(57)【要約】【課題】スラリー品質低下を抑制したスラリー製造装置を提供する。【解決手段】スラリー製造装置２００は、液体Ｒと粉体Ｐとを混合してスラリーＦを製造する混合装置（分散混合部Ｙが含まれる）と、混合装置に粉体Ｐを供給する粉体供給装置Ｘと、粉体供給装置Ｘの開口部（３１ａ、２２１）を収納する粉体用ドライボックス２３０と、混合装置及び粉体用ドライボックス２３０を収納する第１ドライブース３００とを備える。【選択図】図１
2020161224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体と粉体とを混合してスラリーを製造する混合装置と、
前記混合装置に粉体を供給する粉体供給装置と、
少なくとも前記粉体供給装置の開口部を収納する粉体用ドライボックスと、
前記混合装置及び前記粉体用ドライボックスを収納する第１ドライブースと、
を備えるスラリー製造装置。
【請求項２】
前記第１ドライブースを収納する第２ドライブースを備える、請求項１に記載のスラリー製造装置。
【請求項３】
前記第１ドライブースの第１設定露点温度が、前記粉体用ドライボックスの第２設定露点温度よりも高い、請求項１又は２に記載のスラリー製造装置。
【請求項４】
前記粉体用ドライボックスの気圧が前記第１ドライブースの気圧よりも高い点にある、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスラリー製造装置。
【請求項５】
前記スラリーが、全固体電池の製造に用いられる正極活物質層スラリー、負極活物質スラリー、または固体電解質スラリーである、請求項１〜４のいずれか１項に記載のスラリー製造装置。
【請求項６】
前記粉体が硫化物固体電解質を含有する点にある、請求項１〜５のいずれか１項に記載のスラリー製造装置。
【請求項７】
前記第１ドライブースの排気部にフィルタが設けられている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のスラリー製造装置。
【請求項８】
前記粉体用ドライボックスに第３露点温度の空気を送り込む除湿ユニットと、
前記粉体用ドライボックスの露点温度を第２設定露点温度に調整するように、前記除湿ユニットから前記粉体用ドライボックスに送り込む前記第３露点温度の空気の第１流量を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記粉体用ドライボックスの露点温度が前記第２設定露点温度以下になると、前記除湿ユニットから前記第１ドライブースに送り込む前記第３露点温度の空気の第２流量の調整、及び、前記粉体用ドライボックスから前記第１ドライブースに送り込む空気の第３流量の調整の少なくともいずれかを行う、請求項１〜７のいずれか１項に記載のスラリー製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラリー製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、粉体と液体とを混合してスラリーを製造するスラリー製造装置が用いられている。特許文献１には、ホッパに供給された粉体と液体とを遠心式分散混合ポンプで吸引・混合する分散システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５６２５２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スラリーの材料となる粉体の中には、空気中の水分を吸収して変質したり、固まってしまうものも存在する。そのような粉体を用いて特許文献１の装置でスラリーを製造する場合、以下の問題を生じる。特許文献１の装置では、ホッパの上側の入口は開放されている。そうすると、ホッパに粉体が投入される際や、ホッパに貯留された粉体が撹拌される際に、粉体が周囲の空気の水分を吸収してしまい、スラリーの品質が悪化してしまう。
そこで、粉体が水分を吸収しないように粉体のホッパへの投入部分の装置及び粉体の撹拌部分の装置等の各部の装置を、除湿して低露点温度化したグローブボックス等の密閉容器内に設置することが考えられる。グローブボックスは、内部が外気と遮断されたボックスであり、グローブボックスの外から密閉されたグローブを介して内部に手を挿入可能である。
【０００５】
しかし、グローブボックス内の空間は、作業者がグローブを介して作業が行える程度の限られた空間である。さらに、グローブを介した作業のため作業範囲は狭小でありグローブボックス内部への物品の搬入及び排出は、パスボックス（グローブボックスに設けられた開口部）の大きさにより制限される。そのため、粉体のホッパへの投入部分の装置及び粉体の撹拌部分各部の装置等を含む全体の分散装置をグローブボックス内へ露点温度を悪化させること無く配置することが困難である。また、各部の装置をグローブボックスに配置する場合でも、各部の装置に大きさの制限が課されるとともに作業が制限される。さらに、各部の装置それぞれをグローブボックス内に配置すると、各部の装置を連結して分散装置を構成することが困難である。
【０００６】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スラリー品質低下を抑制可能なスラリー製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
〔構成１〕
上記目的を達成するためのスラリー製造装置の特徴構成は、
液体と粉体とを混合してスラリーを製造する混合装置と、
前記混合装置に粉体を供給する粉体供給装置と、
少なくとも前記粉体供給装置の開口部を収納する粉体用ドライボックスと、
前記混合装置及び前記粉体用ドライボックスを収納する第１ドライブースと、
を備える点にある。
【０００８】
上記特徴構成によれば、粉体供給装置の開口部が粉体用ドライボックスに収納されているため、粉体が湿った空気に触れる事態を回避し、スラリーの品質悪化を抑制することができる。
【０００９】
さらに、混合装置及び粉体用ドライボックスが第１ドライブースに収納されている。よって、粉体供給装置の開口部は、粉体用ドライボックスに収納されるとともに、さらに第１ドライブースに収納されており、粉体と湿った空気との接触をより抑制できる。また、粉体供給装置の開口部に加えて混合装置も第１ドライブースの内に収容されているため、粉体供給装置から混合装置に粉体が供給される場合においても粉体と湿った空気との接触を抑制できる。よって、水分を吸収して品質の悪化した粉体が混合装置に導入されることを抑制し、結果として混合装置で生成されるスラリーの品質が悪化することを抑制できる。
【００１０】
〔構成２〕
上記目的を達成するためのスラリー製造装置の更なる特徴構成は、
前記第１ドライブースを収納する第２ドライブースを備える点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、第１ドライブースが第２ドライブースに収納されているため、第１ドライブース内を外部の空気からさらに隔離できる。これにより、第１ドライブース及び粉体用ドライボックスに収納された粉体供給装置の開口部において粉体が湿った空気に触れることをさらに抑制できる。また、粉体供給装置から混合装置への粉体の供給の際にも粉体が湿った空気に触れることをさらに抑制できる。よって、スラリーの品質が悪化することをさらに抑制できる。
【００１２】
〔構成３〕
上記目的を達成するためのスラリー製造装置の更なる特徴構成は、前記第１ドライブースの第１設定露点温度が、前記粉体用ドライボックスの第２設定露点温度よりも高い点にある。
【００１３】
粉体用ドライボックスでは、粉体を粉体供給装置に投入する際、粉体を撹拌する際などに粉体が空気に触れる可能性がある。一方、液体と粉体とを混合する混合装置は閉じられた空間からなるため、当該混合装置を収納する第１ドライブースの内部では、粉体が空気に直接露出する可能性が小さい。よって、第１ドライブースに要求される乾燥度は、粉体用ドライボックスに比べて低い。上記の特徴構成のように、第１ドライブースの第１設定露点温度を粉体用ドライボックスの第２設定露点温度よりも高くできるため、ランニングコスト増大を抑制できる。
また、外側から第１ドライブース及び粉体用ドライボックスに向かって段階的に露点温度を低くできる。よって、粉体用ドライボックスの内部の露点温度を低く調整することが容易であり、ランニングコストを低下できる。
【００１４】
〔構成４〕
上記目的を達成するためのスラリー製造装置の更なる特徴構成は、前記粉体用ドライボックスの気圧が前記第１ドライブースの気圧よりも高い点にある。
【００１５】
上記特徴構成によれば、粉体用ドライボックスの気圧が第１ドライブースの気圧よりも高いため、第１ドライブースの空気が粉体用ドライボックスに流入することを抑制できる。これにより、粉体用ドライボックス内の粉体供給装置の開口部において、粉体が湿った空気に触れることをさらに抑制できる。
【００１６】
〔構成５〕
上記目的を達成するためのスラリー製造装置の更なる特徴構成は、前記スラリーが、全固体電池の製造に用いられる正極活物質層スラリー、負極活物質スラリー、または固体電解質スラリーである点にある。
【００１７】
上述の通り、上記のスラリー製造装置では、スラリー製造に用いる粉体が湿った空気に触れて品質が悪化することを抑制できる。よって、上記特徴構成のように正極活物質層スラリー、負極活物質スラリー、または固体電解質スラリーの製造に上記のスラリー製造装置を用いることで、これらのスラリーの品質が悪化することを抑制できる。これにより、全固体電池の品質の悪化を抑制できる。
【００１８】
〔構成６〕
上記目的を達成するためのスラリー製造装置の更なる特徴構成は、前記粉体が硫化物固体電解質を含有する点にある。
【００１９】
上述の通り、上記のスラリー製造装置では、粉体である硫化物固体電解質によりスラリーを製造する場合に、当該粉体が湿った空気に触れることを抑制できる。よって、上記特徴構成のように粉体として硫化物固体電解質を用いた場合、硫化物固体電解質が湿った空気に触れて有毒の硫化水素が発生することを抑制できる。よって、硫化物固体電解質と湿った空気との接触を抑えた状態でスラリーを製造し、電池を製造することで、出力特性の低下及び寿命の短縮など電池性能の低下を抑制できる。
また、硫化水素の発生を抑制できるため、硫化水素を除去するためのフィルタ装置などの装置を別途設ける必要がないか、あるいは当該装置の駆動を減らしてランニングコストを削減することもできる。
【００２０】
〔構成７〕
上記目的を達成するためのスラリー製造装置の更なる特徴構成は、前前第１ドライブースの排気部にフィルタが設けられている点にある。
【００２１】
上記特徴構成によれば、臭気及び有害ガス等をフィルタによりろ過することで、第１ドライブースの外に臭気及び有害ガス等が排出されるのが抑制される。
【００２２】
〔構成８〕
上記目的を達成するためのスラリー製造装置の更なる特徴構成は、
前記粉体用ドライボックスに第３露点温度の空気を送り込む除湿ユニットと、
前記粉体用ドライボックスの露点温度を第２設定露点温度に調整するように、前記除湿ユニットから前記粉体用ドライボックスに送り込む前記第３露点温度の空気の第１流量を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記粉体用ドライボックスの露点温度が前記第２設定露点温度以下になると、前記除湿ユニットから前記第１ドライブースに送り込む前記第３露点温度の空気の第２流量の調整、及び、前記粉体用ドライボックスから前記第１ドライブースに送り込む空気の第３流量の調整の少なくともいずれかを行う点にある。
【００２３】
上記特徴構成によれば、制御部は、粉体用ドライボックスを第２設定露点温度に調整するように、除湿ユニットから粉体用ドライボックスに送り込む第３露点温度の空気の第１流量を調整している。さらに、粉体用ドライボックスの露点温度が所望の第２設定露点温度以下になると、制御部は、除湿ユニットから第１ドライブースに送り込む第３露点温度の空気の第２流量を調整する。これにより、除湿ユニットから粉体用ドライボックスに送り込まれていた第３露点温度の空気の一部が第１ドライブースの露点温度の調整に用いられる。これにより、除湿ユニットからの第３露点温度の空気を、第１ドライブースを第１設定露点温度にするために有効に活用できる。
また、粉体用ドライボックスの露点温度が所望の第２設定露点温度以下になると、制御部は、粉体用ドライボックスから第１ドライブースに送り込む空気の第３流量を調整する。これにより、粉体用ドライボックス内を所望の第２設定露点温度に維持しつつ、粉体用ドライボックス内の空気を、第１ドライブースを所望の第１設定露点温度にするために有効に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】スラリー製造装置の概要を示す図
【図２】遠心式の分散混合部を備えた分散システムの概略構成図
【図３】粉体供給装置の要部を示す縦断面図
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ方向視での断面図
【図５】遠心式の分散混合部の縦断側面図
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ方向視での断面図
【図７】本体ケーシングの前壁部、ステータ、区画板及びロータの組付構成を示す分解斜視図
【図８】区画板の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（１）スラリー製造装置の構成
（１−１）全体構成
本実施形態に係るスラリー製造装置２００は、図１に示されるように、分散システム１００と、除湿ユニット２３３と、粉体用ドライボックス２３０と、第１ドライブース３００と、第２ドライブース３１０と、制御部Ｃとを備えて構成されている。
【００２６】
（１−２）分散システムの概略構成
以下に分散システム１００の各部の構成を簡単に説明し、詳細構成については後で詳述する。
分散システム１００は、粉体供給装置Ｘと、分散混合部Ｙと、ミキシング機構６０と、再循環機構部７０と、冷却装置２５０と、タンク２６０と、圧力抜き部２７０とを備えて構成されている。
【００２７】
粉体供給装置Ｘは、フィーダホッパ２１０と、フィーダ２２０と、ホッパ３１と、定量供給部４０（図２等）とを備えて構成されている。
【００２８】
フィーダホッパ２１０は、上流からドライ搬送される粉体Ｐを一時的に貯留するホッパである。フィーダホッパ２１０は、粉体用ドライボックス２３０に接続されたエア抜き口２１１を有する。エア抜き口２１１は、上流からの粉体Ｐの投入に伴ってフィーダホッパ２１０の内圧が高まった際に、フィーダホッパ２１０の内部の乾燥した空気を第１ドライブース３００へ排出する。なお、エア抜き口２１１には逆止弁を設け、フィーダホッパ２１０に圧力がかかっていない時は、粉体Ｐが湿気の影響を受けないよう、フィーダホッパ２１０が閉塞されていることが好ましい。
エア抜き口２１１の排出口にはフィルタを設け、前述のフィーダホッパ２１０の内部の乾燥した空気を、当該フィルタを介してエア抜き口２１１から第１ドライブース３００へ排出してもよい。また、エア抜き口２１１の排出口にフィルタを設け、前述のフィーダホッパ２１０の内部の乾燥した空気を第１ドライブース３００に排出せず、大気に開放しても構わない。
【００２９】
フィーダ２２０は、フィーダホッパ２１０に貯留された粉体Ｐを、計量しながら粉体排出口２２１（開口部の例）から排出する。フィーダ２２０は例えば、スクリュー式フィーダである。粉体排出口２２１は、粉体用ドライボックス２３０の内部に配置されている。粉体排出口２２１から排出された粉体Ｐは、ホッパ３１の上部開口部３１ａからホッパ３１へ投入される。
【００３０】
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の部材であって、上部開口部３１ａから受け入れた粉体Ｐを下部開口部３１ｂから排出させて、定量供給部４０（図２等）を介してミキシング機構６０へ供給する。
【００３１】
ミキシング機構６０は、タンク２６０から供給される液体Ｒ（あるいはスラリーＦ）を粉体Ｐに混合する。
分散混合部Ｙは、ミキシング機構６０で混合された粉体Ｐと液体Ｒとを分散混合する。
再循環機構部７０は、完全に溶解していない粉体Ｐを含む液体Ｒ（以下、未溶解スラリーＦｒ）を分散混合部Ｙに循環供給する。
【００３２】
冷却装置２５０は、温度上昇によるスラリーＦの変質を抑制するため、分散混合部Ｙを冷却する装置である。具体的には冷却装置２５０は、供給された冷水が内部を通流する冷水ジャケットであって、分散混合部Ｙの本体ケーシング１および再循環機構部７０を覆って設けられている。
なお、第１ドライブース３００内の露点温度が−４０℃（第１設定露点温度）に設定されており、この第１ドライブース３００内に冷却装置２５０が収納されているため、冷却装置２５０の表面の結露発生を抑制することができ好適である。
【００３３】
タンク２６０は、タンク２６０内の液体Ｒを設定流量で分散混合部Ｙに連続的に供給するように構成されている。よって、タンク２６０は、液体Ｒを分散混合部Ｙに供給する溶媒供給源として機能する。また、タンク２６０には、再循環機構部７０からスラリーＦが供給される。よって、タンク２６０は、スラリーＦを回収するスラリー回収源として機能する。
【００３４】
圧力抜き部２７０は、タンク２６０から排気してタンク２６０の圧力を低下させる。具体的には圧力抜き部２７０は気体流路であって、タンク２６０の内部と粉体用ドライボックス２３０とをバルブを介して接続する。当該バルブから分岐して、タンク２６０から外部へ排気する気体流路が設けられ、その気体流路にフィルタ２７１が配置されている。タンク２６０から外部へ排気する際、タンク２６０内の気体はフィルタ２７１を通って排気される。これにより悪臭や物質の飛散が抑制される。
【００３５】
スラリー製造装置２００の分散システム１００では、概略次の様にしてスラリーＦが製造される。粉体供給装置Ｘから供給された粉体Ｐと、タンク２６０からポンプ２６１により供給された液体Ｒ（あるいはスラリーＦ）とが、ミキシング機構６０で混合されて分散混合部Ｙに供給される。分散混合部Ｙでは、粉体Ｐと液体Ｒとが分散混合され、再循環機構部７０へ送られる。再循環機構部７０は、完全に溶解していない粉体Ｐを含む液体Ｒ（以下、未溶解スラリーＦｒ）を分散混合部Ｙに循環供給し、スラリーＦをタンク２６０へ送出する。タンク２６０の内部のスラリーＦは、タンク撹拌モータＭ４によって撹拌される。
【００３６】
（１−３）除湿ユニット
除湿ユニット２３３は、除湿部２３３ａ及び流量調整部２３３ｂを有し、粉体用ドライボックス２３０及び第１ドライブース３００内の空気を除湿する。粉体用ドライボックス２３０の内部の空気は例えば−８０℃の露点温度に調整され、第１ドライブース３００の内部の空気は例えば−４０℃の露点温度に調整される。このため、除湿部２３３ａは、露点温度が−８０℃以下、例えば露点温度が−８０℃の空気を供給可能に構成されている。以下では、このような露点温度の関係を例に挙げて説明する。
【００３７】
除湿部２３３ａは、例えば露点温度が−８０℃（第３露点温度）の空気を、第１流量Ｑ１で流量調整部２３３ｂを介して後述の粉体用ドライボックス２３０に送り込む。流量調整部２３３ｂは、制御部Ｃの制御に応じて第１流量Ｑ１を制御し、粉体用ドライボックス２３０内の露点温度を−８０℃（第２設定露点温度）に調整する。
【００３８】
除湿部２３３ａは、例えば露点温度が−８０℃（第３露点温度）の空気を、第２流量Ｑ２で流量調整部２３３ｂを介して後述の第１ドライブース３００に送り込む。流量調整部２３３ｂは、制御部Ｃの制御に応じて第２流量Ｑ２を制御する。
【００３９】
流量調整部２３３ｂは、制御部Ｃからの制御に応じて開度が調整可能なダンパーである。流量調整部２３３ｂの開度が調整されることで、除湿部２３３ａから粉体用ドライボックス２３０に送り込まれる空気の第１流量Ｑ１と、除湿部２３３ａから第１ドライブース３００に送り込まれる空気の第２流量Ｑ２とが調整される。
本実施形態では、除湿部２３３ａが送り出す露点温度が−８０℃（第３露点温度）の空気の流量は一定であるものとする。よって、除湿部２３３ａから粉体用ドライボックス２３０への第１流量Ｑ１と、除湿部２３３ａから第１ドライブース３００への第２流量Ｑ２との和は一定である。ただし、除湿部２３３ａが送り出す露点温度が−８０℃（第３露点温度）の空気の流量は一定でなくてもよい。
【００４０】
なお、除湿部２３３ａには、除湿部２３３ａから粉体用ドライボックス２３０に送り込まれた空気が、後述のダンパ２３４を介して戻る。また、除湿部２３３ａには、除湿部２３３ａから第１ドライブース３００を経た空気が後述のフィルタ３０１を介して戻る。また、除湿部２３３ａには、除湿部２３３ａから粉体用ドライボックス２３０、後述のダンパ２３７、第１ドライブース３００を経た空気が後述のフィルタ３０１を介して戻る。
【００４１】
上記では、除湿部２３３ａが送り出す空気の露点温度は−８０℃であるが、スラリー製造装置２００で扱われる粉体が湿った空気に触れることを抑制できる露点温度であれば特に限定されない。例えば、除湿部２３３ａが送り出す空気の露点温度は−４０℃〜−９０℃であってもよい。
【００４２】
同様に、上記では、粉体用ドライボックス２３０内の露点温度を−８０℃とし、第１ドライブース３００内の露点温度を−４０℃としたが、スラリー製造装置２００で扱われる粉体が湿った空気に触れることを抑制できる露点温度であれば特に限定されない。例えば、粉体用ドライボックス２３０内の露点温度は−４０℃〜−９０℃であってもよい。また、第１ドライブース３００内の露点温度は−３０℃以下であってもよい。なお、第１ドライブース３００内の露点温度は、第１ドライブース３００内に設置された冷却装置２５０において結露が生じないような露点温度であればよく、例えば、−２０℃〜−３０℃であってもよい。
【００４３】
上記では、除湿ユニット２３３は、粉体用ドライボックス２３０及び第１ドライブース３００内の空気を除湿しているが、第２ドライブース３１０内の空気を除湿してもよい。
【００４４】
（１−４）粉体用ドライボックス、第１ドライブース及び第２ドライブース
粉体用ドライボックス２３０、第１ドライブース３００及び第２ドライブース３１０は、それぞれの内部の空間の雰囲気を所定の状態に保持するために外部空間と区分けする仕切である。特に、粉体用ドライボックス２３０は、スラリー製造装置２００のうち限られた必要箇所の雰囲気のみを所定の状態に保持するための仕切りである。これらの仕切りは例えば合成樹脂のパネルである。ただし、粉体用ドライボックス２３０、第１ドライブース３００及び第２ドライブース３１０は、これらを用いることで内部空間の粉体Ｐの湿気を防ぐことができればよく、ビニールカーテンや断熱性を有する各種素材、及び、金属製等であってもよい。
【００４５】
以上の粉体用ドライボックス２３０と第１ドライブース３００及び第２ドライブース３１０の関係を見ると、粉体用ドライボックス２３０は第１ドライブース３００に収納され、第１ドライブース３００は第２ドライブース３１０に収納されている。
以下に粉体用ドライボックス２３０、第１ドライブース３００及び第２ドライブース３１０のそれぞれについて説明する。
【００４６】
粉体用ドライボックス２３０は、粉体供給装置Ｘの開口部であるフィーダ２２０の粉体排出口２２１（開口部の一例）、およびホッパ３１の上部開口部３１ａ（開口部の一例）を収納している。
前述の通り、粉体用ドライボックス２３０は、露点温度が−８０℃（第３露点温度）の空気が除湿部２３３ａから送り込まれており、空間内の空気が−８０℃（第２設定露点温度）に調整されている。よって、このように露点温度が調整された粉体用ドライボックス２３０内に粉体供給装置Ｘの粉体排出口２２１及び上部開口部３１ａ等の開口部が収納されているため、粉体が湿った空気に触れる事態を回避し、スラリーの品質悪化を抑制することができる。
特に、粉体供給装置Ｘの粉体排出口２２１から排出された粉体Ｐは、粉体用ドライボックス２３０の内部を落下して、ホッパ３１の上部開口部３１ａからホッパ３１へ投入される。そして、上部開口部３１ａもまた粉体用ドライボックス２３０内に収納されているため、粉体が湿った空気に触れることが抑制されている。
【００４７】
粉体用ドライボックス２３０には、粉体用ドライボックス２３０と除湿ユニット２３３の除湿部２３３ａとを連通するダンパ２３４と、粉体用ドライボックス２３０と第１ドライブース３００との連通を開閉するダンパ２３７とが設けられている。ダンパ２３４及びダンパ２３７の開閉の程度は調整可能である。ダンパ２３７は、制御部Ｃからの制御に応じて開閉の程度を調整し、粉体用ドライボックス２３０内の−８０℃（第２設定露点温度）の空気を第３流量Ｑ３で第１ドライブース３００に送り込むようにする。ダンパ２３４は、制御部Ｃからの制御に応じて開閉の程度を調整し、粉体用ドライボックス２３０内の空気を第４流量Ｑ４で除湿ユニット２３３の除湿部２３３ａに戻すようにする。
【００４８】
本実施形態では、制御部Ｃの制御に応じて例えば次のように粉体用ドライボックス２３０及び第１ドライブース３００の露点温度が調整される。
まず、流量調整部２３３ｂの開度が調整されることで、露点温度が−８０℃（第３露点温度）の空気が、除湿部２３３ａから第１流量Ｑ１で粉体用ドライボックス２３０に送り込まれる。そして、粉体用ドライボックス２３０に送り込まれた空気は、ダンパ２３４を介して第４流量Ｑ４で除湿部２３３ａに戻る。本実施形態では、第４流量Ｑ４は、概ね第１流量Ｑ１と同じであり、粉体用ドライボックス２３０内の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）になるまで、除湿部２３３ａと粉体用ドライボックス２３０との間で空気が循環される。つまり、粉体用ドライボックス２３０内の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）になるまで、除湿部２３３ａから粉体用ドライボックス２３０に露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）の空気が送り込まれ続ける。
【００４９】
次に、粉体用ドライボックス２３０内の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）になると、ダンパ２３４が閉じられる。そして、流量調整部２３３ｂの開度が調整されることで、露点温度が−８０℃（第３露点温度）の空気が、除湿部２３３ａから第２流量Ｑ２で第１ドライブース３００に送り込まれる。さらに、制御部Ｃからの制御に応じてダンパ２３７の開度が調整されることで、粉体用ドライボックス２３０内の−８０℃（第２設定露点温度）の空気が第３流量Ｑ３で第１ドライブース３００に送り込まれる。
このような制御により、粉体用ドライボックス２３０内を−８０℃（第２設定露点温度）に調整可能であり、また、第１ドライブース３００内を−４０℃（第１設定露点温度）に調整可能である。
【００５０】
ここで、本実施形態では、図１に示すように、粉体供給装置Ｘのフィーダホッパ２１０およびフィーダ２２０と、粉体用ドライボックス２３０とが、架台２８０の上に載置されて、分散混合部Ｙ（混合装置）の上方に配置されている。ホッパ３１の上部開口部３１ａは、架台２８０よりも上方に配置される。ホッパ３１の下部開口部（３１ｂ）は、架台２８０よりも下方に配置される。
このような配置において、ダンパ２３７は、粉体用ドライボックス２３０の下部に下方に開口して設けられている。これにより、ダンパ２３７が開口されると、粉体用ドライボックス２３０内の露点温度が−８０℃の空気は、第１ドライブース３００内を下方に進むように粉体用ドライボックス２３０から送り込まれる。
【００５１】
また、第１ドライブース３００は、粉体用ドライボックス２３０と、混合装置とを収納している。混合装置は、例えば、分散混合部Ｙと、ミキシング機構６０と、再循環機構部７０と、冷却装置２５０と、タンク２６０と、圧力抜き部２７０とを含む。
なお、本実施形態では、図１に示すように、フィーダホッパ２１０、フィーダ２２０及びエア抜き口２１１等は、第１ドライブース３００には収納されていないが、第１ドライブース内に収納されても構わない。
【００５２】
前述の通り、第１ドライブース３００は、露点温度が−８０℃（第３露点温度）の空気が除湿部２３３ａから送り込まれており、空間内の空気が−４０℃（第１設定露点温度）に調整されている。粉体供給装置Ｘの粉体排出口２２１及び上部開口部３１ａ等の開口部は、露点温度が調整された粉体用ドライボックス２３０及び第１ドライブース３００に収納されており、粉体が湿った空気に触れることをより抑制できる。
また、粉体供給装置Ｘの開口部に加えて混合装置も第１ドライブース３００の内に収容されているため、粉体供給装置Ｘから混合装置に粉体が供給される場合においても粉体が湿った空気に触れることを抑制できる。よって、水分を吸収して品質の悪化した粉体が混合装置に導入されることを抑制し、結果として混合装置で生成されるスラリーの品質が悪化することを抑制できる。
【００５３】
また、上述の通り、第１ドライブース３００内の空気の設定露点温度が−４０℃（第１設定露点温度）であり、粉体用ドライボックス２３０内の空気の設定露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）よりも高い。この場合、除湿ユニットを複数台設けることにより、より精密に露点温度を管理できる。複数の除湿ユニットには、第１ドライブース３００の露点温度を調整するための除湿ユニット、及び、粉体用ドライボックス２３０の露点温度を調整するための除湿ユニットが含まれる。
粉体用ドライボックス２３０では、粉体を粉体供給装置Ｘに投入する際、粉体を撹拌する際などに粉体が空気に触れる可能性がある。一方、液体と粉体とを混合する混合装置は閉じられた空間からなるため、当該混合装置を収納する第１ドライブース３００の内部では、粉体が空気に直接露出する可能性が小さい。よって、第１ドライブース３００に要求される乾燥度は、粉体用ドライボックス２３０に比べて低い。上記のように、第１ドライブース３００の設定露点温度（−４０℃：第１設定露点温度）を、粉体用ドライボックスの設定露点温度（−８０℃：第２設定露点温度）よりも高くできるため、ランニングコスト増大を抑制できる。
また、外側から第１ドライブース３００及び粉体用ドライボックス２３０に向かって段階的に露点温度を低くできる。よって、粉体用ドライボックス２３０の内部の露点温度を低く調整することが容易であり、ランニングコストを低下できる。
【００５４】
第１ドライブース３００から排気された空気は除湿ユニット２３３に戻るが、第１ドライブース３００の排気部にフィルタ３０１が設けられていると好ましい。フィルタ３０１は、臭気及び有害ガス等をろ過可能な素材で形成されていることが好ましい。これにより、臭気及び有害ガス等が除湿ユニット２３３に導入され、さらに粉体用ドライボックス２３０及び第１ドライブース３００に導入されることを抑制し、これらの内部の空気の汚染を抑制できる。
【００５５】
また、第２ドライブース３１０は、第１ドライブース３００を収納している。
第１ドライブース３００が第２ドライブース３１０に収納されているため、第１ドライブース３００内を外部の空気からさらに隔離できる。これにより、第１ドライブース３００及び粉体用ドライボックス２３０に収納された粉体供給装置Ｘの開口部において粉体が湿った空気に触れることをさらに抑制できる。また、粉体供給装置Ｘから混合装置への粉体の供給の際にも粉体が湿った空気に触れることをさらに抑制できる。よって、スラリーの品質が悪化することをさらに抑制できる。
なお、本実施形態では、図１に示すように、フィーダホッパ２１０と、フィーダ２２０及びエア抜き口２１１等は、第２ドライブース３１０には収納されていないが、第２ドライブース内に収納されても構わない。
【００５６】
制御部Ｃの制御によって、粉体用ドライボックス２３０の気圧は第２ドライブース３１０の外側の気圧（以下「外気圧」と記す。）よりも陽圧に調整される。粉体用ドライボックス２３０の気圧は、例えば外気圧よりも５Ｐａ程度高い。これにより、外気が粉体用ドライボックス２３０に流入することを抑制できる。よって、粉体用ドライボックス２３０内の露点温度を低く維持でき、粉体供給装置Ｘの開口部において粉体が湿った空気に触れることをさらに抑制できる。
【００５７】
また、制御部Ｃの制御によって、第１ドライブース３００の気圧が外気圧よりも陽圧に調整される。第１ドライブース３００の気圧は、例えば外気圧よりも２〜３Ｐａ程度高い。これにより、外気が第１ドライブース３００に流入することを抑制できる。よって、第１ドライブース３００に収納された粉体用ドライボックス２３０内の粉体供給装置Ｘの開口部において、粉体が湿った空気に触れることをさらに抑制できる。また、粉体供給装置Ｘから混合装置への粉体の供給の際にも粉体が湿った空気に触れることをさらに抑制できる。
なお、上述したが、除湿ユニット２３３は、粉体用ドライボックス２３０及び第１ドライブース３００内の空気の除湿に加えて、図１中の二点鎖線に示すように第２ドライブース３１０内の空気を除湿してもよい。そして、第２ドライブース３１０の気圧を第１ドライブース３００の気圧より高くした場合にも第１ドライブース３００への外気の流入を防ぐことが可能となる。
【００５８】
上記の通り、粉体用ドライボックス２３０の気圧（外気圧よりも５Ｐａ程度高い）が、第１ドライブース３００の気圧（外気圧よりも２〜３Ｐａ程度高い）よりも高い。よって、第１ドライブース３００の空気が粉体用ドライボックス２３０に流入することを抑制できる。これにより、粉体用ドライボックス２３０内の粉体供給装置Ｘの開口部において、粉体が湿った空気に触れることをさらに抑制できる。
【００５９】
また、制御部Ｃの制御によって、第２ドライブース３１０の気圧が外気圧よりも陰圧（外気圧よりも２〜３Ｐａ程度低い）に調整される。よって、第２ドライブース３１０内の空気が外に流出することを抑制できる。これにより、粉体用ドライボックス２３０、第１ドライブース３００及び第２ドライブース３１０内のいずれかの空間の空気が外に流出することが抑制され、例えばこれらの空間内の臭気及び有害ガス等が外に流出することを抑制できる。
なお、粉体用ドライボックス２３０及び第１ドライブース３００内の気圧が外気圧よりも陽圧であるため、粉体用ドライボックス２３０及び第１ドライブース３００内の空気が第２ドライブース３１０に流出する場合がある。第２ドライブース３１０内の気圧を外気圧よりも陰圧にすることで、粉体用ドライボックス２３０及び第１ドライブース３００内に外から空気が流入することを抑制しつつ、粉体用ドライボックス２３０、第１ドライブース３００及び第２ドライブース３１０内の臭気及び有害ガス等が外に流出することを抑制できる。
【００６０】
ここで、粉体用ドライボックス２３０の露点温度が−８０℃以下に、第１ドライブース３００の露点温度が−４０℃以下に保持される場合、空気の流れは、例えば次の通りとなる。第１に、除湿ユニット２３３から、粉体用ドライボックス２３０及び第１ドライブース３００を経て除湿ユニット２３３に戻る流れの循環で空気が流れる。第２に、除湿ユニット２３３から、第１ドライブース３００を経て除湿ユニット２３３に戻る流れの循環で空気が流れる。
このように空気の流れを構成することで、除湿ユニット２３３を、粉体用ドライボックス２３０及び第１ドライブース３００により共用でき、第１ドライブース３００用の除湿ユニットを、除湿ユニット２３３とは別体に設ける必要がなく、コストアップを抑制できる。
【００６１】
（１−５）制御部
制御部Ｃは、ＣＰＵや記憶部等を備えた演算処理装置からなり、スラリー製造装置２００の全体の動作を制御する。特に制御部Ｃは、除湿ユニット２３３から粉体用ドライボックス２３０および第１ドライブース３００への空気の流量の調整、粉体用ドライボックス２３０から第１ドライブース３００への空気の流量の調整を行う。
【００６２】
制御部Ｃは、まず、粉体用ドライボックス２３０の露点温度を−８０℃（第２設定露点温度）に調整するように、除湿部２３３ａから粉体用ドライボックス２３０に送り込む−８０℃（第３露点温度）の空気の第１流量Ｑ１を調整する。この場合、制御部Ｃは流量調整部２３３ｂの開度を調整することで、第１流量Ｑ１を調整する。ただし、この時点では、粉体用ドライボックス２３０の露点温度は−８０℃以下となっていないので、制御部Ｃは、除湿部２３３ａからの−８０℃（第３露点温度）の空気が、粉体用ドライボックス２３０にのみに送り込まれ、第１ドライブース３００に送り込まれないように流量調整部２３３ｂの開度を調整する。よって、この時の第１流量Ｑ１は、例えば除湿部２３３ａの最大排気量であり得る。
また、制御部Ｃは、粉体用ドライボックス２３０のダンパ２３４を開いており、粉体用ドライボックス２３０に送り込まれた空気を、ダンパ２３４を介して第４流量Ｑ４で除湿部２３３ａに戻す。制御部Ｃは、例えば、第４流量Ｑ４と第１流量Ｑ１とを概ね同じ程度に調整し、除湿部２３３ａと粉体用ドライボックス２３０との間で空気を循環させる。これにより、粉体用ドライボックス２３０の露点温度を−８０℃（第２設定露点温度）に安定させる。
【００６３】
次に、制御部Ｃは、粉体用ドライボックス２３０の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）以下になると、ダンパ２３４を閉じ、次の調整を行う。
制御部Ｃは、流量調整部２３３ｂを制御し、除湿部２３３ａから第１ドライブース３００に送り込む−８０℃（第３露点温度）の空気の第２流量Ｑ２の第１調整を行う。なお、本実施形態では、除湿部２３３ａから送り出される−８０℃（第３露点温度）の空気の流量は、第１流量Ｑ１と第２流量Ｑ２との和であり一定である。よって、第１流量Ｑ１を増加させた場合には第２流量Ｑ２は減少し、逆に第１流量Ｑ１を減少させた場合には第２流量Ｑ２は増加する。制御部Ｃは、第１流量Ｑ１と第２流量Ｑ２とがこのような関係となるように流量調整部２３３ｂを制御する。
【００６４】
さらに、制御部Ｃは、ダンパ２３７を制御し、粉体用ドライボックス２３０内の空気を第１ドライブース３００に送り込む空気の第３流量Ｑ３の第２調整も行う。
以上のように、制御部Ｃは、粉体用ドライボックス２３０の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）以下になると、ダンパ２３４を閉じ、除湿部２３３ａから露点温度が−８０℃（第３露点温度）の空気を第１ドライブース３００に送り込むとともに（第１調整）、粉体用ドライボックス２３０内の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）に調整された空気を第１ドライブース３００に送り込む（第２調整）。これにより、粉体用ドライボックス２３０内が−８０℃（第２設定露点温度）に調整され、また、第１ドライブース３００内が−４０℃（第１設定露点温度）に調整される。
【００６５】
前述の第１調整により、除湿部２３３ａから粉体用ドライボックス２３０に送り込まれていた−８０℃（第３露点温度）の空気の一部である第２流量Ｑ２が第１ドライブース３００の露点温度の調整に用いられる。これにより、粉体用ドライボックス２３０内を所望の−８０℃（第２設定露点温度）にするのに用いていた−８０℃（第３露点温度）の空気を、第１ドライブース３００を−４０℃（第１設定露点温度）にするために有効に活用できる。
【００６６】
また、前述の第２調整により、粉体用ドライボックス２３０内を所望の−８０℃（第２設定露点温度）に維持しつつ、粉体用ドライボックス２３０内の空気を、第１ドライブース３００を所望の−４０℃（第１設定露点温度）にするために有効に活用できる。
【００６７】
さらに、制御部Ｃが第１調整及び第２調整の両方を行うことによって、除湿部２３３ａからの−８０℃（第３露点温度）の空気及び粉体用ドライボックス２３０内の空気を、第１ドライブース３００を所望の−４０℃（第１設定露点温度）にするために有効に活用できる。
【００６８】
上記では、制御部Ｃは、粉体用ドライボックス２３０の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）以下になると、前述の第１調整及び第２調整の両方を行っているが、粉体用ドライボックス２３０の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）以下になると、第１調整及び第２調整のいずれかのみを行ってもよい。これについて次に説明する。
【００６９】
粉体用ドライボックス２３０の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）以下になり、第１調整のみを行う場合には、例えば以下のような制御となる。粉体用ドライボックス２３０の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）以下になると、制御部Ｃはダンパ２３４を閉じる。また、制御部Ｃは、ダンパ２３７を閉じ、粉体用ドライボックス２３０内の空気を第１ドライブース３００に送り込まない。なお、このような制御は、粉体排出口２２１から粉体Ｐがホッパ３１へ投入され、分散システム１００に粉体Ｐが供給された後に行われるのが好ましい。
さらに、制御部Ｃは、流量調整部２３３ｂの開度を調整し、除湿部２３３ａから露点温度が−８０℃（第３露点温度）の空気を第１流量Ｑ１で粉体用ドライボックス２３０に送り込み、除湿部２３３ａから露点温度が−８０℃（第３露点温度）の空気を第２流量Ｑ２で第１ドライブース３００に送り込むように制御する。これにより、粉体用ドライボックス２３０内が−８０℃（第２設定露点温度）に調整され、また、第１ドライブース３００内が−４０℃（第１設定露点温度）に調整される。
【００７０】
一方、粉体用ドライボックス２３０の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）以下になり、第２調整のみを行う場合には、例えば以下のような制御となる。粉体用ドライボックス２３０の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）以下になると、制御部Ｃはダンパ２３４を閉じる。また、制御部Ｃは、除湿部２３３ａから露点温度が−８０℃（第３露点温度）の空気を粉体用ドライボックス２３０のみに送り込み、第１ドライブース３００に送り込まないように流量調整部２３３ｂの開度を調整する。
さらに、制御部Ｃは、ダンパ２３７を制御し、粉体用ドライボックス２３０から第１ドライブース３００に送り込む空気の第３流量Ｑ３の調整を行う。これにより、粉体用ドライボックス２３０内が−８０℃（第２設定露点温度）に調整され、また、第１ドライブース３００内が−４０℃（第１設定露点温度）に調整される。
【００７１】
なお、制御部Ｃは、粉体用ドライボックス２３０の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）より高くなると、再び除湿部２３３ａと粉体用ドライボックス２３０との間で空気を循環させる制御を行うことができる。
また、上記では、粉体用ドライボックス２３０内の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）になると、ダンパ２３４を閉じているが、ダンパ２３４の開度を調整することもできる。
【００７２】
また、制御部Ｃは、前述した通り、除湿ユニット２３３を制御することで、粉体用ドライボックス２３０、第１ドライブース３００及び第２ドライブース３１０内の気圧も制御する。制御部Ｃは、粉体用ドライボックス２３０の気圧を例えば外気圧よりも５Ｐａ程度高い陽圧に制御する。同様に、制御部Ｃは、第１ドライブース３００の気圧を外気圧よりも２〜３Ｐａ程度高い陽圧に制御し、第２ドライブース３１０の気圧を外気圧よりも２〜３Ｐａ程度低い陰圧に制御する。
【００７３】
（２）スラリー製造装置で生成されるスラリー
スラリー製造装置２００では、様々な種類の粉体Ｐと液体Ｒを用いてスラリーＦを製造することが可能である。特に、全固体電池の正極、負極、または固体電解質を製造するためのスラリー、すなわち正極活物質層スラリー、負極活物質スラリー、または固体電解質スラリーの製造に、スラリー製造装置２００が好適に使用できる。
上記のスラリー製造装置２００では、スラリー製造に用いる粉体が湿った空気に触れて品質が悪化することを抑制できる。よって、正極活物質層スラリー、負極活物質スラリー、または固体電解質スラリーの製造に上記のスラリー製造装置２００を用いることで、これらのスラリーの品質が悪化することを抑制できる。これにより、全固体電池の品質の悪化を抑制できる。
【００７４】
正極活物質スラリーは、正極活物質、導電助剤、バインダー等を溶媒に分散させて製造する。負極活物質スラリーは、負極活物質、導電助剤、バインダー等を溶媒に分散させて製造する。固体電解質スラリーは、固体電解質、導電助剤、バインダー等を溶媒に分散させて製造する。正極活物質スラリーが固体電解質を含有してもよい。負極活物質スラリーが固体電解質を含有してもよい。
【００７５】
正極活物質としては、オリビン型正極活物質が例示される。オリビン型正極活物質は、オリビン型構造を有する物質であり、リチウムイオン電池に用いることができる正極活物質であれば特に限定されない。オリビン型正極活物質としては、例えばＬｉｘＭｙＰＯｚ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、及びＮｉ、０．５≦ｘ≦１．５、０．５≦ｙ≦１．５、２≦ｚ≦７）の化学式によって表される活物質を上げることができる。中でも、材料の安定性が高く、かつ理論容量が大きいオリビン型正極活物質である、ＬｉＦｅＰＯ４が好ましい。また、大気中の湿気によりアルカリ化する高ニッケルを含有する正極材にも適用が可能である。
【００７６】
負極活物質としては、リチウムイオン等を吸蔵・放出可能であれば特に限定されない。負極活物質の具体例としては、金属、例えば、Ｌｉ、Ｓｎ、Ｓｉ、若しくはＩｎ等、ＬｉとＴｉ、Ｍｇ若しくはＡｌとの合金、若しくは炭素材料、例えば、ハードカーボン、ソフトカーボン若しくはグラファイト等、又はこれらの組み合わせ等を挙げることができる。特に、サイクル特性及び放電特性の観点から、チタン酸リチウム（ＬＴＯ、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、リチウム含有合金が好ましい。
【００７７】
固体電解質としては、全固体電池の固体電解質として用いられる硫化物固体電解質を用いることができる。例えば、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、ＬｉＸ−Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、ＬｉＸ−Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、ＬｉＸ−Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、ＬｉＸ−Ｌｉ２Ｓ−Ｌｉ２Ｏ−Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ３ＰＳ４−ＬｉＩ−ＬｉＢｒ等が挙げられる。なお、ここで「Ｘ」はＩ及び／又はＢｒを表す。
上記のスラリー製造装置２００では、粉体である硫化物固体電解質によりスラリーを製造する場合に、当該粉体が湿った空気に触れることを抑制できる。よって、粉体として硫化物固体電解質を用いた場合、硫化物固体電解質が湿った空気に触れて有毒の硫化水素が発生することを抑制できる。よって、硫化物固体電解質と湿った空気との接触を抑えた状態でスラリーを製造し、電池を製造することで、出力特性の低下及び寿命の短縮など電池性能の低下を抑制できる。
また、硫化水素の発生を抑制できるため、硫化水素を除去するためのフィルタ装置などの別途の装置を設ける必要がないか、あるいは当該装置の駆動を減らしてランニングコストを削減することもできる。
【００７８】
導電助剤としては、気相法炭素繊維（ＶＧＣＦ）、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、又はカーボンナノファイバー（ＣＮＦ）等の炭素材料の他、ニッケル・アルミニウム・ステンレス鋼等の金属、又はこれらの組み合わせが例示される。
【００７９】
バインダーとしては、ポリマー樹脂、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、若しくはカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等、又はこれらの組み合わせが例示される。
【００８０】
溶媒としては、酪酸ブチル、脱水ヘプタンが例示される。
【００８１】
（３）スラリー製造装置の詳細構成
以下、スラリー製造装置２００の構成うち、分散システム１００の一部の構成及び制御部Ｃについて更に詳しく説明する。
【００８２】
〔粉体供給装置〕
図２に示すように、粉体供給装置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を撹拌する撹拌機構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混合部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を分散混合部Ｙに定量供給する容積式の定量供給部４０とを備えている。
【００８３】
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夫々の横断面形状は、図２の上下方向視で、中心軸Ａ１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、一般的に水平面に対して略６０度とされる。ただし、粉体の性状に応じて傾斜角度を変更可能である。例えば、粉体がカーボンブラックである場合には、傾斜角度は例えば略４５度とできる。
【００８４】
撹拌機構３２は、ホッパ３１内に配設されて、ホッパ３１内の粉体Ｐを撹拌する撹拌羽根３２Ａと、当該撹拌羽根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の回転駆動力を撹拌羽根３２Ａに伝動させる伝動部材３２Ｃとを備えて構成される。
【００８５】
撹拌羽根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、当該撹拌羽根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、撹拌羽根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。
【００８６】
図２〜図４に示すように、容積式の定量供給部４０は、ホッパ３１の下部開口部３１ｂから供給される粉体Ｐを下流側の分散混合部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。
【００８７】
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。
【００８８】
ケーシング４３は、概略直方体形状に形成され、水平方向（図２の左右方向）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に接続されている例を示したが、水平に設置しても構わない。
図３及び図４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３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混合部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、分散混合部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４３ａ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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
従って、粉体供給装置Ｘにおいては、ホッパ３１内に貯留された粉体Ｐが撹拌羽根３２Ａにより撹拌されながら定量供給部４０に供給され、定量供給部４０により、粉体Ｐが排出口４３ｂから粉体排出管４５を通して分散混合部Ｙに定量供給される。
【００９２】
具体的に説明すると、定量供給部４０の排出口４３ｂの下流側に接続された分散混合部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。
【００９３】
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、撹拌機構３２の撹拌羽根３２Ａにより撹拌されることで、撹拌羽根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、粉体供給装置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混合部Ｙの供給口１１に定量供給することができる。
上記では、ホッパ３１内の粉体Ｐは、定量供給部４０を介して分散混合部Ｙに供給される。ただし、付着性を有する粉体Ｐの場合には、定量供給部４０を用いず、例えば、フィーダ２２０から、その回転を制御して、ホッパ３１を介して直接に分散混合部Ｙに供給するようにしてもよいし、ホッパ３１と分散混合部Ｙとを直接つなぐ通路を別途形成し、粉体Ｐの性状に応じて、ホッパ３１から定量供給部４０を介して分散混合部Ｙへ粉体Ｐを供給するか、あるいは、ホッパ３１から分散混合部Ｙへ粉体Ｐを供給するかを切り換え可能に構成してもよい。
【００９４】
図２に示すように、粉体排出管４５には、分散混合部Ｙの供給口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。
【００９５】
〔タンク、ミキシング機構〕
図１及び図２に示すように、タンク２６０は、タンク２６０内の液体Ｒを設定流量で分散混合部Ｙの供給口１１に連続的に供給するように構成されている。よって、タンク２６０は、液体Ｒを分散混合部Ｙに供給する溶媒供給源として機能する。また、タンク２６０には、再循環機構部７０から排出路２２を介してスラリーＦが供給される。よって、タンク２６０は、スラリーＦを回収するスラリー回収源として機能する。
タンク２６０には、タンク２６０とミキシング機構６０とを接続し、液体Ｒが内部を通過する溶媒供給管５２と、溶媒供給管５２に設けられ、タンク２６０から溶媒供給管５２を介してミキシング機構６０に液体Ｒを送出するポンプ２６１と、タンク２６０から溶媒供給管５２に送出される液体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）とを備えている。
【００９６】
ミキシング機構６０は、設定流量に調整された液体Ｒを、定量供給部４０から定量供給される粉体Ｐに混合して供給口１１に供給する。図５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とを供給口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、円筒状の供給口１１よりも小径に構成されて、供給口１１との間に環状のスリット６３を形成すべく供給口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供給口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に対して液体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及び供給口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（図２の左右方向）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。
【００９７】
つまり、定量供給部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に沿って供給口１１に導入される。一方、液体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供給口１１に供給される。
従って、円筒状の供給口１１により、粉体Ｐと液体Ｒとが均等に予備混合され、その予備混合物Ｆｐが分散混合部Ｙの供給室１３内に吸引導入される。
【００９８】
〔分散混合部〕
図２、図５〜図８に基づいて、分散混合部Ｙについて説明を加える。
図５に示すように、分散混合部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を備えた本体ケーシング１を備え、その本体ケーシング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、その本体ケーシング１の内部に同心状で前壁部２に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。
【００９９】
図６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（図５の左側）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（図５の左側）で且つ回転翼６の径方向の内側に位置させて前壁部２に固定配設されて、そのステータ７と本体ケーシング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。
【０１００】
図５〜図７に示すように、ミキシング機構６０にて粉体Ｐと液体Ｒとが予備混合された予備混合物Ｆｐを回転翼６の回転により本体ケーシング１の内部に吸引導入する供給口１１が、前壁部２の中心軸（本体ケーシング１の軸心Ａ３）よりも外周側に偏移した位置に設けられている。
図５、図７に示すように、本体ケーシング１の前壁部２の内面に環状溝１０が形成され、環状溝１０と連通する状態で供給口１１が設けられている。
図５及び図６に示すように、粉体Ｐと液体Ｒとが混合されて生成されたスラリーＦを吐出する円筒状の吐出部１２が、本体ケーシング１の円筒状の外周壁部４の周方向における１箇所に、その外周壁部４の接線方向に延びて翼室８に連通する状態で設けられている。
【０１０１】
図２及び図５に示すように、この実施形態では、吐出部１２から吐出されたスラリーＦは、吐出路１８を通して再循環機構部７０に供給され、その再循環機構部７０の分離部である円筒状容器７１にて気泡が分離された未溶解スラリーＦｒを、循環路１６を介して本体ケーシング１内に循環供給する導入口１７が本体ケーシング１の前壁部２の中央部（軸心Ａ３と同心状）に設けられている。
又、図５〜図７に示すように、ステータ７の内周側を前壁部２側の供給室１３とロータ５側の導入室１４とに区画する区画板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、区画板１５の前壁部２側に掻出翼９が設けられている。掻出翼９は、同心状に、周方向において均等間隔で複数（図７では、４つ）備えられ、各掻出翼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。
【０１０２】
供給室１３及び導入室１４は、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、供給口１１が供給室１３に連通し、導入口１７が導入室１４に連通するように構成されている。
具体的には、供給室１３と翼室８とは、ステータ７における供給室１３に臨む部分に周方向に等間隔で配設された複数の供給室側透孔７ａにて連通され、導入室１４と翼室８とは、ステータ７における導入室１４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７ｂにて連通されている。
【０１０３】
分散混合部Ｙの各部について、説明を加える。
図５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。なお、図６では、周方向に等間隔に１０個の回転翼６が配設されている。また、この回転翼６は、内周側から外周側に向かうに連れて、回転方向後方に傾斜するようにロータ５の外周側から内周側に突出形成されており、回転翼６の先端部の内径は、ステータ７の外径よりも若干大径に形成されている。
このロータ５が、本体ケーシング１内において本体ケーシング１と同心状に位置する状態で、後壁部３を貫通して本体ケーシング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。
このロータ５が、その軸心方向視（図６に示すような図５のＶＩ−ＶＩ方向視）において回転翼６の先端部が前側となる向きに回転駆動されることにより、回転翼６の回転方向の後側となる面（背面）６ａには、いわゆる局所沸騰（キャビテーション）が発生するように構成されている。
【０１０４】
図５、図７及び図８に示すように、区画板１５は、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。この漏斗状の区画板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、前面及び後面共に本体ケーシング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５及び図６に示すように、この区画板１５が、頂部の筒状摺接部１５ａが本体ケーシング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の前面の取付部５ａに取り付けられる。
【０１０５】
図６及び図８（ｃ）に示すように、区画板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、撹拌羽根２１が、本体ケーシング１の後壁部３側に向く姿勢で区画板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枚の撹拌羽根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。
【０１０６】
図５及び図７に示すように、この実施形態では、円筒状の導入口１７が、本体ケーシング１と同心状で、その本体ケーシング１の前壁部２の中心部に設けられている。この導入口１７には、循環路１６の内径よりも小径で、区画板１５の筒状摺接部１５ａよりも小径となり流路面積が小さな絞り部１４ａが形成されている。ロータ５の回転翼６が回転することにより、吐出部１２を介してスラリーＦが吐出され、導入口１７の絞り部１４ａを介して未溶解スラリーＦｒが導入されることになるので、分散混合部Ｙ内が減圧される。
【０１０７】
図５〜図７に示すように、供給口１１は、その本体ケーシング１内に開口する開口部（入口部）が、環状溝１０における周方向の一部を内部に含む状態で、本体ケーシング１内に対する導入口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、供給口１１は、平面視（図２及び図５の上下方向視）において軸心Ａ２が本体ケーシング１の軸心Ａ３と平行となり、且つ、本体ケーシング１の軸心Ａ３に直交する水平方向視（図２及び図５の紙面表裏方向視）において、軸心Ａ２が本体ケーシング１の前壁部２に近付くほど本体ケーシング１の軸心Ａ３に近づく下向きの傾斜姿勢で、本体ケーシング１の前壁部２に設けられている。ちなみに、供給口１１の水平方向（図２及び図５の左右方向）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。
【０１０８】
図５及び図７に示すように、ステータ７は、本体ケーシング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、本体ケーシング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。ステータ７において、供給室１３に臨む部分に配設された複数の供給室側透孔７ａは、概略円形状に形成され、供給室１３の流路面積よりも複数の供給室側透孔７ａの合計流路面積が小さくなるように設定されており、また、導入室１４に臨む部分に配設された複数の導入室側透孔７ｂは、概略楕円形状に形成され、導入室１４の流路面積よりも複数の導入室側透孔７ｂの合計流路面積が小さくなるように設定されている。ロータ５の回転翼６が回転することにより、吐出部１２を介してスラリーＦが吐出され、供給室１３の供給室側透孔７ａを介して予備混合物Ｆｐが供給されるとともに、導入口１７を介して未溶解スラリーＦｒが導入されることになるので、分散混合部Ｙ内が減圧される。
【０１０９】
図７及び図８に示すように、この実施形態では、各掻出翼９が棒状に形成され、ロータ５の径方向視（図８（ｂ）の紙面表裏方向視）で、当該棒状の掻出翼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（図８（ａ）の紙面表裏方向視）で、当該棒状の掻出翼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、当該棒状の掻出翼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（図８（ａ）の紙面表裏方向視）において掻出翼９の先端が前側となる向き（図５〜図８において矢印にて示す向き）に回転駆動される。
【０１１０】
図６〜図８に基づいて、掻出翼９について説明を加える。
掻出翼９は、区画板１５に固定される基端部９Ｂ、供給室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。
【０１１１】
図６、図７、図８（ｂ）に示すように、掻出翼９の基端部９Ｂは、概ね矩形板状に構成されている。
図６、図７、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、掻出翼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（特に、図６参照）。そして、掻出翼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（特に、図７、図８参照）。
【０１１２】
つまり、棒状の掻出翼９が、上述の如き傾斜姿勢で設けられることにより、掻出翼９のうち供給室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、掻出翼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、掻出翼９の中間部９Ｍの放散面９ｍにより、供給室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。
【０１１３】
図７、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、掻出翼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（図８（ａ）の紙面表裏方向視）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、掻出翼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、掻出翼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供給室１３内に放出されることになる。
更に、掻出翼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。
【０１１４】
また、ロータ５が、その軸心方向視（図８（ａ）の紙面表裏方向視）において掻出翼９の先端が前側となる向きに回転駆動されると、掻出翼９の基端部９Ｂ、中間部９Ｍ、先端部９Ｔそれぞれに、回転方向の後側となる面（背面）９ａが形成される。
【０１１５】
上述のような形状に構成された４個の掻出翼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を区画板１５の環状平板部１５ｃに固定して設けられている。
【０１１６】
図５に示すように、掻出翼９が設けられた区画板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の前面の取付部５ａに取り付けられ、このロータ５が、区画板１５の筒状摺接部１５ａが導入口１７に摺接回転可能に嵌めこまれた状態で、本体ケーシング１内に配設される。
すると、ロータ５の膨出状の前面と区画板１５の後面との間に、本体ケーシング１の前壁部２側ほど小径となる先細り状の導入室１４が形成され、導入口１７が区画板１５の筒状摺接部１５ａを介して導入室１４に連通するように構成されている。
又、本体ケーシング１の前壁部２と区画板１５の前面との間に、供給口１１に連通する環状の供給室１３が形成される。
【０１１７】
そして、ロータ５が回転駆動されると、筒状摺接部１５ａが導入口１７に摺接する状態で、区画板１５がロータ５と一体的に回転することになり、ロータ５及び区画板１５が回転する状態でも、導入口１７が区画板１５の筒状摺接部１５ａを介して導入室１４に連通する状態が維持されるように構成されている。
【０１１８】
〔再循環機構部〕
再循環機構部（分離部の一例）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２に示すように、分散混合部Ｙの吐出部１２から吐出路１８を通して供給されるスラリーＦから、完全に溶解していない粉体Ｐを含む可能性がある状態の未溶解スラリーＦｒを循環路１６に、粉体Ｐが略完全に溶解した状態のスラリー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の上部とスラリーＦの供給先であるタンク２６０とに接続される。
ここで、再循環機構部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スラリーＦの流れを旋回させる捻り板を配設して構成されている。これにより、スラリーＦ内から液体Ｒの気泡を分離して、循環路１６に循環供給される未溶解スラリーＦｒから液体Ｒの気泡を分離した状態で導入室１４内に供給することができる。
【０１１９】
〔制御部〕
制御部Ｃは、スラリー製造装置２００の全体の動作を制御するが、例えば、ロータ５（回転翼６）の回転数を制御する。具体的には、制御部Ｃは、ステータ７の供給室側透孔７ａ及び導入室側透孔７ｂ（絞り透孔）の出口領域の圧力が当該出口領域の全周に亘って液体Ｒの飽和蒸気圧（２５℃の水の場合、３．１６９ｋＰａ）以下となるように回転翼６の回転数を設定する。そして、制御部Ｃが当該設定された回転数で回転翼６を回転することで、少なくともステータ７の供給室側透孔７ａ及び導入室側透孔７ｂを通過した直後の翼室８内の領域が、翼室８内の全周に亘って連続して、液体Ｒの微細気泡（マイクロバブル）が多数発生した微細気泡領域として形成される。
その他、制御部Ｃは、前述の通り、粉体用ドライボックス２３０および第１ドライブース３００の露点温度及び粉体用ドライボックス２３０、第１ドライブース３００及び第２ドライブース３１０の気圧も制御する。
【０１２０】
〔スラリー製造装置の動作〕
次に、このスラリー製造装置２００の動作について説明する。
まず、粉体用ドライボックス２３０、第１ドライブース３００及び第２ドライブース３１０を運転して、露点温度を低下させる。また、冷却装置２５０を運転する。除湿ユニット２３３の調整により、粉体用ドライボックス２３０の気圧を陽圧（外気圧より５Ｐａ程度高い状態）とし、第１ドライブース３００の気圧を陽圧（外気圧より２〜３Ｐａ程度高い状態）とし、第２ドライブース３１０の気圧を陰圧（外気圧より２〜３Ｐａ程度低い状態）とする。
【０１２１】
次に、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、ロータ５を回転させた後に、ポンプ２６１作動させてタンク２６０の液体Ｒのみを供給し、分散混合部Ｙの運転を開始する。ロータ５を回転させた後に液体Ｒを分散混合部Ｙに供給することで、ロータ５の背面のメカニカルシールがロータ５に密着し、ロータ５背面からの液漏れを防止することができる。
分散混合部Ｙの負圧吸引力により、液体Ｒが、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される。
所定の運転時間が経過して、分散混合部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、粉体供給装置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。
【０１２２】
そして粉体供給装置Ｘを作動させ、フィーダ２２０からホッパ３１へ粉体Ｐを供給する。ホッパ３１内に貯留された粉体Ｐを、撹拌羽根３２Ａの撹拌作用及び分散混合部Ｙの負圧吸引力により、ホッパ３１の下部開口部３１ｂから定量供給部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。
この場合、粉体の性状によっては、定量供給部４０を使用せず、フィーダ２２０からホッパ３１を介して直接的にミキシング機構６０へ所定量の粉体を供給してもよい。このとき、ミキシング機構６０の粉体処理能力を超えないように、フィーダ２２０の供給速度を制御して粉体をミキシング機構６０に供給する。
【０１２３】
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を通して供給口１１に供給されると共に、液体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供給口１１に供給され、供給口１１により、粉体Ｐと液体Ｒとが予備混合され、その予備混合物Ｆｐが環状溝１０に導入される。
【０１２４】
所定量の粉体Ｐの供給が終了すると、粉体排出口２２１及びシャッタバルブ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、粉体供給装置Ｘから分散混合部Ｙへの粉体の供給を停止する。
【０１２５】
ロータ５が回転駆動されて、そのロータ５と一体的に区画板１５が回転すると、その区画板１５に同心状に設けられた掻出翼９が、環状溝１０に先端部９Ｔが嵌め込まれた状態で周回する。
【０１２６】
すると、図５及び図６において実線矢印にて示すように、供給口１１を流動して環状溝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出翼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、供給室１３内を区画板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の供給室側透孔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、吐出部１２から吐出される。
【０１２７】
環状溝１０に導入された予備混合物Ｆｐは、掻出翼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、掻出翼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、掻出翼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く。また、ステータ７の供給室側透孔７ａを通過する際に、せん断作用が働く。
【０１２８】
つまり、供給室１３内の予備混合物Ｆｐにせん断力を作用させることができるので、掻き出される予備混合物Ｆｐは、掻出翼９及び供給室側透孔７ａからせん断作用を受けて混合されることにより、液体Ｒに対する粉体Ｐの分散がより良好に行われることとなる。よって、このような予備混合物Ｆｐを供給することができ、翼室８内において液体Ｒに対する粉体Ｐの良好な分散を期待することができる。
【０１２９】
吐出部１２から吐出されたスラリーＦは、吐出路１８を通して再循環機構部７０に供給され、再循環機構部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スラリーＦｒと、粉体Ｐが略完全に溶解した状態のスラリーＦとに分離されるとともに、液体Ｒの気泡が分離されて、未溶解スラリーＦｒは循環路１６を通して再び分散混合部Ｙの導入口１７に供給され、スラリーＦは排出路２２を通してタンク２６０に供給される。
【０１３０】
未溶解スラリーＦｒは、導入口１７の絞り部１４ａを介して流量が制限された状態で導入室１４内に導入される。その導入室１４内においては、回転する複数の撹拌羽根２１によりせん断作用を受けて、更に細かく解砕され、更に、導入室側透孔７ｂの通過の際にもせん断作用を受けて解砕される。この際には、導入室側透孔７ｂを介して流量が制限された状態で翼室８に導入される。そして、翼室８内において、高速で回転する回転翼６によりせん断作用及び回転翼６の回転方向の後側となる面（背面）６ａにおける局所沸騰（キャビテーション）の発生を受けて解砕され、粉体Ｐの凝集物（ダマ）が更に少なくなったスラリーＦが供給室１３からのスラリーＦと混合されて吐出部１２から吐出される。
【０１３１】
ここで、制御部により、ステータ７の供給室側透孔７ａ及び導入室側透孔７ｂの出口領域である翼室８内の圧力がその全周に亘って液体Ｒの飽和蒸気圧以下となるように回転翼６の回転数が設定され、当該設定された回転数で回転翼６を回転させる。
これにより、回転翼６の回転数設定により、当該出口領域である翼室８内の圧力は、その全周に亘って液体Ｒの飽和蒸気圧（２５℃の水の場合、３．１６９ｋＰａ）以下となるから、少なくともステータ７の供給室側透孔７ａ及び導入室側透孔７ｂを通過した直後の翼室８内の領域では、液体Ｒの気化による微細気泡（マイクロバブル）の発生が促進され、当該領域が、翼室８内の全周に亘って連続して微細気泡が多数発生した微細気泡領域として形成される状態となる。
【０１３２】
ここで発生したキャビテーションによる気泡の膨張及び収縮により粉体Ｐの凝集体の解砕が促進される。その結果、翼室８内の全周に存在するスラリーＦのほぼ全体に亘って、液体Ｒ中での粉体Ｐの分散が良好な高品質のスラリーＦを生成することができる。
【０１３３】
＜他の実施形態＞
（１）上記実施形態では、粉体供給装置Ｘがフィーダホッパ２１０、フィーダ２２０、ホッパ３１等を有して構成された。粉体供給装置Ｘの他の形態として、粉体Ｐを収容する袋からホース等で粉体Ｐを吸引する形態も可能である。この形態では、粉体供給装置Ｘの開口部は袋の開口、およびホースの吸引口であり、これら開口部が粉体用ドライボックス２３０に収納される。
【０１３４】
（２）上記実施形態では、粉体用ドライボックス２３０は、粉体供給装置Ｘの開口部であるフィーダ２２０の粉体排出口２２１（開口部の一例）、およびホッパ３１の上部開口部３１ａ（開口部の一例）を収納している。また、フィーダホッパ２１０、フィーダ２２０及びエア抜き口２１１等は、図１に示すように、第１ドライブース３００及び第２ドライブース３１０には収納されていない。しかし、フィーダホッパ２１０、フィーダ２２０及びエア抜き口２１１等は、第１ドライブース３００及び第２ドライブース３１０の少なくともいずれかに収納されていてもよい。
【０１３５】
（３）上記実施形態では、分散システム１００が、粉体供給装置Ｘと、分散混合部Ｙと、ミキシング機構６０と、再循環機構部７０と、冷却装置２５０と、タンク２６０と、圧力抜き部２７０とから構成されている。そして、混合装置の例として、分散混合部Ｙと、ミキシング機構６０と、再循環機構部７０と、冷却装置２５０と、タンク２６０と、圧力抜き部２７０とを挙げた。第１ドライブース３００は、混合装置を収納するものであるが、混合装置は、分散混合部Ｙ、ミキシング機構６０、再循環機構部７０、冷却装置２５０、タンク２６０及び圧力抜き部２７０の少なくともいずれかを含んでいればよい。さらに言えば、混合装置は、これらのうち、少なくともミキシング機構６０を含んでいればよい。つまり、混合装置の一例であるミキシング機構６０は、設定流量に調整された液体Ｒを、粉体供給装置Ｘから定量供給される粉体Ｐに混合するが、第１ドライブース３００は、少なくともこのミキシング機構６０を収納していればよい。
【０１３６】
（４）上記実施形態では、除湿ユニット２３３は、流量調整部２３３ｂを有しており、除湿部２３３ａから露点温度が−８０℃（第３露点温度）の空気が、粉体用ドライボックス２３０及び第１ドライブース３００に導入される。さらに、上記実施形態では、粉体用ドライボックス２３０にダンパ２３７が設けられており、粉体用ドライボックス２３０内の空気が第１ドライブース３００に導入される。
しかし、除湿部２３３ａ及び流量調整部２３３ｂを有する除湿ユニット２３３は設けられているが、ダンパ２３７が設けられていなくてもよい。この場合、除湿部２３３ａから流量調整部２３３ｂを介して露点温度が−８０℃（第３露点温度）の空気が、粉体用ドライボックス２３０及び第１ドライブース３００に導入される。そして、第１ドライブース３００から除湿ユニット２３３に空気が戻る。
【０１３７】
この場合、制御部Ｃは、粉体用ドライボックス２３０の露点温度を−８０℃（第２設定露点温度）に調整するように、除湿部２３３ａから粉体用ドライボックス２３０に送り込む−８０℃（第３露点温度）の空気の第１流量Ｑ１を調整する。第１流量Ｑ１は、例えば除湿部２３３ａの最大排気量であり得る。このとき、制御部Ｃはダンパ２３４を開いており、除湿部２３３ａから粉体用ドライボックス２３０へ、粉体用ドライボックス２３０から除湿部２３３ａに空気が循環し、粉体用ドライボックス２３０の露点温度を−８０℃（第２設定露点温度）に調整される。
そして、制御部Ｃは、粉体用ドライボックス２３０の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）以下になると、ダンパ２３４を閉じ、流量調整部２３３ｂを制御し、除湿部２３３ａから第１ドライブース３００に送り込む−８０℃（第３露点温度）の空気の第２流量Ｑ２の第１調整を行う。
【０１３８】
また、上記とは異なり、流量調整部２３３ｂが設けられておらず、除湿部２３３ａが粉体用ドライボックス２３０のみに露点温度が−８０℃（第３露点温度）の空気を導入してもよい。粉体用ドライボックス２３０内の空気は、ダンパ２３７を介して第１ドライブース３００に導入される。そして、第１ドライブース３００から除湿ユニット２３３に空気が戻る。
【０１３９】
この場合、制御部Ｃは、粉体用ドライボックス２３０の露点温度を−８０℃（第２設定露点温度）に調整するように、除湿部２３３ａから粉体用ドライボックス２３０に送り込む−８０℃（第３露点温度）の空気の第１流量Ｑ１を調整する。
そして、粉体用ドライボックス２３０の露点温度が−８０℃（第２設定露点温度）以下になると、粉体用ドライボックス２３０から、ダンパ２３７制御し、粉体用ドライボックス２３０内の空気を第１ドライブース３００に送り込む空気の第３流量Ｑ３の第２調整を行う。
【０１４０】
（５）上記実施形態の構成に加えて、ホッパ３１に投入される粉体Ｐの量を監視する構成を追加してもよい。
例えば、ホッパ３１の最下端から所定位置の下部に粉体Ｐを検出可能なセンサＡを設ける。センサＡにより、ホッパ３１の最下端から所定位置まで粉体Ｐがホッパ３１に投入されていることが検出できる。センサＡが粉体Ｐを検出した場合には、図示しない制御部がフィーダ２２０からホッパ３１への粉体Ｐの供給速度を遅くする。これにより、ホッパ３１に過度に粉体Ｐが供給されることを抑制し、ホッパ３１での粉体Ｐの詰まり等を抑制できる。
さらに、ホッパ３１の概ね全体に粉体Ｐが溜まったことを検出するセンサＢを、ホッパ３１の最上端近傍に設けてもよい。センサＢが粉体Ｐを検出した場合には、図示しない制御部がフィーダ２２０からホッパ３１への粉体Ｐの供給を停止する。これにより、ホッパ３１から粉体Ｐが溢れてしまうことを抑制できる。
【０１４１】
（６）上記実施形態では、分散システム１００は、粉体供給機構Ｘと、分散混合部Ｙと、ミキシング機構６０と、再循環器後部７０と、冷却装置２５０と、タンク２６０等による事例を示したが、粉体をタンク上部より投入し、自公転する撹拌翼にて分散されるミキサーや、二軸の混練機を用いても構わない。
【０１４２】
なお上述の実施形態（他の実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【符号の説明】
【０１４３】
３１ａ    ：上部開口部
６０      ：ミキシング機構
２００    ：スラリー製造装置
２１０    ：フィーダホッパ
２２１    ：粉体排出口
２３０    ：粉体用ドライボックス
２３３    ：除湿ユニット
２３３ａ  ：除湿部
２３３ｂ  ：流量調整部
２３７    ：ダンパ
２５０    ：冷却装置
３００    ：第１ドライブース
３１０    ：第２ドライブース
Ｆ        ：スラリー
Ｆｐ      ：予備混合物
Ｆｒ      ：未溶解スラリー
Ｐ        ：粉体
Ｒ        ：液体
Ｘ        ：粉体供給装置
Ｙ        ：分散混合部
【図１】
2020161224.tif 000003
【図２】
2020161224.tif 000004
【図３】
2020161224.tif 000005
【図４】
2020161224.tif 000006
【図５】
2020161224.tif 000007
【図６】
2020161224.tif 000008
【図７】
2020161224.tif 000009
【図８】
2020161224.tif 000010