JP2760880B2

JP2760880B2 - 粉体処理装置

Info

Publication number: JP2760880B2
Application number: JP2101420A
Authority: JP
Inventors: 浩一丹野; 藤平横山; 英一真壁
Original assignee: HOSOKAWA MIKURON KK
Current assignee: HOSOKAWA MIKURON KK
Priority date: 1989-09-05
Filing date: 1990-04-17
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: JPH03188935A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、処理室を形成するケーシングをハウジング
の内部に内装し、前記ケーシングを回転自在に設けると
共に、前記ケーシングをその内部の被処理材が遠心力に
よりケーシング内周面に押付けられるように高速回転さ
せる駆動装置を設け、前記ケーシング内に、摩擦片と掻
取り片とを前記ケーシングの内周面に対して相対回転自
在に設けた粉体処理装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、上記粉体処理装置においては、ケーシング内を
大気雰囲気又は不活性ガス雰囲気に維持するように構成
していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の粉体処理装置において、例えば、
被処理材がNa、Mg、Ca、Zn、Cd等の極めて酸化し易い金
属であって高純度のままで処理したい場合や、鉄鋼ある
いはステンレス鋼等の金属中から水素や酸素を除去する
ことによって、白点、毛割れ・非金属介在物の粒界抽出
等の欠陥の発生を防止したい場合等において、ケーシン
グの内部を大気雰囲気に維持したり、単に不活性ガス雰
囲気に維持するだけでは、被処理材の酸化あるいは欠陥
の発生等を完全に防止するのに不十分な場合があった。

このように、従来の粉体処理装置には種々の不都合な
点を有しており、未だ改善の余地があった。

本発明の目的は、たとえ被処理材が各種のガスによっ
て悪影響を受け易いものであっても、あるいは、脱ガス
を必要とするものであっても、良好な粉体処理を実行で
きるようにし、粉体処理装置の用途を十分に拡大できる
ようにする点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、請求項１に記載したごとく、ケ
ーシングとハウジングとの間に、前記ケーシングの温度
を調節するための空気流路を形成すると共に、前記空気
流路に温度調節用の空気を流通させるための駆動装置を
設け、前記ケーシングの内部に気密にする気密手段を設
けると共に、その気密のケーシングの内部を直接真空に
するための真空ポンプを設けた点にある。

また、本発明は、請求項２に記載したごとく、前記気
密手段を、前記ケーシングに気密状に取付けた蓋部分で
構成し、前記ケーシングの回転を許容する気密接続手段
を介して、前記真空ポンプを前記ケーシングに接続して
構成することもできる。

さらに、本発明は、請求項３に記載したごとく、前記
気密手段を、前記ケーシングに気密状に取付けた蓋部分
で構成し、前記真空ポンプに対して接続分離自在な気密
開閉弁付の接続部を前記蓋部分に設けて構成することも
できる。

〔作用〕

本発明の粉体処理装置を請求項１に示すごとく構成し
た場合には、真空ポンプを用いてケーシングの内部を直
接真空にすることができるため、必要最小限の部分だけ
を真空にすることができる。このため、被処理材を処理
する際には、装置の立上り時間が短くて済むため粉体処
理を効率的に行うことができる。

また、一般に粉体処理に際しては熱が発生し、この熱
が、粉体製品に悪影響を与えたり、粉体処理装置の故障
の原因となったりする場合がある。しかし、本発明の粉
体処理装置は、ケーシングとハウジングとの間に、前記
ケーシングの温度を調節するための空気流路を形成し、
この空気流路に温度調節用の空気を流通させるものであ
るから、簡単な構成でありながら効果的にケーシングを
冷却することができる。

本発明の粉体処理装置を請求項２に示すごとく構成し
た場合には、真空ポンプに対して、ケーシングおよび蓋
部分が気密接続手段を介して回転自在に取り付けられる
から、ケーシングが回転することによってケーシング内
部の気密が損なわれることはない。即ち、ケーシングが
回転している最中でもケーシングの内部を排気し続ける
ことができるため、一連の処理が終了するまで一定の真
空状態を維持することができる。

請求項３に示すごとく、本発明に関する気密手段を、
蓋部分と当該蓋部分に真空ポンプを取り付けるための接
続部とで構成した場合には、被処理材の粉体処理をバッ
チ方式で行いたい場合に適した装置とすることができ
る。

〔発明の効果〕

以上のごとく、本発明の粉体処理装置であれば、ケー
シングの内部のみを真空状態に維持することができ、し
かも、ケーシングからの発熱を容易に除去することがで
きるため、粉体処理を効率よく行うことができ、品質の
よい粉体処理製品を得ることができる。

また、粉体処理を連続的に行う場合およびバッチ方式
で行う場合の何れにおいても、上記の効果を得ることが
できる。

この結果、微粉砕、混合、コーティング、粒子表面融
合による被覆、複合化粒子の製造などの各種粉体処理
を、たとえ被処理材が各種ガスにより悪影響を受けるも
のであっても、脱ガスが必要なものであっても良好に実
行でき、汎用性において一段と優れた粉体処理装置を提
供できるようになった。

〔実施例１〕次に、第１図及び第２図により第１実施例を示す。

基台（１）に取付られた縦向き回転軸（２）の上端
に、処理室（３）を形成する有底筒状ケーシング（４）
を同芯状に取付け、電動モータ（5a）及び変速機（5b）
等から成る駆動装置（５）を回転軸（２）の下端に連動
させ、ケーシング（４）をその内部の被処理材が遠心力
によりケーシング内周面（4a）に押付けられるように高
速駆動回転すべく構成し、かつ、被処理材の性状に応じ
て適切な遠心力が得られるようにケーシング（４）の回
転速度を調整可能に構成してある。

ケーシング（４）はハウジング（６）の内部に設けて
ある。前記ハウジング（６）には、ケーシング（４）内
に被処理材を供給する経路（11a）を形成するパイプ（1
1）を設け、当該パイプ（11）にはロータリーフィーダ
（13）を接続してある。当該ロータリーフィーダ（13）
には、被処理材を供給するためのフィーダ（12a），（1
2b），（12c）を接続してある。前記ケーシング（４）
の内部と前記フィーダ（12a），（12b），（12c）と
は、前記ロータリーフィーダ（13）によって気密状態に
隔離可能である。

つまり、真空ポンプ（７）の作用でケーシング（４）
内を、例えば30Torr〜10^-5Torr、望ましくは５×10^-5To
rr程度の真空状態に維持し、真空状態での粉体処理、脱
ガスを伴う粉体処理を実行できるように構成してある。

ハウジング（６）を一部が左右に分割して取外せるよ
うに分割構造に形成し、ケーシング（４）において蓋部
分（4c）を分割して取外せるように分割構造に形成する
と共に、ケーシング本体（4b）に着脱自在にボルト連結
し、ハウジング（６）の一部と蓋部分（4c）を取外した
状態でケーシング（４）内からの処理物回収を実行でき
るように構成してある。

ハウジング（６）の周囲にジャケット（14）を具備さ
せ、タンク（15）からの加熱又は冷却用の媒体をジャケ
ット（14）に通すように構成してある。

回転軸（２）に対して貫通させた回転自在な支軸（8
a）の上端部に支持体（8b）を取付け、ケーシング
（４）内の支持体（8b）に形成した円錐状部分（8c）を
パイプ（11）と同芯状に配置し、ケーシング内周面（4
a）との協働で被処理材を圧縮し剪断する摩擦片（9
a）、及び、被処理材を撹拌混合し分散する掻取り片（9
b）を、ケーシング（４）回転方向に適当な間隔で並べ
た状態で支持体（8b）の先端に取付けて処理室（３）内
に配置してある。

摩擦片（9a）に、ケーシング（４）との隙間がケーシ
ング（４）の回転方向側ほど狭くなるように形成した傾
斜面を持たせ、そして、掻取り片（9b）を、ケーシング
（４）との隙間がケーシング（４）の回転方向側ほど広
くなり、かつ、その作用面が自体に幅広となるようなく
さび状又は櫛歯状に形成し、ケーシング（４）と摩擦片
（9a）及び掻取り片（9b）とを相対回転させて、摩擦片
（9a）による圧縮・剪断と掻取り片（9b）による撹拌混
合がケーシング内周面（4a）に押付けられた被処理材に
対して行われるように構成してある。

支軸（8a）内に、支持体（8b）、摩擦片（9a）、掻取
り片（9b）に加熱あるいは冷却用媒体を流入させる通路
（16）を形成し、ロータリージョイント（17）により通
路（16）を媒体貯蔵タンク（15）に接続してある。

要するに、ケーシング（４）を高速駆動回転させて、
被処理材をケーシング内周面（4a）に遠心力で押付け、
その押付けで形成した被処理材層に、ケーシング（４）
に対して相対回転する摩擦片（9a）と掻取り片（9b）を
作用させ、被処理材を摩擦片（9a）で圧縮・剪断すると
共に掻取り片（9b）で撹拌混合し、十分に微細になると
共に均一に混合された微粉砕処理物を得られるように構
成してあり、また、真空ポンプ（７）の作用でケーシン
グ（４）内を真空状態に維持できるように構成してあ
る。

ハウジング（６）には、空気導入口（18）と排気口
（19）を形成して、排気口（19）に接続した排風機（2
0）によりケーシング（４）の周部に加熱又は冷却のた
めの空気を供給できるように構成してある。

ケーシング（４）に蓋部分（4c）を気密状に取付け、
ケーシング（４）内に被処理材を供給するためのパイプ
（11）と蓋部分（4c）の間を、磁性流体シール等のケー
シング（４）の回転を許容する公知の気密接続手段（2
1）により閉塞し、パイプ（11）に気密状に貫通させた
接続具（22）に真空ポンプ（７）を接続し、回転軸
（２）と支軸（8a）の間を、それらの相対回転を許容す
る磁性流体シール等の公知の気密手段（23）で閉塞して
ある。

つまり、ケーシング（４）の内部を直接気密状態にし
て、真空ポンプ（７）によりケーシング（４）内を真空
状態にし、真空状態での粉体処理、脱ガスを伴う粉体処
理を実行できるように構成してある。

本発明の粉体処理装置は、例えば、真空ポンプによっ
て気密のケーシング内を真空状態（例えば30Torr〜10^-5
Torr）にできるようにしてあるから、たとえ被処理材が
Ｏ₂などの活性ガスやＮ₂などの不活性ガスの悪影響を受
け易いものである場合、あるいは、脱ガスを必要とする
場合であっても、摩擦片と掻取り片の作用による微粉
砕、混合、コーティング、粒子表面融合による被覆、複
合化粒子の製造等の各種粉体処理を適切に行うことがで
きる。

具体例を示すと、従来実現できなかった下記（イ）〜
（ハ）項の粉体処理を良好に実行できる。

（イ） Na、Mg、Ca、Zn、Cdなどの酸化しやすい金属の
単独又は混合微粉を確実に高純度で得られる。

（ロ）鉄鋼やステンレス鋼の脱ガスによる改質、たと
えばＨ₂やＯ₂除去による白点、毛割れ、非金属介在物の
取除き、粒界の炭素除去による割れや腐食の防止、脱ガ
スによる機械的性質の改善等を十分に図れる。

（ハ）ステンレス鋼のように鉄とクロムを含む合金の
製造において、炭素の少ない高価な材料を使用せずに、
安価な材料で炭素除去して良質の合金が得られ、生産性
向上とコストダウンを十分に図れる。

殊に、上記（ロ）及び（ハ）項のように脱ガスする場
合、被処理材が微粉状であるために極めて効果的に脱ガ
ス処理を実現できる。

〔実施例２〕次に、第３図により第２実施例を示す。

尚、第１実施例と同様の構成については、参照番号を
一致させて説明を省略する。

パイプ（11）に貫通させた接続具（22）に代えて、気
密開閉弁（24）付の接続部（25）を蓋部分（4c）に設
け、真空ポンプ（７）に接続した吸気管（26）を、ハウ
ジング（６）の蓋体（6a）を開いた状態で接続部（25）
に対して接続分離自在に設けてある。

つまり、粉体処理の前に、被処理材を収容するケーシ
ング（４）内を、接続部（25）に連通する真空ポンプ
（７）で真空状態にし、気密開閉弁（24）を閉じて、接
続部（25）から吸気管（26）を分離し、ハウジング
（６）に蓋体（6a）を取付け、その後で粉体処理を真空
下で実行するように構成してある。

〔実施例３〕次に、第４図により第３実施例を示す。

尚、第２実施例と同様の構成については、参照番号を
一致させて説明を省略する。

パイプ（11）に貫通させた接続具（22）を無くし、ロ
ータリージョイント（17）に代えて、支軸（8a）の回転
を許容する磁性流体シール等の公知の気密接続手段（2
7）を設け、タンク（15）に接続した配管（28a），（28
b）及び真空ポンプ（７）に接続した吸気管（29）を気
密接続手段（30）により支軸（8a）内の通路（16）に接
続し、支持体（8b）に形成した吸気路（31）をケーシン
グ（４）内と通路（16）に連通させ、吸気路（31）の入
口をネジ（32）で密閉させるように構成してある。

つまり、配管（28a），（28b）のバルブ（33a），（3
3b）を閉じ、吸気管（29）のバルブ（34）を開き、吸気
路（31）の入口を開くことによって、粉体処理を真空下
で実行できるように構成してある。また、配管（28
a），（28b）のバルブ（33a），（33b）を開き、吸気管
（29）のバルブ（34）を閉じ、吸気路（31）の入口をネ
ジ（32）で密閉することによって、ケーシング（４）内
を加熱又は冷却できるように構成してある。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

粉体処理装置の具体構成は適当に変更でき、例えば下
記の形式が可能である。

（イ）ケーシング（４）の回転軸芯を横向きにしたり
傾斜させる。

（ロ）摩擦片（9a）や掻取り片（9b）をケーシング
（４）側へ接触しない範囲で流体圧やスプリングで付勢
する。

（ハ）摩擦片（9a）と掻取り片（9b）は、形状、材
質、設置数などを適当に変更でき、また固定してもよ
い。

被処理材の種類や用途は不問であり、例えば金属やセ
ラミックスの粉粒体の一種又は複数種から成るもの等を
対象にできる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１実施例を示し、第１図
は概念図、第２図は第１図のII-II矢視図である。第３
図は本発明の第２実施例を示す概念図である。第４図は
本発明の第３実施例を示す概念図である。（３）……処理室、（４）……ケーシング、（4a）……
ケーシング内周面、（4c）……蓋部分、（５）……駆動
装置、（６）……ハウジング、（７）……真空ポンプ、
（9a）……摩擦片、（9b）……掻取り片、（21），（3
0）……気密接続手段、（24）……気密開閉弁、（25）
……接続部。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B01J 2/11 B02C 19/10 B22F 1/00 B22F 9/04 B01J 3/00 B01F 9/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】処理室（３）を形成するケーシング（４）
をハウジング（６）の内部に内装し、前記ケーシング（４）を回転自在に設けると共に、前記
ケーシング（４）をその内部の被処理材が遠心力により
ケーシング内周面（4a）に押付けられるように高速回転
させる駆動装置（５）を設け、前記ケーシング（４）内に、摩擦片（9a）と掻取り片
（9b）とを前記ケーシングの内周面（4a）に対して相対
回転自在に設けた粉体処理装置であって、前記ケーシング（４）と前記ハウジング（６）との間
に、前記ケーシング（４）の温度を調節するための空気
流路を形成すると共に、前記空気流路に温度調節用の空
気を流通させるための駆動装置（20,26）を設け、前記ケーシング（４）の内部を気密にする気密手段を設
けると共に、その気密のケーシング（４）の内部を直接
真空にするための真空ポンプ（７）を設けてある粉体処
理装置。
【請求項２】前記気密手段が、前記ケーシング（４）に
気密状に取付けた蓋部分（4c）から成り、前記ケーシン
グ（４）の回転を許容する気密接続手段（21），（30）
を介して、前記真空ポンプ（７）を前記ケーシング
（４）に接続してある請求項１記載の粉体処理装置。
【請求項３】前記気密手段が、前記ケーシング（４）に
気密状に取付けた蓋部分（4c）から成り、前記真空ポン
プ（７）に対して接続分離自在な気密開閉弁（24）付の
接続部（25）を前記蓋部分（4c）に設けてある請求項１
記載の粉体処理装置。