JP5678381B2 - 遠心式の分散装置 - Google Patents

Description

本発明は、両端開口が前壁部と後壁部とで閉じられた円筒状の外周壁部を備えたケーシングの内部に、径方向外方側に回転翼を備えたロータが回転駆動自在な状態で同心状に配設され、複数の透孔を周方向に並べて備えた円筒状のステータが前記ロータにおける前記前壁部側である前方側で且つ前記回転翼の内側に位置させて同心状に固定配設され、前記ステータと前記ケーシングの外周壁部との間に、前記回転翼が周回する環状の翼室が形成され、前記前壁部の内面に環状溝が形成されると共に、前記前壁部に対向する前記ロータの前方側には、掻き出し片がその先端部を前記環状溝内に進入した状態で前記ロータと一体的に周回可能に配設され、分散質と液相分散媒とが予備混合された予備混合物を前記回転翼の回転により前記ケーシングの内部に吸引導入する導入口が、前記環状溝と連通する状態で前記前壁部に設けられ、分散質と液相分散媒とが混合されて生成された生成流体を吐出する吐出口が、前記翼室に連通する状態で前記外周壁部に設けられた遠心式の分散装置に関する。

かかる遠心式の分散装置（以下、単に分散装置と記載する場合がある）は、回転翼の回転による吸引作用により、分散質と液相分散媒との予備混合物を導入口から吸引導入して、分散質と液相分散媒とを更に混合し、その混合により生成された生成流体を回転翼の回転により生じる遠心力により吐出口から吐出するものである。
つまり、掻き出し片をその先端部を環状溝内に進入させた状態でロータと一体的に周回させて、導入口から環状溝に導入される予備混合物を掻き出し片の先端部により掻き出すことにより、予備混合物をせん断して細かく解砕すると共に予備混合物の流動を乱して、分散質と液相分散媒とを混合するように構成されている。

以下、掻き出し片の先端部における側面のうち、ロータの径方向外方側に向く側面を外向き側面と記載し、ロータの径方向内方側に向く側面を内向き側面と記載し、並びに、環状溝の内面のうち、ロータの径方向外方側に位置して径方向内方側を向く内面を内向き内面と記載し、ロータの径方向内方側に位置して径方向外方側を向く内面を外向き内面と記載して、掻き出し片による予備混合物のせん断作用について説明を加える。
つまり、掻き出し片の先端部が環状溝に進入した状態では、掻き出し片の先端部の外向き側面と環状溝の内向き内面とが互いに対向し、掻き出し片の先端部の内向き側面と環状溝の外向き内面とが互いに対向することになる。

そして、掻き出し片がその先端部が環状溝内に進入した状態で周回すると、導入口から環状溝に導入される予備混合物に対して、主として、掻き出し片の先端部の外向き側面と環状溝の内向き内面との間、及び、掻き出し片の先端部の内向き側面と環状溝の外向き内面との間の２領域においてせん断作用が働く。そして、そのせん断作用により、予備混合物が細かく解砕されると共に、せん断作用が働くことにより予備混合物の流動が乱されて、分散質と液相分散媒とが混合される。

ちなみに、分散質として例えば粉体が挙げられ、液相分散媒として例えば溶媒が挙げられ、生成流体としては、例えば、粉体を溶媒に溶解させてペーストが生成される。
粉体としては、粉体であれば特に除外されるものではないが、例えば、電池電極材料等の化学原料、脱脂粉乳や小麦粉等の食品原料、医薬原料等であって、顆粒、粉体、細粒等の粉体（これら粉体の混合物を含む）を例示することができる。粉体には、粉粒体も含まれる。また、溶媒としては、粉体を良好に溶解することができる溶媒であれば特に除外されるものではないが、例えば水を例示することができる。

このような分散装置において、従来は、掻き出し片が、ロータの径方向において一箇所に存在する状態で設けられ、環状溝が、ロータの径方向での一箇所に存在する掻き出し片に対応して、一条設けられていた（例えば、特許文献１参照。）。
尚、上記特許文献１では、複数の掻き出し片が、ロータの径方向における同位置に位置する状態で周方向に一列に並べて配設されていた。

特開２００７−２１６１７２号公報

しかしながら、従来の分散装置では、掻き出し片がロータの径方向においては一箇所にしか存在しないため、導入口から導入される予備混合物に対して、ロータの径方向における異なる２領域でしかせん断力を作用させることができず、又、予備混合物の流動に乱れを十分に生じさせることができない。特に、分散質（例えば、粉体）の割合が高くなるほど流動性は低くなり、分散質が凝集した塊（いわゆるダマ）が発生し易く、しかも、発生するダマが大きくなり易いので、分散質と液相分散媒との混合を十分に行うことができず、改善が望まれていた。

即ち、分散質と液相分散媒とが混合されて生成された生成流体の用途として、例えば、対象物に分散質を主成分とする膜や部材を形成する用途がある。この用途では、例えば、生成流体を対象物に塗布した後に加熱する等の処理を実行することにより、液相分散媒を蒸発させて、分散質を主成分とする膜や部材を形成する。このような用途においては、予備混合物中の液相分散媒の比率を低くして、処理の効率化を図ることが望まれる。
しかしながら、処理の効率化を図るために、予備混合物中の液相分散媒の比率を低くすると、予備混合物の流動性が低くなるので、従来の分散装置では、ダマ発生の問題が特に顕著となり、分散質と液相分散媒とを十分に混合することができなかった。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ダマの発生を抑制して、分散質と液相分散媒との混合能力を向上し得る遠心式の分散装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る遠心式の分散装置は、
両端開口が前壁部と後壁部とで閉じられた円筒状の外周壁部を備えたケーシングの内部に、径方向外方側に回転翼を備えたロータが回転駆動自在な状態で同心状に配設され、複数の透孔を周方向に並べて備えた円筒状のステータが前記ロータにおける前記前壁部側である前方側で且つ前記回転翼の内側に位置させて同心状に固定配設され、前記ステータと前記ケーシングの外周壁部との間に、前記回転翼が周回する環状の翼室が形成され、前記前壁部の内面に環状溝が形成されると共に、前記前壁部に対向する前記ロータの前方側には、掻き出し片がその先端部を前記環状溝内に進入した状態で前記ロータと一体的に周回可能に配設され、分散質と液相分散媒とが予備混合された予備混合物を前記回転翼の回転により前記ケーシングの内部に吸引導入する導入口が、前記環状溝と連通する状態で前記前壁部に設けられ、分散質と液相分散媒とが混合されて生成された生成流体を吐出する吐出口が、前記翼室に連通する状態で前記外周壁部に設けられた遠心式の分散装置であって、
その特徴構成は、前記掻き出し片が、前記ロータの径方向での位置を異ならせて複数備えられ、
前記環状溝が、前記ロータの径方向での異なる位置に夫々備えられた前記掻き出し片に対応して、同心状に複数設けられ、
前記ロータの径方向での異なる位置の夫々において、前記掻き出し片が周方向に複数配設されて、複数の同心状の掻き出し片列が形成され、
前記各掻き出し片列を構成する複数の掻き出し片が、周方向において均等間隔で、且つ、互いに隣接する掻き出し片列同士で周方向での並び位相が異なるように配設され、
各掻き出し片が棒状に形成され、前記ロータの径方向視で、当該棒状の掻き出し片の先端側ほど前記前壁部側に位置し、前記ロータの軸心方向視で、当該棒状の掻き出し片の先端側ほど前記ロータの径方向内方側に位置する傾斜姿勢で、当該棒状の掻き出し片の基端部が前記ロータと一体回転するように固定され、
前記ロータが、その軸心方向視において前記掻き出し片の先端が前側となる向きに回転駆動され、
隣接する掻き出し片列を構成する複数の掻き出し片が、前記ロータの軸心方向視において、内側の列の掻き出し片の基端側の部分と、当該掻き出し片に対応する外側の列の掻き出し片の先端側の部分とが重なる形態で、周方向に配設されている点にある。

上記特徴構成によれば、ロータの径方向での異なる位置に夫々位置する複数の掻き出し片が、夫々に対応する環状溝に先端部が進入した状態でロータと一体的に周回するので、導入口から導入される予備混合物に対して、ロータの径方向における掻き出し片が通過する複数の異なる位置（以下、掻き出し片通過位置と記載する場合がある）夫々で２領域ずつせん断力を作用させることができるようになり、導入口から導入される予備混合物に対して、ロータの径方向においてせん断力を作用させる箇所を多くすることができる。
又、ロータの径方向において掻き出し片が通過する間の領域においても、掻き出し片の先端部により掻き出された予備混合物がぶつかり合って混合される。
これらのことにより、予備混合物を十分に細かく解砕することができると共に、予備混合物の流動に十分に乱れを生じさせることができるようになり、ダマを極力少なくすると共に、ダマが発生したとしてもそのダマを細かく解砕して大きさを小さくすることができる。

ちなみに、従来のように、掻き出し片をロータの径方向において一箇所に存在する状態で設ける場合に、その掻き出し片におけるロータの径方向に沿う方向での幅を、本特徴構成のようにロータの径方向での異なる位置に備えられた複数の掻き出し片の合計幅と同等の幅にすることが想定される。
しかしながら、このように掻き出し片の幅を広くしても、導入口から導入される予備混合物に対してせん断力を作用させることができるのは、ロータの径方向において２領域のままであるので、予備混合物を細かく解砕する作用、並びに、予備混合物の流動に乱れを生じさせる作用を向上させることができるものではない。
従って、ダマの発生を抑制して、分散質と液相分散媒との混合能力（分散性）を向上し得る遠心式の分散装置を提供することができる。

上記特徴構成によれば、ロータの径方向における複数の掻き出し片通過位置の夫々において、ロータが一回転する間に、導入口から導入される予備混合物に対して、周方向に並ぶ掻き出し片の個数と同じ回数せん断力を作用させることができるので、予備混合物をより一層細かく解砕すると共に、予備混合物の流動をより一層乱して、ダマの発生をより一層少なくすることができる。
従って、ダマの発生をより一層抑制して、分散質と液相分散媒との混合能力をより一層向上することができる。

上記特徴構成によれば、ロータの径方向において互いに隣接する掻き出し片通過位置では、交互に掻き出し片が通過して、導入口から導入される予備混合物に対して交互にせん断力を作用させることができるので、各掻き出し片列を構成する掻き出し片の個数を少なくしながらも、ロータが一回転する間に、導入口から導入される予備混合物に対してより多くの回数せん断力を作用させることができる。
つまり、導入室内の予備混合物に対して高い周波数で圧力脈動を起こさせることができるので、予備混合物を細かく解砕する作用、並びに、予備混合物の流動に乱れを生じさせる作用を更に向上させることができるようになり、ダマの発生を更に抑制することができる。
従って、ダマの発生を更に抑制して、分散質と液相分散媒との混合能力を更に向上することができる。

上記特徴構成によれば、掻き出し片のうち環状溝の外部に位置する部分は、ロータの軸心方向視で、ロータの径方向に対して径方向外方側を向くように傾斜しているので、環状溝に進入して周回する掻き出し片の先端部により環状溝から掻き出された予備混合物は、掻き出し片のうち環状溝の外部に位置する部分により、ロータの径方向外方に流動するように案内される。
つまり、ロータの径方向における複数の異なる位置を周回する複数の掻き出し片により、導入口から環状溝に導入された予備混合物が掻き出されると共に、その掻き出された予備混合がロータの径方向外方に流動するように案内されるので、導入口からケーシング内に導入された予備混合物を滞留を抑制しながら良好に混合して、生成流体として吐出口から吐出することができる。
従って、分散質と液相分散媒とが良好に混合された生成流体を効率良く生成することができる。

上記特徴構成によれば、隣接する掻き出し片列のうちの内側の掻き出し片列の掻き出し片により掻き出されると共にロータの径方向外方側に移動案内される予備混合物は、内側の掻き出し片列の掻き出し片の基端部と外側の掻き出し片列の掻き出し片の先端部との間に押し込められて圧縮作用を受けるので、更に解砕されることになり、予備混合物の解砕並びに混合を促進させることができる。
従って、分散質と液相分散媒との混合能力を更に向上することができる。

本発明に係る遠心式の分散装置の更なる特徴構成は、前記吐出口から吐出された生成流体の一部を、循環路を介して前記ケーシング内に戻す戻し口が前記前壁部に設けられ、
前記ステータの内周側を前記前壁部側の導入室と前記ロータ側の戻し室とに仕切る仕切体が、前記ロータの前方側に当該ロータと一体回転する状態で設けられると共に、前記仕切体の前壁部側に前記掻き出し片が設けられ、
前記導入室及び前記戻し室が、前記ステータの複数の透孔を介して前記翼室と連通されるように構成され、
前記導入口が前記導入室に連通し、前記戻し口が前記戻し室に連通するように構成されている点にある。

上記特徴構成によれば、予備混合物は、導入口から導入室に導入されて、その導入室において掻き出し片のせん断作用を受けて混合され、更に、透孔を通過するときにせん断作用を受けて混合されて、翼室に流入する。一方、吐出口から吐出された生成流体の一部は循環路を通して戻し口から戻し室に導入されて、その戻し室において更に混合され、更に、透孔を通過するときにせん断作用を受けて混合されて、翼室に流入する。
そして、導入室から透孔を通過して翼室に流入した生成流体と、戻し室から透孔を通過して翼室に流入した生成流体とは、翼室を周回する回転翼により混合されて吐出口から吐出される。
つまり、吐出口から吐出された生成流体の一部を戻し室に戻してその戻し室で更に混合した後、導入室にて予備混合物が混合されて生成された生成流体と混合して吐出口から吐出する形態で、導入室から導入される予備混合物を混合するので、ダマの発生を極力抑制して、分散質と液相分散媒とを適切に混合することができる。
従って、分散質と液相分散媒とが適切に混合された生成流体を生成することができる。

遠心式の分散装置を備えた粉体溶解システムの概略構成図 定量供給装置の要部を示す縦断面図 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向視での断面図 遠心式の分散装置の縦断側面図 図４のＶ−Ｖ方向視での断面図 図４のＶＩ−ＶＩ方向視での断面図 ケーシングの前壁部、ステータ及び仕切り体の組み付け構成を示す分解斜視図 仕切り体への掻き出し片の配設構成を説明する図 掻き出し片の斜視図 掻き出し片が２列異位相配設形態で配設された場合の導入室内における予備混合物の流動状態のシミュレーション結果を示す図 掻き出し片が２列同位相配設形態で配設された場合の導入室内における予備混合物の流動状態のシミュレーション結果を示す図 掻き出し片が１列配設形態で配設された場合の導入室内における予備混合物の流動状態のシミュレーション結果を示す図 導入室内における導入口近傍の圧力分布をシミュレーションした結果を示す図

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明に係る遠心式の分散装置（以下、単に分散装置と記載する場合がある）Ｙを備えた粉体溶解システムを示す。
この粉体溶解システムは、分散質として粉体Ｐを用い、液相分散媒として溶媒Ｒを用いて、粉体Ｐを溶媒Ｒに溶解させて生成流体としてペーストＦを生成するものである。
本実施形態においては、例えば、粉体ＰとしてＣＭＣ（カルボキシルメチルセルロース）を用い、溶媒Ｒとして水を用いた。

図１に示すように、粉体溶解システムは、粉体Ｐを定量供給する定量供給装置Ｘと、溶媒Ｒを定量供給する溶媒供給装置５０と、定量供給装置Ｘから定量供給される粉体Ｐと溶媒供給装置５０から定量供給される溶媒Ｒとを負圧吸引して溶解混合する分散装置Ｙと、分散装置Ｙから吐出されたペーストＦから、完全に溶解していない粉体Ｐを含む溶媒Ｒ（以下、未溶解ペーストＦｒ）を分離する分離装置７０等を備えて構成されている。

図１に示すように、定量供給装置Ｘは、上部開口部３１ａから受け入れた粉体Ｐを下部開口部３１ｂから排出させるホッパ３１と、ホッパ３１内の粉体Ｐを攪拌する攪拌機構３２と、ホッパ３１の上部開口部３１ａが大気開放された状態で、下部開口部３１ｂの下流側に接続された分散装置Ｙの吸引により下部開口部３１ｂに作用する負圧吸引力によって、下部開口部３１ｂから排出された粉体Ｐを分散装置Ｙに定量供給する容積式の定量供給機構４０とを備えて構成されている。

ホッパ３１は、上部から下部へ向かうに連れて縮径する逆円錐形状に構成され、その中心軸Ａ１が鉛直方向に沿う姿勢で配設されている。そのホッパ３１の上部開口部３１ａ及び下部開口部３１ｂ夫々の横断面形状（上面視）は、中心軸Ａ１を中心とする円形状とされ、又、ホッパ３１における逆円錐形状の内側壁面の傾斜角度は、水平面に対して略６０度とされる。

攪拌機構３２は、ホッパ３１内に配設されて、ホッパ３１内の粉体Ｐを攪拌する攪拌羽根３２Ａと、当該攪拌羽根３２Ａをホッパ３１の中心軸Ａ１周りに回転させる羽根駆動モータＭ１と、羽根駆動モータＭ１をホッパ３１の上部開口部３１ａの上方に位置させて支持する取付部材３２Ｂと、羽根駆動モータＭ１の回転駆動力を攪拌羽根３２Ａに伝動させる伝動部材３２Ｃとを備えて構成される。

攪拌羽根３２Ａは、棒状部材を概略Ｖ字形状に屈曲して構成され、その一方の辺部がホッパ３１の内側壁面に沿う状態で、他方の辺部の端部がホッパ３１の中心軸Ａ１と同軸で回転自在に枢支されて配設されている。また、当該攪拌羽根３２Ａは、横断面形状が三角形に形成されており、三角形の一辺を形成する面がホッパ３１の内側壁面と略平行となるように配設されている。これにより、攪拌羽根３２Ａは、ホッパ３１の内側壁面に沿って中心軸Ａ１周りに回転可能に配設されている。

図１〜図３に示すように、容積式の定量供給機構４０は、ホッパ３１の下部開口部３１ｂから供給される粉体Ｐを下流側の分散装置Ｙに所定量ずつ定量供給する機構である。
具体的には、ホッパ３１の下部開口部３１ｂに接続される導入部４１と、供給口４３ａ及び排出口４３ｂを備えたケーシング４３と、ケーシング４３内に回転可能に配設された計量回転体４４と、計量回転体４４を回転駆動する計量回転体駆動モータＭ２とを備えて構成される。

導入部４１は、ホッパ３１の下部開口部３１ｂとケーシング４３の上部に形成された供給口４３ａとを連通する筒状に形成され、最下端には、ケーシング４３の供給口４３ａと同形状のスリット状の開口が形成されている。この導入部４１は、ケーシング４３の供給口４３ａ側ほど細くなる先細り状に形成されている。当該スリット状の開口の形状は、ホッパ３１の大きさ、粉体Ｐの供給量、粉体Ｐの特性等に応じて適宜設定することができるが、例えば、スリット状の開口の長さ方向の寸法を２０〜１００ｍｍ程度、幅方向の寸法を１〜５ｍｍ程度に設定するようにする。

ケーシング４３は、概略直方体形状に形成され、水平方向に対して４５度傾斜した姿勢で、導入部４１を介してホッパ３１に接続されている。
図２及び図３に示すように、ケーシング４３の上面には、導入部４１のスリット状の開口に対応したスリット状の供給口４３ａが設けられ、ホッパ３１の下部開口部３１ｂからの粉体Ｐをケーシング４３内に供給可能に構成されている。傾斜状に配置されたケーシング４３の下方側の側面（図２において右側面）の下部には、計量回転体４４にて定量供給された粉体Ｐを膨張室４７を介して下流側の分散装置Ｙに排出する排出口４３ｂが設けられ、その排出口４３ｂには、粉体排出管４５が接続されている。当該膨張室４７は、供給口４３ａから計量回転体４４の粉体収容室４４ｂに供給された粉体Ｐが定量供給されるケーシング４３内の位置に設けられ、排出口４３ｂから作用する負圧吸引力によって、供給口４３ａよりも低圧に維持される（例えば、−０、０６ＭＰａ程度）。すなわち、排出口４３ｂは、分散装置Ｙの一次側に接続されることによって、負圧吸引力が膨張室４７に作用し供給口４３ｂよりも低圧状態に維持されるようにしている。計量回転体４４の回転に伴って、各粉体収容室４４ｂの状態が負圧状態（例えば、−０、０６ＭＰａ程度）と当該負圧状態よりも高圧の状態に変化するように構成されている。

計量回転体４４は、計量回転体駆動モータＭ２の駆動軸４８に配設した円盤部材４９に、複数（例えば、８枚）の板状隔壁４４ａを円盤部材４９の中心部を除いて放射状に等間隔に取り付けて構成され、周方向で等間隔に粉体収容室４４ｂを複数区画（例えば、８室）形成するように構成されている。粉体収容室４４ｂは、計量回転体４４の外周面及び中心部において開口するように構成されている。計量回転体４４の中心部には、開口閉鎖部材４２が周方向に偏在して固定状に配設され、各粉体収容室４４ｂの中心部側の開口をその回転位相に応じて閉塞或いは開放可能に構成されている。なお、粉体Ｐの供給量は、計量回転体４４を回転駆動する計量回転体駆動モータＭ２による計量回転体４４の回転数を変化させることで、調整できる。

計量回転体４４の回転に伴って、各粉体収容室４４ｂが、膨張室４７に開放される膨張室開放状態、膨張室４７及び供給口４３ａと連通しない第１密閉状態、供給口４３ａに開放される供給口開放状態、供給口４３ａ及び膨張室４７と連通しない第２密閉状態の順で、その状態が繰り返して変化するように構成されている。なお、計量回転体４４の外周面側の開口が第１密閉状態及び第２密閉状態において閉鎖されるようにケーシング４３が形成されるとともに、計量回転体４４の中心部側の開口が第１密閉状態、供給口開放状態及び第２密閉状態において閉鎖されるように、開口閉鎖部材４２がケーシング４３に固定して配設される。

従って、定量供給装置Ｘにおいては、ホッパ３１内に貯留された粉体Ｐが攪拌羽根３２Ａにより攪拌されながら定量供給機構４０に供給され、定量供給機構４０により、粉体Ｐが排出口４３ｂから粉体排出管４５を通して分散装置Ｙに定量供給される。

具体的に説明すると、定量供給機構４０の排出口４３ｂの下流側に接続された分散装置Ｙからの負圧吸引力により、ケーシング４３内における膨張室４７の圧力が負圧状態（例えば、−０、０６ＭＰａ程度）となる。一方で、ホッパ３１の上部開口部３１ａは大気開放されているので、ホッパ３１内は大気圧程度の状態となる。膨張室４７と計量回転体４４の隙間を介して連通する導入部４１の内部及び下部開口部３１ｂの近傍は、上記負圧状態と大気圧状態との間の圧力状態となる。

この状態で、ホッパ３１の内壁面及び下部開口部３１ｂの近傍の粉体Ｐが、攪拌機構３２の攪拌羽根３２Ａにより攪拌されることで、攪拌羽根３２Ａによるせん断作用によりホッパ３１内の粉体Ｐが解砕され、一方、計量回転体４４は計量回転体駆動モータＭ２により回転させられることで、空の粉体収容室４４ｂが次々と供給口４３ａに連通する状態となる。そして、ホッパ３１内の粉体Ｐは下部開口部３１ｂから導入部４１を流下し、次々と供給口４３ａに連通する状態となる計量回転体４４の粉体収容室４４ｂに所定量ずつ収容されて、その粉体収容室４４ｂに収容された粉体Ｐは膨張室４７に流下し、排出口４３ｂから排出される。従って、定量供給装置Ｘにより、粉体Ｐを粉体排出管４５を通して所定量ずつ連続して分散装置Ｙの混合導入口１１に定量供給することができる。

図１に示すように、粉体排出管４５には、分散装置Ｙの混合導入口１１への粉体Ｐの供給を停止可能なシャッタバルブ４６が配設されている。

図１に示すように、溶媒供給装置５０は、溶媒源５１からの溶媒Ｒを、設定流量で分散装置Ｙの混合導入口１１に連続的に供給するように構成されている。
具体的には、溶媒供給装置５０は、溶媒Ｒを送出する溶媒源５１と、溶媒源５１から溶媒Ｒが送出される溶媒供給管５２と、溶媒源５１から溶媒供給管５２に送出される溶媒Ｒの流量を設定流量に調整する流量調整バルブ（図示せず）と、設定流量に調整された溶媒Ｒを定量供給機構４０から定量供給される粉体Ｐに混合して混合導入口１１に供給するミキシング機構６０とを備えて構成されている。

図４に示すように、ミキシング機構６０は、粉体排出管４５と溶媒供給管５２とを混合導入口１１に連通接続するミキシング部材６１を備えて構成されている。
このミキシング部材６１は、円筒状の混合導入口１１よりも小径に構成されて、混合導入口１１との間に環状のスリット６３を形成すべく混合導入口１１に挿入状態で配設される筒状部６２、及び、環状のスリット６３に全周にわたって連通する状態で混合導入口１１の外周部に環状流路６４を形成する環状流路形成部６５を備えて構成されている。
ミキシング部材６１には、粉体排出管４５が筒状部６２に連通する状態で接続されると共に、溶媒供給管５２が環状流路６４に対して溶媒Ｒを接線方向に供給するように接続される。
粉体排出管４５、ミキシング部材６１の筒状部６２及び混合導入口１１は、それらの軸心Ａ２を供給方向が下向きとなる傾斜姿勢（水平面に対する角度が４５度程度）となるように傾斜させて配置されている。

つまり、定量供給機構４０の排出口４３ｂから粉体排出管４５に排出された粉体Ｐは、ミキシング部材６１の筒状部６２を通して軸心Ａ２に沿って混合導入口１１に導入される。一方、溶媒Ｒは、環状流路６４に接線方向から供給されるので、環状流路６４の内周側に形成される環状のスリット６３を介して、切れ目のない中空円筒状の渦流の状態で混合導入口１１に供給される。
従って、円筒状の混合導入口１１により、粉体Ｐと溶媒Ｒとが均等に予備混合され、その予備混合物Ｆｐが分散装置Ｙに吸引導入される。

図４〜図９に基づいて、分散装置Ｙについて説明を加える。
尚、図４は、分散装置Ｙの縦断側面図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ矢視図であり、図６は、図４のＶＩ−ＶＩ矢視図である。図７は、ケーシング１の前壁部２、ステータ７及び仕切り体１５の組み付け構成を示す分解斜視図である。図８は、仕切り体１５への掻き出し片９の配設構成を説明する図であり、（ａ）は前面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は後面図である。図９は、掻き出し片９の斜視図である。

図４に示すように、分散装置Ｙは、両端開口が前壁部２と後壁部３とで閉じられた円筒状の外周壁部４を備えたケーシング１と、そのケーシング１の内部に同心状で回転駆動自在に設けられたロータ５と、そのケーシング１の内部に同心状で固定配設された円筒状のステータ７と、ロータ５を回転駆動するポンプ駆動モータＭ３等を備えて構成されている。

図５にも示すように、ロータ５の径方向の外方側には、複数の回転翼６が、前壁部２側である前方側に突出し且つ周方向に等間隔で並ぶ状態でロータ５と一体的に備えられている。
円筒状のステータ７には、複数の透孔７ａ，７ｂが周方向に夫々並べて備えられ、そのステータ７が、ロータ５の前方側で且つ回転翼６の径方向の内側に位置させて固定配設されて、そのステータ７とケーシング１の外周壁部４との間に、回転翼６が周回する環状の翼室８が形成される。
図４、図６及び図７に示すように、ケーシング１の前壁部２の内面に環状溝１０が形成されると共に、その前壁部２に対向するロータ５の前方側には、掻き出し片９がその先端部９Ｔを環状溝１０内に進入した状態でロータ５と一体的に周回可能に配設されている。

そして、図４〜図７に示すように、粉体Ｐと溶媒Ｒとが予備混合された予備混合物Ｆｐを回転翼６の回転によりケーシング１の内部に吸引導入する混合導入口１１（導入口に相当する）が、環状溝１０と連通する状態で前壁部２に設けられている。
又、図４及び図５に示すように、粉体Ｐと溶媒Ｒとが混合されて生成された生成流体としてのペーストＦを吐出する円筒状の吐出口１２が、翼室８に連通する状態で外周壁部４に設けられている。

図１及び図４に示すように、この実施形態では、吐出口１２から吐出されたペーストＦ（生成流体に相当する）は、吐出路１８を通して分離装置７０に供給され、その分離装置７０にて分離された未溶解ペーストＦｒ（生成流体の一部に相当する）を、循環路１６を介してケーシング１内に戻す戻し口１７がケーシング１の前壁部２に設けられている。
又、図４〜図７に示すように、ステータ７の内周側を前壁部２側の導入室１３とロータ５側の戻し室１４とに仕切る仕切体１５が、ロータ５の前方側に当該ロータ５と一体回転する状態で設けられると共に、仕切体１５の前壁部２側に掻き出し片９が設けられている。
そして、図４に示すように、導入室１３及び戻し室１４が、ステータ７の複数の透孔７ａ，７ｂを介して翼室８と連通されるように構成され、混合導入口１１が導入室１３に連通し、戻し口１７が戻し室１４に連通するように構成されている。
具体的には、導入室１３と翼室８とは、ステータ７における導入室１３に臨む部分に周方向に等間隔で配設された複数の導入室側透孔７ａにて連通され、戻し室１４と翼室８とは、ステータ７における戻し室１４に臨む部分に周方向に等間隔で配設された複数の戻し室側透孔７ｂにて連通されている。

そして、本発明では、図４〜図８に示すように、掻き出し片９が、ロータ５の径方向での位置を異ならせた状態で複数備えられ、環状溝１０が、ロータ５の径方向での異なる位置に夫々備えられた掻き出し片９に対応して、同心状に複数（図４では２条）設けられている。

この実施形態では、ロータ５の径方向での異なる位置の夫々において、掻き出し片９が周方向に複数配設されて、複数の同心状の掻き出し片列Ｌが形成されている。
又、各掻き出し片列Ｌを構成する複数の掻き出し片９が、周方向において均等間隔で、且つ、互いに隣接する掻き出し片列Ｌ同士で周方向での並び位相が異なるように配設されている。
具体的には、２列の掻き出し片列Ｌが同心状に形成され、各掻き出し片列Ｌには、４個の掻き出し片９が、中心角で９０度ずつ間隔を隔てる並び位相で周方向に配設されている。又、内側の掻き出し片列Ｌの４個の掻き出し片９の並び位相と、外側の掻き出し片列Ｌの４個の掻き出し片９の並び位相とは、ずれている。

尚、以下の説明及び図面においては、２列の掻き出し片列Ｌの内外の位置を示すために、掻き出し片列を示す符号「Ｌ」に、内側を示す添え字「ｉ」を付して、「Ｌｉ」にて内側の掻き出し片列を示し、外側を示す添え字「ｏ」を付して、「Ｌｏ」にて外側の掻き出し片列を示す。

分散装置Ｙの各部について、説明を加える。
図４に示すように、ロータ５は、その前面が概ね円錐台状に膨出する形状に構成されると共に、その外周側に、複数の回転翼６が前方に突出する状態で等間隔に並べて設けられている。
このロータ５が、ケーシング１内においてケーシング１と同心状に位置する状態で、後壁部３を貫通してケーシング１内に挿入されたポンプ駆動モータＭ３の駆動軸１９に連結されて、そのポンプ駆動モータＭ３により回転駆動される。

図４、図７及び図８に示すように、仕切り体１５は、後述するステータ７の内径よりも僅かに小さい外径を有する概ね漏斗状に構成されている。この漏斗状の仕切り体１５は、具体的には、その中央部に、頂部が円筒状に突出する筒状摺接部１５ａにて開口された漏斗状部１５ｂを備えると共に、その漏斗状部１５ｂの外周部に、前面及び後面共にケーシング１の軸心Ａ３に直交する状態となる環状平板部１５ｃを備える形状に構成されている。
そして、図４及び図５に示すように、この仕切り体１５が、頂部の筒状摺接部１５ａがケーシング１の前壁部２側を向く姿勢で、周方向に等間隔を隔てた複数箇所（この実施形態では、４箇所）に配設された間隔保持部材２０を介して、ロータ５の前面に取り付けられる。

図５及び図８（ｃ）に示すように、仕切り体１５を複数箇所夫々で間隔保持部材２０を介してロータ５に取り付ける際には、攪拌羽根２１が、ケーシング１の後壁部３側に向く姿勢で仕切り体１５に一体的に組み付けられ、ロータ５が回転駆動されると、４枚の攪拌羽根２１がロータ５と一体的に回転するように構成されている。

図４及び図７に示すように、この実施形態では、円筒状の戻し口１７が、ケーシング１と同心状で、そのケーシング１の前壁部２の中心部に設けられている。
図４〜図７に示すように、混合導入口１１は、そのケーシング１内に開口する開口部が、同心状の２条の環状溝１０における周方向の一部を内部に含む状態で、ケーシング１内に対する戻し口１７の開口部の横側方に位置するように、前壁部２に設けられている。又、混合導入口１１は、平面視において軸心Ａ２がケーシング１の軸心Ａ３と平行となり、且つ、ケーシング１の軸心Ａ３に直交する水平方向視において、軸心Ａ２がケーシングの前壁部２に近付くほどケーシング１の軸心Ａ３に近づく下向きの傾斜姿勢で、ケーシング１の前壁部２に設けられている。ちなみに、混合導入口１１の水平方向に対する下向きの傾斜角度は、上述したように４５度程度である。

図４及び図７に示すように、ステータ７は、ケーシング１の前壁部２の内面（ロータ５に対向する面）に取り付けられて、ケーシング１の前壁部２とステータ７とが一体となるように固定されている。
又、図５に示すように、吐出口１２は、円筒状の外周壁部４に、その外周壁部４の接線方向に伸びるように設けられている。

図６〜図９に示すように、この実施形態では、各掻き出し片９が棒状に形成され、ロータ５の径方向視で、当該棒状の掻き出し片９の先端側ほど前壁部２側に位置し、且つ、ロータ５の軸心方向視で、当該棒状の掻き出し片９の先端側ほどロータ５の径方向内方側に位置する傾斜姿勢で、当該棒状の掻き出し片９の基端部９Ｂがロータ５と一体回転するように固定され、ロータ５が、その軸心方向視において掻き出し片９の先端が前側となる向き（図４〜図６において矢印にて示す向き）に回転駆動される。

図５〜図９に基づいて、掻き出し片９について説明を加える。
掻き出し片９は、仕切り体１５に固定される基端部９Ｂ、導入室１３に露呈する状態となる中間部９Ｍ、環状溝１０に嵌め込まれる（即ち、進入する）状態となる先端部９Ｔを基端から先端に向けて一連に備えた棒状に構成されている。

図５、図７、図８（ｂ）及び図９に示すように、掻き出し片９の基端部９Ｔは、概ね矩形板状に構成されている。
図５、図７、図８（ａ）及び（ｂ）、並びに、図９に示すように、掻き出し片９の中間部９Ｍは、横断面形状が概ね三角形状になる概ね三角柱状に構成されている。そして、掻き出し片９が上述の如き傾斜姿勢で設けられることにより、三角柱状の中間部９Ｍの三側面のうちのロータ５の回転方向前側を向く一側面９ｍ（以下、放散面と記載する場合がある）は、ロータ５の回転方向前側に向けて傾斜する前下がり状で、しかも、ロータ５の径方向に対して径方向外方側に向く（以下、斜め外向きと記載する場合がある）ように構成されている。

つまり、棒状の掻き出し片９が、上述の如き傾斜姿勢で設けられることにより、掻き出し片９のうち導入室１３に露呈する中間部９Ｍが環状溝１０に嵌め込まれる先端部９Ｔよりもロータ５の径方向外方に位置し、しかも、その中間部９Ｍの回転方向前側を向く放散面９ｍが、ロータ５の回転方向前側に向けて傾斜する前下がり状で、しかも、ロータ５の径方向に対して斜め外向きに傾斜している。これにより、掻き出し片９の先端部９Ｔにより環状溝１０から掻き出された予備混合物Ｆｐは、掻き出し片９の中間部９Ｍの放散面９ｍにより、導入室１３内においてロータ５の径方向外方側に向けて流動するように案内される。

図６、図７、図８（ａ）及び（ｂ）、並びに、図９に示すように、掻き出し片９の先端部９Ｔは、横断面形状が概ね矩形状になる概ね四角柱状であり、ロータ５の軸心方向視において、四側面のうちのロータ５の径方向外方側に向く外向き側面９ｏが環状溝１０の内面における径方向内方側を向く内向き内面に沿い、且つ、四側面のうちのロータ５の径方向内方側に内向き側面９ｉが環状溝１０の内面における径方向外方側を向く外向き内面に沿う状態となる弧状に構成されている。
又、四角柱状の先端部９Ｔの四側面のうちの、ロータ５の回転方向前側を向く掻き出し面９ｆは、ロータ５の回転方向前側に向けて傾斜する前下がり状で、しかも、ロータ５の径方向に対して径方向外方側に向く（以下、斜め外向きと記載する場合がある）になるように構成されている。
これにより、掻き出し片９の先端部９Ｔにより環状溝１０から掻き出された予備混合物Ｆｐは、掻き出し片９の先端部９Ｔの掻き出し面９ｆにより、ロータ５の径方向外方側に向けて導入室１３内に放出されることになる。
更に、掻き出し片９の先端部９Ｔの先端面９ｔは、その先端部９Ｔが環状溝１０に嵌め込まれた状態で環状溝１０の底面と平行になるように構成されている。

上述のような形状に構成された４個の掻き出し片９が、上述の如き傾斜姿勢で、中心角で９０度ずつ間隔を隔てて周方向に並べた形態で、夫々、基端部９Ｂを仕切り体１５の環状平板部１５ｃに固定して設けられて、内側の掻き出し片列Ｌｉが構成され、その内側の掻き出し片列Ｌｉの外側に、４個の掻き出し片９が、上述の如き傾斜姿勢で、中心角で９０度ずつ間隔を隔てて周方向に並べた形態で、夫々、基端部９Ｂを仕切り体１５の環状平板部１５ｃに固定して設けられて、外側の掻き出し片列Ｌｏが構成されている。
又、このように８個の掻き出し片９が、４個ずつ外側と内側の掻き出し片列Ｌｏ，Ｌｉｉに分けて周方向に並べて設けられるに当たって、基端部９Ｂを仕切り体１５に固定する位置の周方向での位相が、外側の列Ｌｏの基端部９Ｂに対して内側の列Ｌｉの基端部９Ｂをロータ５の回転方向に中心角で３０度程度ずらすことにより、内側の掻き出し片列Ｌｉの４個の掻き出し片９の並び位相と、外側の掻き出し片列Ｌｏの４個の掻き出し片９の並び位相とがずらされている。

上記のように８個の掻き出し片９が４個ずつ外側と内側の掻き出し片列Ｌｏ，Ｌｉに分けて周方向に並べて設けられることにより、図６、図７、並びに、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、隣接する掻き出し片列Ｌｏ，Ｌｉを構成する４個の掻き出し片９が、ロータ５の軸心方向視において、内側の列Ｌｉの掻き出し片９の基端側の部分（即ち、基端部９Ｂ及び中間部９Ｍの基端側の一部）と、当該掻き出し片９に対応する外側の列Ｌｏの掻き出し片９の先端側の部分（即ち、先端部９Ｔ）とが重なる形態で、周方向に配設されている。

図４に示すように、上述のように２列の掻き出し片列Ｌｏ，Ｌｉが設けられた仕切り体１５が、間隔保持部材２０によりロータ５の前面と間隔を隔てた状態でロータ５の前面に取り付けられ、そのように仕切り体１５が取り付けられたロータ５が、仕切り体１５の筒状摺接部１５ａが戻し口１７に摺接回転可能に嵌めこまれた状態で、ケーシング１内に配設される。
すると、ロータ５の膨出状の前面と仕切り体１５の後面との間に、ケーシング１の前壁部２側ほど小径となる先細り状の戻し室１４が形成され、戻し口１７が仕切り体１５の筒状摺接部１５ａを介して戻し室１４に連通するように構成されている。
又、ケーシング１の前壁部２と仕切り体１５の前面との間に、混合導入口１１に連通する環状の導入室１３が形成される。

そして、ロータ５が回転駆動されると、筒状摺接部１５ａが戻し口１７に摺接する状態で、仕切り体１５がロータ５と一体的に回転することになり、ロータ５及び仕切り体１５が回転する状態でも、戻し口１７が仕切り体１５の筒状摺接部１５ａを介して戻し室１４に連通する状態が維持されるように構成されている。

分離装置７０は、円筒状容器７１内において比重によって溶解液を分離するように構成され、図１に示すように、分散装置Ｙの吐出口１２から吐出路１８を通して供給されるペーストＦから、完全に溶解していない粉体Ｐを含む状態の未溶解ペーストＦｒを循環路１６に、粉体Ｐが略完全に溶解した状態のペーストＦを排出路２２にそれぞれ分離するように構成されている。吐出路１８及び循環路１６は、夫々、円筒状容器７１の下部に接続され、排出路２２は、円筒状容器７１の上部とペーストＦ（製品）の供給先８０とに接続される。
なお、分離装置７０は、図示しないが、吐出路１８が接続される導入パイプを円筒状容器７１の底面から内部に突出して配設し、円筒状容器７１の上部に排出路２２に接続される排出部を備えるとともに、下部に循環路１６に接続される循環部を備え、導入パイプの吐出上端に、導入パイプから吐出される溶解液の流れを旋回させる捻り板を配設して構成されている。

次に、この粉体溶解システムの動作について説明する。
まず、定量供給装置Ｘを停止し、シャッタバルブ４６を閉止して粉体排出管４５を介する粉体Ｐの吸引を停止した状態で、溶媒供給装置５０から溶媒Ｒのみを供給しながらロータ５を回転させ、分散装置Ｙの運転を開始する。所定の運転時間が経過して、分散装置Ｙ内が、負圧状態（例えば、−０．０６ＭＰａ程度の真空状態）となると、シャッタバルブ４６を開放する。これによって、定量供給機構Ｘの膨張室４７を負圧状態（−０．０６ＭＰａ程度）とし、導入部４１の内部及びホッパ３１の下部開口部３１ｂ近傍を当該負圧状態と大気圧状態との間の圧力状態にする。

そして、定量供給装置Ｘを作動させ、ホッパ３１内に貯留された粉体Ｐを、攪拌羽根３２Ａの攪拌作用及び分散装置Ｙの負圧吸引力により、ホッパ３１の下部開口部３１ｂから定量供給機構４０の膨張室４７を介してミキシング機構６０のミキシング部材６１に所定量ずつ連続的に定量供給する。並行して、溶媒供給機構５０を作動させ、分散装置Ｙの負圧吸引力により、溶媒Ｒをミキシング機構６０のミキシング部材６１に所定量ずつ連続的に定量供給する。
ミキシング機構６０のミキシング部材６１からは、粉体Ｐがミキシング部材６１の筒状部６２を通して混合導入口１１に供給されると共に、溶媒Ｒが、環状のスリット６３を通して切れ目のない中空円筒状の渦流の状態で混合導入口１１に供給され、混合導入口１１により、粉体Ｐと溶媒Ｒとが予備混合され、その予備混合物Ｆｐが２条の環状溝１０に導入される。

ロータ５が高速で回転駆動されて、そのロータ５と一体的に仕切り体１５が高速回転すると、その仕切り体１５に同心状に設けられた２列の掻き出し片列Ｌｏ，Ｌｉ夫々の４個の掻き出し片９が、各列に対応する環状溝１０夫々に先端部９Ｔが嵌め込まれた状態で高速で周回する。
すると、図４及び図５において実線矢印にて示すように、混合導入口１１を流動して２条の環状溝１０に導入された予備混合物Ｆｐは、環状溝１０に嵌め込まれて周回する掻き出し片９の先端部９Ｔにより掻き出され、その掻き出された予備混合物Ｆｐは、概略的には、導入室１３内を仕切り体１５における漏斗状部１５ｂの前面と環状平板部１５ｃの前面とに沿いながらロータ５の回転方向に流動し、更に、ステータ７の導入室側透孔７ａを通過して翼室８に流入し、その翼室８内をロータ５の回転方向に流動して、吐出口１２から吐出される。

２条の環状溝１０に導入された予備混合物Ｆｐは、掻き出し片９の先端部９Ｔにより掻き出されるときに、せん断作用を受ける。この場合、内側の掻き出し片列Ｌｉにおける掻き出し片９の先端部９Ｔの外向き側面９ｏと内側の環状溝１０の内向き内面との間、及び、内側の掻き出し片列Ｌｉにおける掻き出し片９の先端部９Ｔの内向き側面９ｉと内側の環状溝１０の外向き内面との間においてせん断作用が働き、並びに、外側の掻き出し片列Ｌｏにおける掻き出し片９の先端部９Ｔの外向き側面９ｏと外側の環状溝１０の内向き内面との間、及び、外側の掻き出し片列Ｌｏにおける掻き出し片９の先端部９Ｔの内向き側面９ｉと外側の環状溝１０の外向き内面との間においてせん断作用が働く。
つまり、ロータ５の径方向における異なる４領域でせん断力を作用させることができるので、予備混合物Ｆｐを十分に細かく解砕すると共に、予備混合物Ｆｐの流動に十分乱れを生じさせて、粉体Ｐを溶媒Ｒに均一に溶解混合させることができる。

しかも、ロータ５の径方向の同じ位置に４個の掻き出し片９が周方向に配設されているので、ロータ５が一回転する間に、ロータ５の径方向の同じ位置において４回せん断力を作用させることができ、更には、内外２列の掻き出し片列Ｌｉ，Ｌｏで各列を構成する４個の掻き出し片９の周方向での並び位相が異なるので、混合導入口１１から２条の環状溝１０に導入された予備混合物Ｆｐに対して、ロータ５が一回転する間に８回せん断力を作用させることができる。
つまり、導入室１３内の予備混合物Ｆｐに対して高い周波数で圧力脈動を起こさせることができるので、予備混合物Ｆｐをより一層細かく解砕すると共に、予備混合物Ｆｐの流動により一層の乱れを生じさせることができる。

更に、掻き出し片９の先端部９Ｔのロータ５の回転方向前側を向く掻き出し面９ｆ、及び、掻き出し片９の中間部９Ｍのロータ５の回転方向前側を向く放散面９ｍは、いずれも、前下がり状で、しかも、斜め外向き状になっている。
これにより、掻き出し片９の先端部９Ｔにより環状溝１０から掻き出された予備混合物Ｆｐは、掻き出し片９の先端部９Ｔの掻き出し面９ｆにより、ロータ５の径方向外方側に向けて導入室１３内に放出され、そのように放出された予備混合物Ｆｐは、更に、掻き出し片９の中間部９Ｍの放散面９ｍにより、導入室１３内においてロータ５の径方向外方側に向けて流動するように案内される。更に、予備混合物Ｆｐは、導入室側透孔７ａを通過して、その導入室側透孔７ａの通過の際にもせん断作用を受けて解砕され、更に、高速で回転する回転翼６によりせん断作用を受けて解砕されて、粉体Ｐが十分に溶解したペーストＦが生成され、そのペーストＦが吐出口１２から吐出される。
つまり、混合導入口１１から導入室１３内に導入された予備混合物Ｆｐを滞留を抑制しながら良好に混合して、ペーストＦとして吐出口１２から吐出することができる。

更に、ロータ５の軸心方向視において、内側の列Ｌｉの各掻き出し片９の基端部９Ｂと、当該各掻き出し片９に対応する外側の列Ｌｏの各掻き出し片９の先端部９Ｔとが重なっているので、内側の列Ｌｉの掻き出し片９により掻き出されてロータ５の径方向外方側に移動された予備混合物Ｆｐが、内側の列Ｌｉの掻き出し片９の基端部９Ｂと外側の列Ｌｏの掻き出し片９の先端部９Ｔとの間に押し込められて圧縮作用を受けるので、予備混合物Ｆｐの解砕並びに溶解混合を促進させることができる。

要するに、混合導入口１１から２条の環状溝１０に導入された予備混合物Ｆｐに対して、ロータ５の径方向における異なる４領域でせん断力を作用させると共に、導入室１３内において予備混合物Ｆｐに高い周波数で圧力脈動を起こさせることができるので、予備混合物Ｆｐが細かく解砕されて溶解混合され、ダマが極めて少ないペーストＦが生成され、そのペーストＦが、後述する戻し室１４からのペーストＦと混合されて吐出口１２から吐出される。

吐出口１２から吐出されたペーストＦは、吐出路１８を通して分離装置７０に供給され、分離装置７０において、完全に溶解していない粉体Ｐを含む状態の未溶解ペーストＦｒと、粉体Ｐが略完全に溶解した状態のペーストＦとに分離されて、未溶解ペーストＦｒは循環路１６を通して再び分散装置Ｙに供給され、ペーストＦは排出路２２を通して供給先８０に供給される。

未溶解ペーストＦｒは、戻し口１７から戻し室１４に導入され、その戻し室１４内において、高速で回転する複数の攪拌羽根２１によりせん断作用を受けて、更に細かく解砕され、更に、戻し室側透孔７ｂの通過の際にもせん断作用を受けて解砕され、更に、高速で回転する回転翼６によりせん断作用を受けて解砕され、ダマが更に少なくなったペーストＦが導入室１３からのペーストＦと混合されて吐出口１２から吐出される。
従って、ダマが殆どなく粉体Ｐが均等に溶解されたペーストＦを、分散装置Ｙ内における滞留を効果的に抑制して効率良く生成することができる。

次に、掻き出し片９の配設構成として本発明に係る配設構成を採用することにより、粉体Ｐと溶媒Ｒとの溶解混合を促進することができることを検証した結果を、図１０〜図１２、及び、図１３に基づいて説明する。
尚、図１０〜図１２は、導入室１３内における予備混合物Ｆｐの流動状態をシミュレーションしたものであり、環状溝１０の開口部近くを通りケーシング１の軸心Ａ３に直交する断面での、回転翼６の回転速度ベクトルに対する予備混合物Ｆｐの相対流動速度ベクトルを示す。但し、図１０〜図１２には、戻し室１４内における予備混合物Ｆｐの相対流動速度ベクトルも示されている。
又、図１３は、導入室１３内における予備混合物Ｆｐの圧力分布をシミュレーションしたものであり、混合導入口１１の開口部の略中心を通りケーシング１の軸心Ａ３を含む断面における、導入室１３及び戻し室１４内の圧力分布を色の濃淡で示す。つまり、色が薄くなるほど圧力が低くなる。

図１０及び図１３（ａ）は、２列の掻き出し片列Ｌｉ，Ｌｏを同心状に形成し、各掻き出し片列Ｌｉ，Ｌｏで４個の掻き出し片９を周方向に等間隔で配設すると共に、内外の掻き出し片列Ｌｉ，Ｌｏで掻き出し片９の並び位相を異ならせた配設形態（以下、２列異位相配設形態と略記する場合がある）、即ち、本実施形態の配設形態でのシミュレーション結果を示す。又、図１１及び図１３（ｂ）は、２列の掻き出し片列Ｌを同心状に形成する場合に、内外の掻き出し片列Ｌｉ，Ｌｏで掻き出し片９の並び位相を同一にした配設形態（以下、２列同位相配設形態と略記する場合がある）でのシミュレーション結果を示す。又、図１２及び図１３（ｃ）は、複数の掻き出し片９を、ロータ５の径方向における同位置に位置する状態（一列）で周方向に並べて配設した配設形態（以下、１列配設形態と略記する場合がある）、即ち、従来の配設形態でのシミュレーション結果を示す。

図１０〜図１２において丸印で囲った領域に注目すると、２列異位相配設形態及び２列同位相配設形態共に、１列配設形態に比べて、ロータ５の径方向内方に向かう成分が大きい速度ベクトルが多くなっており、掻き出し片９を２列異位相配設形態や２列同位相配設形態で配設することにより、導入室１３内における予備混合物Ｆｐの流動状態の乱れを促進できることが分かる。

図１３において丸印で囲った領域に注目すると、導入室１３に対する混合導入口１１の開口部付近においては、２列異位相配設形態及び２列同位相配設形態共に、１列配設形態に比べて、圧力のバラツキが大きい分布となり、導入室１３内における予備混合物Ｆｐの圧力脈動を大きくできることが分かる。即ち、導入室１３内がより低圧となっていることが分かる。
又、図１３（ａ）は、（ｂ）に比べると、２列異位相配設形態の方が２列同位相配設形態よりも圧力脈動の発生回数（周波数）が大きくなり、丸印で囲った領域の圧力のバラツキが細かく生じるので、予備混合物Ｆｐの流動状態の乱れがより一層促進されることが分かる。

上述の検証により、本発明のように、掻き出し片９がロータ５の径方向での位置を異ならせて複数備えられ、環状溝１０が、ロータ５の径方向での異なる位置に夫々備えられた掻き出し片９に対応して同心状に複数設けられることにより、予備混合物Ｆｐを解砕する作用、及び、予備混合物Ｆｐの流れに乱れを生じさせる作用を促進させることができて、分散質と液相分散媒との混合能力を向上できることが分かる。
又、複数の掻き出し片９を周方向において均等間隔で配設して、各掻き出し片列Ｌを形成する場合に、互いに隣接する掻き出し片列Ｌ同士で周方向での掻き出し片９の並び位相を異ならせる方が、同一にするよりも、予備混合物Ｆｐを解砕する作用、及び、予備混合物Ｆｐの流れに乱れを生じさせる作用を強くすることができて、分散質と液相分散媒との混合能力を向上できることが分かる。

〔別実施形態〕
（Ａ）ロータ５の径方向での異なる位置の夫々において、掻き出し片９を周方向に複数配設して、複数の同心状の掻き出し片列Ｌを形成するに当たって、掻き出し片９の配置形態は、上記の実施形態において例示した配設形態、即ち、各列で同数の掻き出し片９を等間隔で周方向に配設すると共に、互いに隣接する掻き出し片列Ｌ同士で周方向での並び位相が異なるように配設する形態に限定されるものではない。

（Ａ−１）例えば、掻き出し片列Ｌの列数は、上記の実施形態において説明した２列に限定されるものではなく、３列以上でも良い。但し、列数が多くなるほど、各掻き出し片９におけるロータ５の径方向に沿う方向での太さが細くなって、掻き出し片９の強度が低くなるので、掻き出し片列Ｌの列数は極力少なくするのが好ましい。
又、各掻き出し片列Ｌを構成する複数の掻き出し片９の個数も、上記の実施形態の如き４個に限定されるものではなく、２個や３個でもよく、又、５個以上でも良い。

（Ａ−２）各掻き出し片列Ｌで同数の掻き出し片９を等間隔で周方向に配設すると共に、互いに隣接する掻き出し片列Ｌ同士で周方向での並び位相を同一にしても良い。

（Ａ−３）各掻き出し片列Ｌで複数の掻き出し片９を異なる間隔で周方向に配設しても良い。この場合、掻き出し片列Ｌを構成する掻き出し片９の個数を、各列で同一にしても良いし、異ならせても良い。

（Ｂ）上記の実施形態では、ロータ５の径方向での異なる位置の夫々において、掻き出し片９を周方向に複数配設したが、ロータ５の径方向での異なる位置の夫々において、掻き出し片９を１個ずつ設けても良い。
この場合、複数の掻き出し片９をロータ５の径方向に沿って並べても良いし、並べなくても良い。

（Ｃ）上記の実施形態では、仕切体１５をロータ５の前方側に当該ロータ５と一体回転する状態で設けて、掻き出し片９を仕切体１５に設けたが、吐出口１２から吐出されるペーストＦの一部を循環させなくても、粉体Ｐを溶媒Ｒに適切に溶解混合させることができる場合は、分離装置７０を省略すると共に、仕切体１５を省略して、掻き出し片９をロータ５に直接設けても良い。

（Ｄ）上記の実施形態では、粉体Ｐとして単一種類のＣＭＣ粉体を用いたが、必要に応じて、複数種類の粉体を混合した混合粉体を粉体Ｐとして用いることができる。また、同様に、溶媒Ｒとして単一種類の水を用いたが、必要に応じて、複数種類の液体を混合した混合液体を溶媒Ｒとして用いることができる。
又、上記の実施形態では、分散質として粉体Ｐを用い、液相分散媒として溶媒Ｒを用いて、分散質を液相分散媒に溶解させる場合に本発明を適用したが、分散質を液相分散媒に溶解させずに分散させる場合にも、本発明を適用することができる。
又、分散質としては、上記の実施形態において例示した粉体Ｐに限定されるものではなく、例えば、液状のものでも良い。例えば、分散質としての油を液相分散媒としての水に分散させる場合にも、本発明を適用することができる。

以上説明したように、ダマの発生を抑制して、分散質と液相分散媒との混合能力を向上し得る遠心式の分散装置を提供することができる。

１ ケーシング
２ 前壁部
３ 後壁部
４ 外周壁部
５ ロータ
６ 回転翼
７ ステータ
７ａ 導入室側透孔（透孔）
７ｂ 戻し室側透孔（透孔）
８ 翼室
９ 掻き出し片
９Ｂ 基端部
９Ｔ 先端部
１０ 環状溝
１１ 混合導入口（導入口）
１２ 吐出口
１３ 導入室
１４ 戻し室
１５ 仕切り体
１６ 循環路
１７ 戻し口
Ｆ ペースト（生成流体）
Ｆｐ 予備混合物
Ｌ 掻き出し片列
Ｐ 粉体（分散質）
Ｒ 溶媒（液相分散媒）

Claims (2)

1. 両端開口が前壁部と後壁部とで閉じられた円筒状の外周壁部を備えたケーシングの内部に、径方向外方側に回転翼を備えたロータが回転駆動自在な状態で同心状に配設され、複数の透孔を周方向に並べて備えた円筒状のステータが前記ロータにおける前記前壁部側である前方側で且つ前記回転翼の内側に位置させて同心状に固定配設され、
   前記ステータと前記ケーシングの外周壁部との間に、前記回転翼が周回する環状の翼室が形成され、
   前記前壁部の内面に環状溝が形成されると共に、前記前壁部に対向する前記ロータの前方側には、掻き出し片がその先端部を前記環状溝内に進入した状態で前記ロータと一体的に周回可能に配設され、
   分散質と液相分散媒とが予備混合された予備混合物を前記回転翼の回転により前記ケーシングの内部に吸引導入する導入口が、前記環状溝と連通する状態で前記前壁部に設けられ、
   分散質と液相分散媒とが混合されて生成された生成流体を吐出する吐出口が、前記翼室に連通する状態で前記外周壁部に設けられた遠心式の分散装置であって、
   前記掻き出し片が、前記ロータの径方向での位置を異ならせて複数備えられ、
   前記環状溝が、前記ロータの径方向での異なる位置に夫々備えられた前記掻き出し片に対応して、同心状に複数設けられ、
   前記ロータの径方向での異なる位置の夫々において、前記掻き出し片が周方向に複数配設されて、複数の同心状の掻き出し片列が形成され、
   前記各掻き出し片列を構成する複数の掻き出し片が、周方向において均等間隔で、且つ、互いに隣接する掻き出し片列同士で周方向での並び位相が異なるように配設され、
   各掻き出し片が棒状に形成され、前記ロータの径方向視で、当該棒状の掻き出し片の先端側ほど前記前壁部側に位置し、前記ロータの軸心方向視で、当該棒状の掻き出し片の先端側ほど前記ロータの径方向内方側に位置する傾斜姿勢で、当該棒状の掻き出し片の基端部が前記ロータと一体回転するように固定され、
   前記ロータが、その軸心方向視において前記掻き出し片の先端が前側となる向きに回転駆動され、
   隣接する掻き出し片列を構成する複数の掻き出し片が、前記ロータの軸心方向視において、内側の列の掻き出し片の基端側の部分と、当該掻き出し片に対応する外側の列の掻き出し片の先端側の部分とが重なる形態で、周方向に配設されている遠心式の分散装置。
2. 前記吐出口から吐出された生成流体の一部を、循環路を介して前記ケーシング内に戻す戻し口が前記前壁部に設けられ、
   前記ステータの内周側を前記前壁部側の導入室と前記ロータ側の戻し室とに仕切る仕切体が、前記ロータの前方側に当該ロータと一体回転する状態で設けられると共に、前記仕切体の前壁部側に前記掻き出し片が設けられ、
   前記導入室及び前記戻し室が、前記ステータの複数の透孔を介して前記翼室と連通されるように構成され、
   前記導入口が前記導入室に連通し、前記戻し口が前記戻し室に連通するように構成されている請求項１に記載の遠心式の分散装置。