分散·粉碎的制造方法
【专利摘要】一种分散粉碎机，能够抑制分散粉碎处理的不均，并且能够使稳定的剪切力作用于被处理材，进而能够进行高效率的分散粉碎。分散粉碎机包括：供应被处理材的供应部(10A)；对被处理材进行分散或粉碎处理的处理部(10B)；以及从处理部(10B)排出被处理后的被处理材的排出部(10C)，其中，处理部(10B)具备：具有内部空洞(12d)的定子(12b)；以及以轴心为中心转动的方式设置在内部空洞(12d)内的转子(11b)，在转子(11b)的外周面和与其相向的定子(12b)的内周面之间的间隙(Gt)处理被处理材，定子(12b)的内周面以及转子(11b)的外周面在垂直于转子(11b)的轴心的剖面上呈圆形，在通过轴心的方向的剖面上呈直线状，且所述间隙(Gt)在周向以及所述轴心方向上恒定。
【专利说明】分散.粉碎机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种不使用介质而对被处理材进行分散或粉碎处理的分散粉碎机。
【背景技术】
[0002]作为进行上述的分散或粉碎处理的设备，已开发有各种类型的分散机。作为其中的一例，可列举胶体磨碎分散机(colloid mill-type dispers1n machine)。
[0003]该分散机具有上下一对的圆盘状的磨石，使这些磨石的轴心一致，并使上下的磨石相对地旋转。据此，在使被供应至中心投入部的粒状物(被处理材)通过这些磨石的间隙而排出至外周侧的过程中，将粒状物微粒化(例如参照专利文献I)。
[0004]在专利文献I的分散机的情况下，在磨石间的间隙中，靠近磨石的中心轴的部分与靠近外周部的部分的圆周速度存在差异，在靠近中心轴的部分作用于被处理材的剪切力小于在靠近外周部的部分的剪切力。因此，由于被处理材在剪切力的大小上具有变化(gradient)的剪切力分布中移动，所以根据被处理材移动的位置的不同，作用于被处理材的剪切力发生偏差，具有分散处理容易发生不均的缺点。
[0005]而且，在专利文献I的分散机中存在如下问题，即:在上下磨石间的间隙(分散区域)，剪切力分布具有大的变化，因此，难以使比较稳定的剪切力作用于被处理材，尤其在所述磨石的中心轴侧的所述间隙中也难以使充分的剪切力作用于被处理材。而且，在专利文献I的分散机中，上侧磨石的下表面以及下侧磨石的上表面具有规定的倾斜而不平坦，两磨石的间隙在圆周方向以及径向上变化，因此，在作为被处理材的流体存在于该间隙中的情况下，若考虑公知的牛顿的粘性公式，则被分散的被处理材的粘度也发生变化，还存在无法高效率地分散的缺点。
[0006]此外，在将专利文献I的分散机用于固体的粉碎的情况下也成为同样的状况。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本专利公开公报特开2000-153167号
【发明内容】
[0010]本发明为了解决此种以往技术的问题而作出，其目的在于提供一种分散粉碎机，能够抑制分散或粉碎处理的不均，并能够使稳定的剪切力作用于被处理材，进而能够进行更高效率的分散或粉碎。
[0011]本发明的一实施方式所涉及的分散粉碎机包括:供应部，供应被处理材；处理部，对由该供应部供应的被处理材进行分散或粉碎处理；以及排出部，将由该处理部处理后的被处理材从所述处理部排出，其中，所述处理部具备:具有内部空洞的定子；和以轴心为中心转动的方式设置在所述内部空洞内的转子，在所述转子的外周面和与其相向的所述定子的内周面之间的间隙处理被处理材，所述定子的内周面以及所述转子的外周面在垂直于所述转子的轴心的剖面上呈圆形，在通过该轴心的方向的剖面上呈直线状，且所述定子的内周面与所述转子的外周面之间的间隙在周向以及所述轴心方向上恒定。此外，间隙恒定是也包含大致恒定的概念。并且，“剖面呈圆形”是不仅包含正圆形，而且也包含大致圆形的概念。
[0012]在上述的结构中，能够在定子的内周面与转子的外周面之间分散或粉碎被处理材(以下将分散或粉碎称为分散等)。此外，定子与转子之间的间隙在周向以及沿轴心的方向上恒定，因此，能够使被进行分散等处理的被处理材的粘度比以往的稳定，能够进行高效率的分散。另外，定子的内周以及所述转子的外周均在沿轴心的剖面上呈直线状，因此，在定子的内周面以及所述转子的外周面均平行于这些的轴心时，能够获得在剪切力的大小上无变化的分布。或者，在定子的内周面以及所述转子的外周面均倾斜于轴心时，能够获得在剪切力的大小上变化小的剪切力分布。并且，由于被处理材在此种剪切力分布中移动，所以通过调整转子的直径，能够从分散等处理的初期开始使所需的剪切力作用于被处理材，据此，能够从该处理的初期开始使稳定的剪切力作用于被处理材。而且，即使被处理材移动的位置相异，也能够抑制所承受的剪切力之差，能够抑制分散等处理的不均。进一步，由于由供应部将被处理材供应至处理部，由处理部处理被供应的被处理材，由排出部排出该处理后的被处理材，因此，能够连续地进行分散等处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是表示本发明的一实施方式所涉及的分散粉碎机的正视剖视图。
[0014]图2是图1所示的分散粉碎机的主要部分的正视剖视图。
[0015]图3是表示本发明的其他实施方式所涉及的分散粉碎机的主要部分的正视剖视图。
[0016]图4是图3的IV -1V线剖视图。
[0017]图5是表示本发明的另外的实施方式所涉及的分散粉碎机的主要部分的正视剖视图。
[0018]图6是表示本发明的另外的实施方式所涉及的分散粉碎机的主要部分的正视剖视图。
【具体实施方式】
[0019]以下，具体说明本发明的【具体实施方式】。
[0020]首先，举出进行分散处理的情况为例进行叙述。
[0021]图1是表示本发明的一实施方式所涉及的分散机的正视剖视图，图2是表示其主要部分的正视剖视图。在此，分散是指彼此不相混的两种以上的物质的一种以上以微粒子的状态均匀地存在于其他物质中的情况，粉碎是指将固体细小地粉碎的情况。
[0022]该分散机I包括:基座2、设置于该基座2上的分散机主体10以及驱动分散机主体10的驱动装置20。分散机主体10从一端侧(右侧)依次具有供应部10A、处理部1B以及排出部10C，各部1A?1C包含转子Ila?Ilc和定子12a?12c。此外，在本实施方式中，各部1A?1C的转子Ila?Ilc设置于旋转轴21的外侧，呈旋转轴21插通内侧的中空状(在图2中用虚线表示)，并以各轴心一致的方式一体化，且构成剖面为环状的旋转体3。
[0023]驱动装置20具有旋转轴21和驱动该旋转轴21旋转的旋转驱动机构22。
[0024]旋转驱动机构22包括电动马达23 ；以及挂设在该电动马达23的输出轴23a与所述旋转轴21的环形带24。旋转轴21能够转动地支撑于一对轴承构件25a、25b。
[0025]供应部1A具有供应部用转子I la、包围该供应部用转子Ila的供应部用定子12a以及后述的密封构件15，利用被供应至供应部1A的被处理材的供应压和基于后述的入口转子13a的旋转的离心力将被处理材供应至处理部10B。此外，所述被处理材的供应压例如通过用连接于设置在供应部用定子12a的供应孔14b的未图示的螺杆进给器或液体输送泵等输送被处理材而产生。此外，不仅可以用螺杆进给器或液体输送泵等将被处理材强制地送入供应孔14b，也可以利用自然落下等而供应。在此情况下，利用基于入口转子13a的旋转的离心力将被处理材供应至处理部10B。因此，具体而言，该供应压例如也可设定于
0.0 ?0.5MPa 之间。
[0026]供应部用转子Ila具有:安装于所述旋转轴21的外侧，且剖面呈环状的入口转子13a ;以及同样安装于所述旋转轴21的外侧，且呈大致圆筒状的筒状构件13c。
[0027]入口转子13a的内径恒定，入口转子13a的外径被形成为其右侧(入口侧)的直径比左侧(出口侧)小的锥状(tapered shape),入口转子13a的右侧端面13al的外径大于旋转轴21的外径，相对于旋转轴21的外周面具有台阶部13a2(参照图2)。筒状构件13c以将旋转轴21插入于内侧的状态被安装，在筒状构件13c的外周面，在所述台阶部13a2侧的端部的全周形成有环状的凹部13cl。使该凹部13cl的底面与入口转子13a的右侧端面13al的外周缘趋于相同的半径。即，凹部13cl的内侧的壁部的厚度尺寸与所述台阶部13a2的厚度尺寸一致。
[0028]供应部用定子12a具备块状的定子主体14，在该定子主体14的中央部设置有沿左右方向延伸的贯穿孔14a，且设置有沿上下方向(旋转轴21的径向)延伸并与所述贯穿孔14a连通的供应孔14b。在贯穿孔14a插通入口转子13a和筒状构件13c。并且，供应孔14b是用于投入被处理材的孔，其沿上下方向(旋转轴21的半径方向)延伸，且下侧开口与所述凹部13cl连通。
[0029]所述贯穿孔14a的内周面具有与入口转子13a相向的第一区域14al以及与筒状构件13c相向的第二区域14a2。供应部用定子12a的设置有第一区域14al的部分构成覆盖入口转子13a的入口定子14c。
[0030]所述第一区域14al呈与入口转子13a的外周面同样的锥状，具体而言，右侧(入口侧)的直径比左侧(出口侧)的直径小。在第一区域14al与入口转子13a的外周面之间，在周向上的整个区域形成有用于使被处理材移动的间隙Ga。另一方面，所述第二区域14a2的内径恒定，且与所述筒状构件13c的外周面抵接，更详细而言，与比所述凹部13cl位于右侧的部分的外周面抵接。
[0031]在供应部用定子12a以及筒状构件13c的右侧设置有圆环状的密封构件15。该密封构件15以在其内侧的空洞中插通旋转轴21的状态安装于旋转轴21，防止被处理材经由旋转轴21而朝向供应部1A的相反侧泄漏。
[0032]在该结构的供应部1A中，供应孔14b的所述下侧开口与所述凹部13cl连通，并从供应孔14b的上侧开口投入被处理材。被投入于该供应孔14b的被处理材被导入凹部13cl，并在所述间隙Ga从右侧被送往左侧(朝向处理部1B侧)。该被处理材的进给利用入口转子13a的旋转，以从圆周速度慢的小径侧朝向圆周速度快的大径侧的方式进行。入口转子13a的外周面相对于轴心的倾斜在本实施方式中被设定为约45度。此外，该倾斜角度是一个例子，也可设定为其他角度。另外，所述供应部1A的间隙Ga被设定为比后述的处理部1B的间隙Gt大的尺寸。
[0033]处理部1B包括:处理部用转子Ilb ;以及包围该处理部用转子Ilb的处理部用定子12b。处理部用转子Ilb呈旋转轴21在内侧通过的圆筒状。另一方面，处理部用定子12b呈具有该处理部用转子Ilb插入的内部空洞12d的圆筒状。在处理部用转子Ilb的外周面与处理部用定子12b的内周面之间，在周向的整个区域且轴心方向的整个区域设置有恒定的间隙Gt。该间隙Gt起到执行后述的分散或粉碎处理的作用。此外，处理部用转子Ilb的外径与入口转子13a的左侧端面的外径为同一值。作为处理部用转子Ilb的外径，例如选定10?1000mm。作为该处理部用转子Ilb的外径D与该转子Ilb的长度L的比率(L/D)，例如优选设定在0.04?5.0的范围内，如果设定在0.5?2.0的范围内，则进一步改善下述的不良情况，所以更为优选。如果该比率(L/D)小于0.04，则相对于外径的长度变短，难以使适当的剪切力以适当的时间作用于被处理材，所以分散效率降低。另一方面，如果所述比率(L/D)大于5.0，则难以将间隙Gt保持恒定，且由于内部压力损失变高，所以不能适当地进行分散等。
[0034]此外，所述间隙Gt选择10 μ m?Imm的范围内的值。将间隙Gt限定为10 μ m以上的理由是，如果间隙Gt不足10 μ m,则处理部用转子Ilb及处理部用定子12b可能发生异常发热。此外，关于下限，从更可靠地防止异常发热的观点出发，设定为50 μ m以上更佳。另一方面，如果间隙Gt超过1mm，则例如在公知的彼得罗夫(Petrov)的公式中剪切应力(τ)变小，难以将分散(或粉碎)进行至所需的程度。此外，彼得罗夫的公式由以下的式(I)表
/Jn ο
[0035]τ = ilU/C(其中，η:粘度、U:速度、c:间隙Gt)……(I)
[0036]在所述间隙Gt的剪切速度优选设定为例如3000?600000 (Ι/s)，更优选设定在20000?500000的范围内。具体而言，通过设定关于所述间隙Gt的处理部用转子Ilb的转速，从而设定所述剪切速度。通过将剪切速度设定在所述范围，能够从所述处理的初期开始使稳定的剪切力作用于被处理材，能够稳定地进行分散等处理。
[0037]此外，处理部用转子Ilb的外表面以及处理部用定子12b的内表面均为无凹凸的平滑的表面。更详细而言，处理部用转子Ilb的外表面以及处理部用定子12b的内表面均在通过轴心的纵剖面上呈与轴心平行的直线，且在垂直地横切轴心的横剖面上呈圆形。据此，在处理部用转子Ilb与处理部用定子12b之间的整个区域，能够使所述间隙Gt均一。处理部用转子Ilb以及处理部用定子12b的半径影响分散处理的速度，处理部用转子Ilb以及处理部用定子12b的轴心方向的长度影响分散处理的时间长度。这些半径以及轴心方向的长度根据被处理材的种类、最终处理程度等而凭经验选择。
[0038]另外，处理部用转子Ilb以及处理部用定子12b使用例如将硬质材料形成于不锈钢的表面的材质。但是，处理部用转子Ilb以及处理部用定子12b的材料也可使用与上述不同的材料。此外，在所述处理部用定子12b，在壁部的内部设置有冷却水通道16，利用在冷却水通道16中流通的冷却水冷却处理部用定子12b。此外，图2中的16b是使冷却水流入的入口，16c是排出冷却水的出口。
[0039]排出部1C具备排出部用转子Ilc和包围该排出部用转子Ilc的排出部用定子12c，且被构成为沿被处理材的进给方向(左右方向)，上游侧作为缩径引导部1Cl，下游侧作为送出部10C2。所述缩径引导部1Cl越接近排出侧越缩径，具有使在处理部1B中在被转子Ilb与定子12b夹住的筒状空间分散处理后的被处理材向一处集中的作用。该缩径引导部1Cl包含后述的圆锥转子17和包围该圆锥转子17的引导构件30。其下游侧的送出部10C2是强制地送出被处理材的部分，包含后述的螺杆转子18及包围该螺杆转子18的出口定子31。
[0040]排出部用转子Ilc具有旋转轴21均在内侧通过的圆锥转子17和螺杆转子18。此夕卜，在本实施方式中，旋转轴21与圆锥转子17以及螺杆转子18的直径相对应而使外径尺寸缩小，但是考虑各部1A?C的转子Ila?c的内径，也可以沿轴向恒定。
[0041]所述圆锥转子17的剖面为环状，其外周面呈与入口转子13a相反形状的锥状，SP右侧的外径大于左侧，且内径恒定，右侧端部的外径与处理部用转子Ilb的外径相同。由于该圆锥转子17的外周面呈与入口转子13a相反形状的锥状，所以无向左侧(出口侧)输送被处理材的功能，因此，将所述螺杆转子18设置于该圆锥转子17的左侧端部，将利用上述的供应压和基于入口转子Ila的旋转的离心力而被推压到圆锥转子17的被处理材强制性地送出。
[0042]螺杆转子18具备:除了左侧的排出端部以外在内部插通所述旋转轴21，且外周面呈圆形的棒状构件18a ;以及以螺旋状设置于该棒状构件18a的外周面的叶片18b。该叶片18b被形成为根据螺杆转子18的旋转而排出被处理材的结构，即、将叶片18b以螺旋状卷绕的方向设定为规定方向。此外，螺杆转子18也可以为直接安装于旋转轴21的结构，或者也可为通过其他的方法安装成与旋转轴21成同心状的结构等。
[0043]排出部用定子12c由包围排出部用转子Ilc的外侧的多个构件构成。更详细而言，排出部用定子12c具备:包围圆锥转子17，并与该圆锥转子17 —起构成所述缩径引导部1Cl的引导构件30 ;包围螺杆转子18，并与该螺杆转子18 —起构成所述送出部10C2的出口定子31 ;以及将这些引导构件30和出口定子31保持为所需的状态的保持部10C3。作为所述保持部10C3，在本实施方式中具有3个保持构件32、33、34，保持构件32向处理部用定子12b侧推压引导构件30，并且限制出口定子31的右端部。保持构件33限制出口定子31的左端部，保持构件34保持保持构件33。此外，作为保持部10C3，也可以由2个或4个以上的构件构成，或者也可以为一体型构件。
[0044]并且，在引导构件30的内侧形成有在内部插通圆锥转子17的插通孔30a，该插通孔30a的内周面呈与圆锥转子17的外周面相同的形状。在插通孔30a的内周面与圆锥转子17的外周面之间，在周向以及轴心方向的整个区域形成有用于使被处理材移动的间隙Gb。该间隙Gb被设定为比所述处理部1B的间隙Gt大。该间隙Gt并不一定要在沿圆锥转子17的轴心的方向上恒定，也可以在各部相异。
[0045]此外，在出口定子31的内侧形成有内径恒定的插通孔31b，螺杆转子18插通于该插通孔31b的内侧。出口定子31的内径尺寸被设定为大于叶片18b的外径。出口定子31使用例如与处理部用定子12b相同的材料或其他材料。另外，螺杆转子18使用注射成形用的螺杆材料或其他材料。
[0046]在所述出口定子31的外侧设置有冷却机构35。该冷却机构35具备:设置于出口定子31的外侧，并在与出口定子31之间形成冷却水通道的圆筒形的通道形成构件36 ;设置于通道形成构件36，并使冷却水流入的入口 36a ;以及设置于通道形成构件36，并排出冷却水的出口 36b。
[0047]进一步，在最终段的保持构件34的内侧形成有具有与出口定子31的内径相同的内径的贯穿孔34a。在最终段的保持构件34的左侧(另一端侧)设置有用于向外部排出被处理材的排出口 37，从该排出口 37向外部排出被处理材。该排出口 37构成排出部10C。
[0048]说明以此方式构成的本实施方式所涉及的分散机I的分散处理的内容。
[0049]使电动马达23工作，使旋转轴21和旋转体3旋转。在此状态下，从供应孔14b供应被处理材。被供应的被处理材经由供应孔14b被送至凹部13cl。然后，通过构成供应部1A的入口转子13a的旋转等，在入口转子13a与第一区域14al之间的间隙Ga移动，并被送往处理部10B。
[0050]被送往处理部1B的被处理材在处理部用转子Ilb的外周面与处理部用定子12b的内周面之间的所述间隙Gt移动，在该移动时进行分散处理。此时，如上所述，处理部用转子Ilb以及处理部用定子12b的半径影响分散的处理速度，另一方面，处理部用转子Ilb以及处理部用定子12b的轴心方向的长度影响分散处理的时间长度。
[0051]在处理部1B被进行分散处理后的被处理材从排出部1C的排出口 37排向外部。
[0052]在如上所述地进行分散处理的本实施方式的分散机I中，如果由供应部1A将被处理材送往处理部10B，则在处理部1B的处理部用定子12b的内周面与处理部用转子Ilb的外周面之间的间隙Gt对被处理材进行分散等的处理。此外，由于所述间隙Gt在处理部用转子Ilb的周向以及沿轴心的方向上恒定，所以被分散处理的被处理材的粘度稳定，能够进行高效率的分散处理。
[0053]此外，在本实施方式中，由于处理部1B的处理部用定子12b的内周以及处理部用转子Iib的外周均沿轴心呈直线，所以能够获得在剪切力的大小上无变化的剪切力分布。由于被处理材在此种剪切力分布中移动，所以通过调整处理部用转子Iib的外径，能够使所需的剪切力作用于被处理材，据此，能够使稳定的剪切力作用于被处理材。进一步，即使处理部用定子12b与处理部用转子Ilb之间的被处理材移动的位置相异，也能够抑制所承受的剪切力之差，能够抑制分散处理的不均。再加上供应部1A将被处理材供应至处理部10B，处理部1B处理被处理材，排出部1C排出该处理后的被处理材，因此，能够连续地进行分散处理。此外，能够抑制相对于规定生产量的耗电量。进一步，由于采用以定子12a、12b、12c包围旋转体3的简单的结构，因此，维修容易且也能够减少初期费用。
[0054]此外，在本实施方式中，如上所述，处理部1B的处理部用转子Ilb的外径沿轴心方向恒定，因此，能够在从处理部1B的入口侧端至出口侧端的整个区域高效率地进行处理。相对于此，在专利文献I的情况下，越接近圆盘状的磨石的外周，分散处理的效率越高，因此，从磨石的中央至外周端之间无法恒定地进行高效率的处理。
[0055]另外，在本实施方式中，由于排出部1C具备螺杆转子18和包围该螺杆转子18的出口定子31，因此，螺杆转子18强制地排出在处理部1B处理后的被处理材，能够防止在处理部1B的内部压力的上升。
[0056]另外,在本实施方式中，供应部1A具备:处理部1B侧的外周面的直径大于供应部1A的入口侧的锥状的入口转子13a ;以及包围该入口转子13a的入口定子14，因此，入口转子13a的外径与入口定子14的内径均被形成为处理部侧大于入口侧，由此能够容易向处理部1B侧吸入被处理材，能够顺畅地向处理部1B供应被处理材。
[0057]此外，本实施方式的分散机I当然也可用作将被处理材粉碎的粉碎机。
[0058]另外，在上述的实施方式中未明确说明被处理材，但是作为在本发明的实施方式中被执行分散或粉碎处理的被处理材有以下所示的材料。
[0059](A)锂离子等的电池用材料
[0060](B)在液晶电视等的FPD (平板显示器)中使用的滤色、防止反射部件等的涂布材料
[0061](C)电容等的电子元件用材料
[0062](D)涂料、墨水用的有机、无机材料(颜料)
[0063](E)颜料用的有机、无机材料(颜料)
[0064](F)其他在市场上流通的有机、无机材料
[0065]在此，对上述⑷?(F)的被处理材的分散处理以液体与液体的混合物、一种以上的液体与一种以上的固体的混合物、固体与固体的混合物等为对象而进行。此时有如下情况，即、在液体与液体的混合物中使其中之一液体分散于另一液体中，在一种以上的液体与一种以上的固体的混合物中使固体分散于液体中，在固体与固体的混合物中使其中之一固体分散于另一固体中。此外，对上述(A)?(F)的被处理材的粉碎处理以一种以上的液体与一种以上的固体的混合物、一种以上的固体等为对象而进行，此时有将固体粉碎的情况。
[0066]此外，在上述的实施方式中，处理部1B的处理部用转子Ilb的外表面以及处理部用定子12b的内表面均为无凹凸的平滑的表面(纵剖面为直线)，但是作为本发明的方式并不限定于此，也可将处理部用转子Ilb的外表面以及处理部用定子12b的内表面形成为凹凸少的平滑的表面(纵剖面为直线状)。此外，凹凸的程度被设定为不会因间隙Gt的变动而剪切力大为变动、在剪切力变小时难以进行分散或粉碎。而且，在该限度内，也可在处理部用转子Ilb的外表面以及处理部用定子12b的内表面形成微小的凹凸。作为该凹凸的方式，例如可为凹部和凸部点状形成的方式、凹部和凸部以螺旋状或环状等线状形成的方式。
[0067]另外，在上述的实施方式中，作为供应部1A采用了具备外周面为锥状的入口转子13a和与该入口转子13a对应的内表面形状的入口定子14的结构，但是作为本发明的方式并不限定于此，也可采用例如图3及图4所示的结构。图3是表示本发明的其他实施方式的分散机的主要部分的正视剖视图，图4是图3的IV -1V线剖视图。此外，在图3及图4中，入口侧与出口侧表示成与图1及图2的左右相反。
[0068]在该分散机I’中，从供应部10A’至排出部10C’，旋转体3A为恒定的直径，定子5’也具有大致恒定的内径。供应部10A’被形成为从设置于通过旋转体3A的轴心的方向上的供应孔14b’向旋转体3A的周面供应被处理材。此外，在排出部10C’不存在旋转体3A，而仅由定子5’构成，其为具有定子5’的内周面越接近排出侧越急剧缩径的内部空洞的结构。但在该分散机I’中，为了能够使被处理材在处理部10B’移动，需要在供应部10A’赋予压力以向旋转体3A侧推压被处理材，或者以未图示的螺杆进给器或液体输送泵等强制地向旋转体3A侧送入被处理材。所述螺杆进给器在被处理材为固体时使用，液体输送泵在被处理材为液体时或包含液体时使用。此外，图3中的21’是相当于旋转轴21的构件。
[0069]此外，在本发明的一方式中，也可如图5所示地将螺旋状的叶片lla-Ι”设置于供应部10A”的入口转子11a”的外周面。在设为此种结构的情况下，由于利用叶片lla-Ι”的旋转从供应部10A”向处理部10B”强制地供应被处理材，因此，能够稳定地向处理部10B”供应。作为此时的旋转驱动机构，可使用既有的转子式旋转机构(环形带24、电动马达23等)。此外，在图5中，将叶片lla-Ι”设置于外周面为锥状的入口转子11a”，但是作为本发明的方式并不限定于此。例如，也可将螺旋状的叶片lla-Ι”设置在比所述入口转子11a”位于左侧且外径恒定的旋转部11a”’的外周面。或者，也可将螺旋状的叶片lla-Ι”设置在外周面为锥状的入口转子11a”和外径恒定的旋转部11a”’这两者上。所述旋转部11a”’也可以是入口转子11a”的延伸部，也可以是旋转轴21的延伸部。图5中的3”表示旋转体，5”表示定子。
[0070]此外，也可使用齿轮来替代环形带24。在此情况下，在电动马达23的输出轴23a与旋转轴21之间设置由传动用的多个齿轮构成的齿轮机构。或者也可采用利用联轴器将电动马达23的输出轴23a与旋转轴21直接连接的直接连接型结构。
[0071]此外，在上述的实施方式中，处理部1B的处理部用转子Ilb使用外径恒定的转子，但是作为本发明的方式并不限定于此，也可使用外径在轴心方向上以恒定比率变化的转子，即外周面为锥状的转子。在此情况下，外周面为锥状的转子将小径侧配置于入口侧或是出口侧均可，但是在外周面为锥状的转子中，外周面相对于轴心的倾斜优选例如10度以下。但是，处理部1B的转子与定子的间隙Gt沿轴心方向恒定。换言之，若间隙Gt沿轴心方向恒定，则在处理部IB的定子的内周以及转子的外周均为垂直于转子的轴心的剖面呈圆形，且在沿轴心的方向的剖面上呈直线状即可。在使用这种外周面为锥状的转子的情况下，定子的内周以及转子的外周均相对于轴心方向倾斜，能够获得在剪切力的大小上变化小的剪切力分布。而且，由于被处理材在这种剪切力分布中移动，因此，通过调整转子的外径，能够使所需的剪切力作用于被处理材，据此，能够使稳定的剪切力作用于被处理材。
[0072]另外，在上述的实施方式中，采用具备在内部具有冷却水通道16的处理部用定子12b的结构，在处理部用转子Ilb中未采用冷却的结构，但是作为本发明的方式并不限定于此，也可如图6所示，采用在处理部用转子Ilb也冷却的结构。具体而言，也可采用以下的结构:在处理部用转子Ilb以及向处理部用转子Ilb赋予旋转力的旋转轴21的内部设置冷却水通道38，并在旋转轴21的与转子Ilb相反的一侧的端部设置不论旋转轴21的旋转都维持固定的姿势的供排水构件39，并且，从设置于该供排水构件39的供水口 39d将冷却水供应至冷却水通道38，并从设置于供排水构件39的排水口 39e排出冷却水通道38的冷却水。另外，图6在与图3的同一处附上相同符号。此外，作为本发明的一方式，也可以在处理部用定子12b以及处理部用转子Ilb的至少其中之一省略进行冷却的机构。
[0073]此外，上述的具体的实施方式中主要包含具有以下结构的发明的方式。
[0074]本发明的一方式所涉及的分散粉碎机包括:供应部，供应被处理材；处理部，对由该供应部供应的被处理材进行分散或粉碎处理；以及排出部，将由该处理部处理后的被处理材从所述处理部排出，其中，所述处理部具备:具有内部空洞的定子；和以轴心为中心转动的方式设置在所述内部空洞内的转子，在所述转子的外周面和与其相向的所述定子的内周面之间的间隙处理被处理材，所述定子的内周面以及所述转子的外周面在垂直于所述转子的轴心的剖面上呈圆形，在通过该轴心的方向的剖面上呈直线状，且所述定子的内周面与所述转子的外周面之间的间隙在周向以及所述轴心方向上恒定。
[0075]在采用此种结构的情况下，能够抑制分散等的处理的不均，并且能够使稳定的剪切力作用于被处理材，进而能够进行更高效率的分散等。
[0076]在该结构中，优选所述处理部的所述转子的外周面以及所述定子的内周面均为平滑的表面。据此，能够更适当地使定子与转子之间的间隙在各部位均一。
[0077]在该结构中，优选所述排出部具备:螺杆转子，搬送在所述处理部处理后的被处理材；以及出口定子，包围该螺杆转子。据此，由于螺杆转子强制地排出在处理部处理的被处理材，所以能够防止在处理部的内部压力的上升。
[0078]在该结构中，优选所述供应部具备:锥状的入口转子，其处理部侧的外周面的直径大于供应部入口侧；以及入口定子，包围该入口转子。据此，由于入口转子的外径和入口定子的内径均被形成为处理部侧大于入口侧，因此，能够容易向处理部侧吸入被处理材，能够顺畅地向处理部应被处理材。
[0079]在该结构中，优选所述供应部具备入口转子，在该入口转子的外周面设置有用于向所述处理部供应被处理材的螺旋状的叶片。由于利用该叶片向处理部强制地供应被处理材，因此，能够稳定地向处理部供应。
[0080]在该结构中，优选所述处理部的所述转子的外径沿轴心方向恒定。据此，可从处理部的入口侧开始进行高效率的处理。即，在专利文献I的情况下，越接近圆盘状的磨石的外周，可进行越高效率的分散或粉碎处理，而在本发明的情况下，在从处理部的入口侧端至出口侧端的整个区域进行高效率的分散等的处理。
【权利要求】
1.一种分散粉碎机，其特征在于包括: 供应部,供应被处理材； 处理部，对由该供应部供应的被处理材进行分散或粉碎处理；以及 排出部，将由该处理部处理后的被处理材从所述处理部排出，其中， 所述处理部具备:具有内部空洞的定子；和以轴心为中心转动的方式设置在所述内部空洞内的转子，在所述转子的外周面和与其相向的所述定子的内周面之间的间隙处理被处理材， 所述定子的内周面以及所述转子的外周面在垂直于所述转子的轴心的剖面上呈圆形，在通过该轴心的方向的剖面上呈直线状，且所述定子的内周面与所述转子的外周面之间的间隙在周向以及所述轴心方向上恒定。
2.根据权利要求1所述的分散粉碎机，其特征在于: 所述处理部的所述转子的外周面以及所述定子的内周面均为平滑的表面。
3.根据权利要求1或2所述的分散粉碎机，其特征在于，所述排出部具备: 螺杆转子，搬送在所述处理部处理后的被处理材；以及 出口定子，包围该螺杆转子。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的分散粉碎机，其特征在于，所述供应部具备: 锥状的入口转子，其处理部侧的外周面的直径大于供应部入口侧；以及 入口定子，包围该入口转子。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的分散粉碎机，其特征在于: 所述供应部具备入口转子，在该入口转子的外周面设置有用于向所述处理部供应被处理材的螺旋状的叶片。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的分散粉碎机，其特征在于: 所述处理部的所述转子的外径沿轴心方向恒定。
【文档编号】B02C17/18GK104245108SQ201380021333
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年4月18日 优先权日:2012年4月23日
【发明者】松本明彦, 宗冈一平, 小田真也 申请人:浅田铁工株式会社