JP2942405B2 - 衝突式気流粉砕機 - Google Patents
衝突式気流粉砕機Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ジェット気流(高圧気
体)を用いることにより粉体原料を微粉砕する衝突式気
流粉砕機に関する。
体)を用いることにより粉体原料を微粉砕する衝突式気
流粉砕機に関する。
【0002】
【従来の技術】ジェット気流を用いた衝突式気流粉砕機
は、一般に、ジェット気流に粉体原料を乗せ粒子混合気
流とした後、加速管の出口より噴出させ、この粒子混合
気流を加速管の出口前方に設けた衝突部材の衝突面に衝
突させて、その衝撃力により粉体原料を微粉砕するもの
である。以下その詳細について、図6に示した従来例の
衝突式気流粉砕機に基づいて説明する。従来の衝突式気
流粉砕機は、高圧気体供給ノズル21を接続した加速管
22の出口23に対向して衝突部材24を設け、加速管
22に供給した高圧気体の流動により、加速管22の中
途に一方向から連通させた粉体原料供給口25から加速
管22の内部に粉体原料を吸引し、これを高圧気体と共
に噴出して衝突部材24の衝突面に衝突させ、その衝撃
によって粉砕するようにしたものである。
は、一般に、ジェット気流に粉体原料を乗せ粒子混合気
流とした後、加速管の出口より噴出させ、この粒子混合
気流を加速管の出口前方に設けた衝突部材の衝突面に衝
突させて、その衝撃力により粉体原料を微粉砕するもの
である。以下その詳細について、図6に示した従来例の
衝突式気流粉砕機に基づいて説明する。従来の衝突式気
流粉砕機は、高圧気体供給ノズル21を接続した加速管
22の出口23に対向して衝突部材24を設け、加速管
22に供給した高圧気体の流動により、加速管22の中
途に一方向から連通させた粉体原料供給口25から加速
管22の内部に粉体原料を吸引し、これを高圧気体と共
に噴出して衝突部材24の衝突面に衝突させ、その衝撃
によって粉砕するようにしたものである。
【0003】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では、粉体原料供給口25が加速管22の中途
に連通して一箇所だけに設けられている為、加速管22
内に吸引導入された粉体原料は、粉体原料供給口25を
通過直後に、高圧気体供給ノズル21により噴出する高
圧気流によって、加速管出口23の方向に向かって流路
を急激に変更しながら、高圧気流中に分散し、急加速さ
れる。この状態において粉体原料のうち比較的粗粒子の
ものは、その慣性力の影響で加速管22の低流部を通過
し、一方、比較的微粒子のものは、加速管22の高流部
を通過する為、高圧気流中に粉体原料が十分均一に分散
されない。この為、粉体原料濃度の高い流れと低い流れ
とに分離したまま加速管22を出て、対向する衝突部材
24に部分的に集中して粉体原料が衝突することにな
り、粉砕効率が低下し、処理能力の低下を引き起こすと
いう問題がある。更に上記従来例では、衝突部材24の
衝突面29に衝突して粉砕された粉砕物は、粉砕室の内
壁に二次(あるいは三次)衝突して更に微粉砕される
が、粉砕室31が箱型である為、効率的な二次衝突が行
われず、微粉砕処理能力の向上が図れないという欠点が
あった。
記従来例では、粉体原料供給口25が加速管22の中途
に連通して一箇所だけに設けられている為、加速管22
内に吸引導入された粉体原料は、粉体原料供給口25を
通過直後に、高圧気体供給ノズル21により噴出する高
圧気流によって、加速管出口23の方向に向かって流路
を急激に変更しながら、高圧気流中に分散し、急加速さ
れる。この状態において粉体原料のうち比較的粗粒子の
ものは、その慣性力の影響で加速管22の低流部を通過
し、一方、比較的微粒子のものは、加速管22の高流部
を通過する為、高圧気流中に粉体原料が十分均一に分散
されない。この為、粉体原料濃度の高い流れと低い流れ
とに分離したまま加速管22を出て、対向する衝突部材
24に部分的に集中して粉体原料が衝突することにな
り、粉砕効率が低下し、処理能力の低下を引き起こすと
いう問題がある。更に上記従来例では、衝突部材24の
衝突面29に衝突して粉砕された粉砕物は、粉砕室の内
壁に二次(あるいは三次)衝突して更に微粉砕される
が、粉砕室31が箱型である為、効率的な二次衝突が行
われず、微粉砕処理能力の向上が図れないという欠点が
あった。
【0004】又、従来かかる粉砕機における衝突部材2
4の衝突面29は、粉体原料を乗せた粒子混合気流方
向、即ち、加速管22に対して、図6に示す様な直角の
もの、あるいは図7に示す様な45度に傾斜した平板状
のもの(特開昭57−50554号公報及び特開昭58
−143853号公報参照)が用いられているが、これ
らは次のような欠点があった。即ち、図6の様に、加速
管22の軸方向と垂直な衝突面29を有してる場合に
は、加速管22の出口23から吹き出される粉体原料
と、衝突面29で反射される粉砕物とが衝突面29の近
傍で共存する割合が高くなり、衝突面29の近傍での粉
体(粉体原料及び粉砕物)濃度が高くなる為、粉砕効率
が劣るという問題がある。又、図7に示した様な粉砕機
においては、衝突面30が加速管22の軸方向に対して
45度に傾斜している為に、衝突面30の近傍での粉体
濃度は図6の粉砕機と比較して低くはなるが、この場合
は、図6の粉砕機と比較して高圧気流による衝突力が分
散し、低下してしまうという問題がある。更に、図7に
示した様な粉砕機においては、粉砕室壁31への二次衝
突を有効に利用しているとはいえないという問題もあ
る。例えば、図7に示した衝突面30の角度が加速管2
2に対して45度傾斜したものでは、熱可塑性樹脂のご
とき粉体原料を微粉砕するときには問題は少ないが、衝
突する際に粉砕に要する衝撃力は小さく、更に、粉砕室
壁31との二次衝突による粉砕が少ない為、粉砕能力
は、図6の粉砕機と比較して1/2〜1/1.5程度、
粉砕能力が落ちる。
4の衝突面29は、粉体原料を乗せた粒子混合気流方
向、即ち、加速管22に対して、図6に示す様な直角の
もの、あるいは図7に示す様な45度に傾斜した平板状
のもの(特開昭57−50554号公報及び特開昭58
−143853号公報参照)が用いられているが、これ
らは次のような欠点があった。即ち、図6の様に、加速
管22の軸方向と垂直な衝突面29を有してる場合に
は、加速管22の出口23から吹き出される粉体原料
と、衝突面29で反射される粉砕物とが衝突面29の近
傍で共存する割合が高くなり、衝突面29の近傍での粉
体(粉体原料及び粉砕物)濃度が高くなる為、粉砕効率
が劣るという問題がある。又、図7に示した様な粉砕機
においては、衝突面30が加速管22の軸方向に対して
45度に傾斜している為に、衝突面30の近傍での粉体
濃度は図6の粉砕機と比較して低くはなるが、この場合
は、図6の粉砕機と比較して高圧気流による衝突力が分
散し、低下してしまうという問題がある。更に、図7に
示した様な粉砕機においては、粉砕室壁31への二次衝
突を有効に利用しているとはいえないという問題もあ
る。例えば、図7に示した衝突面30の角度が加速管2
2に対して45度傾斜したものでは、熱可塑性樹脂のご
とき粉体原料を微粉砕するときには問題は少ないが、衝
突する際に粉砕に要する衝撃力は小さく、更に、粉砕室
壁31との二次衝突による粉砕が少ない為、粉砕能力
は、図6の粉砕機と比較して1/2〜1/1.5程度、
粉砕能力が落ちる。
【0005】従って、本発明の目的は、上記の様な従来
技術の問題点を解決して、粉体原料を効率よく粉砕出来
る新規な衝突式気流粉砕機を提供することにある。
技術の問題点を解決して、粉体原料を効率よく粉砕出来
る新規な衝突式気流粉砕機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決する為の手段】上記の目的は、下記の本発
明により達成される。即ち、本発明は、高圧気体により
粉体原料を搬送加速する為の加速管と、該加速管から噴
出する粉体を衝突力により粉砕する為の衝突面を有する
衝突部材が具備されている粉砕室とを有し、且つ該衝突
部材が加速管出口に対向して設けられている衝突式気流
粉砕機において、ラバール形状を有する加速管のスロー
ト部下流の、加速管スロート部と加速管出口との間に、
加速管の全円周方向におよぶ粉体原料供給口、又は複数
個(n≧2)の孔を有する粉体原料供給口が設けられて
おり、且つ、粉砕室内壁の断面形状がスクロール形状を
有することを特徴とする衝突式気流粉砕機である。
明により達成される。即ち、本発明は、高圧気体により
粉体原料を搬送加速する為の加速管と、該加速管から噴
出する粉体を衝突力により粉砕する為の衝突面を有する
衝突部材が具備されている粉砕室とを有し、且つ該衝突
部材が加速管出口に対向して設けられている衝突式気流
粉砕機において、ラバール形状を有する加速管のスロー
ト部下流の、加速管スロート部と加速管出口との間に、
加速管の全円周方向におよぶ粉体原料供給口、又は複数
個(n≧2)の孔を有する粉体原料供給口が設けられて
おり、且つ、粉砕室内壁の断面形状がスクロール形状を
有することを特徴とする衝突式気流粉砕機である。
【0007】
【作用】本発明の衝突式気流粉砕機によれば、粉体原料
を濃度の偏りを発生しない様に均一に高圧気流中に分散
させることが出来、且つ加速管に対向する衝突部材の衝
突面に均一に衝突させることが出来る為、衝突の際の衝
撃力により効率よく粉体原料が粉砕される。又、本発明
の衝突式気流粉砕機は、衝突部材の衝突面に対向した二
次衝突板を設けることがより好ましく、これにより二次
(又は三次)衝突を効率的に行うことが出来、更に粉砕
効率が向上する。
を濃度の偏りを発生しない様に均一に高圧気流中に分散
させることが出来、且つ加速管に対向する衝突部材の衝
突面に均一に衝突させることが出来る為、衝突の際の衝
撃力により効率よく粉体原料が粉砕される。又、本発明
の衝突式気流粉砕機は、衝突部材の衝突面に対向した二
次衝突板を設けることがより好ましく、これにより二次
(又は三次)衝突を効率的に行うことが出来、更に粉砕
効率が向上する。
【0008】又、本発明の衝突式気流粉砕機は、粉砕室
の形状がスクロール形状を有している為、粉体原料と高
圧気流とからなる固気混合流の加速管出口から粉砕室出
口に至るまでに発生する圧力損失を最小に抑えることが
出来る。この為、加速管内部での高圧気体の膨張速度が
大きくなる為、粉体原料粒子の高圧気流中における速度
も大きくなり、より大きな衝撃力が粉体原料に付与され
る。更に、衝突部材の衝突面の先端部分が、頂角が11
0〜175度の範囲にある錐体形状である為、原料が樹
脂や粘着性のあるものを含有する粉体である場合にも、
融着、凝集物及び粗粒子等が発生しない。又、粉体原料
を高速気流中に均一に分散出来る為、摩耗性のある物質
を含有した粉体原料を粉砕する場合においても、加速管
内壁や衝突部材の衝突面の局部的な摩耗の発生を防止出
来、より安定した運転が可能である。
の形状がスクロール形状を有している為、粉体原料と高
圧気流とからなる固気混合流の加速管出口から粉砕室出
口に至るまでに発生する圧力損失を最小に抑えることが
出来る。この為、加速管内部での高圧気体の膨張速度が
大きくなる為、粉体原料粒子の高圧気流中における速度
も大きくなり、より大きな衝撃力が粉体原料に付与され
る。更に、衝突部材の衝突面の先端部分が、頂角が11
0〜175度の範囲にある錐体形状である為、原料が樹
脂や粘着性のあるものを含有する粉体である場合にも、
融着、凝集物及び粗粒子等が発生しない。又、粉体原料
を高速気流中に均一に分散出来る為、摩耗性のある物質
を含有した粉体原料を粉砕する場合においても、加速管
内壁や衝突部材の衝突面の局部的な摩耗の発生を防止出
来、より安定した運転が可能である。
【0009】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明を更に詳細に説
明する。図1は、本発明の衝突式気流粉砕機の実施例を
示す概略断面図であり、図2は図1のA−A´線におけ
る断面図、同様に図3は図1のB−B´線における断面
図、図4及び図5は図1のC−C´線における断面図で
ある。本発明の衝突式気流粉砕機は、図1に示す様に原
料供給シュート1、高圧気体貯槽2、加速管3、衝突部
材4、粉砕室5、二次衝突板6及び原料供給口10から
構成される。尚、粉砕室5の出口部7には粉体吸引装置
(図示なし)が接続され、ここから固気混合品が吸引排
出される。先ず、本発明の衝突式気流粉砕機における高
圧気体の作用を説明すると、高圧気体は高圧気体貯槽2
の左右にある入り口8から入り、圧力の変動等、脈動が
均一にされた後、加速管のスロート部11から加速管3
に流入される。加速管3は、末広がりのラバル形状を有
している為、加速管3に流入された高圧気体は膨張しな
がら超音速領域まで加速される。その過程で高圧気体は
減圧され、加速管3を出たところで気体の圧力は粉砕室
5の圧力と略同一となる。一方、スクロール形状の粉砕
室5では、図2のA−A´断面図から明らかな様に、出
口部7で粉砕室5内の気体を吸引すると、粉砕室内部に
気流渦が発生する。そして、この気流渦の作用により衝
突部材4の表面は減圧状態となる。この衝突部材4の表
面の減圧作用により、加速管3より出た噴流は更に加速
され、衝突部材4の表面に衝突する。この時、衝突部材
4の衝突面が、頂角110度〜175度の範囲の錐体形
状を有している為、衝突部材4に衝突した噴流は、円錐
状部材の頂点を中心として衝突部材4と二次衝突板6と
の間に放射状に拡散される。この拡散された気流は、粉
砕室5内部の気流渦に乗る形で粉砕室出口部7に導か
れ、粉砕機に接続された吸引装置に吸引排出される。
明する。図1は、本発明の衝突式気流粉砕機の実施例を
示す概略断面図であり、図2は図1のA−A´線におけ
る断面図、同様に図3は図1のB−B´線における断面
図、図4及び図5は図1のC−C´線における断面図で
ある。本発明の衝突式気流粉砕機は、図1に示す様に原
料供給シュート1、高圧気体貯槽2、加速管3、衝突部
材4、粉砕室5、二次衝突板6及び原料供給口10から
構成される。尚、粉砕室5の出口部7には粉体吸引装置
(図示なし)が接続され、ここから固気混合品が吸引排
出される。先ず、本発明の衝突式気流粉砕機における高
圧気体の作用を説明すると、高圧気体は高圧気体貯槽2
の左右にある入り口8から入り、圧力の変動等、脈動が
均一にされた後、加速管のスロート部11から加速管3
に流入される。加速管3は、末広がりのラバル形状を有
している為、加速管3に流入された高圧気体は膨張しな
がら超音速領域まで加速される。その過程で高圧気体は
減圧され、加速管3を出たところで気体の圧力は粉砕室
5の圧力と略同一となる。一方、スクロール形状の粉砕
室5では、図2のA−A´断面図から明らかな様に、出
口部7で粉砕室5内の気体を吸引すると、粉砕室内部に
気流渦が発生する。そして、この気流渦の作用により衝
突部材4の表面は減圧状態となる。この衝突部材4の表
面の減圧作用により、加速管3より出た噴流は更に加速
され、衝突部材4の表面に衝突する。この時、衝突部材
4の衝突面が、頂角110度〜175度の範囲の錐体形
状を有している為、衝突部材4に衝突した噴流は、円錐
状部材の頂点を中心として衝突部材4と二次衝突板6と
の間に放射状に拡散される。この拡散された気流は、粉
砕室5内部の気流渦に乗る形で粉砕室出口部7に導か
れ、粉砕機に接続された吸引装置に吸引排出される。
【0010】次に、供給される粉体原料が受ける作用に
ついて説明する。被粉砕物である粉体原料は、原料供給
シュート1の上部より供給される。供給された粉体原料
は原料供給シュート1の下部から、原料供給口10を介
して加速管3へ吸引排出される。原料の吸引排出の原理
は、前述した高圧気体の加速管における膨張減圧による
エゼクター効果による。この様にして加速管3の内部に
吸引導入された粉体原料は、図4に示す様に加速管3の
全円周方向におよぶ粉体原料供給口10、又は、図5に
示した様な複数個(n≧2)の孔を有する粉体原料供給
口(図5の場合はn=4)10から導入される。図6又
は図7に示した様な従来の衝突式気流粉砕機では、原料
供給口は、加速管22の途中の一箇所だけに設けられて
いる為、加速管22中での粉体の分散性が悪く、粉体原
料濃度の高い流れと低い流れとに分離したまま衝突部材
に部分的に衝突する為、粉砕効率が低下するという問題
があった。これに対し本発明の衝突式気流粉砕機では、
上記した様に、原料供給口10が加速管3の全円周方向
におよぶもの、又は複数個(n≧2)の孔を有するもの
である為、かかる問題は少なく、これらの原料供給口1
0から加速管3内部に吸引されてくる粉体原料は、加速
管スロート部11から放射される高速気流により充分に
分散される。更に、本発明の衝突式気流粉砕機では、加
速管3の中心軸が鉛直方向にある為、粉体原料の分散、
加速がより促進される。
ついて説明する。被粉砕物である粉体原料は、原料供給
シュート1の上部より供給される。供給された粉体原料
は原料供給シュート1の下部から、原料供給口10を介
して加速管3へ吸引排出される。原料の吸引排出の原理
は、前述した高圧気体の加速管における膨張減圧による
エゼクター効果による。この様にして加速管3の内部に
吸引導入された粉体原料は、図4に示す様に加速管3の
全円周方向におよぶ粉体原料供給口10、又は、図5に
示した様な複数個(n≧2)の孔を有する粉体原料供給
口(図5の場合はn=4)10から導入される。図6又
は図7に示した様な従来の衝突式気流粉砕機では、原料
供給口は、加速管22の途中の一箇所だけに設けられて
いる為、加速管22中での粉体の分散性が悪く、粉体原
料濃度の高い流れと低い流れとに分離したまま衝突部材
に部分的に衝突する為、粉砕効率が低下するという問題
があった。これに対し本発明の衝突式気流粉砕機では、
上記した様に、原料供給口10が加速管3の全円周方向
におよぶもの、又は複数個(n≧2)の孔を有するもの
である為、かかる問題は少なく、これらの原料供給口1
0から加速管3内部に吸引されてくる粉体原料は、加速
管スロート部11から放射される高速気流により充分に
分散される。更に、本発明の衝突式気流粉砕機では、加
速管3の中心軸が鉛直方向にある為、粉体原料の分散、
加速がより促進される。
【0011】この様にして充分に分散された粉体原料
は、加速管3の内部を流れる高速気流に乗って加速さ
れ、超音速固気混合流れとなる。この固気混合流れは加
速管3を出た後、固気混合噴流となり、前出の噴流と同
様の作用を受け衝突部材4に衝突する。そして、この衝
突により原料粗粉は粉砕される。粉砕物は細粉と未だ砕
け切れていない粗粉に分かれる。細粉は、放射状に拡散
した前述した気流に乗って、粉砕室5内部の気流渦に乗
る形で粉砕室出口部7に導かれる。一方、未だ砕ききれ
ていない粗粉は、衝突時の反作用がその質量に作用する
度合いが大きく、放射状に拡散した気流に乗りきれず、
拡散気流から飛び出して二次衝突板6にぶつかり二次衝
突を起こす。この二次衝突により未だ砕ききれていなか
った粗粉は細粉となり、先に粉砕された細粉を含んだ固
気混合拡散気流に乗って粉砕室5に入り、前述の気流渦
により粉砕室出口7に導かれる。
は、加速管3の内部を流れる高速気流に乗って加速さ
れ、超音速固気混合流れとなる。この固気混合流れは加
速管3を出た後、固気混合噴流となり、前出の噴流と同
様の作用を受け衝突部材4に衝突する。そして、この衝
突により原料粗粉は粉砕される。粉砕物は細粉と未だ砕
け切れていない粗粉に分かれる。細粉は、放射状に拡散
した前述した気流に乗って、粉砕室5内部の気流渦に乗
る形で粉砕室出口部7に導かれる。一方、未だ砕ききれ
ていない粗粉は、衝突時の反作用がその質量に作用する
度合いが大きく、放射状に拡散した気流に乗りきれず、
拡散気流から飛び出して二次衝突板6にぶつかり二次衝
突を起こす。この二次衝突により未だ砕ききれていなか
った粗粉は細粉となり、先に粉砕された細粉を含んだ固
気混合拡散気流に乗って粉砕室5に入り、前述の気流渦
により粉砕室出口7に導かれる。
【0012】
【発明の効果】本発明は従来の衝突式気流粉砕機に比べ
て、特定の原料供給方法を有する為、被粉砕物である原
料粉体がより強く分散され、粉砕効率が向上出来、優れ
た処理効率が達成される。更に、粉砕室の背圧が低い
為、被粉砕物がより速く衝突部材に衝突することが可能
となり、粉砕効率が向上出来る。又、本発明の衝突式気
流粉砕機は、粉砕室形状の工夫や被粉砕物の強分散によ
る含塵濃度の均一化により、衝突部材、加速管及び粉砕
室における被粉砕物の局部的な融着や摩耗も従来の衝突
式気流粉砕機に比べて大幅に低減出来る。
て、特定の原料供給方法を有する為、被粉砕物である原
料粉体がより強く分散され、粉砕効率が向上出来、優れ
た処理効率が達成される。更に、粉砕室の背圧が低い
為、被粉砕物がより速く衝突部材に衝突することが可能
となり、粉砕効率が向上出来る。又、本発明の衝突式気
流粉砕機は、粉砕室形状の工夫や被粉砕物の強分散によ
る含塵濃度の均一化により、衝突部材、加速管及び粉砕
室における被粉砕物の局部的な融着や摩耗も従来の衝突
式気流粉砕機に比べて大幅に低減出来る。
【図1】本発明を実施した衝突式気流粉砕機の概略断面
図。
図。
【図2】図1のA−A´断面図。
【図3】図1のB−B´断面図。
【図4】図1のC−C´断面図(全円周方向の場合)。
【図5】図1のC−C´断面図(n=4の場合)。
【図6】従来例を示す概略図。
【図7】従来例を示す概略図。
1:原料供給シュート 2:高圧気体貯槽 3、22:加速管 4、24:衝突部材 5、26、31:粉砕室 6:二次衝突板 7、27:粉砕室出口 8:高圧気体入口 9:連絡通路 10、25:原料供給口 11:加速管スロート部 21:高圧気体供給ノズル 23:加速管出口 29、30:衝突面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B02C 19/06
Claims (3)
- 【請求項1】 高圧気体により粉体原料を搬送加速する
為の加速管と、該加速管から噴出する粉体を衝突力によ
り粉砕する為の衝突面を有する衝突部材が具備されてい
る粉砕室とを有し、且つ該衝突部材が加速管出口に対向
して設けられている衝突式気流粉砕機において、ラバー
ル形状を有する加速管のスロート部下流の、加速管スロ
ート部と加速管出口との間に、加速管の全円周方向にお
よぶ粉体原料供給口、又は複数個(n≧2)の孔を有す
る粉体原料供給口が設けられており、且つ、粉砕室内壁
の断面形状がスクロール形状を有することを特徴とする
衝突式気流粉砕機。 - 【請求項2】 該加速管の中心軸が鉛直方向である請求
項1に記載の衝突式気流粉砕機。 - 【請求項3】 該衝突部材の衝突面の先端部分の形状
が、頂角が110〜175度の範囲にある錐体形状であ
る請求項1又は2に記載の衝突式気流粉砕機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32242191A JP2942405B2 (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 衝突式気流粉砕機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32242191A JP2942405B2 (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 衝突式気流粉砕機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05138055A JPH05138055A (ja) | 1993-06-01 |
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