JPS63141633A - 乳化液の生成装置 - Google Patents

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〕 本発明は、高度に微粒子化された乳化液を得るための乳
化液生成装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より一つの液体（分散相）をそれと混和しない他の
液体（連続相）中に細粒状に分散させて乳化液を生成す
る装置として、高速回転を行う撹拌装置によって渦流を
生せしめることによって行うもの、あるいは、ケーシン
グ内に歯車形状の回転体を噛合させて収納し、これら回
転体を回転させ、ケーシング内に連続相例えば油と分散
相例えば水との混和液を供給し、該混和液を前記の噛合
する回転体によって移送すると同時に分散相である水の
粒子を微粒化して乳化液を生成することが行われている
が、前者の装置では混和液の粒子を微粒化することが困
難であり、更に微粒化したときに粒子の径を平均化し難
いという難点があり、後者の装置においては、水の粒子
を微粒子化することに難点があった。そこで、この歯車
状の回転体を噛合せしめる装置において、ケーシングの
回転体を収納する筒状部と、回転体とを偏心させて筒状
部と回転体との間に間隙を設け、この間隙内において混
和液を逆流させ渦流状となして分散相である水の粒子の
微細化を促進せしめるようにしたものがある。

（発明が解決しようとする問題点〕 上記した従来装置においては、常に一定以上の圧力で一
定量の混和液を供給するので必要以上の乳化液が生成さ
れることとなり、生成された余分の乳化液はタンク等に
貯溜することも行われているが、貯溜状態が長びくと調
和した乳化液は分離してしまい再度生成しなおす必要が
ある。

また、貯溜しないで、吐出された乳化液をチェックパル
プ等を用いた回路によって供給口へ導くことも考えられ
るが装置が複雑になる欠点がある。

本発明は、前記した従来装置の問題点を解決して、分散
相の粒子の微粒化はもとより、供給される連続相・分散
相の混合液の供給量に関係なく常に必要とする量のみを
吐出させるようにするとともに、一層の混合液の微細化
を図ることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る乳化液の生成装置は、前記の目的を達成す
るために、ハウジング内に駆動歯車並びに該駆動歯車に
噛合する吸入用歯車及び昇圧用歯車によって構成される
ミキシングポンプを収納する吸入用歯車収納用筒状部、
駆動歯車収納用筒状部及び昇圧用歯車収納用筒状部をそ
れぞれの長手方向を連通せしめて形成し、供給口より供
給される二種以上の互いに不相溶性の液体を前記ミキシ
ングポンプによって乳化せしめるとともに、吐出口より
吐出させる、乳化液の生成装置において、前記昇圧用歯
車収納用筒状部の底部と昇圧用歯車の歯先部との間に小
間隙を設けるように前記昇圧用歯車収納用筒状部を形成
し、前記昇圧用歯車収納用筒状部と駆動用歯車収納用筒
状部との連通部より吐出口に至る前記昇圧用歯車収納用
筒状部と昇圧用歯車の歯先部との間隙を前記連通部にお
いて最大となし、それより吐出口に至るにしたがい徐々
に狭く形成し、前記昇圧用歯車と駆動用歯車との噛み合
い開始部と前記両歯車の噛み合い終了部との側部を連通
ずる孔又は溝を前記筒状部に設け、前記の連通孔又は連
通溝を開閉自在とする流量制御弁を配設したことを特徴
とするものである。

〔作用〕

本発明に係る乳化液生成装置は、駆動歯車及び該駆動歯
車と噛合する吸入用歯車と昇圧用歯車によってミキシン
グポンプを構成し、該ミキシングポンプ収納用筒状部を
ハウジング内に形成し、連続相例えば油と分離相例えば
水との混和液を前記のミキシングポンプの吸入用歯車に
供給すると、混和液は前記のミキシングポンプを構成す
る駆動用歯車によって回転される吸入用歯車の歯溝に絡
まる状態で歯車の歯面に衝突しながら移送されると同時
に分散相である水の粒子が微粒化され、吸入用歯車が噛
合する駆動用歯車によって前記の混和液は誘導移送され
、前記駆動用歯車と噛合する昇圧用歯車部に至るが、こ
の回転する昇圧用歯車部においては、該昇圧用歯車が収
納される昇圧用歯車収納用筒状部の下側部と昇圧用歯車
の歯先との間に小間隙を形成しであるので移送された混
和液はこの小間隙部で撹拌され、分散相は更に微粒化さ
れ生成された乳化液は吐出口より吐出するが、この吐出
口では全ての乳化液を吐出することなく、昇圧用歯車の
回転によりその一部は駆動用歯車と衝突する駆動用歯車
及び昇圧用歯車を収納するそれぞれの筒状部の連通部ま
で誘導移送され、この連通部では高圧下で駆動用歯車と
衝突し乳化液は高圧化されて吐出側へ渦流・対流を起し
更に乳化されながらハウジングに沿って押し戻され吐出
口と昇圧用歯車の歯先部とで絞られた隙間より高圧から
低圧に解放され乳化液を吐出する。

更に、本発明においては、前記昇圧用歯車と駆動用歯車
との噛み合いが開始される位置の筒状側壁と前記両歯車
の噛み合いが解放される位置の筒状側壁とを連通ずる孔
又は溝を形成するとともに該連通孔又は溝を開閉する流
量制御弁を配設したので、前記昇圧用歯車と駆動用歯車
とを収納するそれぞれの筒状体の連通部まで誘導移送さ
れた乳化液は前記の弁を開くことによって連通孔を介し
て高圧の乳化液は昇圧用歯車収納用筒状部の底部へと戻
されることとなるので吐出量を調整でき、また前記の流
量制御弁の開度を変えることにより流量も調整できるも
のであり、また、前記したように昇圧用歯車収納用筒状
部の底部へ乳化液を戻すことにより一層の微粒子化を図
れるものである。

〔実施例〕

本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

図において、１はハウジングで該ハウジングｌ内に中央
部にハウジング１の外部より電動機等によって駆動され
る駆動用歯車２、該駆動用歯車２と噛合する吸入用歯車
３及び昇圧用歯車４によって構成されるミキシングポン
プＡを収納する吸入用歯車収納用筒状部５、駆動歯車収
納用筒状部６及び昇圧用歯車収納用筒状部７をそれらが
長手方向で連通ずるように形成され、前記それぞれの筒
状部５．６．７の下部半円状部にはそれらに収納される
吸入用歯車３、駆動用歯車２及び昇圧用歯車４のそれぞ
れの歯先部３’、２’及び４′との間に両端に向うにし
たがって順次狭くなる間隙８゜９．１０が設けられるよ
うに前記のそれぞれの筒状部５．６及び７を形成する。

１１は前記吸入用歯車３に開口する連続相例えば油並び
に分散相例えば水が供給される供給口、１２は前記昇圧
用歯車４に連通する吐出口である。

１３は前記した昇圧用歯車収納用筒状部７と駆動用歯車
収納用筒状部との連通部１４より吐出口１２に至る小間
隙で、該小間隙１３は前記した連通部１４において最大
となし、それより吐出口１２に至るにしたがって徐々に
狭くなるように形成される。

１５＋　は昇圧用歯車４と駆動用歯車２との噛み合いが
始まる位置Ａ１の筒状部に、前記位置Ａ１と側壁１６を
貫通して設けられた弁体挿通孔１７に連通するように穿
設された孔又は溝であり、また前記両歯車４，２との噛
み合いが解放される位置Ｂ。

の筒状部に前記した弁体挿通孔１７に連通する孔又は溝
１５□を穿設する。したがって、前記Ａ９位置とＢ＋位
置とは前記の弁体挿通孔１７を介して孔１５゜と１５□
とに連通される。

■は、前記した連通孔１５．の弁体挿通孔１７に開口す
る部位に形成した弁座１８に接離自在とされた流量制御
弁である。

また、前記した吸入用歯車３と駆動用歯車２との噛み合
いが始まる位置Ａ２の筒状部と前記両歯車３．２との噛
み合いが解放される位置Ｂ２との間にも特に図示しない
が前記と同様に連通孔が設けられ、該連通孔を開放ある
いは閉塞する流量制御弁■１を設けである。

そして、前記した流量制御弁■及び■１は同一の構成で
あるので、その一つについて説明すると、１９は先端に
円錐状の弁部２０を有するとともに０リング嵌入溝２１
を設け、更に外周にねじ２２を刻設したプランジャであ
り、Ｊ亥プランジャ１９０基端部に目盛指示部２３′を
備えた嫡子２３がビン等によって固定されている。

２４は前記した弁体挿通孔１７に嵌入固定した鍔部２４
′付きのプランジャ保持用套管であり、該套管２４の鍔
部２４′内周には、前記したプランジャ１９の外周に設
けられたねじ２２に螺合するねじ２５が刻設されるゆそ
して、前記したプランジャ保持用套管２４を前記した介
挿通孔１７に嵌入固定するに当り、鍔部２４′　と側壁
１６との間にライナ２５を介在させ、該ライナ２５には
目盛板２６が固定される。

流量制御弁■は、プランジャ保持用套管２４を弁体挿通
孔１７に嵌入固定し、該プランジャ保持套管２４にナツ
ト２７を螺合したプランジャ１９を螺入し、その先端の
円錐状の弁部２０を前記した弁座１８に当接することに
よって連通孔１５１　と１５□とを閉塞し、プランジャ
１９の基端に固定される嫡子２３を逆方向に回転するこ
とにより、プランジャ１９を回転させてプランジャ１９
をプランジャ保持套管２４内を後退して弁部２０が弁座
１８より離間する。

なお、図において、２８はハウジング１内において各筒
状部５，６．７の下部に配装されたヒータで、２９．２
９’　は前記ヒータ２８のコードであり、３０はめくら
プラグ又は圧力計取付は部である。

本実施例は以上のように構成されるので連続相供給用管
より例えば油を供給口１１に供給するとともに、分散相
供給用管より例えば水を前記供給口１１に供給し、これ
らの混和液がミキシングポンプＡの吸入用歯車３とハウ
ジング１に形成された吸入用歯車収納用筒状部５との間
に供給されると、前記の混和液は駆動用歯車２の回転に
よって誘導・移送され、更に各歯溝間に入り回転する吸
入用歯車３の歯面と衝突して水の粒子を細分化しながら
撹拌を誘起し、前記吸入用歯車３が噛合して回転してい
る駆動用歯車２に至り、混和液は吸入用歯車３と駆動用
歯車２との噛合により更に大きい抵抗を受け、かつ圧力
を発生させその一部は駆動用歯車２の回転方向とは逆方
向に押出され、他は駆動用歯車２に衝突して吸入用歯車
３の歯先部３′と吸入用歯車収納用筒状部５の底部円筒
部との間隙８に逆流し、この間隙部８において吸入用歯
車３の回転により誘導移送されてくる混和液と前記逆流
してくる混和液とが衝突し渦流を生じ、しかも高圧化し
て、吸入用歯車３の歯面に衝突することによって混和液
の水の粒子を細分化を助長する。

駆動用歯車２下方の小間隙９を高圧で通過する混和液は
、該駆動用歯車２によって創成されようとする流れより
も早く、高圧で逆方向に、しかも後述する昇圧用歯車４
によって誘導移送される混和液の減少を補うように、開
放された小間隙１０へと流れ込み、前記駆動用歯車２と
噛合して回転する昇圧用歯車４側に誘導移送され該昇圧
用歯車４の回転によってポンプとしての作用を行うもの
であるが、昇圧用歯車収納用筒状部７の底部円筒状部と
昇圧用歯車４の歯先部４′との間には間隙１０が設けら
れているので、この間隙部１０においても前記小間隙９
からの混和液の流入によって、昇圧用歯車４の回転にも
とづき渦流を誘起しながら混和液は撹拌され更に分散相
である水の粒子は細分化され混和液は昇圧用歯車４の回
転によって吐出口１２よりエマルジョンとして吐出され
る。

しかしながら、前記の吐出口よりの吐出は全てのエマル
ジョンを放出することなく、その一部は昇圧用歯車４の
回転により駆動用歯車２と衝突する位置すなわち駆動用
歯車収納用筒状部６と昇圧用歯車収納用筒状部７との連
通部１４にまで誘導さることとなり、前記の連通部１４
において昇圧用歯車４が噛合する駆動用歯車２と衝突し
、再び高圧となり、吐出側へ渦流・対流を起しながら吐
出口１２に向って徐々に狭くなる間隙部１３に沿って押
し戻され、吐出口１２の縁と昇圧用歯車４の歯先部４′
とで絞られた隙間Ｙを通過して吐出口１２より高圧より
低圧に解放されるので、前記間隙部１３にてエマルジョ
ン生成とともに前記隙間Ｙを通過するエマルジョンは更
に微細化が図れる。

本実施例においては、昇圧用歯車４と駆動用歯車２との
噛み合いが始まる位置Ａ１の筒状部と前記両歯車４，２
との噛合が解放される位置Ｂ１の筒状部とは側壁１６を
貫通する弁体挿通孔１７を介して孔１５１　と１５□と
によって連通されており、かつ前記した連通孔１５１が
弁体挿通孔１７に開口する部位に弁座１８を設けて、流
量制御弁■によって前記の連通孔１５．を開放あるいは
閉塞するようにしたり、また、流量制御弁■の弁部２０
と弁座１８との開度を適量に設定することによって流量
を制御するものであるので、生成され吐出する乳化液が
多くなった場合には前記の流量制御弁Ｖを開き、前記し
た昇圧用歯車４と駆動用歯車２とを収容するそれぞ耗の
筒状体の連通部１４まで誘導移送された乳化液を連通孔
１５１、弁体挿通孔１７の弁部分及び連通孔１５□を通
って昇圧用歯車４の筒状部７の底部に戻し吐出口１２よ
り吐出する乳化液の吐出量を調整する。

そして、前記の弁部２０と弁座１８との開度は本実施例
においては、プランジャ１９の基端の端子２３を回転さ
せることによって自在に調整が可能であり、また、その
ときのプランジャ１９の移動量は目盛板２６によって知
ることができるので、調整が容易となるものである。

前記した昇圧用歯車４と昇圧用歯車収納用筒状部７との
底部間隙１０に戻された乳化液は更に微細化される。

また、本実施例においては、吸入用歯車３と駆動用歯車
２との噛み合いが始まる位置Ａ２と前記両歯車３．２と
の噛み合いが解放される位置Ｂ２との間にも流量制御弁
■２を介して連通孔が設けられているので、前記したＡ
２位置とＢ２位置との間の連通孔を用いて、前記したＡ
ｔ　と８１との間におけると同様に混合液の流量を調整
することが可能であり、前記したＡｔ　　Ｂ＋及びＡ２
−Ｂ。

間の２カ所の連通孔において同時にあるいは各別に混合
液の流量の制御を行うことができるものであり、生成さ
れるエマルジョンの消費の状態によって必要量を容易に
調整できるものである。

また、乳化液の生成に当りヒータ２８を用いて混合液の
温度を上昇せしめて乳化の促進を図る。

〔発明の効果〕

本発明に係る乳化液生成装置は、駆動用歯車に噛合する
吸入用歯車及び昇圧用歯車によって構成されるミキシン
グポンプによって、該ミキシングポンプに供給される互
いに不相溶性の二種以上の液体を乳化せしめるに、前記
のポンプを構成するそれぞれの歯車を収納する筒状部を
互いに連通して形成し、前記の昇圧用歯車と該昇圧用歯
車収納部用筒状部の下部との間に小間隙を設けたので移
送された混和液は前記の小間隙で撹拌され乳化されたエ
マルジョンは吐出口より吐出されるが、昇圧用歯車の歯
先部と昇圧用歯車収納用筒状部との上部における間隙を
、該昇圧用歯車収納用筒状部と駆動歯車収納用筒状部と
の連通部を広目とし吐出口に至るに従い徐々に狭く形成
しであるので、前記した吐出口より吐出されないエマル
ジョンの一部は昇圧用歯車の回転により前記の間隙に入
り駆動用歯車と衝突する前記間隙の広目の位置まで誘導
され、昇圧用歯車に絡まるように誘導された乳化液は、
該駆動用歯車との衝突によって前記昇圧用歯車の歯溝に
あった乳化液を押し出すこととなるから、高圧下で吐出
側へ渦流・対流を起しながら前記の間隙内に押し戻され
、吐出口と昇圧用歯車の歯先部とで絞られた間隙を通過
して吐出口側へ高圧より低圧に解放され、前記の間隙で
生成されたエマルジョンは昇圧用歯車の歯先と吐出口と
の間隙において更に微細化され液圧を低下させることな
く吐出されるものである。

更に、本発明においては、昇圧用歯車と駆動用歯車との
噛合開始部の位置と前記両歯車の噛合が解放される位置
とを流量制御弁を介して連通孔によって連通ずるように
したので、前記の流量制御弁の開放・閉塞あるいは弁体
と弁座との開度により、生成されたエマルジョンの吐出
量を自由に調整することが装置の内部で可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は装置全体の断面
を示す説明図、第２図はミキシングポンプ収納用筒状部
の説明図、第３図は流量制御弁と連通路を示す′　　　
　　　　　説明図、第４図は装置の側面図である。 １：ハウジング　　２：駆動用歯車 ３：吸入用歯車　　４：昇圧用歯車 ５：吸入用歯車収納用筒状部 ６：駆動用歯車収納用筒状部 ７：昇圧用歯車収納用筒状部 １４：連通部　　　　１５．、１５□：連通孔Ｖ、Ｖ、
：、流量制御弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハウジング内に駆動歯車並びに該駆動歯車に噛合する吸
   入用歯車及び昇圧用歯車によって構成されるミキシング
   ポンプを収納する吸入用歯車収納用筒状部、駆動歯車収
   納用筒状部及び昇圧用歯車収納用筒状部をそれぞれの長
   手方向を連通せしめて形成し、供給口より供給される二
   種以上の互いに不相溶性の液体を前記ミキシングポンプ
   によって乳化せしめるとともに、吐出口より吐出させる
   乳化液の生成装置において、前記昇圧用歯車収納用筒状
   部の底部と昇圧用歯車の歯先部との間に小間隙を設ける
   ように前記昇圧用歯車収納用筒状部を形成し、前記昇圧
   用歯車収納用筒状部と駆動用歯車収納用筒状部との連通
   部より吐出口に至る前記昇圧用歯車収納用筒状部と昇圧
   用歯車の歯先部との間隙を前記連通部において最大とな
   し、それより吐出口に至るにしたがい徐々に狭く形成し
   、前記昇圧用歯車と駆動用歯車との噛み合い開始部と前
   記両歯車の噛み合い終了部との側部を連通する孔又は溝
   を前記筒状部に設け、前記の連通孔又は連通溝を開閉自
   在とする流量制御弁を配設したことを特徴とする乳化液
   の生成装置。