(57)【要約】【課題】従来よりも分散性能を向上した分散機に用いるディスク及び分散機を提供することを目的とする。【解決手段】分散用ディスク４は、金属製の薄い略円形であり、外周部に径外方向にむけて延在する１０個の略台形状の突片４１を備える。突片４１は、ディスク回転方向αにおける下流方向で、径外方向に斜めに延びる第１辺４１ａと、第１辺４１ａから下流方向かつ円周方向へ伸びる第２辺４１ｂと、第２辺４１ｂからディスクの中心方向に向けて伸びる第３辺４１ｃと、により構成されている。また、第１辺４１ａと第２辺４１ｂは緩やかなカーブであり、これらが滑らかに連続している。また、隣り合う突片４１は、一の突片４１の第３辺４１ｃと、他の突片４１の第１辺４１ａとが滑らかに連続している。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メディア型の分散機に用いるディスクであって、
ディスク外周部に径外方向にむけて延在する複数の突片を備え、
前記突片の形状が略台形状であり、
前記突片の数がディスク外径〔ｍｍ〕の１／１５以上１／５未満の範囲である、
ディスク。
【請求項２】
前記突片は、ディスク回転方向における下流方向かつ径外方向へ斜めに延びる第１辺と、
前記第１辺から前記下流方向かつ円周方向へ伸びる第２辺と、
前記第２辺からディスクの中心方向に向けて伸びる第３辺と、を備える、
請求項１に記載のディスク。
【請求項３】
前記第１辺と前記第２辺とが滑らかに連続する、
請求項２に記載のディスク。
【請求項４】
前記第１辺と前記第２辺とが湾曲している、
請求項３に記載のディスク。
【請求項５】
隣り合う第１の突片の第３辺と、第２の突片の第１辺とが滑らかに連続する、
請求項２乃至４のいずれか１項に記載のディスク。
【請求項６】
メディアが通過する複数の貫通孔を更に備え、
前記貫通孔が、前記ディスクの幅方向に貫通する貫通孔である、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のディスク。
【請求項７】
前記貫通孔は、前記ディスクの上面から下面に向けて、前記ディスク回転方向と同方向に斜めに貫通する、
請求項６に記載のディスク。
【請求項８】
前記貫通孔は、前記ディスクの上面から下面に向けて、幅方向に真っ直ぐ貫通する、
請求項６に記載のディスク。
【請求項９】
前記貫通孔は、前記ディスクの中心よりも、前記突片に近い位置に配されている、
請求項６乃至８のいずれか１項に記載のディスク。
【請求項１０】
前記貫通孔の数Ｘと前記突辺の数Ｙとが下記式１を満たす、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のディスク。
Ｘ≦Ｙ    ・・・（式１）
【請求項１１】
前記ディスクの中心に対し対向する２つの前記貫通孔の中心間の距離Ｄ２と、前記ディスクの外径Ｄ１と、前記突辺の前記第１辺の曲率半径Ｒ１と、当該第１辺の曲率中心と前記ディスクの中心との距離Ｗ１とが、下記式２乃至４を満たす、
請求項１０に記載のディスク。
０．６５≦Ｄ２／Ｄ１≦０．８０    ・・・（式２）
０．４０≦Ｒ１／Ｄ１≦０．５５    ・・・（式３）
０．１５≦Ｗ１／Ｄ１≦０．３０    ・・・（式４）
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のディスクと、
前記ディスクが間隔をあけて複数取り付けられる回転可能なシャフトと、
前記ディスク及び前記シャフトを覆う容器と、
前記容器の内部に充填されるメディアと、を備える、
分散機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メディア型の分散機に用いられるディスク及びそれを備える分散機に関する。
【背景技術】
【０００２】
分散機は、分散対象物を分散するための装置であり、攪拌機や混練機、ミルなどとも称され、分散対象物を分散や攪拌、混練する装置である。また、分散機には様々なタイプがある。例えば、数個のローラーで分散対象物を押圧するローラー型の分散機、圧縮気体により粒子同士を衝突させて分散する分散機、外周にピンや突片を具備する複数の円盤を回転させて分散する回転型の分散機、多数のメディアを入れてこれらの衝突やせん断力により分散するメディア型の分散機などである。
【０００３】
また、複数のディスクを用いた回転型の分散機に、多数のメディアを充填した分散機も存在する。このような分散機（攪拌機）のディスク及びそれを備える攪拌機に関して、例えば、本願の出願人の特許が公開されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
特許文献１の攪拌ディスク２は、ディスク外周部２１にディスク外周円Ｃ１より内側部分からディスク回転方向αにおいて下流側へ延びてディスク外周円Ｃ１に開口する切り欠き溝２２を有するとともに、切り欠き溝２２より半径方向内側部分に複数のメディア通過用貫通孔２３を有する（特許文献１の第３図参照）。そして、このディスクを攪拌機に用いることにより、高粘性の被処理流体を均一に分散させ、メディアの十分な運動量を確保して所望の処理を行おうとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８３０１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記した特許文献１よりも分散性能を向上したいとの要望がある。そこで、本願の発明者らは、従来よりも分散性能を向上したディスク及び分散機について鋭意研究し、本発明に至った。
【０００７】
発明者らが試験及び研究したところ、特許文献１のディスクでは、切り欠き溝２２が分散に大きく寄与していないことがわかった。具体的には、切り欠き溝２２の根元の湾曲部分Ａがあまり寄与しておらず、かつ、切り欠き溝２２を構成するディスク外周部２１の鋭角部分が、隣り合うディスク外周部２１の斜辺部分Ｂの一部Ｃを覆っていて、分散に寄与する斜辺部分Ｂの妨げになっていることがわかった（図１１、１２参照）。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたもので、従来よりも分散性能を向上した分散機に用いるディスク及び分散機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】
【０００９】
本発明に係る一の態様のディスクは、メディア型の分散機に用いるディスクであって、ディスク外周部に径外方向にむけて延在する複数の突片を備え、前記突片の形状が略台形状であり、前記突片の数がディスク外径〔ｍｍ〕の１／１５以上１／５未満の範囲であることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、突片の形状が略台形状であるため、段落０００７に示す従来のディスクのように、一の突片が他の突片を覆いかくすことがなく（符号Ｃ参照）、分散に寄与する部分を効果的に露出し、分散性能が大きく向上する。また、この形状によって、突片の数も従来より増加させることができ、分散性能が向上する。
【００１１】
また、このディスクは、前記突片の形状について、ディスク回転方向における下流方向かつ径外方向へ斜めに延びる第１辺と、前記第１辺から前記下流方向かつ円周方向へ延びる第２辺と、前記第２辺からディスクの中心方向に向けて延びる第３辺と、を備える。
【００１２】
この構成によれば、第１辺がディスク回転方向における下流方向かつ径外方向へ斜めに延び、第２辺が前記下流方向かつ円周方向へ延びる構成であるため、ディスクを回転させた時に、分散に寄与する第１辺及び第２辺が作用し、分散対象物を効果的に分散する。また、第３辺が第２辺からディスクの中心方向に向けて延びる構成であるため、第３辺が隣り合う第１辺を覆い隠すことがなく効果的である。
【００１３】
また、このディスクは、前記第１辺と前記第２辺とが滑らかに連続する。また、前記第１辺と前記第２辺とが湾曲している。この構成によれば、鋭角に繋がる場合よりも、第１辺と第２辺を分散に効かせることができる。
【００１４】
また、このディスクは、前記第１辺と前記第２辺とが湾曲している。この構成によれば、第１辺と第２辺が直線の場合よりも、第１辺と第２辺の距離が長く分散に効かせることができる。
【００１５】
また、このディスクは、隣り合う第１の突片の第３辺と、第２の突片の第１辺とが滑らかに連続する。この構成によれば、鋭角に繋がる場合よりも、第１の突片の第３辺と第２の突片の第１辺を分散に効かせることができる。
【００１６】
また、このディスクは、メディアが通過する複数の貫通孔を更に備え、前記貫通孔が、前記ディスクの幅方向に貫通する貫通孔である。この構成によれば、貫通孔の存在によって分散対象物の通過断面積が増えることで、特に高粘度や高濃度の分散対象物の場合に、分散が促進される。
【００１７】
また、このディスクは、前記貫通孔が、前記ディスクの上面から下面に向けて、前記ディスク回転方向と同方向に斜めに貫通する。この構成によれば、貫通孔がディスク回転方向と同方向に斜めに貫通しているので、ディスクの外側から下流に流れた分散対象物又はメディアが、貫通孔の下面側から上面側に戻されることで、分散対象物が分散される時間や距離が増し、またメディアが容器内を循環し、分散が促進される。特に、分散対象物が高粘度である場合などに好適である。なお、分散対象物が低粘度である場合など、貫通穴は、ディスクの上面から下面に直線上の直穴であってもよい。
【００１８】
また、このディスクは、前記貫通孔が、前記ディスクの中心よりも、前記突片に近い位置に配されている。この構成によれば、ディスクが回転した場合に、遠心力によってメディアがディスク径外方向に寄るところ、貫通孔をディスクの外方、例えば突片から少しだけディスク中心側にずらした位置などに設けることで、効果的な分散が可能となる。
【００１９】
また、このディスクは、前記貫通孔の数Ｘと前記突辺の数Ｙとが下記数式１を満たす。この構成によれば、貫通孔の数が所定の範囲となり、せん断性能が高く、メディアがスムーズに通過する貫通孔となる。具体的には、貫通孔の数は多いとせん断性能は向上するが、多すぎると貫通孔の面積が小さくなりメディアの通りを妨げとなるところ、貫通孔の数が上記範囲内とすることで、せん断性能が高く、メディアがスムーズに通過する、貫通孔の数及び面積となる。
Ｘ≦Ｙ    ・・・（式１）
【００２０】
また、このディスクは、前記ディスクの中心に対し対向する２つの前記貫通孔の中心間の距離Ｄ２と、前記ディスクの外径Ｄ１と、前記突辺の前記第１辺の曲率半径Ｒ１と、当該第１辺の曲率中心と前記ディスクの中心との距離Ｗ１とが、下記数式２乃至４を満たす。この構成によれば、従来よりもせん断性能が高く、メディアもスムーズに通過するディスクとなる。
０．６５≦Ｄ２／Ｄ１≦０．８０    ・・・（式２）
０．４０≦Ｒ１／Ｄ１≦０．５５    ・・・（式３）
０．１５≦Ｗ１／Ｄ１≦０．３０    ・・・（式４）
【００２１】
本発明に係る一の態様の分散機は、上記した構成のディスクと、前記ディスクが間隔をあけて複数取り付けられる回転可能なシャフトと、前記ディスク及び前記シャフトを覆う容器と、前記容器の内部に充填されるメディアと、を備える。この構成によれば、従来よりも分散機の分散性能が向上する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のディスクや分散機によれば、従来よりも分散性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる分散機の概略構成を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態にかかるディスクを示す図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態にかかるディスクの各寸法を示す図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態にかかるディスクの変形例を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態にかかるディスクの変形例を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態にかかるディスクの変形例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるディスクと従来のディスクを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる分散機におけるディスク外周部の分散対象物の通過断面を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかるディスクと従来のディスクとを比較した、ディスク外周部の分散対象物の通過断面積を示す表である。
【図７】同比較試験結果であり、衝突せん断回数を示す表である。
【図８】同比較試験結果であり、投入動力と粒子径の関係を示す図である。
【図９】同比較試験結果であり、分散時間と粒子径の関係を示す図である。
【図１０】同比較試験結果であり、圧力と流量の関係を示す図である。
【図１１】従来のディスクを示す図である。
【図１２】従来のディスクの摩耗試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜１．分散機の全体構造＞
以下、本発明に係る一実施形態の分散機について説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。図１は、本実施形態の分散機の概略構成を示す断面図である。図２は、本実施形態の分散機に用いる分散用ディスクを示す図である。
【００２５】
図１に示すように、分散機１は、容器２と、容器２の内部に軸方向にのびるシャフト３と、これに並び固定された複数の分散用ディスク４とを主要な構成として備える。また、容器２内には、多数のメディアが充填されている。本実施形態では、メディアの一例として、φ２ｍｍのジルコニアビーズを用いている。なお、本実施形態に用いるビーズは一例であり、分散対象物よりも比重及び径が大きいビーズを用いればよい。また、このビーズは、分散対象物の種類、粒子の硬さ、粒子径、粘度や比重等に応じて適宜選択する。また、ビーズはメディアの一例であり、ビーズ以外のメディアを用いてもよい。
【００２６】
容器２は、両端に側壁２１、２２を有する略密閉された円筒状の容器である。シャフト３は、容器２の一方の側壁２１に設けられた開口２３に挿通して、他方の側壁２２付近までのび、容器２の外側に設けられた軸受装置（図示なし）により回転可能に片持ち支持されている。そして、軸受装置にはモータ（図示なし）が接続され、シャフト３は回転可能に構成されている。
【００２７】
また、容器２の外方には、側壁２１に当接するように分散対象物が通過する貯留室２４が液密に設けられている。貯留室２４は、シャフト３に嵌合しており、シャフト３との接続部分に流体の漏洩を防止するシール材２５が取り付けられている。
【００２８】
また、側壁２１の開口２３の容器２内側には、シャフト３に挿通する形でギャップセパレータ２６が取り付けられている。ギャップセパレータ２６は、分散対象物とメディアを分離するためのものである。具体的には、開口２３とギャップセパレータ２６との間には隙間が設けられている。この隙間は、メディアは通過できないが、分散対象物が通過できる大きさとなっている。なお、ギャップセパレータ２６は、本実施形態の一例であり、メディアと分散対象物を分離することができるものであれば、スクリーン機構や遠心分離機構などを用いてもよい。
【００２９】
また、貯留室２４には排出管２７が接続されており、ここから分散後の分散対象物が排出される。また、側壁２１と反対側の側壁２２には供給管２８が接続されており、ここから分散前の分散対象物が供給される。なお、供給管２８にはポンプ（図示なし）が接続されていて、分散対象物を容器２内に供給する。
【００３０】
また、容器２は水冷ジャケット５に覆われている。水冷ジャケット５には、冷却水の入口５１と出口５２が設けられていて、入口５１から冷却水を導入し、出口５２から流出することで、容器２及びその内部を冷却する。
【００３１】
なお、本実施形態の分散機１の寸法は、一例として、容器２の長手方向の寸法＝３７０ｍｍ、容器２の内径＝１５０ｍｍ、シャフト３の径＝３６ｍｍ、分散用ディスク４の外径＝１２６ｍｍ、各分散用ディスク４の間隔＝４３ｍｍとしている。
【００３２】
＜２．分散用ディスクの構造＞
次に、分散用ディスク４について説明する。図１に示すように、分散用ディスク４は、容器２内に、シャフト３に等間隔で７枚固定されている。なお、分散用ディスク４の枚数は本実施形態の一例であり、７枚より多くとも少なくともよい。
【００３３】
図２Ａに示すように、分散用ディスク４は、外周部に径外方向にむけて延在する１０個の略台形状の突片４１を備える。なお、突片の数は、本実施形態の一例であり、ディスク外径〔ｍｍ〕の１／１５以上１／５未満の範囲の数であればよい。なお、本実施形態の分散用ディスク４の外径は一例として１２６ｍｍであり、突片４１の数は１０であり、上記の範囲に含まれる。
【００３４】
突片４１は、ディスク回転方向αにおける下流方向で、径外方向に斜めに延びる第１辺４１ａと、第１辺４１ａから下流方向かつ円周方向へ延びる第２辺４１ｂと、第２辺４１ｂからディスクの中心方向に向けて伸びる第３辺４１ｃとにより構成されている。また、第１辺４１ａと第２辺４１ｂは緩やかな湾曲であり、これらが滑らかに連続している。また、隣り合う突片４１は、一の突片４１の第３辺４１ｃと、他の突片４１の第１辺４１ａとが滑らかに連続している。
【００３５】
また、分散用ディスク４には、各突片４１からディスク中心方向に少しずらした位置に、貫通孔４２がそれぞれ設けられている。本実施形態においては、一例として、貫通孔４２が１０個設けられている。貫通孔４２は、メディア又は分散対象物が通過するための孔である。また、貫通孔４２は、分散用ディスク４の上面４ａから下面４ｂに向けて、ディスク幅方向に真っ直ぐ貫通する直穴である。また、分散用ディスク４の中央には、シャフト３に取り付けるための貫通孔４３が設けられている。
【００３６】
なお、貫通孔４２の数は、本実施形態の一例であり、貫通孔の数Ｘが突辺の数Ｙ以下であることが望ましい（Ｘ≦Ｙ）。貫通孔の数は多いとせん断性能は向上するが、多すぎると貫通孔の面積が小さくなりメディアの通りを妨げとなるためである。本実施形態の貫通孔４２の数は１０で、突辺４１の数が１０であるため、上記の範囲内である。
【００３７】
また、分散対象物が低粘度や低濃度の時などは、貫通孔４２を設けない方がよい場合もある（図３Ａ参照）。貫通孔４２の存在によって分散対象物のショートパスが起こることがあるためである。
【００３８】
また、本実施形態の分散用ディスク４の寸法は、一例として、ディスク外径（Ｄ１）＝１２６ｍｍ、各貫通孔４２の中心を結ぶ円の直径（Ｄ２）＝９４ｍｍ、突辺４１の第１辺４１ａの曲率半径（Ｒ１）＝５９．５ｍｍ、第１辺４１ａの曲率中心とディスク中心との距離（Ｗ１）＝３０ｍｍ、貫通孔４２の直径＝１４ｍｍ、ディスク厚＝６．０ｍｍとしている（図２Ｂ参照）。
【００３９】
なお、分散用ディスク４の寸法は、本実施形態の一例であり、上記のディスク外径等の関係が下記式の範囲内であることが望ましい。この範囲内とすることで、従来よりもせん断性能が向上したディスクとすることができる。なお、せん断性能とは、具体的には単位時間あたりの衝突せん断回数が多いことをいう。単位時間あたりの衝突せん断回数が多ければ、分散が促進され、分散性能が向上する。
０．６５≦Ｄ２／Ｄ１≦０．８０    ・・・（式２）
０．４０≦Ｒ１／Ｄ１≦０．５５    ・・・（式３）
０．１５≦Ｗ１／Ｄ１≦０．３０    ・・・（式４）
【００４０】
＜３．分散用ディスクの変形例＞
次に、分散用ディスク４の変形例について説明する。分散用ディスク６０と分散用ディスク４との主な違いは、貫通孔６２の形状である。図３Ｂは、変形例である分散用ディスク６０を上面から見た図である。なお、図３Ｂにおいて、ディスク内側の実線で表した複数の楕円は貫通孔６２の上面側の開口を示し、点線で表した複数の楕円は貫通孔６２の下面側の開口を示す。
【００４１】
分散用ディスク４の貫通孔４２が、略真円の断面で幅方向に真っ直ぐ貫通する直孔であるのに対して、分散用ディスク６０の貫通孔６２は楕円形の断面で、分散用ディスク６０の上面から下面に向けて、ディスク回転方向αと同方向に斜めに貫通している。
【００４２】
このように、貫通孔６２がディスク回転方向αと同方向に斜めに貫通しているので、分散用ディスク６０を分散機１に取り付けて使用した場合に、一旦容器２と分散用ディスク６０の外周部の隙間から下流に流れた分散対象物又はメディアが、貫通孔６２の下流側の面から上流側の面、すなわち、下面側から上面側に戻されることで、分散対象物が分散される時間や距離が増し、また容器２内をメディアが循環することで分散が促進される。この分散用ディスク６０は、特に分散対象物が高粘度である場合に好適である。
【００４３】
また、図３Ｃに示す分散用ディスク７０、８０、９０は、分散用ディスク４のディスク外径等の寸法、突辺４１の数や形状、大きさ、貫通孔４２の数や大きさを変更した変形例である。分散用ディスク７０、８０、９０のいずれも、上記の式１乃至４を満たすディスクであるため、従来よりも分散性能が向上したディスクである。
【００４４】
＜４．効果試験＞
続き、本実施形態の分散用ディスクと、従来の分散用ディスクの効果試験について説明する。まず、本願の発明者らが本発明に至った経緯について説明する。本願の発明者らは、従来の分散用ディスクの摩耗試験を行った結果、図１２の写真に示すように分散用ディスクのＡの位置は摩耗がほとんど見られず、Ｂの位置に激しい摩耗が見られた。すなわち、分散用ディスクのＡの位置は分散に寄与しておらず、Ｂの位置が大きく寄与していることを突き止めた。
【００４５】
そして、発明者らは、この結果に基づき、分散性能をあげるべく鋭意研究を重ね、Ａは分散に寄与せずＢが寄与していること、Ａの鋭角部分がＢに続くＣを覆い隠していること、その他様々な要因を検討及び考慮して、本願発明の分散用ディスクに至ったものである。本願発明の分散用ディスクの一実施形態の構造等については、上記で説明した通りである。
【００４６】
次に、本実施形態の分散用ディスクの効果を確認すべく、従来の分散用ディスクとの比較試験を行った。なお、この試験に使用した従来の分散用ディスクは、摩耗試験に使用した分散用ディスクとは形状が異なる。図４に、本実施形態の分散用ディスク４と、２種の従来の分散用ディスク１００，２００を示す。なお、従来の分散用ディスク１００（高分散型）は、もう１つの分散用ディスク２００（切欠型）よりも分散性能が高いものである。
【００４７】
そして、これらの分散用ディスクをそれぞれ分散機に取り付けて所定条件のもと運転し、これらの効果について検証した。なお、条件を一定にすべく、使用する分散機は同一の物を用い、分散機の容器と分散用ディスクの外周部の隙間の断面積、すなわち、分散対象物がディスク外周部を通過する断面積を略同一とした。図５に示す斜線部が、分散対象物がディスク外周部を通過する断面であり、図６に断面積を示す。
【００４８】
また、試験には、上記した分散機１と同等の分散機を用いた。すなわち、容器の長手方向の寸法＝３７０ｍｍ、容器の内径＝１５０ｍｍ、シャフトの径＝３６ｍｍ、各分散用ディスクの間隔＝４３ｍｍである。また、分散用ディスクの外径は、いずれも略１２６ｍｍのものである。そして、分散機の容器内にφ２ｍｍのジルコニアビーズを８０％充填した。また、分散対象物には、高粘度の赤錆塗料を用いた。なお、以下の試験において、上記した分散機の寸法やその他条件は共通である。
【００４９】
（試験１）
まず、上記の条件のもと、ディスクの周速１０ｍ／ｓｅｃ、流量３４０ｃｃ／ｍｉｎ（比重２．３５ｇ／ｃｃ）、分散対象物１４ｋｇにて、各分散用ディスク４，１００，２００を取り付けて、それぞれ運転した時の１秒間当たりの衝突せん断回数についてそれぞれ算出した。その結果を図７に示す。本実施形態の分散用ディスク４が２５３、従来の高分散型の分散用ディスク１００が２０２、従来の切欠型の分散用ディスク２００が１０１となる。この結果から、本実施形態の分散用ディスク４が、従来の分散用ディスク１００や２００に比べて、約２５％〜１５０％のせん断回数の向上が見られ、分散性能が大幅に向上することが予測される。
【００５０】
（試験２）
次に、本実施形態の分散用ディスク４と、従来の高分散型の分散用ディスク１００とを用いて、投入動力と粒子径との関係について比較試験を行った。投入動力と粒子径との関係についての試験結果を図８に示す。
【００５１】
図８に示すように、例えば分散対象物の粒子径が１５μｍに達する投入動力を比較すると、従来型の分散用ディスク１００の場合０．４６ｋｗｈ／Ｌであるのに対し、本実施形態の分散用ディスク４は０．３３ｋｗｈ／Ｌであり、約７０％の低投入動力で同等の分散性能がでることがわかった。この結果から、本実施形態の分散用ディスク４が、従来の分散用ディスク１００に比べて、より少ない投入動力で同等の分散効果を得られる事が確認出来、省エネルギーとなることが証明された。
【００５２】
（試験３）
次に、試験２と同条件の試験における、分散時間と粒子径との関係についての試験結果を図９に示す。図９に示すように、例えば分散対象物の粒子径が１５μｍに達する分散時間を比較すると、従来型の分散用ディスク１００の場合５２分であるのに対し、本実施形態の分散用ディスク４は３４分であり、約３５％分散時間が短縮されることがわかった。この結果から、本実施形態の分散用ディスク４が、従来の分散用ディスク１００に比べて、分散性能を大幅に向上することが証明された。
【００５３】
（試験４）
次に、試験２と同条件の試験における、分散対象物を供給するポンプ圧力と流量の関係についての試験結果を図１０に示す。図１０に示すように、従来型の分散用ディスク１００の場合、圧力限界の０．４ＭＰａ付近で流量が１１００ｃｃ／ｍｉｎ程度でほぼ飽和するのに対し、本実施形態の分散用ディスク４は緩やかな上昇をたどり、流量が１３００ｃｃ／ｍｉｎ以上でも送液が可能であることがわかった。
【００５４】
この圧力上昇の原因は、メディアがギャップセパレータ付近に偏在することによるものと想定され、本実施形態の分散用ディスク４が、従来型の分散用ディスク１００に比べて、メディアの偏在が生じにくいことがわかった。メディアの偏在は、分散対象物の均一な分散の妨げになるなど分散性能に大きく関わるものであるところ、この結果からも本実施形態の分散用ディスク４が、従来型の分散用ディスク１００よりも分散性能が向上することが証明された。
【００５５】
上記の結果から、本実施形態の分散用ディスク４によれば、従来よりも大幅な分散性能の向上と、省エネルギー化を図ることができる。
【００５６】
＜３．その他の実施形態＞
以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記した実施形態では、水平方向に配置される横型の分散機について説明したが、垂直方向に沿って配置される縦型の分散機に適用することも可能である。また、その他の詳細な構造や寸法は本実施形態の一例であり、その他の寸法などとしてもよい。したがって、そのようなものも本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５７】
１  分散機
２  容器
２１  側壁
２２  側壁
２３  開口
２４  貯留室
２５  シール材
２６  ギャップセパレータ
２７  排出管
２８  供給管
３  シャフト
４  分散用ディスク
４ａ  上面
４ｂ  下面
４１  突片
４１ａ  第１辺
４１ｂ  第２辺
４１ｃ  第３辺
４２  貫通孔
４３  貫通孔
５  水冷ジャケット
５１  入口
５２  出口
６０  分散用ディスク（変形例）
６２  貫通孔
７０  分散用ディスク（変形例）
８０  分散用ディスク（変形例）
９０  分散用ディスク（変形例）
【図１】
2019081167.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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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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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月1日(2019.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メディア型の分散機に用いるディスクであって、
ディスク外周部に径外方向にむけて延在する複数の突片を備え、
前記突片は、略台形状であって、ディスク回転方向における下流方向かつ径外方向へ斜めに延びる第１辺と、前記第１辺から前記下流方向かつ円周方向へ伸びる第２辺と、前記第２辺からディスクの中心方向に向けて伸びる第３辺とを有し、
前記突片の数がディスク外径〔ｍｍ〕の１／１５以上１／５未満の範囲である、
ディスク。
【請求項２】
前記第１辺と前記第２辺とが滑らかに連続する、
請求項１に記載のディスク。
【請求項３】
前記第１辺と前記第２辺とが湾曲している、
請求項２に記載のディスク。
【請求項４】
隣り合う第１の突片の第３辺と、第２の突片の第１辺とが滑らかに連続する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のディスク。
【請求項５】
メディアが通過する複数の貫通孔を更に備え、
前記貫通孔が、前記ディスクの幅方向に貫通する貫通孔である、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のディスク。
【請求項６】
前記貫通孔は、前記ディスクの上面から下面に向けて、前記ディスク回転方向と同方向に斜めに貫通する、
請求項５に記載のディスク。
【請求項７】
前記貫通孔は、前記ディスクの上面から下面に向けて、幅方向に真っ直ぐ貫通する、
請求項５に記載のディスク。
【請求項８】
前記貫通孔は、前記ディスクの中心よりも、前記突片に近い位置に配されている、
請求項５乃至７のいずれか１項に記載のディスク。
【請求項９】
前記貫通孔の数Ｘと前記突片の数Ｙとが下記式１を満たす、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のディスク。
Ｘ≦Ｙ    ・・・（式１）
【請求項１０】
前記ディスクの中心に対し対向する２つの前記貫通孔の中心間の距離Ｄ２と、前記ディスクの外径Ｄ１と、前記突片の前記第１辺の曲率半径Ｒ１と、当該第１辺の曲率中心と前記ディスクの中心との距離Ｗ１とが、下記式２乃至４を満たす、
請求項９に記載のディスク。
０．６５≦Ｄ２／Ｄ１≦０．８０    ・・・（式２）
０．４０≦Ｒ１／Ｄ１≦０．５５    ・・・（式３）
０．１５≦Ｗ１／Ｄ１≦０．３０    ・・・（式４）
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のディスクと、
前記ディスクが間隔をあけて複数取り付けられる回転可能なシャフトと、
前記ディスク及び前記シャフトを覆う容器と、
前記容器の内部に充填されるメディアと、を備える、
分散機。