(57)【要約】  スラリー品質低下、ランニングコスト増大、およびメンテナンス性低下を抑制したスラリー製造の手法を提供する。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（吸引ポンプ機構部Ｙ）と、混合装置に粉体Ｐを供給する粉体供給装置Ｘと、粉体用ドライボックス２３０とを有し、粉体供給装置Ｘの開口部（３１ａ、２２１）が粉体用ドライボックス２３０に収納されている。
2019087559.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、粉体用ドライボックスとを有し、前記粉体供給装置の開口部が前記粉体用ドライボックスに収納されているスラリー製造装置。
【請求項２】
前記粉体供給装置は、上側が開口したホッパと、前記ホッパに粉体を供給するフィーダとを有し、前記ホッパの開口部と前記フィーダの粉体排出口とが前記粉体用ドライボックスに収納されている請求項１に記載のスラリー製造装置。
【請求項３】
前記粉体供給装置は、前記フィーダに粉体を供給するフィーダホッパを有し、前記フィーダホッパのエア抜き口が前記粉体用ドライボックスに接続されている請求項２に記載のスラリー製造装置。
【請求項４】
前記混合装置を内部に収納する本体用ドライボックスを有する請求項１から３のいずれか１項に記載のスラリー製造装置。
【請求項５】
前記本体用ドライボックスの露点温度が、前記粉体用ドライボックスの露点温度よりも高い請求項４に記載のスラリー製造装置。
【請求項６】
前記本体用ドライボックスの内部に、前記混合装置を冷却する冷却装置が収納されている請求項４又は５に記載のスラリー製造装置。
【請求項７】
前記混合装置が遠心式分散混合ポンプである請求項１から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から７のいずれか１項に記載のスラリー製造装置。
【請求項９】
前記粉体が、硫化物固体電解質を含有する請求項１から８のいずれか１項に記載のスラリー製造装置。
【請求項１０】
スラリー製造装置の運転方法であって、
前記スラリー製造装置は、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、粉体用ドライボックスと、前記混合装置を内部に収納する本体用ドライボックスとを有し、前記粉体供給装置の開口部が前記粉体用ドライボックスに収納されており、
前記粉体供給装置から前記混合装置に粉体を供給する間は、前記粉体用ドライボックスと前記本体用ドライボックスの両方を運転し、
前記粉体供給装置から前記混合装置への粉体の供給が完了すると、前記粉体用ドライボックスの運転を停止し、前記本体用ドライボックスの運転を行う、スラリー製造装置の運転方法。
【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、およびスラリー製造装置の運転方法に関する。
【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。粉体の吸湿を防止する手法として、装置を設置する部屋を除湿することが考えられるが、大きな部屋を長時間除湿するには多大なランニングコストを要する。また装置全体を除湿したグローブボックス等に設置することが考えられるが、メンテナンス性が著しく低下してしまう。【０００５】
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、ランニングコスト増大、およびメンテナンス性低下を抑制したスラリー製造の手法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔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、粉体用ドライボックスとを有し、前記粉体供給装置の開口部が前記粉体用ドライボックスに収納されている点にある。【０００７】
上記の特徴構成によれば、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から、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。そして粉体用ドライボックスは少なくとも粉体供給装置の開口部を収納すればよいため、大がかりな設備は不要となり、ランニングコスト増大およびメンテナンス性低下を抑制することができる。【０００８】
〔構成２〕
本発明に係るスラリー製造装置の別の特徴構成は、前記粉体供給装置は、上側が開口したホッパと、前記ホッパに粉体を供給するフィーダとを有し、前記ホッパの開口部と前記フィーダの粉体排出口とが前記粉体用ドライボックスに収納されている点にある。【０００９】
上記の特徴構成によれば、ホッパの開口部とフィーダの粉体排出口とが粉体用ドライボックスに収納されているから、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。【００１０】
〔構成３〕
本発明に係るスラリー製造装置の別の特徴構成は、前記粉体供給装置は、前記フィーダに粉体を供給するフィーダホッパを有し、前記フィーダホッパのエア抜き口が前記粉体用ドライボックスに接続されている点にある。【００１１】
上記の特徴構成によれば、フィーダホッパのエア抜き口が粉体用ドライボックスに接続されているから、フィーダホッパ内の乾燥した空気を粉体用ドライボックスにて活用でき、ランニングコスト増大を更に抑制することができる。【００１２】
〔構成４〕
本発明に係るスラリー製造装置の別の特徴構成は、前記混合装置を内部に収納する本体用ドライボックスを有する点にある。【００１３】
上記の特徴構成によれば、混合装置を内部に収納する本体用ドライボックスを有するから、粉体が湿った空気に触れる事態を更に適切に回避し、スラリーの品質悪化を抑制することができる。【００１４】
〔構成５〕
本発明に係るスラリー製造装置の別の特徴構成は、前記本体用ドライボックスの露点温度が、前記粉体用ドライボックスの露点温度よりも高い点にある。【００１５】
本体用ドライボックスの内部では、粉体が直接露出する可能性が小さいため、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。上記の特徴構成によれば、本体用ドライボックスの露点温度が、粉体用ドライボックスの露点温度よりも高いから、ランニングコスト増大を更に抑制することができる。【００１６】
〔構成６〕
本発明に係るスラリー製造装置の別の特徴構成は、前記本体用ドライボックスの内部に、前記混合装置を冷却する冷却装置が収納されている点にある。【００１７】
混合装置には、温度上昇によるスラリーの変質を抑制するため、冷却装置が設けられる場合がある。上記の特徴構成によれば、本体用ドライボックスの内部に、前記混合装置を冷却する冷却装置が収納されているから、冷却装置の表面の結露発生を抑制することができ好適である。【００１８】
〔構成７〕
本発明に係るスラリー製造装置において、前記混合装置が遠心式分散混合ポンプであると好適である。【００１９】
〔構成８〕
本発明に係るスラリー製造装置は、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を製造する場合に好適に適用可能である。【００２０】
〔構成９〕
本発明に係るスラリー製造装置は、前記粉体が硫化物固体電解質を含有する場合に好適に適用可能である。【００２１】
〔構成１０〕
上記目的を達成するためのスラリー製造装置の運転方法の特徴構成は、スラリー製造装置の運転方法であって、
前記スラリー製造装置は、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、粉体用ドライボックスと、前記混合装置を内部に収納する本体用ドライボックスを有し、前記粉体供給装置の開口部が前記粉体用ドライボックスに収納されており、
前記粉体供給装置から前記混合装置に粉体を供給する間は、前記粉体用ドライボックスと前記本体用ドライボックスの両方を運転し、
前記粉体供給装置から前記混合装置への粉体の供給が完了すると、前記粉体用ドライボックスの運転を停止し、前記本体用ドライボックスの運転を行う、点にある。【００２２】
上記の特徴構成によれば、粉体供給装置から混合装置に粉体を供給する間は、粉体用ドライボックスと本体用ドライボックスの両方を運転するから、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。そして粉体供給装置から混合装置への粉体の供給が完了すると、粉体用ドライボックスの運転を停止し、本体用ドライボックスの運転を行うから、ランニングコスト増大を抑制することができる。
なお、粉体の供給が完了した場合とは、粉体供給装置から混合装置への粉体の供給が完了し、粉体供給装置に粉体が残っていない場合、及び、粉体供給装置に粉体が残っているものの、粉体供給装置から混合装置内への粉体の供給が停止され、外部からの粉体供給装置への粉体の供給口が蓋及びシャッタ等により塞がれて粉体供給装置が密閉されている場合を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】スラリー製造装置の概要を示す図
【図２】遠心式の吸引ポンプ機構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】遠心式の吸引ポンプ機構部の縦断側面図
【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】
【００２４】
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、粉体用ドライボックス２３０と、本体用ドライボックス２４０と、制御部Ｃとを備えて構成されている。
【００２５】
分散システム１００は、粉体供給装置Ｘと、吸引ポンプ機構部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。
【００２６】
スラリー製造装置２００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で混合されて吸引ポンプ機構部Ｙに供給される。吸引ポンプ機構部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）を吸引ポンプ機構部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。
【００２７】
粉体用ドライボックス２３０および本体用ドライボックス２４０は、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に、内部の空間を、例えば合成樹脂製のパネルで外部空間と仕切るものである。ただし、粉体用ドライボックス２３０および本体用ドライボックス２４０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、断熱性を有する各種素材、及び、金属製等であってもよい。
【００２８】
粉体用ドライボックス２３０は、外側ボックス２３１と、内側ボックス２３２とを有して構成される。除湿ユニット２３３の吸気側が、外側ボックス２３１に接続され、排気側が内側ボックス２３２に接続される。そして除湿ユニット２３３の運転条件が調整され、内側ボックス２３２の気圧が、粉体用ドライボックス２３０の外側の気圧（以下「外気圧」と記す。）よりも陽圧、すなわち例えば２〜３Ｐａ程度高い状態に保持される。外側ボックス２３１の気圧が、外気圧よりも陰圧、すなわち例えば１〜２Ｐａ程度低い状態に保持される。本実施形態では、外側ボックス２３１の露点温度が例えば−４０℃以下に、内側ボックス２３２の露点温度が例えば−７０℃以下に保持される。
内側ボックス２３２の露点温度を外側ボックス２３１の露点温度よりも低くすることで、外側ボックス２３１で露点温度を低く調整し、内側ボックス２３２でさらに露点温度を低く調整して段階的に露点温度を低下できる。これにより、内側ボックス２３２での低い露点温度の調整が容易であり、ランニングコストを低下できる。
なお、外側ボックス２３１及び内側ボックス２３２の露点温度は上記のものに限定されず、粉体Ｐの性状等に応じて適宜設定可能である。
また、上記の通り、外側ボックス２３１の気圧を外気圧よりも陰圧とすることで、外側ボックス２３１内に収容されている臭気が外側に拡散するのを抑制できる。また、内側ボックス２３２の気圧が外側ボックス２３１の気圧よりも高いため、内側ボックス２３２に向かう空気の流れが阻止され、内側ボックス２３２の露点温度の調整が容易であり、例えば−７０℃以下に保持できる。
【００２９】
本実施形態では、本体用ドライボックス２４０は、粉体用ドライボックス２３０とは異なり一重構造のものが用いられる。本体用ドライボックス２４０は、図示しない除湿ユニットにより露点温度が例えば−４０℃以下に保持される。
【００３０】
ここで、外側ボックス２３１の露点温度が例えば−４０℃以下に、内側ボックス２３２の露点温度が例えば−７０℃以下に保持され、本体用ドライボックス２４０の露点温度が例えば−４０℃以下に保持される場合、空気の流れは、例えば次の二系統となる。二系統のうち一の系統は、粉体用ドライボックス２３０での空気の流れであり、粉体用ドライボックス２３０用の除湿ユニット２３３から、内側ボックス２３２（外気圧よりも陽圧）、外側ボックス２３１（外気圧よりも陰圧）、除湿ユニット２３３という流れの循環で空気が流れる。また、二系統のうち別の系統は、本体用ドライボックス２４０での空気の流れであり、図示しない除湿ユニットから、本体用ドライボックス２４０、図示しない除湿ユニットという流れの循環で空気が流れる。
【００３１】
なお、本体用ドライボックス２４０の露点温度は、冷却装置２５０において結露が生じないような温度であればよく、例えば、−２０℃〜−３０℃であってもよい。この場合、外側ボックス２３１の露点温度が例えば−４０℃以下に、内側ボックス２３２の露点温度が例えば−７０℃以下に保持されると、空気の流れを、例えば次のようにすることができる。粉体用ドライボックス２３０用の除湿ユニット２３３から、内側ボックス２３２（外気圧よりも陽圧）、本体用ドライボックス２４０、外側ボックス２３１（外気圧よりも陰圧）に、さらに除湿ユニット２３３という順に空気を流すことができる。この場合、本体用ドライボックス２４０は、外側ボックス２３１よりも陽圧であり、かつ内側ボックス２３２よりも陰圧に設定されている。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及び本体用ドライボックス２４０により共用でき、本体用ドライボックス２４０用の図示しない除湿ユニットを、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。
【００３２】
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とを備えて構成されている。
【００３３】
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粉体用ドライボックス２３０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。
【００３４】
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の内側ボックス２３２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、粉体用ドライボックスの内側ボックス２３２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。
【００３５】
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、ミキシング機構６０へ供給する。ホッパ３１の上部開口部３１ａは、粉体用ドライボックス２３０の内側ボックス２３２の内部に配置されている。
【００３６】
以上述べた通り、本実施形態では、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、およびホッパ３１の上部開口部３１ａが、粉体用ドライボックス２３０の内側ボックス２３２に収納されている。またフィーダホッパ２１０のエア抜き口２１１が、粉体用ドライボックス２３０の外側ボックス２３１に接続されている。
【００３７】
冷却装置２５０は、吸引ポンプ機構部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、吸引ポンプ機構部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。
【００３８】
本実施形態では、図１に示すように、吸引ポンプ機構部Ｙ（混合装置の例）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とが、本体用ドライボックス２４０の内部に収納されている。本実施形態では、本体用ドライボックス２４０の露点温度は例えば−４０℃であり、粉体用ドライボックス２３０の露点温度の一例である−７０℃よりも高い。
【００３９】
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の外側ボックス２３１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。
【００４０】
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、粉体用ドライボックス２３０および本体用ドライボックス２４０の運転を制御する。制御部Ｃは、粉体供給装置Ｘから吸引ポンプ機構部Ｙ（混合装置）に粉体を供給する間は、粉体用ドライボックス２３０と本体用ドライボックス２４０の両方を運転させる。そして粉体供給装置Ｘから吸引ポンプ機構部Ｙへの粉体の供給が完了すると、粉体用ドライボックス２３０の運転を停止し、本体用ドライボックス２４０の運転を行う。
なお、粉体の供給が完了した場合とは、粉体供給装置Ｘから吸引ポンプ機構部（混合装置）Ｙへの粉体の供給が完了し、粉体供給装置Ｘに粉体が残っていない場合、及び、粉体供給装置Ｘに粉体が残っているものの、粉体供給装置Ｘから吸引ポンプ機構部Ｙ内への粉体の供給が停止され、外部からの粉体供給装置Ｘへの粉体の供給口が図示しない蓋及びシャッタ等により塞がれて粉体供給装置Ｘが密閉されている場合を含む。このように粉体供給装置Ｘに粉体が残っていても粉体供給装置Ｘを密閉することで、粉体が湿気を吸収してしまうのを抑制できる。
【００４１】
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、吸引ポンプ機構部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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
溶媒としては、酪酸ブチル、脱水ヘプタンが例示される。
【００５０】
以下、スラリー製造装置２００の構成、特に分散システム１００の構成について更に詳しく説明する。
【００５１】
〔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吸引ポンプ機構部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を吸引ポンプ機構部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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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を下流側の吸引ポンプ機構部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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
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を介して下流側の吸引ポンプ機構部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、吸引ポンプ機構部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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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が攪拌羽根３２Ａにより攪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を通して吸引ポンプ機構部Ｙに定量供給される。
【００６１】
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吸引ポンプ機構部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。
【００６２】
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、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吸引ポンプ機構部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を介して吸引ポンプ機構部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を介して直接に吸引ポンプ機構部Ｙに供給するようにしてもよい。この場合、例えばホッパ３１と吸引ポンプ機構部Ｙとを直接つなぐ通路が別途形成されており、粉体Ｐの性状に応じて、ホッパ３１から定量供給部４０を介して吸引ポンプ機構部Ｙへ粉体Ｐを供給するか、あるいは、ホッパ３１から吸引ポンプ機構部Ｙへ粉体Ｐを供給するかを切り換え可能に構成されていると好ましい。
【００６３】
図２に示すように、粉体排出管４５には、吸引ポンプ機構部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。
【００６４】
〔溶媒供給部〕
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を設定流量で吸引ポンプ機構部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を吸引ポンプ機構部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。
【００６５】
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。
【００６６】
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が吸引ポンプ機構部Ｙの供給室１３内に吸引導入される。
【００６７】
〔吸引ポンプ機構部〕
図２、図５〜図８に基づいて、吸引ポンプ機構部Ｙについて説明を加える。
図５に示すように、吸引ポンプ機構部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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
吸引ポンプ機構部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。
【００７３】
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。
【００７４】
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、攪拌羽根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。
【００７５】
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、吸引ポンプ機構部Ｙ内が減圧される。
【００７６】
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。
【００７７】
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、吸引ポンプ機構部Ｙ内が減圧される。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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）。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
〔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、吸引ポンプ機構部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。
【００８８】
〔制御部〕
特に制御部Ｃは、ロータ５（回転翼６）の回転数を制御可能に構成され、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の回転数を設定し、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内の領域を、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せることができるように構成されている。
【００８９】
〔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及び本体用ドライボックス２４０を運転して、露点温度を低下させる。冷却装置２５０を運転する。また、除湿ユニット２３３の調整により、内側ボックス２３２の気圧を陽圧（外気圧より２〜３Ｐａ程度高い状態）とし、外側ボックス２３１の気圧を陰圧（外気圧より２〜３Ｐａ程度低い状態）とする。
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、吸引ポンプ機構部Ｙの運転を開始する。ロータ５を回転させた後に液体Ｒを吸引ポンプ機構部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。
吸引ポンプ機構部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、吸引ポンプ機構部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。
【００９０】
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、攪拌羽根３２Ａの攪拌作用及び吸引ポンプ機構部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。
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。
【００９１】
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から吸引ポンプ機構部Ｙへの粉体の供給を停止する。そして粉体用ドライボックス２３０の運転を停止する。本体用ドライボックス２４０の運転は継続される。
【００９２】
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。
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。
【００９３】
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。
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。
【００９４】
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を通して再び吸引ポンプ機構部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。
【００９５】
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、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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
＜他の実施形態＞（１）上述の実施形態では、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。
【００９９】
（２）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が供給されるのを抑制し、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が溢れてしまうのを抑制できる。
【０１００】
（３）上記実施形態では、粉体用ドライボックス２３０は、外側ボックス２３１と内側ボックス２３２とを有しており、二重のボックスで構成されている。しかし、粉体用ドライボックス２３０は、１重のボックスで構成されていてもよい。この場合、粉体用ドライボックス２３０は、内側ボックス２３２のみから構成されていてもよい。そして、内側ボックス２３２は、上記実施形態と同様に、露点温度は例えば−７０℃に保持される。また、内側ボックス２３２の気圧は、粉体用ドライボックス２３０の外気圧よりも陽圧、すなわち例えば２〜３Ｐａ程度高い状態に保持される。
【０１０１】
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】
【０１０２】
１  ：本体ケーシング
２  ：前壁部
３  ：後壁部
４  ：外周壁部
５  ：ロータ
５ａ：取付部
６  ：回転翼
７  ：ステータ
７ａ：供給室側透孔
７ｂ：導入室側透孔
８  ：翼室
９  ：掻出翼
９Ｂ：基端部
９Ｍ：中間部
９Ｔ：先端部
９ａ：背面
９ｆ：掻き出し面
９ｉ：内向き側面
９ｍ：放散面
９ｏ：外向き側面
９ｔ：先端面
１０：環状溝
１１：供給口
１２：吐出部
１３：供給室
１４：導入室
１４ａ：絞り部
１５：区画板
１５ａ：筒状摺接部
１５ｂ：漏斗状部
１５ｃ：環状平板部
１６：循環路
１７：導入口
１８：吐出路
１９：駆動軸
２０：間隔保持部材
２１：攪拌羽根
２２：排出路
３１：ホッパ
３１ａ：上部開口部
３１ｂ：下部開口部
３２：攪拌機構
３２Ａ：攪拌羽根
３２Ｂ：取付部材
３２Ｃ：伝動部材
４０：定量供給部
４１：導入部
４２：開口閉鎖部材
４３：ケーシング
４３ａ：供給口
４３ｂ：排出口
４４：計量回転体
４４ａ：板状隔壁
４４ｂ：粉体収容室
４５：粉体排出管
４６：シャッタバルブ
４７：膨張室
４８：駆動軸
４９：円盤部材
５２：溶媒供給管
６０：ミキシング機構
６１：ミキシング部材
６２：筒状部
６３：スリット
６４：環状流路
６５：環状流路形成部
７０：再循環機構部
７１：円筒状容器
１００：分散システム
２００：スラリー製造装置
２１０：フィーダホッパ
２１１：エア抜き口
２２０：フィーダ
２２１：粉体排出口
２３０：粉体用ドライボックス
２３１：外側ボックス
２３２：内側ボックス
２３３：除湿ユニット
２４０：本体用ドライボックス
２５０：冷却装置
２６０：タンク
２６１：ポンプ
２７０：圧力抜き部
２７１：フィルタ
２８０：架台
Ａ１：中心軸
Ａ２：軸心
Ａ３：軸心
Ｃ  ：制御部
Ｆ  ：スラリー
Ｆｐ：予備混合物
Ｆｒ：未溶解スラリー
Ｍ１：羽根駆動モータ
Ｍ２：計量回転体駆動モータ
Ｍ３：ポンプ駆動モータ
Ｍ４：タンク撹拌モータ
Ｐ  ：粉体
Ｒ  ：液体
Ｖ  ：概略
Ｘ  ：粉体供給装置
Ｙ  ：吸引ポンプ機構部（混合装置）
【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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【国際調査報告】
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