JP2013085992A - Air flow classifier - Google Patents

Air flow classifier Download PDF

Info

Publication number
JP2013085992A
JP2013085992A JP2011226638A JP2011226638A JP2013085992A JP 2013085992 A JP2013085992 A JP 2013085992A JP 2011226638 A JP2011226638 A JP 2011226638A JP 2011226638 A JP2011226638 A JP 2011226638A JP 2013085992 A JP2013085992 A JP 2013085992A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
classification
gas
impeller
airflow
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011226638A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5820684B2 (en
Inventor
Hiroyuki Sugiyama
浩之 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Pneumatic Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Nippon Pneumatic Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Pneumatic Manufacturing Co Ltd filed Critical Nippon Pneumatic Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2011226638A priority Critical patent/JP5820684B2/en
Publication of JP2013085992A publication Critical patent/JP2013085992A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5820684B2 publication Critical patent/JP5820684B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air flow classifier capable of easily adjusting a classification point.SOLUTION: The air flow classifier includes: a classification plate 2 having a conical upper surface 2a gradually becoming higher toward the center; a casing 3 storing the classification plate 2 and forming a classification chamber 9 above the classification plate 2; an injection nozzle 10 for injecting solid-gas mixed fluid containing gas and raw material powder into the classification chamber 9 and forming a swirling airflow in the classification chamber 9; a fine powder discharge port 6 opening at the center of the classification plate 2; and a coarse powder discharge port 8 opening along the outer periphery of the classification plate 2. In the classification chamber 9, impellers 14, which suck gas from the center part of the swirling airflow while rotating at high speed and send the gas to the outer periphery of the swirling airflow, are coaxially provided at intervals above the classification plate 2.

Description

この発明は、旋回気流を用いて原料粉体を粗粉と微粉に遠心分離する気流式分級機に関する。   The present invention relates to an airflow classifier that centrifuges raw powder into coarse powder and fine powder using a swirling airflow.

一般に、複写機等の画像形成装置に使用されるトナーなどの微小粉体を製造する場合、粉体の粒度を所定の範囲に揃えるために、旋回気流を用いて原料粉体を粗粉と微粉に遠心分離する気流式分級機が使用される。   In general, when manufacturing fine powder such as toner used in image forming apparatuses such as copying machines, the raw powder is made up of coarse powder and fine powder using a swirling airflow in order to keep the powder particle size within a predetermined range. An air-flow classifier that performs centrifugal separation is used.

このような気流式分級機として、例えば、特許文献1の図1に記載のものが知られている。この気流式分級機は、中央に向かって次第に高くなる円錐状の上面をもつ分級板と、その分級板を収容して分級板の上方に分級室を形成するケーシングと、分級室内に高圧エアと原料粉体の固気混合流体を噴射して分級室内に旋回気流を形成するエアノズルと、分級板の中央に開口する微粉排出口と、前記分級板の外周に沿って開口する粗粉排出口とを有する。   As such an airflow classifier, for example, the one described in FIG. The airflow classifier includes a classification plate having a conical upper surface that gradually increases toward the center, a casing that accommodates the classification plate and forms a classification chamber above the classification plate, and high-pressure air in the classification chamber. An air nozzle that injects a solid-gas mixed fluid of raw material powder to form a swirling airflow in the classification chamber, a fine powder discharge port that opens in the center of the classification plate, and a coarse powder discharge port that opens along the outer periphery of the classification plate; Have

この気流式分級機は、エアノズルから分級室内に固気混合流体を噴射することによって、分級室内に中心向きの旋回気流を形成し、この気流の旋回により作用する外向きの遠心力と中心向きに移動する気体の流れとによって、固気混合流体中の原料粉体を粗粉と微粉に分離する。すなわち、粗粉は、気流の旋回による外向きの遠心力により分級室内を径方向外側に移動して、分級板の外周の粗粉排出口から排出され、微粉は、中心向きに移動する空気の流れにより分級室内を径方向内側に移動して、分級板の中央の微粉排出口から排出される。   This airflow classifier forms a swirling airflow toward the center in the classification chamber by injecting a solid-air mixed fluid from the air nozzle into the classification chamber. The raw material powder in the solid-gas mixed fluid is separated into coarse powder and fine powder by the moving gas flow. That is, the coarse powder moves radially outward in the classification chamber by the outward centrifugal force due to the swirling of the air flow, and is discharged from the coarse powder discharge port on the outer periphery of the classification plate, and the fine powder is the air moving toward the center. It moves to the inside in the radial direction in the classification chamber by the flow, and is discharged from the fine powder outlet in the center of the classification plate.

また、この分級機においては、固気混合流体を噴射するエアノズルとは別に加速用エアノズルを設け、この加速用エアノズルから分級室内に噴射される高圧エアにより分級室内の気流の旋回速度を高めて、分級点を小さくしている。   Further, in this classifier, an acceleration air nozzle is provided separately from the air nozzle for injecting the solid-air mixed fluid, and the swirling speed of the airflow in the classification chamber is increased by the high pressure air injected from the acceleration air nozzle into the classification chamber, The classification point is made small.

特開2010−149090号公報JP 2010-149090 A

ところで、特許文献1に記載の気流式分級機を使用して粉体を分級するとき、その分級点を調節するには、同文献の段落0054に記載があるように分級室の高さ寸法を変化させるか、あるいは加速用エアノズルから噴射する高圧エアの風量を調節することにより、分級室内の気流の旋回速度と中心向きの空気の移動速度とのバランスを変化させ、分級点を調節していた。   By the way, when classifying powder using the airflow classifier described in Patent Document 1, in order to adjust the classification point, the height dimension of the classification chamber is set as described in paragraph 0054 of the same document. The balance between the swirling speed of the air flow in the classification chamber and the moving speed of the air toward the center was changed by adjusting the air volume of the high-pressure air injected from the acceleration air nozzle or adjusting the classification point. .

しかしながら、分級室の高さ寸法を変化させる作業(具体的には、分級室の周壁を構成する分割リングの枚数を追加または減少させる作業)は、分級機の運転を一旦停止して行なう必要があり煩雑である。また、分級点を目標値に合致させるために、分級室の高さ寸法や高圧エアの風量をどの程度の大きさに設定すべきかを見出すのは容易ではなく、そのため、高度の技能をもつ技術者が現地で調整を行なう必要があった。   However, the operation of changing the height dimension of the classification chamber (specifically, the operation of adding or decreasing the number of dividing rings constituting the peripheral wall of the classification chamber) needs to be performed after the operation of the classifier is temporarily stopped. It is complicated. In addition, it is not easy to find out how much the classification chamber height and high-pressure air flow should be set in order to match the classification point to the target value. Had to make adjustments locally.

また、特許文献1の気流式分級機は、固気混合流体の一部としてエアノズルから噴射する高圧エアとは別に、加速用エアノズルから噴射する高圧エアを使用するので、分級機でのエア消費量が多いという問題があった。特に、粉体原料の性質上、高圧エアに代えて高圧の不活性ガスを使用する必要がある場合、分級機での気体の消費量が多いと運転コストが上昇し、不経済である。   Moreover, since the airflow classifier of patent document 1 uses the high pressure air which injects from the air nozzle for acceleration separately from the high pressure air which injects from an air nozzle as a part of solid-gas mixed fluid, the air consumption in a classifier There was a problem that there were many. In particular, when it is necessary to use a high-pressure inert gas instead of high-pressure air due to the nature of the powder raw material, a large consumption of gas in the classifier increases the operating cost, which is uneconomical.

この発明が解決しようとする課題は、分級点を容易に調整することが可能な気流式分級機を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an airflow classifier capable of easily adjusting the classification point.

上記の課題を解決するため、中央に向かって次第に高くなる円錐状の上面をもつ分級板と、その分級板を収容して分級板の上方に分級室を形成するケーシングと、前記分級室内に気体と原料粉体の固気混合流体を噴射して分級室内に旋回気流を形成する噴射ノズルと、前記分級板の中央に開口する微粉排出口と、前記分級板の外周に沿って開口する粗粉排出口とを有する気流式分級機において、前記分級室内に、高速回転した状態で前記旋回気流の中央部から気体を吸い込んで旋回気流の外周部に送り出す羽根車を前記分級板の上方に間隔をおいて同軸に設けた。   In order to solve the above problems, a classification plate having a conical upper surface that gradually increases toward the center, a casing that accommodates the classification plate and forms a classification chamber above the classification plate, and a gas in the classification chamber An injection nozzle that injects a solid-gas mixed fluid of the raw material powder and forms a swirling airflow in the classification chamber, a fine powder discharge port that opens in the center of the classification plate, and a coarse powder that opens along the outer periphery of the classification plate In the airflow classifier having a discharge port, an impeller that sucks gas from the central portion of the swirling airflow and sends it to the outer peripheral portion of the swirling airflow while rotating at a high speed in the classification chamber is spaced above the classification plate. And provided coaxially.

このようにすると、分級室内の羽根車を高速で回転させることにより、旋回気流の中央部から羽根車に気体が吸い込まれ、その吸い込まれた気体が旋回気流の外周部に旋回速度をもって送り出されるので、羽根車が無い場合よりも分級室内の気流の旋回速度が高くなり、微粉側への粗粉の混入を防止することができる。そして、この羽根車の回転速度を変化させることにより、分級室内の気流の旋回速度を変化させて、分級点を調節することが可能である。   In this way, by rotating the impeller in the classification chamber at a high speed, gas is sucked into the impeller from the central portion of the swirling airflow, and the sucked gas is sent to the outer peripheral portion of the swirling airflow at a swirling speed. The swirling speed of the airflow in the classification chamber becomes higher than when there is no impeller, and mixing of coarse powder on the fine powder side can be prevented. Then, by changing the rotational speed of the impeller, it is possible to adjust the classification point by changing the turning speed of the airflow in the classification chamber.

前記羽根車の外径側に、前記羽根車から径方向外方に送り出される気体を下方に案内して前記粗粉排出口よりも径方向内側に導く環状のガイド部材を設けると好ましい。このようにすると、羽根車から送り出された気体が粗粉排出口に直接吹き込むのを防止することで、粗粉排出口の近傍に存在する微粉が、羽根車から送り出される気体の流れによって粗粉排出口に落ち込む事態を防止することができる。   It is preferable that an annular guide member is provided on the outer diameter side of the impeller to guide the gas sent radially outward from the impeller and guide it radially inward from the coarse powder outlet. In this way, by preventing the gas sent from the impeller from blowing directly into the coarse powder outlet, the fine powder present in the vicinity of the coarse powder outlet is reduced by the flow of gas sent from the impeller. It is possible to prevent a situation of falling into the discharge port.

上記気流式分級機は、分級室に外気が流入しないように分級室を外気から遮断した構成のものを採用することができる。このようにすると、酸素に触れると酸化して燃焼するおそれのある金属微粉末(例えばネオジウム鉄ボロン系の焼結磁石の粉末材料)や、水分吸湿を極端に嫌う粉体(医薬や食品など)についても、窒素ガスやアルゴンガスやヘリウムガス等の不活性ガスや、デシカントにより水分を除去した空気を固気混合流体の気体として用いることで、気流式分級機による分級を行なうことが可能となる。そして、羽根車を使用して分級室内の気流の旋回速度を高めることができるので、噴射ノズルから噴射する不活性ガスとは別に、分級室内の気流の旋回速度を高めるための加速用の不活性ガスを外部から供給する必要がなく、分級機での不活性ガスの消費量を抑えることができる。   The said airflow type classifier can employ | adopt the thing of the structure which interrupted | blocked the classification room from external air so that external air may not flow into a classification room. In this way, fine metal powders that may oxidize and burn when exposed to oxygen (for example, powder materials of sintered magnets based on neodymium iron boron), and powders that are extremely reluctant to absorb moisture (such as pharmaceuticals and foods) In addition, using an inert gas such as nitrogen gas, argon gas or helium gas, or air from which moisture has been removed by a desiccant is used as the gas of the solid-gas mixed fluid, so that classification by an airflow classifier can be performed. . And since the swirling speed of the airflow in the classification chamber can be increased by using the impeller, the acceleration inertness for increasing the swirling speed of the airflow in the classification chamber separately from the inert gas injected from the injection nozzle. There is no need to supply gas from the outside, and the consumption of inert gas in the classifier can be suppressed.

また、前記羽根車は、前記分級板の上方に間隔をおいて同軸に対向配置された回転駆動される円盤部と、その円盤部の下面に固定された複数の羽根とからなるものを使用すると好ましい。このようにすると、高速で回転する羽根車の羽根が、その下側で旋回する気流の中の粉体粒子に衝突することで、微粉の凝集粒子を解砕して分散状態とすることができ、その結果、シャープな分級が可能となる。   Further, the impeller uses a rotating disk unit that is coaxially disposed opposite to and above the classifying plate, and a plurality of blades fixed to the lower surface of the disk unit. preferable. In this way, the impeller blades rotating at high speed collide with the powder particles in the airflow swirling on the lower side, so that the agglomerated fine particles can be crushed into a dispersed state. As a result, sharp classification is possible.

この発明の気流式分級機は、分級室内の羽根車の回転速度を変化させることにより、分級点を調節することができるので、分級点を調節するために分級機の運転を停止する必要がない。そのため、分級点の調整が容易である。   Since the airflow classifier of the present invention can adjust the classification point by changing the rotational speed of the impeller in the classification chamber, it is not necessary to stop the operation of the classifier to adjust the classification point. . Therefore, the adjustment of the classification point is easy.

この発明の実施形態の気流式分級機を示す正面図The front view which shows the airflow classifier of embodiment of this invention 図1のII−II線に沿った断面図Sectional view along the line II-II in FIG. 図1に示す気流式分級機の分級室近傍の拡大断面図Fig. 1 is an enlarged sectional view of the vicinity of the classification chamber of the airflow classifier 図1に示す羽根車を下側から見た図The figure which looked at the impeller shown in FIG. 1 from the lower side (a)は図4に示す羽根車の他の例を示す図、(b)は図4に示す羽根車の更に他の例を示す図(A) is a figure which shows the other example of an impeller shown in FIG. 4, (b) is a figure which shows the other example of the impeller shown in FIG. 図1に示す気流式分級機を用いた粉砕機ユニットを示す配管図Piping diagram showing a crusher unit using the airflow classifier shown in FIG. 図6に示す粉砕機ユニットを使用したときの羽根車の回転数と分級点の対応関係を示す図The figure which shows the correspondence of the rotation speed of an impeller when using the grinder unit shown in FIG. 6, and a classification point (a)は図6に示す粉砕機ユニットを使用して得た微粉の粒度分布を示す図、(b)は従来の粉砕機ユニットを使用して得た微粉の粒度分布を示す図(A) is a figure which shows the particle size distribution of the fine powder obtained using the grinder unit shown in FIG. 6, (b) is a figure which shows the particle size distribution of the fine powder obtained using the conventional grinder unit.

図1に、この発明の実施形態の気流式分級機1を示す。この気流式分級機1は、分級板2と、分級板2を収容するケーシング3を有する。ケーシング3は、上部ケーシング3Aと下部ケーシング3Bとを着脱可能に連結して形成されている。   FIG. 1 shows an airflow classifier 1 according to an embodiment of the present invention. The airflow classifier 1 includes a classification plate 2 and a casing 3 that accommodates the classification plate 2. The casing 3 is formed by detachably connecting an upper casing 3A and a lower casing 3B.

分級板2は、中央に向かって次第に高くなる円錐状の上面2aをもつセパレートコア4と、セパレートコア4の下面に固定した円環板5とからなる。分級板2の中央には微粉排出口6が開口しており、この微粉排出口6に、ケーシング3の壁面を貫通して外部に連通する微粉排出筒7が接続されている。また、分級板2の外周とケーシング3の内周との間には、分級板2の外周に沿って開口する環状の粗粉排出口8が設けられている。粗粉排出口8はケーシング3の下端開口に連通している。   The classification plate 2 includes a separate core 4 having a conical upper surface 2 a that gradually increases toward the center, and an annular plate 5 fixed to the lower surface of the separate core 4. A fine powder discharge port 6 is opened at the center of the classification plate 2, and a fine powder discharge cylinder 7 that passes through the wall surface of the casing 3 and communicates with the outside is connected to the fine powder discharge port 6. Further, an annular coarse powder outlet 8 that opens along the outer periphery of the classification plate 2 is provided between the outer periphery of the classification plate 2 and the inner periphery of the casing 3. The coarse powder discharge port 8 communicates with the lower end opening of the casing 3.

図3に示すように、分級板2は、円錐状の上面2aの外径側に連続して、外径側が低くなる環状の段差部2bを有する。この段差部2bは、図では、セパレートコア4と円環板5を別体に成形して両者を結合した分級板2を採用し、セパレートコア4の外周に円筒面4aを形成し、その円筒面4aの外径よりも円環板5の外径を大径とすることで円筒面4aの外側に段差部2bを形成しているが、セパレートコア4と円環板5を一体に成形した分級板2を採用し、その分級板2に段差部2bを直接設けてもよい。   As shown in FIG. 3, the classification plate 2 has an annular stepped portion 2 b that is continuous with the outer diameter side of the conical upper surface 2 a and has a lower outer diameter side. In the figure, the stepped portion 2b employs a classification plate 2 in which the separate core 4 and the annular plate 5 are formed separately and joined together, and a cylindrical surface 4a is formed on the outer periphery of the separate core 4, and the cylinder The stepped portion 2b is formed outside the cylindrical surface 4a by making the outer diameter of the annular plate 5 larger than the outer diameter of the surface 4a, but the separate core 4 and the annular plate 5 are formed integrally. The classification plate 2 may be adopted, and the step portion 2b may be directly provided on the classification plate 2.

分級板2の上方には、上部ケーシング3Aと分級板2とで囲まれた分級室9が形成されている。上部ケーシング3Aと下部ケーシング3Bの間には、分級室9内に気体と原料粉体の固気混合流体を噴射する噴射ノズル10を形成した環状の粉体供給ヘッダ11が組み込まれている。   Above the classification plate 2, a classification chamber 9 surrounded by the upper casing 3A and the classification plate 2 is formed. Between the upper casing 3A and the lower casing 3B, an annular powder supply header 11 in which an injection nozzle 10 for injecting a solid-gas mixed fluid of gas and raw material powder is formed in the classification chamber 9 is incorporated.

図2に示すように、粉体供給ヘッダ11の外周側には、環状の粉体供給通路12が形成され、ケーシング3の外部から供給される固気混合流体が粉体供給筒13を通じて粉体供給通路12内に導入されるようになっている。   As shown in FIG. 2, an annular powder supply passage 12 is formed on the outer peripheral side of the powder supply header 11, and the solid-gas mixed fluid supplied from the outside of the casing 3 is powdered through the powder supply cylinder 13. It is introduced into the supply passage 12.

噴射ノズル10は、粉体供給ヘッダ11に周方向に等間隔に複数形成されている。各噴射ノズル10は、粉体供給通路12と分級室9の間を連通しており、粉体供給通路12内の固気混合流体を分級室9内に導入して噴射する。また、各噴射ノズル10は、半径方向に対して傾斜した方向に噴射するように形成されており、各噴射ノズル10から噴射された固気混合流体が分級室9内に旋回気流を形成するようになっている。   A plurality of injection nozzles 10 are formed at equal intervals in the circumferential direction on the powder supply header 11. Each injection nozzle 10 communicates between the powder supply passage 12 and the classification chamber 9 and introduces and injects the solid-gas mixed fluid in the powder supply passage 12 into the classification chamber 9. Each injection nozzle 10 is formed to inject in a direction inclined with respect to the radial direction so that the solid-gas mixed fluid injected from each injection nozzle 10 forms a swirling airflow in the classification chamber 9. It has become.

図では、粉体供給ヘッダ11の下面に粉体供給ヘッダ11の外周から内周に至る溝を加工することで噴射ノズル10を形成しているが、他の方法で噴射ノズル10を形成してもよく、例えば、半径方向に対して傾斜した図示しない多数のガイドベーンを周方向に間隔をおいて並べ、その隣り合うガイドベーンの隙間を噴射ノズル10としてもよい。   In the figure, the injection nozzle 10 is formed by processing a groove from the outer periphery to the inner periphery of the powder supply header 11 on the lower surface of the powder supply header 11, but the injection nozzle 10 is formed by other methods. Alternatively, for example, a large number of guide vanes (not shown) inclined with respect to the radial direction may be arranged at intervals in the circumferential direction, and the gap between the adjacent guide vanes may be used as the injection nozzle 10.

図3に示すように、分級室9内には、分級板2の上方に間隔をおいて同軸に羽根車14が設けられている。羽根車14は、回転駆動したときに軸方向に気体を吸い込んで、径方向外方に気体を送り出す遠心羽根車であり、分級板2の上方に間隔をおいて同軸に対向配置された円盤部15と、その円盤部15の下面に固定された複数の羽根16とからなる。   As shown in FIG. 3, an impeller 14 is coaxially provided in the classification chamber 9 with a space above the classification plate 2. The impeller 14 is a centrifugal impeller that sucks gas in the axial direction when it is rotationally driven, and sends the gas radially outward, and is a disk portion that is coaxially disposed opposite to and above the classification plate 2. 15 and a plurality of blades 16 fixed to the lower surface of the disk portion 15.

図4に示すように、各羽根16は半径方向に直線状に延びるように配置されている。また、図3に示すように、各羽根16の形状は、外径側から内径側に向かって羽根16の軸方向高さが次第に高くなる形状とされ、その径方向内端(すなわち各羽根16の軸方向高さが最も高い位置を結ぶ円の部分)の直径が、微粉排出口6(すなわち分級板2の上面2aの最も高い位置を結ぶ円の部分)の直径とほぼ同径となるように形成されている。羽根車14と分級板2の間隔は、外径側から内径側に向かって次第に狭くなり、その間隔が最も狭いところで、中心向きの旋回気流を阻害しない程度の大きさの空間が存在するように羽根車14が配置されている。羽根車14の外径は、微粉排出口6の直径よりも大径である。   As shown in FIG. 4, each blade 16 is arranged to extend linearly in the radial direction. As shown in FIG. 3, the shape of each blade 16 is a shape in which the axial height of the blade 16 gradually increases from the outer diameter side toward the inner diameter side. So that the diameter of the circle portion connecting the highest position in the axial direction is substantially the same as the diameter of the fine powder outlet 6 (that is, the circle portion connecting the highest position of the upper surface 2a of the classification plate 2). Is formed. The distance between the impeller 14 and the classification plate 2 is gradually narrowed from the outer diameter side toward the inner diameter side so that a space having a size that does not hinder the center-oriented swirling airflow exists at the narrowest distance. An impeller 14 is arranged. The outer diameter of the impeller 14 is larger than the diameter of the fine powder outlet 6.

円盤部15の中心には回転軸17が固定されている。回転軸17は、分級室9の天井壁18に組み込まれた転がり軸受19で回転可能に支持され、この回転軸17に電動モータ20(図1参照)の回転が入力されるようになっている。図1では、回転軸17と電動モータ20のロータ軸21とを軸継手22を介して直結しているが、伝動ベルト等を介して回転軸17と電動モータ20のロータ軸21とを接続してもよい。   A rotating shaft 17 is fixed at the center of the disk portion 15. The rotary shaft 17 is rotatably supported by a rolling bearing 19 incorporated in the ceiling wall 18 of the classification chamber 9, and the rotation of the electric motor 20 (see FIG. 1) is input to the rotary shaft 17. . In FIG. 1, the rotary shaft 17 and the rotor shaft 21 of the electric motor 20 are directly connected via a shaft coupling 22, but the rotary shaft 17 and the rotor shaft 21 of the electric motor 20 are connected via a transmission belt or the like. May be.

電動モータ20は、外部操作により電動モータ20の回転数を変更可能なモータ制御装置23(図6参照)に接続され、羽根車14の回転軸17を0〜10000rpmの範囲で調節することが可能となっている。また、このモータ制御装置23は、電動モータ20の回転数を制御するほか、電動モータ20の電圧および電流値に基づいて羽根車14の負荷をモニタリングできる機能をもつ。   The electric motor 20 is connected to a motor control device 23 (see FIG. 6) that can change the rotation speed of the electric motor 20 by an external operation, and can adjust the rotating shaft 17 of the impeller 14 within a range of 0 to 10000 rpm. It has become. In addition to controlling the number of revolutions of the electric motor 20, the motor control device 23 has a function of monitoring the load on the impeller 14 based on the voltage and current value of the electric motor 20.

図3に示すように、円盤部15は、分級室9の天井壁18に沿って近接して配置されている。分級室9の天井壁18には、円盤部15と天井壁18の隙間にパージ用の気体を噴射するパージ通路24が設けられている。パージ通路24は、回転軸17を囲むように天井壁18の下面に開口する環状溝25と、この環状溝25にケーシング3の外部からパージ用の気体を導入する気体供給通路26とからなり、環状溝25から円盤部15と天井壁18の隙間に気体を噴射することによって、分級室9内の粉体粒子が円盤部15と天井壁18の隙間に溜まるのを防止する。   As shown in FIG. 3, the disk portion 15 is arranged close to the ceiling wall 18 of the classification chamber 9. A purge passage 24 for injecting a purge gas into the gap between the disk portion 15 and the ceiling wall 18 is provided in the ceiling wall 18 of the classification chamber 9. The purge passage 24 includes an annular groove 25 that opens on the lower surface of the ceiling wall 18 so as to surround the rotary shaft 17, and a gas supply passage 26 that introduces a purge gas into the annular groove 25 from the outside of the casing 3. By injecting gas from the annular groove 25 into the gap between the disk portion 15 and the ceiling wall 18, the powder particles in the classification chamber 9 are prevented from accumulating in the gap between the disk portion 15 and the ceiling wall 18.

羽根車14は、セラミックスを焼結して形成したものや、セラミックスを表面にコーティングしたものや、硬質ウレタンを表面にライニングしたものを採用すると、粉体粒子との接触による摩耗を効果的に防止することができる。   If the impeller 14 is formed by sintering ceramics, coated with ceramics or coated with hard urethane on the surface, it effectively prevents wear due to contact with powder particles. can do.

分級室9の天井壁18の羽根車14の外径側には、環状のガイド部材27が設けられており、羽根車14から径方向外方に送り出される気体が、ガイド部材27の内周の案内面28に沿って下方に案内されるようになっている。ここで、案内面28の内径は、羽根車14の外径よりも大径かつ分級板2の外径よりも小径とされ、案内面28に沿って下方に案内された気体が、粗粉排出口8よりも径方向内側に導かれるようになっている。ガイド部材27の下面は、中心に向かって次第に高くなる逆円錐状に形成されている。   An annular guide member 27 is provided on the outer diameter side of the impeller 14 of the ceiling wall 18 of the classification chamber 9, and the gas sent out in the radial direction from the impeller 14 flows along the inner periphery of the guide member 27. It is guided downward along the guide surface 28. Here, the inner diameter of the guide surface 28 is larger than the outer diameter of the impeller 14 and smaller than the outer diameter of the classifying plate 2, and the gas guided downward along the guide surface 28 is discharged from the coarse powder. It is guided radially inward from the outlet 8. The lower surface of the guide member 27 is formed in an inverted conical shape that gradually increases toward the center.

分級板2の段差部2bは、噴射ノズル10から水平に噴射される固気混合流体を受け入れる高さ位置に形成されている。分級室9への気体の流入口は、噴射ノズル10とパージ通路24のみである。すなわち、分級室9には、外気(すなわちケーシング3の外側の大気中の空気)の流入口が設けられておらず、外気が分級室9に流入しないよう外気から遮断した構成とされている。   The step portion 2b of the classification plate 2 is formed at a height position for receiving the solid-gas mixed fluid ejected horizontally from the ejection nozzle 10. The gas inlet into the classification chamber 9 is only the injection nozzle 10 and the purge passage 24. That is, the classification chamber 9 is not provided with an inlet for outside air (that is, air in the atmosphere outside the casing 3), and is configured to be blocked from outside air so that the outside air does not flow into the classification chamber 9.

図6に、上記構成の気流式分級機1を用いた粉砕機ユニットを示す。   FIG. 6 shows a pulverizer unit using the airflow classifier 1 having the above configuration.

この粉砕機ユニットは、気流式分級機1と、気流式分級機1のケーシング3の下端開口から排出される粗粉を気体と共に衝突部材30に衝突させて粉砕し、その粉砕された粉体粒子を気体と混合した状態で排出するジェット粉砕機31と、このジェット粉砕機31から排出された固気混合流体を、気流式分級機1の粉体供給筒13に導入する循環通路32と、その循環通路32の途中に気体と共に原料粉体を送り込むインジェクションフィーダ34とからなる。   This pulverizer unit pulverizes the coarse powder discharged from the lower end opening of the casing 3 of the airflow classifier 1 and the airflow classifier 1 by colliding with the collision member 30 together with the gas, and the pulverized powder particles , And a circulation passage 32 for introducing the solid-gas mixed fluid discharged from the jet pulverizer 31 into the powder supply cylinder 13 of the airflow classifier 1, It consists of an injection feeder 34 that feeds the raw material powder together with gas in the middle of the circulation passage 32.

インジェクションフィーダ34の粉体投入口33には、一定の供給速度で連続的に原料粉体を供給する連続定量供給機(図示せず)が接続されている。インジェクションフィーダ34は、連続定量供給機から供給される原料粉体を連続的に吸引し、その原料粉体を気体と混合して連続的に送り出す。   Connected to the powder inlet 33 of the injection feeder 34 is a continuous quantitative supply machine (not shown) for continuously supplying the raw material powder at a constant supply speed. The injection feeder 34 continuously sucks the raw material powder supplied from the continuous quantitative feeder, mixes the raw material powder with gas, and continuously feeds it.

ジェット粉砕機31の気体供給口35には、不活性ガス(例えば、窒素ガスやアルゴンガスやヘリウムガス)のタンク36が接続され、インジェクションフィーダ34の気体供給口37にも不活性ガスのタンク36が接続されている。気流式分級機1のケーシング3に設けられたパージ用の気体供給通路26にも不活性ガスのタンク36が接続されている。   A tank 36 of an inert gas (for example, nitrogen gas, argon gas, or helium gas) is connected to the gas supply port 35 of the jet crusher 31, and an inert gas tank 36 is also connected to the gas supply port 37 of the injection feeder 34. Is connected. An inert gas tank 36 is also connected to the purge gas supply passage 26 provided in the casing 3 of the airflow classifier 1.

気流式分級機1の微粉排出筒7には、微粉排出筒7から排出される固気混合流体を微粉と不活性ガスに分離するサイクロン式の固気分離装置38が接続されている。さらに、固気分離装置38の気体排出口39には、固気分離装置38から排出される不活性ガスに残存する微粉を捕集するバグフィルタ40が接続されている。バグフィルタ40の気体排出口41にはコンプレッサ42が接続され、コンプレッサ42の吐出口にはタンク36が接続されている。コンプレッサ42は、バグフィルタ40から排出された不活性ガスを圧縮し、その圧縮した不活性ガスをタンク36に送り込む。   Connected to the fine powder discharge cylinder 7 of the airflow classifier 1 is a cyclone solid-gas separation device 38 that separates the solid-gas mixed fluid discharged from the fine powder discharge cylinder 7 into fine powder and inert gas. Further, a bag filter 40 for collecting fine powder remaining in the inert gas discharged from the solid-gas separator 38 is connected to the gas outlet 39 of the solid-gas separator 38. A compressor 42 is connected to the gas discharge port 41 of the bag filter 40, and a tank 36 is connected to the discharge port of the compressor 42. The compressor 42 compresses the inert gas discharged from the bag filter 40 and sends the compressed inert gas into the tank 36.

次に、上記粉砕機ユニットの動作を説明する。   Next, the operation of the pulverizer unit will be described.

タンク36内の不活性ガスをインジェクションフィーダ34に供給した状態で、インジェクションフィーダ34の粉体投入口33に原料粉体を投入すると、不活性ガスと原料粉体の固気混合流体がインジェクションフィーダ34から送り出され、その固気混合流体は、循環通路32を通って気流式分級機1の粉体供給筒13に送り込まれる。   When the raw material powder is introduced into the powder inlet 33 of the injection feeder 34 while the inert gas in the tank 36 is supplied to the injection feeder 34, the solid-gas mixed fluid of the inert gas and the raw material powder is injected into the injection feeder 34. The solid-gas mixed fluid is sent to the powder supply cylinder 13 of the airflow classifier 1 through the circulation passage 32.

そして、図2に示すように、粉体供給筒13からケーシング3内に送り込まれた固気混合流体は粉体供給通路12を通って、複数の噴射ノズル10から分級室9内に噴射される。各噴射ノズル10から噴射された固気混合流体は、分級室9内で中心向きの旋回気流(半自由渦)を形成する。このとき、噴射ノズル10から噴射された固気混合流体に含まれる粗粉が分級板2の段差部2bで堰き止められるので、分級室9内に固気濃度(固気混合流体中に占める粉体粒子の割合)の乱れが生じたときにも、微粉排出口6への粗粉の飛び込みを防止することができる。   As shown in FIG. 2, the solid-gas mixed fluid fed into the casing 3 from the powder supply cylinder 13 is injected into the classification chamber 9 from the plurality of injection nozzles 10 through the powder supply passage 12. . The solid-gas mixed fluid ejected from each ejection nozzle 10 forms a swirling airflow (semi-free vortex) directed toward the center in the classification chamber 9. At this time, since the coarse powder contained in the solid-gas mixed fluid injected from the injection nozzle 10 is blocked by the step portion 2b of the classification plate 2, the solid-gas concentration in the classification chamber 9 (the powder occupied in the solid-gas mixed fluid) Even when disturbance of the ratio of body particles occurs, it is possible to prevent the coarse powder from jumping into the fine powder outlet 6.

気流式分級機1の運転中、分級室9内の羽根車14は高速で回転させておく。これにより、分級室9内の気流の旋回速度を高めることができる。すなわち、羽根車14を高速で回転させると、その羽根車14が軸方向に気体を吸い込んで径方向外方に気体を送り出す遠心羽根車として作用するので、図3の矢印に示すように、分級板2と羽根車14の間で旋回する中心向きの気流の中央部から原料粉体の一部を含んだ不活性ガスが羽根車14に吸い込まれ、その吸い込まれた不活性ガスが、分級板2と羽根車14の間で旋回する中心向きの気流の外周部に旋回速度をもって送り出され、この送り出された不活性ガスが分級室9内の中心向きの気流の旋回速度を加速する。また、羽根車14の近傍に生じる強制渦によっても、分級室9内の中心向きの旋回気流が加速される。   During operation of the airflow classifier 1, the impeller 14 in the classification chamber 9 is rotated at a high speed. Thereby, the turning speed of the airflow in the classification chamber 9 can be increased. That is, when the impeller 14 is rotated at a high speed, the impeller 14 acts as a centrifugal impeller that sucks gas in the axial direction and sends gas outward in the radial direction. Therefore, as shown by the arrows in FIG. An inert gas containing a part of the raw material powder is sucked into the impeller 14 from the center of the airflow directed toward the center between the plate 2 and the impeller 14, and the sucked inert gas is classified into the classification plate. 2 and the impeller 14 are sent to the outer periphery of the airflow directed toward the center at a turning speed, and the sent inert gas accelerates the turning speed of the airflow directed toward the center in the classification chamber 9. Further, the swirling airflow directed toward the center in the classification chamber 9 is also accelerated by the forced vortex generated in the vicinity of the impeller 14.

このように、噴射ノズル10からの噴射と羽根車14の回転とによって、分級室9内に中心向きの旋回気流が形成されると、気流の旋回により作用する外向きの遠心力と中心向きに移動する不活性ガスの流れとによって、固気混合流体中の原料粉体が粗粉と微粉に分離される。   Thus, when the swirling airflow directed toward the center is formed in the classification chamber 9 by the injection from the injection nozzle 10 and the rotation of the impeller 14, the outward centrifugal force acting due to the swirling of the airflow and the centerward direction are formed. The raw material powder in the solid-gas mixed fluid is separated into coarse powder and fine powder by the flow of the moving inert gas.

すなわち、粗粉は、気流の旋回による外向きの遠心力により分級室9内を径方向外側に移動して、分級板2の外周の粗粉排出口8から排出され、微粉は、中心向きに移動する不活性ガスの流れにより分級室9内を径方向内側に移動して、分級板2の中央の微粉排出口6から排出される。ここで、羽根車14の回転速度を変化させることにより、分級室9内の中心向きの気流の旋回速度を変化させて分級点(微粉として排出される粉体粒子の粒度)を調節することが可能である。   That is, the coarse powder moves radially outward in the classification chamber 9 by the outward centrifugal force due to the swirling of the air flow, and is discharged from the coarse powder discharge port 8 on the outer periphery of the classification plate 2, and the fine powder is directed toward the center. The inside of the classification chamber 9 is moved radially inward by the flow of the moving inert gas, and is discharged from the fine powder discharge port 6 at the center of the classification plate 2. Here, by changing the rotational speed of the impeller 14, the swirling speed of the airflow directed toward the center in the classification chamber 9 is changed to adjust the classification point (the particle size of the powder particles discharged as fine powder). Is possible.

そして、分級板2の外周の粗粉排出口8から排出された粗粉は、図6に示すように、ケーシング3の下端開口からジェット粉砕機31に流入して粉砕され、タンク36からジェット粉砕機31に流入する不活性ガスと混合した状態でジェット粉砕機31から排出される。ジェット粉砕機31から排出された固気混合流体は、循環通路32を通って気流式分級機1の粉体供給筒13に送り込まれ、再び粗粉と微粉に遠心分離される。粗粉は、ケーシング3の下端開口からジェット粉砕機31に戻され、所定の粒度になるまで繰り返し粉砕される。   The coarse powder discharged from the coarse powder discharge port 8 on the outer periphery of the classification plate 2 flows into the jet pulverizer 31 from the lower end opening of the casing 3 and is pulverized, as shown in FIG. It is discharged from the jet crusher 31 in a state of being mixed with an inert gas flowing into the machine 31. The solid-gas mixed fluid discharged from the jet pulverizer 31 is sent to the powder supply cylinder 13 of the airflow classifier 1 through the circulation passage 32 and is again centrifuged into coarse powder and fine powder. The coarse powder is returned to the jet pulverizer 31 from the lower end opening of the casing 3 and repeatedly pulverized until a predetermined particle size is obtained.

分級板2の中央の微粉排出口6から排出された微粉は、固気分離装置38で回収される。固気分離装置38で回収されなかった超微粉は、バグフィルタ40で回収される。バグフィルタ40を通過した不活性ガスは、コンプレッサ42で圧縮して再利用される。   The fine powder discharged from the fine powder discharge port 6 at the center of the classification plate 2 is collected by the solid-gas separation device 38. The ultrafine powder that has not been collected by the solid-gas separation device 38 is collected by the bag filter 40. The inert gas that has passed through the bag filter 40 is compressed by the compressor 42 and reused.

以上のように、この気流式分級機1は、分級室9内の羽根車14を高速で回転させることにより、旋回気流の中央部から羽根車14に気体を吸い込み、その吸い込んだ気体を旋回気流の外周部に旋回速度をもって送り出すので、羽根車14が無い場合よりも分級室9内の気流の旋回速度が高くなり、微粉側への粗粉の混入を防止することができる。そして、この羽根車14の回転速度を変化させることにより、分級室9内の気流の旋回速度を変化させて、分級点を調節することが可能である。   As described above, the airflow classifier 1 sucks gas into the impeller 14 from the center of the swirling airflow by rotating the impeller 14 in the classification chamber 9 at high speed, and the sucked gas is swirled into the swirling airflow. Therefore, the swirling speed of the airflow in the classification chamber 9 is higher than when no impeller 14 is provided, and mixing of coarse powder on the fine powder side can be prevented. Then, by changing the rotational speed of the impeller 14, the swirl speed of the airflow in the classification chamber 9 can be changed to adjust the classification point.

また、この気流式分級機1は、分級室9に外気が流入しないように分級室9を外気から遮断しているので、上記実施形態に示すように固気混合流体の気体として不活性ガスを用いることで、酸素に触れると酸化して燃焼するおそれのある金属微粉末(例えばネオジウム鉄ボロン系の焼結磁石の粉末材料)の分級を行なうことが可能である。同様に、デシカントにより水分を除去した空気を固気混合流体の気体として用いることで、水分吸湿を極端に嫌う粉体(医薬や食品など)の分級を行なうことも可能である。   Moreover, since this airflow classifier 1 blocks the classification chamber 9 from the outside air so that the outside air does not flow into the classification chamber 9, as shown in the above embodiment, an inert gas is used as the gas of the solid-gas mixed fluid. By using it, it is possible to classify metal fine powder (for example, powder material of a neodymium iron boron-based sintered magnet) that may oxidize and burn when exposed to oxygen. Similarly, by using air from which moisture has been removed by a desiccant as the gas of a solid-gas mixed fluid, it is also possible to classify powders (medicine, food, etc.) that are extremely disliked by moisture absorption.

また、この気流式分級機1は、羽根車14を使用して分級室9内の気流の旋回速度を高めるので、噴射ノズル10から噴射される不活性ガスとは別に、分級室9内の気流の旋回速度を高めるための加速用の不活性ガスを外部から供給する必要がなく、気流式分級機1での気体の消費量を抑えることができ、気流式分級機1の運転コストを低減することが可能である。   In addition, since the airflow classifier 1 uses the impeller 14 to increase the swirling speed of the airflow in the classification chamber 9, the airflow in the classification chamber 9 is separated from the inert gas injected from the injection nozzle 10. It is not necessary to supply an inert gas for acceleration to increase the turning speed of the gas, and the gas consumption in the airflow classifier 1 can be suppressed, and the operating cost of the airflow classifier 1 is reduced. It is possible.

また、この気流式分級機1は、羽根車14の外径側にガイド部材27を設けているので、粗粉側への微粉の混入を防止したシャープな分級が可能となっている。すなわち、仮にガイド部材27を取り外した状態で分級を行なうと、羽根車14から送り出された気体が上部ケーシング3Aの内周面に沿って下方に案内され、粗粉排出口8に直接吹き込むこととなり、このとき粗粉排出口8の近傍に存在する微粉が、羽根車14から送り出される気体の流れによって粗粉排出口8に落ち込む可能性がある。これに対し、この気流式分級機1では、羽根車14の外径側に設けたガイド部材27によって、羽根車14から径方向外方に送り出される気体を下方に案内して粗粉排出口8よりも径方向内側に導くようにしているので、羽根車14から送り出された気体が粗粉排出口8に直接吹き込むのを防止することができ、その結果、粗粉排出口8の近傍に存在する微粉が、羽根車14から送り出される気体の流れによって粗粉排出口8に落ち込む事態を防止することができる。   In addition, since the airflow classifier 1 is provided with the guide member 27 on the outer diameter side of the impeller 14, it is possible to perform a sharp classification that prevents the fine powder from being mixed into the coarse powder side. That is, if classification is performed with the guide member 27 removed, the gas sent out from the impeller 14 is guided downward along the inner peripheral surface of the upper casing 3A and directly blows into the coarse powder outlet 8. At this time, the fine powder existing in the vicinity of the coarse powder outlet 8 may fall into the coarse powder outlet 8 due to the flow of gas sent out from the impeller 14. On the other hand, in this airflow classifier 1, the gas sent out radially outward from the impeller 14 is guided downward by the guide member 27 provided on the outer diameter side of the impeller 14, and the coarse powder outlet 8 Since the gas sent out from the impeller 14 can be prevented from blowing directly into the coarse powder outlet 8, as a result, it is present in the vicinity of the coarse powder outlet 8. It is possible to prevent the fine powder to fall into the coarse powder outlet 8 due to the gas flow sent out from the impeller 14.

ところで、微粉は粗粉と比較して、静電気や粒子表面の水分等による凝集を生じやすく、固気混合流体中の微粉が凝集粒子を形成すると、その凝集粒子は見かけ上、粗粉と同等の粒度をもつので、粗粉として分級され、分級の精度が低下してしまう。特に、気流式分級機1を上記粉砕機ユニットに組み込んで使用した場合、微粉の凝集粒子が粗粉として分級されると、その凝集粒子がジェット粉砕機31で粉砕されて微粉の粒度が更に小さくなるので、目的の粒度を下回る超微粉が発生しやすいという問題がある。   By the way, fine powder is more likely to aggregate due to static electricity or moisture on the surface of the particle than coarse powder. When the fine powder in the solid-gas mixed fluid forms aggregated particles, the aggregated particles are apparently equivalent to coarse powder. Since it has a particle size, it is classified as a coarse powder and the accuracy of classification is reduced. In particular, when the airflow classifier 1 is used by being incorporated in the above pulverizer unit, when the fine agglomerated particles are classified as a coarse powder, the agglomerated particles are pulverized by the jet pulverizer 31 to further reduce the particle size of the fine powder. Therefore, there is a problem in that ultra fine powder having a particle size smaller than the target particle size is likely to be generated.

そこで、シャープな分級を可能とするため、羽根車14としては、上記実施形態に示すように、円盤部15と、その円盤部15の下面に固定された複数の羽根16とからなるものを使用すると好ましい。このようにすると、高速で回転する羽根車14の羽根16が、その下側で旋回する気流の中の粉体粒子に衝突することで、微粉の凝集粒子を解砕して分散状態とすることができ、その結果、微粉の凝集粒子の粗粉側への混入を防止したシャープな分級が可能となる。なお、羽根車14としては、上下に対向する一対の円板の間に周方向に間隔をおいて複数の羽根を設けたタイプの遠心羽根車を採用することも可能であり、この場合でも、羽根車14の回転速度を変化させることにより、分級室9内の気流の旋回速度を変化させて、分級点を調節することは可能である。   Therefore, in order to enable sharp classification, as the impeller 14, as shown in the above-described embodiment, one having a disk portion 15 and a plurality of blades 16 fixed to the lower surface of the disk portion 15 is used. It is preferable. By doing so, the blades 16 of the impeller 14 rotating at high speed collide with the powder particles in the airflow swirling on the lower side thereof, thereby crushing the agglomerated particles of fine powder into a dispersed state. As a result, it is possible to perform a sharp classification that prevents the fine particles from agglomerating into the coarse particles. In addition, as the impeller 14, it is also possible to employ a centrifugal impeller of a type in which a plurality of blades are provided at intervals in the circumferential direction between a pair of upper and lower opposing disks. By changing the rotational speed of 14, it is possible to adjust the classification point by changing the swirling speed of the air flow in the classification chamber 9.

上記実施形態では、図4に示すように、半径方向に直線状に延びるように各羽根16を配置した羽根車14を例に挙げて説明したが、図5(a)に示すように、外径側が内径側よりも回転方向後ろ向きに傾斜した複数の羽根16を周方向に間隔をおいて配置した羽根車14を採用することも可能であり、また、図5(b)に示すように、外径側が内径側よりも回転方向前向きに傾斜した複数の羽根16を周方向に間隔をおいて配置した羽根車14を採用することも可能である。   In the above embodiment, as illustrated in FIG. 4, the impeller 14 in which the blades 16 are arranged so as to extend linearly in the radial direction has been described as an example. However, as illustrated in FIG. It is also possible to employ an impeller 14 in which a plurality of blades 16 whose diameter side is inclined rearward in the rotational direction than the inner diameter side are arranged at intervals in the circumferential direction, and as shown in FIG. It is also possible to employ an impeller 14 in which a plurality of blades 16 whose outer diameter side is inclined forward in the rotational direction than the inner diameter side are arranged at intervals in the circumferential direction.

気流式分級機1の分級点が、羽根車14の回転速度を変化させることで調節可能であることを確認するため、上述した粉砕機ユニットにおいて、気流式分級機1の羽根車14の回転数を変化させ、その回転数に応じて固気分離装置38で回収される微粉の粒度を測定する試験を行なった。   In order to confirm that the classification point of the airflow classifier 1 can be adjusted by changing the rotational speed of the impeller 14, the rotational speed of the impeller 14 of the airflow classifier 1 in the pulverizer unit described above. The test was conducted to measure the particle size of the fine powder recovered by the solid-gas separator 38 according to the number of rotations.

すなわち、上記粉砕機ユニットにおいて、原料粉体をジェット粉砕機31で粉砕して気流式分級機1で分級し、ここで、気流式分級機1の羽根車14の回転数を4500〜7000rpmの範囲で変化させ、各回転数のときに固気分離装置38で回収された微粉について、コールターカウンターを使用して50000個の粉体粒子の粒度を測定した。コールターカウンターは、電解液中で粉体粒子がアパーチャー(細孔)を通過するときのアパーチャーを介した電解液の電気抵抗値の変化を検出し、その電気抵抗値の変化に基づいて粒度を測定するものである。   That is, in the pulverizer unit, the raw material powder is pulverized by the jet pulverizer 31 and classified by the airflow classifier 1, where the rotational speed of the impeller 14 of the airflow classifier 1 is in the range of 4500 to 7000 rpm. The particle size of 50000 powder particles was measured using a Coulter counter for the fine powder collected by the solid-gas separator 38 at each rotation speed. The Coulter Counter detects the change in the electrical resistance value of the electrolyte solution through the aperture when the powder particles pass through the aperture (pore) in the electrolyte solution, and measures the particle size based on the change in the electrical resistance value. To do.

この試験での上記粉砕機ユニットの運転条件は次のとおりである。
原料粉体:トナーフレーク(2mmパス品)
インジェクションフィーダ34の気体消費量:200NL/min
インジェクションフィーダ34からの原料粉体の供給量:1.4kg/hr、2.4kg/hr、3.1kg/hr
ジェット粉砕機31の気体消費量:2000NL/min
羽根車14の回転数:4500〜7000rpm
タンク36の内圧:0.6MPa
The operating conditions of the pulverizer unit in this test are as follows.
Raw material powder: Toner flakes (2mm pass product)
Gas consumption of the injection feeder 34: 200NL / min
Feeding amount of raw material powder from the injection feeder 34: 1.4 kg / hr, 2.4 kg / hr, 3.1 kg / hr
Gas consumption of jet crusher 31: 2000NL / min
Speed of impeller 14: 4500-7000rpm
Internal pressure of tank 36: 0.6MPa

また、インジェクションフィーダ34からの原料粉体の供給量が一定の状態で、羽根車14の回転数を上昇させると、ある回転数で、粉砕機ユニットの循環系内で粉体が滞留するホールドアップ現象が生じて微粉の回収収率が低下したため、この場合、インジェクションフィーダ34からの原料粉体の供給量を下げ、微粉の回収収率が95%以上となる条件で粒度の測定を行なった。   Further, when the rotational speed of the impeller 14 is increased while the supply amount of the raw material powder from the injection feeder 34 is constant, the hold-up in which the powder stays in the circulation system of the pulverizer unit at a certain rotational speed. In this case, the amount of raw material powder supplied from the injection feeder 34 was lowered, and the particle size was measured under the condition that the fine powder collection yield was 95% or more.

図7に、微粉として回収された粉体粒子の粒度の測定結果を示す。この測定結果から分かるように、気流式分級機1の羽根車14の回転数を4500〜7000rpmの範囲で変化させることにより、微粉排出口6から微粉として排出される粉体粒子の分級点を約4μm変化させることが可能である。分級点は、微粉として排出された粉体粒子の粒度分布において、粒度の小さい側からの個数累計が全体の50%となるときの粒度(いわゆるD50)をいう。   In FIG. 7, the measurement result of the particle size of the powder particle collect | recovered as a fine powder is shown. As can be seen from this measurement result, by changing the rotation speed of the impeller 14 of the airflow classifier 1 in the range of 4500 to 7000 rpm, the classification point of the powder particles discharged as fine powder from the fine powder discharge port 6 is reduced to about It can be changed by 4 μm. The classification point refers to the particle size (so-called D50) when the cumulative number from the small particle size side becomes 50% of the total particle size distribution of the powder particles discharged as fine powder.

図8(a)に、上記試験において、インジェクションフィーダ34からの原料粉体の供給量を2.4kg/hrとし、羽根車14を6000rpmの回転数で回転させたときに、微粉として回収された粉体粒子50000個の粒度分布を示す。図8(b)に示す粒度分布は、羽根車14を用いない従来の気流式分級機を用いて図6と同様の粉砕機ユニットを構成したときに微粉として回収された粉体粒子の粒度分布である。   8A, in the above test, when the supply amount of the raw material powder from the injection feeder 34 was 2.4 kg / hr and the impeller 14 was rotated at a rotational speed of 6000 rpm, it was recovered as fine powder. The particle size distribution of 50000 powder particles is shown. The particle size distribution shown in FIG. 8B is the particle size distribution of the powder particles recovered as fine powder when a conventional pulverizer unit similar to that in FIG. 6 is configured using a conventional airflow classifier that does not use the impeller 14. It is.

図8(a)、(b)を比較すると、図8(a)に示す粒度分布は、図8(b)に示す粒度分布よりも3μm以下の粒度の超微粉の占める割合が少ない。これは、羽根車14を用いない従来の気流式分級機では、固気混合流体中に存在する微粉の凝集粒子が見かけ上、粗粉と同じ粒度を有するので、粗粉として分級され、その凝集粒子がジェット粉砕機31で粉砕されて微粉の粒度が更に小さくなり、その結果、図8(b)に示すように、超微粉が比較的多く発生したものと考えられる。   Comparing FIGS. 8A and 8B, the particle size distribution shown in FIG. 8A has a smaller proportion of ultrafine powder having a particle size of 3 μm or less than the particle size distribution shown in FIG. This is because, in the conventional airflow classifier that does not use the impeller 14, the fine aggregated particles present in the solid-gas mixed fluid apparently have the same particle size as the coarse powder. The particles are pulverized by the jet pulverizer 31 to further reduce the particle size of the fine powder. As a result, it is considered that a relatively large amount of ultrafine powder is generated as shown in FIG. 8B.

これに対し、羽根車14を用いたこの発明の気流式分級機1では、高速で回転する羽根車14の羽根16が、その下側で旋回する気流の中の粉体粒子に衝突することで、微粉の凝集粒子が解砕されて分散状態となり、その結果、微粉の凝集粒子がジェット粉砕機31に流入する事態が防止され、図8(a)に示すように、超微粉の発生が少なくなったものと考えられる。   On the other hand, in the airflow classifier 1 of the present invention using the impeller 14, the blades 16 of the impeller 14 rotating at high speed collide with the powder particles in the airflow swirling below. The fine agglomerated particles are crushed into a dispersed state, and as a result, the situation where the fine agglomerated particles flow into the jet pulverizer 31 is prevented, and as shown in FIG. It is thought that it became.

1 気流式分級機
2 分級板
2a 上面
3 ケーシング
6 微粉排出口
8 粗粉排出口
10 噴射ノズル
14 羽根車
15 円盤部
16 羽根
27 ガイド部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Airflow classifier 2 Classifier 2a Upper surface 3 Casing 6 Fine powder discharge port 8 Coarse powder discharge port 10 Injection nozzle 14 Impeller 15 Disk part 16 Blade 27 Guide member

Claims (4)

中央に向かって次第に高くなる円錐状の上面(2a)をもつ分級板(2)と、その分級板(2)を収容して分級板(2)の上方に分級室(9)を形成するケーシング(3)と、前記分級室(9)内に気体と原料粉体の固気混合流体を噴射して分級室(9)内に旋回気流を形成する噴射ノズル(10)と、前記分級板(2)の中央に開口する微粉排出口(6)と、前記分級板(2)の外周に沿って開口する粗粉排出口(8)とを有する気流式分級機において、
前記分級室(9)内に、高速回転した状態で前記旋回気流の中央部から気体を吸い込んで旋回気流の外周部に送り出す羽根車(14)を前記分級板(2)の上方に間隔をおいて同軸に設けたことを特徴とする気流式分級機。
A classification plate (2) having a conical upper surface (2a) that gradually increases toward the center, and a casing that accommodates the classification plate (2) and forms a classification chamber (9) above the classification plate (2) (3), an injection nozzle (10) for injecting a solid-gas mixed fluid of gas and raw material powder into the classification chamber (9) to form a swirling airflow in the classification chamber (9), and the classification plate ( 2) In the airflow classifier having a fine powder outlet (6) that opens in the center of (2) and a coarse powder outlet (8) that opens along the outer periphery of the classification plate (2).
In the classification chamber (9), an impeller (14) that sucks gas from the central part of the swirling airflow and sends it to the outer peripheral part of the swirling airflow while rotating at high speed is spaced above the classification plate (2). And an airflow classifier characterized by being provided coaxially.
前記羽根車(14)の外径側に、前記羽根車(14)から径方向外方に送り出される気体を下方に案内して前記粗粉排出口(8)よりも径方向内側に導く環状のガイド部材(27)を設けた請求項1に記載の気流式分級機。   On the outer diameter side of the impeller (14), an annular gas guided radially outward from the impeller (14) is guided downward and guided radially inward from the coarse powder outlet (8). The airflow classifier according to claim 1, further comprising a guide member (27). 前記分級室(9)を外気が流入しないように外気から遮断した請求項1または2に記載の気流式分級機。   The airflow classifier according to claim 1 or 2, wherein the classification chamber (9) is blocked from outside air so that outside air does not flow in. 前記羽根車(14)が、前記分級板(2)の上方に間隔をおいて同軸に対向配置された回転駆動される円盤部(15)と、その円盤部(15)の下面に固定された複数の羽根(16)とからなる請求項1から3のいずれかに記載の気流式分級機。   The impeller (14) is fixed to the lower surface of the disc portion (15), and a rotationally driven disc portion (15) disposed coaxially and opposed above the classification plate (2). The airflow classifier according to any one of claims 1 to 3, comprising a plurality of blades (16).
JP2011226638A 2011-10-14 2011-10-14 Airflow classifier Expired - Fee Related JP5820684B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011226638A JP5820684B2 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Airflow classifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011226638A JP5820684B2 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Airflow classifier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013085992A true JP2013085992A (en) 2013-05-13
JP5820684B2 JP5820684B2 (en) 2015-11-24

Family

ID=48530496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011226638A Expired - Fee Related JP5820684B2 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Airflow classifier

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5820684B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109604159A (en) * 2019-01-24 2019-04-12 袁鼎山 Corn mentions skin machine
CN111940295A (en) * 2020-08-05 2020-11-17 重庆新申世纪新材料科技有限公司 Novel material powder grading production device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB825272A (en) * 1957-03-08 1959-12-16 Bahco Ab Improvements in and relating to centrifugal classifiers
JPS5488980U (en) * 1977-12-07 1979-06-23
JPH02119981A (en) * 1988-10-28 1990-05-08 Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd Classifier for particulate matter
JPH11138103A (en) * 1997-11-06 1999-05-25 Nippon Pneumatic Mfg Co Ltd Pneumatic classifier
JPH11216426A (en) * 1998-02-02 1999-08-10 Ricoh Co Ltd Air classifier
JP2010149090A (en) * 2008-12-26 2010-07-08 Nippon Pneumatic Mfg Co Ltd Air flow classifier

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB825272A (en) * 1957-03-08 1959-12-16 Bahco Ab Improvements in and relating to centrifugal classifiers
JPS5488980U (en) * 1977-12-07 1979-06-23
JPH02119981A (en) * 1988-10-28 1990-05-08 Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd Classifier for particulate matter
JPH11138103A (en) * 1997-11-06 1999-05-25 Nippon Pneumatic Mfg Co Ltd Pneumatic classifier
JPH11216426A (en) * 1998-02-02 1999-08-10 Ricoh Co Ltd Air classifier
JP2010149090A (en) * 2008-12-26 2010-07-08 Nippon Pneumatic Mfg Co Ltd Air flow classifier

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109604159A (en) * 2019-01-24 2019-04-12 袁鼎山 Corn mentions skin machine
CN111940295A (en) * 2020-08-05 2020-11-17 重庆新申世纪新材料科技有限公司 Novel material powder grading production device
CN111940295B (en) * 2020-08-05 2022-07-15 重庆新申世纪新材料科技有限公司 Material powder grading production device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5820684B2 (en) 2015-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5849951B2 (en) Jet mill
JP2020075235A (en) Agitator ball mill and method for operating agitator ball mill
JP5820684B2 (en) Airflow classifier
JP4907655B2 (en) Airflow classifier and classification plant
JP5177610B2 (en) Cement clinker grinding equipment
JP2004188368A (en) Grinding method
CN107233983B (en) Dry type crushing device
JP2004351286A (en) Milling method
JP2011062647A (en) Pulverizing apparatus
KR101513054B1 (en) Two stage vertical centrifugal classifier
JP4747130B2 (en) Powder classifier
JP6592753B1 (en) Roll mill
JP2018202303A (en) Powder classifier and classification system
CN110740815B (en) Biomass grinding machine
JP5075584B2 (en) Crusher
CN204380832U (en) A kind of New-type vertical mill
JP2016083638A (en) Vertical roller mill
JP5468803B2 (en) Crusher
JP7009349B2 (en) Crushing device with classification function and crushing method of the object to be processed
JP3632425B2 (en) Airflow classifier
JP4889345B2 (en) Operation method of airflow crusher
JP2009095717A (en) Crusher
JP4503338B2 (en) Raw material charging method and raw material charging apparatus for airflow type fine grinding machine
JP2012115819A (en) Crusher
KR20000007090A (en) centrifugal classifier in crusher system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140905

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20140905

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150612

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150616

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150817

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150908

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151005

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5820684

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees