JP4820031B2 - 分散装置 - Google Patents

分散装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4820031B2
JP4820031B2 JP2001264460A JP2001264460A JP4820031B2 JP 4820031 B2 JP4820031 B2 JP 4820031B2 JP 2001264460 A JP2001264460 A JP 2001264460A JP 2001264460 A JP2001264460 A JP 2001264460A JP 4820031 B2 JP4820031 B2 JP 4820031B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vessel
blade
shaft
fin
dispersion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2001264460A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003071262A (ja
Inventor
嘉孝 荒木
Original Assignee
株式会社荒木鉄工
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社荒木鉄工 filed Critical 株式会社荒木鉄工
Priority to JP2001264460A priority Critical patent/JP4820031B2/ja
Priority to US10/230,064 priority patent/US20030072216A1/en
Publication of JP2003071262A publication Critical patent/JP2003071262A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4820031B2 publication Critical patent/JP4820031B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50Mixing liquids with solids
    • B01F23/53Mixing liquids with solids using driven stirrers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/90Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms 
    • B01F27/902Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms  cooperating with intermeshing elements fixed on the receptacle walls
    • B01F27/9021Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms  cooperating with intermeshing elements fixed on the receptacle walls the elements being vertically arranged, e.g. fixed on the bottom
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/80Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/83Mixing plants specially adapted for mixing in combination with disintegrating operations
    • B01F33/8305Devices with one shaft, provided with mixing and milling tools, e.g. using balls or rollers as working tools; Devices with two or more tools rotating about the same axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/07Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0721Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis parallel with respect to the rotating axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/07Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0724Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis directly mounted on the rotating axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/80Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/836Mixing plants; Combinations of mixers combining mixing with other treatments
    • B01F33/8361Mixing plants; Combinations of mixers combining mixing with other treatments with disintegrating
    • B01F33/83613Mixing plants; Combinations of mixers combining mixing with other treatments with disintegrating by grinding or milling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動体ないしは半流動体である配合物を、ガラスビーズ、セラミックビーズ、鋼球等の分散媒体(以下、「メディア」という。)と共に撹拌して分散する分散装置に関し、より詳細には、分散の対象となる配合物を、前記メディアが投入され、かつ撹拌されている円筒状容器であるベッセル内を通過させることにより、撹拌されたメディア間で生じた剪断力により、前記配合物を分散する分散装置に関する。
【0002】
なお、本明細書において「配合物」とは、二種以上の原料の混合物をいい、「分散」には、撹拌ないしは混合をも含む。
【0003】
【従来技術】
固形物を含む組成物の製造において、この固形物を各粒子の単体に分散することが、塗料やインキ、薬品の製造、その他各種物品の製造分野において行われている。
【0004】
一例として、塗料やインキ等の固形物を含む塗料組成物の製造を例に説明すれば、この組成物の製造は、例えば、樹脂ワニスと顔料を混合してペーストを得る前練り工程、前記前練り工程により得られたペーストを分散装置により分散して樹脂ワニス中に顔料を均一に分散したミルベースを得る分散工程、前記分散工程により得られたミルベースをデイゾルバー等により溶剤、樹脂ワニス、必要に応じて添加剤と混合・溶解する溶解工程を経て製造される。
【0005】
前述のうちの分散工程は、製造された塗料中に顔料粒子の単体が凝集して形成された二次粒子が含まれる場合、このような塗料を塗布して得られた塗布面はざらついたものとなり美しい塗布面とすることができないことから、前練り工程により得られたペースト中に残っている顔料粒子の二次粒子を単体粒子に分散するために行われるものである。
【0006】
このような分散工程において、分散をより効率的に行うためにメディアを利用した分散装置であって、前練り工程により得られたペーストを連続して分散することができる分散装置として、サンドグラインドミルがある。
【0007】
このサンドグラインドミルは、図6に示すように例えば直径2〜3mm程度のガラスビーズをメディアとして入れた縦形のベッセル2と、このベッセル2内で回転するシャフト3を備え、このシャフト3には、所定間隔でシャフトの外周方向に突出する円盤状のディスク50から成る撹拌部材が設けられている。
【0008】
このベッセル2の下端には、前練り工程により得られたペーストをベッセル内に導入するための導入口24を設けると共に、ベッセル2の上方には分散が完了したミルベースを排出するための排出口25を設け、さらにこの排出口25より排出されるミルベースからメディアを分離するための分離手段26たるスクリーンが設けられている。
【0009】
なお、図6に示すサンドグラインドミルにあっては、ベッセル2の外周を所定の間隔を介してジャケット5により包囲し、ベッセル2の外壁面とジャケット5の内壁面間に形成された空間に冷却媒体の流路51を形成し、この流路51内に例えば冷却水等の冷却媒体を導入することにより、分散の際に生じた熱をこの冷却媒体との熱交換で冷却できるよう構成されている。
【0010】
このように構成されたサンドグラインドミルにおいて、ベッセル2内でシャフト3を回転させると、シャフト3に設けられた撹拌部材(ディスク50)の回転によりメディアがベッセル2内で高速運動し、このメディアの剪断力により導入口24から導入されたペーストが分散される。
【0011】
このようにしてペーストの分散により得られたミルベースは、ベッセル2内を上方に移動し、スクリーン26を介してメディアが分離された後、排出口25を介して排出され、溶融工程等の後工程に送られる。
【0012】
なお、このように形成されたサンドグラインドミルの改良型として、ベッセルを横型にしたサンドグラインドミルも存在し、前述の縦型のサンドグラインドミルに比較して洗浄性等が向上されている等の有利な点を有している。
【0013】
また、メディアを使用した別の分散装置の例としては、図7に示すようにモータ等の駆動源により回転されるシャフト3の先端に撹拌部材としてピン状の撹拌翼50’を取り付けると共に、この撹拌翼50’の外周を、少なくとも側壁に小孔やスリット等の開孔7が形成された篭体状のベッセル2で囲んで分散装置1と成し、この分散装置1のベッセル2内にメディアを投入すると共にこれを撹拌槽8内に充填された配合物中に没し、この状態においてベッセル2内で撹拌羽根50’を回転させることによりメディアを撹拌し、前記配合物内の固形物の大きな粒子は前記ベッセル2内で撹拌されたメディアにより生じる剪断力により砕かれて微細化し、微細化した顔料粒子はベッセル2の側壁等に設けられた開孔7から流出し、撹拌槽8内を対流して再度ベッセル2の上方から導入口24’を介してベッセル2内に流入してさらに細かく砕かれて分散されるよう構成されている(例えば、特開2000−350930号公報参照)。
【0014】
このように形成された分散装置はバッチ式である点で、前述のサンドグラインドミルのように連続して導入されたペーストを分散することができるものではないが、前述の分散工程と溶解工程を同時に行うことができるという作業性の良さを備えており、用途に応じてこれらの分散装置が選択して使用されている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように構成された分散装置において、ベッセル内におけるメディアの撹拌により生じる剪断力により、メディア間に配合物を通過させることによりこれを好適に分散することができるものとなっている。
【0016】
しかし、従来技術において説明したように、メディアの撹拌をシャフトに設けられたディスクから成る撹拌部材にて行う分散装置にあっては、平板状に形成されたディスクはメディアと接触した際の抵抗が少なく、そのためにメディアを撹拌する力が弱く、このメディアの撹拌により生じる剪断力も弱いものとなっている。
【0017】
また、ディスク周辺においては、メディアは比較的撹拌され易いものの、ディスクとディスクとの間には一般に100mm前後の間隔が設けられているために、このディスクの間隔にあるメディアはこのディスクによっては撹拌され難い。そのため、ベッセル内の空間全てが有効に分散に使用されておらず、分散効率が悪い。
【0018】
一方、前述のようなディスクによらず、シャフトに設けたピンを撹拌羽根としてこれによりメディアを撹拌するよう構成した分散装置にあっては、回転するピンと衝突したメディアを回転外周方向に弾き飛ばすことができ、これによりメディアを撹拌すことができる。
【0019】
しかし、このようにピンとの衝突によりメディアが弾かれるとしても、このメディアの運動方向は円周方向で一定であり、剪断力が弱い。
【0020】
また、ピンの先端(ベッセル側)に対してピンの根本(シャフト側)は移動速度が遅いために、ピンの根本部分において生じる剪断力は弱いものとなる。
【0021】
そのために、ベッセルの中央付近を通過して分散された配合物と、壁面近傍を通過した分散された配合物とで、分散後の状態にむらができるという問題を有している。
【0022】
そこで、本発明は上記従来技術における欠点を解消するためになされたもので、ベッセル内に投入されたメディアを均一に撹拌することができ、従ってベッセル内の全空間を分散に使用することができると共に、メディアの撹拌により生じる剪断力を高めることのできる構成を備えることにより、分散効率が高く、従って従来の分散装置に比較して小型化が可能であると共に、品質の一定した分散を行うことのできる分散装置を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の分散装置1は、配合物が通過する円筒状容器であるベッセル2と、前記ベッセル2内の軸線方向に挿入されて前記ベッセル2内で回転するシャフト3を備え、前記ベッセル2内に位置して前記シャフト3の外周面より外周方向に突設された撹拌部材により、前記ベッセル2内に投入された分散媒体(メディア4)を撹拌して前記ベッセル2内を通過する配合物を分散可能とした分散装置1において、
シャフト3の軸線方向と平行に所定の長さを有する板状のブレード28により前記撹拌部材を形成すると共に、前記ブレード28の形成位置の外周に位置する前記ベッセル2の内壁面に、前記シャフト3の軸線方向と平行に所定の長さを有する板状のフィン29を、前記ブレード28と接触しない突設長さで前記ベッセル2の内周方向に突設し
前記フィン29の突出方向先端と、前記ブレード28の突出方向先端とが最も近接した位置にあるときの該フィン29と該ブレード28の先端間隔を前記ベッセル2内に投入される分散媒体(メディア4)の粒径の6〜15倍と成すと共に、前記先端間隔を挟む位置における前記シャフト3の外周と前記ベッセル2の内周間に、前記先端間隔を除き隙間を設けない構成としたことを特徴とする(請求項1)。
【0024】
前述の分散装置1において、前記ベッセル2内に位置する前記シャフト3の軸線方向における所定の範囲を前記ブレード28の形成域31と成し、このブレード28の形成域31に、該ブレード28の形成域と同一長さの複数枚のブレード28を、前記シャフト3を円周方向に等角度で分割する位置に設けることもできる(請求項2)。
【0025】
また、前記ブレード28の形成域31を所定長さに等分して複数のブレード形成区分31a,31b,31c,31d,31eに区画し、前記各ブレード形成区分31a,31b,31c,31d,31e内にそれぞれ該ブレード形成区分と同一長さを有する複数枚のブレードを、前記シャフト3を円周方向で等角度で区分する位置に設けても良い(請求項3)。
【0026】
前述のフィン29は、前記ブレード28の形成域31の外周に位置する前記べッセル2の内壁面を前記フィン29の形成域211と成し、該フィン29の形成域211と同一長さの複数枚の前記フィン29を、前記ベッセル2の内壁面を円周方向に等角度で分割する位置に設けることもできる(請求項4)。
【0027】
また、前記フィン29の形成域211を所定長さに等分して複数のフィン形成区分211a,211b,211c,211d,211eに区画し、前記各フィン形成区分内にそれぞれ該フィン形成区分と同一長さを有する複数枚のフィンを、前記ベッセル2の内壁面を円周方向で等角度で区分する位置に設けることもできる(請求項5)。
【0028】
なお、前記ブレードの形成域31は、前記ベッセル2内に対する前記シャフト3の挿入長さと略等しい長さとすることができる(請求項6)。
【0030】
なお前述の各構成は、所謂「サンドグラインドミル」の構成に適用することができ、この場合には前記ベッセル2が密封構造を有すると共に、前記ベッセル2の一端寄りに配合物の導入口24を形成すると共に、他端寄りに分散後の配合物を排出する排出口25を設けると共に、前記排出口25を介して排出される配合物を、前記排出口25を通過する前に通過させて分散媒体4を捕集するスクリーン、その他の分離手段26を前記ベッセル2内の前記排出口25に近接した位置に設ける(請求項)。
【0031】
また、前述の各構成は、前記ベッセル2が、軸線方向を上下方向と成すと共に少なくとも下部側壁に多数の開孔7が形成された円筒体21の上下開口をそれぞれ蓋板23及び底板22で被蓋して形成されて成る籠状を成し、前記蓋板23に挿孔を形成して該挿孔を介して前記シャフト3を前記ベッセル2内に挿入すると共に、前記シャフト3の外周と前記挿孔の内周間の間隔に前記配合物の導入口24’を形成して成り、配合物が充填された撹拌槽8内に前記ベッセル2を没入することにより前記配合物が前記ベッセル2内を通過可能であることを特徴とする(請求項)。
【0032】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施形態につき、添付図面を参照しながら以下説明する。
【0033】
なお、以下の実施形態にあっては、本発明の分散装置1をシャフト3の軸線方向を上下方向として使用する、所謂「縦型」の例について説明し、シャフト3の軸線方向を水平方向とした所謂「横型」についての構成例についてはその説明を省略するが、本発明の分散装置1の構成は、これを前述の「横型」の分散装置に採用することもできる。
【0034】
図1において、2はベッセルであり、例えばステンレス鋼等の金属板により形成された円筒体21を、その軸線方向を垂直方向として配置して、その上下開口部をそれぞれ底板22及び蓋板23で被蓋して形成された円筒状の容器である。
【0035】
このベッセル2の底板22のいずれかの位置、例えば図1に示す実施形態にあっては底板周縁近傍に位置して所定サイズの開孔を形成し、この開孔を導入口24として分散対象となる配合物である、例えば前練り工程により得られたペーストをベッセル2内に導入可能としている。なお、この導入口24は、ベッセル2内に投入されたメディア4を抜き取る際の抜き取り孔としても使用することができる。
【0036】
このベッセル2は、従来技術として説明した図6に示すサンドグラインドミルと同様にその外周をジャケット5で包囲して、ベッセル2の外周とジャケット5の内周間に形成された隙間に、冷却媒体の流路51を形成し、この冷却媒体の流路51内に冷却水、その他の冷却媒体を導入可能としている。
【0037】
蓋板23により被蓋されたベッセル2の上端部には、導入されたペーストがベッセル2内を通過して分散されることにより得られたミルベースを機外に排出するための排出口25が形成されている。図1に示す実施形態にあっては、この排出口25を円筒部21の上端に位置して形成しているが、この排出口25は前述の蓋板23に形成しても良い。
【0038】
この排出口25の近傍に位置してベッセル2内には、排出されるミルベース中に混入するメディアを分離するためのスクリーン、その他の分離手段26が設けられており、この分離手段26を通過する際にミルベース中のメディアが分離され、メディアがミルベースと共に機外に排出されることが防止されている。
【0039】
前述の蓋板23の中央には、シャフト3を回転自在に挿入するための開口27が形成されていると共に、ベッセル2内にはこの開口27を貫通して、図示せざるモータ等の駆動源により回転されるシャフト3が挿入されると共に、この開口27とシャフト3間の隙間は、シール材によりシールされて、ベッセル2内は密封された液密の状態とされている。
【0040】
ベッセル2内に挿入されたシャフト3には、ベッセル2内で回転してベッセル2内に投入されたメディア4を撹拌するための撹拌部材として、ブレード28が取り付けられている。図1に示す実施形態にあっては、このブレード28はシャフト3の外周に直接設けられているが、このブレード28は、図3に示すようにシャフト3の外周に取り付けられた円柱状のロータ6を介してシャフト3に取り付けても良い。
【0041】
このブレード28は、ベッセル2内に投入されたメディア4との接触面積を増大させてメディア4を確実に撹拌することができるよう、シャフト3の軸線方向に所定の長さを以て形成されていると共に、シャフト3の外周を等角度で分割する位置に複数設けられている。
【0042】
図1〜図3に示す実施形態にあっては、ベッセル2内に挿入されている部分のシャフト3の略全長を、ブレード28が形成されるシャフト3上の領域範囲であるブレードの形成域31とすると共に、このブレード形成域31の外周面に、ブレード形成域31と同一長さを有する6枚のブレード28を、ロータの外周を60゜の等角度で6等分する位置に設けている。
【0043】
なお、図1及び図2(A)に示す実施形態にあっては、このブレード28をシャフト3のブレード形成域31と同一長さに形成した例について説明したが、形成するブレード28は、シャフト3のブレード形成域31と必ずしも同一長さを有するものとする必要はなく、例えば図4(A)に示すように、ブレード形成域31を長さ方向に等間隔で分割して複数のブレード形成区画31a,31b,31c,31d,31eを形成し、各ブレード形成区画31a,31b,31c,31d,31e毎にブレードを設けるよう構成しても良い。
【0044】
図4(A)に示す実施形態にあっては、各ブレード形成区画31a,31b,31c,31d,31e毎に3枚のブレードを、シャフトの外周を120゜の等角度で分割する位置に設けていると共に、一のブレード形成区画と、これに隣接する別のブレード形成区画におけるブレードの形成間隔を、シャフトの回転方向に1/2周期位相させている。
【0045】
従って、図4(A)及び図4(B)に示す例では、ブレード形成区画31a,31c,31eに形成されたブレード28a,28c,28eは図4(B)において重なる位置に設けられ、また、ブレード形成区画31b,31dに設けられたブレード28b,28dは、図4(B)において重なる位置に設けられている。
【0046】
このブレード28(又は28a〜28e)は、例えばシャフト3や、このシャフト3に取り付けられたロータ6と一体に形成しても良いが、分散作業の際のメディア4との衝突により摩耗等が生じた際に容易に交換することができるよう、シャフト3又はロータ6とは別体に形成された板状体をこれらの外周に取り付けてブレード28(28a〜28e)とすることが好ましい。
【0047】
本実施形態にあっては、超硬工具等として使用され、比較的摩耗が生じにくいタングステンカーバイト製の板体をシャフト3又はロータ6の外周に取り付けてこれをブレード28(28a〜28e)としている。
【0048】
また、前述のブレード形成域31の外周に位置するベッセル2の内壁面には、シャフト3の軸線方向に所定の長さを以て形成されているフィン29が、ベッセル2の内周方向に向かって前述のブレード28(28a〜28e)と接触しない位置迄突出形成されており、前述のフィン29の回転により撹拌されて移動しようとするメディアの移動を規制して、メディアの移動抵抗を増大して撹拌の際に生じる剪断力を増大させている。
【0049】
このフィン29は、前述のブレード28によりシャフト3の回転方向に移動しようとするメディア4に対して好適な抵抗を生じ、その移動を規制してブレード28の撹拌により生じる剪断力が増強されるよう、シャフト3の軸線方向に所定の長さを以て形成されていると共に、べッセル2の内周面を円周方向に等角度で分割する位置に複数枚設けられている。
【0050】
図1〜図3に示す実施形態にあっては、シャフト3のブレード形成域31の外周に位置するベッセル2の内壁をフィンの形成域211と成し、このフィンの形成域に、前記ブレード28と同一長さのフィン29を、ベッセル2の内壁面を円周方向に60゜の等角度で分割するよう6枚配置している。
【0051】
なお、このフィンは、図4(A)に示すようにフィンの形成域211を等間隔に分割して複数のフィン形成区画211a〜211eに分割し、各フィン形成区画211a,211b,211c,211d,211eに3枚のフィンを、ベッセル2の内周面を120゜の等角度で分割する位置に設けると共に、一のフィン形成区画と、これに隣接する別のフィン形成区画におけるフィンの形成間隔を、シャフト3の回転方向に1/2周期位相させている。
【0052】
従って、図4(A)及び図4(B)に示す例では、ブレード形成区画211a,211c,211eに形成されたフィン29a,29c,29eは図4(B)において重なる位置に設けられ、また、フィン形成区画211b,211dに設けられたフィン29b,29dは、図4(B)において重なる位置に設けられている。
【0053】
なお、図2(A)及び図2(B)にあっては、ブレード形成域31と同一長さのブレード28と、フィン形成域211と同一長さのフィン29とを組み合わせた例を示し、また、図4(A)及び図4(B)にあっては、各ブレードの形成区画に分割して形成されたブレード28a〜28eと、各フィン形成区画211a〜211eに分割して形成されたフィン29a〜29eの組合せた例について説明しているが、ブレード形成域31の長さに形成されたブレード28と、各フィン形成区画211a〜211eに分割して形成されたフィン29a〜29eの構成を組み合わせて分散装置1を構成しても良く、また、これとは逆に各ブレード形成区画31a〜31eに分割して形成されたブレード28a〜28eと、フィン形成域211の長さを有するフィン29とを組み合わせて使用しても良い。
【0054】
このフィン29(29a〜29e)は、ベッセル2の円筒体21と一体的に形成されたものであっても良いが、好ましくは前述のブレード28(28a〜28e)と同様に、ベッセル2の円筒体21とは別体に形成された、例えばタングステンカーバイト等の耐摩耗性の優れた材質からなる板体をベッセル2の円筒体21の内壁面に取り付けることにより設ける。
【0055】
前述のブレード28(28a〜28e)のシャフト3外周方向への突出長さと、フィン29(29a〜29e)のベッセル2の中心方向に対する突出長さは、両者の突出長さ、及び使用されるメディア4の径との相対的な関係により決定され、好ましくは、ブレード28(28a〜28e)の突出端がフィン29(29a〜29e)の突出端と最も近接した回転位置にあるとき、ブレード28(28a〜28e)突出端とフィン29(29a〜29e)の突出端との間隔が、メディア4の直径の6〜15倍の間隔となるようその突出長さを決定する。
【0056】
従って、例えばメディアとして直径3mmのセラミックビーズ、ガラスビーズ、鋼球等を使用する場合には、フィン29(29a〜29e)とブレード28(28a〜28e)間の間隔が約30mm前後となるようその突出長さを決定する。
【0057】
このフィン29(29a〜29e)とブレード28(28a〜28e)間の間隔を、メディア4の直径の5倍以下とすると、フィン29(29a〜29e)とブレード28(28a〜28e)間の隙間にメディア4が架橋した状態で詰まり易く、ブレード28(28a〜28e)、フィン29(29a〜29e)及びメディア4のいずれもが早期に摩耗してしまい好ましくない。
【0058】
また、フィン29(29a〜29e)とブレード28(28a〜28e)の間隔が、使用するメディアの直径の15倍を超えると、ブレード28(28a〜28e)の旋回により撹拌されたメディア4がフィン29(29a〜29e)による抵抗を受けることなくこの隙間を容易に通り抜け、この部分に生じる剪断力が弱いものとなる。
【0059】
以上のように構成された本発明の分散装置1の作用について説明すると、2〜3mm程度のセラミックビーズ、ガラスビーズ、鋼球、その他の硬質材料等から成る球状のメディア4が投入されていると共に、シャフト3が回転するベッセル2内に、ベッセル2の底板22に形成された導入口24を介してポンプPを介してペーストを導入すると、このペーストはベッセル2内に投入されたメディア4間を通過して、ベッセル2の上部に設けられた排出口25に向かって移動する。
【0060】
このとき、ベッセル2内では、シャフト3の回転に伴って、シャフト3の外周に取り付けられてメディア4の撹拌部材であるブレード28が旋回しており、このブレード28により撹拌されて運動が与えられたメディア4に剪断力が生じるが、本発明の分散装置1における撹拌部材であるブレード28は、シャフト3の軸線方向に所定の長さを有するために、シャフト3の回転方向と直交する方向に幅広に形成されているためメディア4を撹拌する能力が高い。
【0061】
また、シャフト3の外周のいずれの位置のメディア4をも、一定周期で撹拌することができるよう、例えばシャフト3のブレード形成域31の全長と同一長さの板状体により形成する等、ブレード形成域31の全域を網羅しているため、このブレード28(28a〜28e)により撹拌されるメディア4は、ベッセル2内の高さ方向のいずれの位置においても均一な剪断力を生じている。そのため、ベッセル2内の空間が全ての位置において分散に有効に使用されていることから、ペーストの分散能力が高いものとなっている。
【0062】
また、ベッセル2の内壁より突出するフィン29(29a〜29e)は、ブレード28(28a〜28e)との衝突により運動が与えられてシャフト3の回転方向と同一方向に移動しようとするメディア4の移動を規制する抵抗となり、このフィン29(29a〜29e)により移動を規制されたメディア4と、ブレード28(28a〜28e)によりシャフト3の回転方向に移動するメディア4との衝突及び摩擦により生じる剪断力は極めて強いものとなっている。
【0063】
そのために、このような強い剪断力が生じているメディア4間を通過するペーストは、好適に分散されて本発明の分散装置1により発揮される分散性能は極めて高い。
【0064】
このように、本発明の分散装置1にあっては、そのブレード28(28a〜28e)の形状及び配置構成により、ベッセル2内のいずれの位置においても均一な剪断力を生じさせることができることから、ベッセル2内を通過するペーストはいずれの位置を通過した場合であってもむらなく分散され、また、フィン29(29a〜29e)とブレード28(28a〜28e)との組合せにより極めて高い剪断力を生じていることから、分散性能が極めて高い。
【0065】
その結果、従来の分散装置に比較してベッセル2の高さを低くして装置の小型化を図ることも可能となる。
【0066】
このようにして、メディア4間の剪断力によりペーストが分散されてミルベースとなった配合物は、分離手段26を通過する際にミルベース中に含まれるメディア4が分離され、メディア4の分離されたミルベースが排出口25を介して機外に排出される。
【0067】
また、分離されたメディア4は、ベッセル2内に止まり、再度分散媒体として機能する。
【0068】
以上、図1〜図4に示す実施形態にあっては、本発明の分散装置を前述のようにベッセル2内に分散対象となる配合物(ペースト)を、連続して導入しながら分散する、所謂「サンドグラインドミル」に適用する例について説明したが、本発明の構成は、このような連続式の分散装置のみならず、従来技術において図7を参照して説明したバスケット式の分散装置においても本構成を採用することができる。
【0069】
図5に示す分散装置1は、その基本構成については図7を参照して従来技術として説明した分散装置と同様の構成であるが、従来の分散装置においては、シャフト3に設けられていたピン50’によりメディア4を撹拌していたのに代え、図6に示す分散装置1にあっては前述の図1〜図4に示す実施形態において説明したと同様のブレード28を備えると共に、バスケット状のベッセル2内壁にフィンを取り付けた例である。
【0070】
この分散装置1は、そのベッセル2の内・外壁面間を貫通する穿孔、スリット等から成る多数の開孔7が形成されていると共に、ベッセル2の上部を被蓋する蓋板23には、シャフト3が挿入される開口27’が形成され、この開口27’の内周とシャフト3の外周間に形成された空間から、後述する配合物をベッセル2内に導入する導入口24’が形成されている。
【0071】
なお、ベッセル2の底板22に形成された開孔52は、前述の図1〜図4に示す分散装置における導入口のように分散対象とされる流体をベッセル2内に導入するためのものではなく、洗浄等を行う際にベッセル2内に投入されたメディア4を抜き取るために使用するものである。
【0072】
このように形成された分散装置は、図5に示すようにベッセル2内にメディア4を投入して分散の対象となる配合物が充填された撹拌槽8内に没入すると共に、シャフト3の回転によりブレード28をベッセル2内で回転すると、ブレード28の回転により運動が与えられたメディア4間のずり応力で凝集した顔料粒子等の粒体を分散し、このようにして分散された配合物をベッセル2側壁に形成された小孔やスリット等の開孔7から流出させ、ベッセル2の下方に流出した配合物はベッセル2の下方に設けた液流動用羽根9の回転により、ベッセル2上方に対流させ、再度蓋板23とシャフト3間に形成された導入口24’を介してベッセル2内に導入して分散を繰り返すことにより、配合物の分散が行えるよう構成したものである。
【0073】
このような分散装置1において、前述の図1〜図4に示した実施形態と同様の構成のブレード28(28a〜28e)とフィン29(29a〜29e)とを設けることにより、ベッセル2内に投入されたメディア4を均等に撹拌することができ、ベッセル2内のいずれの位置においても均一な剪断力を生じさせることができると共に、ブレード28(28a〜28e)によりシャフト3の回転方向に移動しようとするメディア4と、この回転方向のメディア4の移動に対して抵抗となるフィン29(29a〜29e)によりその移動が規制されたメディア4の衝突により、極めて高い剪断力が生じ、配合物の分散性能が向上する。
【0074】
【発明の効果】
以上説明した本発明の構成により、ベッセル内に投入されたメディアを均一に撹拌することができ、従ってベッセル内の全空間を分散に有効に使用することができると共に、メディアの撹拌により生じる剪断力を高めることのできる構成を備えることにより、分散効率が高く、従って従来の分散装置に比較して小型化が可能であると共に、品質の一定した分散を行うことのできる分散装置を提供することができた。
【0075】
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示す分散装置の断面概略図。
【図2】 分散装置のブレードとフィンの構成例を示す概略断面図。
【図3】 ロータを備えた分散装置の構成を示す概略斜視図。
【図4】 分散装置のブレードとフィンの別の構成例を示す概略断面図。
【図5】 本発明の別の実施形態を示す分散装置の断面概略図。
【図6】 従来の分散装置の概略断面図。
【図7】 従来の分散装置の概略断面図。
【符号の説明】
1 分散装置
2 ベッセル
21 円筒体
211 フィンの形成域
211a〜211e フィン形成区画
22 底板
23 蓋板
24,24’ 導入口
25 排出口
26 分離手段
27,27’ 開口
28 ブレード(撹拌部材)
29 フィン
3 シャフト
31 ブレードの形成域
31a〜31e ブレード形成区画
4 メディア(分散媒体)
5 ジャケット
51 流路(冷却媒体の)
50 撹拌部材(ディスク)
50’ 撹拌部材(ピン)
52 開孔(メディア抜き孔)
6 ロータ
7 開孔
8 撹拌槽
9 流動用はね

Claims (8)

  1. 配合物が通過する円筒状容器であるベッセルと、前記ベッセル内の軸線方向に挿入されて前記ベッセル内で回転するシャフトを備え、前記ベッセル内に位置して前記シャフトの外周面より外周方向に突設された撹拌部材により、前記ベッセル内に投入された分散媒体を撹拌して前記ベッセル内を通過する配合物を分散可能とした分散装置において、
    シャフトの軸線方向と平行に所定の長さを有する板状のブレードにより前記撹拌部材を形成すると共に、前記ブレードの形成位置の外周に位置する前記ベッセルの内壁面に、前記シャフトの軸線方向と平行に所定の長さを有する板状のフィンを、前記ブレードと接触しない突設長さで前記ベッセルの内周方向に突設し
    前記フィンの突出方向先端と、前記ブレードの突出方向先端とが最も近接した位置にあるときの該フィンと該ブレードの先端間隔を前記ベッセル内に投入される分散媒体の粒径の6〜15倍と成すと共に、前記先端間隔を挟む位置における前記シャフトの外周と前記ベッセルの内周間に、前記先端間隔を除き隙間を設けない構成としたことを特徴とする分散装置。
  2. 前記ベッセル内に位置する前記シャフトの軸線方向における所定の範囲を前記ブレードの形成域と成し、このブレードの形成域に、該ブレードの形成域と同一長さの複数枚のブレードを、前記シャフトを円周方向に等角度で分割する位置に設けたことを特徴とする請求項1記載の分散装置。
  3. 前記ベッセル内に位置する前記シャフトの軸線方向における所定の範囲を前記ブレードの形成域と成すと共に、該ブレードの形成域を所定長さに等分して複数のブレード形成区分に区画し、前記各ブレード形成区分内にそれぞれ該ブレード形成区分と同一長さを有する複数枚のブレードを、前記シャフトを円周方向で等角度で区分する位置に設けたことを特徴とする請求項1記載の分散装置。
  4. 前記ブレードの形成域の外周に位置する前記べッセルの内壁面を前記フィンの形成域と成し、該フィンの形成域と同一長さの複数枚の前記フィンを、前記ベッセルの内壁面を円周方向に等角度で分割する位置に設けたことを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の分散装置。
  5. 前記ブレードの形成域の外周に位置する前記べッセルの内壁面を前記フィンの形成域と成すと共に、該フィンの形成域を所定長さに等分して複数のフィン形成区分に区画し、前記各フィン形成区分内にそれぞれ該フィン形成区分と同一長さを有する複数枚のフィンを、前記ベッセルの内壁面を円周方向で等角度で区分する位置に設けたことを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の分散装置。
  6. 前記ブレードの形成域を、前記ベッセル内に対する前記シャフトの挿入長さに略等しい長さとしたことを特徴とする請求項2〜5いずれか1項記載の分散装置。
  7. 前記ベッセルが密封構造を有すると共に、前記ベッセルの一端寄りに配合物の導入口を形成すると共に、他端寄りに分散後の配合物を排出する排出口を設け、前記排出口を介して排出される配合物を、前記排出口を通過する前に通過させて分散媒体を捕集する分離手段を前記ベッセル内の前記排出口に近接した位置に設けたことを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載の分散装置。
  8. 前記ベッセルが、軸線方向を上下方向と成すと共に少なくとも下部側壁に多数の開孔が形成された円筒体の上下開口をそれぞれ蓋板及び底板で被蓋して形成されて成る籠状を成し、前記蓋板に挿孔を形成して該挿孔を介して前記シャフトを前記ベッセル内に挿入すると共に、前記シャフトの外周と前記開孔の内周間の間隔に前記配合物の導入口を形成して成り、配合物が充填された撹拌槽内に前記ベッセルを没入することにより前記配合物が前記ベッセル内を通過可能であることを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載の分散装置。
JP2001264460A 2001-08-31 2001-08-31 分散装置 Expired - Lifetime JP4820031B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001264460A JP4820031B2 (ja) 2001-08-31 2001-08-31 分散装置
US10/230,064 US20030072216A1 (en) 2001-08-31 2002-08-29 Dispersing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001264460A JP4820031B2 (ja) 2001-08-31 2001-08-31 分散装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003071262A JP2003071262A (ja) 2003-03-11
JP4820031B2 true JP4820031B2 (ja) 2011-11-24

Family

ID=19091053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001264460A Expired - Lifetime JP4820031B2 (ja) 2001-08-31 2001-08-31 分散装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20030072216A1 (ja)
JP (1) JP4820031B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101927342B1 (ko) * 2017-03-14 2018-12-10 (주)서한기술공사 비점오염 저감시설의 여재처리장치 및 이를 구비한 비점오염 저감시설

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005191425A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Tdk Corp キャパシタ用電極の製造方法
AT413656B (de) * 2004-07-21 2006-04-15 Lenzing Technik Gmbh & Cokg Verfahren zum mischen, vorrichtung hierzu und deren verwendung
WO2009009594A1 (en) * 2007-07-09 2009-01-15 Chart Industries, Inc. Plate fin fluid processing device
JP2013215666A (ja) * 2012-04-06 2013-10-24 Ricoh Co Ltd メディア攪拌型ミル及び分散体の製造方法
US9751316B1 (en) 2016-06-15 2017-09-05 Funai Electric Co., Ltd. Fluidic dispensing device having a stir bar
US9744771B1 (en) 2016-06-15 2017-08-29 Funai Electric Co., Ltd. Fluidic dispensing device having a stir bar
US10336081B2 (en) 2016-06-27 2019-07-02 Funai Electric Co., Ltd. Method of maintaining a fluidic dispensing device
US9751315B1 (en) 2016-06-15 2017-09-05 Funai Electric Co., Ltd. Fluidic dispensing device having flow configuration
US9707767B1 (en) 2016-06-15 2017-07-18 Funai Electric Co., Ltd. Fluidic dispensing device having a stir bar and guide portion
US10207510B2 (en) 2016-06-15 2019-02-19 Funai Electric Co., Ltd. Fluidic dispensing device having a guide portion
US9908335B2 (en) 2016-07-21 2018-03-06 Funai Electric Co., Ltd. Fluidic dispensing device having features to reduce stagnation zones
US10105955B2 (en) 2016-08-17 2018-10-23 Funai Electric Co., Ltd. Fluidic dispensing device having a moveable stir bar
US9688074B1 (en) 2016-09-02 2017-06-27 Funai Electric Co., Ltd. (Jp) Fluidic dispensing device having multiple stir bars
US9931851B1 (en) 2016-09-28 2018-04-03 Funai Electric Co., Ltd. Fluidic dispensing device and stir bar feedback method and use thereof
US10124593B2 (en) 2016-12-08 2018-11-13 Funai Electric Co., Ltd. Fluidic dispensing device
US10059113B2 (en) 2016-12-08 2018-08-28 Funai Electric Co., Ltd. Fluidic dispensing device
US9889670B1 (en) 2016-12-09 2018-02-13 Funai Electric Co., Ltd. Fluidic dispensing device
US9902158B1 (en) 2016-12-09 2018-02-27 Funai Electric Co., Ltd. Fluidic dispensing device
US9937725B1 (en) 2017-02-17 2018-04-10 Funai Electric Co., Ltd. Fluidic dispensing device
DE102017123690A1 (de) * 2017-10-11 2019-04-11 Vorwerk & Co. Interholding Gmbh Elektromotorisch betriebene Küchenmaschine sowie Rührgefäß und Rührwerk dafür
CN111203129B (zh) * 2019-10-24 2021-11-12 杭州华研诊断技术有限公司 胶乳微球分散用搅拌装置、分散设备及方法
CN116983853B (zh) * 2023-09-20 2023-12-19 山西路桥第三工程有限公司 一种蓄能发光涂料的加工装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4106116A (en) * 1977-01-07 1978-08-08 Mackay Malcolm H Dispersing apparatus
US4244531A (en) * 1978-10-31 1981-01-13 Union Process, Inc. Agitated-media mill with a baffled inner wall
SE419603B (sv) * 1979-11-27 1981-08-17 Kamyr Ab Apparat for inblandning av behandlingsmedel i suspensioner
JPS6055175B2 (ja) * 1982-09-21 1985-12-04 不二パウダル株式会社 混合機兼用造粒機
JPS6051556A (ja) * 1983-08-29 1985-03-23 川崎重工業株式会社 湿式微粉砕機
US4577974A (en) * 1984-05-04 1986-03-25 Kamyr, Inc. Medium consistency mixer rotor and stator construction
US5200038A (en) * 1985-08-28 1993-04-06 International Paper Company Pulp refiner with fluidizing inlet
JP2756174B2 (ja) * 1990-08-07 1998-05-25 神鋼パンテツク株式会社 撹拌装置
JPH0753233B2 (ja) * 1991-05-24 1995-06-07 神鋼パンテツク株式会社 攪拌装置
US5304355A (en) * 1992-09-08 1994-04-19 Quantum Technologies Inc. Mixer-reactor equipment for treating fine solids with gaseous reagents
JP3206683B2 (ja) * 1992-12-09 2001-09-10 大日本インキ化学工業株式会社 攪拌装置
US6036355A (en) * 1997-07-14 2000-03-14 Quantum Technologies, Inc. Reactor mixing assembly
JP4141054B2 (ja) * 1999-06-10 2008-08-27 株式会社荒木鉄工 分散装置
JP3533407B2 (ja) * 1999-12-20 2004-05-31 三菱レイヨン株式会社 攪拌翼、攪拌装置及びそれを用いた重合体の製造方法
JP2001181512A (ja) * 1999-12-22 2001-07-03 Nippon Shokubai Co Ltd 色材分散液およびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101927342B1 (ko) * 2017-03-14 2018-12-10 (주)서한기술공사 비점오염 저감시설의 여재처리장치 및 이를 구비한 비점오염 저감시설

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003071262A (ja) 2003-03-11
US20030072216A1 (en) 2003-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4820031B2 (ja) 分散装置
EP1582253B1 (en) Cooled agitator
JP4174000B2 (ja) 分散装置
US7883041B2 (en) Media mixing mill
US6585180B2 (en) Pipeline beads mill and dispersing system having the pipeline beads mill
JP2949373B2 (ja) 分散装置および分散方法
JP5046557B2 (ja) メディア攪拌型湿式分散機及び微粒子の分散方法
JP3072467B2 (ja) 高速攪拌方法及び装置
JP4886993B2 (ja) メディア攪拌型湿式分散機
JP4074696B2 (ja) 分散装置
KR101245869B1 (ko) 미디어 교반형 습식 분산기
JP2013039508A (ja) メディア撹拌型粉砕機
JP4141054B2 (ja) 分散装置
US6565024B2 (en) Dispersing device
JP2000516533A (ja) 分散装置
JPH10230182A (ja) 粉砕機
KR101126518B1 (ko) 배합물의 분산장치 및 분산방법
JPH1015374A (ja) 分散装置
JP5794564B2 (ja) 攪拌装置
KR200456379Y1 (ko) 액상 원료 교반기의 교반 매체 스크린 장치
TW201742671A (zh) 介質循環式粉碎機
JPH03178326A (ja) 媒体分散機
JP4140423B2 (ja) 湿式媒体分散装置及びそれに用いる攪拌ディスク
JP5046546B2 (ja) メディア攪拌型湿式分散機及び微粒子の分散方法
JPH0227010B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080703

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100517

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110516

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110714

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110805

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110902

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4820031

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term