JP2742541B2 - 粉体分散機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は粉体分散機に関し、詳しくは例えば粉体分級
のために、凝集して二次粒子を形成し易い傾向をもつ粉
体であっても高率に一次粒子に分散させて粉体搬送気体
中に含有させることができる分散機に関するものであ
る。

（従来の技術） 一般に、粉粒体（以下「粉体」の語で総称する）の取
扱いについては、粉体を単粒子（一次粒子）の状態とし
て取扱うことが必要である場合が多く、このために粒径
の大きい所謂粒体から、凝集して二次粒子を形成し易い
微粉体に渡り、これらをその粒径や性質に合せて効率よ
く分散させる適当な分散機等が従来より種々提供されて
いる。

このような粉体分散のための原理的方法としては、エ
ジェクタ作用や速度勾配の作用を利用した気流分散方
法、ガラスビーズなどの粗粒を混入して解砕作用を機械
的に利用する方法、粉体を気流搬送させながら障壁等に
衝突させる方法が知られており、従来の分散機はこれら
のいずれかの方法を単独にあるいは組合せて利用したも
のが殆どである。

また粉体分散の難易性の観点からみると、一般に、粒
径の大きな粉体（粒体）はその分散が容易であり従って
分散機には機械的方法を利用した簡単なものが利用され
る場合が多く、他方微粉体については凝集による二次粒
子化の問題があるために、分散機構としては複雑なもの
が必要で気流方式のものが多く利用されている。

ところでこのような二次凝集粒子を形成し易い微粉体
用の分散機の従来例として次の構成のものが従来知られ
ている。すなわち粗粒を充填した流動床に粉体を投入
し、この流動床の下からガスを吹き上げることで一定径
以下の微粉体（粒子）のみを気流で上昇させる方式のも
のである。微粉体を含有した気流は、必要により更に細
管に導入して加速させ、この管内で二次粒子に対するほ
ぐし作用を与えている。

（発明が解決しようとする課題） しかし上記のように微粉体を気流で発塵させる方式の
装置は、流動床に投入された微粉体に対してこれに含ま
れている二次凝集粒子をほぐして（分散させて）一次粒
子にするという作用は特になく、したがって投入された
微粉体のうちの発塵した部分だけが気流中で分散された
粒子となる点で分散する効率が高いとは言えないものと
なっていた。

本発明はこのような気流を用いて発塵させる方式の分
散機であって、微粉体の投入を連続的に行なわせながら
効率のよい粉体分散を可能とした分散機を提供すること
を目的としてなされたものである。

また本発明の他の目的は、投入粉体の機械的解砕の作
用と、気流による解砕粉体の吹き上げの作用とを効率よ
く発揮させることができる構造をもった分散機を提供す
るところにある。

（課題を解決するための手段） 而して、かかる目的の実現のためになされた本発明よ
りなる粉体分散機の特徴は、粉体分散のための縦型円筒
と、該縦型円筒内の底部に配置されて、底面に沿って回
転されるように縦型円筒の内壁近傍に至る径方向に延設
された複数の棒状羽根部をもつ撹拌羽根と、上記縦型円
筒内に充填されて撹拌羽根により回転流動される多数の
撹拌用ボールと、該縦型円筒内の撹拌用ボール充填部に
対して分散対象の粉体を投入する粉体投入手段と、上記
縦型円筒の上部開口に開孔接続されて分散気体含有気流
を加速して導出するための細径の輸送管と、縦型円筒の
底部に気体を吹出す気体吹出し手段とを備えたという構
成をなすところにある。

上記構成における気体吹出し手段は、縦型円筒の下部
に吹出し口を開口させる形式でもよいし、上記充填ボー
ルを撹拌するための撹拌羽根に気体通路を貫通形成せ、
その縦型円筒の底面に対向する撹拌羽根の下面から気体
を吹出しさせる形式でもよい。

（作用） 本発明の粉体分散機は前記の構成をなすことによっ
て、凝集した二次粒子を多く含有している微粉体につい
ても、その二次粒子をボールの回転撹拌により解砕し、
しかもこの解砕作用を与える撹拌羽根近傍から粉体を輸
送する気体を吹出すようにしているので良好な粉体分散
が効率よく得られる。

（実 施 例） 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明よりなる粉体分散機の構成概要を示し
た図であり、この図において、１は粉体の分散を行なう
粉体流動室を形成する縦型円筒であり、その底部には、
底部面に沿って回転する撹拌羽根２が配置されている。
この撹拌羽根２はその回転軸３が縦型円筒１の底部をシ
ール部材４を介して外部とは気密的に封止された状態で
貫通し、外部の回転式ジョイント５に接続されている。

回転軸３はプーリー6,ベルト７を介してモータ８によ
り回転されるようになっていると共に、回転式ジョイン
ト５から図示しない外部の空気供給装置から圧力空気が
該回転軸の内部に設けた空気通路3aに供給されている。
また撹拌羽根２は、第２図および第３図に示したように
回転軸３から放射状（本例では十字状）に延びた羽根部
９をもつように形成されていて、この羽根部９には、上
記回転軸３内部の空気通路3aに空気通路9aを介し連通さ
れて下面に開口した空気吹出し口9bが設けられている。
なお本例の撹拌羽根２はその上面中央部に円錐突起が形
成されていて、次記するボールが撹拌羽根２による撹拌
作用を効果的に受けることができるようになっている。

10は縦型円筒１の撹拌羽根２の設置位置に充填された
多数のボールであり、例えば容易には摩耗しないセラミ
ックス材質により形成されていて撹拌羽根２の回転によ
り室内を流動する運動をするようになっている。このボ
ールの大きさは縦型円筒１の径等により適宜に選択して
設定されるが、一般的には該縦型円筒１の室内での流動
運動が効率よく行なえてかつ隙間に投入される粉体に対
して解砕作用を与えるに適したものである範囲で比較的
小さいものが好ましく選択される。なおボールの材質は
特にセラミックスに限定されるものではなく、粉体中に
異物の混入を生じないように容易に摩耗しない材質のも
のを選らんで構成される。

上記縦型円筒１の上部は、該縦型円筒内部の流動室内
の水平断面積よりも十分小さな断面積の細管11が接続開
口されていて、後述する気流により上昇する分散粉体含
有の気流を、図示しない他の粉体処理装置等に該細管を
介して輸送するようになっている。なお上記縦型円筒の
上部は細管11の開口に向って漸次径の減少する円錐形状
に設けられていて、粉体含有の気流が円滑に細管11内に
導くことで粉体の滞留による壁面付着を生じ難いように
なっている。

また縦型円筒１には、図示の如くスクリューフィーダ
13からの粉体供給口14が、上記ボール10の充填部よりも
若干高い位置に開口されている。スクリューフィーダ13
は、ロータリーバルブ等の密閉式バルブ15を介して粉体
が投入される貯槽16と、供給管17を介して粉体を縦型円
筒内部に供給する貯槽下部のフィーダスクリュー18と、
このフィーダスクリュー18をベルトプーリ19を介して回
転させるモータ20とから構成されており、適宜設定され
た量の粉体が貯槽16から縦型円筒１の内部、撹拌羽根２
のボール充填部に供給される。なお21はフィーダスクリ
ューの回転部を外部から封止するシール部材である。

なお本例においては、縦型円筒の上部とスクリューフ
ィーダ13の上部空所との間を連通管22により接続してい
る。これは、縦型円筒１では撹拌羽根２の羽根部９の空
気吹出し口9bから空気が吹出しされるため、供給管17を
通して貯槽16方向に空気圧力で粉体の戻し作用が生ずる
ことがあるため、これによる不都合を回避するためであ
る。

次にその作動について述べる。

図示の状態の分散機を稼動させると、粉体は貯槽16か
らのフィーダスクリュー18により適宜の量が縦型円筒の
内部に供給される。

一方、縦型円筒１の内部では、モータ８により回転羽
根３が回転され、これによりボール10が羽根部９の旋回
につれて撹拌流動される。またこの羽根部９の旋回と共
に該羽根部９の下面からは外部から供給される空気が吹
出され、この吹出された空気はボールの隙間を通って上
部に上昇し、この際、軽い粉体を同時に吹上げて縦型円
筒１内部の上方に分散させる。そして本例のような構成
では、ボール10が回転流動していることによって、この
ボールの隙間に供給投入された粉体のうちで凝集して大
きな凝集体となっているものはボールの運動により機械
的に解砕されることになるから、スクリューフィーダ13
から供給される粉体のうちの当初から一次粒子の状態で
気流により吹上げられるだけでなく解砕により凝集が解
かれた粒子も同様に吹上げられ、全体として供給粉体の
殆どが縦型円筒の上部側に上昇することになる。そして
吹上げられた概ね一次粒子の状態に分散されている粉体
を含む気流は、更に細管11に入って加速され、一層の分
散効果が与えられることになる。

以上のように、本例の分散機による粉体分散は、ボー
ルを用いた所謂ボールミルとしての機械的な解砕作用を
もち、またボールを流動させる撹拌羽根２の近傍で円筒
内に吹出される粉体輸送気流の作用とが相俟って、供給
粉体が効率よくかつ十分に分散されることになるという
効果がある。

なお本発明は以上の実施例に限定されるものではな
く、発明の要旨を損なわない範囲で種々の変更した態様
で実施できることは言うまでもない。

（発明の効果） 以上述べた通り、本発明よりなる分散機は、微粉体の
投入を連続的に行なわせながら、機械的な解砕と気流に
よる粉体の輸送を効率よく行うことができるという効果
がある。

また本発明は、投入粉体の機械的解砕の作用と、気流
による解砕粉体の吹き上げの作用とを両者の作用を効率
よく発揮させながら粉体の供給を連続的に行なうことが
でき、簡単な構造をもった分散機として粉体の連続分散
ができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は本発明よりなる分散機の構成概要一例を示
した図、第２図は第１図Ａ−Ａ線の端面図、第３図は第
１図Ｂ−Ｂ線の端面図である。 １……縦型円筒、２……撹拌羽根 ３……回転軸、3a……空気通路 ４……シール部材、５……回転式ジョイント ６……プーリー、７……プーリーベルト ８……モータ、９……羽根部 9a……空気通路、9b……吹出し口 10……ボール、11……細管 13……スクリューフィーダ 14……供給口、15……密閉式バルブ 16……貯槽、17……供給管 18……フィーダスクリュー 19……ベルトプーリ、20……モータ 21……シール部材、22……連通管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮川 君夫 埼玉県上福岡市富士見台13―12 富士見 台マンション２―201 (72)発明者 山田 幸良 埼玉県比企郡川島町八幡３―６―18 (72)発明者 国分 六男 神奈川県横浜市鶴見区馬場３―15―11 (72)発明者 山本 英夫 東京都小平市小川町１―933―20 (56)参考文献 実開 昭63−118949（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉体分散のための縦型円筒と、該縦型円筒
   内の底部に配置されて、底面に沿って回転されるように
   径方向に延設された複数の棒状羽根部をもつ撹拌羽根
   と、上記縦型円筒内に充填されて撹拌羽根により回転流
   動される多数の撹拌用ボールと、該縦型円筒内の撹拌用
   ボール充填部に対して分散対象の粉体を投入する粉体投
   入手段と、上記縦型円筒の上部開口に開孔接続されて分
   散気体含有気流を導出する細径の輸送管と、縦型円筒の
   底部に気体を吹出す気体吹出し手段とを備えたことを特
   徴とする粉体の分散機。