JPWO2020136781A1 - 流体処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この装置は、前記シール空間の広さを調整することができるものとして実施することができる。
また、この装置には、前記下流側処理空間内の前記被処理流動体の圧力制御を目的として圧力調整機構を敷設することができる。
また、この装置には、前記下流側処理空間に、前記上流側処理及び/又は前記下流側処理部で行われる下流側処理において発生するガスを排出する排出口を設けることができる。
また、この装置には、前記下流側処理空間内の前記被処理流動体の滞留時間ごとの排出を可能にする目的で、複数個の排出口を前記下流側処理部に設けることができる。
本発明に係る流体処理装置においては、前記下流側処理部は、前記上流側処理空間に繋がる下流側処理空間を備え、前記上流側処理部の回転する処理用面と一体的に回転する回転部材の一部が前記下流側処理空間を規定する壁面の一部を構成している。そして、前記下流側処理部は、前記回転部材の回転を利用して、前記被処理流動体に対する下流側処理を前記上流側処理と連続的に行うことができるように構成されたものである。
また、この装置は、前記下流側処理部は、前記回転部材の回転の軸方向に伸びる筒状の流路を前記下流側処理空間の少なくとも一部として備え、前記筒状の流路にて、前記被処理流動体の処理特性の制御を行なうように構成されたものとして実施することができる。
流体処理装置Fについて、図1〜図15を参照して、説明する。
この流体処理装置Fは、対向する第1及び第2の2つの処理用部10、20を備え、少なくとも一方の処理用部が他方の処理用部に対して回転する。両処理用部10、20の対向する面が、それぞれ処理用面となる。第1処理用部10は第1処理用面1を備え、第2処理用部20は第2処理用面2を備える。
第1処理用部10と第2処理用部20のうち、少なくとも一方の処理用部は、電動機などの回転駆動機構Mにて、他方の処理用部に対して相対的に回転する。回転駆動機構Mの駆動軸は回転軸31に接続されており、この例では、回転軸31に取り付けられた第1処理用部10が第2処理用部20に対して回転する。本実施形態においては、回転軸31は、第1処理用部10の中心にネジなどの固定具32によって固定され、その後端が回転駆動機構Mの駆動軸と接続され、回転駆動機構Mの駆動力を第1処理用部10に伝えて第1処理用部10を回転させるものであり、環状の第2ホルダ22の環状の中央には、回転軸31を軸支するための支持部33を備える。もちろん、第2ホルダ22に支持された第2処理用部20を回転させるようにしてもよく、双方を回転させるようにしてもかまわない。
この実施の形態では、第1処理用部10と第2処理用部20とは、少なくとも何れか一方が、少なくとも何れか他方に、回転軸31の軸方向に対して接近及び離反可能となっており、両処理用面1、2は接近及び離反することができる。
被処理流動体(この例では第1流体と第2流体)は、流体圧付与機構P1、P2によって流体処理装置Fに供給される。流体圧付与機構P1、P2には、種々のポンプを用いることができるものであり、所定の圧力で被処理流動体を流体処理装置Fに供給できる。また圧送時の脈動の発生を抑制するために、流体圧付与機構P1、P2として、加圧容器を備えた圧力付与装置を採用することもできる。被処理流動体が収納された加圧容器に加圧用ガスを導入し、その圧力によって被処理流動体を押し出すことにより、被処理流動体を圧送することができる。
前記の被処理流動体は、流体圧付与機構P1、P2により圧力が付与される。この加圧状態で、第1流体と第2流体とを含む被処理流動体が、第1導入部d1と、第2導入部d2から両処理用面1、2間に導入される。
レイノルズ数Re=慣性力/粘性力=ρVL/μ=VL/ν 式(1)
ここで、ν=μ/ρは動粘度、Vは代表速度、Lは代表長さ、ρは密度、μは粘度を示す。
そして、流体の流れは、臨界レイノルズ数を境界とし、臨界レイノルズ数以下では層流、臨界レイノルズ数以上では乱流となる。
遠心力F=ma=mv2/R 式(2)
ここで、aは加速度、mは質量、vは速度、Rは半径を示す。
次に、第1処理用面1と第2処理用面2とを接近させる方向に作用させる力を処理用部に付与するための接面圧付与機構について説明する。この実施の形態では、接面圧付与機構は、第2ホルダ22に設けられ、第2処理用部20を第1処理用部10に向けて付勢する。前記の接面圧付与機構は、第1処理用部10の第1処理用面1と第2処理用部20の第2処理用面2とに対して、互いに接近する方向に加えられる力(以下、接面圧力という)を発生させるための機構である。この接面圧力と、流体圧付与機構P1、P2による流体圧力などの両処理用面1、2間を離反させる力との均衡によって、1mm以下のnm単位ないしμm単位の微小な膜厚を有する薄膜流体を発生させる。言い換えれば、前記力の均衡によって、両処理用面1、2間の間隔が所定の微小間隔に保たれる。
図2に示すように、第1処理用部10の第1処理用面1には、第1処理用部10の中心側から外側に向けて、即ち径方向について伸びる溝状の凹部13を形成して実施してもよい。この凹部13の平面形状は、図2(B)へ示すように、第1処理用面1上をカーブして或いは渦巻き状に伸びるものや、図示はしないが、真っ直ぐ外方向に伸びるもの、L字状などに屈曲あるいは湾曲するもの、連続したもの、断続するもの、枝分かれするものであってもよい。また、この凹部13は、第2処理用面2に形成するものとしても実施可能であり、第1及び第2の処理用面1、2の双方に形成するものとしても実施可能である。このような凹部13を形成することによりマイクロポンプ効果を得ることができ、被処理流動体を第1及び第2の処理用面1、2間に吸引することができる効果がある。
この凹部13の先端と第1処理用部10の外周面11との間には、凹部13のない平坦面14が設けられている。
前記の第2導入部d2の第2導入口d20を第2処理用面2に設ける場合は、対向する第1処理用面1の平坦面14と対向する位置に設けることが好ましい。
第2導入口d20の形状は、図1に示すように、リング状のディスクである第2処理用面2の中央の開口を取り巻く同心円状の円環形状などの連続した開口であってもよく、図2(B)や図3(B)に示すように、円形などの独立した開口であってもよい。また、第2導入口d20を円環形状とした場合、その円環形状の開口部は全周にわたって連続していてもよいし、一部分が不連続であってもよい。
前記の被処理流動体の種類とその流路の数は、図1の例では、2つとしたが、1つであってもよく、3つ以上であってもよい。図1の例では、第2導入部d2から上流側処理空間3に第2流体を導入したが、この導入部は、第1処理用部10に設けてもよく、双方に設けてもよい。また、一種類の被処理流動体に対して、複数の導入部を用意してもよい。また、各導入口は、その形状や大きさや数は特に制限はなく適宜変更して実施し得る。また、前記第1及び第2の処理用面間1、2の直前或いはさらに上流側に導入口を設けてもよい。また、各流体における第1、第2という表現は、複数存在する流体の第n番目であるという、識別のための意味合いを持つに過ぎないものであり、第3以上の流体も存在する。図6−8、図10に、第3の被処理流動体である第3流体の流路である第3導入部d3とその開口d30を示す。第3導入部d3は、第2導入部d2と同じように、第2処理用部20の内部に設けられた通路であり、その一端が、第2処理用面2にて開口するものであって、その導入開口(第3導入口d30)は、第2導入部d2の第2導入口d20よりも、第2処理用面2において、下流側に位置する。図6−8、図10においては、図面が煩雑になるのを避けるため、第1導入部d1はその記載を省略している。この点については、第1導入部d1が設けられていない位置の断面と考えればよい。
なお各流路は、密閉されたものであり、液密(被処理流動体が液体の場合)・気密(被処理流動体が気体の場合)とされている。
次に本発明の要部である、下流側処理空間81内におけるさらなる流体の処理(下流側処理)に関して説明する。
第1処理用部10を収容するために、回転する第1処理用部10の外側にアウターケーシング61を設ける。アウターケーシング61は、上流側流出口4から排出された流体を受容する。本実施の形態においては、アウターケーシング61は、第1処理用部10と第2処理用部20の一部とを収容するもので、第1処理用部10の上流側流出口4から流出した流体は、アウターケーシング61の内面と第1処理用部10の外面との間の下流側処理空間81にて下流側処理がなされる。
この上下動のための構成は種々変更して実施することができるが、これに適する構造の一例を示せば、アウターケーシング61は、底部62と、底部62の周囲から上方に伸びる周壁部63とを備え、周壁部63の上端には、周壁部63から径方向外側に突出するフランジ67が全周に渡って形成されている。本実施形態においては、周壁部63には、その厚さが薄い薄肉部64とその厚さが厚い厚肉部65と両者の境界である境界部66を備え、底部62の中央に流出部68を備える。本実施形態においては、周壁部63の厚みにより薄肉部64と厚肉部65とを備えたが、周壁部63の厚みは一定であってもよい。また、フランジ67は、周方向の一部分にのみ形成してもよく、フランジ67をアウターケーシング61に備えなくてもよい。流出部68は、下流側処理空間81を流れる流体を系外(装置外)に排出するための排出口である。
上述のように、第2ホルダ22にアウターケーシング61を取り付けることによって、(a)第1、2処理用部10、20の外周面11、21とアウターケーシング61の周壁部63(肉厚部65)の内周面70との間と、(b)第1処理用部10の外端面12とアウターケーシング61の底部62の内面71との間に、下流側処理空間81を設けることができる。なお、この第1処理用部10の外端面12は、第1処理用部10の下面(言い換えれば第1処理用面1とは軸方向において反対側の面)である。
この実施の形態においては、回転する第1処理用面1と一体的に回転する第1処理用部10が回転部材であり、第1処理用部10の外周面11と外端面12は、下流側処理空間81を構成する壁部の一部を構成する。言い換えれば第1処理用部10が全体として円柱状をなす円柱部を構成し、その外面とアウターケーシング61の内面との間が下流側処理空間81を構成し、外面と内面の間で下流側処理がなされる。
流出部68は、底部62に開口するものに限らず、例えば、周壁部63に開口するものであってもよい。また、複数個の流出部68を設けてもよく、複数個の流出部68を設けることによって、下流側処理空間81内の流体の滞留時間に応じた流体の流出入を可能とする。
さらに、後述する図12に示される実施の形態に示すように、流体を下流側処理空間81に供給するための導入装置(図示無し)を備え、その導入部69をアウターケーシング61内に配置してもよい。導入部69から下流側処理空間81に供給される流体に含まれる物質の一例として、原料そのものや重合開始剤、反応停止剤、pH調整剤、触媒、コーティング剤などが挙げられる。
アウターケーシング61は、取付位置調整機構(図示せず)により上下方向(回転の軸方向)に移動可能に備えてもよい。アウターケーシング61を上下方向(回転の軸方向)に移動可能に備えることにより、下流側処理空間81の容積を増減することができ、下流側処理空間81内の流体の滞留時間を制御することができる。取付位置調整機構の具体的構成は、特に限定されるものではなく、ネジによる送り機構、エアーや油圧などの流体圧駆動機構など、直線的な送り手段を適宜選択して採用することができる。
下流側処理空間81に撹拌用の凹凸を備えて、流体に対する撹拌機能を持たせてもよい。例えば、第1処理用部10の外周面11や第1処理用部10の外端面12に撹拌羽根を備えることができる。第1処理用部10の外周面11や第1処理用部10の外端面12に撹拌羽根を備えると、回転軸31の回転を利用して、上流側処理がなされた流体を撹拌羽根で撹拌することができる。撹拌羽根は、両処理用面1、2から両処理用部10、20の外側に排出された流体に対してせん断力を与えることができる種々の形態として実施することができ、例えば、プレート状の羽根やスクリュー型の羽根、また凹状に加工されたものでも良い。撹拌羽根の形状は、処理目的に合った吐出量(流出部68からの流出量)やせん断力により最適に選定される。
第1処理用部10の外周面11や外端面12、アウターケーシング61の周壁部63の内周面70や底部62の内面71などの下流側処理空間81を構成する壁部に、下流側処理空間81の流体の滞留時間を延ばすための、ラビリンスシール機構を備えてもよい。ラビリンスシールとは、半径方向または軸方向に間隙をもちながら流体の流れに対する抵抗を与える、漏れが最小のシールであって、周辺部のナイフ状構造や接触点が形成する迷路によって、通過する流体の膨張が次々と引き起こされるものをいう。
本実施形態においては、突起部73は、その基端から先端に向けてすぼまっている。突起部73の先端と第1処理用部10の外周面11との間には、処理物の粘度にもよるが0.01mmから1mm程度の微小な間隙を有する。また、アウターケーシング61の底部62を周壁部63に設けた流出部68に向けて傾斜したものとしてもよい。
このように微小な間隙に設定されることによって、流体はそこを通過する際に層流状となり、通過が困難となる。その結果、この微小な間隙を通過するために時間を要することとなり、微小な間隙より上流側の比較的広い空間内に流体が滞留することになる。
言い換えれば、本発明に適用されるラビリンスシール機構は、完全に漏れのないシール機構ではなく、その上流側の空間に流体を滞留させながら徐々に流体を下流側へ漏らしていく機構であると言える。
具体的には、更に他の実施の形態として、図6に示すものを挙げることができる。この実施の形態では、第1処理用部10の外端面12に、底部材91を備え、底部材91の下面93から下流側処理空間81に向けて下方向に突出する複数の突起部94を備えた形態を示すことができる。底部材91は、第1処理用部10と同体に回転するように第1処理用部10に取り付けられる。本実施形態においては、複数の突起部94はその基端から先端に向けてすぼまっている。突起部94の先端とアウターケーシング61の底部62の内面71と間には、0.01mmから1mm程度の微小な間隙を有する。本実施形態においては、(a)第1、2処理用部10、20並びに底部材91の外周面11、21、92とアウターケーシング61の周壁部63(肉厚部65)の内周面70との間と、(b)底部材91の下面93とアウターケーシング61の底部62の内面71との間に、下流側処理空間81を設けることができる。この実施の形態においては、第1処理用部10と底部材91とが回転部材であり、第1処理用部10の外周面11と底部材91の外周面92と下面93とが下流側処理空間81を構成する壁部の一部を構成する。本実施形態においては、底部材91を第1処理用部10とは別部品として作製し、第1処理用部10と同体に回転するように第1処理用部10に取り付けたが、底部材91は、第1処理用部10を直接加工して形成するなど、第1処理用部10と完全な同体として構成してもよい。また、図6に示すように、下流側処理空間81の深さを径方向外側から内側に向けて深くなるようアウターケーシング61の底部62の内面71を円錐形状のロート状としてもよい。
第1処理用部10の外周面11と底部材91の外周面92と下面93とが下流側処理空間81を構成する壁部の一部を構成する。
下流側処理空間81は、シール部84とプール部83とを備える。シール部84は、突出部16の先端とアウターケーシング61の周壁部63(肉厚部65)の内周面70との間に形成される狭隘な空間であり、プール部83は、第1処理用部10の突起部16のない外周面11とアウターケーシング61の周壁部63(肉厚部65)の内周面70との間に形成される空間であって、シール部84の上流側に配置され、シール部84よりも広い空間である。
特に、プール部83とシール部84を複数組設けることによって、装置全体における流体の滞留時間が平準化する。例えば、単一のプール部83によって、装置全体で予定する流体の総貯留容量を、満たすようにした場合を考えると、この単一のプール部83が空の状態からこれが満杯となるまでの滞留時間は一定であるとしても、満杯となった以降も連続運転をしていく場合には、単一のプール部83を満たした全ての流体が上流から流れ込んでくる新たな流体に全て入れ替わるように構成することは困難であり、一部の流体は上記の滞留時間に至らないまでに下流へ流出して、他の一部の流体はいつまでもプール部83内で滞留する。したがって、この滞留時間の制御は、偶然が支配する可能性が大きくなり、その結果、予定された所定の滞留時間に至らないまでに下流へ流出してしまう流体の割合も偶然が支配することになる。これに対して、プール部83とシール部84を複数組設けた場合には、一つあたりのプール部83での滞留時間は偶然が支配したとしても、設ける組数を多くしていくことによって、それぞれの流体の滞留時間が平準化していくことになり、滞留時間の安定的な制御の点で有利となる。
これらを調整することによって、生成物に応じて目的の滞留時間を実現する。
この実施の形態では、回転軸31に取り付けられた第1処理用部10が第2処理用部20に対して回転する。従って、第1処理用部10が回転部材である。回転軸31は、第1処理用部10を貫通する空洞に配置され、第1処理用部10の頂部17の中心にネジなどの固定具32によって固定される。回転軸31の基端は回転駆動機構Mの駆動軸と接続され、回転駆動機構Mの駆動力を第1処理用部10に伝えて第1処理用部10を回転させる。この回転を円滑に軸支するために、回転支持部34が、その外周に配置され、その先端側と基端側で回転軸31を回動可能に軸支する。
この機械的なクリアランス設定の構造での実施では、両処理用面1、2は、接近及び離反するものではなく、固定された間隔を有するものとして実施することができる。
機械的なクリアランス設定の構造の例とすれば、図示しないが、両処理用面1、2の間隔を測定可能なセンサーで測定し、その測定結果に基づいて、クリアランス調整機構を用いて第2処理用部20を軸方向へ移動させるよう構成してもよい。クリアランス調整機構の具体的構成は特に限定されるものではなく、ネジによる送り機構、エアーや油圧などの流体圧駆動機構など、直線的な送り手段を適宜選択して採用することができる。
導入部69は、上流側処理及び/又は前記下流側処理において発生するガスを排出する排出口と兼用させてもよく、排出口を別途設けてもよい。
したがって、上流側流出口4から流出した流体は、必要に応じて導入部69を通じて、流体の導入や気体などの流体の排出が行なわれながら、流出部68から排出されることにより、制限された下流側処理空間81にての下流側処理が完了するものである。
ラビリンスシール機構の例ではないが、更に他の実施の形態としては、図8に示すように、第1処理用部10の外端面12に、底部材91を備え、底部材91の下面93から下流側処理空間81に向けて下方向に突出する櫛歯状の突起部96と、アウターケーシング61の底部62の内面71から下流側処理空間81に向けて上方向に突出する櫛歯状の突起部74とを備え、突起部96と突起部96との間に突起部74を受容し、突起部74と突起部74との間に突起部96を受容するように配置した形態を示すことができる。底部材91は、第1処理用部10と同体に回転するように第1処理用部10に取り付けられる。このような配置とすることにより、突起部96と突起部74との間を通過する流体に対してせん断力を付与することができる。より詳しくは、底部材91が第1処理用部10と同体に回転することにより、底部材91に設けられた櫛歯状の突起部96が回転し、回転する櫛歯状の突起部96が櫛歯状の突起部74と突起部74との間を通過する際に、突起部96と突起部74との間の微小な間隙において被処理流動体に対してせん断力を付与することができる。突起部96と突起部74との間を通過する流体に効率よくせん断力を付与するために、突起部96と突起部74との間のクリアランスは0.1mmから1mm程度が望ましい。また、櫛歯状の突起部96の先端とアウターケーシング61の底部62の内面71と間には、0.5mmから2mm程度の微小な間隙を有し、櫛歯状の突起部74の先端と底部材91の下面93と間には、0.5mmから2mm程度の微小な間隙を有する。櫛歯状の突起96と74について、図8においては、中心線の左側には両者がオーバーラップしているものを描き、中心線の右側には両者がオーバーラップしていないものを描いている。図9に、最も径方向外側に設けられた一組の櫛歯状の突起部96aと櫛歯状の突起部74aとを取り上げた説明図を示す。理解しやすくするために、アウターケーシング61について、底部62の内面71と櫛歯状の突起部74aのみを描いている。
上流側処理がなされたがなされた流体は、上流側処理空間3の下流端から排出される。上流側処理空間3の下流端から排出された流体は、アウターケーシング61に受容され、下流側処理空間81を流れながら下流側処理として反応を進行させ反応生成物を得る処理がなされ、流出部68から系外(装置外)に排出される。
回転部材である第1処理用部10や底部材91は回転しているため、下流側処理空間81を流れる流体が下流側処理空間81を満たしている場合には、径方向外向きに遠心力が作用する。この遠心力の作用により、下流側処理空間81内の流体の滞留時間を制御する。
アウターケーシング61は、単一の部材または複数の部材を組み合わせて構成することができ、その材質は、各種の金属の他、シリコンカーバイド(SiC)などのセラミックスや焼結金属、耐磨耗鋼、サファイア、その他金属に硬化処理を施したものや、硬質材をライニングやコーティング、メッキなどを施工したものなど、第1、第2処理用部10、20と同等の材質のものを採用することができる。また、底部材91においては、ステンレスやチタンなどの金属やポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などの樹脂など加工のしやすい材質を選択して用いることができる。
第1処理用部10、底部材91やアウターケーシング61には、その少なくともいずれか1つに温度調整機構Tを組み込み、冷却或いは加熱して、部材の温度を調整するようにしてもよい。それによって、下流側処理空間81を流れる流体の温度を調整することができる。図1、図4−8、図10、図12−14に示す実施形態において、温度調整機構Tとしてアウターケーシング61に氷水やスチームを含む各種の熱媒体を流す温度調整ジャケットを設けている。熱媒体に替えて、冷却素子や発熱素子をその少なくともいずれか1つの部材に取り付けてもよい。
第1処理用部10、底部材91やアウターケーシング61は、少なくとも何れか1つにマイクロウェーブを照射する為の、マグネトロンなどのマイクロ波発生装置をマイクロウェーブ照射機構として備え、下流側処理空間81を流れる流体の加熱、化学反応の促進を行ってもよい。
第1処理用部10、底部材91やアウターケーシング61に、下流側処理空間81を流れる流体の圧力を調整するために、圧力調整機構を備えてもよい。例えば、圧力調整機構として、種々のポンプを用いることができる。下流側処理空間81に負圧をかけてもよい。具体的には、窒素ガスを用いて下流側処理空間81を加圧状態としたり、真空ポンプによる下流側処理空間81の真空度を制御することが挙げられる。
本発明の流体処理装置を用いて、上流側処理と下流側処理とを行うことによって、反応場の温度条件、圧力条件や撹拌条件、反応時間といった反応条件を調整することができることから、例えば、原料の反応率、選択率、生成物の収率といった処理特性の制御を行うことができるものであり、原料の反応率は、供給された原料に対する反応により消費された原料の割合であり、選択率は、反応により消費された原料が目的生成物の生成に消費された割合であり、生成物の収率は反応率と選択率とを乗じたものである。
本発明においては、上流側処理空間3内での上流側処理を層流条件下で行い、下流側処理空間81内での下流側処理を非層流条件下で行うことが好ましい。上流側処理空間3内で薄膜流体となっている第1流体に対して第2流体を層流条件下で合流させ、層流条件下で分子拡散による被処理流動体の均質な混合を行わせることが好ましい。上流側処理空間3の下流端から排出された流体は、両処理用面1、2による強制から解放され、より広い下流側処理空間81へと排出される。これに対し、上流側処理空間3の下流端から下流側処理空間81へ排出された流体に対してせん断力を付与したり上述の式(1)に記載の代表長さLを大きくするなどして乱流状態とし、流体中の分子同士が接触したり衝突したりする頻度を増加させることにより、生成物を得ることもできる。例えば、上流側処理空間3において有機反応により有機顔料粒子を生成させた後、その顔料粒子を分散させたい場合に乱流条件下での撹拌は有用である。また、乱流条件下では、温度調整機構Tを流れる熱媒体と下流側処理空間81を流れる流体との熱交換率のアップが期待できる。
2 第2処理用面
3 上流側処理空間
4 上流側流出口
10 第1処理用部
20 第2処理用部
61 アウターケーシング
81 下流側処理空間
83 プール部
84 シール部
91 底部材
F 流体処理装置
Claims (19)
- 相対的に回転する少なくとも二つの処理用面によって規定される上流側処理部と、前記上流側処理部の下流側に配置された下流側処理部とを備え、
前記上流側処理部は、前記少なくとも二つの処理用面にて規定された上流側処理空間内に被処理流動体を通過させることにより、前記被処理流動体に対する上流側処理が行なわれるよう構成され、
前記下流側処理部は、ラビリンスシールによって前記被処理流動体を滞留させ撹拌する機能を果たす下流側処理空間を備え、
前記上流側処理部からの前記被処理流動体の上流側流出口が前記下流側処理空間内に開口しており、
前記下流側処理空間は前記ラビリンスシールを用いて滞留時間を制御する機能を果たすように構成されたことを特徴とする流体処理装置。 - 前記下流側処理空間は、狭隘なシール空間と、前記シール空間の上流側に配置され且つ前記シール空間よりも広い滞留空間とを備えたことを特徴とする請求項1記載の流体処理装置。
- 前記上流側流出口が前記滞留空間に開口していることを特徴とする請求項1又は2に記載の流体処理装置。
- 前記下流側処理部は、前記被処理流動体の流れの上流から下流にかけて前記シール空間と前記滞留空間とが複数組連続的に配置されたことを特徴とする請求項2に記載の流体処理装置。
- 前記下流側処理部は、前記下流側処理空間を規定する円筒型受容部とこれに受容される円柱部とを備え、
前記円筒型受容部と前記円柱部との少なくとも何れか一方が回転することにより、前記円筒型受容部と前記円柱部とが相対的に回転することを特徴とする請求項1又は2に記載の流体処理装置。 - 前記少なくとも二つの処理用面は、前記処理用面の回転の軸方向に隔てて配置されたディスク状の処理用面であり、
前記上流側処理部は、前記処理用面の前記回転の中心側を上流とし、前記回転の外周側を下流として、前記上流処理空間に被処理流動体を通過させ、前記上流側処理空間の外周端の前記上流側流出口から排出するように構成され、
前記下流側処理部は、前記上流側流出口の外周側に環状の受け入れ空間を備え、
前記受け入れ空間は、前記下流側処理空間の内の最上流の空間であり且つ前記シール空間よりも広い空間であることを特徴とする請求項2記載の流体処理装置。 - 前記円筒型受容部と前記円柱部との少なくとも何れか一方の回転が、前記上流側処理部の前記処理用面の回転とは独立してなされることを特徴とする請求項5に記載の流体処理装置。
- 前記円筒型受容部と前記円柱部との少なくとも何れか一方の回転が、前記上流側処理部の前記処理用面の回転と一体的になされることを特徴とする請求項5に記載の流体処理装置。
- 前記シール空間の広さを調整することができることを特徴とする請求項2に記載の流体処理装置。
- 前記下流側処理空間内の前記被処理流動体の温度制御を目的として温度調整機構が敷設されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の流体処理装置。
- 前記温度調整機構を複数付設し、各々異なる温度に調整することができることを特徴とする請求項10に記載の流体処理装置。
- 前記少なくとも二つの処理用面の間の間隔は機械的に設定されていること特徴とする請求項1又は2に記載の流体処理装置。
- 前記間隔を測定するクリアランス測定センサーと、
前記クリアランス測定センサーの測定結果に基づいて、前記少なくとも二つの処理用面のうちの一つの処理用面を自動で動かし、前記一つの処理用面の位置を可変としたクリアランス調整機構とを備えることを特徴とする請求項12に記載の流体処理装置。 - 前記下流側処理空間内の前記被処理流動体に対するマイクロウェーブ照射機構が敷設されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の流体処理装置。
- 前記下流側処理空間内の前記被処理流動体の圧力制御を目的として圧力調整機構が敷設されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の流体処理装置。
- 前記下流側処理空間に、前記上流側処理部からの前記被処理流動体以外の被処理流動体を導入する導入口が設けられたこと特徴とする請求項1又は2に記載の流体処理装置。
- 前記下流側処理空間に、前記上流側処理及び/又は前記下流側処理部で行われる下流側処理において発生するガスを排出する排出口が設けられたこと特徴とする請求項1又は2に記載の流体処理装置。
- 前記下流側処理空間内の前記被処理流動体の滞留時間ごとの排出を可能にする目的で、複数個の排出口が前記下流側処理部に設けられたことを特徴とする請求項1又は2に記載の流体処理装置。
- 前記上流側処理部での前記上流側処理を層流条件下の前記被処理流動体に対して行い、前記下流側処理部で行われる下流側処理を非層流条件下の前記被処理流動体に対して行うように構成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の流体処理装置。
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