JP2008114152A - 粉砕装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡素・小型に構成しつつ、粉砕作動による騒音を効率よく低下させることができる粉砕装置を提供する。
【解決手段】 処理室３に気体を通流させながら当該処理室３において原料を粉砕処理する粉砕装置であって、処理室３を形成する内壁８とこの内壁８の外面に沿って間隙を隔てた状態で内壁８を覆う外壁９とからなる二重壁構造のケーシング８，９が設けられ、外壁９と内壁８の間隙を密閉された内空間Ｎに形成して処理室３に連通させるとともに、当該内空間Ｎに外部から気体が流入する気体流入口１０を設けて当該内空間Ｎを処理室３へ通流させる気体の導入路とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、処理室に気体を通流させながら当該処理室において原料を粉砕処理する粉砕装置に関する。

上記粉砕装置では、例えば、処理室が縦向きに配置された筒状の処理空間に形成されて、処理室の筒軸心周りに回転する粉砕処理部（粉砕ロータ）が処理室内の下部に設けられ、粉砕処理部によって粉砕されたのち旋回気流に乗って上昇した原料を分級する分級部（分級ロータ）が処理室内の上部に設けられるとともに、処理室の下端側に通流気体の気体導入口を備え上端側に通流気体及び分級された粉体の排出口を備えている（例えば、特許文献１参照）。

一方、粉砕装置において粉砕処理時に発生する騒音を低下させるために、種々の手段が提案されている。具体的には、処理室を備えた処理物容器をカバー体で覆った空間内に収納して粉砕処理を行い、処理後外部に取り出すもの（特許文献２参照）、粉砕装置全体を防音壁で囲った空間内に収納したもの（特許文献３、４参照）、処理室を囲うケーシングを二重壁に形成したもの（特許文献５参照）、処理室内への原料投入部を消音構造としたもの（特許文献６参照）等である。

特開平７−１１２１３８号公報 特開平９−５００８２０号公報 特開平６−３４７３８号公報 特開平８−１９２０６４号公報 特表２００５−５１８９１８号公報 特開２００５−６６５１４号公報

上記特許文献１に記載の粉砕装置では、原料を粉砕処理するときに回転する粉砕ロータから発生する作動音、特に高周波数の作動音が比較的大きく、騒音防止対策を施す必要があった。そこで従来の騒音低下手段を備えた粉砕装置について検討してみると、特許文献２記載の粉砕装置では、処理物容器の出し入れの手間が煩雑であり、特許文献３，４に記載の粉砕装置では、粉砕装置の全体を防音壁内に収納するため装置構成が大型化する不利がある。一方、特許文献５に記載の粉砕装置では、二重壁構造による防音効果が期待でき、また、特許文献６に記載の粉砕装置では、原料投入部を介して外部に漏れる粉砕音の低下効果が期待できる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡素・小型に構成しつつ、粉砕作動による騒音を効率よく低下させることができる粉砕装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る粉砕装置は、処理室に気体を通流させながら当該処理室において原料を粉砕処理する粉砕装置であって、その第一特徴構成は、前記処理室を形成する内壁とこの内壁の外面に沿って間隙を隔てた状態で内壁を覆う外壁とからなる二重壁構造のケーシングが設けられ、前記外壁と前記内壁の間隙を密閉された内空間に形成して前記処理室に連通させるとともに、当該内空間に外部から気体が流入する気体流入口を設けて当該内空間を前記処理室へ通流させる気体の導入路とする点にある。

すなわち、処理室を囲うケーシングが、処理室を形成する内壁とこの内壁を覆う外壁とからなる二重壁構造であるので、処理室内で発生した粉砕作動音がケーシングを通過して外部に伝わるときに内壁、外壁及び両壁間の間隙によって減衰し、騒音レベルが低下する。しかも、外壁が内壁の外面に沿っているので、ケーシングの大型化も抑制される。
さらに、上記両壁間の間隙を密閉された内空間に形成して処理室に連通させ、外部から気体流入口を通して当該内空間に流入した気体が処理室に通流するように、当該内空間を処理室への通流気体の導入路としたので、処理室内の粉砕作動音が通流気体の導入路を経由して外部に漏れるときの伝播経路が長く形成され、騒音レベルが低下する。即ち、処理室への通流気体用の導入路として、上記二重壁構造の両壁間の間隙で構成した内空間を利用することにより、装置を簡素化しながら気体導入路から漏れる騒音が低下する。
従って、簡素・小型に構成しつつ、粉砕作動による騒音を効率よく低下させることができる粉砕装置の好適な実施形態が提供される。

同第二特徴構成は、上記第一特徴構成において、前記外壁が少なくとも前記処理室内の粉砕処理部に隣接した内壁部分を覆うように設けられている点にある。

すなわち、処理室内で粉砕作動音を発生させる粉砕処理部に隣接した内壁部分を外壁で覆い、粉砕処理部の配置箇所から離れた他の内壁部分については外壁を省略することができる。
従って、内壁に対して外壁を一部省略して二重壁構造を簡略化しながらも、粉砕作動時の騒音を確実に低下させることができる粉砕装置の好適な実施形態が提供される。

同第三特徴構成は、上記第一または第二特徴構成において、前記処理室が筒状の処理空間を有するとともに、前記処理室の筒軸方向の一方側から他方側に向けて順番に、前記導入路と連通して前記処理室内に気体を導入する気体導入口、前記処理室の筒軸心周りに回転する粉砕処理部、前記粉砕処理部によって粉砕された原料を分級処理する分級部、及び、処理室内を通流した気体及び前記分級部によって分級された粉体の排出口が設けられ、
前記外壁が前記処理室の筒部に対応する内壁部分を覆うように設けられている点にある。

すなわち、気体導入口から処理室に導入された気体によって処理室内の原料が粉砕処理部に搬送され、回転する粉砕処理部によって粉砕されたのち旋回気流に乗って分級部に達し、分級部によって原料中の微粉が選別されて気体と共に排出口から排出される一方、粗粉は処理室内に留まって粉砕処理部に戻り再粉砕され、これを繰り返して粉砕処理が行われる。このとき、粉砕処理部が配置された処理室の筒部に対応する内壁部分を外壁が覆うので、粉砕処理部からの粉砕作動音がこの二重壁構造によって有効に減衰する。

従って、筒状の処理室内において原料を旋回状態で循環させて効率良く粉砕処理しながら、微粉を選別して排出する粉砕装置について、粉砕作動音による騒音を有効に低下させることができる好適な実施形態が提供される。

同第四特徴構成は、上記第三特徴構成において、前記処理室が縦向きに配置されるとともに、前記粉砕処理部が前記処理室内の下部に設けられ、前記分級部が前記処理室内の上部に設けられている点にある。

すなわち、処理室内の原料が処理室の下方側の気体導入口から処理室に導入された気体によって搬送され、粉砕処理部によって粉砕されたのち旋回気流に乗って上昇して分級部に達し、分級部によって原料中の微粉が選別されて気体と共に処理室の上方側の排出口から排出される一方、粗粉は処理室内を降下して粉砕処理部に戻り再粉砕され、これを繰り返して粉砕処理が行われる。

従って、縦向きに配置される筒状の処理室内において原料を旋回状態で上下循環させて効率良く粉砕処理しながら、微粉を選別して排出する粉砕装置について、粉砕作動音による騒音を有効に低下させることができる。

同第五特徴構成は、上記第三または第四特徴構成において、前記粉砕処理部が複数の粉砕片を外周部に備えた粉砕ロータで構成され、前記分級部が複数の分級羽根を外周部に備えて回転する分級ロータで構成され、当該粉砕ロータ及び分級ロータを回転駆動するモータが、カバー体で囲われた架台内部に収納されている点にある。

すなわち、粉砕ロータの外周部に備えられ回転移動する粉砕片によって原料に強力な打撃力等を与えて粉砕処理を行い、回転する分級ロータの外周部に備えた複数の分級羽根を通過する気流と共に微粉を排出する一方、粗粉は分級羽根を通過できず再粉砕される。この粉砕・分級作動時に、分級ロータ及び粉砕ロータを回転駆動するモータの作動音が架台を囲うカバー体によって減衰及び遮蔽される。
従って、分級ロータ及び粉砕ロータを駆動するモータ作動音も低下させた粉砕装置の好適な実施形態が提供される。

同第六特徴構成は、上記第一から第五特徴構成のいずれかにおいて、前記内壁及び前記外壁が前記ケーシングの基部に対して分解・組み立て可能に形成されている点にある。

すなわち、例えば処理室内部の掃除や点検・修理等を行うとき、内壁及び外壁をケーシングの基部に対して分解して清掃作業等を容易に行うことができる。
従って、掃除・点検等の作業性に優れた粉砕装置の好適な実施形態が提供される。

本発明に係る粉砕装置の実施形態について、以下図面に基づいて説明する。
本発明の粉砕装置は、処理室に気体を通流させながら当該処理室において原料を粉砕処理する粉砕装置であり、具体的には、図１に一例を示すように、装置本体２に、処理室３が縦向きに配置されて筒状の処理空間を有するとともに、処理室３の筒軸方向の下方側から上方側に向けて順番に、処理室３内に気体を導入する気体導入口１、処理室３の筒軸心周りに回転する粉砕処理部としての円盤状の粉砕ロータ４、粉砕ロータ４によって粉砕された原料を分級処理する分級部としての分級ロータ５、及び、処理室内を通流した気体及び分級ロータ５によって分級された粉体の排出口２０が設けられている。

そして、本発明の粉砕装置では、処理室３を形成する内壁８とこの内壁８の外面に沿って間隙を隔てた状態で内壁８を覆う外壁９とからなる二重壁構造のケーシング８，９が設けられ、外壁９と内壁８の間隙を密閉された内空間Ｎに形成して処理室３の気体導入口１に連通させるとともに、当該内空間Ｎに外部から気体が流入する気体流入口１０を設けて当該内空間Ｎを処理室３へ通流させる気体の導入路としている。具体的には、上記外壁９は少なくとも処理室内の粉砕ロータ４に隣接した内壁部分、即ち処理室３の筒部に対応する内壁部分を覆うように設けられている。ケーシング８，９は、装置本体２を支持する架台１４の上部分を構成する台状のケーシング基部１５の上部に保持されている。

上記粉砕ロータ４は、旋回気流を発生させると共に原料に衝突して衝撃力を与えるための粉砕片４Ａを、外周部に周方向に沿って間隔を置いて立設させた状態で複数備えている。一方、粉砕片４Ａと対向する処理室３を内周面には粉砕用のライナー７が設けてある。分級ロータ５は、複数の分級羽根５Ａを外周部に備えて処理室３の筒軸心周りに回転し、粉砕された粉体のうち所望の粒径未満の微粉のみを通過させて選別する。

粉砕ロータ４の回転軸方向に沿った軸を有し、処理室３内を内側領域３Ａと外側領域３Ｂとに区分する筒状部材（ガイドリング）６が支持部材６ａによって内壁８に取り付けられ、粉砕ロータ４が筒状部材６の下方に位置し、分級ロータ５が内側領域３Ａに配置されている。さらに、処理室３内の上部には、原料粉体の迂回領域３Ｃが形成されている。つまり、筒状部材６は粉砕ロータ４及び分級ロータ５の回転軸や処理室３と同軸に配置され、処理室３内部の原料粉体を粉砕ロータ４から外側領域３Ｂを通して旋回上昇させるとともに、迂回領域３Ｃで下向きに方向転換させて内側領域３Ａの分級ロータ５に循環させるように導く。また、処理室３の下部側方には処理室３内に原料を導入するためのスクリュー式等の原料導入部２３が設けられている。尚、図１には、筒状部材６の外径や内径が上端から下端に向かって連続的に大きくなるテーパー状に形成されているが、外径や内径が上下端で同径となる形状や、逆に上端から下端に向かって連続的に小さくなるテーパー形状でもよい。

図２に示すように、前記粉砕ロータ４及び分級ロータ５は夫々ベルト伝導機構等を介して接続された粉砕モータ１１及び分級モータ１２の動力によって所望の回転速度で回転駆動される。そして、当該粉砕モータ１１と分級モータ１２が、カバー体１３で囲われた架台１４内部に収納されている。尚、架台１４は前記ケーシング基部１５とこれの四隅を支持する４本の脚部１６で構成され、上方はケーシング基部１５で囲われているので、上記カバー体１３は、架台１４の前後左右の４つの側面を覆うように設けられる。

さらに、前記内壁８及び前記外壁９が前記ケーシング基部１５に対して分解・組み立て可能に形成されている。以下、詳細構造について説明する。先ず、内壁８が下から第１内壁筒８ａ、第２内壁筒８ｂ、第３内壁筒８ｃに分割され、これらを順番に積み木構造で積み上げて内壁８が形成される。ケーシング基部１５、第１内壁筒８ａ、第２内壁筒８ｂ及び第３内壁筒８ｃの各接合箇所は、印籠蓋のように両方の部材端部が垂直の内外面同士で嵌合し合う構造となっている。次に、前記気体流入口１０が形成されている外壁筒９をケーシング基部１５に対して上から同様に嵌合構造で積み上げた後、筒状外形の前記原料導入部２３を外壁筒９に開口形成した受け部９ａに挿入し、内側に押し込むようにして締付具１９で固定する。最後に、第３内壁筒８ｃと外壁筒９の両方の上部に跨った状態で内壁環８ｄを組み付けて、内壁８と外壁９の間に気密状態の内空間Ｎを形成した二重壁構造のケーシング８，９が構成される。

上記内壁環８ｄの上部には、処理室３の上方を塞ぐための開閉式の天板１８が設けられ、この天板１８に前記排出口２０が取り付けられている。粉砕作動時には天板１８を閉じて天板１８の外周の複数箇所をハンドル２１とケーシング基部１５から立設した固定用バー２２とのネジ止めによって締め付け固定する。粉砕作動後に処理室３内の残留物の取り出しや点検等を行うときは、上記ハンドル２１を外して天板１８を開いて行う。また、粉砕装置の分解清掃は、前述した内外壁８，９の組み立てと逆の手順で分解して行う。尚、図示しないが、排出口２０は、粉体回収用の集塵機等に接続されている。

図３に、特許文献１に記載の従来の粉砕装置における騒音データ（イ）と、本発明に係る二重壁構造のケーシング８，９を有する粉砕装置による粉砕作動時の騒音データ（ロ）（ハ）を示す。同じ粉砕ロータの回転速度１２０ｍ／秒の条件で、明らかに本発明の粉砕装置では騒音レベルが低下している。特に１０００Ｈｚを超える高周波数の領域での低下が顕著であり、本発明では８５ｄＢを超えない。また、本発明の粉砕装置では、粉砕ロータの回転速度を１５０ｍ／秒に増加させても、騒音レベルはほとんど上昇しない。尚、図３の各グラフに示す作動音の音圧データは、粉砕装置の外面から前方、後方、左右両側方及び上方に一定距離（約１メートル）離れた位置（計５箇所）で測定した騒音レベルであるが、これらの各点での騒音レベルに大きな差はみられず、同じような特性を示している。また、＋印は粉砕作動させていないときの暗騒音レベルを示す。

〔別実施形態〕
上記実施形態では、外壁９は少なくとも処理室内の粉砕ロータ４に隣接した内壁部分（処理室３の筒部に対応する内壁部分）を覆うようにしたが、内壁８の全体を覆うように設けてもよい。

上記実施形態では、筒状の処理室３を縦向きに配置して、粉砕ロータ４が処理室内の下部に位置し、分級ロータ５が処理室内の上部に位置した分級機内蔵型の粉砕装置に構成したが、処理室３は横向きに配置してもよい。

本発明に係る粉砕装置は、図１に示す構造の粉砕装置、あるいはこれ以外の例えばピンミル等のように、処理室内に原料を投入し、処理室に気体を通流させながら当該処理室において原料に対して各種の粉体処理を行う粉砕装置において、装置の大型化を避けつつ、粉砕作動時の騒音低下させる場合に好適に適用することができる。

本発明に係る粉砕装置の一例を示す正面断面図 本発明に係る粉砕装置の全体を示す正面断面図 本発明に係る粉砕装置と従来装置による騒音データを示すグラフ

符号の説明

１ 気体導入口
２ 装置本体
３ 処理室
３Ａ 内側領域
３Ｂ 外側領域
３Ｃ 迂回領域
４ 粉砕ロータ
４Ａ 粉砕片
５ 分級ロータ
５Ａ 分級羽根
６ 筒状部材
６ａ 支持部材
７ ライナー
８，９ ケーシング
８ 内壁
８ａ 第１内壁筒
８ｂ 第２内壁筒
８ｃ 第３内壁筒
８ｄ 内壁環
９ 外壁
９ａ 受け部
１０ 気体流入口
１１ 粉砕モータ
１２ 分級モータ
１３ カバー体
１４ 架台
１５ ケーシング基部
１６ 脚部
１８ 天板
１９ 締付具
２０ 排出口
２１ ハンドル
２２ 固定用バー
２３ 原料導入部
Ｎ 内空間

Claims (6)

1. 処理室に気体を通流させながら当該処理室において原料を粉砕処理する粉砕装置であって、
   前記処理室を形成する内壁とこの内壁の外面に沿って間隙を隔てた状態で内壁を覆う外壁とからなる二重壁構造のケーシングが設けられ、前記外壁と前記内壁の間隙を密閉された内空間に形成して前記処理室に連通させるとともに、当該内空間に外部から気体が流入する気体流入口を設けて当該内空間を前記処理室へ通流させる気体の導入路とする粉砕装置。
2. 前記外壁が少なくとも前記処理室内の粉砕処理部に隣接した内壁部分を覆うように設けられている請求項１記載の粉砕装置。
3. 前記処理室が筒状の処理空間を有するとともに、前記処理室の筒軸方向の一方側から他方側に向けて順番に、前記導入路と連通して前記処理室内に気体を導入する気体導入口、前記処理室の筒軸心周りに回転する粉砕処理部、前記粉砕処理部によって粉砕された原料を分級処理する分級部、及び、処理室内を通流した気体及び前記分級部によって分級された粉体の排出口が設けられ、
   前記外壁が前記処理室の筒部に対応する内壁部分を覆うように設けられている請求項１又は２に記載の粉砕装置。
4. 前記処理室が縦向きに配置されるとともに、前記粉砕処理部が前記処理室内の下部に設けられ、前記分級部が前記処理室内の上部に設けられている請求項３に記載の粉砕装置。
5. 前記粉砕処理部が複数の粉砕片を外周部に備えた粉砕ロータで構成され、前記分級部が複数の分級羽根を外周部に備えて回転する分級ロータで構成され、当該粉砕ロータ及び分級ロータを回転駆動するモータが、カバー体で囲われた架台内部に収納されている請求項３または請求項４に記載の粉砕装置。
6. 前記内壁及び前記外壁がケーシングの基部に対して分解・組み立て可能に形成されている請求項１から５のいずれか１項に記載の粉砕装置。