
物質を粉砕微粒子化する装置及び、種々の物質を流体に
混合し、粉砕微粒子化する装置と、これらを用いた物質
の微粒子化方法に関する。特に、機械的動力を用いるこ
となしに混合及び／又は粉砕微粒子化を実現できる装置
と方法に関する。

また、この装置と方法は、食品原料、医薬品原料の微
粒子化、食品原料、医薬品原料等に含まれている酵素・
胞子の失活処理・殺菌処理、脱臭処理、産業廃棄物の無
害化処理などに利用できるものである。

背景技術従来、機械動力を有しない静止型混合装置として、日
本国特開昭５８−１３３８２２号公報のものが知られ
ている。この静止型混合装置は、第５９図（ａ）〜
（ｃ）図示のように、両端に入口２０１及び出口２０２
を備えた円筒状のケーシング２０３と、ケーシング２０
３内に配備されている互いに対向する面に前面開放の多
角形の小室２０４、２０５をハニカム状に多数配列した
大径の円板２０６と、小径の円板２０７とを同心的に積
層してなる複数の導流単位体とからなるものである。

ここで、大径の円板２０６はケーシング２０３の内径
に合致する直径を有し、かつ中心に穿設されている流通
孔２０８を備えている。

大径の円板２０６と、小径の円板２０７とは、それぞ
れの小室２０４、２０５の開口部が対向するように配置
されている。また、大径の円板２０６の小室２０４と、
小径の円板２０７の小室２０５とは、互いの小室が、そ
れぞれ、対向する円板の複数の小室に連通するように位
置を違えて配列されている。こようにして対向設置され
ている一枚の大径円板２０６と、小径円板２０７とによ
って、一つの導流単位体が形成されている。

そして、複数の導流単位体が、第５９図（ａ）に示す
ように、互いに同径の円板が隣接するように重ね合わせ
られてケーシング２０３内に設置されている。

また、両端には導流単位体の大径な円板２０６を位置
させ、その流通孔２０８をケーシング２０３の入口２０
１及び出口２０２に連通させている。

混合すべき流体を入口２０１からケーシング２０３の
内部空間に加圧流入させると、流体は、上流側の導流単
位体の流通孔２０８からケーシング２０３の内部に入
る。そして、小径円板２０７により直進進路が妨げられ
て方向を変え、互いに連通する小室２０５、２０４を経
て中央部から外周側に向かって放射状に流動する。次
に、その下流側に位置する小径円板２０７とケーシング
２０３内周壁との間の隙間を解して、その下流側に位置
する小径円板２０７の小室２０５側へ流れ込む。そし
て、大径円板２０６により直進進路が妨げられて方向を
変え、互いに連通する小室２０５、２０４を経て外周側
から中央部に向かって流動する。そして、大径円板２０
６の流通孔２０８を介して、次の下流側に位置する大径
円板２０６の小室２０４側へ流れ込む。これを繰り返し
て、最終的に出口２０２より排出される。

すなわち、各小室２０４、２０５において、流体の分
散、反転、渦流を生起させ、また、中央部から外周側へ
向かう放射状の拡散・分散と、外周側から中央部に向か
う集合とを交互に繰り返させることにより、効率よく流
体の混合を行おうとするものであった。

ところが、多角形の小室２０４、２０５をハニカム状
に円板上に多数配列しても、外周縁側の小室２０４ａ、
２０５ａは同様の多角形の形状を有せずに、一辺又は二
辺が切り欠け状態となってしまう。このような切り欠け
部分があると、流体は、そこに集中してしまう。すなわ
ち、流体は、このような切り欠け部分にしか流れない状
態になり、全方向への流入経路が崩れてしまう。いわゆ
る、ショートパスという現象が生じてしまうのである。
そこで、流体が、複数の小室壁に衝突し、流れの複雑な
分散、反転、渦流、放射状の分散、集合を繰り返される
ことによる混合効果が低減してしまう。これは、日本国
特開昭５８−１３３８２２号公報に提案されている静
止型混合装置の欠点であった。

また、対向する複数の小室に連通するように位置を互
い違いに配列することは、日本国特開昭５８−１３３
８２２号公報に提案されているような、円形状の円板で
は非常に難しい。所定の位置へと配列させるためにガイ
ドピンを設ける方法もあるが、ガイドピンを設けること
により小室の一部を削除しなければならなくなる。すな
わち、複数の小室の数を減少させねばならなくなる。こ
のため、前記と同様に、流体が、複数の小室壁に衝突
し、流れの複雑な分散、反転、渦流、放射状の分散、集
合を繰り返されることによる混合効果が低減してしま
う。

また、日本国特開昭５８−１３３８２２号公報に採
用されている円板２０６の外径を、ケーシング２０３の
内径に合致させる様にしてシール機能を具有させている
と、円板２０６のケーシング２０３内への出し入れが困
難になる。そこで、ケーシング２０３の内径をシールの
厚さ分大きくシールで流体を止める方式が採用されてい
る。ケーシング２０３は導流単位体を複数個配列させる
長さを必要とするため、ケーシング２０３の全長にわた
って、各導流単位体ごとにシールをしなければならな
い。しかし、流体の供給圧力が増すとシールが切れてし
まい円板２０６の外径とケーシング２０３の内径との間
に部分的にでも隙間が発生する。このようになると、流
体は混合作用を受けずに、隙間からケーシング２０３の
内周面全長を伝って短絡的に出口２０２へと流れてしま
う。この場合も、均一混合効果が低下してしまうという
欠点があった。

更に、日本国特開昭５８−１３３８２２号公報に提
案されている静止型混合装置は、流体の混合のみに焦点
を持つものであるため、混合を行いながら、物質の粉砕
微粒子化や、改質等の他の作用効果を得ることができな
いものであった。

一方、例えば、粒径１ｎｍ〜０．１μｍ程度の超微粒
子を製造する方法としては、従来から、反応容器内のガ
ス中に成分抽出用素材及び原料物質を熱プラズマ等によ
り蒸発させ、ガスと反応させて生成するものが知られて
いる。この方法では、超微粒子を長時間、連続的に製造
するため、超微粒子が浮遊・分散している反応容器内の
ガスを、冷却媒体により冷却される冷却管を備えた熱交
換器を介して回収器に導き、超微粒子をフィルターを通
して捕捉、回収している。

しかし、このような方法に採用される反応容器と回収
器で構成された装置においては、装置自体が大型化して
しまう。また、比較的長時間の連続運転が可能ではある
が、ある程度の時間を経過すると回収器内に設置したフ
ィルターに捕捉された微粒子が二次、三次凝集を引き起
こしてしまい、粒子径が大きくなったり、回収器より上
流側に取り付けた装置構成部品の耐熱許容温度を越えて
しまうので、熱プラズマの照射をある一定時間停止し、
微粒子を回収して分解掃除を行い、再度組立るという非
効率的な作業が要求されるという問題があった。

また、成分抽出用素材及び被微粒子化材と液体とを混
合した循環流体を、噴霧ノズルにより貯蔵タンク内に噴
霧し、ここに含まれている霧化粒子を、低圧下の流路内
で慣性力により流動させ、流路中の霧化粒子のうち微粒
子を、流路の一部に設けた微粒子流出口を介して、減圧
ポンプによって減圧されている低圧の粒子捕集手段内に
吸収する方法と装置も知られている。低圧の粒子捕集手
段内に流入した微粒子は膨張するので、粒子捕集手段内
に設けた一次フィルター及び二次フィルタ及び粗粒子捕
集手段によって、それぞれ分級され捕集されるものであ
る。

この方法に採用される装置に関しては、その構成から
比較的大がかりな装置となり、また、噴霧ノズルが、被
微粒子化材と液体との混合物（循環流体）により目詰ま
りを起こしてしまい、その都度分解、清掃、組立という
作業を行わなければならないという問題が発生してい
た。また、所望する微粒子のみだけを得ることができな
いため、被微粒子化材の供給量も必然的に大量に用意し
なければならないという問題があった。更に、成分抽出
後の廃棄材が多量に出てしまいその処理に問題が生じて
いた。

更に、環境汚染物質等の難分解物質の分解処理及び気
体反応物質と固体反応物質との化学反応の進行、又は化
学反応の制御によって、化学物質の生成及び分解を促進
させ、又は遅延させる方法として、超臨界処理及び、電
磁波、超音波、赤外線、遠赤外線等を利用するものが知
られている。

超臨界処理に関しては、超臨界処理する物質を微粉砕
し、これが混合されている流体をあらかじめ準備し、そ
の流体を反応容器内に流入して、この反応容器内を、温
度及び圧力とともに、ある特定の数値レベルまで上昇さ
せて超臨界条件におく。次に空気、酸素、二酸化炭素な
どの気相酸化剤或いは液相酸化剤を強制的に反応容器内
に送り込むことにより、酸化分解反応等を発生させて処
理する方法が知られている。

被分解物質の分解及び、反応物質の化学反応は、それ
らの物質の分子同士の衝突による分解及び混合が基本で
あり、各々の反応装置内へと導入した後、混合等を行わ
ねばならない。しかし、超臨界条件のように、装置内の
圧力が高く設定されていると、装置内に導入した物質の
混合及び撹拌を行うための装置の動力や、反応槽のシー
ル等に問題が生じ、装置自体も大がかりなものとなって
しまい、所望する処理が完全に行われないという問題が
生じていた。

難分解物質の分解処理等に電磁波を使用する場合、従
来は、被分解処理物を誘導加熱された反応容器内に導入
し、反応容器の誘導加熱による加熱と誘導加熱に起因し
て発生する電磁波による電磁波加熱によって反応の促
進、分解が行われている。

難分解物質の分解処理等に超音波を使用する場合、従
来は、液体物質と気体物質を反応容器内に供給し、反応
容器内に設けた超音波源により反応容器内へ超音波を照
射し、前記物質の最適な混合及び反応速度の増加を図っ
ている。

化学物質の生成及び分解に赤外線や、遠赤外線を使用
する場合、従来は、反応装置内へ赤外線や、遠赤外線を
照射することによって、化学反応制御をし、化学物質の
生成及び分解を促進又は遅延させていた。

発明の開示本発明は、前述した従来技術の問題点に鑑み、以下の
装置、方法を提案することを目的としている。

まず、前述した従来公知の静止型混合装置に改良を加
え、より均一に混合できる能力が高められた混合装置を
提供することを目的としている。

また、前述した従来公知の静止型混合装置に改良を加
え、組立が容易で、また、装置を構成する筒状体の内面
の加工が容易で、コストの低減化を図ることのできる混
合装置を提供することを目的としている。

更に、前述した従来公知の静止型混合装置に改良を加
え、部分的な隙間の存在による流体の漏れの防止と、短
絡的な流動（ショートパス）による混合の不均一を防止
できる混合装置を提供することを目的としている。

また、前述した従来公知の静止型混合装置に改良を加
え、より均一に混合できる能力が高められただけでな
く、食品原料、医薬品原料、あるいは、環境汚染物質等
の難分解物質であっても、粒径１ｎｍ〜０．１μｍ程度
の、ほぼ真球状の微粒子にまで粉砕微粒子化できる混合
・粉砕微粒子化装置を提案することを目的としている。

すなわち、前述した従来公知の静止型混合装置のよう
に、前面が開口している立体凹形状体によって形成され
ている流路に流体を加圧流入させる比較的小型な装置で
あって、微粒子の生成及び／又は造粒を行える装置が存
在しなかったことに鑑み、前述した従来公知の静止型混
合装置に改良を加え、物質の粉砕微粒子化、例えば、種
々の繊維物質の粉砕微粒子化を実現できる混合・粉砕微
粒子化装置を提案することを目的としている。

このような混合・粉砕微粒子化装置は、熱交換器とし
ても使用可能で、更には、臨界処理、超臨界処理や、電
磁波、超音波、赤外線、遠赤外線等を利用した物質の分
解処理、化学反応促進処理などの用途にも使用し得るも
のである。

そして本発明は、以上のような場合・粉砕微粒子化装
置を用いて、物質を微粒子化する方法を提案することを
目的としている。このような微粒子化方法は、臨界処理
や、超臨界処理、更には、電磁波、超音波、赤外線、遠
赤外線等を利用した物質の分解処理、化学反応促進処理
などのプロセスの一部として用いることができる。

本発明の方法を含み、これらの電磁波、超音波、赤外
線、遠赤外線等を利用した物質の分解処理、化学反応促
進処理という一連のプロセスによって、物質の界面活性
の改善、改質、化学反応の促進、物質の分解を行い、所
望する処理結果を得ることができる。

しかも、大がかりな装置を使用することなしに、粉砕
微粒子化、反応の促進、分解、混合を連続的に行え、且
つ均一な処理結果が得られる装置と方法を提供すること
ができる。

前記目的を達成するため、この発明が提案する装置
は、内部に中空部を有し、一端側に入口開口、他端側に
出口開口を有する筒状体内に、前記入口開口から出口開
口に通じる流体物流路が形成されている混合・粉砕微粒
子化装置であって、前記流体物流路が以下のような特徴
的な構造によって形成されているものである。

まず、この流体物流路は、前面が開口している第一の
小室を複数備えている第一の構造物と、前面が開口して
いる第二の小室を複数備えている第二の構造物とが、前
記第一の小室の前面開口部と、前記第二の小室の前面開
口部とを対向させると共に、対向する小室同士が互い違
いとなって、各小室が対向する他の構造物の少なくとも
一個以上の小室に連通するように密着配置されて形成さ
れるものである。

そして、前記の前面が開口している第一の小室、第二
の小室の開口部形状は、頂点Ａを直角とする仮想の直角
二等辺三角形ＡＢＣの、頂点Ａと底辺Ｂ−Ｃ上の中点Ｒ
とを結ぶ線分Ａ−Ｒ上の、点Ａ、Ｒを除く任意の位置の
点をＳ、斜辺Ａ−Ｂ上の点Ａ、Ｂを除く任意の位置の点
をＰ、斜辺Ａ−Ｃ上の点Ａ、Ｃを除く任意の位置の点を
Ｑとし、当該点Ｐと点Ｓ、点Ｑと点Ｓとをそれぞれ結ぶ
線分Ｐ−Ｓ、線分Ｑ−Ｓを、それぞれ、点Ｐを中心とし
て回転させたときに線分Ｐ−Ｓが底辺Ｂ−Ｃと交差する
点をＳ１、点Ｑを中心として回転させたときに線分Ｑ−
Ｓが底辺Ｂ−Ｃと交差する点をＳ２とし、線分Ｐ−Ｓ−
Ｑ−Ｓ２−Ｒ−Ｓ１−Ｐで囲まれる形状によって定めら
れるものである。

前記の特徴的な開口部形状からなる前面が開口してい
る第一の小室を備えている第一の構造物と、第二の小室
を備えている第二の構造物とを、第一の小室の前面開口
部と、第二の小室の前面開口部とを対向させ、なおか
つ、対向する小室同士が互い違いとなって、各小室が対
向する他の構造物の少なくとも一個以上の小室に連通す
るように密着配置して流体物流路を形成すると、互いに
対向する小室の前面の空間は、対向する他の構造物の少
なくとも一個以上の小室によって分割される。そして、
小室開口のこの分割された部分の面積、この分割された
部分の体積は、流体物流路の前後で、それぞれ異なるこ
とになる。すなわち、前記のように、小室がその前面開
口部を対向させ、なおかつ、対向する小室同士が互い違
いとなって、各小室が対向する他の構造物の少なくとも
一個以上の小室に連通して、筒状体の入口側から出口側
に向けて形成された流体物流路は、その連続している前
後において、それぞれ、その形状、体積が異なる分割部
の連続によって形成されているのである。そこで、その
流体物流路へ混合・微粒子化すべき流体を加圧流入する
と、流体は、連続していて、なおかつ、それぞれの形
状、体積が異なっている各分割部に流入するたびに、衝
突、反転、渦流の生起、放射上の分散、集合といった複
雑な動きを繰り返えす。すなわち、面積及び体積が他の
分割部より小さい分割部に流入した流体は、強い抱合圧
により増大された凝集作用を受ける。一方、面積及び体
積が他の分割部より大きい分割部に流入した流体は、一
気に抱合圧から解放され、分解、微粒子化が進む。この
繰り返しの作用が流体物流路内で起こることによって、
極めて均一な混合、また、所望する球形、例えば、ほぼ
真球状に近い、微粒子を造粒することができる。

本発明の混合・粉砕微粒子化装置は、前記の特徴的な
開口部形状からなる前面が開口している第一の小室を備
えている第一の構造物と、第二の小室を備えている第二
の構造物とを、第一の小室の前面開口部と、第二の小室
の前面開口部とを対向させ、なおかつ、対向する小室同
士が互い違いとなって、各小室が対向する他の構造物の
少なくとも一個以上の小室に連通するように密着配置し
て形成されている流体物流路を入口開口から出口開口の
間に備えている。そこで、本発明の混合・粉砕微粒子化
装置内に、粗粒粉砕した物質と流体とを混合して、圧
送、通過させると、物質と液体の混合物に一次包圧、二
次包圧、爆散、ねじれ、うねり、混練、摩擦等の内外圧
が生起し、粗粒物質の超微粒子化及び分子化が行われ
る。また、超微粒子及び分子の界面活性改善、改質、反
応促進、分解を、均一及び連続的に行うことができる。
こうして、物質の超微粒子化及び改質、反応、分解が可
能になるのである。

前記において、線分Ｐ−Ｓ、線分Ｑ−Ｓは１本の直
線、あるいは、複数本の直線からなる折れ曲り線によっ
て形成することもできるし、サインカーブ、円弧などの
曲線によって形成することもできる。また、直線、折れ
曲り線と曲線とが組みあわさったものとすることもでき
る。

また、前記の混合・粉砕微粒子化装置において、前面
が開口している第一の小室、第二の小室の開口部形状を
定める際の、点Ｐ、点Ｑは、それぞれ、斜辺Ａ−Ｂの中
点、斜辺Ａ−Ｃの中点であるようにすることができる。

このようにすれば、前記のようにして形成された線分
Ｐ−Ｓ−Ｑ−Ｓ２−Ｓ１−Ｐで囲まれる形状の面積は、
もとになっている仮想の直角二等辺三角形ＡＢＣの面積
の２分の１になる。

これを第１図を用いて説明すると、第１図において、
点Ｐ、点Ｑは、それぞれ、斜辺Ａ−Ｂの中点、斜辺Ａ−
Ｃの中点である。中点Ｐ、Ｑから底辺Ｂ−Ｃに下ろした
垂線と底辺Ｂ−Ｃとの交点を、それぞれ、Ｓ３、Ｓ４と
する。この場合、長方形Ｐ−Ｓ３−Ｒ−Ｓ４−Ｑ−Ｐの
面積は、直角二等辺三角形ＡＢＣの面積の２分の１にな
る。

ここで、前記のように、点Ｓ１は、線分Ｐ−Ｓを点Ｐ
を中心として回転させたときに、線分Ｐ−Ｓが底辺Ｂ−
Ｃと交差する点であり、点Ｓ２は、線分Ｑ−Ｓを点Ｑを
中心として回転させたときに線分Ｑ−Ｓ点が底辺Ｂ−Ｃ
と交差する点である。そこで、第１図中、Ｓ５で表され
る部分の面積は、Ｓ６で表される部分の面積と同一にな
り、Ｓ７で表される部分の面積は、Ｓ８で表される部分
の面積と同一になる。この結果、前記のようにして形成
された線分Ｐ−Ｓ−Ｑ−Ｓ２−Ｓ１−Ｐで囲まれる形状
の面積は、もとになっている仮想の直角二等辺三角形Ａ
ＢＣの面積の２分の１になるのである。

前記の混合・粉砕微粒子化装置において、前面が開口
している第一の小室、第二の小室の開口部形状を定める
際の、点Ｐ、点Ｑを、それぞれ、斜辺Ａ−Ｂの中点、斜
辺Ａ−Ｃの中点であるようにすれば、前述したように、
その連続している前後において、それぞれ、その形状、
体積が異なる分割部の連続によって流体物流路が形成さ
れ、混合・微粒子化すべき流体が加圧流入されて通過し
たときに、極めて均一な混合、また、所望する球形、例
えば、ほぼ真球状に近い微粒子を造粒することができる
ことに加えて、次のような効果があるので有利である。

それは、このように、前面が開口している第一の小
室、第二の小室の開口部形状を定める際の、点Ｐ、点Ｑ
を、それぞれ、斜辺Ａ−Ｂの中点、斜辺Ａ−Ｃの中点で
あるようにすれば、前面が開口している第一の小室を複
数配備する第一の構造物の面及び、第二の小室を複数配
備する第二の構造物の面に、それぞれ、全面に渡って、
隙間なく第一の小室、第二の小室を配備できるようにな
るということである。

第１図乃至第１３図、第３１図（ａ）、第３２図
（ａ）、第３３図（ａ）、第５３図は、前述した定義に
したがって、直角二等辺三角形を基本として形成される
本発明の混合・粉砕微粒子化装置の第一の構造物、第二
の構造物にそれぞれ配備される第一の小室開口部、第二
の小室開口部の形状の例を示すものである。

前面が開口している第一の小室、第二の小室は、これ
らの図面における、線分Ｐ−Ｓ−Ｑ−Ｓ２−Ｓ１−Ｐで
囲まれる形状と、当該形状に相似し、当該形状より小さ
い、又は当該形状より大きい、線分線分Ｐ′−Ｓ′−
Ｑ′−Ｓ２′−Ｓ１′−Ｐ′で囲まれる形状とに囲まれ
る部分を壁として第一の構造物、第二の構造物上に立ち
上がらせることによって形成されるものである。第３１
図（ｂ）、第３２図（ｂ）、第３３図（ｂ）は、線分Ｐ
−Ｓ−Ｑ−Ｓ２−Ｓ１−Ｐで囲まれる形状と、当該形状
に相似し、当該形状より小さい線分Ｐ′−Ｓ′−Ｑ′−
Ｓ２′−Ｓ１′−Ｐ′で囲まれる形状とに囲まれる部分
を壁として第一の構造物、第二の構造物上に立ち上がら
せることによって形成される前面が開口している第一の
小室、第二の小室の例を示すものである。

なお、前記のように、線分Ｐ−Ｓ−Ｑ−Ｓ２−Ｓ１−
Ｐで囲まれる形状の面積が、もとになっている仮想の直
角二等辺三角形ＡＢＣの面積の２分の１になるようにし
ておけば、前面が開口している第一の小室を複数配備す
る第一の構造物の面及び、第二の小室を複数配備する第
二の構造物の面に、それぞれ、全面に渡って、隙間なく
第一の小室、第二の小室を配備できる。そこで、この条
件を満たしていれば、線分Ｐ−Ｓ−Ｑ−Ｓ２−Ｓ１−Ｐ
における、線分Ｓ２−Ｓ１の部分が底辺Ｂ−Ｃ上の直線
になっている必要はない。

例えば、前述した本発明の混合・粉砕微粒子化装置に
おいて、前面が開口している第一の小室、第二の小室の
開口部形状を、点Ｐ、点Ｑは、それぞれ、斜辺Ａ−Ｂ、
Ａ−Ｃ上で、線分Ａ−Ｒを中心とする線対称の位置にな
っており、線分Ｓ２−Ｒ−Ｓ１は、線分Ｓ２−Ｒ又は線
分Ｒ−Ｓ１のいずれか一方を、底辺Ｂ−Ｃ上の直線とは
異なる任意形状の線分とした後、中点Ｒを中心として、
当該任意形状の線分に点対称となる線分を他方の線分と
することによって定めることもできる。

第１４図はこのような場合の例であって、点Ｐ、点Ｑ
がそれぞれ斜辺Ａ−Ｂ、Ａ−Ｃの中点である場合のもの
である。この場合、Ｓ９で示される部分の面積は、Ｓ１
０で示される部分の面積と同一になる。そこで、前述し
た、前面が開口している第一の小室、第二の小室の開口
部形状を定める際に、点Ｐ、点Ｑを、それぞれ、斜辺Ａ
−Ｂの中点、斜辺Ａ−Ｃの中点であるようにした場合と
同等の作用効果を得ることができる。

また、前述した本発明の混合・粉砕微粒子化装置にお
いて、流体物流路は、前記筒状体の軸方向又は前記筒状
体の軸方向に直交する方向に形成することができる。例
えば、第一の構造物に備えられている複数の第一の小室
の前面開口部と、第二の構造物に備えられている複数の
第二の小室の前面開口部とが対向する面が、筒状体の軸
方向に一致していれば、流体物流路は、筒状体の軸方向
に設けられる。一方、対向する面が、筒状体の軸方向に
直交する方向になっていれば、流体物流路は、筒状体の
軸方向に直交する方向に設けられる。

例えば、筒状体内に、第一の構造物と第二の構造物と
を装着可能とし、流体物流路を、筒状体の軸方向、又
は、筒状体の軸方向に直交する方向に形成することがで
きる。ここで、第一の構造物と第二の構造物とを筒状体
内に装着可能とする形態としては、例えば、筒状体内周
壁に設けられている凹部に第一の構造物と第二の構造物
とを嵌合固定できる形状、構造とすることができる。こ
のようにすれば、筒状体の内周面の加工、装置の組み立
てを容易にし、また、筒状体の内周面と第一の構造物、
第二の構造物との間に部分的な隙間が生じないようにで
きるので有利である。すなわち、いわゆるショートパス
という現象が生じることを防止できる。

また、前述した本発明の混合・粉砕微粒子化装置にお
いて、第一の構造物を筒状体とし、第一の構造物に備え
られている前面が開口している複数の第一の小室は、筒
状体の内周壁に形成されていて、第二の構造物に備えら
れている前面が開口している複数の第二の小室は、当該
筒状体内に装着される構造物の外周壁に形成されている
構造とすることもできる。このようにすれば、流体物流
路は、筒状体の軸方向に設けられる。また、第一の構造
物と第二の構造物とをそれぞれの第一の小室開口部、第
二の小室開口部を対向させて密着させることによって形
成される流体物流路は、第一の構造物たる筒状体の内周
径と、第二の構造物の外周径とを対応させて形成し、第
二の構造物を第一の構造物たる筒状体内に装着する、例
えば、筒状体内周壁に設けられている凹部に嵌合固定す
るだけで形成することができる。このようにしても、筒
状体の内周面の加工、第二の構造物の外周面の加工、装
置の組み立てを容易にし、また、筒状体の内周面と第二
の構造物との間に部分的な隙間が生じないようにできる
ので有利である。すなわち、いわゆるショートパスとい
う現象が生じることを防止できる。

なお、前記において、筒状体を分割可能としておき、
筒状体内に装着される構造物である第二の構造物は、当
該筒状体を分割して、筒状体内に取り付け、取り外し可
能とすることができる。このようにすれば、第一の構造
物たる筒状体内への第二の構造物の装着を簡単に行うこ
とができ、組立て、メンテナンスも容易になる。なお、
筒状体を分割可能にする形態としては、例えば、筒状体
をその軸方向に二分割できるような形状、構造にするこ
とが可能である。

更に、前述した本発明の混合・粉砕微粒子化装置にお
いて、第一の構造物及び第二の構造物を、一方の面に前
面が開口している小室を複数備えている第一の板体、あ
るいは一方の面及び当該一方の面の背面側にあたる他方
の面の双方に前面が開口している小室を複数備えている
第二の板体とし、これら第一の板体及び第二の板体が前
記筒状体内に装着されて、前記流体物流路が前記筒状体
の軸方向又は前記筒状体の軸方向に直交する方向に形成
されているようにもできる。例えば、筒状体の内周壁に
設けられている凹部に、前記の第一の板体、第二の板体
からなる第一の構造物、第二の構造物を嵌合固定できる
形状、構造にしておき、密着して積層配置されたこれら
の板体同士の間に流体物流路を形成するものである。こ
のようにすれば、筒状体の内周面の加工、装置の組み立
てを容易にし、また、筒状体の内周面と第一の構造物、
第二の構造物との間に部分的な隙間が生じないようにす
ることができるので有利である。すなわち、いわゆるシ
ョートパスという現象が生じることを防止できる。

なお前記の場合、第二の板体の他方の面に備えられて
いる前面が開口している複数の小室は、当該第二の板体
の一方の面に前面が開口している複数の小室が備えられ
ている位置に対応する当該第二の板体の背面側の位置に
おいて、前記一方の面に備えられている小室を、それぞ
れ、あらかじめ定められている角度、例えば、４５度、
９０度、１８０度、回転させて設けられているようにで
きる。

あるいは、第二の板体の他方の面に備えられている前
面が開口している複数の小室は、当該第二の板体の一方
の面に前面が開口している複数の小室が備えられている
位置とは異なる当該第二の流体の背面側の位置に設けら
れる形態にすることもできる。

更に、第二の板体の他方の面に備えられている前面が
開口している複数の小室は、当該第二の板体の一方の面
に前面が開口している複数の小室が備えられている位置
とは異なる当該第二の板体の背面側の位置において、前
記一方の面に備えられている小室を、それぞれ、あらか
じめ定められている角度、例えば、４５度、９０度、１
８０度、回転させて設けることもできる。

いずれの形態にしても、第一の構造物に設けられてい
る前面開口の小室と、第二の構造物に設けられている前
面開口の小室とを対向させて密着配置したときに、ある
いは、第二の構造物同士を、そこに設けられている前面
開口の小室同士を対向させて密着配置したときに、対向
する小室同士が互い違いとなって、各小室が対向する他
の構造物の少なくとも一つ以上の小室に連通できれば十
分である。

なお、前記のように、直角二等辺三角形を基体形状と
して第１図〜第１４図のように形状を定めた小室が、そ
の前面開口を対向させて、なおかつ、対向する小室同士
が互い違いとなって、各小室が対向する他の構造物の少
なくとも一つ以上の小室に連通できるようになっている
ので、流体物流路が形成される際に、複数形成される小
室の前面の空間の形状、大きさ（面積、体積）は極めて
変化に富んだものとなる。そこで、流体物流路を流動す
る流体の衝突、拡散、反転、渦流生起などによって生じ
る動きを一層複雑にすることができ、混合・粉砕微粒子
化を促進させることができる。

なお、前記本発明の混合・粉砕微粒子化装置におい
て、筒状体内で第一の構造物と第二の構造物とによって
前記流体物流路が形成されている位置の上流側及び／又
は下流側とに、筒状体の軸方向に連通する開口部をハニ
カム状に複数個形成する複数個の枠体が、筒状体の軸方
向に直交し、隣接する枠体と枠体との対向する開口部同
士が互い違いの位置になるように積層配置されている構
造を採用することもできる。

このようにすれば、筒状体内を流動する流体には、第
一の構造物と第二の構造物とによって形成されている流
体物流路内を流動する際に受ける衝突、拡散、反転、渦
流生起などの複雑な動きに加えて、流体物流路の前後
で、前記枠体の開口部によって形成されている流路によ
って、更に、複雑な動きが加えられるので、混合・粉砕
微粒子化を促進させる上で有利である。

ここでも、前述したように、筒状体は分割可能、例え
ば、軸方向に分割可能としておき、第一の板体あるいは
第二の板体からなる第一の構造物及び第二の構造物は、
当該筒状体を分割して、筒状体内に取り付け、取り外し
可能であるようにすることができる。

また、前述した枠体を採用している場合には、筒状体
は分割可能、例えば、軸方向に二分割可能としておき、
第一の板体あるいは第二の板体からなる第一の構造物及
び第二の構造物と、前記積層配置されている枠体とは、
当該筒状体を分割して、筒状体内に取り付け、取り外し
可能であるようにすることができる。

このようにすれば、筒状体内への第一の板体、第二の
板体、枠体の装着を簡単に行うことができ、組立て、メ
ンテナンスも容易になる。

以上説明した本発明の混合・粉砕微粒子化装置におい
て、第一の構造物に備えられている前面が開口している
複数の第一の小室と、第二の構造物に備えられている前
面が開口している複数の第二の小室とは、同一の形状に
しておくことが望ましい。このようにすれば、第一の構
造物に第一の小室が備えられている位置に対応する第二
の構造物の位置で、第一の小室を４５度、９０度、等、
回転させた状態で、第二の小室を設けるというような簡
単な方法で、第一の構造物に設けられている前面開口の
小室と、第二の構造物に設けられている前面開口の小室
とを対向させて密着配置した際に、対向する小室同士が
互い違いとなって、各小室が対向する他の構造物の少な
くとも一つ以上の小室に連通できるようになるので有利
である。また、第一の小室に対応する第二の小室の大き
さが規則的になって、ショートパスのような不都合が生
じないようになるので、有利である。

また、以上説明した本発明の混合・粉砕微粒子化装置
において、第一の構造物に備えられている前面が開口し
ている複数の第一の小室及び／又は第二の構造物に備え
られている前面が開口している複数の第二の小室は、前
述した流体物流路を形成するように第一の構造物、第二
の構造物が配置されるのであれば、第一の構造物、第二
の構造物の任意の位置に配備する事が可能である。ただ
し、第一の構造物、第二の構造物にそれぞれ、ハニカム
状に複数配置されている構造にして前述した流体物流路
が形成されるようにすることもできる。

このようにハニカム状に複数配置する場合であって
も、第一、第二の小室の開口部形状を定める際に、前述
したように、点Ｐ、点Ｑが、それぞれ、仮想の直角二等
辺三角形の斜辺Ａ−Ｂ、Ａ−Ｃの中点になるようにして
おけば、第一・第二の小室を、第一の構造物、第二の構
造物の所定の面の前面にわたって隙間なく配備すること
ができる。

また、以上説明した本発明の混合・粉砕微粒子化装置
において、筒状体体内で第一の構造物と第二の構造物と
によって前記流体物流路が形成されている位置の上流側
と下流側には、入口開口から下流側に向けて拡径する円
錐台形状の入口側空間と、出口開口に向けて縮径する円
錐台形状の出口側空間とがそれぞれ備えられているよう
にすることができる。このようにすれば、筒状体内を流
動する流体には、第一の構造物と第二の構造物とによっ
て形成されている流体物流路内を流動する際に受ける衝
突、拡散、反転、渦流生起などの複雑な動きに加えて、
流体物流路の前後で、拡散、集中・衝突といった動きが
加えられるので、混合・粉砕微粒子化を促進させる上で
有利である。

なお、この場合、前記円錐台形状の入口側空間と、出
口側空間とに、当該入口側空間の内周壁、当該出口側空
間の内周壁との間に流体物流路を形成しつつ、当該入口
側空間、出口側空間内に、それぞれ、円錐台形状の構造
物を配備しておく構造にすることもできる。

前述したように、本発明の混合・粉砕微粒子化装置に
おいては、第一の構造物を筒状体とし、第一の構造物に
備えられている前面が開口している複数の第一の小室
は、筒状体の内周壁に形成されていて、第二の構造物に
備えられている前面が開口している複数の第二の小室
は、当該筒状体内に装着される構造物の外周壁に形成さ
れている構造とすることができる。この場合、流体物流
路は、筒状体内周と、当該筒状体内に装着される構造物
の外周との間に形成される。前記のように、円錐台形状
の入口側空間と、出口側空間とに、当該入口側空間の内
周壁、当該出口側空間の内周壁との間に流体物流路を形
成しつつ、当該入口側空間、出口側空間内に、それぞ
れ、円錐台形状の構造物を配備しておく構造を採用すれ
ば、このような場合に、筒状体内周と、当該筒状体内に
装着される構造物の外周との間に形成されている流体物
流路への流体の移動を円滑に行うことができて有利であ
る。

更に、以上説明した本発明の混合・粉砕微粒子化装置
において、第一の構造物及び／又は第二の構造物は、炭
素材料、炭素と他の金属成分とからなる金属複合材料、
セラミックス、鉱物材料のいずれか一種から構成するよ
うにできる。

また、筒状体も、炭素材料、炭素と他の金属成分とか
らなる金属複合材料、セラミックス、鉱物材料のいずれ
か一種から構成するようにできる。

また、第一の構造物及び／又は第二の構造物を、樹
脂、合成樹脂のいずれか一種から構成するようにでき
る。

筒状体も、樹脂、合成樹脂のいずれか一種から構成す
るようにできる。

また、第一の構造物、第二の構造物、筒状体とも、
銅、アルミニユーム、あるいはカーボン等の熱伝導性素
材とし、熱交換器として使用可能な混合・微粒子化装置
にすることもできる。

なお、第一の構造物、第二の構造物、筒状体とも、Ｓ
ＵＳ等の金属製とすることが、当然、可能である。

更に、前記いずれの本発明の混合・粉砕微粒子化装置
においても、筒状体の外周に磁石が取り付けられている
構造にすることができる。

なお、ここで、筒状体の外形は、その断面が、円形、
楕円形、多角形（三角形、四角形、等）となるような、
いかなる形態でも採用可能である。更に、中央部を、そ
の断面が、円形、楕円形、多角形（三角形、四角形、
等）となる筒状体とし、入口側、出口側にあたる、これ
らの前後に円錐状部、角錐状部が設けられている形態と
することもできる。

また、前記いずれの本発明の混合・粉砕微粒子化装置
とも、その上流側及び／又は下流側に、超音波照射装
置、電磁波照射装置、高周波照射装置、レーザー光照射
装置の中の一種以上を連結して使用することができる。

更に、前記いずれの本発明の混合・粉砕微粒子化装置
とも、その上流側及び／又は下流側に、異物物質注入口
を連結して使用することができる。

この異物物質注入口からは、例えば、酸素含有物やア
ルカリ剤を注入することによって、被処理物の酸化反応
を引き出したり、被処理物中に塩素等の酸生成成分が含
まれる場合に中和するような作用、効果を発揮させるこ
とができる。

本発明の混合・粉砕微粒子化装置によれば、種々の物
質や被分解物質等を小型の装置を使用するだけで、粉砕
し、また、超微粒子レベルあるいは分子レベルまで処理
できる。

そして本発明の混合・粉砕微粒子化装置の上流側及び
／又は下流側に前記のような装置を連結することによ
り、本発明の装置自体を、混合、分離反応連続発生装置
として使用可能にできる。

そして、本発明の装置の下流側に、また必要に応じて
上流側にも、電磁波照射装置、赤外線照射装置、超音波
照射装置等を取付け、環境汚染物質及び難分解物質の分
解及び化学物質等の生成並びに分解促進等の処理を大幅
に向上させることができる。

次に、本発明が提案する物質の微粒子化方法は、前述
したいずれかの本発明の混合・粉砕微粒子化装置を用
い、微粒子化対象物質が混合されている流体を前記混合
・粉砕微粒子化装置を構成する筒状体の入口開口から出
口開口に向けて加圧流入することにより、物質を微粒子
化するものである。

また、この発明が提案する他の物質の微粒子化方法
は、前述したいずれかの本発明の混合・粉砕微粒子化装
置を用い、微粒子化対象物質が混合されている流体を前
記混合・粉砕微粒子化装置を構成する筒状体の入口開口
から出口開口に向けて連続的に加圧流入し、当該筒状態
内において、連続的な臨界状態又は超臨界状態で物質を
微粒子化するものである。

ここで、臨界状態とは、ある物質を、当該物質の臨界
温度より高い温度で、当該物質の臨界圧力より高い圧力
の下におくことによって、気体とも液体ともいい難い、
気−液共存状態になっていることをいう。また、超臨界
状態とは、臨界状態以上となって、気体と液体の区別が
なくなっている状態のことをいう。臨界温度、臨界圧力
は物質によって定まった値になっている。

臨界状態、超臨界状態とも、例えば、微粒子化対象物
質が混合されている流体に、空気、酸素、二酸化炭素な
どの気相酸化剤あるいは液相酸化剤などを混合したもの
を、本発明の混合・粉砕微粒子化装置を構成する筒状体
の入口開口から出口開口に向けて連続的に加圧流入し、
微粒子化対象物質にとって臨界状態、あるいは超臨界状
態となる臨界圧力及び、臨界温度とすることによって実
現可能である。ここで、圧力は、本発明の混合・粉砕微
粒子化装置の筒状体内に流体を加圧流入する際の圧力を
調整することによって制御でき、温度は、本発明の混合
・粉砕微粒子化装置の筒状体を加温する温度を調整する
ことによって制御できる。

本発明の前述した物質の微粒子化方法によれば、例え
ば、産業廃棄物を粉砕し流体化したものを、圧力をかけ
て純酸素の気体と一緒に本発明の混合・粉砕微粒子化装
置の筒状体内に注入することにより、流体物の結合され
た分子同士を分解し、無害化して、出口側から排出する
ことができる。

前述したように、本発明の混合・粉砕微粒子化装置及
びこれを用いた物質の微粒子化方法によれば、微粒子化
対象物質が混合されている流体に、溶媒としての二酸化
炭素などを混合したものを装置内に連続的に加圧流入す
ることによって、前記筒状体内で、連続的に臨界処理、
あるいは超臨界処理を行って、物質の超微粒子化、分
解、改質反応を行わせることができる。

ここで、前述したように、筒状体の上流側及び／又は
下流側に、電磁波照射手段、超音波照射手段、赤外線照
射手段、遠赤外線照射手段、レーザー光照射手段の中の
少なくとも一種以上が備えられている構成を採用すれ
ば、物質の超微粒子化、分解、改質反応をより一層効果
的に行わせることができる。

本発明の混合・粉砕微粒子化装置及びこれを用いた物
質の微粒子化方法によれば、難分解性物質、有害有機
物、環境汚染物質、化学物質、等の分解、改質などの反
応を効果的に行うことができる。

すなわち、本発明は、直角二等辺三角形の２つの斜辺
上の任意点と、頂点から底辺への垂線上の任意点とをそ
れぞれ結んだ線分を、前記斜辺の任意点を基点に時計回
り及び反時計回りにそれぞれ回転させて底辺に交差さ
せ、これらを結んで形成される前記直角二等辺三角形の
１／２の面積を有する図形を基本形状とする前面開口の
小室を、一の小室の前面開口部と、他の小室の前面開口
部とが互いに対向し、かつ、対向する小室同士が互い違
いとなって、各小室が対向する他方側の少なくとも一つ
以上の小室に連通できるように密着配置して形成された
液体物流路を備えている混合・粉砕微粒子化装置であ
る。こうして形成された流体物流路は、その連続してい
る前後において、それぞれ、その形状、体積が異なる分
割部の連続によって形成されている。そして、このよう
な流体物流路に、微粒子化対象物質が混合されている流
体を圧送通過させると、流体中の微粒子化対象物質は、
その形状、体積が異なる連続している分割部において、
一次包圧、二次包圧、爆散、ねじれ、うねり、混練、摩
擦等の内外圧を連続的に受ける。これによって、超微粒
子化、分子化、分解、改質、などが進むものである。

ここに、電磁波照射装置、超音波照射装置、赤外線照
射装置、等を複合させて作用させることによって、難分
解物質の分解処理、化学物質等の化学反応制御における
化学物質の生成、分解促進又は遅延、界面活性改善、改
質、等の反応が得られるのである。

図面の簡単な説明第１図は、本発明の混合・粉砕微粒子化装置において
流体物流路を形成すべく構造体表面に形成される前面開
口の小室の形状を定義する実施形態を説明する図であ
る。

第２図は、他の前面開口の小室の形状を定義する実施
形態を説明する図である。

第３図は、他の前面開口の小室の形状を定義する実施
形態を説明する図である。

第４図は、他の前面開口の小室の形状を定義する実施
形態を説明する図である。

第５図は、他の前面開口の小室の形状を定義する実施
形態を説明する図である。

第６図は、他の前面開口の小室の形状を定義する実施
形態を説明する図である。

第７図は、他の前面開口の小室の形状を定義する実施
形態を説明する図である。

第８図は、他の前面開口の小室の形状を定義する実施
形態を説明する図である。

第９図は、他の前面開口の小室の形状を定義する実施
形態を説明する図である。

第１０図は、他の前面開口の小室の形状を定義する実
施形態を説明する図である。

第１１図は、他の前面開口の小室の形状を定義する実
施形態を説明する図である。

第１２図は、他の前面開口の小室の形状を定義する実
施形態を説明する図である。

第１３図は、他の前面開口の小室の形状を定義する実
施形態を説明する図である。

第１４図は、他の前面開口の小室の形状を定義する実
施形態を説明する図である。

第１５図（ａ）は、本発明の混合・粉砕微粒子化装置
の実施例の一部を省略した断面図、（ｂ）は、（ａ）の
側面図である。

第１６図（ａ）は、第１５図（ａ）図示の装置に備え
られている第一の板体の拡大平面図、（ｂ）は、第１５
図（ａ）図示の装置に備えられている第二の板体の拡大
平面図である。

第１７図（ａ）は、第１６図（ａ）のＡ−Ａ断面図、
（ｂ）は、第１６図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。

第１８図は、第１６図（ａ）図示の第一の板体の斜視
図である。

第１９図は、第１６図（ｂ）図示の第二の板体の斜視
図である。

第２０図は、第一の板体と第二の板体とが積層される
状態を説明する斜視図である。

第２１図（ａ）は、第一の板体と第二の板体とが積層
された状態を説明する平面図、（ｂ）は流体が流動する
状態を説明する第２１図（ａ）中、Ｃ−Ｃ線部の一部を
省略した断面図である。

第２２図は、第１５図（ａ）図示の本発明の混合・粉
砕微粒子化装置の外観の一実施形態を説明する斜視図で
ある。

第２３図は、本発明の他の混合・粉砕微粒子化装置の
組み立て状態を説明する分解斜視図である。

第２４図（ａ）〜（ｈ）は、第２３図図示の混合・粉
砕微粒子化装置の構成要素を説明する図であって、
（ａ）は、蓋体を備えている筒状体の正面図、（ｂ）
は、（ａ）図示の状態の側面図、（ｃ）は、筒状体の内
部構造を説明する一部を省略した断面図、（ｄ）は
（ｃ）図示の状態の側面図、（ｅ）は、筒状体内に嵌合
される板体を説明する正面図、（ｆ）は、（ｅ）図示の
状態の側面図、（ｇ）は蓋体の断面図、（ｈ）は（ｇ）
図示の状態の側面図である。

第２５図は、第２３図図示の混合・粉砕微粒子化装置
において混合・微粒子化される流体が流動する状態を説
明する一部を省略した断面図である。

第２６図は、第２５図の一部拡大図である。

第２７図（ａ）、（ｂ）は、本発明の更に他の混合・
粉砕微粒子化装置を説明する図であって、（ａ）は一部
を省略した断面図、（ｂ）は、（ａ）図示の状態の側面
図である。

第２８図（ａ）は、第２７図（ａ）、（ｂ）図示の混
合・粉砕微粒子化装置の筒状体内に嵌め合わせる構造物
の一部を省略した正面図、（ｂ）は、（ａ）図示の状態
の側面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。

第２９図（ａ）、（ｂ）は、第２７図（ａ）、（ｂ）
図示の混合・粉砕微粒子化装置の組み立て状態を説明す
る図であり、（ａ）は筒状体内に嵌め合わせる構造物の
一部を省略した正面図、（ｂ）は筒状体の一部を省略し
た正面図である。

第３０図は、他の実施形態における前面開口の小室の
形状を定義する実施形態を説明する図である。

第３１図（ａ）は、更に、他の実施形態における前面
開口の小室の形状を定義する実施形態を説明する図であ
り、（ｂ）は、（ａ）で定義される形状の小室を表す斜
視図である。

第３２図（ａ）は、他の実施形態における前面開口の
小室の形状を定義する実施形態を説明する図であり、
（ｂ）は、（ａ）で定義される形状の小室を表す斜視図
である。

第３３図（ａ）は、他の実施形態における前面開口の
小室の形状を定義する実施形態を説明する図であり、
（ｂ）は、（ａ）で定義される形状の小室を表す斜視図
である。

第３４図（ａ）は、第３１図（ａ）、（ｂ）で定義さ
れた形状の前面開口の小室が設けられている板体の平面
図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。

第３５図（ａ）は、第３１図（ａ）、（ｂ）で定義さ
れた形状の前面開口の小室が両面に設けられている板体
の平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。

第３６図は、第３５図（ａ）、（ｂ）図示の板体を用
いて流体物流路が形成されている本発明の混合・粉砕微
粒子化装置の断面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。

第３７図は、第３６図図示の混合・粉砕微粒子化装置
における流体の流動状態を説明する図である。

第３８図は、第３６図図示の混合・粉砕微粒子化装置
を用いて実験を行う前の流体の顕微鏡写真である。

第３９図は、第３８図の顕微鏡写真の倍率を拡大した
ものである。

第４０図は、第３６図図示の混合・粉砕微粒子化装置
を用いた実験開始後、１分経過時の流体の顕微鏡写真で
ある。

第４１図は、第３６図図示の混合・粉砕微粒子化装置
を用いた実験開始後、３分経過時の流体の顕微鏡写真で
ある。

第４２図は、第３６図図示の混合・粉砕微粒子化装置
を用いた実験開始後、５分経過時の流体の顕微鏡写真で
ある。

第４３図（ａ）は、本発明の更に他の実施形態の混合
・粉砕微粒子化装置の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）
の側面図である。

第４４図は、第４３図（ａ）図示の混合・粉砕微粒子
化装置を２台連結した状態を説明する正面図である。

第４５図（ａ）は、第４３図（ａ）図示の混合・粉砕
微粒子化装置の注入口側、排出口側の一部を省略した断
面図であり、（ｂ）は、第４３図（ａ）図示の混合・粉
砕微粒子化装置の中央部の一部を省略した断面図であ
る。

第４６図（ａ）は、第４３図（ａ）図示の混合・粉砕
微粒子化装置において枠体の装着状況を説明する平面
図、（ｂ）は、構造体の装着状況を説明する平面図。

第４７図（ａ）は、第４３図（ａ）図示の混合・粉砕
微粒子化装置において枠体によって形成される流体物流
路を説明する正面図、（ｂ）は、構造体によって形成さ
れる流体物流路を説明する正面図。

第４８図（ａ）は、第４３図（ａ）図示の混合・粉砕
微粒子化装置に採用される第一の板状体の平面図、
（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図、（ｃ）は（ａ）の斜視
図である。

第４９図（ａ）は、第４３図（ａ）図示の混合・粉砕
微粒子化装置に採用される第二の板状体の平面図、
（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ断面図、（ｃ）は（ａ）の斜視
図である。

第５０図（ａ）は、第４３図（ａ）図示の混合・粉砕
微粒子化装置に採用される枠体の積層された状態を表す
平面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ断面図、（ｃ）は、
（ａ）の斜視図である。

第５１図（ａ）は、第４３図（ａ）図示の混合・粉砕
微粒子化装置における混合・微粒子化される流体の流動
状態を説明する一実施形態を表す断面図、（ｂ）は、混
合・微粒子化される流体の流動状態を説明する他の実施
形態を表す断面図。

第５２図は、本発明の他の実施形態における混合・粉
砕微粒子化装置の正面透視図である。

第５３図は、第５２図図示の実施形態において、流体
物流路を形成する前面開口の小室の形状を定義づける説
明図である。

第５４図（ａ）は、第５２図図示の混合・粉砕微粒子
化装置における筒状体を説明する正面図、（ｂ）は、第
５２図図示の混合・粉砕微粒子化装置における流路体ユ
ニットの構成を説明する分解図、（ｃ）は、第５２図図
示の混合・粉砕微粒子化装置における連結部を説明する
正面図である。

第５５図は、第５２図図示の混合・粉砕微粒子化装置
において混合・微粒子化処理が施される流体の流動状況
を説明する斜視図である。

第５６図は、第５２図図示の混合・粉砕微粒子化装置
が、大豆を超微粒子化する装置として用いられる際の一
実施形態を説明する正面図である。

第５７図（ａ）は、本発明の混合・粉砕微粒子化装置
を用いた微粒子化方法が採用されている混合・粉砕微粒
子化の一実施形態を説明するブロック図、（ｂ）は、他
の実施形態を説明するブロック図、（ｃ）は更に他の実
施形態を説明するブロック図である。

第５８図は、本発明の混合・粉砕微粒子化装置を用
い、連続超臨界処理によって廃プラスチックの微粒子化
処理を行う実施形態を説明するブロック図である。

第５９図（ａ）は、従来の静止型混合装置の動作を説
明する断面図、（ｂ）は、従来の静止型混合装置に備え
られている大径円板の斜視図、（ｃ）は、従来の静止型
混合装置に備えられている小径円板の斜視図である。

発明を実施するための最良の形態以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態
を説明する。ただし、添付図面で説明している各構成、
形状及び配置関係は、本発明が理解できる程度に概略的
に示したものにすぎない。また、数値及び各構成の組成
（材質）については、例示にすぎない。したがって、本
発明は以下の実施例に限定されず、特許請求の範囲の記
載から把握される技術的範囲において種々の形態に変更
可能である。

（実施例１）第１５図（ａ）〜第２９図（ｂ）は、本発明の第一の
実施形態を表すものである。

第１５図（ａ）は、一部を省略した概略断面図であ
る。内部に中空部を有し、一端側に入口開口２、他端側
に出口開口３を有する筒状体１内に、流体物流路を形成
する第一、第二の構造物が備えられている混合・粉砕微
粒子化装置である。

筒状体１の内部の中空部に備えられている流体物流路
を形成する第一、第二の構造物は、第一の板体４と、第
二の板体５とが、筒状体１の軸方向に直交するように複
数枚積層配置されているものである。

第一の板体４は、第１６図（ａ）図示のように、外周
形状が筒状体１の内部中空部の内周形状に対応してい
て、外周部が筒状体１の内部中空部内周に緊密に装着さ
れる板体である。そして、前面が開口している五角形状
の小室６がハニカム状に複数配置されていると共に、中
央に穿設されている開口部７を有するものである。

第二の板体５は、筒状体１の内部中空部内周に装着し
た際に、外周部と筒状体１の内部中空部内周との間に空
隙部が形成される外周形状からなる板体である。前面が
開口している五角形状の小室６ａがハニカム状に複数配
置されていると共に、中央に凹部９を有するものであ
る。

第１５図（ａ）図示の混合・粉砕微粒子化装置は、外
観が長方体形状又は円筒形状（第２２図）になっている
筒状体１の対角上に、第１５図（ｂ）図示のように、外
方へと突出するフランジ１０、１０を設け、フランジ１
０、１０に取り付けたボルト１１によって組み立て、ま
た、分解可能な構造になっている。

第１５図（ａ）、（ｂ）図示の実施形態では、筒状体
１の内部中空部内周断面は、ほぼ正方形の形状になって
おり、第一の板体４、第二の板体５も、第１６図
（ａ）、（ｂ）図示のように、ほぼ正方形の形状で成形
されていて、筒状体１に装着される。

混合・粉砕微粒子化装置の両端には、四角錐形状の蓋
体１２が着脱自在に設けられており、この蓋体１２の中
心に、任意の形状で、入口開口２、出口開口３が設けら
れる。入口開口２から、混合処理対象物、微粒子化処理
対象物が注入され、出口開口３から、混合処理済み、微
粒子化処理済みのものが排出される。

筒状体１、第一の板体４、第二の板体５等の本発明の
混合・粉砕微粒子化装置を構成する部材は、炭素材料、
あるいは炭素と銅、炭素とアルミニウム、炭素とマグネ
シュウム、炭素とタングステン、炭素と酸化チタン等の
炭素と多種多様の金属からなる金属複合材料あるいは、
セラミックス、トルマリン等の鉱物材料、樹脂、等によ
り成型することができる。

なお、第１５図（ａ）では、筒状体１の内部の中空部
に備えられている流体物流路を形成する第一、第二の構
造物は、第一の板体４と、第二の板体５とが、筒状体１
の軸方向に直交するように複数枚積層配置されている。
このような形態に替えて、第一の板体４と、第二の板体
５とを、筒状体１の軸方向に、すなわち、第１５図
（ａ）中、左右方向になる水平方向に複数枚積層配置し
て、筒状体１の内部の中空部に装着しても良い。

第１６図（ａ）は、第一の板体４の拡大平面図、第１
６図（ｂ）は第二の板体５の拡大平面図である。また、
第１７図（ａ）、（ｂ）は第１６図（ａ）のＡ−Ａ断面
図及び、第１６図（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。第１８
図は、第一の板体４の斜視図、第１９図は、第二の板体
５の斜視図である。

第１６図（ａ）〜第１９図に示されるように、第一の
板体４は混合・粉砕微粒子化装置１３の筒状体１の内側
に設けた装着部１４より若干小さい四角形ベース板１５
の中心に五角形状の前面開口の小室６が４個集合した形
状となる４辺が長く２辺が短い６角形の貫通孔７が設け
られている。そして、この貫通孔７より外辺方向に、ほ
ぼ同数の五角形状の前面開口の小室６が連続して配列さ
れている。

また、第二の板体５は、四角形ベース板の各々４辺の
任意の箇所５ａを削除し、凸辺をそれぞれ２辺設けたベ
ース板１５ａ（第１９図）の中心に五角形状の前面開口
の小室６ａが１４個集合した形状の凹部９が設けられて
いる。そして、第一の板体４と同様に、この凹部９より
外辺方向に、ほぼ同数の五角形状の前面開口の小室６ａ
が連続して配列されている。更に、各々の凸辺の近接す
る箇所に第一の板体４との重ね合わせ時の安定を図るた
めの安定ピン８（第１９図）を設けてある。

なお、第二の板体５のベース板１５ａの形状として
は、４辺のコーナー部５ａをそれぞれ切り欠けした形状
でもよい。ようするに、流体物が下流側に位置する次の
板体へと流入していける空間があり、第一の板体４と外
径が同じであればどのような形状でも良い。

第２０図は、第一の板体４、第二の板体５が積層され
て一ユニットが形成される状態を説明する斜視図であ
り、第２１図（ａ）は積層された一ユニットの平面図、
第２１図（ｂ）は、第２１図（ａ）中、Ｃ−Ｃ断面図で
ある。

第１５図（ａ）に一部が表されている第一の板体４と
第二の板体５との積層配置は、第２０図のように行われ
ている。

まず、第一の板体４の中央に穿設されている開口部７
と第二の板体５の中央凹部９とが互いに対向し、第一の
板体４の五角形状の小室６の開口と、第二の板体５の五
角形状の小室６ａの開口とが互いに対向すると共に、対
向する第一の板体４の小室６と第二の板体５の小室６ａ
とが互い違いとなるように、両者が積層される。例え
ば、対向する第一の板体４の小室６と第二の板体５の小
室６ａとが正反対の方向となるよう、９０度回転されて
互いに密着される。これによって、第一の板体４の小室
６、第二の板体５の小室６ａは、いずれも、各小室が対
向する板体の少なくとも一個以上の小室に連通するよう
になる。次に、第二の板体５の背面に他の第二の板体
５′の背面が背中合わせに積層される。そして、この他
の第二の板体５′に対して他の第一の板体４′が、この
他の第一の板体４′の中央に穿設されている開口部７と
前記他の第二の板体５′の中央凹部９とが互いに対向
し、他の第一の板体４′の五角形状の小室６の開口と、
他の第二の板体４′の五角形状の小室６の開口とが互い
に対向すると共に、対向する他の第一の板体４′の小室
６と他の第二の板体５′の小室６とが互い違いとなっ
て、各小室が対向する板体の少なくとも一個以上の小室
に連通するようにして他の第二の板体５′と他の第一の
板体４′とが積層される。

こうして、第２０図図示のように積層された第一の板
体４、第二の板体５、第二の板体５′、第一の板体４′
によって一ユニットが形成され、このユニットが、第１
５図（ａ）図示のように複数個または、一個筒状体１内
に配置されている。

前記のように、第一の板体４の五角形状の小室６と、
第二の板体５の五角形状の小室６とが互いに対向し、例
えば、９０度回転されて、互い違いに、密着され、積層
されているので、第１６図（ａ）、（ｂ）図示のように
ハニカム状に隙間なく敷き詰められている五角形状の小
室６の前面側の空間は、第２１図（ａ）図示のように、
それぞれ、３分割される。

これによって、混合・粉砕微粒子化装置１３内に加圧
流入された流動物は、第２１図（ｂ）図示のように、第
一の板体４の貫通孔７より第二の板体５の凹部９に当た
り、前面空間が三分割されている上下の五角形状の各小
室６に流入して衝突を繰り返しながら、放射状に外側方
向へと分散していく。外周縁側まで分散、拡散すると、
次は、第一の板体４のベース板１５に当たり、前面空間
が三分割されている上下の五角形状の各小室６に流入し
て衝突を繰り返しながら、中央側へと流れていく。この
衝突と反転を繰り返すことで、流体物の混合、粉砕、微
粒子化が促進されるのである。

なお、この混合・粉砕微粒子化装置１３において、筒
状体１、第一の板体４、第二の板体５などを、炭素材
料、あるいは、炭素と銅、炭素とアルミ、炭素とマグネ
シュウム、炭素とタングステン、炭素と酸化チタン等の
炭素と多種多様の金属からなる複合材料、あるいはセラ
ミックス、トルマリン等の鉱物によって成型しておくこ
とにより、触媒としての効果を発揮させることもでき
る。

第２２図は、混合・粉砕微粒子化装置１３の筒状体１
の外形形状を円筒形状としたものの斜視図である。

第２２図図示の実施形態においては、円筒形状の筒状
体１の外周を８等分した位置に磁力を発生する磁石等１
６のＮ極１６ａ及びＳ極１６ｂを対向した状態で係着可
能としている。このようにすれば、混合・微粒子化装置
１３に流体物を加圧流入させた際に、磁石１６のＮ極１
６ａ及びＳ極１６ｂの磁力により、それぞれの流体物分
子をより細分子化し、混合効率、微粒子化効率を向上さ
せることが可能となる。

また、本発明の混合・粉砕微粒子化装置に採用し得る
他の外形形状としては、筒状体１の水平方向の中心より
フランジを設け、水平方向へと２分割される形状でも良
い。

第２３図〜第２６図は、本発明における他の実施例で
あり、第２３図は分解斜視図、第２４図（ａ）〜（ｈ）
はこの分解図、第２５図、第２６図は、流体物の流れを
示す断面図並びに一部拡大部分断面図である。

混合・粉砕微粒子化装置の筒状体１の四面の内周壁
を、それぞれ、前面開口の五角形状小室６がハニカム状
に配置されている板体１７とする。この筒状体１内に嵌
合される構造体は、四面の外周壁が、前面開口の五角形
状小室６がハニカム状に配置されている板体１８となっ
ている。この構造体が筒状体１内に嵌合されると、板体
１７に設けられている前面開口の五角形状小室６と、板
体１８に設けられている前面開口の五角形状小室６と
が、互い違いに対向し、ここに流路が形成される。混合
・粉砕微粒子化装置の両端のフランジ１０には蓋体１２
が取り付けられる。

混合処理、微粒子化処理が施される対象物たる流体物
は、蓋体１２に形成されている入口２より圧力をかけて
注入される。そして、蓋体７内に形成されている四角錘
状の流動空間を経て、五角形状小室６の開口部同士を正
反対に重ね合わした状態の板体１７、１８に配列されて
いる各五角形状小室６の側部に衝突し、低部、上部、側
部と衝突、反転とを繰り返しながらも、４面に形成され
た各五角形状小室６により、互いの流体物同士が衝突、
反転を繰り返し出口３より排出されるものである。

第２７図（ａ）〜第２９図（ｂ）は、混合・粉砕微粒
子化装置の筒状体１内のそれぞれの内面に、前面開口の
五角形状小室６がハニカム状に連続配列された集合板体
１７を係着可能とするとともに、筒状体１内に嵌装され
る板体１８も同様にベース部１９に係着可能にした本発
明に係る他の実施例である。

筒状体１内及びベース部１９の４面には任意の位置に
設けた略三角形状の凹部２０を複数設け、板体１７及び
板体１８には五角形状小室６が設けられている面の背面
側に前記略三角形状の凹部２０に嵌合可能な略三角形状
の凸部２１を設けることにより、異なる材質で成型され
た板体１７及び板体１８を容易に交換可能な構成となっ
ている。

（実施例２）前記実施例１においては、前面開口の小室６として五
角形状のものが採用されていたが、小室６の形状はこれ
に限られない。

第３０図は、板体に形成される前面開口の小室の種々
の形状の定義を示す図である。

頂点Ａを直角とする直角二等辺三角形△ＡＢＣの斜辺
の中点Ｐ及びＱを絶対点とし、頂点Ａから底辺Ｂ−Ｃへ
の垂線上の仮想点Ｓを頂点Ａ及び底辺の中点Ｒを除く箇
所に設定する。斜辺の中点Ｐ、Ｑよりその仮想点Ｓへの
種々の線を、中点Ｐを基点に時計回り及び、中点Ｑを基
点に反時計回りに回転させると底辺Ｂ−Ｃ上の点Ｓ１、
Ｓ２で交差する。これらの点Ｐ−Ｓ−Ｑ−Ｓ２−Ｓ１−
Ｐで囲まれた形状が、板体に形成される前面開口の小室
の形状となる。

なお、仮想点Ｓを垂線Ａ−Ｒ上のどの位置に設定して
も、斜辺の中点Ｐ及びＱを基点にそれぞれ結んだ線を、
時計回り及び反時計回りに回転させることで底辺上の辺
が形成される。

こうして形成される小室の形状は、第１図〜第１４図
図示のように種々の形状となり得るものであるが、いず
れの形状となっても、板体に小室をハニカム状に敷き詰
めたとき、板体全体に、小室を隙間なく敷きつめること
が可能になるものである。

第３１図（ａ）〜第３３図（ｂ）は、第３０図を用い
て前述した小室の形状の具体例を示すものである。第３
１図（ｂ）、第３２図（ｂ）、第３３図（ｂ）は、第３
１図（ａ）、第３２図（ａ）、第３３図（ａ）図示の要
領で形成された小室の斜視図である。

第３１図（ａ）において、頂点Ａを直角とする仮想の
直角二等辺三角形△ＡＢＣの、二つの斜辺Ａ−Ｂ、Ａ−
Ｃと底辺Ｂ−Ｃ上に中点Ｐ、Ｑ、Ｒを、頂点Ａと中点Ｒ
を結ぶ線Ａ−Ｒ上の点Ａ、Ｒを除く任意の位置に点Ｓを
設ける。中点Ｐと点Ｓを結ぶ線Ｐ−Ｓ線は、Ｐ−Ｓ間の
中点より点Ｓ側へ円弧線、中点Ｐ側へ直線とした円弧線
と直線との組み合わせ線である。中点Ｑと点Ｓを結ぶＱ
−Ｓ線は、Ｑ−Ｓ間の中点より点Ｓ側へ直線、中点Ｑ側
へ円弧線とした直線と円弧線との組み合わせ線である。
中点Ｐを基点としＰ−Ｓ線を時計回りに、中点Ｑを基点
としＱ−Ｓ線を反時計回りに回転させ、底辺Ｂ−Ｃ上の
当接点をＳ１、Ｓ２とする。点Ｐ、Ｓ、Ｑ、Ｓ２、Ｓ
１、Ｐを結ぶと、左右非対称な外形形状が形成される。
このＰ−Ｓ−Ｑ−Ｓ２−Ｓ１−Ｐの形状と、これより小
さい相似形の線分Ｐ’−Ｓ’、線分Ｑ’−Ｓ’、線分
Ｐ’−Ｓ１’、線分Ｓ１’−Ｓ２’、線分Ｑ’−Ｓ２’
で囲まれた形状とで挟まれる部分を小室２２の壁として
立ち上がらせたものである。

なお、底辺Ｓ１−Ｓ２を直線ではなく、Ｓ１−Ｒをサ
イン曲線、Ｓ２−Ｒを直線とする異なった線種の底辺と
することもできる。ただし、この場合であっても、第１
４図を用いて説明したように、線分Ｐ−Ｓ−Ｑ−Ｓ２−
Ｓ１−Ｐで結ばれる部分の形状の面積が、仮想の直角二
等辺三角形△ＡＢＣの面積の１／２になるようにしてお
くことが望ましい。

第３２図（ａ）において、頂点Ａを直角とする仮想の
直角二等辺三角形△ＡＢＣの、二つの斜辺Ａ−Ｂ、Ａ−
Ｃと底辺Ｂ−Ｃ上に中点Ｐ、Ｑ、Ｒを、頂点Ａと中点Ｒ
を結ぶ線Ａ−Ｒ上の点Ａ、Ｒを除く任意の位置に点Ｓさ
だめる。中点Ｐ及びＱと点Ｓを結ぶ線Ｐ−Ｓ線を凸状円
弧線とし、Ｑ−Ｓ線を直線とする。中点Ｐを基点としＰ
−Ｓ線を時計回りに、中点Ｑを基点にＱ−Ｓ線を反時計
回りに回転させ、底辺Ｂ−Ｃ上の当接点をＳ１及びＳ２
とする。点Ｐ、Ｓ、Ｑ、Ｓ２、Ｓ１、Ｐを結ぶと、左右
非対称な外形形状が形成される。このＰ−Ｓ−Ｑ−Ｓ２
−Ｓ１−Ｐの形状と、これより小さい相似形の線分Ｐ’
−Ｓ’、線分Ｑ’−Ｓ’、線分Ｐ’−Ｓ１’、線分Ｓ
１’−Ｓ２’、線分Ｑ’−Ｓ２’で囲まれた形状とで挟
まれる部分を、第３２図（ｂ）図示のように、小室２３
の壁として立ち上がらせたものである。

第３３図（ａ）において、頂点Ａを直角とする仮想の
直角二等辺三角形△ＡＢＣの、二つの斜辺Ａ−Ｂ、Ａ−
Ｃと底辺Ｂ−Ｃ上に中点Ｐ、Ｑ、Ｒを、頂点Ａと中点Ｒ
を結ぶ線Ａ−Ｒ上の点Ａ、Ｒを除く任意の位置に点Ｓを
定める。中点Ｐ及びＱと点Ｓを結ぶ線Ｐ−Ｓ線を自在折
れ線とし、Ｑ−Ｓ線を自在折れ線のコーナーをＲとした
線とする。中点Ｐを基点としＰ−Ｓ線を時計回りに、中
点Ｑを基点にＱ−Ｓ線を反時計回りに回転させ、底辺Ｂ
−Ｃ上の当接点をＳ１及びＳ２とする。点Ｐ、Ｓ、Ｑ、
Ｓ２、Ｓ１、Ｐを結ぶと、左右非対称な外形形状が形成
される。このＰ−Ｓ−Ｑ−Ｓ２−Ｓ１−Ｐの形状と、こ
れより小さい相似形の線分Ｐ’−Ｓ’、線分Ｑ’−
Ｓ’、線分Ｐ’−Ｓ１’、線分Ｓ１’−Ｓ２’、線分
Ｑ’−Ｓ２’で囲まれた形状とで挟まれる部分を、第３
３図（ｂ）図示のように、小室２４の壁として立ち上が
らせたものである。

第３４図（ａ）、（ｂ）は、板体の表面に、前述した
要領で形成された小室２２が敷き詰められて配列されて
いるものである。上下を、本発明の混合・微粒子化装置
を構成する筒状体１の内周壁の高さと同じ高さの塀２５
で形成している。

第３５図（ａ）、（ｂ）は、板体の表面と裏面とに、
前述した要領で形成された小室２２が敷き詰められて配
列されているものである。表面側に配置されている小室
２２と、裏面側に配置されている小室２２とは、積層さ
れた際に互い違いの位置になるようにされており、更
に、互いに、１８０度回転されている位置に設けられて
いる。ここでも、上下を、本発明の混合・微粒子化装置
を構成する筒状体１の内周壁の高さと同じ高さの塀２６
で形成している。

第３６図（ａ）、（ｂ）は、第３５図（ａ）、（ｂ）
で示した板体が、筒状体１内で、筒状体１の軸方向に複
数枚積層配置されてなる本発明の混合・微粒子化装置の
一具体例を示すものである。

外観は、両端にフランジ部が形成されている円筒体２
７となっている。円筒体２７の内部空間２８を載頭円錐
体形状体とするとともに、内部空間２８の内面全周に第
３５図（ａ）、（ｂ）で示した板体を規則的に複数配列
形成した構成である。内部空間２８に密着嵌合される嵌
合体２９は円錐体形状である。

両端に形成されたフランジ部には、流体をシールする
Ｏリング３０ａ等がそれぞれ設けられている。内部空間
２８内を気密に施蓋する蓋体３０をボルト３１、ナット
３２により取り付けている。蓋体３０の内部空間３３を
嵌合体２９の両端に形成された円錐体形状より若干大き
い円錐体形状としている。混合処理、微粒子化処理を行
う対象物は、流入口３４から加圧流入される。流入口３
４内には、螺旋流路機構がボルト３５によって取付けら
れている。

第３６図（ａ）図示の混合・粉砕微粒子化装置は、内
部空間２８を載頭円錐体形状とし、嵌合体２９も同様な
載頭円錐体形状としている。混合処理、微粒子化処理を
行う対象物が流入口３４より加圧流入されると、筒状体
１の軸方向に複数枚積層配置されている板体の両面に形
成されている小室２２の開口側同士が密着され、それぞ
れの小室が、対向する少なくとも一個以上の小室と連通
可能になっている流路を通り、これによって、混合及び
／又は微粒子の生成、造粒を行うことができる。

この第３６図（ａ）図示の混合・粉砕微粒子化装置
は、混合機、粉砕機、球状の微粒子を造粒する微粒子化
装置として用いることができる。また、圧力、温度が気
−液の臨界点を越えた超臨界条件下で被処理物を反応さ
せて処理する臨界流体あるいは超臨界流体の生成用装置
として用いることも可能である。

すなわち、筒状体２７及び、筒状体２７内に嵌合され
る第３５図（ａ）、（ｂ）図示の板体、等からなる第３
６図（ａ）図示の混合・粉砕微粒子化装置を構成する構
造体等を、それぞれ、混合・粉砕・微粒子化処理を施す
物質の臨界温度、超臨界温度に耐えうる構成素材とすれ
ば、第３６図（ａ）図示の混合・粉砕微粒子化装置を、
混合・粉砕・微粒子化処理を行いつつ、臨界処理、超臨
界処理を行う反応容器として使用可能である。

第３７図は、第３６図（ａ）図示の実施例において、
筒状体２７内に流入した混合処理対象物・微粒子化処理
対象物の流動経路を説明する説明図である。板体は、小
室２２の前面開口部側をそれぞれ対向させ、一方の小室
２２を対向する他方の小室２２に対して１８０度回転さ
せて密着させ、積層されて筒状体２７内に配置されてい
る。

流入口３４より加圧流入した混合処理対象物・微粒子
化処理対象物を含む流体３６は、流路の第１の分割部で
あって他の分割部より大きい分割部３７へと流入し、次
いで、次の分割部３８へと流れ込む。分割部３７へ流入
した流体３６は、前述した中点Ｐ及びＰ’並びにＱ及び
Ｑ’から形成される壁が上下に重なり合い形成された塀
３９に遮られ、小室２２を形成する壁に衝突し、これを
乗り越え、次の分割部３８に流入する。分割部３８の面
積、体積は、分割部３７の面積、体積に比較して約９０
％近く少く、分割数も２倍となるので、流体３６の流速
は早くなる。

次に、分割部３８より面積及び体積比が２．１５倍増
となる分割部４０では流速は遅くなり、分割部４１で再
び流速が早くなり、次の分割部４２へと流入すると流速
は遅くなる。

つまり、面積及び体積が異なるそれぞれの分割部に流
入した流体３６中の混合処理対象物・微粒子化処理対象
物には、小さい分割部へと流入し流速が早くなった時
に、抱圧力が加わり、増大された圧縮及び凝集作用が加
わる。一方、大きい分割部へと流入し、流速が遅くなっ
た時には、その抱圧力が一気に解放され、流体３６中の
混合処理対象物・微粒子化処理対象物は分解される。こ
れらの圧縮及び凝集作用並びに解放という作用の繰り返
しによって高品質な微粒子（例えば、真球状の微粒子）
の生成及び造粒が可能となる。

（試験例）第３６図（ａ）、（ｂ）図示の本発明の混合・粉砕微
粒子化装置を用い、本発明の微粒子化方法によって、大
豆の微粒子化を次の条件で行った。

原料：大豆（乾式粉砕繊維：繊維長さ４０〜３
００μｍ）使用圧力：４．９ＭＰａ（圧力ポンプ）本装置：円筒型材質ＳＵＳ３１６第３６図（ａ）中、左右方向の長さ２３
０ｍｍ外径１４０ｍｍ内径７０ｍｍ流路集合体（板体）：１１０ｍｍ×５０
ｍｍ材質ＳＵＳ３１
６第３５図（ａ）、（ｂ）図示の表裏流路
集合体（板体）：２組第３４図（ａ）、（ｂ）図示の表流路集
合体（板体）：２組電子顕微鏡：倍率１０００倍（１目盛り＝１．５３８
ミクロン）第３８図から第４２図は、あらかじめ粉砕した大豆粉
２．０ｋｇを水１０リットルで混合し、上記条件で、圧
力ポンプにて本装置に循環加圧流入した。循環加圧流入
後、１分、３分、５分経過後の大豆繊維を採取し、光学
顕微鏡にて大豆繊維の状況を確認した顕微鏡写真であ
る。

第３８図において符号４３で示されているのは、大豆
繊維で加圧流入前の状態である。

第３９図は、この部分拡大写真図で、大きさの異なる
繊維状の大豆繊維４３が無数に見られる。

第４０図は、循環加圧流入１分経過後の状態である。
大豆繊維４３はまだ多少見られるが、大豆の微粒子４４
が数多く見られる。

第４１図は、循環加圧流入３分経過した状態である。
ほとんどの繊維状の大豆繊維は診られず微粒子化され、
ほぼ均一化した微粒子となっている。

第４２図は、循環加圧流入５分経過後の状態で、繊維
状の大豆繊維は無くなり微粒子化された大豆の球状の微
粒子４４のみとなった。

繊維質粉体を流体と混合し、撹拌、分散、剪断力、破
壊処理等あらゆる手段を使用しても、ほぼ真球状に球形
微粒子化することは知られてはいない。しかし、本発明
の装置によれば、種々の繊維質材等を微粒子化（真球に
近い状態）することが可能である。

（実施例３）第４３図（ａ）は、本発明に基づき構成された他の実
施形態における混合・粉砕微粒子化装置の正面図であ
り、第４３図（ｂ）はこの側面図である。

この混合・粉砕微粒子化装置の本体ケース４５は円筒
形状で、両端には注入口４６及び排出口４７を備えた蓋
体４８を取付可能としている。本体ケース４５の上下の
任意の位置にボルト穴４９が複数設けられている。ま
た、本体ケース４５は、第４５図（ａ）、（ｂ）、第４
６図（ａ）、（ｂ）に示すように水平軸方向に二分割可
能な構成となっている。

なお、混合・粉砕微粒子化装置は、第４４図図示のよ
うに、連結金具５０によって複数繋ぎ合わせてもよく、
この場合には、混合・微粒子化したい被処理物をより均
一に混合し、あるいは微粒子化することが可能である。

第４５図（ａ）、（ｂ）、第４６図（ａ）、（ｂ）、
第４７図（ａ）、（ｂ）は、第４３図（ａ）、（ｂ）図
示の混合・粉砕微粒子化装置を、水平軸方向に二分割し
た状態を表すものである。

第４５図（ａ）、（ｂ）は一部を省略して表した側面
図であり、第４５図（ａ）は、注入口４６側あるいは排
出口４７側の側面図である。第４５図（ｂ）は、本体ケ
ース４５の中央部部分における一部を省略して表した側
面から見た断面図である。

第４６図（ａ）、（ｂ）は平面図に対応するものであ
り、第４６図（ａ）は、第５０図（ａ）〜（ｃ）で説明
する枠体５８が装着、取り外しされる状態を説明する図
である。第４６図（ｂ）は、第４８図（ａ）〜第４９図
（ｃ）で説明する流体物流路を形成する構造体５２が装
着、取り外しされる状態を説明する図である。

第４７図（ａ）、（ｂ）は正面図に対応するものであ
り、第４７図（ａ）は、第５０図（ａ）〜（ｃ）で説明
する枠体５８によって構成される流体物流路部分を説明
する図である。第４７図（ｂ）は、第４８図（ａ）〜第
４９図（ｃ）で説明する構造体５２の部分を説明する図
である。

本体ケース４５の内周壁には、第一の凹部５１が設け
られている（第４６図（ａ））。

この第一の凹部５１には、第４８図（ａ）〜（ｃ）図
示の第一の板状体５２と、第４９図（ａ）〜（ｃ）図示
の第二の板状体５３とが嵌合固定される。

第一の板状体５２は、第４８図（ａ）、（ｂ）図示の
ように、両面に、それぞれ、五角形状とした前面開口の
小室５４、５５が複数配列されているものである。この
実施例の形態では、第４８図（ａ）、（ｂ）図示のよう
に、板状体５２の上面側に形成されている前面開口の小
室５４と、下面側に形成されている前面開口の小室５５
とは、互いに同一の形状であるが、それぞれ、上下で互
い違いとなる異なる位置で、なおかつ、互いに１８０度
回転された位置に設けられている。

第二の板状体５３は、第４９図（ａ）、（ｂ）図示の
ように、少なくとも一面に、この実施形態の場合は、上
面側に、五角形状とした前面開口の小室５６が複数配列
されているものである。

第一の板状体５２と、第二の板状体５３とは、第４５
図（ｂ）に示すように、それぞれの板状体に設けられて
いる前面開口の小室５４、５５、５６が、互いに対向
し、なおかつ、対向する小室５４、５５、５６同士が、
互い違いとなって、各小室が対向する他の板状体の少な
くとも一個以上の小室に連通するように密着配置されて
いる。

ここで、第一の板状体５２においては、前述したよう
に、上面側に形成されている小室５４と、下面側に形成
されている小室５５とは、それぞれ、上下で互い違いと
なる異なる位置で、なおかつ、互いに１８０度回転され
た位置に設けられているので、第４５図（ｂ）におい
て、第一の板状体５２と第一の板状体５２とが互いに密
着配置されている部分では、小室５４、５５の部分を通
る流体物流路が形成される。

また、第４５図（ｂ）において、第一の板状体５２と
第二の板状体５３とが互いに密着配置されている部分で
も流体物流路が形成されるように、第二の板状体５３に
形成されている五角形状とした前面開口の小室５６の位
置は、第一の板状体５２に形成されている小室５４、５
５のいずれに対しても、あらかじめ定められている角
度、例えば、４５度、回転されている位置に、あるい
は、小室５４、５５のいずれに対しても、互いに対向配
置された際に互い違いになる位置に形成されている必要
がある。

なお、第４５図（ｂ）の実施形態に替えて、第二の板
状体５３の背面側（第４９図（ｂ）において下面側）同
士を密着させ、これを中間に挟んで両側に、第一の板状
体５２、５２が密着配置された形式として流体物流路を
形成することもできる。

これは、混合・微粒子化処理を行うべき被処理物の特
性、混合・微粒子化処理に要求される態様に応じて種々
に変更することができる。

更に、本体ケース４５の内周壁には、第二の凹部５７
が設けられている（第４６図（ｂ））。

この第二の凹部５７には、第５０図（ａ）〜（ｃ）で
説明する枠体５８、５８が嵌合固定される。枠体５８
は、本体ケース４５の軸方向に連通する開口部５９をハ
ニカム状に複数個形成しているものである。複数個の枠
体５８が、本体ケース４５の軸方向に直交するように、
隣接する枠体５８と枠体５８との対向する開口部５９、
５９同士が互い違いの位置になるようにして積層配置さ
れている。第４５図（ａ）、第５０図（ａ）〜（ｃ）図
示の実施形態では、開口部５９の形状は、五角形状とし
ている。

第４８図（ａ）は第一の板状体５２の正面図、第４８
図（ｂ）はそのＥ−Ｅ断面図であり、第４８図（ｃ）は
その斜視図である。この第一の板状体５２は五角形状の
前面開口の小室５４、５５を、その両面に、それぞれ、
複数個配列したものである。前述したように、上面側に
形成されている小室５４と、下面側に形成されている小
室５５とは、それぞれ、上下で互い違いとなる異なる位
置で、なおかつ、互いに１８０度回転された位置に設け
られている。

また、本実施例の第一の板状体５２に限定せず、混合
・微粒子化すべき被処理物の特性や混合割合等に応じ
て、前面開口の小室５４、５５の大きさを変化させ、ま
た、小室５４、５５の数量を増減して形成しても良い。

第４９図（ａ）は、第二の板状体５３の正面図、第４
９図（ｂ）はそのＦ−Ｆ断面図、第４９図（ｃ）は斜視
図である。

片面に形成されている前面開口の小室５６の形状は、
第一の板状体５２の小室５４、５５の形状と同じである
が、前述したように、前面開口の小室５６の位置は、第
一の板状体５２に形成されている小室５４、５５のいず
れに対しても、あらかじめ定められている角度、例え
ば、４５度、回転されている位置に、あるいは、小室５
４、５５のいずれに対しても、互いに対向配置された際
に互い違いになる位置に形成されている。

ここでも、本実施例の第二の板状体５３に限定せず、
混合・微粒子化すべき被処理物の特性や混合割合等に応
じて、前面開口の小室５６の大きさを変化させ、また、
小室５６の数量を増減して形成しても良い。

第５０図（ａ）は第２の凹部５７に容易に嵌合固定可
能な枠体５８が複数個積層されている状態の正面図であ
り、第５０図（ｂ）はそのＧ−Ｇ断面図、第５０図
（ｃ）は斜視図である。

この枠体５８は、枠体５８を貫通する五角形状の開口
部５９、５９が複数配列されているものである。隣接す
る枠体５８と枠体５８とは、第５０図（ａ）、（ｂ）図
示のように、対向する開口部５９、５９同士が互い違い
の位置になるようにして積層配置されている。

枠体５８の外形形状は、本体ケース４５内周壁に設け
られている第２の凹部５７と同様に成形してあり、第２
の凹部５７に容易に勘合して固定可能、また取り外し可
能となっている。

この枠体５８も、混合物の特性や混合割合等により開
口部５９の大きさを変化させ、開口部５９の数量を増減
して形成しても良いものである。

第４５図（ａ）〜第４７図（ｂ）中、符号６１で示さ
れている部分は位置決め凸部、符号６２で示されている
部分は位置決め凹部である。本体ケース４５は、水平軸
方向に二分割可能であり、第一の凹部５１に第一の板状
体５２、第二の板状体５３を嵌合し、第二の凹部５７に
枠体５８、５８を嵌め合わせた後、位置決め凸部６１を
位置決め凹部６２に嵌合し、ボルト穴４９にボルトを挿
通させ、固定して組み立てることができる。したがっ
て、組み立てが容易であり、また、メンテナンスのため
に分解等を行う場合も簡単に実施できる。

また、第４５図（ａ）〜第４７図（ｂ）中、符号６３
で示されている部分はパッキンであり、これによってシ
ールが図られている。

第５１図（ａ）は本体ケース４５内に装着した枠体５
８、５８で形成される流体物流路及び、第一の板状体５
２と第二の板状体５３とによって形成される流体物流路
に、混合・微粒子処理の対象物たる被処理物が混入され
ている流体６０が流入し、流通する状態を説明する概略
断面図状態図である。

流体６０は蓋体４８の注入口４６より適宜なる圧送手
段によって送り込まれる。そして、まず、枠体５８、５
８の開口部５９、５９によって形成されている流体物流
路に流通し、この時にある程度の分散作用が生じる。

次に、第一の板状体５２と第二の板状体５３とによっ
て形成される流体物流路に流入し、各小室５４、５５、
５６を形成している壁に衝突し、分散、渦流、反転を繰
り返し、混合物が混合されながら、あるいは、微粒子対
象物が微粒子されながら、排出口４７方向へと進む。

そして、排出口４７側に備えられている枠体５８、５
８の開口部５９、５９によって形成されている流体物流
路に流通し、最終的に蓋体４８の排出口４７より排出さ
れる。

なお、第５１図（ｂ）は第一の板状体５２と第二の板
状体５３との密着配置形態を第５１図（ａ）図示の形態
とは逆にした場合の、流体６０が流入し、流通する状態
を説明する概略断面状態図である。

（実施例４）第５２図〜第５５図は、第３０図〜第３３図（ｂ）で
説明した方式で流路となる小室を形成し、こうして形成
された前面開口の小室が配置されている板体を採用して
いる本発明の他の混合・粉砕微粒子化装置を説明するも
のである。

第５２図は、一部を省略した正面透視図である。第５
４図（ａ）〜（ｃ）は、第５２図の分解図である。

第５２図図示の混合・粉砕微粒子化装置は、外観が円
筒形状の筒状体６４から構成されている。筒状体６４内
には円柱状の中空部６５が形成されている。中空部６５
内に、流路体ユニット６７が完全嵌着されている。この
ような完全嵌着によって、いわゆるショートパスという
現象が生じないようになっている。

筒状体６４の両端には他の装置及び本装置を複数連結
接続可能とする接続ネジ６８、６８を取付自在としてい
る。この接続ネジ６８は筒状体６４内に嵌着した流路体
ユニット６７が外方へと突出しない効果も奏している。

流路体ユニット６７は、一面に、前面開口の小室７
０、７３、７５、７６、７８、８１、８３、８４が配置
されている板体９０と、一面に、前面開口の小室６９、
７１、７２、７４、７７、７９、８０、８２、８５が配
置されている板体９１とが、これらの小室の開口部同士
を対向させ、なおかつ、対向する小室同士が互い違いと
なって、各小室が対向する他の板体の少なくとも一個以
上の小室に連通するように密着配置されて構成されてい
るものである。例えば、板体９１の前面開口の小室６９
が、板体９０の前面開口の小室７０に連通し、板体９０
の前面開口の小室７０が、板体９１の前面開口の小室７
１、７２に連通し、板体９１の前面開口の小室７１、７
２が、板体９０の前面開口の小室７３に連通するよう
に、板体９０と板体９１とが密着配置されて流路体ユニ
ット６７が形成される。

そして、前記のように、対向する板体に設けられてい
る少なくとも一個以上の前面開口の小室に連通している
複数の小室６９〜８５の連続によって流体物流路が形成
される。

第５３図は、流路体ユニット６７を構成する板体９
０、９１に形成されている小室６９〜８５、・・・・の
形状を定義するものである。小室６９等は、底辺部が直
線で、その他の辺を円弧曲線で形成した形状である。

直角二等辺三角形△ＡＢＣの斜辺Ａ−Ｂ及びＡ−Ｃに
任意点Ｐ、Ｑを、頂点Ａと底辺Ｂ−Ｃとの間の垂線Ａ−
Ｒ上に、点Ａ、Ｒ以外のところで、任意点Ｓを設定す
る。斜辺の任意点Ｐ、Ｑと垂線Ａ−Ｒ上の任意点Ｓを結
ぶ円弧曲線Ｐ−Ｓ線、Ｑ−Ｓ線を、任意点Ｐ、Ｑを支点
にＰ−Ｓを時計回り、Ｑ−Ｓを反時計回りにそれぞれ９
０度回転させて、底辺Ｂ−Ｃ上に当接する点をＳ１、Ｓ
２とする。円弧曲線Ｐ−Ｓ、Ｑ−Ｓと、円弧曲線Ｐ−Ｓ
１、Ｑ−Ｓ２と、点Ｓ１、Ｓ２を結ぶ線Ｓ１−Ｓ２で囲
まれた形状である。

このＰ−Ｓ線、Ｑ−Ｓ線は直線、曲線、サイン曲線、
円弧線、折れ線等の種々の線状であってもよい。

ようするに、前記のようにして形成された線分Ｐ−Ｓ
−Ｑ−Ｓ２−Ｓ１−Ｐで囲まれる形状の面積が、直角二
等辺三角形ＡＢＣの面積の１／２の図形となっていれば
よい。このようになっていれば、板体９０、９１の上に
小室を隙間なく敷き詰めることができるからである。そ
こで、この条件が満たされていれば、それぞれの任意点
Ｐ、Ｑ、Ｓも辺Ａ−Ｂ、Ａ−Ｃ上及び垂線Ａ−Ｒ上であ
ればどの位置に設定してもよい。

また、点Ｓ１、底辺上の点Ｒを結ぶ線を直線に、点Ｓ
２、底辺上の点Ｒを曲線とした形状としてもよい。

なお、流路体ユニット６７は両端側に円錐形状部分を
備えた円柱形状を二分割した形状とし、任意の位置に設
けたガイドピンによって一体形状になる構成とすること
ができる。

流路体ユニット６７を構成する板体９０、９１に形成
される小室６９〜８５等は、その前面開口部を互いに対
向させて密着配置する際に、第５４図（ｂ）の上下に示
したように、互いに１８０度回転させた配置にすること
が望ましい。これによって、積層配置された板体９０、
９１の対向する小室７０、７３、７５、７６、７８、８
１、８３、８４と、６９、７１、７２、７４、７７、７
９、８０、８２、８５同士が、互いの前面空間部分を複
数の空間に分割し、それぞれの板体９０、９１上の小室
は、対向する他の板体の少なくとも一個以上の小室に連
通するようになる。

第５５図は、流路体ユニット６７へ、混合・微粒子化
処理が施される被処理物が混入している流体９２が流入
した状態の流れを説明する概略説明図である。

下側の板体９１に備えられている小室６９に入った流
体９２は、対向する板体９０の小室７０に入り、つい
で、対向する板体９１の小室７１、７２に分割されて入
り、次に、合流して、対向する板体９０の小室７３に入
る。板体９０の小室７３からは、対向する板体９１の小
室７４に入り、ついで、対向する板体９０の小室７５、
７６に分割されて入り、次に、合流して、対向する板体
９１の小室７７に入る。

こうして流体９２が流動する間に、流体９２は連続的
に、分散と、集中、合流、そして、加圧による圧縮と、
圧力の解放を繰り返し受ける。これによって、混合すべ
き物質の混合、あるいは微粒子化すべき物質の超微粒子
化、分子化が促進される。

（実施例５）第５６図は前記の実施例１〜４で説明した本発明の混
合・粉砕微粒子化装置が大豆を超微粒子化する装置に採
用されている場合の一実施例を示す全体構成図である。
大豆を超微粒子とする混合・粉砕微粒子化装置１００
は、これに取り付けられている車輪１０１によって移動
可能となっている。混合・粉砕微粒子化装置１００内下
部に圧力ポンプ１０２を動作可能とする動力モーター１
０３が設置されており、また、インバーター１０７が取
り付けられている。混合・粉砕微粒子化装置１００の上
部には大豆を投入するホッパー１０４が取り付けられて
おり、混合・粉砕微粒子化装置１００の排出口１０５の
近傍に設置されているのは、超微粒子化された大豆超微
粒子粒を回収する回収容器１０６である。

大豆が混合されている流体がホッパー１０４に投入さ
れると、これは、配管を通り、圧力ポンプ１０２により
適宜の圧力を受けて、混合・粉砕微粒子化装置１００の
流入口（図示せず）に流入する。そして、第５２図、第
５４図（ａ）（ｂ）で説明した流路体ユニット５７中の
流体物流路中を、第５５図で説明したように流動する。
この時、各小室６９〜８５、等に圧送された大豆は、連
続的に、強い圧力による強い圧縮と、瞬時解放という作
用を受け、大豆が自ら爆発する内外放圧力により破壊さ
れ続け、超微粒子化され、排出口１０５から回収容器１
０６に排出される。大豆が混合されている流体が第５５
図で説明したように、流体物流路中を流動する際に受け
る、連続的な、強い圧力による強い圧縮と、瞬時解放と
いう作用によって、大豆が自ら爆発する内外放圧力によ
り破壊され続け、超微粒子化される減少は、いわゆる散
逸理論によって説明されるものである。

（実施例６）第５７図（ａ）〜（ｃ）は、前記の実施例１〜４で説
明した本発明の混合・粉砕微粒子化装置による本発明の
微粒子化方法が実施されるプロセスが採用される種々の
実施形態を説明するブロック図である。

第５７図（ａ）は、本発明に係る混合・粉砕微粒子化
装置による湿式微粉砕の一実施例の概略を説明するブロ
ック図である。原料を粗粒粉砕する粗粒粉砕機に投入
し、粗粒粉砕された原料をポンプにて加熱器へと圧送
し、本発明の装置の流路体ユニット５７における作用に
よって前記の粗粒粉砕されている原料を微粒子化させ、
所望する微粒子径として、容器内に貯蔵しするものであ
る。本発明の装置と容器との間にフィルター等を設けフ
ィルターを通過しない微粒子はリターン配管によって再
度粗粒粉砕機に戻され、同様の工程において超微粒子と
し、容器内へと貯蔵され次工程（加工ライン）へと運ば
れる。

第５７図（ｂ）は本装置と超音波及び電磁波及びレー
ザー光装置を複合し二酸化炭素による連続超臨界処理を
含む反応処理装置とした一実施例の概略を説明するブロ
ック図である。

予め粗粒粉砕された原料と、抽出溶媒、例えば、二酸
化炭素を、圧送ポンプ及び乾式ポンプを介して混合して
混合物とし、加圧ポンプ、加熱器により、その混合物の
超臨界条件下となる圧力及び温度にする。そして、本発
明の装置を構成する筒状体内に圧送し、当該筒状体内に
て超臨界条件下にある混合物を超微粒子化しつつ、連続
的に超臨界処理する。次いで、このように処理されたも
のを、引き続いて、超音波、電磁波、レーザー光等によ
り反応させ、あるいは分解するものである。

これによって得られた製品は、回収容器へと回収さ
れ、液化された抽出溶媒は圧力制御弁（図示せず）によ
りガス化されリサイクルされる。

第５７図（ｃ）は本装置と高周波及び超音波及びレー
ザー光装置を複合し種々の溶媒による連続超臨界処理を
含む反応処理装置とした一実施例の概略を説明するブロ
ック図である。液体の抽出溶媒と被分解物質を圧送ポン
プにより混合し、加熱ポンプにて被分解物質の超臨界条
件下まで加圧及び加熱し、本発明の装置を構成する筒状
体内に圧送する。そして、当該筒状体内にて超臨界条件
下にある混合物を超微粒子化しつつ、連続的に超臨界処
理する。次いで、このように処理されたものを、引き続
いて、超音波、電磁波、レーザー光等により反応させ、
あるいは分解するものである。これらの一連の処理によ
って、分子間の衝突及び分解等が連続的に発生し化学反
応が促進される。分解された生成物は冷却器、気液分離
器により気体と液体へと分離され、気体は無害化され、
液体の抽出溶媒はリターン配管によってリサイクルされ
るものである。

（実施例７）第５８図は、前記の実施例１〜４で説明した本発明の
混合・粉砕微粒子化装置による本発明の微粒子化方法が
実施されるプロセスが採用される他の実施形態を説明す
るブロック図である。

予め粉砕されている廃プラスチックと、抽出溶媒、酸
化反応、加水分解で使用される二酸化炭素とを、圧送ポ
ンプ及び加圧ポンプにより、本発明の装置を構成する筒
状体の入口開口に向けて圧送すると共に、ヒーター等の
加熱体により加熱する。ここで、加える圧力、温度は、
二酸化炭素の超臨界条件である圧力７．３８ＭＰａ、温
度３１℃としておく。

こうして、予め粉砕されている廃プラスチックが混入
されていて、超臨界条件下におかれている流体が、本発
明の装置を構成する筒状体の入口開口から、前述した流
体物流路を通って、出口開口に向けて圧送される。

これによって、本発明の装置を構成する筒状体内にお
いて、廃プラスチックが粉砕微粒子化されつつ、連続的
に超臨界処理される。

処理されて出口開口から排出された処理物は、冷却装
置及び減圧装置により、気体と、プラスチックのパウダ
ー物とに分離される。分離された、パウダー物は回収容
器に回収され、気体はリターンされて再利用される。

なお、この実施例においては、二酸化炭素を、抽出溶
媒、酸化反応、加水分解で使用するようにしていたが、
処理対象物について、粉砕微粒子化処理を行いつつ臨界
処理、超臨界処理を行う際に使用し得る抽出溶媒であれ
ば、二酸化炭素以外を使用することが可能である。

また、この実施例においては、ポリエチレン、ポリス
チレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル
などの廃プラスチックを微粉末化する場合を説明した
が、廃プラスチックに限らず、いわゆるバージン材や、
合成樹脂についても、第５８図で説明したのと同様の処
理により、粉砕微粒子化しつつ、連続的に超臨界処理し
て、微粉末化することが可能である。

従来、廃プラスチックや、いわゆるバージン材、合成
樹脂などについては、ペレット状になっているこれらの
ものを冷凍した後、粉砕して粉末化していた。常温のペ
レット状のものから粉末化する技術がなかったためであ
る。しかし、この冷凍には、非常に高いコストが必要で
あった。

本発明の装置を用いれば、このような冷凍処理を行う
必要なしに、低コストで、粉砕微粒子化処理を行い、パ
ウダー状にすることができる。

また、従来の湿式粉砕機を用いて粉砕微粒子化処理を
行ってパウダー状のものを得る従来の方式の場合、混合
・粉砕した被処理物を気体と処理物（パウダー状物）と
に分離することが非常に難しかった。

しかるに、本発明の混合・粉砕微粒子化装置による本
発明の微粒子化方法を実施して、第５８図、第５７図
（ｂ）、（ｃ）図示のように処理を行えば、粉砕微粒子
化しつつ、連続的に臨界処理、超臨界処理を行い、更
に、連続的に、なおかつ容易に、気体と処理物（パウダ
ー状物）とを分離することができる。

すなわち、本発明の混合・粉砕微粒子化装置は、いわ
ば、乾式粉砕と湿式粉砕の両方の機能を備えている装置
ということのできるものである。

産業上の利用の可能性以上説明したように本発明の混合・粉砕微粒子化装置
と方法によれば、以下に述べるような優れた作用効果が
得られる。

本発明の混合・粉砕微粒子化装置において形成されて
いる流体物流路によれば、ここを流動する混合・微粒子
化処理を施すべき物質には、加圧による圧縮と瞬時の爆
発的な解放、圧縮と分散・解放、流路内での乱流の生
起、抱圧力及び解放圧の付加という作用が、連続的に加
えられ、被微粒子化材の応力分解ができ、微粒子の生成
及び造粒を得る効果を奏する。すなわち、いわゆる散逸
理論によって説明されるところにより、極めて優れた、
混合、微粒子化が行われる。

特に、微粒子化においては、繊維状物質をも真球状の
微粒子にまで、微粒子化することができる。

本発明の混合・粉砕微粒子化装置を構成する筒状体、
前面開口の小室が配備されている第一の構造物、第二の
構造物、また、枠体、等を、炭素と銅、炭素とアルミ、
炭素とマグネシュウム、炭素とタングステン、炭素と酸
化チタン等の多種多様な金属複合材料や、セラミックス
及びトルマリン等の鉱物材料、等によって形成すること
により、触媒効果が得られる本発明の混合・粉砕微粒子化装置を構成する前面開口
の小室が配備されている第一の構造物、第二の構造物
を、樹脂又は合成樹脂の成型品とすれば、直角二等辺三
角形を基本として定められる本発明に特徴的な形状を有
する前面開口の小室を精度よく製造することができる。

本発明の混合・粉砕微粒子化装置を構成する筒状体の
外周に、磁力を発生する磁石等のＮ極及びＳ極をそれぞ
れ複数対向させて配備することにより、混合・微粒子化
処理すべき流動物を、磁力によって再分子化することが
でき、より混合力が高められ、また、微粒子化を促進で
きる。

また、本発明の混合・粉砕微粒子化装置を構成する筒
状体内への、流体物流路を形成するための構造物、構造
物ユニットの取り付け、取り外しは、筒状体を二分割
し、筒状体の内周壁に形成されている凹部に前記構造
物、構造物ユニットを嵌合固定する、あるいは取り外す
ようにして行うことができる。そこで、組み立て、分
解、メンテナンスが極めて容易である。

このように、流体物流路を形成する構造物、構造物ユ
ニットの取り付け、取り外しを簡単に行うことができる
ので、それぞれ材質が異なる構造物、構造物ユニットを
用いて流体物流路を形成することができ、混合、微粒子
化する物質に対して最適の混合処理、微粒子化処理を行
うことができる。

例えば、混合処理、微粒子化処理を行う物質の特性、
流体流に含まれているその割合、等に応じて、流体物流
路を形成するための構造体に備えられている前面開口の
小室の大きさ、数、形状を替えたり、その材質を替える
ことにより。混合、微粒子化する物質に対して最適の混
合処理、微粒子化処理を行うことができる。

また、産業廃棄物を粉砕し、流体化したものを、圧力
をかけて純酸素の気体と一緒に本発明の装置の流体物流
路内に注入すると、各小室を流通する際に受ける分散、
衝突、渦流の繰り返し作用により、混合・微粒子化する
物質における結合された分子同士を分解し、無害化する
ことができる。

また、本発明の混合・粉砕微粒子化装置における筒状
体、流体物流路を形成するための構造体などを、熱導伝
性の素材、例えば、銅、アルミ及びカーボン等により成
形することで、熱交換器として使用可能となり、混合・
微粒子化と、熱交換を同時に行える効果を奏する。

微粒子化すべき物質が混合されている流体を、本発明
の混合・粉砕微粒子化装置の流体物流路に加圧流入すれ
ば、当該流体は、互いに対向している前面開口の小室同
士によって形成されている流体物流路を通り、この過程
で、一つの小室から二つの小室へ、また、二つの小室か
ら一つの小室へ繰り返し流入及び流出し、そのたびごと
に、瞬時開放による爆発外放圧と、強い圧縮とを繰り返
し受ける。これによって、微粒子化すべき物質を超微粒
子化及び分子化することができる。

また、本発明の混合・粉砕微粒子化装置を、微粒子化
すべき物質の臨界条件下、超臨界条件下で用いることに
より、産業廃棄物、例えば、環境汚染物質等の難分解性
物質であるダイオキシン類等を、分解し、無害化処理す
ることができる。すなわち、このような使用方法にする
ことによって、被分解物質と溶媒との混合、更に、被分
解物質の超微粒子化、分子化を促進させ、かつ、反応分
解を促進させ、優れた分解処理を可能にできる。この際
に、更に、超音波照射手段、電磁波照射手段、赤外線及
び遠赤外線照射手段、等を組み合わせて使用することに
より、被分解物質の超微粒子化、分子化を一層促進さ
せ、かつ、反応分解を一層促進させ、一層進んだ分解処
理を可能にできる。

また、本発明の混合・粉砕微粒子化装置を、臨界条件
下、超臨界条件下で用いることにより、加工食品の原料
や、薬品の原料を連続処理し、各原料の酵素、胞子の失
活処理、殺菌処理、脱臭処理を効率よく、安全に、か
つ、連続的に行うことができる。また、化学物質の化学
反応を制御し、化学物質の生成、分解、等の処理を行う
こともできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B02C 19/00 - 25/00 B01F 5/00 B01J 19/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に中空部を有し、一端側に入口開口、
他端側に出口開口を有する筒状体内に、前記入口開口か
ら出口開口に通じる流体物流路が形成されている混合・
粉砕微粒子化装置であって、前記流体物流路は、前面が開口している第一の小室を複
数備えている第一の構造物と、前面が開口している第二
の小室を複数備えている第二の構造物とが、前記第一の
小室の前面開口部と、前記第二の小室の前面開口部とを
対向させると共に、対向する小室同士が互い違いとなっ
て、各小室が対向する他の構造物の少なくとも一個以上
の小室に連通するように密着配置されて形成されるもの
であり、前記前面が開口している小室の開口部形状は、
頂点Ａを直角とする仮想の直角二等辺三角形ＡＢＣの、
頂点Ａと底辺Ｂ−Ｃ上の中点Ｒとを結ぶ線分Ａ−Ｒ上
の、点Ａ、Ｒを除く任意の位置の点をＳ、斜辺Ａ−Ｂ上
の点Ａ、Ｂを除く任意の位置の点をＰ、斜辺Ａ−Ｃ上の
点Ａ、Ｃを除く任意の位置の点をＱとし、当該点Ｐと点
Ｓ、点Ｑと点Ｓとをそれぞれ結ぶ線分Ｐ−Ｓ、線分Ｑ−
Ｓを、それぞれ、点Ｐを中心として回転させたときに線
分Ｐ−Ｓが底辺Ｂ−Ｃと交差する点をＳ１、点Ｑを中心
として回転させたときに線分Ｑ−Ｓが底辺Ｂ−Ｃと交差
する点をＳ２とし、線分Ｐ−Ｓ−Ｑ−Ｓ２−Ｒ−Ｓ１−
Ｐで囲まれる形状によって定められるものであることを特徴とする混合・粉砕微粒子化装置。
【請求項２】請求の範囲第１項記載の混合・粉砕微粒子
化装置において、点Ｐ、点Ｑは、それぞれ、斜辺Ａ−Ｂ
の中点、斜辺Ａ−Ｃの中点であることを特徴とする混合
・粉砕微粒子化装置。
【請求項３】請求の範囲第１項又は第２項記載の混合・
粉砕微粒子化装置において、線分Ｐ−Ｓ−Ｑ−Ｓ２−Ｒ
−Ｓ１−Ｐで囲まれる部分の面積は、仮想の直角二等辺
三角形ＡＢＣの面積の１／２になることを特徴とする混
合・粉砕微粒子化装置。
【請求項４】流体物流路は、前記筒状体の軸方向又は前
記筒状体の軸方向に直交する方向に形成されることを特
徴とする請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか一項記
載の混合・粉砕微粒子化装置。
【請求項５】筒状体内に第一の構造物と第二の構造物と
が装着可能とされていて、前記流体物流路は、前記筒状
体の軸方向又は軸方向に直交する方向に形成されること
を特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか一
項記載の混合・粉砕微粒子化装置。
【請求項６】第一の構造物が前記筒状体であって、第一
の構造物に備えられている前面が開口している複数の第
一の小室は、当該筒状体の内周壁に形成されており、第
二の構造物に備えられている前面が開口している複数の
第二の小室は、前記筒状体内に装着される構造物の外周
壁に形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項
乃至第４項のいずれか一項記載の混合・粉砕微粒子化装
置。
【請求項７】筒状体は分割可能とされており、筒状体内
に装着される構造物である第二の構造物は、当該筒状体
を分割して、筒状体内に取り付け、取り外し可能である
ことを特徴とする請求の範囲第５項又は第６項記載の混
合・粉砕微粒子化装置。
【請求項８】第一の構造物及び第二の構造物を、一方の
面に前面が開口している小室を複数備えている第一の板
体、あるいは一方の面及び当該一方の面の背面側にあた
る他方の面の双方に前面が開口している小室を複数備え
ている第二の板体とし、これら第一の板体及び第二の板
体が前記筒状体内に装着されて、前記流体物流路が前記
筒状体の軸方向又は前記筒状体の軸方向に直交する方向
に形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃
至第４項のいずれか一項記載の混合・粉砕微粒子化装
置。
【請求項９】第二の板体の他方の面に備えられている前
面が開口している複数の小室は、当該第二の板体の一方
の面に前面が開口している複数の小室が備えられている
位置に対応する当該第二の板体の背面側の位置におい
て、前記一方の面に備えられている小室を、それぞれ、
あらかじめ定められている角度回転させて設けられてい
ることを特徴とする請求の範囲第８項記載の混合・粉砕
微粒子化装置。
【請求項１０】第二の板体の他方の面に備えられている
前面が開口している複数の小室は、当該第二の板体の一
方の面に前面が開口している複数の小室が備えられてい
る位置とは異なる当該第二の板体の背面側の位置に設け
られていることを特徴とする請求の範囲第８項記載の混
合・粉砕微粒子化装置。
【請求項１１】第二の板体の他方の面に備えられている
前面が開口している複数の小室は、当該第二の板体の一
方の面に前面が開口している複数の小室が備えられてい
る位置とは異なる当該第二の板体の背面側の位置におい
て、前記一方の面に備えられている小室を、それぞれ、
あらかじめ定められている角度回転させて設けられてい
ることを特徴とする請求の範囲第８項記載の混合・粉砕
微粒子化装置。
【請求項１２】筒状体内で第一の構造物と第二の構造物
とによって前記流体物流路が形成されている位置の上流
側と下流側とに、筒状体の軸方向に連通する開口部をハ
ニカム状に複数個形成する複数個の枠体が、筒状体の軸
方向に直交し、隣接する枠体と枠体との対向する開口部
同士が互い違いの位置になるようにして積層配置されて
いることを特徴とする請求の範囲第８項乃至第１１項の
いずれか一項記載の混合・粉砕微粒子化装置。
【請求項１３】筒状体は分割可能とされており、第一の
板体あるいは第二の板体からなる第一の構造物及び第二
の構造物は、当該筒状体を分割して、筒状体内に取り付
け、取り外し可能であることを特徴とする請求の範囲第
８項乃至第１１項のいずれか一項記載の混合・粉砕微粒
子化装置。
【請求項１４】筒状体は分割可能とされており、第一の
板体あるいは第二の板体からなる第一の構造物及び第二
の構造物と、前記積層配置されている枠体とは、当該筒
状体を分割して、筒状体内に取り付け、取り外し可能で
あることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の混合・
粉砕微粒子化装置。
【請求項１５】第一の構造物に備えられている前面が開
口している複数の第一の小室と、第二の構造物に備えら
れている前面が開口している複数の第二の小室とは同一
の形状であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第
１４項のいずれか一項記載の混合・粉砕微粒子化装置。
【請求項１６】第一の構造物に備えられている前面が開
口している複数の第一の小室及び／又は第二の構造物に
備えられている前面が開口している複数の第二の小室
は、ハニカム状に複数配置されているものであることを
特徴とする請求の範囲第１項乃至第１５項のいずれか一
項記載の混合・粉砕微粒子化装置。
【請求項１７】筒状体体内で第一の構造物と第二の構造
物とによって前記流体物流路が形成されている位置の上
流側と下流側には、入口開口から下流側に向けて拡径す
る円錐台形状の入口側空間と、出口開口に向けて縮径す
る円錐台形状の出口側空間とがそれぞれ備えられている
ことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１６項のいず
れか一項記載の混合・粉砕微粒子化装置。
【請求項１８】入口側空間と、出口側空間とには、それ
ぞれ、当該入口側空間の内周壁、当該出口側空間の内周
壁との間に流体物流路を形成する円錐台形状の構造物が
配備されていることを特徴とする請求の範囲第１７項記
載の混合・粉砕微粒子化装置。
【請求項１９】第一の構造物及び／又は第二の構造物
は、炭素材料、炭素と他の金属成分とからなる金属複合
材料、セラミックス、鉱物材料のいずれか一種からなる
ことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１８項のいず
れか一項記載の混合・粉砕微粒子化装置。
【請求項２０】筒状体は、炭素材料、炭素と他の金属成
分とからなる金属複合材料、セラミックス、鉱物材料の
いずれか一種からなることを特徴とする請求の範囲第１
項乃至第１８項のいずれか一項記載の混合・粉砕微粒子
化装置。
【請求項２１】第一の構造物及び／又は第二の構造物
は、樹脂、合成樹脂のいずれか一種からなることを特徴
とする請求の範囲第１項乃至第１８項のいずれか一項記
載の混合・粉砕微粒子化装置。
【請求項２２】筒状体は、樹脂、合成樹脂のいずれか一
種からなることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第１
８項のいずれか一項記載の混合・粉砕微粒子化装置。
【請求項２３】筒状体の外周に磁石が取り付けられてい
ることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第２２項のい
ずれか一項記載の混合・粉砕微粒子化装置。
【請求項２４】請求の範囲第１項乃至第２３項のいずれ
か一項記載の混合・粉砕微粒子化装置の上流側及び／又
は下流側に、超音波照射装置、電磁波照射装置、高周波
照射装置、レーザー光照射装置の中の一種以上を連結し
たことを特徴とする混合・粉砕微粒子化装置。
【請求項２５】請求の範囲第１項乃至第２４項のいずれ
か一項記載の混合・粉砕微粒子化装置の上流側及び／又
は下流側に、異物物質注入口を連結したことを特徴とす
る混合・粉砕微粒子化装置。
【請求項２６】請求の範囲第１項乃至第２５項のいずれ
か一項記載の混合・粉砕微粒子化装置を用い、微粒子化
対象物質が混合されている流体を当該混合・粉砕微粒子
化装置を構成する筒状体の入口開口から出口開口に向け
て加圧流入することにより物質を微粒子化することを特
徴とする物質の微粒子化方法。
【請求項２７】請求の範囲第１項乃至第２５項のいずれ
か一項記載の混合・粉砕微粒子化装置を用い、微粒子化
対象物質が混合されている流体を当該混合・粉砕微粒子
化装置を構成する筒状体の入口開口から出口開口に向け
て連続的に加圧流入し、当該筒状体内において、連続的
な臨界状態又は超臨界状態にて物質を微粒子化すること
を特徴とする物質の微粒子化方法。