JP2560032B2

JP2560032B2 - 粒状体の製造方法

Info

Publication number: JP2560032B2
Application number: JP62139246A
Authority: JP
Inventors: 清之堀井; 滋松井; 次郎水野
Original assignee: Sumitomo Coal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Coal Mining Co Ltd
Priority date: 1987-06-03
Filing date: 1987-06-03
Publication date: 1996-12-04
Anticipated expiration: 2011-12-04
Also published as: JPS63302931A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）この発明は、粒状体の製造方法に関するものである。
さらに詳しくは、この発明は、ポリマー、セラミック、
金属などの溶融物から直接に高効率で粒状体を製造する
方法に関するものである。

（背景技術）ポリマー、セラミック、金属などの溶融物を粒状化す
ることが行われてきているが、従来の方法は、その製造
効率が必ずしも満足できるものではなく、また、溶融物
または粉粒体の装置の壁面への付着や、装置壁面との接
触による摩耗や変質を避けられないという問題があっ
た。

このため、これらの欠点を改善した、新しい粒状体の
製造方法の実現が望まれていた。

一方、流体の輸送、乾燥、分離、あるいは粒状体や繊
維状物の輸送、開繊などに有用なものとしてコアンダス
パイラルフローの生成とその利用に関する技術がこの発
明の発明者らによって提案されてきている。

コアンダスパイラルフローは、従来の流体の運動概念
として知られている層流または乱流とは全く異なり、乱
流領域に属する流体の運動条件下にありながらも乱流と
は相違するものとしてこの発明の発明者によって見出さ
れたものである。その生成についてはすでにこの発明者
によって提案されてもいる。

すなわち、この発明の発明者は、管方向の流体のベク
トルに管半径方向のベクトルを加えると流体が旋回し、
この旋回流に基づいて管内壁近傍に動的境界層が形成さ
れ、流体はスパイラル（螺旋）を描きつつ管路方向に高
速で進行するという事実を見出した。このようなコアン
ダスパイラルフローにおいては、流体は高速で進行し、
しかも動的境界層の存在によって固体粒子が存在しても
乱流の場合のように管内壁と衝突することはない。この
ため、流体のスパイラルモーションの過程において流体
はその状態が均一に保持され、内壁との衝突、接触によ
る局所的変質も抑制される。

このような優れた物質は、流体、たとえば粉粒体、ス
ラリー、繊維状物の輸送をはじめとして、化学的、物理
的なユニットプロセス、あるいはそのシステムとして極
めて有益なものである。

この発明の発明者は、このような優れた利点を有する
コアンダスパイラルフローの生成について、たとえば、
添付した図面の第４図に示したような装置をすでに提案
している。

この第４図に示した例においては、コアンダスパイラ
ルフロー生成装置（ア）は、管路（イ）に接続し、この
管路（イ）に接続する円筒管（ウ）は、その接続のため
の吐出口に向って次第に径が小さくなる漸縮小の内壁面
を有している円筒管（ウ）には、横方向から導入管
（エ）を通じて加圧流体、たとえば、ガス、空気、ある
いは液体の圧縮流を送入する。この加圧流体を管路
（イ）の方向に送入するために、環状のスリツト（オ）
が設けられている。また、このスリット（オ）からは、
管路（イ）に向って、滑らかに湾曲した壁面（カ）を形
成している。

湾曲壁面（カ）と反対の側には、直角または鋭角状に
折り曲げた折曲壁面（キ）を設けている。スリット
（オ）は、その間隔を自在に調整できるようにしてい
る。さらにまた、スリット（オ）に加圧流体を均一に供
給するための分配室（ク）を設けてもいる。

管路（イ）と反対側の端面は、導入口（ケ）になって
おり流体をこの導入口（ケ）より導入することができ
る。

このような構造のコアンダスパイラルフロー生成装置
においては、スリット（オ）からの加圧流体の運動ベク
トルと導入口（ケ）からの流体の運動ベクトルとが合成
されてスパイラルモーション（コ）を生じる。その際
に、スリット（オ）の出口で加圧流体はコアンダ効果に
よって矢印αの流線を描いて移動し、管路内壁面近傍に
動的境界層を形成する。また、スリット（オ）の導入口
（ケ）の側には大きな負圧域が生じ、導入口（ケ）から
の流体の流入を促進する。

このようなコアンダスパイラルフロー生成装置のスリ
ット（オ）部近傍の形状については第４図に示されたも
のに限定されることなく、様々な形状とすることができ
る。スリット（オ）から、加圧流体が、流線αを描いて
流れるように、滑らかな湾曲壁面（カ）と、直角または
鋭角状の折曲壁面（キ）とによってスリット（オ）を形
成するようにすればよい。

この発明の発明者は、たとえば、この第４図に示した
ようなコアンダスパイラルフロー生成装置によって生成
させたスパイラルフローを用いる場合には、溶融物の粒
状化が高効率で可能となることを見出して、この発明を
完成した。

このコアンダスパイラルフローを用いることにより、
従来の方法では避けられなかった粒状化装置の壁面への
溶融物または粒状体の付着や、壁面または粒状物の摩
耗、変質というトラブルを回避することができ、高効率
で粒状物の製造が可能になることを見出した。

（発明の目的）この発明は、以上の通りの事情を鑑みてなされたもの
であり、従来方法の欠点を改善し、高効率で、装置トラ
ブルもなく粒状物を製造することのできる改良された粒
状物の製造方法を提供することを目的としている。

（発明の開示）この発明は、上記の目的を実現するために、導入口と
吐出口並びにその間の環状スリットを持つ円筒管で、環
状スリットから吐出口に向って湾曲面を介して傾斜角θ
がtanθ＝1/4〜1/8の漸縮小内壁面を持つコアンダスパ
イラルフローユニットにおいて、前記環状スリットから
は加圧冷却媒体を導入し、これにより生成したコアンダ
スパイラルフローによって、前記導入口より導入した溶
融物を粒状化して固体粒状体を製造することを特徴とす
る粒状体の製造方法を提供する。

この発明の方法が対象とする溶融物とその粒状体とし
ては、低分子の有機化合物、ポリマー、セラミックス、
金属、合金の任意のものとすることができる。冷却媒体
も、これらの対象物に対応して、空気、ガス、水、有機
冷媒の適宜なものを選択することができる。

添付した図面に沿って、この発明の方法について説明
する。第１図は、この発明の方法の一例を概念的に示し
たものである。この例においては、たとえば第４図に示
したようなコアンダスパイラルフロー生成装置（１）を
管路（２）に接続している。環状スリット（３）から
は、圧縮機（４）によって加圧した冷却媒体を送入し、
コアンダスパイラルフローを生成する。冷却媒体は、貯
槽（11）より供給する。そして、この環状スリット
（３）から吐出口に向う湾曲面を介しての漸縮小内壁面
の傾斜角θは、tanθ＝1/4〜1/8であるようにする。こ
のことによって、この発明の方法において欠かせないコ
アンダスパイラルフローの生成と、溶融物からの固体粒
状体の製造が可能となる。すなわち、次のとおりにこの
粒状体の製造が行われる。

コアンダスパイラルフロー生成装置（１）には、溶融
槽（５）より溶融物を導入し、管路（２）で搬送すると
ともに粒状化を行う。管路（２）の出口には、セパレー
タ（６）（７）を設け、冷却媒体と粒状体との分離を行
う。

分離管（８）（９）より冷却媒体を、また、回収管
（10）より粒状体を回収する。セパレータ（８）（９）
は、圧力を段階的に低下させるためのもので、単一のも
のとしてもよい。また分離した冷却媒体は、再循環して
もよい。

第２図は、別の例を示したものであり、この第２図の
例においては、溶融物は、管路の途中から導入し、ま
た、セパレータ（12）は単一のものとしている。回収管
（13）とともに設けた冷却媒体の分離管（14）は、冷却
媒体の貯槽（11）と連結して、循環するようにしてい
る。

もちろん、コアンダスパイラルフロー生成装置（１）
については、第１図および第２図のように横方向設置と
してもよいし、傾斜させてもよい。あるいはさらに、第
３図に示したように垂直に設置してもよい。

この第３図の例においては、コアンダスパイラルフロ
ー生成装置（15）の中心に、溶融槽（16）からノズル
（17）により溶融物を導入する。コアンダスパイラルフ
ロー生成装置（15）のスリット（18）からは、加圧した
冷却媒体を送入する。またスリット（19）からは、冷却
空気、または、これに冷却媒体を導入する。

以上の第１図から第３図に示した例において、送入す
る冷却媒体は、通常は加圧して送入する。圧力は、たと
えば１〜10kg/cm²とすることができる。加圧しない場合
は、別に、空気、液体等からなる加圧流体を送入する。

溶融物の導入は、広い範囲の混入比で行うことができ
る。また、管路の搬送速度も、たとえば20〜130m/秒と
いう高速とすることができる。

冷却媒体の送入圧力、速度、その温度、さらには、溶
融物の導入速度、溶融温度を制御することにより、得ら
れる粒状体の径、形状を選択することができる。

次に実施例を示してこ発明この方法についてさらに詳
しく説明する。

実施例１管径30mm、管長20mのステンレスパイプに接続したコ
アンダスパイラルフロー生成装置に、溶融ポリスチレン
を導入し、冷却媒体として、水およびエチレングリコー
ルの−10℃の混合液を1kg/cm²の圧力で送入して、コア
ンダスパイラルフローによりポリスチレンの粒状化を行
った。

粒径1mm〜1.2mmのポリスチレンビーズを得た。

実施例２実施例１と同様の方法により、Ni₇₅Si₈B₁₇のアモルフ
ァス合金溶融物を導入し、7kg/cm²の冷却水によりコア
ンダスパイラルフローを生成させて粒状化を行った。

この場合、第３図の装置を用い、ノズル径400μｍ
で、粒径100μｍ〜1.8mmのアモルファス合金粒子を得
た。

（発明の効果）この発明の方法により、簡便な装置で、しかも高効率
で粒状体の製造が可能となる。

ポリマー、セラミックス、金属、さらには食品、医薬
品などの分野へも使用することのできる方法である。装
置壁面への溶融物、粒状体の付着はなく、トラブルもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、各々、この発明の方法の一例を
示した構成図である。第３図は、コアンダスパイラルフ
ロー生成装置の例を示した断面図である。第４図は、これまでに提案されたコアンダスパイラルフ
ロー生成装置の断面図である。１……コアンダスパイラルフロー生成装置２……管路、３……環状スリット４……圧縮機、５……溶融槽 6,7……セパレータ、8,9……分離管 10……回収管、11……冷却媒体貯槽 12……セパレーター、13……回収管 14……分離管 15……コアンダスパイラルフロー生成装置 16……溶融槽、17……ノズル 18,19……スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−100202（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−19578（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−121625（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】導入口と吐出口並びにその間の環状スリッ
トを持つ円筒管で、環状スリットからの吐出口に向って
湾曲面を介して傾斜角θがtanθ＝1/4〜1/8の漸縮小内
壁面を持つコアンダスパイラルフローユニットにおい
て、前記環状スリットからは加圧冷却媒体を導入し、こ
れにより生成したコアンダスパイラルフローによって、
前記導入口より導入した溶融物を粒状化して固体粒状体
を製造することを特徴とする粒状体の製造方法。