JP3313922B2 - Crusher - Google Patents
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- JP3313922B2 JP3313922B2 JP00107495A JP107495A JP3313922B2 JP 3313922 B2 JP3313922 B2 JP 3313922B2 JP 00107495 A JP00107495 A JP 00107495A JP 107495 A JP107495 A JP 107495A JP 3313922 B2 JP3313922 B2 JP 3313922B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、粉砕装置、より詳細に
は、複写機等において画像形成に使用するトナーの砕粉
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulverizing apparatus, and more particularly to a pulverizing apparatus for toner used for image formation in a copying machine or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】ジェット噴流を用いた衝突式気流粉砕装
置では、ジェット噴流中に被粉砕物を供給し、その被粉
砕物を衝突部材に衝突させ、その衝撃力によって被粉砕
物を粉砕する。図6は、本発明が適用される粉砕装置の
一例を説明するための構成図で、図中、1は被粉砕物供
給口、2は圧縮空気供給ノズル、3は圧縮空気加速管、
4は圧縮空気衝突部材、5は粉砕物排出口で、該粉砕装
置は、図示のように、圧縮空気供給ノズル2を接続した
加速管3の加速管出口8に対向して衝突部材4を有し、
前記加速管3によるジェット噴流である高速気流15の
流動により、加速管3の途中の被粉砕物供給口1から加
速管3に被粉砕物6を吸引させ、これを高速気流15と
ともに噴射、及び、粉砕室7へ入射させ、衝突部材4の
衝突面9に衝突させ、その衝撃によって被粉砕物6を粉
砕するものである。通常、被粉砕物6を所望の粒径に粉
砕するためには、排出口5と被粉砕物供給口1との間に
分級機13を配して閉回路を設ける。このとき、分級機
13による分級の結果、粗粉の場合は、粗粉11となっ
た被粉砕物6を、被粉砕物供給口1へ送り、前記した粉
砕を再度行い、その粉砕物10を排出口5から分級機1
3に戻して再度分級するようにしており、その結果、微
粉12について所望の粒径の粉砕物を得ることができ
る。2. Description of the Related Art In an impingement type air current pulverizer using a jet jet, an object to be pulverized is supplied into the jet jet, the object to be pulverized is made to collide with an impact member, and the object to be pulverized is pulverized by the impact force. FIG. 6 is a configuration diagram for explaining an example of a pulverizing apparatus to which the present invention is applied. In the drawing, reference numeral 1 denotes a supply port of a pulverized material, 2 denotes a compressed air supply nozzle, 3 denotes a compressed air acceleration tube,
4 is a compressed air collision member, and 5 is a pulverized material discharge port. As shown in the figure, the pulverizer has a collision member 4 opposed to an acceleration pipe outlet 8 of an acceleration pipe 3 to which a compressed air supply nozzle 2 is connected. And
By the flow of the high-speed air flow 15 which is a jet jet by the acceleration tube 3, the crushed object 6 is sucked from the crushed object supply port 1 in the middle of the acceleration tube 3 to the acceleration tube 3, and this is injected together with the high-speed air flow 15, and , Into the crushing chamber 7 to collide with the collision surface 9 of the collision member 4, thereby crushing the material 6 to be crushed by the impact. Usually, in order to pulverize the object 6 to a desired particle size, a classifier 13 is disposed between the discharge port 5 and the supply port 1 to provide a closed circuit. At this time, as a result of classification by the classifier 13, in the case of coarse powder, the crushed material 6 that has become the coarse powder 11 is sent to the crushed material supply port 1, and the above-described pulverization is performed again. Classifier 1 from outlet 5
3 and classify again. As a result, it is possible to obtain a pulverized product having a desired particle size for the fine powder 12.
【0003】図7は、図6に示した粉砕装置における圧
縮空気供給ノズル2,加速管3、及び、被粉砕物供給口
1の拡大図であるが、従来技術では、加速管3がラバー
ルノズル形状を成すということのみで、粉砕の環境条件
におけるスロート16とノズル内供給口位置17の各々
に対する加速管3内部の断面積18及び19の大きさの
規定がなかった。そのため、気流の高速化の条件が不明
であり、粉砕効率の一層の上昇が達成されていなかっ
た。FIG. 7 is an enlarged view of the compressed air supply nozzle 2, the accelerating pipe 3 and the supply port 1 of the object to be pulverized in the pulverizing apparatus shown in FIG. 6. In the prior art, the accelerating pipe 3 has a Laval nozzle shape. However, the size of the cross-sectional areas 18 and 19 inside the accelerating tube 3 for each of the throat 16 and the supply port position 17 in the nozzle under the environmental conditions of the pulverization was not specified. For this reason, the conditions for increasing the speed of the airflow are unknown, and a further increase in the grinding efficiency has not been achieved.
【0004】更に、上述のごとき衝突式気流粉砕装置と
して、例えば、特開平4−48942号公報,特開平5
−15801号公報,特開平5−15802号公報等が
提案されているが、特開平4−48942号公報記載の
ものは、トナー供給口を複数設け、軸対称的にトナーを
ノズルへ供給することを狙ったものであり、特開平5−
15801号公報のものは、ノズルに対し、トナーをそ
の中心付近に集め、トナーの濃度不均一性をなくし、す
べてのトナーを一様に分散させ、加速させることを狙っ
たものであり、特開平5−15802号公報記載のもの
は、ノズル内にトナーを供給する部分に円錐状の傾斜部
材を設け、微粉は回収し、粗粉のみを粉砕させることを
狙ったものであり、いずれも、気流の高速化の条件につ
いては記載されていない。[0004] Further, as the above-mentioned collision type air current pulverizer, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
JP-A-15801 and JP-A-5-15802 have been proposed. In JP-A-4-48942, a plurality of toner supply ports are provided to supply toner to the nozzles in an axially symmetric manner. And Japanese Patent Application Laid-Open
Japanese Patent Application Laid-Open No. 15801 aims to collect toner near the center of the nozzle to eliminate non-uniformity of toner density, to uniformly disperse and accelerate all the toner, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-15802 aims to provide a conical inclined member at a portion for supplying toner into a nozzle, collect fine powder, and pulverize only coarse powder. There is no description of the conditions for speeding up.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述のように、衝突式
気流粉砕装置においては、粉砕効率を高めるために、気
流の高速化が必要であるが、従来技術においては、気流
の高速化の条件に関して何ら提案されていない。本発明
は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、特に、
衝突式気流粉砕装置において、粉砕の環境条件に依存し
た加速管の最適形状を決め、もって、粉砕処理能力を向
上させることを目的としてなされたものである。As described above, in the impingement type airflow pulverizer, it is necessary to increase the airflow in order to increase the pulverization efficiency. No suggestions have been made for The present invention has been made in view of the above circumstances, and in particular,
The purpose of the present invention is to determine the optimum shape of the accelerating tube depending on the environmental conditions of the pulverization in the impingement type air flow pulverization apparatus, thereby improving the pulverization processing capacity.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、(1)粉砕室内にジェット噴流を噴出す
る噴出ノズルと、前記ジェット噴流中に被粉砕物を供給
する供給口と、前記噴出ノズルと対向して設置され、前
記ジェット噴流と共に被粉砕物を直接衝突させて微粉砕
する衝突面を持つ衝突部材を有する粉砕装置において、
前記噴出ノズル内のスロート位置と供給口位置の噴出ノ
ズル断面積比もしくは口径比を、理想気体における1次
元ラバールノズル理論による各ノズル位置に対応した圧
力比と断面積比もしくは口径比の関係から決めること、
更には、(2)前記(1)における粉砕装置において、
前記供給口から供給される前記被粉砕物がノズル内の供
給口もしくはその前後に位置する領域に対する占有断面
積分だけ前記断面積比もしくは口径比を増加させたこ
と、更には、(3)前記(2)における粉砕装置におい
て、前記スロートの両端部における凸形状部及び前記供
給口の加速管への入口部における凸形状部に曲率を持た
せたこと、更には、(4)前記(2)における粉砕装置
において、供前記噴出ノズルは前記供給口に対抗する壁
面をノズル内方向に凸形状にし、かつ、前記供給口付近
の壁面をノズル外方向に凹形状にしたこと、更には、
(5)前記(4)における粉砕装置において、前記凸面
形状及び凹面形状に曲率を持たせたことを特徴としたも
のである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides (1) a jet nozzle for jetting a jet jet into a pulverizing chamber, and a supply port for supplying an object to be pulverized into the jet jet. In a pulverizing apparatus having a collision member having a collision surface that is installed to face the ejection nozzle and directly pulverizes the object to be pulverized with the jet jet to pulverize the object,
Determining the ejection nozzle cross-sectional area ratio or diameter ratio between the throat position and the supply port position in the ejection nozzle from the relationship between the pressure ratio and the cross-sectional area ratio or the diameter ratio corresponding to each nozzle position in the ideal gas according to the one-dimensional Laval nozzle theory. ,
Further, (2) in the pulverizing device in the above (1),
The cross-sectional area ratio or the diameter ratio is increased by an occupied cross-sectional integral with respect to a region where the object to be ground supplied from the supply port is located at or before and after the supply port in the nozzle; In the pulverizing device according to 2), the convex portions at both ends of the throat and the convex portions at the inlet of the supply port to the accelerating tube have a curvature. In the pulverizing device, the ejection nozzle has a wall surface opposed to the supply port formed in a convex shape in the nozzle inward direction , and a vicinity of the supply port.
That the wall surface is concave outside the nozzle ,
(5) The grinding device according to (4), wherein the convex shape and the concave shape have a curvature.
【0007】[0007]
【作用】衝突式気流粉砕装置において、噴出ノズル内の
スロート位置と供給口位置の噴出ノズル断面積比もしく
は口径比を、理想気体における1次元ラバールノズル理
論による各ノズル位置に対応した圧力比と断面積比もし
くは口径比の関係から決めることで、気流の高速化並び
に粉体の高速化への条件を明確化し、高効率粉砕の目安
とする。In the impingement type air flow pulverizer, the throat position in the ejection nozzle and the ejection nozzle cross-sectional area ratio or diameter ratio at the supply port position are determined by the pressure ratio and the cross-sectional area corresponding to each nozzle position based on the one-dimensional Laval nozzle theory in an ideal gas. By deciding from the relationship of the ratio or the diameter ratio, the conditions for speeding up the airflow and speeding up the powder are clarified and used as a guide for high efficiency pulverization.
【0008】[0008]
【実施例】図1は、請求項1に示した気流式粉砕装置に
おける噴出ノズル3内のスロート16の位置と被粉砕物
供給口1の位置17の噴出ノズル断面積比もしくは口径
比の決め方について説明するための要部構成図で、全図
を通して同様の作用をする部分には、同一の参照番号が
付してある。図1において、今、スロート16における
断面積をA*とし、圧力をP*とし、加速管(噴出ノズ
ル)3内部における断面積をA、圧力をPとすると、理
想気体における1次元ラバールノズル理論によるスロー
ト16に対する圧力比P/P*と断面積比A/A*の関
係は(1)式である。ただし、κは比熱比(空気の比熱
比はκ=1.4)である。FIG. 1 shows a method of determining the ratio of the cross-sectional area or the diameter of the jet nozzle at the position 17 of the throat 16 in the jet nozzle 3 and the position 17 of the supply port 1 of the material to be pulverized in the air-flow pulverizer according to the first embodiment. In the main part configuration diagram for explanation, the same reference numerals are given to portions having the same operation throughout the drawings. In FIG. 1, assuming that the cross-sectional area at the throat 16 is A *, the pressure is P *, the cross-sectional area inside the accelerating tube (ejection nozzle) 3 is A, and the pressure is P, the one-dimensional Laval nozzle theory of ideal gas is used. The relationship between the pressure ratio P / P * for the throat 16 and the cross-sectional area ratio A / A * is given by equation (1). Here, κ is a specific heat ratio (the specific heat ratio of air is κ = 1.4).
【0009】[0009]
【数1】 (Equation 1)
【0010】圧縮空気供給ノズル2における圧力をP2
とし、これを淀み点圧力に近似することで(2),
(3)式を得ることができる。The pressure at the compressed air supply nozzle 2 is P 2
By approximating this to the stagnation point pressure, (2),
Equation (3) can be obtained.
【0011】[0011]
【数2】 (Equation 2)
【0012】実際に、ピトー管等によりノズル内供給口
位置17で圧力を測定し、これを圧力Pとするが、この
時、断面積Aはノズル内供給口位置17での断面積とな
る。測定結果からノズル内供給口位置17での圧力Pと
圧縮空気供給ノズル2での圧力P2の比P/P2が決まる
ため、(4)式によりノズル内供給口位置17での断面
積Aとスロート16での断面積A*の比A/A*が決ま
る。また、断面積比A/A*の平方根√A/√A*は、
ノズル内供給口位置17での口径とスロート16での口
径の比であり、(5)式となる。Actually, the pressure is measured at the supply port position 17 in the nozzle using a pitot tube or the like, and this pressure is used as the pressure P. At this time, the cross-sectional area A is the cross-sectional area at the supply port position 17 in the nozzle. Since the ratio P / P 2 of the pressure P at the supply port position 17 in the nozzle and the pressure P 2 at the compressed air supply nozzle 2 is determined from the measurement result, the cross-sectional area A at the supply port position 17 in the nozzle is determined by Expression (4). And the ratio A / A * of the cross-sectional area A * at the throat 16 is determined. Also, the square root of the cross-sectional area ratio A / A * √A / √A * is
This is the ratio of the diameter at the supply port position 17 in the nozzle to the diameter at the throat 16, and is expressed by the following equation (5).
【0013】[0013]
【数3】 (Equation 3)
【0014】このようなノズル内供給口位置17での圧
力Pと圧縮空気供給ノズル2での圧力P2の比P/P2に
依存したノズル内供給口位置17での断面積Aとスロー
ト16での断面積A*の比A/A*もしくは口径比√A
/√A*を形状に採用することで、効率的に気流が加速
され、一層の高速気流15を得ることができる。図2
は、(4),(5)式をグラフにしたものである。The sectional area A and the throat 16 at the supply port position 17 in the nozzle depend on the ratio P / P 2 of the pressure P at the supply port position 17 in the nozzle and the pressure P 2 at the compressed air supply nozzle 2. Ratio A / A * of cross-sectional area A * or aperture ratio √A
By adopting / √A * for the shape, the airflow is efficiently accelerated, and a higher-speed airflow 15 can be obtained. FIG.
Is a graph of Equations (4) and (5).
【0015】請求項1の発明の実験例として、表1に示
す。原料をミキサーにて混合して混合物を得、次に、こ
の混合物をエクストルダーにて約200℃で溶融混練し
た後、冷却して固化し、それをハンマーミルで200〜
2000μmの粒子に粗粉砕し、この粗粉砕物を被粉砕
物6とし、図6に示した粉砕装置を用い、その作動フロ
ーに従って粉砕を行った。粉砕された粉砕物10を微粉
12と粗粉11とに分級する手段13としては、固定式
風力分級機を使用した。Table 1 shows an experimental example of the first aspect of the present invention. The raw materials are mixed with a mixer to obtain a mixture. Next, the mixture is melt-kneaded at about 200 ° C. with an extruder, and then cooled and solidified.
The particles were coarsely pulverized into particles having a size of 2000 μm, and this coarsely pulverized material was used as a material 6 to be pulverized. As a means 13 for classifying the pulverized material 10 into fine powder 12 and coarse powder 11, a fixed air classifier was used.
【0016】[0016]
【表1】 [Table 1]
【0017】実際に、衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給
ノズル2から流量7Nm3/minの圧縮空気を導入し、被
粉砕物供給口1から32kg/hrの割り合いで供給し
た。このとき、ノズル内供給口位置17での口径とスロ
ート16での口径との比は、√A/√A*=2.5であ
る。粉砕された粉砕物10は、分級機13に運ばれ、微
粉である場合は、微粉物12として回収し、粗粉である
場合は、粗粉物11として再度被粉砕物供給口1より被
粉砕物6とともに加速管3に投入した。この結果、微粉
12として、体積平均粒径7.5μm(コールターカウ
ンターにて測定)の粉砕物27.40kg/hr(収率
85.6%)を回収した。Actually, compressed air having a flow rate of 7 Nm 3 / min was introduced from the compressed gas supply nozzle 2 of the impingement type air flow pulverizer, and was supplied from the supply port 1 of the pulverized material at a rate of 32 kg / hr. At this time, the ratio of the diameter at the supply port position 17 in the nozzle to the diameter at the throat 16 is √A / √A * = 2.5. The pulverized material 10 is conveyed to a classifier 13 and is collected as a fine powder 12 if it is a fine powder, and is again pulverized as a coarse powder 11 from the pulverized material supply port 1 if it is a coarse powder. It was put into the acceleration tube 3 together with the object 6. As a result, 27.40 kg / hr (85.6% yield) of a pulverized product having a volume average particle size of 7.5 μm (measured with a Coulter counter) was recovered as the fine powder 12.
【0018】次に、請求項2の気流式粉砕装置におけ
る、噴出ノズル内のスロート位置と供給口位置の噴出ノ
ズル断面積比もしくは口径比の決め方について説明す
る。請求項1と同様の原料(表1に記載)を使用し、図
6に示した粉砕装置を用い、その作動フローに従って粉
砕を行った。粉砕された粉砕物10を微粉12と粗粉1
1とに分級する手段13としては、固定式風力分級機を
使用した。実際に、衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノ
ズル2から流量7Nm3/minの圧縮空気を導入し、被粉
砕物供給口1から32kg/hrの割り合いで供給し
た。これにより、被粉砕物供給口1から投入される被粉
砕物6により、ノズル内供給口位置17には、ノズル断
面積の10%が占有された。すなわち、口径比は、ノズ
ル内供給口位置17での口径とスロート16での口径と
の比√A/√A*=2.5の1.05倍の√A/√A*=
2.62である。粉砕された粉砕物10は、分級機13
に運ばれ、微粉である場合は、微粉物12として回収
し、粗粉である場合は、粗粉物11としてを再度被粉砕
物供給口1より被粉砕物6とともに加速管3に投入し
た。この結果、微粉物12として、体積平均粒径7.5
μm(コールターカウンターにて測定)の粉砕物27.
60kg/hr(収率86.25%)を回収し、定常的
な粉の効果が確認された。Next, a method of determining the sectional area ratio or the diameter ratio of the ejection nozzle between the throat position and the supply port position in the ejection nozzle in the air-flow type pulverizer according to the second aspect will be described. Using the same raw material as described in claim 1 (described in Table 1), pulverization was performed according to the operation flow using a pulverizer shown in FIG. The pulverized material 10 is divided into fine powder 12 and coarse powder 1
A fixed air classifier was used as the means 13 for classifying into one. Actually, compressed air at a flow rate of 7 Nm 3 / min was introduced from the compressed gas supply nozzle 2 of the impingement type air flow pulverizer, and was supplied from the supply port 1 of the pulverized material at a rate of 32 kg / hr. As a result, 10% of the cross-sectional area of the nozzle was occupied at the supply port position 17 in the nozzle by the crushed object 6 supplied from the crushed object supply port 1. That is, the diameter ratio is the ratio of the diameter at the supply port position 17 in the nozzle to the diameter at the throat 16 √A / √A * = 1.05 times 2.5 which is √A / √A * = 2.5.
2.62. The pulverized material 10 is supplied to a classifier 13
In the case of fine powder, it was collected as fine powder 12, and in the case of coarse powder, coarse powder 11 was again introduced into the acceleration tube 3 together with the crushed object 6 from the crushed object supply port 1. As a result, the fine powder 12 had a volume average particle size of 7.5.
27 μm (measured with a Coulter counter)
60 kg / hr (yield 86.25%) was recovered, and a steady powder effect was confirmed.
【0019】図3は、請求項3の発明を説明するための
要部構成図で、この発明は、スロート16の壁面の凸形
状と被粉砕物供給口1の加速管3への入り口の凸形状
に、曲率20を付加したもので、請求項1の実験例と同
様の原料(表1に記載)を使用し、図6に示した粉砕装
置を用い、その作動フローに従って粉砕を行った。粉砕
された粉砕物10を微粉12と粗粉11とに分級する手
段13としては、固定式風力分級機を使用した。衝突式
気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル2から流量7Nm3/m
inの圧縮空気を導入し、被粉砕物供給口1から30kg
/hrの割り合いで供給した。この時、ノズル内供給口
位置17での口径とスロート16での口径との比は√A
/√A*=2.62である。粉砕された粉砕物10は分
級機13に運ばれ、微粉である場合は、微粉物12とし
て回収され、粗粉である場合は、粗粉物11として再度
被粉砕物供給口1より被粉砕物6とともに加速管3に投
入した。この結果、微粉12として、体積平均粒径7.
5μm(コールターカウンターにて測定)の粉砕物2
6.20kg/hr(収率87.3%)を回収した。FIG. 3 is a schematic view of a main part for explaining the third aspect of the present invention. In the present invention, the convex shape of the wall surface of the throat 16 and the convexity of the entrance of the supply port 1 of the material to be ground 1 into the acceleration pipe 3 are shown. The same raw material (described in Table 1) as that of the experimental example of claim 1 was used, with a curvature of 20 added to the shape, and pulverization was performed according to the operation flow using a pulverizer shown in FIG. As a means 13 for classifying the pulverized material 10 into fine powder 12 and coarse powder 11, a fixed air classifier was used. 7 Nm 3 / m flow rate from compressed gas supply nozzle 2 of impingement type air flow crusher
in compressed air, and 30 kg from the supply port 1
/ Hr. At this time, the ratio of the diameter at the supply port position 17 in the nozzle to the diameter at the throat 16 is ΔA
/√A*=2.62. The pulverized material 10 is conveyed to a classifier 13 and is collected as a fine powder 12 if it is a fine powder, and is again collected as a coarse powder 11 from the supply port 1 of the material to be pulverized if it is a coarse powder. 6 together with the accelerator tube 3. As a result, the volume average particle diameter was 7.
5 μm (measured by Coulter counter) pulverized material 2
6.20 kg / hr (87.3% yield) was recovered.
【0020】図4は、請求項4の発明を説明するための
図で、この発明は、加速管3のノズル内供給口位置17
に対向する面にノズル内方向に凸形状21、供給口位置
17付近の壁面にノズル外方向の凹形状22を付加し、
同時に、ノズル内供給口位置17での圧力Pと圧縮空気
供給ノズル2での圧力P2の比P/P2に依存したノズル
内供給口位置17での断面積Aとスロート16での断面
積A*の比A/A*もしくは口径比√A/√A*を形状
に採用したものである。請求項4における実験例とし
て、請求項1の実験例と同様の原料(表1に記載)を使
用し、図6に示した粉砕装置を用い、その作動フローに
従って粉砕を行った。粉砕された粉砕物10を微粉12
と粗粉11とに分級する手段13としては、固定式風力
分級機を使用した。実際に、衝突式気流粉砕機の圧縮気
体供給ノズル2から流量7Nm3/minの圧縮空気を導入
し、被粉砕物供給口1から32kg/hrの割り合いで
供給した。この時、ノズル内供給口位置17での口径と
スロート16での口径との比は√A/√A*=2.62
である。粉砕された粉砕物10は分級機13に運ばれ、
微粉である場合は、微粉物12として回収し、粗粉であ
る場合は、粗粉物11として再度被粉砕物供給口1より
被粉砕物6とともに加速管3に投入した。この結果、微
粉として、体積平均粒径7.5μm(コールターカウン
ターにて測定)の粉砕物28.00kg/hr(収率8
7.5%)を回収した。FIG. 4 is a view for explaining the invention according to claim 4 of the present invention.
21 in the nozzle inward direction on the surface facing the nozzle , supply port position
Add a concave shape 22 in the nozzle outer direction to the wall near 17
At the same time, the cross-sectional area A at the supply port position 17 in the nozzle and the cross-sectional area A * at the throat 16 depending on the ratio P / P2 of the pressure P at the supply port position 17 in the nozzle to the pressure P2 at the compressed air supply nozzle 2. The ratio A / A * or the aperture ratio √A / √A * is adopted for the shape. As an experimental example in claim 4, the same raw material (described in Table 1) as in the experimental example in claim 1 was used, and pulverization was performed using a pulverizing apparatus shown in FIG. The pulverized material 10 is turned into fine powder 12
As a means 13 for classifying the powder into coarse powder 11 and a coarse powder 11, a fixed air classifier was used. Actually, compressed air having a flow rate of 7 Nm3 / min was introduced from the compressed gas supply nozzle 2 of the impingement type airflow pulverizer, and supplied at a rate of 32 kg / hr from the supply port 1 of the material to be pulverized. At this time, the ratio of the diameter at the supply port position 17 in the nozzle to the diameter at the throat 16 is √A / √A * = 2.62.
It is. The crushed material 10 is transported to a classifier 13,
If it is a fine powder, it is collected as a fine powder 12, and if it is a coarse powder, it is again fed into the acceleration tube 3 together with the crushed object 6 from the crushed object supply port 1 as the coarse powder 11. As a result, a fine powder having a volume average particle size of 7.5 μm (measured with a Coulter counter) of 28.00 kg / hr (yield 8
(7.5%).
【0021】図5は、請求項5の発明を説明するための
要部構成図で、この発明は、図4に示した凸形状21と
凹形状22に、曲率23を付加し、同時に、ノズル内供
給口位置17での圧力Pと圧縮空気供給ノズル2での圧
力P2の比P/P2に依存したノズル内供給口位置17で
の断面積Aとスロート16での断面積A*の比A/A
*、もしくは、口径比√A/√A*を形状に採用したも
のである。請求項5における実験例として、請求項1と
同様の原料(表1に記載)を使用し、図6に示した粉砕
装置を用い、その作動フローに従って粉砕を行った。粉
砕された粉砕物10を微粉12と粗粉11とに分級する
手段13としては、固定式風分級機を使用した。実際
に、衝突式気流粉砕機の圧縮気体供給ノズル2から流量
7Nm3/minの圧縮空気を導入し、被粉砕物供給口1か
ら30kg/hrの割り合いで供給した。この時、ノズ
ル内供給口位置17での口径とスロート16での口径と
の比は√A/√A*=2.62である。粉砕された粉砕
物10は、分級機13に運ばれ、微粉である場合は、粉
砕物12として回収し、粗粉である場合は、粉砕物11
として再度被粉砕物供給口1より被粉砕物6とともに加
速管3に投入した。この結果、微粉として、体積平均粒
径7.5μm(コールターカウンターにて測定)の粉砕
物26.5kg/hr(収率88.3%)を回収した。FIG. 5 is a schematic view of the essential part for explaining the fifth aspect of the present invention. In the present invention, a curvature 23 is added to the convex shape 21 and the concave shape 22 shown in FIG. inner supply opening position of the pressure P 2 at the pressure P and the compressed air feed nozzle 2 at 17 the ratio P / P 2 in the cross-sectional area a and the throat 16 of the nozzle in the supply port position 17 dependent cross-sectional area a * of Ratio A / A
* Or the diameter ratio √A / √A * is adopted for the shape. As an experimental example in claim 5, the same raw materials as those in claim 1 (described in Table 1) were used, and pulverization was performed using a pulverizer shown in FIG. As means 13 for classifying the pulverized material 10 into fine powder 12 and coarse powder 11, a fixed air classifier was used. Actually, compressed air having a flow rate of 7 Nm 3 / min was introduced from the compressed gas supply nozzle 2 of the impingement type air flow pulverizer, and supplied at a rate of 30 kg / hr from the supply port 1 of the material to be pulverized. At this time, the ratio of the diameter at the supply port position 17 in the nozzle to the diameter at the throat 16 is √A / √A * = 2.62. The pulverized material 10 is conveyed to a classifier 13, and is collected as a pulverized material 12 when it is a fine powder, and a pulverized material 11 when it is a coarse powder.
Then, the material to be crushed 6 was again charged into the acceleration tube 3 together with the crushed material 6 from the crushed material supply port 1. As a result, 26.5 kg / hr (yield: 88.3%) of a pulverized product having a volume average particle size of 7.5 μm (measured by a Coulter counter) was recovered as fine powder.
【0022】[0022]
【発明の効果】(1)請求項1に対応した効果 ジェット噴流を用いてジェット噴流中に被粉砕物を供給
し、その被粉砕物を衝突面に衝突させ、その衝突力によ
って前記被粉砕物を粉砕する衝突式粉空流砕機におい
て、前記噴出ノズル内のスロート位置と供給口位置の噴
出ノズル断面積比もしくは口径比を、理想気体における
1次元ラバールノズル理論による各ノズル位置に対応し
た圧力比と断面積比もしくは口径比の関係から決めるこ
とで、気流の高速化並びに粉体の高速化への条件が明確
化でき、高効率粉砕の目安とすることができる。 (2)請求項2に対応した効果 ジェット噴流を用いてジェット噴流中に被粉砕物を供給
し、その被粉砕物を衝突面に衝突させ、その衝撃力によ
って前記被粉砕物を粉砕する衝突式粉砕機において、前
記供給口から供給される前記被粉砕物がノズル内の供給
口もしくはその前後に位置する領域に対する占有断面積
分だけ前記断面積比もしくは口径比を増加させること
で、定常的な気流の高速化並びに粉体の高速化を図るこ
とができ、高効率の粉砕が可能となる。 (3)請求項3に対応した効果 ジェット噴流を用いてジェット噴流中に被粉砕物を供給
し、その被粉砕物を衝突面に衝突させ、その衝撃力によ
って前記被粉砕物を粉砕する衝突式粉砕機において、前
記スロートの両端部における凸形状部及び前供給口の加
速管への入口部における凸形状部に曲率を持たせること
で、請求項2において存在している気流の圧力損失を下
げ、高効率な粉砕が可能になる。 (4)請求項4に対応した効果 ジェット噴流を用いてジェット噴流中に被粉砕物を供給
し、その被粉砕物を衝突面に衝突させ、その衝撃力によ
って前記被粉砕物を粉砕する衝突式粉砕機において、前
記供給口位置付近に対向するノズル壁面をノズル内方向
に凸形状にし、かつ、当該ノズルの供給口付近の壁面を
ノズル外方向に凹形状にすることにより、請求項2の発
明よりも、前記供給口から供給される被粉砕物が加速管
下壁面と衝突する機会が増え、被粉砕物の分散性が増
し、これにより、均一に被粉砕物が加速管下壁面と衝突
する機会が増え、被粉砕物の分散性が増す。これによ
り、被粉砕物の気流による加速が均一に行なわれ、より
高効率な粉砕が可能となる。 (5)請求項5に対応した効果 ジェット噴流を用いてジェット噴流中に被粉砕物を供給
し、その被粉砕物を衝突面に衝突させ、その衝撃力によ
って前記被粉砕物を粉砕する衝突式粉砕機において、請
求項4の発明における前記凸面形状及び凹面形状に曲率
を持たせたことで、請求項4の発明において存在してい
る気流の圧力損失を下げ、気流の効率の良い高速化を図
ることができる。According to the present invention, the object to be crushed is supplied into the jet jet by using the jet jet, and the object to be crushed collides with the collision surface, and the object to be crushed is generated by the collision force. In the collision-type powder pulverizer for pulverizing, the throat position in the ejection nozzle and the ejection nozzle cross-sectional area ratio or the diameter ratio of the supply port position, the pressure ratio corresponding to each nozzle position according to the one-dimensional Laval nozzle theory in ideal gas. By deciding from the relationship between the cross-sectional area ratio or the diameter ratio, the conditions for speeding up the airflow and speeding up the powder can be clarified, and can be used as a guide for high-efficiency pulverization. (2) Effects corresponding to claim 2 A collision type in which an object to be crushed is supplied into a jet jet using a jet jet, the object to be crushed collides against an impact surface, and the object to be crushed is crushed by the impact force. In the crusher, the object to be crushed supplied from the supply port is increased in the sectional area ratio or the diameter ratio by the occupied sectional integral with respect to the supply port in the nozzle or a region located before and after the supply port, so that a steady air flow is obtained. The speed of the powder and the speed of the powder can be increased, and highly efficient pulverization becomes possible. (3) Effect according to claim 3 A collision type in which an object to be crushed is supplied into a jet jet using a jet jet, the object to be crushed collides with an impact surface, and the object to be crushed is crushed by the impact force. In the crusher, the convex part at both ends of the throat and the convex part at the inlet of the front supply port to the acceleration tube have a curvature to reduce the pressure loss of the airflow existing in claim 2. Thus, highly efficient pulverization becomes possible. (4) Effects corresponding to claim 4 A collision type in which an object to be crushed is supplied into a jet jet using a jet jet, the object to be crushed collides against an impact surface, and the object to be crushed is crushed by the impact force. in mills, the direction in nozzle nozzle wall surface facing in the vicinity of the supply port located
And the wall near the supply port of the nozzle is
By having a concave shape in the outward direction of the nozzle , the chance of the crushed object supplied from the supply port colliding with the lower wall of the acceleration tube is increased as compared with the invention of claim 2, and the dispersibility of the crushed object is increased. This increases the chances that the object to be crushed uniformly collides with the lower wall surface of the accelerating tube, thereby increasing the dispersibility of the object to be crushed. Thereby, the object to be crushed is uniformly accelerated by the airflow, and more efficient crushing is possible. (5) Effects corresponding to claim 5 A collision type in which an object to be crushed is supplied into a jet jet using a jet jet, the object to be crushed collides against an impact surface, and the object to be crushed is crushed by the impact force. In the pulverizer, the convex shape and the concave shape according to the fourth aspect of the invention have a curvature to reduce the pressure loss of the airflow existing in the fourth aspect of the present invention, thereby increasing the speed of the airflow with high efficiency. Can be planned.
【図1】 請求項1に記載の発明を説明するための要部
構成図である。FIG. 1 is a main part configuration diagram for describing the invention described in claim 1;
【図2】 圧力比と該圧力比に依存したノズル断面積比
もしくは口径比の関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a pressure ratio and a nozzle sectional area ratio or a bore diameter ratio depending on the pressure ratio.
【図3】 請求項3に記載の発明を説明するための要部
構成図である。FIG. 3 is a main part configuration diagram for explaining the invention described in claim 3;
【図4】 請求項4に記載の発明を説明するための要部
構成図である。FIG. 4 is a main part configuration diagram for explaining the invention described in claim 4;
【図5】 請求項5に記載の発明を説明するための要部
構成図である。FIG. 5 is a main part configuration diagram for explaining the invention described in claim 5;
【図6】 本発明が適用される粉砕装置の一例を説明す
るための全体構成図である。FIG. 6 is an overall configuration diagram for explaining an example of a crusher to which the present invention is applied.
【図7】 図6に示した粉砕装置の要部拡大構成図であ
る。FIG. 7 is an enlarged configuration diagram of a main part of the crusher shown in FIG.
1…被粉砕物供給口、2…圧縮空気供給ノズル、3…圧
縮空気加速管(噴出ノズル)、4…圧縮空気衝突部材、
5…粉砕物排出口、6…被粉砕物、7…粉砕室、8…加
速管出口、9…衝突面、10…粉砕物、11…粗粉、1
2…微粉、13…分級機、15…高速気流(ジェット噴
流)、16…スロット、17…ノズル内供給口位置、1
8,19…断面積、20,21,22,23…形状。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pulverized material supply port, 2 ... Compressed air supply nozzle, 3 ... Compressed air acceleration pipe (spout nozzle), 4 ... Compressed air collision member,
5: crushed material outlet, 6: crushed material, 7: crushing chamber, 8: acceleration tube outlet, 9: collision surface, 10: crushed material, 11: coarse powder, 1
2: fine powder, 13: classifier, 15: high-speed air flow (jet jet), 16: slot, 17: position of supply port in nozzle, 1
8, 19 ... sectional area, 20, 21, 22, 23 ... shape.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天野 浩里 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (72)発明者 渡邊 啓子 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平5−309287(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B02C 19/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hirosato Amano 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (72) Keiko Watanabe 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo (56) References JP-A-5-309287 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B02C 19/06
Claims (5)
ノズルと、前記ジェット噴流中に被粉砕物を供給する供
給口と、前記噴出ノズルと対向して設置され、前記ジェ
ット噴流と共に前記被粉砕物が直接衝突させて微粉砕さ
れる衝突面を持つ衝突部材を有する粉砕装置において、
前記噴出ノズル内のスロート位置と供給口位置の噴出ノ
ズル断面積比もしくは口径比を、理想気体における1次
元ラバールノズル理論による各ノズル位置に対応した圧
力比と断面積比もしくは口径比の関係から決めることを
特徴とする粉砕装置。1. A jet nozzle for jetting a jet jet into a crushing chamber, a supply port for supplying an object to be crushed into the jet jet, and a jet port provided opposite to the jet nozzle, the object to be crushed together with the jet jet. In a crusher having a collision member having a collision surface that is directly crushed and finely crushed,
Determining the ejection nozzle cross-sectional area ratio or diameter ratio between the throat position and the supply port position in the ejection nozzle from the relationship between the pressure ratio and the cross-sectional area ratio or the diameter ratio corresponding to each nozzle position in the ideal gas according to the one-dimensional Laval nozzle theory. Crushing device characterized by the above-mentioned.
記供給口から供給される前記被粉砕物がノズル内の供給
口もしくはその前後に位置する領域に対する占有断面積
分だけ前記断面積比もしくは口径比を増加させたことを
特徴とする粉砕装置。2. The crushing apparatus according to claim 1, wherein the object to be crushed supplied from the supply port is occupied by the occupied sectional integral with respect to a supply port in a nozzle or a region located before and after the supply port. A crushing device characterized by an increase.
記スロートの両端部における凸形状部及び前記供給口の
加速管への入口部における凸形状部に曲率を持たせたこ
とを特徴とする粉砕装置。3. The crushing device according to claim 2, wherein the protrusions at both ends of the throat and the protrusions at the inlet of the supply port to the acceleration tube have a curvature. .
記噴出ノズルは前記供給口に対抗する壁面をノズル内方
向に凸形状にし、かつ、前記供給口付近の壁面をノズル
外方向に凹形状にしたことを特徴とする粉砕装置。4. The crushing device according to claim 2, wherein the ejection nozzle has a wall facing the supply port inward of the nozzle.
And the wall near the supply port is a nozzle.
A crushing device characterized by having a concave shape in an outward direction .
記凸面形状及び凹面形状に曲率を持たせたことを特徴と
する粉砕装置。5. The crushing device according to claim 4, wherein the convex shape and the concave shape have a curvature.
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---|---|---|---|
JP00107495A JP3313922B2 (en) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | Crusher |
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JPH08187445A JPH08187445A (en) | 1996-07-23 |
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JP5590433B2 (en) | 2008-09-25 | 2014-09-17 | 株式会社リコー | Crushing device and toner manufacturing method |
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- 1995-01-09 JP JP00107495A patent/JP3313922B2/en not_active Expired - Lifetime
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