JPH08103642A - 液体の超微粒化混合装置 - Google Patents

液体の超微粒化混合装置

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JPH08103642A
JPH08103642A JP23912894A JP23912894A JPH08103642A JP H08103642 A JPH08103642 A JP H08103642A JP 23912894 A JP23912894 A JP 23912894A JP 23912894 A JP23912894 A JP 23912894A JP H08103642 A JPH08103642 A JP H08103642A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液体の超微粒化混合を行なわせるための装置
を安価で破損し難く、分解組立てが容易にできるものに
する。 【構成】 球弁型の逆止弁を利用し、球弁に複数の微小
の流入孔14と一つの流出孔を穿設し、液室3に超高圧
の液体を供給して各流入孔14に流入させ、各流入孔1
4から高速で出る液体同士を狭い合流部15内で衝突さ
せて、超微粒化と混合を行なわせ、流出孔15から流出
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】液体と混合状態にある液体粒子又
は固体粒子をナノメータのレベルに超微粒化して乳化、
分散させると、それまで知られていない性質を示すこと
があり、例えば医薬品においては、今まで通過できなか
った体内組織を通過して薬効を奏することがある。
【0002】本発明は、すでに混合体となっている医薬
品、化粧品、食品、セラミック等の材料の同種又は異種
の液体同士又は液体と固体の混合物等を、更に微細化さ
せて超微粒化した混合状態にするための装置に関する。
【0003】
【従来の技術】液体を超微粒化して混合するための手段
としては、特開平1−94933号公報,同2−261
525号公報等に示される技術が知られている。該技術
の原理は、図4に示すようなものであり、3枚の円板
a,b,cは、焼結ダイヤモンド、セラミック等の超硬
質材で作られ、円板aには二つの穴a1,a2が開けら
れ、円板bには二つの貫通したスリットb1,b2が十字
形に開けられて合流点b3を形成し、円板cには一文字
のスリットc1が開けられおり、このうち円板bの厚さ
は、通路面積を小さくするために最も薄くされ、例えば
0.12mm程度であり、スリットb1,b2の幅も同程度
とされる。そして、各円板a,b,cは、筒体内に収容
され、押しねじで加圧されて気密状態で重なっている。
【0004】液体は矢印dの方向に導入されて円板aの
穴a1,a2に分流し、次に円板bのスリットb1の両端
に流入して合流点b3に向けて流れ、合流点b3からスリ
ットb2の両端側へ流れながら次位の円板cのスリット
1に流入して矢印eに示すように流出する。
【0005】前記の各円板a,b,cには70,000
N/cm2程度の高圧力の液体が矢印d方向に供給され、
スリットb1中を150〜300m/secの速度で流れて
合流点b3で衝突し、スリットc1から排出されるが、こ
の衝突により、液体又は液体中の固体の粒子は0.1〜
0.01μmに細分化される。
【0006】この装置において、各円板a,b,cは、
高圧力の液体が通るため摩耗し易く、特に中央の円板b
は、液体が高速で流れるため摩耗し易く、また厚さが
0.12mmと極めて薄いため分解又は組立てを行なう際
の絞めつけ時又は緩め時に破損し易く、材質上高価のた
め摩耗時はもちろん破損したときは経済的損失が大き
い。このような装置を医薬の製造に使用するときは、一
定時間使用するたびに所定の条件下で作業が行なわれて
いたかどうかを検査する必要があり、その都度分解して
スリットb1の摩耗が許容範囲にあるかどうかを検査し
なければならず、このとき破損が生じ易い。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、安価に製造
でき、破損のおそれもない装置を得ることを課題とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明における前記課題
の解決手段の第1は、請求項1に記載したとおり、耐圧
性の高い容器で形成する液室に、液体入口と、該液体入
口側を向き、中心に液体出口が開口する弁座をもつ着脱
自在の弁座金具と、該弁座に着座する合流器とを設け、
該合流器に、液室側から該合流器の中心側に伸びて合流
する複数の微小の流入孔と、該流入孔の合計通路面積よ
り小さい通路をもつ合流部と、前記流入孔の合計通路面
積より大きい流出孔とを順次設け、該流出孔を前記弁座
金具の液体出口に連通させたことを特徴とする。
【0009】また、第2の手段は、請求項2に記載した
とおり、請求項1において、弁座がテーパ状に形成さ
れ、合流器が球形であることを特徴とする。
【0010】
【作用】請求項1の手段によれば、液体入口から液室に
流入する高圧の液体は、合流器の各流入孔から流入して
合流部で高速で衝突し、超微粒化と混合が行なわれたの
ち流出孔から流出し、液体出口から排出される。
【0011】請求項2の手段によれば、テーパー状の弁
座と球形の合流器で球弁式の逆止弁が形成され、作用時
に該逆止弁の逆止方向に高圧液体が供給されるので、合
流器と弁座の接触面に洩れが生じない。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1において1は本発明を実施した液体の超微粒
化混合装置で、市販の逆止弁を利用して製作したもので
あり、2は耐圧性の高い容器、3は液室、4は液体入
口、5は弁座金具であり、該弁座金具5は、前端にテー
パの弁座6が形成され、その中心に液体出口7が設けら
れ、容器2に螺合された押しねじ8で着脱自在に取付け
られる。図中9、10はパイプ接続金具で、矢印A方向
に液体が供給される。
【0013】液室3には、鋼球製の合流器11が挿入さ
れ、該合流器11は、通路121をもつバネ座12を介
してバネ13で加圧されて弁座6に圧接されている。
【0014】合流器11は、図2〜3に示すように球形
であり、前記液体入口4を向く側に、3本の細い流入孔
14が中心に向けて穿設され、反対側の弁座6を向く側
には、合流部15、流出孔16が穿設されている。各部
の大きさは、例えば合流器11が6.4mmの外径をも
ち、流入孔14が0.15mm,合流部15が0.18m
m,流出孔16が1.0mmの内径とされ、それぞれの通
路面積は、流入孔が3本の合計で0.053mm2,合流
部15が0.0254mm2,流出孔16が0.785mm2
で合流部15が最も狭く、流出孔16が格段に広い。
【0015】また、合流器11の向きが組付け時にずれ
るのを防止するための回り止め17が設けられ、該回り
止め17は、合流器11に設けた凹部171とバネ座1
2に設けた突起172よりなるが、ずれ防止は組立て時
の注意で防止できるから該回り止め17は必須のもので
はない。
【0016】この装置1に、前記したように70,00
0N/cm2程度の高圧で液体を矢印A方向に供給する
と、液体は3本の流入孔14から150〜300m/se
c の速度で流入して狭い合流部15内で増速しながら衝
突して混合され、0.1〜0.01μmの粒径に超微粒
化すると共に均等に混合して乳化、分散等の状態にな
り、流出孔16を経て液体出口7から流出する。この
際、合流器11は、液体の圧力でその下流側の球面が弁
座6に密着されて気密を維持し、液体の洩れを生じさせ
ない。
【0017】そして、流入孔14、合流部15の摩耗状
態を検査したいときは、押しねじ8を外すことにより直
ちに合流器11を取外すことができるから、外部で容易
に検査することができる。
【0018】なお、流入孔14は、前記のように設ける
代わりに、中心線Oを含む紙面に垂直な平面内に位置さ
せて、半径方向に複数本設けることができ、又は該平面
内で直径方向に1本又は2本以上設けてもよい。
【0019】更に、合流器11の上流側部分を短円柱状
として流入孔を半径方向に設け、弁座6との接触面のみ
を円弧状にしたものとしてもよく、また、合流器と弁座
側の各接触面を平面にしてもよい。いずれの場合も流入
孔14は、等径孔又は段付孔とされ、段付き孔の場合は
中心近傍のみを前記のように直径0.15mm程度の微小
径にすればよい。
【0020】合流器11の材質は、処理する液体の摩耗
特性により決められ、ステンレススチール,カーボン,
ガラス,セラミック,焼結ダイヤモンド等が適宜使用さ
れる。
【0021】
【発明の効果】以上のように、請求項1の手段によれ
ば、従来使用されている逆止弁に用いられている部材と
同一のものを使用でき、特に合流器は、逆止弁の弁体と
同一構造のものに穿孔加工を施せば製作できるから、従
来の薄い硬質板にスリットを設ける形式のものに比べて
簡単に作ることができ、装置全体を極めて安価に製作で
きる利点がある。
【0022】そして、弁座金具を外すことにより簡単に
合流器を取出すことができ、検査、取換え、再組立て等
が容易にでき、分解、組立て時に破損のおそれもないか
ら、定期的な検査のためにしばしば分解検査を行なう必
要がある製造工程に使用すれば特に有利である。
【0023】また、合流器が安価に得られるから、超微
粒化の性能を極めて高いレベルに保証したいときは、合
流器の摩耗が実質的に生じない耐用期間内であっても、
運転開始の都度又は定期的に使用中の合流器を捨てて新
品に取換える使用方法ができ、摩耗検査の手間が省略で
きる利点がある。
【0024】また、請求項2の手段によれば、球弁式の
逆止弁を利用した構造になるため、特に安価になる上に
合流器と弁座の気密性が高く液体の洩れが生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例の縦断面図
【図2】 合流器の縦断面図
【図3】 同上正面図
【図4】 従来例の分解斜視図
【符号の説明】
2 容器 3 液室 4 液体入口 5 弁座金具 6 弁座 7 液体出口 11 合流器 14 流入孔 15 合流部 16 流出孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 耐圧性の高い容器で形成する液室に、液
    体入口と、該液体入口側を向き、中心に液体出口が開口
    する弁座をもつ着脱自在の弁座金具と、該弁座に着座す
    る合流器とを設け、該合流器に、液室側から該合流器の
    中心側に伸びて合流する複数の微小の流入孔と、該流入
    孔の合計通路面積より小さい通路をもつ合流部と、前記
    流入孔の合計通路面積より大きい流出孔とを順次設け、
    該流出孔を前記弁座金具の液体出口に連通させたことを
    特徴とする、液体の超微粒化混合装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、弁座がテーパ状に形
    成され、合流器が球形であることを特徴とする、液体の
    超微粒化混合装置。
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