JPH0543407B2 - - Google Patents
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- JPH0543407B2 JPH0543407B2 JP61192174A JP19217486A JPH0543407B2 JP H0543407 B2 JPH0543407 B2 JP H0543407B2 JP 61192174 A JP61192174 A JP 61192174A JP 19217486 A JP19217486 A JP 19217486A JP H0543407 B2 JPH0543407 B2 JP H0543407B2
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- JP
- Japan
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- rotor
- stator
- shear gap
- retention chamber
- radial
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- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 19
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 17
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 5
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
- B01F23/43—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using driven stirrers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
- B01F23/41—Emulsifying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/27—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
- B01F27/272—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed axially between the surfaces of the rotor and the stator, e.g. the stator rotor system formed by conical or cylindrical surfaces
- B01F27/2722—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed axially between the surfaces of the rotor and the stator, e.g. the stator rotor system formed by conical or cylindrical surfaces provided with ribs, ridges or grooves on one surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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- B01F27/2724—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed axially between the surfaces of the rotor and the stator, e.g. the stator rotor system formed by conical or cylindrical surfaces the relative position of the stator and the rotor, gap in between or gap with the walls being adjustable
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ロータすなわち回転子とステータす
なわち固定子との間に剪断隙間を設け、異種の液
体または液状物質（以下液体という）を剪断隙間
で剪断して分散乳化させる乳化分散機に関する。
なわち固定子との間に剪断隙間を設け、異種の液
体または液状物質（以下液体という）を剪断隙間
で剪断して分散乳化させる乳化分散機に関する。
［従来技術］
従来、この種の分散機においては第８図ａ，ｂ
に示すように、ステータＳに図示の例では２個の
同心溝２０ａ，２０ｂを設け、そら同心溝を形成
する同心鍔２１ａないし２１ｃに放射状に多数の
スリツト２２を形成し、第９図ａ，ｂに示すよう
に、ロータＲに前記同心溝２０ａ，２０ｂに後出
の剪断隙間Ｈを形成して嵌入される同心鍔２３
ａ，２３ｂを設け、それら同心鍔に前記スリツト
２２と同様なスリツト２４を形成していた。そし
て第１０図に示すように、ステータＳとロータＲ
とを組合せ、分散すべき液体を図示の例では右側
から導き、ロータＲの回転による遠心力で矢印の
ようにスリツト２２，２４を通して半径方向外方
に押し出し、この際、同心鍔２１ａないし２１ｃ
と２３ａおよび２３ｂとにより半径方向に形成さ
れる剪断隙間Ｈで液体を剪断して分散乳化するよ
うにしていた。しかし、このような構成では、剪
断隙間Ｈは半径方向に一定していて、分散すべき
液体の種類に応じて変え剪断力を調整することは
できなかつた。また、スリツト２２，２４の個数
は同心鍔２１ａないし２１ｃ，２３ａおよび２３
ｂの外径によりスリツトの切られていない部分の
強度上から制約を受け、かつ剪断隙間Ｈの個数も
分散機の半径方向方法の制約を受け、したがつて
分散機の分散能力に限度があつた。
に示すように、ステータＳに図示の例では２個の
同心溝２０ａ，２０ｂを設け、そら同心溝を形成
する同心鍔２１ａないし２１ｃに放射状に多数の
スリツト２２を形成し、第９図ａ，ｂに示すよう
に、ロータＲに前記同心溝２０ａ，２０ｂに後出
の剪断隙間Ｈを形成して嵌入される同心鍔２３
ａ，２３ｂを設け、それら同心鍔に前記スリツト
２２と同様なスリツト２４を形成していた。そし
て第１０図に示すように、ステータＳとロータＲ
とを組合せ、分散すべき液体を図示の例では右側
から導き、ロータＲの回転による遠心力で矢印の
ようにスリツト２２，２４を通して半径方向外方
に押し出し、この際、同心鍔２１ａないし２１ｃ
と２３ａおよび２３ｂとにより半径方向に形成さ
れる剪断隙間Ｈで液体を剪断して分散乳化するよ
うにしていた。しかし、このような構成では、剪
断隙間Ｈは半径方向に一定していて、分散すべき
液体の種類に応じて変え剪断力を調整することは
できなかつた。また、スリツト２２，２４の個数
は同心鍔２１ａないし２１ｃ，２３ａおよび２３
ｂの外径によりスリツトの切られていない部分の
強度上から制約を受け、かつ剪断隙間Ｈの個数も
分散機の半径方向方法の制約を受け、したがつて
分散機の分散能力に限度があつた。
［発明の目的］
したがつて本発明の目的は、剪断力が調整可能
で、かつ分散能力を増大する乳化分散機を提供す
ることにある。
で、かつ分散能力を増大する乳化分散機を提供す
ることにある。
［発明の構成］
本発明によれば、軸線方向に相対移動可能なロ
ータとステータとの間に設けられた剪断隙間に液
体の流れ方向に半径方向外方に拡がる同心円状で
階段状の段差部を対向するように形成し、それら
段差部の少なくとも軸線方向の周面に段差の拡が
る側に傾く勾配を設けるとともに、段差部に互い
に対向する側が開いた歯状の凹部を放射状に設け
て半径方向に滞留室を形成している。
ータとステータとの間に設けられた剪断隙間に液
体の流れ方向に半径方向外方に拡がる同心円状で
階段状の段差部を対向するように形成し、それら
段差部の少なくとも軸線方向の周面に段差の拡が
る側に傾く勾配を設けるとともに、段差部に互い
に対向する側が開いた歯状の凹部を放射状に設け
て半径方向に滞留室を形成している。
［発明の作用効果］
したがつて、剪断隙間は同心円状で階段状の段
差部を有し、かつ段差部の軸線方向の周面は勾配
を有しているので、ロータとステータの軸線方向
の相対移動により半径方向および軸線方向の剪断
隙間とを変えることができ、かつ剪断隙間の数を
多く、また歯状の凹部からなる滞留室を強度に制
約されないで設けることができるとともに、滞留
室の圧力変動で混合を効果的に行い、分散すべき
液体の種類に応じ、剪断隙間を変えて剪断力を調
整し、かつ分散機の分散能力を増大することがで
きる。
差部を有し、かつ段差部の軸線方向の周面は勾配
を有しているので、ロータとステータの軸線方向
の相対移動により半径方向および軸線方向の剪断
隙間とを変えることができ、かつ剪断隙間の数を
多く、また歯状の凹部からなる滞留室を強度に制
約されないで設けることができるとともに、滞留
室の圧力変動で混合を効果的に行い、分散すべき
液体の種類に応じ、剪断隙間を変えて剪断力を調
整し、かつ分散機の分散能力を増大することがで
きる。
［好ましい実施の態様］
本発明の実施に際し、ステータに対しロータを
軸線方向に移動可能に構成し、その移動はロータ
の駆動軸の移動によつて行うのが好ましい。
軸線方向に移動可能に構成し、その移動はロータ
の駆動軸の移動によつて行うのが好ましい。
本発明の実施に際し、ロータとステータの組合
せは複数個設けるのが好ましい。
せは複数個設けるのが好ましい。
本発明の実施に際し、段差部の半径方向端面に
も段差の拡がる方向に傾く勾配を設けるのが好ま
しい。このようにすると、液体の流れを軸線方向
すなわち段差の拡がる方向に付勢し、分散能力の
増大に資することができる。
も段差の拡がる方向に傾く勾配を設けるのが好ま
しい。このようにすると、液体の流れを軸線方向
すなわち段差の拡がる方向に付勢し、分散能力の
増大に資することができる。
［実施例］
以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
第１図において、本発明に係る分散機は、分散
室１、動力源であるモータＭおよび両者を連結す
るカツプリング２より大略構成されている。
室１、動力源であるモータＭおよび両者を連結す
るカツプリング２より大略構成されている。
第２図において、分散室１のケーシング３の内
部には個のステータＳが直列に固設されており、
各ステータＳにはそれぞれロータＲがステータＳ
との間に剪断隙間Ｃを形成して組合されている。
部には個のステータＳが直列に固設されており、
各ステータＳにはそれぞれロータＲがステータＳ
との間に剪断隙間Ｃを形成して組合されている。
３個のロータＲは駆動軸４に固設され、その駆
動軸４は、第１図に示すカツプリング２によりモ
ータＭの図示されない出力軸に図示されない手段
により軸線方向に移動自在に連結されている。
動軸４は、第１図に示すカツプリング２によりモ
ータＭの図示されない出力軸に図示されない手段
により軸線方向に移動自在に連結されている。
前記ケーシング１の図面上の左端上部には、液
体の吸込口５設けられ、吸込口５より吸込まれた
液体は、剪断隙間Ｃ〜Ｃを通つて右方上部の吐出
口６から吐出されるようになつている。なお、７
は液体がケーシング１の外部へ漏れるのを防止す
るメカニカルシールである。
体の吸込口５設けられ、吸込口５より吸込まれた
液体は、剪断隙間Ｃ〜Ｃを通つて右方上部の吐出
口６から吐出されるようになつている。なお、７
は液体がケーシング１の外部へ漏れるのを防止す
るメカニカルシールである。
第３図ａ，ｂにおいて、ステータＳには、液体
の流れ方向（第２図および第７図参照）に半径方
向外方に拡がる同心円状で階段状の段差部８ａな
いし８ｃが形成され、それら段差部の軸線方向の
周面と半径方向の端面には、段差の拡がる側に傾
く勾配Tsa、Tsrが設けられている。なお、９は
後出の歯状凹部である。
の流れ方向（第２図および第７図参照）に半径方
向外方に拡がる同心円状で階段状の段差部８ａな
いし８ｃが形成され、それら段差部の軸線方向の
周面と半径方向の端面には、段差の拡がる側に傾
く勾配Tsa、Tsrが設けられている。なお、９は
後出の歯状凹部である。
第４図ａ，ｂにおいて、ロータＲには、ステー
タＳの段差部８ａないし８ｃに対向するように段
差部１０ａないし１０ｃ形成され、それら段差部
には、ステータＳの段差部の勾配と平行な勾配
Tra、Trrが設けられている。
タＳの段差部８ａないし８ｃに対向するように段
差部１０ａないし１０ｃ形成され、それら段差部
には、ステータＳの段差部の勾配と平行な勾配
Tra、Trrが設けられている。
第５図および第６図において、ステータＳの段
差部８ａないし８ｃには、ロータＲの段差部１０
ａないし１０ｃ側すなわち剪断隙間Ｃ側が開き、
半径方向外方側が半円形で、軸線方向左側が直線
形で閉じているそれぞれ勾配Tsa、Tsrに平行な
放射状の歯状凹部９が設けられている。他方、ロ
ータＳの段差部１０ａないし１０ｃには、歯状凹
部９に対称で実質的に同形状の歯状凹部１１が設
けられている。そして、ステータＳおよびロータ
Ｒの対向する段差部（例えば８ａおよび１０ａ）
の歯状凹部９，１０により半径方向剪断隙間Cr
（軸線方向剪断隙間をCaとする）をはさんで半径
方向に長い滞留室Ｇ（第６図の斜線部）形成され
ている。なお第５図はロータＲの位置を説明の都
合のため、図面上で若干右上方にずらして示して
おり、実際の状態は第７図に示すようになつてい
る。
差部８ａないし８ｃには、ロータＲの段差部１０
ａないし１０ｃ側すなわち剪断隙間Ｃ側が開き、
半径方向外方側が半円形で、軸線方向左側が直線
形で閉じているそれぞれ勾配Tsa、Tsrに平行な
放射状の歯状凹部９が設けられている。他方、ロ
ータＳの段差部１０ａないし１０ｃには、歯状凹
部９に対称で実質的に同形状の歯状凹部１１が設
けられている。そして、ステータＳおよびロータ
Ｒの対向する段差部（例えば８ａおよび１０ａ）
の歯状凹部９，１０により半径方向剪断隙間Cr
（軸線方向剪断隙間をCaとする）をはさんで半径
方向に長い滞留室Ｇ（第６図の斜線部）形成され
ている。なお第５図はロータＲの位置を説明の都
合のため、図面上で若干右上方にずらして示して
おり、実際の状態は第７図に示すようになつてい
る。
次に主として第５図ないし第７図を参照して作
用を説明する。
用を説明する。
分散すべき液体は、吸込口５（第２図）より第
７図に矢印で示すようにステータＳの内周壁に沿
つて流れ、第１の滞留室Ｇ１に導かれる。滞留室
Ｇ１においては第６図に示すように、液体には、
ロータＳの回転による遠心力による半径方向外方
へ向う放射状流れＪと歯状凹部９の半円状周面で
強制される環状流れＫとが発生する。そして、放
射状流れＪは半径方向剪断隙間Crにより剪断さ
れ、また滞留室Ｇ１内の放射状流れＪ、還流流れ
Ｋとの相乗作用による圧力変動により分散乳化が
効果的に行われる。次いで、ロータＲの回転によ
る遠心力により液体は第１の滞留室Ｇ１から第２
の滞留室Ｇ２に導かれる際、軸線方向剪断隙間
Ca（第５図）により剪断される。なお、この際、
第５図に示すように滞留室Ｇ１の底面の半径方向
勾配Tsrは半円状周面の軸線方向勾配Tsaと協働
して液体の流れを軸線方向へすなわち滞留室Ｇ２
側へ付勢する。第２の滞留室Ｇ２においては、第
１の滞留室Ｇ１と同様に分散乳化が行われる。次
いで、第３の滞留室Ｇ３に導かれる際および第３
の滞留室Ｇ３内で前記と同様に分散乳化が行われ
る。
７図に矢印で示すようにステータＳの内周壁に沿
つて流れ、第１の滞留室Ｇ１に導かれる。滞留室
Ｇ１においては第６図に示すように、液体には、
ロータＳの回転による遠心力による半径方向外方
へ向う放射状流れＪと歯状凹部９の半円状周面で
強制される環状流れＫとが発生する。そして、放
射状流れＪは半径方向剪断隙間Crにより剪断さ
れ、また滞留室Ｇ１内の放射状流れＪ、還流流れ
Ｋとの相乗作用による圧力変動により分散乳化が
効果的に行われる。次いで、ロータＲの回転によ
る遠心力により液体は第１の滞留室Ｇ１から第２
の滞留室Ｇ２に導かれる際、軸線方向剪断隙間
Ca（第５図）により剪断される。なお、この際、
第５図に示すように滞留室Ｇ１の底面の半径方向
勾配Tsrは半円状周面の軸線方向勾配Tsaと協働
して液体の流れを軸線方向へすなわち滞留室Ｇ２
側へ付勢する。第２の滞留室Ｇ２においては、第
１の滞留室Ｇ１と同様に分散乳化が行われる。次
いで、第３の滞留室Ｇ３に導かれる際および第３
の滞留室Ｇ３内で前記と同様に分散乳化が行われ
る。
このように、ステータＳとロータＲとによつて
５回の剪断と、３回の圧力変動とにより効果的に
分散乳化が行われ、さらに、第２図に示すよう
に、３組のステータＳとロータＲの組合せにより
分散乳化が行われる。したがつて、本発明による
分散能力は極めて増大される。
５回の剪断と、３回の圧力変動とにより効果的に
分散乳化が行われ、さらに、第２図に示すよう
に、３組のステータＳとロータＲの組合せにより
分散乳化が行われる。したがつて、本発明による
分散能力は極めて増大される。
さらに、歯状凹部９，１１は、剪断隙間Cr、
Caに対向する側が閉じているので、強度的に有
利で、従来分散機のスリツト２２および２４が同
心鍔２１ａないし２１ｃおよび２３ａ，２３ｂの
外径の制約を受けるのに対し、比較的自由に個数
を選択でき、したがつて滞留室Ｇの個数を比較的
自由に決定でき、分散能力の増大に資することが
できる。
Caに対向する側が閉じているので、強度的に有
利で、従来分散機のスリツト２２および２４が同
心鍔２１ａないし２１ｃおよび２３ａ，２３ｂの
外径の制約を受けるのに対し、比較的自由に個数
を選択でき、したがつて滞留室Ｇの個数を比較的
自由に決定でき、分散能力の増大に資することが
できる。
また、第５図において駆動軸５を介してロータ
ＲをステータＳに対して軸線方向に移動し、勾配
TraおよびTsaの相対位置を変えて半径方向剪断
隙間Crを変え、勾配TrrおよびTsrの相対位置を
変えて軸線方向剪断隙間Caを変えて、剪断力を
調整することができる。
ＲをステータＳに対して軸線方向に移動し、勾配
TraおよびTsaの相対位置を変えて半径方向剪断
隙間Crを変え、勾配TrrおよびTsrの相対位置を
変えて軸線方向剪断隙間Caを変えて、剪断力を
調整することができる。
［まとめ］
以上説明したように本発明によれば、剪断力を
調整し、かつ分散能力を増大することができる。
調整し、かつ分散能力を増大することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、
第２図は第１図の分散室の側断面図、第３図ａは
ステータの側断面図、第３図ｂは正面図、第４図
ａはロータの側断面図、第４図ｂは正面図、第５
図はステータおよびロータの段差部、歯状凹部の
詳細を説明する側断面図でロータを右上方に変位
図示した図面、第６図は滞留室および半径方向剪
断隙間を示す正面図、第７図は液体の流れを説明
する側断面図、第８図ないし第１０図は従来の分
散機を示し、第８図ａはステータの側断面図、第
８図ｂは第８図ａのＡ−Ａ矢視図、第９図ａはロ
ータの側断面図、第９図ｂは第９図ａのＢ−Ｂ矢
視図、第１０図は液体の流れを説明する側断面図
である。 Ｃ，Ｈ……剪断隙間、Ca……軸線方向剪断隙
間、Cr……半径方向剪断隙間、Ｇ，Ｇ１ないし
Ｃ３……滞留室、Ｒ……ロータ、Ｓ……ステー
タ、Tra，Tsa……軸線方向の勾配、Trr，Tsr
……半径方向の勾配、１……分散室、４……駆動
軸、５……吸込口、６……吐出口、８ａないし８
ｃ……ステータの段差部、９……ステータの歯状
凹部、１０ａないし１０ｃ……ロータの段差部、
１１……ロータの歯状凹部。
第２図は第１図の分散室の側断面図、第３図ａは
ステータの側断面図、第３図ｂは正面図、第４図
ａはロータの側断面図、第４図ｂは正面図、第５
図はステータおよびロータの段差部、歯状凹部の
詳細を説明する側断面図でロータを右上方に変位
図示した図面、第６図は滞留室および半径方向剪
断隙間を示す正面図、第７図は液体の流れを説明
する側断面図、第８図ないし第１０図は従来の分
散機を示し、第８図ａはステータの側断面図、第
８図ｂは第８図ａのＡ−Ａ矢視図、第９図ａはロ
ータの側断面図、第９図ｂは第９図ａのＢ−Ｂ矢
視図、第１０図は液体の流れを説明する側断面図
である。 Ｃ，Ｈ……剪断隙間、Ca……軸線方向剪断隙
間、Cr……半径方向剪断隙間、Ｇ，Ｇ１ないし
Ｃ３……滞留室、Ｒ……ロータ、Ｓ……ステー
タ、Tra，Tsa……軸線方向の勾配、Trr，Tsr
……半径方向の勾配、１……分散室、４……駆動
軸、５……吸込口、６……吐出口、８ａないし８
ｃ……ステータの段差部、９……ステータの歯状
凹部、１０ａないし１０ｃ……ロータの段差部、
１１……ロータの歯状凹部。
Claims (1)
- １ 軸線方向に相対移動可能なロータとステータ
との間に設けれらた剪断隙間に液体の流れ方向に
半径方向外方に拡がる同心円状で階段状の段差部
を対向するように形成し、それら段差部の少なく
とも軸線方向の周面に段差の拡がる側に傾く勾配
を設けるとともに、段差部に互いに対向する側が
開いた歯状の凹部を放射状に設けて半径方向に滞
留室を形成したことを特徴とする乳化分散機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61192174A JPS6349239A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 乳化分散機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61192174A JPS6349239A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 乳化分散機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6349239A JPS6349239A (ja) | 1988-03-02 |
| JPH0543407B2 true JPH0543407B2 (ja) | 1993-07-01 |
Family
ID=16286910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61192174A Granted JPS6349239A (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | 乳化分散機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6349239A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2548824B2 (ja) * | 1990-05-25 | 1996-10-30 | カネボウ・エヌエスシー株式会社 | 高軟化点乳化物の製法 |
| JP4359908B2 (ja) * | 1999-11-04 | 2009-11-11 | ハリマ化成株式会社 | アルケニルコハク酸無水物系エマルションサイズ剤、その製造方法、並びに当該サイズ剤を含有する紙 |
| AU2002210690A1 (en) * | 2000-11-10 | 2002-05-21 | Maelstrom Advanced Process Technologies Ltd | Dynamic mixer |
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-
1986
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