JPH0243556B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は風力を用いた粉体分級機に関し、詳し
くは分級ロータの回転に基づく粒子への遠心力作
用と、これとは反対方向への空気流による抗力の
平衡を利用した平衡形式の分級機に関するもので
ある。

従来より、風力分級機の一つとして、特に比較
的細い粒子範囲（例えば数μｍ〜100μｍ程度）
の分級に優れた効果を奏するものとしてロータの
回転を利用した遠心分級機が知られている。

これは要するに、回転する分級ロータ（以下単
にロータという）の胴部内に放射状の通路を形成
してこの通路にはロータ径方向の内側に空気流を
流通させ、該ロータを高速回転させたときに前記
通路内に供給した粉体に作用する遠心力と、前記
径方向内側に流れる空気流により粉体粒子に作用
する搬送力とをバランスさせ、粉体中に混在する
粒径の大なる粗粉については、遠心力の作用が上
回ることでロータ径方向の外側に移動させ、反対
に粒径の小なる微粉については、空気流による搬
送力が上回つてロータの径方向内側に移動させる
ようにしたものであり、前記放射状の通路部分が
分級室を構成している。

そして前記分級された粗粉、微粉については、
ロータの外周を囲むように設けた円環路に該ロー
タ外周部の分級室開口から前者の粗粉を遠心力で
流出させ、この円環路に接続した粗粉案内管を介
して回収装置であるロータリーバルブ等を用いエ
アシール状態で分級機外に取出し、他方後者の微
粉は、適宜の案内管等を介してサイクロン、バツ
クフイルタ等の捕集装置により取出しするように
しているのが普通である。

ところで、この種の分級機においては、分級室
に供給される粉体が気流中で十分分散しているこ
とが重要とされることは勿論であるが、その他に
粉体が水を含んだり、粉体自身が付着性をもつ場
合などでは、壁面等への粉体付着が生じて装置の
稼動に支障となることがあるため、装置の運転操
作上、定期的な保守・点検の重要性も高いものと
なつている。そこで本発明者は、前記の粉体の装
置壁面への付着について検討を重ねたところ、こ
の問題は粗粉回収装置の上流側、すなわち分級機
の本体から粗粉回収装置に至る案内管の部分で特
に顕著に生ずることが認められたのである。これ
は粗粉回収装置が一般にロータリーバルブ等のエ
アシール状態で稼動するため、粗粉出口えの空気
の流れが停滞することになる結果と理解される。
また、細かい領域での分級ではロータが高速回転
域になるとこの問題が一層顕著となつて管路の閉
塞につながる場合もある。

本発明は、このような問題を解消するためにな
されたものであり、壁面等への付着粒子を振い落
すための振動装置等の他の駆動装置を用いること
なく、粗粉回収装置につながる管系が一種の袋小
路となつて正圧状態となる難点を、管路の接続関
係のみで圧力を逃がすことにより解消させること
を目的としたものである。

而してかかる目的を達成する本発明の要旨とす
るところは、放射状をなす多数のロータ内通路と
して設けられた分級室を有し、この分級室内に供
給された分散粉体を、ロータ回転と空気流の作用
により、粗粉はロータの径方向外側にかつ微粉は
反対の内側に分級移動させる分級ロータと、この
分級ロータ外周部の分級室開口が臨む外側環路と
して設けられた流出粗粉環流用の円環路と、この
円環路の外周壁の一部に設けた排出開口から粗粉
回収装置に至るよう接続された粗粉案内管とを備
えた粉体分級機において、前記粗粉案内管は、前
記円環路の排出開口から該円環路と同じ平面内で
外側に大略くの字状に彎曲う回して該円環路に戻
り接続する第１管路と、この第１管路のう回彎曲
部付近から分岐して前記粗粉回収装置に接続する
第２管路とにより構成したことを特徴とする粉体
分級機にある。

このような粉体分級によれば、円環路に対して
う回接続する第１管路においては、粗粉を含む空
気流が滞溜することなく流れているため、粒子の
管壁への付着を助長するような空気の停滞状態を
招くことがなく、したがつて第１管路に分岐接続
する第２管路においても粒子付着は軽減され、管
路壁への粉体粒子の付着の問題は大幅に改善され
るという効果があり、大型の分級機では前記した
振動装置に換えあるいは振動装置と共に併用する
ことができると共に、振動装置の取付けが難かし
い小型の分級機では特にその有用性は大きなもの
である。

以下本発明の実施例を従来例と対比しながら図
面に基づいて説明する。

図面第１図は本発明を適用する分級機の一例を
示す縦断面図、第２図は本発明よりなる粗粉案内
管の構造を第１図Ａ−Ａ線の平断面として示した
図であり、第３図は同様の平断面を従来例につい
て示した図、第４図は第３図Ｂ−Ｂ線の断面図で
ある。

まず第１図によつて分級機の概要を簡単に説明
すると、装置は上部ケーシング１および下部ケー
シング２の内部に、垂直の回転軸３によつて回転
される一体の分級ロータおよびバランスロータを
収容し、分級ロータ４の円周部には放射状通路型
の分級室Ｃが形成されている。この分級室Ｃは、
本例では内方および外方の多数放射状の隔壁を兼
ねた分級羽根６，７により通路型をなしていて、
その外周開口は上部ケーシング１で形成されてい
る円環路８に向つて開放されている。また分級室
Ｃの上側部には周状の間隙孔９が設けられ、上部
ケーシング１の上部中央の粉体投入口１０から投
入された粉体が、旋回する放射状の分散羽根１
１，１１，…により回転されながら径外方に移動
されて該分級室Ｃに入り込むようにされている。
なお分級ロータ４の上面は、前記分散羽根１１，
１１，…および上部ケーシング１の内面との対向
関係により、投入粉体を回転させながら分散羽根
１１，１１，…により一次分散させ、次いで上面
ケーシング１の内面と分級ロータ４の上面との間
隙部１２で二次分散させることにより均一な粉体
分散が得られるようにしている。

また分級ロータ４の通路型分級室Ｃは、径内方
側で下方に曲がり、バランスロータ５に形成した
通路１３を通して該バランスロータの外周部より
渦巻ケース部１４に通じている。そしてこの渦巻
ケース部１４は図示しないサイクロン、バツクフ
イルタ等の捕集装置に連結されると共に、バラン
スロータ５の吸引作用あるいは図示しないブロア
ー等により分級室Ｃから通路１３内に図の矢印で
示す負圧の空気流を生ずるように設けられてい
る。

なお、図において１５は上部ケーシング１およ
び下部ケーシング２の間に設けられた前記円環路
８への空気導入口であり、導入空気流は、上部ケ
ーシング１の下端フランジ１６および分級ロータ
４の放射状で捕助羽根１７，１７，…によつて円
環路８内方向への流れだけが生ずるようにされて
いる。また１８は回転軸３を支持する回転軸受
け、１９は分級ロータ４上面の粉体投入口１０下
方位置に取付けられた円錘型の粉流偏向体であ
る。

以上の構成によつて、回転軸３を所定の速度で
回転させながら粉体投入口１０より粉体を連続的
に投入すると、投入粉体は分散羽根１１，１１，
…によつて一次分散され、次いで二次分散されて
間隙孔９より分級室内に入り込む。

この分級室Ｃ内では、旋回する分級羽根６，７
により粉体に与えられ遠心力の作用と、通路１３
内からの吸引により生ずる空気流の抗力との作用
により、粉体中の粒径の大きい粗粉は大きな遠心
力作用を受けて径外方の円環路８に流出され、他
方粒径の小さい微粉は、遠心力作用が小なるため
空気流の搬送作用により通路１３を通して渦巻ケ
ース部１４内に送られることになるのであり、こ
のことにより連続的な粉体分級がなされる。

さて、以上の分級機本体によつて分級された一
方の微粉については、前述の如く渦巻ケース部１
４からバツクフイルタ等の捕集装置に送られて回
収されるのであるが、他方の粗粉については、分
級ロータ４の円周部が臨む円環路８に遠心力で流
出された粗粉流を、この円環路８の外周壁の一部
から径外方ないし接線方向に延びる案内管を介し
て粗粉回収装置に導き回収するように設けてい
る。

第３図および第４図はこのような粗粉回収のた
めの従来構造を示したものであり、円環路８の外
周壁の一部に設けた開口２０から分級ロータ４の
略接線方向に延びる案内管２１が設けられ、案内
管２１の先端落ち口２２から該案内管２１は屈曲
して下方のロータリーバルブ型回収装置２３に至
るように接続されている。

そして、このような粗粉回収の従来構造では、
回収装置がエアーシール状態で稼動するものであ
つて、案内管２１は円環路８からの先が袋小路と
同じような状態となつていることから、該案内管
２１に入り込む粗粉を含む空気流により案内管２
１内は空気の停滞状態となり、また粗粉が多い場
合には回収装置の能力にもよるが該案内管２１内
に相当程度滞溜し、結果としては案内管２１の壁
面に粉体が付着し、著しい場合には閉塞を招いて
しまうことがあるのは既に述べた通りである。

そこで本発明の実施例においては、第２図に示
す如く案内管の構成を変更して粉体の壁面への付
着を防止している。

すなわち、第２図に示す実施例においては、円
環路８と同じ水平面のレベルでその円環路８の外
側に大略くの字状をなすようにう回彎曲した案内
管２４の第１路２５を設け、この第１路２５の一
端は、円環路を流れる粗粉流が流れ込むように該
円環路８に対して開口すると共に、他端は第１路
２５を流通する粗粉流が再び円環路８に滑らかに
戻ることができるように該円環路８に開するよう
に接続させている。そしてこの第１路２５のう回
彎曲した部分において下方の回収装置（図示せ
ず）に至る第２路２６への落ち口２７が分岐接続
されている。別言すると、分級後の流出粗粉の流
れは、平面タマゴ状の外周壁に沿つて循環するも
のと平面円形の円環路に沿つて循環するものとに
分れるようにされているものであり、遠心力の影
響によつて粗粉のほとんどは第２路２６への落ち
口２５上を通過するようにされているのである。
なお図中２８は前記二つの循環する流れを区画し
ている隔壁であり、これによつてこれらの流れを
整流する作用もなしている。

以上の構成によれば、分級機の稼動に伴なつて
分級された粗粉は分級ロータ４から遠心力により
円環路８に流出され、そのときの渦巻きの気流に
伴なつて円環路に開口した第１路２５内に導かれ
ることになる。そして第１路２５内を流れながら
う回彎曲部付近において沈降し、第２路２６内に
落下して粗粉回収装置により回収されることにな
るが、第１路２６の粗粉流は彎曲して再び円環路
８に戻ることができるようになつているため、該
第１路２５内において空気の停滞状態を生ずるこ
とはなく、したがつて粉体の壁面付着という難点
は大幅に軽減されるものとなる。

また第２路２６は下方において回収装置に連ら
なるため一種のエアーシール状態となつた袋小路
を形成するが、これも第１路２５から下方に分岐
した構造となつているため高い空気の停滞状態と
なることはなく、粉体の壁面付着の虞れは大幅に
軽減される。

本発明者の実験によれば、前述した第１路およ
び第２路を併せ設けた案内管を用いた分級機の粗
粉回収機構において、粉体の壁面付着の問題は大
幅に改善されることが認められており、特に小型
の装置、数μｍ程度の超微粉の分級機について
は、案内管への振動付与装置を付設することなく
分級機の長時間連続稼動が可能になるという利益
が得られた。なお実施例の副次的効果として、粗
粉流からの微粉再分級の効果が得られるという利
点がある。すなわち、前述したように、第２図に
示した実施例においては案内管２４の第１路２５
から第２路への粗粉導入は重力沈降によるものと
しているから、気流による粉体粒子の搬送作用が
動作用に比べて大きくなる質量の小さい粒子すな
わち微粉は、第１路２５内を流れる気流によつて
落ち口２７上を通過して再び円環路８に戻される
こととなり、落ち口２７から第２路２６を経て回
収装置から回収される粉体中に混在する微粉の量
はそれだけ低減されるのである。

以上述べた如く、本発明よりなる粉体分級機
は、粗粉回収のための案内管の構造を改良したと
いう比較的簡単な構成により、粉体の壁面付着と
いう難点が改善され、特に装置の保守・点検必要
性の軽減、装置の長時間連続稼動を可能とする効
果が得られ、その利益は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

図面第１図は分級機の縦断面図、第２図は本発
明の実施例である粗粉案内管を説明する第１図Ａ
−Ａ線の平断面図、第３図は従来型構造の粗粉案
内管を説明する同第１図Ａ−Ａ線の平断面図、第
４図は第３図Ｂ−Ｂ線の断面図である。 １：上部ケーシング、２：下部ケーシング、
３：回転軸、４：分級ロータ、５：バランスロー
タ、６，７：分級羽根、８：円環路、９：間隙
孔、１０：粉体投入口、１１：分散羽根、１２：
間隙部、１３：通路、１４：渦巻ケース部、１
５：空気導入口、１６：フランジ、１７：旋回羽
根、１８：回転軸受け、１９：偏向体、２０：開
口、２１：案内管、２２：落ち口、２３：回収装
置、２４：案内管、２５：第１路、２６：第２
路、２７：落ち口、２８：隔壁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 放射状をなす多数のロータ内通路として設け
   られた分級室を有し、この分級室内に供給された
   分散粉体を、ロータ回転と空気流の作用により、
   粗粉はロータの径方向外側にかつ微粉は反対の内
   側に分級移動させる分級ロータと、この分級ロー
   タ外周部の分級室開口が臨む外側環路として設け
   られた流出粗粉環流用の円環路と、この円環路の
   外周壁の一部に設けた排出開口から粗粉回収装置
   に至るよう接続された粗粉案内管とを備えた粉体
   分級機において、前記粗粉案内管は、前記円環路
   の排出開口から該円環路と同じ平面内で外側に大
   略くの字状に彎曲う回して該円環路に戻り接続す
   る第１管路と、この第１管路のう回彎曲部付近か
   ら分岐して前記粗粉回収装置に接続する第２管路
   とにより構成したことを特徴とする粉体分級機。