專利名稱：流動(dòng)體的處理裝置、流動(dòng)體的處理方法及帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)發(fā)明涉及流動(dòng)體的處理裝置、流動(dòng)體的處理方法以及帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)。
背景技術(shù)：
首先、主要就分散·乳化處理的以往技術(shù)進(jìn)行說明。
以往、在涂料、墨水、磁性體、陶瓷、電池、粘接劑、電子材料、液晶濾色器、醫(yī)藥品、化妝品、香料、食品等的制造裝置中廣泛利用總稱為介質(zhì)磨的分散裝置。這種分散裝置在充填有稱為介質(zhì)的珠、沙、球等介質(zhì)的分散室內(nèi)投入被處理流動(dòng)體進(jìn)行攪拌操作，由此對(duì)被處理流動(dòng)體施加剪斷力及沖擊力來(lái)進(jìn)行分散處理，以獲得所希望的分散狀態(tài)。
上述這種分散裝置的第一個(gè)問題是，由于介質(zhì)之間、介質(zhì)和裝置的攪拌葉片之間、或者介質(zhì)和容器內(nèi)壁面之間的磨耗而被削下的部分作為不純物混入被處理流動(dòng)體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生不良品。并且由于磨耗的消耗要頻繁的進(jìn)行介質(zhì)的補(bǔ)充及更換零件等，這要花費(fèi)時(shí)間和費(fèi)用。
這里對(duì)第二個(gè)問題進(jìn)行說明。為了給予被處理流動(dòng)體更大的剪斷力，而且為了獲得更小的粒子徑，很多場(chǎng)合必須使用比以往更小粒徑的介質(zhì)、例如、看到過使用直徑0.05mm及0.1mm程度的微小介質(zhì)的場(chǎng)合，有一種傾向是追求相對(duì)較小徑的介質(zhì)。但是、介質(zhì)直徑越小每個(gè)介質(zhì)的質(zhì)量越小，這樣被處理流動(dòng)體的可分散粘度區(qū)域變狹，只能處理低粘度物。
另外、除了這樣的介質(zhì)磨以外，滾筒磨及膠體磨也是眾所周知的。
膠體磨的原理是，使被處理流動(dòng)體通過其上下圓盤的間隙而對(duì)該被處理流動(dòng)體施加剪斷力。這種場(chǎng)合，通過間隙調(diào)整手柄其間隙被機(jī)械性地決定，由于裝置的物理精度，實(shí)質(zhì)上只能調(diào)整到數(shù)十微米以上(不可能調(diào)整到十微米以下)。并且當(dāng)間隙更狹時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)軸的熱膨張及偏心振動(dòng)等原因會(huì)發(fā)生圓盤之間的接觸、有可能會(huì)引起重大事故。
滾筒磨的原理是利用不同速度的2個(gè)或3個(gè)滾筒在不同方向的旋轉(zhuǎn)對(duì)被處理流動(dòng)體施加剪斷力。滾筒間的間隙也是被機(jī)械性的調(diào)整的。與膠體磨一樣，其間隙很難調(diào)整到十微米以下。為了調(diào)整滾筒間的壓力有必要采取適當(dāng)?shù)耐姑?，這需要熟練的作業(yè)、而且伴有危險(xiǎn)。并且裝置本身是開放狀態(tài)、不適合處理含有易揮發(fā)性溶劑的被處理流動(dòng)體。因此，膠體磨及滾筒磨都依賴這樣大的間隙高效率地給被處理流動(dòng)體施加剪斷力，其必要條件是高粘度。
另外、高速旋轉(zhuǎn)式均化器及高壓式均化器也是眾所周知的。前者是作為預(yù)分散裝置來(lái)使用的，不適合用來(lái)進(jìn)行精密分散。而后者、由于孔口部的磨耗及細(xì)管的堵塞、以及增壓泵的密封件的磨耗等作為工業(yè)設(shè)備還存在很多問題。
因此、沒有不純物的混入、被處理流動(dòng)體的適應(yīng)粘度區(qū)域廣、并且在對(duì)被處理流動(dòng)體施加很大剪斷力的同時(shí)、能進(jìn)行高精度的分散、乳化、破碎的分散裝置的開發(fā)是迫切期待的課題。
其次、主要對(duì)有關(guān)磨碎·粉碎處理的以往的技術(shù)進(jìn)行說明。
以往、采用挽臼原理的粉碎機(jī)包括可以調(diào)整相互間隔的上下二塊磨石、在規(guī)定的磨石和高速旋轉(zhuǎn)的磨石之間產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力、沖擊磨碎力、及摩擦，利用它們的綜合作用而進(jìn)行微粉碎化。下述專利文獻(xiàn)1～5給出了這樣的旋轉(zhuǎn)磨石、規(guī)定磨石以及利用它們的磨碎裝置的實(shí)例。
專利文獻(xiàn)1外觀設(shè)計(jì)登錄第655304號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2外觀設(shè)計(jì)登錄第845632號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3

日本特公昭62-51658號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4日本特公平3-1061號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5日本特公平4-55830號(hào)公報(bào)在這里，旋轉(zhuǎn)磨石及規(guī)定磨石一般稱作為研磨機(jī)。其通常使用的粒度是16#、24#～120#、240#程度。這種研磨機(jī)、雖然有其粒度的不同，但都會(huì)在其表面形成凹凸面，在被粉碎物的硬度很高的場(chǎng)合，會(huì)發(fā)生凸部的剝離及磨耗而存在異物混入的問題。
另外，在下述專利文獻(xiàn)6所示的磨碎裝置中雖然報(bào)告了可將噴射燃料、豆乳大豆等磨碎為1～5μm程度的微粒子，現(xiàn)狀還不可能用這種磨碎裝置磨碎得到1μm以下的超微粒子。
專利文獻(xiàn)6日本特公昭62-51658號(hào)另外、在下述專利文獻(xiàn)7中所示的裝置中，在進(jìn)行含有很多的高脂質(zhì)、高水分、高蛋白質(zhì)、糖質(zhì)及特殊酵素的物質(zhì)的微粉碎時(shí)，因?yàn)檫@些被粉碎物質(zhì)所具有的特有物性，摩擦熱所引起粘結(jié)·結(jié)糊·焦結(jié)膜化等會(huì)使其物性變化，而不可能作為粉末進(jìn)行商品化。但是，旋轉(zhuǎn)磨石的周速度超過某一臨界值后，其粉碎能力會(huì)突然得到好轉(zhuǎn)、并且因摩擦熱而產(chǎn)生的升溫也會(huì)下降。但是、要達(dá)到周速度3422m/分其機(jī)械費(fèi)用以及機(jī)械的安全性都存在著問題。
專利文獻(xiàn)7日本特開平7-185372號(hào)另外、下述專利文獻(xiàn)8介紹了旋轉(zhuǎn)磨石與規(guī)定磨石之間的間隙的自動(dòng)控制方法。但是、這種方法在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)發(fā)生機(jī)械的發(fā)熱，而且因?yàn)闆]有驅(qū)動(dòng)軸熱膨張及旋轉(zhuǎn)磨石的中心徑向振擺等的緩沖裝置，所能達(dá)到的最小間隙在數(shù)十μm以上。
專利文獻(xiàn)8日本特開平8-1020號(hào)其次，在下述專利文獻(xiàn)9中報(bào)告了有關(guān)被處理流動(dòng)體(特別是濕式(液體))的粉碎·分散·乳化的有益發(fā)明。但是它需要施加被處理流動(dòng)體規(guī)定壓力的流體壓力施加機(jī)構(gòu)及水頭壓力。
專利文獻(xiàn)9日本特愿2002-207533號(hào)結(jié)果、上述的以往的各裝置，在大氣壓下投入被粉碎原料時(shí)，上下二片的磨石(研磨構(gòu)件)的間隙不可能達(dá)到15μm以下。即、使用以往的機(jī)械手段不可能確保磨石間的間隔為適用于微細(xì)磨碎及粉碎的上述那樣的微小間隙。另外、使用磨進(jìn)行磨碎及粉碎時(shí)、會(huì)發(fā)生異物(由于磨之間及磨和其他部品的接觸而被削落產(chǎn)生的異物)的混入、此外、為了確保安全、皆不可采用為可以高速旋轉(zhuǎn)的高性能微粉碎機(jī)。
在這里、主要就有關(guān)脫氣處理的以往技術(shù)進(jìn)行說明。
對(duì)被處理物進(jìn)行脫氣處理的脫氣裝置例如有從液體中消除該液體中氣泡的脫泡機(jī)。
這種脫泡機(jī)包括配置在內(nèi)部為真空的槽(容器)內(nèi)的圓筒狀的外側(cè)旋翼、在該外側(cè)旋翼的內(nèi)側(cè)配置與外側(cè)旋翼同心的圓筒狀的內(nèi)側(cè)旋翼、及由電機(jī)帶動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的中空軸，內(nèi)側(cè)旋翼與上述的軸相連接、并相對(duì)外側(cè)旋翼旋轉(zhuǎn)。
上述的筒狀的內(nèi)側(cè)旋翼的周面部由穿孔板形成。并且、筒狀的外側(cè)旋翼的周面部是由比上述穿孔板更加細(xì)微的過濾網(wǎng)形成。
下面對(duì)這種脫泡機(jī)的工作原理進(jìn)行說明。
上述軸內(nèi)成為進(jìn)行脫泡處理的液體的通路，被處理的液體從軸內(nèi)導(dǎo)入內(nèi)側(cè)旋翼內(nèi)。這樣、液體在通過高速旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部時(shí)液相被離心分離至軸的內(nèi)壁面?zhèn)?、氣泡被離心分離至軸的中心側(cè)。這時(shí)、氣泡在液相之前被吸引到真空狀態(tài)下的容器內(nèi)、膨脹并被脫氣。
接著、導(dǎo)入內(nèi)側(cè)旋翼內(nèi)的上述液相由于旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用而發(fā)生薄膜效果而進(jìn)一步進(jìn)行脫泡。然后通過內(nèi)部側(cè)旋翼的穿孔板、被細(xì)分化。由于這樣的被細(xì)分化而促進(jìn)了脫泡。并且、通過穿孔板后流出的液體與外側(cè)旋翼部接觸、并通過其過濾網(wǎng)。通過該過濾網(wǎng)后流出的液體在真空中被霧狀化，與容器內(nèi)壁沖突后沿容器內(nèi)壁流落，從而完成脫泡。
如上所述、這種脫泡機(jī)、主要是利用處理對(duì)象通過上述的穿孔板和過濾網(wǎng)的細(xì)孔進(jìn)行處理對(duì)象的微細(xì)化。這樣的微細(xì)化促進(jìn)了含在對(duì)象內(nèi)部的氣泡的發(fā)散，該脫氣機(jī)利用這種作用圓滑地進(jìn)行脫氣處理。
利用上述微細(xì)化方法可能脫泡的氣泡的大小很大地取決于上述穿孔板和過濾網(wǎng)上細(xì)孔的細(xì)化程度。
但是、穿孔板和過濾網(wǎng)上細(xì)孔的細(xì)小程度有其物理的限界，并且不適用于除去比穿孔板和過濾網(wǎng)上細(xì)孔小得多的細(xì)小氣泡。即、這種構(gòu)造的脫泡機(jī)的微細(xì)化(霧狀化)界限是10～20μm、不能進(jìn)行1～2μm的超微細(xì)化。
并且、處理對(duì)象物例如在乳化·分散時(shí)必須預(yù)先利用高速的攪拌機(jī)及分散機(jī)進(jìn)行乳化·分散化，然后利用該脫氣機(jī)進(jìn)行脫氣處理。
而且、由于前一次的處理將穿孔板和過濾網(wǎng)上的細(xì)孔弄臟或堵塞，在使用該脫泡機(jī)進(jìn)行下一次脫泡處理之前，其穿孔板和過濾網(wǎng)必須十分的洗凈。
這種穿孔板和過濾網(wǎng)的洗凈性很差、其洗凈(除去污物)作業(yè)非常的麻煩。
基于上述分散·乳化處理的現(xiàn)狀、本申請(qǐng)發(fā)明、根據(jù)利用機(jī)械密封中的軸封的機(jī)構(gòu)作為分散及乳化手段的獨(dú)創(chuàng)發(fā)想提供一種能進(jìn)行高精度的分散、乳化、破碎、并且生產(chǎn)性高、構(gòu)造簡(jiǎn)單的分散乳化裝置、從而解決上述問題。
即、本申請(qǐng)發(fā)明的目的是提供能防止不純物的混入、并同時(shí)能進(jìn)行高精度的分散、乳化、破碎的分散乳化裝置。
特別是、本申請(qǐng)發(fā)明的目的是提供能設(shè)定相對(duì)旋轉(zhuǎn)的至少2個(gè)處理用面間的間隔為規(guī)定的微小間隔，可施加被處理流動(dòng)體很大剪斷力的分散乳化裝置為目的。
并且、本申請(qǐng)發(fā)明的目的是提供被處理流動(dòng)體適應(yīng)粘度區(qū)域廣的分散乳化裝置。
而且、基于上述磨碎·粉碎處理的現(xiàn)狀，本申請(qǐng)發(fā)明提供一種能實(shí)現(xiàn)最近納米技術(shù)開發(fā)中絕對(duì)必要的超微粉碎的磨碎機(jī)。即、高精度的超微粉碎、并且無(wú)異物的混入、構(gòu)造簡(jiǎn)單、安全性高、可低成本制作的磨碎機(jī)、也即、被粉碎物在砥石間被磨碎的同時(shí)、可進(jìn)行粒度一定的亞微細(xì)粒以下的微粉碎、提供可廣泛對(duì)應(yīng)處理的對(duì)象的被粉碎物的粒子的形狀、大小、比重或含水率等不同的多種的粒子的混在等、及被粉碎物的種種性狀及物性、的磨碎機(jī)、從而解決上述問題。
并且、基于上述脫氣處理的現(xiàn)狀、本申請(qǐng)發(fā)明提供一種包括與上述以往的微細(xì)化機(jī)構(gòu)完全不同的微細(xì)化機(jī)構(gòu)的脫氣機(jī)，通過使處理對(duì)象的更加微細(xì)化可除去以往不可能除去的微細(xì)氣泡、而且、不必要進(jìn)行麻煩的穿孔板和過濾網(wǎng)洗凈、從而解決了上述問題。
本申請(qǐng)第1的發(fā)明的流動(dòng)體的處理裝置，包括施加被處理流動(dòng)體規(guī)定壓力的流體壓施加機(jī)構(gòu)在該規(guī)定壓力下的被處理流動(dòng)體流過的被密封的流體流路中設(shè)置的第1處理用部(10)及相對(duì)第1處理用部(10)接近分離可能的第2處理用部(20)至少二個(gè)處理用部，在處理用部(10)(20)上互相相對(duì)位置設(shè)置的第1處理用面(1)及第2處理用面(2)至少二個(gè)處理用面、以及使第1處理用部(10)和第2處理用部(20)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在兩處理用面(1)(2)間進(jìn)行被處理流動(dòng)體的處理。第1處理用部(10)及第2處理用部(20)中至少第2處理用部(20)包括設(shè)定為規(guī)定平衡比的受壓面，并且、該受壓面的至少一部分是由第2處理用面(2)所構(gòu)成，可接近分離并且相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第1處理用面(1)和第2處理用面(2)之間導(dǎo)入規(guī)定壓力下的被處理流動(dòng)體，上述被處理流動(dòng)體一邊形成規(guī)定膜厚的流體膜一邊從兩處理用面(1)(2)間通過，從而獲得所希望的該被處理流動(dòng)體的分散、乳化、混合、磨碎、粉碎或微細(xì)化的狀態(tài)。
這里的分散及乳化處理不但包含字面意思的分散及乳化，也包含分散及乳化以外的攪拌及粉碎。
上述本申請(qǐng)的第1發(fā)明利用與以往機(jī)械的保持第1處理用面1和第2處理用面2的間隔為一定的方式完全不同的構(gòu)思，提供一種可設(shè)定為規(guī)定的微小間隔的流動(dòng)體的處理裝置(分散乳化裝置)。
如上所述，利用機(jī)械密封中所用的原理通過設(shè)定受壓面的規(guī)定平衡比，施加在被處理流動(dòng)體上的規(guī)定壓力會(huì)產(chǎn)生使第1處理用部10及第2處理用部20接近或分離的作用。
作為受壓面的第2處理用面2在使兩處理用部分離的方向受上述規(guī)定的壓力的作用。
在第2處理用部20上根據(jù)必要除第2處理用面2以外、可在與第2處理用面2相反的側(cè)設(shè)置受壓面(接近用調(diào)整面)，也可在第2處理用面2的同側(cè)設(shè)置受壓面(分離用調(diào)整面)。
該場(chǎng)合，第2處理用面2及分離用調(diào)整面受到施加給被處理用流動(dòng)體的規(guī)定的壓力作用而產(chǎn)生使第2處理用部20相對(duì)第1處理用部10向分離方向移動(dòng)的力。但是、如果不必要也可不設(shè)置上述分離用調(diào)整面(在設(shè)置分離用調(diào)整面的場(chǎng)合，第2處理用面2和分離用調(diào)整面的雙方總稱為分離用面。在不設(shè)置分離用調(diào)整面的場(chǎng)合，分離用面就是第2處理用面2本身)。
并且、接近用調(diào)整面受到施加給被處理用流動(dòng)體的規(guī)定的壓力的作用而產(chǎn)生使第2處理用部20相對(duì)第1處理用部10向接近方向移動(dòng)的力(在有多個(gè)接近用調(diào)整面的場(chǎng)合，全部接近用調(diào)整面總稱為接近用面。在有一個(gè)接近用調(diào)整面的場(chǎng)合，只有該接近用調(diào)整面為接近用面)。
在該場(chǎng)合，上述規(guī)定的壓力產(chǎn)生使兩處理用部接近的作用的接近面的面積、與分離面面積的比(面積比)稱作平衡比。通過使接近面的面積比分離面的面積大，在上述規(guī)定壓力中的、可使得兩處理用部接近的作用力比分離的作用力大。
相反，通過使分離面的面積比接近面的面積大，在上述規(guī)定壓力中，可使得兩處理用部分離的作動(dòng)力比接近的作動(dòng)力大。
另外，在不設(shè)置上述接近面時(shí)，上述規(guī)定壓力全部由分離用面承受，可使得該規(guī)定壓力的全部成為對(duì)上述分離起作用的力。
這里，對(duì)于因其他因素而發(fā)生的使兩處理用部接近的力或分離的力，可利用施加在被處理流動(dòng)體上的規(guī)定的壓力產(chǎn)生的使兩處理用部的接近或分離的作用均衡，因此在上述第1處理用面1和第2處理用面2之間可形成所希望的微小膜厚的流體膜。
即、通過利用將兩處理用面1、2間的間隙調(diào)整為微小間隔，可在被處理流動(dòng)體上施加必要大小的剪斷力。結(jié)果、可實(shí)現(xiàn)以往不能得到的高精度(均質(zhì)的)分散乳化、或者、以往不能得到的調(diào)整到微小量階的乳化或分散。即、被處理流動(dòng)體在通過兩處理用面1，2間時(shí)、由一定的微小間隙給予被處理流動(dòng)體很大的剪斷力，二次凝集的微粒子被分解破碎為一次粒子，而且大結(jié)晶被微細(xì)化、或者油滴被微?；瑥亩蛇_(dá)成高效率的分散乳化。因此、可獲得利用滾筒磨及膠體磨不可能達(dá)到的、調(diào)整到10μm以下量階的、乳化或分散狀態(tài)的被處理流動(dòng)體。
而且，由于也不必要象以往的介質(zhì)磨那樣在被處理流動(dòng)體中投入介質(zhì)，因此可抑制不純物的混入。
本申請(qǐng)第2發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置除具有上述本申請(qǐng)第1發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置的特征外；還包括調(diào)整第1處理用面1及第2處理用面2的至少一方的微振動(dòng)及平行度(ァラィメント)的緩沖機(jī)構(gòu)。
這樣、利用具有緩沖機(jī)構(gòu)的浮動(dòng)構(gòu)造可吸收中心振擺引起的不平行度、排除因接觸的磨耗等原因而引發(fā)事故的危險(xiǎn)性。
本申請(qǐng)第3發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置除具有上述本申請(qǐng)第1至2的發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置的特征外，還包括調(diào)整因第1處理用面1及第2處理用面2的一方或雙方的磨耗等引起的軸方向的位移從而能維持兩處理用面1，2間的流體膜的膜厚的位移調(diào)整機(jī)構(gòu)。
利用上述位移調(diào)整機(jī)構(gòu)可保持第1處理用面1及第2處理用面2的間隔，維持流體膜的膜厚為規(guī)定厚度，因此、可以長(zhǎng)期地進(jìn)行均一的高品質(zhì)的分散或乳化。
本申請(qǐng)第4發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置，除具有上述本申請(qǐng)第1至3發(fā)明中的任何一發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置所具有的特征外，還包括對(duì)被處理流動(dòng)體施加壓力的調(diào)整機(jī)構(gòu)。
因?yàn)榭梢哉{(diào)整第1處理用面1和第2處理用面2之間的間隙，因此可以進(jìn)行上述流體膜的厚度的調(diào)整。所以、利用該調(diào)整可選擇地進(jìn)行所希望的分散及乳化的處理。
本申請(qǐng)第5發(fā)明的流動(dòng)體的處理裝置，除具有上述本申請(qǐng)第1至4發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置所具有的特征外，還包括限定上述第1處理用面1和第2處理用面2之間的最大間隔、制止該最大間隔以上的兩處理用面1，2的分離的分離制止部。
這樣、防止了第1處理用面1和第2處理用面2之間的間隙擴(kuò)大為必要以上，因此、能確實(shí)且順利地進(jìn)行均一的分散及乳化的處理。
本申請(qǐng)第6發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置，除了具有上述本申請(qǐng)第1至5中的任何一項(xiàng)發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置所具有的特征外，還包括限定上述第1處理用面1和第2處理用面2之間的最小間隔、制止該最小間隔以下的兩處理用面1，2的接近的接近制止部。
利用接近制止部可防止第1處理用面1和第2處理用面2之間的間隙必要以上的變狹，因此、能確實(shí)且順利地進(jìn)行均一的分散及乳化的處理。
本申請(qǐng)第7發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置，除具有上述本申請(qǐng)第1至6發(fā)明中的任何一項(xiàng)發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置所具有的特征外，第1處理用面1和第2處理用面2雙方向相互相反的方向旋轉(zhuǎn)。
這樣、通過使第1處理用面1和第2處理用面2的雙方向相互相反方向旋轉(zhuǎn)，可產(chǎn)生更大的剪斷力，可以產(chǎn)生更微小量階的分散及乳化、并且、可高效率地進(jìn)行更加均一的高品質(zhì)的分散及乳化。
本申請(qǐng)第8發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置、除具有上述本申請(qǐng)第1至7發(fā)明中的任何一項(xiàng)發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置所具有的特征外，還包括調(diào)整上述第1處理用面1和第2處理用面2的一方或雙方的溫度的溫度調(diào)整用的套管。
用這樣的溫度調(diào)整用的套管可加熱或冷卻第1處理用面1及第2處理用面2的一方或雙方而使其達(dá)到適于進(jìn)行分散及乳化的溫度，因此、可以更加高效率并且高精度地進(jìn)行分散及乳化的處理。
本申請(qǐng)第9發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置，除有上述本申請(qǐng)第1至8發(fā)明中的任何一項(xiàng)發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置所具有的特征外、上述第1處理用面1及第2處理用面2的一方或雙方的至少一部分被鏡面加工過。
通過這樣的鏡面加工可實(shí)現(xiàn)更高精度地進(jìn)行在第1處理用面1及第2處理用面2間的上述分散及乳化的處理，實(shí)現(xiàn)更微細(xì)的分散及乳化的處理。
本申請(qǐng)第10發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置，除有上述本申請(qǐng)第1至9發(fā)明中的任何一項(xiàng)發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置所具有的特征外，上述第1處理用面1及第2處理用面2的一方或雙方包括凹部。
通過在第1處理用面1或第2處理用面2或者它們雙方上形成的凹部，提高了其攪拌能力，因此可更效率地進(jìn)行分散及乳化的處理。并且、由于旋轉(zhuǎn)時(shí)在凹部發(fā)生動(dòng)壓可使其非接觸地旋轉(zhuǎn)并確實(shí)地形成流體膜。
本申請(qǐng)第11的發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置，除具有上述本申請(qǐng)第1至10發(fā)明中的任何一項(xiàng)發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置所有的特征外，還包括與上述的流體通路獨(dú)立的另外的導(dǎo)入路，上述第1處理用面11和第2處理用面12的至少某一方包括與上述的導(dǎo)入路相通的開口部，從而可以將從導(dǎo)入路送來(lái)的移送物導(dǎo)入上述處理中的被處理流動(dòng)體中。
這樣、在施加處理的被處理流動(dòng)體中可適宜地混入所希望的另外物質(zhì)及被處理流動(dòng)體，因此使得裝置的利用范圍更加廣泛。
本申請(qǐng)第12發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置包括對(duì)被處理流動(dòng)體給予規(guī)定的壓力的流體壓施加機(jī)構(gòu)、與該規(guī)定的壓力下的被處理流動(dòng)體流過的被密封的流體流路連接的第1處理用面1及第2處理用面2至少2個(gè)可相對(duì)地接近、分離的處理用面、對(duì)兩處理用面1，2間施加接觸面壓力的面接近壓力施加機(jī)構(gòu)、以及使第1處理用面1和第2處理用面2相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由此在兩處理用面1，2之間進(jìn)行被處理流動(dòng)體的處理。而且、通過將規(guī)定壓力的被處理流動(dòng)體導(dǎo)入施加接觸面壓力且相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第1處理用面1和第2處理用面2之間，上述被處理流動(dòng)體一邊形成所定膜厚的流體膜一邊從兩處理用面1，2間通過，從而獲得該被處理流動(dòng)體的所希望的分散、乳化、混合、磨碎、粉碎或微細(xì)化的狀態(tài)。
上述本申請(qǐng)第12發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置，與被密封的流體流路連接的第1處理用面11和第2處理用面12間由于導(dǎo)入被施加了規(guī)定壓力的被處理流動(dòng)體，由此產(chǎn)生使第1處理用面11和第2處理用面12分離的作用力。另一方面、在兩處理用面1、2間由面接近壓力施加機(jī)構(gòu)施加接觸面壓力、并且使被處理流動(dòng)體從相對(duì)接近分離可能并同時(shí)旋轉(zhuǎn)的第1處理用面1和第2處理用面2之間通過。結(jié)果、由被處理流動(dòng)體產(chǎn)生的兩處理用面1、2間的分離力和由面接近壓力施加機(jī)構(gòu)施加的兩處理用面1，2間的接觸面壓力達(dá)到均衡，從而將兩處理用面1、2間的間隔保持為所定的微小間隔、使被處理流動(dòng)體一邊形成流體膜一邊從兩處理用面1、2間通過。
上述面接近壓力施加機(jī)構(gòu)施加使第1處理用面1和第2處理用面2接近的接近力，由彈簧、空氣壓、或油壓等流體壓(正壓)的加壓裝置、承受施加在被處理流動(dòng)體上的規(guī)定的壓力的作用使兩處理用面1，2接近的接近用的受壓面的至少其中一種所構(gòu)成。
另一方面、反抗這樣的面接近壓力施加機(jī)構(gòu)的押下壓力(接觸面壓力)的使兩處理用面1，2分離的分離力有第1或第2處理用面1，2等的使施加在被處理流動(dòng)體上的規(guī)定的壓力向分離方向作用的受壓面上承受的該壓力、使第1處理用面1和第2處理用面2相對(duì)旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力、利用空氣壓或油壓等流體壓(負(fù)壓)的吸引裝置的吸引力、被處理流動(dòng)體的粘性產(chǎn)生的力等。
通過上述的平衡比的設(shè)定可以決定施加在被處理流動(dòng)體上的規(guī)定的壓力中的、作為由面接近壓力施加機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的押壓力的作用力的大小、以及作為分離力作用的作用力的大小。
被處理流動(dòng)體通過上述的接觸面壓力和分離力的均衡形成有規(guī)定的微小厚度的流動(dòng)體(即、流體膜)并從兩處理用面1、2間通過，通過調(diào)整上述諸條件可成為將兩處理用面1、2間的間隔保持為規(guī)定的微小間隔狀態(tài)。
本申請(qǐng)第13發(fā)明的流動(dòng)體處理方法為，對(duì)被處理流動(dòng)體施加規(guī)定的壓力，在受該規(guī)定的壓力作用的被處理流動(dòng)體流過的被密封的流體流路上連接第1處理用面1及第2處理用面2至少2個(gè)可相對(duì)接近分離的處理用面，施加使兩處理用面1，2接近的接觸面壓力、并使第1處理用面1和第2處理用面2相對(duì)地旋轉(zhuǎn)、并且使被處理流動(dòng)體從處理用面1，2間通過，從而進(jìn)行該被處理流動(dòng)體的處理，至少將在被處理流動(dòng)體上施加的上述規(guī)定的壓力作為使兩處理用面1，2分離的分離力，通過使處理用面1，2間的被處理流動(dòng)體使該分離力和上述接觸面壓力達(dá)到均衡，由此維持兩處理用面1，2間為規(guī)定的微小間隔，使被處理流動(dòng)體以規(guī)定厚度的流體膜從兩處理用面1，2間通過，因此獲得所要求的分散、乳化、混合、磨碎、粉碎或微細(xì)化的狀態(tài)。
本申請(qǐng)第14發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置(磨碎機(jī))、包括第1及第2至少2個(gè)處理用構(gòu)件(研磨構(gòu)件)101，102、利用其相互相對(duì)的配設(shè)且至少一方相對(duì)另一方的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行分散、乳化、混合、磨碎、粉碎或微細(xì)化的處理，從上述旋轉(zhuǎn)的中心側(cè)向兩處理用構(gòu)件101，102之間供給流體，將該流體排出到上述第1及第2處理用構(gòu)件101，102的外側(cè)。上述的第1及第2的兩處理用構(gòu)件101，102配設(shè)成至少有一方可相對(duì)另一方接近·分離。包括至少產(chǎn)生使兩處理用構(gòu)件101，102接近的作用的賦能機(jī)構(gòu)103。上述的第1及第2處理用構(gòu)件101，102包括使流體要通過兩處理用構(gòu)件101，102間的力沿使兩處理用構(gòu)件分離的方向作用的動(dòng)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)104。
這里的流體除包括液體、氣體之外，還包括含有固體的液體及含有固體的氣體。并且、該流體包括其為處理的對(duì)象物的場(chǎng)合、以及其為非處理的對(duì)象物的場(chǎng)合的雙方。
磨碎機(jī)除包括進(jìn)行磨碎及粉碎處理的裝置外，還包括進(jìn)行乳化及分散處理的裝置、以及霧化器(微粒化機(jī))。
本申請(qǐng)第15發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置(磨碎機(jī))包括第1及第2至少2個(gè)處理用構(gòu)件101，102，利用其相互相對(duì)配設(shè)并且至少一方相對(duì)另一方的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行分散、乳化、混合、磨碎、粉碎或微細(xì)化處理、從上述旋轉(zhuǎn)的中心側(cè)向兩處理用構(gòu)件101，102間供給流體，將該流體排出到上述第1及第2處理用構(gòu)件101，102的外側(cè)。上述第1及第2兩處理用構(gòu)件101，102的至少一方可相對(duì)另一方接近·分離地配設(shè)著。包括沿使兩處理用構(gòu)件101，102至少接近的方向作用的賦能機(jī)構(gòu)103。上述兩處理用構(gòu)件101，102包括經(jīng)過鏡面研磨加工的平坦部，處理用構(gòu)件的一方在其平坦部包括溝槽。上述溝槽從處理用構(gòu)件的中心側(cè)向處理用構(gòu)件的外側(cè)延伸的同時(shí)、包括限制通過該溝槽內(nèi)欲從處理用構(gòu)件的中心向處理用構(gòu)件的外側(cè)流出的流體的流路的流路限制部。
本申請(qǐng)第16發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置(磨碎機(jī))除具有上述本申請(qǐng)第15發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置所有特征外，上述的流路制限部由從旋轉(zhuǎn)的中心側(cè)向處理用構(gòu)件的外側(cè)使溝槽的橫截面面積逐漸變小而形成的。
本申請(qǐng)第17發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置(磨碎機(jī))除了具有上述本申請(qǐng)第14至16發(fā)明中任一項(xiàng)發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置所具有的特征外，上述第1及第2處理用構(gòu)件101，102至少有一方包括浮動(dòng)機(jī)構(gòu)。該浮動(dòng)機(jī)構(gòu)可使兩處理用構(gòu)件101，102間的上述接近·分離成為可能的同時(shí)、使得兩處理用構(gòu)件的至少一方可吸收兩處理用構(gòu)件101，102至少一方因旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的偏心舉動(dòng)。
本申請(qǐng)第18發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置(磨碎機(jī))包括第1及第2至少2個(gè)處理用構(gòu)件101，102，該兩個(gè)處理用部件101、102利用其相互相對(duì)配設(shè)并且至少有一方相對(duì)另一方的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行分散、乳化、混合、磨碎、粉碎或微細(xì)化的處理，從上述旋轉(zhuǎn)的中心側(cè)向兩處理用構(gòu)件101，102間搬送被處理物或供給作為被處理物自身的流體，將該流體排出到上述第1及第2處理用構(gòu)件101，102的外側(cè)。該裝置(磨碎機(jī))包括浮動(dòng)機(jī)構(gòu)、賦能機(jī)構(gòu)、以及動(dòng)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)。浮動(dòng)機(jī)構(gòu)不僅可使上述第1及第2兩處理用構(gòu)件101，102的一方相對(duì)另一方接近·分離、而且可改變兩處理用構(gòu)件101，102的旋轉(zhuǎn)軸的朝向。賦能機(jī)構(gòu)向至少使上述兩處理用構(gòu)件101，102接近的方向賦能。動(dòng)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)通過使流體欲通過兩處理用構(gòu)件101，102的力沿兩處理用構(gòu)件101，102分離的方向作用，從而使兩處理用構(gòu)件101，102間的間隔成為0.1～10μm的微小間隔。
本申請(qǐng)的上述第14至第18發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置(磨碎機(jī))通過采用上述構(gòu)成，相對(duì)于賦能機(jī)構(gòu)103的賦能，動(dòng)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)104利用流體欲通過兩處理用構(gòu)件(研磨構(gòu)件)101，102間的力產(chǎn)生使兩處理用構(gòu)件101，102分離的分離力，至少由于賦能機(jī)構(gòu)103的賦能與該分離力的均衡，可確保兩處理用構(gòu)件101，102間的間隔為用以往的機(jī)械方法不可能得到的、而處理所必需的微小間隔。
特別是，本申請(qǐng)第15發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置(磨碎機(jī))，上述動(dòng)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)4可提供一種更好的手段。即、上述本申請(qǐng)第2的發(fā)明的流動(dòng)體的處理裝置(磨碎機(jī))使處理用構(gòu)件(研磨構(gòu)件)110、102雙方具有經(jīng)過鏡面研磨的平坦部、同時(shí)該平坦部的一方設(shè)有提供流體從處理用構(gòu)件(研磨構(gòu)件)的中心側(cè)向處理用構(gòu)件(研磨構(gòu)件)的外側(cè)移動(dòng)的路徑的溝槽。該溝槽為由經(jīng)過鏡面研磨的兩平坦部及流路制限部所圍成的空間。這樣要通過該溝槽流出的流體由于流路制限部的作用而失去去路，只能滲入至少由賦能機(jī)構(gòu)103推壓配合的兩平坦部間，從而在兩平坦部間(兩處理用構(gòu)件101，102間)可確保以往用機(jī)械的方法不可能達(dá)到的、適于磨碎·粉碎處理的微小間隔。
并且、本申請(qǐng)第16發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置(磨碎機(jī))除具有本申請(qǐng)第15發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置的所具有的特征外，其流路制限部通過使溝槽的橫截面面積從旋轉(zhuǎn)的中心側(cè)向處理用構(gòu)件(研磨構(gòu)件)的外側(cè)逐漸變小而使溝槽全體承受流體要流出的力的作用，從而可更加圓滑地確保上述微小間隔。即，通過使溝槽的橫截面積逐漸變小，隨著流體在溝槽內(nèi)前進(jìn)，在溝槽內(nèi)產(chǎn)生的壓力變大。
并且、在本申請(qǐng)第17發(fā)明的流動(dòng)體的處理裝置(磨碎機(jī))中，利用浮動(dòng)機(jī)構(gòu)不僅使兩處理用構(gòu)件(研磨構(gòu)件)101，102間可進(jìn)行上述接近·分離、而且兩處理用構(gòu)件(研磨構(gòu)件)101，102的至少一方可吸收因旋轉(zhuǎn)在兩處理用構(gòu)件(研磨構(gòu)件)101，102的至少一方上所產(chǎn)生的偏心舉動(dòng)。這樣、因旋轉(zhuǎn)及發(fā)熱而發(fā)生的處理用構(gòu)件的變形而引起的、兩平坦部間(兩處理用構(gòu)件101，102間)的各位置的間隔的不均衡被糾正，使兩平坦部間(兩處理用構(gòu)件101，102間)的各位置的間隙為一定的間隙，因此、可更確實(shí)地進(jìn)行均一的處理。
即、利用浮動(dòng)機(jī)構(gòu)可吸收上述旋轉(zhuǎn)下的旋轉(zhuǎn)軸的中心振擺、軸膨脹、第1處理用構(gòu)件(第1研磨構(gòu)件)101的面跳動(dòng)、振動(dòng)，從而產(chǎn)生上述作用。
本申請(qǐng)第18發(fā)明的流動(dòng)體處理裝置(磨碎機(jī))在浮動(dòng)機(jī)構(gòu)下、利用賦能機(jī)構(gòu)及動(dòng)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)中發(fā)生的力的均衡使兩處理用構(gòu)件(研磨構(gòu)件)間的間隔為0.1～10μm的微小間隔，從而實(shí)現(xiàn)了以往不可能達(dá)到的微小磨碎和粉碎。
本申請(qǐng)第19發(fā)明的帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)，在微細(xì)化被處理物并進(jìn)行脫泡等的脫氣處理的帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)中采用了本申請(qǐng)第1、12、14、15、18發(fā)明中任一項(xiàng)發(fā)明的流動(dòng)體的處理裝置作為微細(xì)化裝置。
本申請(qǐng)第20發(fā)明的帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)，微細(xì)化被處理物并進(jìn)行脫泡等的脫氣處理，而且采用下述的構(gòu)成。
微細(xì)化裝置包括相互相對(duì)配設(shè)并至少有一方相對(duì)另一方旋轉(zhuǎn)的第1及第2至少2個(gè)圓盤、以及將兩圓盤的間隔保持為規(guī)定間隔的間隔保持機(jī)構(gòu)。兩圓盤的相對(duì)面均為經(jīng)過鏡面研磨加工的處理用面。而且、該微細(xì)化裝置包括將被處理物導(dǎo)入該處理用面間的流入部、以及將被處理物從兩處理用面排出的流出部，利用上述旋轉(zhuǎn)在兩處理用面間進(jìn)行被處理物的微細(xì)化的處理。這里的微細(xì)化的處理不僅包括以被處理物的表面積的擴(kuò)大為目的的微細(xì)化的處理、也包含將霧狀化的粒子徑、液滴徑細(xì)化的微細(xì)化的處理、例如乳化及分散(分散物)、核糖體的場(chǎng)合、即包含將其粒子直徑細(xì)化。
脫氣機(jī)是通過微細(xì)化可將被處理物的成分的一部分氣化并抽出。其包括脫泡機(jī)、脫氣機(jī)、脫單體機(jī)、脫溶媒機(jī)等。
本申請(qǐng)第21發(fā)明的帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)，微細(xì)化被處理物并進(jìn)行脫泡等的脫氣處理，而且采用下述構(gòu)成。
微細(xì)化裝置包括第1及第2的至少2個(gè)處理用構(gòu)件、浮動(dòng)機(jī)構(gòu)、賦能機(jī)構(gòu)、及分離機(jī)構(gòu)。兩處理用構(gòu)件均包括相互相對(duì)配設(shè)的處理用面，利用兩處理用構(gòu)件的至少一方相對(duì)另一方的旋轉(zhuǎn)而在兩處理用面間進(jìn)行微細(xì)化的處理。兩處理用面均經(jīng)過鏡面研磨加工，向兩處理用面之間供給被處理物。第1及第2處理用構(gòu)件的至少一方設(shè)置有浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，該浮動(dòng)機(jī)構(gòu)可使兩處理用構(gòu)件間的接近·分離的同時(shí)、因旋轉(zhuǎn)在兩處理用構(gòu)件的至少一方所產(chǎn)生的偏心舉動(dòng)可被兩處理用構(gòu)件的至少另一方所吸收。賦能機(jī)構(gòu)向使兩處理用構(gòu)件接近的方向作用，分離機(jī)構(gòu)向使兩處理用構(gòu)件分離的方向作用。并且、分離機(jī)構(gòu)可抵抗處理用構(gòu)件的至少上述旋轉(zhuǎn)時(shí)的賦能機(jī)構(gòu)的作用而確保兩處理構(gòu)件間的微小間隔。
本申請(qǐng)第22發(fā)明的帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)除具有上述本申請(qǐng)第21發(fā)明的帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)所具有的特征外，包括將從第1及第2處理用構(gòu)件間流出的處理物抽出的減壓泵。
采用上述構(gòu)成的本申請(qǐng)第19至22發(fā)明，提供了一種在微細(xì)化被處理物并進(jìn)行脫泡等的脫氣處理的帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)中，使2個(gè)處理用面的至少一方旋轉(zhuǎn)，在與另一方的處理用面之間進(jìn)行處理對(duì)象的微細(xì)化的全新的微細(xì)化的手段。這樣、由于不需要以往為了進(jìn)行微細(xì)化而設(shè)置的穿孔板及網(wǎng)構(gòu)成，從而避免了這些構(gòu)件非常麻煩的清洗作業(yè)。
而且、能抽出(除去)穿孔板及過濾網(wǎng)不可能抽出(除去)的微細(xì)氣泡。
即、本申請(qǐng)第19至22發(fā)明，使以往不可能的脫氣的同時(shí)進(jìn)行被處理物的超微細(xì)化成為可能、并且由于不需要以往的脫氣處理中的微細(xì)化所必需的穿孔板及網(wǎng)、從而也避免了其清洗勞動(dòng)。
并且、該脫氣機(jī)有2大優(yōu)點(diǎn)。第1個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，霧狀噴出時(shí)的液滴直徑，這使得暴露在周圍環(huán)境中的表面積(即界面的面積)增多(增大)、從而可增大其脫氣能力。另1個(gè)優(yōu)點(diǎn)是、通常多使用乳化機(jī)等處理后再將被處理物導(dǎo)入脫氣機(jī)進(jìn)行再處理，本發(fā)明的脫氣機(jī)將乳化機(jī)和脫氣機(jī)合為了一體，即、本發(fā)明的脫氣機(jī)可同時(shí)完成乳化及脫氣處理。
如上所述、該脫氣機(jī)利用微細(xì)化裝置在被處理物為含有氣泡的液體時(shí)，運(yùn)用上述方法對(duì)液體進(jìn)行微細(xì)化而使液體中含有的氣體容易發(fā)散。被處理對(duì)象并不局限于上述那樣的內(nèi)含氣泡的液體，也可用于在含有二種以上液狀成分的液體中通過對(duì)一種液狀成分微細(xì)化并氣化而使其與另一種液狀成分分離。另外、被處理對(duì)象為固體的混合物或化合物時(shí)，如果其固形成分為可利用微細(xì)化的氣化促進(jìn)除去的物質(zhì)，則被處理對(duì)象也包括這種固體的混合物或化合物。例如、被處理物為聚合體的場(chǎng)合，通過微細(xì)化該聚合體中不要的單體(揮發(fā)性物質(zhì))并使其氣化而將其除去。被處理物為固體和液體的混合物時(shí)，如要將氣體部分和液體部分的某一方通過微細(xì)化除去時(shí)，也可使用該脫氣機(jī)。
而且、脫氣機(jī)也包含能將被處理物中的水分(利用微細(xì)化)變成水蒸氣而排去的裝置。
特別是，本申請(qǐng)第21發(fā)明是上述帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)，通過包括浮動(dòng)機(jī)構(gòu)排除了由旋轉(zhuǎn)各部分的膨脹系數(shù)的差、及因旋轉(zhuǎn)發(fā)熱所產(chǎn)生的變形對(duì)兩處理用面間的微小間隔的阻害，能確實(shí)地維持微細(xì)化處理所必要的兩處理用面間的微小間隔、從而可進(jìn)行高精度的處理。
而且、本申請(qǐng)第22發(fā)明，由于減壓泵減壓被微細(xì)化的被處理物而能確實(shí)進(jìn)行其移動(dòng)。并且、利用減壓泵的減壓作用促進(jìn)了在微細(xì)化后的被處理物中的要除去的氣體的氣化、使其與液狀部的分離更確實(shí)地發(fā)生。
具體地講，以脫泡的場(chǎng)合為例進(jìn)行說明，被微細(xì)化的被處理物在利用減壓泵減壓至真空或接近真空狀態(tài)時(shí)，界面積增大、并且微小的氣泡產(chǎn)生膨脹，被處理物中含有的氣體、溶劑、單體(揮發(fā)性物質(zhì))被氣化為蒸氣等后可被排出(以這些氣體等的抽出為目的的場(chǎng)合、也可利用同樣的作用原理來(lái)進(jìn)行該抽出)。
上述真空度(減壓的程度)設(shè)定為適于被氣化物與殘留物的分離即可。
綜上所述，采用本申請(qǐng)的上述第14、15、18的發(fā)明中任一項(xiàng)發(fā)明的流動(dòng)體的處理裝置作為微細(xì)化裝置的、本申請(qǐng)第19發(fā)明的帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)、利用機(jī)械密封中的軸封機(jī)構(gòu)作為微細(xì)化的手段的獨(dú)創(chuàng)發(fā)想，可提供一種能進(jìn)行高精度的微細(xì)化的處理、并且生產(chǎn)率高、構(gòu)造簡(jiǎn)單的脫氣機(jī)，從而解決上述問題?？商峁┮环N能將相對(duì)旋轉(zhuǎn)的至少2個(gè)處理用面間的間隔設(shè)定為規(guī)定的微小間隔、并能給被處理流動(dòng)體施加大剪斷力的脫氣機(jī)、并且、可提供被處理流動(dòng)體的適應(yīng)粘度領(lǐng)域廣的脫氣裝置。
這樣，采用上述構(gòu)成的本申請(qǐng)第19至22發(fā)明，利用將兩處理用面1、2間的間隔調(diào)整為微小間隔從而可施加被處理流動(dòng)體必要大小的剪斷力。其結(jié)果、實(shí)現(xiàn)了以往不可能得到的超微細(xì)化。即、被處理流動(dòng)體通過兩處理用面1，2間時(shí)，在一定的微小間隙中被施加大的剪斷力，而且、通過從一定的微小的間隙中霧狀地噴出從而能進(jìn)行10μm以下量級(jí)的微細(xì)化，并能進(jìn)行同樣水準(zhǔn)的微細(xì)的氣泡的抽出(除去)。即、可通過將兩處理用部10，20間的間隔調(diào)整為利用以往的(使用穿孔板及網(wǎng))方法在物理上不可能達(dá)到的微小的間隙，實(shí)現(xiàn)了更加微小的微細(xì)化，使更加細(xì)小的氣泡的脫氣成為可能并且、本申請(qǐng)第19發(fā)明，在本申請(qǐng)第1發(fā)明的帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)中，可采用包括給被處理流動(dòng)體施加壓力的調(diào)整機(jī)構(gòu)，利用該調(diào)整機(jī)構(gòu)可調(diào)整第1處理用面1和第2處理用面2之間的間隙，由此可調(diào)整上述流體膜厚度。所以、通過該調(diào)整可選擇所希望的微細(xì)化處理，以對(duì)應(yīng)被處理流動(dòng)體的粘度等特性以提高其脫氣性能，并且、能非常細(xì)微地對(duì)應(yīng)要除去的氣泡的大小(細(xì)小程度)進(jìn)行所要求的微細(xì)化處理。


圖1是本申請(qǐng)發(fā)明的一種實(shí)施形態(tài)的裝置的局部縱斷面剖面圖。
圖2(A)是上述裝置的主要部縱斷面略圖、(B)另一其他的實(shí)施形態(tài)的主要部縱斷面略圖。
圖3(A)是另一其他的實(shí)施形態(tài)的主要部縱斷面略圖、(B)是另一其他的實(shí)施形態(tài)的主要部縱斷面略圖、(C)是另一其他的實(shí)施形態(tài)的主要部縱斷面略圖。
圖4是另一其他的實(shí)施形態(tài)的主要部縱斷面略圖。
圖5是另一其他的實(shí)施形態(tài)的主要部縱斷面略圖。
圖6(A)是另一其他的實(shí)施形態(tài)的主要部橫斷面略圖、(B)是另一其他的實(shí)施形態(tài)的主要部橫斷面略圖、(C)是另一其他的實(shí)施形態(tài)的主要部橫斷面略圖、(D)是另一其他的實(shí)施形態(tài)的主要部局部剖縱斷面略圖、(E)是另一其他的實(shí)施形態(tài)的主要部橫斷面略圖。
圖7是另一其他的實(shí)施形態(tài)的主要部縱斷面略圖。
圖8是另一其他的實(shí)施形態(tài)縱斷面圖。
圖9是另一其他的實(shí)施形態(tài)的主要部縱斷面略圖。
圖10是本申請(qǐng)發(fā)明的另一其他的實(shí)施形態(tài)的脫氣機(jī)的局部剖縱斷面圖。
圖11是圖10所示脫氣機(jī)的以第1處理用構(gòu)件1及第1托體11為中心的主要部縱斷面略圖。
圖12(A)是圖10所示上述脫氣機(jī)的第1處理用構(gòu)件1的俯視圖、(B)是其主要部縱斷面圖。
圖13(A)是圖10中表示的脫氣機(jī)的第1及第2處理用構(gòu)件1，2的主要部縱斷面圖、(B)是微小間隔開放狀態(tài)的上述第1及第2處理用構(gòu)件1，2的主要部縱斷面圖。
圖14(A)是第1處理用構(gòu)件1的其他的實(shí)施形態(tài)的俯視圖、(B)是其主要部縱斷面略圖。
圖15(A)是第1處理用構(gòu)件1的、另一其他的實(shí)施形態(tài)的俯視圖、(B)是其主要部的縱斷面略圖。
圖16(A)是第1處理用構(gòu)件1的其他實(shí)施形態(tài)的俯視圖、(B)是第1處理用構(gòu)件1的另一其他的實(shí)施形態(tài)的俯視圖。
圖17是脫氣機(jī)的其他實(shí)施形態(tài)的局部剖縱斷面略圖。
圖18(A)(B)(C)分別是關(guān)于微細(xì)化后被處理物的分離方法、表示蒸氣以外的實(shí)施形態(tài)的說明圖。
具體實(shí)施例方式
以下、根據(jù)圖面、對(duì)本申請(qǐng)發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1及圖2(A)表示本申請(qǐng)發(fā)明的一種實(shí)施形態(tài)。圖1為本申請(qǐng)發(fā)明的脫氣機(jī)的微細(xì)化裝置G的局部剖縱斷面圖。圖2(A)為圖1所示脫氣機(jī)的主要部分的縱斷面略圖。
為說明的方便、各圖中、U表示上方、S表示下方。
首先、對(duì)脫氣機(jī)的構(gòu)成進(jìn)行說明。
該脫氣機(jī)包括微細(xì)化裝置G、減壓泵等周知的減壓裝置(其實(shí)施形態(tài)未圖示)。
上述微細(xì)化裝置G適用于對(duì)被處理流動(dòng)體的微米單位至納米單位的微小量階的微細(xì)化的處理，并適用于對(duì)單一液體及液體間、液體和固體(粉體)、固體(粉體)間、氣體和液體、或者、氣體和固體(粉體)進(jìn)行由除去(抽出)成分的脫氣進(jìn)行的處理。
如圖1所示、該微細(xì)化裝置由第1托體11(偶合環(huán)托體)、在第1托體11的前方(上方)配置的第2托體21(壓環(huán)托體)、與第2托體21一起包容第1托體11的殼體3、流體壓施加機(jī)構(gòu)p、及接觸面壓施加機(jī)構(gòu)4構(gòu)成。
以下、順序地對(duì)微細(xì)化裝置的各構(gòu)成部分進(jìn)行說明。
在第1托體11設(shè)置有第1處理用部10、轉(zhuǎn)軸50、攪拌葉片6。
第1處理用部10為稱作偶合環(huán)的金屬制的環(huán)狀體，包括鏡面加工的第1處理用面1。
旋轉(zhuǎn)軸50在第1托體11的中心用螺柱等規(guī)定件51規(guī)定，其后端與電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置5(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))相連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置5的驅(qū)動(dòng)力傳遞給第1托體11而使該第1托體11旋轉(zhuǎn)。第1處理用部10與旋轉(zhuǎn)軸50同心地安裝在第1托體11的前部(上端)，在旋轉(zhuǎn)軸50旋轉(zhuǎn)時(shí)與上述第1托體11一體地一起旋轉(zhuǎn)。另外、攪拌葉片6是為進(jìn)行預(yù)攪拌(微細(xì)化的前處理)而設(shè)置的，位于第1托體11前部(上面)，并且在環(huán)狀的第1處理用部10的內(nèi)側(cè)與旋轉(zhuǎn)軸50同心地軸向固定在第1托體11上。
在第1托體11的前部(上面)設(shè)有可受容第1處理用部10的受容部，在該受容部?jī)?nèi)與O形密封環(huán)嵌入第1處理用部10，由此第1處理用部10被安裝到第1托體11上。而且、第1處理用部10由止轉(zhuǎn)銷12相對(duì)第1托體11不旋轉(zhuǎn)地被規(guī)定。但是也可用熱壓配合等方法代替止轉(zhuǎn)銷12，使其無(wú)旋轉(zhuǎn)地固定。
上述第1處理用面1從第1托體11上露出，面向第2托體21側(cè)。該第1處理用面1嵌入第1托體11后、最好要再進(jìn)行研磨或拋光等鏡面加工。
第1處理用部10的材質(zhì)可采用陶瓷及燒結(jié)金屬，耐磨耗鋼、或其他經(jīng)過硬化處理的金屬、經(jīng)過襯里及涂膜、鍍層等加工的材料。特別是、要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的第1處理用部10最好使用輕量的原材料。
上述殼體3為包括軸插通口31及排出部32的有底容器，在其內(nèi)部空間30收容上述第1托體11。軸插通口31為設(shè)在殼體3底部的中央、聯(lián)絡(luò)殼體3內(nèi)外的貫通口，上述旋轉(zhuǎn)軸50穿過其中。從配置在殼體3外部(下方)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置5引伸出的旋轉(zhuǎn)軸50前端穿過上述軸插通口31插入殼體3內(nèi)部、并如前所述地連接殼體3內(nèi)的第1托體11和旋轉(zhuǎn)軸50。
在第2托體21上設(shè)有第2處理用部20、被處理流動(dòng)體的導(dǎo)入部22、及面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4。
第2處理用部20為稱作壓力環(huán)的金屬制環(huán)狀體，包括經(jīng)過鏡面加工的第2處理用面2、及位于第2處理用面2的內(nèi)側(cè)與該第2處理用面2相鄰的受壓面23(以下稱作分離用調(diào)整面23)。如圖所示、該分離用調(diào)整面23為傾斜面。第2處理用面2的鏡面加工，采用與第1處理用面1的鏡面加工相同的加工方法。而且、第2處理用部20采用與第1處理用部10相同的材料。分離用調(diào)整面23與環(huán)狀的第2處理用部20的內(nèi)周面25相鄰接。
在第2托體21的底部(下部)形成收容部40，在該收容部40內(nèi)安裝上述O形密封環(huán)和第2處理用部20。而且、利用止轉(zhuǎn)銷45，第2處理用部20與第2托體21無(wú)相對(duì)旋轉(zhuǎn)地被受容在該收容部中。上述第2處理用面2從第2托體21中露出。
第2托體21如圖1所示地配置在殼體3的開口部(上部)并覆蓋該開口部，利用周知的密閉手段33密閉殼體3的內(nèi)部空間30。該狀態(tài)下、在殼體3內(nèi)，第2處理用面2與第1處理用部10的第1處理用面1面對(duì)面地配置。在該處理用面1，2間，第1處理用部10及第2處理用部20的內(nèi)側(cè)(中心側(cè))為(權(quán)利要求1的)被處理物的流入部，第1處理用部10及第2處理用部20的外側(cè)為(權(quán)利要求1的)被處理物的流出部。
流體壓施加機(jī)構(gòu)p在第2托體21的外部(上部)與上述導(dǎo)入部22相連接。該流體壓施加機(jī)構(gòu)p為對(duì)進(jìn)行微細(xì)化處理的被處理流動(dòng)體施加一定的送入壓的壓縮機(jī)等加壓裝置。
面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4押壓第2處理用面2使其相對(duì)第1處理用面1處于壓接或接近的狀態(tài)，通過該接觸面壓力與流體壓力(被處理流動(dòng)體的流體壓)等使兩處理用面1、2間分離的力的均衡，從而產(chǎn)生上述規(guī)定膜厚的流體膜(即保持兩處理用面1、2間的間隔為規(guī)定的微小間隔)。
具體地講，該實(shí)施形態(tài)中，面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4由上述收容部41、設(shè)在收容部41的底部(最深部)的彈簧受容部42、彈簧43、空氣壓導(dǎo)入部44所構(gòu)成。
但是，面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4也可只包括上述收容部41、上述彈簧受容部42、彈簧43、空氣壓導(dǎo)入部44中的至少1個(gè)。
收容部41為使收容部41內(nèi)的第2處理用部20的位置可深或可淺(上下方向)地位移而松配合第2處理用部20。
上述彈簧43的一端與彈簧受容部42的底部相接，彈簧43的另一端與收容部41內(nèi)的第2處理用部20的前部(上部)相接觸。圖1中，雖然只表示了1個(gè)彈簧43，但最好使用多個(gè)彈簧44來(lái)押壓第2處理用部20的各部分。即、利用增加彈簧43的數(shù)目可給第2處理用部20施加更均等的壓力。所以、第2托體21、最好為可安裝數(shù)根至數(shù)十根彈簧43的型式。
在該實(shí)施形態(tài)中，如上所述，由空氣導(dǎo)入部44可將空氣導(dǎo)入收容部41內(nèi)。導(dǎo)入的空氣壓在收容部41和第2處理用部20之間形成加壓室、與彈簧43一起將空氣壓作為壓力施加給第2處理用部20。所以、通過調(diào)整從空氣導(dǎo)入部44導(dǎo)入的空氣壓，在運(yùn)行中可調(diào)整(第2處理用面2相對(duì)第1處理用面1的)接觸面壓力。而且、也可代替利用空氣壓的空氣導(dǎo)入部44利用油壓等其他的流體壓來(lái)產(chǎn)生壓力的機(jī)構(gòu)。
面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4除供給及調(diào)節(jié)上述壓力(接觸面壓力)的一部分外、也兼作位移調(diào)整機(jī)構(gòu)和緩沖機(jī)構(gòu)。
詳細(xì)為，面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4作為位移調(diào)整機(jī)構(gòu)通過空氣壓的調(diào)整可追從始動(dòng)時(shí)及運(yùn)行中的軸方向的伸長(zhǎng)及磨耗所發(fā)生的軸方向位移，維持當(dāng)初的壓力。并且、面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4由于采用了如上所述地可位移地保持第2處理用部20的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，也具有作為調(diào)整微振動(dòng)及平行度的緩沖機(jī)構(gòu)的功能。
包括以上的構(gòu)成的第1實(shí)施形態(tài)的脫氣機(jī)利用以下的作用原理進(jìn)行脫氣處理。
首先、施加處理的被處理流動(dòng)體由流體壓施加機(jī)構(gòu)p施加一定的進(jìn)給壓力，從導(dǎo)入部22導(dǎo)入被密閉的殼體3的內(nèi)部空間。另外，由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置5(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))使第1處理用部10旋轉(zhuǎn)。這樣，第1處理用面1和第2處理用面2在保持微小間隔的狀態(tài)下作相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
被導(dǎo)入殼體3的內(nèi)部空間的被處理流動(dòng)體(從流入部進(jìn)入)在保持微小間隔的兩處理用面1，2間形成為流體膜，受到因第1處理用面的旋轉(zhuǎn)而在第1處理用面和第2處理用面2間產(chǎn)生的剪斷的作用而被微細(xì)化。通過調(diào)整第1處理用面1和第2處理用面2的間隔為1μm至1mm(特別是、1μm至10μm)的微小間隔，可實(shí)現(xiàn)數(shù)nm單位的超微?；?br> 被處理的被處理流動(dòng)體經(jīng)過兩處理用面1，2間(從流出部流出)、從排出部32排出。從排出部32排出的被處理物利用既述的減壓裝置在真空或減壓的環(huán)境內(nèi)被霧狀化，在與環(huán)境內(nèi)的其他部分相碰后變成流動(dòng)體流落，該流落的流動(dòng)體作為脫氣后的液狀物被回收。
在該實(shí)施方式中，圖1表示了設(shè)有殼體3的構(gòu)成，但微細(xì)化裝置G中也可不設(shè)置殼體3(無(wú)圖示)。例如，脫氣機(jī)作為減壓槽(真空槽)、可在其槽內(nèi)部配置微細(xì)化裝置G。該場(chǎng)合，當(dāng)然在上述的排出部32、微細(xì)化裝置G中不必要包括有殼體3。
而且、攪拌葉片6受到上述被處理流動(dòng)體的進(jìn)給壓力的作用并相對(duì)第1托體11旋轉(zhuǎn)，在上述的兩處理用面1，2間處理之前攪拌被處理流動(dòng)體。
如上所述、第1處理用面1和第2處理用面2的間隙可被調(diào)整為用機(jī)械的間隙設(shè)定方法不可能達(dá)到的μm單位的微小間隔，下面就其原理進(jìn)行說明。
第1處理用面1和第2處理用面2可相對(duì)接近分離、并且相對(duì)旋轉(zhuǎn)。該例子中，第1處理用面1旋轉(zhuǎn)、第2處理用面2在軸方向滑動(dòng)使其相對(duì)第1處理用面接近或分離。
因此，在該例中第2處理用面2的軸方向位置利用力(前述的接觸面壓力和分離力)的平衡可以μm單位精度設(shè)定，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)定兩處理用面1，2間的微小間隔。
接觸面壓力為在面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4中通過從空氣導(dǎo)入部44施加正壓(空氣壓)的場(chǎng)合的該壓力，例如彈簧43的壓力。
另一方面、分離力為作用在分離側(cè)的受壓面(即、第2處理用面2及分離用調(diào)整面23)的流體壓，例如可是第1處理用部1的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力、作用在空氣導(dǎo)入部44上的負(fù)壓場(chǎng)合的該負(fù)壓。
因此、利用這些力的均衡作用可使第2處理用面2穩(wěn)定地設(shè)置在相對(duì)第1處理用面1有規(guī)定的微小間隔的位置，從而實(shí)現(xiàn)μm單位精度的微小間隙的設(shè)定。
下面對(duì)分離力進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
首先、對(duì)流體壓的作用進(jìn)行說明。處于被密閉的流路中的第2處理用部20受到由流體壓施加機(jī)構(gòu)p施加的被處理流動(dòng)體的送入壓力(流體壓)的作用。這時(shí)、流路中的與第1處理用面相對(duì)的面(第2處理用面2和分離用調(diào)整面23)成為分離側(cè)的受壓面，在該受壓面上作用流在體壓、產(chǎn)生由流體壓產(chǎn)生的分離力。
接下來(lái)、對(duì)離心力的作用進(jìn)行說明。當(dāng)?shù)?處理用部10高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，流體受離心力的作用，該離心力的一部分成為向使兩處理用面1，2向相互遠(yuǎn)離的方向作用的分離力。
并且，從上述空氣導(dǎo)入部44導(dǎo)入負(fù)壓(作用在第2處理用部20上)的場(chǎng)合、該負(fù)壓也產(chǎn)生分離力的作用。
以上、對(duì)本申請(qǐng)的說明中使第1第2的處理用面1，2相互分離的分離力進(jìn)行了說明，并且不是從分離力中排除上述所過的力。
如上所述，在被密閉的被處理流動(dòng)體的流路中通過處理用面1，2間的被處理流動(dòng)體形成分離力與面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4所施加的接觸面壓力達(dá)到均衡狀態(tài)，在兩處理用面1，2間形成適合進(jìn)行所要求的微細(xì)化的處理的流體膜。這樣、該微細(xì)化裝置利用在處理用面1，2間強(qiáng)制地夾介流體膜，可維持兩處理用面1，2的間隙為以往的機(jī)械調(diào)整間隙的微細(xì)化裝置不可能達(dá)到的微小間隔，從而實(shí)現(xiàn)高精度的脫氣處理。
換言之，處理用面1，2間的流體膜的膜厚可利用調(diào)整上述的分離力和接觸面壓力調(diào)整為所要求的厚度，從而可進(jìn)行必要的微細(xì)化處理。所以、在要使流體膜的厚度變小的場(chǎng)合，可調(diào)整接觸面壓力或分離力以使接觸面壓力大于分離力而實(shí)現(xiàn)。相反、如要使流體膜的厚度變大時(shí)、可調(diào)整接觸面壓力或分離力、以使分離力大于接觸面壓力而實(shí)現(xiàn)。
在增加接觸面壓力時(shí)，在面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4中可從空氣導(dǎo)入部44施加正壓(空氣壓)、或者更換為大壓力的彈簧43或增加其個(gè)數(shù)而實(shí)現(xiàn)。
在增加分離力的場(chǎng)合，可通過增加流體壓施加機(jī)構(gòu)p的送入壓力、或增加第2處理用面2及分離用調(diào)整面23的面積、或在其基礎(chǔ)上調(diào)整第2處理用部20的旋轉(zhuǎn)增加離心力、或通過空氣導(dǎo)入部44施加負(fù)壓(空氣壓)而實(shí)現(xiàn)。彈簧43可為在伸長(zhǎng)方向產(chǎn)生推壓力的推力彈簧、也可為在縮短方向產(chǎn)生拉力的拉力彈簧，而構(gòu)成面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4的一部分或全部。
而且、接觸面壓力及分離力的增加減少的主要因素除上述因素以外、還可加上粘度等被處理流動(dòng)體的性狀的影響，也可通過調(diào)整該被處理流動(dòng)體的性狀來(lái)調(diào)整上述要素。
再者、分離力中的、作用在分離側(cè)的受壓面(即、第2處理用面2及分離用調(diào)整面23)上的流體壓可作為機(jī)械密封中構(gòu)成開放力的力來(lái)理解。
機(jī)械密封中，第2處理用部20相當(dāng)于壓環(huán)，對(duì)該第2處理用部20施加流體壓的場(chǎng)合、產(chǎn)生使第2處理用部2從第1處理用部1離開的力，該力為開放力。
更詳細(xì)地說，如上述第1實(shí)施形態(tài)那樣，在第2處理用部20上僅設(shè)有分離側(cè)的受壓面(即、第2處理用面2及分離用調(diào)整面23)時(shí)、送入壓力的全部構(gòu)成開放力。另外、在第2處理用部20的背面?zhèn)壬弦苍O(shè)有受壓面的場(chǎng)合(具體如、后述圖2(B)及圖9的場(chǎng)合)，送入壓力中的、作為分離力作用的力和作為接觸面壓力作用的力的差成為開放力。
在這里、根據(jù)圖2(B)對(duì)第2處理用部20的另一實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。
如圖2(B)所示，該第2處理用部20在其從收容部41露出的部位目在內(nèi)周面?zhèn)仍O(shè)有面向與第2處理用面2相反的側(cè)(上方側(cè))的接近用調(diào)整面24。
即、該實(shí)施形態(tài)中、面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4由收容部41、空氣導(dǎo)入部44、上述接近用調(diào)整面24構(gòu)成。但是、面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4也可由上述收容部41、上述彈簧受容部42、彈簧43、空氣導(dǎo)入部44、及上述接近用調(diào)整面24中的至少其中一個(gè)所構(gòu)成。
該接近用調(diào)整面24受到施加在被處理流體上的規(guī)定壓力的作用而產(chǎn)生使第2處理用面2向第1處理用面1接近的方向移動(dòng)的力，作為接近用面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4的一部分起接觸面壓力的供給側(cè)的作用。另一方面、第2處理用面2(與前述的分離用調(diào)整面23)受到施加在被處理流體上的規(guī)定壓力的作用而產(chǎn)生使第2處理用面2向從第1處理用面1分離的方向移動(dòng)的力起分離力(的一部分)的供給側(cè)的作用。
接近用調(diào)整面24及第2處理用面2(及分離用調(diào)整面23)均為受前述的被處理流動(dòng)體的進(jìn)給壓力的作用的受壓面，根據(jù)其朝向起上述的產(chǎn)生接觸面壓力、或產(chǎn)生分離力的不同作用。
該接近用調(diào)整面24的面積A1與第2處理用部20的第2處理用面2和分離側(cè)受壓面23的合計(jì)面積A2的面積比(A1/A2)稱為平衡比K，為調(diào)整上述開放力的重要參數(shù)。
接近用調(diào)整面24的前端和分離側(cè)受壓面23的前端均被環(huán)狀的第2調(diào)整用部20的內(nèi)周面25(前端線L1)限定。因此、通過決定接近用調(diào)整面24的基端線L2的位置可進(jìn)行平衡比的調(diào)整。
即、在該實(shí)施形態(tài)中、將被處理用流動(dòng)體的送出壓力作為開放力的場(chǎng)合，通過使第2處理用面2和分離用調(diào)整面23的合計(jì)面積比接近用調(diào)整面24的面積大，可產(chǎn)生對(duì)應(yīng)其面積比率的開放力。
上述開放力可通過調(diào)整上述平衡線、即變更接近用調(diào)整面24的面積A1、或被處理流動(dòng)體壓力(流體壓)而進(jìn)行調(diào)整。
滑動(dòng)面實(shí)際面壓P(接觸面壓力中由流體壓所產(chǎn)生的面壓力)可用下式計(jì)算。
P＝P1×(K-k)+Ps其中、P1為被處理流動(dòng)體的壓力(流體壓)、K為上述的平衡比、k為開放力系數(shù)、Ps為彈簧力及背壓力。
通過(由平衡線的調(diào)整)調(diào)整該滑動(dòng)面實(shí)面壓P使得處理用面1，2間的間隙為所要求的微小間隙量(間隙幅)并形成被處理流動(dòng)體的流動(dòng)體膜，進(jìn)行所要求的微細(xì)化處理。
通常，如兩處理用面1，2間的流體膜的厚度很小，可使被處理物(被處理流動(dòng)體)更加細(xì)化。相反、如該流體膜的厚度很大則處理粗化、單位時(shí)間的處理量增加。所以、通過對(duì)上述的滑動(dòng)面實(shí)際面壓P(以下簡(jiǎn)稱為面壓P)的調(diào)整，可調(diào)整兩處理用面1，2間的間隔(間隙)、進(jìn)行所要求的微細(xì)化。
綜合這些關(guān)系，在上述的微細(xì)化處理為比較粗化的場(chǎng)合，可選擇較小的平衡比，以使得面壓P小，上述間隙大，上述膜厚大。相反、上述的微細(xì)化處理為非常細(xì)化的場(chǎng)合，可選擇大的平衡比，以使得面壓P大、上述間隙小、上述膜厚小。
這樣，作為面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4的一部分而形成接近用調(diào)整面24，在其平衡線的位置可進(jìn)行接觸面壓力的調(diào)整、即可進(jìn)行處理用面間的間隙的調(diào)整。
上述間隙的調(diào)整除上述的方法外、也可考慮前述的彈簧43的壓力、空氣導(dǎo)入部44的空氣壓來(lái)進(jìn)行間隙的調(diào)整。并且、流體壓即被處理流動(dòng)體的送入壓力的調(diào)整、第1處理用部10(第1托體11)的旋轉(zhuǎn)(離心力)的調(diào)整也是重要的調(diào)整要素(參數(shù))。
如上所述、該裝置，第2處理用部20和相對(duì)第2處理用部20旋轉(zhuǎn)的第1處理用部10，由被處理流動(dòng)體的送入壓力及該旋轉(zhuǎn)離心力、而且接觸面壓力取得壓力平衡，在兩處理用面間形規(guī)定的流體膜，并施加被處理流動(dòng)體所要求的剪斷力。并且、環(huán)的至少有一方成為浮動(dòng)構(gòu)造，吸收偏心振動(dòng)等引起的不平行度，排除因接觸而引起的磨耗等的危險(xiǎn)性。
在圖2(B)的實(shí)施形態(tài)中，除包括上述的調(diào)整用面以外，其他的構(gòu)成與圖1所示實(shí)施形態(tài)相同。
并且、在圖2(B)所示實(shí)施形態(tài)中，也可如圖9所示那樣不設(shè)置上述分離側(cè)受壓面23。該場(chǎng)合，上述平衡比K為接近用調(diào)整面24的面積A1與第2處理用部20的第2處理用面2的面積A2的面積比(A1/A2)。
如圖2(B)及圖9所示的實(shí)施形態(tài)那樣，在設(shè)置接近用調(diào)整面24的場(chǎng)合，接近用調(diào)整面24的面積A1比上述的面積A2大、即與機(jī)械密封中的非平衡型一樣、不產(chǎn)生開放力。相反、施加被處理流動(dòng)體的規(guī)定壓力全部起接觸面壓力的作用。這樣的設(shè)定也是可能的，在該場(chǎng)合、可通過加大其他的分離力來(lái)使兩處理用面1，2達(dá)到均衡。
在上述實(shí)施形態(tài)中，如前所述，為了施加于滑動(dòng)面(處理用面)均一的應(yīng)力，安裝的彈簧43的個(gè)數(shù)越多越好。但是、該彈簧43也可如圖3(A)所示那樣、采用單螺旋彈簧。如圖所示、該彈簧為中心與環(huán)狀的第2處理用部20同心的1根線螺旋彈簧。
第2處理用部20和第2托體21間的密封可使用如前所述的O形密封環(huán)，但也可以代替這樣的O型密封環(huán)、或與O型密封環(huán)一起設(shè)置圖3(B)所示的波紋管26或圖3(C)所示的隔膜27進(jìn)行密封。
如圖4所示、在第2托體21上設(shè)有冷卻或加熱第2處理用面2(第2處理用部20)可調(diào)整其溫度的溫度調(diào)整用的套46。并且、在殼體3上也設(shè)有同樣目的的溫度調(diào)整用的套35。
第2托體21的溫度調(diào)整用的套46是在第2托體21內(nèi)形成在收容部41的側(cè)面上水環(huán)繞用空間、和與第2托體21的外部相通的通路47、48相連。通路47，48中的某一方將冷卻用或加熱用的介質(zhì)導(dǎo)入溫度調(diào)整用的套46中，從另一方排出該介質(zhì)。
另外、殼體3的溫度調(diào)整用的套35是用覆蓋殼體3的外周的被覆部34設(shè)在殼體3的外周面與該被覆部34之間的、用于通過加熱用水或冷卻水的通路。
該實(shí)施形態(tài)中、除第2托體21和殼體3上包括上述溫度調(diào)整用的套以外，第1托體11上也可設(shè)置這樣的溫度調(diào)整用的套。
作為面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4的一部分除圖1及圖2所示構(gòu)成外、可設(shè)置圖5所示的氣缸機(jī)構(gòu)7。
該氣缸機(jī)構(gòu)7由設(shè)在第2托體21內(nèi)的氣缸空間部70、連絡(luò)氣缸空間部70與收容部41的連絡(luò)部71、收容在氣缸空間部70內(nèi)并且通過連絡(luò)部71與第2處理用部20相連結(jié)的活塞體72、連絡(luò)氣缸空間部70上部的第1接口73、位于氣缸空間部70下部的第2接口74、介于氣缸空間部70上部和活塞體72間的彈簧等推壓體75所組成。
活塞體72在氣缸空間部70內(nèi)可上下地滑動(dòng)，由于活塞體72的該滑動(dòng)第2處理用部20也上下地滑動(dòng)，從而可變更第1處理用面1與第2處理用面2之間的間隙。
具體為，壓縮機(jī)等壓力源(無(wú)圖示)和第1接口73連接時(shí)、通過第1接口73向氣缸空間部70內(nèi)的活塞體72上方供給空氣壓(正壓)，活塞體72向下方滑動(dòng)、第2處理用部20也向下方移動(dòng)(封閉方向移動(dòng))、從而可使第1及第2處理用面1，2間的間隙變狹。另外、當(dāng)壓縮機(jī)等壓力源(無(wú)圖示)和第2接口74連接時(shí)，通過第2接口74向氣缸空間部70內(nèi)的活塞體72下方供給空氣壓(正壓)、活塞體72向上方滑動(dòng)，第2處理用部20也向上方滑動(dòng)(開放方向移動(dòng))、可使第1及第2處理用面1，2間的間隙擴(kuò)大。這樣、通過向接口73，74供給空氣壓可調(diào)整接觸面壓力。
如設(shè)定收容部41內(nèi)的第2處理用部20的上部與收容部41的最上部間不接觸、而活塞體72與氣缸空間部70的最上部70a接觸，則該氣缸空間部70(最上部70a)的位置可限定兩處理用面1，2間的間隙幅的上限。即、活塞體72和氣缸空間部70的最上部70a的組合具有制止兩處理用面1，2的分離的分離制止部(限制兩處理用面1，2間的間隙的最大開放量的機(jī)構(gòu))機(jī)能。
另外、如設(shè)定兩處理用面1，2不接觸、而活塞體72與氣缸空間部70的最下部70b接觸，則該氣缸空間部70(的最下部70b)可限定兩處理用面1，2間的間隙幅的下限。即、活塞體72和氣缸空間部70的最下部70b的組合具有制止兩處理用面1，2接近的接近制止部(限制兩處理用面1，2間的間隙的最小開放量的機(jī)構(gòu))的機(jī)能。
這樣一邊限制上述間隙的最大及最小的開放量、用上述接口73，74的空氣壓來(lái)調(diào)整活塞體72與氣缸空間部70的最上部70a的間隔Z1(換言之活塞體72與氣缸空間部70的最下部70b的間隔Z2)。
接口73，74既可接續(xù)不同的壓力源也可通過切換來(lái)接續(xù)同一壓力源。
并且、壓力源可供給正壓、也可供給負(fù)壓。真空等負(fù)壓源與接口73，74連接的場(chǎng)合，其動(dòng)作與上述動(dòng)作相反。
代替前述的面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4或作為前述的面接近壓力施加機(jī)構(gòu)4的一部分設(shè)置氣缸機(jī)構(gòu)7，使得根據(jù)被處理流動(dòng)體的粘度及形狀進(jìn)行與接口73，74連接的壓力源的壓力及間隔Z1，Z2的設(shè)定，從而可使流動(dòng)體液膜的厚度為所要求值、施加剪斷力進(jìn)行微細(xì)化。特別是、利用氣缸機(jī)構(gòu)7進(jìn)行洗凈時(shí)及蒸氣滅菌時(shí)等場(chǎng)合的強(qiáng)制開閉滑動(dòng)部也可提高洗凈及滅菌的確實(shí)性。
如圖6(A)～(C)所示，第1處理用部10的第1處理用面1上可形成從第1處理用部10的中心側(cè)向外側(cè)延伸(徑方向延伸)的溝槽狀的凹部13…13。該場(chǎng)合、凹部13…13的形狀可如圖6(A)所示、為在第1處理用面1上曲線或渦卷狀延伸，也可如圖6(B)所示，各個(gè)凹部13為L(zhǎng)字狀彎曲、或者、如圖6(C)所示、凹部13為直線放射狀地延伸。
另外、如圖6(D)所示、圖6(A)～(C)的凹部13的深度最好為具有向第1處理用面1的中心側(cè)漸漸變深的傾斜。并且、溝槽狀的凹部13可為連續(xù)的凹部、也可為斷續(xù)的凹部。
通過形成這樣的凹部13可增加被處理流動(dòng)體的排出量(供給量)或減少發(fā)熱量、控制空蝕及有流體軸承等效果。
在上述圖6所示的各實(shí)施形態(tài)中，雖然凹部13為在第1處理用面1上形成的凹部，但第2處理用面2上也可形成這樣的凹部，并且、也可在第1及第2的處理用面1，2的雙方形成這樣的凹部。
在處理用面上不設(shè)置上述凹部13及傾斜的場(chǎng)合、或者、它們偏置于處理用面的一部分的場(chǎng)合，與上述(設(shè)置凹部13)的場(chǎng)合相比，處理用面1，2(平滑部)的面粗糙度對(duì)被處理流動(dòng)體(流體)的影響大。所以、在這樣的場(chǎng)合，在如被處理流動(dòng)體(流體)的粒子很小時(shí)、面粗糙度也必須非常的細(xì)小。特別是、在進(jìn)行納米尺度的超微細(xì)化的場(chǎng)合，其處理用面必須為前述的鏡面(經(jīng)過鏡面加工的面)，以利于施加所要求的剪斷力。
如圖7所示，除導(dǎo)入部22之外，在第2處理用部20上設(shè)有向第2處理用面2開口的供給通路28，通過該供給通路28可向第1處理用面1與第2處理用面2間的被處理流動(dòng)體(流體)直接投入不同的物質(zhì)或被分散流動(dòng)體的一部分。
在圖1所示的實(shí)施形態(tài)中，相對(duì)于不旋轉(zhuǎn)的第2處理用部20(第2托體21)，第1處理用部10(第1托體11)受旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置5的旋轉(zhuǎn)力的驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。另外、如圖8所示、第2托體21通過另外的旋轉(zhuǎn)軸53(以下稱為副旋轉(zhuǎn)軸53)與另一副旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置52相接續(xù)，使其向與第1托體11相反的方向旋轉(zhuǎn)，從而獲得更大的剪斷力。
在該場(chǎng)合，前述的旋轉(zhuǎn)軸50與上述的副旋轉(zhuǎn)軸53被同心地配置。所以、被處理流動(dòng)體(流體)的導(dǎo)入部22由副旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置52的內(nèi)部及設(shè)置在副旋轉(zhuǎn)軸53上的中空的通路形成，利用旋轉(zhuǎn)接頭(無(wú)圖示)將被處理流動(dòng)體(流體)從副旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置52的反對(duì)側(cè)(上方)向第2處理用部20的中心放出。這樣、導(dǎo)入到殼體3內(nèi)并在兩處理用面1，2間被處理的被處理流動(dòng)體從排出部32向外部排出。
在如圖8所示的裝置中，在提高旋轉(zhuǎn)速度想要獲得很大剪斷力時(shí)非常地有效。并且、在該場(chǎng)合，第1托體11和第2托體21的旋轉(zhuǎn)速度(旋轉(zhuǎn)數(shù))可為相同、也可為不同。
在圖8所示實(shí)施形態(tài)中，沒有設(shè)置攪拌用葉片6。
在圖3至圖8所示的實(shí)施形態(tài)中，除特別說明以外、其構(gòu)成與圖1或圖2所示的實(shí)施形態(tài)相同。
圖1所示實(shí)施形態(tài)、設(shè)置有以預(yù)分散為目的的攪拌葉片6。但另外、不必要進(jìn)行預(yù)分散的場(chǎng)合、可不設(shè)置這樣的攪拌葉片6(無(wú)圖示)。
另外、在上述各實(shí)施形態(tài)中，被處理流動(dòng)體是從環(huán)狀的第2處理用部2或第1處理用部10的內(nèi)側(cè)向外側(cè)移動(dòng)。除此之外、也可使被處理的被處理流動(dòng)體從第2處理用部2或第1處理用部10的外部向其內(nèi)部移動(dòng)，通過第1處理用面1與第2處理用面2間(無(wú)圖示)。例如、可將圖1所示的裝置的排出部變更為導(dǎo)入部、導(dǎo)入部變更為排出部。在該場(chǎng)合，從圖1所示排出部側(cè)加壓。但也可在圖1所示導(dǎo)入部側(cè)進(jìn)行負(fù)壓吸引。
這樣，在被處理流動(dòng)體從第2處理用部2或第1處理用部10的外部向其內(nèi)部移動(dòng)的場(chǎng)合，如圖6(E)所示，在第1處理用部10的第1處理用面1上可形成從第1處理用部10的外側(cè)向其中心側(cè)延伸的溝槽狀的凹部13…13。由于形成圖6(E)所示凹部13…13，前述的平衡比最好為100％以上的非平衡型。其結(jié)果、在旋轉(zhuǎn)時(shí)，在上述溝槽狀的凹部13…13產(chǎn)生動(dòng)壓，使兩處理用面1，2可確實(shí)地非接觸地旋轉(zhuǎn)、從而避免因接觸產(chǎn)生磨耗等危險(xiǎn)。
在圖6(E)所示實(shí)施形態(tài)中，利用被處理流體的壓力在凹部13的內(nèi)端13A處產(chǎn)生分離力。
另外，在上述各實(shí)施形態(tài)中，殼體3內(nèi)為全密封，但除此以外也可僅密封第1處理用部10及第2處理用部20的內(nèi)側(cè)，而其外側(cè)開放。即、在通過第1處理用面1及第2處理用面2間之前，流路為密封式，被處理流動(dòng)體受進(jìn)給壓力的作用，通過后流路為開放式，處理后的被處理流動(dòng)體不受進(jìn)給壓力的作用。
加壓裝置最好利用既述的壓縮機(jī)，如能經(jīng)常給被處理流動(dòng)體施加規(guī)定壓力，則也可使用其他的手段。例如、使用被處理流動(dòng)體的自重(重力)經(jīng)常施加被處理流動(dòng)體一定的壓力。
下面總括上述各實(shí)施形態(tài)中的微細(xì)化裝置。施加被處理流動(dòng)體規(guī)定的壓力，在受該規(guī)定的壓力作用的被處理流動(dòng)體流過的被密封的流體流路中連接第1處理用面1及第2處理用面2的至少2個(gè)可接近分離的處理用面，施加使兩處理用面1，2接近的接觸面壓力，利用第1處理用面1和第2處理用面2的相對(duì)旋轉(zhuǎn)使被處理流動(dòng)體產(chǎn)生機(jī)械密封中被用來(lái)作為密封的流體膜，與機(jī)械密封不同在該微細(xì)化裝置中并不利用該流體膜作為密封、而是特意使該流體膜從第1處理用面1及第2處理用面2間漏出，從而對(duì)1，2兩面間的被膜化的被處理流動(dòng)體施加微細(xì)化處理、并回收。
利用這種劃時(shí)代的微細(xì)化處理方法，兩處理用面1，2間的間隔可被調(diào)整為1μm至1mm、特別是間隔可被調(diào)整為1～10μm。
在上述實(shí)施形態(tài)中，裝置內(nèi)構(gòu)成被密閉的流體流路，通過設(shè)在脫氣機(jī)的導(dǎo)入部側(cè)的流體壓施加機(jī)構(gòu)p對(duì)被處理流動(dòng)體(被處理物)加壓。
另外、也可采用不使用流體壓施加機(jī)構(gòu)p加壓的、開放的被處理流動(dòng)體的流路。
圖10至圖13圖示了帶有這種微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)的一種實(shí)施形態(tài)。圖10為脫氣機(jī)的縱斷面略圖。圖11為其主要部的局部剖縱斷面略圖。圖12為、包括圖10所示的微細(xì)化裝置的第1處理用構(gòu)件1的俯視圖。圖13為上述脫氣機(jī)的第1及第2處理用構(gòu)件1，2的主要部的局部剖縱斷面略圖。
圖10至圖13所示脫氣機(jī)、如上所述，在大氣壓下投入作為脫氣處理對(duì)象的流體(以下、上述被處理流動(dòng)體簡(jiǎn)稱為「流體」)或搬送處理對(duì)象物的流體。
如圖10所示、該脫氣機(jī)包括微細(xì)化裝置G和減壓泵Q。該微細(xì)化裝置G包括作為旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的第1處理用構(gòu)件101、保持該處理用構(gòu)件101的第1托體111、作為規(guī)定構(gòu)件的第2處理用構(gòu)件102、規(guī)定該第2處理用構(gòu)件102的第2托體121、賦能機(jī)構(gòu)103、動(dòng)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)104、驅(qū)動(dòng)第1托體111和第1處理用構(gòu)件101一起旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)部105、殼體106、供給(投入)流體的導(dǎo)入部107、向減壓泵Q排出流體的排出部108。
上述第1處理用構(gòu)件101及第2處理用構(gòu)件102均為圓柱的中心挖通形狀的環(huán)狀體。兩處理用構(gòu)件101，102為以兩處理用構(gòu)件101，102的分別呈圓柱的一個(gè)底面作為處理用面110，120的構(gòu)件。
上述處理用面110，120具有經(jīng)過鏡面研磨加工的平坦部。該實(shí)施形態(tài)中、第2處理用構(gòu)件102的處理用面120為全體面經(jīng)過鏡面研磨加工的平坦面。另外，第1處理用構(gòu)件101的處理用面110全體面為與第2處理用構(gòu)件102同樣的平坦面，但如圖12所示、平坦面中有多個(gè)溝槽112…112。該溝槽112…112從第1處理用構(gòu)件101的圓柱的中心側(cè)向圓柱的外周方向放射狀地延伸。
上述第1及第2的處理用構(gòu)件101，102的處理用面110，120的鏡面研磨其面粗糙度最好為Ra0.01～1.0μm。該鏡面研磨的面粗糙度能達(dá)到Ra0.03～0.3μm更好。
處理用構(gòu)件101，102的材質(zhì)采用硬質(zhì)且可鏡面研磨的材料。處理用構(gòu)件101，102的硬度至少為威氏硬度1500以上、最好威氏硬度1800以上。并且、最好采用線膨脹系數(shù)小的材料。微細(xì)化處理中產(chǎn)生熱的部分與其他部分間如果膨脹率的差大則會(huì)發(fā)生變形、影響確保適正的間隙。
處理用構(gòu)件101，102的材料最好采用SIC(炭化硅/威氏硬度2000～2500)、表面經(jīng)過DLC(diamond like carbon/威氏硬度3000～4000)涂層處理的SIC、WC(炭化鎢/威氏硬度1800)、表面經(jīng)過DLC涂層處理的WC、ZrB2及BTC，以B4C為代表的硼系陶瓷(威氏硬度4000～5000)。
殼體106為有底的筒狀體，其上方覆蓋上述第2托體121。第2托體121，其下面收容上述第2處理構(gòu)件102、其上方設(shè)有上述導(dǎo)入部107。導(dǎo)入部107包括從外部投入流體及被處理物的加料斗170。
上述驅(qū)動(dòng)部105包括電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力源(無(wú)圖示)、及受該動(dòng)力源的動(dòng)力的供給的作用而旋轉(zhuǎn)的軸150。
上述旋轉(zhuǎn)是第1處理用構(gòu)件101的直徑為100mm時(shí)每分鐘2萬(wàn)旋轉(zhuǎn)、第1處理用構(gòu)件101的直徑為200mm時(shí)每分鐘1萬(wàn)旋轉(zhuǎn)、第1處理用構(gòu)件101的直徑為400mm時(shí)每分鐘5千旋轉(zhuǎn)。即、第1處理用構(gòu)件101的旋轉(zhuǎn)時(shí)的周速度為約每分鐘6300m，這可防止處理用面110和處理用面120的干燥接觸。
如圖10所示、軸150配置在殼體106的內(nèi)部并上下延伸。軸150的上端部設(shè)有上述第1托體111。第1托體111保持第1處理用構(gòu)件101，通過如上所述設(shè)置在軸150上、第1處理用構(gòu)件101的處理用面110與第2處理用構(gòu)件102的處理用面120相對(duì)應(yīng)。
第1托體111為圓柱體，其上面中央部規(guī)定有第1處理用構(gòu)件101。第1處理用構(gòu)件101、和第1托體111成為一體地被固定，相對(duì)第1托體111無(wú)位置變化。
另一方，在第2托體121的下面中央部形成受容第2處理用構(gòu)件102的受容凹部124。
上述受容凹部124具有環(huán)狀的橫斷面。第2處理用構(gòu)件102與受容凹部124同心地收容在圓柱狀受容凹部124內(nèi)。
詳細(xì)為，在上述受容凹部124內(nèi)收容有相對(duì)于第2處理用構(gòu)件102另成一體的環(huán)狀體123。受容凹部124的底面(頂部124A)上設(shè)有突起物127(銷)。在環(huán)狀體123的面臨上述頂部124A的面(上面)上設(shè)有可收容該突起物127的凹部126。突起物127使環(huán)狀體123相對(duì)第2托體121無(wú)旋轉(zhuǎn)。突起物127具有余裕(間隙)地收容在凹部126內(nèi)。
在夾著該環(huán)狀體123與受容凹部124的頂部124A的反對(duì)側(cè)收容有第2處理用構(gòu)件102。在環(huán)狀體123的下面(與天部124A相反側(cè)的面)上設(shè)有突起物125(銷)。第2處理用構(gòu)件102的與研磨用面120的反對(duì)側(cè)的面上設(shè)有收容上述突起物125的凹部122。突起物125、使第2處理用構(gòu)件102相對(duì)環(huán)狀體123無(wú)旋轉(zhuǎn)。突起物125具有余裕(間隙)地收容在凹部122內(nèi)。
而且、該第2托體121包括上述賦能機(jī)構(gòu)103。賦能機(jī)構(gòu)103最好使用橡膠制的O形密封環(huán)、彈簧等彈性體。具體為、在該實(shí)施形態(tài)中、上述環(huán)狀體123其(上下)兩端面間設(shè)有多個(gè)貫通孔131…131、該貫通孔131…131內(nèi)收容有作為賦能機(jī)構(gòu)103的多個(gè)彈簧130…130。通過這些彈簧的作用第2處理用構(gòu)件102的上面(與處理用面120相反側(cè)的面)和受容凹部124的底面(頂面124A)間存在使第2處理用構(gòu)件102向第1處理用構(gòu)件101方向賦能的賦能機(jī)構(gòu)103。即、彈簧130…130押壓第2處理用構(gòu)件102的與處理用面120相反側(cè)的面(上面)、將第2處理用構(gòu)件102彈壓向第1處理用構(gòu)件101側(cè)(下方)。上述彈簧130…130在受容凹部124的底124A上無(wú)偏斜地分布。
賦能機(jī)構(gòu)103中采用彈簧的場(chǎng)合，可用一個(gè)具有比第2處理用構(gòu)件102的內(nèi)周面的內(nèi)徑大且比第2處理用構(gòu)件102的外徑小的直徑的彈簧代替如上所述的多個(gè)彈簧。賦能機(jī)構(gòu)103只要能給第2處理用構(gòu)件102的與處理用面120相反側(cè)的面(圖10及圖11中第2處理用構(gòu)件102的上面)的各部施加無(wú)偏斜均勻的賦能力即可，并不限定一定要使用上述彈簧。
即、上述中，雖然賦能機(jī)構(gòu)103僅由彈簧130構(gòu)成，除其外，賦能機(jī)構(gòu)103也可使用利用空氣等流體壓的賦能手段來(lái)代替上述的彈簧130、或與彈簧130一起來(lái)形成賦能機(jī)構(gòu)。
具體為、如圖10所示，作為賦能機(jī)構(gòu)103的一部分設(shè)有高壓空氣導(dǎo)入口132，從而可進(jìn)行賦能力的調(diào)整。該場(chǎng)合、賦能機(jī)構(gòu)103可僅由高壓空氣導(dǎo)入口132構(gòu)成、另外、也可如圖10所示、由彈簧130和高壓空氣導(dǎo)入口132一起構(gòu)成賦能機(jī)構(gòu)。
另外、受容凹部124的內(nèi)徑比第2處理用構(gòu)件102的外徑大，這樣，如上所述地同心配設(shè)時(shí)，第2處理用構(gòu)件102的外周面102b和受容凹部124的內(nèi)周面之間如圖11所示地設(shè)定有間隙t1。
同樣、第2處理用構(gòu)件102的內(nèi)周面102a和受容凹部124的中心部外周面之間如圖11所示地設(shè)定有間隙t2。
上述間隙t1、t2分別是可吸收振動(dòng)及偏心舉動(dòng)的間隙，確保第2處理用構(gòu)件102可上下動(dòng)作的間隙尺寸以上且密封可能的大小。例如、第1處理用構(gòu)件101的直徑為100mm至400mm時(shí)，該間隙t1、t2最好分別0.1～0.3mm。
第1托體111和第1處理用構(gòu)件101一起一體地規(guī)定在軸150上，與軸150一起旋轉(zhuǎn)。另外、通過環(huán)狀體123利用上述的突起物125，127使第2處理用構(gòu)件102不相對(duì)第2托體121旋轉(zhuǎn)。但是、為確保兩處理用面110，120間的間隔為微細(xì)化處理所必要的0.1～10μm的微小間隔t(間隔/參照?qǐng)D13(B))，受容凹部124的底面(頂部124a)和環(huán)狀體123的面向上述頂部124a的面(上面)之間設(shè)有間隙t3。該間隙t3與上述間隙一起考慮到軸150的振動(dòng)及伸長(zhǎng)而進(jìn)行設(shè)定。
如上所述，通過設(shè)定間隙t1～t3，第1處理用構(gòu)件101不僅在相對(duì)第2處理用構(gòu)件102的接近·分離的方向可變動(dòng)，而且其處理用面110的中心及朝向(方向z1，z2)也可改變。
即、在該實(shí)施形態(tài)中，賦能機(jī)構(gòu)103及上述間隙t1～t3構(gòu)成浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用該浮動(dòng)機(jī)構(gòu)至少可使第2處理用構(gòu)件102的中心及傾斜在數(shù)微米至數(shù)毫米程度的范圍內(nèi)變動(dòng)。因此、可吸收旋轉(zhuǎn)軸的中心振擺、軸膨脹、第1處理用構(gòu)件101的面跳動(dòng)及振動(dòng)。
并且、上述突起物125和凹部122之間、及突起物127和凹部126之間的游隙確保了第2處理用構(gòu)件102的上述浮動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作、這些旋轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)不阻礙該動(dòng)作。
下面對(duì)第1處理用構(gòu)件101的研磨用面110包括的前述溝槽112進(jìn)行更詳細(xì)地說明。溝槽112的后端到達(dá)第1處理用構(gòu)件101的內(nèi)周面101a，其前端向第1處理用構(gòu)件101的外側(cè)y(外周面?zhèn)?延伸。該溝槽112的橫斷面積如圖12(A)所示從環(huán)狀的第1處理用構(gòu)件101的中心x側(cè)向第1處理用構(gòu)件101的外側(cè)y(外周面?zhèn)?逐漸減少。
溝槽112的左右兩側(cè)面112a，112b的間隔w1從第1處理用構(gòu)件101的中心x側(cè)向第1處理用構(gòu)件101的外側(cè)y(外周面?zhèn)?逐漸變小。并且、溝槽112的深度w2如圖12(B)所示從第1處理用構(gòu)件101的中心x側(cè)向第1處理用構(gòu)件101的外側(cè)y(外周面?zhèn)?逐漸變小。即、溝槽112的底112c從第1處理用構(gòu)件101的中心x側(cè)向第1處理用構(gòu)件101的外側(cè)y(外周面?zhèn)?逐漸變淺。
這樣、溝槽112的寬度及深度的雙方向外側(cè)y(外周面?zhèn)?逐漸減少，從而其橫斷面積向外側(cè)y逐漸減少。因此、溝槽112的前端(y側(cè))會(huì)在某處不再向前延伸。即、溝槽112的前端(y側(cè))不到達(dá)第1處理用構(gòu)件101的外周面101b，溝槽112的前端和外周面101b之間存在外側(cè)平坦面113(該外側(cè)平坦面113為處理用面110的一部分)。
在該實(shí)施形態(tài)中，這樣的溝槽112的左右兩側(cè)面112a，112b和底面112c構(gòu)成流路制限部。該流路制限部、第1處理用構(gòu)件101的溝槽112周圍的平坦部、第2處理用構(gòu)件102的平坦部構(gòu)成動(dòng)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)104。
但是，也可是溝槽112的寬度及深度中的任何一方采用上述的構(gòu)成、來(lái)減少斷面積。不采用上述構(gòu)成時(shí)，左右兩側(cè)面112a，112b或底面112c不能形成流路制限部，也即不成為動(dòng)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)104的構(gòu)成要素。
上述的動(dòng)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)104在第1處理用構(gòu)件101旋轉(zhuǎn)時(shí)利用要穿過兩處理用構(gòu)件101，102間的流體的作用可確保兩處理用構(gòu)件101，102間為所要求的微小間隔，產(chǎn)生使兩處理用構(gòu)件101，102分離的作用力。由于這樣的動(dòng)壓的發(fā)生，可使兩處理用面110，120間產(chǎn)生0.1～10μm的微小間隔。這樣的微小間隔可根據(jù)處理的對(duì)象進(jìn)行調(diào)整和選擇，最好為1～6μm、1～2μm更好。該脫氣機(jī)中、利用如上所述的微小間隔使以往不可能進(jìn)行的微細(xì)氣泡等的脫泡等的處理成為可能。
溝槽112…112也均可為筆直地從中心x側(cè)向外側(cè)y延伸。但是、在這種實(shí)施形態(tài)中，如圖12(A)所示，根據(jù)第1處理用構(gòu)件101的旋轉(zhuǎn)方向r溝槽112的中心x側(cè)要比溝槽112的外側(cè)y先行(位于前方)、溝槽112彎曲地延伸。
可利用這樣的溝槽112…112的彎曲延伸使動(dòng)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)104更有效地產(chǎn)生分離力。
接下來(lái)、對(duì)該脫氣機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行說明。
從導(dǎo)入部107(加料斗170)投入的、作為被處理物的流體R通過環(huán)狀的第2處理用構(gòu)件102的中空部(中央)。受到第1處理用構(gòu)件10的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力作用的該流體進(jìn)入兩處理用構(gòu)件101，102之間，在旋轉(zhuǎn)的第1處理用構(gòu)件101的處理用面110和第2處理用構(gòu)件102的處理用面120間被進(jìn)行微細(xì)化處理，之后、流出到兩處理用構(gòu)件101，102的外側(cè)，從排出部108向減壓泵Q側(cè)排出。
在上述中，進(jìn)入環(huán)狀的第2處理用構(gòu)件102的中空部的流體R、如圖13(A)所示、首先進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的第1處理用構(gòu)件101的溝槽112。另一方面，鏡面研磨的(平坦部)兩處理用面110，120即使有空氣及氮?dú)獾葰怏w通過也能保持氣密性。所以、即使受旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力作用、流體也不可能就那樣從溝槽112進(jìn)入由賦能機(jī)構(gòu)103壓合的兩處理用面110，120之間。但是、流體R漸漸地與作為流路制限部而形成的溝槽112的上述兩側(cè)面112a，112b及底面112c相碰撞，產(chǎn)生使兩處理用面110，120分離的動(dòng)壓。由于該動(dòng)壓的作用，流體R從溝槽112向平坦面滲出，從而可確保兩處理用面110，120間的微小間隔(間隙)。所以、在這樣的鏡面研磨的平坦面間，可進(jìn)行微細(xì)化的處理。另外、上述的溝槽112的彎曲更確實(shí)地使流體受到離心力的作用，從而更有效的促使上述動(dòng)壓的發(fā)生。
如上所述，該脫氣機(jī)、通過動(dòng)壓和賦能機(jī)構(gòu)103所產(chǎn)生的賦能力的均衡可確保兩鏡面(處理用面110，120)間為微細(xì)的間隔(clearance)。所以，利用上述的構(gòu)成，該微細(xì)間隔可達(dá)到1μm以下的超微細(xì)間隔。
另外，由于上述浮動(dòng)機(jī)構(gòu)的采用，可自動(dòng)調(diào)整處理用面110，120間的平行度，抑制由于旋轉(zhuǎn)及發(fā)熱引起的各部分的物理的變形所產(chǎn)生的處理用面110，120間的各位置的間隔的變化，維持各位置的間隙為上述的微小間隔。
并且，在上述的實(shí)施形態(tài)中，僅在第2托體121上設(shè)置了浮動(dòng)機(jī)構(gòu)。除此以外，也可在第1托體111上設(shè)置浮動(dòng)機(jī)構(gòu)以代替第2托體121設(shè)置的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)或在第2托體121及第1托體111上都設(shè)置浮動(dòng)機(jī)構(gòu)。
圖14至圖16表示上述溝槽112的其他的實(shí)施形態(tài)。
如圖14(A)(B)所示，溝槽112作為流路制限部的一部分可使其在其前端包括平面的壁面112d。另外、圖14所示的實(shí)施形態(tài)、在底112c上在第1壁面112d和內(nèi)周面101a間設(shè)有臺(tái)階112e、該臺(tái)階112e也構(gòu)成流路制限部的一部分。
如圖15(A)(B)所示，溝槽112包括多個(gè)分支枝部112f…112f，通過使各枝部112f的寬度變狹，使其包括流路制限部。
在圖14及圖15的實(shí)施形態(tài)中，除特別表示以外，其構(gòu)成與圖10至圖13所示的實(shí)施形態(tài)相同。
另外，在上述的各實(shí)施形態(tài)中，溝槽112的寬度及深度的至少一方、從第1處理用構(gòu)件101的內(nèi)側(cè)向其外側(cè)其尺寸逐漸變小，從而構(gòu)成流路制限部。除此外、如圖16(A)及圖16(B)所示，溝槽112的寬度及深度無(wú)變化地通過在溝槽112上設(shè)置終端面112f，可使該溝槽112的終端面112f形成流路制限部。如上所述、圖12、圖14及圖15所示的實(shí)施形態(tài)中，動(dòng)壓發(fā)生通過上述那樣地變化溝槽112的寬度及深度而使溝槽112的底面和兩側(cè)面成為傾斜面，該傾斜面成為對(duì)于流體的受壓部而產(chǎn)生動(dòng)壓。另一方、在圖16(A)(B)所示的實(shí)施形態(tài)中，溝槽112的終端面成為對(duì)于流體的受壓部，產(chǎn)生動(dòng)壓。
另外、圖16(A)(B)所示的場(chǎng)合，也可同時(shí)并用使溝槽112的寬度及深度至少有一方的尺寸逐漸變小的方法。
并且、溝槽112的構(gòu)成并不僅僅限定于上述圖12、圖14至圖16所示的構(gòu)成，也可為包括其他形狀的流路制限部。
例如、圖12、圖14至圖16所示的溝槽112并不通達(dá)至第1處理用構(gòu)件101的外側(cè)。即、第1處理用構(gòu)件101的外周面和溝槽112之間存在有外側(cè)平坦面113。但是、并不限定于這種實(shí)施形態(tài)如果能產(chǎn)生上述的動(dòng)壓，溝槽112也可通達(dá)至第1處理用構(gòu)件101的外周面?zhèn)取?br> 例如，在如圖16(B)所示的第1處理用構(gòu)件101的場(chǎng)合，如虛線所示那樣，可在外側(cè)平坦面113上形成比溝槽112的其他部位的斷面積小的部分。
另外、溝槽112也可如上所述那樣從內(nèi)側(cè)向外側(cè)其斷面積逐漸變小地形成，到達(dá)溝槽112的第1處理用構(gòu)件101外周的部分(終端)為斷面積最小(無(wú)圖示)。但是、為有效地產(chǎn)生動(dòng)壓，如圖12、圖14至圖16所示，溝槽112最好不通至第1處理用構(gòu)件101的外周面?zhèn)取?br> 在上述的各實(shí)施形態(tài)中，僅第1處理用構(gòu)件101旋轉(zhuǎn)，而第2處理用構(gòu)件102不旋轉(zhuǎn)。除此以外也可不僅第1處理用構(gòu)件101旋轉(zhuǎn)，而且第2處理用構(gòu)件102也旋轉(zhuǎn)。在該場(chǎng)合、第2處理用構(gòu)件102相對(duì)第1處理用構(gòu)件101的旋轉(zhuǎn)方向r反方向地旋轉(zhuǎn)。
作為這種脫氣機(jī)，例如、如圖17所示，除既述的驅(qū)動(dòng)部105外，通過設(shè)置另外的包括軸150A的驅(qū)動(dòng)部105A可驅(qū)動(dòng)獨(dú)立于殼體106形成的第2托體121旋轉(zhuǎn)。該場(chǎng)合、驅(qū)動(dòng)部105A的軸150A為中空，該軸150內(nèi)部為導(dǎo)入部107。
在圖17所示脫氣機(jī)中，與圖10及圖11所示脫氣機(jī)一樣，第2托體121上包括浮動(dòng)機(jī)構(gòu)。除此之外、可在第1托體111上包括浮動(dòng)機(jī)構(gòu)以代替第2托體121上的浮動(dòng)機(jī)構(gòu)、或者第2托體121和第1托體111上均包括浮動(dòng)機(jī)構(gòu)。
在這里，總括上述圖10至圖17所示的各實(shí)施形態(tài)。
該脫氣機(jī)，具有平坦處理用面的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與具有相同平坦處理用面的規(guī)定構(gòu)件被使其平坦處理用面同心相對(duì)地配置在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)下一邊從規(guī)定構(gòu)件的開口部供給被粉碎原料一邊在兩構(gòu)件的相對(duì)平面處理用面間微細(xì)化該被粉碎原料而進(jìn)行處理。在該脫氣機(jī)中，不是機(jī)械的調(diào)整間隙、而是利用在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上設(shè)有的增壓機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的壓力來(lái)保持間隙，且可使該間隙為機(jī)械的間隙調(diào)整不可能達(dá)到的1～6μm的微小間隙，從而顯著提高微細(xì)化能力。
即、該脫氣機(jī)，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件及規(guī)定構(gòu)件在其外周部有平坦處理用面、在其平坦處理用面具有面上的密封機(jī)能從而產(chǎn)生流體靜力學(xué)的(hydrostatic)-流體動(dòng)力學(xué)的(hydrodynamic)力、或空氣靜力學(xué)-空氣動(dòng)力學(xué)的力以提供一種高速旋轉(zhuǎn)式的脫氣機(jī)。上述的力不僅在上述密封面間產(chǎn)生微小間隙、而且可提供一種非接觸式、機(jī)械安全的、并有高度的微細(xì)化機(jī)能的脫氣機(jī)。形成這樣間隙的主要原因是旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)速度、及被處理物(流體)的投入側(cè)和排出側(cè)的壓力差。投入側(cè)不附設(shè)壓力施加機(jī)構(gòu)時(shí)，即在大氣壓下投入被處理物(流體)的場(chǎng)合，由于沒有壓力差，密封面間的分離必須僅由旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)產(chǎn)生。這就是、流體動(dòng)力學(xué)或空氣動(dòng)力學(xué)的力。
圖10表示了一種在上述微細(xì)化裝置G的排出部連接有減壓泵Q的實(shí)施形態(tài)，也可不設(shè)置已述的殼體106(殼體3)、并且也可不設(shè)置減壓泵Q，而如圖18(A)所示那樣可將脫氣機(jī)作為減壓槽T，在該槽T中設(shè)微細(xì)化裝置G。
在該場(chǎng)合，通過將槽T內(nèi)減壓至真空或接近真空的狀態(tài)而使用微細(xì)化裝置G微細(xì)化的被處理物霧狀地噴射到槽T內(nèi)，與槽T的內(nèi)壁沖突后流落而被回收，或者、這樣的流落的被處理物被分離為氣體(蒸氣)、充滿槽T內(nèi)上部而被回收，從而可得到處理后的目的物。
另外、如圖18(B)所示，使用減壓泵Q的場(chǎng)合，通過減壓泵Q將微細(xì)化裝置G與氣密槽T相連接，在該槽T內(nèi)使處理后的被處理物變成霧狀，也可進(jìn)行目的物的分離(抽出)。
并且、如圖18(C)所示，槽T直接與微細(xì)化裝置G相連接，在該槽T上連接有減壓泵Q和獨(dú)立于泵Q的流體R排出部，也可進(jìn)行目的物的分離。在該場(chǎng)合，氣化部被減壓泵Q吸走，液體R(液狀部)從排出部排出、從而、液體R(液狀部)和氣化部被分別排出。
在上述的、圖1～圖18所示各實(shí)施形態(tài)中，對(duì)用在脫氣機(jī)中的微細(xì)化裝置G進(jìn)行了說明。除此以外，微化裝置G(不設(shè)置在脫氣機(jī)內(nèi))單獨(dú)也可作為進(jìn)行分散、乳化、混合的分散乳化裝置、或作為進(jìn)行粉碎及磨碎用的磨碎機(jī)來(lái)使用。
特別是、本申請(qǐng)第1至13的發(fā)明的流體處理裝置最適于作為上述的分散乳化裝置來(lái)使用，并且，本申請(qǐng)第14至18的發(fā)明的處理裝置最適于作為上述的磨碎機(jī)來(lái)使用。
并且、在利用微細(xì)化裝置進(jìn)行分散乳化及混合處理時(shí)，如圖7所示，在第2處理用部20上設(shè)有獨(dú)立于導(dǎo)入部22向第2處理用面2開口的供給通路28，通過該供給通路28可向第1處理用面1和第2處理用面2間的被處理流動(dòng)體(流體)直接投入不同的物質(zhì)或被分散流動(dòng)體的一部分，這在想省去預(yù)分散的場(chǎng)合及處理反應(yīng)性高的被處理流動(dòng)體的場(chǎng)合非常有效。
另外、在利用微細(xì)化裝置進(jìn)行粉碎及磨碎處理時(shí)，如上述的圖10至圖13所示，第1處理用構(gòu)件101為第1研磨構(gòu)件(第1研磨構(gòu)件101)、第2處理用構(gòu)件102為第2研磨構(gòu)件(第2研磨構(gòu)件102)。即、該第1研磨構(gòu)件101和第2研磨構(gòu)件102均為挖通圓柱中心形狀的環(huán)狀體，兩研磨構(gòu)件101，102都是將圓柱的一底面作為研磨用面110，120的砂輪。
利用本申請(qǐng)第1～13發(fā)明，可提供一種無(wú)不純物的混入、被處理流動(dòng)體的適應(yīng)粘度域廣、且同時(shí)施加被處理流動(dòng)體大剪斷力、可高精度地分散、乳化、混合、粉碎、磨碎的流動(dòng)體的處理裝置及流動(dòng)體的處理方法。特別是提供了一種能高精度地分散、乳化、混合、粉碎、磨碎、并且生產(chǎn)率高、構(gòu)造簡(jiǎn)單的流動(dòng)體的處理裝置及流動(dòng)體的處理方法。
即、通過利用機(jī)械密封中的軸封機(jī)構(gòu)作為分散及乳化等的手段，提供了一種能高精度地分散、乳化、混合、粉碎、磨碎、并且生產(chǎn)率高、構(gòu)造簡(jiǎn)單的流動(dòng)體的處理裝置及流動(dòng)體的處理方法。
通過上述本申請(qǐng)發(fā)明的實(shí)施，被處理流動(dòng)體的送入壓力(流體壓)、壓環(huán)(第2處理用部)的背壓以及偶合環(huán)(第1處理用部)的旋轉(zhuǎn)等不受被處理流動(dòng)體的粘度域的制限，可調(diào)整被處理流動(dòng)體膜的厚度至微小量，從而可進(jìn)行用以往的裝置不可能進(jìn)行的數(shù)nm(納米)程度的超微粒子的分散，并且、由于設(shè)有微振動(dòng)及平行度、軸方向位移等的緩沖裝置，可獲得無(wú)不純物等發(fā)生的、高度的分散狀態(tài)。并且、由于機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝置的控制不需要其熟練性，無(wú)人化及自動(dòng)化容易實(shí)現(xiàn)，裝置可安定工作、生產(chǎn)率高、造價(jià)低。
本申請(qǐng)第1～13發(fā)明的處理裝置及處理方法特別適于用來(lái)進(jìn)行分散·乳化的處理。
因此、利用本申請(qǐng)第14至第18發(fā)明的實(shí)施，被粉碎原料為流體、或在流體中投入被粉碎原料的場(chǎng)合，可調(diào)整兩處理用面間的間隙(上下二枚的磨石(研磨構(gòu)件)的間隙)至15μm以下。即、實(shí)現(xiàn)了有關(guān)最近的納米技術(shù)的開發(fā)中絕對(duì)必要的超微粉碎。并且、排除了異物的混入、提供了一種可高速旋轉(zhuǎn)的高性能微粉碎機(jī)(磨碎機(jī))。
利用本申請(qǐng)第19至22發(fā)明的實(shí)施，排除了以往用來(lái)進(jìn)行微細(xì)化的穿孔板及網(wǎng)的構(gòu)成，所以也不必要進(jìn)行這些構(gòu)件的麻煩的清洗作業(yè)。并且、可進(jìn)行穿孔板及過濾網(wǎng)不可能進(jìn)行的微細(xì)的氣泡的抽出(排除)。
特別是、被粉碎原料為流體、或在流體中投入被粉碎原料的場(chǎng)合，可調(diào)整上下二枚的構(gòu)件(處理用構(gòu)件)的間隙至15μm以下。
并且、可提供一種、無(wú)不純物的混入、被處理流動(dòng)體的適應(yīng)粘度域廣、且在施加被處理流動(dòng)體很大剪斷力的同時(shí)、能高精度地微細(xì)化的脫氣機(jī)及脫氣方法，即、提供了一種能進(jìn)行高精度地微細(xì)化、生產(chǎn)率高、構(gòu)造簡(jiǎn)單的脫氣機(jī)及脫氣方法。
即、通過將利用機(jī)械密封中的軸封機(jī)構(gòu)作為微細(xì)化的手段，提供了一種能進(jìn)行高精度地微細(xì)化、生產(chǎn)率高、構(gòu)造簡(jiǎn)單的脫氣機(jī)及脫氣方法。特別是，通過上述本申請(qǐng)發(fā)明的實(shí)施，被處理流動(dòng)體的送入壓力(流體壓)、壓環(huán)(第2處理用部)的背壓以及偶合環(huán)(第1處理用部)的旋轉(zhuǎn)等不受被處理流動(dòng)體的粘度域的制限、可調(diào)整被處理流動(dòng)體膜的厚度至微小量，從而可進(jìn)行用以往的裝置不可能進(jìn)行的數(shù)nm(納米)程度的超微粒子的分散，并且、由于設(shè)有微振動(dòng)及平行度、軸方向位移等的緩沖裝置，可獲得無(wú)不純物等發(fā)生的、高度的分散狀態(tài)。并且、由于機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝置的控制不需要其熟練性、無(wú)人化及自動(dòng)化容易實(shí)現(xiàn)、裝置可安定地工作、生產(chǎn)率高、造價(jià)低。
權(quán)利要求
1.一種流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，包括對(duì)被處理流動(dòng)體施加規(guī)定壓力的流體壓施加機(jī)構(gòu)、在該規(guī)定壓力下的被處理流動(dòng)體流過的被密封的流體流路中設(shè)置的第1處理用部(10)及可相對(duì)第1處理用部(10)接近分離的第2處理用部(20)至少二個(gè)處理用部、設(shè)置在這些處理用部(10)(20)上的互相相對(duì)的位置的第1處理用面(1)及第2處理用面(2)至少二個(gè)處理用面、以及使第1處理用部(10)和第2處理用部(20)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；上述流動(dòng)體的處理裝置是在兩處理用面(1)(2)之間進(jìn)行被處理流動(dòng)體的處理的處理裝置、第1處理用部(10)和第2處理用部(20)中至少第2處理用部(20)包括設(shè)定為規(guī)定平衡比的受壓面、并且、該受壓面的至少一部分是由第2處理用面(2)構(gòu)成、通過將規(guī)定壓力的被處理流動(dòng)體導(dǎo)入可接近分離并且相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第1處理用面(1)和第2處理用面(2)之間，上述被處理流動(dòng)體一邊形成規(guī)定膜厚的流體膜一邊從兩處理用面(1)(2)間通過，從而獲得所希望的該被處理流動(dòng)體的分散、乳化、混合、磨碎、粉碎或微細(xì)化的狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1中所記載的流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，第1處理用面(1)及第2處理用面(2)中至少有一方包括調(diào)整微振動(dòng)及平行度的緩沖機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所記載的流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，包括調(diào)整第1處理用面(1)及第2處理用面(2)的一方或雙方的因磨耗等產(chǎn)生的軸方向的位移而可維持兩處理面(1)(2)間的流體膜的膜厚的位移調(diào)整機(jī)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1至3中的任何一方所記載的流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，包括給被處理流動(dòng)體施加壓力的調(diào)整機(jī)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1～5中的任何一項(xiàng)所述的流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，包括限定上述的第1處理用面(1)和第2處理用面(2)之間的最大間隔、制止大于該最大間隔的兩處理用面(1)(2)的分離的分離制止部。
6.如權(quán)利要求1至5中的任何一項(xiàng)所記載的流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，包括限定上述的第1處理用面(1)和第2處理用面(2)之間的最小間隔、制止小于該最小間隔的兩處理用面(1)(2)的接近的接近制止部。
7.如權(quán)利要求1至6中的任何一項(xiàng)所記載的流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，第1處理用面(1)和第2處理用面(2)雙方朝互相反方向旋轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求1至7中的任何一項(xiàng)所記載的流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，包括調(diào)整上述第1處理用面(1)和第2處理用面(2)的一方或雙方的溫度的溫度調(diào)整用套管。
9.如權(quán)利要求1至8中的任何一項(xiàng)所記載的流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，上述第1處理用面(1)及第2處理用面(2)的一方或雙方的至少一部分是經(jīng)過鏡面加工的處理面。
10.如權(quán)利要求1至9中的任何一項(xiàng)所記載的流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，上述第1處理用面(1)及第2處理用面(2)的一方或雙方具有凹部。
11.如權(quán)利要求1至10中的任何一項(xiàng)所記載的流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，包括與上述的流體通路獨(dú)立的別的導(dǎo)入路、上述第1處理用面(11)和第2處理用面(12)中至少有一方包括與上述的導(dǎo)入路相通的開口部、能將從導(dǎo)入路輸送來(lái)的移送物導(dǎo)入上述處理中的被處理流動(dòng)體中。
12.一種流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，包括對(duì)被處理流動(dòng)體施加規(guī)定壓力的流體壓施加機(jī)構(gòu)、與該規(guī)定壓力下的被處理流動(dòng)體流過的被密封的流體流路連接的第1處理用面(1)及第2處理用面(2)的至少2個(gè)可相對(duì)接近分離的處理用面、對(duì)兩處理用面(1)(2)之間施加接觸面壓力的面接近壓力施加機(jī)構(gòu)、以及使第1處理用面(1)和第2處理用面(2)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由此，上述流動(dòng)體的處理裝置在兩處理用面(1)(2)之間進(jìn)行被處理流動(dòng)體的處理；規(guī)定壓力下的被處理流動(dòng)體被導(dǎo)入施加接觸面壓力下的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的第1處理用面(1)和第2處理用面(2)之間，由此上述被處理流動(dòng)體一邊形成規(guī)定膜厚的流體膜一邊從兩處理用面(1)(2)間通過、從而獲得所希望的該被處理流動(dòng)體的分散、乳化、混合、磨碎、粉碎或微細(xì)化的狀態(tài)。
13.一種流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，對(duì)被處理流動(dòng)體施加規(guī)定的壓力，在受到該規(guī)定的壓力作用的被處理流動(dòng)體流過的被密封的流體流路中連接第1處理用面(1)及第2處理用面(2)的至少二個(gè)可相對(duì)接近分離的處理用面，施加使兩處理用面(1)(2)接近的接觸面壓力、使第1處理用面(1)和第2處理用面(2)相對(duì)旋轉(zhuǎn)、并且使被處理流動(dòng)體從處理用面(1)(2)間通過、從而進(jìn)行該被處理流動(dòng)體的處理；將施加于被處理流動(dòng)體的上述的規(guī)定的壓力作為使兩處理用面(1)(2)分離的分離力，通過處理用面(1)(2)間的被處理流動(dòng)體使該分離力和上述接觸面壓力達(dá)到平衡，從而將兩處理用面(1)(2)間的間隔維持為規(guī)定的微小間隔，使被處理流動(dòng)體為規(guī)定厚度的流體膜從兩處理用面(1)(2)間通過、從而得到所希望的該被處理流動(dòng)體的分散、乳化、混合、磨碎、粉碎或微細(xì)化的狀態(tài)。
14.一種流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，具有利用相互相對(duì)配設(shè)的至少有一方相對(duì)另一方的旋轉(zhuǎn)從而進(jìn)行分散、乳化、混合、磨碎、粉碎或微細(xì)化的處理的第1及第2至少二個(gè)處理用構(gòu)件，從上述旋轉(zhuǎn)的中心側(cè)向兩處理用構(gòu)件間供給流體，將該流體排出到上述第1及第2的處理用構(gòu)件的外側(cè)，上述的第1及第2兩處理用構(gòu)件被配設(shè)成至少其一方相對(duì)另一方可接近·分離，包括向使兩處理用構(gòu)件至少接近的方向作用的賦能機(jī)構(gòu)、上述第1及第2處理用構(gòu)件包括使流體要通過兩處理用構(gòu)件間的力沿使兩處理用構(gòu)件分離作用的動(dòng)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)。
15.一種流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，具有利用相互相對(duì)配設(shè)的至少有一方相對(duì)另一方的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行分散、乳化、混合、磨碎、粉碎或微細(xì)化的處理的第1及第2至少二個(gè)處理用構(gòu)件，從上述旋轉(zhuǎn)的中心側(cè)向兩處理用構(gòu)件間供給流體、該流體排出到上述第1及第2的處理用構(gòu)件的外側(cè)，上述第1及第2兩處理用構(gòu)件配設(shè)成至少其一方可相對(duì)另一方接近·分離，包括向使兩處理用構(gòu)件至少接近的方向作用的賦能機(jī)構(gòu)、上述兩處理用構(gòu)件包括鏡面研磨加工過的平坦部，處理用構(gòu)件的一方其平坦部設(shè)有溝槽、上述的溝槽從處理用構(gòu)件的中心側(cè)向處理用構(gòu)件的外側(cè)延伸、同時(shí)包括限制流體通過該溝槽內(nèi)從處理用構(gòu)件的中心向處理用構(gòu)件的外側(cè)穿行的流路的流路制限部。
16.如權(quán)利要求15所記載的流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，上述流路制限部通過使溝槽的橫截面積從旋轉(zhuǎn)中心側(cè)向處理用構(gòu)件外側(cè)逐漸變小而形成的。
17.如權(quán)利要求14至16中的任何一項(xiàng)所記載的流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，上述第1及第2處理用構(gòu)件中的至少一方包括浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，該浮動(dòng)機(jī)構(gòu)不但使兩處理用構(gòu)件間的上述接近分離可能、而且兩處理用構(gòu)件的至少一方的由于旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的偏心舉動(dòng)可以被另一方吸收。
18.一種流動(dòng)體的處理裝置，其特征在于，具有相互相對(duì)地配設(shè)的、至少一方相對(duì)另一方的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行分散、乳化、混合、磨碎、粉碎或微細(xì)化的處理的第1及第2至少二個(gè)處理用構(gòu)件，從上述旋轉(zhuǎn)的中心側(cè)向兩處理用構(gòu)件間運(yùn)送被處理物或供給成為被處理物自身的流體，該流體排出到上述第1及第2處理用構(gòu)件的外側(cè)，具有浮動(dòng)機(jī)構(gòu)、賦能機(jī)構(gòu)、及動(dòng)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)、浮動(dòng)機(jī)構(gòu)配設(shè)成使上述第1及第2兩處理用構(gòu)件的一方可相對(duì)另一方接近、分離、并可使兩處理用構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸的朝向的改變，賦能機(jī)構(gòu)是沿使上述兩處理用構(gòu)件至少接近的方向賦能的機(jī)構(gòu)、動(dòng)壓發(fā)生機(jī)構(gòu)是通過使流體要通過兩處理用構(gòu)件間的力沿兩處理用構(gòu)件分離作用使兩處理用構(gòu)件間的間隔成為0.1～10μm微小間隔。
19.一種帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)，它是微細(xì)化被處理物、并進(jìn)行脫泡等的脫氣處理的帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)，其特征在于，微細(xì)化裝置采用了權(quán)利要求1、12、14、15、18中所記載的流動(dòng)體的處理裝置。
20.一種帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)，它是微細(xì)化被處理物、并進(jìn)行脫泡等的脫氣處理的帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)，其特征在于，微細(xì)化裝置包括相互對(duì)向配設(shè)的、其中至少一方相對(duì)另一方旋轉(zhuǎn)的第1及第2至少二個(gè)圓盤、以及保持兩圓盤間的間隔為規(guī)定間隔的間隔保持機(jī)構(gòu)，兩圓盤的對(duì)向面均為經(jīng)過鏡面研磨加工的處理用面、微細(xì)化裝置具有將被處理物導(dǎo)入該處理用面間的流入部、及將被處理物從兩處理用面排出的流出部，利用上述的旋轉(zhuǎn)在兩處理用面間進(jìn)行被處理物的微細(xì)化的處理。
21.一種帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)，它是微細(xì)化被處理物、并進(jìn)行脫泡等的脫氣處理的帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)，其特征在于，微細(xì)化裝置包括第1及第2至少二個(gè)處理用構(gòu)件、浮動(dòng)機(jī)構(gòu)、賦能機(jī)構(gòu)、及分離機(jī)構(gòu)，兩處理用構(gòu)件分別包括相互相對(duì)地配設(shè)的處理用面，利用兩處理用構(gòu)件中的至少一方相對(duì)另一方的旋轉(zhuǎn)而在兩處理用面間進(jìn)行微細(xì)化的處理、兩處理用面均經(jīng)過鏡面研磨加工，被處理物被向兩處理用面間供給、浮動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在第1及第2的處理用構(gòu)件的至少一方中，可使兩處理用構(gòu)件間的接近、分離的同時(shí)、兩處理用構(gòu)件的另一方可吸收兩處理用構(gòu)件的至少一方的由于旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的偏心舉動(dòng)、賦能機(jī)構(gòu)是沿使兩處理用構(gòu)件接近的方向作用的機(jī)構(gòu)、分離機(jī)構(gòu)是沿使兩處理用構(gòu)件分離的方向作用的機(jī)構(gòu)、分離機(jī)構(gòu)是至少在處理用構(gòu)件上述旋轉(zhuǎn)時(shí)反抗賦能機(jī)構(gòu)的作用來(lái)確保兩處理構(gòu)件間具有微小間隔。
22.如權(quán)利要求21所記載的帶有微細(xì)化裝置的脫氣機(jī)，其特征在于，包括將穿過第1及第2處理用構(gòu)件間的處理物抽出的減壓泵。
全文摘要
本發(fā)明提供能進(jìn)行高精度的分散、乳化、破碎、生產(chǎn)率高、構(gòu)造簡(jiǎn)單的流動(dòng)體的處理裝置。本申請(qǐng)發(fā)明的裝置、在密封流體通路中配置有相互相對(duì)并構(gòu)成該通路的一部分的第1處理用面(1)及第(2)至少處理用面(2)二個(gè)處理用面，并包括壓接兩處理用面(1，2)的面接近壓力施加機(jī)構(gòu)。通過第2處理用面(2)相對(duì)第1處理用面(1)旋轉(zhuǎn)，在兩處理用面(1，2)間進(jìn)行被處理流動(dòng)體的分散及乳化處理。在上述面接近壓力施加機(jī)構(gòu)的加壓下，第1處理用面(1)和第2處理用面(2)處于被相互壓接或接近的狀態(tài)。由上述旋轉(zhuǎn)，被處理流動(dòng)體在第1處理用面(1)和第2處理用面(2)之間一邊形成流體膜一邊從兩處理用面(1，2)間通過，從而獲得所希望的該被處理流動(dòng)體的乳化或分散狀態(tài)。
文檔編號(hào)B01F7/00GK1483515SQ03178418
公開日2004年3月24日 申請(qǐng)日期2003年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月16日
發(fā)明者榎村眞一, 村 一 申請(qǐng)人:M技術(shù)株式會(huì)社