JP2007330912A

JP2007330912A - 超微小粒粉砕装置

Info

Publication number: JP2007330912A
Application number: JP2006166898A
Authority: JP
Inventors: Kiyoyuki Sudo; 清之須藤
Original assignee: SUDO KIKAI KOGYO KK
Current assignee: SUDO KIKAI KOGYO KK
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】高圧ガスパイプやチューブを排除すると共に供給ノズル側から粉砕原料及び外気を取込み、粉砕ノズル及び供給ノズルからの気流を旋回粉砕室内や気流通路溝内等空洞部で該粉砕原料を適切に超微小粒状に形成できる超微小粒粉砕システムを提供する。
【解決手段】２６は円筒体でなるタンクを備え、該タンク２７の上部は円筒体でなる本体ケーシング２８を装着している。該本体ケーシング２８は、上面にトップカバー２８ａ、下面にボトムリング２８ｂ及び外周面に中間リング２８ｃを備えて形成されている。そして、それぞれを複数のボルト２８ｇ…で周設・固着している。該本体ケーシング２８の内部は空洞部２９を形成している。該本体ケーシング２８の内壁部２８Ａの所定部位には粉砕ノズル３０を９個配設している。
【選択図】図３

Description

本発明は、薬品、食品又は金属例えばコバルト合金等を超微小粒に粉砕を行なうことができる超微小粒粉砕装置に関するものである。

従来、この種に於ける一つの例としては図９に示すような特開２００５−１１８７２５に開示したジェットミルを用いた砕料の粉砕方法がある。これについて説明すれば、図９において、１はジェットミル、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、５は供給ノズル４のベンチュリーノズル、６はベンチュリーノズル５の上流側に形成された固気混合室、７はベンチュリーノズル５の上流側に固気混合室６を介してベンチュリーノズル５と同軸に配設された押込ノズル、８は固気混合室６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。９は本体ケーシング、１０は旋回粉砕室２のリングライナー、１１、１２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、１３はボトムライナー１１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、１４はセンターポール１３と同軸に形成されトップライナー１１に脱着自在に配設されたアウトレット、１５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、１６は高圧ヘッダー、１７は高圧ヘッダー１６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、１８は高圧ガスヘッダー１６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、１９は高圧ガスヘッダー１６の圧力を調整する圧力調整バルブ、２０は高圧ガスパイプ１８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。

そして、その作用を説明すれば、流量調整バルブ２０を全開にし、圧力調整バルブ１９を開弁すると、高圧ガスパイプ１７、１８から粉砕ノズル３と供給ノズル４の押込ノズル７に高圧ガスが同一圧力で供給される。砕料は砕料導入口８から供給され、押込ノズル７から噴射される高圧ジェット流により固気混合室６内で空気と混合されベンチュリーノズル５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１０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。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１４から微粉排出口１５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２０の開度を小さくして供給ノズル４の押込ノズル７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１５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技術である。

従来、この種に於ける他の例としては、図１０に示すような意匠登録第１２２８１６７号の意匠公報に開示した粉砕機がある。これについて説明すれば、粉砕機２１は、高圧ガスのエネルギーで粒子を音速以上の速度に加速させて、粒子間衝突によって各種素材を粉砕するものである。該粉砕機２１は、高圧ガスを送り込むチューブ２２…の上端に接続されて粉砕を行う本体部２３と、前記チューブ２２…の下端が接続され、高圧ガスを分配して本体部に送り込む分配管２４と、分配管２４から本体部２３へ高圧ガスを送り込むチューブ２２…によって構成されている。尚、図中２５は金属等の粉材料を本体部２３に供給するホッパーである。
特開２００５−１１８７２５号公開特許公報意匠登録第１２２８１６７号意匠公報

従来の技術は、叙上した構成、作用であるので次の課題が存在した。
前述した一つの例によれば、粉砕ノズル３及び供給ノズル４に供給するガスが高圧ガスに特定され、該高圧ガスを生成するコンプレッサーが高圧ガス専用のものを備える必要があり、設備が高値となるうえに粉料粉砕装置が大型化しかつ大規模になるという問題点があった。
また、前記供給ノズル４からは旋回粉砕室２への高圧ガスを供給するのみで全く外気を取入れることがなく、該旋回粉砕室２内で両ノズル３、４からの高圧ガスによる混合・旋回流を発生させるが、これによれば、粉料の超微細粒子を生成する機能を完全に発揮できないという問題点もあった。
さらに、高圧ヘッダー１６から高圧ガスパイプ１７、１８を経て粉砕ノズル３及び供給ノズル４に接続する構成であり、該高圧ガスパイプ１７、１８を備える必要があり、粉砕装置の部品点数が増大すると共に粉砕装置が複雑化し、実用化に適さないという問題点があった。

前述した他の例によれば、粉砕機２１の本体部２３に流送する高圧ガスを生成する高圧用コンプレッサーが必要であり、また、分配管２４と本体部２３を接続する多数個のチューブ２２を備えなければならない技術であって、前述した一つの例と略同一の問題点が存在した。

本発明に係る超微小粒粉砕装置は、前述した課題を解決すべく高圧ガスパイプやチューブを排除すると共に供給ノズル側から粉砕原料及び外気を取込み、粉砕ノズル及び供給ノズルからの気流を旋回粉砕室内や気流通路溝内等空洞部で該粉砕原料を適切に超微小粒状に形成できる小型構造又は小規模でなる粉砕原料の超微小粒粉砕システムを提供することを目的としたものであって、次の構成、手段から成立する。
すなわち、請求項１記載の発明によれば、コンプレッサーから低・高圧気流が送り込まれるタンクと、該タンクの上部に固定されかつ該低・高圧気流が流送する粉砕ノズル及び粉砕原料を供給する供給ノズルを備えた本体ケーシングとでなる超微小粒粉砕装置に於いて、前記粉砕ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってその先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って所定角度に複数個ないし多数個を設定して突出配置され、前記供給ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってインレットホッパーによる粉砕原料を供給すると共に外気を調整・吸入し、その先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って突出配置されることを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、コンプレッサーから低・高圧気流が送り込まれかつ配管で構成したジェット気流取入装置と、該ジェット気流取入装置を連結して送り込まれた低・高圧気流を内壁面を経由して吸上げるタンクと、該タンクの上部に装着された本体ケーシングと、該本体ケーシングが低・高圧気流を流送する粉砕ノズル及び粉砕原料を供給する供給ノズルを備え、前記粉砕ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってその先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って所定角度に複数個ないし多数個を設定して突出配置され、前記供給ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってインレットホッパーによる粉砕原料を供給すると共に外気を調整・吸入し、その先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って突出配置されることを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、コンプレッサーから低・高圧気流が送り込まれかつ配管で構成したジェット気流取入装置と、該ジェット気流取入装置を連結して送り込まれた低・高圧気流を内壁面を経由して吸上げるタンクと、該タンクの上部に装着された本体ケーシングと、該本体ケーシングが低・高圧気流を流送する粉砕ノズル及び粉砕原料を供給する供給ノズルを備え、前記粉砕ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってその先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って所定角度に複数個ないし多数個を設定して突出配置され、前記供給ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってインレットホッパーによる粉砕原料を供給し、その先端を該本体ケーシングの空洞部の内方向に向って突出配置されると共に前記供給ノズルの円筒体風洞部に外気吸込量調整器を固定・配置したことを特徴とする。

請求項４記載の発明によれば、請求項１、２又は３記載の発明に於いて、前記低・高圧気流の圧力値が０．４９ないし１．４７（ＭＰａ）の範囲であることを特徴とする。

請求項５記載の発明によれば、コンプレッサーから低・高圧気流が送り込まれかつ配管で構成したジェット気流取入装置と、該ジェット気流取入装置を連結して送り込まれた低・高圧気流を内壁面を経由して吸上げるタンクと、該タンクの上部に装着された本体ケーシングと、該本体ケーシングが低・高圧気流を流送する粉砕ノズル及び粉砕原料を供給する供給ノズルを備え、前記粉砕ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってその先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って所定角度に複数個ないし多数個を設定して突出配置され、前記供給ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってインレットホッパーによる粉砕原料を供給すると共に前記ジェット気流取入装置の配管から分岐管又は分岐チューブを介して低・高圧気流を吸入し、その先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って突出配置されることを特徴とする。

本発明に係る超微小粒粉砕装置は、上述した構成、作用を有するので次の効果がある。
すなわち、請求項１記載の本発明によれば、コンプレッサーから低・高圧気流が送り込まれるタンクと、該タンクの上部に固定されかつ該低・高圧気流が流送する粉砕ノズル及び粉砕原料を供給する供給ノズルを備えた本体ケーシングとでなる超微小粒粉砕装置に於いて、前記粉砕ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってその先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って所定角度に複数個ないし多数個を設定して突出配置され、前記供給ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってインレットホッパーによる粉砕原料を供給すると共に外気を調整・吸入し、その先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って突出配置されることを特徴とする超微小粒粉砕装置を提供する。
このような構成としたので、高圧専用のコンプレッサーや高圧ガスパイプ又はチューブを排除し、小型・軽量化及び小規模の粉砕装置を実現すると共に省エネルギーの下に広範囲に渉る粉砕原料について超微小粒粉砕をなし得るという効果がある。

請求項２記載の本発明によれば、コンプレッサーから低・高圧気流が送り込まれかつ配管で構成したジェット気流取入装置と、該ジェット気流取入装置を連結して送り込まれた低・高圧気流を内壁面を経由して吸上げるタンクと、該タンクの上部に装着された本体ケーシングと、該本体ケーシングが低・高圧気流を流送する粉砕ノズル及び粉砕原料を供給する供給ノズルを備え、前記粉砕ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってその先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って所定角度に複数個ないし多数個を設定して突出配置され、前記供給ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってインレットホッパーによる粉砕原料を供給すると共に外気を調整・吸入し、その先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って突出配置されることを特徴とする超微小粒粉砕装置を提供する。
このような構成としたので、請求項１記載の発明の効果に加えて、ジェット気流取入装置を備えたので粉砕原料に適応した所定の各種の圧力値を有する低・高圧気流をタンクに流送可能となり、さらに粉砕原料の超微小粒粉砕を効率良く実現する効果がある。

請求項３記載の本発明によれば、コンプレッサーから低・高圧気流が送り込まれかつ配管で構成したジェット気流取入装置と、該ジェット気流取入装置を連結して送り込まれた低・高圧気流を内壁面を経由して吸上げるタンクと、該タンクの上部に装着された本体ケーシングと、該本体ケーシングが低・高圧気流を流送する粉砕ノズル及び粉砕原料を供給する供給ノズルを備え、前記粉砕ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってその先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って所定角度に複数個ないし多数個を設定して突出配置され、前記供給ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってインレットホッパーによる粉砕原料を供給し、その先端を該本体ケーシングの空洞部の内方向に向って突出配置されると共に前記供給ノズルの円筒体風洞部に外気吸込量調整器を固定・配置したことを特徴とする超微小粒粉砕装置を提供する。
このような構成としたので、請求項１及び２記載の発明の効果に加えて、供給ノズルの円筒風洞部に外気吸込量調整器を備えたので本体ケーシング内へ粉砕原料を円滑に供給することができると共に外気の吸込量が好適に制御され粉砕粒子間の衝突を促進し、粉砕原料の超微小粒粉砕をさらに効率良く実現できる効果がある。

請求項４記載の本発明によれば、前記低・高圧気流の圧力値が０．４９ないし１．４７（ＭＰａ）の範囲であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の超微小粒粉砕装置を提供する。
このような構成としたので、請求項１、２又は３記載の発明の効果に加えて、本発明は高圧専用のコンプレッサーを使用することがなく、低圧から高圧まで広範囲の低・高圧気流に適用させ各広範囲の粉砕原料にも対応でき省エネルギー化を実現でき、小型・軽量の粉砕装置を提供できる効果がある。

請求項５記載の本発明によれば、コンプレッサーから低・高圧気流が送り込まれかつ配管で構成したジェット気流取入装置と、該ジェット気流取入装置を連結して送り込まれた低・高圧気流を内壁面を経由して吸上げるタンクと、該タンクの上部に装着された本体ケーシングと、該本体ケーシングが低・高圧気流を流送する粉砕ノズル及び粉砕原料を供給する供給ノズルを備え、前記粉砕ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってその先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って所定角度に複数個ないし多数個を設定して突出配置され、前記供給ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってインレットホッパーによる粉砕原料を供給すると共に前記ジェット気流取入装置の配管から分岐管又は分岐チューブを介して低・高圧気流を吸入し、その先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って突出配置されることを特徴とする超微小粒粉砕装置を提供する。
このような構成としたので、ジェット気流取入装置の配管に分岐管又は分岐チューブを連結し、外気吸込量調整器を備えることなく、低圧から高圧まで広範囲の低・高圧気流に適用させ各広範囲の粉砕原料にも対応でき省エネルギー化を実現でき、小型・軽量の粉砕装置を提供できる効果がある。

以下、本発明に係る超微小粒粉砕装置の実施の形態について添付図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明に係る超微小粒粉砕装置の正面図である。図２は、前記図１の矢印Ａ方向から見た平面図である。図３は、図２の矢視Ｂ−Ｂ線方向で切断した垂直拡大断面図である。

２６は超微小粒粉砕装置であって、いわゆるゼットミルであり、図１はその構造例を示す。２７は例えば円筒体でなるタンクであり、その内部は中空状に形成されている。該タンク２７の上部は例えば、円筒体でなる本体ケーシング２８を装着している。該本体ケーシング２８は、上面にトップカバー２８ａ、下面にボトムリング２８ｂ及び外周面に中間リング２８ｃを備えて形成されている。そして、それぞれを複数のボルト２８ｇ…で周設・固着している。該本体ケーシング２８の内部は図３に示すように空洞部２９例えば、旋回粉砕室を形成している。この空洞部２９は前記トップカバー２８ａの下面に備えたトップライナー２８ｄと、中間ベース２８ｅの上面に備えたボトムライナー２８ｆとの間に形成されている。該空洞部２９は気流通過溝で構成してもよい。該本体ケーシング２８の内壁部２８Ａの所定部位には例えば、図４に示すような構造を有する粉砕ノズル３０を図２に示すように例えば９個配設している。図２の矢視Ｃ−Ｃ線方向の断面図に示す該粉砕ノズル３０の先端３０ａを図２に示すように前記空洞部２９の内方向に向って突出させると共に各粉砕ノズル３０が該空洞部２９内に流送された粉砕原料が適宜に超微小粒に粉砕させるように適宜角度を傾斜させて配設されている。
ここに、当該粉砕原料としてはコバルト合金、銅（Ｃｕ）、アルミニューム（Ａｌ）、ステンレススチール（ＳＵＳ３１６）等の金属材料や海藻、その他食品、医薬品、医薬品添加剤、更に、ガラス粉末、樹脂、セラミックス、木炭等であり、本発明は各種の粉砕原料に適用できる。

すなわち、図２に示すように前記粉砕ノズル３０は例えば９個配置されてあって、各粉砕ノズル３０はその先端３０ａを本体ケーシング２８の水平中心軸線Ｌに対して所定の角度を有して配置されている。第１番目粉砕ノズル３０Ａは水平中心軸線Ｌからの所定角度θ１、即ち３６（°）の位置に第２番目粉砕ノズル３０Ｂは水平中心軸線Ｌからの所定角度θ２、即ち７２（°）の位置に、第３番目粉砕ノズル３０Ｃは水平中心軸線Ｌからの所定角度θ３、即ち１０８（°）の位置に、第４番目粉砕ノズル３０Ｄは水平中心軸線Ｌからの所定角度θ４、即ち１４４（°）の位置に、第５番目粉砕ノズル３０Ｅは水平中心軸線Ｌからの所定角度θ５、即ち０（°）の位置に、第６番目粉砕ノズル３０Ｆは水平中心軸線Ｌからの所定角度θ６、即ち３６（°）の位置に、第７番目粉砕ノズル３０Ｇは水平中心軸線Ｌからの所定角度θ７、即ち７２（°）の位置に、第８番目粉砕ノズル３０Ｈは水平中心軸線Ｌからの所定角度θ８、即ち１０８（°）の位置に、第９番目粉砕ノズル３０Ｉは水平中心軸線Ｌからの所定角度θ９、即ち１４４（°）の位置に、それぞれ配置されている。
尚、上記した第１番目から第９番目の粉砕ノズル３０Ａ〜３０Ｉの所定角度は本体ケーシング２８の容量や粉砕原料の種類等により適宜変更することができる。

また、当該粉砕ノズル３０は、図４に示すように例えば、円筒体に構成されたグラインディングノズル部３０ｂと、グラインディングノズル部３０ｂの基体に固定された押えプラグ３０ｃとで構成されている。そして、該粉砕ノズル３０のグラインディングノズル部３０ｂは内部が円孔３０ｄを形成し、その先端部には気流を前記空洞部２９に流送する気流噴射孔３０ｅを形成し、ジェット気流を前記空洞部２９に流送している。また、前記押えプラグ３０ｃは円筒孔３０ｄに連通する貫通孔３０ｆを形成し、前記タンク２７から吸上げた気流を流送している。

前記粉砕ノズル３０に流送される気流としては空気やフレオン２１、エチレン、メタン、アルゴン、水素、ヘリウム等のガス気流が適用され、粉砕原料が例えば樹脂やゴムのような弾性又はプラスチック類、ワックス等の熱に脆弱化する物質の場合、低温粉砕工程によれば、超微小粒粉砕が省エネルギーでもって可能となる。ここで低温粉砕工程とは物質を脆化点以下に冷却すると粒子相互の衝撃に対して著しく脆くなる性質があり、その低温脆性を利用して粉砕時の発熱を積極的に抑え、熱的変性を防止しながら粉砕を行なう工程である。

ここで該押えプラグ３０ｃの外周は雄ねじ３０ｇを周設しており、この雄ねじ３０ｇを前記本体ケーシング２８の内壁部２８Ａに固定したボディリング２８Ｂの内周面に螺合されている。２８Ｃは該ボディリング２８Ｂの空洞部２９側であって、該ボディリング２８Ｂに固定したリングライナーである。このリングライナー２８Ｃは前記粉砕ノズル３０のグラインディグノズル部３０ｂを支持している。図中、２８ＤはＯリングで構成したシール材である。

３１は前記本体ケーシング２８の一部に設けられた供給ノズルであって、そのノズル先端部３１ａすなわち、エジェクター３１ａは、前記空洞部２９に臨ませている。該供給ノズル３１は例えば、単一なもので構成されるが粉砕原料の種類や当該超微小粒粉砕装置２６の設計仕様等により複数個で構成してもよい。該供給ノズル３１は円筒体風洞部３１ｃと、該円筒体風洞部３１ｃの先端に固定した吸込みノズル３１ｄと、該吸込みノズル３１ｄの先端に備えたエジェクター３１ａとを有している。そして、前記円筒体風洞部３１ｃ、吸込みノズル３１ｄ及びエジェクター３１ａはエジェクターケース３１ｅで被覆し本体取付けねじ３１ｆでそれぞれを固定している。また、３１ｇは前記吸込みノズル３１ｄの外周面に形成した高圧室である。

３２は粉砕原料を投入するインレットホッパーであり、前記供給ノズル３１の入口側水平開口部３１ｂすなわち、前記円筒体風洞部３１ｃにインレットボディ３２ａを介して装着され、超微小粒を所望する薬品や金属例えばコバルト合金等各種の粉砕原料を前記供給ノズル３１に順次送り出す機能がある。
図中、３１ｈは連結部材としてのヘルール、３９は前記本体ケーシング２８の上面（トップカバー）２８ａにボルト３９ａで固定した２つの把手である。４０は前記タンク２７を流送する気流の圧力値を計測する圧力ゲージである。

３３は金属等の粉砕原料を超微小粒・微粉体した後に取出すための微粉体取出口であって、前記本体ケーシング２８の上面すなわち、前記トップカバー２８ａに於ける略中央部に配備している。図１に於いて３４はジェット気流取入装置であって、低圧用コンプレッサー又は低圧・高圧兼用コンプレッサー４３等に接続され、各配管３４Ａ、３４Ｂ及び３４Ｃで構成され、前記タンク２７の底面に於ける略中央部分に連結されている。

そして、図１及び図３に示すように前記配管３４Ａからジェット気流特に、例えば、０．４９（ＭＰａ）から１．４７（ＭＰａ）までの広範囲に於ける低・高圧のジェット気流を導入している。
３４ａは切換えバルブのレバーであって、前記配管３４Ｂ内に設置されたバルブを動作させ配管３４Ｂから流送されたジェット気流の流量及び圧力値を制御する。３４ｂは連結リングであり、タンク２７とジェット気流取入装置３４を固定するためにある。

３５はキャスターであり、基板３５Ａと、滑車３５Ｂとで構成され、該脚部３６は例えば複数本を有しかつ前記タンク２７の底面に連結され該タンク２７を支持している。該脚部３６は基板３５Ａの上面に固定され前記タンク２７を支持している。このキャスター３５により前記タンク２７や前記本体ケーシング２８を移動自在に設置している。

図中３７は安全バルブ装置であり、前記ジェット気流取入装置３４の配管３４Ｂ、３４Ｃに流送されるジェット気流が所定圧を超えたとき、そのジェット気流を開放する機能を有する。

３８は図３に示すように外気吸込量調整器であり、供給ノズル３１の入口側垂直開口部３１ｉすなわち前記円筒体風洞部３１ｃに装着されている。該外気吸込量調整器３８は回転可能に構成した外ケース３８ａと内ケース３８ｂとを備えており、該回転可能な外ケース３８ａには外気吸込孔３８ｃを穿孔している。そして、該回転可能な外ケース３８ａを回転させて外気吸込孔３８ｃの吸込面積を調整し、外気吸込量を制御する。外気吸込量が調整決定されれば固定ノブ３８ｄを操作し、外ケース３８ａを固定し、外気吸込孔３８ｃの吸込面積の広さを特定する。

次に、本発明に係る超微小粒粉砕装置に於ける実施の形態について、その動作等を説明する。
超微小粒粉砕装置を使用して超微小粒子を生成しようとする場合、各種の粉砕原料、例えばコバルト合金材料について、先づ、該コバルト合金材料の所定量をインレットホッパー３２内に投入する。該インレットホッパー３２は図５に示す本発明に係る超微小粒粉砕システムの一例によれば、定量供給機４１により粉砕原料としての該コバルト合金材を前記インレットホッパー３２内に供給する。そして、作業員等が制御盤４２を操作することで該定量供給機４１に接続された制御線４２ａを介して制御信号が該定量供給機４１に送信されて該粉砕原料の投入量が決定される。

一方、図５に示すコンプレッサー４３により気流、例えば空気やＨｅガス等各種のガス気流を低圧ないし高圧に圧縮し、チューブ又は配管４４を介してレシーバータンク４５に流送する。該レシーバータンク４５はチューブ又は配管を経由して低・高圧気流をフィルタレギュレーター４６に流送する。ここで、前記コンプレッサー４３は高圧専用のものではなく、低圧用又は低圧・高圧兼用のコンプレッサーを適用し、小型であって操作もし易く廉価に生産できる特徴がある。

前記フィルタレギュレーター４６は図１に示すジェット気流取入装置３４に低・高圧気流を導入する。この低・高圧気流は圧縮空気や圧縮不活性ガス、圧縮Ｈｅガス等である。そして、当該低・高圧気流は、該ジェット気流取入装置３４の配管３４Ａからタンク２７内に流送される。タンク２７内に流入された低・高圧気流Ｄは例えば０．４９ないし１．４７（ＭＰａ）の圧力値の範囲内であって図３の矢印Ｄで示すように該タンク２７、本体ケーシング２８のボトムリング２８ｂ、中間リング２８ｃの各壁面を伝導して該本体ケーシング２８の内壁部２８Ａまで吸上げられ、例えば９個の各粉砕ノズル３０Ａないし３０Ｉのグラインディングノズル部３０ｂ内の円筒孔３０ｄに流過し、気流噴射孔３０ｅからジェット気流として空洞部２９の内方向に噴出する。ここで当該ジェット気流の流速は、実験によれば空気の場合は約３４３．４ｍ／ｓｅｃ、Ｈｅガスの場合は約１００８．３ｍ／ｓｅｃであり、このジェット気流により空洞部２９内は渦流が旋回する。

そして、前記インレットホッパー３２からコバルト合金材料等各種の粉砕原料を供給ノズル３１の円筒体風洞部３１ｃ内、つまり内部空間部位に供給されると共に外気吸入量調整器３８により制御された外気が該供給ノズル３１の円筒体風洞部３１ｃに吸入する。
ここで、前記ジェット気流取入装置３４の配管３４Ａからタンク２７内に流送された低・高圧気流Ｅは前記低・高圧気流Ｄと同様に同一圧力値の範囲内であって、図３の矢印Ｅで示すようにタンク２７、本体ケーシング２８のボトムリング２８ｂ、中間リング２８ｃの各壁面を伝導して該本体ケーシング２８Ａまで吸上げられ、前述した供給ノズル３１の吸込みノズル３１ｄの外周部分に形成した高圧室３１ｇに流送される。該高圧室３１ｇは前記吸込みノズル３１ｄの先端部とエジェクター３１ａの基端部間にノズル孔を形成しており、このノズル孔が圧縮された前記低・高圧気流Ｅを例えば０．０５（ｍｍ）程度で制限し、前記供給ノズル３１から供給された前述したコバルト合金等の粉砕原料を伴なう外気流は前記ノズル孔を通過するとき、大気圧まで絞られその流送速度は音速程度まで高速に達し、前記エジェクター３１ａの吐出口から本体ケーシング２８の空洞部２９へ流送される。ここで、前記本体ケーシングのボトムライナー２８ｆの上面の略中心部に図３に示すようにやや傾斜の緩やかな山形状突起を形成しており、これにより混合粉砕流を強力に吸上げる作用を誘起し該粉砕原料の超微小粒子を前記微粉体取出口３３から迅速に取出すことが可能となる。そして、前述した粉砕ノズル３０Ａないし３０Ｉからのジェット気流と当該粉砕原料の微粒子を含む気流が混合・旋回し、該粉砕原料の微粒子同志が衝突現象を繰返えし、さらに細微粒子及び超微粒子を形成する。実験によれば、当該超微小粒粉砕装置２６ではインレットホッパー３２内に投入した粉砕原料を粒径が０．１（μｍ）ないし５（μｍ）程度まで超微小粒子とすることができた。

前記本体ケーシング２８の空洞部２９内で生成した粉砕原料の超微小粒子は微粉体取出口３３に接続された配管又はチューブ４７を経由して捕集機４８に収集され、必要に応じてこれを取出し所定場所に運搬する。また、コンプレッサー４３からの低・高圧気流はその一部は配管又はチューブ４９、４９を経由して調整バルブにより排出量を制御し、排気フロア５０から外部に排出する。

次に、本発明に係る超微小粒粉砕装置の実施例について図６ないし図８等に基づき説明する。
図６は本発明に係る超微小粒粉砕装置の実施例に基づく正面図である。
図７は前記図６の矢印Ｆ方向から見た平面図である。
図８は本発明に係る超微小粒粉砕装置の実施例に備えたインレットホッパー及び該インレットホッパーに結合する構成部材の構造例を示すもので、前記図７の矢視Ｇ−Ｇ線方向から切断した拡大垂直断面図である。

当該本発明に係る超微小粒粉砕装置の実施例は、前述した図１ないし図４に示す本発明に係る超微小粒粉砕装置の実施の形態と概ね同一の技術思想であるが、特に、分岐配管及び分岐チューブを備えると共に内・外装インレットをインレットホッパーに接続構成した点が相違する。

５１は分岐管であり、前記ジェット気流取入装置３４の配管３４Ｂに接続し、コンプレッサー４３から流送された低・高圧気流の一部を取込んでいる。５２は該分岐管５１に接続された連結管であって、チューブ又はホース５３を接続している。このチューブ又はホース５３は前記分岐管５１から流送された低・高圧気流をインレットホッパー３２に備えた外・内装インレット５４に流送する。ここで、５５は圧力ゲージであり、前記連結管５２に装着している。そして、該分岐管５１内を流過する低・高圧気流の圧力値を常に計測する。図中、５３ａ、５３ｂは連結金具であり、チューブ又はホース５３の一端を連結管５２に及び該チューブ又はホース５３の他端を外・内装インレット５４にそれぞれ接続している。

前記インレットホッパー３２は、ヘルール３１ｈによりインレットボディ３２ａを連結している。該インレットボディ３２ａは例えば略箱型状外・内装インレット５４を装着している。該外・内装インレット５４は２重構造で構成し、外装インレット部５４Ａと内装インレット部５４Ｂで構成されている。外装インレット部５４Ａと内装インレット５４Ｂとの間は低・高圧気流を流過させる気流流通孔５４Ｅを形成している。該外装インレット部５４Ａは連結用孔５４ａを穿孔してあり、この連結用孔５４ａには前述したチューブ又はホース５３の連結金具５３ｂをワンタッチ方式やねじ締め方式等により結合するためのものであり、その内壁面は例えばねじを刻設している。
図中５４Ｃは内装インレット部５４Ｂの空洞部であり、通路孔５４Ｄを介してインレットボディ３２ａに連通している。

３１Ａは前記本体ケーシング２８の一部に設けられた供給ノズルであり、そのノズル先端部３１ａすなわち、エジェクター３１ａは、前記空洞部２９に臨ませている。該供給ノズル３１Ａは例えば、単一なもので構成されるが粉砕原料の種類や当該超微小粒粉砕装置２６の設計仕様等により複数個で構成してもよい。該供給ノズル３１Ａは、内装インレット部５４Ｂに固定した吸込みノズル３１ｄと、該吸込みノズル３１ｄの先端に備えたエジェクター３１ａとを有している。そして、エジェクター３１ａはエジェクターケース３１ｅで被覆し本体ケーシング２８の内壁部に固定されている。また、３１ｇは前記吸込みノズル３１ｄの外周面に形成した高圧室である。
図中、５４ｂは連結部材としてのヘルールであり、エジェクターケース３１ｅと外装インレット部５４Ａとを連結するためのものである。５４ｃ、５４ｄはそれぞれＯリングで構成したシール材である。
尚、当該実施例に於いても前述した例えば９個の粉砕ノズル３０Ａないし３０Ｉを備え、実施の形態の構成と同様に所定角度を有して配置している。
本発明に係る超微小粒粉砕装置の実施例に於けるほかの構成部材については前述した図１ないし図４に示す本発明に係る実施形態に基づく構成と略同一であり、同一番号、同一符号を付し、その説明を省略する。

次に、本発明に係る超微小粒粉砕装置の実施例についてその動作等を図１、図５及び図８等に基づき説明する。
超微小粒粉砕装置を使用して超微小粒子を生成しようとする場合、各種の粉砕原料、例えばコバルト合金材料について、先づ、該コバルト合金材料の所定量をインレットホッパー３２内に投入する。該インレットホッパー３２は図５に示す本発明に係る超微小粒粉砕システムの一例によれば、定量供給機４１により粉砕原料としての該コバルト合金材料を前記インレットホッパー３２内に供給する。そして、作業員等が制御盤４２を操作することで該定量供給機４１に接続された制御線４３を介して制御信号が該定量供給機４１に送信されて該粉砕原料の投入量が決定される。

前記フィルタレギュレーター４６は図１に示すジェット気流取入装置３４に低・高圧気流を導入する。この低・高圧気流は圧縮空気や圧縮不活性ガス、圧縮Ｈｅガス等である。そして、当該低・高圧気流は、該ジェット気流取入装置３４の配管３４Ａからタンク２７内に流送される。タンク２７内に流入された低・高圧気流Ｄは例えば０．４９ないし１．４７（ＭＰａ）の圧力値の範囲内であって図３の矢印Ｄで示すように該タンク２７、本体ケーシング２８のボトムリング２８ｂ、中間リング２８ｃの各壁面を伝導して該本体ケーシング２８の内壁部２８Ａまで吸上げられ、例えば９個の各粉砕ノズル３０Ａないし３０Ｉのグラインディングノズル部３０ｂ内に流過し、気流噴射孔３０ｅからジェット気流として空洞部２９の内方向に噴出する。ここで当該ジェット気流の流量は、実験によれば空気の場合は約３４３．４ｍ／ｓｅｃ、Ｈｅガスの場合は約１００８．３ｍ／ｓｅｃであり、このジェット気流により空洞部２９内は渦流が旋回する。

そして、前記インレットホッパー３２からコバルト合金材料等各種の粉砕原料をインレットホッパー３２のインレットボディ３２ａを介して内装インレット部５４Ｂの空洞部５４Ｃに落下し供給している。
ここで、前記ジェット気流取入装置３４の配管３４Ｂから分岐管５１及び連結管５２、さらにチューブ（ホース）５３を経由して気流流通孔５４Ｅ内に流送された低・高圧気流Ｈは前記低・高圧気流Ｄと同様に同一圧力値の範囲内であって、前述した供給ノズル３１Ａの吸込みノズル３１ｄの外周部分に形成した高圧室３１ｇに流送される。該高圧室３１ｇは前記吸込みノズル３１ｄの先端部とエジェクター３１ａの基端部間にノズル孔を形成しており、このノズル孔が圧縮された前記低・高圧気流を例えば０．０５（ｍｍ）程度で制限し、前記供給ノズル３１Ａから供給された前述したコバルト合金等の粉砕原料を伴なう外気流は前記ノズル孔を通過するとき、大気圧まで絞られその流送速度は音速程度まで高速に達し、前記エジェクター３１ａの吐出口から本体ケーシング２８の空洞部２９へ流送される。そして、前述した粉砕ノズル３０Ａないし３０Ｉからのジェット気流と当該粉砕原料の微粒子を含む気流が混合・旋回し、該粉砕原料の微粒子同志が衝突現象を繰返えし、さらに細微粒子及び超微粒子を形成する。実験によれば、当該超微小粒粉砕装置２６ではインレットホッパー３２内に投入した粉砕原料を粒径が０．１（μｍ）ないし５（μｍ）程度まで超微小粒子とすることができた。

前記本体ケーシング２８の空洞部２９内で生成した粉砕原料の超微小粒子は微粉体取出口３３に接続された配管又はチューブ４７を経由して捕集機４８に収集され、必要に応じてこれを取出し所定場所に運搬する。また、コンプレッサー４３からの低・高圧気流はその一部は配管又はチューブ４９、４９を経由して調整バルブにより排出量を制御し、排気フロア５０から外部に排出する。
尚、図６に於いて５６は切換えバルブのレバーであって分岐管５１内に設置されたバルブを動作させ、分岐管５１内の低・高圧気流の流量及び圧力値を制御する。

図１は、本発明に係る超微小粒粉砕装置の正面図である。図２は、図１の矢印Ａ方向から見た平面図である。図３は、図２の矢視Ｂ−Ｂ線方向で切断した垂直拡大断面図である。粉砕ノズルの構造を示すものであって前記図２の矢視Ｃ−Ｃ線方向から見た拡大垂直断面図である。本発明に係る超微小粒粉砕システムの一例を示す構成図である。図６は本発明に係る超微小粒粉砕装置の実施例に基づく正面図である。図７は図６の矢印Ｆ方向から見た平面図である。図８は本発明に係る超微小粒粉砕装置の実施例に備えたインレットホッパー及び該インレットホッパーに結合する構成部材の構造例を示すもので、図７の矢視Ｇ−Ｇ線方向から切断した拡大垂直断面図である。従来の技術に於ける一つの例であってジェットミルを用いた粉料の粉砕方法を示す構成図である。従来の技術に於ける他の例であって、粉砕機の構成例を示す側面図である。

符号の説明

２６超微小粒粉砕装置
２７タンク
２８本体ケーシング
２８ａ本体ケーシングのトップカバー
２８ｂ本体ケーシングのボトムリング
２８ｃ本体ケーシングの中間リング
２８ｄ本体ケーシングのトップライナー
２８ｅ本体ケーシングの中間ベース
２８ｆ本体ケーシングのボトムライナー
２８ｇボルト
２８Ａ本体ケーシングの内壁部
２８Ｂ本体ケーシングのボディリング
２８Ｃ本体ケーシングのリングライナー
２８Ｄ本体ケーシングのシール材
２９本体ケーシングの空洞部
３０粉砕ノズル
３０Ａ〜３０Ｉ第１番目ないし第９番目粉砕ノズル
３０ａ粉砕ノズルの先端
３０ｂ粉砕ノズルのグラインディングノズル部
３０ｃ粉砕ノズルの押えプラグ
３０ｄ粉砕ノズルの円孔
３０ｅ粉砕ノズルの噴射孔
３０ｆ粉砕ノズルの貫通孔
３０ｇ押えプラグの雄ねじ
３１供給ノズル
３１ａ供給ノズルの先端部（エジェクター）
３１ｂ供給ノズルの入口側水平開口部
３１ｃ供給ノズルの円筒体風洞部
３１ｄ供給ノズルの吸込みノズル
３１ｅ供給ノズルのエジェクターケース
３１ｆ供給ノズルの本体取付けねじ
３１ｇ供給ノズルの高圧室
３１ｈヘルール
３１ｉ供給ノズルの入口側垂直開口部
３２インレットホッパー
３２ａインレットボディ
３３微粉体取出口
３４ジェット気流取入装置
３４Ａジェット気流取入装置の配管
３４Ｂジェット気流取入装置の配管
３４Ｃジェット気流取入装置の配管
３４ａ切換えバルブのレバー
３４ｂ連結リング
３５キャスター
３５Ａキャスターの基板
３５Ｂキャスターの滑車
３６キャスターの脚部
３７安全バルブ装置
３８外気吸込量調整器
３８ａ外気吸込量調整器の外ケース
３８ｂ外気吸込量調整器の内ケース
３８ｃ外気吸込量調整器の外気吸込孔
３８ｄ外気吸込量調整器の固定ノブ
３９把手
３９ａ把手のボルト
４０圧力ゲージ
４１定量供給機
４２制御盤
４２ａ制御線
４３コンプレッサー
４４配管（チューブ）
４５レシーバータンク
４６フィルタレギュレータ
４７配管（チューブ）
４８捕集機
４９配管（チューブ）
５０排気フロア
５１分岐管
５２連結管
５３チューブ（ホース）
５３ａ連結金具
５３ｂ連結金具
５４外・内装インレット
５４Ａ外装インレット部
５４Ｂ内装インレット部
５４Ｃ空洞部
５４Ｄ通路孔
５４Ｅ気流流通孔
５４ａ連結用孔
５４ｂヘルール
５４ｃシール材
５４ｄシール材
５５圧力ゲージ
５６切換えバルブのレバー

Claims

コンプレッサーから低・高圧気流が送り込まれるタンクと、該タンクの上部に固定されかつ該低・高圧気流が流送する粉砕ノズル及び粉砕原料を供給する供給ノズルを備えた本体ケーシングとでなる超微小粒粉砕装置に於いて、前記粉砕ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってその先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って所定角度に複数個ないし多数個を設定して突出配置され、前記供給ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってインレットホッパーによる粉砕原料を供給すると共に外気を調整・吸入し、その先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って突出配置されることを特徴とする超微小粒粉砕装置。
コンプレッサーから低・高圧気流が送り込まれかつ配管で構成したジェット気流取入装置と、該ジェット気流取入装置を連結して送り込まれた低・高圧気流を内壁面を経由して吸上げるタンクと、該タンクの上部に装着された本体ケーシングと、該本体ケーシングが低・高圧気流を流送する粉砕ノズル及び粉砕原料を供給する供給ノズルを備え、前記粉砕ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってその先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って所定角度に複数個ないし多数個を設定して突出配置され、前記供給ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってインレットホッパーによる粉砕原料を供給すると共に外気を調整・吸入し、その先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って突出配置されることを特徴とする超微小粒粉砕装置。
コンプレッサーから低・高圧気流が送り込まれかつ配管で構成したジェット気流取入装置と、該ジェット気流取入装置を連結して送り込まれた低・高圧気流を内壁面を経由して吸上げるタンクと、該タンクの上部に装着された本体ケーシングと、該本体ケーシングが低・高圧気流を流送する粉砕ノズル及び粉砕原料を供給する供給ノズルを備え、前記粉砕ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってその先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って所定角度に複数個ないし多数個を設定して突出配置され、前記供給ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってインレットホッパーによる粉砕原料を供給し、その先端を該本体ケーシングの空洞部の内方向に向って突出配置されると共に前記供給ノズルの円筒体風洞部に外気吸込量調整器を固定・配置したことを特徴とする超微小粒粉砕装置。
前記低・高圧気流の圧力値が０．４９ないし１．４７（ＭＰａ）の範囲であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の超微小粒粉砕装置。
コンプレッサーから低・高圧気流が送り込まれかつ配管で構成したジェット気流取入装置と、該ジェット気流取入装置を連結して送り込まれた低・高圧気流を内壁面を経由して吸上げるタンクと、該タンクの上部に装着された本体ケーシングと、該本体ケーシングが低・高圧気流を流送する粉砕ノズル及び粉砕原料を供給する供給ノズルを備え、前記粉砕ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってその先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って所定角度に複数個ないし多数個を設定して突出配置され、前記供給ノズルが前記本体ケーシングの内壁部であってインレットホッパーによる粉砕原料を供給すると共に前記ジェット気流取入装置の配管から分岐管又は分岐チューブを介して低・高圧気流を吸入し、その先端を該本体ケーシング内の空洞部の内方向に向って突出配置されることを特徴とする超微小粒粉砕装置。