JP4257962B2 - 粉砕分級機 - Google Patents

Description

本発明は、穀物、鉱物、その他の原料を変質させずに微粉末化するのに適した粉砕機分級機に関する。

従来の粉砕分級機は、円筒状の粉砕ゾーンとテーパー状の分級ゾーンとが連設されるケーシング内に第１回転体と第２回転体とを設けて、両回転体を高速回転させることにより、原料を粉砕ゾーンでは相互及び回転体との摩擦により粉砕し、分級ゾーンでは粉砕物を細粉と粗粉に弁別して、細粉を外部へ排出し粗粉を粉砕室へ戻して再粉砕する構成を有している（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−６１３４０号公報（第２〜第５頁、第１図）

しかしながら、前記従来の粉砕分級機は、原料の摩擦粉砕が第１回転体と第２回転体との間で行われるに過ぎないため、処理能力が小さくて短時間での大量処理には応じ得ないという問題点がある。

本発明は前記問題点を解消し、回転体の数を３個以上にして、各回転体の羽根を原料が両側へ分流される山形に改良することで、各回転体の間隔においてそれぞれ原料の摩擦粉砕が行われるようにして、短時間で大量の粉砕処理を可能にするとともに、一段階で製品粉末の超微細化も達成し得る粉砕分級機を提供することをその課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、円筒状の粉砕ゾーンとテーパー状の分級ゾーンとが連設されるケーシング内に原料の粉砕及び分級を行なう回転体を設けて、両回転体を高速回転させることにより、粉砕ゾーンでは原料を摩擦により粉砕し、分級ゾーンでは粉砕物を細粉と粗粉に弁別して、細粉を外部へ排出し粗粉を粉砕室へ戻して再粉砕する粉砕分級機において、前記ケーシングの内部に設けられた回転軸に、複数個の粉砕用回転体と、１個以上の粉砕分級用の回転体とを支持させるとともに、これら全ての回転体の相互の間に原料を摩擦粉砕するのに適した間隔が存するように設け、これら粉砕用の回転体と、排出側の端部の回転体を除く粉砕分級用の回転体とに、それぞれ回転方向の前方が反対に傾斜する一対の斜面で山形をなし、回転時に上記一対の斜面で原料の両側への分流を起させる複数の羽根を備えさせることで、各回転体の間に分流された原料の衝突によって摩擦粉砕を生じさせるようにしたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、ケーシングの側壁に、該側壁へ向って傾斜する回転体の羽根の斜面とは反対に傾斜する斜面で、側壁へ向う原料流を回転体へ向うように変向させる変向部材が離隔して複数個設けられていること。

請求項１の効果 ケーシングの内部に設けられた回転軸に、複数個の粉砕用回転体と、１個以上の粉砕分級用の回転体とを支持させるとともに、これら全ての回転体の相互の間に原料を摩擦粉砕するのに適した間隔が存するように設け、これら粉砕用の回転体と、排出側の端部の回転体を除く粉砕分級用の回転体とに、それぞれ回転方向の前方が反対に傾斜する一対の斜面で山形をなし、回転時に上記一対の斜面で原料の両側への分流を起させる複数の羽根を備えさせることで、各回転体の間に分流された原料が衝突して摩擦粉砕が繰り返されて粉砕の能力を著しく向上させるから、短時間での大量粉砕処理が可能となり、しかも、複数の回転体間での重複粉砕は極超微粉の製造も一工程で可能となるものである。

請求項２の効果 ケーシングの側壁に、この側壁に対応する回転体の羽根の斜面とは反対の傾斜を有する変更部材を設けると、上記斜面が側壁へ向う原料流を回転体へ向うよう変向させるので、側壁と回転体との間に原料流の衝突を生じさせて、ここでも摩擦粉砕を行わせることで粉砕能力を一段と増進させ得る。

以下に本発明に係る粉砕分級機の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は請求項１に記載の粉砕機分級機を示す。この粉砕機分級機は、円筒状の粉砕ゾーン１とテーパー状の分級ゾーン２とが連設されるケーシング３の内部に粉砕用の回転体４と粉砕分級用の回転体５とを設けて、両回転体４と５を高速回転させることにより、粉砕ゾーン１では原料を摩擦によって粉砕し、分級ゾーン２では回転体５により粉砕物を細粉と粗粉に弁別して、細粉は外部へ排出し、粗粉は粉砕ゾーン１へ戻して再粉砕させる構成を基本とする。

前記ケーシング３は一側に通孔６により粉砕ゾーン１と連通する原料入口７を設け、他側に分級ゾーン２と連通する粉末出口８を設けて、この粉末出口８に排風機（図面省略）の吸引管９を連結し、粉砕ゾーン１の周囲には冷却用の水室１０を設け、ケーシング３の中心部には、粉砕用の回転体４と粉砕分級用の回転体５を取付けて回転させる回転軸１１を軸受１２に支持させて設ける。

前記粉砕用の回転体４は、図１に示す通り粉砕ゾーン１内に複数を配設して、各回転体４の周面に図２に示す通り複数、好ましくは数個の羽根１３を等間隔で形成し、これら羽根１３は、回転方向前方を図３、図４、図５に示す通り、反対傾斜の一対の斜面ａと斜面ｂとで山形をなさせることで、回転時に一対の斜面ａと斜面ｂとで原料が両側へ分流されて、隣り合う回転体４、４の間で衝突を起させ、それぞれの間において摩擦粉砕が行なわれるようにしてある。

また、粉砕分級用の回転体５は、図１に示す通り一部分が粉砕ゾーン１内に位置し、一部分が分級ゾーン２内に位置する1個と、全体が粉砕ゾーン２内に位置する１個の計２個を図１の状態に設けるか、図６に示す通り一部分が粉砕ゾーン１内に位置し、一部分が分級ゾーン２内に位置する１個だけを用いるものとし、いずれの回転体５、５も回転体４、４と同様の羽根１３を有して、粉砕ゾーン１と分級ゾーン２に跨って位置する回転体５の羽根１３は、回転体４と同様に回転方向前方が図１の通り、反対傾斜の一対の斜面ａと斜面ｂとで山形をなすように形成して、回転時に一対の斜面ａと斜面ｂで原料を両側へ分流させるようにしてある。

また、粉砕用の回転体４及び粉砕分級用の回転体５は、回転体同士の間隔及び羽根１３の相対位置を、原料の粉砕の難易度や粉砕の細粗度等に応じて微妙に調整する必要がある。そこで、各回転体４のボス部４ａの間には図１に示す通り間座１４を挟むようにして、回転体同士の間隙の調整は、間座１４の厚さの異なるものを交換することによって行い、羽根１３の相対位置の調整は、図２に示す通り回転体４の軸孔１５に幾つものキー溝１６を異なる間隔で設けて、これらキー溝１６を交換使用することにより行なうようにする。

前記粉砕用回転体４及び粉砕分級用回転体５の羽根１３の山形形状は、図３（ａ）に示す通り頂部ｃを尖らせると、硬質原料を粉砕する場合、原料の衝突によって頂部ｃが速く摩滅するので、頂部ｃを予め図３（ｃ）のように平らに形成しておくことが好ましい。また、山形の斜面ａ、ｂに連なる側面部は図３（ｂ）に示す通り二次斜面ａ'、ｂ'を付けると原料流の二段変向を行わせることができる。

なお、ケーシング３の側壁１９には、図５に示す通り対応する粉砕用の回転体４の回転方向前方が次第に高くなる斜面ｄを有する変向部材２０を、図４に鎖線示す通り間隔を隔てて複数設けて、回転体４の羽根１３の斜面ａで図５に実線の矢印で示すように変向された原料流を、点線の矢印で示すように変向させることで、回転体４と側壁１９との間でも原料流の衝突が起って、原料の摩擦粉砕が行われるようにしてある。

前記構成の粉砕分級機は、粉末出口８へ排風機（図面省略）の吸引力を作用させて、粉砕用の回転体４と粉砕分級用の回転体５を高速回転させると、ケーシング３内には回転体４及び５の回転方向へ旋回しつつ原料の投入口７側から粉末の送出口８側へ進む空気の旋回流動が起る。そこで、原料入口７から原料を投入すると、原料は空気流に乗ってケーシング３内を旋回流動し、複数の粉砕用回転体４、４と１個の粉砕分級用の回転体５とは、この旋回流動の中で回転して、反対傾斜の一対の斜面ａと斜面ｂで山形をなす回転体羽根１３が原料流へ切り込み、原料流を一側と他側へ分流させるので、複数の粉砕用の回転体４、４の間隔と、後側の粉砕用回転体４と粉砕分級用の回転体５との間隔には、両側から反対方向の原料流が流入して衝突し、強力な摩擦を激しく加えられ、これに原料と回転体４と回転体５及びケーシング３の内壁等との擦れ合いも加わって原料を粉砕する。従って
、摩擦粉砕の能力が著しく増進されるだけでなく、粉砕度も大幅に向上して数ミクロンの超微粉を一工程で行うことが可能であり、このようにして製造された粉末は、分級ゾーン２に達すると規定粒度以下の細粉は粉末出口８から外部へ取り出され、規定の粒度以上の粗粉や原料等は分級用回転体５により分級間隙１８を経て粉砕ゾーン１へ戻されて再度粉砕される。

図６は、図１の実施形態に示す粉砕分級機の２台を、前段機の粉末出口８に後段機の原料入口７が連通するように構成したタイプを示すものであり、このタイプは前段の粉砕分級機で原料の一次粉砕及び分級を行ない、一次の粉砕分級を経た粉末を後段の粉砕分級機へ送って、２次の粉砕及び分級を行なうことにより、処理能力と粉砕度の倍増を図ったものであり、粉砕機を連結する台数を更に３台以上に増せば、一層の処理能と粉砕度の増進を図ることも可能である。

請求項１記載の粉砕分級機の実施形態を示す縦断正面図。 同上の粉砕用の回転体を示す側面図。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、粉砕用の回転体の羽根形状の各例を示す断面図。 ケーシングの側壁に原料流の変向部材を設けた態様を示す縦断側面図。 粉砕用回転体の羽根で変向された原料流を変向部材で反対に変向させる状態を示す説明図。 請求項１記載の粉砕分級機の２台を連結した実施形態の縦断正面図。

符号の説明

１ 粉砕ゾーン
２ 分級ゾーン
３ ケーシング
４ 粉砕用の回転体
５ 粉砕分級用の回転体
１３ 回転体の羽根
ａ、ｂ 羽根の一対の斜面
２０ 原料流の変向部材

Claims (2)

1. 円筒状の粉砕ゾーンとテーパー状の分級ゾーンとが連設されるケーシング内に原料の粉砕及び分級を行なう回転体を設けて、両回転体を高速回転させることにより、粉砕ゾーンでは原料を摩擦により粉砕し、分級ゾーンでは粉砕物を細粉と粗粉に弁別して、細粉を外部へ排出し粗粉を粉砕室へ戻して再粉砕する粉砕分級機において、
   前記ケーシングの内部に設けられた回転軸に、複数個の粉砕用回転体と、１個以上の粉砕分級用の回転体とを支持させるとともに、これら全ての回転体の相互の間に原料を摩擦粉砕するのに適した間隔が存するように設け、
   これら粉砕用の回転体と、排出側の端部の回転体を除く粉砕分級用の回転体とに、それぞれ回転方向の前方が反対に傾斜する一対の斜面で山形をなし、回転時に上記一対の斜面で原料の両側への分流を起させる複数の羽根を備えさせることで、
   各回転体の間に分流された原料の衝突によって摩擦粉砕を生じさせるようにした
   ことを特徴とする粉砕分級機。
2. 前記粉砕ゾーンの側壁に、端部の回転体の羽根により変向された原料流を、斜面で反対方向へ変向させる変向部材を設けて、端部の回転体と粉砕ゾーンの側壁との間でも原料の摩擦粉砕が行われるようにした
   ことを特徴とする請求項１記載の粉砕分級機。

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