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公開番号2025082459
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-29
出願番号2023195790
出願日2023-11-17
発明の名称微細化処理装置
出願人中越パルプ工業株式会社
代理人個人
主分類B02C 19/06 20060101AFI20250522BHJP(破砕,または粉砕;製粉のための穀粒の前処理)
要約【課題】本発明は、懸濁流体の粘性が高いもしくは固形分、繊維、粉体が含まれるスラリー流体の微細化処理が可能で、高圧懸濁流体の脈動による設備破損等を抑えることのできる微細化処理装置を提供すること及び、微細化処理に要するエネルギー原単位を抑えることができ、さらに微細化処理の処理回数削減によるコストダウンが可能である微細化処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】原料タンクと、原料供給ポンプと、原料排出配管、原料吸込配管、原料返送配管及び/又は原料循環配管と、クランク駆動方式である増圧機と、微細化処理手段を備えるチャンバーと、を備える微細化処理装置であって、前記原料供給ポンプと前記原料吸込配管は、原料を前記増圧機へ加圧供給するためのものであり、前記原料循環配管と前記原料返送配管は、原料を前記原料タンクへ返送するためのものである、微細化処理装置である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも、原料タンクと、原料供給ポンプと、
原料排出配管、原料吸込配管、原料返送配管及び／又は原料循環配管と、
クランク駆動方式である増圧機と、
微細化処理手段を備えるチャンバーと、を備える微細化処理装置であって、
前記原料供給ポンプと前記原料吸込配管は、原料を前記増圧機へ加圧供給するためのものであり、
前記原料循環配管と前記原料返送配管は、原料を前記原料タンクへ返送するためのものである、微細化処理装置。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
少なくとも、原料タンクと、原料供給ポンプと、
原料排出配管、原料吸込配管、原料返送配管及び／又は原料循環配管と、
プランジャ往復速度６０回／分以上である増圧機と、
微細化処理手段を備えるチャンバーと、を備える微細化処理装置であって、
前記原料供給ポンプと前記原料吸込配管は、原料を前記増圧機へ加圧供給するためのものであり、
前記原料循環配管と前記原料返送配管は、原料を前記原料タンクへ返送するためのものである、微細化処理装置。
【請求項３】
少なくとも、原料タンクと、原料供給ポンプと、
原料排出配管、原料吸込配管、原料返送配管及び／又は原料循環配管と、
クランク駆動方式である増圧機と、
微細化処理手段を備えるチャンバーと、
処理液返送配管と、を備える微細化処理装置であって、
前記原料供給ポンプと前記原料吸込配管は、原料を前記増圧機へ加圧供給するためのものであり、
前記原料循環配管と前記原料返送配管は、原料を前記原料タンクへ返送するためのものであり、
前記処理液返送配管は、微細化処理された処理液を前記原料タンクへ返送するためのものである、微細化処理装置。
【請求項４】
少なくとも、原料タンクと、原料供給ポンプと、
原料排出配管、原料吸込配管、原料返送配管及び／又は原料循環配管と、
プランジャ往復速度６０回／分以上である増圧機と、
微細化処理手段を備えるチャンバーと、
処理液返送配管と、を備える微細化処理装置であって、
前記原料供給ポンプと前記原料吸込配管は、原料を前記増圧機へ加圧供給するためのものであり、
前記原料循環配管と前記原料返送配管は、原料を前記原料タンクへ返送するためのものであり、
前記処理液返送配管は、微細化処理された処理液を前記原料タンクへ返送するためのものである、微細化処理装置。
【請求項５】
前記原料供給ポンプは、原料を前記増圧機へ０．２ＭＰａ以上、１０Ｍｐａ以下で加圧供給する、
請求項１から請求項４のいずれかに記載の微細化処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細化処理装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
電子部品、化学素材、食品、薬品、化学など様々な分野において、金属粒子や植物繊維などの各種物質を微細化する微細化処理装置が用いられている。この微細化処理装置は、一般的に、懸濁流体に高い圧力を与えるプランジャポンプ等の吐出手段と微細化ノズルや物質を微細化する微細化流路等の懸濁流体に含まれる物質を微細化する微細化処理手段とを備えている。
【０００３】
特許文献１には、衝突装置の吐出手段は、微細化する物質固形物の有無によって選択する必要があることが開示されている。具体的には、原料液体が固形物を含むスラリー液である場合、その固形物によってポンプが傷まないように装置の耐久性の観点からプランジャをゆっくり動かすことができる油圧ブースター式超高圧ポンプの採用が適していること及び、固形物を含まない原料液体では、プランジャをゆっくり作動できる油圧式装置を用いる必要がないため、電動モータによりクランクシャフトを回転させ、それを往復運動に変換することによってプランジャを動作させるクランク式プランジャポンプが適していることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１１－０８８１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の油圧ブースター式超高圧ポンプのシリンダーヘッドの摺動速度は、一往復する速度が数秒間と低速であり、原料液体が固形物を含むスラリー液である場合の工業的規模の連続微細化処理には、複数台の油圧ブースター式超高圧ポンプを組み合わせて用いることが不可欠であった。そのため、各油圧ブースター式超高圧ポンプから交互に数秒間の間隔をおいて高圧懸濁流体が吐出されるため、吐出される高圧懸濁流体の圧力変動幅は大きいものとなっていたし、これらの動きを制御するためには、比例弁やサーボモータ等の導入が必要となっていた。この圧力変動により超高圧部品内部の損傷や劣化による破損が生じたり、低速摺動するシリンダーヘッドのシール部品の摩耗等が発生したりと、いくつかの問題を抱えている。
また一般的に、油圧ブースター式超高圧ポンプは大型のものであるため、このポンプを含む微細化処理装置の全体が大型なものとなってしまい、広い設置面積が必要となり、導入費用が高額なものとなっていた。
【０００６】
一方、懸濁流体の粘性が高いもしくは固形分、繊維、粉体が含まれるスラリー流体の場合に、クランク式プランジャポンプを採用してしまうと、クランク式プランジャポンプのプランジャ駆動速度が高速であるため、原料を吸い込む際に、その粘性や沈降分離や凝集などによる原料液体の吸込み不良が生じて、シリンダ内部が真空状態となり、負圧時のディ－ゼル効果で生じる爆発が起きてしまうおそれがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、懸濁流体の粘性が高いもしくは固形分、繊維、粉体が含まれるスラリー流体（以下、懸濁流体ということもある。）の微細化処理が可能で、高圧懸濁流体の脈動による設備破損等を抑えることのできる微細化処理装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、微細化処理に要するエネルギー原単位を抑えることができ、さらに、吐出される高圧懸濁流体の圧力変動幅を安定させ、安定した超高圧流による確実な微細化処理を行うことで微細化処理回数を少なくし、コストダウンが可能となる微細化処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った結果、懸濁液の微細化処理を行う場合であっても、増圧機の駆動方式をプランジャ往復速度の速いクランクシャフト方式とし、プランジャの動きを規則的かつ周期性のある高速な動きとすること、及び原料供給ポンプの吐出圧を上げて増圧機へ懸濁流体を安定供給することで、懸濁流体の流体圧力変動を抑えることができ、かつ、単位時間当たりの微細化処理量を増加させることができることを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明は、原料タンクと、原料供給ポンプと、原料排出配管、原料吸込配管、原料返送配管及び／又は原料循環配管と、増圧機と、微細化処理手段を備えるチャンバーとを備える微細化処理装置であって、前記原料供給ポンプと原料吸込配管は、原料を増圧機へ加圧供給するためのものであり、前記原料循環配管と前記原料返送配管は、加圧された原料の圧力を高い状態で維持しつつ、その余剰分を前記原料タンクへ返送するためのものである微細化処理装置である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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