JP4161281B2

JP4161281B2 - 微粉砕機

Info

Publication number: JP4161281B2
Application number: JP10545098A
Authority: JP
Inventors: 清人山崎
Original assignee: ターボ工業株式会社
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JPH11276916A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却用又は加熱用のジャケットを備えた微粉砕機に関するもので、特に気流の搬送により、粉砕原料を冷却又は加熱しながら微粉砕するターボ式微粉砕機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のターボ式微粉砕機では、原料入口部に粉砕原料を投入すると、該原料は粉砕室に張設されたライナーの内面と、高速回転するローターのブレードとの作用により微粉砕され、粉砕製品となって粉砕製品出口部から排出される。
【０００３】
ところが、粉砕中に粉砕室内が高温となると粉砕原料が溶融し、粉砕不可能となることがあり、又、粉砕原料が湿っている時などには粉砕が困難となることがある。
【０００４】
そこで、ターボ式微粉砕機には、粉砕原料を冷却又は加熱乾燥するための手段が設けられている。これらの手段は、前記ケーシングの円筒形粉砕室の外周を覆うジャケットと、該ジャケット内に供給される冷媒、又は、熱源とから構成されている。
【０００５】
そして、前記粉砕原料を冷却する場合には、該ジャケット内に冷媒、例えば、水を通してケーシングを冷やすことにより、該ケーシング内面に設けられている対摩耗材のライナーを冷却し、粉砕室内の粉砕原料及び搬送空気を冷却する。
又、これとは逆に粉砕原料を加熱乾燥する場合には、冷媒の代わりに熱源、例えば、蒸気を前記ジャケット内に通している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来例では、該ライナーの外周面と粉砕室の内周面とが完全に合わさるように精度良く加工することが困難であるため、該両面は、完全に面接触していない。
そのため、微視的に観察すると、ケーシングの粉砕室の円筒部内周にボルト止めされる耐摩耗材のライナーは、ボルト止めされた箇所を除いて僅かに浮いた状態になり、空気の隙間が発生する。この空気の隙間は空気の壁となるので熱伝導率を
悪くする原因となる。因に、空気の熱伝導率は鉄の約１／2000である。
その為、上述のジャケットに冷媒を通して冷却したり、熱源で加熱しても、温度の影響を最も受ける粉砕原料及びその搬送気流に直接接触する耐摩耗材のライナーを充分に冷やしたり熱したりする事が出来ず、冷却又は加熱の効果が上がらなかった。
【０００７】
本発明は、このような現象を解決し、冷却又は加熱の効果を上げる構造を有するターボ式微粉砕機の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、円筒形の外面には冷却用又は加熱用の流体を通す様にしたジャケットを備え、内面には耐摩耗材のライナーを取り付けたケーシングと、該ケーシングの内部に於いて該ケーシングの中心線の廻りに高速回転し、その先端は前記ライナー内面に近接している外周に多数の半径方向のブレードを取り付けたローターを有し，該ケーシングの一端に設けた入口より空気と共に内部に送り込まれた粉体原料を、前記ライナーの内面と高速回転するローターのブレードの作用によって微粉砕しつつ該ケーシングの他端に向かって流れる空気によって送り、この端部に設けた出口より空気と共に排出するようにした微粉砕機に於いて；前記ライナーの外面と前記ケーシングの内面との間に発生する隙間に空気が入る余地をなくすために、前記ライナーの外面に、熱伝導率の高い金属又は金属化合物の微粉末を混ぜた常温では液状であり、加熱によって硬化する合成樹脂、或いは、２成分が重合する事によって硬化する接着材を加えた合成樹脂、を塗布し、前記ケーシングの内筒内面に密着させると共に、前記ケーシングの熱は、前記合成樹脂を介してライナーに伝達される事を特徴とした微粉砕機、である。
【０００９】
本発明者は、冷却効果又は加熱効果が悪いのは、粉砕室の内周面とライナーの外周面との間に空気の隙間が存在するためであることに気ずくとともに、該空気の隙間の発生を防止するため、前記内周面と前記外周面を高い精度で加工し、該両面を全面にわたり密着させることを考えた。
しかし、この様な加工は、技術的に難しく、かつ、加工費用が大幅に嵩むことになり、経済的に無理である。
【００１０】
そこで、研究、実験の結果、ライナーの外面に、熱伝導率の高い金属又は金属化合物の微粉末を混ぜた常温では液状であり、加熱によって硬化する合成樹脂、或いは２成分が重合することによって硬化する接着剤を加えた合成樹脂、を塗布し、該ライナーの外面を粉砕室の内面に密着させると、空気隙間がなくなり、冷却効果又は加熱効果が良くなることがわかった。
【００１１】
この熱伝導率の高い金属又は金属化合物の微粉末を含んだ合成樹脂として、例えば、空気の３０倍〜６０倍の熱伝導率を有する酸化アルミニウムの微粉末を含んだシリコーン樹脂、が用いられるが、ここで、熱伝導率の高い金属などとは、空気より高い熱伝導率を有する金属などであるが、好適には空気の３０倍以上の熱伝導率を有する金属などが採用される。
【００１２】
なお、ライナーの外面に前記合成樹脂を塗布する代わりに、ケーシングの粉砕室の内面に前記合成樹脂を塗布したり、又は、ライナーの外面及び粉砕室の内面双方に前記合成樹脂を塗布し両面を密着させても良いことは勿論である。
【００１３】
【実施例】
本発明の実施例を図１〜図３に基き、説明する。
ターボ式微粉砕機は、外周外面にジャケット１１を設けたケーシング６と、該ケーシング６の内周内面に取り付けたライナー７と、ケーシング６の中心線の廻りに図示しないモーターによって高速回転する回転軸１に嵌合したローター２と、ローター２に取り付けた多数のブレード４と、該ブレード４の外周とライナー７との間の狭い空間に設けた略円筒形状の粉砕室８と、原料入口部ＭＩに設けた入口渦巻室９及びディストリビューター３と、粉砕製品出口部ＭOに設けた出口渦巻室１０と、を備えている。
【００１４】
ライナー７は、ケーシング６の内周内面にボルト１２で締め付けられ固定されているが、該ライナー７の外面７ａとケーシング６の内面６ａとの間に発生する隙間１３は、熱伝導率の高い金属又は金属化合物の微粉末を含んだ合成樹脂、例えば、酸化アルミニウムの微粉末を含んだシリコーン樹脂、に硬化材を混ぜてコーキングされている。そのため、前記隙間１３に空気が入る余地はない。
【００１５】
次に本実施例の作動につき説明するが、まず、最初に粉砕原料を冷却する場合について説明する。
粉砕原料Ｍを、図示しない気流輸送装置から供給される空気と共に、入口渦巻室９へ投入すると、該粉砕原料Ｍは、ディストリビューター３により均等に分配されて粉砕室８に入り、粉砕室８で粉砕されて粉砕製品ｍとなる。この粉砕製品ｍは出口渦巻室１０へ出て行き、搬送空気により機外へ排出される。
【００１６】
この粉砕過程で微粉砕される粉砕原料Ｍは、激しく撹拌される空気と共に加熱されるが、この時、ジャケット１１の入口１１ａから水Ｗが注入され、該水Ｗは粉砕室８のケーシング６を冷却しながら出口１１ｂから排出されている。
そのため、ケーシング６は冷却され、その冷却熱は隙間１３の熱伝導率の高い充填物を介してライナー７に伝達されるので、該ライナー７は効率良く冷却される。
【００１７】
次に粉砕原料Ｍを加熱乾燥する場合について説明するが、この場合は、ジャケット１１に水を供給する代わりに熱源、例えば、蒸気を供給する。この熱源をジャケット１１に供給すると、前記要領によりライナー７は効率良く加熱される。
【００１８】
前記実施例のターボ式微粉砕機を用いて実験したので、その実験結果ついて説明する。
図１及び図２に示すＴ−４００−８Ｍ型ターボ式微粉砕機（ローターブレードの外径Φ４００、ローター８段型）に於いて、ケーシングの円筒形粉砕室の内面と対摩耗材のライナーの外面に、熱伝導性の大きなＡｌ₂Ｏ₃を３５％を含んだ液状のシリコーン樹脂｛熱伝導率＝３.５×１０^-3ｃａｌ／ｃｍｓｅｃ．℃（空気の約５０倍）｝に硬化材を混ぜて塗り、従来通りボルトで取り付けた。
これに粉砕原料として二成分系黒色トナー（ガラス転位点＝Ｔｇ＝６０℃）を５０ｋｇ／ｈｒ．流入空気量を１３ｍ³／ｍｉｎ．冷媒としてエチレングリコール３５％の水溶液を２６Ｌ／ｍｉｎ．使用した。
【００１９】
その結果、原料入口部ＭＩの温度Ｔ1は１５℃、粉砕製品出口部Ｍｏの温度Ｔ2は３５℃であり、温度が２０℃上昇した。
又、この時のジャケットの入口１１ａにおける冷媒の温度ｔ₁は０℃、出口１１ｂにおける温度ｔ₂は６℃であり、温度は６℃上昇した。
尚、この時のターボ式微粉砕機のローター回転数は６６００ｒｐｍであった。この運転で粉砕材料が溶ける事はなかった。
【００２０】
前記実験例と従来例とを比較するため、ライナーはケーシングにボルト止めしただけの従来のターボ式微粉砕機を用い、他の条件は上記の実験例と全く同じ条件で運転した。
その結果、原料入口部ＭＩの温度Ｔ₁は１５℃、粉砕製品出口部ＭOの温度Ｔ₂は
５０℃であり、３５℃上昇していた。
又、この時のジャケット１１の入口１１ａにおける冷媒の温度t₁は０℃、出口１１ｂにおける温度ｔ₂は３.５℃であり、３.５℃上昇した。
なお、この運転では、粉砕製品の中に溶融したものが多数見つかり、又、粉砕室出口付近のブレード及びライナーにも融着した上記のトナーが見付かった。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、以上の様に構成したので、ケーシングに加えられる熱を効率良くライナーに伝達できる。そのため、従来例に比べ大幅に冷却又は加熱効果が向上する。更に述べると、上述した実験例と比較例とで明らかなように、本発明の冷却効果は、従来例に比べ約１.８倍となり、従来と同じ冷却ジャケット構造のターボ式微粉砕機で運転すると、溶融して処理出来なかったトナー砕料が、本発明により溶融せずに微粉砕する事が可能となった。
【００２２】
本発明は上述した例のように、冷却の為の放熱効果が絶大であるが、この事実は又、加熱保温の為の効果を有する。即ち、加熱して粉砕する必要のある原料の場合、例えば、高温乾燥粉砕の場合には、上述した冷却ジャケットを加熱ジャケットとして用い、ここに高温蒸気を流す事によって充分な加熱効果を発揮して、乾燥粉砕をする事が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例を示すターボ式微粉砕機（ローター段数４段型）の正面断面図である。
【図２】粉砕室部の回転軸と直角方向の断面図、即ち、図１のII−II線断面図である。
【図３】本発明の要部を示す拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１回転軸
２ローター
６ケーシング
７ライナー
７ａライナーの外面
８粉砕室
１１ジャケット
１１ａ入口
１１ｂ出口
１３隙間

Claims

円筒形の外面には冷却用又は加熱用の流体を通す様にしたジャケットを備え、内面には耐摩耗材のライナーを取り付けたケーシングと、該ケーシングの内部に於いて該ケーシングの中心線の廻りに高速回転し、その先端は前記ライナー内面に近接している外周に多数の半径方向のブレードを取り付けたローターを有し，該ケーシングの一端に設けた入口より空気と共に内部に送り込まれた粉体原料を、前記ライナーの内面と高速回転するローターのブレードの作用によって微粉砕しつつ該ケーシングの他端に向かって流れる空気によって送り、この端部に設けた出口より空気と共に排出するようにした微粉砕機に於いて；
前記ライナーの外面と前記ケーシングの内面との間に発生する隙間に空気が入る余地をなくすために、前記ライナーの外面に、熱伝導率の高い金属又は金属化合物の微粉末を混ぜた常温では液状であり、加熱によって硬化する合成樹脂、或いは、２成分が重合する事によって硬化する接着材を加えた合成樹脂、を塗布し、前記ケーシングの内筒内面に密着させると共に、
前記ケーシングの熱は、前記合成樹脂を介してライナーに伝達される事を特徴とした微粉砕機。