JP2015186797A - 細粒物の研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】細粒物の表面に付着した物質や細粒物の表面における角部を取り除く研磨を行うための細粒物の研磨装置を提供する。
【解決手段】細粒物の研磨装置を、上部に内部円周方向に向けて細粒物を含む原水の圧力水を噴射させるフィード口1aが設けられており底部が閉塞されている円筒状のフィードチャンバー１と、該チャンバー１の下部の外周面に設けられた開口部1bより噴出された前記原水が衝突する衝突板2aが内面に設けられており回転円筒体用駆動部３により回転せしめられる回転円筒体２と、さらに、フィードチャンバー１の下方に、円盤面上に外周に向けて放射状に形成された複数の噴出口4aを有する拡散円盤４と、この外周を覆う位置に設けられた環状の反発板6aと、拡散円盤４の外周に配置された複数の打撃片4cと、から成る構造とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、細粒物の表面に付着した物質や細粒物の表面における角部を取り除く研磨を行うための細粒物の研磨装置に関するものである。

近年、六価クロムのような重金属に汚染された工場跡地の土壌中の細粒物から重金属を取り除くための洗浄研磨や、放射能で汚染された土壌中の細粒物から放射能物質を取り除くための洗浄研磨や、製鉄の圧延工程で発生する圧延スラッジから油分や錆や異物を取り除くための洗浄研磨や、砕砂の表面における角部を取り除く研磨のように、細粒物を研磨する必要性が高まってきている。

このような必要性に答えるものとして、例えば砕砂の表面における角部を取り除く装置として、内部に攪拌室が設けられた筒状ドラムと、該筒状ドラムを回転駆動する可変速駆動手段と、上記攪拌室内に収容される媒体石とを備え、上記筒状ドラム内に原砂と水とを供給し上記媒体石の攪拌作用により高品質砕砂を生成して排出するようにしたコンクリート用砕砂製造装置において、このコンクリート用砕砂製造装置は、上記筒状ドラムの供給側に筒状ドラムと同芯に連結され且つ筒状ドラムと対向する側の端部に円形の入口開口を有する筒状本体と、この筒状本体の内周における上記筒状ドラムとの境界部に上記入口開口と同程度の高さとなるように径方向内向きに突設された環状の仕切り板と、上記入口開口を介して筒状本体内に挿入されこの筒状本体内に原砂と水とを混合状態で供給するシュート部材とからなる減水装置を備えたことを特徴とするコンクリート用砕砂製造装置（例えば、特許文献１参照。）や、全体が回転する球状のドラムを有し該ドラムは複数のドラムを連接させ、ドラム内部が回転方向に区画され球状の一部を形成した撹拌室であって、該攪拌室には磨砕材を挿入し、前記回転するドラムの壁面には砕砂を移動させ攪拌するスクリューコンベヤの羽根のような斜行した移送羽根が設けられ、該攪拌室の回転軸に対しては円筒状のスクリーンによって区画され前記磨砕材を攪拌室に保持するとともに、該スクリーンは球状のドラムの回転軸に平行な複数の棒を円筒状に配列して該平行な棒の間隔をスクリーンの空間間隔とし、該スクリーンの空間間隔は砕砂が出入り自由で磨砕材の出入りを阻止する大きさに設定され、前記各球状のドラムの出口側には排出側を下方に傾斜したシュートを設け、該シュートの供給側の上端部の位置を調整する調整手段を設け、該シュートの供給側の上端部は球状の各ドラムの内側の適所にまで延びていることを特徴とする砕砂製造装置（例えば、特許文献２参照。）がある。

ここで、特許文献１のコンクリート用砕砂製造装置は、筒状ドラム内で原砂と水と媒体石とを攪拌することによって、あたかも川のように原砂が上流から下流に向かって移動する際に石によって表面を削られるのと同様な現象を期待した装置であるが、原砂と水と媒体石とが投入された筒状ドラムを回転駆動しなければならないので大きな動力を必要とするばかりでなく、媒体石も磨耗するので効率が悪いという欠点があった。
また、特許文献２の砕砂製造装置は、複数の連接された球形ドラム内に円筒状のスクリーンが固定されていてこの円筒状のスクリーンの外側にはセラミック成分を主体とする磨砕材が挿入されており、スクリーン内に投入された砕砂と水とをスクリーン及び球状ドラムと共に回転駆動しなければならないので大きな動力を必要とするばかりでなく、磨砕材も磨耗するので効率が悪いという欠点があった。

特許第２９６４１３３号公報 特許第５３０７３６３号公報

本発明は前記した特許文献１及び２のように重量の大きなドラムを回転させるのではなく、また原砂と原水と以外に媒体石や磨砕材を使用することもなく、容易且つ安価に製造でき、効率も良い細粒物の研磨装置を提供することを課題とする。

本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、上方の開口部から落下した細粒物が混合された原水を外周に向けて放射状に形成された噴出口から放射状に噴出させるための拡散円盤用駆動部により回転せしめられる拡散円盤と、該拡散円盤の噴出口から噴出された細粒物が混合された原水を受け止める反発板が内周面に設けられていて該反発板に接触した細粒物が混合された原水を下方に落下させるアンダーカバーとから成る構造にすればよいことを究明して本発明を完成した。

即ち、本発明の細粒物の研磨装置は、
上方からの細粒物を含む原水を受ける円盤面、および、該円盤面上に外周に向けて放射状に形成された複数の案内部を有する拡散円盤と、
前記拡散円盤を回転せしめる拡散円盤用駆動部と、
前記円盤面を含む面上において、前記円盤面の外周から一定間隔を空けて当該円盤面の外周を覆う位置に設けられた環状の反発部材と、を備えることを特徴とする。

このような構成であれば、上方の開口部から落下した細粒物は原水と共に拡散円盤に外周に向けて放射状に形成された噴出口などの案内部から遠心力を付与されて放射状に噴出されてアンダーカバーの反発板に受け止められて研磨されその速度が急減した状態で続いて拡散円盤に外周に向けて放射状に形成された噴出口から遠心力を付与されて放射状に噴出されて来る細粒物と衝突して研磨されるという、複数の研磨工程が加味される。

更に、前記拡散円盤の円盤面の外周から前記反発部材までの間隔の下方に、前記円盤面の外周に沿って複数の打撃片を配置することが好ましい。この構成によれば、研磨装置は、反発部材の内周面に衝突した細粒物を更に複数の打撃片に衝突せしめることができる。
また、前記複数の打撃片は、前記拡散円盤の下面に固定され、前記円盤面の外周よりも外側へ突出する先端部を有していることが好ましい。この構成によれば、複数の打撃片は拡散円盤と一体で回転するので、打撃片への細粒物の衝突力が増し加わる。
更に、前記拡散円盤の下方に、当該拡散円盤と平行に設けられた１段または複数段の回転円盤を備え、前記回転円盤には、その外周に沿って配置された複数の打撃片が固定されていることが好ましい。この構成によれば、拡散円盤の打撃片による細粒物の研磨作用が、その下方の回転円盤の打撃片によって複数回に渡って繰り返されることになり、細粒物の研磨効率は更に高まり、良好な形状の細粒物が得られる。

また、本発明者らは、細粒物の研磨装置を、上部に内部円周方向に向けて細粒物が混合された原水の圧力水を噴射させるフィード口が設けられており底部が閉塞されている円筒状のフィードチャンバーと、該フィードチャンバーの下部の外周面に設けられた開口部より噴出された細粒物が混合された原水が衝突する衝突板が内面に設けられており回転円筒体用駆動部により回転せしめられる回転円筒体とから成る構造にすればよいことを究明して本発明を完成したのである。

即ち本発明は、上部に内部円周方向に向けて細粒物が混合された原水の圧力水を噴射させるフィード口が設けられており底部が閉塞されている円筒状のフィードチャンバーと、該フィードチャンバーの下部の外周面に設けられた開口部より噴出された細粒物が混合された原水が衝突する衝突板が内面に設けられており回転円筒体用駆動部により回転せしめられる底部に底部開口部が設けられている回転円筒体とから成ることを特徴とする細粒物の研磨装置である。

また、フィードチャンバーのフィード口がシムが取り付けられているフィード口であると、このフィード口で原水が圧縮されて細粒物同士が接触して研磨されると共に細粒物が混合された圧力水を所望の流速になるように調整することができて好ましく、回転円筒体を回転駆動する回転円筒体用駆動部が正転と逆転との切替及び回転速度の変更が可能な駆動部であると、細粒物の大きさや材質に応じて本発明装置の運転状態を変更することができて好ましい。
そして、拡散円盤を回転せしめる拡散円盤用駆動部と回転円筒体を回転せしめる回転円筒体用駆動部とが同一の駆動部であると、一つの駆動部で拡散円盤と回転円筒体とを回転せしめることができるので、効率も良いのである。

本発明に係る細粒物の研磨装置は、上方の開口部から落下した細粒物が混合された原水を外周に向けて放射状に形成された噴出口から放射状に噴出させるための拡散円盤用駆動部により回転せしめられる拡散円盤と、該拡散円盤の噴出口から噴出された細粒物が混合された原水を受け止める反発板が内周面に設けられていて該反発板に接触した細粒物が混合された原水を下方に落下させるアンダーカバーとを更に備えていると、上方の開口部から落下した細粒物は原水と共に拡散円盤に外周に向けて放射状に形成された噴出口から遠心力を付与されて放射状に噴出されてアンダーカバーの反発板に受け止められて研磨されその速度が急減した状態で続いて拡散円盤に外周に向けて放射状に形成された噴出口から遠心力を付与されて放射状に噴出されて来る細粒物と衝突して研磨されるという、複数の研磨工程を更に経る構造であるから、効率良く研磨されるのである。

また、本発明に係る細粒物の研磨装置は、上部に内部円周方向に向けて細粒物が混合された原水の圧力水を噴射させるフィード口が設けられており底部が閉塞されている円筒状のフィードチャンバーと、該フィードチャンバーの下部の外周面に設けられた開口部より噴出された細粒物が混合された原水が衝突する衝突板が内面に設けられており回転円筒体用駆動部により回転せしめられる底部に底部開口部が設けられている回転円筒体とから成る構造であるから、研磨される細粒物は円筒状のフィードチャンバーのフィード口から原水に混合されて圧力水となってフィードチャンバーの内周に沿って螺旋状に移動する過程でフィードチャンバーの内壁と接触することにより研磨され、フィードチャンバーの下部の外周面に設けられた開口部より噴出される際に原水の圧縮作用で細粒物間の接触で研磨され、フィードチャンバーの下部の外周面に設けられた開口部より噴出されて回転円筒体の内面に設けられている衝突板に衝突することにより研磨されると共に衝突して跳ね返った細粒物とフィードチャンバーの下部の外周面に設けられた開口部より噴出された細粒物とが衝突して研磨されるという、複数の研磨工程を経る構造であるから、効率良く研磨されるのである。

また、フィードチャンバーのフィード口がシムが取り付けられているフィード口であると、このフィード口で原水が圧縮されて細粒物同士が接触して研磨されると共に細粒物が混合された圧力水を所望の流速になるように調整することができて好ましく、回転円筒体を回転駆動する回転円筒体用駆動部が正転と逆転との切替及び回転速度の変更が可能な駆動部であると、例えばフィードチャンバーの下部の外周面に設けられた開口部より噴出された細粒物の噴出方向と回転円筒体の内面に設けられている衝突板の回転方向とが対向する方向となるように回転円筒体用駆動部で回転円筒体が回転せしめられると、細粒物の衝突板への衝突力が強くなって研磨効率が高くなるのであり、細粒物の大きさや材質に応じて本発明装置の運転状態を変更することができるのである。
そして、拡散円盤を回転せしめる拡散円盤用駆動部と回転円筒体を回転せしめる回転円筒体用駆動部とが同一の駆動部であると、一つの駆動部で拡散円盤と回転円筒体とを回転せしめることができるので、効率も良いのである。

本発明に係る細粒物の研磨装置の第一実施形態の要部を断面で示す説明図である。 本発明に係る細粒物の研磨装置のフィードチャンバーのシムが取り付けられているフィード口の断面説明図である。 本発明に係る細粒物の研磨装置の第二実施形態の要部を断面で示す説明図である。 図３の本発明に係る細粒物の研磨装置における拡散円盤の平面図である。 本発明に係る細粒物の研磨装置の第三実施形態の要部を断面で示す説明図である。 本発明に係る細粒物の研磨装置の第四実施形態を断面で示す説明図である。 図６の装置における拡散円盤の平面図であり、フィードチャンバーとの位置関係および反発板との位置関係を示す図である。 本発明に係る細粒物の研磨装置の第五実施形態を断面で示す説明図である。 本発明に係る細粒物の研磨装置の第六実施形態を断面で示す説明図である。

以下、図面を用いて本発明に係る細粒物の研磨装置について詳細に説明する。図１に示す第一実施形態において、１は、上部に内部円周方向に向けて細粒物が混合された原水の圧力水を噴射させるフィード口1aが設けられており、底部が閉塞されている下部の外周面に開口部1bが設けられている円筒状のフィードチャンバーである。このフィードチャンバー１は、チャンバーサポート1c等により固定されている。

このフィードチャンバー１のフィード口1aは、図２に示すようにシム1aaが取り付けられていると、このフィード口1aで原水が圧縮されて細粒物同士が接触して研磨されると共に細粒物が混合された原水を所望の流速になるように調整することができて好ましい。

２はフィードチャンバー１の下部の外周面に設けられた開口部1bより噴出された細粒物が混合された原水が衝突する衝突板2aが内面に設けられており回転円筒体用駆動部３により回転せしめられる回転円筒体である。この回転円筒体２を回転駆動する回転円筒体用駆動部３が正転と逆転との切替及び回転速度の変更が可能な駆動部であると、例えばフィードチャンバー１の下部の外周面に設けられた開口部1bより噴出された細粒物の噴出方向と回転円筒体２の内面に設けられている衝突板2aの回転方向とが対向する方向となるように回転円筒体用駆動部３で回転円筒体２が回転せしめられると、細粒物の衝突板2aへの衝突力が強くなって研磨効率が高くなるのであり、細粒物の大きさや材質に応じて本発明装置の運転状態を変更することができるのである。

図３に示す第二実施形態において、４は回転円筒体２の内面に設けられている衝突板2aに衝突して回転円筒体２の底部開口部2bから落下した細粒物が混合された原水を外周に向けて放射状に形成された複数の噴出口4aから放射状に噴出させるための拡散円盤用駆動部５により回転せしめられる拡散円盤である。尚、図５に示した実施例では、回転円筒体２を回転せしめる回転円筒体用駆動部３と拡散円盤４とを回転せしめる拡散円盤用駆動部５が、回転円筒体２と拡散円盤４とが一体となっているので一つの駆動部で拡散円盤４と回転円筒体２とを回転せしめることができるから効率も良いのである。

６は拡散円盤４の噴出口4aから噴出された細粒物が混合された原水を受け止める反発板6aが内周面に設けられていてこの反発板6aに接触した細粒物が混合された原水を下方に落下させるためのアンダーカバーである。

本発明に係る細粒物の研磨装置を使用するには、研磨すべき細粒物を原水に混合して圧力水として円筒状のフィードチャンバー１のフィード口1aからフィードチャンバー１の内周に向けて噴射すると、細粒物が混合された原水の圧力水はフィードチャンバー１の内周に沿って螺旋状に移動する過程でフィードチャンバーの内壁と接触することにより研磨される。また、フィードチャンバー１のフィード口1aがシム1aaが取り付けられている構造であると、このフィード口1aで原水が圧縮されて細粒物同士が接触して研磨されると共に細粒物が混合された原水を所望の流速になるように調整することができて好ましい。

そして、フィードチャンバー１の下部の外周面に設けられた開口部1bより細粒物が混合された原水の圧力水が噴出される際に原水の圧縮作用で細粒物間の接触で研磨され、次いで細粒物が混合された原水がフィードチャンバー１の下部の外周面に設けられた開口部1bより噴出されて回転円筒体２の内面に設けられている衝突板2aに衝突することにより研磨されると共に衝突して跳ね返った細粒物とフィードチャンバー１の下部の外周面に設けられた開口部1bより噴出された細粒物とが衝突して研磨された後、回転円筒体２の底部開口部2bから落下する。ここで、回転円筒体２を回転駆動する回転円筒体用駆動部３が正転と逆転との切替及び回転速度の変更が可能な駆動部であると、例えばフィードチャンバー１の下部の外周面に設けられた開口部1bより噴出された細粒物の噴出方向と回転円筒体２の内面に設けられている衝突板2aの回転方向とが対向する方向となるように回転円筒体用駆動部３で回転円筒体２が回転せしめられると、細粒物の衝突板2aへの衝突力が強くなって研磨効率が高くなるのであり、細粒物の大きさや材質に応じて本発明装置の運転状態を変更することができるのである。

かくして回転円筒体２の底部開口部2bから落下した細粒物は、図１に示す態様の場合には、原水と共に落下して、例えば特許第４８１８８７６号に開示されている「分級機」に投入されて所望以上の粒度の細粒物が原水と分離されて取り出されるのである。

また、図３に示す第二実施形態、及び図５に示す第三実施形態のように、回転円筒体２の底部開口部2bから落下した細粒物が混合された原水を外周に向けて放射状に形成された噴出口4aから放射状に噴出させるための拡散円盤用駆動部５により回転せしめられる拡散円盤４と、拡散円盤４の噴出口4aから噴出された細粒物が混合された原水を受け止める反発板6aが内周面に設けられていてこの反発板6aに接触した細粒物が混合された原水を下方に落下させるアンダーカバー６とを更に備えている構造の場合には、原水と共に拡散円盤４上で外周に向けて放射状に形成された複数の噴出口4aから遠心力を付与されて放射状に噴出されてアンダーカバー６の反発板6aに受け止められて研磨されその速度が急減した状態で落下して、例えば特許第４８１８８７６号に開示されている「分級機」に投入されて所望以上の粒度の細粒物が原水と分離されて取り出されるのである。

このように本発明に係る細粒物の研磨装置は、従来の特許文献１及び２のように重量物であるドラム全体を回転させるのではなく、回転円筒体２だけを、拡散円盤４が存在する場合には回転円筒体２および拡散円盤４を、回転させる簡単な構造であるので大きな動力を必要とせず、媒体石や磨砕材を使用する必要がないにも拘らず、フィードチャンバー１のフィード口1aがシム1aaが取り付けられていると、このフィード口1aで原水が圧縮されて細粒物同士が接触して研磨され、フィードチャンバー１のフィード口1aからフィードチャンバー１内に原水に細粒物が混合された圧力水が噴射されると、細粒物が混合された原水の圧力水はフィードチャンバー１の内周に沿って螺旋状に移動する過程でフィードチャンバー１の内壁と接触することにより研磨され、フィードチャンバー１の下部の外周面に設けられた開口部1bより噴出される際に原水の圧縮作用で細粒物間の接触で研磨され、フィードチャンバー１の下部の外周面に設けられた開口部1bより噴出されて回転円筒体２の内面に設けられている衝突板2aに衝突することにより研磨されると共に衝突して跳ね返った細粒物とフィードチャンバー１の下部の外周面に設けられた開口部1bより噴出された細粒物とが衝突して研磨されるのである。

更に、回転円筒体２の底部開口部2bから落下した細粒物が混合された原水を外周に向けて放射状に形成された噴出口4aから放射状に噴出させるための拡散円盤用駆動部５により回転せしめられる拡散円盤４と、拡散円盤４の噴出口4aから噴出された細粒物が混合された原水を受け止める反発板6aが内周面に設けられていてこの反発板6aに接触した細粒物が混合された原水を下方に落下させるアンダーカバー６とを更に備えている構造の場合には、回転円筒体２の内面に設けられている衝突板2aに衝突して回転円筒体２の底部開口部2bから落下した細粒物は原水と共に拡散円盤４に外周に向けて放射状に形成された噴出口4aから遠心力を付与されて放射状に噴出されてアンダーカバー６の反発板6aに受け止められて研磨されその速度が急減した状態で続いて拡散円盤４に外周に向けて放射状に形成された噴出口4aから遠心力を付与されて放射状に噴出されて来る細粒物と衝突して研磨されるという、複数の研磨工程を経る構造であるから、効率良く研磨されるのである。

そして、フィードチャンバー１のフィード口1aがシム1aaが取り付けられている構造であると、このフィード口1aで原水が圧縮されて細粒物同士が接触して研磨されると共に細粒物が混合された原水を所望の流速になるように調整することができ、回転円筒体２を回転駆動する回転円筒体用駆動部３が正転と逆転との切替及び回転速度の変更が可能な駆動部であると、例えばフィードチャンバー１の下部の外周面に設けられた開口部1bより噴出された細粒物の噴出方向と回転円筒体２の内面に設けられている衝突板2aの回転方向とが対向する方向となるように回転円筒体用駆動部３で回転円筒体２が回転せしめられると、細粒物の衝突板2aへの衝突力が強くなって研磨効率が高くなるのであり、細粒物の大きさや材質に応じて本発明装置の運転状態を変更することができるのである。

図６に示す第四実施形態に係る研磨装置は、上記実施形態と同様の拡散円盤４を有するもので、この拡散円盤４の外周の複数個所に取り付けられた打撃片4cに特徴を有する。

研磨装置の主な構成は、図５の研磨装置と同様であり、細部について説明を加える。図６のように、フィードチャンバー１は、小径筒状の内壁部11、大径筒状の外壁部12、天板13、および、底板14を有し、サポート1cに固定される。内壁部11と外壁部12は同軸に配置され、縦型円筒状の室（チャンバー）を形成する。この円筒状の室の上下端は、環状の天板13および底板14によって、各々塞がれる。外壁部12の側面上部には、フィード口1aに連通する開口がある。細粒物が混合された原水（以降、単に原水と呼ぶ。）は、フィード口1aからチャンバー内に噴射され、円筒状の室内を図６に示すように螺旋状に流れ落ちる。

外壁部12の側面下部には、複数の開口部1bがある。図７に、例として３箇所に形成された開口部1bを含む横断面を示す。開口部1bは、外壁部12よりも外側に突出するノズル状に形成される。なお、外壁部12の内周面の下部は、開口部1bに向けて部分的に平坦な面を有する。このため、チャンバー内の下方において原水は、開口部1bに向けて接線方向に直進し、旋回時の流速のまま開口部1bから噴出される。

回転円筒体２は、図６のように、外壁部12よりも大径円筒の衝突板2aと、この衝突板2aを支持する支持部材21と、環状の天板22とから構成される。図７に、フィードチャンバー１の開口部1bと衝突板2aの位置関係を示す。開口部1bは、外壁部12の一部が外向きに突出したノズル状に形成されているため、他の部分よりも衝突板2aまでの隙間が狭くなっている。その分、衝突板2aへの原水の衝突力が高まる。外壁部12と衝突板2aとの隙間の上方は、環状の天板22によって塞がれており、衝突板2aに衝突した原水は、全部が下方の開口部2bへ落下する。なお、回転円筒体２は、後述する拡散円盤４に取り付けられており、拡散円盤４と一体で回転する。回転円筒体２が回転するため、固定されたフィードチャンバー１から噴出される原水は、衝突板2aの同一箇所に衝突することがなく、局所的な摩耗を回避できる。

拡散円盤４は、図６のように、回転円筒体の開口部2bの下方に回転自在に設けられる。拡散円盤４の上面には、その外周に沿って等間隔に複数の仕切部材4b（例えば１２枚）が設けられる。上記の回転円筒体２は、これらの仕切部材4bの上に固定される。そのため、拡散円盤４を側方から見ると、隣り合う仕切部材4bで仕切られた空間が１つの噴出口4aを形成し、円盤の外周に沿って複数の噴出口4aが並ぶように見える。回転円筒体２からの原水は、回転する拡散円盤４の上面に落ちて、遠心力によって円盤の外周方向に移動する。そして、原水は、何れかの噴出口4aを通って、放射状に噴出される。なお、噴出口4aを形成する仕切部材4bは、本発明に係る放射状に形成された複数の案内部に該当する。案内部としては、仕切部材4bに限られず、放射状に形成した溝部や、筒状部材を用いてもよい。

アンダーカバー６は、上記の回転円筒体２および拡散円盤４を丸ごと覆うように設けられ、サポート1cに固定される。アンダーカバー６内には、噴出口4aに対向する位置に反発板6aが設けられる。反発板6aは、拡散円盤４よりも大径筒状で、拡散円盤４の外周を一巡して配置される。

本実施形態において特徴的なことは、拡散円盤４の下面に、外周に沿って固定された複数の打撃片4cを有することである。打撃片4cの一部は、拡散円盤４から外側へ突出するように固定される。つまり、研磨装置は、拡散円盤４と反発板6aとの隙間の下方に、拡散円盤４の外周に沿って複数個所に配置された複数の打撃片4cを有する。図７に、拡散円盤の噴出口4a、打撃片4cおよび反発板6aの位置関係を示す。打撃片4cの突出量は、先端部が反発板6aに接触しない程度に、設定される。ここでは一例として、打撃片4cと仕切部材4bとを同数にして、平面視で拡散円盤４の同じ位置に両者を取り付けた場合を示す。なお、本実施形態では複数の打撃片4cを拡散円盤４の外周に沿って等間隔に配置したが、不規則な間隔で配置してもよい。

原水中の細粒物は、拡散円盤４の噴出口4aから噴出されて反発板6aに衝突する。ここで速度が急減して下方に落下するが、その際に、後方から噴出される細粒物とも衝突する。このような衝突を繰り返した細粒物は、更に、拡散円盤４から突出する打撃片4cにも衝突する。速度が急減している細粒物が、拡散円盤４と一体で高速に旋回する打撃片4cと衝突することで、細粒物の研磨効率は更に高まり、良好な形状の細粒物が得られる。

本実施形態では、打撃片4cが拡散円盤４と一体で回転する場合の構成を説明したが、これに代えてアンダーカバー６などの固定された部材に打撃片4cを固定してもよい。または、拡散円盤４とは独立して回転できる円盤を、拡散円盤４の下方に設けて、この円盤に打撃片4cを取り付けてもよい。この場合、打撃片4cを拡散円盤４よりも高速で回転させたり、逆方向に回転させたりできるので、細粒物の研磨状態を調整し易くなる。

例えば、図６の研磨装置に、後述する図８と同様に、複数段の回転円盤を設けてもよい。本実施形態の回転シャフト７を拡散円盤４の下方まで延長したものに交換し、拡散円盤４と平行に、複数段の回転円盤を回転シャフト７に取り付ける。これらの回転円盤は拡散円盤４と一体で回転する。それぞれの回転円盤の外周部分に複数の打撃片4cを固定する。追加する回転円盤は一段でもよいし、二段、三段と増設してもよい。

ここで、拡散円盤４の回転機構について説明する。拡散円盤４は、円筒状のフィードチャンバー１の中心軸を貫通して設けられた回転シャフト７の下端に固定される。また、フィードチャンバー１の内側壁部11には、筒状のスリーブ部材71が嵌め込まれ、このスリーブ部材71の内側にベアリングが配置され、回転シャフト７を回転自在に支持する。回転シャフト７の上端には、プーリー72が固定されており、駆動部（モーター）３，５によるベルト伝達駆動でシャフト７が回転するようになっている。

図８に示す第五実施形態に係る研磨装置は、円筒状のフィードチャンバー101の内壁部111に内向きの開口部（ノズル）1dが形成されること、および、回転シャフト107の外周に衝突板2cが設けられることに特徴を有する。また、拡散円盤４の他に、打撃片4cを支持する複数の回転円盤41,42が設けられることに特徴を有する。

フィードチャンバー101は、サポート1c上に固定されている。チャンバー101の上部には、筒状のスリーブ171が嵌め込まれ、このスリーブ171の内側にベアリングが配置され、回転シャフト107の上部を回転支持する。フィードチャンバー101の内向きの開口部1dは、回転シャフト107に取り付けられた筒状の衝突板2cに向けて、原水を噴出する。衝突板2cが回転シャフト107と一体で回転するため、固定されたフィードチャンバー１から噴出される原水は、衝突板2aの同一箇所に集中しない。また、回転シャフト107は、その上部のみがスリーブ171で回転支持されるため、衝突板2cに衝突した原水は、チャンバー101と衝突板2cとの隙間（開口部）を通って、下段に設けられた拡散円盤４上に落ちる。

拡散円盤４は、回転シャフト107に取り付けられ、正・逆方向に適宜回転する。拡散円盤４の上面に落下した原水は、遠心力の作用で外周に移動し、放射状に形成された噴出口4aから外向きに噴出される。サポート1cに固定された筒状の反発板6aは、拡散円盤４のすべての噴出口4aに対向する位置に設けられる。拡散円盤４の下面には、外周に沿って等間隔に固定された複数の打撃片4cが取り付けられる。

本実施形態において特徴的なことは、回転シャフト107が拡散円盤４の下方まで延びており、回転シャフト107に更に複数の回転円盤41,42が取り付けられ、それぞれの回転円盤41,42に打撃片4cが設けられることである。すなわち、拡散円盤４に設けられた打撃片4cを一段目とすると、その下方に、二段目、三段目、というように複数段の打撃片4cが設けられる。回転円盤41,42の直径は、これらを収納するアンダーカバー６の大きさに合わせて、徐々に小さくするとよい。研磨状態に応じて回転円盤の段数を増減させるとよい。これによって、拡散円盤４の打撃片4cによる細粒物の研磨作用が、複数回に渡って繰り返されることになり、細粒物の研磨効率は更に高まり、良好な形状の細粒物が得られる。

なお、本実施形態では、拡散円盤４の下方に配置した回転円盤41,42が回転シャフト107に固定され、拡散円盤４と回転円盤41,42とが一体で回転する場合を説明した。しかし、回転シャフト107とは独立の駆動機構による別の回転シャフトを設けて、回転円盤41,42を拡散円盤４とは別々に回転制御できるようにしてもよい。

図９は、第六実施形態に係る研磨装置を示す。本実施形態では、円筒状のフィードチャンバーに代えて、複数のノズル８を用いる。ノズル８は、回転円筒102の周囲に取り付けら得た衝突板2dに向けて放射状に配置され、その先端が斜め下を向く。そして、筒状の衝突板2dの外周面に向かって、ポンプ圧送された原水を放出する。

回転円筒102は、サポート1eによって回転自在に支持され、駆動部３，５の動力で回転する。回転円筒102の下部には、拡散円盤４が取り付けられる。拡散円盤４の上面には、複数の仕切部材4bによって複数の噴出口4aが形成される。なお、サポート1eは、これらノズル８、回転円筒102および拡散円盤４を丸ごと覆う上カバーの役目もする。サポート1eの内面には、すべての噴出口4aに対向するように、筒状の反発板6aが固定される。

回転円筒102の衝突板2dに衝突した原水は、回転する拡散円盤４の上面に落ちて、遠心力によって円盤の外周方向に移動する。そして、原水は、何れかの噴出口4aを通って、放射状に噴出される。噴出された原水は反発板6aに衝突し、アンダーカバー6を落下して回収口へ送られる。

このように本発明に係る細粒物の研磨装置は、大きな動力を必要とせず、一つの装置内に多数の細粒物の研磨工程を有しており、細粒物の大きさや種類に応じてその研磨効率を調整できるのであり、その工業的価値の非常に大きなものである。

１，101 フィードチャンバー
1a フィード口
1aa シム
1b,1d 開口部
1c,1e サポート
２,102 回転円筒体
2a,2c,2d 衝突板
2b 底部開口部
３ 回転円筒体用駆動部
４ 拡散円盤
4a 噴出口
4c 打撃片
41,42,43 回転円盤
５ 拡散円盤用駆動部
６ アンダーカバー
6a 反発板
７,107 回転シャフト
８ ノズル

Claims (8)

1. 上方からの細粒物を含む原水を受ける円盤面、および、該円盤面上に外周に向けて放射状に形成された複数の案内部を有する拡散円盤と、
   前記拡散円盤を回転せしめる拡散円盤用駆動部と、
   前記円盤面を含む面上において、前記円盤面の外周から一定間隔を空けて当該円盤面の外周を覆う位置に設けられた環状の反発部材と、
   を備えることを特徴とする細粒物の研磨装置。
2. 請求項１記載の装置において、更に、前記円盤面の外周から前記反発部材までの間隔の下方において、前記円盤面の外周に沿って配置された複数の打撃片を備えることを特徴とする細粒物の研磨装置。
3. 請求項２記載の装置において、前記複数の打撃片は、前記拡散円盤の下面に固定され、前記円盤面の外周よりも外側へ突出する先端部を有することを特徴とする細粒物の研磨装置。
4. 請求項３記載の装置において、更に、前記拡散円盤の下方に平行に設けられた１段または複数段の回転円盤を備え、
   前記回転円盤には、当該回転円盤の外周に沿って配置された複数の打撃片が固定されていることを特徴とする細粒物の研磨装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の装置において、更に、前記拡散円盤の上方に、円筒状の室からなるフィードチャンバーと、前記フィードチャンバーからの原水の衝突を受ける環状の衝突板と、を備え、
   前記フィードチャンバーは、上部に内部円周方向に向けて前記原水の圧力水を噴入させるフィード口と、下部に前記原水を噴出させる複数の開口部と、を有し、
   前記衝突板は、前記複数の開口部に対向する位置に設けられ、かつ、衝突板用駆動部により回転自在に設けられ、
   前記複数の開口部から噴出される前記原水を、前記衝突板に衝突させて、前記フィードチャンバーと前記衝突板との隙間から下方の前記拡散円盤に供給することを特徴とする細粒物の研磨装置。
6. 請求項５記載の装置において、前記フィードチャンバーのフィード口にシムが取り付けられていることを特徴とする細粒物の研磨装置。
7. 請求項５または６記載の装置において、前記環状の衝突板を回転駆動する衝突板用駆動部が正転と逆転との切替及び回転速度の変更が可能な駆動部であることを特徴とする細粒物の研磨装置。
8. 請求項５から７のいずれかに記載の装置において、前記拡散円盤を回転せしめる拡散円盤用駆動部と、前記環状の衝突板を回転せしめる衝突板用駆動部とが同一の駆動部であることを特徴とする細粒物の研磨装置。

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