TWI717377B - 微粒化裝置、及使用該裝置之具有流動性的製品的製造方法 - Google Patents

微粒化裝置、及使用該裝置之具有流動性的製品的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI717377B
TWI717377B TW105125000A TW105125000A TWI717377B TW I717377 B TWI717377 B TW I717377B TW 105125000 A TW105125000 A TW 105125000A TW 105125000 A TW105125000 A TW 105125000A TW I717377 B TWI717377 B TW I717377B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
rotor
stator
processed
micronization
treatment
Prior art date
Application number
TW105125000A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201726240A (zh
Inventor
羽生圭吾
神谷哲
小野里昌志
Original Assignee
日商明治股份有限公司
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商明治股份有限公司 filed Critical 日商明治股份有限公司
Publication of TW201726240A publication Critical patent/TW201726240A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI717377B publication Critical patent/TWI717377B/zh

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/27—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
    • B01F27/271—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed radially between the surfaces of the rotor and the stator
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41—Emulsifying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/81—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis the stirrers having central axial inflow and substantially radial outflow
    • B01F27/811—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis the stirrers having central axial inflow and substantially radial outflow with the inflow from one side only, e.g. stirrers placed on the bottom of the receptacle, or used as a bottom discharge pump
    • B01F27/8111—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis the stirrers having central axial inflow and substantially radial outflow with the inflow from one side only, e.g. stirrers placed on the bottom of the receptacle, or used as a bottom discharge pump the stirrers co-operating with stationary guiding elements, e.g. surrounding stators or intermeshing stators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/81—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis the stirrers having central axial inflow and substantially radial outflow
    • B01F27/812—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis the stirrers having central axial inflow and substantially radial outflow the stirrers co-operating with surrounding stators, or with intermeshing stators, e.g. comprising slits, orifices or screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/7175—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/06—Mixing of food ingredients
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/2202—Mixing compositions or mixers in the medical or veterinary field
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/2204—Mixing chemical components in generals in order to improve chemical treatment or reactions, independently from the specific application
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50—Mixing liquids with solids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Edible Oils And Fats (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
  • Formation And Processing Of Food Products (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)

Abstract

開發出：使用具備轉子、定子型式的混合器的微粒化裝置一邊將處理槽的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊積極地抑制或是防止在轉子的中心側(內徑側)發生負壓的狀態，且對於具有流動性的被處理物，可將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理更有效地進行的機構。

一種微粒化裝置，是將轉子、定子型式的混合器配置於處理槽的內部，一邊將前述處理槽的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊藉由前述轉子、定子型式的混合器，對於具有流動性的被處理物，進行乳化、分散、微粒化、混合、攪拌等的處理，且該微粒化裝置，具有：在旋轉的前述轉子，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的機構。

Description

微粒化裝置、及使用該裝置之具有流動性的製品的製造方法
本發明，是有關於微粒化裝置、及使用該裝置的具有流動性的製品的製造方法。具體而言有關於一種微粒化裝置，是將轉子、定子型式的混合器配置於處理槽的內部，一邊將前述處理槽的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊對於具有流動性的被處理物，藉由前述轉子、定子型式的混合器，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的處理。且有關於一種具有流動性的製品的製造方法，是使用前述微粒化裝置，對於具有流動性的被處理物，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的處理。
對於使處理槽(例如槽桶、混合單元等)的內部，在比外部的壓力更被減壓的條件下，即，在真空的條件下，對於具有流動性的被處理物，可以進行混合、攪拌 等的處理的真空混合器，從以前已被提案各式各樣的機構。
在專利文獻1及專利文獻2中記載了一種真空混合器，是在真空容器的底部形成攪拌物的排出口，並且具有將該攪拌物的排出口開閉的底部的開閉蓋。
在專利文獻3及專利文獻4中，對於具有流動性的被處理物，可以進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理的微粒化裝置，是記載了一種轉子、定子型式的混合器。
在專利文獻3及專利文獻4中，具體而言記載了，轉子、定子型式的混合器，是由：在周壁具有複數個開口部的定子、及在與前述定子的內周面之間在徑方向將規定的間隔空出的狀態下被配置於前述定子的內部的轉子所構成者。
在此，轉子、定子型式的混合器，如第1圖所示，是例如混合器單元4，由：在周壁具有複數個開口部1的定子2、及在與定子2的內周面之間在徑方向隔有規定的間隙δ地配置的轉子3所構成。
在這種轉子、定子型式的混合器中，在高速旋轉的轉子3及被固定的定子2之間形成於徑方向的規定的大小的間隙δ的附近中，可以利用高剪斷應力的發生，對於具有流動性的被處理物，有效地進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理。
即，在這種轉子、定子型式的混合器中，例 如，在飲食品、醫藥品、化學品(包含化妝品)的領域中，可以廣泛地應用於將具有流動性的被處理物調合、調製等的用途。
[習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開平8-140558號公報
[專利文獻2] 日本特開2008-113597號公報
[專利文獻3] 國際公開公報WO2012/023218
[專利文獻4] 日本特表2004-530556號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1] 改定六版化學工學便覽(化學工學會編丸善股份有限公司)
在專利文獻3中揭示了，包含轉子、定子型式的混合器的微粒化裝置，可以廣泛地應用於例如，在飲食品、醫藥品、化學品(包含化妝品)的領域中，將具有流動性的被處理物調合、調製的等的用途。
另一方面，使用具備轉子、定子型式的混合器的微粒化裝置，一邊將處理槽(例如槽桶、混合單元等)的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊對於具 有流動性的被處理物，將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理連續地進行的情況時，藉由在轉子的中心側(內徑側)發生負壓的狀態，使氣泡發生。伴隨此，微粒化裝置的動力下降、和定子的折損等的問題會發生，因此將這些的處理長時間連續地進行是困難的。
在習知技術中未被提案，使用轉子、定子型式的混合器及均質混合器等的高剪斷型混合器時，積極地抑制或是防止在轉子的中心側(內徑側)發生負壓的狀態的方法。
不如說是，藉由在轉子的中心側(內徑側)發生負壓的狀態，使氣泡發生，使可有效地進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理。
在這種狀況的課題，是開發：使用具備轉子、定子型式的混合器的微粒化裝置，一邊將處理槽的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊積極地抑制或是防止在轉子的中心側(內徑側)發生負壓的狀態，且對於具有流動性的被處理物，可更有效地進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理的機構(構造)。
本發明人等為了開發：即使使用具備轉子、定子型式的混合器的微粒化裝置，一邊將處理槽(槽桶、混合單元等)的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊對於具有流動性的被處理物，將乳化、分散、溶 解、微粒化、混合、攪拌等的處理長時間連續地進行的情況，也可積極地抑制或是防止在轉子的中心側(內徑側)發生負壓的狀態，且對於具有流動性的被處理物，可更有效地進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理的機構，而進行了各式各樣的檢討。
且此檢討的結果，發現：藉由具備將轉子、定子型式的混合器配置於處理槽的內部，在旋轉的轉子，以規定壓力以上的壓力，使具有流動性的被處理物流動的機構的話，對於具有流動性的被處理物，可將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理更有效地進行，而完成本發明。
即，本發明，是
[1]一種微粒化裝置，是由：在周壁具有複數個開口部的定子、及在與前述定子的內周面之間在徑方向隔有規定間隔的狀態下被配置於前述定子的內側的轉子所構成，將轉子、定子型式的混合器配置於處理槽的內部，一邊將前述處理槽的內部保持在加壓、大氣壓(常壓)或是真空(減壓)的狀態，一邊藉由前述轉子、定子型式的混合器，對於具有流動性的被處理物，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的處理，該微粒化裝置，具有：在旋轉的前述轉子，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的機構。
[2]對於[1]前述的微粒化裝置，在旋轉的前述轉子， 以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的前述機構，是在前述轉子的徑方向的內側，從與前述轉子的旋轉方向垂直交叉的方向，使前述被處理物朝旋轉的前述轉子流動的機構。
[3]對於前述[1]或是[2]的微粒化裝置，在旋轉的前述轉子，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的前述機構，是藉由在使被配置於前述轉子的徑方向的內側的前述轉子旋轉的旋轉軸的外周附近，配置追加的轉子並使其旋轉，在旋轉的前述轉子，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的機構。
[4]對於前述[1]至[3]的其中任一的微粒化裝置，在旋轉的前述轉子，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的前述機構，是藉由在使被配置於前述轉子的徑方向的內側的前述轉子旋轉的旋轉軸的外周附近，配置導流管，在旋轉的前述轉子，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的機構。
[5]對於前述[1]至[4]的其中任一的微粒化裝置，前述轉子、定子型式的混合器，是使前述轉子的徑方向的外側之中與前述被處理物接觸的部分由蓋構件覆蓋的轉子、定子型式的混合器。
[6]一種具有流動性的製品的製造方法，使用前述[1]至[5]的其中任一的微粒化裝置，對於具有流動性的被處理物，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的 處理。
[7]對於前述[6]的具有流動性的製品的製造方法，前述具有流動性的製品是飲食品、醫藥品或是化學品。
依據本發明的話，可以提供一種新的微粒化裝置，即使在具備轉子、定子型式的混合器的微粒化裝置中，一邊將處理槽(槽桶、混合單元等)的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊對於具有流動性的被處理物，將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理長時間連續地進行的情況，也可積極地抑制或是防止在轉子的中心側(內徑側)發生負壓的狀態，且具有：對於具有流動性的被處理物，可將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理更有效地進行的機構。
且可以提供使用這種新的微粒化裝置，對於具有流動性的被處理物，進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理的具有流動性的製品(例如飲食品、醫藥品、化學品(包含化妝品))的製造方法。
1:複數個開口部
2，13a，13b:定子
3，14:轉子
4:混合器單元
5:旋轉軸
6:第二轉子
6a，6b，6c:追加的轉子(第二轉子)
7:蓋構件
8:開口
11:處理槽
15:溝部
15a，15b:周面
16a，17a:內周面
16b，18a:外周面
20，21:箭頭
[第1圖]說明具備轉子、定子型式的混合器的混合器單元的一般的構成的立體圖。
[第2圖]說明具備本發明的微粒化裝置中的轉子、定 子型式的混合器的機構的概念圖。
[第3圖]說明具備本發明的微粒化裝置中的轉子、定子型式的混合器的機構的一實施例的概念圖。
[第4圖]說明具備本發明的微粒化裝置中的轉子、定子型式的混合器的機構的其他的概念圖。
[第5圖]說明具備本發明的微粒化裝置中的轉子、定子型式的混合器的機構的其他的實施例的立體圖。
[第6圖]說明本發明的微粒化裝置的一實施例的概念圖，省略一部分，將一部分剖切顯示的立體圖。
[第7圖]說明追加的轉子(第二轉子)的概念圖，(a)，是螺旋型的轉子，(b)，是螺旋槳型的轉子。
[第8圖]說明實施例1的微粒化裝置中的混合器的概略的構成的分解立體圖。
[第9圖]顯示實施例1的微粒化裝置中的真空時的動力的減少量的圖表。
[第10圖]說明實施例2的微粒化裝置中的追加的轉子的概念圖，對於與旋轉軸的方向垂直交叉的面使攪拌翼由32度及25度傾斜的轉子。
[第11圖]顯示實施例2的微粒化裝置中的追加的轉子的攪拌翼的先端速度及真空時的動力的減少量的關係的圖表。
[第12圖]顯示實施例3的微粒化裝置中的追加的轉子的攪拌翼的先端速度及真空時的動力的減少量的關係的圖表。
[第13圖]說明定子的開口率的計算的參考圖。
本實施例的微粒化裝置，是將轉子、定子型式的混合器配置於處理槽(例如槽桶、混合單元等)的內部，一邊將前述處理槽的內部保持在加壓、大氣壓(常壓)或是真空(減壓)的狀態，一邊藉由前述轉子、定子型式的混合器，對於具有流動性的被處理物，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的處理者。
前述轉子、定子型式的混合器，可舉例專利文獻3或是專利文獻4者。具體而言可舉例，由：在周壁具有複數個開口部的定子、及在與前述定子的內周面之間在徑方向隔有規定間隔的狀態下被配置於前述定子的內側的轉子所構成者。
且本實施例的微粒化裝置，是具備：在旋轉的前述轉子，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的機構。
前述機構，在旋轉的前述轉子中，可以在前述轉子的徑方向的內側，從與前述轉子的旋轉方向垂直交叉的方向(即與轉子的旋轉軸的軸方向平行的方向)，使前述被處理物流動的實施例。由此，成為在旋轉的前述轉子，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的實施例者。
例如，如第2圖所示，具有：將旋轉軸5作為旋轉的中心，朝箭頭20所示的方向旋轉的轉子3中，使流體朝箭號21所示的方向流動的機構的實施例。即，藉由這種機構，在將旋轉軸作為旋轉的中心而旋轉的轉子中，可以強制地使被處理物朝與旋轉軸的軸方向平行的方向流動。
使被處理物流動的機構的一實施例，是例如，第3圖所示者。
在如第3圖所示的實施例中，前述機構，是在旋轉的前述轉子中，藉由在使被配置於前述轉子的徑方向的內側的前述轉子旋轉的旋轉軸5的外周附近，配置追加的轉子並使其旋轉，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的實施例。
例如，如第3圖所示，在轉子3的上位部且在旋轉軸5，固定有追加的轉子(第二轉子)6a、6b、6c的實施例。又，以下，也有將第二轉子6a、6b、6c總稱為「第二轉子6」。
即，如第3圖所示，藉由旋轉軸5的旋轉，而被固定於旋轉軸5的轉子3是朝箭頭20所示的方向旋轉的同時，第二轉子6也朝箭頭20所示的方向旋轉，藉此，朝箭頭21所示的方向(與旋轉軸5的軸方向平行的方向，例如，大致平行方向)強制地使被處理物流動。如此的話，具有：在朝箭頭20所示的方向旋轉的轉子3的方向中，藉由將被處理物送入，而在旋轉的轉子3以規定壓 力以上的壓力，使被處理物流動的機構的實施例。
又，如第3圖所示，追加的轉子(第二轉子)雖是1個(1組)也可以，2個以上也可以，但是若從將本實施例的微粒化裝置的機構簡略化，提高微粒化裝置的洗淨性等的觀點，追加的轉子是1個較佳。
使被處理物流動的機構的其他的實施例，是例如，在旋轉的前述轉子中，藉由在使被配置於前述轉子的徑方向的內側的前述轉子旋轉的旋轉軸的外周附近配置導流管，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的機構。即，藉由這種機構，在將旋轉軸作為旋轉的中心而旋轉的轉子中，可以朝與旋轉軸的軸方向平行的方向，例如，朝大致平行方向強制地使被處理物流動。
在此，雖未圖示，但是例如，在旋轉軸5的外周附近配置導流管，藉此，朝箭頭21所示的方向強制地使被處理物流動。藉此具有：在朝箭頭20所示的方向旋轉的轉子3的方向中，藉由將被處理物送入，在旋轉的轉子3中，以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構的實施例。
且雖未圖示，但是如第3圖所示，將第二轉子6作為追加的轉子配備，且進一步，在旋轉軸5的外周附近，配置導流管，藉此可以作為朝箭頭21所示的方向強制地使被處理物流動的機構。
又，導流管是1個(1組)也可以，2個以上也可以。若從將本實施例的微粒化裝置的機構簡略化，提高 微粒化裝置的洗淨性等的觀點，導流管是1個較佳。
在任何情況下，在第2圖及第3圖中，藉由朝箭頭21所示的方向強制地使被處理物流動，即使一邊將處理槽的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊對於具有流動性的被處理物，將乳化、分散、微粒化、混合、攪拌等的處理長時間連續地進行的情況，也可以積極地抑制或是防止在轉子3的中心側(內徑側)發生負壓的狀態。藉此，可以抑制或是防止氣泡的發生。
如上述說明的第2圖及第3圖所例示，由具備上述說明的機構的本實施例的微粒化裝置，在旋轉的轉子3以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的話，例如，在20000L容的處理槽內，進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理情況時，具體而言，由絕對壓的101300(常壓)Pa以上的壓力或是蒸氣壓以上的壓力，使被處理物流動。
採用如第3圖或是第5圖所示的實施例，使用第二轉子6，朝旋轉的轉子3以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的情況時，對於第二轉子6的角度、攪拌翼的形狀、構造(尺寸、傾斜)等，可以積極地以規定壓力以上的壓力使被處理物流動的構造較佳。
在此，第二轉子6的角度，是指對於攪拌翼與旋轉軸的方向垂直交叉的面傾斜的角度。例如，在如第10圖所示的上側的第二轉子中，第二轉子的角度，即，攪拌翼的傾斜是32度，在如第10圖所示的下側的第二轉 子中，第二轉子的角度，即，攪拌翼的傾斜是25度。
藉由在處理槽內習知的具備轉子、定子型式的混合器的習知的微粒化裝置中一邊將處理槽的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊對於具有流動性的被處理物，將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理長時間連續地進行，使氣泡發生的話，動力會下降，處理的效率會下降。
另一方面，具備本實施例的轉子、定子型式的混合器的微粒化裝置，是具備：在旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的在第2圖及第3圖被例示，且，上述被說明的機構。
依據這種本實施例的微粒化裝置的話，即使一邊將處理槽的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊對於具有流動性的被處理物，將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理長時間連續地進行的情況，也可以積極地抑制或是防止在轉子的中心側(內徑側)發生負壓的狀態。由此，抑制動力下降，可以對於具有流動性的被處理物，更有效地進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理。
在此，真空的狀態，是指比大氣壓的狀態更低的氣壓，較佳是0~-0.5MPa、更佳是0~-0.2MPa、進一步較佳是0~-0.15MPa、特別佳是0~-0.1MPa。
在習知的包含轉子、定子型式的混合器的習知的微粒化裝置中，藉由一邊將處理槽的內部保持在加 壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊對於具有流動性的被處理物，將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理長時間連續地進行的話，具有氣泡的發生成為原因的定子的折損等的問題。
另一方面，具備本實施例的轉子、定子型式的混合器的微粒化裝置，是具備：在旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的在第2圖及第3圖被例示，且，上述被說明的機構。依據這種本實施例的微粒化裝置的話，即使一邊將處理槽的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊對於具有流動性的被處理物，將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理長時間連續地進行的情況，也可以消解氣泡的發生成為原因的定子的折損等的問題。
本實施例的微粒化裝置，是使前述轉子的徑方向的外側之中與前述被處理物接觸的部分由蓋構件覆蓋的形態也可以。
在第4圖及第5圖所示的實施例中，使在徑方向內側具有開口8的蓋構件7，在定子2的上部的徑方向從外側覆蓋一部分。
即，在第4圖及第5圖所示的轉子、定子型式的混合器中，原本是被處理物在徑方向朝向外側自由地流動處(上側處)，由甜甜圈形狀(雙重圓狀)等的蓋構件7覆蓋閉鎖。
在此，在第4圖及第5圖所示的實施例中， 藉由在旋轉的轉子3以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構，朝箭頭21所示的方向使被處理物流動的話，對於朝箭頭20所示的方向旋轉的轉子3，透過形成於蓋構件7的內徑側的開口8，使被處理物朝轉子3的方向流動。藉此，藉由更積極地抑制或是防止在轉子3的中心側(內徑側)發生負壓的狀態，就可以更有效地抑制或是防止氣泡的發生。
且在第4圖及第5圖所示的實施例中，藉由在旋轉的轉子3以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構，從箭頭21所示的方向朝轉子3的方向，使被處理物流動的話，在定子2的內周附近中，原本被處理物在徑方向朝向外側自由地流動處(上側處)，因為被蓋構件7覆蓋閉鎖，所以不會通過定子2，從轉子3的附近朝外部漏出的狀態變少。藉此，藉由更積極地抑制或是防止在轉子3的中心側(內徑側)發生負壓的狀態，就可以更有效地抑制或是防止氣泡的發生。
例如，藉由採用第4圖及第5圖所示的實施例，在高速旋轉的轉子3及被固定的定子2之間形成於徑方向的規定的大小的間隙δ的附近中，可以利用高剪斷應力的發生。由此，對於具有流動性的被處理物，可以有效地進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理。
在習知技術中未被提案，使用轉子、定子型式的混合器及均質混合器等的高剪斷型混合器時，積極地 抑制或是防止在轉子的中心側(內徑側)發生負壓的狀態的方法。不如說是，藉由在轉子的中心側(內徑側)發生負壓的狀態，使氣泡發生，使可有效地進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理。
且在習知技術中，與本實施例的微粒化裝置相異，未檢討：為了積極地抑制或是防止在轉子3的中心側(內徑側)發生負壓的狀態，而設置相當於第二轉子的構件。更不用說未檢討，為了在旋轉的轉子3以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動，而在第二轉子被要求的攪拌翼的形狀、構造(尺寸、傾斜)等。
在此，在本實施例的微粒化裝置中，第二轉子6的形狀、構造，是可以發揮朝向轉子3和定子2，將被處理流體壓入的方式流動的力的話，雖無特別限制，但是若從可以強力發揮將被處理流體壓入的方式流動的力的觀點，較佳是，螺旋型、螺旋槳型，更佳是，螺旋槳型。
在本實施例的微粒化裝置中，例如，以轉子3的旋轉軸5為中心的徑方向中的長度(直徑)是250~500mm的情況，第二轉子6的攪拌翼的高度(旋轉軸5的軸方向中的長度)，較佳是80mm以上。且，更佳是100mm以上，進一步較佳是120mm以上，進一步較佳是140mm以上，進一步較佳是160mm以上，進一步較佳是180mm以上，進一步較佳是200mm以上，進一步較佳是220mm以上，進一步較佳是240mm以上，進一步較佳是260mm以上，進一步較佳是280mm以上。
又，第二轉子6的攪拌翼的高度的上限，是旋轉軸5的軸方向中的長度以內的話，雖無特別限制，但是例如，第二轉子6的攪拌翼的高度，較佳是1500mm以下。且，更佳是1000mm以下，進一步較佳是800mm以下，進一步較佳是600mm以下。
在本實施例的微粒化裝置中，例如，以轉子3的旋轉軸5為中心的徑方向中的長度(直徑)是250~500mm的情況，第二轉子6的攪拌翼的傾斜，較佳是10~80°，更佳是15~70°，進一步較佳是20~60°，進一步較佳是25~50°，進一步較佳是25~40°，進一步較佳是30~40°，進一步較佳是30~35°。
第二轉子6的攪拌翼的傾斜是10~80°的話，從積極地抑制或是防止在轉子3的中心側(內徑側)發生負壓的狀態的目的，可以有效地在旋轉的轉子3以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動。
在本實施例的微粒化裝置中，與習知的具備轉子、定子型式的混合器的習知的微粒化裝置相比較，即使一邊將處理槽的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊對於具有流動性的被處理物，將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理長時間連續地進行的情況，也可以積極地抑制或是防止在轉子3的中心側(內徑側)發生負壓的狀態。由此，抑制動力下降，對於具有流動性的被處理物，可以將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理更有效地進行。
且在本實施例的微粒化裝置中，與習知的包含轉子、定子型式的混合器的習知的微粒化裝置相比較，即使一邊將處理槽的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊對於具有流動性的被處理物，將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理長時間連續地進行的情況，也可以積極地抑制或是防止在轉子3的中心側(內徑側)發生負壓的狀態。由此，更有效地抑制或是防止氣泡的發生，可以消解伴隨氣泡的發生的定子的折損等的問題。
在本實施例的微粒化裝置中，省略一部分的分解立體圖是如第6圖所示，可以設置：將處理槽的內部保持在加壓、大氣壓或是真空狀態的處理槽11內，如第5圖(符號10)所示，在旋轉的轉子3以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構。
在本實施例的微粒化裝置中，與習知的具備轉子、定子型式的混合器的習知的微粒化裝置相比較，在處理能力高的狀態下，可以將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理長時間連續地進行。
使用本實施例的微粒化裝置，對於具有流動性的被處理物，進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理時，可以在處理能力高的狀態下，有效率地對於固體(粉末等)及液體(水等)，進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理。
此時，例如，使用本實施例的微粒化裝置， 對於具有流動性的被處理物(水等)，在處理能力高的狀態下，可以將規定量的固體(粉末等)分散或是/溶解用的所需時間，比以往更短縮。
且使用本實施例的微粒化裝置，對於具有流動性的被處理物(水等)，可以在處理能力高的狀態下，將大容量的固體(粉末等)分散或是/溶解用的所需時間設定在規定內。
又，在此，固體，是指可以對於具有流動性的被處理物，進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等所產生的粉末等的固體的全部。
使用本實施例的微粒化裝置，對於具有流動性的被處理物，進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理時，可以在處理能力高的狀態下，有效率地對於任意的水相及油相，進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理。由此，也可以製造水中油型乳化物、油中水型乳化物之中其中任一的乳化物。
使用本實施例的微粒化裝置，對於具有流動性的被處理物，進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理時，由與專利文獻3(國際公開2012/023218)的微粒化裝置同樣的概念，可以調整和設定乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理的條件。
具體而言，如以下的式1。
Figure 105125000-A0305-02-0022-1
在此，前述的式1中，εt：全能量消散率[m2/s3]
εl：定子的開口部的局部能量消散率[m2/s3]
fs_h：剪斷頻率
tm：混合時間[s]
A：定子的開口率[-]
nr：轉子葉片的枚數[-]
D：轉子的直徑[m]
δ：轉子及定子的間隙[m]
h：定子的高度[m]
l：定子的厚度[m]
d：定子的孔徑[m]
Np：動力數[-]
Nqd：流量數[-]
N：旋轉數[1/s]
V：液量[m3]
Ch：定子中的形狀依存項[m5]。
在前述的式1中，定子的開口部的局部能量消散率(即轉子及定子的間隙(間隔)中的局部能量消散率)：εl[m2/s3]，是相當於「乳化強度(多強的力)」。且，剪斷頻率：Fsh，是顯示單位時間承受幾次力。
在此，藉由「乳化強度(多強的力)」、及「剪斷頻率(單位時間承受幾次力)」及「混合時間：tm[s]」的積，求得全能量消散率：εt。
．前述的式1的「定子的開口率：A[-]」
第13圖，是說明定子的開口率：A[-]的計算的參考圖。定子的開口率：A[-]，是定子側面的面積：Ss[m2]、及全部的孔的面積：Sh[m2]的比率Sh/Ss[-]。
因為Ss=π *(D+2 δ)*h，Sh=π/4*d2*n，所以可以由A=d2*n/(4*(D+2 δ)*h)計算。在此，D，是翼徑[m]，h，是定子的高度[m]，d，是孔徑[m]，n，是孔數[-]。
．前述的式1的「動力數：Np[-]」
在非專利文獻1(改定六版化學工學便覽(化學工學會編丸善股份有限公司)」)的「7攪拌」的頁中的「在表7、1攪拌常用的無次元數」記載了，動力數，是由Np=P/ρ *N3*D5的計算式求得。在此，P，是動力[kW]，ρ，是密度[kg/m3]，N，是旋轉數[s-1]，D，是翼徑[m](非專利文獻1「化學工學便覽」的表7、1中，雖將旋轉數記為 n(小寫)，將翼徑記為d(小寫)，但是在本說明書為了記號的統一，在此，將旋轉數記為N(大寫)，將翼徑記為D(大寫)。
因為動力，已知是作為實測值，密度、旋轉數，翼徑已知是作為物性值、運轉條件，所以動力數：Np，可以作為數值計算。
．前述的式1的「流量數：Nqd」
與動力數：Np同樣地，在非專利文獻1(改定六版化學工學便覽(化學工學會編丸善股份有限公司)」)的「7攪拌」的頁中的「在表7、1攪拌常用的無次元數」記載了，(吐出)流量數，是由Nqd=qd/N*D3的計算式求得。在此，qd，是吐出流量[m3/s]，N，是旋轉數[s-1]，D，是翼徑[m]。
吐出流量，已知是作為實測值，旋轉數、翼徑，已知是作為裝置條件、運轉條件，流量數：Nqd可以作為數值計算。
．前述的式1及『液滴徑』的關係
如在專利文獻3(國際公開WO2012/23218)所檢證，在轉子、定子型式的混合器中，可以藉由由前述的式1求得的全能量消散率：εt將被處理流體的液滴徑的變化(液滴的微粒化傾向)總括地評價。
藉由評價由將被包含於將此全能量消散率： εt導出的計算式之轉子、定子的尺寸及運轉時的動力、流量測量而得的各混合器的特有的數值也就是定子中的形狀依存項：Ch[-]的值的大小，就可以評價混合器的性能(對於被處理流體進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理中的混合器的性能)。
從將上述的全能量消散率：εt導出的計算式明顯可知，定子中的形狀依存項：Ch[-]，是依據定子的開口率：A[-]、轉子葉片的枚數：nr[-]、轉子的直徑：D[m]、轉子及定子的間隙：δ[m]、定子的高度：h[m]、定子的孔徑：d[m]、定子的厚度：l[m]、流量數：Nqd[-]、動力數：Np[-]的各混合器的特有的數值。
在此，藉由比較(評價)此值的大小，就可以評價多種多樣的混合器的性能(對於被處理流體進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理中的混合器的性能)。
藉由比較(評價)將全能量消散率：εt導出的前述的式1中的定子中的形狀依存項：Ch[-]的值的大小，就可以評價多種多樣的混合器的性能。
在此，藉由比較(評價)被包含於將全能量消散率：εt導出的前述的式1的各混合器的特有的數值的定子中的形狀依存項：Ch[-]的值的大小，就可以評價多種多樣的混合器的性能，並且可以設計(開發、製作)高性能的混合器。
如在專利文獻3(國際公開WO2012/23218)被 檢證，由前述的式1被計算的全能量消散率：εt，是在轉子、定子型式的混合器中，可以全面地考慮運轉條件和形狀的不同來評價其性能的指標。
在轉子、定子型式的混合器中，藉由使全能量消散率：εt的值一致，就可以全面地考慮運轉條件和形狀的不同，按比例放大或是按比例縮小。
且藉由使：轉子、定子型式的混合器的實驗機規模及/或中間工場規模中的全能量消散率：εt的值、及將按比例放大或是按比例縮小的實製造機中的εt的值的計算值一致，就可以按比例放大或是按比例縮小。
即，從專利文獻3可明白，使用轉子、定子型式的混合器，將被處理流體處理的情況，由前述的式1所求得的全能量消散率：εt若大的話，液滴徑有變小傾向。且，被實際處理之後的被處理流體的平均液滴徑：d50、及由前述的式1所求得的全能量消散率：εt之間，是以下的關係式成立。
平均液滴徑：d50=a*Ln(εt)+b(R=0.91、a=-6.2465、b=116.42)
使用轉子、定子型式的混合器，每將被處理流體處理時，從上述的關係式，可以獲得為了獲得規定的液滴徑所必要的從前述的式1所計算的全能量消散率：εt。
接著，將有關於前述的式1的運轉條件的資訊(N：旋轉數，tm：混合時間，V：處理液的體積，．．．，1次的製造量)輸入的話，可以反算：將規定的液量，在規定的時間內、及規定的旋轉數，為了獲得規定的液滴徑所必要的形狀依存項：Ch的值。且，最後，計算成為規定的形狀依存項：Ch的值的混合器的形狀。
如此，將混合器的形狀的資訊輸入的話，因為可以計算形狀依存項：Ch，所以其結果，藉由決定規定的液滴徑，將規定的製造條件輸入，就可以計算最適合的混合器的形狀的資訊，成為可依照此方針設計混合器。
另一方面，為了推定實際設計的混合器的微粒化的性能，是反向上述的計算步驟。具體而言，將實際設計的混合器的形狀的資訊輸入的話，可以計算形狀依存項：Ch。
接著，將形狀依存項：Ch及規定的運轉條件(N：旋轉數，tm：混合時間，V：處理液的體積，．．．，1次的製造量)輸入的話，就可以計算前述的式1的值(全能量消散率：εt)。
最後，藉由朝上述的平均液滴徑：d50、及全能量消散率：εt的關係式，代入從前述的式1被計算的值，就可以計算：由規定的液量，在規定的時間內，在規定的旋轉數所獲得的液滴徑。
上述的平均液滴徑：d50、及全能量消散率：εt的關係式中，全能量消散率：εt大的話，液滴徑具有 變小的傾向。
前述的式1，是從形狀依存項：Ch、及運轉條件項(N：旋轉數，tm：混合時間，V：處理液的體積，．．．，1次的製造量)成立。
通常，運轉條件項，是依各種的前提決定，可以簡單地假設為不變，而假定為一定值。
在此，形狀依存項是隨著變大，液滴徑是變小，即，可以說液滴徑是形狀依存項的函數。
在此，藉由評價形狀依存項的多寡，就可以數值地評價混合器的性能(即乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理的性能)。
在此，依據前述的式1，藉由計算全能量消散率：εt[m2/s3]，就可推定：對於具有流動性的被處理物，進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理之具備轉子、定子型式的混合器的本實施例的微粒化裝置的運轉時間、及藉此所得的製品的液滴徑，可以製造具有所期的液滴徑的具有流動性的製品。
在本實施例的微粒化裝置所具備的轉子、定子型式的混合器中，也由與專利文獻3的微粒化裝置同樣的概念，將液滴徑及全能量消散率：εt的值(大小)的關係式構築，由此，可以計算在所期的液滴徑所必要的全能量消散率：εt的值。在此，如上述，液滴徑，是依存於全能量消散率：εt的值，液滴徑愈小，全能量消散率：εt的值愈大的關係式。
例如，將具有特定的流動性的被處理物為對象，使用轉子、定子型式的小型混合器，由小規模(實驗室規模、中試規模)，將液滴徑及全能量消散率：εt的值的對數的關係由2點以上計算。且，可以將這些的關係由線形最小二次方法或是非線形最少二次方法等數式化，計算對應成為目標的液滴徑的全能量消散率：εt的值。
又，每計算全能量消散率：εt的值時，可以由在實際的處理所使用的混合器、和實際處理的規模等，將液滴徑及全能量消散率：εt的值的對數的關係由2點以上計算。
在本實施例的微粒化裝置所配備的轉子、定子型式的混合器中，具備：在旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力，使具有流動性的被處理物流動的機構。在此，與習知的包含轉子、定子型式的混合器的習知的微粒化裝置相比較，可以提高動力數：Np[-]，並且可以提高定子中的形狀依存項的係數：Ch。
又，動力數：Np[-]，是如上述被定義，在化學工學的領域中一般被使用的無次元數。即，動力數：Np[-]，是從由實驗測量的動力：P所導出的無次元數。又，動力：P，是與轉子、定子型式的混合器的消耗電力[Kw]同義。
在習知的包含轉子、定子型式的混合器的習知的微粒化裝置中，定子中的形狀依存項的係數：Ch是一定。在此，假設，為了減小液滴徑，有必要加大全能量消 散率：εt的值，因此，有必要將混合時間：tm[s]及旋轉數：N[s-1]增加，減少液量：V[m3]。
另一方面，在本實施例的微粒化裝置中，即使包含轉子、定子型式的混合器的微粒化裝置，也可以將定子中的形狀依存項的係數：Ch本身提高。在此，與習知同樣的混合時間：tm[s]及旋轉數：N[s-1]及液量：V[m3]的話，可以更減小液滴徑。
且在本實施例的微粒化裝置中，即使包含轉子、定子型式的混合器的微粒化裝置，也可以將定子中的形狀依存項的係數：Ch本身提高。在此，與習知同樣的旋轉數：N[s-1]及液量：V[m3]的話，可以將必要的混合時間：tm短縮。
這些，是使在本實施例的微粒化裝置所配備的轉子、定子型式的混合器，具備在旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力使被處理物流動的機構而可實現。
一般，在習知的包含轉子、定子型式的混合器的微粒化裝置中，提高處理能力的場合，會伴隨裝置本身的劣化使裝置的零件的損傷迅速，有必要將裝置的零件的修復和交換等由高頻率進行，即使使用本實施例的微粒化裝置，也被預測需要與習知同樣的裝置的零件的修復和交換等。
但是與這種預測相反，在本實施例的微粒化裝置中，特別是一邊將處理槽的內部保持在真空的狀態，一邊提高長時間連續處理能力的情況時，也可消解伴隨氣 泡的發生所產生的定子的折損的問題，就不必要將裝置的零件的修復和交換等由高頻率進行。
尤其是，使用習知的包含轉子、定子型式的混合器的習知的微粒化裝置，一邊將處理槽的內部保持在真空的狀態，一邊對於具有流動性的被處理物，將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理長時間連續地進行的情況時，藉由在轉子的中心側(內徑側)發生負壓的狀態，使氣泡發生，伴隨此使微粒化裝置的動力下降。在此，即使使用本實施例的微粒化裝置，也被預測會與習知同樣地動力下降。
但是與這種預測相反，使用本實施例的微粒化裝置，一邊將處理槽的內部保持在真空的狀態，一邊對於具有流動性的被處理物，將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理長時間連續地進行的情況時，也不會有伴隨氣泡的發生使動力下降的情況。
如此，在本實施例的微粒化裝置中，與習知的包含轉子、定子型式的混合器的習知的微粒化裝置相比較，可以減小液滴徑的處理能力，即，有效地提高乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理能力。且，一邊將處理槽的內部保持在真空的狀態，一邊對於具有流動性的被處理物，將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理長時間連續地進行的情況時，也可消解伴隨氣泡發生的動力下降的問題、和定子折損等的問題。
在本實施例的微粒化裝置中，具備在旋轉的 轉子以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的特有的機構。此時，在本實施例的微粒化裝置中，與未具備在旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構的習知的包含轉子、定子型式的混合器的習知的微粒化裝置相比較，前述的式1的動力數：Np[-]，較佳是1.2~2倍，更佳是1.2~1.9倍，進一步較佳是1.2~1.8倍，進一步較佳是1.2~1.7倍，進一步較佳是1.2~1.6倍，進一步較佳是1.2~1.5倍，進一步較佳是1.3~1.5倍。
本實施例的微粒化裝置，與習知的微粒化裝置相比較，動力數：Np[-]是1.2倍以上的話，因為可以減小液滴徑的處理能力，即，有效地提高乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理能力而較佳。且，在本實施例的微粒化裝置中，與習知的微粒化裝置相比較，動力數：Np[-]是2倍以下的話，可以減小液滴徑的處理能力，即，有效地提高乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理能力，並且一邊將處理槽的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊對於具有流動性的被處理物，將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理長時間連續地進行的情況時，因為也沒有伴隨氣泡發生的動力下降的情況而較佳。
在本實施例的微粒化裝置中，對於具有流動性的被處理物，在進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理之前及進行了該處理之後，將水中油型乳化物(乳飲料、流動食物、經腸營養劑等)的液滴徑比較 的話，進行該處理之前的脂肪的液滴徑(平均脂肪球徑)是例如5~100μm的情況時，進行了該處理之後的平均脂肪球徑，較佳是0.1~3μm、更佳是0.1~2μm、進一步較佳是0.2~1μm、進一步較佳是0.2~0.9μm、進一步較佳是0.3~0.8μm、進一步較佳是0.3~0.7μm。
此時，進行該處理的前的平均脂肪球徑，較佳是5~100μm、更佳是5~50μm、進一步較佳是5~25μm、進一步較佳是10~20μm。
此時，在本實施例的微粒化裝置中，進行該處理之前的平均脂肪球徑是5μm以上的話，因為可獲得(發揮)乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理的實質的效果而較佳。且，在本實施例的微粒化裝置中，進行該處理之前的平均脂肪球徑是100μm以下的話，因為可獲得該處理的充分的效果而較佳。
在本實施例的微粒化裝置中，被處理物的處理時間，無特別限制，長時間也可以，短時間也可以。
例如，將脂質的液體原料(奶油、合成奶油、食用油脂等)及/或蛋白質的粉體原料(牛奶蛋白質、乳清蛋白質、分離大豆蛋白質等)在水中分散及/或溶解的情況時，被處理物的處理時間，較佳是10~180分鐘，更佳是10~120分鐘，進一步較佳是10~80分鐘，進一步較佳是10~60分鐘，進一步較佳是10~40分鐘，進一步較佳是10~20分鐘。
此時，將脂質的液體原料及/或蛋白質的粉體 原料在水中分散及/或溶解的情況時，被處理物的處理時間是相同的話，在本實施例的微粒化裝置中，與習知的包含轉子、定子型式的混合器的習知的微粒化裝置相比較，被處理物的處理量(處理能力)是成為2倍。
即，將脂質的液體原料及/或蛋白質的粉體原料在水中分散及/或溶解的情況時，被處理物的處理量是相同的話，在本實施例的微粒化裝置中，與習知的包含轉子、定子型式的混合器的習知的微粒化裝置相比較，被處理物的處理時間是成為一半(2分之1)。
在本實施例的微粒化裝置中，被處理物的處理溫度，無特別限制，被處理物是具有流動性即可，被處理物是凝固點以上的溫度即可。
例如，被處理物的主要的成分是水的情況時，水的凝固點因為是0℃，所以被處理物的處理溫度，較佳是0~150℃，更佳是3~140℃，進一步較佳是5~130℃，進一步較佳是5~120℃，進一步較佳是5~110℃，進一步較佳是5~100℃，進一步較佳是5~80℃，進一步較佳是5~60℃。
此時，在本實施例的微粒化裝置中，可以將處理槽的內部保持在加壓的狀態，將被處理物的處理溫度設定成100℃以上地運轉(操作)。
且在本實施例的微粒化裝置中，可以將處理槽的內部保持在大氣壓或是真空的狀態，將被處理物的處理溫度設定成100℃未滿地運轉。
又，在本實施例的微粒化裝置中，被處理物的主要的成分是水以外(油脂、有機溶劑等)的情況時，被處理物的主要的成分也是由與水的情況同樣的概念，可以設定處理物的處理溫度地運轉。
在本實施例的微粒化裝置中，被處理物的黏度，無特別限制，被處理物是具有流動性即可，較佳是0.1~50000mPa．s，更佳是0.2~25000mPa．s，進一步較佳是0.3~10000mPa．s，進一步較佳是0.5~5000mPa．s，進一步較佳是1~5000mPa．s。
此時，在本實施例的微粒化裝置中，被處理物的黏度是0.1mPa．s以上的話，因為可獲得乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理的實質的效果而較佳。且，在本實施例的微粒化裝置中，被處理物的黏度是50000mPa．s以下的話，因為可獲得該處理的充分的效果而較佳。
在本實施例的微粒化裝置中，被處理物的固態分濃度，無特別限制，被處理物是具有流動性即可，例如，被處理物是飽和濃度以下的濃度即可，較佳是0.1~90重量%，更佳是0.5~80重量%，進一步較佳是1~70重量%，進一步較佳是5~65重量%，進一步較佳是7~60重量%，進一步較佳是10~55重量%，進一步較佳是12~50重量%，進一步較佳是15~45重量%。
此時，在本實施例的微粒化裝置中，被處理物的固態分濃度是0.1重量%以上的話，因為可獲得乳 化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理的實質的效果而較佳。且，在本實施例的微粒化裝置中，被處理物的固態分濃度是90重量%以下的話，因為可獲得該處理的充分的效果而較佳。
在本實施例的微粒化裝置中，攪拌翼的先端速度，是前述的式1的剪斷頻率：fs_h的影響因子，無特別限制，一邊將處理槽的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊對於具有流動性的被處理物，將乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理長時間連續地進行的情況時，也沒有伴隨氣泡發生的動力下降的情況即可。
又，攪拌翼的先端速度：U[m/s]，是如以下地被定義
U=π *N*D(π：圓周率，N：旋轉數，D：混合器的直徑)
一般，在習知的包含轉子、定子型式的混合器的習知的微粒化裝置中，為了一邊將處理槽的內部保持在真空的狀態，一邊提高乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理能力，而將攪拌翼的先端速度設定成20m/s以上的話，會伴隨氣泡使動力下降。
但是對於此，在本實施例的微粒化裝置中，即使為了一邊將處理槽的內部保持在真空的狀態，一邊提高乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理能 力，而將攪拌翼的先端速度設定成20m/s以上，仍可抑制或是防止氣泡發生，就沒有動力下降的情況。
在本實施例的微粒化裝置中，攪拌翼的先端速度，較佳是1~100m/s，更佳是2~80m/s，進一步較佳是5~70m/s，進一步較佳是7~60m/s，進一步較佳是10~50m/s。
本發明的別的實施例，是具有流動性的製品的製造方法，是使用本實施例的微粒化裝置，將具有流動性的被處理物，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的處理。
在本實施例中，具有流動性的製品，是指非固體狀的液狀和凝膠狀等的全部的流體的製品。且，此製品是該當，將具有流動性的被處理物(原材料等)商業地(工業地)加工而得的全部的製造物。具體而言，此製品是該當，具有流動性的飲食品、具有流動性的醫藥品、具有流動性的化學品(包含化妝品)等。
本實施例的具有流動性的飲食品是指，作為醫藥品被認可者以外，包含可以經口攝取(投藥)和經管攝取(投藥)(經鼻攝取、胃瘺(胃造口))之具有流動性的全部的飲食品。
本實施例的具有流動性的飲食品是指，清涼飲料(茶系飲料、咖啡飲料、可可飲料等)、乳飲料、乳酸菌飲料、發酵乳、練乳、奶油、合成奶油、食用油脂(植 物油脂、調製油脂等)、萃取物、湯料、調味料(醬油、佐料、湯汁、美乃滋、番茄醬、沙拉醬、味噌等)、咖哩和燉煮食物等的麵糊、方便(即食)食品用的湯、營養食品(流動食物、護理食品(濃稠食等)、配方奶、滋補飲料等)、牛油、人造牛油、低脂人造牛油、油性糕點糖果(巧克力等)等。又，在本實施例的具有流動性的飲食品中，也包含這些的中間製品、半成品、最終製品。
在此，中間製品、半成品是指，其後需要加工等的製品，包含：由乾燥處理所產生的粉末化、由保形劑等的添加所產生的固態化、由增黏劑和凝膠化劑等的添加所產生的黏性的賦予、供由與其他成分的混合所產生的性狀的變更等用的製品等者。
又，在本實施例中，具有流動性的飲食品之中，從其特性上，在有必要將其摻入成分(營養成分)由高濃度含有的飲食品中，對於其調合時間的短縮等是有效。
即，在本實施例中，適用在練乳、營養食品的流動食物、護理食品、配方奶、調味料的沙拉醬、味噌、咖哩和燉煮食物等的麵糊、方便(即食)食品用的湯較佳。
且在本實施例的具有流動性的飲食品中包含，例如，將固體原料微粒化(粉碎等)之後，將固體原料投入本實施例的微粒化裝置，一邊將具有流動性的液體原料分散、混合，一邊由規定的溫度管理和控制(保持等)地取出者。且也包含，藉由將固體原料投入本實施例的微粒 化裝置之後，將該固體原料微粒化，並且一邊在具有流動性的液體原料分散、混合，一邊由規定的溫度管理和控制地取出，而獲得萃取物、湯料等者。
在此，固體原料，具體而言是指，茶葉(綠茶、烏龍茶、紅茶等)、抹茶、咖啡、可可、草本植物、松露、香菇、松茸、肉類(豬、牛、鷄等)、魚貝類、海草類、果物、蔬菜等。
且液體原料，具體而言是指，水(包含冷水、溫水、熱水等)、牛乳(包含生乳)、乳飲料(包含乳成分的流體)、脫脂乳、還原脫脂乳、豆乳、果汁、蔬菜汁等。
在本實施例中，例如，將茶葉、抹茶、咖啡之中一種的單獨或是二種以上的組合並微粒化之後，朝本實施例的微粒化裝置，投入茶葉、抹茶、咖啡之中一種的單獨或是二種以上的組合，在水、牛乳、乳飲料之中一種的單獨或是2種以上的組合一邊分散、混合，一邊藉由由規定的溫度保持地取出，可有效率地獲得茶萃取物、抹茶萃取物、咖啡萃取物而較佳。且，朝本實施例的微粒化裝置，投入茶葉、抹茶、咖啡之中一種的單獨或是二種以上的組合之後，將茶葉、抹茶、咖啡之中一種的單獨或是二種以上的組合微粒化，並且在水、牛乳、乳飲料之中一種的單獨或是二種以上的組合一邊分散、混合，一邊藉由由規定的溫度保持地取出，可有效率地獲得茶萃取物、抹茶萃取物、咖啡萃取物而較佳。
進一步，在本實施例的具有流動性的飲食品 中也包含，藉由例如，朝本實施例的微粒化裝置，投入油相(油脂原料)，一邊在具有流動性的水相(水、包含粉體原料和風味成分和香料的水、液體原料等)分散、混合，一邊由規定的溫度管理和控制(保持等)，使(微粒化、)乳化，或是將水相投入本實施例的微粒化裝置，一邊在具有流動性的油相分散、混合，一邊由規定的溫度管理和控制(保持等)，使(微粒化、)乳化，而獲得水中油型乳化物，或是油中水型乳化物等者。
在此，水中油型乳化物，具體而言是指，乳飲料、練乳、奶油、合成奶油、美乃滋、沙拉醬、流動食物、配方奶等。
且油中水型乳化物是指，牛油、人造牛油、低脂人造牛油、油性糕點糖果(巧克力)等。
在本實施例中，藉由朝本實施例的微粒化裝置，投入植物油脂、調製油脂、奶油、牛油之中一種的單獨或是二種以上的組合，一邊在水、包含粉體原料和風味成分和香料的水、液體原料之中一種的單獨或是二種以上的組合分散、混合，一邊由規定的溫度管理和控制(保持等)，使(微粒化、)乳化，或是朝本實施例的微粒化裝置，投入水、包含粉體原料和風味成分和香料的水、液體原料之中一種的單獨或是二種以上的組合，一邊在植物油脂、調製油脂、奶油、牛油之中一種的單獨或是二種以上的組合分散、混合，一邊由規定的溫度管理和控制，使(微粒化、)乳化，可有效率地獲得乳飲料、美乃滋、沙拉醬、 流動食物、配方奶、低脂人造牛油、油性糕點糖果而較佳。
在本實施例的具有流動性的飲食品中，營養成分的含量(濃度)(脂質的含量、蛋白質的含量、糖質(碳水化物等)的含量、礦物質的含量、維他命的含量)，無特別限制，被處理物是具有流動性即可，對應具有流動性的製品的設計，使用本實施例的微粒化裝置，在可以進行乳化、分散、溶解、微粒化、混合、攪拌等的處理範圍中，可以決定營養成分的含量。
在本實施例的具有流動性的飲食品中，例如，水中油型乳化物的營養食品(流動食)的情況，脂質的含量，較佳是0~50重量%，更佳是0~40重量%，進一步較佳是0~30重量%，進一步較佳是0~20重量%，蛋白質的含量，較佳是0~50重量%，更佳是0~40重量%，進一步較佳是0~30重量%，進一步較佳是0~20重量%。糖質的含量，較佳是0~50重量%，更佳是0~40重量%，進一步較佳是0~30重量%，進一步較佳是0~20重量%。可以由將脂質的含量、蛋白質的含量、糖質的含量、礦物質的含量、維他命的含量合計成為100重量%的方式，決定營養成分的含量。
本實施例的具有流動性的醫藥品是指，作為醫藥品被認可者，包含可以經口攝取(投藥)和經管攝取(投藥)(經鼻攝取、胃瘺(胃造口))之具有流動性的全部的醫藥品。
本實施例的具有流動性的醫藥品，具體而言是指，可以經口攝取和經管攝取者(經腸營養劑等)；可以塗抹或噴霧在皮膚、爪、毛髪等的如點眼藥(眼藥等)、如點滴藥(輸液等)等者。又，在本實施例的具有流動性的醫藥品中，也包含這些的中間製品、半成品、最終製品。
在此，中間製品、半成品是指，其後需要加工等的製品，包含：由乾燥處理所產生的粉末化、由保形劑等的添加所產生的固態化、由增黏劑和凝膠化劑等的添加所產生的黏性的賦予、供由與其他成分的混合所產生的性狀的變更等用的製品等者。
本實施例的具有流動性的化學品是指，不該當前述的飲食品、醫藥品者，如化妝品、化學工業品等。
本實施例的具有流動性的化學品，具體而言是指，化妝品、工業藥品、化學肥料、紙、紙漿、橡膠、合成纖維、合成樹脂、染料、洗劑、黏著劑、灰泥、蠟等。又，在本實施例的具有流動性的化學品中，也包含這些的中間製品、半成品、最終製品。
在此，中間製品、半成品是指，其後需要加工等的製品，包含：由乾燥處理所產生的粉末化、由保形劑等的添加所產生的固態化、由增黏劑和凝膠化劑等的添加所產生的黏性的賦予、供由與其他成分的混合所產生的性狀的變更等用的製品等者。
本實施例的具有流動性的化妝品是指，從將身體清潔的目的和美化外觀(外表)的目的等，對於皮膚、 爪、毛髪等塗抹或噴霧者，且緩和地作用者。
本實施例的具有流動性的化妝品，具體而言是指，基礎化妝品、美妝化妝品、香水、防曬霜、洗髮精、潤絲、護髮劑等。且，本實施例的具有流動性的化妝品是指，不是只有一般的化妝品，也有在日本被認可的包含藥效成分的藥用化妝品。又，在本實施例的具有流動性的化妝品中，也包含這些的中間製品、半成品、最終製品。
本實施例的具有流動性的化妝品，具體而言是指，包含預防肌膚粗糙和粉刺等和治療的藥效成分的化妝品、包含預防體臭和口臭等和治療的藥效成分的化妝品(除臭劑製劑、口腔保健製劑等)等。又，在本實施例的具有流動性的化妝品中，也包含這些的中間製品、半成品、最終製品。
在此，中間製品、半成品是指，其後需要加工等的製品，包含：由乾燥處理所產生的粉末化、由保形劑等的添加所產生的固態化、由增黏劑和凝膠化劑等的添加所產生的黏性的賦予、供由與其他成分的混合所產生的性狀的變更等用的製品等者。
依據本實施例的具有流動性的製品的製造方法的話，與習知的使用具備轉子、定子型式的混合器的習知的微粒化裝置，對於具有流動性的被處理物，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的處理的情況時比 較，可以短縮乳化處理時間、分散處理時間、溶解處理時間、微粒化處理時間、混合處理時間、攪拌處理時間，可以增加乳化處理量、分散處理量、溶解處理量、微粒化處理量、混合處理量、攪拌處理量，可以提高乳化性、分散性、溶解性、微粒化性、混合性、攪拌性。
本發明的別的實施例，是一種方法，是使用本實施例的微粒化裝置，對於具有流動性的被處理物，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的處理，來短縮乳化處理時間、分散處理時間、溶解處理時間、微粒化處理時間、混合處理時間、攪拌處理時間之中其中任一種或是二種以上。
本發明的別的實施例，是一種方法，是使用本實施例的微粒化裝置，將具有流動性的被處理物，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的處理，來增加乳化處理量、分散處理量、溶解處理量、微粒化處理量、混合處理量、攪拌處理量之中其中任一種或是二種以上。
本發明的別的實施例，是一種方法，是使用本實施例的微粒化裝置，將具有流動性的被處理物，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的處理時，提高乳化性、分散性、溶解性、微粒化性、混合性、攪拌性 之中其中任一種或是二種以上。
本發明的別的實施例，是一種微粒化裝置的使用，是使用本實施例的微粒化裝置，將具有流動性的被處理物，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的處理，製造具有流動性的製品中，短縮乳化處理時間、分散處理時間、溶解處理時間、微粒化處理時間、混合處理時間、攪拌處理時間之中其中任一種或是二種以上。
本發明的別的實施例，是一種微粒化裝置的使用，是使用本實施例的微粒化裝置，將具有流動性的被處理物，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的處理，製造具有流動性的製品中，增加乳化處理量、分散處理量、溶解處理量、微粒化處理量、混合處理量、攪拌處理量之中其中任一種或是二種以上。
本發明的別的實施例，是一種微粒化裝置的使用，是使用本實施例的微粒化裝置，將具有流動性的被處理物，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中，其中任一種或是二種以上的處理，製造具有流動性的製品中，提高乳化性、分散性、溶解性、微粒化性、混合性、攪拌性之中其中任一種或是二種以上。
本發明的別的實施例，是一種微粒化裝置的設計方法，是設計本實施例的微粒化裝置的方法，將所配 備在前述微粒化裝置的轉子、定子型式的混合器的構造，藉由使用前述的式1計算，前述混合器的運轉時間、及藉此所得的被處理物的液滴徑，藉由前述混合器對於前述被處理物，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的處理時，由規定的運轉時間，可以獲得前述被處理物的規定的液滴徑的方式，設計混合器。
本發明的別的實施例，是評價本實施例的微粒化裝置的性能的方法，藉由從前述的式1求得全能量消散率：εt，評價由將被包含於前述的式1的轉子、定子的尺寸及運轉時的動力、流量測量所得的各混合器的特有的數值也就是定子中的形狀依存項的值的多寡，來評價前述被處理物，乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的處理中的前述微粒化裝置的性能。
本發明的別的實施例，是一種按比例放大方法或是按比例縮小的方法，是藉由將在本實施例的微粒化裝置所配備的轉子、定子型式的混合器按比例放大，或是按比例縮小，對應此使前述微粒化裝置按比例放大，或是按比例縮小的方法，其中，藉由使由前述的式1所求得的該混合器的實驗機規模及/或中間工廠規模中的全能量消散率：εt的值、及按比例放大或是按比例縮小的該混合器的實製造機中的全能量消散率：εt的計算值一致，而按比例放大或是按比例縮小。
在以上說明的其中任一的實施例，在各實施例的微粒化裝置所具備的旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構，是可以採用在轉子的徑方向的內側從與轉子的旋轉方向垂直交叉的方向朝旋轉的轉子使被處理物流動的機構。
且這種機構，是採用藉由在旋轉的轉子中將被配置於轉子的徑方向的內側的轉子旋轉的旋轉軸的外周附近配置追加的轉子並使其旋轉，而可以在旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構。
且這種機構，是採用藉由在旋轉的轉子中將被配置於轉子的徑方向的內側的轉子旋轉的旋轉軸的外周附近配置導流管，而可以在旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構。
進一步，這種機構，可以採用與上述的追加的轉子(第二轉子)一起，將導流管併用者。
以下，雖藉由實施例詳細說明本發明，但是本發明不限定於這些的實施例。
[實施例] [實施例1]
準備了：在處理槽內(容量：100L)配置，在旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構的具有轉子、定子型式的混合器的如第6圖所示的構造的微粒化 裝置。使用此微粒化裝置，檢證了真空時的動力下降的抑制效果。
又，在旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構，是使用如第3圖所示的追加的轉子(第二轉子)，使用如第7圖(a)所示的螺旋型的形狀、構造的第二轉子。
定子，是如第8圖的12a、12b所示，使用打開衝孔金屬板狀的孔：Φ 3mm的形狀、構造，使用如第8圖的13a、13b所示的2段。
轉子，是使用如第8圖的14所示的8枚的攪拌翼(攪拌翼的長度(直徑)：200mm、攪拌翼的高度：30mm)的形狀、構造。在此，各攪拌翼是具備溝部15，在溝部15收容小徑的定子13a，朝向溝部15的徑方向的外側的周面15a是與定子13a的內周面16a相面對，朝向溝部15的徑方向的內側的周面15b是與定子13a的外周面16b相面對。且，轉子14的各攪拌翼的外周面18a是與大徑的定子13b的內周面17a相面對。
一邊將轉子14的攪拌翼的旋轉數增加，一邊測量了動力的變化。具體而言，測量將真空壓設定成-0.05MPa時的動力的減少量，並且以原來的動力為基準計算了動力的減少比率。
另一方面，為了比較對照，除了不具備第二轉子以外，對於具備同一的構造的轉子、定子型式的混合器的微粒化裝置，由同一條件，同樣地進行了檢討。
將混合器的攪拌翼的先端速度及真空時的動力的減少量的關係如第9圖所示。
如同圖，藉由第二轉子的使用，確認了可以抑制真空時的動力下降。對於此，在攪拌翼的先端速度是超過20m/s的範圍，顯示了特別顯著的動力下降的抑制效果。
從如第7圖(a)所示的螺旋型的形狀、構造的第二轉子，切換成如第7圖(b)所示的螺旋槳型的形狀、構造，檢證了真空時的動力下降的抑制效果。第7圖(b)的左側，是從螺旋槳型的第二轉子的下側所見的圖，第7圖(b)右側，是從螺旋槳型的第二轉子的傾斜上側所見的圖。在成為轉子的旋轉中心的旋轉軸的外周，在圓周方向隔有相當於120°的間隔，安裝有3枚的攪拌翼者。
使用如第7圖(b)所示的螺旋槳型的形狀、構造的第二轉子的情況時，也與前述同樣地，可以確認可抑制真空時的動力下降。且，在攪拌翼的先端速度是超過20m/s的範圍，顯示了特別顯著的動力下降的抑制效果。
又，使用第7圖(a)、(b)之中其中任一的形狀、構造的第二轉子的情況，動力數：Np[-]，是1.52，未配置第二轉子的微粒化裝置的動力數：Np[-]，是1.16。
即，配置了如第7圖(a)、(b)所示的第二轉子的微粒化裝置，與未配置如第7圖(a)、(b)所示的第二轉子微粒化裝置比較，動力數：Np[-]，是1.3倍。
又，對於各別在第7圖(a)、(b)圖示的形狀、構造的第二轉子，各別檢討了使用的情況後，如第7圖(b)所示的螺旋槳型的形狀、構造的第二轉子，與如第7圖(a)所示的螺旋型的形狀、構造的第二轉子比較的話，可以確認其為可以更抑制壓力的下降(負壓)的形狀、構造。
在本發明的實施例的微粒化裝置中，第二轉子的形狀、構造，是可以朝向轉子3和定子2，發揮將被處理流體壓入的方式流動的力的話，雖無特別限制，但是若從可以強力發揮將被處理流體壓入的方式流動的力的觀點，較佳是，螺旋型、螺旋槳型。且，比較了兩者後，更佳是，螺旋槳型。
[實施例2]
準備了：在處理槽內(容量：7000L)，被配置「具有在旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力使被處理物流動的機構的轉子、定子型式的混合器」的如第6圖所示的構造的微粒化裝置。使用此微粒化裝置，檢證了真空時的動力下降的抑制效果。
又，在旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構，是使用如第3圖所示的追加的轉子(第二轉子)。第二轉子，是使用將朝如第10圖所示的上方向凸狀彎曲的攪拌翼傾斜的形狀、構造者。在成為轉子的旋轉中心的旋轉軸的外周，在圓周方向隔有相當於120°的間隔，安裝有3枚的攪拌翼者。
又，具體而言，第二轉子，是使用如第10圖所示的攪拌翼的傾斜是32°及25°的二種類的不同的形狀、構造。
定子，是如第8圖的12a、12b所示，使用打開衝孔金屬板狀的孔：Φ 3mm的形狀、構造，使用如第8圖的13a、13b所示的2段。
轉子，是使用如第8圖的14所示的8枚的攪拌翼(攪拌翼的長度(直徑)：400mm、攪拌翼的高度：60mm)的形狀、構造。在此，各攪拌翼是具備溝部15，在溝部15收容小徑的定子13a，朝向溝部15的徑方向的外側的周面15a是與定子13a的內周面16a相面對，朝向溝部15的徑方向的內側的周面15b是與定子13a的外周面16b相面對。且，轉子14的各攪拌翼的外周面18a是與大徑的定子13b的內周面17相面對。
一邊將轉子14的攪拌翼的旋轉數增加，一邊測量了動力的變化。具體而言，測量了將真空壓設定成-0.07MPa時的動力的減少量。
另一方面，為了比較對照，除了不具備第二轉子以外，對於具備同一的構造的轉子、定子型式的混合器的微粒化裝置，由同一條件，同樣地進行了檢討。
混合器的攪拌翼的先端速度及真空時的動力的減少量的關係如第11圖所示。
如同圖，藉由第二轉子的使用，確認了可以抑制真空時的動力下降。對於此，與實施例1同樣地，在 攪拌翼的先端速度是超過20m/s的範圍，顯示了特別顯著的動力下降的抑制效果。
如第10圖所示的攪拌翼的傾斜是32°的第二轉子，與如第10圖所示的攪拌翼的傾斜是25°的第二轉子比較，顯示了更顯著的動力下降的抑制效果。
又，配置了如第10圖所示的攪拌翼的傾斜為32°的第二轉子的微粒化裝置的動力數：Np[-]，是1.67，配置了如第10圖所示的攪拌翼的傾斜是25°的第二轉子的微粒化裝置的動力數：Np[-]，是1.52。
未配置如第10圖所示的第二轉子的微粒化裝置的動力數：Np[-]，是1.16。
即，配置了如第10圖所示的攪拌翼的傾斜為32°的第二轉子的微粒化裝置，與未配置如第10圖所示的第二轉子的微粒化裝置比較，動力數：Np[-]，是1.4倍。且，配置了如第10圖所示的攪拌翼的傾斜為25°的第二轉子的微粒化裝置，與未配置如第10圖所示的第二轉子的微粒化裝置比較，動力數：Np[-]是1.3倍。
[實施例3]
準備了：在處理槽內(容量：10000L)，被配置「具有在旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構的轉子、定子型式的混合器」的如第6圖所示的構造的微粒化裝置。使用此微粒化裝置，檢證了真空時的動力下降的抑制效果。
又，在旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構，是使用如第3圖所示的追加的轉子(第二轉子)、及導流管。第二轉子，是將朝如第10圖所示的上方向凸狀彎曲的攪拌翼傾斜的形狀、構造，使用如第10圖所示的攪拌翼的傾斜是32°及25°的二種類的不同的形狀、構造者。
被配置於將轉子旋轉的旋轉軸的外周附近，且在將旋轉軸作為旋轉中心旋轉的轉子，朝與旋轉軸的軸方向大致平行方向強制地，使被處理物流動的導流管，是配備於比在旋轉軸的第二轉子所配備的位置更旋轉軸的上側(遠離轉子14的側)。
定子，是如第8圖的12a、12b所示，使用打開衝孔金屬板狀的孔：Φ 3mm的形狀、構造，使用如第8圖的13a、13b所示的2段。
轉子，是使用如第8圖的14所示的8枚的攪拌翼(攪拌翼的長度(直徑)：400mm、攪拌翼的高度：60mm)的形狀、構造。在此，各攪拌翼是具備溝部15，在溝部15收容小徑的定子13a，朝向溝部15的徑方向的外側的周面15a是與定子13a的內周面16a相面對，朝向溝部15的徑方向的內側的周面15b是與定子13a的外周面16b相面對。且，轉子14的各攪拌翼的外周面18a是與大徑的定子13b的內周面17相面對。
一邊將轉子14的攪拌翼的旋轉數增加，一邊測量了動力的變化。具體而言，測量了將真空壓設定成 -0.075MPa時的動力的減少量。
另一方面，為了比較對照，除了未具備第二轉子及導流管的雙方，或是具備第二轉子但未具備導流管以外，是對於具備同一的構造的轉子、定子型式的混合器的微粒化裝置，由同一條件，同樣地進行了檢討。
將混合器的攪拌翼的先端速度及真空時的動力的減少量的關係如第12圖所示。
如同圖，藉由使用第二轉子及導流管，確認了可以抑制真空時的動力下降。且，藉由第二轉子及導流管的使用(併用)，可以確認可更抑制真空時的動力下降。對於此，與實施例1和實施例2同樣地，在攪拌翼的先端速度是超過20m/s的範圍，顯示了特別顯著的動力下降的抑制效果。
[實施例4]
準備了：在處理槽內(容量：20000L)，被配置「具有在旋轉的轉子以由規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構的轉子、定子型式的混合器」的如第6圖所示的構造的微粒化裝置。使用此微粒化裝置，檢證了粉體原料的分離大豆蛋白質的溶解性。
在旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構，是使用如第3圖所示的追加的轉子(第二轉子)。第二轉子，是將朝如第10圖所示的上方向凸狀彎曲的攪拌翼傾斜的形狀、構造，如第10圖所示的 攪拌翼的傾斜是使用32°的形狀、構造者。
定子，是如第8圖的12a、12b所示，使用打開衝孔金屬板狀的孔：Φ 3mm的形狀、構造，使用如第8圖的13a、13b所示的2段。
轉子，是使用如第8圖的14所示的8枚的攪拌翼(攪拌翼的長度(直徑)：400mm、攪拌翼的高度：60mm)的形狀、構造。在此，各攪拌翼是具備溝部15，在溝部15收容小徑的定子13a，朝向溝部15的徑方向的外側的周面15a是與定子13a的內周面16a相面對，朝向溝部15的徑方向的內側的周面15b是與定子13a的外周面16b相面對。且，轉子14的各攪拌翼的外周面18a是與大徑的定子13b的內周面17相面對。
又，配置了如第10圖所示的攪拌翼的傾斜為32°的第二轉子的微粒化裝置的動力數：Np[-]，是1.52。
在此處理槽內，將原料水投入16000L，將原料水的溫度調整在55℃，將轉子的旋轉數設定成1100rpm並攪拌後，將粉體原料的分離大豆蛋白質(SUPRO 1610 isolatedsoy protein)投入100kg。此時，此處理槽內的真空壓是-0.08MPa。將粉體原料的分離大豆蛋白質投入後在經過了15分鐘的時點，採取被處理流體(水溶液)的500g，通過過濾器(60網目(每平方吋孔數))之後，測量了殘渣的重量後，確認了此殘渣的重量是10mg以下，僅15分鐘，粉體原料的分離大豆蛋白質的溶解是完全完成。
[比較例1]
使用在處理槽內(容量：10000L)，不具有在旋轉的轉子以規定壓力以上的壓力，使被處理物流動的機構的習知的微粒化裝置，檢證了粉體原料的分離大豆蛋白質的溶解性。
習知的轉子、定子型式的混合器，是使用渦輪混合器(Scanima社：TurboMixer，具備攪拌翼的長度(直徑)是400mm的轉子、及開縫寬度是4mm的定子)。
又，習知的微粒化裝置的渦輪混合器的動力數：Np[-]，是1.16。
在此處理槽內，將原料水投入8000L，將原料水的溫度調整在55℃，將轉子的旋轉數設定成1260rpm並攪拌後，將粉體原料的分離大豆蛋白質(SUPRO 1610 isolatedsoy protein)投入50kg。此時，此處理槽內的真空壓是-0.08MPa。將粉體原料的分離大豆蛋白質投入後在經過了15分鐘的時點，採取被處理流體(水溶液)500g，通過過濾器(60網目(每平方吋孔數))之後，測量了殘渣的重量後，確認了此殘渣的重量是10mg以上，僅15分鐘，粉體原料的分離大豆蛋白質的溶解是幾乎完成。
在此，實施例4(將本發明的轉子、定子型式的混合器配置於處理槽的內部的微粒化裝置)，可以由規定時間(15分鐘)溶解的粉體原料的重量是100kg，對於此，比較例1(習知的轉子、定子型式的混合器)，可以由規定時間(15分鐘)溶解的粉體原料的重量是50kg。
即，實施例4(將本發明的轉子、定子型式的混合器配置於處理槽的內部的微粒化裝置)，與比較例1(習知的轉子、定子型式的混合器)比較的話，可顯示出粉體原料的溶解效果優異。
由此可了解，藉由使用將轉子、定子型式的混合器配置於處理槽的內部，一邊將前述處理槽的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊藉由前述轉子、定子型式的混合器，對於具有流動性的被處理物，進行乳化、分散、微粒化、混合、攪拌之中其中任一種或是二種以上的處理的微粒化裝置，且該微粒化裝置，具有：在旋轉的前述轉子以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的機構，就可有效率地進行這些的處理。
2:定子
3:轉子
5:旋轉軸
20，21:箭頭

Claims (7)

  1. 一種微粒化裝置，由：在周壁具有複數個開口部的定子、及在與前述定子的內周面之間在徑方向隔有規定間隔的狀態下被配置於前述定子的內側的轉子所構成，將轉子、定子型式的混合器配置於處理槽的內部，一邊將前述處理槽的內部保持在加壓、大氣壓或是真空的狀態，一邊藉由前述轉子、定子型式的混合器，對於具有流動性的被處理物，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的處理，且該微粒化裝置，具有：在旋轉的前述轉子，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的機構，使前述被處理物流動的前述機構，是被設計成：在具備前述機構的情況時以式1得到的前述微粒化裝置的動力數Np，為不具備前述機構的情況時以式1得到的前述微粒化裝置的動力數Np的1.2~2倍，此處的式1為：
    Figure 105125000-A0305-02-0059-2
     在此，前述的式1中，εt：全能量消散率[m2/s3]εl：定子的開口部的局部能量消散率[m2/s3]fs_h：剪斷頻率tm：混合時間[s]A：定子的開口率[-]nr：轉子葉片的枚數[-]D：轉子的直徑[m]δ：轉子及定子的間隙[m]h：定子的高度[m]l：定子的厚度[m]d：定子的孔徑[m]Np：動力數[-]Nqd：流量數[-]N：旋轉數[1/s]V：液量[m3]Ch：定子中的形狀依存項[m5]。
  2. 如申請專利範圍第1項的微粒化裝置，其中，在旋轉的前述轉子，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的前述機構，是在旋轉的前述轉子，於前述轉子的徑方向的內側，從與前述轉子的旋轉方向垂直交叉的方向，使前述被處理物流動的機構。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的微粒化裝置，其中， 在旋轉的前述轉子，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的前述機構，是在旋轉的前述轉子，藉由在使被配置於前述轉子的徑方向的內側的前述轉子旋轉的旋轉軸的外周附近，配置追加的轉子並使其旋轉，而在旋轉的前述轉子，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的機構。
  4. 如申請專利範圍第1或2項的微粒化裝置，其中，在旋轉的前述轉子，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的前述機構，是在旋轉的前述轉子，藉由在使被配置於前述轉子的徑方向的內側的前述轉子旋轉的旋轉軸的外周附近，配置導流管，而在旋轉的前述轉子，以規定壓力以上的壓力，使前述被處理物流動的機構。
  5. 如申請專利範圍第1或2項的微粒化裝置，其中，前述轉子、定子型式的混合器，是使前述轉子的徑方向的外側之中與前述被處理物接觸的部分由蓋構件覆蓋的轉子、定子型式的混合器。
  6. 一種具有流動性的製品的製造方法，使用如申請專利範圍第1或2項的微粒化裝置，對於具有流動性的被處理物，進行乳化處理、分散處理、溶解處理、微粒化處理、混合處理、攪拌處理之中其中任一種或是二種以上的處理。
  7. 如申請專利範圍第6項的具有流動性的製品的製 造方法，其中，前述具有流動性的製品是飲食品、醫藥品或是化學品。
TW105125000A 2015-08-06 2016-08-05 微粒化裝置、及使用該裝置之具有流動性的製品的製造方法 TWI717377B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015155890 2015-08-06
JP2015-155890 2015-08-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201726240A TW201726240A (zh) 2017-08-01
TWI717377B true TWI717377B (zh) 2021-02-01

Family

ID=57943108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105125000A TWI717377B (zh) 2015-08-06 2016-08-05 微粒化裝置、及使用該裝置之具有流動性的製品的製造方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11148107B2 (zh)
EP (1) EP3332866A4 (zh)
JP (1) JPWO2017022816A1 (zh)
CN (1) CN107847888B (zh)
CA (1) CA2994793C (zh)
HK (1) HK1246242A1 (zh)
SG (1) SG11201800144QA (zh)
TW (1) TWI717377B (zh)
WO (1) WO2017022816A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220054997A1 (en) * 2018-12-13 2022-02-24 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. A mixer for a food product

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003002241A1 (en) * 2001-06-12 2003-01-09 Scanima A/S Homogenizer
TW201233435A (en) * 2010-08-19 2012-08-16 Meiji Co Ltd Atomization device

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1353165A (en) 1919-02-21 1920-09-21 Johnson John Mixer
GB717609A (en) 1951-03-16 1954-10-27 Staaf Gustaf Adolf Improvements in or relating to mixing or stirring apparatus
US3532327A (en) * 1968-06-28 1970-10-06 George G Landberg Draft tube arrangement for starting-up and settled solids
US3785777A (en) * 1971-11-01 1974-01-15 Eastman Kodak Co Apparatus for the uniform preparation of silver halide grains
DE2702183A1 (de) * 1977-01-20 1978-07-27 Ystral Gmbh Maschinenbau Und P Misch- und dispergiervorrichtung
DE3517655A1 (de) 1985-05-15 1986-11-20 Ystral Gmbh Maschinenbau Und Processtechnik, 7801 Ballrechten-Dottingen Vorrichtung zum mischen und dispergieren mindestens zweier medien
JP3664268B2 (ja) 1994-11-18 2005-06-22 株式会社冨士製作所 麺生地の製造供給装置
JP2001137680A (ja) 1999-11-10 2001-05-22 Dainippon Ink & Chem Inc 液体攪拌装置
JP3792606B2 (ja) 2002-06-05 2006-07-05 満 中野 撹拌装置及び該撹拌装置を用いた分散装置
US7172337B2 (en) * 2003-07-08 2007-02-06 Philadelphia Mixing Solutions, A Division Of Philadelphia Gear Corporation Low shear impeller
JP5009592B2 (ja) 2006-11-02 2012-08-22 株式会社冨士製作所 真空ミキサー
WO2010082391A1 (ja) * 2009-01-16 2010-07-22 Dic株式会社 撹拌装置及び撹拌方法
KR101130932B1 (ko) 2009-11-12 2012-03-29 곽영열 에어를 이용하는 에멀젼 제조시스템
US9492800B2 (en) 2010-08-19 2016-11-15 Meiji Co., Ltd. Particle size breakup device and its performance estimation method and scale up method
JP5147091B1 (ja) 2012-07-13 2013-02-20 エム・テクニック株式会社 攪拌機
CN204122027U (zh) 2014-10-09 2015-01-28 上海天地涂料有限公司 一种高效涂料乳化机

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003002241A1 (en) * 2001-06-12 2003-01-09 Scanima A/S Homogenizer
TW201233435A (en) * 2010-08-19 2012-08-16 Meiji Co Ltd Atomization device

Also Published As

Publication number Publication date
HK1246242A1 (zh) 2018-09-07
CN107847888A (zh) 2018-03-27
US11148107B2 (en) 2021-10-19
EP3332866A4 (en) 2019-04-17
SG11201800144QA (en) 2018-02-27
WO2017022816A1 (ja) 2017-02-09
CN107847888B (zh) 2021-07-16
US20180257050A1 (en) 2018-09-13
JPWO2017022816A1 (ja) 2018-05-24
CA2994793C (en) 2023-10-17
TW201726240A (zh) 2017-08-01
CA2994793A1 (en) 2017-02-09
EP3332866A1 (en) 2018-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Azmi et al. Nanoemulsions: Factory for food, pharmaceutical and cosmetics
JP6491724B2 (ja) 微粒化装置
TWI604885B (zh) Microprocessing equipment
KR101350574B1 (ko) 피토스테롤의 분산물
JP5913101B2 (ja) 微粒化装置の性能評価方法及びスケールアップ方法
CN104705654A (zh) 一种虾青素微胶囊制备方法
JP5652793B2 (ja) 微粒化装置及びその製造方法と性能評価方法、スケールアップ方法あるいはスケールダウン方法、並びに、食品、医薬品あるいは化学品とその製造方法
TWI717377B (zh) 微粒化裝置、及使用該裝置之具有流動性的製品的製造方法
EP2755749B1 (en) Mixing apparatus, and method of manufacture of an edible dispersion in such an apparatus
JPH0523822B2 (zh)
Teodoro et al. Effects of ultrasonication on the characteristics of emulsions and microparticles containing Indian clove essential oil
JP2007068488A (ja) 酒粕加工品の製造方法及び酒粕加工品
Nasiri et al. Food-grade nanoemulsions and their fabrication methods to increase shelf life
Kaur et al. Recent Trends and Advancements in Nanoemulsions: Production Methods, Functional Properties, Applications in Food Sector, Safety and Toxicological Effects
Elgharbawy et al. Methods of food grade nanoemulsion formulation, fabrication, and characterization
CN220634069U (zh) 一种新型骨汤循环均质机
Karthik et al. NanoemulsionsPreparation, Stability, and Application in Food
JPH03127952A (ja) 塩類、温度によりリリースコントロールされるｗ／ｏ／ｗ型複合エマルション
JP6153219B2 (ja) エゴマの乳化・懸濁液の製造方法