JP2652497B2 - 風力分級機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、風力分級機に関し、特
に回転体を用いて微粒子からなる粉体を高精度をもって
分級する風力分級機の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、風力分級機としては、例えば、回
転体に送風羽根と分級羽根とを立設し、分級羽根の外方
部分に分級室を構成している。この分級機では、供給さ
れる材料は分散羽根と分散間隙との直列２段の分散手段
を介して分級室に供給され、さらに、分級室には気流を
旋回状態とするための補助気流が導入されている。この
ような風力分級機では分級室の外方の環状路の壁面に粗
粒の付着を発生させ分級性能を阻害させるので、環状路
の一部を分岐しさせ粗粒回収装置に導くなどして、上記
付着を防止するようにしたものが知られている（特公昭
平３−７３３５０号公報）。

【０００３】この形式の風力分級器では、環状路の一部
を分岐して粗粒を排出管路に流入して粗粒沈降室から粗
粒回収装置にて分離捕集し、気流のみを戻り管路を流れ
て上記環状路に戻している。このさい、排出管路には空
気圧３．０ｋｇ／ｃｍ² Ｇの圧縮空気を吹込み粉体付着
の発生を防止している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成は、環状路とは別に粗粒回収室ならびに気流の循環
系などを付設させているので、風力分級機の構造の簡易
化を阻害させることとなり、上記循環系ならびに吹込み
空気の流量配分の調整などが不適当であった場合、分級
性能を低下させてしまうことがあり好ましくない。ま
た、微粒子からなる粉体を風力分級するにさいし、微粒
子は表面積が多大で、表面活性を有しており、粒子相互
間あるいは分級器の壁面などに付着凝集して分級を阻害
するなどの困難を伴う。

【０００５】そして上記補助気流の分級域への導入で
は、細粒を含む粗粒集合体を補助空気が貫通していない
ので、補助空気は上記集合体の内周側表面のみに作用す
るだけで、充分な気流の流体力を作用させて細粉が粗粒
に付着凝集した状態にある集合体を解膠分散できず粗粒
として分離させてしまうので高精度をもって分級させる
ことができない。

【０００６】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、回転羽根の外方の粗粒域
の壁面などに細粉が粗粒に付着凝集した集合体として排
出することがなく、粉体を高精度をもって分級できる風
力分級機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明では、回転体を用いて粉体を分級する風力
分級機であって、垂直回転軸に取付体を介して上部に送
風羽根と下部に分級羽根とを並設した回転体が立設さ
れ、回転体には外筒に付設された通路部材を介在させて
分級羽根と送風羽根との間に気流通路が形成され、回転
羽根の外方には粗粒などが集合される粗粒域が形成され
るとともに回転羽根を指向して上記粗粒域を貫通する二
次空気吹出しのための吹出し環材が周設されてその周方
向の一部に開口した粗粒口が設けられ、上記回転体の底
面には材料を分散させる分散羽根が連設され、回転体の
下方に近接した円錐体には材料と空気との混合気の供給
口が開口され、上記送風羽根の外方にある上部外筒には
細粒口が開口されていることを特徴とする。

【０００８】

【作用】このようにすれば、微粒子からなる粉体の風力
分級にあたり、粗粒域に面した吹出し環材の内壁に到達
し付着しようとする細粉と粗粒との集合体は分級羽根を
指向し、上記粗粒域を貫通する強力な二次空気の吹出し
による高速噴流の流体力により繰返し破壊され、細粉と
粗粉とに解膠分散される。分散された細粉は吹出し環材
内面より離れ細粒口に向い、粗粒は吹出し環材の内壁を
移動し粗粒口に向う。

【０００９】したがって、吹出し環材の内壁の細粉によ
る付着が防止されるとともに、微粒子からなる粉体を高
精度をもって分級することができる。なお、上述した細
粉とは、粗粒に付着したもの、もしくは凝集体となって
吹出し環材の内壁に到達するものを意味している。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照にして本発明の実施例につ
いて説明する。図１は、本発明の一実施例を示す風力分
級機の断面図、図２は図１のII−II線における平面断面
図、図３は同分級性能曲線図である。図１、２におい
て、１０は風力分級機を示し、垂直回転軸１２は軸受箱
１８内の軸受けにより軸承されており、垂直回転軸１２
の上端部には図示しない駆動装置が接続され、下端部に
は回転体１６が立設されている。回転体１６は一組の取
付体２０を設けて回転軸１２に取付けられ、上部には送
風羽根４０、下部には分級羽根２８とが並設されてい
る。

【００１１】送風羽根４０は取付体２０の上端の周辺に
延びた上部側板４６と取付体２０とは隔離された下部側
板４２との間に翼列をなして配設されており、一方、分
級羽根２８は取付体２０の下端の周辺に延びた下部側板
３２と取付体２０とは隔離された上部側板３８との間に
翼列をなして配設されている。

【００１２】２４は底部部材を示し、回転体１６の底部
を形成し取付体２０の下部側板３２の底部に締結される
とともに、底部部材２４の底部面の外側周辺には分散羽
根３０が連設されている。

【００１３】上記取付体２０の断面形状は中央部が縮少
され、上下端が拡大された弯曲状にされ、取付体２０表
面は弯曲面が形成されている。６４は回転体１６を包囲
するように格納させる外筒を示し、上方より下方にわた
り、上部外筒６６、中間外筒６８、下部外筒７０とに高
さ方向に分割されている。

【００１４】上部外筒６６の下部において上記送風羽根
４０の下部側板４２と分級羽根２８の上部側板３８との
間隔部に挿入される環状の通路部材７２が付設され、内
縁部は先端に丸味を有するテーパー状にされるととも
に、上記取付体２０の中央部に対面して所定の間隙を存
して通路部材７２を介して、分級羽根２８と送風羽根４
０との間に気流通路２２が形成される。

【００１５】回転体１６の下方に近接して逆円錐状の円
錐体２６が下部外筒の底板７１に設けられ、底部部材２
４、とくに分散羽根３０と円錐体２６との間は僅少な間
隙を存するように形成されている。円錐体２６の中央部
には供給口３４が開口され、さらに供給管３６に接続さ
れていおり、分級すべき材料と空気との混合気が所定の
固体濃度のもとで供給される。

【００１６】分級羽根２８の外方には粗粒域５６が形成
されるとともに吹出し環材４８が周設されている。吹出
し環材４８は、円筒状の内壁５２と空間を介した外壁５
５とをもって環状に形成されており、内壁５２には斜向
する複数のスリット５４が開口されるとともに、上記空
間は二次空気室５０を形成させている。二次空気室５０
からは二次空気がスリット５４を通過して吹出され内壁
５２に面した粗粒域５６を貫通して分級羽根２８を指向
するように流れるようにされる。また上記二次空気室５
０は円錐体２６の周囲に形成されている二次空気通路６
２と接続されていて、二次空気通路６２を介して二次空
気が二次空気室５０に導入される。また、吹出し環材４
８の周方向の一部には開口した粗粒口５８が設けられ、
上記粗粒域５６と連通されて粗粒は粗粒口５８に接続さ
れた粗粒管路６０より機外に排出、回収される。送風羽
根４０の外方にある上部外筒６６の一部には細粒口７４
が開口され、細粒は細粒管路に接続され、引続き図示し
ない捕集装置および送風機に接続されるとともに、送風
機の吸引作用により機外に排出され、捕集装置によって
回収される。

【００１７】次に、作用を説明する。垂直回転軸１２が
駆動装置により駆動されると回転体１６は矢印Ａ方向に
回転され、送風羽根４０が回転されて、供給管３６内を
矢印ａ方向に流れる材料と空気との混合気を吸引し、分
散羽根３０、分級羽根２８、気流通路２２、送風羽根４
０を流れ細粒口７４から排出される気流は、上記送風羽
根の吸引作用により助成される。回転体１６の回転によ
り分散羽根３０と円錐体２６との間には強力なせん断流
が形成されて上記混合気の材料が気流中に分散されるよ
うにして分級羽根２８の先端部、すなわち分級域に至
り、混合気は流れ方向を変換させて分級羽根２８の内側
方向、すなわち気流通路２２方向に流れるようになり、
また、材料粒子には遠心力が作用する。分級域では材料
粒子に作用する遠心力と気流から受ける抵抗力との平衡
関係から粒子の分級が行われ、粗粒は遠心力が抵抗力よ
りも多く外方に投出され粗粒域５６に至り、細粒は遠心
力が抵抗力よりも少く気流通路２２方向に吸込まれる。
そして遠心力が抵抗力と同等となる粒子が分級の分離眼
界粒子となる。分級の結果、粗粒側に細粒が混入された
り、細粒側に粗粒が混入されて排出されると分級精度を
低下させてしまう。

【００１８】そして、材料がとくに微粒子からなり、凝
集性を呈する場合には、上記分散羽根３０により材料は
気流中に分散されるものの、粗粒に細粒が付着凝集した
集合体状態のまま分級域にて分級されると粗粒域５６に
は集合体が集合し吹出し環材４８の内壁５２に付着しよ
うとするものの、二次空気通路６２から二次空気は矢印
ｄにしめすごとく二次空気室５０に至、スリット５４を
通過し矢印ｅにしめすごとく高速噴流が内壁５２全面に
形成されて粗粒域５６を貫通するよにされる。このさい
上記噴流の流体力は集合体に作用し、せん断力、衝突力
などの作用を行う流体力は集合体の粒子相互間あるいは
内壁５２などとの付着凝集力よりも強くなるので、流体
力は集合体を破壊して実質上単一粒子、すなわち、粗
粒、細粒などに解膠分散させる。吸出し環材４８は内側
に拡大面４９を形成させて分級羽根２８側に対面させて
いるので、上記粗粒域５６における高速噴流方向を分級
羽根２８の半径方向に方向変換させており、しかも半径
流速度は減速されて分級羽根２８の半径方向吸込速度と
同等速度となって流れ、流れに不均一な乱れを発生させ
ることが回避される。

【００１９】そして、解膠分散された細粒は、上記半径
流に随伴され分級域から気流通路２２方向に吸込まれ、
矢印ｂにしめすごとく流動されて細粒口７４から機外に
排出、回収される。このさい、分級域には分散羽根３０
からの材料粒子も同時に合流されて分級が行われる。ま
た、解膠分散された粗粒は粗粒域を流動して矢印ｆにし
めすごとく粗粒口５８から粗粒管路６０により機外に排
出、回収される。

【００２０】このようにして分級機の内壁面には細粒が
粗粒に付着凝集した集合体が付着されることが回避でき
て、確実な分級作用を達成できるようになり、微粒子か
らなる粉体を高精度をもって風力分級することができ
る。

【００２１】図３において本実施例による風力分級機１
０を用いて微粒子からなる粉体、例えば、硅灰石の風力
分級を用い、その結果、高い分級精度のもと粗粒と細粒
とに分離できたことが示されており、供給粒体、粗粒と
細粒の粒度分布ならびに部分分離効率を用いて分級性能
曲線を示している。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば分
級機の内壁面には細粒が粗粒に付着凝集した集合体が付
着されることが回避できて、確実な分級作用を達成でき
るようになり微粒子からなる粉体を高精度をもって風力
分級することができる。

【００２３】また、風力分級機内の気流通路には格別の
回収手段を設置させることなく風力分級機の構造ならび
に運転調整の簡易化を行うことができるので、微粉砕ミ
ルに内設させて粉砕装置の全体エネルギー原単位を向上
できる等、多大な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す風力分級機の断面図、

【図２】図１のII−II線における平面断面図、

【図３】同分級性能曲線図。

【符号の説明】

１０ 風力分級機 １２ 垂直回転軸 １６ 回転体 ２０ 取付体 ２２ 気流通路 ２６ 円錐体 ２８ 分級羽根 ３４ 供給口 ４０ 送風羽根 ４８ 吹出し環材 ５０ 二次空気室 ５６ 粗粒域 ５８ 粗粒口 ６２ 二次空気通路 ６４ 外筒 ６６ 上部外筒 ７２ 通路部材 ７４ 細粒口

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体を用いて粉体を分級する風力分級
   機であって、垂直回転軸に取付体を介して上部に送風羽
   根と下部に分級羽根とを並設した回転体が立設され、回
   転体には外筒に付設された通路部材を介在させて分級羽
   根と送風羽根との間に気流通路が形成され、分級羽根の
   外方には粗粒などが集合される粗粒域が形成されるとと
   もに分級羽根を指向して上記粗粒域を貫通する二次空気
   吹出しのための吹出し環材が周設されてその周方向の一
   部に開口した粗粒口が設けられ、上記回転体の底面には
   材料を分散させる分散羽根が連設され、回転体の下方に
   近接した円錐体には材料と空気との混合気の供給口が開
   口され、上記送風羽根の外方にある上部外筒には細粒口
   が開口されていることを特徴とする風力分級機。