(57)【要約】      （修正有）【課題】粉体と液体との混練製品の歩留まりが良く、しかも量産に適し、製造コストを低減することができ、操作ないし取扱いの簡便な粉体と液体との連続混練装置を提供する。【解決手段】内部に回転駆動軸に軸支した回転混練盤１２を収納配置してなる混練室１４を設け、この混練室の上部中央に前記回転混練盤の中心部に指向して粉体を定量的に連続供給する粉体供給筒を連通接続し、前記混練室内へ液体を供給する手段を設け、前記混練室１４において前記回転混練盤１２により粉体と液体との均質な混練を行うように構成した粉体と液体との連続混練装置１０において、前記回転混練盤１２の上面側と前記混練室のカバー部材２４の内面側との間において、遠心方向に通過する粉体と液体との混練物に対し剪断作用を付与する溝部をそれぞれ対向面に形成した回転板３２と固定板３４とからなる剪断混練部材３０を設けた。【選択図】図１
2011067780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に回転駆動軸に軸支した回転混練盤を収納配置してなる混練室を設け、この混練室の上部中央に前記回転混練盤の中心部に指向して粉体を定量的に連続供給するように開口した粉体供給口を介して粉体供給筒を連通接続し、前記混練室における粉体供給口の外周上面をカバー部材により蓋被すると共に、このカバー部材に対し前記混練室内へ液体を供給する手段を設け、前記混練室において前記回転混練盤により粉体と液体との均質な混練を行うように構成した粉体と液体との連続混練装置において、
前記回転混練盤の上面側と前記混練室のカバー部材の内面側との間において、遠心方向に通過する粉体と液体との混練物に対し剪断作用を付与する溝部をそれぞれ対向面に形成した回転板と固定板とからなる剪断混練部材を設けたことを特徴とする粉体と液体との連続混練装置。
【請求項２】
前記溝部を形成した回転板と固定板とからなる剪断混練部材は、前記回転混練盤の上面側において、その外周側に沿って所定幅でその上面を一定方向にローレット状の切削加工を施した回転環状板を配置し、前記回転環状板に対向するように前記混練室のカバー部材の内面側において、前記回転環状板のローレットと交差する方向にローレット状の切削加工を施した固定環状板を固定配置した構成とすることを特徴とする請求項１記載の粉体と液体との連続混練装置。
【請求項３】
前記溝部を形成した回転板と固定板とからなる剪断混練部材は、前記回転混練盤の上面側において、その外周側に沿って所定幅としその上面を半径方向外方に順次段階的にその高さと幅が低く狭くなるように環状段部を形成した回転円板を配置し、前記回転円板に対向するように前記混練室のカバー部材の内面側において、前記回転円板の環状段部と嵌合して所要の隙間（ラビリンス）を有するように環状凹部を形成した固定円板を固定配置した構成とすることを特徴とする請求項１記載の粉体と液体との連続混練装置。
【請求項４】
上部胴の内部に回転駆動軸に軸支した第１の回転混練盤を収納配置してなる第１の混練室を設け、この第１の混練室の上部中央に粉体を定量的に連続供給するように開口した粉体供給口を介して粉体供給筒を連通接続し、前記上部胴における粉体供給口の外周上面をカバー部材により蓋被し、前記上部胴の下方にその一側部に排出口を設けた下部胴を接続配置し、この下部胴の内部に前記回転駆動軸に軸支した第２の回転混練盤を収納配置してなる第２の混練室を設け、前記カバー部材に対し前記第１の混練室内へ液体を供給する手段を設け、前記第１の混練室において粉体と液体とを混練し、得られた混練物を前記第１の回転混練盤の外周縁部より第２の混練室内の第２の回転混練盤上の混練領域へ導入するよう構成した粉体と液体との連続混練装置において、
前記第１の混練室と第２の混練室との境界部において、遠心方向に通過する粉体と液体との混練物に対し剪断作用を付与する溝部をそれぞれ対向面に形成した回転板と固定板とからなる剪断混練部材を設けたことを特徴とする粉体と液体との連続混練装置。
【請求項５】
前記溝部を形成した回転板と固定板とからなる剪断混練部材は、前記第２の回転混練盤の上面側において、その外周側に沿って所定幅でその上面を一定方向にローレット状の切削加工を施した回転環状板を配置し、前記回転環状板に対向するように前記第１の混練室と第２の混練室との境界部において、前記回転環状板のローレットと交差する方向にローレット状の切削加工を施した固定環状板を固定配置した構成とすることを特徴とする請求項４記載の粉体と液体との連続混練装置。
【請求項６】
前記溝部を形成した回転板と固定板とからなる剪断混練部材は、前記第２の回転混練盤の上面側において、その外周側に沿って所定幅としその上面を半径方向外方に順次段階的にその高さと幅が低く狭くなるように環状段部を形成した回転円板を配置し、前記第１の混練室と第２の混練室との境界部において、前記回転円板の環状段部と嵌合して所要の隙間（ラビリンス）を有するように環状凹部を形成した固定円板を固定配置した構成とすることを特徴とする請求項４記載の粉体と液体との連続混練装置。
【請求項７】
前記溝部を形成した回転板と固定板とからなる剪断混練部材は、前記第１の混練室と第２の混練室との境界部に配置され、前記第１の混練室側において、前記回転駆動軸に軸支した開口率４０〜５０％のパンチングメタルからなる回転多孔円板を配置し、前記回転多孔円板に対向するように前記第２の混練室側において、前記と同様に開口率４０〜５０％のパンチングメタルからなる固定多孔円板を固定配置した構成とすることを特徴とする請求項４記載の粉体と液体との連続混練装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を加湿、スラリー化、懸濁化あるいは乳化させるために、粉体と液体とを連続的に混合して混練する装置に係り、特に粉体と液体との混合に際して、液体の温度条件等により粉体の一部が液体に対して未溶解状態を発生することなく、常に円滑にして適正な粉体と液体との連続的な混練を効率良く達成することができる粉体と液体との連続混練装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、化学、薬品、プラスチック、電子、食品、窯業、機械、金属等の産業分野において、各種素材の成形もしくは加工に際して、粉体を取扱うことが不可欠である。このような、粉体の取扱いに際しては、その分散、定量供給、成型、工程間輸送等の生産技術上の主要工程において、それぞれ必要な機器ないし装置として、粉体と液体との連続混合装置が知られている。
【０００３】
従来において、この種の粉体と液体との連続混合装置ないし連続混練装置として、粉体を加湿、スラリー化、懸濁化あるいは乳化させる場合において、粉体と液体とを連続的に混合ないし混練して定量供給することができる、粉体と液体との連続混練装置等が種々提案され、実用化されている。
【０００４】
本出願人は、先に、粉体と液体との連続混合装置として、基盤で覆われた混合室内で回転している回転混合盤に、連続的に定量供給される粉体に対して、複数の噴射ノズルから液体を噴射させ、前記回転混合盤に設けられこの回転混合盤の回転に伴って前記噴射ノズル口を横切るように配置された複数の上面スクレーパと、前記回転混合盤に設けられ前記混合室の内壁に沿って旋回する側面スクレーパおよび排出翼とにより、攪拌混合して粉体を少量の液体であっても均一に加湿するように構成した、粉体を均一に加湿するための連続混合方法およびその装置を開発し、特許を取得した（特許文献１参照）。
【０００５】
すなわち、前記特許文献１に記載の粉体を均一に加湿するための連続混合装置は、粉体供給筒から定量的に連続供給される粉体は、混合室内で高速回転している回転混合盤により飛散して、薄膜状態に展開される。この粉体に対して、対称的に配置された噴射ノズルからは、液体が噴霧状となって混合室内に噴射される。この場合、回転混合盤においては、その上面に設けられた上面スクレーパおよび側面スクレーパが設けられているため、これらの攪拌効果と、前記上面スクレーパが前記噴射ノズル口を横切ることにより、薄膜状態で展開している粉体に、噴霧状液体が均一に分散混合して、所定の湿り気が与えられる。そして、この湿り気が与えられた粉体は、回転混合盤の下面に設けられた混合・排出翼体および側面スクレーパにより排出口から連続的に排出されるように構成されている。
【０００６】
また、従来において、連続的に供給される粉体を加湿混練するに際しては、粉体を如何に均一に加湿し、かつ如何なる混練系統を通過させるかはきわめて重要であると共に極めて困難な問題でもあることであり、粉体を十分に混練するための一般的な手段としては、加湿手段と混練手段とを分離したものであって、混練手段としては複数の混練装置で繰り返し混練するものであった。この場合、前述のように混練を繰り返す手段では、複数の混練装置を必要とし、装置間における材料の移送速度がばらついたり品質が悪化したりするために、これらを防止するための設備費の増大が余儀なくされる等の難点がある。
【０００７】
そこで、本出願人は、先に、連続的に定量供給される粉体に対して、その粉体の粒子状態（一次粒子の状態）で均一に加湿することができ、このようにして粒子を膨潤させた状態で集約して混練系に送り、混練系では混練系通過時間を可及的に長くして通過剪断力で十分に混練することができる、粉体をスラリー化するための連続混練方法およびその装置を開発し、特許を取得した（特許文献２参照）。
【０００８】
すなわち、前記特許文献２に記載の粉体をスラリー化するための連続混練装置は、基盤で覆われた混合室と、定量供給装置等に接続され、粉体を連続的に定量供給する供給筒と、該供給筒から供給される粉体を飛散展開させるために混合室内に配置された回転混合盤と、飛散展開された粉体に対して主液体を環状溢流膜として流下させるために混合室上部中央に配置された逆円錐型の溢流筒と、前記飛散展開された粉体に対して更に添加剤等の微量液体を噴射するための複数の噴射ノズルと、前記回転混合盤に設けられていて該回転混合盤の回転に伴って前記噴射ノズル口を横切るように配置された複数の上面スクレーパと、前記回転混合盤に設けられていて前記混合室の内壁に沿って旋回する側面スクレーパと、粉体を中央に集約するために前記混合室の底面に配置された集約翼と、前記混合室の次段に設けられた混練室と、前記混合室から供給される加湿された粉体を遠心方向に展開させるために混練室内に配置された回転混練盤と、混練室の上壁に固定された固定混練ピンと、前記回転混練盤に植設された可動混練ピンと、混練された粉体を排出口に排出するために前記回転混練盤に設けられた混練型掻出翼とを備えた構成からなる。
【０００９】
さらに、本出願人は、前記特許文献２に記載の連続混練装置の改良案として、上下複数段の混練室を設けて、これらの混練室内に配置した回転混練盤の高速回転に際し、軸振れを防止することができると共に、各回転混練盤の結合部における粉体と液体との混練およびその移送ないし流動化を円滑にかつ効率よく達成するための構成を簡略化しかつコンパクト化することができ、製造コストを低減し得るばかりでなく、メンテナンスや運転に要するコストの低減も容易に達成することができる粉体・液体連続混練装置を開発し、特許を取得した（特許文献３参照）。
【００１０】
すなわち、前記特許文献３に記載の粉体・液体連続混練装置は、粉体を連続的に定量供給する粉体供給筒の開口部を囲繞するように液体を環状溢流膜として流下させるオーバーフローコーンを設け、このオーバーフローコーンを第１の基盤上に支持すると共に、この第１の基盤の下方に前記オーバーフローコーンと同心的に上部胴を囲繞配置して第１の混練室を形成し、前記上部胴を第２の基盤上に支持すると共に、この第２の基盤の下方に前記上部胴と同心的かつ上部胴の直径より大径にしてその一側部に排出口を設けた下部胴を囲繞配置して第２の混練室を形成し、前記第１の混練室および第２の混練室内に粉体と液体との混練およびその移送を行うための混練ピンおよびスクレーパをそれぞれ取付けた第１の回転混練盤と第２の回転混練盤とを収納配置してこれらの回転混練盤を回転駆動軸に同軸結合し、前記第１の混練室において液体と混練された粉体を第１の回転混練盤の外周縁部より、第２の混練室内の第２の回転混練盤上の混練領域へ直接導入するように構成配置した構成からなる。
【００１１】
前述した特許文献１〜３にそれぞれ記載の粉体と液体との連続混合ないし混練装置においては、混合ないし混練室の上方に設けた溢流筒ないしオーバーフローコーンにおいて、液体を環状溢流膜として流下させることによって、粉体との混合ないし混練を行うように構成されている。そこで、本出願人は、粉体と液体とを連続的に供給し、回転混合盤により粉体と液体との均一な混合流体を得るに際して、混合室内における混合物の付着や発熱を防止すると共に混合ないし混合物の品質の変化を防止し、混合室の製造ないしメンテナンスを容易化して、装置の長期間に亘る連続運転を可能にし、しかも設備コストの低減を達成することができる粉体と液体と連続混合装置を開発し、特許を取得した（特許文献４参照）。
【００１２】
すなわち、前記特許文献４に記載の粉体と液体との連続混合装置は、内部に回転混合盤を収納配置した混合室を設け、この混合室の上部中央に回転混合盤の中心部に指向して粉体を定量的に連続供給するように開口した粉体供給口を介して粉体供給筒を連通接続し、前記混合室における粉体供給口の外周上面をカバー部材により蓋被すると共に、このカバー部材に混合室内へ液体を供給するための液体噴射ノズルを設け、前記混合室内に粉体と液体とを連続的に供給して、前記回転混合盤により粉体と液体との均一な混合流体を得るように構成し、前記混合室は、回転混合盤を囲繞する内部周面を直管状に形成した胴部と、内部底面を水平面状に形成した底板とから構成し、その外周の一部に混合流体の排出口を設け、そして前記混合室の内部周面および内部底面からなる内面部をそれぞれ被覆すると共に、この被覆される周面部と底面部との境界部分をそのほぼ全周に亘ってテーパ状に隆起させた形状に形成し、さらに前記混合室の排出口と対応する位置に排出口を設けてなる、非金属材料で構成した非金属製スリーブを、交換可能に装着した構成からなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特公昭６３−４３１２７号公報
【特許文献２】特公昭６３−４５６１１号公報
【特許文献３】特許第３８３５７３４号公報
【特許文献４】特許第４０９１４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかるに、例えば糊粉材系の添加剤と顆粒状の塩を含む食品混合粉に対し、冷水を添加して均質な混練を行う場合において、前述した従来の特許文献１ないし特許文献４に記載の構成からなる粉体と液体との連続混合ないし混練装置を使用した場合、顆粒状の塩が水に溶け難く、未溶解物が残る傾向にあることが判明した。
【００１５】
そこで、本発明者等は、鋭意研究並びに試作を重ねた結果、前記特許文献４に記載される粉体と液体との連続混合装置をベースとして、混練室内に設けた回転混練盤の上面側に、その外周側に沿って所定幅としその上面を一定方向にローレット状の切削加工を施した回転環状板を配置し、この回転環状板に対向するように、混練室のカバー部材の内面側に前記回転環状板のローレットと交差する方向にローレット状の切削加工を施した固定環状板を設けた構成とすることにより、前記回転混練盤の上面における混合粉体と液体との混練物が、その回転により生じる遠心力で前記ローレット状に切削加工された回転環状板と固定環状板との間を通過する際に、前記混合粉体と液体との混練物に対し剪断作用を付与して、未溶解物の残留を解消することができることを突き止めた。
【００１６】
なお、前記構成において、混合粉体に対する液体の供給手段としては、前述したノズル方式に代えて、混練室の上方に給液管を配置して混合粉体が供給落下する中心部に指向して液体をスプレー方式やノズル方式で供給するように構成したり、あるいは混練室の上部中央に回転混練盤の中心部に指向して粉体を定量的に連続供給するように開口した粉体供給口の外周にオーバーフローコーンを設けて、オーバーフローコーンによる環状溢流膜として流下させるように構成したりする、従来公知の液体供給手段を採用することができる。
【００１７】
なお、前記構成においては、回転混練盤は単体からなる単一混合室からなる構成であるが、特許文献３に記載される粉体・液体連続混練装置のように、上下２段に回転混練盤を設けて第１の混練室と第２の混練室とを配置した構成とすることもできる。この場合、前記第１の混練室と第２の混練室との境界部において、ローレット状の切削加工を施した回転環状板と、固定環状板とを設けた構成とすることにより、前記第１の混練室において第１の回転混練盤の作用により得られた混合粉体と液体との混練物が、第２の混練室の第２の回転混練盤に導入され、前記回転環状板と固定環状板との間を通過する際に、前記混合粉体と液体との混練物に対し剪断作用を付与して、未溶解物の残留を解消することができることを突き止めた。
【００１８】
そして、この場合においても、混合粉体に対する液体の供給手段としては、前述したように、第１の混練室の上方に給液管を配置して混合粉体が供給落下する中心部に指向して液体をスプレー方式やノズル方式で供給するように構成したり、あるいは第１の混練室の上部中央に、第１の回転混練盤の中心部に指向して粉体を定量的に連続供給するように開口した粉体供給口を囲繞するようにオーバーフローコーンを設けて、オーバーフローコーンによる環状溢流膜として流下させるように構成したりする、従来公知の液体供給手段を採用することができる。
【００１９】
また、連続混練装置の代案として、前記特許文献４に記載される粉体と液体との連続混合装置をベースとして、混練室内に設けた回転混練盤の上面側にその外周側に沿って所定幅としその上面を半径方向外方に順次段階的にその高さと幅が低く狭くなるように環状段部を形成した回転環状板を配置し、この回転環状板に対向するように、混合室のカバー部材の内面側に前記回転環状板の環状段部と嵌合して所要の隙間（ラビリンス）を有するように環状凹部を形成した固定環状板を設けた構成とすることにより、前記回転混合盤の上面における混合粉体と液体との混練物が、その回転により生じる遠心力で前記回転環状板と固定環状板との隙間（ラビリンス）を通過する際に、前記混合粉体と液体との混練物に対し剪断作用を付与して、未溶解物の残留を解消することができることを突き止めた。
【００２０】
さらに、連続混練装置の代案として、前記特許文献３に記載される粉体・液体連続混練装置をベースとして、第１の混練室と第２の混練室とにそれぞれ配置される第１の回転混練盤と第２の回転混練盤とを軸支する垂直に起立する回転駆動軸に対し、前記第１の混練室と第２の混練室との境界部において、第１の混練室側には前記回転駆動軸に軸支した開口率４０〜５０％のパンチングメタルからなる回転多孔板を配置し、この回転多孔板に対向するように、第２の混練室側には混練室ケーシング内に固定した前記と同様に開口率４０〜５０％のパンチングメタルからなる固定多孔板を設けた構成とし、前記第１の混練室の上部中央から第１の混練室へ混合粉体を供給し、液体を例えばオーバーフローコーンにより環状溢流膜として流下させながら前記混合粉体と混練するように構成することにより、第１の混練室から第２の混練室へ移行する前記混合粉体と液体との混練物に対し剪断作用を付与して、未溶解物の残留を解消することができることを突き止めた。
【００２１】
従って、本発明の目的は、所要の粉体に対し所要の目的のために必要な成分を所要の液体と共に添加する際に、前記粉体に必要な成分を均質に分散するように添加混練することができると共に、粉体と液体との混練製品の歩留まりが良く、しかも量産に適し、製造コストを低減することができる、操作ないし取扱いの簡便な粉体と液体との連続混練装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
前記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の粉体と液体との連続混練装置は、内部に回転駆動軸に軸支した回転混練盤を収納配置してなる混練室を設け、この混練室の上部中央に前記回転混練盤の中心部に指向して粉体を定量的に連続供給するように開口した粉体供給口を介して粉体供給筒を連通接続し、前記混練室における粉体供給口の外周上面をカバー部材により蓋被すると共に、このカバー部材に対し前記混練室内へ液体を供給する手段を設け、前記混練室において前記回転混練盤により粉体と液体との均質な混練を行うように構成した粉体と液体との連続混練装置において、
前記回転混練盤の上面側と前記混練室のカバー部材の内面側との間において、遠心方向に通過する粉体と液体との混練物に対し剪断作用を付与する溝部をそれぞれ対向面に形成した回転板と固定板とからなる剪断混練部材を設けたことを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項２に記載の粉体と液体との連続混練装置において、前記溝部を形成した回転板と固定板とからなる剪断混練部材は、前記回転混練盤の上面側において、その外周側に沿って所定幅でその上面を一定方向にローレット状の切削加工を施した回転環状板を配置し、前記回転環状板に対向するように前記混練室のカバー部材の内面側において、前記回転環状板のローレットと交差する方向にローレット状の切削加工を施した固定環状板を固定配置した構成とすることを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項３に記載の粉体と液体との連続混練装置において、前記溝部を形成した回転板と固定板とからなる剪断混練部材は、前記回転混練盤の上面側において、その外周側に沿って所定幅としその上面を半径方向外方に順次段階的にその高さと幅が低く狭くなるように環状段部を形成した回転円板を配置し、前記回転円板に対向するように前記混練室のカバー部材の内面側において、前記回転円板の環状段部と嵌合して所要の隙間（ラビリンス）を有するように環状凹部を形成した固定円板を固定配置した構成とすることを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項４に記載の粉体と液体との連続混練装置は、上部胴の内部に回転駆動軸に軸支した第１の回転混練盤を収納配置してなる第１の混練室を設け、この第１の混練室の上部中央に粉体を定量的に連続供給するように開口した粉体供給口を介して粉体供給筒を連通接続し、前記上部胴における粉体供給口の外周上面をカバー部材により蓋被し、前記上部胴の下方にその一側部に排出口を設けた下部胴を接続配置し、この下部胴の内部に前記回転駆動軸に軸支した第２の回転混練盤を収納配置してなる第２の混練室を設け、前記カバー部材に対し前記第１の混練室内へ液体を供給する手段を設け、前記第１の混練室において粉体と液体とを混練し、得られた混練物を前記第１の回転混練盤の外周縁部より第２の混練室内の第２の回転混練盤上の混練領域へ導入するよう構成した粉体と液体との連続混練装置において、
前記第１の混練室と第２の混練室との境界部において、遠心方向に通過する粉体と液体との混練物に対し剪断作用を付与する溝部をそれぞれ対向面に形成した回転板と固定板とからなる剪断混練部材を設けたことを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項５に記載の粉体と液体との連続混練装置において、前記溝部を形成した回転板と固定板とからなる剪断混練部材は、前記第２の回転混練盤の上面側において、その外周側に沿って所定幅でその上面を一定方向にローレット状の切削加工を施した回転環状板を配置し、前記回転環状板に対向するように前記第１の混練室と第２の混練室との境界部において、前記回転環状板のローレットと交差する方向にローレット状の切削加工を施した固定環状板を固定配置した構成とすることを特徴とする。
【００２７】
本発明の請求項６に記載の粉体と液体との連続混練装置において、前記溝部を形成した回転板と固定板とからなる剪断混練部材は、前記第２の回転混練盤の上面側において、その外周側に沿って所定幅としその上面を半径方向外方に順次段階的にその高さと幅が低く狭くなるように環状段部を形成した回転円板を配置し、前記第１の混練室と第２の混練室との境界部において、前記回転円板の環状段部と嵌合して所要の隙間（ラビリンス）を有するように環状凹部を形成した固定円板を固定配置した構成とすることを特徴とする。
【００２８】
本発明の請求項７に記載の粉体と液体との連続混練装置において、前記溝部を形成した回転板と固定板とからなる剪断混練部材は、前記第１の混練室と第２の混練室との境界部に配置され、前記第１の混練室側において、前記回転駆動軸に軸支した開口率４０〜５０％のパンチングメタルからなる回転多孔円板を配置し、前記回転多孔円板に対向するように前記第２の混練室側において、前記と同様に開口率４０〜５０％のパンチングメタルからなる固定多孔円板を固定配置した構成とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の請求項１および請求項４に記載の粉体と液体との連続混練装置によれば、所要の粉体に対し所要の目的のために必要な成分を所要の液体と共に添加する際に、前記粉体に必要な成分を均質に分散するように添加混練することができると共に、粉体と液体との混練製品の歩留まりが良く、しかも量産に適し、製造コストの低減を容易に達成することができる、粉体と液体との連続混練装置を得ることができる。
【００３０】
本発明の請求項２および請求項５に記載の粉体と液体との連続混練装置によれば、剪断混練部材としてローレット状の切削加工を施した回転環状板と固定環状板との組合せを使用することにより、種々の粉体に対し特定の目的のために必要な成分を所要の液体と共に添加する際に、極めて効率良く、前記粉体に必要な成分を均質に分散するように添加混練することができる。
【００３１】
本発明の請求項３および請求項６に記載の粉体と液体との連続混練装置によれば、剪断混練部材として半径方向外方に順次段階的にその高さと幅が低く狭くなるように環状段部を形成した回転円板と固定円板との組合せを使用することによっても、前記と同様に、所要の粉体に対し特定の目的のために必要な成分を所要の液体と共に添加する際に、前記粉体に必要な成分を均質に分散するように添加混練することができる。
【００３２】
本発明の請求項７に記載の粉体と液体との連続混練装置によれば、剪断混練部材として比較的簡単な構成のパンチングメタルからなる回転多孔円板と固定多孔円板との組合せを使用することにより、所要の粉体に対し特定の目的のために必要な成分を所要の液体と共に添加する際に、前記粉体に必要な成分を均質に分散するように添加混練することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る粉体と液体との連続混練装置の基本的な構成例を示す概略断面側面図である。
【図２】図１に示す本発明に係る粉体と液体との連続混練装置の変形例を示す概略断面側面図である。
【図３】本発明に係る粉体と液体との連続混練装置に設ける剪断混練部材の第１の実施例を示すものであって、図１に示す連続混練装置の構成例に適用する場合の要部断面図である。
【図４】本発明に係る粉体と液体との連続混練装置に設ける剪断混練部材の第１の実施例を示すものであって、図２に示す連続混練装置の構成例に適用する場合の要部断面図である。
【図５】図３および図４における剪断混練部材の回転環状板を示すものであって、（ａ）は回転環状板の要部平面図、（ｂ）は回転環状板の中央縦断面図である。
【図６】図３および図４における剪断混練部材の固定環状板を示すものであって、（ａ）は固定環状板の中央縦断面図、（ｂ）は固定環状板の要部底面図である。
【図７】本発明に係る粉体と液体との連続混合装置に設ける剪断混練部材の第２の実施例を示すものであって、図１に示す連続混練装置の構成例に適用する場合の要部断面図である。
【図８】図７における剪断混練部材の回転円板を示すものであって、（ａ）は回転円板の要部平面図、（ｂ）は回転円板の中央縦断面図である。
【図９】図７における剪断混練部材の固定円板を示すものであって、（ａ）は固定円板の中央縦断面図、（ｂ）は固定円板の要部底面図である。
【図１０】本発明に係る粉体と液体との連続混合装置に設ける剪断混練部材の第３の実施例を示すものであって、図２に示す連続混練装置の構成例に適用する場合の要部断面図である。
【図１１】図１０における剪断混練部材の回転多孔円板（固定多孔円板）の要部平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
次に、本発明に係る粉体と液体との連続混練装置の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明に係る粉体と液体との連続混練装置の基本的な構成例を示すものである。すなわち、図１に示す構成例において、粉体と液体との連続混練装置１０は、内部に回転混練盤１２を配置した混練室１４を備える。この混練室１４は、前記回転混練盤１２を囲繞するように配置した直管状の胴部１６と、一部に粉体と液体との混練物を排出するための排出口１７を設けた水平面状の底板１８とから構成されている。また、前記底板１８の中心部には、前記回転混練盤１２を軸支する回転駆動軸２０が挿通配置されている。なお、前記回転駆動軸２０は、従来公知の外部駆動源（図示せず）と適宜結合されて回転駆動するように構成されている。
【００３６】
前記混練室１４の上部には、前記回転混練盤１２の中心部に粉体を連続供給するための粉体供給口２２が設けられ、この粉体供給口２２を介して従来公知の粉体供給筒（図示せず）に接続配置されると共に、前記粉体供給口２２の外周はカバー部材２４によって蓋被されている。このカバー部材２４の一部には、前記粉体供給口２２に対して対称的な位置に、一対の液体噴射ノズル２６、２６が設けられている。また、前記回転混練盤１２の下面側には、側面スクレーパ２８と掻出羽根２９とが、それぞれ放射状に構成配置されている。なお、前記混練室１４に対する液体の供給手段として、粉体供給口２２を囲繞するようにオーバーフローコーンを設けて、このオーバーフローコーンによる環状溢流膜として液体を流下させるように構成したものを、さらに付設することもできる。
【００３７】
しかるに、本発明においては、前記図１に示す構成例において、前記回転混練盤１２の上面側と前記混練室１４のカバー部材２４の内面側との間において、遠心方向に通過する粉体と液体との混練物に対し剪断作用を付与する溝部をそれぞれ対抗面に形成した回転板３２と固定板３４とからなる剪断混練部材３０を設けたことを特徴とするものである。
【００３８】
図２は、前述した図１に示す本発明に係る粉体と液体との連続混練装置の基本的な構成例の変形例を示すものである。すなわち、図２に示す粉体と液体との連続混練装置１０′構成例においては、前記図１に示す構成例において、混練室１４の上方に、前記回転混練盤１２を囲繞するように配置した直管状の胴部１６より若干小径に形成した延長胴部１５を接続配置して、拡張混練室１３を設けたものである。この場合、前記拡張混練室１３の内部まで回転駆動軸２０を延長し、この延長した回転駆動軸２０に第１の回転混練盤１１を軸支して、前記拡張混練室１３を第１の混練室とすると共に、その下方の前記混練室１４を第２の混練室１４′とし、また回転混練盤１２を第２の回転混練盤１２′として、従来公知の２段式混練装置を構成する。なお、その他の構成は、前記図１に示す構成例と基本的に同じであり、同一の構成要素については同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、図２において、参照符号２１は、第１の回転混練盤１１に設けた混練ピンを示す。
【００３９】
さらに、図２に示す構成例においては、前記拡張混練室（第１の混練室）１３の上部中央から前記拡張混練室（第１の混練室）１３へ粉体を供給し、これに対する液体は、前記拡張混練室（第１の混練室）１３の上方に給液管２６′を配置し、粉体が供給落下する中心部に指向して液体をスプレー方式やノズル方式で供給するように構成する、従来公知の液体供給手段を採用することができる。なお、液体の供給手段としては、液体をオーバーフローコーンにより環状溢流膜として流下させながら前記粉体と混練するように構成する、従来公知の液体供給手段を採用することもできる。
【００４０】
そして、前記図２に示す粉体と液体との連続混練装置１０′においては、前記第１の混練１３と、その下方に配置された前記第２の混練室１４′との境界部において、遠心方向に通過する粉体と液体との混練物に対し剪断作用を付与する溝部をそれぞれ対向面に形成した回転板３２と固定板３４とからなる剪断混練部材３０を設けたことを特徴とするものである。
【００４１】
次に、前述した図１および図２に示す粉体と液体との連続混練装置１０、１０′の構成例において、それぞれ設けられる前記剪断混練部材３０の具体的な実施例について、それぞれ説明する。
【実施例１】
【００４２】
図３ないし図６は、本発明に係る粉体と液体との連続混練装置における前記剪断混練部材３０の第１の実施例を示すものである。図３および図４に示す本実施例に係る剪断混練部材３０Ａは、前述した本発明に係る粉体と液体との連続混練装置において、図１に示す構成例および図２に示す構成例に、それぞれ適用することができる。
【００４３】
すなわち、図１に示す本発明に係る粉体と液体との連続混練装置１０の構成例において、本実施例の剪断混練部材３０Ａは、回転混練盤１２の上面側において、図５の（ａ）および（ｂ）に示すように、その外周側に沿って所定幅でその上面を一定方向にローレット状の切削加工３３ａを施した回転環状板３２Ａを配置し、前記回転環状板３２Ａに対向するように混練室１４のカバー部材２４の内面側において、図６の（ａ）および（ｂ）に示すように、前記回転環状板３２Ａのローレットと交差する方向にローレット状の切削加工３３ａを施した固定環状板３４Ａを固定配置した構成とすることができる（図３参照）。なお、図５および図６において、参照符号３５は、前記回転環状板３２Ａおよび固定環状板３４Ａを所定の位置に固定配置するため、それぞれねじを取付けるように設定したねじ取付孔を示すものである。
【００４４】
このように構成された本実施例の剪断混練部材３０Ａを備えた粉体と液体との連続混練装置１０は、回転混練盤１２の上面中心部に連続的に供給される粉体が、回転混練盤１２の回転駆動により遠心方向に移送される際に液体と混合されて、前記剪断混練部材３０Ａの回転環状板３２Ａと固定環状板３４Ａとの間を通過することによって、前記回転環状板３２Ａと固定環状板３４Ａに設けられたローレット状の切削加工３３ａ面によって、粉体と液体との混練物に対し適正な剪断作用が付与されて、均質な混練物を容易に得ることができる。
【００４５】
また、図２に示す本発明に係る粉体と液体との連続混練装置１０′の構成例において、本実施例の剪断混練部材３０Ａは、第２の混練室１４′の第２の回転混練盤１２′の上面側において、その外周側に沿って所定幅でその上面を一定方向にローレット状の切削加工３３ａを施した回転環状板３２Ａを配置し、前記回転環状板３２Ａに対向するように第１の混練室１３と第２の混練室１４の境界部において、前記回転環状板３２Ａのローレットと交差する方向にローレット状の切削加工３３ａを施した固定環状板３４Ａを固定配置した構成としたものである（図４参照）。
【００４６】
このように構成された本実施例の剪断混練部材３０Ａを備えた粉体と液体との連続混練装置１０′は、第１の混練室１３の第１の回転混練盤１１の上面中心部に、粉体が連続的に供給されると共に、従来公知の液体供給手段（図示せず）により液体が供給されて、前記第１の回転混練盤１１の回転駆動により粉体と液体とが混練され、次いでこの粉体と液体との混練物が、第１の混練室１３と第２の混練室１４′の境界部に設けられた前記剪断混練部材３０Ａの回転環状板３２Ａと固定環状板３４Ａとの間を通過することによって、前記回転環状板３２Ａと固定環状板３４Ａに設けられたローレット状の切削加工３３ａ面によって、粉体と液体との混練物に対し適正な剪断作用が付与されて、均質な混練物を容易に得ることができる。
【実施例２】
【００４７】
図７ないし図９は、本発明に係る粉体と液体との連続混練装置における前記剪断混練部材３０の第２の実施例を示すものである。図７に示す本実施例に係る剪断混練部材３０Ｃは、前述した本発明に係る粉体と液体との連続混合装置において、前記第１の実施例と同様に、図１に示す構成例および図２に示す構成例に、それぞれ適用することができる。
【００４８】
すなわち、図１に示す本発明に係る粉体と液体との連続混練装置１０の構成例において、本実施例の剪断混練部材３０Ｂは、回転混練盤１２の上面側において、図８の（ａ）および（ｂ）に示すように、その外周側に沿って所定幅としその上面を半径方向外方に順次段階的にその高さと幅が低く狭くなるように環状段部３３ｂを形成した回転円板３２Ｂを配置し、前記回転円板３２Ｂに対向するように前記混練室１４のカバー部材２４の内面側において、図９の（ａ）および（ｂ）に示すように、前記回転円板３２Ｂの環状段部３３ｂと嵌合して所要の隙間（ラビリンス）を有するように環状凹部３３ｃを形成した固定円板３４Ｂを固定配置した構成としたものである（図７参照）。なお、図８および図９において、参照符号３５は、前記回転円板３２Ｂおよび固定円板３４Ｂを所定の位置に固定配置するため、それぞれねじを取付けるように設定したねじ取付孔を示すものである。
【００４９】
このように構成された本実施例の剪断混練部材３０Ｂを備えた粉体と液体との連続混練装置１０は、回転混練盤１２の上面中心部に連続的に供給される粉体が、回転混練盤１２の回転駆動により遠心方向に移送される際に液体と混合されて、前記剪断混練部材３０Ｂの回転円板３２Ｂと固定円板３４Ｂとの間を通過することによって、前記回転円板３２Ｂと固定円板３４Ｂに設けられた環状段部３３ｂと環状凹部３３ｃとの嵌合する隙間（ラビリンス）によって、粉体と液体との混練物に対し適正な剪断作用が付与されて、均質な混練物を容易に得ることができる。
【００５０】
なお、図７に示す本実施例に係る剪断混練部材３０Ｂは、図示しないが、前述した図４に示す第１の実施例の剪断混練部材３０Ａと同様に、図２に示す本発明に係る粉体と液体との連続混練装置１０′の構成例においても適用することができ、前記と同様に粉体と液体との混練物に対し適正な剪断作用が付与されて、均質な混練物を容易に得ることができる。
【実施例３】
【００５１】
図１０および図１１は、本発明に係る粉体と液体との連続混練装置における前記剪断混練部材３０の第３の実施例を示すものである。図１０に示す本実施例に係る剪断混練部材３０Ｃは、前述した本発明に係る粉体と液体との連続混練装置において、図２に示す構成例に好適に適用することができる。
【００５２】
すなわち、図２に示す本発明に係る粉体と液体との連続混練装置１０′の構成例において、本実施例の剪断混練部材３０Ｃは、第１の混練室１３と第２の混練室１４′との境界部に配置され、第１の混練室１３側において、図１１に示すように、回転駆動軸２０に軸支した開口率４０〜５０％のパンチングメタル３３ｄからなる回転多孔円板３２Ｃを配置し、前記回転多孔円板３２Ｃに対向するように第２の混練室１４′側において、図１１に示すように、前記と同様に開口率４０〜５０％のパンチングメタル３３ｄからなる固定多孔円板３４Ｃを固定配置した構成としたものである（図１０参照）。なお、図１０において、参照符号２７は、第２の回転混練盤１２′上に設けた混練ピンを示す。
【００５３】
このように構成された本実施例の剪断混練部材３０Ｃを備えた粉体と液体との連続混練装置１０′は、第１の混練室１３の第１の回転混練盤１１の上面中心部に、粉体が連続的に供給されると共に、従来公知の液体供給手段（図示せず）により液体が供給されて、前記第１の回転混練盤１１の回転駆動により粉体と液体とが混練され、次いでこの粉体と液体との混練物が、第１の混練室１３と第２の混練室１４′との境界部に設けられた前記剪断混練部材３０Ｃの回転多孔円板３２Ｃと固定多孔円板３４Ｃとの間を通過することによって、前記回転多孔円板３２Ｃと固定多孔円板３４Ｃのパンチングメタル３３ｄ面によって、粉体と液体との混練物に対し適正な剪断作用が付与されて、均質な混練物を容易に得ることができる。
【００５４】
次に、前記構成からなる粉体と液体との連続混練装置を使用して粉体と液体とを連続的に混練する試作例について説明する。但し、本発明はこれらの試作例のみに限定されるものではない。
【００５５】
（試作例１：食品用ミックス粉に塩分を添加する流動化混練物の製造）
混合造粒室１２の頂部において、噴射ノズル２６から６４ｃｃ／ｍｉｎの清水（常温）を連続的に噴射すると共に、粉体供給口２２より３．６３Ｋｇ／ｍｉｎの食品用ミックス粉と塩分の混合物を供給した。同時に、混練室１４の底部において、回転混練盤１２を３０００ｒｐｍで回転させながら、図３に示す第１の実施例の剪断混練部材３０Ａを通過させて流動化混練物を製造した。この結果、塩分が入ることによって溶けにくくなる食品用ミックス粉が、ダマにならず均質に流動化した混練物を、約１００％に近い高い歩留まりで製造することができた。
【００５６】
（試作例２：石英粉を使用する流動化材料の製造）
第１の混練室１１の頂部において、噴射ノズルから４０ｌ／ｈ清水を連続的に噴射すると共に、粉体供給口から５０Ｋｇ／ｈの石英粉を供給した。同時に、第２の混練室１４の底部において、第２の回転混練盤１２を１５００ｒｐｍで回転させながら、図４に示す第１の実施例の剪断混練部材３０Ａを通過させて石英粉流動化材料を連続的に製造した。この結果、完全に流動化して安定した石英粉溶解液を、約１００％に近い高い歩留まりで製造することができると共に、次工程への輸送が飛躍的に向上した。
【００５７】
以上、本発明の好適な実施例についてそれぞれ説明したが、本発明の要部である剪断混練部材に関し、その構成部材としての回転板および固定板に形成する溝部の構成について、実施例として説明したローレット状の切削加工、ラビリンスを形成する段部と凹部凸の組合せおよびパンチングメタルに限定されることなく、各種粉体と液体との混練物に対して剪断混練作用を有する構造であれば、種々の構成を採用することができるばかりでなく、その他本発明の精神を逸脱しない範囲内において、多くの設計変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０、１０′  粉体と液体との連続混練装置
１１  第１の回転混練盤
１２  回転混練盤
１２′  第２の回転混練盤
１３  拡張混練室（第１の混練室）
１４  混練室
１４′  第２の混練室
１５  延長胴部
１６  胴部
１７  排出口
１８  底板
２０  回転駆動軸
２１  混練ピン
２２  粉体供給口
２４  カバー部材
２６  液体噴射ノズル
２６′  給液管  
２７  混練ピン
２８  側面スクレーパ
２９  掻出羽根
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ  剪断混練部材
３２  回転板  
３２Ａ  回転環状板
３２Ｂ  回転円板
３２Ｃ  回転多孔円板
３３ａ  ローレット状の切削加工
３３ｂ  環状段部
３３ｃ  環状凹部
３３ｄ  パンチングメタル
３４  固定板
３４Ａ  固定環状板
３４Ｂ  固定円板
３４Ｃ  固定多孔円板
３５  ねじ取付孔
【図１】
2011067780.tif 000003
【図２】
2011067780.tif 000004
【図３】
2011067780.tif 000005
【図４】
2011067780.tif 000006
【図５】
2011067780.tif 000007
【図６】
2011067780.tif 000008
【図７】
2011067780.tif 000009
【図８】
2011067780.tif 000010
【図９】
2011067780.tif 000011
【図１０】
2011067780.tif 000012
【図１１】
2011067780.tif 000013