JP2000042438A - 微粉砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉砕原料の発熱を防ぎながら、より微細でよ
り均一化した微粉粒体を効率的に得られる微粉砕装置を
提供する。 【解決手段】 微粉砕装置１は回転軸２を貫通する粉砕
室３を有し一端に原料供給口４、他端に製品排出口５を
設ける。回転軸２には先端に翼状のブレード７を備える
回転子６を取り付け、ブレード７に対向してライナー８
を装着し回転子６間には仕切板９を設ける。粉砕室３の
製品排出口５側には回転砥石１０と固定砥石１１を取り
付ける。両砥石の間隙が分級隙間１２を形成し、この距
離を調整することで、隙間内に導入し得る微粉粒体の大
きさを制限する。分級隙間１２を通過する微粉粒体は、
摩砕面１８，２０に衝突しながらより微細化され吐出側
に搬送されていく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、固形原料を微粉
粒体に粉砕する微粉砕装置に関し、特に回転軸方向に気
流と共に固形原料を送りながらブレードやライナーによ
る衝撃及びせん断、気流内の粒子相互摩擦、高周波振動
による圧壊等により常温微粉砕する微粉砕装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】高速回転式ミルの内、いわゆる水平軸形
の軸流ミルは、ブレードとライナー間で衝撃粉砕を行
い、高速回転するブレードの背後や縁辺に高速渦流をつ
くり、これに起因する空気振動等によって微粉砕を行っ
ている。空気と均一に混合された粉砕原料は回転子の切
線方向に加速された後、複数の円形の仕切板で形成され
た各小室の中で粉砕される。粉砕室の内部には入口より
排出口に向って軸方向に高速な空気の流れがあり、この
気流に乗っている粒子を、それぞれの小室が捕捉して粉
砕作業を遂行し、次第に排出口側に送り出しながら粗粉
砕粒子が排出されないようにしている。

【０００３】従来の微粉砕装置のライナーとしては、ブ
レードの回転方向と交差する方向に多数の溝を有するも
のや、回転軸と平行な固定刃を突設するものがあり、何
れもブレード及びライナー間で一層強い衝撃力、せん断
力、圧縮力を期待するものであった。

【０００４】又、粉砕室内壁を製品排出口側に向って絞
り、これに対向するテーパー付きのブレードにより分級
作用を期待する微粉砕装置もあった。この装置では回転
運動するブレードと内壁との間隙を目的粒度に合わせて
適宜調整し規定外の粗粒子は排出せずに粉砕室内に戻す
ものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年無機化学工業、医
薬・食品工業、有機化学工業等、各工業分野において従
来の粉粒体以上のより微細な、より均一化した高精度の
微粉粒体が要求されている。しかし、従来の微粉砕装置
で、このような微粉粒体を得ようとすると、ブレードと
ライナーの間隙をできる限り小さくし、回転数も上げる
必要がある。ところが、このような操作は粉砕原料の発
熱を誘引する恐れがあり、又効率低下も否めなかった。

【０００６】この発明は、上記のような従来の微粉砕装
置が有する問題点を解消すべくなされたものであり、粉
砕原料の発熱を防ぎながら、より微細でより均一化した
微粉粒体を効率的に得られる微粉砕装置を提供すること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明の微粉砕装置は、粉砕室の製品排出口側
に、ブレードの回転半径よりも小さい半径であって略円
錐台形状の側面に摩砕面を設ける回転砥石を備え、すり
鉢状内面に摩砕面を設ける固定砥石との間に狭隘な分級
隙間を形成することを特徴とするものである。

【０００８】製品排出口側に至った微粉粒体の内、その
粒度が粗いものは、遠心作用によりブレードの外周近傍
に位置するのに対し、十分に細粒化したものは軽量のた
め旋回気流の影響を受けにくくなり、徐々に回転軸中心
方向に集まってくる。このようにして分級隙間近辺まで
降下した微粉粒体は、この隙間に流れる高速気流に乗っ
て両砥石間に進入してくる。この時、分級隙間の距離を
調整することで、隙間内に導入し得る微粉粒体の大きさ
を制限できる。又、両砥石間に進入した粉砕原料は、両
摩砕面に衝突しながらより微細化され吐出側に搬送され
ていく。

【０００９】又請求項２記載の微粉砕装置は、ブレード
の外端及びライナーに砥石状の摩砕面を設ける。このた
め、粉砕原料はブレードとライナーで衝撃力とせん断力
を受けるばかりでなく、摩砕作用も受けるためより微細
な製品が生まれる。

【００１０】このように粉砕室内や分級隙間に摩砕面を
設けることで、ブレードとライナーの間隙を極端に近接
させなくとも、又回転数を上昇させなくともより微細で
より均一化した微粉粒体を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次にこの発明の実施の形態を添付
図面に基づき詳細に説明する。図１は微粉砕装置の断面
図である。微粉砕装置１は、中心部に回転軸２を貫通す
る円筒形の粉砕室３を有し、その一端に原料供給口４、
他端に製品排出口５を設ける。水平に支持された回転軸
２には複数の回転子６を取り付け、その先端に翼状のブ
レード７を備える。このブレード７に対向する粉砕室３
の内面にはライナー８を装着し、隣接する回転子６，６
間には仕切板９を設ける。図１においては２枚の仕切板
９により粉砕室３は３つの小室に分割されている。

【００１２】粉砕室３の製品排出口５側には、ブレード
７の回転半径よりも小さい半径であって略円錐台形状の
回転砥石１０を取り付け、これに対向してすり鉢状内面
を有する固定砥石１１を粉砕室内面より突設する。この
両砥石の対向する側面には摩砕面を設けると共に、これ
らの間隙が分級隙間１２を形成する。又、粉砕室３の原
料供給口４側には固形物原料を予め粗粉に処理する粗粉
砕部１３が設けられている。

【００１３】回転軸２はケーシング１４に軸受１５を介
して支持されており、回転軸２の軸端には図示しないプ
ーリが固定され、モータからベルトを介して回転動力が
入力される。

【００１４】原料供給口４から供給された固形物原料を
粉砕室３内のブレード７の回転周速よりも遅い周速で圧
縮、せん断することにより粗粉に一次破砕する。ライナ
ー８には回転軸２と平行な固定刃１６を突設する。な
お、粉砕室３の外周には、図示しない冷却ジャケットが
設けられており、冷却水が循環している。

【００１５】粉砕室３は、回転軸２の駆動により粉砕用
のブレード７が超高速で回転し、その回転方向の慣性力
と遠心力とにより回転軸２を中心に渦巻状に半径方向外
側へ向う高速気流を発生させる。粗粉砕部１３で生成し
た粗粉は粉砕室３の小室へ吸引され、高速気流により半
径方向外側へ加速されながら粗粉同士が衝突したり、ブ
レード７により叩打されたりしてライナー８の内壁面に
激突する。この時内壁面には固定刃１６を突設するの
で、高速に加速された粗粉が衝突と反発を繰り返す際に
一層強い衝撃力、せん断力、圧縮力を受けて、微粉化作
用が一層促進されるため、破砕効率を著しく向上させ
る。

【００１６】次に分級部１７の構成・作用を図２乃至図
４に基づき説明する。回転砥石１０は、ブレード７の回
転半径よりも小さい半径を有する円板であって、製品排
出口５側に縮径する略円錐台形状の側面に摩砕面１８を
設ける。回転砥石１０は回転軸２に着脱可能に装着さ
れ、摩砕面１８に固形物原料を送り出す放射状深型送り
溝１９を設けることが望ましい。これは送り出し作用を
極めて大きくするもので、送り溝の深さや配列等につい
ては固形物原料によって適宜調整する。

【００１７】同様に固定砥石１１にも摩砕面２０に放射
状深型送り溝２１を設けることが望ましい。固定砥石１
１は中央に開口部１１ａを開設し、同様に開口を設ける
排出口仕切板２２に着脱可能に取り付けられる。両砥石
の分級隙間１２の距離を調整することで、隙間内に導入
し得る微粉粒体の大きさを制限するが、この隙間を絞る
ほど製品の粒度は細かくなる。但し、粒度を細かくする
と処理能力が低下するため、通常は２ｍｍ程度で行う。
効率よく粉砕するためには、各小室に粉粒体を一様に留
め順次送り出すのが望ましい。

【００１８】これら両砥石の摩砕面１８，２０は例えば
ダイヤモンド粒子や立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）を電着
させて形成したり、炭化珪素系又はアルミナ系のセラミ
ックスを用いたり、炭化珪素系又はアルミナ系のビトリ
ハイド砥石を用いても良い。

【００１９】分級隙間１２を通過する微粉粒体は、両摩
砕面１８，２０に衝突しながらより微細化され吐出側に
搬送されていく。このような摩砕面は図５に示すように
ブレード７の外端及びライナー８の表面に設けてもよ
く、このように構成すると粉砕原料はブレード７とライ
ナー８で衝撃力とせん断力を受けるばかりでなく、摩砕
面２３，２４の摩砕作用も受けるためより微細な製品が
生まれる。

【００２０】なお、この実施形態ではライナーとして回
転軸と平行な固定刃を突設するタイプを用いたが、ブレ
ードの回転方向と交差する方向に多数の溝を有するいわ
ゆる溝形タイプのものでもよく、又ブレードの形状や回
転子の数も任意である。又、分級部における分級隙間の
傾きは円錐台形の半径が製品排出口側に拡大する形状で
もよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の微粉砕
装置は、粉砕室の製品排出口側に、ブレードの回転半径
よりも小さい半径であって略円錐台形状の側面に摩砕面
を設ける回転砥石を備え、すり鉢状内面に摩砕面を設け
る固定砥石との間に狭隘な分級隙間を形成するので、十
分に細粒化したもののみ両砥石間に進入させ、しかも両
摩砕面に衝突させながら送り出すのでより微細化するこ
とができる。

【００２２】又請求項２記載の微粉砕装置は、ブレード
の外端及びライナーに砥石状の摩砕面を設けるので、粉
砕原料はブレードとライナーで衝撃力とせん断力を受け
るばかりでなく、摩砕作用も受けるため粉砕が促進され
る。このように粉砕室内や分級隙間に摩砕面を設けるこ
とで、ブレードとライナーの間隙を狭めなくとも、又回
転数を増加させなくとも、より微細でより均一化した高
精度の微粉粒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】微粉砕装置の断面図である。

【図２】分級部の拡大断面図である。

【図３】回転砥石の平面図である。

【図４】固定砥石の平面図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ断面図である。

【符号の説明】

１ 微粉砕装置 ２ 回転軸 ３ 粉砕室 ６ 回転子 ７ ブレード ８ ライナー １０ 回転砥石 １１ 固定砥石 １２ 分級隙間 １７ 分級部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に原料供給口、他端に製品排出口を
   設け中心部に回転軸を貫通する円筒形の粉砕室と、この
   回転軸に突設して先端にブレードを有する複数の回転子
   と、隣接する回転子間に設ける仕切板と、粉砕室の内面
   にあってブレード外端に対向するライナーを備える微粉
   砕装置において、前記粉砕室の製品排出口側に、前記ブ
   レードの回転半径よりも小さい半径であって略円錐台形
   状の側面に摩砕面を設ける回転砥石を備え、すり鉢状内
   面に摩砕面を設ける固定砥石との間に狭隘な分級隙間を
   形成することを特徴とする微粉砕装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の微粉砕装置において、前
   記ブレードは、その外端に砥石状の摩砕面を付設し、前
   記ライナーは、このブレード摩砕面に対向する砥石状の
   摩砕面を形成することを特徴とする微粉砕装置。