JP5154103B2 - ジェットミル及びその製造方法 - Google Patents

Description

この発明はジェットミルに関し、特に耐磨耗性を大幅に向上できるようにしたジェットミルに関する。

ジェットミルは各種の工業材料、医薬品、食品などの分野において材料のミクロンやサブミクロンへの微粉化によく用いられる。このジェットミルでは高速ガスを噴射してジェットミル本体の粉砕室内に高速の旋回気流を形成し、旋回気流に材料をのせて相互に衝突させることによって微粉化するという方式が採用されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。

しかし、材料を高速の気流にのせて旋回させる関係上、材料が粉砕室の内壁面に激しく衝突し、材料の種類によっては内壁面が磨耗するおそれがあることから、粉砕室の内壁面を耐磨耗性に優れた材料、例えば酸化ジルコニウムなどを用いて形成することが行われている（特許文献４）。

特開２００５−１３１６３３号公報 特開２００５−５２８２６号公報 特開２００３−８８７７３号公報 特開２００６−１５０１５０号公報

しかし、粉砕室の内壁面を耐磨耗性の材料を用いて形成しても、長時間にわたって連続使用すると、内壁面がすぐに磨耗しているのが実情である。

これに対し、本件発明者らは粉砕室の内壁面に超硬合金材料を溶射して表面層を形成し、耐磨耗性を向上させるようにしたジェットミルを試作するに至ったが、このジェットミルも期待したほどの耐久性が得られなかった。

本発明はかかる状況において、耐磨耗性を大幅に向上でき、長時間にわたって連続使用できるようにしたジェットミルを提供することを課題とする。

そこで、本発明に係るジェットミルは、ジェットミル本体の粉砕室内における高速の旋回気流によって材料を相互に衝突させて微粉化するようにしたジェットミルにおいて、上記ジェットミル本体は、該ジェットミル本体の部分形状の焼結体が、上記部分形状の焼結体に形成されたフランジをボルト・ナットを用いて相互に締結して固定されることによって組立てられ、上記部分形状の焼結体は、上記ジェットミル本体を複数に分割した部分素形状が、超硬合金材料の金属粉のブロック状の圧粉体から削り出されて焼結され加熱されて相互に接合されることによって構成されていることを特徴とする。

本発明の特徴の１つは、ジェットミル本体を複数に分割した部分素形状を、超硬合金材料の金属粉のブロック状の圧粉体から削り出し焼結し加熱して相互に接合することによって部分形状の焼結体を構成し、このジェットミル本体の部分形状の焼結体に形成されたフランジをボルト・ナットで相互に締結して部分形状の焼結体を相互に固定することによってジェットミル本体を組立てるようにした点にある。これにより、ジェットミル本体の粉砕室の壁面内表面を超硬合金材料の金属粉の焼結体によって構成することができ、溶射に比して緻密な壁面内表面を構成できるので、溶射によって内壁面に耐磨耗層を形成する場合に比して耐磨耗性を大幅に向上でき、長時間にわたる連続使用も可能となる。

また、本発明に係るジェットミルの製造方法は、ジェットミル本体の粉砕室内における高速の旋回気流によって材料を相互に衝突させて微粉化するようにしたジェットミルを製造するにあたり、超硬合金材料の金属粉を圧縮してブロック状の圧粉体を製作し、リング状をなすジェットミル本体を複数に分割した部分素形状を上記圧粉体から削り出し、部分素形状の圧粉体を焼結して部分素形状の焼結体を製作し、複数の部分素形状の焼結体を上記ジェットミル本体の部分形状に組立て、該組立てた部分形状の焼結体を加熱炉内において加熱することによって相互に接合し、該接合した部分形状の焼結体に形成されたフランジをボルト・ナットを用いて相互に締結して固定して上記ジェットミル本体を製造するようにしたことを特徴とする。

超硬合金には例えばＷＣ−Ｃｏ、ＷＣ−ＴａＣ−Ｃｏ、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ、ＷＣ−ＴａＣ−ＴｉＣ−Ｃｏなどを用いることができる。

以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１及び図２は本発明に係るジェットミルの好ましい実施形態を示す。図において、ジェットミル１０の本体１１はリング状をなし、ベース板１２上に縦型に支持され、又ジェットミル本体１１の内部には粉砕室が構成されている。

このジェットミル本体１１にはエアーノッカー座１１Ｅやエルボー１１Ｆが形成され、又ジェットミル本体１１の底方にはジェットノズル１３が配置され、ジェットノズル１３は超硬合金材料粉を用いて製作されている。

ジェットミル本体１１は上中下の３つの部分形状の焼結体１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃのフランジ１１Ｄをボルト・ナットで相互に締結して製作され、３つの部分形状の焼結体１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは複数の部分素形状の焼結体を相互に接合して構成され、複数の部分素形状の焼結体は超硬合金材料粉を用いて製作されている。

ジェットミル本体１１を製造する場合、超硬合金材料粉を適当な金型を用いて圧縮してブロック状、例えば立方体状の圧粉体を製作する。この圧粉体から、ジェットミル本体１１を複数の分割した部分素形状を削り出し、部分素形状の圧粉体を加熱炉に入れて焼結し、部分素形状の焼結体を製作する。金属粉の粒径、圧縮に用いる加圧力、焼結温度、焼結時間などの条件は用いる超硬合金材料によって適宜選択するが、従来公知の条件を用いることができるので、詳細な説明は省略する。

こうして複数の部分素形状の焼結体が得られると、これらをジェットミル本体１１の部分形状に組立て、組立てた部分形状の焼結体を加熱炉内において加熱すると、焼結体を相互に接合することができ、３つの部分形状の焼結体１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃが得られる。そこで、３つの部分形状の焼結体１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃのフランジ１１Ｄをボルト・ナットで相互に締結すると、ジェットミル本体１１を製造することができる。

最後に、ジェットミル本体１１をベース板１２に支持するとともに、ジェットノズル１３をセットすると、ジェットミル１０が得られる。

以上のような本例のジェットミルではジェットミル本体１１を超硬合金材料粉の焼結体によって製造するようにしたので、粉砕室を溶射に比して緻密な壁面内表面に構成でき、溶射によって内壁面に耐磨耗層を形成する場合に比して耐磨耗性を大幅に向上でき、長時間にわたる連続使用も可能となる。

本件発明者らの試作によれば、溶射の場合には２４時間程度の連続運転を数回行うと、粉砕室の内壁面が磨耗し、部分的に穴があいてしまったが、本例のジェットミルでは２４時間の連続運転を相当回数行っても磨耗はほとんど発生しなかった。

なお、上記の例ではジェットミル本体１１が縦型リング状の場合を例に説明したが、形状は特に限定されず、又横型であってもよい。

本発明に係るジェットミルの好ましい実施形態におけるジェットミル本体を模式的に示す正面図である。 上記実施形態を示す平面図である。

符号の説明

１０ ジェットミル
１１ ジェットミル本体
１３ ジェットノズル

Claims (2)

1. ジェットミル本体の粉砕室内における高速の旋回気流によって材料を相互に衝突させて微粉化するようにしたジェットミルにおいて、
   上記ジェットミル本体（１１）は、該ジェットミル本体（１１）の部分形状の焼結体（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）が、上記部分形状の焼結体（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）に形成されたフランジ（１１Ｄ）をボルト・ナットを用いて相互に締結して固定されることによって組立てられ、
   上記部分形状の焼結体（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）は、上記ジェットミル本体（１１）を複数に分割した部分素形状が、超硬合金材料の金属粉のブロック状の圧粉体から削り出されて焼結され加熱されて相互に接合されることによって構成されていることを特徴とするジェットミル。
2. ジェットミル本体の粉砕室内における高速の旋回気流によって材料を相互に衝突させて微粉化するようにしたジェットミルを製造するにあたり、
   超硬合金材料の金属粉を圧縮してブロック状の圧粉体を製作し、リング状をなすジェットミル本体（１１）を複数に分割した部分素形状を上記圧粉体から削り出し、部分素形状の圧粉体を焼結して部分素形状の焼結体を製作し、複数の部分素形状の焼結体を上記ジェットミル本体（１１）の部分形状に組立て、該組立てた部分形状の焼結体（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）を加熱炉内において加熱することによって相互に接合し、該接合した部分形状の焼結体（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）に形成されたフランジ（１１Ｄ）をボルト・ナットを用いて相互に締結して上記ジェットミル本体（１１）を製造するようにしたことを特徴とするジェットミルの製造方法。

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