JP3696808B2 - 物質の微粒化装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品、化学、医薬等の各業界で扱う物質を微粒化する装置に関し、特に、物質を、乳化、分散又は破砕の状態にて、ミクロン台又はそれ以下の均一（又は均質）的な粒子径に微粒化して、安定した粒度分布のものを得る装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の物質の微粒化装置として、最近において公開された特開２００１−２９７７６号公報のものがある。これは、原料供給口に供給された原料を加圧して装置本体に送り、この本体で前記原料中の物質を微粒化して取出す物質の微粒化装置において、前記本体は、入口及び出口付きの円筒体と、この円筒体に面一に重ね合わされて組込まれる少なくとも２個の円板とを有し、前記各円板には同一又は類似の態様で整列した多数の貫通孔と、前記面上で各貫通孔を接続する多数の溝とが設けられ、前記講は、前記各円板が重ね合わされた状態で多数の個所で一方の円板の溝が他方の円板の溝に対して前記面上で互いに交差するようになっていることを特徴とするものである。
【０００３】
この従来のものは、前記構成により処理加圧力をそれほど大きくしなくても所望量の微粒化処理を可能とするという利点があるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のものは、前述の利点を有するが、装置本体を小型にする場合、各円板共、多数の貫通孔を有するが故に製作加工が難かしいという欠点がある。一方、貫通孔及び溝を極力少なくすれば加工容易となるが、その場合には、物質を扱う各業界の微粒化に対する粒径要望などに沿えず、融通性、設計の自由度において満足できないものとなる欠点がある。
【０００５】
本発明は、装置を小型にできると共に、製作加工も容易で、かつ、各種物質の処理粒径や処理量増大といった多様な要求に対して的確に対処でき、汎用性、融通性、設計の自由度においても満足できる物質の微粒化装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、原料供給口に供給される原料を加圧して本体に送り、この本体で前記原料中の物質を微粒化して取出す物質の微粒化装置において、前記本体は、入口及び出口付きの円筒体と、この円筒体に位置合わせされ面一にＰ面にて重ねられ組込まれる一対の円板Ａ，Ｂを有し、該円板Ａ，Ｂには互いに反対側の半円部に２個の貫通孔が夫々設けられ、また、該円板Ａ，Ｂのいずれか一方のＰ面には当該一方の２個の貫通孔と接続し、かつ、横直径線ＸＸ及び縦直径線ＹＹに対し対称な所定の形状の溝が設けられており、円板Ａ，ＢをＰ面で重ねたとき、前記溝の両端部が他方の２個の貫通孔に連通するようになっていることを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】
上記構成により、円板Ａの上半円にある２個の貫通孔に流入した原料（流体）が円板ＢのＰ面と突き当った後に直角に向きを変え円板Ａの、例えば、８の字状の溝を通り、その溝の両端部で円板Ｂの下半円にある２個の貫通孔と連通し、ここで、また直角に向きを変え、この貫通孔から流れ去る。これらの流れにおいて、加圧流体中の物質は、貫通孔、溝等での合流衝突、分流拡張により所望の粒径（粒度分布により定まる）のものに微粒化される。円板の材料が超硬質セラミックス、焼結人工ダイヤモンド又は単結晶ダイヤモンドであって、その大きさが直径４０mmφ、厚さ５mmの硬い小さな円板のものにおいても容易に１〜２mmφの孔径の穿孔、０．５mm幅、０．２mm深さの溝の加工ができる。そして孔径や溝の形状を変えることで、粒径及び流量（処理量）増大の要望に応えることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１のシステム図に於て、１は原料（物質と液体の混合物）の供給口、２は原料を加圧する高圧ポンプ、３は本体、４は原料中の物質が微粒化されたもの、即ち、微粒化製品の受入器である。
【００１０】
図２は、図１における本体３の断面図であり、本体３は入口側の円筒６と出口側の円筒７をボルト８で締結してなる１個の円筒体５内に、位置決め用のピン９で位置合わせされ、Ｐ面で面一に重ねられ組込まれた一対の円板Ａ１０と円板Ｂ１１とを有する。円板Ａ，Ｂは共に直径４０mmφ、厚さ５mm、の超硬質セラミックス製である。
【００１２】
〔第１形態〕
図３〜図７は第１形態における第１の実施例のものを示す。図３は円板Ａ１０と円板Ｂ１１がＰ面で合わされる前の状態を模式的に示す斜視図である。図３において、円板Ａ１０には横直径線ＸＸより上の上半円部に２個の貫通孔（約１．５mmφ）１２が縦直径線ＹＹに対して対称に設けられ、その合わせ面であるＰ面には、これらの貫通孔１２と接続し（交わり）、かつ、横直径線ＸＸ及び縦直径線ＹＹに対して対称となるように、上下一の字線を２個の円形で接続した大略８の字状の溝（幅１mm、深さ０．５mm）１３が設けられている（円板ＡのＰ面を示す図４参照方）。また、円板Ｂ１１には、Ｐ面に何等溝を有せず、円形Ａ１０の貫通孔１２と対称の位置、即ち、横直径線ＸＸより下の下半円部に、２個の貫通孔（円板Ａのものより若干大径の約２mmφ）１４が設けられている。円板ＢのＰ面を示す図６参照方）。この貫通孔１４は、円板Ａ１０と合わせたときその溝１３の両末端部１３Ａに連通するようになっている。なお、図３、４及び６において、１５はピン９にはめこまれて位置決めとなる穴である。
【００１３】
第１形態における第１実施例のものの作用は次のとおりである。即ち、図３において、これらが図２のように組込まれたものとすると、円板Ａ１０の貫通孔１２に入った原料流れ（図３矢印Ｄで示す）は円板Ｂ１１の合わせＰ面の平面部に当ってＰ面内の溝１３の方向に直角に曲げられ、かつ、８の字形に流れ、両末端部１３Ａで円板Ｂ１１の貫通孔１４に連通しここで再び直角に曲げられて流出する（矢印Ｅで示す）。
【００１４】
これにより、原料中の物質は、高圧、高速流での衝突、合流、分流、拡張により所望の粒径に微粒化される。両円板Ａ，Ｂ共に貫通孔の数は少なく、また、円板Ｂには溝が設けられていない故に加工容易であり、極力、小型化できる長所がある。
【００１５】
図８〜１０は第１形態における第２実施例を示す。図８に示すように、円板Ａ１０には縦直径線ＹＹの右半円部に２個の貫通孔１２があり、これら貫通孔１２と接続し横直径線ＸＸ及び縦直径線ＹＹに対し対称のＶ字と逆Ｖ字を重ねた形状の溝１３が設けられている。一方、図１０に示すように、円板Ｂ１１には、縦直径線ＹＹの右半円部に円板Ａ１０と同様位置に但し孔径は若干大きい２個の貫通孔１４があり、両円板Ａ，Ｂを位置決め用の穴１５を基準に重ね合わせたときには、図８に鎖線で示すように、貫通孔１４のある半円部が左半円部となり、これにより、溝１３の両端部１３Ａと連通するものである。
【００１６】
図１１〜１４は第１形態における第３実施例を示す。これらの図より分るように、円板Ａ１０及び円板Ｂ１１共に位置決め用の穴１５が縦直径線ＹＹの上方に位置し、２個の貫通孔１２及び１４が共に左半円部にあるが、重ね合わせたときは互いに反対の半円部に位置するものであり、また、溝１３が図１１で示すように、Ｗ字及び逆Ｗ字を重ねた形状のものであり、やはり、縦横直径線に対して対称であって、その両端部１３Ａで、貫通孔１４に連通するものとなっている。
【００１７】
このように、第１形態のものは、第１実施例、第２実施例、そして第３実施例の順に流量増大に対処できると共に、貫通孔の数が円板Ａ，Ｂ共に互いに反対の半円部に２個設けるだけであるため、小型のものでの製作加工が容易となるものである。
【００１８】
〔第２形態〕
図１５は本発明による第２形態のものであって、この第２形態における第１、第２及び第３の各実施例を一括して示す模式的斜視図である。この図１５において一対の円板Ａ，Ｂの位置合わせ穴の図示を省略してあるが、例えば上段（ａ）ではＰ面に互いに面一に組込まれるものを示してある。そして、この上段の（ａ）は図１６〜１９に示す第１実施例、中段の（ｂ）は図２０〜２３に示す第２実施例、下段の（ｃ）は図２４〜２７に示す第３実施例を表わし、（ａ）（ｂ）（ｃ）の順に微粒化流量（処理量）が増大するのに対処するものとなっている。
【００１９】
以下に、この図１５をも参照しつつ順次説明する。
【００２０】
図１６〜１９に示す第１実施例において、円板Ａ２０には４個の貫通孔２２が横直径線ＸＸ及び縦直径線ＹＹに対し高さｈ及び幅ｍをもって対称に設けられ、これらを結ぶＨ形の直線状溝２３が設けられている（図１６参照）。円板Ｂ２１には、高さｈで若干大径の２個の貫通孔２４と、若干幅広でこれらを結ぶ１本の直線状（Ｉの字）溝２５が縦直径線ＹＹに沿って設けられている（図１８参照）。そして位置決め用の穴２６を基準に、円板Ａ，Ｂを重ねると、２個の貫通孔２４が４個の貫通孔２２の中間に位置して重なることはなく、しかも溝２５が溝２３とは１個の交差点Ｋで交差し、これらが連通するものとなっている。
【００２１】
次に、図２０〜２３に示す第２実施例においては、円板Ａ２０の貫通孔２２及び円板Ｂ２１の貫通孔２４の数は第１実施例のものと同じであるが、配置の高さＨ、孔径が夫々大きくなっており、そして、これらを結ぶ溝２３、溝２５も共に幅広のものとなっている。しかも、円板Ａ２０の溝２３は横線が５本となっており、これにより円板Ｂ２１の溝２５と交差する交差点Ｋも５個となっているものである。これらにより第２実施例のものは第１実施例より流量増大に対処できるものである。
【００２２】
更に、図２４〜２７に示す第３実施例においては、円板Ａ２０では貫通孔２２は孔径が第２実施例のものより小さいが、その数が６個となっていて、円板Ｂ２１では貫通孔２４の数が４個となって夫々２個増加している。これらは共に高さＨ、幅ｍでもって配置されるが、勿論、両方の貫通孔同士は重ならないようになっている。そして上方の位置決め用の穴２６を基準に円板Ａ，Ｂを重ねると、溝２３と溝２５の交差点Ｋは、図２４に示すように、１０本の横線により、計１０個となり、これにより更なる流量増大に対処できるものである。
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明してきたように、本発明によれば、物質の微粒化に際し、各業界による各種物質について要望される粒径分布や所望される処理量の増大等多様な微粒化要求に的確に対処できる融通性良好で、しかも、経済的優位性を保障する物質の微粒化装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置全体のシステム図である。
【図２】図１の装置本体の縦断面図である。
【図３】本発明による第１の実施態様における第１実施例を示す一対の円板の模式的斜視図である。
【図４】図３における円板Ａの合わせ面Ｐ面の正面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線による断面図である。
【図６】図３における円板Ｂの合わせ面Ｐ面の正面図である。
【図７】図６の側面図である。
【図８】本発明による第１の実施態様における第２実施例であって、円板Ａの合わせ面Ｐ面の正面図である。
【図９】図８のIX−IX線による断面図である。
【図１０】図８に対応する円板Ｂの合わせ面Ｐ面の正面図である。
【図１１】本発明による第１の実施態様における第３実施例であって、円板Ａの合わせ面Ｐ面の正面図である。
【図１２】図１１のXII−XII線による断面図である。
【図１３】図１１に対応する円板Ｂの合わせ面Ｐ面の正面図である。
【図１４】図１３のXIV−XIV線による断面図である。
【図１５】本発明による第２の実施態様における第１〜第３実施例のものを一括して示す一対の円板の模式的斜視図である。
【図１６】図１５の（ａ）第１実施例における円板Ａの合わせ面Ｐ面の正面図である。
【図１７】図１６のXVII−XVII線による断面図である。
【図１８】図１５の（ａ）第１実施例における円板Ｂの合わせ面Ｐ面の正面図である。
【図１９】図１８のXIX−XIX線による断面図である。
【図２０】図１５の（ｂ）第２実施例における円板Ａの合わせ面Ｐ面の正面図である。
【図２１】図２０のXXI−XXI線による断面図である。
【図２２】図１５の（ｂ）第２実施例における円板Ｂの合わせ面Ｐ面の正面図である。
【図２３】図２２のXXIII−XXIII線による断面図である。
【図２４】図１５の（ｃ）第３実施例における円板Ａの合わせ面Ｐ面の正面図である。
【図２５】図２４のXXV―XXV線による断面図である。
【図２６】図１５の（ｃ）第３実施例における円板Ｂの合わせ面Ｐ面の正面図である。
【図２７】図２６のXXVII−XXVII線による断面図である。
【符号の説明】
１…原料供給口
２…高圧ポンプ
３…本体
４…微粒化製品の受入器
５…円筒体
６…円筒
７…円筒
８…ボルト
９…ピン
１０…円板Ａ
１１…円板Ｂ
１２…貫通孔
１３…溝
１４…貫通孔
１５…位置決め用の穴
２０…円板Ａ
２１…円板Ｂ
２２…貫通孔
２３…溝
２４…貫通孔
２５…溝
２６…位置決め用の穴
Ｐ…合わせ面
ＸＸ…横直径線
ＹＹ…縦直径線
Ｋ…交差点

Claims (1)

1. 原料供給口に供給される原料を加圧して本体に送り、この本体で前記原料中の物質を微粒化して取出す物質の微粒化装置において、前記本体は、入口及び出口付きの円筒体と、この円筒体に位置合わせされ面一にＰ面にて重ねられ組込まれる一対の円板Ａ，Ｂを有し、該円板Ａ，Ｂには互いに反対側の半円部に２個の貫通孔が夫々設けられ、また、該円板Ａ，Ｂのいずれか一方のＰ面には当該一方の２個の貫通孔と接続し、かつ、横直径線ＸＸ及び縦直径線ＹＹに対し対称な所定の形状の溝が設けられており、円板Ａ，ＢをＰ面で重ねたとき、前記溝の両端部が他方の２個の貫通孔に連通するようになっていることを特徴とする物質の微粒化装置。

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