TWI522168B - Powder to attract and dissolve dispersion device - Google Patents

Description

粉體的吸引溶解分散裝置

本發明係有關一種粉體的吸引溶解分散裝置者。

以往，作為粉體的吸引溶解分散裝置，本發明申請人提出了如下裝置，並實現實用化，亦即，使旋轉翼旋轉，使被處理物質從第1吸入部吸入至導入室並通過節流流路，再藉由旋轉翼攪拌後經由排出室從吐出部吐出，並且，使從吐出部吐出之被處理物質經由循環流路循環至第2吸入部，並從該第2吸入部吸入至導入室後通過節流流路，再藉由旋轉翼攪拌後經由排出室從吐出部吐出(參閱專利文獻1及2)。

然而，上述以往的粉體的吸引溶解分散裝置中以連續處理為基礎，即使在進行分批式處理時以大量的處理物的處理為對象，因此進行測試或試作等少量處理物的處理時，存在材料的浪費增加及配合耗費工時之類之問題。

並且，以往的粉體的吸引溶解分散裝置以連續處理為基礎，因此在分批式處理中不供給粉體原料時，存在與第1吸入部相通之粉體原料的供給機構的粉體原料供給管潤 濕而易堵塞的問題。

並且，以往的粉體的吸引溶解分散裝置存在被處理物質易因溶解分散處理產生之動力熱使而溫度上升並容易變質等問題。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本專利特開2006-281017號公報

專利文獻2：日本專利特開2011-88073號公報

本發明有鑒於上述以往之粉體的吸引溶解分散裝置中所存在之問題點，其第1目的為提供一種可在進行分批式處理的少量粉體的吸引溶解分散處理時，不浪費材料且配合不耗費工時之粉體的吸引溶解分散裝置。

並且，本發明之第2目的在於提供一種在分批式處理中不供給粉體原料時，能夠防止與第1吸入部相通之粉體原料的供給機構的粉體原料供給管潤濕而堵塞之粉體的吸引溶解分散裝置。

並且，本發明之第3目的在於提供一種能夠防止被處理物質因溶解分散處理產生之動力熱使溫度上升並變質之粉體的吸引溶解分散裝置。

為了實現上述第1目的，本發明的粉體的吸引溶解分散裝置，使旋轉翼旋轉，並將被處理物質從第1吸入部吸入至導入室，再藉由旋轉翼攪拌後經由排出室從吐出部吐出，並且，使從吐出部吐出之被處理物質經由循環流路循環至第2吸入部，從該第2吸入部吸入至導入室並通過節流流路，再藉由旋轉翼攪拌後經由排出室從吐出部吐出，該粉體的吸引溶解分散裝置，將被處理物質中的粉體原料的供給機構配設於第1吸入部，被處理物質中的液體原料的供給機構配設於吐出部，開放吐出部的上部來形成脫氣部，在排出室的下部形成被處理物質的排出部，並且在上述導入室的導入部配設節流孔。

如申請專利範圍第1項記載之粉體的吸引溶解分散裝 置，在如上情況下，藉由隔板將上述導入室劃分為第1吸入部相通的第1導入室、及第2吸入部相通的第2導入室。

並且，如申請專利範圍第2項記載之粉體的吸引溶解分散裝置，將所述節流孔配設於第2導入室的導入部。

並且，為了實現上述第2目的，本發明的粉體的吸引溶解分散裝置，將粉體原料的供給機構的粉體原料供給管設為連接於第1吸入部之外管、及能夠滑動地配設於外管內之內管的雙重構造，並配設能夠截斷外管的上游側與下游側之雙向閥，在供給粉體原料時，打開雙向閥，使內管前進而使粉體原料從內管通過外管來供給，並且不供給粉體原料時，使內管後退並關閉雙向閥。

並且，為了實現上述第3目的，本發明的粉體的吸引溶解分散裝置將循環流路設為具備套管部之雙重構造，並向套管部供給冷媒體。

依本發明的粉體的吸引溶解分散裝置，能夠將被處理物質中的粉體原料的供給機構配設於第1吸入部，將被處理物質中的液體原料的供給機構配設於吐出部，並開放吐出部的上部來形成脫氣部，在排出室的下部形成被處理物質的排出部，從而能夠在進行分批式處理的少量粉體的吸引溶解分散處理時，不浪費材料且配合不耗時工時。

並且，藉由在導入室的導入部配設節流孔，能夠進行被處理物質的1次減壓從而促進氣蝕現象的產生。

並且，藉由隔板將上述導入室劃分為第1吸入部相通的第1導入室、及第2吸入部相通的第2導入室，從而能夠將第1導入室及第2導入室構成為與被導入之被處理物質對應的形態來促進氣蝕現象的產生。

並且，藉由將上述節流孔配設於第2導入室的導入部，能夠有效地促進氣蝕現象的產生。

並且，藉由將粉體原料的供給機構的粉體原料供給管設為連接於第1吸入部之外管、及能夠滑動地配設於外管內之內管的雙重構造，並配設能夠截斷外管的上游側與下游側之雙向閥，在供給粉體原料時，打開雙向閥，使內管前進而使粉體原料從內管通過外管來供給，並且不供給粉 體原料時，使內管後退並關閉雙向閥，從而能夠在分批式處理中不供給粉體原料時，防止與第1吸入部相通之粉體原料的供給機構的粉體原料供給管潤濕而堵塞，同時還能夠防止空氣被第1吸入部所吸引。

並且，藉由將循環流路設為具備套管部之雙重構造，向套管部供給冷媒體，能夠防止被處理物質因溶解分解處理產生之動力熱而使溫度上升並變質。

1‧‧‧粉體原料的供給機構

2‧‧‧吸引溶解分散機構

20‧‧‧外殼

21‧‧‧吸入部

21A‧‧‧第1吸入部

21B‧‧‧第2吸入部

22‧‧‧吐出部

23A‧‧‧旋轉翼

24A‧‧‧定子

24B‧‧‧定子

25‧‧‧導入室

25A‧‧‧第1導入室

25B‧‧‧第2導入室

27‧‧‧節流孔

28‧‧‧排出室

3‧‧‧吐出部

31‧‧‧吐出管

32‧‧‧循環流路

33‧‧‧液體原料的供給機構(貯存容器)

34‧‧‧脫氣部

4‧‧‧排出部

5(5A、5B、5C)‧‧‧套管部

6‧‧‧壓力計

S‧‧‧節流流路

Sa‧‧‧透孔

Sb‧‧‧透孔

第1圖係表示本發明的粉體的吸引溶解分散裝置的一實施例之說明圖。

第2圖係表示相同的粉體的吸引溶解分散裝置的吸引溶解分散機構的內部構造之說明圖。

以下，依據附圖對本發明的粉體的吸引溶解分散裝置的實施形態進行說明。

在第1圖~第2圖中表示本發明的粉體的吸引溶解分散裝置的一實施例。

該粉體的吸引溶解分散裝置，使旋轉翼23A旋轉，並使被處理物質從第1吸入部21A吸入至第1導入室25A並通過作為節流流路S的透孔Sa，再藉由旋轉翼23A攪拌後經由排出室28從吐出部22吐出，並且，使從吐出部22吐出之被處理物質經由循環流路32循環至第2吸入部 21B，從第2吸入部21B吸入至第2導入室25B，並通過作為節流流路S的透孔Sb，再藉由旋轉翼23A攪拌後經由排出室28從吐出部22吐出，該粉體的吸引溶解分散裝置中，將被處理物質中的粉體原料的供給機構1配設於第1吸入部21A，將作為被處理物質中的液體原料的供給機構的圓筒狀的貯存容器33配設在與吐出部22相通的吐出管31，並開放與吐出部22相通之吐出部3的吐出管31的上部來形成脫氣部34，在排出室28的下部形成被處理物質的排出部4。

並且，構成該粉體的吸引溶解分散裝置之吸引溶解分散機構2，使旋轉翼23A旋轉，使得從吸入部21(21A、21B)吸入至導入室25(25A、25B)之被處理物質從導入室25通過節流流路S，並藉由旋轉翼23A攪拌後經由排出室28從吐出部22吐出，使得從該吐出部22吐出之被處理物質經由循環流路32循環至上述吸入部21(21B)，使旋轉翼23A的旋轉所產生的剪切力及離心力作用於被處理物質，並且使負壓在被處理物質通過節流流路S時發揮作用，藉此將粉體原料分散於液體原料中，進行溶解分散處理。

並且，如後述，吸引溶解分散機構2，在分批式處理中不供給粉體原料時防止空氣被第1吸入部21A吸引，從而在處理液體之泵等流體設備中，反而積極地利用其產生通常被視為問題之氣蝕現象，使得旋轉翼23A的旋轉所產生的剪切力及離心力作用於被處理物質，並在被處理物質 通過節流流路S時產生氣蝕現象，藉此由被處理物質中的微小氣泡的生成、消滅的作用能夠使被處理物質中的粒子以高速自轉使得粒子彼此衝突、摩擦，與以往僅進行攪拌時相比，能夠提高溶解分散處理(本說明書中包括被處理物質中的粒子表面的研磨處理)的效率。

然而，該粉體的吸引溶解分散裝置，將粉體原料的供給機構1的粉體原料供給管設為與第1吸入部21A連接之外管11、及能夠滑動地配設於外管11內之內管13的雙重構造，在內管13的上游側一體形成貯存粉體原料之料斗12，在外管11配設能夠截斷外管11的上游側與下游側之雙向閥14。

並且，供給粉體原料時，打開雙向閥14，使內管13前進，使貯存於料斗12之粉體原料從內管13通過外管11而供給於第1吸入部21A。

另一方面，不供給粉體原料時，使內管13後退(以兩點虛線12’、13’表示已後退之料斗及內管)，關閉雙向閥14。

由此，分批式處理中不供給粉體原料時，能夠防止與第1吸入部21A相通之粉體原料的供給機構1的粉體原料供給管潤濕而堵塞，並且能夠防止空氣被第1吸入部21A吸引。

另外，本實施例中，在內管13的上游側一體形成貯存粉體原料之料斗12，但亦能夠將內管13設成能夠伸縮之管構造來將料斗12設為固定構造。

吸引溶解分散機構2構成如下，亦即只要能夠藉由旋轉翼23A的旋轉吸引被處理物質，完成吸引後關閉雙向閥14來防止空氣被第1吸入部21A所吸引，可使剪切力及離心力作用於被處理物質，並且使藉由氣蝕現象的產生而生成之衝擊力發揮作用，進行溶解分散處理(或被處理物質中的粒子表面的研磨處理)，其構成並無特別限定，但是本實施例中，在圓筒狀的外殼20之內部，安裝於驅動機構M的驅動軸之轉子23的外周部突設複數個旋轉翼23A並使轉子23旋轉，將被處理物質從吸入部21吸入至導入室25進行攪拌，並從吐出部22吐出被處理物質。

此時，外殼20具備圓筒狀的外殼主體20A、配設於外殼主體20A之前側(第2圖(a)中左側)及後側(第2圖(a)中右側)之前外殼20B及後外殼20C，在外殼主體20A上，吐出被處理物質之吐出部22設置於外殼主體20A的切線方向。

在前外殼20B上，圓筒狀的定子24A配設成位於旋轉翼23A與導入室25之間，形成於該定子24A之透孔Sa、Sb構成節流流路S。

另外，除了透孔外，亦能夠由狹縫或噴嘴來構成節流流路S。

並且，能夠依據需要在旋轉翼23A的外周側配設形成有作為節流流路S的透孔(本實施例中為狹縫狀的長孔)之定子24B。

由此，以被處理物質通過形成於定子24A之透孔 Sa、Sb(本實施例中為透孔Sb)時的減壓作用來有效地產生氣蝕現象，藉此由被處理物質中的微小氣泡的生成、消滅的作用能夠在使粒子以高速自轉，並使粒子彼此衝突、摩擦，與以往僅進行攪拌時相比，能夠提高溶解分散處理效率(或研磨效率)。

並且，在旋轉翼23A內側之更靠定子24A之內側，漏斗狀之隔板26經由複數個凸台26a固定於轉子23。

該隔板26劃分從吸入部21的第1吸入部21A導入被處理物質之第1導入室25A、與從吐出部22吐出之被處理物質經由第2吸入部21B循環並被導入之第2導入室25B，因此該隔板26與外殼20的滑動部為階梯狀之迷宮式構造，能夠使被處理物質順暢地吸入於第1導入室25A。

另外，亦能夠省略隔板26而將第1導入室25A與第2導入室25B一體化。

在此，將導入室25劃分形成為第1導入室25A與第2導入室25B，因此在本實施例中，如第2圖(b)所示，形成於定子24A之透孔Sa、Sb的形狀，與第1導入室25A對置之透孔Sa設定成粉體原料(被處理物質中的粒子)不易堵塞之圓形，與第2導入室25B對置之透孔Sb設定成相對於循環之被處理物質之減壓效果較高(易產生氣蝕現象)，且由旋轉翼23A產生之剪切力及離心力易作用於被處理物質中的粒子的橢圓形。

另外，透孔Sa、Sb的形狀能夠依據粉體原料(被處 理物質中的粒子)的形狀和特性等來任意設定。

並且，設置用於測量導入室25(導入室25A和/或導入室25B)的壓力之壓力計6。

並且，能夠在吸引溶解分散機構2的導入室25的導入部配設節流孔27。

在本實施例中，該節流孔27能夠配設於被導入從循環流路32循環之被處理物質之第2導入室25B的導入部。

藉由配設節流孔27，能夠對被處理物質進行1次減壓，並輔助被處理物質通過形成於定子24A之透孔Sb時之減壓作用，且能夠在被處理物質通過形成於定子24A之透孔Sb時更有效地產生氣蝕現象。

在吸引溶解分散機構2的吐出部22連接吐出管31，在該吐出管31的上端部，將作為被處理物質中的液體原料的供給機構的圓筒狀的貯存容器33配設成連通於吐出管31及循環流路32，在液體原料貯存於該貯存容器33之狀態下使吸引溶解分散機構2運轉，從而使液體原料與從吐出部22吐出之被處理物質一起經由循環流路32循環至第2吸入部21B。

並且，開放與吐出部22相通之吐出管31的上部來形成脫氣部34。

在吸引溶解分散機構2的排出室28的下部形成被處理物質的排出部4，能夠將已結束溶解分散處理(或研磨處理)之被處理物質從吸引溶解分散機構2排出。

作為液體原料的供給機構的圓筒狀的貯存容器33、循環流路32及吸引溶解分散機構2的外殼20設為具備套管部5(5A、5B、5C)之雙重構造，並向套管部5(5A、5B、5C)供給冷媒體。

由此，能夠防止被處理物質因溶解分散處理產生之動力熱而使溫度上升並變質。

接著，對該粉體的吸引溶解分散裝置的運轉方法進行說明。

首先，將1批量的粉體原料投入於料斗12中，將液體原料投入作為供給機構的圓筒狀的貯存容器33，打開雙向閥14，使內管13前進，在貯存於料斗12之粉體原料能夠從內管13通過外管11而供給於第1吸入部21A之狀態下，運轉吸引溶解分散機構2。

吸引溶解分散機構2中，被處理物質中的粉體原料藉由旋轉翼23A的吸引力從第1吸入部21A導入至第1導入室25A，並在從第1導入室25A通過形成於定子24A之透孔Sa時分散後，藉由旋轉翼23A與液體原料攪拌，並經由排出室28從吐出室22吐出。

另一方面，在吸引溶解分散機構2中，被處理物質中的液體原料藉由旋轉翼23A的吸引力，經由貯存容器33及循環流路從第2吸入部21B導入至第2導入室25B，在從第2導入室25B通過形成於定子24A之透孔Sb時分散後，藉由旋轉翼23A來與粉體原料進行攪拌，並經由排出室28從吐出部22吐出。

並且，攪拌有從吐出部22吐出之粉體原料與液體原料之被處理物質放出到配設於吐出管31的上端部之圓筒狀的貯存容器33，被處理物質經由循環流路32循環至第2吸入部21B。

另一方面，被處理物質中所含之空氣(氣體)從貯存容器33經由脫氣部34被放出，能夠防止經由循環流路32再循環至第2吸入部21B。

並且，已進行脫氣之被處理物質經由循環流路32及第2吸入部21B導入於第2導入室25B，在從第2導入室25B通過形成於定子24A之透孔Sb時分散後，藉由旋轉翼23A與粉體原料進行攪拌，並經由排出室28從吐出部22吐出。

此時，藉由在導入被處理物質之第2導入室25B的導入部配設節流孔27來對被處理物質進行1次減壓，能夠輔助被處理物質通過形成於定子24A之透孔Sb(及透孔Sa(省略隔板26之情況))時之減壓作用。

並且，若投入於料斗12之1批量的粉體原料的供給結束(不供給粉體原料時)，則使內管13後退(以兩點虛線12’、13’表示已後退之料斗及內管)，並關閉雙向閥14。

由此，能夠防止在分批式處理中不供給粉體原料時，與第1吸入部21A相通之粉體原料的供給機構1的粉體原料供給管濕潤而堵塞，而且能夠防止空氣被第1吸入部21A所吸引。

若在該狀態下繼續吸引溶解分散機構2的運轉，則空氣不會從第1吸入部21A被吸引，因此真空度變高，使由旋轉翼23A的旋轉而產生之剪切力及離心力作用於被處理物質，並可以被處理物質通過形成於定子24A之透孔Sb(及透孔Sa(省略隔板26之情況))時之減壓作用來有效地產生氣蝕現象，從而能夠藉由被處理物質中的微小氣泡的生成、消滅作用來使被處理物質中的粒子以高速自轉，使得粒子彼此衝突、摩擦，能夠提高溶解分散處理效率(或研磨效率)。

並且，進一步以預定時間繼續吸引溶解分散機構2的運轉後，從形成於吸引溶解分散機構2的排出室28的下部之被處理物質的排出部4排出已結束溶解分散處理(或研磨處理)之被處理物質。

以上，關於本發明的粉體的吸引溶解分散裝置依據其實施例進行了說明，但本發明不限於上述實施例所記載之構成，在不脫離其宗旨之範圍內能夠適當改變其構成。

〔產業上的可利用性〕

本發明的粉體的吸引溶解分散裝置能夠在進行分批式處理的少量粉體的吸引溶解分散處理時，不浪費材料且配合不耗費工時，因此在原材料、化學、電化學等的技術領域中，能夠適當地利用於對包含以功能性材料、充填材料等用途使用之金屬、金屬的氧化物、金屬的氫氧化物、其他無機物質和合成樹脂、及其他有機物質之粉體進行溶解 分散處理之用途、及溶質為難溶解物質時進行溶解分散處理之用途，除此之外，還能夠廣泛利用於食品、醫藥品、建設等技術領域中之溶解分散處理之用途、及被處理物質中的粒子的表面的研磨處理之用途等。

1‧‧‧粉體原料的供給機構

2‧‧‧吸引溶解分散機構

3‧‧‧吐出部

4‧‧‧排出部

5(5A、5B、5C)‧‧‧套管部

6‧‧‧壓力計

11‧‧‧外管

12‧‧‧料斗

12’‧‧‧已後退之料斗

13‧‧‧內管

13’‧‧‧已後退之內管

14‧‧‧雙向閥

21‧‧‧吸入部

21A‧‧‧第1吸入部

21B‧‧‧第2吸入部

31‧‧‧吐出管

32‧‧‧循環流路

33‧‧‧液體原料的供給機構(貯存容器)

34‧‧‧脫氣部

M‧‧‧驅動機構

Claims (4)

1. 一種粉體的吸引溶解分散裝置，該粉體吸引溶解分散裝置中，使旋轉翼旋轉，並將被處理物質從第1吸入部吸入至導入室，藉由旋轉翼攪拌後經由排出室從吐出部吐出，並且，使得從吐出部吐出之被處理物質經由循環流路循環至第2吸入部，並從該第2吸入部吸入至導入室並通過節流流路，再藉由旋轉翼攪拌後經由排出室從吐出部吐出，其特徵為：將被處理物質中的粉體原料的供給機構配設於第1吸入部，將被處理物質中的液體原料的供給機構配設於吐出部，開放吐出部的上部來形成脫氣部，在排出室的下部形成被處理物質的排出部，並且在上述導入室的導入部配設節流孔，藉由隔板將上述導入室劃分為第1吸入部所相通之第1導入室、及第2吸入部所相通之第2導入室，並將上述節流孔配設於第2導入室的導入部。
2. 一種粉體的吸引溶解分散裝置，該粉體吸引溶解分散裝置中，使旋轉翼旋轉，並將被處理物質從第1吸入部吸入至導入室，藉由旋轉翼攪拌後經由排出室從吐出部吐出，並且，使得從吐出部吐出之被處理物質經由循環流路循環至第2吸入部，並從該第2吸入部吸入至導入室並通過節流流路，再藉由旋轉翼攪拌後經由排出室從吐出部吐出，其特徵為：將被處理物質中的粉體原料的供給機構配設於第1吸 入部，將被處理物質中的液體原料的供給機構配設於吐出部，開放吐出部的上部來形成脫氣部，在排出室的下部形成被處理物質的排出部，並且在上述導入室的導入部配設節流孔，藉由隔板將上述導入室劃分為第1吸入部所相通之第1導入室、及第2吸入部所相通之第2導入室，將粉體原料的供給機構的粉體原料供給管設成連接於第1吸入部之外管、及能夠滑動地配設於外管內之內管的雙重構造，並配設能夠截斷外管的上游側與下游側之雙向閥，在供給粉體原料時，打開雙向閥，使內管前進而使粉體原料從內管通過外管來供給，並且在不供給粉體原料時，使內管後退並關閉雙向閥。
3. 一種粉體的吸引溶解分散裝置，該粉體吸引溶解分散裝置中，使旋轉翼旋轉，並將被處理物質從第1吸入部吸入至導入室，藉由旋轉翼攪拌後經由排出室從吐出部吐出，並且，使得從吐出部吐出之被處理物質經由循環流路循環至第2吸入部，並從該第2吸入部吸入至導入室並通過節流流路，再藉由旋轉翼攪拌後經由排出室從吐出部吐出，其特徵為：將被處理物質中的粉體原料的供給機構配設於第1吸入部，將被處理物質中的液體原料的供給機構配設於吐出部，開放吐出部的上部來形成脫氣部，在排出室的下部形成被處理物質的排出部，並且在上述導入室的導入部配設節流孔， 藉由隔板將上述導入室劃分為第1吸入部所相通之第1導入室、及第2吸入部所相通之第2導入室，將循環流路設為具備套管部之雙重構造，並向套管部供給冷媒體。
4. 一種粉體的吸引溶解分散裝置，該粉體吸引溶解分散裝置中，使旋轉翼旋轉，並將被處理物質從第1吸入部吸入至導入室，藉由旋轉翼攪拌後經由排出室從吐出部吐出，並且，使得從吐出部吐出之被處理物質經由循環流路循環至第2吸入部，並從該第2吸入部吸入至導入室並通過節流流路，再藉由旋轉翼攪拌後經由排出室從吐出部吐出，其特徵為：將被處理物質中的粉體原料的供給機構配設於第1吸入部，將被處理物質中的液體原料的供給機構配設於吐出部，開放吐出部的上部來形成脫氣部，在排出室的下部形成被處理物質的排出部，並且在上述導入室的導入部配設節流孔，藉由隔板將上述導入室劃分為第1吸入部所相通之第1導入室、及第2吸入部所相通之第2導入室，將粉體原料的供給機構的粉體原料供給管設成連接於第1吸入部之外管、及能夠滑動地配設於外管內之內管的雙重構造，並配設能夠截斷外管的上游側與下游側之雙向閥，在供給粉體原料時，打開雙向閥，使內管前進而使粉體原料從內管通過外管來供給，並且在不供給粉體原料時，使內管後退並關閉雙向閥， 將循環流路設為具備套管部之雙重構造，並向套管部供給冷媒體。