分散装置、分散处理系统以及分散方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使浆状或者液体状的混合物内的物质分散的分散装置、分散处理系统以及分散方法。
【背景技术】
[0002]以往，已知如下装置(例如，参照日本特开2000 - 153167号公报):使多种液体或者浆料通过高速旋转的转子与不旋转的定子之间的狭窄的空间，基于因高速旋转而产生的高剪切力使多种液体或者浆料中的粉末状的物质连续分散。其中，“分散”是指使浆料中的粉末状的物质微细化而均匀存在，或使浆料中的粉末状的物质均匀存在，或者使多种液体均匀混合。
[0003]上述文献等中记载的分散装置使转子与定子之间产生剪切力并基于该剪切力进行分散。然而，在现有的分散装置中，难以调整分散力，从而难以获得适当的分散力。
[0004]例如，在分散力弱的情况下，存在无法获得期望的分散状态的情况、过于费时这样的情况。其中，当分散粘度高的混合物时等，也存在分散力过高而导致高温的可能性。另夕卜，在现有的分散装置中，在分散粘度高的混合物的情况下，存在装置内部残留混合物而成品率变低的情况。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供分散装置、分散处理系统以及分散方法，使成品率良好，在适当的温度范围进行处理，实现分散力高这样的适当的分散处理。
[0006]本发明所涉及的分散装置是剪切式的，在转子与和该转子对置配置的定子之间，基于离心力使浆状或者液体状的混合物朝向外周通过，由此使上述混合物分散，在上述分散装置中，具备:接受分散后的混合物的容器；将该容器的上部开口堵塞的罩单元；固定于该罩单元的下侧的定子；以与该定子的下表面对置的方式设置的转子；使该转子旋转的旋转轴；轴承，其设置于上述罩单元，并且位于上述定子的上方侧，将上述旋转轴保持为能够旋转；以及间隔部件，其能够装拆地设置于上述旋转轴与上述转子之间，调整上述转子与上述定子之间的间隙，在安装有上述间隔部件的状态下，上述转子相对于上述定子的轴向的位置被固定。
[0007]另外，本发明所涉及的分散处理系统具备:上述分散装置；存留朝上述分散装置引导的混合物的处理前存留箱；存留由上述分散装置分散处理后的混合物的处理后存留箱；将上述分散装置与上述处理前存留箱连接的第一配管；以及将上述分散装置与上述处理后存留箱连接的第二配管，由上述分散装置处理存留于上述处理前存留箱的混合物，并将处理后的混合物朝上述处理后存留箱引导，由此进行混合物的分散处理。
[0008]进而，本发明所涉及的分散方法采用上述分散装置，在该分散装置的上述转子与上述定子之间，基于离心力使上述混合物朝向外周通过，由此使上述混合物分散。
[0009]根据本发明的分散装置，分散处理系统或者分散方法，能够实现成品率良好，分散力高，在适当的温度范围进行分散处理，即，能够实现适当的分散处理。
[0010]本申请基于在日本2013年12月27日提出的日本特愿2013 — 271128号以及2014年5月15日提出的日本特愿2014 — 101090号，其内容作为本申请的内容而形成本申请的一部分。
[0011]另外，本发明基于以下详细的说明能够更完全地理解。然而，详细的说明以及特定的实施例是本发明的优选实施方式，仅是为了说明的目的而记载的。本领域技术人员从该详细的说明清楚可知各种变更、改变。
[0012]申请人并非意图将记载的实施方式的任一个呈现给公众，所公开的改变、代替案中可能语句上未包括于权利要求内的，也作为等同原则下的发明的一部分。
[0013]在本说明书或者权利要求的记载中，名词以及相同的指示语的使用，除非有特别指示，或者除非基于上下文而明确被否定，否则应解释为含有单数以及多数两方。本说明书中提供的任一例示或者例示的用语(例如，“等”)的使用也只不过是用于容易说明本发明，除非特别记载在权利要求中否则并非对本发明的范围增加限制。
【附图说明】
[0014]图1是示出应用本发明的分散装置的概要的剖视图。(a)是示出图2所示的Al —Al截面的图。(b)是不出图2所不的A2 — A2截面以及A3 — A3截面的图并省略下部。
[0015]图2是用于说明图1的分散装置的详情的图。(a)是图1所示的A4 — A4向视图。(b)是示出图1所示的A5 — A5截面的图。(c)是用于说明间隔部件、设置于第二旋转轴通孔的迷宫构造的密封部、以及空气净化密封机构的主要部件放大图。(d)是用于说明第二间隔部件的主要部件放大图。(e)是用于说明由旋转轴与转子的紧固而实现的一体化以及间隔部件的主要部件放大图。(f)是间隔部件的俯视图。
[0016]图3是示出具备图1的分散装置的分散处理系统的示意图。
[0017]图4是用于说明构成图1的分散装置的冷却用槽部以及设置有该冷却用槽部的定子的其它例的图。(a)是示出能够用于图1的分散装置的定子的另一例的图，是与图2(b)相同的位置的剖视图。(b)是示出能够用于图1的分散装置的定子的又一例的图，是与图2(b)相同的位置的剖视图。(c)是不出图4(b)的A6 — A6截面的图。
[0018]图5是用于说明构成图1的分散装置的容器的又一例的图。(a)是示出更换为具有搅拌板的容器的情况的图。(b)是示出更换为兼作处理后存留箱的容器的情况的图。
[0019]图6是分散处理系统的又一例的示意图，是示出适于多通道的分散处理的分散处理系统的不意图。
[0020]图7是分散处理系统的另一例的示意图，是示出将空气压力用于混合物的供给的分散处理系统的示意图。
[0021]图8是分散处理系统的再一例的示意图，是示出预分散功能被强化了的分散处理系统的不意图。
[0022]图9是示出适于在构成图8的分散处理系统的搅拌箱中使用的搅拌叶片的例子的图。(a)是示出圆盘涡轮型的搅拌叶片的立体图。(b)是示出分散型(dissolver type)的搅拌叶片的立体图。(C)是示出螺旋桨型的搅拌叶片的立体图。
[0023]图10是示出分散处理系统的其它例的示意图，是示出具有能够进一步提高混合物的回收率的分散装置并且预分散功能被强化了的分散处理系统的示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下，参照附图对应用本发明的剪切式分散装置进行说明。以下所说明的剪切式分散装置是使浆状的混合物一边循环一边分散(也称为“固一液分散”或者“浆化”)、或者使液体状的混合物一边循环一边分散(也称为“液一液分散”或者“乳化”)的装置。另外，分散是指使该混合物内的物质均匀存在或者使该混合物内的物质微细化而均匀存在，即，该混合物内的各物质以均匀存在的方式混合。
[0025]首先，对图1?图3所示的剪切式分散装置(以下，称为“分散装置”。)1进行说明。分散装置I具备转子2、以及与该转子2对置配置的定子3，在转子2与定子3之间基于离心力使浆状或者液体状的混合物4朝向外周通过(沿朝向外周的方向通过)，由此使该混合物4分散。
[0026]分散装置I具备接受分散后的混合物4的容器11、与将容器11的上部开口 Ila堵塞的罩单元12。例如，通过将螺栓Ild安装于在容器11的上部边缘部Ilb以及罩单元12 (后述的定子保持部18)形成的螺栓孔llc、18c，将罩单元12固定于容器11，从而将上部开口 Ila堵塞。
[0027]定子3固定于罩单元12的下侧(下表面)。例如，通过将螺栓3a安装于在定子3以及罩单元12 (定子保持部18)形成的螺栓孔3b、18b，来固定定子3。转子2设置为与定子3的下表面对置。
[0028]另外，分散装置I具备:使转子2旋转的旋转轴13;以及将旋转轴13保持为能够旋转的轴承14。轴承14设置固定于罩单元12，并且位于定子3的上方侧。
[0029]在旋转轴13的一端安装有转子2。在另一端经由接合部16b而安装有在比定子3靠上侧的位置设置的马达16的旋转轴16a。旋转轴13通过马达16而旋转，将马达16的旋转力传递到转子2。
[0030]另外，分散装置I具备能够装拆地设置于旋转轴13与转子2之间的间隔部件15 (图2 (c)、图2 (e)等)。间隔部件15通过与分散装置1、即旋转轴13的轴向Dl (参照图1(a))的长度(厚度)不同的部件更换，来调整转子2与定子3之间的间隙。S卩，准备多个厚度不同的间隔部件15，安装从中选择的间隔部件15，由此调整转子2与定子3之间的间隙。
[0031]在安装了间隔部件15的状态下，转子2相对于定子3的轴向Dl的位置被固定。即，例如可以想到使用弹簧、螺钉等来作为调整转子2与定子3之间的间隙的机构，但是，在使用此处说明的间隔部件15的情况下，在使用时转子2的轴向的位置被固定，所以无需考虑弹簧的振动、螺钉的间隙等。另外，在使用弹簧、螺钉的情况下，精密的平行移动难以进行。与此相对，在使用间隔部件15的情况下，能够进行微细的调整。
[0032]分散装置I通过上述的结构而实现高精度的间隙的调整。另外，对分散装置I而言，当旋转轴13因预定外的发热而热膨胀时，转子2也朝离开定子3的方向移动，所以能够防止转子2与定子3的接触。另外，能够防止就算不接触但因间隙意外变小而导致过度发热。进而，轴承14处于定子3的上侧，所以能够使旋转轴13配置于转子2的上侧，而在转子2的下侧不存在旋转轴13(旋转轴13设置为从转子2朝向上侧)，所以能够防止分散处理后的混合物4附着于旋转轴13、轴承14等而导致成品率降低。即，能够提高成品率。
[0033]罩单元12具有:保持轴承14的轴承保持部17 ；以及设置于该轴承保持部17的下方侧并保持定子3的定子保持部18。轴承保持部17具有定位限制部21，该定位限制部21经由第二间隔部件20而与定子保持部18抵接，由此限制定子保持部18的轴向的位置。例如，通过将螺栓17a安装于在轴承保持部17以及定子保持部18形成的螺栓孔17e、18e，从而以夹着第二间隔部件20的状态将轴承保持部17与定子保持部18 —体化(图2 (d)等)。在第二间隔部件20设置有供螺栓17a穿过的通孔20a。
[0034]第二间隔部件20能够装拆地设置于轴承保持部17与定子保持部18之间，并通过与轴向Dl的长度(厚度)不同的部件更换从而能够调整定子3相对于轴承保持部17的轴向Dl的位置。即，准备多个厚度不同的第二间隔部件20，安装从中选择的第二间隔部件20，由此能够调整定子3的轴向Dl的位置。
[0035]通过