JPH10180068A - 微粒化方法及びその装置 - Google Patents
微粒化方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH10180068A JPH10180068A JP8349004A JP34900496A JPH10180068A JP H10180068 A JPH10180068 A JP H10180068A JP 8349004 A JP8349004 A JP 8349004A JP 34900496 A JP34900496 A JP 34900496A JP H10180068 A JPH10180068 A JP H10180068A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- flow
- atomizing
- pressure fluid
- atomized
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Disintegrating Or Milling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧力損失を低減させて流体を効率良く衝突さ
せることができ、それにより、安定した超微粒化処理を
実現することのできる微粒化方法及びその装置を提供す
る。 【解決手段】 流路入口及び流路出口を有する密閉容器
内に、微粒化すべき素材を含む高圧流体を導入し、その
流れを複数の通路に分岐させた後、集中する向きの高速
流を形成して衝突させ、微粒化を行うように構成された
微粒化装置において、高圧流体の分岐通路の各終端部を
連通する環状通路１１ａに、互いに集中する向きの高速
流を噴射する複数の流体噴射孔１１ｄ，１１ｄを備えた
ことを特徴とし、環状通路１１ａ内に導入された高圧流
体は、環状通路１１ａに沿って流れ、その内周部に備え
られた複数の流体噴射孔１１ｄ，１１ｄから広角方向に
噴射され、空洞部１１ｂ内で衝突混合することによって
微粒化され、排出口１１ｅから排出される。
せることができ、それにより、安定した超微粒化処理を
実現することのできる微粒化方法及びその装置を提供す
る。 【解決手段】 流路入口及び流路出口を有する密閉容器
内に、微粒化すべき素材を含む高圧流体を導入し、その
流れを複数の通路に分岐させた後、集中する向きの高速
流を形成して衝突させ、微粒化を行うように構成された
微粒化装置において、高圧流体の分岐通路の各終端部を
連通する環状通路１１ａに、互いに集中する向きの高速
流を噴射する複数の流体噴射孔１１ｄ，１１ｄを備えた
ことを特徴とし、環状通路１１ａ内に導入された高圧流
体は、環状通路１１ａに沿って流れ、その内周部に備え
られた複数の流体噴射孔１１ｄ，１１ｄから広角方向に
噴射され、空洞部１１ｂ内で衝突混合することによって
微粒化され、排出口１１ｅから排出される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種素材を微粒化す
るための方法及びその装置に関し、より詳しくは、素材
を懸濁した液体を超高圧で衝突させることにより、瞬間
的に乳化、分散、微粉砕等を行う微粒化方法及びその装
置に関するものである。
るための方法及びその装置に関し、より詳しくは、素材
を懸濁した液体を超高圧で衝突させることにより、瞬間
的に乳化、分散、微粉砕等を行う微粒化方法及びその装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高圧を利用して物質の微粒化を行
う装置としては、例えば特開平6 −47264 号公報に記載
の乳化装置や特開平8 −117585号公報に記載の微粒化装
置等が知られており、多種多様のノズル構造が利用され
ている。
う装置としては、例えば特開平6 −47264 号公報に記載
の乳化装置や特開平8 −117585号公報に記載の微粒化装
置等が知られており、多種多様のノズル構造が利用され
ている。
【０００３】上記乳化装置では、乳化すべき一方の流体
と他方の流体とを、互いに反対方向から高速で衝突さ
せ、衝突によって乳化分散が行われた流体を流出路から
取り出すようになっており、流体を衝突させる対向通路
と流出路とはＴ字形に形成されている。
と他方の流体とを、互いに反対方向から高速で衝突さ
せ、衝突によって乳化分散が行われた流体を流出路から
取り出すようになっており、流体を衝突させる対向通路
と流出路とはＴ字形に形成されている。
【０００４】また、上記微粒化装置では、小孔が形成さ
れた略正方形の基板と、対角線方向に細長孔が形成され
た略正方形の基板と、細長孔の両端に対応した位置に小
孔を２個形成した略正方形の基板とが、その順に密着さ
れて積層体をなし、小孔から導入された高圧流体は、細
長孔に流路を変更する際の急激な流れの変化や、細長孔
両端で発生する衝突流によって分散、粉砕され、微粒化
が行われるようになっている。
れた略正方形の基板と、対角線方向に細長孔が形成され
た略正方形の基板と、細長孔の両端に対応した位置に小
孔を２個形成した略正方形の基板とが、その順に密着さ
れて積層体をなし、小孔から導入された高圧流体は、細
長孔に流路を変更する際の急激な流れの変化や、細長孔
両端で発生する衝突流によって分散、粉砕され、微粒化
が行われるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の微粒化装置では、高圧の被処理液を高速流に変
換し、流路を変更、または衝突させることにより微粒化
を図るようになっているものの、微粒化作用を得るため
の衝突用通路は、狭い直線通路で構成されているために
圧力損失が高く、高速流が減衰されるという問題があ
る。また、衝突用通路に至る経路についてもエルボ等の
複雑な曲がり構造によって構成されているため、圧力損
失が高くなり、その結果、流体に与えられたエネルギー
が熱エネルギーに変化して失われるという問題がある。
このように、従来の微粒化装置の構成では、経路中の複
数箇所で圧力損失が発生し、流体を圧送するための加圧
装置に負荷がかかっていた。また、圧力損失が大きくな
れば、目的とする超微粒子を得ることができなくなると
いう問題も発生する。なお、圧力損失を補うべく流体の
加圧を高めようとすると、高圧ポンプの容量を大きくし
なければならず、また、配管等の輸送設備を過剰に設計
しなければならず、設備のコストが高くなるという問題
が生じる。
た従来の微粒化装置では、高圧の被処理液を高速流に変
換し、流路を変更、または衝突させることにより微粒化
を図るようになっているものの、微粒化作用を得るため
の衝突用通路は、狭い直線通路で構成されているために
圧力損失が高く、高速流が減衰されるという問題があ
る。また、衝突用通路に至る経路についてもエルボ等の
複雑な曲がり構造によって構成されているため、圧力損
失が高くなり、その結果、流体に与えられたエネルギー
が熱エネルギーに変化して失われるという問題がある。
このように、従来の微粒化装置の構成では、経路中の複
数箇所で圧力損失が発生し、流体を圧送するための加圧
装置に負荷がかかっていた。また、圧力損失が大きくな
れば、目的とする超微粒子を得ることができなくなると
いう問題も発生する。なお、圧力損失を補うべく流体の
加圧を高めようとすると、高圧ポンプの容量を大きくし
なければならず、また、配管等の輸送設備を過剰に設計
しなければならず、設備のコストが高くなるという問題
が生じる。
【０００６】本発明は以上のような従来の微粒化装置に
おける課題を考慮してなされたものであり、圧力損失を
低減させて流体を効率良く衝突させることができ、それ
により、安定した超微粒化処理を実現することのできる
微粒化方法及びその装置を提供するものである。
おける課題を考慮してなされたものであり、圧力損失を
低減させて流体を効率良く衝突させることができ、それ
により、安定した超微粒化処理を実現することのできる
微粒化方法及びその装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の微粒化方法は、
流路入口及び流路出口を有する密閉容器内に、微粒化す
べき素材を含む高圧流体を導入し、その流れを複数の通
路に分岐させた後、集中する向きの高速流を形成して衝
突させ、微粒化する微粒化方法において、集中する向き
の高速流を広角方向に噴射して衝突させることを要旨と
する。
流路入口及び流路出口を有する密閉容器内に、微粒化す
べき素材を含む高圧流体を導入し、その流れを複数の通
路に分岐させた後、集中する向きの高速流を形成して衝
突させ、微粒化する微粒化方法において、集中する向き
の高速流を広角方向に噴射して衝突させることを要旨と
する。
【０００８】本発明の微粒化装置は、流路入口及び流路
出口を有する密閉容器内に、微粒化すべき素材を含む高
圧流体を導入し、その流れを複数の通路に分岐させた
後、集中する向きの高速流を形成して衝突させ、微粒化
を行うように構成された微粒化装置において、高圧流体
の分岐通路のそれぞれに、互いに集中する向きの高速流
を広角方向に噴射する複数の流体噴射孔を備えてなるこ
とを要旨とする。
出口を有する密閉容器内に、微粒化すべき素材を含む高
圧流体を導入し、その流れを複数の通路に分岐させた
後、集中する向きの高速流を形成して衝突させ、微粒化
を行うように構成された微粒化装置において、高圧流体
の分岐通路のそれぞれに、互いに集中する向きの高速流
を広角方向に噴射する複数の流体噴射孔を備えてなるこ
とを要旨とする。
【０００９】上記微粒化装置において、流体噴射孔は、
分岐通路の各終端部を互いに連通する環状通路に形成す
ることが好ましく、その環状通路の環内に、衝突領域を
構成する空洞部を形成することが好ましい。
分岐通路の各終端部を互いに連通する環状通路に形成す
ることが好ましく、その環状通路の環内に、衝突領域を
構成する空洞部を形成することが好ましい。
【００１０】また、本発明では、円周上に対向配置され
た一対の円弧状仕切部材によって、環状通路と空洞部と
を仕切り、各円弧状仕切部材同士の間隙を流体噴射孔と
することが好ましい。なお、上記空洞部には、衝突され
た高圧流体を、環状通路と直交する方向に排出するため
の排出口を形成することが好ましい。上記流体噴射孔を
備えた環状通路は、例えばセラミックス，超硬合金，ダ
イヤモンド等の耐摩耗性部材から構成することができ
る。
た一対の円弧状仕切部材によって、環状通路と空洞部と
を仕切り、各円弧状仕切部材同士の間隙を流体噴射孔と
することが好ましい。なお、上記空洞部には、衝突され
た高圧流体を、環状通路と直交する方向に排出するため
の排出口を形成することが好ましい。上記流体噴射孔を
備えた環状通路は、例えばセラミックス，超硬合金，ダ
イヤモンド等の耐摩耗性部材から構成することができ
る。
【００１１】本発明において微粒化すべき素材を含む流
体とは、液体または粉体からなる素材を含む液状流体を
示し、素材として液体を選択する場合は乳化が行われ、
粉体を選択する場合は分散，微粉砕が行われる。乳化に
おいては、各種疎水物の水中での微小液滴化、各種親水
物の油中での微小液滴化等が示され、分散においては微
粒子の金属酸化物，その他無機顔料，有機顔料等の液中
での凝集解砕が示され、微粉砕においては金属酸化物，
その他無機顔料，有機顔料等の液中での単粒子の微小化
が示される。
体とは、液体または粉体からなる素材を含む液状流体を
示し、素材として液体を選択する場合は乳化が行われ、
粉体を選択する場合は分散，微粉砕が行われる。乳化に
おいては、各種疎水物の水中での微小液滴化、各種親水
物の油中での微小液滴化等が示され、分散においては微
粒子の金属酸化物，その他無機顔料，有機顔料等の液中
での凝集解砕が示され、微粉砕においては金属酸化物，
その他無機顔料，有機顔料等の液中での単粒子の微小化
が示される。
【００１２】なお、本発明において、流体を超高速で衝
突させるには、微粒化装置に導入する流体を例えば高圧
ポンプを用いて100 〜3000kg/cm2に加圧することが好ま
しい。 本発明に従えば、密閉容器内に導入され、複数
の通路に分岐された微粒化すべき素材を含む高圧流体
は、例えば分岐通路の各終端部を連通する環状通路に沿
って流れ、その内周部に備えられた複数の流体噴射孔か
ら広角方向に噴射され、衝突混合されて微粒化された後
に流路出口から排出される。
突させるには、微粒化装置に導入する流体を例えば高圧
ポンプを用いて100 〜3000kg/cm2に加圧することが好ま
しい。 本発明に従えば、密閉容器内に導入され、複数
の通路に分岐された微粒化すべき素材を含む高圧流体
は、例えば分岐通路の各終端部を連通する環状通路に沿
って流れ、その内周部に備えられた複数の流体噴射孔か
ら広角方向に噴射され、衝突混合されて微粒化された後
に流路出口から排出される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施形態に基
づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の微粒
化方法に使用する微粒化装置の構成を示したものであ
る。同図において、微粒化装置ＦＡは、微粒化ブロック
ＦＢを筒状のケーシング１（密閉容器）内に収納してお
り、ケーシング１の一方端部には、微粒化ブロックＦＢ
の一方端部を押圧するための筒状の押え部材２、及び異
径筒部からなる支持部材３が同軸上に配置され、共回り
を防ぐための複数のピン４がそのケーシング１と支持部
材３とに架設されている。
づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の微粒
化方法に使用する微粒化装置の構成を示したものであ
る。同図において、微粒化装置ＦＡは、微粒化ブロック
ＦＢを筒状のケーシング１（密閉容器）内に収納してお
り、ケーシング１の一方端部には、微粒化ブロックＦＢ
の一方端部を押圧するための筒状の押え部材２、及び異
径筒部からなる支持部材３が同軸上に配置され、共回り
を防ぐための複数のピン４がそのケーシング１と支持部
材３とに架設されている。
【００１４】押え部材２及び支持部材３の中心軸にはそ
れぞれ貫通孔２ａ及び３ａが設けられており、微粒化ブ
ロックＦＢの流路入口と連通している。また、ケーシン
グ１の一方端部の外壁には雌ねじ部が形成されており、
この雌ねじ部に対して袋ナット５が螺合されている。
れぞれ貫通孔２ａ及び３ａが設けられており、微粒化ブ
ロックＦＢの流路入口と連通している。また、ケーシン
グ１の一方端部の外壁には雌ねじ部が形成されており、
この雌ねじ部に対して袋ナット５が螺合されている。
【００１５】袋ナット５の開口５ａには、上記支持部材
３の筒部３ｂが挿通されるようになっている。また、開
口５ａの内側縁部５ｂは、筒部３ｂの環状裾部３ｃと当
接するようになっており、袋ナット５を締め付ければ、
支持部材３をケーシング１の他方端部に向けて移動させ
ることができ、それにより、微粒化ブロックＦＢの一方
端部と押え部材２と支持部材３とを密着一体化させるこ
とができる。
３の筒部３ｂが挿通されるようになっている。また、開
口５ａの内側縁部５ｂは、筒部３ｂの環状裾部３ｃと当
接するようになっており、袋ナット５を締め付ければ、
支持部材３をケーシング１の他方端部に向けて移動させ
ることができ、それにより、微粒化ブロックＦＢの一方
端部と押え部材２と支持部材３とを密着一体化させるこ
とができる。
【００１６】また、筒部３ｂの胴部内壁には雌ねじ部が
形成されており、高圧パイプ６を貫通させたグランドナ
ット７をその筒部３ｂと螺合させれば、高圧パイプ６の
先端部６ａを、支持部材３の貫通孔３ａ入口に接続する
ことができる。なお、上記高圧パイプ６，支持部材３，
押え部材２は流路入口とみなすことができる。
形成されており、高圧パイプ６を貫通させたグランドナ
ット７をその筒部３ｂと螺合させれば、高圧パイプ６の
先端部６ａを、支持部材３の貫通孔３ａ入口に接続する
ことができる。なお、上記高圧パイプ６，支持部材３，
押え部材２は流路入口とみなすことができる。
【００１７】一方、ケーシング１の他方端部の構造は、
上記した一方端部の構造と左右対称に構成されており、
一方端部と実質的に同一構造である押え部材２´，支持
部材３´ピン４´，袋ナット５´，高圧パイプ６´，グ
ランドナット７´が備えられている。なお、上記押え部
材２´，支持部材３´，高圧パイプ６´は流路出口とみ
なすことができる。また、図中の符号８，８´は、高圧
パイプ６，６´の接続側端部に螺合されるスリーブを示
している。
上記した一方端部の構造と左右対称に構成されており、
一方端部と実質的に同一構造である押え部材２´，支持
部材３´ピン４´，袋ナット５´，高圧パイプ６´，グ
ランドナット７´が備えられている。なお、上記押え部
材２´，支持部材３´，高圧パイプ６´は流路出口とみ
なすことができる。また、図中の符号８，８´は、高圧
パイプ６，６´の接続側端部に螺合されるスリーブを示
している。
【００１８】次に、微粒化ブロックＦＢの構成を図２を
参照しながら詳述する。同図において微粒化ブロックＦ
Ｂは、円盤状の第１ディスク１０及び第２ディスク１１
から構成されており、同図（ａ）は第１ディスク１０の
正面図及び右側面図を示し、同図（ｂ）は第２ディスク
１１の左側面図及び正面図を示している。
参照しながら詳述する。同図において微粒化ブロックＦ
Ｂは、円盤状の第１ディスク１０及び第２ディスク１１
から構成されており、同図（ａ）は第１ディスク１０の
正面図及び右側面図を示し、同図（ｂ）は第２ディスク
１１の左側面図及び正面図を示している。
【００１９】第１ディスク１０は、その中心軸と平行に
二つの貫通孔１０ａ，１０ａを有し、右側面図に示され
るように、一対の貫通孔１０ａ，１０ａは、ディスク中
心から等距離に対向して配置されている。また、第１デ
ィスク１０の中心には半球状の空洞部１０ｂが形成され
ている。
二つの貫通孔１０ａ，１０ａを有し、右側面図に示され
るように、一対の貫通孔１０ａ，１０ａは、ディスク中
心から等距離に対向して配置されている。また、第１デ
ィスク１０の中心には半球状の空洞部１０ｂが形成され
ている。
【００２０】一方、第２ディスク１１は第１ディスク１
０と同じ外径で構成されており、第１ディスク１０と密
着する側の面に、貫通孔１０ａ，１０ａに外接する円Ｏ
Ｃを外周とする環状通路１１ａが凹設され、その環状通
路１１ａの中心には半球状の空洞部１１ｂが形成されて
いる。環状通路１１ａと空洞部１１ｂは、一対の円弧状
の仕切壁（仕切部材）１１ｃ，１１ｃによって仕切られ
ており、これらの仕切壁１１ｃ，１１ｃの不連続部分で
ある隙間１１ｄ，１１ｄはそれぞれ流体噴射孔としての
噴射ノズル孔を構成する。なお、各仕切壁１１ｃ，１１
ｃの端部は流体抵抗を小さくすべくアールに加工されて
いる。また、空洞部１１ｂの底面には貫通孔１１ｅが形
成されている。このように、アール付き仕切壁からなる
ディスクは加工しやすいという利点がある。
０と同じ外径で構成されており、第１ディスク１０と密
着する側の面に、貫通孔１０ａ，１０ａに外接する円Ｏ
Ｃを外周とする環状通路１１ａが凹設され、その環状通
路１１ａの中心には半球状の空洞部１１ｂが形成されて
いる。環状通路１１ａと空洞部１１ｂは、一対の円弧状
の仕切壁（仕切部材）１１ｃ，１１ｃによって仕切られ
ており、これらの仕切壁１１ｃ，１１ｃの不連続部分で
ある隙間１１ｄ，１１ｄはそれぞれ流体噴射孔としての
噴射ノズル孔を構成する。なお、各仕切壁１１ｃ，１１
ｃの端部は流体抵抗を小さくすべくアールに加工されて
いる。また、空洞部１１ｂの底面には貫通孔１１ｅが形
成されている。このように、アール付き仕切壁からなる
ディスクは加工しやすいという利点がある。
【００２１】次に、上記構成を有する微粒化装置ＦＡの
動作を、図３を交えて説明する。微粒化すべき素材を含
む高圧流体が、高圧パイプ６，支持部材３及び押え部材
２を介してケーシング１内に導入されると、第１ディス
ク１０の二つの貫通孔１０ａ，１０ａに分岐され、分岐
された各流体Ｆ1 ，Ｆ2 は、高速流に変換され、第２デ
ィスク１１の環状通路１１ａ内に流れる。
動作を、図３を交えて説明する。微粒化すべき素材を含
む高圧流体が、高圧パイプ６，支持部材３及び押え部材
２を介してケーシング１内に導入されると、第１ディス
ク１０の二つの貫通孔１０ａ，１０ａに分岐され、分岐
された各流体Ｆ1 ，Ｆ2 は、高速流に変換され、第２デ
ィスク１１の環状通路１１ａ内に流れる。
【００２２】次いで各流体Ｆ1 ，Ｆ2 は、仕切壁１１ｃ
に沿って環状通路１１ａ内を移動し、それにより互いに
対向する高速流Ｆ１´及びＦ２´が形成される。次い
で、対向する高速流Ｆ１´，Ｆ２´は互いに合流すると
ともに、各噴射ノズル孔１１ｄ，１１ｄから空洞部１１
ｂ内に向けて広角に噴射されて衝突される。衝突した高
速流は、通路形状が著しく変化した空洞部１１ｂ内にて
渦巻状の乱流を形成し、貫通孔１１ｅから排出される。
に沿って環状通路１１ａ内を移動し、それにより互いに
対向する高速流Ｆ１´及びＦ２´が形成される。次い
で、対向する高速流Ｆ１´，Ｆ２´は互いに合流すると
ともに、各噴射ノズル孔１１ｄ，１１ｄから空洞部１１
ｂ内に向けて広角に噴射されて衝突される。衝突した高
速流は、通路形状が著しく変化した空洞部１１ｂ内にて
渦巻状の乱流を形成し、貫通孔１１ｅから排出される。
【００２３】また、図４は第２ディスクの変形例を示し
たものである。同図に示すように、空洞部１１ｆは、半
球状の代わりに円形浅底の凹所で形成することもでき
る。なお、以下の説明において図２と同じ構成要素につ
いては同一符号を付してその説明を省略する。
たものである。同図に示すように、空洞部１１ｆは、半
球状の代わりに円形浅底の凹所で形成することもでき
る。なお、以下の説明において図２と同じ構成要素につ
いては同一符号を付してその説明を省略する。
【００２４】図５は第２ディスクにおける仕切壁の変形
例を示したものである。同図に示す仕切壁１１ｇ，１１
ｇ両端は、直線でカットされており、その断面形状は半
円形溝または角形溝を構成している。この場合、流体の
流れは、図６に示すように、対向する高速流Ｆ１´，Ｆ
２´が合流する部分で衝突し、さらに、噴射ノズル孔か
ら噴射されて再び衝突する。このように、仕切壁の端部
を直線でカットしたものによれば、流体が乱流状態とな
ってせん断力が発生し、微粒化効果をより高めるように
作用する。
例を示したものである。同図に示す仕切壁１１ｇ，１１
ｇ両端は、直線でカットされており、その断面形状は半
円形溝または角形溝を構成している。この場合、流体の
流れは、図６に示すように、対向する高速流Ｆ１´，Ｆ
２´が合流する部分で衝突し、さらに、噴射ノズル孔か
ら噴射されて再び衝突する。このように、仕切壁の端部
を直線でカットしたものによれば、流体が乱流状態とな
ってせん断力が発生し、微粒化効果をより高めるように
作用する。
【００２５】図７は第１ディスク１０の変形例を示した
ものである。同図に示すように、空洞部は、半球状の代
わりに円形底を有する凹所１０ｃで構成することもでき
る。次に、上記微粒化装置ＦＡ周辺の構成について説明
すると、微粒化処理は、水系流体と油系流体をそれぞれ
別に引き込んで合流させることにより混合液（微粒化す
べき素材を含む流体）とし、その混合液の流量を調整し
た後、微粒化装置ＦＡに圧送し、その微粒化装置内で乳
化、分散、微粉砕または滅菌を行うようになっている。
ものである。同図に示すように、空洞部は、半球状の代
わりに円形底を有する凹所１０ｃで構成することもでき
る。次に、上記微粒化装置ＦＡ周辺の構成について説明
すると、微粒化処理は、水系流体と油系流体をそれぞれ
別に引き込んで合流させることにより混合液（微粒化す
べき素材を含む流体）とし、その混合液の流量を調整し
た後、微粒化装置ＦＡに圧送し、その微粒化装置内で乳
化、分散、微粉砕または滅菌を行うようになっている。
【００２６】具体的には、図８に示すように、微粒化シ
ステムＦＳは水系流体を貯留するための容器５０と油系
流体を貯留するための容器５１とを備えており、これら
の容器５０，５１内の各流体は、弁５０ａ，５１ａにて
それぞれ流量が調節され、配管５２で合流され、可変容
量ポンプＶＰの吸入口に供給されるようになっている。
可変容量ポンプＶＰは、混合液を1000〜1500kg/cm2に加
圧して高圧流とし、微粒化装置ＦＡに導入するようにな
っている。
ステムＦＳは水系流体を貯留するための容器５０と油系
流体を貯留するための容器５１とを備えており、これら
の容器５０，５１内の各流体は、弁５０ａ，５１ａにて
それぞれ流量が調節され、配管５２で合流され、可変容
量ポンプＶＰの吸入口に供給されるようになっている。
可変容量ポンプＶＰは、混合液を1000〜1500kg/cm2に加
圧して高圧流とし、微粒化装置ＦＡに導入するようにな
っている。
【００２７】この微粒化システムＦＳにおいては、微粒
化効率を高めることができる上、原料液の比率を調整す
ることができるため、撹拌設備を必要とせずに所定の混
合比率にて微粒化された均一粒子が得られる。
化効率を高めることができる上、原料液の比率を調整す
ることができるため、撹拌設備を必要とせずに所定の混
合比率にて微粒化された均一粒子が得られる。
【００２８】
【実施例】次に、本発明の微粒化装置を用いて乳化を行
った結果を以下に示す。なお、撹拌機（日本精機製作所
製）及び従来の微粒化装置（Ｎ社製）を用い、同じ条件
にて実験した結果を比較例として示す。従来の微粒化装
置とは、９０゜位相し接合された一文字状の流路中で流
体を高速衝突させるものである。 測定装置：島津製作所( 株) 製レーザー回折式粒度分布
測定装置SALD-200 評価方法：メジアン径の大小で評価を行う。
った結果を以下に示す。なお、撹拌機（日本精機製作所
製）及び従来の微粒化装置（Ｎ社製）を用い、同じ条件
にて実験した結果を比較例として示す。従来の微粒化装
置とは、９０゜位相し接合された一文字状の流路中で流
体を高速衝突させるものである。 測定装置：島津製作所( 株) 製レーザー回折式粒度分布
測定装置SALD-200 評価方法：メジアン径の大小で評価を行う。
【００２９】 乳化実験 (1) 試料内容：大豆油（関東化学( 株) ） …１０wt％ 大豆製レシチン（関東化学( 株) ） …０．５wt％ 純水 …８９．５wt％ (2) 前処理：大豆油を所定量秤取り、さらに大豆レシチンを所定量 添加し豆油に大豆レシチンを溶解させる。 秤量しておいた純水に上記を加え、卓上型撹拌機（ 日本精機製ＡＭ−９）にて5000r.p.m で１分間予備乳 化させる。 予備乳化品メジアン径：２６．７２μｍ 分散・粉砕実験 (1) 試料内容：酸化亜鉛（白水化学工業( 株) 製 微粒子酸化亜鉛） …３０wt％ デモールＥＰ（花王( 株) 製） … ２wt％ 純水 …６８wt％ (2) 前処理：所定量の純水にデモールＥＰを添加し溶解させる。 上記に酸化亜鉛を加え、15000r.p.mにて５分間予備分 散させる。 予備分散メジアン径：０．６９μｍ
【００３０】
【表１】
【００３１】以上の乳化実験より、従来の撹拌機、微粒
化装置と比較して微粒化効果が高められ、且つ粒度分布
範囲の狭い均質な微粒化を達成できることが確認され
た。
化装置と比較して微粒化効果が高められ、且つ粒度分布
範囲の狭い均質な微粒化を達成できることが確認され
た。
【００３２】
【表２】
【００３３】以上の分散・粉砕実験より、従来の撹拌
機、微粒化装置と比較して微粒化効果が高められ、且つ
粒度分布範囲の狭い均質な微粒化を達成できることが確
認された。
機、微粒化装置と比較して微粒化効果が高められ、且つ
粒度分布範囲の狭い均質な微粒化を達成できることが確
認された。
【００３４】以上の実験結果より、本発明の微粒化装置
によれば、乳化、分散、微粉砕実験のいずれにおいても
従来装置より微粒化効果を高めることができることが確
認された。
によれば、乳化、分散、微粉砕実験のいずれにおいても
従来装置より微粒化効果を高めることができることが確
認された。
【００３５】なお、本発明は、乳脂肪の微粒化，香料の
分散等を行う食品分野に、脂肪乳剤の調整，細胞破砕，
滅菌等を行う医薬品分野に、乳液の調整，顔料の分散等
を行う化粧品分野に、各種乳化重合製品の製造，有機顔
料の粉砕等を行う化学品分野、或いはその他の新素材開
発研究分野にそれぞれ適用することができる。また、超
微粒化により得られる滅菌効果は、食品、医薬品分野へ
の適用において有益となる。
分散等を行う食品分野に、脂肪乳剤の調整，細胞破砕，
滅菌等を行う医薬品分野に、乳液の調整，顔料の分散等
を行う化粧品分野に、各種乳化重合製品の製造，有機顔
料の粉砕等を行う化学品分野、或いはその他の新素材開
発研究分野にそれぞれ適用することができる。また、超
微粒化により得られる滅菌効果は、食品、医薬品分野へ
の適用において有益となる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば、圧力損失を低減させて流体を効率良く
衝突させることができ、それにより、安定した超微粒化
処理を実現することができるという長所を有する。空洞
部を備えた本発明によれば、衝突後の流体が撹拌流とな
って排出されるため、安定した微粒化処理を実現するこ
とができる。
本発明によれば、圧力損失を低減させて流体を効率良く
衝突させることができ、それにより、安定した超微粒化
処理を実現することができるという長所を有する。空洞
部を備えた本発明によれば、衝突後の流体が撹拌流とな
って排出されるため、安定した微粒化処理を実現するこ
とができる。
【図１】本発明に係る微粒化装置の実施形態を示す縦断
面図である。
面図である。
【図２】図１に示す微粒化ブロックの構成を示す説明図
である。
である。
【図３】微粒化ブロックにおける流体の流れを説明する
模式図である。
模式図である。
【図４】微粒化ブロックにおける第２ディスクの変形例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図５】第２ディスクにおける仕切壁の変形例を示す説
明図である。
明図である。
【図６】図５に示す第２ディスクによる流体の流れを示
す模式図である。
す模式図である。
【図７】微粒化ブロックにおける第１ディスクの変形例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図８】本発明の微粒化装置の周辺設備を示すブロック
図である。
図である。
ＦＡ 微粒化装置 ＦＢ 微粒化ブロック １ ケーシング ２ 押え部材 ３ 支持部材 ４ ピン ５ 袋ナット ６ 高圧パイプ ７ グランドナット １０ 第１ディスク １１ 第２ディスク １１ａ 環状通路 １１ｂ 空洞部 １１ｃ 仕切壁 １１ｄ 噴射ノズル孔 １１ｅ 貫通孔
Claims (7)
- 【請求項１】 流路入口及び流路出口を有する密閉容器
内に、微粒化すべき素材を含む高圧流体を導入し、その
流れを複数の通路に分岐させた後、集中する向きの高速
流を形成して衝突させ、微粒化する微粒化方法におい
て、 前記集中する向きの高速流を広角方向に噴射して衝突さ
せることを特徴とする微粒化方法。 - 【請求項２】 流路入口及び流路出口を有する密閉容器
内に、微粒化すべき素材を含む高圧流体を導入し、その
流れを複数の通路に分岐させた後、集中する向きの高速
流を形成して衝突させ、微粒化を行うように構成された
微粒化装置において、 前記高圧流体の分岐通路のそれぞれに、互いに集中する
向きの高速流を広角方向に噴射する複数の流体噴射孔を
備えてなることを特徴とする微粒化装置。 - 【請求項３】 前記流体噴射孔は、前記分岐通路の各終
端部を互いに連通する環状通路に形成されている請求項
２記載の微粒化装置。 - 【請求項４】 前記環状通路の環内に、衝突領域を構成
する空洞部が形成されている請求項２または３に記載の
微粒化装置。 - 【請求項５】 円周上に対向配置された一対の円弧状仕
切部材によって、前記環状通路と前記空洞部とが仕切ら
れ、前記各円弧状仕切部材同士の間隙が前記流体噴射孔
を形成している請求項４記載の微粒化装置。 - 【請求項６】 前記円弧状仕切部材の各端部が曲面また
は平面で形成されている請求項５記載の微粒化装置。 - 【請求項７】 前記空洞部に、衝突された前記高圧流体
を前記環状通路と直交する方向に排出するための排出口
が形成されている請求項４記載の微粒化装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8349004A JPH10180068A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 微粒化方法及びその装置 |
| US08/995,347 US5984519A (en) | 1996-12-26 | 1997-12-22 | Fine particle producing devices |
| EP97122965A EP0850683B1 (en) | 1996-12-26 | 1997-12-29 | Fine particle producing devices |
| DE69716224T DE69716224T2 (de) | 1996-12-26 | 1997-12-29 | Vorrichtungen zur Herstellung von Feinpartikeln |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8349004A JPH10180068A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 微粒化方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10180068A true JPH10180068A (ja) | 1998-07-07 |
Family
ID=18400845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8349004A Withdrawn JPH10180068A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 微粒化方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10180068A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014501616A (ja) * | 2011-01-07 | 2014-01-23 | マイクロフルーイディクス インターナショナル コーポレイション | 滞留量が小さい混合チャンバ |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP8349004A patent/JPH10180068A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014501616A (ja) * | 2011-01-07 | 2014-01-23 | マイクロフルーイディクス インターナショナル コーポレイション | 滞留量が小さい混合チャンバ |
| US10350556B2 (en) | 2011-01-07 | 2019-07-16 | Microfluidics International Corporation | Low holdup volume mixing chamber |
| US10898869B2 (en) | 2011-01-07 | 2021-01-26 | Microfluidics International Corporation | Low holdup volume mixing chamber |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6749329B2 (en) | Processing product components | |
| Schultz et al. | High‐pressure homogenization as a process for emulsion formation | |
| EP2318128B1 (en) | Apparatus and method for mixing liquids by producing shear, turbulence and/or cavitation | |
| JPS5658530A (en) | Dispersing method | |
| US5720551A (en) | Forming emulsions | |
| CN101909733B (zh) | 用于将颗粒分散到制剂中的超声处理腔室 | |
| US8784848B2 (en) | Method for preparing a stable oil-in-water emulsion | |
| JP3296954B2 (ja) | 微粒化装置及び微粒化方法 | |
| US20110114745A1 (en) | Method and pulverisation head, associated method and apparatus to manufacture a product in powder form | |
| KR102371209B1 (ko) | 순간 유화 화장품 제조 장치 및 제조 방법 | |
| JPH10201386A (ja) | 乳製品を均質化する方法およびその装置 | |
| AU2007239074A1 (en) | Device and method for creating hydrodynamic cavitation in fluids | |
| JPH1142428A (ja) | 微粒化方法 | |
| JPH10180066A (ja) | 微粒化方法及びその装置 | |
| JP3149375B2 (ja) | 微粒化方法及びその装置 | |
| JP4058108B2 (ja) | リポソーム分散液の製造方法ならびに製造装置 | |
| JPH1142431A (ja) | 微粒化方法および装置 | |
| JPH10180068A (ja) | 微粒化方法及びその装置 | |
| JP3149371B2 (ja) | 微粒化方法及びその装置 | |
| JPH1142429A (ja) | 微粒化方法および装置 | |
| JP3149372B2 (ja) | 多点衝突式微粒化装置 | |
| Schuchmann | Advances in hydrodynamic pressure processing for enhancing emulsification and dispersion | |
| US20030199595A1 (en) | Device and method of creating hydrodynamic cavitation in fluids | |
| JP2002248328A (ja) | 乳化分散装置 | |
| JPH0857278A (ja) | 物質の微粒化方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040302 |