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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022131792
(43)【公開日】2022-09-07
(54)【発明の名称】粉体混合分散システム
(51)【国際特許分類】
B01F 25/50 20220101AFI20220831BHJP
B01F 23/50 20220101ALI20220831BHJP
B01F 35/71 20220101ALI20220831BHJP
B01F 35/75 20220101ALI20220831BHJP
【ＦＩ】
B01F5/10
B01F3/12
B01F15/02 A
B01F15/02 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021030925
(22)【出願日】2021-02-26
(71)【出願人】
【識別番号】000253019
【氏名又は名称】澁谷工業株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】393028357
【氏名又は名称】シブヤマシナリー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100156199
【弁理士】
【氏名又は名称】神崎 真
(72)【発明者】
【氏名】北川 嘉宏
(72)【発明者】
【氏名】山本 仁士
【テーマコード（参考）】
4G035
4G037
【Ｆターム（参考）】
4G035AB46
4G035AC31
4G035AE13
4G037AA08
4G037AA11
4G037EA01
(57)【要約】
【課題】 効率良く混合流体中の粉体を分散させることができる。
【解決手段】 液体Ｌを収容する貯液タンク２と、液体Ｌに混合された粉体Ｐを剪断して分散させる剪断分散手段４とを備えた粉体混合分散システム１において、液体Ｌに粉体Ｐを混合させる固液混合手段３と、上記貯液タンク２と上記固液混合手段３との間で液体Ｌを循環させる第１循環経路Ｃ１と、上記貯液タンク２と剪断分散手段４との間で液体Ｌと粉体Ｐとの混合流体ＭＬを循環させる第２循環経路Ｃ２と、上記第１循環経路Ｃ１と第２循環経路Ｃ２とを切り換える経路切換手段（第１切換弁Ｖ１、第２切換弁Ｖ２）とを備える。
上記第１循環経路Ｃ１によって液体Ｌを循環させながら粉体Ｐを混合させて混合流体ＭＬとし、その後、上記経路切換手段によって上記第１循環経路Ｃ１から上記第２循環経路Ｃ２へと切り換え、上記第２循環経路Ｃ２によって混合流体ＭＬを循環させながら粉体Ｐを分散させる。
【選択図】図１
【解決手段】 液体Ｌを収容する貯液タンク２と、液体Ｌに混合された粉体Ｐを剪断して分散させる剪断分散手段４とを備えた粉体混合分散システム１において、液体Ｌに粉体Ｐを混合させる固液混合手段３と、上記貯液タンク２と上記固液混合手段３との間で液体Ｌを循環させる第１循環経路Ｃ１と、上記貯液タンク２と剪断分散手段４との間で液体Ｌと粉体Ｐとの混合流体ＭＬを循環させる第２循環経路Ｃ２と、上記第１循環経路Ｃ１と第２循環経路Ｃ２とを切り換える経路切換手段（第１切換弁Ｖ１、第２切換弁Ｖ２）とを備える。
上記第１循環経路Ｃ１によって液体Ｌを循環させながら粉体Ｐを混合させて混合流体ＭＬとし、その後、上記経路切換手段によって上記第１循環経路Ｃ１から上記第２循環経路Ｃ２へと切り換え、上記第２循環経路Ｃ２によって混合流体ＭＬを循環させながら粉体Ｐを分散させる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を収容する貯液タンクと、液体に混合された粉体を剪断により分散させる剪断分散手段とを備えた粉体混合分散システムにおいて、
液体に粉体を混合させる固液混合手段と、上記貯液タンクと上記固液混合手段との間で液体を循環させる第１循環経路と、上記貯液タンクと上記剪断分散手段との間で液体と粉体の混合流体を循環させる第２循環経路と、 上記第１循環経路と上記第２循環経路とを切り換える経路切換手段とを備え、
上記第１循環経路によって貯液タンクと固液混合手段との間で液体を循環させながら液体に粉体を混合させて混合流体として上記貯液タンクに収容し、その後、上記第経路換手段によって第１循環経路から第２循環経路へと切り換え、上記第２循環経路によって貯液タンクと剪断分散手段との間で上記貯液タンクに収容された混合流体を循環させながら混合流体中の粉体を分散させることを特徴とする粉体混合分散システム。
液体に粉体を混合させる固液混合手段と、上記貯液タンクと上記固液混合手段との間で液体を循環させる第１循環経路と、上記貯液タンクと上記剪断分散手段との間で液体と粉体の混合流体を循環させる第２循環経路と、 上記第１循環経路と上記第２循環経路とを切り換える経路切換手段とを備え、
上記第１循環経路によって貯液タンクと固液混合手段との間で液体を循環させながら液体に粉体を混合させて混合流体として上記貯液タンクに収容し、その後、上記第経路換手段によって第１循環経路から第２循環経路へと切り換え、上記第２循環経路によって貯液タンクと剪断分散手段との間で上記貯液タンクに収容された混合流体を循環させながら混合流体中の粉体を分散させることを特徴とする粉体混合分散システム。
【請求項2】
上記貯液タンクから液体または上記混合流体を送り出す往路管と、上記貯液タンクに液体または上記混合流体を戻す復路管と、上記往路管に接続されて往路管から上記固液混合手段に液体を送る第１分岐管と、上記復路管に接続されて上記固液混合手段から復路管に液体を送る第１合流管と、上記往路管に接続されて往路管から上記剪断分散手段に上記混合流体を送る第２分岐管と、上記復路管に接続されて上記剪断分散手段から復路管に上記混合流体を送る第２合流管と、上記往路管に対して上記第１分岐管と第２分岐管のいずれかを連通させる第１切換手段と、上記復路管に対して上記第１合流管と第２合流管のいずれかを連通させる第２切換手段を備え、
上記往路管と復路管および上記第１分岐管と第１合流管とにより上記第１循環経路を構成し、上記往路管と復路管および上記第２分岐管と第２合流管とにより上記第２循環経路を構成するとともに、上記第１切換手段と第２切換手段により上記経路切換手段を構成することを特徴とする請求項１に記載の粉体混合分散システム。
上記往路管と復路管および上記第１分岐管と第１合流管とにより上記第１循環経路を構成し、上記往路管と復路管および上記第２分岐管と第２合流管とにより上記第２循環経路を構成するとともに、上記第１切換手段と第２切換手段により上記経路切換手段を構成することを特徴とする請求項１に記載の粉体混合分散システム。
【請求項3】
上記混合流体を上記固液混合手段および剪断分散手段のいずれも経由せずに、上記貯液タンクから出て貯液タンクに戻るよう循環させる第３循環経路と、上記第２循環経路と第３循環経路とを切り換えるバイパス切換手段とを備え、
上記第２循環経路によって貯液タンクと剪断分散手段との間で上記混合流体を循環させながら上記混合流体中の粉体を分散させた後、上記バイパス切換手段によって第２循環経路から第３循環経路に液体の流通経路をへと切り換え、上記第３循環経路によって粉体が分散された混合流体を循環させることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の粉体混合分散システム。
上記第２循環経路によって貯液タンクと剪断分散手段との間で上記混合流体を循環させながら上記混合流体中の粉体を分散させた後、上記バイパス切換手段によって第２循環経路から第３循環経路に液体の流通経路をへと切り換え、上記第３循環経路によって粉体が分散された混合流体を循環させることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の粉体混合分散システム。
【請求項4】
上記往路管に上記貯液タンクから液体および上記混合流体を送り出す送液ポンプを設けるとともに、上記往路管の送液ポンプの下流側に気体供給手段の給気管を接続し、上記往路管に気体を供給できるようにしたことを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の粉体混合分散システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は粉体混合分散システムに関し、より詳しくは、液体に混合された粉体を剪断により分散させる剪断分散手段を備えた粉体混合分散システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、液体に混合された粉体を分散させる粉体混合分散システムが知られ、液体を収容する貯液タンクと、液体に混合された粉体を剪断により分散させる剪断分散手段とを備えたものが知られている（特許文献１）。
この特許文献１のシステムは、上記貯液タンクと剪断分散手段との間で液体と粉体の混合流体を循環させる循環経路を備え、当該循環経路によって上記貯液タンクと上記剪断分散手段との間で上記混合流体を循環させながら混合流体中の粉体を分散させるようになっている。
この特許文献１のシステムは、上記貯液タンクと剪断分散手段との間で液体と粉体の混合流体を循環させる循環経路を備え、当該循環経路によって上記貯液タンクと上記剪断分散手段との間で上記混合流体を循環させながら混合流体中の粉体を分散させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第６３８８５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記特許文献１のシステムでは、貯液タンクの液体に粉体を直接投入し、貯液タンク内で攪拌翼を回転させて液体に粉体を混合しているが、その場合粉体が液面に浮遊してしまい、攪拌しても十分に混合されない。
しかも、このような混合流体を循環経路で循環させながら上記剪断分散手段により分散させても、浮遊していた粉体は凝集しているため十分にほぐすことができず、いわゆるダマとなって混合流体中に粒残りが発生する。
このようなダマ（凝集塊）を完全に砕いて均一に分散させるには長時間循環させなければならず時間がかかることから、効率良く混合流体中の粉体を均一に分散させることが可能な粉体混合分散システムが求められている。
このような課題に鑑み、本発明は液体に粉体を十分に混合させて、効率良く混合流体中の粉体を均一に分散させることが可能な粉体混合分散システムを提供するものである。
しかも、このような混合流体を循環経路で循環させながら上記剪断分散手段により分散させても、浮遊していた粉体は凝集しているため十分にほぐすことができず、いわゆるダマとなって混合流体中に粒残りが発生する。
このようなダマ（凝集塊）を完全に砕いて均一に分散させるには長時間循環させなければならず時間がかかることから、効率良く混合流体中の粉体を均一に分散させることが可能な粉体混合分散システムが求められている。
このような課題に鑑み、本発明は液体に粉体を十分に混合させて、効率良く混合流体中の粉体を均一に分散させることが可能な粉体混合分散システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
すなわち請求項１の発明にかかる粉体分散システムは、液体を収容する貯液タンクと、液体に混合された粉体を剪断により分散させる剪断分散手段とを備えた粉体混合分散システムにおいて、
液体に粉体を混合させる固液混合手段と、上記貯液タンクと上記固液混合手段との間で液体を循環させる第１循環経路と、上記貯液タンクと上記剪断分散手段との間で液体と粉体の混合流体を循環させる第２循環経路と、上記第１循環経路と上記第２循環経路とを切り換える経路切換手段とを備え、
上記第１循環経路によって貯液タンクと固液混合手段との間で液体を循環させながら液体に粉体を混合させて混合流体として上記貯液タンクに収容し、その後、上記経路切換手段によって第１循環経路から第２循環経路へと切り換え、上記第２循環経路によって貯液タンクと剪断分散手段との間で上記貯液タンクに収容された混合流体を循環させながら混合流体中の粉体を分散させることを特徴としている。
液体に粉体を混合させる固液混合手段と、上記貯液タンクと上記固液混合手段との間で液体を循環させる第１循環経路と、上記貯液タンクと上記剪断分散手段との間で液体と粉体の混合流体を循環させる第２循環経路と、上記第１循環経路と上記第２循環経路とを切り換える経路切換手段とを備え、
上記第１循環経路によって貯液タンクと固液混合手段との間で液体を循環させながら液体に粉体を混合させて混合流体として上記貯液タンクに収容し、その後、上記経路切換手段によって第１循環経路から第２循環経路へと切り換え、上記第２循環経路によって貯液タンクと剪断分散手段との間で上記貯液タンクに収容された混合流体を循環させながら混合流体中の粉体を分散させることを特徴としている。
【発明の効果】
【0006】
このような構成によれば、最初に第１循環経路によって貯液タンクと固液混合手段との間で液体を循環させながら液体に粉体を混合させることにより、液体と粉体が十分に混合された混合流体を得ることができる。
その後、経路切換手段によって第１循環経路から第２循環経路へと切り換え、当該第２循環経路によって貯液タンクと剪断分散手段との間で上記混合流体を循環させながら混合流体中の粉体を分散させるが、循環させる混合流体中の粉体は予め十分に混合されているため、効率良く混合流体中の粉体を均一に分散させることができる。
その後、経路切換手段によって第１循環経路から第２循環経路へと切り換え、当該第２循環経路によって貯液タンクと剪断分散手段との間で上記混合流体を循環させながら混合流体中の粉体を分散させるが、循環させる混合流体中の粉体は予め十分に混合されているため、効率良く混合流体中の粉体を均一に分散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本実施例の粉体分散システムの構成図。
【図2】粉体分散システムの動作を説明する図。
【図3】粉体分散システムの動作を説明する図。
【図4】粉体分散システムの動作を説明する図。
【図5】粉体分散システムの動作を説明する図。
【図6】粉体分散システムの動作を説明する図。
【図7】粉体分散システムの動作を説明する図。
【図8】粉体分散システムの動作を説明する図。
【図9】粉体分散システムの動作を説明する図。
【図10】第２実施例にかかる粉体分散システムの動作を説明する図。
【図11】粉体分散システムの動作を説明する図。
【図12】粉体分散システムの動作を説明する図。
【図13】粉体分散システムの動作を説明する図。
【図14】粉体分散システムの動作を説明する図。
【図15】粉体分散システムの動作を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１は液体に粉体を十分に混合させて混合流体とすることで、効率良く混合流体中の粉体を均一に分散させる粉体混合分散システム１の構成図を示している。
上記粉体としては、例えば小麦粉等の食品やカーボンナノチューブ、酸化アルミニウム等の無機材料が想定され、また複数種の粉体を混合させることも可能である。
一方、小麦粉等の食品を分散させる液体としては水が用いられ、カーボンナノチューブ、酸化アルミニウム等の無機材料を分散させる液体としては有機溶剤（ＮＭＰ：Ｎ－メチルピロリドン等）からなる溶媒が用いられる。なお、本実施例は、ＭＮＰにカーボンナノチューブを混合して分散させることにより、液体に固体粒子が懸濁したスラリーを作製するシステムとなっている。
上記粉体としては、例えば小麦粉等の食品やカーボンナノチューブ、酸化アルミニウム等の無機材料が想定され、また複数種の粉体を混合させることも可能である。
一方、小麦粉等の食品を分散させる液体としては水が用いられ、カーボンナノチューブ、酸化アルミニウム等の無機材料を分散させる液体としては有機溶剤（ＮＭＰ：Ｎ－メチルピロリドン等）からなる溶媒が用いられる。なお、本実施例は、ＭＮＰにカーボンナノチューブを混合して分散させることにより、液体に固体粒子が懸濁したスラリーを作製するシステムとなっている。
【0009】
上記粉体混合分散システム１は、液体Ｌを収容する貯液タンク２と、液体Ｌに粉体Ｐを混合させる固液混合手段３と、液体Ｌと粉体Ｐとの混合流体ＭＬ（図３参照）中の粉体Ｐを剪断して分散させる剪断分散手段４とを備え、また粉体混合分散システム１は制御手段５によって制御されるようになっている。
そして本実施例の粉体混合分散システム１では、上記貯液タンク２と固液混合手段３との間に第１循環経路Ｃ１（図２参照）を形成するとともに、上記貯液タンク２と剪断分散手段４との間に第２循環経路Ｃ２（図３参照）を形成し、これら第１循環経路Ｃ１と第２循環経路Ｃ２とを後述する経路切換手段によって切り換えるようになっている。
このような構成とすることで、最初に上記第１循環経路Ｃ１により貯液タンク２と固液混合手段３との間で液体Ｌを循環させながら液体Ｌに粉体Ｐを混合させて混合流体ＭＬとし、その後、上記経路切換手段によって第１循環経路Ｃ１から上記第２循環経路Ｃ２へと切り換えることで、上記第２循環経路Ｃ２により貯液タンク２と剪断分散手段４との間で混合流体ＭＬを循環させながら混合流体ＭＬ中の粉体を均一に分散させるようになっている。
そして本実施例の粉体混合分散システム１では、上記貯液タンク２と固液混合手段３との間に第１循環経路Ｃ１（図２参照）を形成するとともに、上記貯液タンク２と剪断分散手段４との間に第２循環経路Ｃ２（図３参照）を形成し、これら第１循環経路Ｃ１と第２循環経路Ｃ２とを後述する経路切換手段によって切り換えるようになっている。
このような構成とすることで、最初に上記第１循環経路Ｃ１により貯液タンク２と固液混合手段３との間で液体Ｌを循環させながら液体Ｌに粉体Ｐを混合させて混合流体ＭＬとし、その後、上記経路切換手段によって第１循環経路Ｃ１から上記第２循環経路Ｃ２へと切り換えることで、上記第２循環経路Ｃ２により貯液タンク２と剪断分散手段４との間で混合流体ＭＬを循環させながら混合流体ＭＬ中の粉体を均一に分散させるようになっている。
【0010】
上記貯液タンク２の内部には攪拌翼２ａが設けられており、また上部には密閉蓋２ｂが装着され、貯液タンク２を密閉するようになっている。
上記貯液タンク２の底部には液体Ｌまたは混合流体ＭＬを送り出すための往路管６が接続され、上部には液体Ｌまたは混合流体ＭＬを貯液タンク２に戻すための復路管７が接続されている。そして上記往路管６には液体Ｌおよび混合流体ＭＬを送液するためのロータリポンプからなる送液ポンプ８が設けられている。
また上記往路管６には、上記送液ポンプ８の下流側に流通する混合流体ＭＬを冷却する冷却手段９が設けられ、さらに上記貯液タンク２には貯液タンク２の内部を負圧にする真空発生手段１０が設けられている。
上記冷却手段９は、往路管６の流路中にスタティックミキサーを備えた熱交換器からなり、上記剪断分散手段４において摩擦により加熱された混合流体ＭＬを冷却させる。
また、上記真空発生手段１０は、貯液タンク２の内部を負圧にすることにより、混合流体ＭＬ中に発生する気泡を除去するものとなっている。
上記貯液タンク２の底部には液体Ｌまたは混合流体ＭＬを送り出すための往路管６が接続され、上部には液体Ｌまたは混合流体ＭＬを貯液タンク２に戻すための復路管７が接続されている。そして上記往路管６には液体Ｌおよび混合流体ＭＬを送液するためのロータリポンプからなる送液ポンプ８が設けられている。
また上記往路管６には、上記送液ポンプ８の下流側に流通する混合流体ＭＬを冷却する冷却手段９が設けられ、さらに上記貯液タンク２には貯液タンク２の内部を負圧にする真空発生手段１０が設けられている。
上記冷却手段９は、往路管６の流路中にスタティックミキサーを備えた熱交換器からなり、上記剪断分散手段４において摩擦により加熱された混合流体ＭＬを冷却させる。
また、上記真空発生手段１０は、貯液タンク２の内部を負圧にすることにより、混合流体ＭＬ中に発生する気泡を除去するものとなっている。
【0011】
上記往路管６の下流側は第１分岐管６Ａと第２分岐管６Ｂとに分岐され、分岐点には往路管６を第１分岐管６Ａまたは第２分岐管６Ｂのいずれかに連通させる第１切換弁Ｖ１が設けられている。
また、上記復路管７の上流側には第１合流管７Ａと第２合流管７Ｂとが合流しており、合流点には復路管７を第１合流管７Ａまたは第２合流管７Ｂのいずれかに連通させる第２切換弁Ｖ２が設けられている。
上記固液混合手段３の下部には上記第１分岐管６Ａが接続され、上部には第１合流管７Ａが接続されている。
上記固液混合手段３は従来公知の吸引式の固液混合装置であるため詳細な説明については省略するが、内部には図示しないロータが設けられ、当該ロータの高速回転によって負圧を発生させることで、当該負圧により液体Ｌと粉体Ｐとを吸引し、液体Ｌに粉体Ｐを混合させるものとなっている。
また、固液混合手段３の上方には粉体Ｐを保持するホッパ３ａが設けられており、このホッパ３ａの上方には粉体Ｐを供給する２台の第１、第２定量供給フィーダ１１Ａ、１１Ｂが設けられている。
上記第１、第２定量供給フィーダ１１Ａ、１１Ｂはそれぞれ所定量ずつ粉体Ｐをホッパ３ａに落下させることが可能となっており、これらに異なる種類の粉体を収容し、それぞれ粉体の供給量を異ならせることで２種類の粉体を所要の割合で液体に混合させることができる。
なお、いずれか一方の定量供給フィーダだけを作動させて、１種類の粉体を供給してもよく、また３台以上の定量供給フィーダを設けてもよい。
上記ホッパ３ａには上記第１、第２定量供給フィーダ１１Ａ、１１Ｂより落下した粉体Ｐが収容され、また当該ホッパ３ａの底部には筒状のシュート３ｂが設けられており、固液混合手段３の上部に接続されて粉体Ｐを供給するようになっている。
また、上記復路管７の上流側には第１合流管７Ａと第２合流管７Ｂとが合流しており、合流点には復路管７を第１合流管７Ａまたは第２合流管７Ｂのいずれかに連通させる第２切換弁Ｖ２が設けられている。
上記固液混合手段３の下部には上記第１分岐管６Ａが接続され、上部には第１合流管７Ａが接続されている。
上記固液混合手段３は従来公知の吸引式の固液混合装置であるため詳細な説明については省略するが、内部には図示しないロータが設けられ、当該ロータの高速回転によって負圧を発生させることで、当該負圧により液体Ｌと粉体Ｐとを吸引し、液体Ｌに粉体Ｐを混合させるものとなっている。
また、固液混合手段３の上方には粉体Ｐを保持するホッパ３ａが設けられており、このホッパ３ａの上方には粉体Ｐを供給する２台の第１、第２定量供給フィーダ１１Ａ、１１Ｂが設けられている。
上記第１、第２定量供給フィーダ１１Ａ、１１Ｂはそれぞれ所定量ずつ粉体Ｐをホッパ３ａに落下させることが可能となっており、これらに異なる種類の粉体を収容し、それぞれ粉体の供給量を異ならせることで２種類の粉体を所要の割合で液体に混合させることができる。
なお、いずれか一方の定量供給フィーダだけを作動させて、１種類の粉体を供給してもよく、また３台以上の定量供給フィーダを設けてもよい。
上記ホッパ３ａには上記第１、第２定量供給フィーダ１１Ａ、１１Ｂより落下した粉体Ｐが収容され、また当該ホッパ３ａの底部には筒状のシュート３ｂが設けられており、固液混合手段３の上部に接続されて粉体Ｐを供給するようになっている。
【0012】
図２に示すように、上記送液ポンプ８の作動により貯液タンク２から往路管６に送り出された液体Ｌが、第１分岐管６Ａから固液混合手段３に流入すると、ロータの回転によって液体Ｌが高速に送液され当該固液混合手段３の内部に負圧が発生し、この負圧によってシュート３ｂから粉体Ｐが吸い込まれて、固液混合手段３を流通する液体Ｌに混合されるようになっている。
そして、固液混合手段３から排出された液体Ｌは、上記第１合流管７Ａから上記復路管７を流通して貯液タンク２に戻るようになっており、このように上記往路管６、第１分岐管６Ａおよび第１合流管７Ａ、復路管７によって、上記貯液タンク２と固液混合手段３との間で液体Ｌを循環させる第１循環経路Ｃ２が形成されている。
そして、固液混合手段３から排出された液体Ｌは、上記第１合流管７Ａから上記復路管７を流通して貯液タンク２に戻るようになっており、このように上記往路管６、第１分岐管６Ａおよび第１合流管７Ａ、復路管７によって、上記貯液タンク２と固液混合手段３との間で液体Ｌを循環させる第１循環経路Ｃ２が形成されている。
【0013】
次に、上記剪断分散手段４の上部には上記第２分岐管６Ｂが接続され、下部には上記第２合流管７Ｂが接続されている。
上記剪断分散手段４は従来公知の剪断式の分散装置であるため詳細な説明については省略するが、内部には高速に回転するロータ４ａとその周囲を取り囲むステータ４ｂが設けられており、このロータ４ａとステータ４ｂの隙間で混合流体ＭＬ中の粉体Ｐの凝集塊（ダマ）を剪断し、混合流体ＭＬ中の粉体Ｐを均一に分散させるものとなっている。
図３に示すように、上記送液ポンプ８の作動により貯液タンク２から往路管６に送り出された液体Ｌと粉体Ｐの混合流体ＭＬは、上記第２分岐管６Ｂから剪断分散手段４の上部に流入し、ロータ４ａの回転により混合流体ＭＬ中で粉体Ｐが分散されるようになっている。
そして、剪断分散手段４から排出された混合流体ＭＬは上記第２合流管７Ｂを流通した後、上記復路管７に流入して貯液タンク２に戻るようになっており、このように上記往路管６、第２分岐管６Ｂおよび第２合流管７Ｂ、復路管７によって、上記貯液タンク２と剪断分散手段４との間で混合流体ＭＬを循環させる上記第２循環経路Ｃ２が形成されている。
上記剪断分散手段４は従来公知の剪断式の分散装置であるため詳細な説明については省略するが、内部には高速に回転するロータ４ａとその周囲を取り囲むステータ４ｂが設けられており、このロータ４ａとステータ４ｂの隙間で混合流体ＭＬ中の粉体Ｐの凝集塊（ダマ）を剪断し、混合流体ＭＬ中の粉体Ｐを均一に分散させるものとなっている。
図３に示すように、上記送液ポンプ８の作動により貯液タンク２から往路管６に送り出された液体Ｌと粉体Ｐの混合流体ＭＬは、上記第２分岐管６Ｂから剪断分散手段４の上部に流入し、ロータ４ａの回転により混合流体ＭＬ中で粉体Ｐが分散されるようになっている。
そして、剪断分散手段４から排出された混合流体ＭＬは上記第２合流管７Ｂを流通した後、上記復路管７に流入して貯液タンク２に戻るようになっており、このように上記往路管６、第２分岐管６Ｂおよび第２合流管７Ｂ、復路管７によって、上記貯液タンク２と剪断分散手段４との間で混合流体ＭＬを循環させる上記第２循環経路Ｃ２が形成されている。
【0014】
そして、上記第１循環経路Ｃ１と循環経路Ｃ２とを切り換える経路切換手段は、上記往路管６に設けた第１切換弁Ｖ１と、上記復路管７に設けた第２切換弁Ｖ２とによって構成されている。 これら第１切換弁Ｖ１、第２切換弁Ｖ２は従来公知の三方弁からなり、上記制御手段５によって開閉を制御されるようになっている。
まず、図２に示す第１循環経路Ｃ１を形成する場合は、第１切換弁Ｖ１は往路管６を上記第１分岐管６Ａに連通させ、また第２切換弁Ｖ２は復路管７を上記第１合流管７Ａに連通させて、これにより上記貯液タンク２と固液混合手段３とが往路管６、第１分岐管６Ａおよび第１合流管７Ａ、復路管７によって連通する循環経路を形成するようになっている。
一方、図３に示す第２循環経路Ｃ２を形成する場合は、第１切換弁Ｖ１は往路管６を上記第２分岐管６Ｂに連通させ、また第２切換弁Ｖ２は復路管７を上記第２合流管７Ｂに連通させて、これにより上記貯液タンク２と剪断分散手段４とが往路管６、第２分岐管６Ｂおよび第２合流管７Ｂ、復路管７によって連通する循環経路を形成するようになっている。
まず、図２に示す第１循環経路Ｃ１を形成する場合は、第１切換弁Ｖ１は往路管６を上記第１分岐管６Ａに連通させ、また第２切換弁Ｖ２は復路管７を上記第１合流管７Ａに連通させて、これにより上記貯液タンク２と固液混合手段３とが往路管６、第１分岐管６Ａおよび第１合流管７Ａ、復路管７によって連通する循環経路を形成するようになっている。
一方、図３に示す第２循環経路Ｃ２を形成する場合は、第１切換弁Ｖ１は往路管６を上記第２分岐管６Ｂに連通させ、また第２切換弁Ｖ２は復路管７を上記第２合流管７Ｂに連通させて、これにより上記貯液タンク２と剪断分散手段４とが往路管６、第２分岐管６Ｂおよび第２合流管７Ｂ、復路管７によって連通する循環経路を形成するようになっている。
【0015】
次に、本実施例の粉体混合分散システム１では、上記剪断分散手段４によって混合流体ＭＬ中の粉体Ｐを分散させてスラリーＳ（図４参照）が作製されると、当該スラリーＳを図示しない後工程へと排出するようになっている。
また粉体混合分散システム１の使用後には、上記貯液タンク２や固液混合手段３、剪断分散手段４を洗浄するため、上記往路管６や復路管７および第１、第２分岐管６Ａ、６Ｂや第１、第２合流管７Ａ、７Ｂに洗浄液ＣＬ（図６、図７参照）を流通させるととともに、これを図示しない排液タンク等に排出するようになっている。
上記復路管７には、上記貯液タンク２に近接した位置に、当該復路管７より分岐して後工程に繋がる排出管１４が接続されており、復路管７における当該排出管１４の接続位置には制御手段５によって開閉を制御される第３切換弁Ｖ３が設けられている。
また上記排出管１４には、洗浄液ＣＬを排出するための排液管１５が分岐して接続されており、排出管１４と当該排液管１５の接続位置には制御手段５によって開閉を制御される第４切換弁Ｖ４が設けられている。
また粉体混合分散システム１の使用後には、上記貯液タンク２や固液混合手段３、剪断分散手段４を洗浄するため、上記往路管６や復路管７および第１、第２分岐管６Ａ、６Ｂや第１、第２合流管７Ａ、７Ｂに洗浄液ＣＬ（図６、図７参照）を流通させるととともに、これを図示しない排液タンク等に排出するようになっている。
上記復路管７には、上記貯液タンク２に近接した位置に、当該復路管７より分岐して後工程に繋がる排出管１４が接続されており、復路管７における当該排出管１４の接続位置には制御手段５によって開閉を制御される第３切換弁Ｖ３が設けられている。
また上記排出管１４には、洗浄液ＣＬを排出するための排液管１５が分岐して接続されており、排出管１４と当該排液管１５の接続位置には制御手段５によって開閉を制御される第４切換弁Ｖ４が設けられている。
【0016】
ここで、分散や洗浄が終了した後で上記貯液タンク２に収容されたスラリーＳや洗浄液ＣＬの全量を送液ポンプ８で送液して上記排出管１４に排出するが、貯液タンク２が空になると、それ以降送液ポンプ８では送液することができなくなる。
その結果、上記固液混合手段３や剪断分散手段４、さらには往路管６や復路管７および第１、第２分岐管６Ａ、６Ｂや第１、第２合流管７Ａ、７Ｂ等の配管にスラリーＳや洗浄液ＣＬが残留してしまうこととなるため、本実施例では上記往路管６にエアを供給することにより、これら配管等に残留するスラリーＳや洗浄液ＣＬを排出するようになっている。
上記往路管６における上記送液ポンプ８と冷却手段９との間には、コンプレッサ等の気体供給装置からなる気体供給手段１６の給気管１６ａが接続されており、往路管６と当該給気管１６ａの接続位置には制御手段５によって開閉を制御される第５切換弁Ｖ５が設けられている。
これにより、気体供給手段１６から往路管６に気体を供給して送液ポンプ８の送液方向に送気し、上記配管等に残留するスラリーＳや洗浄液ＣＬを圧送して排出管１４から排出するようになっている。
また上記排出管１４には、上記第４切換弁Ｖ４の手前に、スラリーＳや洗浄液ＣＬの流通の有無を検出する液切れセンサ１８が設けられており、スラリーＳや洗浄液ＣＬの流通が途切れたことを検出して制御手段５に送信するようになっている。
その結果、上記固液混合手段３や剪断分散手段４、さらには往路管６や復路管７および第１、第２分岐管６Ａ、６Ｂや第１、第２合流管７Ａ、７Ｂ等の配管にスラリーＳや洗浄液ＣＬが残留してしまうこととなるため、本実施例では上記往路管６にエアを供給することにより、これら配管等に残留するスラリーＳや洗浄液ＣＬを排出するようになっている。
上記往路管６における上記送液ポンプ８と冷却手段９との間には、コンプレッサ等の気体供給装置からなる気体供給手段１６の給気管１６ａが接続されており、往路管６と当該給気管１６ａの接続位置には制御手段５によって開閉を制御される第５切換弁Ｖ５が設けられている。
これにより、気体供給手段１６から往路管６に気体を供給して送液ポンプ８の送液方向に送気し、上記配管等に残留するスラリーＳや洗浄液ＣＬを圧送して排出管１４から排出するようになっている。
また上記排出管１４には、上記第４切換弁Ｖ４の手前に、スラリーＳや洗浄液ＣＬの流通の有無を検出する液切れセンサ１８が設けられており、スラリーＳや洗浄液ＣＬの流通が途切れたことを検出して制御手段５に送信するようになっている。
【0017】
さらに、上記第１分岐管６Ａと上記第１合流管７Ａはバイパス管２１によって連結されており、第１分岐管６Ａとバイパス管２１との接続位置には第６切換弁Ｖ６を、第１合流管７Ａとバイパス管２１との接続位置には第７切換弁Ｖ７を設けている。
これら第６切換弁Ｖ６と第７切換弁Ｖ７とを介して第１分岐管６Ａと第１合流管７Ａとをバイパス管２１で連通させることにより、往路管６、第１分岐管６Ａ、バイパス管２１、第１合流管７Ａ、復路管７からなる第３循環経路Ｃ３（図１１参照）を形成するよう構成している。
なお、当該第３循環経路Ｃ３は後述する第２実施例において使用するため、以下に述べる第１実施例の動作の説明では、第６切換弁Ｖ６、第７切換弁Ｖ７によって第１分岐管６Ａ、第１合流管７Ａの流通を遮断することはない。
これら第６切換弁Ｖ６と第７切換弁Ｖ７とを介して第１分岐管６Ａと第１合流管７Ａとをバイパス管２１で連通させることにより、往路管６、第１分岐管６Ａ、バイパス管２１、第１合流管７Ａ、復路管７からなる第３循環経路Ｃ３（図１１参照）を形成するよう構成している。
なお、当該第３循環経路Ｃ３は後述する第２実施例において使用するため、以下に述べる第１実施例の動作の説明では、第６切換弁Ｖ６、第７切換弁Ｖ７によって第１分岐管６Ａ、第１合流管７Ａの流通を遮断することはない。
【0018】
以下、上記構成を有する粉体混合分散システム１の動作を説明する。
最初に、図２は上記貯液タンク２と固液混合手段３との間で液体Ｌを循環させながら、当該液体Ｌに粉体Ｐを混合させて混合流体ＭＬとする循環混合工程を示している。
このとき、上記貯液タンク２には予め所定量の液体Ｌが収容され、往路管６および復路管７は、上記経路切換手段としての第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２によって第１分岐管６Ａおよび第１合流管７Ａを介して固液混合手段３と連通させており、これにより上記第１循環経路Ｃ１が形成されている。
この状態で上記往路管６に設けた送液ポンプ８を作動させると、貯液タンク２内の液体Ｌが往路管６から第１分岐管６Ａを介して上記固液混合手段３に流入する。
また、固液混合手段３では上記第１、第２定量供給フィーダ１１Ａ、１１Ｂから、それぞれ所定量の粉体Ｐを上記ホッパ３ａに落下させてある。
固液混合手段３の内部にはロータの回転によって負圧が発生しており、シュート３ｂを介してホッパ３ａから上記粉体Ｐが吸引されることにより、流通する液体Ｌに対して粉体が混合されて混合流体ＭＬとなる。
そして、固液混合手段３より排出された混合流体ＭＬは第１合流管７Ａを介して復路管７を流通して貯液タンク２へと戻され、制御手段５は、設定に基づいて、上記ホッパ３ａの粉体が全て吸引された後も、所定時間送液ポンプ８の動作を継続させ、第１循環経路Ｃ１に混合流体ＭＬを所定回数循環させて、混合流体ＭＬにおける粉体の混合を促進させる。これにより、液体Ｌに粉体Ｐの固体粒子が懸濁してスラリー化した混合流体ＭＬが貯液タンク２に収容される。
このように、定量供給フィーダを用いて計量された後にホッパ３ａに収容された所定量の粉体Ｐと、予め計量して貯液タンク２に収容された所定量の液体Ｌとを、固液混合手段３を用いて循環させながら混合することにより、液体と粉体とを規定量ずつ精度良く混合することができる。
最初に、図２は上記貯液タンク２と固液混合手段３との間で液体Ｌを循環させながら、当該液体Ｌに粉体Ｐを混合させて混合流体ＭＬとする循環混合工程を示している。
このとき、上記貯液タンク２には予め所定量の液体Ｌが収容され、往路管６および復路管７は、上記経路切換手段としての第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２によって第１分岐管６Ａおよび第１合流管７Ａを介して固液混合手段３と連通させており、これにより上記第１循環経路Ｃ１が形成されている。
この状態で上記往路管６に設けた送液ポンプ８を作動させると、貯液タンク２内の液体Ｌが往路管６から第１分岐管６Ａを介して上記固液混合手段３に流入する。
また、固液混合手段３では上記第１、第２定量供給フィーダ１１Ａ、１１Ｂから、それぞれ所定量の粉体Ｐを上記ホッパ３ａに落下させてある。
固液混合手段３の内部にはロータの回転によって負圧が発生しており、シュート３ｂを介してホッパ３ａから上記粉体Ｐが吸引されることにより、流通する液体Ｌに対して粉体が混合されて混合流体ＭＬとなる。
そして、固液混合手段３より排出された混合流体ＭＬは第１合流管７Ａを介して復路管７を流通して貯液タンク２へと戻され、制御手段５は、設定に基づいて、上記ホッパ３ａの粉体が全て吸引された後も、所定時間送液ポンプ８の動作を継続させ、第１循環経路Ｃ１に混合流体ＭＬを所定回数循環させて、混合流体ＭＬにおける粉体の混合を促進させる。これにより、液体Ｌに粉体Ｐの固体粒子が懸濁してスラリー化した混合流体ＭＬが貯液タンク２に収容される。
このように、定量供給フィーダを用いて計量された後にホッパ３ａに収容された所定量の粉体Ｐと、予め計量して貯液タンク２に収容された所定量の液体Ｌとを、固液混合手段３を用いて循環させながら混合することにより、液体と粉体とを規定量ずつ精度良く混合することができる。
【0019】
次に、図３は上記貯液タンク２と剪断分散手段４との間で上記混合流体ＭＬを循環させながら、上記混合流体ＭＬ中の粉体Ｐを均一に分散させる循環分散工程を示している。
制御手段５は、上記経路切換手段としての第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２を制御し、上記往路管６と第１分岐管６Ａとの連通を遮断して往路管６を上記第２分岐管６Ｂに連通させ、上記第１合流管７Ａと復路管７との連通を遮断して上記第２合流管７Ｂを往路管７に連通させることで、貯液タンク２と剪断分散手段４とを連通させ、上記第２循環経路Ｃ２を形成する。
上記往路管６に設けた送液ポンプ８は作動を継続しており、上記循環混合工程で混合した貯液タンク２の混合流体ＭＬが往路管６および上記第２分岐管６Ｂを介して上記剪断分散手段４に流入すると、ロータ４ａとステータ４ｂの隙間で剪断されて粉体Ｐが分散される。
その後剪断分散手段４より排出された混合流体ＭＬは第２合流管７Ｂから復路管７に流入して貯液タンク２へと戻され、制御手段５は、設定に基づいて、所定時間送液ポンプ８の作動を継続させて第２循環経路Ｃ２に混合流体ＭＬを所定回数循環させることで、粉体が均一に分散されたスラリーＳを得ることができる。
ここで、上記剪断分散手段４によって混合流体ＭＬを剪断すると、摩擦熱により混合流体ＭＬが加熱されてしまうため、第２循環経路Ｃ２に混合流体ＭＬを循環させる間、上記往路管６に設けた冷却手段９によって常時冷却している。
また第２循環経路Ｃ２に混合流体ＭＬを循環させる間、上記貯液タンク２に設けた真空発生手段１０を作動させて、混合流体ＭＬ中に発生する気泡を除去するようになっている。
制御手段５は、上記経路切換手段としての第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２を制御し、上記往路管６と第１分岐管６Ａとの連通を遮断して往路管６を上記第２分岐管６Ｂに連通させ、上記第１合流管７Ａと復路管７との連通を遮断して上記第２合流管７Ｂを往路管７に連通させることで、貯液タンク２と剪断分散手段４とを連通させ、上記第２循環経路Ｃ２を形成する。
上記往路管６に設けた送液ポンプ８は作動を継続しており、上記循環混合工程で混合した貯液タンク２の混合流体ＭＬが往路管６および上記第２分岐管６Ｂを介して上記剪断分散手段４に流入すると、ロータ４ａとステータ４ｂの隙間で剪断されて粉体Ｐが分散される。
その後剪断分散手段４より排出された混合流体ＭＬは第２合流管７Ｂから復路管７に流入して貯液タンク２へと戻され、制御手段５は、設定に基づいて、所定時間送液ポンプ８の作動を継続させて第２循環経路Ｃ２に混合流体ＭＬを所定回数循環させることで、粉体が均一に分散されたスラリーＳを得ることができる。
ここで、上記剪断分散手段４によって混合流体ＭＬを剪断すると、摩擦熱により混合流体ＭＬが加熱されてしまうため、第２循環経路Ｃ２に混合流体ＭＬを循環させる間、上記往路管６に設けた冷却手段９によって常時冷却している。
また第２循環経路Ｃ２に混合流体ＭＬを循環させる間、上記貯液タンク２に設けた真空発生手段１０を作動させて、混合流体ＭＬ中に発生する気泡を除去するようになっている。
【0020】
次に、図４は得られたスラリーＳを粉体混合分散システム１の後工程へと排出する払い出し工程を示している。
制御手段５は、上記貯液タンク２と剪断分散手段４とを連通させた第２循環経路Ｃ２を形成した状態から、上記復路管７に設けた第３切換弁Ｖ３を作動させて、復路管７と貯液タンク２の連通を遮断して復路管７を排出管１４に連通させる。
これにより、貯液タンク２内のスラリーＳは往路管６および上記第２分岐管６Ｂを介して上記剪断分散手段４に流入する上記第２循環経路Ｃ２と同じ経路を流通し、その後スラリーＳは上記第２合流管７Ｂから復路管７に流入し、さらに排出管１４を流通して後工程の装置へと排出される。
ここで、本実施例の払い出し工程においては、固液混合手段３からは払い出しを行わないようになっている。
これは、固液混合手段３には、上記ホッパ３ａから吸引された粉体Ｐが十分に混合されずに残留している恐れがあり、このような粉体Ｐが分散が完了したスラリーＳに混入することを防ぐため、本実施例では固液混合手段３内の残留物は、回収せず後工程には送らないものとなっている。
制御手段５は、上記貯液タンク２と剪断分散手段４とを連通させた第２循環経路Ｃ２を形成した状態から、上記復路管７に設けた第３切換弁Ｖ３を作動させて、復路管７と貯液タンク２の連通を遮断して復路管７を排出管１４に連通させる。
これにより、貯液タンク２内のスラリーＳは往路管６および上記第２分岐管６Ｂを介して上記剪断分散手段４に流入する上記第２循環経路Ｃ２と同じ経路を流通し、その後スラリーＳは上記第２合流管７Ｂから復路管７に流入し、さらに排出管１４を流通して後工程の装置へと排出される。
ここで、本実施例の払い出し工程においては、固液混合手段３からは払い出しを行わないようになっている。
これは、固液混合手段３には、上記ホッパ３ａから吸引された粉体Ｐが十分に混合されずに残留している恐れがあり、このような粉体Ｐが分散が完了したスラリーＳに混入することを防ぐため、本実施例では固液混合手段３内の残留物は、回収せず後工程には送らないものとなっている。
【0021】
図５は、配管等に残留したスラリーＳを払い出す残留液払い出し工程を示している。
制御手段５は、送液ポンプ８を停止させた後、図４に示す払い出し工程の状態から、第５切換弁Ｖ５を作動させて、送液ポンプ８に繋がる流路を遮断して往路管６に給気管１６ａを連通させ、当該給気管１６ａを介して上記気体供給手段１６から往路管６に気体を供給する。
往路管６に供給された気体は、残留しているスラリーＳを押しながら冷却手段９を通過して第１切換弁Ｖ１から上記第２分岐管６Ｂに流入し、第２分岐管６Ｂ、剪断分散手段４、第２合流管７Ｂに残留しているスラリーＳを押して第２切換弁Ｖ２から復路管７に流入する。そして気体により押されたスラリーＳは、第３切換弁Ｖ３から排出管１４に押し出されて次工程に送液される。
配管等に残留するスラリーＳが全て排出管１４に押し出され、気体が排出管１４を流通するようになると、上記液切れセンサ１８がスラリーＳが途切れたことを検出し、制御手段５によって第５切換弁Ｖ５を切り換えて上記気体供給手段１６による往路管６への気体の供給を停止させる。
なお、気体供給手段１６が供給する気体としては空気の他、スラリーＳが酸化を嫌う場合には窒素を用いることができる。
制御手段５は、送液ポンプ８を停止させた後、図４に示す払い出し工程の状態から、第５切換弁Ｖ５を作動させて、送液ポンプ８に繋がる流路を遮断して往路管６に給気管１６ａを連通させ、当該給気管１６ａを介して上記気体供給手段１６から往路管６に気体を供給する。
往路管６に供給された気体は、残留しているスラリーＳを押しながら冷却手段９を通過して第１切換弁Ｖ１から上記第２分岐管６Ｂに流入し、第２分岐管６Ｂ、剪断分散手段４、第２合流管７Ｂに残留しているスラリーＳを押して第２切換弁Ｖ２から復路管７に流入する。そして気体により押されたスラリーＳは、第３切換弁Ｖ３から排出管１４に押し出されて次工程に送液される。
配管等に残留するスラリーＳが全て排出管１４に押し出され、気体が排出管１４を流通するようになると、上記液切れセンサ１８がスラリーＳが途切れたことを検出し、制御手段５によって第５切換弁Ｖ５を切り換えて上記気体供給手段１６による往路管６への気体の供給を停止させる。
なお、気体供給手段１６が供給する気体としては空気の他、スラリーＳが酸化を嫌う場合には窒素を用いることができる。
【0022】
図６～図９は、スラリーＳの払い出しを行う残留液払い出し工程が終了した後に、粉体混合分散システム１を構成する配管等の洗浄および乾燥を行う洗浄乾燥工程を示している。
図６は上記固液混合手段３を洗浄する動作を示し、換言すると、第１循環経路Ｃ１に洗浄液ＣＬを流通させて、これを洗浄するものとなっている。
洗浄乾燥工程を行う前に、予め上記貯液タンク２には洗浄液ＣＬを供給しておく。洗浄液ＣＬとしては、水に小麦粉等の食品を分散させた場合には洗浄液ＣＬとして水を用い、有機溶剤等の溶媒に無機材料を分散させた場合には洗浄液ＣＬとして所要の溶媒を用いることができ、本実施例ではＮＭＰを使用する。
制御手段５は、図２に示す循環混合工程のように経路切換手段としての第１切換弁Ｖ１と第２切換弁Ｖ２を切り換えて、貯液タンク２を往路管６および第１分岐管６Ａを介して固液混合手段３に連通させるとともに、固液混合手段３を第１合流管７Ａを介して復路管７に連通させる。
しかしながら、制御手段５は第３切換弁Ｖ３により復路管７を貯液タンク２には連通させず排出管１４への連通を維持し、さらに排出管１４に設けた第４切換弁Ｖ４により排出管１４から次工程への流通を遮断して排出管１４を排液管１５に連通させる。
この状態で上記送液ポンプ８を作動させることにより、貯液タンク２の洗浄液ＣＬが往路管６を流通して冷却手段９を通過し、第１分岐管６Ａを介して上記固液混合手段３に流入する。
その後洗浄液ＣＬは固液混合手段３から第１合流管７Ａを介して復路管７を流入し、第３切換弁Ｖ３から排出管１４に流入した後、上記第４切換弁Ｖ４から排液管１５を流通して図示しない廃液タンクに排出される。
なお、上記のように固液混合手段３やこれに繋がる配管を洗い流す前後で、第３切換弁Ｖ３により復路管７を貯液タンク２に連通させて第１循環経路Ｃ１を形成し、貯液タンク２から洗浄液ＣＬを循環させることで、第３切換弁Ｖ３と貯液タンク２の間の復路管７や貯液タンク２を含めて洗浄するようにしてもよい。
図６は上記固液混合手段３を洗浄する動作を示し、換言すると、第１循環経路Ｃ１に洗浄液ＣＬを流通させて、これを洗浄するものとなっている。
洗浄乾燥工程を行う前に、予め上記貯液タンク２には洗浄液ＣＬを供給しておく。洗浄液ＣＬとしては、水に小麦粉等の食品を分散させた場合には洗浄液ＣＬとして水を用い、有機溶剤等の溶媒に無機材料を分散させた場合には洗浄液ＣＬとして所要の溶媒を用いることができ、本実施例ではＮＭＰを使用する。
制御手段５は、図２に示す循環混合工程のように経路切換手段としての第１切換弁Ｖ１と第２切換弁Ｖ２を切り換えて、貯液タンク２を往路管６および第１分岐管６Ａを介して固液混合手段３に連通させるとともに、固液混合手段３を第１合流管７Ａを介して復路管７に連通させる。
しかしながら、制御手段５は第３切換弁Ｖ３により復路管７を貯液タンク２には連通させず排出管１４への連通を維持し、さらに排出管１４に設けた第４切換弁Ｖ４により排出管１４から次工程への流通を遮断して排出管１４を排液管１５に連通させる。
この状態で上記送液ポンプ８を作動させることにより、貯液タンク２の洗浄液ＣＬが往路管６を流通して冷却手段９を通過し、第１分岐管６Ａを介して上記固液混合手段３に流入する。
その後洗浄液ＣＬは固液混合手段３から第１合流管７Ａを介して復路管７を流入し、第３切換弁Ｖ３から排出管１４に流入した後、上記第４切換弁Ｖ４から排液管１５を流通して図示しない廃液タンクに排出される。
なお、上記のように固液混合手段３やこれに繋がる配管を洗い流す前後で、第３切換弁Ｖ３により復路管７を貯液タンク２に連通させて第１循環経路Ｃ１を形成し、貯液タンク２から洗浄液ＣＬを循環させることで、第３切換弁Ｖ３と貯液タンク２の間の復路管７や貯液タンク２を含めて洗浄するようにしてもよい。
【0023】
図７は続いて上記剪断分散手段４を洗浄する動作を示し、換言すると、第２循環経路Ｃ２に洗浄液ＣＬを流通させて、これを洗浄するものとなっている。
制御手段５は、図６の状態から、図３に示す循環分散工程のように経路切換手段としての第１切換弁Ｖ１と第２切換弁Ｖ２を切り換えて、往路管６を第２分岐管６Ｂに連通させて貯液タンク２と剪断分散手段４とを連通させるとともに、第２合流管７Ｂを復路管７に連通させ、さらに第３切換弁Ｖ３により復路管７を排出管１４に連通させる。
これにより、貯液タンク２内の洗浄液ＣＬは往路管６および上記第２分岐管６Ｂを介して上記剪断分散手段４に流入し、さらに洗浄液ＣＬは上記第２合流管７Ｂを介して復路管７を流通した後、排出管１４からさらに排液管１５を流通して廃液タンクに排出される。
制御手段５は、図６の状態から、図３に示す循環分散工程のように経路切換手段としての第１切換弁Ｖ１と第２切換弁Ｖ２を切り換えて、往路管６を第２分岐管６Ｂに連通させて貯液タンク２と剪断分散手段４とを連通させるとともに、第２合流管７Ｂを復路管７に連通させ、さらに第３切換弁Ｖ３により復路管７を排出管１４に連通させる。
これにより、貯液タンク２内の洗浄液ＣＬは往路管６および上記第２分岐管６Ｂを介して上記剪断分散手段４に流入し、さらに洗浄液ＣＬは上記第２合流管７Ｂを介して復路管７を流通した後、排出管１４からさらに排液管１５を流通して廃液タンクに排出される。
【0024】
図８は、往路管６、第１分岐管６Ａ、第１合流管７Ａ、復路管７および上記固液混合手段３について、洗浄後に残留する洗浄液ＣＬを排出させて乾燥させる動作を示している。
上記貯液タンク２の洗浄液ＣＬが空となって洗浄動作が終了すると、制御手段５は送液ポンプ８を停止させるとともに、上記図６に示す洗浄動作時と同様に経路切換手段としての第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２を切り換え、往路管６を第１分岐管６Ａに連通させるとともに復路管７を第１合流管７Ａに連通させる。
また第３切換弁Ｖ３は復路管７と排出管１４の連通を維持し、上記往路管６に設けた第５切換弁Ｖ５については、送液ポンプ８との連通を遮断して往路管６に給気管１６ａを連通させ、上記気体供給手段１６によって往路管６に気体を供給する。
これにより、上記気体供給手段１６から供給される気体は、残留している洗浄液ＣＬを押しながら往路管６および第１分岐管６Ａを介して上記固液混合手段３に流入し、さらに、第１合流管７Ａおよび復路管７を通過して排出管１４に洗浄液ＣＬを排出押し出して上記排液管１５から排出させるようになっている。
そして液切れセンサ１８により洗浄液ＣＬの流通が途切れたことを検出すると、その後所定時間、気体供給手段１６による気体供給を継続することにより、固液混合手段３や第１分岐管６Ａ、第１合流管７Ａを乾燥させる。
なお、上記の残留液排出、乾燥動作の前後で、上記第３切換弁Ｖ３については排出管１４を貯液タンク２に連通させるよう切り換え、上記第５切換弁Ｖ５については給気管１６ａを送液ポンプ８および貯液タンク２に連通させるよう切り換えて、気体供給手段１６から送液ポンプ８および貯液タンク２を経由して排出管１４に気体を流通させて上記排液管１５から排出させることで、第５切換弁Ｖ５と貯液タンク２の間の往路管６、第３切換弁Ｖ３と貯液タンク２の間の復路管７および貯液タンク２の内部や送液ポンプ８についても乾燥させることができる。
上記貯液タンク２の洗浄液ＣＬが空となって洗浄動作が終了すると、制御手段５は送液ポンプ８を停止させるとともに、上記図６に示す洗浄動作時と同様に経路切換手段としての第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２を切り換え、往路管６を第１分岐管６Ａに連通させるとともに復路管７を第１合流管７Ａに連通させる。
また第３切換弁Ｖ３は復路管７と排出管１４の連通を維持し、上記往路管６に設けた第５切換弁Ｖ５については、送液ポンプ８との連通を遮断して往路管６に給気管１６ａを連通させ、上記気体供給手段１６によって往路管６に気体を供給する。
これにより、上記気体供給手段１６から供給される気体は、残留している洗浄液ＣＬを押しながら往路管６および第１分岐管６Ａを介して上記固液混合手段３に流入し、さらに、第１合流管７Ａおよび復路管７を通過して排出管１４に洗浄液ＣＬを排出押し出して上記排液管１５から排出させるようになっている。
そして液切れセンサ１８により洗浄液ＣＬの流通が途切れたことを検出すると、その後所定時間、気体供給手段１６による気体供給を継続することにより、固液混合手段３や第１分岐管６Ａ、第１合流管７Ａを乾燥させる。
なお、上記の残留液排出、乾燥動作の前後で、上記第３切換弁Ｖ３については排出管１４を貯液タンク２に連通させるよう切り換え、上記第５切換弁Ｖ５については給気管１６ａを送液ポンプ８および貯液タンク２に連通させるよう切り換えて、気体供給手段１６から送液ポンプ８および貯液タンク２を経由して排出管１４に気体を流通させて上記排液管１５から排出させることで、第５切換弁Ｖ５と貯液タンク２の間の往路管６、第３切換弁Ｖ３と貯液タンク２の間の復路管７および貯液タンク２の内部や送液ポンプ８についても乾燥させることができる。
【0025】
そして図９は第２分岐管６Ｂ、第２合流管７Ｂおよび上記剪断分散手段４について、洗浄液ＣＬを排出させて乾燥させる動作を示している。
制御手段５は、図８に示す状態から引き続き、上記経路切換手段としての第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２を切り換え、往路管６を第２分岐管６Ｂに連通させて気体供給手段１６と剪断分散手段４とを連通させるとともに、第２合流管７Ｂを復路管７に連通させて剪断分散手段４を排出管１４に連通させる。
これにより、上記気体供給手段１６から供給される気体は、往路管６および上記第２分岐管６Ｂを介して上記剪断分散手段４に流入して残留している洗浄液ＣＬを排出させる。
さらに上記気体は、第２合流管７Ｂを介して復路管７に流入して上記排出管１４に洗浄液ＣＬを押し出して排液管１５から排出させる。
その後、液切れセンサ１８により洗浄液ＣＬの流通が途切れたことを検出すると、さらに所定時間、気体供給手段１６による気体供給を継続することにより、往路管６、復路管７および剪断分散手段４や第２分岐管６Ｂ、第２合流管７Ｂを乾燥させる。
制御手段５は、図８に示す状態から引き続き、上記経路切換手段としての第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２を切り換え、往路管６を第２分岐管６Ｂに連通させて気体供給手段１６と剪断分散手段４とを連通させるとともに、第２合流管７Ｂを復路管７に連通させて剪断分散手段４を排出管１４に連通させる。
これにより、上記気体供給手段１６から供給される気体は、往路管６および上記第２分岐管６Ｂを介して上記剪断分散手段４に流入して残留している洗浄液ＣＬを排出させる。
さらに上記気体は、第２合流管７Ｂを介して復路管７に流入して上記排出管１４に洗浄液ＣＬを押し出して排液管１５から排出させる。
その後、液切れセンサ１８により洗浄液ＣＬの流通が途切れたことを検出すると、さらに所定時間、気体供給手段１６による気体供給を継続することにより、往路管６、復路管７および剪断分散手段４や第２分岐管６Ｂ、第２合流管７Ｂを乾燥させる。
【0026】
このように、本実施例の粉体分散システム１によれば、最初に第１循環経路Ｃ１を用いて液体Ｌを循環させながら、上記固液混合手段３により粉体Ｐを液体Ｌに混合させて混合流体ＭＬとするため、粉体Ｐを十分に液体Ｌに混合させて混合流体ＭＬとすることができ、粉体の凝集塊の発生を可及的に抑制することができる。
その後、粉体Ｐが混合された混合流体ＭＬを上記第２循環経路Ｃ２で循環させながら、上記剪断分散手段４により混合流体ＭＬ中に粉体Ｐを均一に分散させるが、このとき第１循環経路Ｃ１に混合流体ＭＬを循環させることで混合流体ＭＬ中に粉体Ｐが十分に混合されていることから、第２循環経路Ｃ２に混合流体ＭＬを所定回数循環させながら剪断分散手段４で分散することにより、効率良く粉体Ｐを均一に分散させたスラリーＳを得ることができる。
また、第１循環経路Ｃ１と第２循環経路Ｃ２とは、貯液タンク２に接続する往路管６と復路管７とを共用しており、経路切換手段によって、貯液タンク２に対する固液混合手段３または剪断分散手段４との連通を切り換えて循環経路を形成するよう構成している。
その結果、固液混合手段３と剪断分散手段４とが個々に貯液タンク２と連通するよう循環経路を形成する場合に比較して、配管の使用量が削減されシステムをコンパクトに構成することが可能であり、配管におけるスラリーＳの残留量が少なく、払い出し時間が短縮されるとともに、洗浄液ＣＬの使用量を削減できる。
その後、粉体Ｐが混合された混合流体ＭＬを上記第２循環経路Ｃ２で循環させながら、上記剪断分散手段４により混合流体ＭＬ中に粉体Ｐを均一に分散させるが、このとき第１循環経路Ｃ１に混合流体ＭＬを循環させることで混合流体ＭＬ中に粉体Ｐが十分に混合されていることから、第２循環経路Ｃ２に混合流体ＭＬを所定回数循環させながら剪断分散手段４で分散することにより、効率良く粉体Ｐを均一に分散させたスラリーＳを得ることができる。
また、第１循環経路Ｃ１と第２循環経路Ｃ２とは、貯液タンク２に接続する往路管６と復路管７とを共用しており、経路切換手段によって、貯液タンク２に対する固液混合手段３または剪断分散手段４との連通を切り換えて循環経路を形成するよう構成している。
その結果、固液混合手段３と剪断分散手段４とが個々に貯液タンク２と連通するよう循環経路を形成する場合に比較して、配管の使用量が削減されシステムをコンパクトに構成することが可能であり、配管におけるスラリーＳの残留量が少なく、払い出し時間が短縮されるとともに、洗浄液ＣＬの使用量を削減できる。
【0027】
図１０～図１５は、上記第３循環経路Ｃ３を使用する第２実施例にかかる粉体混合分散システム１を説明する図となっている。なお、第２実施例において上記第１実施例と共通する構成および動作についての詳細な説明は省略するものとする。
本実施例の粉体混合分散システム１は、上述したように上記第１分岐管６Ａと第１合流管７Ａとの間にバイパス管２１を設けたものとなっている。
また上記第１分岐管６Ａおよび第１合流管７Ａにおける上記バイパス管２１との接続位置には、それぞれバイパス切換手段としての第６、第７切換弁Ｖ６、Ｖ７が設けられ、それぞれ制御手段５によって開閉を制御されるようになっている。
これにより、上記往路管６と第１分岐管６Ａの一部とバイパス管２１および第１合流管７Ａの一部と復路管７とによって、上記貯液タンク２から出て貯液タンク２に戻る第３循環経路Ｃ３が形成されるようになっている。
そして、貯液タンク２に収容された混合流体ＭＬは上記送液ポンプ８によって送液されることで、上記バイパス管２１を流通した後、貯液タンク２に循環するようになっている。
なお、図１～図９にかかる第１実施例の粉体混合分散システム１においても、上記バイパス管２１および第６、第７切換弁Ｖ６、Ｖ７を備えているが、当該第１実施例においてはこれらを省略することが可能となっている。
本実施例の粉体混合分散システム１は、上述したように上記第１分岐管６Ａと第１合流管７Ａとの間にバイパス管２１を設けたものとなっている。
また上記第１分岐管６Ａおよび第１合流管７Ａにおける上記バイパス管２１との接続位置には、それぞれバイパス切換手段としての第６、第７切換弁Ｖ６、Ｖ７が設けられ、それぞれ制御手段５によって開閉を制御されるようになっている。
これにより、上記往路管６と第１分岐管６Ａの一部とバイパス管２１および第１合流管７Ａの一部と復路管７とによって、上記貯液タンク２から出て貯液タンク２に戻る第３循環経路Ｃ３が形成されるようになっている。
そして、貯液タンク２に収容された混合流体ＭＬは上記送液ポンプ８によって送液されることで、上記バイパス管２１を流通した後、貯液タンク２に循環するようになっている。
なお、図１～図９にかかる第１実施例の粉体混合分散システム１においても、上記バイパス管２１および第６、第７切換弁Ｖ６、Ｖ７を備えているが、当該第１実施例においてはこれらを省略することが可能となっている。
【0028】
以下、第２実施例にかかる粉体混合分散システム１の動作について説明する。なお、上記第１実施例においては、循環分散工程で混合流体ＭＬ中の粉体Ｐを均一に分散させたところで、スラリーＳとして後工程に送っているが、第２実施例においては、循環分散工程の後で安定化工程を実施することで、粉体Ｐが均一に分散された混合流体ＭＬを安定化させた後、スラリーＳとして後工程に送るものとしている。
まず図１０は、第１実施例における図３に示した循環分散工程が完了した後の動作を示し、第２循環経路Ｃ２、特に第２分岐管６Ｂ、剪断分散手段４、第２合流管７Ｂに残留する混合流体ＭＬを、貯液タンク２に回収する工程を示している。
つまり、第２実施例においても、第１実施例で説明した図２に示す第１循環経路Ｃ１を用いた循環混合工程と、図３に示す第２循環経路Ｃ２を用いた循環分散工程とを行い、液体Ｌに粉体Ｐを分散させた混合流体ＭＬが作製された状態となっている。
上記循環分散工程では第２循環経路Ｃ２に混合流体ＭＬを循環させて上記剪断分散手段４によって粉体Ｐを分散させており、これにより第２循環経路Ｃ２を構成する第２分岐管６Ｂ、剪断分散手段４、第２合流管７Ｂには、粉体Ｐが均一に分散された混合流体ＭＬが残留している。
そこで制御手段５は、図３に示す第２循環経路Ｃ２が形成されている状態から、往路管６に設けた第５切換弁Ｖ５を作動させて、往路管６に気体供給手段１６を連通させる。
この状態で上記気体供給手段１６から気体を供給すると、当該気体は往路管６から第２分岐管６Ｂに流入して剪断分散手段４に流入し、さらに第２合流管７Ｂを流通して往路管７から貯液タンク２に流入する。
これにより、往路管６や復路管７および上記第２分岐管６Ｂから循環分散手段４を介して第２合流管７Ｂにわたって残留していた混合流体ＭＬを押し出すことができ、これを上記貯液タンク２に回収させる。
まず図１０は、第１実施例における図３に示した循環分散工程が完了した後の動作を示し、第２循環経路Ｃ２、特に第２分岐管６Ｂ、剪断分散手段４、第２合流管７Ｂに残留する混合流体ＭＬを、貯液タンク２に回収する工程を示している。
つまり、第２実施例においても、第１実施例で説明した図２に示す第１循環経路Ｃ１を用いた循環混合工程と、図３に示す第２循環経路Ｃ２を用いた循環分散工程とを行い、液体Ｌに粉体Ｐを分散させた混合流体ＭＬが作製された状態となっている。
上記循環分散工程では第２循環経路Ｃ２に混合流体ＭＬを循環させて上記剪断分散手段４によって粉体Ｐを分散させており、これにより第２循環経路Ｃ２を構成する第２分岐管６Ｂ、剪断分散手段４、第２合流管７Ｂには、粉体Ｐが均一に分散された混合流体ＭＬが残留している。
そこで制御手段５は、図３に示す第２循環経路Ｃ２が形成されている状態から、往路管６に設けた第５切換弁Ｖ５を作動させて、往路管６に気体供給手段１６を連通させる。
この状態で上記気体供給手段１６から気体を供給すると、当該気体は往路管６から第２分岐管６Ｂに流入して剪断分散手段４に流入し、さらに第２合流管７Ｂを流通して往路管７から貯液タンク２に流入する。
これにより、往路管６や復路管７および上記第２分岐管６Ｂから循環分散手段４を介して第２合流管７Ｂにわたって残留していた混合流体ＭＬを押し出すことができ、これを上記貯液タンク２に回収させる。
【0029】
図１１は、剪断分散手段４により分散処理された混合流体ＭＬを安定化させる安定化工程を示している。
上述したように、上記第２循環経路Ｃ２で混合流体ＭＬを循環させながら、上記剪断分散手段４によって剪断すると、摩擦によって混合流体ＭＬが加熱されてしまい、また混合流体ＭＬ中に気泡が発生する。
そこで第２実施例では、上記第３循環経路Ｃ３に混合流体ＭＬを循環させることにより、混合流体ＭＬの冷却および気泡の除去を行い、また混合流体ＭＬの安定化を図ってスラリーＳとして後工程に送るものとなっている。
すなわち、図１０の状態から、制御手段５は、経路切換手段としての第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２により、往路管６と第２分岐管６Ｂとの連通を解除して第１分岐管６Ａと連通させるとともに、復路管７と第２合流管７Ｂとの連通を解除して第１合流管７Ａと連通させ、さらに第５切換弁Ｖ５を作動させて往路管６と気体供給手段１６との接続を解除する。
さらに、制御手段５は上記バイパス切換手段としての第６、第７切換弁Ｖ６、Ｖ７を作動させて、第１分岐管６Ａと第１合流管７Ａとをバイパス管２１により連通させる。これにより、混合流体ＭＬが貯液タンク２を出て固液混合手段３や剪断分散手段４のいずれにも経由せずに、貯液タンク２に戻る循環経路が形成される。なお、本第２実施例における配管の構成では、上記第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２を含めてバイパス切換手段を構成している。
この状態で上記送液ポンプ８を作動させると、貯液タンク２から往路管６に流出された混合流体ＭＬは、第１分岐管６Ａ、バイパス管２１、第１合流管７Ａを流通して復路管７に流入して、上記固液混合手段３、剪断分散手段４を経由せずに貯液タンク２に流入する第３循環経路を循環し、その間、混合流体ＭＬは冷却手段９によって冷却され、また、貯液タンク２内では真空発生手段１０によって混合流体ＭＬ中の気泡が除去される。
そして制御手段５はこの状態を所定時間維持し、これにより混合流体ＭＬは冷却ならびに脱泡、脱気が行われて、状態が安定したスラリーＳが得られるようになっている。
上述したように、上記第２循環経路Ｃ２で混合流体ＭＬを循環させながら、上記剪断分散手段４によって剪断すると、摩擦によって混合流体ＭＬが加熱されてしまい、また混合流体ＭＬ中に気泡が発生する。
そこで第２実施例では、上記第３循環経路Ｃ３に混合流体ＭＬを循環させることにより、混合流体ＭＬの冷却および気泡の除去を行い、また混合流体ＭＬの安定化を図ってスラリーＳとして後工程に送るものとなっている。
すなわち、図１０の状態から、制御手段５は、経路切換手段としての第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２により、往路管６と第２分岐管６Ｂとの連通を解除して第１分岐管６Ａと連通させるとともに、復路管７と第２合流管７Ｂとの連通を解除して第１合流管７Ａと連通させ、さらに第５切換弁Ｖ５を作動させて往路管６と気体供給手段１６との接続を解除する。
さらに、制御手段５は上記バイパス切換手段としての第６、第７切換弁Ｖ６、Ｖ７を作動させて、第１分岐管６Ａと第１合流管７Ａとをバイパス管２１により連通させる。これにより、混合流体ＭＬが貯液タンク２を出て固液混合手段３や剪断分散手段４のいずれにも経由せずに、貯液タンク２に戻る循環経路が形成される。なお、本第２実施例における配管の構成では、上記第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２を含めてバイパス切換手段を構成している。
この状態で上記送液ポンプ８を作動させると、貯液タンク２から往路管６に流出された混合流体ＭＬは、第１分岐管６Ａ、バイパス管２１、第１合流管７Ａを流通して復路管７に流入して、上記固液混合手段３、剪断分散手段４を経由せずに貯液タンク２に流入する第３循環経路を循環し、その間、混合流体ＭＬは冷却手段９によって冷却され、また、貯液タンク２内では真空発生手段１０によって混合流体ＭＬ中の気泡が除去される。
そして制御手段５はこの状態を所定時間維持し、これにより混合流体ＭＬは冷却ならびに脱泡、脱気が行われて、状態が安定したスラリーＳが得られるようになっている。
【0030】
次に、図１２は混合流体ＭＬが安定化されて得られるスラリーＳを粉体混合分散システム１の後工程へと排出する払い出し工程を示している。
制御手段５は、第３循環経路Ｃ３に混合流体ＭＬを循環させている図１１の状態から、復路管７に設けた第３切換弁Ｖ３を作動させて、復路管７を排出管１４に連通させる。
これにより、貯液タンク２内のスラリーＳは送液ポンプ８の作動により往路管６を流通し、第１分岐管６Ａからバイパス管２１を介して上記第１合流管７Ａに流入し、その後復路管７を流通して排出管１４より後工程へと排出される。
制御手段５は、第３循環経路Ｃ３に混合流体ＭＬを循環させている図１１の状態から、復路管７に設けた第３切換弁Ｖ３を作動させて、復路管７を排出管１４に連通させる。
これにより、貯液タンク２内のスラリーＳは送液ポンプ８の作動により往路管６を流通し、第１分岐管６Ａからバイパス管２１を介して上記第１合流管７Ａに流入し、その後復路管７を流通して排出管１４より後工程へと排出される。
【0031】
図１３は、図１２に示す払い出し工程の後に、送液ポンプ８よりも下流側の配管に残留するスラリーＳを払い出す残留液払い出し工程を示している。
制御手段５は図１２の状態から、上記第５切換弁Ｖ５を作動させて、往路管６に気体供給手段１６を接続させ、上記気体供給手段１６から気体を往路管６に供給する。
これにより、上記往路管６に残留しているスラリーＳが気体によって押され、第１分岐管６Ａから上記バイパス管２１および第１合流管７Ａを流通した後、復路管７を流通して排出管１４に排出される。
また、配管等に残留するスラリーＳが全て払い出されて、排出管１４に気体が流入すると、上記液切れセンサ１８が液切れを検出し、制御手段５が第５切換弁Ｖ５を切り換えて気体供給手段１６による気体の供給を停止させる。
制御手段５は図１２の状態から、上記第５切換弁Ｖ５を作動させて、往路管６に気体供給手段１６を接続させ、上記気体供給手段１６から気体を往路管６に供給する。
これにより、上記往路管６に残留しているスラリーＳが気体によって押され、第１分岐管６Ａから上記バイパス管２１および第１合流管７Ａを流通した後、復路管７を流通して排出管１４に排出される。
また、配管等に残留するスラリーＳが全て払い出されて、排出管１４に気体が流入すると、上記液切れセンサ１８が液切れを検出し、制御手段５が第５切換弁Ｖ５を切り換えて気体供給手段１６による気体の供給を停止させる。
【0032】
図１４、図１５は、上記第３循環経路Ｃ３の洗浄および洗浄液ＣＬの排出と乾燥をする動作を示し、第１実施例における図６～図９で説明した洗浄乾燥工程に追加して行われるものとなっている。
まず、図１４は上記第３循環経路Ｃ３を洗浄する状態を示し、上記第１実施例における図７に示す第２循環経路Ｃ２の洗浄の後に行うものとなっている。
図７に示す第２循環経路Ｃ２の洗浄が終了すると、制御手段５は上記経路切換手段としての第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２により往路管６と第２分岐管６Ｂとの連通を解除して第１分岐管６Ａと連通させるとともに、復路管７と第２合流管７Ｂとの連通を解除して第１合流管７Ａと連通させる。また上記バイパス切換手段としての第６、第７切換弁Ｖ６、Ｖ７により第１分岐管６Ａと第１合流管７Ａをバイパス管２１を介して連通させる。
この状態で送液ポンプ８を作動させることで、貯液タンク２から流出された洗浄液ＣＬは、往路管６、第１分岐管６Ａを流通した後に上記バイパス管２１から第１合流管７Ａに流入し、その後上記復路管７から排出管１４へと流入して、上記排液管１５より図示しない廃液タンクに排出されてバイパス管２１を洗浄することができる。
まず、図１４は上記第３循環経路Ｃ３を洗浄する状態を示し、上記第１実施例における図７に示す第２循環経路Ｃ２の洗浄の後に行うものとなっている。
図７に示す第２循環経路Ｃ２の洗浄が終了すると、制御手段５は上記経路切換手段としての第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２により往路管６と第２分岐管６Ｂとの連通を解除して第１分岐管６Ａと連通させるとともに、復路管７と第２合流管７Ｂとの連通を解除して第１合流管７Ａと連通させる。また上記バイパス切換手段としての第６、第７切換弁Ｖ６、Ｖ７により第１分岐管６Ａと第１合流管７Ａをバイパス管２１を介して連通させる。
この状態で送液ポンプ８を作動させることで、貯液タンク２から流出された洗浄液ＣＬは、往路管６、第１分岐管６Ａを流通した後に上記バイパス管２１から第１合流管７Ａに流入し、その後上記復路管７から排出管１４へと流入して、上記排液管１５より図示しない廃液タンクに排出されてバイパス管２１を洗浄することができる。
【0033】
次に、図１５は上記第３循環経路Ｃ３の洗浄液ＣＬを排出し乾燥させる動作を示しており、上記第１実施例における図９に示す工程の後に行うものとなっている。
図９に示す工程が終了すると、制御手段５は上記経路切換手段としての第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２を作動させて往路管６と第２分岐管６Ｂとの連通を解除して第１分岐管６Ａと連通させるとともに、復路管７と第２合流管７Ｂとの連通を解除して第１合流管７Ａと連通させる。また上記バイパス切換手段としての第６、第７切換弁Ｖ６、Ｖ７を作動させて第１分岐管６Ａと第１合流管７Ａをバイパス管２１により連通させる。
この状態で第５切換弁Ｖ５を介して給気供給手段１６から気体を供給する。給気管１６ａから供給される気体が往路管６、第１分岐管６Ａを流通して上記バイパス管２１から第１合流管７Ａ、復路管７に流入し、その後上記復路管７から排出管１４へと流入して、上記排液管１５より図示しない廃液タンクに排出されてバイパス管２１を乾燥することができる。
図９に示す工程が終了すると、制御手段５は上記経路切換手段としての第１、第２切換弁Ｖ１、Ｖ２を作動させて往路管６と第２分岐管６Ｂとの連通を解除して第１分岐管６Ａと連通させるとともに、復路管７と第２合流管７Ｂとの連通を解除して第１合流管７Ａと連通させる。また上記バイパス切換手段としての第６、第７切換弁Ｖ６、Ｖ７を作動させて第１分岐管６Ａと第１合流管７Ａをバイパス管２１により連通させる。
この状態で第５切換弁Ｖ５を介して給気供給手段１６から気体を供給する。給気管１６ａから供給される気体が往路管６、第１分岐管６Ａを流通して上記バイパス管２１から第１合流管７Ａ、復路管７に流入し、その後上記復路管７から排出管１４へと流入して、上記排液管１５より図示しない廃液タンクに排出されてバイパス管２１を乾燥することができる。
【0034】
以上のように、第２実施例によれば、液体Ｌを第１循環経路Ｃ１で循環させながら粉体Ｐを混合して混合流体ＭＬとし、当該混合流体ＭＬを第２循環経路Ｃ２で循環させながら粉体Ｐを分散させた後、第３循環経路Ｃ３に混合流体ＭＬを循環させることで安定化したスラリーＳを得ることが可能となっている。
なお、上記の説明では、第１分岐管６Ａと第１合流管７Ａをバイパス管２１で連通させて第３循環経路Ｃ３を構成し、第１分岐管６Ａに第６切換弁Ｖ６を第１合流管７Ａに第７切換弁Ｖ７を設けてバイパス切換手段を構成しているが、第２分岐管６Ｂと第２合流管７Ｂをバイパス管２１で連通させて第３循環経路Ｃ３を構成し、第２分岐管６Ｂに第６切換弁Ｖ６を第２合流管７Ｂに第７切換弁Ｖ７を設けてバイパス切換手段を構成することも可能であり、さらには、往路管６と復路管７をバイパス管２１で連通させて第３循環経路Ｃ３を構成し、往路管６に第６切換弁Ｖ６を復路管７に第７切換弁Ｖ７を設けてバイパス切換手段を構成することも可能である。
バイパス管２１の設け方としてはその他のパターンが考えられるが、要は固液混合手段３および剪断分散手段４のいずれも経由させずに、混合流体ＭＬを貯液タンク２から出て貯液タンク２に戻すように循環させることができればよい。
また、第３循環経路Ｃ３は、第１循環経路Ｃ１および第２循環経路Ｃ２と、貯液タンク２に接続する往路管６と復路管７とを共用しており、第３循環経路Ｃ３を単独で設ける場合に比較して、配管の使用量が削減されシステムをコンパクトに構成することが可能であり、スラリーＳの残留量が少なく払い出し時間が短時間で済み洗浄液ＣＬの使用量を削減できる。
なお、上記の説明では、第１分岐管６Ａと第１合流管７Ａをバイパス管２１で連通させて第３循環経路Ｃ３を構成し、第１分岐管６Ａに第６切換弁Ｖ６を第１合流管７Ａに第７切換弁Ｖ７を設けてバイパス切換手段を構成しているが、第２分岐管６Ｂと第２合流管７Ｂをバイパス管２１で連通させて第３循環経路Ｃ３を構成し、第２分岐管６Ｂに第６切換弁Ｖ６を第２合流管７Ｂに第７切換弁Ｖ７を設けてバイパス切換手段を構成することも可能であり、さらには、往路管６と復路管７をバイパス管２１で連通させて第３循環経路Ｃ３を構成し、往路管６に第６切換弁Ｖ６を復路管７に第７切換弁Ｖ７を設けてバイパス切換手段を構成することも可能である。
バイパス管２１の設け方としてはその他のパターンが考えられるが、要は固液混合手段３および剪断分散手段４のいずれも経由させずに、混合流体ＭＬを貯液タンク２から出て貯液タンク２に戻すように循環させることができればよい。
また、第３循環経路Ｃ３は、第１循環経路Ｃ１および第２循環経路Ｃ２と、貯液タンク２に接続する往路管６と復路管７とを共用しており、第３循環経路Ｃ３を単独で設ける場合に比較して、配管の使用量が削減されシステムをコンパクトに構成することが可能であり、スラリーＳの残留量が少なく払い出し時間が短時間で済み洗浄液ＣＬの使用量を削減できる。
【符号の説明】
【0035】
１ 粉体混合分散システム ２ 貯液タンク
３ 固液混合手段 ４ 剪断分散手段
５ 制御手段 ６ 往路管
６Ａ 第１分岐管 ６Ｂ 第２分岐管
７ 復路管 ７Ａ 第１合流管
７Ｂ 第２合流管 ８ 送液ポンプ
９ 冷却手段 １４ 排出管
１５ 排液菅 １６ 気体供給手段
１６ａ 給気管 ２１ バイパス管
Ｃ１ 第１循環経路 Ｃ２ 第２循環経路
Ｃ３ 第３循環経路
Ｖ１ 第１切換弁（経路切換手段） Ｖ２ 第２切換弁（経路切換手段）
Ｖ３ 第３切換弁 Ｖ５ 第５切換弁
Ｖ６ 第６切換弁（バイパス切換手段）
Ｖ７ 第７切換弁（バイパス切換手段）
Ｐ 粉体 Ｌ 液体
ＭＬ 混合流体 ＣＬ 洗浄液
Ｓ スラリー
３ 固液混合手段 ４ 剪断分散手段
５ 制御手段 ６ 往路管
６Ａ 第１分岐管 ６Ｂ 第２分岐管
７ 復路管 ７Ａ 第１合流管
７Ｂ 第２合流管 ８ 送液ポンプ
９ 冷却手段 １４ 排出管
１５ 排液菅 １６ 気体供給手段
１６ａ 給気管 ２１ バイパス管
Ｃ１ 第１循環経路 Ｃ２ 第２循環経路
Ｃ３ 第３循環経路
Ｖ１ 第１切換弁（経路切換手段） Ｖ２ 第２切換弁（経路切換手段）
Ｖ３ 第３切換弁 Ｖ５ 第５切換弁
Ｖ６ 第６切換弁（バイパス切換手段）
Ｖ７ 第７切換弁（バイパス切換手段）
Ｐ 粉体 Ｌ 液体
ＭＬ 混合流体 ＣＬ 洗浄液
Ｓ スラリー
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
