JPH02144136A

JPH02144136A - 乳化分散機

Info

Publication number: JPH02144136A
Application number: JP63296059A
Authority: JP
Inventors: Toyomi Nishi; 西　豊美; Masami Watanabe; 正美渡辺
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1988-11-25
Filing date: 1988-11-25
Publication date: 1990-06-01
Also published as: JPH0428409B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野Ｊ本発明は、化学製品、医薬品、化粧品、食品等における
乳化分散処理において用いられる乳化分散機に関し、特
にインライン型の乳化分散機に関する。

［従来の技術］インライン型の乳化分散機は、回転軸に複数列の歯をも
ったロータを有し、これに対向して同じく複数列の歯を
もったステータを有しており、これら歯の間に剪断隙間
が設けられている。そして、各列の前後の空間に設けら
れた混合室へ２種類以上の複数の液体または液状物質（
以下液体という）を供給して、混合および剪断を行って
分散乳化させるようになっている。

このようなインライン型の乳化分散機を用いて複数の液
の乳化分散処理を行う際には、第４図で示すように、乳
化分散機３０の入口配管の直管部３２に、ノズル３４．
３６．３８を設け、各ノズルから液体を注入する方法が
採用されていた。

［発明が解決しようとする課題］しかし、第４図で示すような態様では、直管部３２にお
いて混合が行われるので複数の液体の混合を確実に行う
ことができない、また、混合してから乳化分散＃ｓ、３
０内で剪断を受けるまでの時間が長くなってしまうので
、混合された複数の液体が分離してしまうこともある。

そのため、乳化分散機３０に至るまでの事前混合が不十
分となり、乳化分散機通過後にも十分な乳化分散状態が
得られたい。

これに対して、第５図で示すように入口配管３３中にス
タティックミキサ３５．３７．３９を配設した技術も提
案されている。しかし、第５図の従来技術によると入口
配管３３の長さが非常に長くなってしまうという問題が
ある。これに加えて第５図の技術では、スタデイツクミ
キサ３５．３７．３９の翼の形状を混合すべき液体の種
類によって変更しななければならいので、異なった形状
の翼を有するスタティックミキサを処理ずべき液体の種
類だけ用意しなければならないという問題もある。

本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みて提案された
もので、スタティックミキサを用いることなしに複数の
液体の事前混合を充分に行うことができ、入口配管の長
さを長くする必要がなく、確実な乳化分散処理を行うこ
とができろ乳化分散機を提供することを目的としている
。

［課題を解決するための手段］本発明の乳化分子ｒ！Ｌ＃Ｊ！は、回転軸の出力側端部
に取付られたロータと、ケーシングに固定されたステー
タとを備え、該ロータおよびステータには環状に複数列
の歯が形成され且つロータの歯とステータの歯とは対向
しており、ロータの歯とステータの歯との隙間によって
構成される剪ＵＴ隙間の各々の上流側には混合室が設け
られ、該混合室には複数のノズルが開口しており、該、
ノズルはケーシングに形成された原料供給口に連通して
構成されている。

ここで、上流側とは、乳化分散処理された液体を吐出す
る吐出口から遠い方の側を意味しており、第１図におい
て矢印Ｕで示される方の側である。

一方、下流側とは吐出口に近い側、すなわち第１図にお
いて矢印りで示す側を意味している。

また、本発明の乳化分散機は、ノズルがステータに形成
されており、且つステータの外周には環状の溝が設けら
れ、枝溝と、ノズルとは細孔によって連通している。

本発明の実施に際して、ロータの歯はロータの側面およ
び外周に設けられているのが好ましい。

そして、ステータは２分割できるように構成されている
のが好ましい。そのようにすれば混合室の構成が容易と
なり、しがも組立が簡単になるからである。

［作用］本発明によれば、複数の液体を乳化分散しようとすると
き、まず第１の液体が最上流側に位置する第１の混合室
に導入される。そして、この第１の混合室に第２の液体
が複数のノズルより噴射注入され、均一に混合される。

この混合液は最上流側の剪［ｒ隙間中でロータ、ステー
タの第１列目の歯によって剪断を受け、乳化分散される
。第１および第２の液体の乳化分散液は直ぐ下流にある
第２の混合室に流入し、ここでノズルから噴射された第
３の液体と混合され、さらに第２の剪断隙間におけるロ
ータ、ステータの第２列目の歯によって乳化分散される
。このように複数の液体が順次混合と乳化分散を繰返し
ながら処理されるので、各段階で良好な乳化分散液が得
られる。また、液体が混合される混合室の直ぐ下流に剪
断隙間が位置しているので、混合した複数の液体が分離
するおそれはない。これに加えて、入口配管を長くする
必要もないので、そのなめ装置全体がコンパクトになる
。

ここで、各混合室に流入する液体は、外部からケーシン
グを介してステータ外周の環状溝へ供給され、そこから
細孔を介してノズルに至り、該、ノズルから混合室に流
入する。

上記のような作用を奏する本発明の乳化分散機は、特に
、乳化分散処理によって粘度が増加するような液体につ
いて好適に用いられる。

［実施例］以下、第１図ないし第３図を参照して、本発明の実施例
を説明する。

第１図において、全体を符号１で示す駆動モータは、回
転子２、固定子３、モータハウジング４、軸受５．６お
よび出力軸７を含む、モータハウジング４の外殻部と固
定子３との間には、固定子３のコイルを冷却する環状の
モータ冷却室Ａが画成されている。

出力＠７の第１図中の右方にはメカニカルシール８が設
けられ、このメカニカルシール８は第１図においてさら
に右方にに設けられた貯液室Ｂから原料（液体）Ｒ１が
モータ側へ洩れることを防止している。メカニカルシー
ル８の外周には、メカニカルシール８の発熱した摺動部
を冷却するために、環状のシール冷却室Ｃが画成されて
いる。

冷却水ＣＷは冷却水供給口ＣＷ１から流入し、シール冷
却室Ｃ内に流入するが、流量および圧力はオリフィスＯ
Ｒ１およびＯＲ２によってコントロールされる。その流
量は通常３〜５１／ｍｉｎで、圧力は貯液室Ｂより約１
　ｋｇ　ｆ　／　ａｄ高めになっている。オリフィスＯ
ＲＩを通過した冷却水は冷却水出口ＣＷ２より排出する
。供給された冷却水ＣＷの一部はオリフィスＯＲ２を介
して分岐され、モータの冷却室Ａに流入する。そしてモ
ータ１を冷却した後、メカニカルシール８を冷却した冷
却水の戻り流と合流して出口ＣＷ２より排出する。

出力軸７の端部にはロータ９が固設され、そのロータ９
に対向して２分割式のステータ１０．１１がケーシング
１２に固設されている。これらロータ９とステータ１０
．１１には、それぞれ歯１３ａ、１３１）、１３ｃおよ
び１．４　ａ、１４ｂ、１４ｃが環状に３列設けられて
いる。これらの歯の間には剪断隙間Ｃｒ１　、Ｃｒ２　
、Ｃｒ３が形成され、ここを通過する混合された液体原
料を剪断して乳化分散させる。この歯１３ａ、１３ｂ、
１３Ｃ１１４ａ、１．４　ｂ、１−４ｃ（あるいは歯列
）の構造は、第２図および第３図に詳細に示されている
。

再び第１図において、環状に列を成した歯１３ａ、１．
３　ｂ、１３ｃ、１４　ａ、１４ｂ、１４ｃの上流側に
は比較的広い空間が形成され混合室ＭＸ１　＋　ＭＸ２
　、ＭＸ３を成し、ている、こらら混合室ＭＸ１　、Ｍ
Ｘ２　、ＭＸ３には一複数の、ノズルＮＺ１　、Ｎ２２
　、Ｎ２２が均等の間隔にて開口している。ノズルＮＺ
１　、Ｎ２２　、Ｎ２２は細孔を介して、ステータ１０
．１１の外周に環状に設けられた渭ｃＶ１　、ＧＶ２　
、ＧＶ３に連通している。渭ＧＶ１　、ＧＶ２　、ＧＶ
３は液体（原料）　Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の供給口Ｒｆ２　
、Ｒｆ３　、Ｒｆ４と連通しているので液体Ｒ２、Ｒ３
、Ｒ４はそれぞれノズルＮＺ１　、Ｎ２２　、Ｎ２２よ
り混合室ＭＸＩ、ＭＸ２　、ＭＸ３に噴出し、前段（上
流側）から流入してくる液と激しく衝突して混合する。

第１の液体Ｒ１は供給口Ｒ，ｆ　１から通路１５、】６
を通って貯液室Ｂに流入し５、メカニカルシール８のス
リーブ１６ａとステータ１０との間の環状隙間１７を通
って混合室ＭＸＩへ均等に流入する。ケーシング１２の
第１図中右方には、乳化分散処理された製品Ｐｒの吐出
口ＯＬを有する吐出カバー１８が取付けられている０次
に、液体Ｒ１ないしＲ４の流通の、頓にその処理系を追
うことにより、本発明による乳化分散処理を説明する。

液体Ｒ１は供給口Ｒｆ１より供給され、通路１５．１６
を通って貯液室Ｂに流入する。貯液室Ｂを充満させたあ
と、環状隙間１７を通って混合室ＭＸ１へ均等に流れ込
む。一方、第２の液体Ｒ２は供給口Ｒｆ２より供給され
て渭ＧＶＩに流れ込み、渭Ｇ　Ｖ　１の全周に行き渡っ
たのち、ノズルＮＺＩより混合室ＭＸＩに噴出する。そ
して、前段（ｌ流側）より供給されてきた液体Ｒ１と激
しく衝突し撹拌されてＲ１とＲ２の混合液となり、第１
の１３ａと１４ａの間の剪断隙間Ｃｒ１を通過するが、
その際に剪断力を受けて乳化分散される。乳化分散され
た混合液体Ｒ１＋Ｒ２は直ぐ下流にある第２の混合室Ｍ
Ｘ２に流れ込む。ここで、供給口Ｒｆ３より供給された
第３の液体Ｒ３が第２の液体Ｒ２と同様にしてノズルＮ
Ｚ２から混合室ＭＸ２に噴出し、上流からの液体のＲ１
とＲ２の乳化分散液と衝突し撹拌されて混合液Ｒ１＋Ｒ
２＋Ｒ３となる。その混合液は第２の１１３ｂと１４）
１との間の剪断隙間Ｃｒ２へ進み、ここを通過する際に
乳化分散される。そして混合液体Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３の乳
化分散液は混合室ＭＸ３に流入する。−方、第４の液体
Ｒ４が供給口Ｒ，ｆ　４から供給され、ノズルＮＺ３か
ら混合室ＭＸ３に噴出して混合液体Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３と
撹拌混合し、第３の歯１３Ｃ〜１４ｃの間の剪断隙間Ｃ
ｒ３に進み、ここを通過ずる時に剪断力を受けて乳化分
散が行われて、全原料の乳化分散処理が終了する。処理
された乳化分散液は吐出カバー１８の吐出口Ｒｄから矢
印Ｐｒで示すように吐出される。

［発明の効果コ以上説明したように本発明によれば、複数の液体が順次
混合と剪断を繰返しながら処理が進むので、各段階で確
実な乳化分散処理がなされ、その結果、低粘度液はもち
ろん、処理の途中で高粘度となりそのあとの混合が困難
となるような原料であっても、安定した乳化分散処理製
品が得られる。

また、混合室の構成が容易で組立、分解も簡単にするこ
とも可能であるので、乳化分散処理後の装置の洗浄も簡
単になる。さらに、スタティックミキサを用いる必要も
なく、入口配管の長さも短くすることが可能である。そ
の結果、施設全体をコンパクトにまとめることが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の乳化分散機の一実施例を示す一部断面
側面図、第２図は第１図の実施例で用いられるステータ
の部分拡大断面図、第３図はロータの部分拡大斜視図、
第４図および第５図はそれぞれ従来技術を示す側面図で
ある。７・・・出力軸　　９・・・ロータ　　１０．１１・・
・ステータ　　１２・・・ケーシング１３ａ、１３ｂ、
１３ｃ、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ”’歯　Ｃｒ１、Ｃｒ
２、Ｃｒ３　・−剪断隙間　　ＭＸｌ、ＭＸ２　、ＭＸ
３　・・・混合室Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４・・・原料　
　Ｒｆｌ　、Ｒｆ２　、Ｒｆ３　、Ｒｆ４　　・・・原
料供給口ＮＺＩ　、Ｎ２２　、Ｎ２２　・・・ノズル第
１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転軸の出力側端部に取付られたロータと、ケー
シングに固定されたステータとを備え、該ロータおよび
ステータには環状に複数列の歯が形成され且つロータの
歯とステータの歯とは対向しており、ロータの歯とステ
ータの歯との隙間によって構成される剪断隙間の各々の
上流側には混合室が設けられ、該混合室には複数のノズ
ルが開口しており、該ノズルはケーシングに形成された
原料供給口に連通していることを特徴とする乳化分散機
。
（２）ノズルはステータに形成されており、ステータの
外周には環状の渭が設けられ、該溝とノズルは細孔によ
って連通している請求項１記載の乳化分散機。