JP6283021B2 - Powder classification device and powder classification system - Google Patents
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Description
本発明は、気体と混合状態にて搬送される原料粉体を、粉体のサイズまたは密度(もしくは比重)に応じて分離することで、原料粉体を複数種類の粉体に分級する粉体分級装置および粉体分級システムに関する。 The present invention is a powder that classifies a raw material powder into a plurality of types of powder by separating the raw material powder conveyed in a mixed state with a gas according to the size or density (or specific gravity) of the powder. The present invention relates to a classification device and a powder classification system.
従来、粒径分布を有する原料粉体を気体に混合させて搬送して、粉体のサイズまたは密度に応じて複数の種類の粉体に分級するような粉体分級装置として様々な構成のものが知られている。例えば、原料粉体を細粉と粗粉とに分級処理するような粉体分級装置では、原料粉体として例えばミクロンオーダーの粒径分布の粉体を含む、いわゆる微細な粉体が取り扱われる。 Conventionally, various types of powder classifiers that mix and transport raw material powder having a particle size distribution into gas and classify it into multiple types of powder according to the size or density of the powder It has been known. For example, in a powder classification apparatus that classifies raw material powder into fine powder and coarse powder, so-called fine powder including, for example, powder having a particle size distribution on the order of microns is handled as raw material powder.
このような従来の粉体分級装置において、原料粉体流路として長方形状流路断面を採用した粉体分級装置が知られている(例えば、非特許文献1参照)。非特許文献1の粉体分級装置では、長方形状流路断面の原料粉体流路を細粉流路と粗粉流路とに分岐し、この分岐部分にて慣性力を用いてそれぞれの流路に流れ込む粉体のサイズを分級している。 In such a conventional powder classifier, a powder classifier that employs a rectangular channel cross section as a raw material powder channel is known (see, for example, Non-Patent Document 1). In the powder classifying device of Non-Patent Document 1, the raw material powder channel having a rectangular channel cross section is branched into a fine powder channel and a coarse powder channel, and each flow is divided by inertia force at this branch portion. The size of the powder flowing into the road is classified.
また、原料粉体流路として、長方形状流路断面に代えて円環状流路断面を採用した粉体分級装置が提案されている(例えば、非特許文献2参照)。非特許文献2の粉体分級装置では、円環状流路断面を有する原料粉体流路において軸方向に沿って均一な原料粉体の気流が形成され、この原料粉体流路を細粉流路と粗粉流路とに分岐し、この分岐部分にて慣性力を用いてそれぞれの流路に流れ込む粉体のサイズを分級している。
In addition, a powder classifying apparatus that employs an annular channel cross section instead of a rectangular channel cross section as a raw material powder channel has been proposed (for example, see Non-Patent Document 2). In the powder classifying apparatus of Non-Patent
このような非特許文献2の粉体分級装置では、非特許文献1の装置のように長方形状流路断面の構成では存在していた流路端部(短辺側端部)を無くすことができ、分級精度を向上させることができる。
In such a powder classification device of Non-Patent
非特許文献1および2のような粉体分級装置では、長方形状流路断面や円環状流路断面を有する原料粉体流路が採用されており、慣性力を用いた分級を行うために、この流路にて例えば70m/s程度の高い流速にて原料粉体を通過させている。一方、高精度な分級処理を実現するためには、流路における流れの均一性が重要である。そのため、非特許文献1および2の粉体分級装置では、装置を構成する各部品の取り付けに高い精度が要求されるため、装置コストを低減することが難しく、また、各部品の取り付け位置の調整などに手間を要するという課題がある。
In the powder classifiers such as
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、気体と混合状態にて搬送される原料粉体を、粉体のサイズまたは密度(もしくは比重)に応じて複数種類の粉体に分級する粉体分級装置において、原料粉体の流れの均一性を得るための各部品の取り付け調整などを軽減できる粉体分級装置および粉体分級システムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problem, and the raw material powder conveyed in a mixed state with a gas is divided into a plurality of types of powders according to the size or density (or specific gravity) of the powder. An object of the present invention is to provide a powder classification device and a powder classification system that can reduce the adjustment of the attachment of each part for obtaining the uniformity of the flow of the raw material powder.
上記目的を達成するために、本発明の一の態様によれば、気体と混合された状態にて供給される原料粉体を、第1粉体と第2粉体とに分級する粉体分級装置において、凹状の湾曲面を有する湾曲部材と、湾曲部材の端縁との間に隙間を形成した状態にて湾曲部材を内包するケーシングと、湾曲面に原料粉体を供給する原料粉体流路と、湾曲部材の外壁面とケーシングの内壁面との間に形成され、湾曲部材の端縁とケーシングの内壁面との間の隙間に連通するとともに、吸引力が付加される第1粉体流路と、を備え、原料粉体流路より湾曲面に原料粉体を供給することにより、湾曲面における原料粉体の供給部分から端縁へと向かう湾曲面に沿った原料粉体の流れを形成しながら、湾曲部材の端縁において、湾曲面沿いの原料粉体の流れより、第1粉体が第1粉体流路へと吸引されるとともに、第2粉体が湾曲面に沿う方向に湾曲部材の端縁より外側に向かう第2粉体の流れとして分級される、粉体分級装置を提供する。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, a powder classification for classifying a raw material powder supplied in a mixed state with a gas into a first powder and a second powder. In the apparatus, a curved member having a concave curved surface, a casing enclosing the curved member in a state where a gap is formed between edges of the curved member, and a raw material powder flow for supplying raw material powder to the curved surface A first powder that is formed between the road, the outer wall surface of the bending member, and the inner wall surface of the casing, communicates with a gap between the edge of the bending member and the inner wall surface of the casing, and is applied with a suction force And the flow of the raw material powder along the curved surface from the supply portion of the raw material powder on the curved surface toward the edge by supplying the raw material powder to the curved surface from the raw material powder flow channel From the flow of the raw material powder along the curved surface at the edge of the curved member, 1 powder is sucked into the 1st powder channel, and the 2nd powder is classified as the flow of the 2nd powder which goes outside the edge of a curved member in the direction which follows a curved surface. A classification device is provided.
本発明によれば、気体と混合状態にて搬送される原料粉体を、粉体のサイズまたは密度(もしくは比重)に応じて複数種類の粉体に分級する粉体分級装置において、原料粉体の流れの均一性を得るための各部品の取り付け調整などを軽減できる。 According to the present invention, in a powder classification apparatus for classifying raw material powder conveyed in a mixed state with gas into a plurality of types of powder according to the size or density (or specific gravity) of the powder, It is possible to reduce the mounting adjustment of each part in order to obtain a uniform flow.
第1の発明の粉体分級装置は、気体と混合された状態にて供給される原料粉体を、第1粉体と第2粉体とに分級する粉体分級装置において、凹状の湾曲面を有する湾曲部材と、湾曲部材の端縁との間に隙間を形成した状態にて湾曲部材を内包するケーシングと、湾曲面に原料粉体を供給する原料粉体流路と、湾曲部材の外壁面とケーシングの内壁面との間に形成され、湾曲部材の端縁とケーシングの内壁面との間の隙間に連通するとともに、吸引力が付加される第1粉体流路と、を備え、原料粉体流路より湾曲面に原料粉体を供給することにより、湾曲面における原料粉体の供給部分から端縁へと向かう湾曲面に沿った原料粉体の流れを形成しながら、湾曲部材の端縁において、湾曲面沿いの原料粉体の流れより、第1粉体が第1粉体流路へと吸引されるとともに、第2粉体が湾曲面に沿う方向に湾曲部材の端縁より外側に向かう第2粉体の流れとして分級される、ものである。 A powder classification device according to a first aspect of the present invention is a powder classification device that classifies raw material powder supplied in a mixed state with a gas into a first powder and a second powder. A bending member including a bending member in a state where a gap is formed between the bending member and the edge of the bending member, a raw material powder flow path for supplying raw material powder to the curved surface, and an outside of the bending member A first powder passage formed between the wall surface and the inner wall surface of the casing, communicating with a gap between the edge of the bending member and the inner wall surface of the casing, and having a suction force applied thereto, By supplying the raw material powder from the raw material powder flow path to the curved surface, the curved member forms a flow of the raw material powder along the curved surface from the supply portion of the raw material powder on the curved surface toward the edge. From the flow of the raw material powder along the curved surface, the first powder flows into the first powder flow path at the edge of While being sucked, the second powder is classified as a second powder flow toward the outer side than the end edge of the curved member in the direction along the curved surface, it is intended.
第2の発明の粉体分級装置は、第1の発明において、湾曲部材が椀状の湾曲面を有し、原料粉体流路が、湾曲面の内底中央部分に原料粉体を供給するように配置され、湾曲部材の環状の端縁とケーシングの内壁面との間の環状の隙間と連通されるように湾曲部材の外壁面とケーシングの内壁面との間に環状の第1粉体流路が形成され、原料粉体流路より湾曲面の内底中央部分に原料粉体を供給することにより、湾曲面の内底中央部分から環状の端縁へと広がる湾曲面に沿った放射状の原料粉体の流れを形成しながら、湾曲部材の環状の端縁において、湾曲面沿いの原料粉体の流れより、第1粉体が第1粉体流路へと吸引されるとともに、第2粉体が湾曲面に沿う方向に湾曲部材の端縁より外側に向かう第2粉体の流れとして分級される、ものである。 In the powder classifying apparatus according to the second invention, in the first invention, the curved member has a bowl-shaped curved surface, and the raw material powder flow path supplies the raw material powder to the inner bottom center portion of the curved surface. First annular powder between the outer wall surface of the bending member and the inner wall surface of the casing so as to communicate with the annular gap between the annular edge of the bending member and the inner wall surface of the casing A flow path is formed, and the raw material powder is supplied from the raw material powder flow path to the inner bottom center portion of the curved surface, thereby radially extending along the curved surface extending from the inner bottom central portion of the curved surface to the annular edge. While the flow of the raw material powder is formed, the first powder is sucked into the first powder flow path from the flow of the raw material powder along the curved surface at the annular edge of the bending member, and Two powders are classified as a flow of second powder that goes outward from the edge of the bending member in a direction along the curved surface. A.
第3の発明の粉体分級装置は、第2の発明において、原料粉体流路は、湾曲部材の湾曲面の内底中央部分に対向するように配置され、湾曲面の内底中央部分に向かい、かつ、湾曲部材の軸心に沿った原料粉体の流れを形成するように原料粉体を供給する、ものである。 In the powder classification apparatus according to the third invention, in the second invention, the raw material powder flow path is disposed so as to oppose the inner bottom central portion of the curved surface of the curved member, and is disposed at the inner bottom central portion of the curved surface. The raw material powder is supplied so as to form a flow of the raw material powder that faces the axis of the curved member.
第4の発明の粉体分級装置は、第3の発明において、湾曲部材の湾曲面よりも離間して原料粉体流路における原料粉体の供給口が配置され、原料粉体流路の供給口と湾曲部材の湾曲面との間に、湾曲面の内側空間と一体化された分級処理空間が配置され、分級処理空間において、湾曲面に沿う方向に湾曲部材の環状の端縁より外側に向かう第2粉体の流れの一部が、原料粉体流路の供給口より分級処理空間の中央部分を通過して湾曲面の中央部分へと向かう原料粉体の流れに誘引されて、原料粉体の流れとともに湾曲面の中央部分へと向かう流れが形成される、ものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the powder classification apparatus according to the third aspect, wherein the raw material powder supply port in the raw material powder flow path is disposed away from the curved surface of the bending member, A classification processing space integrated with the inner space of the curved surface is disposed between the mouth and the curved surface of the curved member. In the classification processing space, the classification processing space is located outside the annular edge of the curved member in the direction along the curved surface. A part of the flow of the second powder that is directed is attracted by the flow of the raw material powder that passes from the supply port of the raw material powder passage through the central part of the classification processing space and toward the central part of the curved surface. A flow toward the central portion of the curved surface is formed along with the flow of the powder.
第5の発明の粉体分級装置は、第4の発明において、湾曲面に沿う方向に湾曲部材の環状の端縁より外側に向かう第2粉体の流れを案内する湾曲面を有する案内部材をさらに備え、湾曲部材と案内部材とにより、分級処理空間が画定されている、ものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the powder classifying device according to the fourth aspect, wherein the guide member has a curved surface that guides the flow of the second powder toward the outside from the annular end edge of the curved member in a direction along the curved surface. Further, a classification processing space is defined by the bending member and the guide member.
第6の発明の粉体分級装置は、第4または第5の発明において、原料粉体を吐出する吐出口と、通過する原料粉体の流れを利用して、第2粉体の流れの一部を誘引して原料粉体の流れに合流させる誘引口とを有するエジェクタが、原料粉体流路の供給口に設けられている、ものである。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a powder classifying apparatus according to the fourth or fifth aspect of the present invention, wherein the flow of the second powder is obtained by using the discharge port for discharging the raw material powder and the flow of the raw material powder passing through. An ejector having an attracting port for attracting the portion to join the flow of the raw material powder is provided at the supply port of the raw material powder channel.
第7の発明の粉体分級装置は、第1から第6のいずれかの発明において、湾曲部材の湾曲面に対向するように配置された第2粉体流路を備え、湾曲部材の端縁において、湾曲面沿いの原料粉体の流れより、第1粉体が第1粉体流路へと吸引されるとともに、第2粉体が第2粉体流路へと向かうように、第1粉体の流れと第2粉体の流れとに分級される、ものである。 In any one of the first to sixth inventions, the powder classifying device of the seventh invention comprises a second powder flow channel arranged to face the curved surface of the curved member, and the edge of the curved member The first powder is sucked into the first powder passage from the flow of the raw material powder along the curved surface, and the first powder is directed to the second powder passage. It is classified into a flow of powder and a flow of second powder.
第8の発明の粉体分級装置は、第2から第6のいずれかの発明において、湾曲部材の湾曲面の内底中央部分に配置された衝突部材をさらに備え、原料粉体流路は、湾曲面の内底中央部分に向かい、かつ、湾曲部材の軸心に沿った原料粉体の流れを形成するように原料粉体を供給し、原料粉体流路より供給された原料粉体の流れが衝突部材に衝突することにより、湾曲面の内底中央部分から環状の端縁へと広がる湾曲面に沿った放射状の原料粉体の流れが形成される、ものである。 The powder classification apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the powder classification device according to any one of the second to sixth aspects, further comprising a collision member disposed at an inner bottom center portion of the curved surface of the curved member, The raw material powder is supplied so as to form a flow of the raw material powder toward the inner bottom center portion of the curved surface and along the axis of the bending member, and the raw material powder supplied from the raw material powder channel When the flow collides with the collision member, a flow of the radial raw material powder is formed along the curved surface extending from the inner bottom center portion of the curved surface to the annular end edge.
第9の発明の粉体分級装置は、第8の発明において、衝突部材は円錐形状を有し、頂部が原料粉体流路に向かうように、湾曲面の内底中央部分に配置される、ものである。 In the powder classifying device of the ninth invention, in the eighth invention, the collision member has a conical shape, and is arranged at the center portion of the inner bottom of the curved surface so that the top portion faces the raw material powder flow path. Is.
第10の発明の粉体分級装置は、第8または第9の発明において、衝突部材の外面は、湾曲部材の湾曲面に連続する湾曲面として形成されている、ものである。 According to a tenth aspect of the present invention, in the eighth or ninth aspect, the outer surface of the collision member is formed as a curved surface continuous with the curved surface of the curved member.
第11の発明の粉体分級装置は、第1から第10のいずれかの発明において、湾曲部材の湾曲面は半球面状としたものである。 According to an eleventh aspect of the present invention, in any one of the first to tenth inventions, the curved surface of the bending member is a hemispherical surface.
第12の発明の粉体分級装置は、第2から第6のいずれかの発明において、ケーシングは、湾曲部材の湾曲面に対向するように湾曲部材の軸心に対して傾斜した傾斜面を有し、湾曲部材は、原料粉体流路より原料粉体が供給される椀状の湾曲面と、湾曲面の端部より延びる環状の円筒内周面とを備え、円筒内周面の端縁を湾曲部材の端縁として、湾曲部材の端縁よりの第2粉体の流れがケーシングの傾斜面へと向かうように分級される、ものである。 According to a powder classification apparatus of a twelfth invention, in any one of the second to sixth inventions, the casing has an inclined surface that is inclined with respect to the axis of the bending member so as to face the bending surface of the bending member. The curved member includes a bowl-shaped curved surface to which raw material powder is supplied from the raw material powder flow path, and an annular cylindrical inner peripheral surface extending from an end of the curved surface, and an edge of the cylindrical inner peripheral surface Are classified so that the flow of the second powder from the edge of the bending member is directed toward the inclined surface of the casing.
第13の発明の粉体分級システムは、第1から第12のいずれかの発明の第1および第2の粉体分級装置と、第1の粉体分級装置の第1粉体流路と、第2の粉体分級装置の原料粉体流路とを接続する粉体流路と、を備える、ものである。 A powder classification system according to a thirteenth aspect includes the first and second powder classification apparatuses according to any one of the first to twelfth aspects, the first powder flow path of the first powder classification apparatus, A powder flow path connecting the raw material powder flow path of the second powder classifier.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1にかかる粉体分級装置を備える粉体分級システムの主要な構成について、図1に示すフロー図を用いて説明する。(Embodiment 1)
A main configuration of a powder classification system including the powder classification apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
図1に示すように、粉体分級システム1は、定量フィーダ2と、分散機3と、粉体分級装置4と、細粉回収用バグフィルタ5と、粗粉回収用バグフィルタ6と、真空ポンプ7と、クリーンエア供給部8とを備えている。
As shown in FIG. 1, a powder classification system 1 includes a
本実施の形態1にかかる粉体分級システム1では、例えば0.1μm〜数十μmの粒径分布を含むような原料粉体を気体に混合させた状態(すなわち、固気混合状態)にて搬送して、粉体分級装置4にて細粉(第1粉体:例えば粒径0.1μm〜1μm程度)と粗粉(第2粉体:例えば1μmを超える粒径)に分級して回収するシステムである。また、原料粉体に混合される気体としては、空気の他に、イオンガスや不活性ガスなどを用いることができる。
In the powder classification system 1 according to the first exemplary embodiment, for example, a raw material powder containing a particle size distribution of 0.1 μm to several tens of μm is mixed with a gas (that is, a solid-gas mixed state). Convey and classify into fine powder (first powder: particle size of about 0.1 μm to 1 μm, for example) and coarse powder (second powder: particle size of over 1 μm, for example) and collect with
このような原料粉体としては、ファインセラミックス、金属材料、高分子材料、電池・電子材料、複合材料、医薬品材料、食品材料など、電子、エネルギ、医療、食品などの各種技術分野にて用いられる無機物および有機物の微粉を含む粉体を対象とするものである。原料粉体から特定の仕様(サイズ、密度など)の粉体を選択的に取り出す処理が本発明の粉体分級処理である。また、原料粉体に含まれる特定の仕様の粉体以外の異物を、原料粉体から取り除く処理についても本発明の粉体分級処理に含まれる。 Such raw material powders are used in various technical fields such as fine ceramics, metal materials, polymer materials, batteries / electronic materials, composite materials, pharmaceutical materials, food materials, etc., such as electronics, energy, medicine, and food. It is intended for powders containing inorganic and organic fines. The process of selectively taking out powder having specific specifications (size, density, etc.) from the raw material powder is the powder classification process of the present invention. Further, the process of removing foreign substances other than the powder having a specific specification contained in the raw material powder from the raw material powder is also included in the powder classification process of the present invention.
定量フィーダ2は、粉体分級システム1内に対して、原料粉体を定量供給する装置であり、本実施の形態では、例えばマイクロフィーダが用いられる。
The
分散機3はエジェクタを備え、定量フィーダ2にて定量供給された原料粉体をエジェクタ内に通過させることにより解砕して分散させる。分散機3としてはこのように原料粉体を解砕・分散する機能を有する装置であればよく、エジェクタ以外の構成を採用しても良い。また、複数の分散機で構成してもよく、必要に応じて粉体分級装置4の直前に配置しても良い。
The
粉体分級装置4は、分散機3にて分散されて気体と混合状態にて搬送される原料粉体に対して、細粉と粗粉とに選択的に分級する装置である。この粉体分級装置4にて、装置内に供給された原料粉体に対して分級処理が行われる。また、粉体分級装置4には、クリーンエア供給部8が接続されており、装置内にクリーンエアが供給される。クリーンエア供給部8より供給されるクリーンエアの流れにより原料粉体が取り囲まれた状態にて分級処理が行われるため、装置の内壁面に原料粉体が付着することが抑制され、高い分級精度を得ることができる。なお、粉体分級装置4の詳細な構成については後述する。
The
細粉回収用バグフィルタ5は、粉体分級装置4にて分級された細粉を含む粉体気流を濾過して細粉を回収する。同様に、粗粉回収用バグフィルタ6は、粉体分級装置4にて分級された粗粉を含む粉体気流を濾過して粗粉を回収する。
The fine powder collecting
図1に示すように、粉体分級システム1において、上述したそれぞれの装置構成は管路(原料粉体の搬送用配管)にて接続されている。真空ポンプ7は、粉体分級システム1の管路全体の下流側端部に接続されており、管路内を吸引することにより、管路内が負圧に保たれて原料粉体の気流による搬送が行われる。本実施の形態1では、粉体分級システム1の管路内を吸引することにより、管路内に吸引力を付加する真空ポンプ7が、吸引装置(あるいは吸引手段)の一例となっている。
As shown in FIG. 1, in the powder classification system 1, each of the above-described device configurations is connected by a pipe line (pipe for conveying raw material powder). The
細粉回収用バグフィルタ5および粗粉回収用バグフィルタ6のそれぞれの出口の管路上には、開度調節弁5a、6a、流量計5b、6b、および圧力計5c、6cが設けられている。また、クリーンエア供給部8の管路は後述するように3本の管路に分岐されており、それぞれの管路上においても開度調節弁8a、8d、8g、流量計8b、8e、8h、および圧力計8c、8f、8iが設けられている。それぞれの流量計および圧力計が適切な値を示すようにそれぞれの開度調節弁を調節することで、クリーンエア、細粉、粗粉の各流れのバランスを制御できる。
Opening
次に、粉体分級装置4の構成について図面を参照しながら説明する。粉体分級装置4の外観図(一部断面図)を図2に示す。なお、図2の外観図では、粉体分級装置4の構成部材のうちの主要な構成部材についてのみ示しており、例えば、ボルト、ナット、ガスケットなど、各構成部材の接続部品や細部の部品については図示を省略している。
Next, the configuration of the
図2に示すように、粉体分級装置4は、大略円筒状の3つのケーシングとして、第1ケーシング11、第2ケーシング12、および第3ケーシング13を備えている。第2ケーシング12の下部が第1ケーシング11内に配置され、第3ケーシング13の下部が第2ケーシング12内に配置された状態にて、それぞれのケーシング11〜13が互いにフランジ部分にて連結されている。
As shown in FIG. 2, the
第1ケーシング11は、その下部側に位置された円筒状部材である粗粉排出筒14と、粗粉排出筒14より内径が連続して拡大されたテーパ壁(傾斜壁)を有するテーパ筒15とを備える。粗粉排出筒14の内側には原料粉体流路をその内部に画定する原料粉体導入管10が配置されている。原料粉体導入管10は定量フィーダ2および分散機3より管路を経由して搬送される原料粉体の導入部となっており、原料粉体導入管10はテーパ筒15内にて開口して、テーパ筒15内に原料粉体を供給する。粗粉排出筒14に対して円周(接線)方向に粗粉排出管(排出口)16が接続されており、粗粉排出筒14の内壁面と原料粉体導入管10の外壁面との間に、円環状流路断面を有する粗粉排出流路が形成されている。なお、粗粉排出管16は、管路を通じて粗粉回収用バグフィルタ6に接続されている。
The
第1ケーシング11の上部に対して円周(接線)方向に第2クリーンエア導入管17が接続されている。第2ケーシング12の下部外壁面と第1ケーシング11の内壁面との間には、円環状流路断面を有する第2クリーンエア流路が形成されており、第2クリーンエア導入管17を通して第2クリーンエア流路内にクリーンエアが導入される。第2クリーンエア導入管17は、クリーンエア供給部8からの管路の1つに連通された管路となっている。
A second clean
第2ケーシング12の下部内側には、図示下方側に円周状の開口端縁21(端縁)を有する湾曲部材20が配置されている。ここで、粉体分級装置4における湾曲部材20周囲の部分拡大断面図を図3に示す。図3に示すように、本実施の形態1の粉体分級装置4では、湾曲部材20は略半球面状の湾曲面(凹状の湾曲面)22を有しており、その下端である開口端縁21が第2ケーシング12の下部により囲まれている。なお、このような形状を有する湾曲部材20は、椀状部材ということもできる。また、湾曲部材20の開口端縁21が原料粉体を細粉と粗粉とに分級(分離)する分級位置(分離位置)Pとなっている。なお、後述するように、本実施の形態1の粉体分級装置4では、分級位置Pである湾曲部材20の開口端縁21以外の位置においても原料粉体を細粉と粗粉とに分級する分級処理が行われる。第2ケーシング12の下部内壁面と湾曲部材20の外壁面23との間には、円環状流路断面を有する第1細粉流路が形成されている。なお、湾曲部材20の湾曲面22は、原料粉体導入管10の上端である原料粉体流路の供給口10aより上方に離間して配置されている。
A bending
第3ケーシング13の内側には第1クリーンエア導入管18が配置されており、第1クリーンエア導入管18は、湾曲部材20の内底中央部分に連通しており、湾曲部材20内にクリーンエアを供給する。なお、第1クリーンエア導入管18は、クリーンエア供給部8からの管路の1つに連通された管路となっている。第3ケーシング13は第2ケーシング12に連通されており、第3ケーシング13の内壁面と第1クリーンエア導入管18の外壁面との間に形成された円環状流路断面を有する第2細粉流路が、第1細粉流路に連通されている。また、第3ケーシング13の上部に対して円周(接線)方向に細粉排出管19が接続されている。なお、細粉排出管19は、管路を通じて細粉回収用バグフィルタ5に接続されている。
A first clean
第2ケーシング12の上部に対して円周(接線)方向に第3クリーンエア導入管26が接続されている。第3ケーシング13の下部外壁面と第2ケーシング12の内壁面との間には、円環状流路断面を有する第3クリーンエア流路が形成されており、第3クリーンエア導入管26を通して第3クリーンエア流路内にクリーンエアが導入される。第3クリーンエア導入管26は、クリーンエア供給部8からの管路の1つに連通された管路となっている。
A third clean
湾曲部材20の内底中央部分には、原料粉体導入管10より導入される原料粉体の流れが衝突する衝突部材24が配置されている。衝突部材24は、図示下方に頂部が向けられた円錐形状(円錐形状に類似した形状を含む)を有しており、その外周面24aは凹状湾曲面として形成され、湾曲部材20の湾曲面22に滑らかに連続するように、衝突部材24が配置されている。また、衝突部材24の底面24bと湾曲部材20の湾曲面22との間には隙間が形成されており、第1クリーンエア導入管18より供給されるクリーンエアがこの隙間(流路)を通して湾曲部材20内に導入される。また、第1クリーンエア導入管18内には棒状の支持部材25が配置されており、支持部材25の下端に衝突部材24が取り付けられている。支持部材25の上下方向の位置を調節することにより、衝突部材24と湾曲部材20との間の隙間の大きさを調節することが可能とされている。
A
粉体分級装置4内において、湾曲部材20とテーパ筒15とにより囲まれた(画定された)一体的な空間が、原料粉体に対する分級処理が主として行われる分級処理空間Sとなっている。この分級処置空間S内には実質的に空間を仕切るような部材が配置されておらず、一体的な1つの空間として形成されている。
In the
ここで、粉体分級装置4における原料粉体およびクリーンエアなどのそれぞれの流路構成の模式図を図4に示す。
Here, the schematic diagram of each flow path structure, such as raw material powder and clean air in the
図4に示すように、原料粉体導入管10の内側には原料粉体を供給する原料粉体流路31が形成されている。原料粉体流路31は、分級処理空間Sに対して下方側より原料粉体を供給する流路であり、具体的には湾曲部材20の内底中央部分に配置された衝突部材24に向けて、分級処理空間Sの中央部分を通過させるように原料粉体を供給する流路である。
As shown in FIG. 4, a raw
湾曲部材20の外壁面23と第2ケーシング12の内壁面との間には、円環状流路断面を有する第1細粉流路32が形成されている。また、第1クリーンエア導入管18の外壁面と第3ケーシング13の内壁面とに間には、円環状流路断面を有する第2細粉流路33が形成されている。分級処理空間Sが第1細粉流路32に連通され、第1細粉流路32が第2細粉流路33に連通され、第2細粉流路33は細粉排出管19に連通されており、一続きの細粉流路が形成されている。第3ケーシング13に対して、細粉排出管19が周方向に接続されているため、真空ポンプ7により細粉排出管19を通じた吸引が行われることにより、円環状流路断面を有する第2細粉流路33では、細粉の旋回流が形成される。
A first
粗粉排出筒14の内壁面と原料粉体導入管10の外壁面との間には、円環状流路断面を有する粗粉流路34が形成されている。粗粉流路34は、分級処理空間Sと粗粉排出管16とを連通する流路である。粗粉排出筒14に対して、粗粉排出管16が周方向に接続されているため、真空ポンプ7により粗粉排出管16を通じた吸引が行われることにより、円環状流路断面を有する粗粉流路34では、粗粉の旋回流が形成される。
Between the inner wall surface of the coarse
第2ケーシング12の下部外壁面と第1ケーシング11の上部内壁面との間には、円環状流路断面を有する第2クリーンエア流路35が形成されている。第1ケーシング11に対して、第2クリーンエア導入管17が周方向に接続されているため、第2クリーンエア導入管17を通してクリーンエアの供給が行われることにより、第2クリーンエア流路35内では、第1ケーシング11の内壁面に沿ったクリーンエアの旋回流が形成される。なお、この第2クリーンエア流路35内におけるクリーンエアの旋回流の向きは、粗粉流路34における粗粉の旋回流と同じ向きとなっている。
A second
第3ケーシング13の下部外壁面と第2ケーシング12の上部内壁面との間には、円環状流路断面を有する第3クリーンエア流路37が形成されている。第2ケーシング12に対して、第3クリーンエア導入管26が周方向に接続されているため、第3クリーンエア導入管26を通してクリーンエアの供給が行われることにより、第3クリーンエア流路37内では、第2ケーシング12の内壁面に沿ったクリーンエアの旋回流が形成される。なお、この第3クリーンエア流路37内におけるクリーンエアの旋回流の向きは、第2クリーンエア流路35におけるクリーンエアの旋回流と同じ向きとなっている。
A third
第1クリーンエア導入管18の内側には、湾曲部材20の内底中央部分に連通された第1クリーンエア流路36が形成されている。第1クリーンエア流路36は、湾曲部材20の湾曲面22と、衝突部材24の底面24bとの間に形成された隙間を通して、分級処理空間Sに連通されている。
Inside the first clean
このような流路構成を有する粉体分級装置4において、原料粉体に対する分級処理を行う方法について説明する。
A method for classifying the raw material powder in the
まず、粉体分級装置4において、真空ポンプ7の運転を開始させて細粉排出管19に吸引力を付加させて、細粉排出管19を通じて装置4内の雰囲気を吸引することにより、原料粉体流路31より装置4内への原料粉体の供給が開始される。なお、本実施の形態1の分級処理の際には、粗粉排出管16と真空ポンプ7との連通が弁により閉止され、粗粉排出管16を通じた吸引は行われない。また、分級処理中において、装置4内にはクリーンエア供給部8よりのクリーンエアの供給も行われない。
First, in the
図4に示すように、粉体分級装置4において、原料粉体流路31より分級処理空間S内に導入された原料粉体は、図示上向きの原料粉体の流れF1を形成する。原料粉体の流れF1は、分級処理空間Sの中央部分を通過しながら、湾曲部材20の軸心に沿った一方向の流れ(主として一方向の流れ)として、湾曲部材20の湾曲面22の内底中央部分に配置されている衝突部材24に衝突する。その後、この原料粉体の流れF1は、凹状湾曲面である衝突部材24の外周面24aに沿うようにその流れ方向が変更されて、衝突部材24の外周面24aに沿った原料粉体の流れF2が形成される。この原料粉体の流れF2は、湾曲部材20の湾曲面22の内底中央部分から開口端縁21へと広がる放射状の流れである。
As shown in FIG. 4, in the
次に、原料粉体の放射状の流れF2は、その流れ方向が開口端縁21へと向かうように徐々に変更されながら湾曲部材20の湾曲面22に沿った流れF3となる。湾曲部材20の湾曲面22の近傍では対向する壁面が存在せず、囲まれた流路が形成されていないが、湾曲部材20の内壁面が湾曲していることにより、流れF3の向きが湾曲面22により制限されて、湾曲面22に沿った流れF3が形成される。このように流れF3の向きが湾曲面22により連続的に制限されることにより、湾曲部材20の開口端縁21の近傍では、原料粉体の流れF3は湾曲面22に対してより近づいた状態とされ、その流れの幅(内壁面からの距離)は、内底中央部分よりも開口端縁21に近づくほど薄くなる。その結果、湾曲部材20の開口端縁21付近では、湾曲面22に沿った方向に確実に方向づけられるとともに、分級処理に必要な所定の速度を有する原料粉体の流れF4が形成される。特に、原料粉体の流れF2、F3が放射状に広がりながら、湾曲部材20の内壁面である湾曲面22により流れF2、F3の向きが連続的に制限されることにより、内底中央部分(流れF2)よりも開口端縁21に近づくほど(流れF3、F4)、原料粉体の流れが薄くなる。
Next, the radial flow F <b> 2 of the raw material powder becomes a flow F <b> 3 along the
分級位置Pである湾曲部材20の開口端縁21に原料粉体の流れF4が達すると、原料粉体中の細粉は、慣性力に抗して第1細粉流路32内に吸引される(細粉の流れF5)。一方、原料粉体中の粗粉は、第1細粉流路32からの吸引力よりも慣性力が打ち勝つため、湾曲部材20の湾曲面22に沿う方向に開口端縁21より外側(図示下方側)に向かう(粗粉の流れF6)。このように、分級位置Pにおいて、原料粉体の流れF4は、慣性力により細粉の流れF5と粗粉の流れF6とに分岐されて、原料粉体に対する細粉と粗粉との分級処理が行われる。
When the raw material powder flow F4 reaches the opening
第1細粉流路32内に吸引された細粉の流れF5は第2細粉流路33へと導かれ、第2細粉流路33内にて旋回流となって、細粉排出管19より粉体分級装置4の外部へと排出される。粗粉の流れF6は、テーパ筒15のテーパ面に沿いながら粗粉排出筒14内に落下する、あるいはテーパ筒15のテーパ面に付着して捕獲される。なお、粗粉の流れF6の一部(流れF9)は、分級処理空間S内において、原料粉体の流れF1に沿うように渦を形成し、原料粉体の流れF1と合流して再び湾曲部材20の内底中央部分に向かう。その後、この粗粉の流れF6を含む原料粉体の流れF1は、流れF2、F3、F5となって再度分級処理が行われる。
The fine powder flow F5 sucked into the first fine
本実施の形態1の粉体分級装置4では、原料粉体に対する連続的な分級処理が行われる際には、例えば、原料粉体の供給量Qpは細粉の吸引量Qfと同じ風量に設定される。
In the
粉体分級装置4において、連続的な分級処理が終了すると、装置4内において捕集された粗粉の回収処理(あるいは洗浄処理)が行われる。ここで、粉体分級装置4における回収処理中の流れについて、図5に示す。
When continuous classification processing is completed in the
まず、粉体分級装置4において、原料粉体流路31を通じた原料粉体の供給が停止され、細粉排出管19と真空ポンプ7との連通が弁により閉止されるとともに、粗粉排出管16と真空ポンプ7とが連通した状態とされる。この状態において、真空ポンプ7の運転を開始させて粗粉排出管16を通じて装置4内の雰囲気が吸引される。それとともに、クリーンエア供給部8より装置4内にクリーンエアの供給が開始される。
First, in the
図5に示すように、第1クリーンエア流路36より供給されたクリーンエアは、湾曲部材20の湾曲面22と、衝突部材24の底面24bとの間に形成された隙間を通して、分級処理空間Sに導入される。これにより、湾曲部材20の湾曲面22に沿って開口端縁21に向かう第1クリーンエアの流れF7が形成される。この第1クリーンエアの流れF7により、湾曲部材20の湾曲面22に付着して捕集された粗粉が湾曲面22より取り除かれる。
As shown in FIG. 5, the clean air supplied from the first clean
第2クリーンエア流路35より供給されたクリーンエアは、テーパ筒15のテーパ面に沿った第2クリーンエアの流れF8を形成する。また、第3クリーンエア流路37より供給されたクリーンエアは、第2ケーシング12の内壁面および湾曲部材20の外壁面23に沿った第3クリーンエアの流れF10を形成する。これら第2および第3クリーンエアの流れF8、F10により、テーパ筒15のテーパ面、湾曲部材20の外壁面23、さらに第2ケーシング12の内壁面に付着した粗粉が取り除かれる。
The clean air supplied from the second clean
さらに第1〜第3クリーンエアの流れF7、F8、F10は合流して、テーパ筒15のテーパ面に沿った第4クリーンエアの流れF11となる。この第4クリーンエアの流れF11は、テーパ面に付着した粗粉を取り除きながら粗粉排出筒14内の粗粉流路34へと導かれる。そして、粗粉排出筒14内に形成される旋回流により、粗粉排出筒14内に捕集されている粗粉とともに粗粉排出管16を通して装置4外へと粗粉が排出される。その後、これらの粗粉は、粗粉回収用バグフィルタ6により回収される。
Furthermore, the first to third clean air flows F7, F8, and F10 merge to form a fourth clean air flow F11 along the tapered surface of the tapered
これら回収処理が行われる際には、第1クリーンエアの供給量Q1と第2クリーンエアの供給量Q2と第3クリーンエアの供給量Q3との合計が、粗粉の吸引量Qrと同じ風量となるように風量バランスが設定される。 When these recovery processes are performed, the total of the first clean air supply amount Q1, the second clean air supply amount Q2, and the third clean air supply amount Q3 is the same as the coarse powder suction amount Qr. The air volume balance is set so that
ここで、本実施の形態1の粉体分級装置4における原料粉体に対する分級処理のメカニズムについて説明する。なお、このメカニズムは、本実施の形態1の粉体分級装置4の構成に基づいて、粉体分級の技術的な観点から本願の発明者が推測するメカニズムである。
Here, the mechanism of the classification process for the raw material powder in the
本実施の形態1における原料粉体に対する分級処理は、湾曲部材20の湾曲面22を用いた連続的な慣性衝突(インパクター)と、湾曲部材20の開口端縁21における慣性力を用いた分離とにより行われるものと考えられる。
In the classification process for the raw material powder in the first embodiment, the continuous inertial collision (impactor) using the
従来の慣性衝突では、平板(衝突板)に対して直行する方向より原料粉体の流れを衝突させて、粗粉を平板表面に捕集させている。一方、細粉は平板の表面沿いに広がる流れとともに平板に衝突することなく、原料粉体の衝突位置からそれていく。これにより、原料粉体を粗粉と細粉とに分級している。しかしながら、このような従来の慣性衝突では、衝突板として平板が用いられているため、原料粉体の流れと平板との衝突機会は1回のみとなる。一度、平板に捕集された粗粉は、平板表面より再飛散することがあるが、このような場合、衝突機会が1回のみであるため、飛散した粗粉が細粉に混入して、精度の高い分級処理を行うことはできない。 In the conventional inertial collision, the flow of the raw material powder is collided from the direction perpendicular to the flat plate (collision plate) to collect the coarse powder on the flat plate surface. On the other hand, the fine powder deviates from the collision position of the raw material powder without colliding with the flat plate along with the flow spreading along the surface of the flat plate. Thereby, the raw material powder is classified into coarse powder and fine powder. However, in such a conventional inertial collision, since a flat plate is used as the collision plate, there is only one collision opportunity between the flow of the raw material powder and the flat plate. Once the coarse powder collected on the flat plate may re-scatter from the surface of the flat plate, in such a case, since the collision opportunity is only once, the scattered coarse powder is mixed into the fine powder, A highly accurate classification process cannot be performed.
これに対して、本実施の形態1の慣性衝突では、衝突板として平板ではなく湾曲部材20を用いている。衝突面が湾曲面22であるため、湾曲面22の内底中央部分(衝突位置)より広がる原料粉体の流れの方向が、湾曲面22により連続的に制限されることになる。これにより、原料粉体の流れが湾曲面22に衝突する状態が連続的に作られることになる。したがって、再飛散した粗粉が、複数回、湾曲面22に衝突する機会があり、飛散が発生しても、再度湾曲面22で粗粉を捕集することができ、従来の慣性衝突に比して精度の高い分級処理を行うことができる。
On the other hand, in the inertial collision of the first embodiment, the
さらに、本実施の形態1の分級処理では、湾曲部材20の開口端縁21における慣性力を用いた分離を行っている。湾曲面22の内底中央部分より放射状に広がる原料粉体の流れF2は、その流れの向きが湾曲面22により制限されるため、内底中央部分(流れF2)よりも開口端縁21に近づくほど原料粉体の流れ(流れF3、F4)が薄くなる。その結果、湾曲部材20の開口端縁21付近では、湾曲面22に沿った方向に確実に方向づけられるとともに、分級処理に必要な所定の速度を有する原料粉体の流れF4が形成される。このように所定の向きに方向づけられかつ所定の速度を有した原料粉体の流れF4に対して、開口端縁21を分級位置Pとして、慣性力を用いて細粉の流れF5と粗粉の流れF6とに分離することにより、原料粉体に対する細粉と粗粉との分級処理が行われる。
Furthermore, in the classification process according to the first embodiment, separation is performed using the inertial force at the opening
このように本実施の形態1では、原料粉体流路31より湾曲部材20の湾曲面22の内底中央部分に原料粉体を供給することで、湾曲部材20の湾曲面22を用いた連続的な慣性衝突(インパクター)と、湾曲部材20の開口端縁21における慣性力を用いた分離との少なくとも2つの作用により、原料粉体に対する分級処理を行っている。そのため、精度の高い分級処理を行うことができる。また、原料粉体の流れを低速にした場合であっても、従来の分級処理と同等の分級精度を得ることも可能となる。
As described above, in the first embodiment, the raw material powder is supplied from the raw
さらに、分級処理空間Sにおいて、粗粉の流れF6の一部(流れF9)が原料粉体の流れF1に向かうように、大きな渦が形成される。これにより、湾曲部材20の湾曲面22を用いた連続的な慣性衝突(インパクター)と、湾曲部材20の開口端縁21における慣性力を用いた分離との少なくとも2つの作用による分級処理が繰り返して行われる。よって、1サイクルの分級処理にて捕集できなかった粗粉に対して、再度分級処理を行うことができるため、原料粉体より分離された粗粉の捕集効率を高めることができる。
Further, in the classification processing space S, a large vortex is formed so that a part of the coarse powder flow F6 (flow F9) is directed to the raw material powder flow F1. Thereby, the classification process by at least two actions of continuous inertial collision (impactor) using the
上述のような本実施の形態1の粉体分級装置4によれば、原料粉体流路31より湾曲部材20の内底中央部分に供給された原料粉体の流れF1が衝突部材24に衝突することにより、湾曲部材20の内底中央部分から開口端縁21へと広がる湾曲部材20の湾曲面22に沿った放射状の原料粉体の流れF3、F4を形成することができる。すなわち、湾曲部材20の内底中央部分に向かう原料粉体の流れF1が、衝突部材24および湾曲部材20によりその流れ方向が大きく変更されて(大きくターンされて)、湾曲部材20の湾曲面22に沿った流れF3、F4が形成される。そして、湾曲部材20の開口端縁21を分級位置Pとして原料粉体に対する細粉と粗粉とへ分級処理が行われる。
According to the
また、湾曲面22に沿わせることにより、分級位置Pにて、湾曲面22に確実に沿った流れとして流れの方向を整わせることができるとともに、その流れの幅を薄くすることができ、分級処理に必要な所定の速度を得ることができる。よって、分級位置Pにおいて、原料粉体の流れF4に対して確実な分級処理を行える。特に、湾曲面22に沿った流れの幅が薄くできることにより、分級位置Pにおいて第1細粉流路32へと向かう流路の曲げ半径を小さくできる。よって、慣性力を用いて原料粉体から分離される細粉の粒子径(すなわち、カット径)を小さくすることが可能となり、より高い精度の分級処理を実現できる。
Further, by being along the
このように本実施の形態1の粉体分級装置4では、分級位置Pの近傍において、対向する壁面により囲まれた流路を形成する必要がなく、分級処理空間Sに開放された湾曲部材20を用いて、湾曲面22に沿った原料粉体の流れF3、F4を形成して分級処理を行うことができる。よって、流路を調整するための手間を大幅に低減でき、装置構成も簡単案構成とすることができ、従来の装置のような高い装置精度も要求されない粉体分級装置を提供できる。
As described above, in the
なお、本実施の形態1の粉体分級装置4では、ケーシング(第1ケーシング11、第2ケーシング12、第3ケーシング13)に対する湾曲部材20の位置調整を行うことも可能である。例えば、ケーシングに対して湾曲部材20の位置調整を行うことで、ケーシングに対する分級位置Pの位置調整を行うことができ、分級される粒子径(カット径)を調整することが可能となる。また、原料粉体導入管10(原料粉体流路34)を湾曲部材20に対して位置調整することも可能である。
In the
また、本実施の形態1の粉体分級装置4では、原料粉体流路31から供給される原料粉体の流れF1を、衝突部材24に衝突させることで、流れの方向を大きく変え、最終的には湾曲部材20の湾曲面22に沿った流れF3、F4を形成して分級処理を行っている。このような構成では、例えば分級位置Pにおける原料粉体の流れF4の速度を20m/s程度にて分級処理を行うことができ、従来の装置と比べて、低速にて分級処理を実現できる。
Further, in the
(実施の形態1の変形例1)
本実施の形態1の粉体分級装置4における分級処理は、上述のような場合のみに限定されず、その他様々な構成を取り得る。本実施の形態1の変形例1にかかる分級処理について、図6を用いて説明する。(Modification 1 of Embodiment 1)
The classification process in the
図6に示すように、本変形例1の分級処理では、分級処理が行われる際に、粗粉排出管16と真空ポンプ7とが連通され、粗粉流路34を通して粗粉が吸引排出される点において、上述の実施の形態1の分級処理とは異なっている。
As shown in FIG. 6, in the classification process of the first modification, when the classification process is performed, the coarse
具体的には、粗粉流路34を通じて吸引が行われると、分級位置Pにおいて分岐された粗粉の流れF6は、この吸引により粗粉流路34に積極的に向かう粗粉の流れF12となる。この粗粉の流れF12により捕集された粗粉が粗粉排出筒14内に送り込まれ、粗粉が粗粉排出筒14内にて旋回流となって、粗粉排出管16を通じて装置4外へ排出され、粗粉回収用バグフィルタ6により粗粉が回収される。なお、本変形例1の分級処理では、例えば、細粉の吸引量Qfと粗粉の吸引量Qrとの合計が、原料粉体の供給量Qpと同じとなるように風量バランスが設定される。また、細粉の吸引量Qfは粗粉の吸引量Qrよりも大きくなるように設定される。
Specifically, when suction is performed through the coarse
本変形例1の分級処理によれば、分級処理空間Sより粗粉流路34内に落下してきた粗粉が、再度分級処理空間S内の流れに巻き込まれないように、落下してきた粗粉を装置4外へ排出することができる。したがって、効率的な分級処理を実現できる。
According to the classification process of the first modification, the coarse powder that has fallen from the classification treatment space S into the coarse
(実施の形態1の変形例2)
次に、本実施の形態1の変形例2にかかる分級処理について、図7を用いて説明する。(
Next, the classification process according to the second modification of the first embodiment will be described with reference to FIG.
図7に示すように、本変形例2の分級処理では、分級処理が行われる際に、第2クリーンエア流路35よりクリーンエアが供給されて、第1ケーシング11におけるテーパ筒15のテーパ面に沿った第2クリーンエアの流れF8を形成する点において、実施の形態1の変形例1の分級処理とは異なる。
As shown in FIG. 7, in the classification process of the second modification, when the classification process is performed, clean air is supplied from the second clean
本変形例2の分級処理では、例えば、粗粉の吸引量Qr=第2クリーンエアの供給量Q2とし、さらに原料粉体の供給量Qpと第2クリーンエアの供給量Q2との合計が、細粉の吸引量Qfと粗粉の吸引量Qrとの合計と同じとなるように風量バランスが設定される。 In the classifying process of the second modification, for example, the coarse powder suction amount Qr = second clean air supply amount Q2, and the total of the raw material powder supply amount Qp and the second clean air supply amount Q2 is: The air volume balance is set to be the same as the sum of the fine powder suction amount Qf and the coarse powder suction amount Qr.
このような本変形例2の分級処理では、分級処理が行われる際に、第1ケーシング11におけるテーパ筒15のテーパ面に沿った第2クリーンエアの流れF8が形成されるため、第1ケーシング11のテーパ面への粗粉の付着・堆積を抑制できる。また、分級位置Pである湾曲部材20の開口端縁21より第1細粉流路32へ向かうことができなかった一部の細粉は粗粉の流れF6に含まれることになる。しかしながら、上述のような風量バランスが設定されていることにより、粗粉の流れF6に含まれた細粉を、流れF9により原料粉体の流れF1に向かわせることができる。これにより、再度の分級処理を施すことができ、流れF1〜F5を経て細粉を第1細粉流路32へと向かわせることができる。よって、原料粉体より分離された細粉の捕集効率を高めることができ、効率的な分級処理を実現できる。
In the classification process of the second modification example, since the second clean air flow F8 along the tapered surface of the tapered
(実施の形態1の変形例3)
次に、本実施の形態1の変形例3にかかる分級処理について、図8を用いて説明する。(
Next, the classification process according to the third modification of the first embodiment will be described with reference to FIG.
図8に示すように、本変形例3の分級処理では、分級処理が行われる際に、第1クリーンエア流路36よりクリーンエアが供給されて、湾曲部材20の湾曲面22沿いに第1クリーンエアの流れF7を形成する点において、実施の形態1の分級処理とは異なる。
As shown in FIG. 8, in the classification process of the third modification, when the classification process is performed, clean air is supplied from the first clean
このような本変形例3の分級処理によれば、湾曲部材20の湾曲面22に沿った第1クリーンエアの流れF7が形成されているため、原料粉体が湾曲部材20の湾曲面22に付着することが抑制される。このような構成では、少なくとも2つの作用による分級処理のうち、湾曲部材20の湾曲面22を用いた連続的な慣性衝突(インパクター)による作用を得にくくなるが、湾曲面22に粗粉を付着させたくないなどの事情があるような場合にこのような分級処理を採用できる。また、分級処理が施される原料粉体には、慣性衝突で捕集されやすいもの、されにくいものがある。例えば、原料粉体として慣性衝突で捕集されにくいものに対する分級処理を行うような場合、湾曲面22を用いた連続的な慣性衝突の作用を得にくいことを考慮して、本変形例3の分級処理を採用しても良い。また、湾曲部材20の湾曲面22に沿った第1クリーンエアの流れF7を形成することにより、湾曲面22沿いの原料粉体の流れF4を整えることができる。これにより、分級位置Pにおける慣性力を用いた分級効率を向上させることができる。
According to the classification process of
なお、湾曲部材20の湾曲面22沿いに第1クリーンエアの流れF7を形成するような装置構成は、このような構成についてのみに限られない。例えば、湾曲部材自体を多孔質部材にて形成し、多孔質部材を通して湾曲部材の湾曲面側にクリーンエアを供給するような形態を採用してもよい。この場合、湾曲面において慣性衝突による作用を得たい領域(例えば、湾曲面の中央側領域)を多孔質部材とはせずに、それ以外の領域については多孔質部材にて形成するようにしてもよい。
In addition, the apparatus structure which forms the flow F7 of the 1st clean air along the
また、上述の変形例1および変形例3にかかる分級処理を合わせた構成を採用しても良い。この構成の場合、原料粉体を粗粉と細粉とに分離する分級処理を行いながら、湾曲面22に粗粉が付着することを抑制するとともに、分離された粗粉を吸引により積極的に回収することができる。
Moreover, you may employ | adopt the structure which united the classification process concerning the above-mentioned modification 1 and
また、上述の変形例2および変形例3にかかる分級処理を合わせた構成を採用しても良い。この構成の場合、分級処理空間Sの内壁面への原料粉体が付着・堆積が抑制されるので、上記実施の形態1および変形例1〜3の分級処理における連続処理時間よりも長い連続処理時間を実現できる。
Moreover, you may employ | adopt the structure which match | combined the classification process concerning the above-mentioned
その他、変形例1〜3の任意の組み合わせによる構成を採用しても良い。 In addition, you may employ | adopt the structure by the arbitrary combinations of the modifications 1-3.
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2にかかる粉体分級装置104について、図面を参照しながら説明する。粉体分級装置104における分級処理空間S付近の構成を図9に示す。なお、上述の実施の形態1の粉体分級装置4の構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。(Embodiment 2)
Next, a
図9に示すように、本実施の形態2の粉体分級装置104は、第1ケーシング11内に、第2湾曲部材40(案内部材)が追加的に設けられている点において、上述の実施の形態1の粉体分級装置4とは異なる構成を有している。具体的には、第1ケーシング11内には、図示下方に向かって開口する第1湾曲部材20と、第1湾曲部材20に対向するように図示上方に向かって開口する第2湾曲部材40とが配置されている。
As shown in FIG. 9, the
第2湾曲部材40は、例えば第1湾曲部材20と同様な曲率および形状の湾曲面42を有しているが、異なる曲率や形状の湾曲面を有するような場合であっても良い。このように第1湾曲部材20と第2湾曲部材40とが対向して配置されることにより、湾曲面22および42により分級処理空間Sが画定されている。
The
第2湾曲部材40の内底中央部分には原料粉体導入管10が貫通するように配置されている。ここで、第2湾曲部材40の湾曲面42の正面図を図10に示す。図9および図10に示すように、第2湾曲部材40には、原料粉体導入管10の周囲を囲むように複数の開口部として粗粉落下口43が形成されている。これら粗粉落下口43は、分級処理空間Sと粗粉流路34とを連通している。
The raw material
図9に示すように、第2湾曲部材40の環状の開口端縁41は、第1湾曲部材20の環状の開口端縁21に隙間をあけて対向配置されている。この隙間が環状の細粉吸引口44となっており、第1細粉流路32と連通されている。
As shown in FIG. 9, the annular opening
このような構成の粉体分級装置104では、分級処理空間Sを第1および第2湾曲部材20、40により確実に画定することができる。そのため、図9に示すように、分級処理において、粗粉の流れF6を案内して第2湾曲部材40の湾曲面42に沿った流れとすることができ、粗粉の流れF6の一部が原料粉体の流れF1に向かうような粗粉の流れF9を安定的に形成することができる。よって、分級処理空間Sにおいて、流れF1〜F4、F6、F9と循環する大きな渦状の流れを安定的に形成することができ、安定した分級処理を実現できる。
In the
なお、分級位置Pにおいて、原料粉体の流れF4より分岐された細粉の流れF5は、環状の細粉吸引口44を通過して第1細粉流路32へと吸引される。また、原料粉体より分離された粗粉は、第2湾曲部材40の湾曲面42に沿った粗粉の流れF6により運ばれて、粗粉落下口43を通して、粗粉流路34内に落下して回収される。
At the classification position P, the fine powder flow F5 branched from the raw material powder flow F4 passes through the annular fine
また、図11に示すように、このような構成の粉体分級装置104において粗粉の回収処理(あるいは洗浄処理)が行われる際には、第1〜第3クリーンエア流路36、35、37よりクリーンエアを供給することにより、それぞれの壁面に付着した粗粉を取り除いて確実に回収することができる。
Further, as shown in FIG. 11, when the coarse powder recovery process (or cleaning process) is performed in the
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3にかかる粉体分級装置204について、図面を用いて説明する。本実施の形態3の粉体分級装置204における分級処理空間S付近の構成を図12に示す。なお、上述の実施の形態1の粉体分級装置4の構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。(Embodiment 3)
Next, the
本実施の形態3の粉体分級装置204では、原料粉体導入管10をなくし(あるいは閉止して)、第1クリーンエア導入管18を原料粉体流路50として使用する点において、上述の実施の形態1とは異なる構成を有している。以下、この異なる構成についてのみ説明する。なお、上述の実施の形態1の粉体分級装置4の構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。
In the
図12に示すように、粉体分級装置204において、原料粉体導入管は設けられておらず、原料粉体は実施の形態1の装置4における第1クリーンエア導入管18に相当する原料粉体導入管218を通して、湾曲部材20の湾曲面22の内底中央部分に供給される。原料粉体導入管218通過する原料粉体の流れF21は、衝突部材24の底面24bに衝突して、放射状に広がる原料粉体の流れF22となる。
As shown in FIG. 12, in the
この放射状の原料粉体の流れF22は、湾曲部材20の湾曲面22に沿った流れとなり、湾曲部材20の開口端縁21へと向かう。このとき、湾曲部材20の湾曲面22を用いた連続的な慣性衝突による作用により、粗粉が湾曲面22に付着して捕集される。その後、湾曲部材20の開口端縁21(分級位置P)に原料粉体の流れF22が達すると、原料粉体中の細粉は、慣性力に抗して第1細粉流路32内に吸引される(細粉の流れF23)。一方、原料粉体中の粗粉は、湾曲部材20の湾曲面22に沿う方向に開口端縁21より外側(図示下方側)に向かう(粗粉の流れF24)。これにより、分級位置Pにおいて、原料粉体の流れF22は、慣性力により細粉の流れF23と粗粉の流れF24とに分岐されて、原料粉体に対する細粉と粗粉との分級処理が行われる。
The radial raw material powder flow F <b> 22 becomes a flow along the
第1細粉流路32内に吸引された細粉の流れF23は第2細粉流路33へと導かれ、第2細粉流路33内にて旋回流となって、細粉排出管19より粉体分級装置4の外部へと排出される。粗粉の流れF24は、テーパ筒15のテーパ面に沿いながら粗粉排出筒14内に落下する、あるいはテーパ筒15のテーパ面に付着して捕獲される。
The fine powder flow F23 sucked into the first fine
このように本実施の形態3の粉体分級装置204によれば、湾曲部材20の湾曲面22に対向するように配置された原料粉体流路を用いなくとも、湾曲部材20の湾曲面22の内底中央部分に原料粉体を供給して、放射状の原料粉体の流れF22を形成することで、上述した少なくとも2つの作用による分級処理を実現することができる。
As described above, according to the
なお、上述の説明では、原料粉体導入管218通過する原料粉体の流れF21が、衝突部材24の底面24bに衝突して、放射状に広がる原料粉体の流れF22が形成される場合について説明したが、衝突部材24の底面24bの形状を、流れF21から流れF22へと原料粉体の流れを円滑に案内するような形状(例えば、衝突部材24の外周面24aのような形状など)としても良い。
In the above description, the case where the raw material powder flow F21 passing through the raw material
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4にかかる粉体分級装置304について、図面を用いて説明する。本実施の形態4の粉体分級装置304の外観図(一部断面図)を図13に示す。なお、上述の実施の形態1の粉体分級装置4の構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。(Embodiment 4)
Next, a
図13に示すように、本実施の形態4の粉体分級装置304は、実施の形態1の粉体分級装置4と比べて、第2ケーシング312が湾曲部材20を外面側から囲むような湾曲形状に形成されている点において相違している。以下、この相違する構成についてのみ説明する。
As shown in FIG. 13, the
図13に示すように、第2ケーシング312は、湾曲部材20を外面側から囲むような湾曲形状に形成されており、湾曲部材20の外壁面23と第2ケーシング312の内壁面(湾曲面)との間に、第1細粉流路332が形成されている。この第1細粉流路332は、例えば一定の流路幅となるように形成されている。
As shown in FIG. 13, the
また、第3ケーシング313の内壁面と第1クリーンエア導入管18の外壁面との間には、第2細粉流路333が形成されており、第2細粉流路333の下方部分は、第1細粉流路332の流路幅とほぼ同じ流路幅を有している。さらに、第3ケーシング313に設けられた細粉排出管19は、第3クリーンエア導入管としても兼用できるように構成されている。
In addition, a second fine
このような構成の粉体分級装置304では、第3クリーンエア導入管を細粉排出管19と兼用することができるため、分級処理時には細粉排出用として使用し、回収処理(あるいは洗浄処理)時にはクリーンエア供給用として使用できる。よって、装置構成を簡単なものにできる。また、第1細粉流路332および第2細粉流路333の流路幅をほぼ一定の幅に保つことができるため、安定した細粉の流れが形成できる。さらに、実施の形態1と比して、第1細粉流路332および第2細粉流路333の流路幅が一定かつ狭く設定されているため、回収処理(洗浄処理)時にクリーンエアを導入することで、流路壁面に付着している細粉を効果的に取り除くことができる。なお、粉体分級装置304の製作コストの観点から、例えば、第2ケーシング312を円錐形状としても良い。
In the
(実施の形態5)
次に、本発明の実施の形態5にかかる粉体分級装置604について、図面を用いて説明する。本実施の形態5の粉体分級装置604の部分拡大断面図を図14に示す。また、図14の粉体分級装置604におけるA−A線断面図を図15に示す。なお、上述の実施の形態1の粉体分級装置4の構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。(Embodiment 5)
Next, a
図14および図15に示すように、本実施の形態5の粉体分級装置604では、第1ケーシング11の上部に対して第2クリーンエア導入管617が円周方向に複数本接続されている。例えば、複数の第2クリーンエア導入管617は、第1ケーシング11の円周方向において、180度間隔(ピッチ)で設けられていてもよく(図15に実線にて示す)、また、45度間隔で設けられていてもよい(図15に二点鎖線にて示す)。また、それぞれの第2クリーンエア導入管617は、第1ケーシング11の円周方向において同一の向きに接続されることが好ましい。
As shown in FIGS. 14 and 15, in the
このように複数の第2クリーンエア導入管617を設けることにより、第2ケーシング12の下部外壁面と第1ケーシング11の内壁面との間にクリーンエアによる均一な旋回流を形成することができる。
By providing the plurality of second clean
(実施の形態6)
次に、本発明の実施の形態6にかかる粉体分級装置704について、図面を用いて説明する。本実施の形態6の粉体分級装置704の部分拡大断面図を図16に示す。なお、上述の実施の形態1の粉体分級装置4の構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。(Embodiment 6)
Next, a
図16に示すように、本実施の形態6の粉体分級装置704では、原料粉体導入管710の供給口710a(原料粉体流路出口:図示上端)が、湾曲部材20の内底中央部分に対してより近づいた位置に配置されている。具体的には、図16では、原料粉体導入管710の供給口710aは、湾曲部材20の内側空間内に位置されている。
As shown in FIG. 16, in the
原料粉体導入管710の供給口710aより湾曲部材20の内底中央部分に向けて供給された原料粉体は、概ね原料粉体導入管710に沿った方向に進むが、徐々に周囲に広がるように分散しようとする。特に、原料粉体導入管710の供給口710aから湾曲部材20の内底中央の衝突部材24までの距離が長くなる程、周囲へと分散する原料粉体の量も多くなる。また、原料粉体導入管710の供給口710aから衝突部材24までの距離は原料粉体の供給速度にも影響し、距離が長くなる程、原料粉体の供給速度が低下する。
The raw material powder supplied from the
しかしながら、本実施の形態6のように、原料粉体導入管710の供給口710aを湾曲部材20の内側空間内に位置させることにより、原料粉体導入管710の供給口710aから衝突部材24までの距離を短くすることできる。よって、原料粉体が周囲へと分散する量を低減しながら、原料粉体の供給速度の低下を抑制して、湾曲面22に衝突して捕集される粗粉の量を多くすることができる。すなわち、インパクターによる粗粉捕集効果を高めることができる。なお、より高いインパクター効果を得るためには、原料粉体導入管710の供給口710aから湾曲部材20の湾曲面22までの距離Lと、原料粉体導入管710の供給口710aの径lとを、L/l=1〜3程度の範囲に設定すること好ましい。また、原料粉体導入管710(原料粉体流路)を湾曲部材20に対して位置調整可能な構成としておくことにより、距離Lを容易に調整することができ、分級される粒子径(カット径)を調整できる。
However, as in the sixth embodiment, by positioning the
(実施の形態7)
次に、本発明の実施の形態7にかかる粉体分級装置804について、図面を用いて説明する。本実施の形態7の粉体分級装置804の部分拡大断面図を図17に示す。なお、上述の実施の形態1の粉体分級装置4の構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。(Embodiment 7)
Next, a
図17に示すように、本実施の形態7の粉体分級装置804では、湾曲部材820の開口端縁821までの中心角θを180度よりも小さい角度に設定されている。このように、湾曲部材820の中心角θが、180度より小さい角度として設定される場合であっても、上述の実施の形態と同様に、慣性衝突による作用と慣性力を用いた分離による作用とを用いた分級処理を行うことができる。なお、湾曲部材820の開口端縁821までの中心角θは、求められる慣性衝突による作用と慣性力を用いた分離による作用に応じて設定される。例えば、中心角θを180度より小さい角度とすることにより、連続的な慣性衝突による作用が得られる湾曲面820の距離(原料粉体の経路)が短くなる一方、分級位置Pにて第1細粉流路32へと向かう細粉の割合が増加する傾向となる。
As shown in FIG. 17, in the
(実施の形態8)
次に、本発明の実施の形態8にかかる粉体分級装置904について、図面を用いて説明する。本実施の形態8の粉体分級装置904の部分拡大断面図を図18に示す。なお、上述の実施の形態1の粉体分級装置4の構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。(Embodiment 8)
Next, a
図18に示すように、本実施の形態8の粉体分級装置904では、椀状の湾曲部材920は、原料粉体流路より原料粉体が供給される略半球面状の湾曲面922と、湾曲面922の端部より延びる環状の円筒内周面991とが備えられている。環状の円筒内周面991は、湾曲面922の端部より下方に向けて延びるように形成されており、円筒内周面991の円環状の下方端部が、分級位置Pである開口端縁921となっている。
As shown in FIG. 18, in the
また、粉体分級装置904のケーシングを構成する第1ケーシング11のテーパ筒15のテーパ面15aは、湾曲部材920の湾曲面922に対向するように湾曲部材920の軸心(中心軸)に対して傾斜した傾斜面となっている。円筒内周面991は、湾曲部材920の軸心沿いの方向に延びて形成されており、このテーパ面15aに向かう方向に延びている。
Further, the
このような構成によれば、湾曲部材920の湾曲面922に沿った方向に方向づけられた原料粉体の流れF3、F4は、円筒内周面991においてその方向がより安定して方向づけられることになる。そのため、円筒内周面991の下方端部(湾曲部材920の開口端縁921)からの粗粉の流れF6がテーパ筒15のテーパ面15aへと向かうように分級位置Pにて分級される。よって、粗粉の流れF6をテーパ面15aに衝突させて、粗粉をテーパ面15aにて捕集することができる。
According to such a configuration, the raw material powder flows F3 and F4 oriented in the direction along the
(実施の形態9)
次に、本発明の実施の形態9にかかる粉体分級装置について、図面を用いて説明する。本実施の形態9の粉体分級装置が備える湾曲部材1020の側面図(一部断面図)を図19に示す。また、図19の湾曲部材1020におけるB−B線矢視図(上面図)を図20に示す。なお、上述の実施の形態1の粉体分級装置4の構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。(Embodiment 9)
Next, a powder classifying apparatus according to Embodiment 9 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 19 shows a side view (partially sectional view) of the bending
図19および図20に示すように、湾曲部材1020の湾曲面1022は、互いに異なる角度を有する複数の面1022a、1022b、1022c、1022dにより構成された多面体構造を有している。略半球面状の湾曲面を有するように湾曲部材を製造することは製作上難しい場合もあり、また、湾曲部材の中心軸に対する湾曲面の角度分布の均一性を保つことが製作上難しい場合もある。このような場合に、湾曲面を多面体構造として形成することにより、湾曲部材1020をより簡単に製造することができる。
As shown in FIGS. 19 and 20, the
多面体構造において、異なる角度の面の接続位置(すなわち角度が変わる部分)では原料粉体の流れに実質的な乱れが生じないようにすることが好ましい。このように面同士の接続位置において原料粉体の流れに実質的な乱れが生じないような多面体構造は、本発明における湾曲面を実質的に構成するものであり、本発明の範囲に含まれる。例えば、図19および図20に示すように、4つ以上の面により構成された多面体構造(4重以上の構成)は、本発明における湾曲面を実質的に構成する。 In the polyhedral structure, it is preferable that substantial disturbance does not occur in the flow of the raw material powder at the connection positions of the surfaces at different angles (that is, the portions where the angles change). Thus, the polyhedral structure that does not cause substantial disturbance in the flow of the raw material powder at the connection position between the surfaces substantially constitutes the curved surface in the present invention, and is included in the scope of the present invention. . For example, as shown in FIGS. 19 and 20, a polyhedral structure (a configuration of four or more layers) constituted by four or more surfaces substantially constitutes a curved surface in the present invention.
(実施の形態10)
次に、本発明の実施の形態10にかかる粉体分級装置1104について、図面を用いて説明する。本実施の形態10の粉体分級装置1104の部分拡大断面図を図21に示す。なお、上述の実施の形態1の粉体分級装置4の構成と同じ構成には、同じ参照番号を付してその説明を省略する。(Embodiment 10)
Next, a
図21に示すように、本実施の形態10の粉体分級装置1104では、原料粉体導入管1110の供給口(原料粉体流路出口)1110aに接続されたエジェクタ1111が設けられている。エジェクタ1111は、原料粉体導入管1110の周囲における粗粉の流れF9の一部を内部に誘引して原料粉体の流れに合流させる誘引口1112と、誘引口1112を通して吸い込まれた粗粉と、原料粉体導入管1110の供給口1110aを通して供給される原料粉体とを合流させて吐出する吐出口1113とを有する。
As shown in FIG. 21, in the
このようにエジェクタ1111を用いることにより、粗粉の流れF9の一部をエジェクタ1111内へと積極的に誘引して、粗粉を原料粉体と合流させた状態にて原料粉体の流れF1として吐出させることができる。よって、分級処理空間S内において、粗粉の流れF9を形成しやすくなり、また、エジェクタ1111に誘引された粗粉に対して、原料粉体の流れF1と同じ速度を与えることができ、効果的な分級処理が行える。
By using the
(実施の形態11)
次に、本発明の実施の形態11にかかる粉体分級システム401について説明する。図22は、本実施の形態11の粉体分級システム401における粉体分級装置の模式構成図である。なお、図22では、定量フィーダなど粉体分級装置の周辺構成については図示を省略している。(Embodiment 11)
Next, the
図22に示すように、粉体分級システム401は、2台の粉体分級装置4A、4Bを備えている。この粉体分級装置4A、4Bとして、上述の実施の形態1の装置4が適用される場合を例として説明するが、その他の実施の形態の装置を適用しても良い。
As shown in FIG. 22, the
2台の粉体分級装置4A、4Bは、共通の原料粉体供給ライン451に対して並列に配置されている。具体的には、2台の粉体分級装置4A、4Bに対して、共通の原料粉体ライン451が分岐して並列に接続されており、この分岐ライン上には連通される粉体分級装置を切り替える切替弁452A、452Bが設けられている。また、2台の粉体分級装置4A、4Bに対して、共通の細粉回収ライン453が分岐して並列に接続されており、この分岐ライン上には連通される粉体分級装置を切り替える切替弁454A、454Bが設けられている。また、それぞれの粉体分級装置4A、4Bには、クリーンエア導入ライン455A、455Bと、粗粉回収ライン456A、456Bとが接続されている。
The two
このような粉体分級システム401では、例えば、切替弁452A、454Aを開放状態とし、切替弁452B、454Bを閉止状態として、粉体分級装置4A(図示左側の装置)にて分級処理を行いながら、粉体分級装置4B(図示右側の装置)にてクリーンエアを導入して粗粉回収処理(あるいは洗浄処理)が行われる。その後、所定の時間が経過すると、それぞれの切替弁の開閉状態を切り替えて、切替弁452A、454Aを閉止状態とし、切替弁452B、454Bを開放状態とする。この状態にて、粉体分級装置4Bにて分級処理を行いながら、粉体分級装置4Aにてクリーンエアを導入して粗粉回収処理(あるいは洗浄処理)が行われる。
In such a
このように、2台の粉体分級装置4A、4Bを並列接続して、分級処理と回収処理とを交互に切り替えて行うことにより、粉体分級システム401において連続的な分級処理を行うことが可能となる。
In this way, continuous classification processing can be performed in the
(実施の形態12)
次に、本発明の実施の形態12にかかる粉体分級システム501について説明する。図23は、本実施の形態12の粉体分級システム501における粉体分級装置の模式構成図である。なお、図23では、定量フィーダなど粉体分級装置の周辺構成については図示を省略している。(Embodiment 12)
Next, a
図23に示すように、粉体分級システム501は、2台の粉体分級装置4A、4Bを備えている。この粉体分級装置4A、4Bとして、上述の実施の形態1の装置4が適用される場合を例として説明するが、その他の実施の形態の装置を適用しても良い。
As shown in FIG. 23, the
2台の粉体分級装置4A、4Bは、原料粉体供給ライン551に対して直列に配置されている。すなわち、原料粉体供給ライン551は、粉体分級装置4Aの原料粉体導入管10Aに接続されており、粉体分級装置4Aの細粉排出管19Aが粉体分級装置4Bの原料粉体導入管10Bに接続されている。さらに粉体分級装置4Bの細粉排出管19Bは、細粉回収ライン552に接続されている。粉体分級装置4A、4Bの粗粉排出管16A、16Bは、共通する粗粉回収ライン553に接続されている。なお、それぞれの粉体分級装置4A、4Bにはクリーンエア導入ライン554、555が接続されている。
The two
このような粉体分級システム501では、粉体分級装置4Aにて分級処理が行われて、原料粉体から分離された細粉を、次の粉体分級装置4Bに供給して、粉体分級装置4Bにて細粉に対してさらに分級処理を行って、細粉を分離することができる。よって、高精度な分級処理を実現できる。特に、このような直接した多段階の分級処理は、従来の装置と比べて、低速にて分級処理を実現できるという本発明の装置の特徴を活用して初めて実現できるものである。
In such a
また、図23の粉体分級システム501において、2台の粉体分級装置4A、4Bにおいてそれぞれ分離された粗粉を、粉体分級装置4Aの上流側の原料粉体供給ライン551に戻すようにしてもよい。このような構成では、粗粉中に残っている細粉を再度の分級処理により分離して回収できるため、高い回収率を実現できる。
Further, in the
また、図24に示す変形例にかかる粉体分級システム561のように、粉体分級装置4Aの粗粉排出管16Aを粗粉回収ライン576を介して粉体分級装置4Bの原料粉体導入管10Bに接続し、粉体分級装置4Bの粗粉排出管16Bを粗粉回収ライン577を介して原料粉体供給ライン551に接続するような構成を採用してもよい。粉体分級装置4A、4Bにて分離された細粉は、細粉回収ライン572、573を通して回収される。このような構成では、粉体分級装置4Aにて原料粉体から細粉と粗粉とを分離して細粉を回収し、その後、分離された粗粉を粉体分級装置4Bに供給して、粗粉中に残っている細粉を分離して回収することができる。さらに、粉体分級装置4Bにて分離された粗粉を粉体分級装置4Aの原料粉体供給ライン551へと戻して、再度の分級処理が行われるため、高い回収率を実現できる。
Further, like the
また、粉体分級装置4Aと4Bとの間、あるいは第1の粉体分級装置と第2の粉体分級装置の間に粉体を分散させる分散機構(例えば、エジェクタ)を設けて、エジェクタにより粉体を分散させた状態で粉体分級装置に供給するようにしてもよい。このようにすることで、精度良く分級処理を行うことができる。
Further, a dispersion mechanism (for example, an ejector) for dispersing the powder is provided between the
上述の実施の形態では、湾曲部材20が半球面状の湾曲面22を有する椀状部材である場合を例として説明したが、このような場合についてのみ限定されない。湾曲部材は、少なくとも凹状の湾曲面を有していれば良く、球面の一部(断片あるいは部分球面)を湾曲面として有する場合であっても良い。また、円筒の内周面の一部(断片)を湾曲面として有するような場合であっても良い。なお、円筒の内周面の一部、例えば、半円筒の内周面を湾曲面として用いるような形態では、半円筒の軸方向に延びる形状の流路出口(例えば軸方向に細長い矩形状の流路出口形状)を有する原料粉体流路を用いてもよい。また、半円筒の軸方向に複数の原料粉体流路の流路出口を配列させて用いてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the bending
また、湾曲面の中央部分から放射状(3次元的)に広がる原料粉体の流れが形成される場合に代えて、2次元的に広がる流れが形成されるような場合であっても良く、また湾曲面のある位置から湾曲面沿いの一方向に向かってのみ原料粉体の流れが形成されるような場合であっても良い。すなわち、本発明では、湾曲面を用いて原料粉体の流れの向きを連続的に変化させて、連続的な慣性衝突(インパクター)による作用を得るものであり、湾曲面に沿った原料粉体の流れが形成されるような様々な構成を採用することができる。また、半球面を超えるような大きさの湾曲面を用いるような場合にあっては、連続的な慣性衝突(インパクター)による作用を得ることができる距離を長くすることができる。それとともに、分級位置Pにおいて細粉の流れの切り返し角度をより大きく取ることができ、慣性力を用いた分離による作用を高めることもできる。 In addition, instead of the case where the flow of the raw material powder spreading radially (three-dimensionally) is formed from the central portion of the curved surface, a case where a flow spreading two-dimensionally may be formed, It may be the case where the flow of the raw material powder is formed only from one position along the curved surface in one direction along the curved surface. That is, in the present invention, the flow direction of the raw material powder is continuously changed using the curved surface to obtain an action by continuous inertial impact (impactor), and the raw material powder along the curved surface is obtained. Various configurations can be employed to create a body flow. Further, in the case where a curved surface having a size exceeding the hemispherical surface is used, the distance at which an action by continuous inertial impact (impactor) can be obtained can be increased. At the same time, the turning angle of the fine powder flow at the classification position P can be made larger, and the effect of separation using inertial force can be enhanced.
また、第1〜第3ケーシング11、12、13の形状については、一例として説明したものであり、その他様々な形状を用いることができる。例えば、第1ケーシング11におけるテーパ筒15のテーパ面は、内面側が凹面となるように湾曲していてもよい。
Moreover, about the shape of the 1st-
また、湾曲部材20の内底中央部分に設けられた衝突部材24が大略円錐形状を有し、その外周面24aが凹状湾曲面として形成される場合を例として説明したが、このような構成についてのみ限定されない。衝突部材24は、湾曲部材20の内底中央部分に供給される原料粉体の流れを湾曲面22に沿った流れとするのを補助する役割を担っており、その他様々な形状を採り得る。また、衝突部材24が設けられず、原料粉体の流れが、湾曲面22の内底中央部分に直接衝突して、湾曲面22に沿った流れが形成されるような構成を採用しても良い。
Moreover, although the
また、湾曲部材と原料粉体導入管とを湾曲部材(または原料粉体導入管)の中心軸を回転中心として相対的に回転移動させてもよい。このように相対回転させることにより、湾曲部材の湾曲面の角度や曲率などの中心軸に対するバラツキや、原料粉体導入管より供給される原料粉体の流れの中心軸に対する偏りによる影響を低減することができる。特に、相対回転が湾曲面に沿った原料粉体の流れに影響しない程度にゆっくりと低速で相対回転を行うことが好ましい。 Further, the bending member and the raw material powder introduction tube may be relatively rotated with the central axis of the bending member (or the raw material powder introduction tube) as the rotation center. The relative rotation in this way reduces the influence of variations with respect to the central axis, such as the angle and curvature of the curved surface of the bending member, and the deviation of the flow of the raw material powder supplied from the raw material powder introduction pipe with respect to the central axis. be able to. In particular, it is preferable to perform the relative rotation at a low speed so slowly that the relative rotation does not affect the flow of the raw material powder along the curved surface.
また、上述のそれぞれの実施の形態では、原料粉体導入管(原料粉体流路)の上方側に湾曲面を下向きとして湾曲部材が配置され、細粉を上方側に、粗粉を下方側に分けるような構成を例として説明したが、このような構成のみに限定されない。例えば、上下方向が反転された構成を採用してもよい。すなわち、原料粉体流路の下方側に湾曲面を上向きとして湾曲部材が配置され、細粉を下方側に、粗粉を上方側に分けるような構成を採用してもよい。また、このような各部材の配置関係は、上下方向だけに限られず、その他の方向に配置されるような構成であってもよい。 In each of the above-described embodiments, the curved member is disposed with the curved surface facing downward on the upper side of the raw material powder introduction pipe (raw material powder flow path), the fine powder is on the upper side, and the coarse powder is on the lower side. However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, a configuration in which the vertical direction is inverted may be employed. That is, a configuration may be adopted in which the curved member is disposed on the lower side of the raw material powder flow path with the curved surface facing upward, and the fine powder is divided on the lower side and the coarse powder is divided on the upper side. Further, the arrangement relationship of each member is not limited to the vertical direction, and may be configured to be arranged in other directions.
なお、上記様々な実施の形態のうちの任意の実施の形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。 It is to be noted that, by appropriately combining any of the above-described various embodiments, the effects possessed by them can be produced.
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。 While the invention has been fully described in connection with preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. Such changes and modifications are to be understood as being included therein, so long as they do not depart from the scope of the present invention according to the appended claims.
1 粉体分級システム
2 定量フィーダ
3 分散機
4 粉体分級装置
5 細粉回収用バグフィルタ
6 粗粉回収用バグフィルタ
7 真空ポンプ
8 クリーンエア供給部
11 第1ケーシング
12 第2ケーシング
13 第3ケーシング
20 湾曲部材
22 湾曲面
24 衝突部材
31 原料粉体流路
32 第1粉体流路
34 粗粉流路
P 分級位置
S 分級処理空間DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (11)
椀状の湾曲面を有する湾曲部材と、
湾曲部材の環状の端縁との間に環状の隙間を形成した状態にて湾曲部材を内包するケーシングと、
湾曲面に原料粉体を供給する原料粉体流路と、
湾曲部材の外壁面とケーシングの内壁面との間に形成され、湾曲部材の端縁とケーシングの内壁面との間の環状の隙間に連通するとともに、吸引力が付加される環状の第1粉体流路と、を備え、
ケーシングは、湾曲部材の湾曲面に対向するように湾曲部材の軸心に対して傾斜し、かつ環状の隙間に関して第1粉体流路とは逆側に延びる傾斜面を有する筒状の傾斜壁を備え、
原料粉体流路は、湾曲部材の湾曲面の内底中央部分に対向するように配置された原料粉体の供給口を有し、
原料粉体流路の供給口と、ケーシングの傾斜壁と、湾曲部材の湾曲面との間に、ケーシングの傾斜面により囲まれた空間と湾曲面の内側空間とが一体化された分級処理空間が配置され、
原料粉体流路の供給口より湾曲面の内底中央部分に原料粉体を供給することにより、湾曲面の内底中央部分から環状の端縁へと向かう湾曲面に沿った原料粉体の流れを形成しながら、湾曲部材の環状の端縁において、湾曲面沿いの原料粉体の流れより、第1粉体が第1粉体流路へと吸引されるとともに、第2粉体が、筒状の傾斜壁の湾曲面に沿う方向に湾曲部材の環状の端縁より外側に向かうことにより、傾斜面に沿って流れる第2粉体の流れとして分級され、傾斜面に沿って流れる第2粉体の流れの一部が、原料粉体流路の供給口より分級処理空間の中央部分を通過して湾曲面の内底中央部分へと向かう原料粉体の流れに誘引されて、原料粉体の流れとともに湾曲面の内底中央部分へと向かう流れが形成される、粉体分級装置。 In a powder classification apparatus for classifying raw material powder supplied in a mixed state with gas into a first powder and a second powder,
A curved member having a bowl-shaped curved surface;
A casing enclosing the curved member in a state of forming an annular gap between the annular edge of the curved member,
A raw material powder flow path for supplying the raw material powder to the curved surface;
An annular first powder that is formed between the outer wall surface of the bending member and the inner wall surface of the casing, communicates with an annular gap between the edge of the bending member and the inner wall surface of the casing, and is applied with a suction force. A body flow path,
The casing is a cylindrical inclined wall that has an inclined surface that is inclined with respect to the axis of the bending member so as to face the curved surface of the bending member and that extends on the opposite side of the first powder flow path with respect to the annular gap. With
The raw material powder flow path has a raw material powder supply port arranged so as to face the inner bottom center portion of the curved surface of the bending member,
Classification processing space in which the space surrounded by the inclined surface of the casing and the inner space of the curved surface are integrated between the supply port of the raw material powder channel, the inclined wall of the casing, and the curved surface of the bending member Is placed,
By supplying the raw material powder from the supply port of the raw material powder channel to the inner bottom center portion of the curved surface, the raw material powder along the curved surface from the inner bottom center portion of the curved surface toward the annular edge while forming a flow, in an annular edge of the curved member, from the flow of the raw material powder along the curved surface, the first powder is sucked into the first powder passage, the second powder, The second powder flowing along the inclined surface is classified as a flow of the second powder flowing along the inclined surface by going outward from the annular end edge of the bending member in the direction along the curved surface of the cylindrical inclined wall . Part of the powder flow is attracted by the flow of the raw material powder from the supply port of the raw material powder channel through the central part of the classification treatment space and toward the central part of the inner bottom of the curved surface. with the body of the flow Ru is flow towards the inner bottom center portion of the curved surface is formed, the powder classifying device.
それぞれのクリーンエア導入流路よりクリーンエアが導入されることで、筒状の傾斜壁の傾斜面に沿ったクリーンエアの旋回流が形成され、クリーンエアの旋回流が形成された状態にて、第1粉体と第2粉体との分級が行われる、請求項1に記載の粉体分級装置。 When clean air is introduced from each clean air introduction flow path, a clean air swirl flow is formed along the inclined surface of the cylindrical inclined wall, and a clean air swirl flow is formed. The powder classification apparatus according to claim 1, wherein classification of the first powder and the second powder is performed.
湾曲部材と案内部材とにより、分級処理空間が画定されている、請求項1または2に記載の粉体分級装置。 A guide member having a curved surface that guides the flow of the second powder toward the outside from the annular end edge of the curved member in a direction along the curved surface;
The powder classification apparatus according to claim 1 or 2 , wherein a classification processing space is defined by the bending member and the guide member.
湾曲部材の環状の端縁において、湾曲面沿いの原料粉体の流れより、第1粉体が第1粉体流路へと吸引されるとともに、第2粉体が第2粉体流路へと向かうように、第1粉体の流れと第2粉体の流れとに分級される、請求項1から4のいずれか1つに記載の粉体分級装置。 A second powder flow path connected to the cylindrical inclined wall and disposed to face the curved surface of the bending member;
At the annular edge of the bending member, the first powder is sucked into the first powder flow path and the second powder flows into the second powder flow path from the flow of the raw material powder along the curved surface. The powder classification apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the powder classification device is classified into a flow of the first powder and a flow of the second powder so as to be directed toward the surface.
原料粉体流路は、湾曲面の内底中央部分に向かい、かつ、湾曲部材の軸心に沿った原料粉体の流れを形成するように原料粉体を供給し、
原料粉体流路より供給された原料粉体の流れが衝突部材に衝突することにより、湾曲面の内底中央部分から環状の端縁へと広がる湾曲面に沿った放射状の原料粉体の流れが形成される、請求項1から4のいずれか1つに記載の粉体分級装置。 Further comprising a collision member disposed in the inner bottom central portion of the curved surface of the curved member;
The raw material powder flow path supplies the raw material powder so as to form a flow of the raw material powder along the center of the inner surface of the curved surface and along the axis of the curved member,
The flow of the raw material powder along the curved surface that spreads from the central portion of the inner bottom of the curved surface to the annular edge when the flow of the raw material powder supplied from the raw material powder channel collides with the collision member. The powder classification device according to any one of claims 1 to 4 , wherein: is formed.
第1の粉体分級装置の第1粉体流路と、第2の粉体分級装置の原料粉体流路とを接続する粉体流路と、を備える、粉体分級システム。 The first and second powder classifiers according to any one of claims 1 to 10 ,
A powder classification system comprising: a first powder channel of a first powder classifier; and a powder channel that connects a raw material powder channel of a second powder classifier.
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