分散裝置、分散處理系統以及分散方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及使漿狀或者液體狀的混合物內的物質分散的分散裝置、分散處理系統以及分散方法。
【背景技術】
[0002]以往，已知如下裝置(例如，參照日本特開2000 - 153167號公報):使多種液體或者漿料通過高速旋轉的轉子與不旋轉的定子之間的狹窄的空間，基于因高速旋轉而產生的高剪切力使多種液體或者漿料中的粉末狀的物質連續分散。其中，“分散”是指使漿料中的粉末狀的物質微細化而均勻存在，或使漿料中的粉末狀的物質均勻存在，或者使多種液體均勻混合。
[0003]上述文獻等中記載的分散裝置使轉子與定子之間產生剪切力并基于該剪切力進行分散。然而，在現有的分散裝置中，難以調整分散力，從而難以獲得適當的分散力。
[0004]例如，在分散力弱的情況下，存在無法獲得期望的分散狀態的情況、過于費時這樣的情況。其中，當分散粘度高的混合物時等，也存在分散力過高而導致高溫的可能性。另夕卜，在現有的分散裝置中，在分散粘度高的混合物的情況下，存在裝置內部殘留混合物而成品率變低的情況。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于，提供分散裝置、分散處理系統以及分散方法，使成品率良好，在適當的溫度范圍進行處理，實現分散力高這樣的適當的分散處理。
[0006]本發明所涉及的分散裝置是剪切式的，在轉子與和該轉子對置配置的定子之間，基于離心力使漿狀或者液體狀的混合物朝向外周通過，由此使上述混合物分散，在上述分散裝置中，具備:接受分散后的混合物的容器；將該容器的上部開口堵塞的罩單元；固定于該罩單元的下側的定子；以與該定子的下表面對置的方式設置的轉子；使該轉子旋轉的旋轉軸；軸承，其設置于上述罩單元，并且位于上述定子的上方側，將上述旋轉軸保持為能夠旋轉；以及間隔部件，其能夠裝拆地設置于上述旋轉軸與上述轉子之間，調整上述轉子與上述定子之間的間隙，在安裝有上述間隔部件的狀態下，上述轉子相對于上述定子的軸向的位置被固定。
[0007]另外，本發明所涉及的分散處理系統具備:上述分散裝置；存留朝上述分散裝置引導的混合物的處理前存留箱；存留由上述分散裝置分散處理后的混合物的處理后存留箱；將上述分散裝置與上述處理前存留箱連接的第一配管；以及將上述分散裝置與上述處理后存留箱連接的第二配管，由上述分散裝置處理存留于上述處理前存留箱的混合物，并將處理后的混合物朝上述處理后存留箱引導，由此進行混合物的分散處理。
[0008]進而，本發明所涉及的分散方法采用上述分散裝置，在該分散裝置的上述轉子與上述定子之間，基于離心力使上述混合物朝向外周通過，由此使上述混合物分散。
[0009]根據本發明的分散裝置，分散處理系統或者分散方法，能夠實現成品率良好，分散力高，在適當的溫度范圍進行分散處理，即，能夠實現適當的分散處理。
[0010]本申請基于在日本2013年12月27日提出的日本特愿2013 — 271128號以及2014年5月15日提出的日本特愿2014 — 101090號，其內容作為本申請的內容而形成本申請的一部分。
[0011]另外，本發明基于以下詳細的說明能夠更完全地理解。然而，詳細的說明以及特定的實施例是本發明的優選實施方式，僅是為了說明的目的而記載的。本領域技術人員從該詳細的說明清楚可知各種變更、改變。
[0012]申請人并非意圖將記載的實施方式的任一個呈現給公眾，所公開的改變、代替案中可能語句上未包括于權利要求內的，也作為等同原則下的發明的一部分。
[0013]在本說明書或者權利要求的記載中，名詞以及相同的指示語的使用，除非有特別指示，或者除非基于上下文而明確被否定，否則應解釋為含有單數以及多數兩方。本說明書中提供的任一例示或者例示的用語(例如，“等”)的使用也只不過是用于容易說明本發明，除非特別記載在權利要求中否則并非對本發明的范圍增加限制。
【附圖說明】
[0014]圖1是示出應用本發明的分散裝置的概要的剖視圖。(a)是示出圖2所示的Al —Al截面的圖。(b)是不出圖2所不的A2 — A2截面以及A3 — A3截面的圖并省略下部。
[0015]圖2是用于說明圖1的分散裝置的詳情的圖。(a)是圖1所示的A4 — A4向視圖。(b)是示出圖1所示的A5 — A5截面的圖。(c)是用于說明間隔部件、設置于第二旋轉軸通孔的迷宮構造的密封部、以及空氣凈化密封機構的主要部件放大圖。(d)是用于說明第二間隔部件的主要部件放大圖。(e)是用于說明由旋轉軸與轉子的緊固而實現的一體化以及間隔部件的主要部件放大圖。(f)是間隔部件的俯視圖。
[0016]圖3是示出具備圖1的分散裝置的分散處理系統的示意圖。
[0017]圖4是用于說明構成圖1的分散裝置的冷卻用槽部以及設置有該冷卻用槽部的定子的其它例的圖。(a)是示出能夠用于圖1的分散裝置的定子的另一例的圖，是與圖2(b)相同的位置的剖視圖。(b)是示出能夠用于圖1的分散裝置的定子的又一例的圖，是與圖2(b)相同的位置的剖視圖。(c)是不出圖4(b)的A6 — A6截面的圖。
[0018]圖5是用于說明構成圖1的分散裝置的容器的又一例的圖。(a)是示出更換為具有攪拌板的容器的情況的圖。(b)是示出更換為兼作處理后存留箱的容器的情況的圖。
[0019]圖6是分散處理系統的又一例的示意圖，是示出適于多通道的分散處理的分散處理系統的不意圖。
[0020]圖7是分散處理系統的另一例的示意圖，是示出將空氣壓力用于混合物的供給的分散處理系統的示意圖。
[0021]圖8是分散處理系統的再一例的示意圖，是示出預分散功能被強化了的分散處理系統的不意圖。
[0022]圖9是示出適于在構成圖8的分散處理系統的攪拌箱中使用的攪拌葉片的例子的圖。(a)是示出圓盤渦輪型的攪拌葉片的立體圖。(b)是示出分散型(dissolver type)的攪拌葉片的立體圖。(C)是示出螺旋槳型的攪拌葉片的立體圖。
[0023]圖10是示出分散處理系統的其它例的示意圖，是示出具有能夠進一步提高混合物的回收率的分散裝置并且預分散功能被強化了的分散處理系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]以下，參照附圖對應用本發明的剪切式分散裝置進行說明。以下所說明的剪切式分散裝置是使漿狀的混合物一邊循環一邊分散(也稱為“固一液分散”或者“漿化”)、或者使液體狀的混合物一邊循環一邊分散(也稱為“液一液分散”或者“乳化”)的裝置。另外，分散是指使該混合物內的物質均勻存在或者使該混合物內的物質微細化而均勻存在，即，該混合物內的各物質以均勻存在的方式混合。
[0025]首先，對圖1?圖3所示的剪切式分散裝置(以下，稱為“分散裝置”。)1進行說明。分散裝置I具備轉子2、以及與該轉子2對置配置的定子3，在轉子2與定子3之間基于離心力使漿狀或者液體狀的混合物4朝向外周通過(沿朝向外周的方向通過)，由此使該混合物4分散。
[0026]分散裝置I具備接受分散后的混合物4的容器11、與將容器11的上部開口 Ila堵塞的罩單元12。例如，通過將螺栓Ild安裝于在容器11的上部邊緣部Ilb以及罩單元12 (后述的定子保持部18)形成的螺栓孔llc、18c，將罩單元12固定于容器11，從而將上部開口 Ila堵塞。
[0027]定子3固定于罩單元12的下側(下表面)。例如，通過將螺栓3a安裝于在定子3以及罩單元12 (定子保持部18)形成的螺栓孔3b、18b，來固定定子3。轉子2設置為與定子3的下表面對置。
[0028]另外，分散裝置I具備:使轉子2旋轉的旋轉軸13;以及將旋轉軸13保持為能夠旋轉的軸承14。軸承14設置固定于罩單元12，并且位于定子3的上方側。
[0029]在旋轉軸13的一端安裝有轉子2。在另一端經由接合部16b而安裝有在比定子3靠上側的位置設置的馬達16的旋轉軸16a。旋轉軸13通過馬達16而旋轉，將馬達16的旋轉力傳遞到轉子2。
[0030]另外，分散裝置I具備能夠裝拆地設置于旋轉軸13與轉子2之間的間隔部件15 (圖2 (c)、圖2 (e)等)。間隔部件15通過與分散裝置1、即旋轉軸13的軸向Dl (參照圖1(a))的長度(厚度)不同的部件更換，來調整轉子2與定子3之間的間隙。S卩，準備多個厚度不同的間隔部件15，安裝從中選擇的間隔部件15，由此調整轉子2與定子3之間的間隙。
[0031]在安裝了間隔部件15的狀態下，轉子2相對于定子3的軸向Dl的位置被固定。即，例如可以想到使用彈簧、螺釘等來作為調整轉子2與定子3之間的間隙的機構，但是，在使用此處說明的間隔部件15的情況下，在使用時轉子2的軸向的位置被固定，所以無需考慮彈簧的振動、螺釘的間隙等。另外，在使用彈簧、螺釘的情況下，精密的平行移動難以進行。與此相對，在使用間隔部件15的情況下，能夠進行微細的調整。
[0032]分散裝置I通過上述的結構而實現高精度的間隙的調整。另外，對分散裝置I而言，當旋轉軸13因預定外的發熱而熱膨脹時，轉子2也朝離開定子3的方向移動，所以能夠防止轉子2與定子3的接觸。另外，能夠防止就算不接觸但因間隙意外變小而導致過度發熱。進而，軸承14處于定子3的上側，所以能夠使旋轉軸13配置于轉子2的上側，而在轉子2的下側不存在旋轉軸13(旋轉軸13設置為從轉子2朝向上側)，所以能夠防止分散處理后的混合物4附著于旋轉軸13、軸承14等而導致成品率降低。即，能夠提高成品率。
[0033]罩單元12具有:保持軸承14的軸承保持部17 ；以及設置于該軸承保持部17的下方側并保持定子3的定子保持部18。軸承保持部17具有定位限制部21，該定位限制部21經由第二間隔部件20而與定子保持部18抵接，由此限制定子保持部18的軸向的位置。例如，通過將螺栓17a安裝于在軸承保持部17以及定子保持部18形成的螺栓孔17e、18e，從而以夾著第二間隔部件20的狀態將軸承保持部17與定子保持部18 —體化(圖2 (d)等)。在第二間隔部件20設置有供螺栓17a穿過的通孔20a。
[0034]第二間隔部件20能夠裝拆地設置于軸承保持部17與定子保持部18之間，并通過與軸向Dl的長度(厚度)不同的部件更換從而能夠調整定子3相對于軸承保持部17的軸向Dl的位置。即，準備多個厚度不同的第二間隔部件20，安裝從中選擇的第二間隔部件20，由此能夠調整定子3的軸向Dl的位置。
[0035]通過