JP2005118725A - 粉砕ノズル、供給ノズル及びそれを備えたジェットミル、並びにそれを用いた砕料の粉砕方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】噴射されるガス流の速度が低下し難いため、旋回流の偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流が形成され、また３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度を高めることができ砕料をより短時間で微粉体化することができ、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕や球状の金属製粒子や合成樹脂製粒子等も短時間で粒径を１μｍ以下のナノオーダーにまで微粉砕でき粉砕効率に優れる粉砕ノズルを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の粉砕ノズルは、噴射面で開口しガスが噴射する噴射部を備えた粉砕ノズルであって、前記噴射部が、スリット状に形成されたスリット状噴射口と、前記スリット状噴射口の中心軸を通る中心軸線上に中心が位置するように１乃至複数形成された円形状噴射口と、前記スリット状噴射口及び前記円形状噴射口と連通するスリット状高圧ガス流路と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】本発明の粉砕ノズルは、噴射面で開口しガスが噴射する噴射部を備えた粉砕ノズルであって、前記噴射部が、スリット状に形成されたスリット状噴射口と、前記スリット状噴射口の中心軸を通る中心軸線上に中心が位置するように１乃至複数形成された円形状噴射口と、前記スリット状噴射口及び前記円形状噴射口と連通するスリット状高圧ガス流路と、を備える。
【選択図】図３
Description
本発明は、砕料の粉砕に用いる粉砕ノズル、供給ノズル及びそれを備えた水平旋回流型のジェットミル、並びにそれを用いた砕料の粉砕方法に関するものである。
近年、農薬，食品，トナー等のように熱に弱い粉体或いはセラミック粉体や金属粉体の生成等多分野に用いられ、高速ジェットにより粉体同士を衝突させて微粉砕を行うジェットミルが種々開発されている。
従来の技術としては、例えば（特許文献１）や（特許文献２）に「中空円盤状の旋回粉砕室と、前記旋回粉砕室の中心部の上部に配設され微粉体が排出される微粉排出口と、前記旋回粉砕室の周壁に配設され砕料を高圧ガスに同伴して導入する供給ノズルと、前記旋回粉砕室の周壁に噴射口が周壁側に傾斜して配設され旋回流を形成する粉砕ノズルと、を備えたジェットミル」が開示されている。
特開平１２−４２４４１号公報
特開２００３−４７８８０号公報
従来の技術としては、例えば（特許文献１）や（特許文献２）に「中空円盤状の旋回粉砕室と、前記旋回粉砕室の中心部の上部に配設され微粉体が排出される微粉排出口と、前記旋回粉砕室の周壁に配設され砕料を高圧ガスに同伴して導入する供給ノズルと、前記旋回粉砕室の周壁に噴射口が周壁側に傾斜して配設され旋回流を形成する粉砕ノズルと、を備えたジェットミル」が開示されている。
しかしながら上記従来の技術においては、以下のような課題を有していた。
（１）（特許文献１）や（特許文献２）に開示の技術では、粉砕ノズルから噴射されるガス流が乱れ易くガス流の速度が低下し易いため、旋回流の偏心が生じ易く砕料の種類によっては短時間で微粉砕できないものがあるという課題を有していた。
（２）（特許文献２）には噴射口がスリット状の粉砕ノズルが開示されており、巻き込み渦が少なく速度分布がシャープな高速のエッジ状のガス流を得ることができるが、噴射口から離れるにつれ渦を巻き易くガス流の速度が低下し易いため、旋回流の偏心が生じ易く砕料の種類によっては短時間で微粉砕できないものがあるという課題を有していた。特に、粉砕処理量を高める目的で旋回粉砕室の内径を大きくして旋回粉砕室の容積を大きくするにつれ、この傾向が顕著になるという課題を有していた。
（３）粉砕効率を高める目的で粉砕ノズルや供給ノズルから噴射されるガス流の圧力を高くすると圧損も大きくなるため、ガス流の速度低下の度合が大きく、旋回流の偏心が生じ易く粉砕効率を高めることができないという課題を有していた。また、旋回粉砕室の内側から周壁に向かってガス流が吹き返し、砕料が周壁に圧着したり偏磨耗が生じるという課題を有していた。
（４）従来は、供給ノズルからの高圧ガスの流量をＱ１、粉砕ノズルからの高圧ガスの流量をＱ２とすると、流量がＱ２＜Ｑ１（例えば、Ｑ２はＱ１の０．９倍程度）になるように粉砕ノズルの噴射口の開口面積を小さくする等してガス流量を調整して旋回流の偏心を防止していた。Ｑ２≧Ｑ１の場合には、経験的に旋回流の偏心や微粉体の旋回粉砕室の周壁等への圧着が生じ易く、旋回粉砕室の周壁やノズル等が磨耗し易く、コンタミネーションが増加したり安定した連続運転が困難になるという課題を有していたからである。これによっても、粉砕ノズルから噴射されるガス流の圧力を１．５ＭＰａ程度までしか高められず、粉砕効率を高めることができないという課題を有していた。
（５）従来のジェットミルでは、砕料として球状の金属粒子等を用いた場合には、砕料を微粉砕することが困難であった。これは、旋回流に乗った粒子は旋回流の進行方向に順回転又は逆回転の自転をしており、粒子同士が旋回流中で衝突した場合には、粒子が引きちぎられて微粉砕される確率よりも互いに滑り合ってしまう確率が高いからであると推察している。
（６）砕料同士の衝突頻度を高めて粉砕効率を向上させるために、（特許文献２）では、微粉排出口の上部に補助粉砕ノズルを設けているが、補助粉砕ノズルから噴射するガスを供給する必要があるとともに装置構成が複雑になり、さらに粉砕ノズル等から旋回粉砕室に噴射するガス流と補助粉砕ノズルから微粉排出口に噴射するガス流の量等の調整が煩雑であるという課題を有していた。
（１）（特許文献１）や（特許文献２）に開示の技術では、粉砕ノズルから噴射されるガス流が乱れ易くガス流の速度が低下し易いため、旋回流の偏心が生じ易く砕料の種類によっては短時間で微粉砕できないものがあるという課題を有していた。
（２）（特許文献２）には噴射口がスリット状の粉砕ノズルが開示されており、巻き込み渦が少なく速度分布がシャープな高速のエッジ状のガス流を得ることができるが、噴射口から離れるにつれ渦を巻き易くガス流の速度が低下し易いため、旋回流の偏心が生じ易く砕料の種類によっては短時間で微粉砕できないものがあるという課題を有していた。特に、粉砕処理量を高める目的で旋回粉砕室の内径を大きくして旋回粉砕室の容積を大きくするにつれ、この傾向が顕著になるという課題を有していた。
（３）粉砕効率を高める目的で粉砕ノズルや供給ノズルから噴射されるガス流の圧力を高くすると圧損も大きくなるため、ガス流の速度低下の度合が大きく、旋回流の偏心が生じ易く粉砕効率を高めることができないという課題を有していた。また、旋回粉砕室の内側から周壁に向かってガス流が吹き返し、砕料が周壁に圧着したり偏磨耗が生じるという課題を有していた。
（４）従来は、供給ノズルからの高圧ガスの流量をＱ１、粉砕ノズルからの高圧ガスの流量をＱ２とすると、流量がＱ２＜Ｑ１（例えば、Ｑ２はＱ１の０．９倍程度）になるように粉砕ノズルの噴射口の開口面積を小さくする等してガス流量を調整して旋回流の偏心を防止していた。Ｑ２≧Ｑ１の場合には、経験的に旋回流の偏心や微粉体の旋回粉砕室の周壁等への圧着が生じ易く、旋回粉砕室の周壁やノズル等が磨耗し易く、コンタミネーションが増加したり安定した連続運転が困難になるという課題を有していたからである。これによっても、粉砕ノズルから噴射されるガス流の圧力を１．５ＭＰａ程度までしか高められず、粉砕効率を高めることができないという課題を有していた。
（５）従来のジェットミルでは、砕料として球状の金属粒子等を用いた場合には、砕料を微粉砕することが困難であった。これは、旋回流に乗った粒子は旋回流の進行方向に順回転又は逆回転の自転をしており、粒子同士が旋回流中で衝突した場合には、粒子が引きちぎられて微粉砕される確率よりも互いに滑り合ってしまう確率が高いからであると推察している。
（６）砕料同士の衝突頻度を高めて粉砕効率を向上させるために、（特許文献２）では、微粉排出口の上部に補助粉砕ノズルを設けているが、補助粉砕ノズルから噴射するガスを供給する必要があるとともに装置構成が複雑になり、さらに粉砕ノズル等から旋回粉砕室に噴射するガス流と補助粉砕ノズルから微粉排出口に噴射するガス流の量等の調整が煩雑であるという課題を有していた。
本発明は上記従来の課題を解決するもので、噴射されるガス流の速度が低下し難いため、旋回流の偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流が形成され、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を短時間で行うことができ粉砕効率に優れる粉砕ノズルを提供することを目的とする。
また、ベンチュリーノズルから噴射されるガス流自身で旋回流を形成することができ、砕料を自身の旋回流に同伴させることができ砕料の衝突頻度を高め粉砕効率に優れる供給ノズルを提供することを目的とする。
また、旋回流の偏心や微粉体の旋回粉砕室の周壁等への圧着が生じ難いため、旋回粉砕室の周壁やノズル等が磨耗し難くコンタミネーションが少なく、さらに安定した連続運転を行うことができ、また３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度を高めることができ砕料をより短時間で微粉体化することができ、また球状の金属製粒子や合成樹脂製粒子等も短時間で粒径を１μｍ以下のナノオーダーにまで微粉砕でき、さらに時間当りの粉砕処理量を増やしランニングコストを大幅に低減することができ粉砕効率が著しく優れるジェットミルを提供することを目的とする。
また、供給ノズルから噴射されるガス流量を低減させランニングコストを低減させることができるとともに砕料の吹き返しが生じ難く、砕料が周壁に圧着したり偏磨耗が生じ難く安定した連続運転が可能な砕料の粉砕方法を提供することを目的とする。
また、ベンチュリーノズルから噴射されるガス流自身で旋回流を形成することができ、砕料を自身の旋回流に同伴させることができ砕料の衝突頻度を高め粉砕効率に優れる供給ノズルを提供することを目的とする。
また、旋回流の偏心や微粉体の旋回粉砕室の周壁等への圧着が生じ難いため、旋回粉砕室の周壁やノズル等が磨耗し難くコンタミネーションが少なく、さらに安定した連続運転を行うことができ、また３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度を高めることができ砕料をより短時間で微粉体化することができ、また球状の金属製粒子や合成樹脂製粒子等も短時間で粒径を１μｍ以下のナノオーダーにまで微粉砕でき、さらに時間当りの粉砕処理量を増やしランニングコストを大幅に低減することができ粉砕効率が著しく優れるジェットミルを提供することを目的とする。
また、供給ノズルから噴射されるガス流量を低減させランニングコストを低減させることができるとともに砕料の吹き返しが生じ難く、砕料が周壁に圧着したり偏磨耗が生じ難く安定した連続運転が可能な砕料の粉砕方法を提供することを目的とする。
上記従来の課題を解決するために本発明の粉砕ノズル、供給ノズル及びそれを備えたジェットミル、並びにそれを用いた砕料の粉砕方法は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の粉砕ノズルは、噴射面で開口しガスが噴射する噴射部を備えた粉砕ノズルであって、前記噴射部が、スリット状に形成されたスリット状噴射口と、前記スリット状噴射口の中心軸を通る中心軸線上に中心が位置するように１乃至複数形成された円形状噴射口と、前記スリット状噴射口及び前記円形状噴射口と連通するスリット状高圧ガス流路と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）噴射部が円形状噴射口を備えているので、円形状噴射口から噴射されるガス流の流量が大きくエネルギーが大きいため、スリット状噴射口から噴射されるエッジ状のガス流が円形状噴射口から噴射されるガス流に引きずられ、噴射部からの距離が離れてもエッジ状のガス流が渦を巻き難くガス流の速度が低下し難いため、旋回流の偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流が形成され、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を短時間で行うことができる。
本発明の請求項１に記載の粉砕ノズルは、噴射面で開口しガスが噴射する噴射部を備えた粉砕ノズルであって、前記噴射部が、スリット状に形成されたスリット状噴射口と、前記スリット状噴射口の中心軸を通る中心軸線上に中心が位置するように１乃至複数形成された円形状噴射口と、前記スリット状噴射口及び前記円形状噴射口と連通するスリット状高圧ガス流路と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）噴射部が円形状噴射口を備えているので、円形状噴射口から噴射されるガス流の流量が大きくエネルギーが大きいため、スリット状噴射口から噴射されるエッジ状のガス流が円形状噴射口から噴射されるガス流に引きずられ、噴射部からの距離が離れてもエッジ状のガス流が渦を巻き難くガス流の速度が低下し難いため、旋回流の偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流が形成され、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を短時間で行うことができる。
ここで、粉砕ノズルの材質としては、鉄系，アルミニウム系，銅系，チタン系等の金属製や合金製、ジルコニア等のセラミックス製、金属製とセラミックスとを複合させたもの等が用いられ、特に、硬質合金製、セラミック製が耐磨耗性に優れるため好適に用いられる。
スリット状噴射口としては、略矩形状，略長円状，略瓢箪状等に形成されたものや、それらを組み合わせて十字状や放射状等に形成したものが用いられる。
また、スリット状噴射口の短辺の長さＷと長辺の長さＬとの比（Ｗ：Ｌ、アスペクト比という）としては、１：２〜１：３０、好ましくは１：５〜１：２２に形成したものが好適に用いられる。アスペクト比が１：５より小さくなるにつれ巻き込み渦が増加し噴射部から噴射されるガスの速度分布が広がりエネルギーが拡散する傾向がみられ、１：２２より大きくなるにつれエネルギー効率が低下する傾向がみられるため好ましくない。特に、１：２より小さくなるか１：３０より大きくなると、これらの傾向が著しくなるため、いずれも好ましくない。
また、スリット状噴射口の短辺の長さＷと長辺の長さＬとの比（Ｗ：Ｌ、アスペクト比という）としては、１：２〜１：３０、好ましくは１：５〜１：２２に形成したものが好適に用いられる。アスペクト比が１：５より小さくなるにつれ巻き込み渦が増加し噴射部から噴射されるガスの速度分布が広がりエネルギーが拡散する傾向がみられ、１：２２より大きくなるにつれエネルギー効率が低下する傾向がみられるため好ましくない。特に、１：２より小さくなるか１：３０より大きくなると、これらの傾向が著しくなるため、いずれも好ましくない。
円形状噴射口としては、円形状，楕円形状等に形成されたものが用いられる。
円形状噴射口の内径としては、スリット状噴射口の短辺の長さＷの１．１〜３倍が好適に用いられる。内径がスリット状噴射口の短辺の長さＷの１．１倍より小さくなるにつれ円形状噴射口を形成した効果が得られ難く噴射部から近距離でエッジ状のガス流が渦を巻き易くガス流の速度が低下し易くなる傾向がみられ、３倍より大きくなるにつれ円形状噴射口から噴射されるガス流に巻き込み渦が増えガス流の速度が低下しエネルギー損失が増加する傾向がみられるため、いずれも好ましくない。なお、楕円形状に形成された円形状噴射口の内径とは、長径をいうものとする。
なお、スリット状高圧ガス流路により、高圧ガス流が整流され慣性力により流束が乱れ難く高エネルギーを維持できる。
円形状噴射口の内径としては、スリット状噴射口の短辺の長さＷの１．１〜３倍が好適に用いられる。内径がスリット状噴射口の短辺の長さＷの１．１倍より小さくなるにつれ円形状噴射口を形成した効果が得られ難く噴射部から近距離でエッジ状のガス流が渦を巻き易くガス流の速度が低下し易くなる傾向がみられ、３倍より大きくなるにつれ円形状噴射口から噴射されるガス流に巻き込み渦が増えガス流の速度が低下しエネルギー損失が増加する傾向がみられるため、いずれも好ましくない。なお、楕円形状に形成された円形状噴射口の内径とは、長径をいうものとする。
なお、スリット状高圧ガス流路により、高圧ガス流が整流され慣性力により流束が乱れ難く高エネルギーを維持できる。
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の粉砕ノズルであって、前記円形状噴射口に代えて、前記スリット状噴射口の少なくとも長辺の複数箇所に所定間隔をあけて形成された溝部を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）スリット状噴射口の少なくとも長辺の複数箇所に所定間隔をあけて形成された溝部を備えているので、スリット状噴射口から噴射されるガス流に乱れが生じ難くガス流の速度が低下し難いため、旋回流の偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流が形成され、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を短時間で行うことができる。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）スリット状噴射口の少なくとも長辺の複数箇所に所定間隔をあけて形成された溝部を備えているので、スリット状噴射口から噴射されるガス流に乱れが生じ難くガス流の速度が低下し難いため、旋回流の偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流が形成され、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を短時間で行うことができる。
ここで、溝部としては、少なくとも長辺の複数箇所に形成されたものが用いられる。スリット状噴射口から噴射されるエッジ状のガス流は長辺側で乱れ易いので、それを防止することができるからである。なお、必要に応じて短辺の複数箇所にも形成することもできる。また、溝部としては、スリット状高圧ガス流路の全長に渡って形成されたものが好適に用いられる。整流効果を高めることができるからである。
溝部の幅Ｗ１としては、５０〜１００μｍに形成されたものが好適に用いられる。幅が５０μｍより狭くなるにつれ噴射されるガス流に乱れが生じるのを防ぐ効果が得られ難くなる傾向がみられ、幅が１００μｍより広くなるにつれ逆にガス流に乱れが生じ易くなる傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
溝部の深さｄ１（スリット状噴射口から溝部の底部までの距離）としては、５０〜１００μｍに形成されたものが好適に用いられる。深さが５０μｍより浅くなるにつれ噴射されるガス流に乱れが生じるのを防ぐ効果が得られ難くなる傾向がみられ、深さが１００μｍより深くなるにつれ逆にガス流に乱れが生じ易くなる傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
溝部の間隔Ｗ２としては、溝部の幅Ｗ１以上、かつ溝部の幅Ｗ１の５倍以下に形成されたものが好適に用いられる。溝部の間隔が溝部の幅Ｗ１より狭くなるにつれ噴射されるガス流に乱れが生じるのを防ぐ効果が得られ難くなる傾向がみられ、間隔が幅Ｗ１の５倍より広くなるにつれ逆にガス流に乱れが生じ易くなる傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
溝部の幅Ｗ１としては、５０〜１００μｍに形成されたものが好適に用いられる。幅が５０μｍより狭くなるにつれ噴射されるガス流に乱れが生じるのを防ぐ効果が得られ難くなる傾向がみられ、幅が１００μｍより広くなるにつれ逆にガス流に乱れが生じ易くなる傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
溝部の深さｄ１（スリット状噴射口から溝部の底部までの距離）としては、５０〜１００μｍに形成されたものが好適に用いられる。深さが５０μｍより浅くなるにつれ噴射されるガス流に乱れが生じるのを防ぐ効果が得られ難くなる傾向がみられ、深さが１００μｍより深くなるにつれ逆にガス流に乱れが生じ易くなる傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
溝部の間隔Ｗ２としては、溝部の幅Ｗ１以上、かつ溝部の幅Ｗ１の５倍以下に形成されたものが好適に用いられる。溝部の間隔が溝部の幅Ｗ１より狭くなるにつれ噴射されるガス流に乱れが生じるのを防ぐ効果が得られ難くなる傾向がみられ、間隔が幅Ｗ１の５倍より広くなるにつれ逆にガス流に乱れが生じ易くなる傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
溝部としては、互いに平行して形成されていると好ましい。整流され高エネルギーを維持できるからである。
なお、スリット状噴射口には、請求項１で説明した円形状噴射口を形成することもできる。
なお、スリット状噴射口には、請求項１で説明した円形状噴射口を形成することもできる。
本発明の請求項３に記載の粉砕ノズルは、噴射面で開口しガスが噴射する噴射部を備えた粉砕ノズルであって、前記噴射部が、スリット状に形成されたスリット状噴射口と、前記スリット状噴射口と連通するスリット状高圧ガス流路と、を備え、前記スリット状高圧ガス流路が、前記スリット状噴射口の中心軸と所定のねじれ角αを備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）スリット状噴射口に連設されたスリット状高圧ガス流路が、スリット状噴射口の中心軸と所定のねじれ角を備えているので、噴射部から噴射されたガス流自身が旋回流を形成することができる。
（２）また、噴射されたガス流への巻き込み渦を少なくすることができ、噴射面の磨耗を少なくすることができ耐久性に優れる。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）スリット状噴射口に連設されたスリット状高圧ガス流路が、スリット状噴射口の中心軸と所定のねじれ角を備えているので、噴射部から噴射されたガス流自身が旋回流を形成することができる。
（２）また、噴射されたガス流への巻き込み渦を少なくすることができ、噴射面の磨耗を少なくすることができ耐久性に優れる。
ここで、ねじれ角αとは、スリット状高圧ガス流路のエッジと、この上の一点を通るスリット状噴射口の中心軸に平行な直線とがなす角をいう。ねじれ角αとしては、５〜２２．５°に形成されたものが好適に用いられる。ねじれ角が５°より小さくなるにつれ噴射部から噴射されたガス流自身が旋回流を形成できなくなる傾向がみられ、２２．５°より大きくなるにつれ噴射部から噴射されるガス流の速度が低下する傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
なお、スリット状噴射口としては、請求項１で説明した略矩形状，略長円状，略瓢箪状等に形成されたものや、それらを組み合わせて十字状や放射状等に形成したものを用いることができる。なかでも、スリット状噴射口の長辺の両端部が丸みを帯びた略長円状，略瓢箪状等に形成されたものや、それらを組み合わせて十字状や放射状等に形成したものが好適に用いられる。スリット状噴射口の長辺の両端部において、巻き込み渦の発生を防止しガス流の速度が低下するのを防止するためである。略長円状，略瓢箪状等に形成されたスリット状噴射口の長辺の端部の曲率半径Ｒとしては、スリット状噴射口の中心軸における短辺の長さをＷとすると、Ｗ／２〜５Ｗが好適に用いられる。曲率半径ＲがＷ／２より小さくなるにつれ噴射部の形状が略円形状に近づき巻き込み渦が増え噴射されるガス流の速度が低下し易くなる傾向がみられ、５Ｗより大きくなるにつれ端部の形状が略円形状に近づきガス流の速度が低下するとともに旋回流が形成されにくくなる傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
なお、スリット状噴射口には、請求項１で説明した円形状噴射口を形成することもできる。また、請求項２で説明した溝部を形成することもできる。
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の内いずれか１に記載の粉砕ノズルであって、前記スリット状噴射口が、前記噴射面において前記中心軸から放射状に形成された２〜１２本のスリット部を備え、前記スリット部の夾角βが７２°×ｐ（ｐ＝１，２）、４５°×ｍ（ｍ＝１，２，３，４）、３０°×ｎ（ｎ＝１，２，３，４，５，６）のいずれか１以上である構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）多種多用な噴射部の形状が得られるので、砕料の比重や粉砕の難易度等に応じて最適な噴射部を選択して、最適な旋回流を形成することができ自在性に優れる。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）多種多用な噴射部の形状が得られるので、砕料の比重や粉砕の難易度等に応じて最適な噴射部を選択して、最適な旋回流を形成することができ自在性に優れる。
ここで、夾角βとしては、スリット部の間に挟まれた角が用いられ、βは０°＜β≦１８０°の範囲で形成される。
なお、スリット部の夾角βが全て等しい角度に形成された場合、夾角βが７２°のときはスリット部の最大数は３本であり、４５°のときはスリット部の最大数は８本であり、３０°のときはスリット部の最大数は１２本である。
夾角βは、全て等しい角度に形成するのが好ましい。噴射されるガス流の偏心を防止するためである。なお、砕料の種類によっては、夾角βの各々を異なる角度に形成することもできる。
なお、スリット部の夾角βが全て等しい角度に形成された場合、夾角βが７２°のときはスリット部の最大数は３本であり、４５°のときはスリット部の最大数は８本であり、３０°のときはスリット部の最大数は１２本である。
夾角βは、全て等しい角度に形成するのが好ましい。噴射されるガス流の偏心を防止するためである。なお、砕料の種類によっては、夾角βの各々を異なる角度に形成することもできる。
本発明の請求項５に記載の粉砕ノズルは、噴射面で開口しガスが噴射する噴射部を備えた粉砕ノズルであって、前記噴射部が、螺旋溝噴射口を備え、前記螺旋溝噴射口の螺旋溝が、横断面が略円形状に形成されたガス流路の内壁面に等間隔に形成された構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）螺旋溝を備えているので、ガス流路から噴射されるガス流自身が旋回流を形成することができ高エネルギー性に優れる。
（２）螺旋溝を備えているので、噴射されたガス流への巻き込み渦を少なくすることができ、噴射面の磨耗を少なくすることができ耐久性に優れる。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）螺旋溝を備えているので、ガス流路から噴射されるガス流自身が旋回流を形成することができ高エネルギー性に優れる。
（２）螺旋溝を備えているので、噴射されたガス流への巻き込み渦を少なくすることができ、噴射面の磨耗を少なくすることができ耐久性に優れる。
ここで、ガス流路としては、横断面が円形状，楕円形状等の略円形状に形成されたものが用いられる。
螺旋溝としては、ガス流路の内壁面に３〜２０条好ましくは３〜１７条形成される。螺旋溝が３条より少なくなるにつれ旋回流が形成され難くなる傾向がみられるため好ましくない。旋回溝部が１７条より多くなると噴射されるガス流が乱流に近づく傾向がみられ、特に、２０条を超えると、この傾向が著しくなるため好ましくない。
螺旋溝としては、ガス流路の内壁面に３〜２０条好ましくは３〜１７条形成される。螺旋溝が３条より少なくなるにつれ旋回流が形成され難くなる傾向がみられるため好ましくない。旋回溝部が１７条より多くなると噴射されるガス流が乱流に近づく傾向がみられ、特に、２０条を超えると、この傾向が著しくなるため好ましくない。
螺旋溝の横断面の形状としては、略矩形状，略台形状，略半円状，略半長円状，丸みを帯びた略三角状等に形成されたものが用いられる。なかでも、略半円状，略半長円状，丸みを帯びた略三角状等の底部が丸みを帯びた形状に形成されたものが好適に用いられる。巻き込み渦の発生を防止しガス流の速度が低下するのを防止するためである。
なお、螺旋溝の深さｄ２（ガス流路から螺旋溝の底部までの距離）としては、ガス流路の内径をｒとすると、ｒ／５〜ｒ／２が好適である。螺旋溝の深さｄ２がｒ／５より浅くなるにつれ旋回流が形成され難くなる傾向がみられ、ｒ／２より深くなるにつれ巻き込み渦が生じ易くガス流の速度が低下し易くなる傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
螺旋溝の幅ｗ３としては、螺旋溝の条数をｎとすると、ガス流路の内径ｒを用いて、πｒ／（３ｎ）〜πｒ／ｎが好適である。螺旋溝の幅ｗ３がπｒ／（３ｎ）より狭くなるにつれ旋回流が形成され難くなる傾向がみられ、πｒ／ｎより広くなるにつれ巻き込み渦が生じ易くガス流の速度が低下し易くなる傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
なお、螺旋溝の深さｄ２（ガス流路から螺旋溝の底部までの距離）としては、ガス流路の内径をｒとすると、ｒ／５〜ｒ／２が好適である。螺旋溝の深さｄ２がｒ／５より浅くなるにつれ旋回流が形成され難くなる傾向がみられ、ｒ／２より深くなるにつれ巻き込み渦が生じ易くガス流の速度が低下し易くなる傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
螺旋溝の幅ｗ３としては、螺旋溝の条数をｎとすると、ガス流路の内径ｒを用いて、πｒ／（３ｎ）〜πｒ／ｎが好適である。螺旋溝の幅ｗ３がπｒ／（３ｎ）より狭くなるにつれ旋回流が形成され難くなる傾向がみられ、πｒ／ｎより広くなるにつれ巻き込み渦が生じ易くガス流の速度が低下し易くなる傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
螺旋溝とガス流路の中心軸とのねじれ角γとは、螺旋溝のエッジと、この上の一点を通るガス流路の中心軸に平行な直線とがなす角をいう。ねじれ角γとしては、５〜２２．５°が好適に用いられる。ねじれ角γが５°より小さくなるにつれ旋回流が形成され難くなる傾向がみられ、２２．５°より大きくなるにつれ噴射されるガス流の速度が低下する傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
本発明の請求項６に記載の供給ノズルは、スロート部とベンチュリーノズル導入部との間に形成された負圧発生部を備えたベンチュリーノズルと、前記ベンチュリーノズルと同軸に配設された押込ノズルと、を備えた供給ノズルであって、前記押込ノズル及び前記負圧発生部の内壁面に内壁螺旋溝部が形成された構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）内壁螺旋溝部を備えているので、ベンチュリーノズルから噴射されるガス流自身が旋回流を形成することができ、砕料を自身の旋回流に同伴させることができる。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）内壁螺旋溝部を備えているので、ベンチュリーノズルから噴射されるガス流自身が旋回流を形成することができ、砕料を自身の旋回流に同伴させることができる。
ここで、内壁螺旋溝部のねじれ角ηとは、内壁螺旋溝部のエッジと、この上の一点を通るベンチュリーノズル及び押込ノズルの中心軸に平行な直線とがなす角をいう。
ねじれ角ηとしては、５〜２２．５°が好適に用いられる。ねじれ角ηが５°より小さくなるにつれ旋回流が形成され難くなる傾向がみられ、２２．５°より大きくなるにつれ噴射されるガス流の速度が低下する傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
ねじれ角ηとしては、５〜２２．５°が好適に用いられる。ねじれ角ηが５°より小さくなるにつれ旋回流が形成され難くなる傾向がみられ、２２．５°より大きくなるにつれ噴射されるガス流の速度が低下する傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
なお、内壁螺旋溝部の横断面の形状、深さ、幅、条数としては、請求項５で説明した螺旋溝と同様なので説明を省略する。
本発明の請求項７に記載のジェットミルは、水平旋回流型のジェットミルであって、中空状の旋回粉砕室と、前記旋回粉砕室の中心部の上部に配設され微粉体が排出される微粉排出口と、前記旋回粉砕室の周壁に配設され砕料を高圧ガスに同伴して導入するｉ個の供給ノズルと、前記旋回粉砕室の周壁に噴射部が周壁側に傾斜して配設され旋回流を形成するｊ個の請求項１乃至５の内いずれか１に記載の粉砕ノズル（但し、ｉ＜ｊ。ｉ、ｊは自然数。）と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）噴射部が円形状噴射口を備えた粉砕ノズルや、スリット状噴射口の少なくとも長辺に形成された溝部を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、旋回粉砕室内に形成された旋回流に偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流を形成することができるので、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を行うことができるとともに、短時間で粉砕でき単位時間当りの処理量を飛躍的に増大させることができる。また、旋回流の偏心や微粉体の旋回粉砕室の周壁等への圧着が生じ難いため、旋回粉砕室の周壁やノズル等が磨耗し難くコンタミネーションが少なく、さらに安定した連続運転を行うことができる。
（２）また、粉砕ノズルから噴射されるガス流が乱れ難いので、ガス流の圧力を１５ＭＰａ程度まで高めても偏心することなく同心円の旋回流を旋回粉砕室内に維持することができ、ガス流の圧力を高めるにつれ砕料の運動エネルギーを高くすることができ、高エネルギーの砕料同士の衝突による微粉体化を可能にすることができた。
（３）スリット状高圧ガス流路がスリット状噴射口の中心軸と所定のねじれ角を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、噴射部から噴射されたガス流自身が旋回流を形成することができるので、旋回粉砕室内の水平方向に形成された旋回流に粉砕ノズルから噴射されたガス流自身の旋回流が衝突することによって、３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度を高めることができ、砕料をより短時間で微粉体化することができる。
（４）また、球状の金属製粒子や合成樹脂製粒子等が砕料の場合は従来のジェットミルでは粉砕が困難であったが、短時間で粒径を１μｍ以下のナノオーダーにまで微粉砕できる。これは、粉砕ノズルから噴射された自身の旋回流に乗った粒子は、進行方向の順回転又は逆回転の自転が少なく、粒子同士が旋回流中で衝突した場合に、滑りあうことなく粒子が引きちぎられて微粉砕され易いためであると推察している。
（５）螺旋溝を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、噴射部から噴射されたガス流自身がさらに高エネルギーの旋回流を形成することができるので、旋回粉砕室内の水平方向に形成された旋回流に粉砕ノズルから噴射されたガス流自身の旋回流が衝突することによって、３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度をさらに高めることができ、砕料をより短時間で微粉体化することができる。
（６）螺旋溝を備えた粉砕ノズル、スリット状高圧ガス流路がスリット状噴射口の中心軸と所定のねじれ角を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、旋回粉砕室の厚さを旋回粉砕室の周壁の内径と略同一にまで厚くすることができる。旋回流を３次元的に形成することができるからである。これにより、旋回粉砕室の内径は変えずに容積を飛躍的に大きくすることができるので、粉砕ノズルから噴射されるガス流の速度を低下させずに供給ノズルからの砕料の供給量を容積に応じて増加させることができ、時間当りの粉砕処理量を増やしランニングコストを大幅に低減することができる。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）噴射部が円形状噴射口を備えた粉砕ノズルや、スリット状噴射口の少なくとも長辺に形成された溝部を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、旋回粉砕室内に形成された旋回流に偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流を形成することができるので、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を行うことができるとともに、短時間で粉砕でき単位時間当りの処理量を飛躍的に増大させることができる。また、旋回流の偏心や微粉体の旋回粉砕室の周壁等への圧着が生じ難いため、旋回粉砕室の周壁やノズル等が磨耗し難くコンタミネーションが少なく、さらに安定した連続運転を行うことができる。
（２）また、粉砕ノズルから噴射されるガス流が乱れ難いので、ガス流の圧力を１５ＭＰａ程度まで高めても偏心することなく同心円の旋回流を旋回粉砕室内に維持することができ、ガス流の圧力を高めるにつれ砕料の運動エネルギーを高くすることができ、高エネルギーの砕料同士の衝突による微粉体化を可能にすることができた。
（３）スリット状高圧ガス流路がスリット状噴射口の中心軸と所定のねじれ角を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、噴射部から噴射されたガス流自身が旋回流を形成することができるので、旋回粉砕室内の水平方向に形成された旋回流に粉砕ノズルから噴射されたガス流自身の旋回流が衝突することによって、３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度を高めることができ、砕料をより短時間で微粉体化することができる。
（４）また、球状の金属製粒子や合成樹脂製粒子等が砕料の場合は従来のジェットミルでは粉砕が困難であったが、短時間で粒径を１μｍ以下のナノオーダーにまで微粉砕できる。これは、粉砕ノズルから噴射された自身の旋回流に乗った粒子は、進行方向の順回転又は逆回転の自転が少なく、粒子同士が旋回流中で衝突した場合に、滑りあうことなく粒子が引きちぎられて微粉砕され易いためであると推察している。
（５）螺旋溝を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、噴射部から噴射されたガス流自身がさらに高エネルギーの旋回流を形成することができるので、旋回粉砕室内の水平方向に形成された旋回流に粉砕ノズルから噴射されたガス流自身の旋回流が衝突することによって、３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度をさらに高めることができ、砕料をより短時間で微粉体化することができる。
（６）螺旋溝を備えた粉砕ノズル、スリット状高圧ガス流路がスリット状噴射口の中心軸と所定のねじれ角を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、旋回粉砕室の厚さを旋回粉砕室の周壁の内径と略同一にまで厚くすることができる。旋回流を３次元的に形成することができるからである。これにより、旋回粉砕室の内径は変えずに容積を飛躍的に大きくすることができるので、粉砕ノズルから噴射されるガス流の速度を低下させずに供給ノズルからの砕料の供給量を容積に応じて増加させることができ、時間当りの粉砕処理量を増やしランニングコストを大幅に低減することができる。
ここで、粉砕ノズルは、旋回粉砕室の周壁に噴射部を周壁側に傾斜して配設し、周壁に配設された１の粉砕ノズルの噴射面の中心軸を他の粉砕ノズルの噴射面の中心軸に向けて配設すると、旋回流の偏心を防止することができ、砕料の粒子間衝突による粉砕依存度を向上させて粉砕効率を高めるとともに旋回粉砕室の磨耗を抑えることができ好ましい。
また、粉砕ノズルの外形が噴射面の中心軸に対称に形成されている場合は、粉砕ノズルを旋回粉砕室に装着する際に、噴射面の中心軸を中心とした任意の位置で粉砕ノズルを固定して装着することができる。これにより、砕料の比重や粉砕の困難性等に応じて旋回粉砕室内に形成される旋回流の形状を変えることができるので、形成される旋回流の選択の幅が広がり、砕料に適した旋回流の形成をより容易にすることができる。
なお、旋回粉砕室や供給ノズルの材質としては、粉砕ノズルの材質と同様のものが用いられる。
また、粉砕ノズルの外形が噴射面の中心軸に対称に形成されている場合は、粉砕ノズルを旋回粉砕室に装着する際に、噴射面の中心軸を中心とした任意の位置で粉砕ノズルを固定して装着することができる。これにより、砕料の比重や粉砕の困難性等に応じて旋回粉砕室内に形成される旋回流の形状を変えることができるので、形成される旋回流の選択の幅が広がり、砕料に適した旋回流の形成をより容易にすることができる。
なお、旋回粉砕室や供給ノズルの材質としては、粉砕ノズルの材質と同様のものが用いられる。
ここで、旋回粉砕室に配設された供給ノズルの数量ｉ個と粉砕ノズルの数量ｊ個としては、１≦ｉ≦５、５≦ｊ≦１５好ましくは１≦ｉ≦４、５≦ｊ≦１３が好適である。粉砕ノズルの数量ｊが５個より少なくなるにつれ旋回粉砕室内に同心円の旋回流を形成することが困難になる傾向がみられるため好ましくなく、１３個より多くなるにつれ旋回流の形状と速度の制御性が低下する傾向がみられ、特に、１５個より多くなるとこの傾向が著しくなるとともに構造が複雑になるので好ましくない。供給ノズルの数量ｉが４個より多くなると構造が複雑になる傾向がみられ、特に、５個より多くなるとこの傾向が著しくなるため好ましくない。
なお、供給ノズルと粉砕ノズルは、旋回粉砕室の周壁に等間隔に配設される。供給ノズルが２個配設される場合は旋回粉砕室の周壁の対向する位置に配設され、それ以上の複数配設される場合は、旋回粉砕室の周壁に等間隔に配設される。
なお、供給ノズルと粉砕ノズルは、旋回粉砕室の周壁に等間隔に配設される。供給ノズルが２個配設される場合は旋回粉砕室の周壁の対向する位置に配設され、それ以上の複数配設される場合は、旋回粉砕室の周壁に等間隔に配設される。
粉砕ノズルの噴射面に開口する噴射部の開口面積としては、供給ノズルの押込ノズルの開口部の開口面積の１〜２．５倍が好適とされる。これにより、粉砕ノズルと供給ノズルに同一圧力でガス流を供給した場合に、粉砕ノズルから噴射されるガス流の流量を供給ノズルから噴射されるガス流の流量と略同一若しくはそれより多くすることができるので、粉砕ノズルから噴射されるガス流の運動量を高め高エネルギーの砕料同士の衝突による微粉体化を行うことができる。なお、粉砕ノズルの噴射部の開口面積が供給ノズルの押込ノズルの開口部の開口面積の１倍より小さくなるにつれ粉砕ノズルから噴射されるガス流の流量が少なく旋回流を形成するガス流のエネルギーが低下し粉砕効率が低下する傾向がみられ、２．５倍より大きくなるにつれ粉砕ノズルと供給ノズルのガス流の流量差が大きく旋回流が偏心する傾向がみられるため、いずれも好ましくない。
供給ノズルとしては、請求項６に記載した供給ノズルの他、負圧発生部に内壁螺旋溝部が形成されていない従来の供給ノズル等を用いることもできる。なお、請求項６に記載した供給ノズルを配設することで、ベンチュリーノズルから噴射されるガス流自身が旋回流を形成することができ砕料を自身の旋回流に同伴させることができるので、砕料同士の衝突頻度を高め粉砕効率をより高めることができるため好ましい。
旋回粉砕室の形状としては、粉砕ノズルの噴射部の形状に応じて、中空の略円盤型、略球状、略円錐型、略半球状等種々の形状にすることができる。なかでも、１５ＭＰａ程度の高圧条件下で用いる場合は、略球状、略半球状等に形成されたものが好適に用いられる。
なお、旋回粉砕室の下面中央に略円錐状に形成されたセンターポールと、旋回粉砕室の中心部の上部に配設されたアウトレットと、を備え、センターポールの頂点とアウトレットの下端面が旋回粉砕室の高さ方向の中心面上になるように配設すると、旋回粉砕室内を粉砕ゾーンと分級ゾーンとに明確に分けることができ、所定粒度の微粉を旋回粉砕室のアウトレットから微粉排出口へ排出することができ粒度分布をシャープにするとともに、粗粒子を粉砕ノズルや供給ノズルが形成する旋回流により生じる遠心力によって外周へ飛ばし、砕料同士の衝突依存度を向上させることができる。アウトレットやセンターポールの材質としては、粉砕ノズルや供給ノズルと同様のものが用いられる。
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のジェットミルであって、１の前記供給ノズル又は前記粉砕ノズルと旋回流の回転方向に隣り合って配設された他の前記供給ノズル又は前記粉砕ノズルが、１の前記供給ノズル又は前記粉砕ノズルの中心軸を中心にして３６０°／（ｉ＋ｊ）ずつ旋回流の回転方向に順に角度を変えて配設された構成を有している。
この構成により、請求項７で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）各々のノズルから噴射したガス流が複合化され水平方向の旋回流の旋回方向に対し垂直方向の旋回渦も形成されるため、旋回粉砕室の周壁近傍を旋回する旋回流の速度を抑えることができるので、旋回粉砕室の周壁や各ノズルの噴射面等の磨耗を少なくすることができ、コンタミネーションが少なく安定した連続運転を実現することができる。
（２）砕料の粒子間衝突の依存度を高めることができ効率良く粉砕することができる。
この構成により、請求項７で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）各々のノズルから噴射したガス流が複合化され水平方向の旋回流の旋回方向に対し垂直方向の旋回渦も形成されるため、旋回粉砕室の周壁近傍を旋回する旋回流の速度を抑えることができるので、旋回粉砕室の周壁や各ノズルの噴射面等の磨耗を少なくすることができ、コンタミネーションが少なく安定した連続運転を実現することができる。
（２）砕料の粒子間衝突の依存度を高めることができ効率良く粉砕することができる。
本発明の請求項９に記載の砕料の粉砕方法は、請求項７又は８に記載のジェットミルを用いた砕料の粉砕方法であって、供給ノズル及び粉砕ノズルから略同一の流量の高圧ガスを噴射して旋回粉砕室内に旋回流を形成する旋回流形成工程と、前記旋回流形成工程の後、前記供給ノズルから噴射される高圧ガスの流量を前記粉砕ノズルから噴射される高圧ガスの流量よりも小さくする流量調整工程と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）旋回流形成工程において旋回流を形成した後、供給ノズルから噴射される高圧ガスの流量を粉砕ノズルから噴射される高圧ガスの流量よりも小さくする流量調整工程を備えているので、供給ノズルから噴射されるガス流量を低減させることができ、ランニングコストを低減させることができる。
（２）供給ノズルから供給されるガス流の流量が小さいので砕料の吹き返しが生じ難く、砕料が周壁に圧着したり偏磨耗が生じ難く安定した連続運転を行うことができる。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）旋回流形成工程において旋回流を形成した後、供給ノズルから噴射される高圧ガスの流量を粉砕ノズルから噴射される高圧ガスの流量よりも小さくする流量調整工程を備えているので、供給ノズルから噴射されるガス流量を低減させることができ、ランニングコストを低減させることができる。
（２）供給ノズルから供給されるガス流の流量が小さいので砕料の吹き返しが生じ難く、砕料が周壁に圧着したり偏磨耗が生じ難く安定した連続運転を行うことができる。
以上のように、本発明の粉砕ノズル、供給ノズル及びそれを備えたジェットミル、並びにそれを用いた砕料の粉砕方法によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の発明によれば、
（１）噴射部が円形状噴射口を備えているので、円形状噴射口から噴射されるガス流の流量が大きくエネルギーが大きいため、スリット状噴射口から噴射されるエッジ状のガス流が円形状噴射口から噴射されるガス流に引きずられ、噴射部からの距離が離れてもエッジ状のガス流が渦を巻き難くガス流の速度が低下し難いため、旋回流の偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流が形成され、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を短時間で行うことができる粉砕効率に優れた粉砕ノズルを提供することができる。
請求項１に記載の発明によれば、
（１）噴射部が円形状噴射口を備えているので、円形状噴射口から噴射されるガス流の流量が大きくエネルギーが大きいため、スリット状噴射口から噴射されるエッジ状のガス流が円形状噴射口から噴射されるガス流に引きずられ、噴射部からの距離が離れてもエッジ状のガス流が渦を巻き難くガス流の速度が低下し難いため、旋回流の偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流が形成され、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を短時間で行うことができる粉砕効率に優れた粉砕ノズルを提供することができる。
請求項２に記載の発明によれば、
（１）スリット状噴射口の少なくとも長辺の複数箇所に所定間隔をあけて形成された溝部を備えているので、スリット状噴射口から噴射されるガス流に乱れが生じ難くガス流の速度が低下し難いため、旋回流の偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流が形成され、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を短時間で行うことができる粉砕効率に優れた粉砕ノズルを提供することができる。
（１）スリット状噴射口の少なくとも長辺の複数箇所に所定間隔をあけて形成された溝部を備えているので、スリット状噴射口から噴射されるガス流に乱れが生じ難くガス流の速度が低下し難いため、旋回流の偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流が形成され、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を短時間で行うことができる粉砕効率に優れた粉砕ノズルを提供することができる。
請求項３に記載の発明によれば、
（１）スリット状噴射口に連設されたスリット状高圧ガス流路が、スリット状噴射口の中心軸と所定のねじれ角を備えているので、噴射部から噴射されたガス流自身が旋回流を形成することができる粉砕ノズルを提供することができる。
（２）また、噴射されたガス流への巻き込み渦を少なくすることができ、噴射面の磨耗を少なくすることができ耐久性に優れた粉砕ノズルを提供することができる。
（１）スリット状噴射口に連設されたスリット状高圧ガス流路が、スリット状噴射口の中心軸と所定のねじれ角を備えているので、噴射部から噴射されたガス流自身が旋回流を形成することができる粉砕ノズルを提供することができる。
（２）また、噴射されたガス流への巻き込み渦を少なくすることができ、噴射面の磨耗を少なくすることができ耐久性に優れた粉砕ノズルを提供することができる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の内いずれか１の効果に加え、
（１）多種多用な噴射部の形状が得られるので、砕料の比重や粉砕の難易度等に応じて最適な噴射部を選択して、最適な旋回流を形成することができ自在性に優れた粉砕ノズルを提供することができる。
（１）多種多用な噴射部の形状が得られるので、砕料の比重や粉砕の難易度等に応じて最適な噴射部を選択して、最適な旋回流を形成することができ自在性に優れた粉砕ノズルを提供することができる。
請求項５に記載の発明によれば、
（１）螺旋溝を備えているので、ガス流路から噴射されるガス流自身が旋回流を形成することができる粉砕ノズルを提供することができる。
（２）螺旋溝を備えているので、噴射されたガス流への巻き込み渦を少なくすることができ、噴射面の磨耗を少なくすることができ耐久性に優れた粉砕ノズルを提供することができる。
（１）螺旋溝を備えているので、ガス流路から噴射されるガス流自身が旋回流を形成することができる粉砕ノズルを提供することができる。
（２）螺旋溝を備えているので、噴射されたガス流への巻き込み渦を少なくすることができ、噴射面の磨耗を少なくすることができ耐久性に優れた粉砕ノズルを提供することができる。
請求項６に記載の発明によれば、
（１）内壁螺旋溝部を備えているので、ベンチュリーノズルから噴射されるガス流自身が旋回流を形成することができ、砕料を自身の旋回流に同伴させることができ粉砕効率に優れた供給ノズルを提供することができる。
（１）内壁螺旋溝部を備えているので、ベンチュリーノズルから噴射されるガス流自身が旋回流を形成することができ、砕料を自身の旋回流に同伴させることができ粉砕効率に優れた供給ノズルを提供することができる。
請求項７に記載の発明によれば、
（１）噴射部が円形状噴射口を備えた粉砕ノズルや、スリット状噴射口の少なくとも長辺に形成された溝部を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、旋回粉砕室内に形成された旋回流に偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流を形成することができるので、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を行うことができるとともに、短時間で粉砕でき単位時間当りの処理量を飛躍的に増大させることができる粉砕効率に優れたジェットミルを提供することができる。また、旋回流の偏心や微粉体の旋回粉砕室の周壁等への圧着が生じ難いため、旋回粉砕室の周壁やノズル等が磨耗し難くコンタミネーションが少なく、さらに安定した連続運転を行うことができる安定性に優れたジェットミルを提供することができる。
（２）また、粉砕ノズルから噴射されるガス流が乱れ難いので、ガス流の圧力を１５ＭＰａ程度まで高めても偏心することなく同心円の旋回流を旋回粉砕室内に維持することができ、ガス流の圧力を高めるにつれ砕料の運動エネルギーを高くすることができ、高エネルギーの砕料同士の衝突による微粉体化が可能な高圧のジェットミルを提供することができる。
（３）スリット状高圧ガス流路がスリット状噴射口の中心軸と所定のねじれ角を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、噴射部から噴射されたガス流自身が旋回流を形成することができるので、旋回粉砕室内の水平方向に形成された旋回流に粉砕ノズルから噴射されたガス流自身の旋回流が衝突することによって、３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度を高めることができ、砕料をより短時間で微粉体化することができる粉砕効率に優れたジェットミルを提供することができる。
（４）また、球状の金属製粒子や合成樹脂製粒子等が砕料の場合は従来のジェットミルでは粉砕が困難であったが、短時間で粒径を１μｍ以下のナノオーダーにまで微粉砕できるジェットミルを提供することができる。
（５）螺旋溝を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、噴射部から噴射されたガス流自身がさらに高エネルギーの旋回流を形成することができるので、旋回粉砕室内の水平方向に形成された旋回流に粉砕ノズルから噴射されたガス流自身の旋回流が衝突することによって、３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度をさらに高めることができ、砕料をより短時間で微粉体化することができる粉砕効率に優れたジェットミルを提供することができる。
（６）螺旋溝を備えた粉砕ノズル、スリット状高圧ガス流路がスリット状噴射口の中心軸と所定のねじれ角を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、旋回粉砕室の厚さを旋回粉砕室の周壁の内径と略同一にまで厚くすることができる。旋回流を３次元的に形成することができるからである。これにより、旋回粉砕室の内径は変えずに容積を飛躍的に大きくすることができるので、粉砕ノズルから噴射されるガス流の速度を低下させずに供給ノズルからの砕料の供給量を容積に応じて増加させることができ、時間当りの粉砕処理量を増やしランニングコストを大幅に低減することができるジェットミルを提供することができる。
（１）噴射部が円形状噴射口を備えた粉砕ノズルや、スリット状噴射口の少なくとも長辺に形成された溝部を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、旋回粉砕室内に形成された旋回流に偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流を形成することができるので、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を行うことができるとともに、短時間で粉砕でき単位時間当りの処理量を飛躍的に増大させることができる粉砕効率に優れたジェットミルを提供することができる。また、旋回流の偏心や微粉体の旋回粉砕室の周壁等への圧着が生じ難いため、旋回粉砕室の周壁やノズル等が磨耗し難くコンタミネーションが少なく、さらに安定した連続運転を行うことができる安定性に優れたジェットミルを提供することができる。
（２）また、粉砕ノズルから噴射されるガス流が乱れ難いので、ガス流の圧力を１５ＭＰａ程度まで高めても偏心することなく同心円の旋回流を旋回粉砕室内に維持することができ、ガス流の圧力を高めるにつれ砕料の運動エネルギーを高くすることができ、高エネルギーの砕料同士の衝突による微粉体化が可能な高圧のジェットミルを提供することができる。
（３）スリット状高圧ガス流路がスリット状噴射口の中心軸と所定のねじれ角を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、噴射部から噴射されたガス流自身が旋回流を形成することができるので、旋回粉砕室内の水平方向に形成された旋回流に粉砕ノズルから噴射されたガス流自身の旋回流が衝突することによって、３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度を高めることができ、砕料をより短時間で微粉体化することができる粉砕効率に優れたジェットミルを提供することができる。
（４）また、球状の金属製粒子や合成樹脂製粒子等が砕料の場合は従来のジェットミルでは粉砕が困難であったが、短時間で粒径を１μｍ以下のナノオーダーにまで微粉砕できるジェットミルを提供することができる。
（５）螺旋溝を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、噴射部から噴射されたガス流自身がさらに高エネルギーの旋回流を形成することができるので、旋回粉砕室内の水平方向に形成された旋回流に粉砕ノズルから噴射されたガス流自身の旋回流が衝突することによって、３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度をさらに高めることができ、砕料をより短時間で微粉体化することができる粉砕効率に優れたジェットミルを提供することができる。
（６）螺旋溝を備えた粉砕ノズル、スリット状高圧ガス流路がスリット状噴射口の中心軸と所定のねじれ角を備えた粉砕ノズルを旋回粉砕室に配設することで、旋回粉砕室の厚さを旋回粉砕室の周壁の内径と略同一にまで厚くすることができる。旋回流を３次元的に形成することができるからである。これにより、旋回粉砕室の内径は変えずに容積を飛躍的に大きくすることができるので、粉砕ノズルから噴射されるガス流の速度を低下させずに供給ノズルからの砕料の供給量を容積に応じて増加させることができ、時間当りの粉砕処理量を増やしランニングコストを大幅に低減することができるジェットミルを提供することができる。
請求項８に記載の発明によれば、請求項７の効果に加え、
（１）各々のノズルから噴射されるガス流が複合化され水平方向の旋回流と垂直方向の旋回渦を形成するので、旋回粉砕室の周壁近傍を旋回する旋回流の速度を抑えることができ、旋回粉砕室の周壁や各ノズルの噴射面等の磨耗を少なくすることができ、コンタミネーションが少なく安定した連続運転を実現することができる安定性に優れたジェットミルを提供することができる。
（２）粒子間衝突の依存度を高め効率良く粉砕することができる粉砕効率の高いジェットミルを提供することができる。
（１）各々のノズルから噴射されるガス流が複合化され水平方向の旋回流と垂直方向の旋回渦を形成するので、旋回粉砕室の周壁近傍を旋回する旋回流の速度を抑えることができ、旋回粉砕室の周壁や各ノズルの噴射面等の磨耗を少なくすることができ、コンタミネーションが少なく安定した連続運転を実現することができる安定性に優れたジェットミルを提供することができる。
（２）粒子間衝突の依存度を高め効率良く粉砕することができる粉砕効率の高いジェットミルを提供することができる。
請求項９に記載の発明によれば、
（１）旋回流形成工程において旋回流を形成した後、供給ノズルから噴射される高圧ガスの流量を粉砕ノズルから噴射される高圧ガスの流量よりも小さくする流量調整工程を備えているので、供給ノズルから噴射されるガス流量を低減させることができ、ランニングコストを低減させることができる砕料の粉砕方法を提供することができる。
（２）供給ノズルから供給されるガス流の流量が小さいので砕料の吹き返しが生じ難く、砕料が周壁に圧着したり偏磨耗が生じ難く安定した連続運転を実現できる砕料の粉砕方法を提供することができる。
（１）旋回流形成工程において旋回流を形成した後、供給ノズルから噴射される高圧ガスの流量を粉砕ノズルから噴射される高圧ガスの流量よりも小さくする流量調整工程を備えているので、供給ノズルから噴射されるガス流量を低減させることができ、ランニングコストを低減させることができる砕料の粉砕方法を提供することができる。
（２）供給ノズルから供給されるガス流の流量が小さいので砕料の吹き返しが生じ難く、砕料が周壁に圧着したり偏磨耗が生じ難く安定した連続運転を実現できる砕料の粉砕方法を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるジェットミルの要部断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線における要部断面端面図であり、図３（ａ）は粉砕ノズルの斜視図であり、図３（ｂ）は粉砕ノズルの噴射面の正面図である。
図１において、１は実施の形態１におけるジェットミル、２は中空円盤状に形成された旋回粉砕室、３は旋回粉砕室２に７個配設された粉砕ノズル、４は旋回粉砕室２に１個配設され砕料を旋回粉砕室２に導入する供給ノズル、４ａは供給ノズル４のベンチュリーノズル、４ｂはベンチュリーノズル４ａの上流側に形成された固気混合室、４ｃはベンチュリーノズル４ａの上流側に固気混合室４ｂを介してベンチュリーノズル４ａと同軸に配設された押込ノズル、４ｄは固気混合室４ｂに連設された砕料導入口である。粉砕ノズル３は供給ノズル４を起点として、旋回粉砕室２の側壁に等間隔に配設されている。５は本体ケーシング、６は旋回粉砕室２のリングライナー、７，８は旋回粉砕室２の上下に配設されたトップライナー及びボトムライナー、９はボトムライナー８の中央に脱着自在に配設され上部が略円錐状に形成されたセンターポール、１０はセンターポール９と同軸に形成されトップライナー７に脱着自在に配設されたアウトレット、１１は旋回粉砕室２の中央上部に連設され旋回粉砕室２で粉砕された砕料が排出される微粉排出口、１２は高圧ヘッダー、１２ａは高圧ヘッダー１２から粉砕ノズル３に高圧ガスを供給する高圧ガスパイプ、１２ｂは高圧ガスヘッダー１２から供給ノズル４に高圧ガスを供給する高圧ガスパイプ、１３は高圧ガスヘッダー１２の圧力を調整する圧力調整バルブ、１３ａは高圧ガスパイプ１２ｂを流れる高圧ガスの流量を調整する流量調整バルブである。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるジェットミルの要部断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線における要部断面端面図であり、図３（ａ）は粉砕ノズルの斜視図であり、図３（ｂ）は粉砕ノズルの噴射面の正面図である。
図１において、１は実施の形態１におけるジェットミル、２は中空円盤状に形成された旋回粉砕室、３は旋回粉砕室２に７個配設された粉砕ノズル、４は旋回粉砕室２に１個配設され砕料を旋回粉砕室２に導入する供給ノズル、４ａは供給ノズル４のベンチュリーノズル、４ｂはベンチュリーノズル４ａの上流側に形成された固気混合室、４ｃはベンチュリーノズル４ａの上流側に固気混合室４ｂを介してベンチュリーノズル４ａと同軸に配設された押込ノズル、４ｄは固気混合室４ｂに連設された砕料導入口である。粉砕ノズル３は供給ノズル４を起点として、旋回粉砕室２の側壁に等間隔に配設されている。５は本体ケーシング、６は旋回粉砕室２のリングライナー、７，８は旋回粉砕室２の上下に配設されたトップライナー及びボトムライナー、９はボトムライナー８の中央に脱着自在に配設され上部が略円錐状に形成されたセンターポール、１０はセンターポール９と同軸に形成されトップライナー７に脱着自在に配設されたアウトレット、１１は旋回粉砕室２の中央上部に連設され旋回粉砕室２で粉砕された砕料が排出される微粉排出口、１２は高圧ヘッダー、１２ａは高圧ヘッダー１２から粉砕ノズル３に高圧ガスを供給する高圧ガスパイプ、１２ｂは高圧ガスヘッダー１２から供給ノズル４に高圧ガスを供給する高圧ガスパイプ、１３は高圧ガスヘッダー１２の圧力を調整する圧力調整バルブ、１３ａは高圧ガスパイプ１２ｂを流れる高圧ガスの流量を調整する流量調整バルブである。
図２、図３（ａ）、図３（ｂ）において、３は粉砕ノズル、３ａは粉砕ノズル３の噴射面、３ｂは粉砕ノズル３の基部側に略円筒状に形成され高圧ヘッダー１２から供給される高圧ガスが通過する高圧ガス流路、３ｂ´は高圧ガス流路３ｂに連設された略スリット状に形成されたスリット状高圧ガス流路、３ｃは噴射面３ａで開口し高圧ガス流路３ｂとスリット状高圧ガス流路３ｂ´を通過したガス流が噴射する噴射部、３ｄは短辺の長さＷと長辺の長さＬとの比（アスペクト比）がＷ：Ｌ＝１：２〜１：３０の略矩形状に形成された噴射部３ｃのスリット状噴射口、３ｅはスリット状噴射口３ｄの中心軸、３ｆはスリット状噴射口３ｄの中心軸３ｅを通り長辺方向に平行な中心軸線、３ｇは中心軸線３ｆ上に中心が位置するように形成された円形状噴射口である。
粉砕ノズル３は、図２に示すように、１の粉砕ノズル３の中心軸３ｅが旋回流の回転方向（本実施の形態においては左回り）に２個離れた粉砕ノズル３又は供給ノズル４の中心軸に向くように旋回粉砕室２に配設されている。
ここで、実施の形態１においては、円形状噴射口３ｇの内径は、スリット状噴射口３ｄの短辺の長さＷの１．１〜３倍に形成されている。
粉砕ノズル３は、図２に示すように、１の粉砕ノズル３の中心軸３ｅが旋回流の回転方向（本実施の形態においては左回り）に２個離れた粉砕ノズル３又は供給ノズル４の中心軸に向くように旋回粉砕室２に配設されている。
ここで、実施の形態１においては、円形状噴射口３ｇの内径は、スリット状噴射口３ｄの短辺の長さＷの１．１〜３倍に形成されている。
以上のように構成された実施の形態１におけるジェットミルを用いた砕料の粉砕方法について説明する。
流量調整バルブ１３ａを全開にし圧力調整バルブ１３を開弁すると、高圧ガスパイプ１２ａ，１２ｂから粉砕ノズル３と供給ノズル４の押込ノズル４ｃに高圧ガスが同一圧力で供給される。砕料は砕料導入口４ｄから供給され、押込ノズル４ｃから噴射される高圧ジェット流により固気混合室４ｂ内で空気と混合されベンチュリーノズル４ａから旋回粉砕室２に供給される。粉砕ノズル３から噴射される高圧ガス流によって旋回粉砕室２には旋回流が生じ、旋回粉砕室２のリングライナー６側に粉砕ゾーンが形成され、旋回粉砕室２の中心側に分級ゾーンが形成される（以上、旋回流形成工程）。粉砕ゾーンでは、粉砕ノズル３が噴射するエッジ状の高圧ガス流が高速を保ったまま高い剪断性で旋回流に吹き込まれ、旋回流を周回する粗粒子をかき乱し砕料同士の衝突が頻繁に起こり、砕料の微粉砕が行われる。粉砕された微粉は分級ゾーンで分級され、旋回粉砕室２に配設されたアウトレット１０から微粉排出口１１を通じて排出される。分級ゾーンで分級されて排出されなかった粗粒子は、旋回により生ずる遠心力によって旋回流の外周を旋回し、粗粒子同士が衝突されて繰り返し破砕が行われる。
旋回流形成工程において旋回流が形成された後、流量調整バルブ１３ａの開度を小さくして供給ノズル４の押込ノズル４ｃから噴射される高圧ジェット流の流量を粉砕ノズル３から噴射される高圧ガスの流量の１／１０〜１／４程度まで小さくする。旋回粉砕室２内では高圧ガス流が高速を保ったまま同心円の旋回流を形成し砕料が旋回流内で効率よく粉砕され、粉砕された粒子が微粉排出口１１から排出されているので、粉砕ノズル３から噴射される高圧ガスの流量が小さくても砕料が旋回粉砕室２内へ吸い込まれていく（以上、流量調整工程）。
流量調整バルブ１３ａを全開にし圧力調整バルブ１３を開弁すると、高圧ガスパイプ１２ａ，１２ｂから粉砕ノズル３と供給ノズル４の押込ノズル４ｃに高圧ガスが同一圧力で供給される。砕料は砕料導入口４ｄから供給され、押込ノズル４ｃから噴射される高圧ジェット流により固気混合室４ｂ内で空気と混合されベンチュリーノズル４ａから旋回粉砕室２に供給される。粉砕ノズル３から噴射される高圧ガス流によって旋回粉砕室２には旋回流が生じ、旋回粉砕室２のリングライナー６側に粉砕ゾーンが形成され、旋回粉砕室２の中心側に分級ゾーンが形成される（以上、旋回流形成工程）。粉砕ゾーンでは、粉砕ノズル３が噴射するエッジ状の高圧ガス流が高速を保ったまま高い剪断性で旋回流に吹き込まれ、旋回流を周回する粗粒子をかき乱し砕料同士の衝突が頻繁に起こり、砕料の微粉砕が行われる。粉砕された微粉は分級ゾーンで分級され、旋回粉砕室２に配設されたアウトレット１０から微粉排出口１１を通じて排出される。分級ゾーンで分級されて排出されなかった粗粒子は、旋回により生ずる遠心力によって旋回流の外周を旋回し、粗粒子同士が衝突されて繰り返し破砕が行われる。
旋回流形成工程において旋回流が形成された後、流量調整バルブ１３ａの開度を小さくして供給ノズル４の押込ノズル４ｃから噴射される高圧ジェット流の流量を粉砕ノズル３から噴射される高圧ガスの流量の１／１０〜１／４程度まで小さくする。旋回粉砕室２内では高圧ガス流が高速を保ったまま同心円の旋回流を形成し砕料が旋回流内で効率よく粉砕され、粉砕された粒子が微粉排出口１１から排出されているので、粉砕ノズル３から噴射される高圧ガスの流量が小さくても砕料が旋回粉砕室２内へ吸い込まれていく（以上、流量調整工程）。
次に、粉砕ノズルの変形例について、図面を参照しながら説明する。図４は粉砕ノズルのスリット状噴射口及び円形状噴射口の変形例を示す粉砕ノズルの正面図である。
図４（ａ）は円形状噴射口３ｇがスリット状噴射口３ｄの長辺の両端に２個に形成された例であり、図４（ｂ）は円形状噴射口３ｇがスリット状噴射口３ｄの長辺の両端及び中心に３個形成された例であり、図４（ｃ）は円形状噴射口３ｇがスリット状噴射口３ｄの長辺の両端を除く箇所に２個形成された例である。
以上のように、円形状噴射口３ｇは中心軸線３ｆ上に中心が位置するように形成するのであれば複数箇所に形成することができ、円形状噴射口の内径の大きさ、数、形成する箇所、スリット状粉砕部のアスペクト比等を変えることにより、多種多様の砕料の粉砕に適した高圧ガス流を噴射させることができる。
図４（ａ）は円形状噴射口３ｇがスリット状噴射口３ｄの長辺の両端に２個に形成された例であり、図４（ｂ）は円形状噴射口３ｇがスリット状噴射口３ｄの長辺の両端及び中心に３個形成された例であり、図４（ｃ）は円形状噴射口３ｇがスリット状噴射口３ｄの長辺の両端を除く箇所に２個形成された例である。
以上のように、円形状噴射口３ｇは中心軸線３ｆ上に中心が位置するように形成するのであれば複数箇所に形成することができ、円形状噴射口の内径の大きさ、数、形成する箇所、スリット状粉砕部のアスペクト比等を変えることにより、多種多様の砕料の粉砕に適した高圧ガス流を噴射させることができる。
以上のように本発明の実施の形態１における粉砕ノズルは構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）粉砕ノズル３の噴射部３ｃが円形状噴射口３ｇを備えているので、円形状噴射口３ｇから噴射されるガス流の流量が大きくエネルギーが大きいため、スリット状噴射口３ｄから噴射されるエッジ状のガス流が円形状噴射口３ｇから噴射されるガス流に引きずられ、噴射部３ｃからの距離が離れてもエッジ状のガス流が渦を巻き難くガス流の速度が低下し難いため、旋回流の偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流を旋回粉砕室２内に形成することができる。
（２）粉砕ノズル３の基部側に略円筒状に形成された高圧ガス流路３ｂが形成されているので、高圧ガス流路３ｂの横断面積が大きく高圧ヘッダー１２から供給される高圧ガスを小さな圧損で噴射部３ｃから噴射することができエネルギー効率に優れる。
（３）スリット状噴射口３ｄのアスペクト比が１：２〜１：３０に形成されているので、巻き込み渦が少なく速度分布がシャープでエネルギー効率の高いガス流を噴射部３ｃから噴射することができる。
（４）スリット状高圧ガス流路３ｂ´を備えているので、高圧ガス流が整流され慣性力により流束が乱れ難く高エネルギーを維持できる。
（１）粉砕ノズル３の噴射部３ｃが円形状噴射口３ｇを備えているので、円形状噴射口３ｇから噴射されるガス流の流量が大きくエネルギーが大きいため、スリット状噴射口３ｄから噴射されるエッジ状のガス流が円形状噴射口３ｇから噴射されるガス流に引きずられ、噴射部３ｃからの距離が離れてもエッジ状のガス流が渦を巻き難くガス流の速度が低下し難いため、旋回流の偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流を旋回粉砕室２内に形成することができる。
（２）粉砕ノズル３の基部側に略円筒状に形成された高圧ガス流路３ｂが形成されているので、高圧ガス流路３ｂの横断面積が大きく高圧ヘッダー１２から供給される高圧ガスを小さな圧損で噴射部３ｃから噴射することができエネルギー効率に優れる。
（３）スリット状噴射口３ｄのアスペクト比が１：２〜１：３０に形成されているので、巻き込み渦が少なく速度分布がシャープでエネルギー効率の高いガス流を噴射部３ｃから噴射することができる。
（４）スリット状高圧ガス流路３ｂ´を備えているので、高圧ガス流が整流され慣性力により流束が乱れ難く高エネルギーを維持できる。
以上のように本発明の実施の形態１におけるジェットミルは構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）噴射部３ｃが円形状噴射口３ｇを備えた粉砕ノズル３を旋回粉砕室２に配設することで、旋回粉砕室２内に形成された旋回流に偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流を形成することができるので、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を行うことができるとともに、短時間で粉砕でき単位時間当りの処理量を飛躍的に増大させることができる。また、旋回流の偏心や微粉体の旋回粉砕室２の周壁等への圧着が生じ難いため、旋回粉砕室２の周壁やノズル等が磨耗し難くコンタミネーションが少なく、さらに安定した連続運転を行うことができる。
（２）また、粉砕ノズル３から噴射されるガス流が乱れ難いので、ガス流の圧力を１５ＭＰａ程度まで高めても偏心することなく同心円の旋回流を旋回粉砕室２内に維持することができ、ガス流の圧力を高めるにつれ砕料の運動エネルギーを高くすることができ、高エネルギーの砕料同士の衝突による微粉体化が可能である。
（１）噴射部３ｃが円形状噴射口３ｇを備えた粉砕ノズル３を旋回粉砕室２に配設することで、旋回粉砕室２内に形成された旋回流に偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流を形成することができるので、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を行うことができるとともに、短時間で粉砕でき単位時間当りの処理量を飛躍的に増大させることができる。また、旋回流の偏心や微粉体の旋回粉砕室２の周壁等への圧着が生じ難いため、旋回粉砕室２の周壁やノズル等が磨耗し難くコンタミネーションが少なく、さらに安定した連続運転を行うことができる。
（２）また、粉砕ノズル３から噴射されるガス流が乱れ難いので、ガス流の圧力を１５ＭＰａ程度まで高めても偏心することなく同心円の旋回流を旋回粉砕室２内に維持することができ、ガス流の圧力を高めるにつれ砕料の運動エネルギーを高くすることができ、高エネルギーの砕料同士の衝突による微粉体化が可能である。
また、実施の形態１におけるジェットミルを用いた砕料の粉砕方法によれば、以下のような作用が得られる。
（１）旋回流形成工程において旋回流を形成した後、供給ノズルから噴射される高圧ガスの流量を粉砕ノズルから噴射される高圧ガスの流量よりも小さくする流量調整工程を備えているので、供給ノズルから噴射されるガス流量を低減させることができ、ランニングコストを低減させることができる
（２）供給ノズルから供給されるガス流の流量が小さいので砕料の吹き返しが生じ難く、砕料が周壁に圧着したり偏磨耗が生じ難く安定した連続運転を行うことができる。
（１）旋回流形成工程において旋回流を形成した後、供給ノズルから噴射される高圧ガスの流量を粉砕ノズルから噴射される高圧ガスの流量よりも小さくする流量調整工程を備えているので、供給ノズルから噴射されるガス流量を低減させることができ、ランニングコストを低減させることができる
（２）供給ノズルから供給されるガス流の流量が小さいので砕料の吹き返しが生じ難く、砕料が周壁に圧着したり偏磨耗が生じ難く安定した連続運転を行うことができる。
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における粉砕ノズルの噴射部のスリット状噴射口の要部横断面図である。なお、実施の形態１で説明したものと同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、２０はスリット状噴射口３ｄが形成された粉砕ノズル、２１は粉砕ノズル２０のスリット状高圧ガス流路３ｂ´の全長に渡ってスリット状噴射口３ｃと略直交してスリット状噴射口３ｄの長辺の両側に所定の間隔Ｗ２をあけて略平行に形成された溝部である。
ここで、本実施の形態においては、溝部２１の幅Ｗ１は５０〜１００μｍに形成され、深さｄ１は５０〜１００μｍに形成され、間隔Ｗ２はＷ１〜Ｗ１の５倍に形成されている。
図５は本発明の実施の形態２における粉砕ノズルの噴射部のスリット状噴射口の要部横断面図である。なお、実施の形態１で説明したものと同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図中、２０はスリット状噴射口３ｄが形成された粉砕ノズル、２１は粉砕ノズル２０のスリット状高圧ガス流路３ｂ´の全長に渡ってスリット状噴射口３ｃと略直交してスリット状噴射口３ｄの長辺の両側に所定の間隔Ｗ２をあけて略平行に形成された溝部である。
ここで、本実施の形態においては、溝部２１の幅Ｗ１は５０〜１００μｍに形成され、深さｄ１は５０〜１００μｍに形成され、間隔Ｗ２はＷ１〜Ｗ１の５倍に形成されている。
以上のように実施の形態２における粉砕ノズルは構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）スリット状噴射口３ｄの少なくとも長辺の複数箇所に所定間隔をあけて略平行に形成された溝部２１を備えているので、スリット状噴射口３ｄから噴射されるガス流に乱れが生じ難くガス流の速度が低下し難いため、旋回流の偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流が形成され、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を短時間で行うことができる。
（２）溝部２１の幅Ｗ１は５０〜１００μｍに形成され、深さｄ１は５０〜１００μｍに形成され、間隔Ｗ２はＷ１〜Ｗ１の５倍に形成されているので、噴射されるガス流に乱れが生じるのを防ぎガス流の速度が低下するのを防止することができる。
（１）スリット状噴射口３ｄの少なくとも長辺の複数箇所に所定間隔をあけて略平行に形成された溝部２１を備えているので、スリット状噴射口３ｄから噴射されるガス流に乱れが生じ難くガス流の速度が低下し難いため、旋回流の偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流が形成され、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を短時間で行うことができる。
（２）溝部２１の幅Ｗ１は５０〜１００μｍに形成され、深さｄ１は５０〜１００μｍに形成され、間隔Ｗ２はＷ１〜Ｗ１の５倍に形成されているので、噴射されるガス流に乱れが生じるのを防ぎガス流の速度が低下するのを防止することができる。
（実施の形態３）
図６は本発明の実施の形態３におけるジェットミルの要部断面端面図であり、図７は供給ノズルの拡大断面図であり、図８（ａ）は粉砕ノズルの斜視図であり、図８（ｂ）は粉砕ノズルの噴射面の正面図であり、図９はジェットミルの旋回粉砕室の周壁に配設された粉砕ノズルの取付角度を示すスリット状噴射口の模式図である。なお、実施の形態１と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図６、図７において、３０は実施の形態３におけるジェットミル、３１，３１はジェットミル３０の旋回粉砕室２の周壁（リングライナー６）に対向して２個配設された供給ノズル、３２は供給ノズル３１のベンチュリーノズル、３３はベンチュリーノズル３２の上流部に形成されたベンチュリーノズル導入部、３４はベンチュリーノズル導入部３３の下流に形成されたベンチュリーノズル３２の負圧発生部、３４ａは負圧発生部３４の内壁面にねじれ角ηで形成された内壁螺旋溝部、３５は負圧発生部３４の下流のベンチュリーノズル３２の下流部に形成されたスロート部、３６は押込ノズル４ｃの先端部の内壁面に内壁螺旋溝部３４ａと同じねじれ方向のねじれ角ηで形成された内壁螺旋溝部、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅは旋回粉砕室２に配設された粉砕ノズルである。
ここで、本実施の形態においては、一の粉砕ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅの中心軸が旋回流の回転方向（本実施の形態においては左回り）に２個離れた粉砕ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ又は供給ノズル３１，３１の中心軸に向くように旋回粉砕室２に６個配設されている。
図６は本発明の実施の形態３におけるジェットミルの要部断面端面図であり、図７は供給ノズルの拡大断面図であり、図８（ａ）は粉砕ノズルの斜視図であり、図８（ｂ）は粉砕ノズルの噴射面の正面図であり、図９はジェットミルの旋回粉砕室の周壁に配設された粉砕ノズルの取付角度を示すスリット状噴射口の模式図である。なお、実施の形態１と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図６、図７において、３０は実施の形態３におけるジェットミル、３１，３１はジェットミル３０の旋回粉砕室２の周壁（リングライナー６）に対向して２個配設された供給ノズル、３２は供給ノズル３１のベンチュリーノズル、３３はベンチュリーノズル３２の上流部に形成されたベンチュリーノズル導入部、３４はベンチュリーノズル導入部３３の下流に形成されたベンチュリーノズル３２の負圧発生部、３４ａは負圧発生部３４の内壁面にねじれ角ηで形成された内壁螺旋溝部、３５は負圧発生部３４の下流のベンチュリーノズル３２の下流部に形成されたスロート部、３６は押込ノズル４ｃの先端部の内壁面に内壁螺旋溝部３４ａと同じねじれ方向のねじれ角ηで形成された内壁螺旋溝部、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅは旋回粉砕室２に配設された粉砕ノズルである。
ここで、本実施の形態においては、一の粉砕ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅの中心軸が旋回流の回転方向（本実施の形態においては左回り）に２個離れた粉砕ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ又は供給ノズル３１，３１の中心軸に向くように旋回粉砕室２に６個配設されている。
図８（ａ）、図８（ｂ）において、４０は粉砕ノズル、４１は粉砕ノズル４０の噴射面、４２は噴射面４１で開口しガス流が噴射する略瓢箪状や略長円状等に形成された噴射部としてのスリット状噴射口、４３はスリット状噴射口４２の中心軸、４３ａは中心軸４３と平行する直線であって後述する高圧ガス流路４４のエッジと接するねじれ角基準線、４４はスリット状噴射口４２に連設され中心軸４３とねじれ角αで形成されガス流が通過するスリット状高圧ガス流路、４４ａは粉砕ノズル４０の基部側に形成されスリット状高圧ガス流路４４と連通する略円筒状の高圧ガス流路である。
ここで、本実施の形態においては、スリット状噴射口４２の中心軸４３における短辺の長さＷと長辺の長さＬとの比（アスペクト比）Ｗ：Ｌが１：２〜１：３０に形成されている。また、スリット状噴射口４２の長辺の端部の曲率半径ＲがＷ／２〜５Ｗに形成されている。また、ねじれ角αは５〜２２．５°の角度で形成されている。
ここで、本実施の形態においては、スリット状噴射口４２の中心軸４３における短辺の長さＷと長辺の長さＬとの比（アスペクト比）Ｗ：Ｌが１：２〜１：３０に形成されている。また、スリット状噴射口４２の長辺の端部の曲率半径ＲがＷ／２〜５Ｗに形成されている。また、ねじれ角αは５〜２２．５°の角度で形成されている。
粉砕ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅは、図９に示すように、１の粉砕ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ又は供給ノズル３１，３１と旋回流の回転方向（本実施の形態においては左回り）に隣り合って配設された他の粉砕ノズル又は供給ノズル（例えば、１の粉砕ノズル４０に対応する他のノズルは粉砕ノズル４０ａであり、１の供給ノズル３１，３１に対応する他のノズルは粉砕ノズル４０，４０ｃである。）が、１の粉砕ノズル４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ又は供給ノズル３１，３１の中心軸を中心にして３６０°／（ｉ＋ｊ）（本実施の形態においてはｉ＝２個、ｊ＝６個だから３６０°／８＝４５°）ずつ旋回流の回転方向（本実施の形態においては左回り）に順に角度を変えて配設されている。なお、供給ノズル３１，３１のベンチュリーノズル３２の開口部は円形状であり、角度を変えて配設しても見掛け上変化がないので図示していない。
以上のように構成された実施の形態３におけるジェットミルを用いた砕料の粉砕方法は、実施の形態１で説明したものと同様なので、説明を省略する。
以上のように本発明の実施の形態３における粉砕ノズルは構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）スリット状噴射口４２に連設されたスリット状高圧ガス流路４４が、スリット状噴射口４２の中心軸４３と所定のねじれ角αで形成されているので、スリット状噴射口４２から噴射されたガス流自身が旋回流を形成することができる。
（２）また、噴射されたガス流への巻き込み渦を少なくすることができ、噴射面４１の磨耗を少なくすることができ耐久性に優れる。
（３）ねじれ角αが５〜２２．５°に形成されているので、高速で噴射されたガス流自身が旋回流を形成することができる。
（４）スリット状噴射口４２の長辺の端部の曲率半径Ｒが、スリット状噴射口４２の中心軸４３における短辺の長さをＷとして、Ｗ／２〜５Ｗに形成されているので、スリット状噴射口４２の長辺の両端部において、巻き込み渦の発生を防止しガス流の速度が低下するのを防止することができ高速の旋回流を形成することができる。
（１）スリット状噴射口４２に連設されたスリット状高圧ガス流路４４が、スリット状噴射口４２の中心軸４３と所定のねじれ角αで形成されているので、スリット状噴射口４２から噴射されたガス流自身が旋回流を形成することができる。
（２）また、噴射されたガス流への巻き込み渦を少なくすることができ、噴射面４１の磨耗を少なくすることができ耐久性に優れる。
（３）ねじれ角αが５〜２２．５°に形成されているので、高速で噴射されたガス流自身が旋回流を形成することができる。
（４）スリット状噴射口４２の長辺の端部の曲率半径Ｒが、スリット状噴射口４２の中心軸４３における短辺の長さをＷとして、Ｗ／２〜５Ｗに形成されているので、スリット状噴射口４２の長辺の両端部において、巻き込み渦の発生を防止しガス流の速度が低下するのを防止することができ高速の旋回流を形成することができる。
以上のように本発明の実施の形態３における供給ノズルは構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）内壁螺旋溝部３４ａ，３６を備えているので、ベンチュリーノズル３２から噴射されるガス流自身が旋回流を形成することができ、砕料を自身の旋回流に同伴させることができる。
（１）内壁螺旋溝部３４ａ，３６を備えているので、ベンチュリーノズル３２から噴射されるガス流自身が旋回流を形成することができ、砕料を自身の旋回流に同伴させることができる。
以上のように本発明の実施の形態３におけるジェットミルは構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）スリット状高圧ガス流路４４がスリット状噴射口４２の中心軸４３と所定のねじれ角αを備えた粉砕ノズル４０等を旋回粉砕室２に配設することで、噴射されたガス流自身が旋回流を形成することができるので、旋回粉砕室２内の水平方向に形成された旋回流に粉砕ノズル４０等から噴射されたガス流自身の旋回流が衝突することによって、３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度を高めることができ、砕料をより短時間で微粉体化することができる。
（２）また、球状の金属製粒子や合成樹脂製粒子等が砕料の場合は従来のジェットミルでは粉砕が困難であったが、短時間で粒径を１μｍ以下のナノオーダーにまで微粉砕できる。これは、粉砕ノズルから噴射された自身の旋回流に乗った粒子は、進行方向に順回転又は逆回転の自転が少なく、粒子同士が旋回流中で衝突した場合に、滑りあうことなく粒子が引きちぎられて微粉砕され易いためであると推察している。
（３）スリット状高圧ガス流路４４がスリット状噴射口４２の中心軸４３と所定のねじれ角αに形成された粉砕ノズル４０を旋回粉砕室２に配設することで、旋回流を３次元的に形成することができるため、旋回粉砕室２の厚さを旋回粉砕室２の周壁の内径と略同一にまで厚くすることができる。これにより、旋回粉砕室２の内径は変えずに容積を飛躍的に大きくすることができるので、粉砕ノズル４０等から噴射されるガス流の速度を低下させずに供給ノズル３１からの砕料の供給量を容積に応じて増加させることができ、時間当りの粉砕処理量を増やしランニングコストを大幅に低減することができる。
（４）粉砕ノズル４０等又は供給ノズル３１が、３６０°／（ｉ＋ｊ）ずつ旋回流の回転方向に順に角度を変えて配設されているので、各々のノズルからのガス流が複合化され水平方向の旋回流と垂直方向の旋回渦とを形成するため、旋回粉砕室２の周壁近傍を旋回する旋回流の速度を抑えることができ、旋回粉砕室２の周壁や各ノズルの噴射面等の磨耗を少なくすることができ、コンタミネーションが少なく安定した連続運転を実現することができる。
（５）供給ノズル３１が旋回粉砕室２に複数個配設されているので、種類の異なる砕料を各々の供給ノズル３１から供給して、砕料の粉砕及び複合化を同時に行うことも可能である。
（６）供給ノズル３１が内壁螺旋溝部３４ａ，３６を有しているので、供給ノズル３１からも自身が旋回するガス流を噴射することができ、砕料の衝突頻度を高めることができ粉砕効率をより高めることができる。
（１）スリット状高圧ガス流路４４がスリット状噴射口４２の中心軸４３と所定のねじれ角αを備えた粉砕ノズル４０等を旋回粉砕室２に配設することで、噴射されたガス流自身が旋回流を形成することができるので、旋回粉砕室２内の水平方向に形成された旋回流に粉砕ノズル４０等から噴射されたガス流自身の旋回流が衝突することによって、３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度を高めることができ、砕料をより短時間で微粉体化することができる。
（２）また、球状の金属製粒子や合成樹脂製粒子等が砕料の場合は従来のジェットミルでは粉砕が困難であったが、短時間で粒径を１μｍ以下のナノオーダーにまで微粉砕できる。これは、粉砕ノズルから噴射された自身の旋回流に乗った粒子は、進行方向に順回転又は逆回転の自転が少なく、粒子同士が旋回流中で衝突した場合に、滑りあうことなく粒子が引きちぎられて微粉砕され易いためであると推察している。
（３）スリット状高圧ガス流路４４がスリット状噴射口４２の中心軸４３と所定のねじれ角αに形成された粉砕ノズル４０を旋回粉砕室２に配設することで、旋回流を３次元的に形成することができるため、旋回粉砕室２の厚さを旋回粉砕室２の周壁の内径と略同一にまで厚くすることができる。これにより、旋回粉砕室２の内径は変えずに容積を飛躍的に大きくすることができるので、粉砕ノズル４０等から噴射されるガス流の速度を低下させずに供給ノズル３１からの砕料の供給量を容積に応じて増加させることができ、時間当りの粉砕処理量を増やしランニングコストを大幅に低減することができる。
（４）粉砕ノズル４０等又は供給ノズル３１が、３６０°／（ｉ＋ｊ）ずつ旋回流の回転方向に順に角度を変えて配設されているので、各々のノズルからのガス流が複合化され水平方向の旋回流と垂直方向の旋回渦とを形成するため、旋回粉砕室２の周壁近傍を旋回する旋回流の速度を抑えることができ、旋回粉砕室２の周壁や各ノズルの噴射面等の磨耗を少なくすることができ、コンタミネーションが少なく安定した連続運転を実現することができる。
（５）供給ノズル３１が旋回粉砕室２に複数個配設されているので、種類の異なる砕料を各々の供給ノズル３１から供給して、砕料の粉砕及び複合化を同時に行うことも可能である。
（６）供給ノズル３１が内壁螺旋溝部３４ａ，３６を有しているので、供給ノズル３１からも自身が旋回するガス流を噴射することができ、砕料の衝突頻度を高めることができ粉砕効率をより高めることができる。
次に、粉砕ノズルの変形例について、図面を参照しながら説明する。図１０は粉砕ノズルのスリット状噴射口の変形例を示す模式図である。
図１０（ａ）、（ｂ）において、４５は略長円状等に形成されたスリット部である。
図１０（ａ）は３本のスリット部４５が中心軸４３から放射状に形成されスリット部４５の夾角βが３０°×４＝１２０°に形成されてスリット状噴射口４２が構成された例であり、図１０（ｂ）は４本のスリット部４５が中心軸４３から放射状に形成されスリット部４５の夾角βが４５°×２＝９０°に形成されてスリット状噴射口４２が構成された例である。なお、砕料の種類等によってはスリット部４５の夾角βを７５°×ｐ（ｐ＝１，２）等に形成することもできる。
以上のように、多種多用な噴射部の形状が得られるので、砕料の比重や粉砕の難易度等に応じて最適な噴射部を選択して、最適な旋回流を形成することができ自在性に優れる。
図１０（ａ）、（ｂ）において、４５は略長円状等に形成されたスリット部である。
図１０（ａ）は３本のスリット部４５が中心軸４３から放射状に形成されスリット部４５の夾角βが３０°×４＝１２０°に形成されてスリット状噴射口４２が構成された例であり、図１０（ｂ）は４本のスリット部４５が中心軸４３から放射状に形成されスリット部４５の夾角βが４５°×２＝９０°に形成されてスリット状噴射口４２が構成された例である。なお、砕料の種類等によってはスリット部４５の夾角βを７５°×ｐ（ｐ＝１，２）等に形成することもできる。
以上のように、多種多用な噴射部の形状が得られるので、砕料の比重や粉砕の難易度等に応じて最適な噴射部を選択して、最適な旋回流を形成することができ自在性に優れる。
（実施の形態４）
図１１（ａ）は本発明の実施の形態４における粉砕ノズルの斜視図であり、図１１（ｂ）は粉砕ノズルの噴射面の正面図である。
図中、５０は実施の形態４における粉砕ノズル、５１は粉砕ノズル５０の噴射面、５２は噴射面５１で開口し横断面が略円形状に形成されたガス流路、５３はガス流路５２の中心軸、５３ａは中心軸５３と平行な直線であって後述する螺旋溝５４のエッジと接するねじれ角基準線、５４はガス流路５２の内壁面に等間隔に形成された螺旋溝、５４ａは噴射面５１で開口する螺旋溝５４の螺旋溝噴射口である。
ここで、本実施の形態においては、螺旋溝５４の横断面の形状は、丸みを帯びた略三角状に形成され、５条の螺旋溝５４が形成されている。また、螺旋溝５４の深さｄ２は、ガス流路５２の内径をｒとして、ｒ／５〜ｒ／２に形成されており、螺旋溝５４の幅ｗ３はπｒ／（３ｎ）〜πｒ／ｎに形成されている。また、ねじれ角γは５〜２２．５°に形成されている。
図１１（ａ）は本発明の実施の形態４における粉砕ノズルの斜視図であり、図１１（ｂ）は粉砕ノズルの噴射面の正面図である。
図中、５０は実施の形態４における粉砕ノズル、５１は粉砕ノズル５０の噴射面、５２は噴射面５１で開口し横断面が略円形状に形成されたガス流路、５３はガス流路５２の中心軸、５３ａは中心軸５３と平行な直線であって後述する螺旋溝５４のエッジと接するねじれ角基準線、５４はガス流路５２の内壁面に等間隔に形成された螺旋溝、５４ａは噴射面５１で開口する螺旋溝５４の螺旋溝噴射口である。
ここで、本実施の形態においては、螺旋溝５４の横断面の形状は、丸みを帯びた略三角状に形成され、５条の螺旋溝５４が形成されている。また、螺旋溝５４の深さｄ２は、ガス流路５２の内径をｒとして、ｒ／５〜ｒ／２に形成されており、螺旋溝５４の幅ｗ３はπｒ／（３ｎ）〜πｒ／ｎに形成されている。また、ねじれ角γは５〜２２．５°に形成されている。
以上のように実施の形態４における粉砕ノズルは構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）螺旋溝５４を備えているので、ガス流路５２及び螺旋溝噴射口５４ａから噴射されるガス流自身が旋回流を形成することができ高エネルギー性に優れる。
（２）螺旋溝５４を備えているので、噴射されたガス流への巻き込み渦を少なくすることができ、噴射面５１の磨耗を少なくすることができ耐久性に優れる。
（３）螺旋溝の深さｄ２がｒ／５〜ｒ／２、幅ｗ３がπｒ／（３ｎ）〜πｒ／ｎ、ねじれ角γが５〜２２．５°に形成されているので、高速の旋回流を形成することができる。
（４）粉砕ノズル５０をジェットミルの旋回粉砕室２に配設することで、圧損が少ないため、噴射されたガス流自身が実施の形態３で説明した粉砕ノズルよりもさらに高エネルギーの旋回流を形成することができるので、旋回粉砕室２内の水平方向に形成された旋回流に粉砕ノズル５０から噴射されたガス流自身の旋回流が衝突することによって、３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度をさらに高めることができ、砕料をより短時間で微粉体化することができる。
（１）螺旋溝５４を備えているので、ガス流路５２及び螺旋溝噴射口５４ａから噴射されるガス流自身が旋回流を形成することができ高エネルギー性に優れる。
（２）螺旋溝５４を備えているので、噴射されたガス流への巻き込み渦を少なくすることができ、噴射面５１の磨耗を少なくすることができ耐久性に優れる。
（３）螺旋溝の深さｄ２がｒ／５〜ｒ／２、幅ｗ３がπｒ／（３ｎ）〜πｒ／ｎ、ねじれ角γが５〜２２．５°に形成されているので、高速の旋回流を形成することができる。
（４）粉砕ノズル５０をジェットミルの旋回粉砕室２に配設することで、圧損が少ないため、噴射されたガス流自身が実施の形態３で説明した粉砕ノズルよりもさらに高エネルギーの旋回流を形成することができるので、旋回粉砕室２内の水平方向に形成された旋回流に粉砕ノズル５０から噴射されたガス流自身の旋回流が衝突することによって、３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度をさらに高めることができ、砕料をより短時間で微粉体化することができる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
実施の形態１で説明したジェットミルの旋回粉砕室（周壁の内径１００ｍｍ）に、実施の形態２で説明したスリット状噴射口に溝部が形成された粉砕ノズルをねじれ角α＝１５°にした粉砕ノズル（即ち、実施の形態２で説明した粉砕ノズルと実施の形態３で説明した粉砕ノズルとを組合せたもの）を７個配設した。粉砕ノズルは、スリット状粉砕部の長辺の長さＬ＝６ｍｍ、短辺の長さＷ＝１ｍｍとし、供給ノズルの押込ノズルの内径は２ｍｍとした。
このジェットミルの供給ノズル１個及び粉砕ノズル７個に０．８８ＭＰａの高圧ガスを供給し、砕料としてガスアトマイズ法で製造された球状のニッケル粉末（平均粒径４５μｍ）を供給し粉砕した。
粉砕された砕料を回収し、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置(シーラス社製、ＣＩＬＡＳ １０６４)を用いて粒度分布を測定するとともに、走査線電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。なお、砕料の粉砕処理量は、１時間当り５ｋｇであった。
図１２は粒度分布の測定結果を示した図であり、図１３はＳＥＭを用いた粉砕された砕料の写真である。なお、図１２において、実線は積算ふるい下の容積（％）を示し、ヒストグラムはその区間における相対的な割合を示している。
（実施例１）
実施の形態１で説明したジェットミルの旋回粉砕室（周壁の内径１００ｍｍ）に、実施の形態２で説明したスリット状噴射口に溝部が形成された粉砕ノズルをねじれ角α＝１５°にした粉砕ノズル（即ち、実施の形態２で説明した粉砕ノズルと実施の形態３で説明した粉砕ノズルとを組合せたもの）を７個配設した。粉砕ノズルは、スリット状粉砕部の長辺の長さＬ＝６ｍｍ、短辺の長さＷ＝１ｍｍとし、供給ノズルの押込ノズルの内径は２ｍｍとした。
このジェットミルの供給ノズル１個及び粉砕ノズル７個に０．８８ＭＰａの高圧ガスを供給し、砕料としてガスアトマイズ法で製造された球状のニッケル粉末（平均粒径４５μｍ）を供給し粉砕した。
粉砕された砕料を回収し、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置(シーラス社製、ＣＩＬＡＳ １０６４)を用いて粒度分布を測定するとともに、走査線電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。なお、砕料の粉砕処理量は、１時間当り５ｋｇであった。
図１２は粒度分布の測定結果を示した図であり、図１３はＳＥＭを用いた粉砕された砕料の写真である。なお、図１２において、実線は積算ふるい下の容積（％）を示し、ヒストグラムはその区間における相対的な割合を示している。
本実施例によれば、従来は粉砕が困難とされていた平均粒径が４５μｍの球状のニッケル粉末を、１時間当り５ｋｇの高い処理量で、平均粒径が０．８６μｍのナノオーダーのフレーク状等の微粉末に粉砕でき、また粒度分布を表すヒストグラムの形状も著しくシャープにできることが明らかになった。
（実施例２）
実施の形態１で説明したジェットミルの旋回粉砕室（周壁の内径４００ｍｍ）に、実施の形態２で説明したスリット状噴射口に溝部が形成された粉砕ノズルを７個配設した。粉砕ノズルは、スリット状粉砕部の長辺の長さＬ＝１２ｍｍ、短辺の長さＷ＝１ｍｍとし、供給ノズルの押込ノズルの内径は４ｍｍとした。
このジェットミルの供給ノズル１個及び粉砕ノズル７個に１．２７ＭＰａの高圧ガスを供給し、砕料としてアルミニウム鋳造品の押湯等を破砕機で粒径１ｍｍ以下の大きさに破砕した破砕物を供給し粉砕した。
粉砕された砕料を回収し、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置(シーラス社製、ＣＩＬＡＳ １０６４)を用いて粒度分布を測定するとともに、走査線電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。なお、砕料の粉砕処理量は、１時間当り１８０ｋｇであった。
図１４は粒度分布の測定結果を示した図であり、図１５はＳＥＭを用いた粉砕された砕料の写真である。なお、図１４において、実線は積算ふるい下の容積（％）を示し、ヒストグラムはその区間における相対的な割合を示している。
実施の形態１で説明したジェットミルの旋回粉砕室（周壁の内径４００ｍｍ）に、実施の形態２で説明したスリット状噴射口に溝部が形成された粉砕ノズルを７個配設した。粉砕ノズルは、スリット状粉砕部の長辺の長さＬ＝１２ｍｍ、短辺の長さＷ＝１ｍｍとし、供給ノズルの押込ノズルの内径は４ｍｍとした。
このジェットミルの供給ノズル１個及び粉砕ノズル７個に１．２７ＭＰａの高圧ガスを供給し、砕料としてアルミニウム鋳造品の押湯等を破砕機で粒径１ｍｍ以下の大きさに破砕した破砕物を供給し粉砕した。
粉砕された砕料を回収し、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置(シーラス社製、ＣＩＬＡＳ １０６４)を用いて粒度分布を測定するとともに、走査線電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。なお、砕料の粉砕処理量は、１時間当り１８０ｋｇであった。
図１４は粒度分布の測定結果を示した図であり、図１５はＳＥＭを用いた粉砕された砕料の写真である。なお、図１４において、実線は積算ふるい下の容積（％）を示し、ヒストグラムはその区間における相対的な割合を示している。
本実施例によれば、粒径１ｍｍ以下の不定形なアルミニウム鋳造品破砕物を、１時間当り１８０ｋｇの著しく高い処理量で、平均粒径が約２μｍの球状の均一な微粉末に粉砕できることが明らかになった。
（実施例３）
実施例１で用いたジェットミルを用い、このジェットミルの供給ノズル１個及び粉砕ノズル７個に０．８８ＭＰａの高圧ガスを供給し、砕料としてガスアトマイズ法で製造された球状の銅粉末（平均粒径３０μｍ）を供給し粉砕した。
粉砕された砕料をサイクロンを経由してバグフィルタで回収し、回収した粉砕物についてレーザー回折・散乱式粒度分布測定装置(シーラス社製、ＣＩＬＡＳ １０６４)を用いて粒度分布を測定した。なお、砕料の粉砕処理量は、１時間当り５ｋｇであった。
図１６は粒度分布の測定結果を示した図であり、実線は積算ふるい下の容積（％）を示し、ヒストグラムはその区間における相対的な割合を示している。
実施例１で用いたジェットミルを用い、このジェットミルの供給ノズル１個及び粉砕ノズル７個に０．８８ＭＰａの高圧ガスを供給し、砕料としてガスアトマイズ法で製造された球状の銅粉末（平均粒径３０μｍ）を供給し粉砕した。
粉砕された砕料をサイクロンを経由してバグフィルタで回収し、回収した粉砕物についてレーザー回折・散乱式粒度分布測定装置(シーラス社製、ＣＩＬＡＳ １０６４)を用いて粒度分布を測定した。なお、砕料の粉砕処理量は、１時間当り５ｋｇであった。
図１６は粒度分布の測定結果を示した図であり、実線は積算ふるい下の容積（％）を示し、ヒストグラムはその区間における相対的な割合を示している。
本実施例によれば、従来は粉砕が困難とされていた平均粒径が３０μｍの球状の銅粉末を、１時間当り５ｋｇの高い処理量で、平均粒径が約２μｍの微粉末に粉砕できることが明らかになった。
なお、金属粉末だけでなくシリカ（平均粒径１０μｍ）を砕料として用いた場合、１時間当り１５ｋｇの高い処理量で平均粒径が０．０８３μｍ（最大粒径０．６３μｍ）の微粉末が製造できることも確認している。
本発明は、砕料の粉砕に用いる粉砕ノズル、供給ノズル及びそれを備えた水平旋回流型のジェットミル、並びにそれを用いた砕料の粉砕方法に関し、噴射されるガス流の速度が低下し難いため、旋回流の偏心が生じ難く同心円状の理想的な旋回流が形成され、これまでは微粉砕が困難であったセラミックス，金属等の種々の砕料の微粉砕を短時間で行うことができ粉砕効率に優れる粉砕ノズルを提供することができる。また、ベンチュリーノズルから噴射されるガス流自身で旋回流を形成することができ、砕料を自身の旋回流に同伴させることができ砕料の衝突頻度を高め粉砕効率に優れる供給ノズルを提供することができる。また、旋回流の偏心や微粉体の旋回粉砕室の周壁等への圧着が生じ難いため、旋回粉砕室の周壁やノズル等が磨耗し難くコンタミネーションが少なく、さらに安定した連続運転を行うことができ、また３次元的に砕料同士を衝突させて衝突頻度を高めることができ砕料をより短時間で微粉体化することができ、また球状の金属製粒子や合成樹脂製粒子等も短時間で粒径を１μｍ以下のナノオーダーにまで微粉砕でき、さらに時間当りの粉砕処理量を増やしランニングコストを大幅に低減することができ粉砕効率が著しく優れるジェットミルを提供することができる。また、供給ノズルから噴射されるガス流量を低減させランニングコストを低減させることができるとともに砕料の吹き返しが生じ難く、砕料が周壁に圧着したり偏磨耗が生じ難く安定した連続運転が可能な砕料の粉砕方法を提供することができる。
１ ジェットミル
２ 旋回粉砕室
３ 粉砕ノズル
３ａ 噴射面
３ｂ 高圧ガス流路
３ｂ´ スリット状高圧ガス流路
３ｃ 噴射部
３ｄ スリット状噴射口
３ｅ 中心軸
３ｆ 中心軸線
３ｇ 円形状噴射口
４ 供給ノズル
４ａ ベンチュリーノズル
４ｂ 固気混合室
４ｃ 押込ノズル
４ｄ 砕料導入口
５ 本体ケーシング
６ リングライナー
７ トップライナー
８ ボトムライナー
９ センターポール
１０ アウトレット
１１ 微粉排出口
１２ 高圧ヘッダー
１２ａ，１２ｂ 高圧ガスパイプ
１３ 圧力調整バルブ
１３ａ 流量調整バルブ
２０ 粉砕ノズル
２１ 溝部
３０ ジェットミル
３１ 供給ノズル
３２ ベンチュリーノズル
３３ ベンチュリーノズル導入部
３４ 負圧発生部
３４ａ 内壁螺旋溝部
３５ スロート部
３６ 内壁螺旋溝部
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ 粉砕ノズル
４１ 噴射面
４２ スリット状噴射口
４３ 中心軸
４３ａ ねじれ角基準線
４４ スリット状高圧ガス流路
４４ａ 高圧ガス流路
４５ スリット部
５０ 粉砕ノズル
５１ 噴射面
５２ ガス流路
５３ 中心軸
５３ａ ねじれ角基準線
５４ 螺旋溝
５４ａ 螺旋溝噴射口
２ 旋回粉砕室
３ 粉砕ノズル
３ａ 噴射面
３ｂ 高圧ガス流路
３ｂ´ スリット状高圧ガス流路
３ｃ 噴射部
３ｄ スリット状噴射口
３ｅ 中心軸
３ｆ 中心軸線
３ｇ 円形状噴射口
４ 供給ノズル
４ａ ベンチュリーノズル
４ｂ 固気混合室
４ｃ 押込ノズル
４ｄ 砕料導入口
５ 本体ケーシング
６ リングライナー
７ トップライナー
８ ボトムライナー
９ センターポール
１０ アウトレット
１１ 微粉排出口
１２ 高圧ヘッダー
１２ａ，１２ｂ 高圧ガスパイプ
１３ 圧力調整バルブ
１３ａ 流量調整バルブ
２０ 粉砕ノズル
２１ 溝部
３０ ジェットミル
３１ 供給ノズル
３２ ベンチュリーノズル
３３ ベンチュリーノズル導入部
３４ 負圧発生部
３４ａ 内壁螺旋溝部
３５ スロート部
３６ 内壁螺旋溝部
４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ 粉砕ノズル
４１ 噴射面
４２ スリット状噴射口
４３ 中心軸
４３ａ ねじれ角基準線
４４ スリット状高圧ガス流路
４４ａ 高圧ガス流路
４５ スリット部
５０ 粉砕ノズル
５１ 噴射面
５２ ガス流路
５３ 中心軸
５３ａ ねじれ角基準線
５４ 螺旋溝
５４ａ 螺旋溝噴射口
Claims (9)
- 噴射面で開口しガスが噴射する噴射部を備えた粉砕ノズルであって、前記噴射部が、スリット状に形成されたスリット状噴射口と、前記スリット状噴射口の中心軸を通る中心軸線上に中心が位置するように１乃至複数形成された円形状噴射口と、前記スリット状噴射口及び前記円形状噴射口と連通するスリット状高圧ガス流路と、を備えていることを特徴とする粉砕ノズル。
- 前記円形状噴射口に代えて、前記スリット状噴射口の少なくとも長辺の複数箇所に所定間隔をあけて形成された溝部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の粉砕ノズル。
- 噴射面で開口しガスが噴射する噴射部を備えた粉砕ノズルであって、前記噴射部が、スリット状に形成されたスリット状噴射口と、前記スリット状噴射口と連通するスリット状高圧ガス流路と、を備え、前記スリット状高圧ガス流路が、前記スリット状噴射口の中心軸と所定のねじれ角αを有していることを特徴とする粉砕ノズル。
- 前記スリット状噴射口が、前記噴射面において前記中心軸から放射状に形成された２〜１２本のスリット部を備え、前記スリット部の夾角βが７２°×ｐ（ｐ＝１，２）、４５°×ｍ（ｍ＝１，２，３，４）、３０°×ｎ（ｎ＝１，２，３，４，５，６）のいずれか１以上であることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１に記載の粉砕ノズル。
- 噴射面で開口しガスが噴射する噴射部を備えた粉砕ノズルであって、前記噴射部が、螺旋溝噴射口を備え、前記螺旋溝噴射口の螺旋溝が、横断面が略円形状に形成されたガス流路の内壁面に等間隔に形成されていることを特徴とする粉砕ノズル。
- スロート部とベンチュリーノズル導入部との間に形成された負圧発生部を備えたベンチュリーノズルと、前記ベンチュリーノズルと同軸に配設された押込ノズルと、を備えた供給ノズルであって、
前記押込ノズル及び前記負圧発生部の内壁面に内壁螺旋溝部が形成されていることを特徴とする供給ノズル。 - 水平旋回流型のジェットミルであって、中空状の旋回粉砕室と、前記旋回粉砕室の中心部の上部に配設され微粉体が排出される微粉排出口と、前記旋回粉砕室の周壁に配設され砕料を高圧ガスに同伴して導入するｉ個の供給ノズルと、前記旋回粉砕室の周壁に噴射部が周壁側に傾斜して配設され旋回流を形成するj個の請求項１乃至５の内いずれか１に記載の粉砕ノズル（但し、ｉ＜ｊ。ｉ、ｊは自然数。）と、を備えていることを特徴とするジェットミル。
- １の前記供給ノズル又は前記粉砕ノズルと旋回流の回転方向に隣り合って配設された他の前記供給ノズル又は前記粉砕ノズルが、１の前記供給ノズル又は前記粉砕ノズルの中心軸を中心にして３６０°／（ｉ＋ｊ）ずつ旋回流の回転方向に順に角度を変えて配設されていることを特徴とする請求項７に記載のジェットミル。
- 請求項７又は８に記載のジェットミルを用いた砕料の粉砕方法であって、供給ノズル及び粉砕ノズルから略同一の流量の高圧ガスを噴射して旋回粉砕室内に旋回流を形成する旋回流形成工程と、前記旋回流形成工程の後、前記供給ノズルから噴射される高圧ガスの流量を前記粉砕ノズルから噴射される高圧ガスの流量よりも小さくする流量調整工程と、を備えていることを特徴とする砕料の粉砕方法。
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|---|---|---|---|
| JP2003358557A JP2005118725A (ja) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | 粉砕ノズル、供給ノズル及びそれを備えたジェットミル、並びにそれを用いた砕料の粉砕方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2003358557A Pending JP2005118725A (ja) | 2003-10-17 | 2003-10-17 | 粉砕ノズル、供給ノズル及びそれを備えたジェットミル、並びにそれを用いた砕料の粉砕方法 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1782887A1 (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-09 | E.I. Dupont De Nemours And Company | Ring jet nozzle and process of using the same |
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2003
- 2003-10-17 JP JP2003358557A patent/JP2005118725A/ja active Pending
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