间歇式介质分散机的制作方法

本发明涉及一种介质分散机，该介质分散机将在化学、医疗、电子、食品、饲料和其他各种领域中使用的固体/液体类处理材料中的固体粒子与分散介质（珠）一起搅拌而微粒子化，并使该固体粒子分散到液体中。特别涉及一种间歇式介质分散机，该间歇式介质分散机在容器内收纳分散介质，并将该容器浸渍于罐内的处理材料中，使处理材料在容器内循环来进行湿式分散处理。

背景技术：

所谓的间歇式介质分散机，是能够使用较少的分散介质而集中地进行分散处理的装置，已知有例如在日本特许公开特开平11－244679号公报中所示的装置。在该公报中，记载有下述分散装置：该分散装置将容纳分散介质的容器做成使上部开口的容器，并将其底部做成筛网。此外，还已知有将容器整体形成为具有筛网的笼体的装置。在这样的容器中，若使筛网的开口面积变小，则有下述情况：处理材料的循环流量变少，还会产生孔眼堵塞的问题。若使筛网的开口面积变大，则分散介质有可能流出，变得无法使用小径的分散介质。而且，由分散介质造成的筛网的磨损变多，成为耐磨损性变差的原因。

在间歇式介质分散机中，为了将处理材料与分散介质一起搅拌，通常在容器内设有针型的搅拌叶片。此外，还已知有下述结构：在罐内或容器的开口部处设置送入用搅拌叶片来将处理材料向容器送入。但是，仅通过使上述送入用搅拌叶片旋转，难以使向容器流入的处理材料的流量变大。因此，在以往的间歇式介质分散机中，穿过容器的处理材料的穿过次数较少，处理材料在容器内的的滞留时间的分布有变宽的趋势。根据雷廷格尔（Rittinger）的法则可知，在由珠磨机（介质分散机）进行的分散中，如果处理材料在珠磨机内的的滞留时间分布陡峭，则通过分散得到的微粒子的粒度分布变陡峭。但是，如上述那样，在以往的间歇式分散机中，滞留时间分布变宽，所以难以得到陡峭的粒子分布的粒子。

进而，如上述那样，在以往的间歇式介质分散机中，作为设在容器内的搅拌叶片而使用从旋转轴在径向上延伸的针型的搅拌叶片的情况较多。但是，这样的针型叶片其叶片末端部分处的剪切速度比圆板叶片差，难以将粒子效率良好地微粒子化。此外，还已知有下述这样的间歇式介质分散机：作为上述容器的筛网，在容器的周边设置向下方延伸的撑螺栓，在该撑螺栓上隔开间隔地层叠安装多个平板，或隔开间隔地卷绕金属线，由此构成筛网。但是，在这样的结构中，当清洗筛网时，撑螺栓成为障碍物，在撑螺栓部分处发生处理材料的沉淀，清洗变困难，在清洗性上产生问题。

技术实现要素：

本发明的目的是，在间歇式介质分散机中，使在容器内流动的处理材料的流量成为大流量，所述间歇式介质分散机在容器内收纳分散介质，并将该容器浸渍于罐的处理液中，使处理材料在罐及容器内循环来进行分散处理。由此，提供一种间歇式介质分散机，该间歇式介质分散机能够使在容器内循环的处理材料的循环次数变多，使滞留时间分布变陡峭，从而实现粒度分布陡峭的微粒子化。

此外，本发明的目的是提供一种在间歇式介质分散机中清洗较容易、也不易产生孔眼堵塞的上述间歇式介质分散机。

根据本发明，提供一种间歇式介质分散机，所述间歇式介质分散机使收纳有分散介质的容器浸渍于罐内的处理材料中，来进行分散处理，其特征在于，具备容器、旋转轴和多个圆板叶片，所述容器设置有开口部、筒状的筛网和底板，所述开口部在上部开口，所述筒状的筛网在上述开口部的下方形成为筒状，且具有分散介质不能穿过的流通孔，所述底板将上述筛网的底部盖住，且不具有流通孔，所述旋转轴穿过上述开口部向容器内延伸，所述多个圆板叶片连结在容器内的该旋转轴上，且具有贯通孔，上述多个圆板叶片接近设置，以使得在旋转轴旋转时，产生由盘形流动带来的泵送作用而将处理材料向容器内吸引，并且，处理材料成为辐流而向圆板叶片的外周排出。

此外，根据本发明，提供上述间歇式介质分散机，在上述分散机中，上述筛网与底板一体地连结，并且在上述罐内设有多个轴流用搅拌叶片，使得罐内的处理材料产生轴流而在罐内流动。

本发明如上述那样构成，将多个圆板叶片接近设置，以在容器内产生形成盘形流动的泵送作用，所以若借助旋转轴而圆板叶片旋转，则产生将处理材料从容器的开口部向容器内积极地吸入的吸引作用。穿过上方的圆板叶片的贯通孔而碰到下方的圆板叶片的处理材料成为沿着圆板叶片的平面的辐流而在径向上流动，被从周围的筛网向罐内排出。在此期间中，处理材料与分散介质一起被搅拌，所以由分散带来的微粒子化进行。借助上述泵送作用，被排出到罐内的处理材料再次被向容器内积极地吸入，并被分散处理。这样，处理材料借助在容器内产生的泵送作用被向容器内积极地吸入，并且被从容器排出，所以能够使相对于容器流入、流出的处理材料的流量成为大流量。结果，能够使穿过容器的处理材料的循环次数变多，滞留时间分布变得陡峭，从而能够得到粒度分布陡峭的微粒子。

进而，若在上述罐内设置产生轴流的多个轴流用搅拌叶片，则能够使处理材料在罐内的的流动形成下降流或形成整体流动。借助该轴流，能够使被从容器的开口部向容器内吸引的处理材料的流量变大，能够进一步提高由大流量带来的上述效果。此时，若使多个轴流用搅拌叶片为产生层流的桨叶片，而使得一方成为划下流（下降流）、另一方成为划起流（上升流），则在罐内形成整体流动，穿过容器的处理材料的循环次数变得更多，滞留时间分布变陡峭，能够缩短分散速度，并且能够得到陡峭的粒度分布。此外，通过使用圆板叶片，叶片末端部的剪切速度成为针型叶片的1.5倍以上的速度，从而能够提高分散效果。若将上述筛网与底板一体地连结，则在清洗时，在容器的周围不存在在处理材料的流动中产生沉淀那样的障碍物，能够提高清洗性。

附图说明

图1表示本发明的一实施例，是将一部分用截面表示的侧视图。

图2表示将3片圆板叶片组合的一实施例，是将一部分用截面表示的侧视图。

图3表示将3片圆板叶片组合的一实施例，是将一部分用截面表示的俯视图。

图4是表示间隙部件的俯视图。

图5表示圆板叶片的组合的一实施例，图5A是剖视图，图5B是在图5A中处于上方的圆板叶片的俯视图，图5C是在图5A中处于中间的圆板叶片的俯视图，图5D是在图5A中处于下方的圆板叶片的俯视图。

图6表示圆板叶片的组合的另一实施例，图6A是剖视图，图6B是在图6A中处于上方的圆板叶片的俯视图，图6C是在图6A中处于中间的圆板叶片的俯视图，图6D是在图6A中处于下方的圆板叶片的俯视图。

图7表示圆板叶片的组合的又一实施例，图7A是剖视图，图7B是在图7A中处于上方的圆板叶片的俯视图，图7C是在图7A中处于中间的圆板叶片的俯视图，图7D是在图7A中处于下方的圆板叶片的俯视图。

具体实施方式

图1表示根据本发明的间歇式介质分散机的一实施例，在主体1的上方设有框架4，使其借助升降轴2在导引轴3上被引导而上下运动。在该框架4的下方被搬入收纳有处理材料的罐5，且该罐5被保持器6保持在固定位置。在该罐5的周围，设有使冷却水等调温介质流通的罐外套7。

在上述罐5内，装入容器8，所述容器8收纳有玻璃、锆石、氧化锆、钢、陶瓷或其他分散介质（珠），优选为高比重分散介质（图示略）。该容器8在上部具有供冷却水等调温介质流通的上部外套9，并借助兼作为调温介质的流路的通水管兼用撑杆10设在上述框架4的下方。在该容器8的上部，设有穿过上部外套9朝容器的内方倾斜的隔壁11，并形成有在其中心开口的开口部12。

在上述容器8的上部外套9的下方，能够拆装地连结着筒状的筛网13，所述筒状的筛网13具有下述这样的大小的小孔、狭缝、网眼等流通孔：收纳于该容器内的分散介质无法穿过而处理材料可以穿过。筒状的该筛网13的底部用不具有流通孔的底板14盖住。该底板14和筛网13通过设置凸缘等适当的连接部（图示略）并用螺栓、铆钉等固接件固接而一体地连结。优选的是，能够更换地准备具有适当大小的流通孔的多个筛网，以使该筛网能够对应于分散介质而与流通孔的大小不同的筛网进行更换。另外，在上述底板上，还可以设置用于取放分散介质的取出口（图示略）。

在上述容器8中，穿过开口部12插入有向容器内延伸的旋转轴15。该旋转轴15从框架4向下方垂下，被设置于框架4的驱动马达16驱动，在下端设有多个圆板叶片17。在实施例中，使3片圆板叶片17组合，但也可以使2片或4片以上的圆板叶片组合。上述多个圆板叶片由在适当部位形成有适当大小的贯通孔18的圆板叶片或不具有贯通孔的圆板叶片构成。多个该圆板叶片17接近设置，使得在旋转时产生由盘形流动带来的泵送作用。所谓的由盘形流动带来的泵送作用，在实施例中，是下述这样的作用：当圆板叶片17旋转时，穿过开口部12将处理材料向容器内吸引，被吸引到容器内的处理材料穿过贯通孔18在轴向上流动，接着形成朝向圆板叶片的径向的辐流（輻流），并沿着圆板叶片的平面向圆板叶片的外周方向排出。借助该泵送作用，穿过了上述筛网的流通孔的处理材料返回至上述罐内。这样，借助接近设置的多个圆板叶片产生吸引、排出作用的泵送作用作为下述的众所周知的转盘型泵是已知的：该转盘型泵利用与圆板叶片的表面接触的流体的摩擦力及离心力作用，将流体在圆板叶片的径向上排出，随之将流体吸引。因而，若圆板叶片17之间的间隔过宽，则不会产生泵送作用，所以多个圆板叶片17通过在中间夹着间隙部件19，被保持为以较窄的间隔接近的状态。

上述间隙部件19如图3、图4所示，形成为截面大致矩形状，在圆板叶片17的径向上配置。间隙部件19将面向圆板叶片的中心方向的内端面20形成为窄幅，将与该内端面20的两端相连的两侧面中的、面向圆板叶片的旋转方向的一侧的侧面21形成为直线状，将与旋转方向相反的一侧的侧面22形成为倾斜面。借助该结构，当在图3、图4中圆板叶片向逆时针方向旋转时，处理材料的排出被促进，能够增大排出量。位于径向外侧的间隙部件19的外端面23其角落部的一个形成为弧面，另一个形成为角部。在间隙部件19的平面部上，如图2所示，设有与设在圆板叶片17上的凹部24卡合的凸部25。多个圆板叶片17以夹着该间隙部件19的方式重叠，并被螺栓26固定。

若将上述圆板叶片17与以往的针型叶片的叶片末端间的剪切速度进行比较，则圆板叶片的叶片末端间的剪切速度比针型叶片的叶片末端间的剪切速度变大约1.5倍，结果，能够加快分散处理。上述圆板叶片17的平面部的表面也可以是保持平面，但也可以考虑处理材料的粒子径及硬度而设置销27。更优选的是，上述销27突出设置于圆板叶片17的外周部，以便能够对容易集中于圆板叶片17的外周部的分散介质施加冲击力而使其扩散。另外，该销在图2所示的实施例中在圆板叶片的上表面或下表面上在垂直方向上竖立，但也可以在圆板叶片17的外周上使销在水平方向上突出（图示略）。还可以代替销而在圆板叶片的平面上形成凸部或凹部，以对分散介质施加冲击（图示略）。

如上述那样，多个圆板叶片17在容器8内旋转，由此能够借助泵送作用将处理材料吸引至容器8内，但在实施例中还设有送入（吸入）机构，以便积极地将处理材料送入容器内。在图1中，作为送入机构，在位于容器8的开口部12的旋转轴15的周围设有螺旋件28。若旋转轴15旋转，则处理材料被该螺旋件28引导而被送入（吸入）容器8内。另外，也可以代替螺旋件而将轴流涡轮叶片、桨叶片或其他送入叶片作为送入机构（图示略）。

如上述那样，在圆板叶片17上，可以在适当位置设置贯通孔18。在图5〜图7中，示出了具有各种贯通孔的圆板叶片和不具有贯通孔的圆板叶片的组合的一例。图5A至图5D所示的实施例具有3片圆板叶片。在上部圆板叶片29上，如图5B所示，在用于与旋转轴15连结的安装部30的周围形成有4个贯通孔31。在中间圆板叶片32上，也与上部圆板叶片29同样地设有4个贯通孔33。在下部圆板叶片34上没有设置贯通孔。在该结构的情况下，借助由圆板叶片29、32、34带来的泵送作用而穿过开口部12并在轴向上被吸引的处理材料穿过上部圆板叶片、中间圆板叶片的贯通孔，并在各个圆板叶片的径向上流动，碰到下部圆板叶片的处理材料沿着下部圆板叶片的平面在径向上流动。

在图6A所示的实施例的情况下，在上部圆板叶片35及中间圆板叶片36上，以包围旋转轴15的方式形成有与圆板叶片同心状的大的贯通孔37、38。在下部圆板叶片39上设有旋转轴的安装部30，但没有形成贯通孔。在此情况下，也与上述图5A所示的实施例大致同样地借助泵送作用将处理材料吸引、排出而使其流动。

在图7A所示的实施例的情况下，在上部圆板叶片40上，如图7B所示那样设有旋转轴的安装部30和4个贯通孔41。在中间圆板叶片42和下部圆板叶片43上，设有与圆板叶片同心状的大的贯通孔44、45。在该实施例的情况下，若圆板叶片40、42、43旋转，则从开口部12送入的处理材料在轴向上流动，并且碰到容器的底板14的处理材料被从下部圆板叶片43的贯通孔45吸引，并进入中间圆板叶片42与下部圆板叶片43之间的空间，沿着各圆板叶片的平面在径向上流动。

参照图1，在容器8与罐5之间，设有多个桨型搅拌叶片等轴流用搅拌叶片46，以使罐内的处理材料形成轴流而在上下方向上流动。借助从上述框架4垂下的旋转轴47及驱动马达48使该轴流用搅拌叶片46旋转。在图1中示出了2个桨型搅拌叶片，但也可以以将上述容器包围的方式等间隔地设置3个以上的桨型搅拌叶片。该轴流用搅拌叶片46根据桨的形状及旋转方向，能够在罐内产生上升流或产生下降流，所以能够对应于处理材料的流动特性而适当地驱动。例如，若使全部的轴流用搅拌叶片46为划下桨型叶片，则在罐内产生朝下的层流，能够使穿过开口部12向容器内流入的处理材料的流量变得更大。此外，若使一个轴流用搅拌叶片为划下桨叶片，而使另一个为划起桨叶片，则罐内的流动成为相对的循环流动，能够得到在处理材料中不产生沉淀的整体流动。

于是，向上述容器8装入分散介质，优选地装入高比重分散介质，并将该容器沉入到罐内，使得该容器处于收纳有处理材料的罐5的液面下。并且，若使驱动马达16、48旋转，则经由省略了图示的旋转传递机构，上述旋转轴15、47旋转。借助该旋转，罐内的处理材料朝向容器的开口部流动，并被设在旋转轴15上的螺旋件28送入容器内。进而，容器内的圆板叶片17借助旋转而发挥泵送作用，所以处理材料穿过容器8的开口部12被积极地向容器内吸引。进入到容器内的处理材料被与分散介质一起搅拌而分散。分散后的处理材料借助由圆板叶片17的泵送作用带来的排出作用，穿过筛网13被从容器8向罐5内排出。从容器排出的处理材料借助由上述螺旋件28及圆板叶片17带来的泵送作用，穿过上述开口部12，再次被吸引至容器8内，从而被分散至达到希望的程度。此时，容器8内及罐5内的发热被穿过罐外套7及设在上述容器8上的上部外套9的冷却水冷却。根据处理材料，也可以使用温水作为调温介质。

如上述那样，本发明的间歇式介质分散机使接近设置的多个圆板叶片旋转，由此使容器内产生形成盘形流动的泵送作用，将处理材料切实地且以大流量吸入容器内，使处理材料的循环次数变多，使滞留时间分布变陡峭，从而能够进行粒度分布陡峭的分散处理。