(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復動型ポンプ、この往復動型ポンプの吸入側に設けられた第１ダイヤフラム弁、吐出側に設けられた第２ダイヤフラム弁、前記第１ダイヤフラム弁を駆動する第１駆動手段、前記第２ダイヤフラム弁を駆動する第２駆動手段、および前記第１駆動手段および第２駆動手段をして前記第１ダイヤフラム弁および第２ダイヤフラム弁を前記往復動型ポンプの作動に連動して作動させる制御手段を備えているスラリー供給装置であって、前記第１および第２ダイヤフラム弁は、それぞれくの字状で、山形の頂部が互いに接触する固定ダイヤフラムおよび可動ダイヤフラムを備えており、これらの可動ダイヤフラムは、その中央部に前記第１および第２駆動手段の弁棒の先端が取り付けられて、該駆動手段により往復動させられるようになっていることを特徴とするスラリー供給装置。
【請求項２】
前記往復動型ポンプが、ダイヤフラムポンプである請求項１のスラリー供給装置。
【請求項３】
前記第１駆動手段および第２駆動手段が、電磁駆動式である請求項１または２のスラリー供給装置。
【請求項４】
前記第１駆動手段および第２駆動手段が、流体圧駆動式である請求項１〜３のいずれかのスラリー供給装置。
【請求項５】
吸入時に前記第１ダイヤフラム弁を閉じ側とし、第１ダイヤフラム弁を開き側とすることによって、吸入側と吐出側を反対にすることが可能な請求項１〜４のいずれかのスラリー供給装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかのスラリー供給装置を組み込んだメディア混合式ミル。
【請求項７】
原料入口を有し、球形の粉砕室を有する粉砕容器、前記粉砕室内であって前記粉砕容器の内壁近傍に回転自在に設置された攪拌部材、前記粉砕室内に入れられた粉砕メディア、および前記粉砕室内であって前記攪拌部材に対向して回転自在に配置された遠心分離式メディア分離部材を備えている請求項６のメディア混合式ミル
【請求項８】
前記攪拌部材が５〜４０m/ｓの範囲の回転速度で駆動が可能であることを特徴とする請求項７のメディア混合式ミル。
【請求項９】
竪型であり、前記攪拌部材が前記粉砕室の下方に配され、前記メディア分離部材が前記粉砕室の上方に配されたことを特徴とする請求項７または８のメディア混合式ミル。
【請求項１０】
一端に前記メディア分離部材が固定され、そこから前記粉砕室外に延びる中空のメディア分離部材駆動軸を備え、該メディア分離部材駆動軸の内部が原料出口となっていることを特徴とする請求項９のメディア混合式ミル。
【請求項１１】
粉砕メディアとしてビーズを用いるメディア混合式ミルであって、処理済みの原料スラリーからビーズを分離するためのスクリーンセパレータを備え、このスクリーンが連続気泡構造の発泡金属板で形成されている請求項６のメディア混合式ミル。
【請求項１２】
ビーズ状粉砕メディアを収容した竪型円筒形の粉砕室を有する粉砕容器、この粉砕容器に設けられた原料スラリー供給口、前記粉砕室の下部であって、該粉砕室の軸心とほぼ同軸の回転軸を持つ撹拌部材、および前記粉砕室内であって、前記撹拌部材の上方に設けられたメディア分離部材を備えたメディア混合式ミルにおいて、前記粉砕室下方部分を半径方向に分割し、粉砕室下方部分内方部と環状の粉砕室下方部分外方部とを構成する案内環を設け、前記粉砕室下方部分外方部を粉砕メディアと原料スラリーの混合物の上昇通路とした請求項６のメディア混合式ミル。
【請求項１３】
前記撹拌部材は、周速５〜３０ｍ／ｓの速度で回転する請求項１２のメディア混合式ミル。
【請求項１４】
粉砕メディアの総容積が、粉砕室の容積の３０％〜６０％である請求項１２または１３のメディア混合式ミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラリー供給装置に関し、特にメディア混合式ミルに組み込まれるスラリー供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スラリー供給装置としては、特開２００７−２２９８４５号公報に記載されたもの等が知られている。この特開２００７−２２９８４５号公報に記載されたスラリー供給装置は、スラリー圧送源と、スラリー圧送源より圧送されたスラリーをユースポイントに導くスラリー供給管路と、スラリー供給管路に介装され、スラリー圧送源側から吸い上げたスラリーをユースポイント側に吐出するスラリーポンプと、スラリー供給管路におけるスラリーポンプの吸入口側に設けられ、スラリーポンプのスラリー吸入動作時には吸入口を開放し、スラリーポンプのスラリー吐出動作時には吸入口を閉止する吸入口側チェック弁と、スラリー供給管路におけるスラリーポンプの吐出口側に設けられ、スラリーポンプのスラリー吸入動作時には吐出口を閉止し、スラリーポンプのスラリー吐出動作時には吐出口を開放する吐出口側チェック弁と、スラリー供給管路における吐出口側チェック弁の下流側に介装された絞り弁と、スラリー供給管路における吸入口側チェック弁の上流側に介装された減圧弁とを有する。また、このスラリー供給装置のスラリーポンプはダイヤフラムポンプであることが好ましいとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２９８４５号公報
【０００４】
しかしながら、この特開２００７−２２９８４５号公報に開示されたスラリー供給装置を初めとして、この種のスラリー供給装置に用いられているチェック弁は、ボールとコイルスプリングを用いた構造となっているため、スラリー中に異物が混入したり、スラリーの粘度が高いと、ボールと壁とのスキマの抵抗が大きくなり、スプリングが上手く機能しないことなどから誤動作を生ずることが多々ある。
【０００５】
また、上記のようなチェック弁を用いたスラリー供給装置では、吐出側のチェック弁に残留したスラリーを抜くことが困難であり、また、ポンプ内のスラリーを抜くためには、ポンプ全体を分解する必要があり、大変な作業を伴う。従来型のチェック弁を使用したスラリー供給装置の例を図１１に示した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記したような従来のスラリー供給装置の問題点を解消したスラリー供給装置、およびこのスラリー供給装置を用いたメディア混合式ミルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）  往復動型ポンプ、この往復動型ポンプの吸入側に設けられた第１ダイヤフラム弁、吐出側に設けられた第２ダイヤフラム弁、前記第１ダイヤフラム弁を駆動する第１駆動手段、前記第２ダイヤフラム弁を駆動する第２駆動手段、および前記第１駆動手段および第２駆動手段をして前記第１ダイヤフラム弁および第２ダイヤフラム弁を前記往復動型ポンプの作動に連動して作動させる制御手段を備えているスラリー供給装置であって、前記第１および第２ダイヤフラム弁は、それぞれくの字状で、山形の頂部が互いに接触する固定ダイヤフラムおよび可動ダイヤフラムを備えており、これらの可動ダイヤフラムは、その中央部に前記第１および第２駆動手段の弁棒の先端が取り付けられて、該駆動手段により往復動させられるようになっていることを特徴とするスラリー供給装置。
（２）  前記往復動型ポンプが、ダイヤフラムポンプである上記（１）のスラリー供給装置。
（３）  前記第１駆動手段および第２駆動手段が、電磁駆動式である上記（１）または（２）のスラリー供給装置。
（４）  前記第１駆動手段および第２駆動手段が、流体圧駆動式である上記（１）〜（３）のいずれかのスラリー供給装置。
（５）  吸入時に前記第１ダイヤフラム弁を閉じ側とし、第１ダイヤフラム弁を開き側とすることによって、吸入側と吐出側を反対にすることが可能な上記（１）〜（４）のいずれかのスラリー供給装置。
（６）  （１）〜（５）のいずれかのスラリー供給装置を組み込んだメディア混合式ミル。
（７）  原料入口を有し、球形の粉砕室を有する粉砕容器、前記粉砕室内であって前記粉砕容器の内壁近傍に回転自在に設置された攪拌部材、前記粉砕室内に入れられた粉砕メディア、および前記粉砕室内であって前記攪拌部材に対向して回転自在に配置された遠心分離式メディア分離部材を備えている上記（６）のメディア混合式ミル
（８）  前記攪拌部材が５〜４０m/ｓの範囲の回転速度で駆動が可能であることを特徴とする上記（６）または（８）のいずれかに記載のメディア混合式ミル。
（９）  竪型であり、前記攪拌部材が前記粉砕室の下方に配され、前記メディア分離部材が前記粉砕室の上方に配されたことを特徴とする（６）〜（８）のいずれかに記載のメディア混合式ミル。
（１０）  一端に前記メディア分離部材が固定され、そこから前記粉砕室外に延びる中空のメディア分離部材駆動軸を備え、該メディア分離部材駆動軸の内部が原料出口となっていることを特徴とする上記（６）〜（９）のいずれかに記載のメディア混合式ミル。
（１１）  粉砕メディアとしてビーズを用いるメディア混合式ミルであって、処理済みの原料スラリーからビーズを分離するためのスクリーンセパレータを備え、このスクリーンが連続気泡構造の発泡金属板で形成されている上記（６）のメディア混合式ミル。
（１２）  ビーズ状粉砕メディアを収容した竪型円筒形の粉砕室を有する粉砕容器、この粉砕容器に設けられた原料スラリー供給口、前記粉砕室の下部であって、該粉砕室の軸心とほぼ同軸の回転軸を持つ撹拌部材、および前記粉砕室内であって、前記撹拌部材の上方に設けられたメディア分離部材を備えたメディア混合式ミルにおいて、前記粉砕室下方部分を半径方向に分割し、粉砕室下方部分内方部と環状の粉砕室下方部分外方部とを構成する案内環を設け、前記粉砕室下方部分外方部を粉砕メディアと原料スラリーの混合物の上昇通路とした上記（６）のメディア混合式ミル。
（１３）  前記撹拌部材は、周速５〜３０ｍ／ｓの速度で回転する上記（１２）のメディア混合式ミル。
（１４）  粉砕メディアの総容積が、粉砕室の容積の３０％〜６０％である上記（１２）または（１３）のメディア混合式ミル。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスラリー供給装置においては、ポンプとしてダイヤフラムポンプを、吸入側および吐出側の弁としてダイヤフラム弁をそれぞれ用い、ダイヤフラムポンプのダイヤフラムの往復動と連動させて吸入側および吐出側のダイヤフラム弁を開閉することで、スムーズなスラリー供給を行うことができる。スラリー流路において、弁の閉状態での抵抗以外はスラリー流に対しての妨げとなるものがないので、たとえスラリー中に異物が存在していたり、スラリーの粘度が極めて高かったりしても誤動作がなく、スムーズなスラリー供給を行うことができる。
【０００９】
また、スラリーの抜き出しが容易になり、高価な製品スラリーを回収できる。さらには、弁を徐々に開くことにより、弁の抵抗を徐々に解放するなど弁を精密制御することで、脈動率もコントロールが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態によるスラリー供給装置の断面図である。
【図２】図１に示したスラリー供給装置のダイヤフラムポンプのダイヤフラムのストロークを示すタイムチャート、吸入弁および吐出弁の開閉の作動状態を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の一実施態様によるメディア混合式ミルを示す断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ図１に示したメディア混合式ミルに使用されているメディア分離部材の羽根部材の例を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態によるスクリーンセパレータを有するメディア混合式ミルの縦断面図である。
【図６】図５のスクリーンセパレータに用いられる台座を示す斜視図である。
【図７】図６の台座にスクリーンである発泡金属板を巻き付け、固定した状態を示す斜視図である。
【図８】メディア混合式ミルの変形例を示す縦断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態によるメディア混合式ミルの縦断面図である。
【図１０】図９の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図１１】従来型のチェック弁を使用したスラリー供給装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施の形態によるスラリー供給装置について説明する。
本発明の実施の形態によるスラリー供給装置１０は、往復動型ポンプであるダイヤフラムポンプ１２を備えている。このダイヤフラムポンプ１２は、片側に大きな円形の開口１４を有する円形のケース１６を持ち、上記開口１４の部分には、ダイヤフラム１８が設けられている。このダイヤフラム１８の中央には、駆動装置２０の主軸２２の先端が取り付けられており、ダイヤフラム１８は、この駆動装置２０により往復動されて、上記ケース１６内の容積を変えることによりポンプ作用を行うものである。
【００１２】
上記ケース１６の一端すなわち吸入側には、吸入ノズル２４が設けられており、一方、他端すなわち吐出側には、吐出ノズル２６が設けられている。ケース１６の吸入ノズル２４の内側には、第１ダイヤフラム弁である吸入弁２８が、ケース１６の吐出ノズル２６の内側には、第２ダイヤフラム弁である吐出弁３０がそれぞれ設けられている。
【００１３】
上記吸入弁２８および吐出弁３０は、それぞれくの字状で、山形の頂部が互いに接触する固定ダイヤフラム２８ａ、３０ａおよび可動ダイヤフラム２８ｂ、３０ｂを備えており、これらの可動ダイヤフラム２８ｂ、３０ｂは、バネ３２、３４により固定ダイヤフラム２８ａ、３０ａに向かって付勢され、常時は固定ダイヤフラム２８ａ、３０ａに接触して閉弁している。可動ダイヤフラム２８ｂ、３０ｂは、その中央部に駆動装置３６、３８の弁棒４０、４２の先端が取り付けられて、該駆動装置３６、３８により往復動させられるようになっている。これらの駆動装置は、電磁駆動式や流体圧駆動型とすることができる。
【００１４】
上記駆動装置２０、３６、３８には、これらの駆動装置を制御するための制御装置４４が接続されている。この制御装置４４は、ＣＰＵ等からなっている。
吸入弁、吐出弁の開閉のタイムチャートおよびスラリーの吐出状態のタイムチャートの例を図２に示した。図２において、Ａは吸入弁の開閉のタイムチャートを、Ｂは吐出弁の開閉のタイムチャートを、そしてＣはスラリー供給装置のダイヤフラムポンプのダイヤフラムのストロークを示すタイムチャートをそれぞれ示す。
本発明のスラリー供給装置は、以上のような態様で作動するので、吸入側と吐出側を逆にすることもできる。
【００１５】
次に、以上説明したスラリー供給装置１０が組み込まれるメディア混合式ミルについて説明する。なお、以下の説明では、竪型のミルについて説明するが、本発明のミルは横型であってもよいことは勿論である。
【００１６】
図３は、本発明の一の実施の形態によるメディア混合式ミル１１０を示すものであり、このメディア混合式ミル１１０は、ほぼ球形の粉砕容器１１２を備えている。この粉砕容器１１２は、内部に球形の粉砕室１１４を備えており、この粉砕室１１４内にスラリー状の原料を導入するための原料入口１１６を有している。なお、粉砕室１１４さえ球形であれば、粉砕容器１１２自体の形状はどのような形状であってもよいが、上記したように球形であることが好ましい。粉砕容器１１２の下部中央には、円形の開口１１２ａが設けられており（後に説明するジャケットにも同様の開口が設けられている）、この開口１１２ａには、フレーム１１８の上部中央の上方に突出したリング状部分１１８ａが嵌合されている。一方、粉砕容器１１２の上部中央には、円形の開口１１２ｂが設けられており（後に説明するジャケットにも同様の開口が設けられている）、この開口１１２ｂには、円筒状のケーシング２０が嵌合しており、このケーシング１２０の下端は、粉砕室１１４垂直に内部まで延びている。
【００１７】
上記粉砕容器１１２の粉砕室１１４の内部下部中央には、攪拌部材１２２が回転自在に配置されている。攪拌部材１２２は、従来の構造のものであってよいが、例えば、中心に配置されたハブ部１２２ａ、該ハブ部１２２ａから半径方向外方に所定長延びる延長部１２２ｂ、および該延長部１２２ｂの外周先端に支持されたほぼ歯車の歯の形をした攪拌部材主部１２２ｃを一体に備えている。上記延長部１２２ｂには、複数の開口１２２ｄが設けられており、これらの複数の開口１２２ｄは、複数の粉砕メディア循環用開口とされている。上記ハブ部１２２ａには撹拌部材駆動軸である回転駆動軸１２４が固定されている。この回転駆動軸１２４は、上記フレーム１１８を軸方向下方に貫通して延び、その端部は、図示しない周知の駆動機構を介して駆動源に接続されており、図に矢印で示す方向に回転駆動される。この回転駆動軸１２４の回転軸（回転軸線）は球形の粉砕室１１４の中心を通っていることが好ましい。なお、上記回転駆動軸１２４には、軸封１２５（メカニカルシール等）が設けられている。メディア混合式ミルにおいて周知のように、粉砕容器１１２の内部には、ビーズ状の粉砕メディア１３０（なお、図においては極めて拡大して示した）が収納されている。この粉砕メディア１３０は、その直径が０．０２〜２ｍｍのものを用いることができる。
【００１８】
上記粉砕容器１１２の粉砕室１１４の内部上方であって粉砕室１１４の中心部近傍には、上記該攪拌部材と軸方向に間隔をおいて対向して配置され、スラリー状の原料内に分散したメディア１３０を該原料から分離するための遠心分離式メディア分離部材１３２が設けられている。このメディア分離部材１３２は、遠心羽根車式のものであって、上記該攪拌部材と同軸に配置されていることが好ましいが、軸がずれていてもよい。このメディア分離部材１３２には、中空の回転駆動軸１３４が固定されている。この駆動軸１３４は、ケーシング１２０を貫通して上方に延び、その端部は、図示しない周知の駆動機構を介して駆動源に接続されており、図に矢印で示す方向に回転駆動される。なお、上記回転駆動軸１３４には、軸封１３６（メカニカルシール等）が設けられている。また、この駆動軸１３４の中空部は、メディア分離部材１３２の内部空間に連通し、原料出口１３８を形成している。
【００１９】
上記メディア分離部材１３２は、ハブ部１３２ａおよび閉鎖板１３２ｂ間に周方向（回転駆動軸１３４に同軸）に等間隔で配置された複数の羽根部材１４４を有している（図４（Ａ）参照）。上記羽根部材１４４は、上記図４（Ａ）に示したように完全に放射状に配置してもよいし、図４（Ｂ）に示したように傾斜して配置してもよい。上記羽根部材１４４は、あるいは、図４（Ｃ）に示したように断面が内方に向かって徐々に細くなる４角形状のものであってもよい。
【００２０】
粉砕容器１１２の外周には、冷媒体または熱媒体（通常は冷媒体であって、冷却水）を通すためのジャケット１４０を設けられており、粉砕室１１４内を温調可能にしている。このジャケット１４０には、下方部分に冷却水を導入するための冷却水入口１４２、上方部分に冷却水を排出するための冷却水出口１４６が設けられている。
【００２１】
粉砕容器１１２は、粉砕室１１４の中心を通り、攪拌部材１２２の回転軸（垂直軸）と直交する面で２つに分割できるようになっている。上記ジャケット１４０も同様である。これにより、粉砕容器１１２を開いて、容易にメンテナンスができるようになっている。
【００２２】
本発明のメディア混合式ミルにおいては、上記攪拌部材１２２は、５〜４０ｍ／ｓの範囲の回転速度で駆動が可能であり、メディア分離部材１３２は、１０〜２０ｍ／ｓの範囲の回転速度で駆動が可能である。
【００２３】
作動においては、原料入口１１６から被粉砕粒子を含むスラリーである原料を粉砕室１１４に導入しながら撹拌部材１２２を回転駆動する。粉砕室１１４内に導入されたスラリーは、粉砕室１１４内にすでに形成されているスラリーとメディア１３０の回転流れｆ１に乗って攪拌部材１２２の方向に下降移動されて、攪拌部材１２２により撹拌混合される。撹拌混合された上記スラリーとメディア１３０は、今度は粉砕室１１４の内壁付近を上昇移動する流れｆ２となり、そして上昇しきると、今度は先の流れｆ１となる。粉砕室１１４中心付近やや上方において、スラリーおよびメディアにはメディア分離部材１３２により回転運動が与えられる。この回転運動により、質量の大きいメディアは半径方向外向きに付勢され、スラリーから分離される。この場合、被粉砕粒子のうち、粉砕が不十分で粒子サイズが大きいものもメディアと同様に挙動する。一方、十分に粉砕されて質量が小さくなった粒子を含むスラリーは、メディア分離部材１３２の内部空間に入り、回転軸３４内部の原料出口１３８を介してメディア混合式ミル外部へ排出される。この構成により、流れｆ１，ｆ２中に、原料粒子は、自由に運動する粉砕メディアの接触により良質な破砕、分散が行われ、その結果、高品質の製品がえられる。また、本発明のメディア混合式ミルによれば、上記の作用により、粒度分布幅の狭い粉砕を達成することが可能になる。
【００２４】
なお、本発明のメディア混合式ミルにおいては、攪拌部材１２２が、メディア分離部材１３２から十分に離隔されているので、該メディア分離部材１３２の干渉が極めて少ない。
【００２５】
次に、本発明の他の実施形態によるスクリーンセパレータを組み込んだメディア混合式ミルについて説明する。
【００２６】
図５は、本発明の他の実施形態のメディア混合式ミルを示す縦断面図である。図に示すように、メディア混合式ミル２０１は、円筒状の容器２０２を備えており、該容器２０２の両端には蓋部材２０３及び底部材２０４が液蜜に取り付けられている。容器２０２の内部には、軸方向に延びるように回転自在な撹拌部材２０６が配置され、該撹拌部材２０６と容器２０２の内面との間に空間すなわち粉砕室２０５が形成されている。この粉砕室２０５にはガラスビーズやセラミックビーズのような粉砕媒体が充填される。粉砕媒体は、ナノメートルサイズの粉砕のために２０〜２００μｍの直径である。
【００２７】
撹拌部材２０６には、軸方向及び周方向に間隔をもって放射状に外向きに突出するように複数の棒状の撹拌手段２０７が固定されている。撹拌手段２０７は、棒状の代わりに円盤状としてもよく、円盤状の場合には、撹拌手段２０７は、複数個が軸方向に間隔をもって撹拌部材２０６に固定される。
【００２８】
容器２０２の蓋部材２０３に隣接する軸方向一端部付近には、スラリ−入口管２１１が固定されてスラリ−入口を構成する。撹拌部材２０６は、蓋部材２０３を貫通して容器２０２の外部に延びる軸部分を有し、この軸部分が支持部材２０８により容器２０２に対し回転自在であるが軸方向には移動しないように支持されている。撹拌部材２０６を回転駆動するための駆動装置は、図示しない電動モータその他適当な原動機である。撹拌部材２０６の上述した軸部分にはプーリー２１０が取り付けられ、該プーリー２１０が、伝動ベルト２０９により原動機の出力軸に設けたプーリー（図示せず）に連結されている。この連結により、撹拌部材２０６が電動モータ等の原動機により回転駆動される。
【００２９】
撹拌部材２０６は、容器２０２のスラリ−入口管２１１から遠い側の端部が符号２１５で示すように開口したコップ型の中空形状であり、撹拌部材２０６は、その中空部２１２に対応する壁部分にスリット２１６が形成されている。撹拌部材２０６の端部における上述の開口２１５は粉砕媒体循環用入口を構成し、スリット２１６は粉砕媒体循環用戻り通路２１７を構成する。
【００３０】
撹拌部材２０６の中空部２１２には、撹拌部材２０６を貫通して該中空部２１２内に延びるスラリ−出口管２１８が配置される。スラリ−出口管２１８の端部は撹拌部材２０６の中空部２１２内に位置してスラリ−出口２１３を構成する。スラリ−出口管２１８は、スラリ−出口２１３に連通し、撹拌部材２０６を軸方向に通るスラリ−出口通路を構成する。
撹拌部材２０６の中空部２１２には、スクリーンセパレータ２１４がスラリ−出口２１３を囲むように配置される。このスクリーンセパレータ２１４は、撹拌部材２０６に固定され、該撹拌部材２０６とともに回転する。
【００３１】
作動に際しては、撹拌部材２０６を連続的に回転駆動しながら、粉砕すべき固形物を含むスラリ−、例えば炭酸カルシウムスラリ−がスラリ−ポンプ（図示せず）により所定の流量でスラリ−入口管２１１から連続的に導入される。媒体攪拌型粉砕装置の作動は周知であるので、詳細な説明は省略する。
【００３２】
粉砕室２０５のスラリ−入口管２１１から遠い側の端部近傍においては、スラリ−と粉砕媒体は、矢印２２０で示すように、撹拌部材２０６の端部の開口２１５により形成される粉砕媒体循環用入口から撹拌部材２０６の中空部２１２内に入り、スラリ−は、スクリーンセパレータ２１４を通り、スラリ−出口２１３からスラリ−出口管２１８内を通って取り出される。粉砕媒体は、スクリーンセパレータ２１４の回転に伴う遠心力の作用により半径方向外向きに付勢されるため、スクリーンセパレータ２１４から離れてスリット２１６により形成される粉砕媒体循環用出口２１７を通って粉砕室２０５に戻される。したがって、粉砕媒体が微小直径の場合に、粉砕媒体がスクリーンセパレータ２１４を目詰まりさせる恐れはなくなる。その結果、スクリーンの異常磨耗が防止され、異常発熱の問題も生じない。
【００３３】
次に、図６および７を参照して、図５に示したメディア混合式ミルに用いられているスクリーンセパレータ２１４の構造について説明する。
【００３４】
スクリーンセパレータ２１４は、図６に示したような、周囲壁に複数の開口２３０ａが形成された筒状体で形成された台座２３０を備えている。この台座２３０は、メディア混合式ミルに取り付けられるとき、その２つの開放端は、適当な部材により、液密に閉じられる。そして、この台座２３０の周囲には、図３に示されているように、スクリーン２３２が巻き付け、固定されている。このスクリーン２３２は、連続気孔構造の発泡金属板で形成されている。この発泡金属板は、厚さが０．２〜１．２ｍｍ（薄いものを用いる場合には、重ねたトータルの厚さ）、好ましくは０．４〜１．１ｍｍで、スラリー発泡法、インベストメント法、中空金属焼結法、燃焼合成発泡法等で作成することが出来る。
【００３５】
前記発泡金属板の台座への固定は、抵抗溶接、ヤグレーザー溶接、またはロウ付けによることが好ましい。
【００３６】
前記発泡金属板を形成する材料は、金属Ｎｉ、金属Ｔｉ、ステンレススチール、Ｔｉ合金，Ｎｉ合金およびＣｏ合金の群から選ばれたものであることが好ましいが、他の金属、合金、金属間化合物も原料の種類に応じて用いることが出来る。
【００３７】
前記発泡金属板には、ニッケル化学メッキを施したり、窒化処理を施すことが好ましい。ニッケル化学メッキは、スクリーンの表面平滑化や耐摩耗性向上のためであり、窒化処理は、耐摩耗性向上のためである。
【００３８】
前記発泡金属板の空隙率は、呼び孔径５０μｍで、８７％以上であることが好ましい。従って、原料スラリーに対する通過抵抗が小さく、スクリーン材料として最適である。前記発泡金属板の孔の呼び孔径が０．０８ｍｍ以下であることが好ましい。発泡金属板の孔の呼び孔径が上記の値を超えると、上記のような小さい径のビーズを用いることが出来なくなる。
【００３９】
図８は、本発明の更に他の実施形態のメディア混合式ミルを示す縦断面図である。この実施形態においては、図５の実施形態に対応する部分は図５と同一の符号付して示し、説明は、図５の実施形態との相違点についてのみ行う。
この実施形態においては、スラリ−出口管２１８は、撹拌部材２０６から分離して形成される。
【００４０】
スラリ−出口管２１８の一端部は撹拌部材２０６の中空部２１２内に位置してスラリ−出口２１３を構成する。スラリ−出口２１３を囲むスクリーンセパレータ２１４は、底部材２０４を軸方向に貫通して容器２０２の外側に延びる回転軸を有し、この回転軸は、支持部材２２１により底部材２０４に対し回転自在であるが軸方向には移動しないように支持される。スクリーンセパレータ２１４の回転軸の外側端部にはプーリー２２３が固定され、この回転軸は、該プーリー２２３に巻かれた伝動ベルト２２２を介して図示しない電動モータのような駆動装置により回転駆動される。この実施形態の作動は、図５の実施形態の作動と同一であるので、詳細については説明を省略する。なお、スクリーンセパレータ２１４は、固定式のものであってもよい。
【００４１】
この実施形態においては、ビーズである粉砕媒体の直径は、前述の通り２０から２００μｍであり、撹拌部材２０６は、その周速が３〜８ｍ／ｓｅｃとなるように回転駆動される。ここで、撹拌部材２０６の周速とは、該撹拌部材２０６に撹拌手段２０７が設けられる場合には、該撹拌手段２０７の先端の回転方向速度である。
【００４２】
以下、本発明の更に他の実施の形態によるメディア混合式ミルについて説明する。
図９は、本発明の実施の形態によるメディア混合式ミル３１０を示すものであり、このメディア混合式ミル３１０は、上部を閉鎖する端板３１２ａを有する竪型円筒形の粉砕容器３１２を備えている。この粉砕容器３１２は、内部に円柱状の粉砕室３１４を備えており、この粉砕室３１４内にスラリー状の原料を導入するための原料スラリー供給口３１６を有している。
【００４３】
上記粉砕容器３１２の粉砕室３１４の内部下部中央には、攪拌部材３２２が回転自在に配置されている。攪拌部材３２２は、羽根車であり、例えば、ボス３２２ａの周囲に固定され、上下に間隔を置いて配置された一対の環状板３２２ｂ，３２２ｃとそれらの間に配置された複数の羽根３２２ｄで構成されている。
【００４４】
上記撹拌部材３２２には、上端がこの撹拌部材３２２のハブ３２２ａに取り付けられ、そこから粉砕容器３１２および上記フレーム３１８を軸方向下方に貫通して延びる撹拌部材駆動軸である回転駆動軸３２４が固定されている。この回転駆動軸３２４は、その下方端部が、図示しない周知の駆動機構を介して駆動源に接続されており、図に矢印で示す方向に回転駆動される。この回転駆動軸３２４の回転軸（回転軸線）は粉砕室３１４の中心軸を通っていることが好ましい。なお、上記回転駆動軸３２４には、軸封３２５（メカニカルシール等）が設けられている。
【００４５】
メディア混合式ミルにおいて周知のように、粉砕容器３１２の内部には、ビーズ状の粉砕メディア３３０（なお、図においては極めて拡大して示した）が収納されている。この粉砕メディア３３０は、その直径が０．０２〜２ｍｍのものを用いることができる。この粉砕メディアの総容積が、粉砕室の容積の３０％〜６０％である。通常のメディア混合式ミルにおいては、粉砕メディアの総容積が、粉砕室の容積の７５％〜９０％であるので、本発明のメディア混合式ミルは、拘束力が小さくソフトな粉砕・分散が可能である。
【００４６】
上記粉砕容器３１２の粉砕室３１４の内部上方であって粉砕室３１４の中心部近傍には、上記該攪拌部材と軸方向に間隔をおいて対向して配置され、原料スラリー内に分散したメディア３３０を該原料から分離するための遠心分離式メディア分離部材３３２が設けられている。このメディア分離部材３３２は、下部に内部に空間を有する筒状の本体を有するボス３３２ａおよび該本体の下部を閉鎖する閉鎖板３３２ｂを備えている。上記ボス３３２ａの本体には、複数の開孔が設けられ、そこから原料スラリーのみが上記本体内の空間に導入されるようになっている。このメディア分離部材３３２は、上記該攪拌部材３２２と同軸に配置されていることが好ましいが、軸がずれていてもよい。このメディア分離部材３３２には、中空の回転駆動軸３３４が固定されている。この駆動軸３３４は、端板３１２ｂを貫通して上方に延び、その端部は、図示しない周知の駆動機構を介して駆動源に接続されており、図に矢印で示す方向に回転駆動される。なお、上記回転駆動軸３３４には、軸封３３６（メカニカルシール等）が設けられている。また、この駆動軸３３４の中空部は、メディア分離部材３３２の内部空間に連通し、原料スラリー出口３３８を形成している。上記メディア分離部材としては、従来のスクリーンを用いることもできる。
【００４７】
粉砕容器３１２の外周には、冷媒体または熱媒体（通常は冷媒体であって、冷却水）を通すためのジャケット３４０が設けられており、粉砕室３１４内を温調可能にしている。このジャケット３４０には、下方部分に冷却水を導入するための冷却水入口３４２、上方部分に冷却水を排出するための冷却水出口３４６が設けられている。
【００４８】
粉砕容器３１２は、上記端板３１２ａを取り外すことにより、粉砕容器３１２を開いて、容易にメンテナンスができるようになっている。
【００４９】
このメディア混合式ミルにおいては、上記攪拌部材３２２は、周速５〜３０ｍ／ｓの範囲の回転速度で駆動が可能であり、メディア分離部材３３２は、１０〜２０ｍ／ｓの範囲の回転速度で駆動が可能である。
【００５０】
上記粉砕室３１４内の下部には、案内環３５０が配置されている。内周環板３５２、その外周方向に間隔を隔てた外周環板３５４，下辺を構成する環状の下環板３５６および上辺を構成する上環板３５８から構成されており、内部は液密となっている。
【００５１】
この案内環３５０は、前記粉砕室３１４下方部分を半径方向に分割し、粉砕室下方部分内方部３１４ａと環状の粉砕室下方部分外方部３１４ｂとを構成する。前記粉砕室下方部分外方部３１４ｂは、粉砕メディアと原料スラリーの混合物の上昇通路の機能を果たす。
【００５２】
前記案内環３５０は、上記した構造であるので環状空間３５０ａを有し、前記粉砕容器に取り付けられた複数のパイプ３６０ａ、３６０ｂ（図１０参照）によって支えられ、該パイプ３６０ａ、３６０ｂを用いて前記環状空間に冷却水の通水排水が可能な構造である。従って、本発明では、原料スラリーを粉砕容器３１２内部からも冷却できる。
【００５３】
前記パイプ３６０ａ、３６０ｂは、図に示したように粉砕容器３１２の上方から延び、下端で前記案内環３５０を支持していることが好ましい。
【００５４】
前記案内環３５０は、図に示したようにその下端が前記撹拌部材３２２の上端以上にあり、そしてその上端が前記メディア分離部材３３２の下端と下方に所定の間隔を隔てた位置にあることが好ましい。
【００５５】
前記案内環の外周壁と粉砕容器の内周壁の間の間隔は、１０〜５０ｍｍであることが好ましい。上記間隔が、上記の下限未満であると、ビーズの動きを拘束しすぎであり、上限を越えると、自由度が増しすぎる。
【００５６】
前記案内環の高さは、粉砕室の高さの１／３〜１／２であることが好ましい。上記高さが、上記の下限未満であると、ビーズの流れのコントロールが不十分になり、上限を越えると、ビーズの流れのスムーズさが損なわれる。
【００５７】
作動においては、原料スラリー供給口３１６から原料である被粉砕粒子を含む原料スラリーを粉砕室３１４に導入しながら撹拌部材３２２を回転駆動する。粉砕室３１４内に導入されたスラリーは、粉砕室３１４内にすでに形成されているスラリーとメディア３３０の回転流れに乗って攪拌部材３２２の方向に下降移動されて、攪拌部材３２２により撹拌混合される。このとき、スラリーとメディア３３０は、半径方向外方に粉砕容器３１２の内壁まで移動され、この後撹拌混合された上記スラリーとメディア３３０は、今度は粉砕室３１４の内壁と案内環３５０の間の上昇通路を上昇移動する流れｆとなり、そして上昇しきると、今度は先の下降する流れとなる。粉砕室３１４中心付近やや上方において、スラリーおよびメディアにはメディア分離部材３３２により回転運動が与えられる。この回転運動により、質量の大きいメディアは半径方向外向きに付勢され、スラリーから分離される。この場合、被粉砕粒子のうち、粉砕が不十分で粒子サイズが大きいものもメディアと同様に挙動する。一方、十分に粉砕されて質量が小さくなった粒子を含むスラリーは、メディア分離部材３３２の内部空間に入り、回転軸３３４内部の原料出口３３８を介してメディア混合式ミル外部へ排出される。この構成により、上記の整った流れ中に、原料粒子は、自由に運動する粉砕メディアの接触により良質な破砕、分散が行われ、その結果、高品質の製品がえられる。また、本発明のメディア混合式ミルによれば、上記の作用により、粒度分布幅の狭い粉砕を達成することが可能になる。また、粉砕メディアの量も少なくて済む。
なお、本メディア混合式ミルにおいては、攪拌部材３２２が、メディア分離部材３３２から十分に離隔されているので、該メディア分離部材３３２の干渉が極めて少ない。
【符号の説明】
【００５８】
１０  スラリー供給装置
１２  ダイヤフラムポンプ
１４  開口
１６  ケース
１８  ダイヤフラム
２０  駆動装置
２２  主軸
２４  吸入ノズル
２６  吐出ノズル
２８  吸入弁
２８ａ  固定ダイヤフラム
２８ｂ  可動ダイヤフラム
３０  吐出弁
３０ａ  固定ダイヤフラム
３０ｂ  可動ダイヤフラム
３２  バネ
３４  バネ
３６  駆動装置
３８  駆動装置
４０  弁棒
４２  弁棒
４４  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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