(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の羽根を備えると共に回転するローターと、前記ローターの吐出圧力保持目的での隔壁と、前記ローターの周囲に敷設されたスクリーンと、を同芯で備え、
前記スクリーンは、その周方向に複数のスリットと、隣り合う前記スリット同士の間に位置するスクリーン部材とを備え、
前記ローターと前記スクリーンとのうち少なくともローターが回転することによって、被処理流動体が前記スリットを通じて断続ジェット流として前記スクリーンの内側から外側に吐出する攪拌機において、
前記スクリーンは断面円形の筒状をなし、
前記スクリーンの内壁面に設けられた複数の前記スリットの開口を流入開口とし、前記スクリーンの外壁面に設けられた複数の前記スリットの開口を流出開口とし、
前記流出開口の周方向の幅（Ｓｏ）は、前記流入開口の周方向の幅（Ｓｉ）よりも小さくなるように設けられたことを特徴とする攪拌機。
【請求項２】
前記スクリーンの複数の前記スリットは、前記複数の羽根の回転方向に間隔を隔てて配置された手前側端面と奥側端面とによって規定され、
前記手前側端面の少なくとも前記スリット内への流入側の領域は、前記複数の羽根の回転方向の前方へ傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の攪拌機。
【請求項３】
前記手前側端面の少なくとも前記スリット内への流入側の領域の、前記流出開口の周方向の中央を通る半径に対する角度が１〜４５度であることを特徴とする請求項２に記載の攪拌機。
【請求項４】
前記スリットの周方向の幅は、流入開口から流出開口に向けて漸次減少することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の攪拌機。
【請求項５】
前記流出開口の周方向の幅（Ｓｏ）が０．２〜４．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の攪拌機。
【請求項６】
前記スクリーンの内部に前記被処理流動体を導入する導入口から、軸方向に遠ざかるに従って、前記羽根及び前記スクリーンの径が小さくなることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の攪拌機。
【請求項７】
前記複数のスリットは、前記周方向に同一の幅であり、且つ、前記周方向に等間隔に形成されたものであり、
前記スクリーンは回転しないものであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の攪拌機。
【請求項８】
前記複数のスリットは、前記周方向に同一の幅であり、且つ、前記周方向に等間隔に形成されたものであり、
前記スクリーンは前記ローターと逆方向に回転するものであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の攪拌機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は攪拌機、特に、被処理流動体の乳化、分散或いは混合の処理に用いる攪拌機の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
攪拌機は、流体の乳化、分散或いは混合の処理を行う装置として、種々のものが提案されているが、今日においては、ナノ粒子等の粒子径の小さな物質を含む被処理流動体を良好に処理することが求められている。
例えば、広く知られた攪拌機、乳化、分散機の一種としてビーズミルやホモジナイザーが知られている。【０００３】
ところが、ビーズミルでは、粒子の表面の結晶状態が破壊され、傷つけられることによる機能低下が問題となっている。また、異物発生の問題も大きいし、頻繁に入れ替えたり補給するビーズのコストも大きい。
高圧ホモジナイザーでは、機械の安定稼働の問題や大きな必要動力の問題等が解決されていない。
また、回転式ホモジナイザーは、従来プレミキサーとして用いられていたが、ナノ分散やナノ乳化を行うには、さらにナノ化の仕上げのために仕上げ機を必要とする。【０００４】
（特許文献に関して）
これに対して、特許文献１乃至４の攪拌機を本発明者は提案した。この攪拌機は、複数の羽根を備えたローターと、ローターの周囲に敷設されると共に複数のスリットを有するスクリーンとを備えるものである。ローターとスクリーンとは、相対的に回転することによって、スリットを含むスクリーンの内壁と羽根との間の微小な間隙において被処理流動体のせん断が行われると共に、スリットを通じて断続ジェット流としてスクリーンの内側から外側に被処理流動体が吐出されるものである。【０００５】
特許文献１乃至３の攪拌機は、特許文献２の「＜従来の技術＞」に示されていたように、羽根車（即ちローター）の回転数を調整することによって、攪拌条件を変化させていた。そして、特許文献２に係る発明では、ローターの羽根先と、スクリーンの内壁との間のクリアランスを任意の幅に選択することを可能とした攪拌機を提案するものであり、これによって、流体に応じた能力の向上最適化を図るものであった。また、特許文献３にあっては、断続ジェット流の周波数Ｚ（ｋＨｚ）を特定の値よりも大きくすることによって、急激に微粒子化の効果が大きくなるとの知見を得て、これに基づき、従来の攪拌機では不可能であった領域の微粒子化を可能とする攪拌機を提案するものであった。【０００６】
特許文献１乃至３では、いずれもローターの羽根先の周方向の幅と、スクリーンに設けられるスリットの周方向の幅とは、一定の条件下（具体的には、両者の幅が略等しいか、ローターの羽根先の幅の方が少し大きい程度で固定した条件下）で、スクリーンの内壁との間のクリアランスを変更したり、断続ジェット流の周波数Ｚ（ｋＨｚ）を変更したりすることで、その発明がなされたものであった。【０００７】
これまでの本願出願人の開発により、断続ジェット流により、速度界面で液−液間のせん断力が発生することによって、乳化、分散或は混合の処理が行われることが知られており、この液−液間のせん断力が、被処理流動体の微細化、特に、ナノ分散やナノ乳化等の極めて微細な分散や乳化を実現する点で有効に作用することは推測されているが、未だその作用は十分に解明されていないのが現状である。【０００８】
（本発明の経緯）
本発明の発明者は、特許文献１〜３に示された装置によって、被処理流動体の微細化を促進し、より微細の分散や乳化を実現することを試みたところ、まず、スリットを含むスクリーンの内壁と羽根との間の微小な間隙において被処理流動体のせん断が行われる点からすると、せん断の効率化を図るためには、単位時間当たりのせん断回数を増やすことが有効であると考えられるため、単位時間当たりのせん断回数を増やす視点から検討を行った。【０００９】
そのための手段としては、これらの特許文献に示されるようにローターの回転数（羽根の先端部の回転周速度）を変化させることが知られているが、ローターの回転数（羽根の先端部の回転周速度）を一定とする条件下では、スリットの幅を小さくしてスリットの数を増やすか、或いは、ローターの羽根の枚数を増やすこともしくはその両方が有効であると考えられる。【００１０】
ところが、断続ジェット流を発生させる場合には、スリットの幅を大きくし過ぎるとスリットを通過する被処理流動体の圧力が低下して断続ジェット流の流速が遅くなり、他方、スリットの幅を小さくすると断続ジェット流の流速は速くなるがスリットの幅を小さくし過ぎると圧力損失が大きくなりスリットを通過する被処理流動体の流量が低下してしまうため、断続ジェット流が良好に発生しないおそれがある。その結果、スリットの幅を小さくしてスリットの数を増やすことには限度があった。【００１１】
また、スリット幅を小さくしてスリットの数を増やすとキャビテーションが大きく発生し空洞化現象が誘発される。キャビテーションは気泡の初生、成長、圧力上昇に伴う気泡の崩壊という過程をとる。その気泡の崩壊時には数千気圧というエネルギーでエロ―ジョンが起こる。このエロ―ジョンは機械が損傷する大きな原因になり、キャビテーションの抑制は非常に重要な要素になる。【００１２】
また、現在の流れ解析シミュレーションの技術では、残念ながら正確なキャビテーションの解析は無理である。【００１３】
また、ローターの回転数をより上げることで攪拌機の処理能力の向上が図られる。ローターの回転数を上げる事により、スリットを通じてスクリーンの内側から外側に吐出される被処理流動体の吐出流量が増加し断続ジェット流の速度を上げるものである。この場合以下の点が問題となる。音速は、常温の空気中では約３４０ｍ／ｓｅｃ、水中では約１５００ｍ／ｓｅｃであるが、キャビテーションにより気泡が混入した場合、水中の音速は著しく低下する。
気泡を含む、ボイド率０．２の水の音速は３０ｍ／ｓｅｃ以下となり、ボイド率０．４の水の音速は約２０ｍ／ｓｅｃになる。特許文献１乃至３において、スクリーンを通過する断続ジェット流の速度は上記の気泡を含む水中の音速に近いと考えられ、音速を超えると衝撃波が発生し機械の損傷が起こる。その為、キャビテーションによる気泡の発生を出来るだけ抑制して衝撃波の問題も解決しなくてはならない。【００１４】
そこで、単位時間当たりのせん断回数を増やすことだけではなく、断続ジェット流による液−液間のせん断力に着目し、このせん断力を高めることで、被処理流動体の微細化を促進することとキャビテーションの発生を抑制する検討をした。【００１５】
この断続ジェット流による液−液間のせん断力の発生メカニズムを、図７を参照して説明する。ローターの回転により羽根１２が回転移動すると、羽根１２の回転方向の前面側では、被処理流動体の圧力が上昇する。これによって、羽根１２の前面側に位置するスリット１８から被処理流動体が断続ジェット流となって吐出される。その結果、スクリーン９の外側の被処理流動体と、断続ジェット流となって吐出される被処理流動体との間に液−液間のせん断力が発生する。また、断続なジェット流のため同伴流が発生しづらくより効果が高い。従って、吐出する断続ジェット流の流速を高めることにより、液−液間のせん断力を高めることはできるが、ローターの回転数を早めるのにも機械的な限度がある。【００１６】
さらに、羽根１２の回転方向の後面側では、被処理流動体の圧力が低下することにより、後面側に位置するスリット１８から被処理流動体が吸い込まれる現象が生じている。その結果、スクリーン９の外側では、単に静止している被処理流動体に対して、スリット１８からの被処理流動体の断続ジェット流が吐出するのではなく、正逆の流れ（吐出と吸込）が発生しており、両流れの界面における相対的な速度差によって、非定常な被処理流動体同士の間に液−液間のせん断力が生じるものであると考えられ、この様に、正逆の流れ（吐出と吸込）が定常な流れではなく非定常な流れであることにより水撃作用が発生する。この水撃作用の効果で衝突圧力が定常の流れに比べて桁違いに大きくなり、より大きなせん断力が生じ処理能力が上がる。【００１７】
特許文献４では、上記の点を踏まえ、断続ジェット流による液−液間のせん断力に着目し、ローターの羽根の先端部の幅とスクリーンのスリット幅との関係を規定して断続ジェット流の効率化が図られている。【００１８】
また、特許文献５−７で提案された混合攪拌機や分散機は、何れも本発明と機能や構成が異なり、断続ジェット流が可能なものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特許第２８１３６７３号公報
【特許文献２】特許第３１２３５５６号公報
【特許文献３】特許第５１４７０９１号公報
【特許文献４】国際公開第２０１６／１５２８９５号パンフレット
【特許文献５】再表２０１５−０９３２０９号公報
【特許文献６】実公平０５−１５９３７号公報
【特許文献７】仏国特許出願公開第２６７９７８９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、断続ジェット流の作用によって被処理流動体に加えられるせん断をより効率的になすことができる攪拌機の提供を目的とする。
また、このせん断が効率的になされる結果、ナノ分散やナノ乳化等の極めて微細な分散や乳化を実現することができる攪拌機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、断続ジェット流によって生じる被処理流動体の正逆の流れ（スリットからの吐出と吸込）の界面における相対的な速度差を高めるという新たな視点から、攪拌機の改良を試みた結果生まれた発明である。具体的には、スクリーンに設けられたスリットの断面形状を見直すことで、被処理流動体の正逆の流れの相対的速度差を高めることができる攪拌機の提供を実現することができたものである。また本発明者は、スクリーンに設けられたスリットの断面形状を見直すことで、被処理流動体の正逆の流れの相対的速度差を高めると共に被処理流動体の圧力損失を低減させ、キャビテーションを抑制し、スリットを通じてスクリーンの内側から外側に吐出される被処理流動体が効率よく断続ジェット流を形成することを見いだし、本発明を完成させたものである。【００２２】
しかして、本発明は、複数の羽根を備えると共に回転するローターと、前記ローターの周囲に敷設されたスクリーンと、を同芯で備え、前記スクリーンは、その周方向に複数のスリットと、隣り合う前記スリット同士の間に位置するスクリーン部材とを備え、前記ローターと前記スクリーンとのうち少なくともローターが回転することによって、被処理流動体が前記スリットを通じて断続ジェット流として前記スクリーンの内側から外側に吐出する攪拌機を改良するものである。【００２３】
本発明係る攪拌機においては、複数の羽根を備えると共に回転するローターと、前記ローターの吐出圧力保持目的での隔壁と、前記ローターの周囲に敷設されたスクリーンと、を同芯で備え、前記スクリーンは断面円形の筒状をなし、前記スクリーンの内壁面に設けられた複数の前記スリットの開口を流入開口とし、前記スクリーンの外壁面に設けられた複数の前記スリットの開口を流出開口とし、前記流出開口の周方向の幅（Ｓｏ）は、前記流入開口の周方向の幅（Ｓｉ）よりも小さくなるように設けられたことを特徴とするものである。【００２４】
また、本発明に係る攪拌機においては、前記スクリーンの複数の前記スリットは、前記複数の羽根の回転方向に間隔を隔てて配置された手前側端面と奥側端面とによって規定され、前記手前側端面の少なくとも前記スリット内への流入側の領域は、前記複数の羽根の回転方向の前方へ傾斜しているものとして実施することができる。前記の前方への傾斜は、 前記手前側端面が、スクリーンの内側から外側に向かうにしたがって、複数の羽根の回転方向の前方へ進むように傾斜していることを意味する。
また、本発明は、前記手前側端面の少なくとも前記スリット内への流入側の領域の、前記流出開口の周方向の中央を通る半径に対する角度が１〜４５度であるものとして実施することができる。【００２５】
本発明の作用は必ずしも全てが解明されたものではないが、図６、図７を参照して、本発明者が考える本発明の作用をより詳しく説明する。
羽根１２の回転方向の前面側の被処理流動体の流れを説明する。
図７（Ａ）（Ｂ）に示す従来例及び図７（Ｃ）（Ｄ）に示す従来例にあっては、ローター２の回転により羽根１２は回転移動するが、羽根１２の回転方向の前面側がスクリーン９のスリット１８の流入開口２８に差し掛かると、スクリーン９のスリット部材１９の内壁面に沿って流れていた被処理流動体の流れがスリット１８を規定する手前側端面２２に沿う流れになることから、急に被処理流動体の流れが曲がる。この場合、スクリーン９のスリット部材１９の内壁面と手前側端面２２とで構成される流入開口のエッジ２４により、被処理流動体の圧力が極端に下がりキャビテーションが発生する。従来のスリット１８は、スクリーン９の内壁面に設けられた流入開口の周方向の幅（Ｓｉ）とスクリーン９の外壁面に設けられた流出開口の周方向の幅（Ｓｏ）とが同じであり、流入開口のエッジ２４はほぼ直角（α）のエッジになり相当なキャビテーションの発生になり気泡が多く発生する。
故に従来のスリットの場合は、スクリーンのスリットの周方向の幅は極端に小さくできなかった。
図６（Ａ）（Ｂ）に示す本発明の攪拌機にあっては、スクリーン９の内壁面に設けられた流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）よりもスクリーン９の外壁面に設けられた流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）が小さいことから、ノズル効果によりスクリーン９を通過する断続ジェット流の流速が加速される。また、スクリーン９の複数のスリット１８は、複数の羽根１２の回転方向に間隔を隔てて配置された手前側端面２２と奥側端面２５とによって規定され、手前側端面２２の少なくともスリット１８内への流入側の領域２３が、複数の羽根１２の回転方向の前方へ傾斜していることから、流入開口のエッジ２４は鈍角（β）のエッジになり、流入開口のエッジ２４での極端な圧力低下が低減され、被処理流動体が有効にジェット流に変換される。また当然ではあるが、被処理流動体の圧力損失が低減され、キャビテーションの発生が抑制され、気泡の発生も抑制される。その結果、従来よりもスリット１８を通じてスクリーン９の内側から外側に吐出される断続ジェット流の速度が速くなり、被処理流動体の正逆の流れ（吐出と吸込）の界面における相対的な速度差が大きくなることから、被処理流動体同士の間に発生するせん断力を大きくすることができたものである。
この被処理流動体の流れの速度を直接測定することは困難であるが、後述の実施例で示すように、本発明の実施に係る攪拌機にあっては、従来の攪拌機に比して、被処理流動体の微粒子化を顕著に促進することができたことが確認された。【００２６】
本発明において、スリットの周方向の幅は、断続ジェット流が発生することを条件に変更することができるが、流出開口の周方向の幅（Ｓｏ）は、０．２〜４．０ｍｍが好ましく、０．５〜３．０ｍｍであることがより好ましい。また、スリットの周方向の幅は、流入開口から流出開口に向けて漸次減少するものとして実施することが好ましい。【００２７】
スクリーンは、その内部に被処理流動体を導入する導入口から、軸方向に遠ざかるに従って、羽根及びスクリーンの径が小さくなるものとして実施することが好ましい。【００２８】
軸方向におけるスリットと導入口との関係を考量すると、導入口に近いところではスリットからの吐出量が多く、逆に、導入用の開口から遠いところはスリットからの吐出量が減る傾向にある。そのため、導入口から、軸方向に遠ざかるに従って、羽根及びスクリーンの径が小さくなるように構成することで、スクリーンの軸方向での吐出量を、均一化できる。これによって、キャビテーションの発生を抑制し、機械故障を低減することができる。【００２９】
複数のスリットは、周方向に同一の幅であり、且つ、周方向に等間隔に形成されたものとすることにより、周方向において、より均一な条件で被処理流動体の処理をなすことができる。但し、幅の異なるスリットを複数用いることを妨げるものではなく、複数のスリット間の間隔が不均一なものとして実施することを妨げるものではない。【００３０】
スクリーンは回転しないものとすることによって、個々の制御において、ローターの回転数のみを考慮しておけばよいが、逆に、スクリーンはローターと逆方向に回転させることにより、ナノ分散やナノ乳化等の極めて微細な分散や乳化に適したものとすることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、断続ジェット流に関してさらに研究を進め、断続ジェット流の作用によって被処理流動体に加えられるせん断をより効率的になすことができる攪拌機を提供することができたものである。
また、前記せん断が効率的になされる結果、ナノ分散やナノ乳化等の極めて微細な分散や乳化を実現することができる攪拌機を提供することができたものである。
更に、粒子径の分布が狭く、粒子径の揃った粒子を得ることができる攪拌機を提供することができたものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態に係る攪拌機の使用状態を示す正面図である。
【図２】同攪拌機の要部拡大縦断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る攪拌機の使用状態を示す正面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態に係る攪拌機の使用状態の正面図である。
【図５】本発明のさらにまた他の実施の形態に係る攪拌機の使用状態の正面図である。
【図６】（Ａ）本発明を適用した実施の形態に係る攪拌機の要部拡大図、（Ｂ）同作用を示す要部拡大図である。
【図７】（Ａ）従来例の攪拌機の要部拡大図、（Ｂ）同作用を示す要部拡大図、（Ｃ）他の従来例の攪拌機の要部拡大図、（Ｄ）同作用を示す要部拡大図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明を適用した実施の形態に係る攪拌機の要部拡大図である。
【図９】本発明の実施例及び比較例の試験装置の説明図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の実施例及び比較例で用いた攪拌機の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。
まず、図１、図２を参照して、本発明を適用することができる攪拌機の一例の基本的な構造を説明する。
この攪拌機は、乳化、分散或は混合等の処理を予定する被処理流動体内へ配される処理部１と、処理部１内に配置されたローター２とを備えるものである。
【００３４】
処理部１は、中空のハウジングであり、支持管３に支持されることによって、被処理流動体を収納する収容容器４或は被処理流動体の流路に配設される。この例では、処理部１は支持管３の先端に設けられ、収容容器４の上部から内部下方へ挿入されたものを示しているが、この例に限定するものではなく、例えば、図３に示すように、処理部１が支持管３によって収容容器４の底面から上方に突出するように支持されるものであっても実施可能である。
【００３５】
処理部１は、被処理流動体を外部から内部へ吸入する吸入口５を有する吸入室６と、吸入室６に導通する攪拌室７とを備える。攪拌室７は、複数のスリット１８を有するスクリーン９によって、その外周が規定されている。
【００３６】
なお、本明細書においては、スクリーン９は、空間であるスリット１８と、スリット１８同士の間に位置する実際の部材であるスクリーン部材１９とから構成されているものとして説明する。従って、スクリーン９とは、複数のスクリーン部材１９に形成されたスリット１８を含む全体を意味し、スクリーン部材１９とは、隣り合うスリット１８同士の間に位置する１本１本の実在する部材を意味する。同様に、スクリーン９の内壁面又は外壁面とは、複数のスクリーン部材１９に形成されたスリット１８を含む全体の内壁面又は外壁面を意味する。
また、スクリーン９の内壁面に設けられた複数のスリット１８の開口を流入開口２８とし、スクリーン９の外壁面に設けられた複数のスリット１８の開口を流出開口２９という。
【００３７】
この吸入室６と攪拌室７とは、隔壁１０によって区画されると共に、隔壁１０に設けられた導入用の開口（導入口）１１を介して導通している。但し、この吸入室６は、必須のものではなく、例えば、吸入室６を設けずに攪拌室７の上端全体が導入用の開口となって、収容容器４内の被処理流動体が攪拌室７内に直接導入されるものであってもよい。隔壁１０は、被処理流動体が断続ジェット流としてスリット１８を通じてスクリーン９の内側から外側へ向けて吐出される際の圧力を保持する目的で設けられている。
【００３８】
ローター２は、周方向に複数枚の羽根１２を備えた回転体であり、ローター２とスクリーン９とは同芯で配置され、羽根１２とスクリーン９との間に微小なクリアランスを保ちつつ、回転する。ローター２を回転させる構造には種々の回転駆動構造が採用できるが、この例では、回転軸１３の先端にローター２が設けられ、攪拌室７内に回転可能に収容されている。より詳しくは、回転軸１３は、支持管３に挿通され、さらに、吸入室６、隔壁１０の開口１１を通って攪拌室７に達するように配設されており、その先端（図では下端）にローター２が取り付けられている。回転軸１３の後端は、モータ１４等の回転駆動装置に接続されている。モータ１４は数値制御等の制御系統を有するもの或はコンピュータの制御下に置かれるものを用いることが好適である。
【００３９】
この攪拌機は、ローター２が回転することによって、回転する羽根１２がスクリーン部材１９の内壁面を通過する際、両者間に存在する被処理流動体に加えられるせん断力によって、乳化、分散或は混合がなされる。これと共に、ローター２の回転によって、被処理流動体に運動エネルギーが与えられ、この被処理流動体がスリット１８を通過することで、さらに加速されて、断続ジェット流を形成しながら攪拌室７の外部に流出する。この断続ジェット流により、速度界面で液−液間のせん断力が発生することでも乳化、分散或は混合の処理が行われる。
【００４０】
スクリーン９は、断面円形の筒状をなす。このスクリーン９は、例えば、円錐形の表面形状のように、導入用の開口１１から軸方向へ遠ざかるに従って（図２の例では下方に向かうに従って）、漸次その径が小さくなるようにすることが望ましい。軸方向に一定径としても構わないが、その場合には、導入用の開口１１に近いところ（図２では上方）ではスリット１８からの吐出量が多く、逆に、遠いところは吐出量が減る（図２では下方）。その結果、コントロールできないキャビテーションが発生する場合があり、機械故障に繋がる恐れがあるので、図１、２に示すように、スクリーン９は円錐台形状の表面形状が好ましい。
【００４１】
スリット１８は、回転軸１３の軸方向に（図の例では上下方向）に直線状に伸びるものを示したが、スパイラル状等、湾曲して伸びるものであってもよい。また、周方向において、スリット１８は等間隔に複数個が形成されているが、間隔をずらして形成することもでき、複数種類の形状や大きさのスリット１８を設けることを妨げるものでもない。
スリット１８は、そのリード角を適宜変更して実施することができる。図示したように、回転軸１３と直交する平面と、スリット１８の伸びる方向とのなすリード角が、９０度である上下方向に直線状に伸びるものの他、所定のリード角を備えたスパイラル状のもの等、上下方向に湾曲して伸びるものであってもよい。
【００４２】
ローター２の羽根１２は、横断面（回転軸１３の軸方向に直交する断面）において、ローター２の中心から放射状に一定の幅で直線状に伸びるものとすることができる他、外側に向かうに従って漸次幅が広くなるものであってもよく、湾曲しながら外側に伸びるものであってもよい。
また、これらの羽根１２は、その先端部２１のリード角は適宜変更することができる。例えば、回転軸１３と直交する平面と、先端部２１の伸びる方向とのなすリード角が、９０度である上下方向に直線状に伸びるものの他、所定のリード角を備えたスパイラル状のもの等、上下方向に湾曲して伸びるものであってもよい。
【００４３】
これらの個々の構成部材の形状は、羽根１２の先端部２１とスリット１８とが、スリット１８の長さ方向（図の例では上下方向）において互いに重なり合う同一位置にある一致領域を備えるものである。そして、ローター２の回転によって、この一致領域における羽根１２とスクリーン部材１９との間で被処理流動体のせん断が可能なものであり、且つ、羽根１２の回転に伴いスリット１８を通過する被処理流動体に、断続ジェット流が生ずるように運動エネルギーを与えることができるものである。
【００４４】
スクリーン９と羽根１２とのクリアランスは、前記のせん断と断続ジェット流が生ずる範囲で適宜変更できるが、通常約０．２〜２．０ｍｍであることが望ましい。また、このクリアランスは、図２に示すような全体がテーパ状のスクリーン９を用いた場合には、攪拌室７と羽根１２との少なくとも何れか一方を軸方向に移動可能としておくことで、容易に調整することができる。
また、攪拌機の他の構造としては、図４及び図５に示すものも採用することができる。
【００４５】
まず図４の例では、収容容器４内の被処理流動体の全体の攪拌均一化を行なうために、収容容器４内に別個の攪拌装置を配置したものである。具体的には、収容容器４内全体の攪拌のための攪拌翼１５を、攪拌室７と同体に回転するように、設けることもできる。この場合、攪拌翼１５と、スクリーン９を含む攪拌室７とは、共に回転させられる。その際、攪拌翼１５及び攪拌室７の回転方向は、ローター２の回転方向とは、同一であってもよく、逆方向であってもよい。即ち、スクリーン９を含む攪拌室７の回転は、ローター２の回転に比して、低速の回転（具体的には、スクリーンの回転の周速度が０．０２〜０．５ｍ／ｓ程度）となるため、前記のせん断や断続ジェット流の発生には実質的に影響がない。
また、図５の例は、攪拌室７を支持管３に対して回動可能とし、攪拌室７の先端に、第２モータ２０の回転軸を接続したものであり、スクリーン９を高速回転可能とするものである。このスクリーン９の回転方向は、攪拌室７の内部に配置されたローター２の回転方向とは逆方向に回転させる。これによって、スクリーン９とローター２との相対的回転速度が増加する。
【００４６】
前述の攪拌機において、本発明は次のように適用される。
本発明に係る攪拌機については、断続ジェット流により、速度界面で液−液間のせん断力が発生することによって、乳化、分散或は混合の処理が行われる。その際、本発明の実施の形態に係る攪拌機にあっては、例えば、図６（Ａ）（Ｂ）及び図８に示す羽根１２とスクリーン９とを用いることができる。
【００４７】
本発明に係る攪拌機については、複数のスリット１８は、流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）は、流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）よりも小さくなるように設けられ、また、複数のスリット１８は、複数の羽根１２の回転方向に間隔を隔てて配置された手前側端面２２と奥側端面２５とによって規定され、好ましくは手前側端面２２の少なくともスリット１８内への流入側の領域２３は、複数の羽根１２の回転方向の前方へ傾斜している。前記の前方への傾斜は、手前側端面２２の少なくともスリット１８内への流入側の領域２３が、スクリーン９の外径方向に向かうにしたがって、複数の羽根１２の回転方向の前方に傾斜していることを意味する。例えば、スリット１８として、図６（Ａ）（Ｂ）や図８の各図に示すものが挙げられる。図８（Ａ）に示すように、手前側端面２２全体を複数の羽根１２の回転方向の前方へ傾斜させたものや、図８（Ｂ）に示すように、手前側端面２２のスリット１８内への流入側の領域２３を複数の羽根１２の回転方向の前方へ傾斜させたもの、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、手前側端面２２全体を複数の羽根１２の回転方向の前方へ傾斜させるとともに奥側端面２５全体を複数の羽根１２の回転方向の後方へ傾斜させ、手前側端面２２の傾斜角度と奥側端面２５の傾斜角度が同じであるもの、図８（Ｃ）に示すように、手前側端面２２のスリット１８内への流入側の領域２３を複数の羽根１２の回転方向の前方へ傾斜させるとともに奥側端面２５のスリット１８内への流入側の領域２６を複数の羽根１２の回転方向の後方へ傾斜させ、流入側の領域２３の傾斜角度と流入側の領域２６の傾斜角度が同じであるものが挙げられる。ここで、図６（Ａ）（Ｂ）に示す実施の形態にあっては、手前側端面２２の傾斜角度と奥側端面２５の傾斜角度が同じである必要はなく、図８（Ｃ）に示す実施の形態にあっては、流入側の領域２３の傾斜角度と流入側の領域２６の傾斜角度が同じである必要はない。また、図８（Ｄ）に示すように、手前側端面２２とスクリーン部材１９の内壁面とで構成される流入開口のエッジ２４に丸みを持たせたものや、図８（Ｅ）に示すように、手前側端面２２とスクリーン部材１９の内壁面とで構成される流入開口のエッジ２４と奥側端面２５とスクリーン部材１９の内壁面とで構成される流入開口のエッジ２７との両方に丸みを持たせたものであってもよい。流入開口のエッジ２４、２７に丸みを持たせたスリット１８は、エッジが立っていないので、鈍角なエッジに比べて被処理流動体の圧力低下が低減されることから好ましい。スリット１８において、流入開口のエッジ２４、２７に丸みを持たせた形態であっても、手前側端面２２の少なくともスリット１８内への流入側の領域２３が、複数の羽根１２の回転方向の前方へ傾斜しているものに含まれる。
さらに、図８（Ｆ）に示すように、手前側端面２２を傾斜させるのではなく、奥側端面２２全体を複数の羽根１２の回転方向の回転方向の後方へ傾斜させたものや、図示しないが、奥側端面２５とスクリーン部材１９の内壁面とで構成される流入開口のエッジ２４に丸みを持たせたものであってもよい。
図６、図８、図１０に記載の中心線は、半径方向を示している。
【００４８】
複数のスリット１８は、流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）は、流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）よりも小さくなるように設けられ、また、スクリーン９を規定する手前側端面２２の少なくともスリット１８内への流入側の領域２３が、複数の羽根１２の回転方向の前方へ傾斜することで、この攪拌機にあっては、速度界面で液−液間のせん断力を大きくすることができ、ナノ分散やナノ乳化等の非常に微細な分散や乳化を実現する点で、極めて有効であることが知見され発明が完成されたものである。
【００４９】
この断続ジェット流の作用について、図７（Ａ）（Ｂ）に示す従来例及び図７（Ｃ）（Ｄ）に示す従来例と対比しつつ説明する。
まず、前述したように、断続ジェット流は、羽根１２の回転によって発生するものであるが、これをより詳しく説明すると、羽根１２の回転方向の前面側では、被処理流動体の圧力が上昇する。これによって、羽根１２の前面側に位置するスリット１８から被処理流動体が断続ジェット流となって吐出される。他方、羽根１２の回転方向の後面側では、被処理流動体の圧力が低下することにより、後面側に位置するスリット１８から被処理流動体が吸い込まれる。その結果、スクリーン９の外側では、被処理流動体に正逆の流れ（吐出と吸込）が生じ、両流れの界面における相対的な速度差によって、被処理流動体同士に液−液間のせん断力が生じるものである。
【００５０】
図７（Ｃ）（Ｄ）に示す従来例にあっては、スクリーン９の内壁面に設けられたスリット１８の開口である流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）とスクリーン９の外壁面に設けられたスリット１８の開口である流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）とが同じであって、羽根１２の先端部２１の幅が狭いため、吐出と吸込との状態変化に被処理流動体が追従し難い結果、被処理流動体の正逆の流れ（吐出と吸込）の界面における相対的な速度差が比較的小さな状態となっており、そのせん断力も小さくなっていた。
【００５１】
また、図７（Ａ）（Ｂ）に示す従来例にあっては、図７（Ｃ）（Ｄ）に示す従来例と同じスクリーン９（すなわち、Ｓｉ＝Ｓｏ）を用いているが、羽根１２の先端部２１の幅が広くなっているため、吐出／吸込の間に被処理流動体が静止する期間が発生する。これにより、スリット１８の羽根１２による開閉の変化に、被処理流動体が良好に追従し、被処理流動体の正逆の流れ（吐出と吸込）の界面における相対的な速度差が大きくなり、被処理流動体同士の間に発生するせん断力を大きくすることができたものである。これを良好に実現する条件が、次の条件１及び条件２である。
（条件１）羽根１２の先端部２１の回転方向の幅ｂと、スリット１８の周方向の幅Ｓｉと、スクリーン部材１９の周方向の幅ｔｉとの関係が、ｂ≧２Ｓｉ＋ｔｉ。
（条件２）羽根１２の先端部２１の回転方向の幅ｂと、スクリーン９の最大内径ｃとの関係が、ｂ≧０．１ｃ。
【００５２】
他方、図６（Ａ）（Ｂ）に示す本発明の実施の形態にあっては、複数のスリット１８は、流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）が流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）よりも小さくなるように設けられることによって、ノズル効果によりスリット１８を通過する断続ジェット流の流速を加速することができる。また、複数のスリット１８は、複数の羽根１２の回転方向に間隔を隔てて配置された手前側端面２２と奥側端面２５とによって規定され、手前側端面２２の少なくともスリット１８内への流入側の領域２３（図６（Ａ）（Ｂ）においては手前側端面２２全体）が複数の羽根１２の回転方向の前方へ傾斜しているので、流入開口のエッジ２４は鈍角（β）のエッジになり、流入開口のエッジ２４での極端な圧力低下が低減され、被処理流動体が有効にジェット流に変換される。また当然ではあるが、被処理流動体の圧力損失が低減され、キャビテーションの発生が抑制され、気泡の発生も抑制される。その結果、従来よりもスリット１８を通じてスクリーン９の内側から外側に吐出される断続ジェット流の速度が速くなり、被処理流動体の正逆の流れ（吐出と吸込）の界面における相対的な速度差が大きくなることから、被処理流動体同士の間に発生するせん断力を大きくすることができたものである。
【００５３】
（スクリーンについて）
スクリーン９は、前述の通り、テーパ形等の径が変化するものとしても、実施することができる。本発明において、内径が変化する場合、特に説明のない限り、最大内径とは、一致領域におけるスクリーン９の最大内径（ｃ）を意味する。
【００５４】
（スリット及びスクリーン部材について）
前述の通り、本発明の実施の形態にあっては、流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）は、流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）よりも小さくなるように設けられ、また、複数のスリット１８は、複数の羽根１２の回転方向に間隔を隔てて配置された手前側端面２２と奥側端面２５とによって規定され、手前側端面２２の少なくともスリット１８内への流入側の領域２３は、複数の羽根１２の回転方向の前方へ傾斜している。この前方への傾斜については、スクリーン９の最大内径（ｃ）にもよるが、手前側端面２２の少なくともスリット１８内への流入側の領域２３の、流出開口２９の周方向の中央を通る半径に対する角度θが１〜４５度であることが好ましく、５〜３０度であることがより好ましい。具体的には、図６（Ａ）に示すように、手前側端面２２の延長線と流出開口２９の周方向の中央を通る半径の延長線とがなす角度をθとするものであり、あるいは図８（Ｂ）に示すように、手前側端面２２のスリット１８内への流入側の領域２３の延長線と流出開口２９の周方向の中央を通る半径の延長線とがなす角度をθとする。
スリット１８は、ローター２の回転軸の軸方向と平行に伸びるものであってもよく、スパイラル状に伸びるもの等、軸方向に対して角度を有するものであってもよい。何れの場合にあっても、本発明において、特に説明がない限り、スリット１８の周方向の幅とは、一致領域におけるスクリーン９の周方向（言い換えればローター２の回転軸の軸方向に対して直交する方向）の長さを言う。スリット１８は、ローター２の回転軸の軸方向位置にあっては、一致領域であればどの位置であってもかまわないが、少なくとも回転軸１３の軸方向位置がスクリーン９の最大内径（ｃ）となる位置であることが好ましい。スリット１８の周方向の幅の一例としては、流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）と流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）とが挙げられる。
この流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）は、０．２〜４．０ｍｍが好ましく、０．５〜３．０ｍｍであることがより好ましいが、断続ジェット流が発生することを条件に適宜変更して実施することができる。また、スリット９の周方向の幅は、流入開口２８から流出開口２９に向けて漸次減少することが好ましい。
【００５５】
ノズル効果の点から考えれば、図８（Ｆ）に示すように、手前側端面２２を傾斜させるのではなく、奥側端面２２全体を複数の羽根１２の回転方向の回転方向の後方へ傾斜させたものや、図示しないが、奥側端面２５とスクリーン部材１９の内壁面とで構成される流入開口のエッジ２４に丸みを持たせたものであっても実施できる。
キャビテーションの抑制とノズル効果との両方を充足させるためには、スリット１８として、図６（Ａ）（Ｂ）や図８（Ａ）〜（Ｅ）に示すものを用いることが好ましい。
【００５６】
スクリーン部材１９の周方向の幅（言い換えると、隣り合うスリット１８同士の間の周方向の距離）は、適宜変更して実施することができる。スクリーン部材１９の周方向の幅の一例としては、スクリーン部材１９の内壁面の周方向の幅（ｔｉ）とスクリーン部材１９の外壁面の周方向の幅（ｔｏ）とが挙げられ、スクリーン部材１９の外壁面の周方向の幅（ｔｏ）は、流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）の１〜１５倍が好ましく、より好ましくは２〜１０倍程度とする。スクリーン部材１９の外壁面の周方向の幅（ｔｏ）を大きくしすぎると、せん断回数が少なくなり処理量の低下につながり、小さすぎるとスリット１８が連続してしまうのと実質的に同じことになったり、機械的強度が著しく低下したりする場合がある。
【００５７】
（ローターについて）
ローター２は、前述のとおり、複数枚の羽根１２を有する回転体である。
羽根１２は、図７（Ｃ）（Ｄ）に示すもの（羽根１２の回転方向の幅ｂとスリット１８の周方向の幅（Ｓｉ、Ｓｏ）が略等しいか、ローター２の羽根１２の回転方向の幅ｂの方が少し大きい程度）を用いてもよいし、図７（Ａ）（Ｂ）に示すもの（スリット１８の周方向の幅（Ｓｉ、Ｓｏ）に対して羽根１２の先端部２１の幅が広いもの）を用いてもよい。ローター２の羽根１２の回転方向の幅ｂがスリット１８の周方向の幅（Ｓｉ、Ｓｏ）、特に流入開口の周方向の幅（Ｓｉ）よりも狭い場合は、断続ジェット流の発生の観点から好ましくない。
図７（Ａ）（Ｂ）に示す羽根１２を本発明に適用する場合、羽根１２の先端部２１の回転方向の幅ｂと、スリット１８の周方向の幅（Ｓｉ、Ｓｏ）と、スクリーン部材１９の周方向の幅（ｔｉ、ｔｏ）との関係（前述の条件１）については本発明でも適用できるが、その際、スリット１８の周方向の幅は、流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）を用いて調整することが適当である。
【００５８】
（好ましい適用条件）
本発明を適用できると共に、現在の技術力で量産に適すると考えられるスクリーン９、スリット１８、ローター２の数値条件は、下記の通りである。
スクリーン９の最大内径（ｃ）：３０〜５００ｍｍ（但し前記の一致領域における最大径）
スクリーン９の回転数：１５〜３９０回／ｓ
スリット１８の本数：１２〜５００本
ローター２の最大外径：３０〜５００ｍｍ
ローター２の回転数：１５〜３９０回／ｓ
もちろん、これらの数値条件は一例を示すものであり、例えば、回転制御等の将来における技術進歩に伴い、前記の条件以外の条件を採用することを、本発明は除外するものではない。
【実施例】
【００５９】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。しかし、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。【００６０】
実施例で用いたスリットの１８横断面の形状を図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示し、比較例で用いたスリット１８の横断面の形状を図１０（Ｄ）に示す。実施例で用いたスリットは、流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）が流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）よりも小さくなるように設けられ、比較例で用いたスリットは、流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）と流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）とが同じ（Ｓｉ＝Ｓｏ）ものである。
より詳しくは、実施例で用いたスリットは、図１０（Ａ）にあっては、手前側端面２２とスクリーン部材１９の内壁面とで構成される流入開口のエッジ２４に丸み（Ｒ０．４）を持たせたものであり、図１０（Ｂ）にあっては、手前側端面２２全体を複数の羽根１２の回転方向の前方へ傾斜させたものであり、図１０（Ｃ）にあっては、手前側端面２２全体を複数の羽根１２の回転方向の前方へ傾斜させるとともに奥側端面２５全体を複数の羽根１２の回転方向の後方へ傾斜させ、手前側端面２２の傾斜角度と奥側端面２５の傾斜角度が同じであるものである。
また、図１０（Ａ）に記載の流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）は１ｍｍ、流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）は１．４ｍｍである。図１０（Ｂ）に記載の流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）は１ｍｍ、流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）は１．５ｍｍである。図１０（Ｃ）に記載の流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）は１ｍｍ、流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）は２ｍｍである。図１０（Ｄ）に記載の流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）と流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）はともに１ｍｍである。
以下の各表において、実施例又は比較例で用いたスリット１８の横断面の形状の形状として、図１０（Ａ）に示すものを用いた場合は「Ａ」、図１０（Ｂ）に示すものを用いた場合は「Ｂ」、図１０（Ｃ）に示すものを用いた場合は「Ｃ」、図１０（Ｄ）に示すものを用いた場合は「Ｄ」と記載した。図１０の各図に示す寸法の単位はミリメートル（ｍｍ）である。
また、スクリーン９に設けられたスリット１８の本数は２４本である。【００６１】
（粒度分布測定）
実施例における粒度分布測定には、MT−3300（日機装(株)製）を用いた。測定溶媒は、純水、粒子屈折率は1.81、溶媒屈折率は1.33である。また結果には、体積分布の結果を用いた。【００６２】
実施例１として、本発明における第１の実施の形態（図１、図２）に係る撹拌機を用いて、流動パラフィンと純水の乳化実験を、図９（Ａ）に示す試験装置にて行った。乳化実験に用いた処方は、流動パラフィンを29.4wt％、純水を68.6wt％、乳化剤として、Tween80 を1.33wt％、Span80を0.67wt％を混合したものである。上記のとおり処方された被処理流動体を予備混合品とし、図９（Ａ）に示す試験装置中のポンプにて外部容器内の予備混合品を本発明における撹拌機を敷設した処理容器４に導入して、処理容器４内を液封とし、さらに同ポンプにて処理容器４内に被処理流動体を導入することによって、吐出口より、被処理流動体を吐出させ、処理容器４と外部容器との間を、2500 g/minにて循環させながら、本発明における撹拌機のローター２を、356.7（回/s）で回転させることにより被処理流動体をスクリーンから吐出させて乳化処理を行った。羽根１２の枚数（４枚又は６枚）、及びスリット１８の横断面（回転軸１３の軸方向に直交する断面）の形状を変更し、乳化処理の開始から２０分後に得られた乳化粒子の粒度分布測定結果における平均粒子径（Ｄ５０）及び粒子径の変動係数（Ｃ．Ｖ.）の値を表１に示す。
粒子径の変動係数とは、得られる粒子の均一さの度合いを表す指標となるものであり、粒子の粒子径分布における平均粒子径（Ｄ５０）と標準偏差とから、変動係数（Ｃ．Ｖ．）（％）＝標準偏差÷平均粒子径（Ｄ５０）×１００の式にて求められる。この変動係数の値が小さいほど得られる粒子の粒子径の分布は狭く、粒子としての均一性が高い。
なお、ローター２の回転の周速度Ｖは、前述の一致領域におけるローターの最大外径をＤ（ｍ）、ローターの回転数をＮ（回／ｓ）としたとき、Ｖ＝Ｄ×π×Ｎであり、表１〜表８に記載のローター径Ｄはローター２の最大外径である。【００６３】
（粒度分布測定）
実施例における粒度分布測定には、MT−3300（日機装(株)製）を用いた。測定溶媒は、純水、粒子屈折率は1.81、溶媒屈折率は1.33である。また結果には、体積分布の結果を用いた。【００６４】
表１に見られるように、ローター２の回転の周速度が33.6[m/s]において、スリット１８の流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）が流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）よりも小さくなるように設けられたことによって、またその幅の比（Ｓｉ／Ｓｏ）が大きくなることによって、Ｄ５０並びにＣ．Ｖ.の値が小さくなることが分かり、微小な粒子径並びに粒度分布の狭い乳化粒子を作製できることがわかった。【００６５】
実施例２として、ローター２の回転数を333.3（回/s）、ローター２の回転の周速度をV＝31.4（m/s）とした以外は、実施例１と同様に実施した結果を表２に示す。【００６６】
実施例３として、ローター２の回転数を300（回/s）、ローター２の羽根枚数を６枚、回転の周速度をV＝28.3（m/s）とした以外は、実施例１と同様に実施した結果を表３に示す【００６７】
実施例４として、ローター２の回転数を250（回/s）、ローター２の羽根枚数を６枚、回転の周速度をV＝23 .6（m/s）とした以外は、実施例１と同様にした結果を表４に示す。【００６８】
比較例１として、スクリーン９に設けられたスリット１８の横断面の形状が図１０（Ｄ）に示す従来型のもの（Ｓｉ＝Ｓｏ）であること以外は、実施例１と同様に乳化処理をした。結果を表５に示す。【００６９】
比較例２として、スクリーン９に設けられたスリット１８の横断面の形状が図１０（Ｄ）に示す従来型のもの（Ｓｉ＝Ｓｏ）であること以外は、実施例２と同様に乳化処理をした。結果を表６に示す。【００７０】
比較例３として、スクリーン９に設けられたスリット１８の横断面の形状が図１０（Ｄ）に示す従来型のもの（Ｓｉ＝Ｓｏ）であること以外は、実施例３と同様に乳化処理をした。結果を表７に示す。【００７１】
比較例４として、スクリーン９に設けられたスリット１８の横断面の形状が図１０（Ｄ）に示す従来型のもの（Ｓｉ＝Ｓｏ）であること以外は、実施例４と同様に乳化処理をした。結果を表８に示す。【００７２】
実施例１と比較例１において、攪拌機を連続して３６時間運転した後のスリット１８の内部（以下、スリット内部）の状態を目視にて確認して、エロ―ジョンの状態を判断した。明らかにエロ―ジョンが発生した状態を「×」、鏡面状態が曇った状態を「△」、３６時間運転の前後でスリット内部が変化しておらずエロ―ジョンが発生していない状態を「〇」で判断して表１及び表５に示す。【００７３】
以上の結果より、スリット１８の流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）が流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）よりも小さくなるように設けられたことによって、またその幅の比（Ｓｉ／Ｓｏ）が大きくなることによって、スリットが従来型のもの（Ｓｉ＝Ｓｏ）に比べて明らかに平均粒子径（Ｄ５０）が小さくなり、さらに粒子径のばらつきの指標であるＣ．Ｖ．の値も小さくなることが分かった。また、キャビテーションによるエロ―ジョンの発生も防止できることが見いだされた。また、比較例１−４においては、スクリーン９のスリット１８の横断面の形状として図１０（Ｄ）に示すものを用いたが、比較例２に比べてローター２が高速で回転している比較例１の方が、平均粒子径（Ｄ５０）及びＣ．Ｖ．の値が共に悪化している。これは、キャビテーションにより空洞化現象が発生している結果であると考えられる。【００７４】
【表１】
0006598345.tif 000002
【００７５】
【表２】
0006598345.tif 000003
【００７６】
【表３】
0006598345.tif 000004
【００７７】
【表４】
0006598345.tif 000005
【００７８】
【表５】
0006598345.tif 000006
【００７９】
【表６】
0006598345.tif 000007
【００８０】
【表７】
0006598345.tif 000008
【００８１】
【表８】
0006598345.tif 000009
【００８２】
実施例５、６は、実施例１〜４及び比較例１〜４とは異なり、ローター２だけでなく、スクリーン９もローター２の回転する方向とは逆方向に回転させた実施例を記載する。即ち、本発明における第２の実施の形態（図５参照）に係る実施例を示すものである。図９（Ｂ）に示す試験装置を用いた。処方、循環流量及び循環方法は実施例１〜４と同じである。スクリーン９に設けられたスリット１８の横断面の形状として、図１０（Ｃ）に示すもの（Ｓｉ＞Ｓｏ）を用いた。【００８３】
実施例５として、ローター２とスクリーン９との相対回転数をN＝633（回/s）、ローター２の羽根枚数を４枚、相対周速度V＝69.6m/sとした時の結果を表９に示す。
実施例６として、ローター２とスクリーン９との相対回転数をN＝500（回/s）、ローター２の羽根枚数を４枚、相対周速度V＝55.0m/sとした時の結果を表１０に示す。
なお、ローター２のスクリーン９に対する相対的回転の周速度Ｖ（ｍ／ｓ）は、前述の一致領域におけるローターの最大外径をＤ（ｍ）、ローターの回転数をＮ１、スクリーンの回転数をＮ２としたときの、ローター及びスクリーンの相対的回転数をＮ（回／ｓ）としたとき、Ｖ＝Ｄ×π×Ｎ  （ただし、Ｎ＝Ｎ１＋Ｎ２）であり、表９〜表１０に記載のローター径Ｄは最大外径である。【００８４】
比較例５にとして、スクリーン９に設けられたスリット１８の横断面の形状が図１０（Ｄ）に示す従来型のもの（Ｓｉ＝Ｓｏ）であること以外は、実施例５と同様に乳化処理をした。結果を表９に示す。【００８５】
比較例6として、スクリーン９に設けられたスリット１８の横断面の形状が図１０（Ｄ）に示す従来型のもの（Ｓｉ＝Ｓｏ）であること以外は、実施例６と同様に乳化処理をした。結果を表１０に示す。【００８６】
また、実施例５と比較例５において、攪拌機を連続して２４時間運転した後のスリット内部の状況を目視にて確認して、エロ―ジョンの状態を判断した。明らかにエロ―ジョンが発生した状態を「×」、鏡面状態が曇った状態を「△」、２４時間運転の前後でスリット内部が変化しておらずエロ―ジョンが発生していない状態を「〇」で判断して表９に示す。【００８７】
以上の結果より、スリット１８の流出開口２８の周方向の幅（Ｓｏ）が流入開口２９の周方向の幅（Ｓｉ）よりも小さくなるように設けられたことによって、スリット１８が従来型のもの（Ｓｉ＝Ｓｏ）に比べて明らかに平均粒子径（Ｄ５０）が小さくなり、さらに粒子径のばらつきの指標であるＣ．Ｖ．値も小さくなることが分かった。また、キャビテーションによるエロ―ジョンの発生も防止できることが見いだされた。【００８８】
【表９】
0006598345.tif 000010
【００８９】
【表１０】
0006598345.tif 000011
（顔料分散処理）
実施例７として、本発明における第１の実施の形態（図１、図２）に係る撹拌機を用いて、顔料の分散処理を、図９（Ａ）に示す試験装置にて行った。被処理物の処方は、一次粒子径が１０〜３５nmの赤色顔料（C.I.Pigment Red 254）を5wt%、分散剤として、BYK-2000（ビックケミ―製）を5wt%、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（PGMEA）とプロピレングリコールモノメチルエーテル（PGME）の混合溶液（PGMEA/PGME＝4/1：体積比）90wt%である。前述のとおり処方された被処理流動体である上記被処理物を予備混合品とし、図９（Ａ）に示す試験装置中のポンプにて外部容器内の予備混合品を本発明における撹拌機を保有した処理容器４に導入して、処理容器４内を液封とし、さらに同ポンプにて処理容器４内に被処理流動体を導入することによって、吐出口より、被処理流動体を吐出させ、処理容器４と外部容器との間を、2300g/minにて循環させながら、本発明における撹拌機のローター２を、333.33（回/s）で回転させることにより被処理流動体をスクリーンから吐出させて分散処理を行った。スクリーンに設けられたスリットの横断面の形状として、図１０（Ｃ）に示すもの（Ｓｉ＞Ｓｏ）を用いた。分散処理の開始から４５分後に得られた顔料微粒子の粒度分布測定結果における平均粒子径（Ｄ５０）及び粒子径の変動係数（Ｃ．Ｖ.）の値を、表１１示す。【００９０】
比較例７として、スクリーンに設けられたスリットの横断面の形状が図１０（Ｄ）に示す従来型のもの（Ｓｉ＝Ｓｏ）であること以外は、実施例７と同様に分散処理をした。【００９１】
実施例７と比較例７において、攪拌機を連続して２４時間運転した後のスリット内部の状況を目視にて確認して、エロ―ジョンの状態を判断した。明らかにエロ―ジョンが発生した状態を「×」、鏡面状態が曇った状態を「△」、２４時間運転の前後でスリット内部が変化しておらずエロ―ジョンが発生していない状態を「〇」として表１１に示す。【００９２】
（粒度分布測定）
また以下の実施例における粒度分布測定には、UPA-150UT（日機装(株)製）を用いた。測定溶媒は、純水、粒子屈折率は1.81、溶媒屈折率は1.33である。また結果には、体積分布の結果を用いた。【００９３】
以上の結果より、スリットの流出開口の周方向の幅（Ｓｏ）が流入開口の周方向の幅（Ｓｉ）よりも小さくなるように設けられたことによって、スリットが従来型のもの（Ｓｉ＝Ｓｏ）に比べて明らかに平均粒子径（Ｄ５０）が小さくなり、さらに粒子径のばらつきの指標であるＣ．Ｖ．の値も小さくなることが分かった。また、キャビテーションによるエロ―ジョンの発生も防止できることが見いだされた。【００９４】
【表１１】
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【符号の説明】
【００９５】
１  処理部
２  ローター
３  支持管
４  収容容器
５  吸入口
６  吸入室
７  攪拌室
９  スクリーン
１０  隔壁
１１  開口
１２  羽根
１３  回転軸
１４  モータ
１５  攪拌翼
１８  スリット
１９  スクリーン部材
２０  第２モータ
２１  先端部
２２  手前側端面
２３  手前側端面の流入側の領域
２５  奥側端面
２６  奥側端面の流入側の領域
２８  流入開口
２９  流出開口
Ｓｉ  流入開口の周方向の幅
Ｓｏ  流出開口の周方向の幅
【要約】
断続ジェット流の作用により被処理流動体に加えられるせん断をより効率的になすことができる攪拌機の提供を図る。
羽根１２を備えるローター２と、隔壁１０と、スクリーン９とを、同芯で備え、スクリーン９は、その周方向に複数のスリット１８と、隣り合うスリット１８同士の間に位置するスクリーン部材１９とを備え、両者のうち少なくともローター２が回転することにより被処理流動体がスクリーン９のスリット１８を通じて断続ジェット流としてスクリーン９の内側から外側に吐出する攪拌機において、スクリーン９は断面円形の筒状をなし、スクリーン９の内壁面に設けられたスリット１８の開口を流入開口２８とし、スクリーン９の外壁面に設けられた複数のスリット１８の開口を流出開口２９とし、流出開口２９の周方向の幅（Ｓｏ）は、流入開口２８の周方向の幅（Ｓｉ）よりも小さくなるように設けられたことを特徴とする。【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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