JPH0268155A - 粉砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、被粉砕物を粉砕するための粉砕装置に関し
、さらに詳しくは、ミクロン単位の微粉砕を必要とする
樹脂、農薬、化粧品、顔料およびトナーなどの被粉砕物
に適用する粉砕装置に係るものである。

（従来の技術） 従来から一般的な粉砕装置としては、これを粉砕手段に
よって大別するとき、 ａ）打撃による粉砕（例えば、ハンマーミル、エンペラ
−ブレーカ−など）。

ｂ）摩砕、圧縮による粉砕（例えば、ローラーミル、タ
ワーミルなど）。

Ｃ）圧縮による粉砕（例えば、ショークラッシャー、ジ
ャイレトリークラッシャーなど）。

ｄ）打撃と摩砕による粉砕（例えば、ボールミル、ロッ
ドミルなど）。

ｅ）衝軍と剪断による粉砕（例えば、ジェットミル、ジ
ェットマイザーなど）。

などが知られている。

しかして、これらの粉砕装置の選択使用については、そ
の粉砕能力、粉砕効率のほか、被粉砕物の熱的特性に支
配されることが多く、特に、例えば、熱可塑性を有する
樹脂を主成分とする樹脂粉末とか、化粧品およびトナー
などの被粉砕物に対しては、粉砕時における粉砕面での
急激なエネルギー増加に伴なった発熱と温度ト昇、その
結果としての粉砕粒子相互の凝集および固着、それに粉
砕面あるいは接粉部への融着などの好ましくない事態を
発生するために、打撃、摩砕および圧縮などの手段によ
る粉砕装置を一切使用できず、このような場合には、粉
砕媒体として冷却効果の大きい冷却圧縮気体あるいは低
温液体を大量に併用し得ることから、衝撃と剪断による
粉砕装置、つまり、ジェットミル、ジェットマイザーな
どを適用するようにしている。

こきで、従来例によるこの種のジェットミル型粉砕装置
の概要構成を第３図に、また、この粉砕装置に用いられ
る衝突部材の態様を第４図（ａ）。

（ｂ）に示しである。

すなわち、第３図に示す従来例構成において、符号ｌは
この粉砕装置を構成するケーシングであり、２はこのケ
ーシングｌ内に形成された粉砕室である。また、３は前
記粉砕室２内の一端部側に開口されて、ジェット噴流す
を発生する噴出ノズル、４はこの粉砕室２内での噴出ノ
ズル３に近付けた側部に開口形成されて、被粉砕物ａを
供給する供給口、８はこの粉砕室２内の他端部側で、噴
出ノズル３に対向するようにして固定部材６に固定され
、ジェット噴流すによって供給される被粉砕物ａを衝接
させる衝突部材、７はこの粉砕室２内での衝突部材８の
外周部に開口形成されて、粉砕された被粉砕物ａを図示
しない捕集装置に取り込むための排出通路である。

そして、この第３図の従来例構成において、前記衝突部
材８は、第４図（ａ）　、　（ｂ）に示すように、ジェ
ット噴流すの噴出方向に対して直交する９０６の角度を
与えた円盤状の粉砕面８ａを有している。

従って、この第４図（ａ）に示す衝突部材８を用いた場
合、供給口４から粉砕室２内に供給される被粉砕物ａは
、噴流導入口３から噴出されるジェット噴流す中に含ま
れた状態で、その全てが衝突部材８での同噴出方向すに
直交した角度による円盤状の粉砕面８ａに直接、衝接し
て微粉砕されることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記第４図（ａ）に示す円盤状の粉砕面
８ａを有する衝突部材８を用いた場合には、その粉砕作
用が、粉砕面８ａに対して最大の衝撃力を得られるとこ
ろの、ジェット噴流すの噴出方向に直交した９０°の角
度でなされるために、直進するジェット噴流すの速度と
、円盤状の粉砕面８ａの投影断面とに比例して、同粉砕
面８ａの中央部分に背圧が発生し、その結果として、こ
の粉砕面８ａの中央部分においては、ジェット噴流す中
に含まれる被粉砕物ａの衝撃力が極端に低下することに
なり、また、発生した背圧の干渉によって、ジェット噴
流すの一部、ひいては、その中に含まれる被粉砕物ａが
、粉砕面８ａに直接、衝接せずに迂回して了うもので、
従って、被粉砕物ａの粉砕性能が悪くなり、装置そのも
の工処理能力が大幅に低下すると云う問題点があった。

この発明は、従来のこのような問題点を解消するために
なされたもので、その目的とするところは、衝突部材で
の円盤状粉砕面における粉砕作用時の背圧を解消して、
効果的な粉砕をなし得るようにした、この種の粉砕装置
を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、この発明に係る粉砕装置は
、粉砕室内にジェット噴流を噴出する噴出ノズルと、前
記ジェット噴流中に被粉砕物を供給する供給口と、前記
噴出ノズルに対向して設置され、ジェット噴流と共に被
粉砕物を直接、衝接させて微粉砕する粉砕面をもつ衝突
部材とを、少なくとも備える粉砕装置において、前記衝
突部材の粉砕面形状を、前記ジェット噴流の噴出方向に
対して、゛中心部に突出形成される円錐角３０°以上の
円錐状粉砕面と、この円錐状粉砕面に連接する外周部に
形成された円環状粉砕面とで構成させたものである。

（作　　　用〕 すなわち、この発明においては、供給口から粉砕室内に
供給される被粉砕物が、噴出ノズルから噴出されるジェ
ット噴流中に含まれた状態で、まず、衝突部材の中心部
に形成されている円錐状粉砕面の先端頂部に達し、その
円錐の全周面に沿って基底部に流れ、ついで、被粉砕物
の全てが、この円錐状粉砕面に連接された円環状粉砕面
に直接、衝接して微粉砕されるもので、この場合、衝突
部材での中心部に突出して形成された円錐状粉砕面によ
って背圧を生じないために、被粉砕物の衝撃力が低下し
たり、また排出通路に迂回されたすせずに効果的な微粉
砕を行なうことができる。

（実　施　例） 以下、この発明に係る粉砕装置の一実施例につき、第１
図および第２図（ａ）　、　（ｂ）を参照して詳細に説
明する。

第１図はこの実施例を適用したジェットミル型粉砕装置
の概要構成を示す断面説明図、第２図（ａ）　、　（ｂ
）は同上装置に、用いられる衝突部材の態様を示す側面
図および正面図であり、これらの第１図、第２図実施例
構成において、前記第３図、第４図従来例構成と同一符
号は同一または相当部分を示している。

すなわち、この第１図に示す実施例構成においても、符
号ｌはこの粉砕装置を構成するケーシング、２はこのケ
ーシングｌ内に形成された粉砕室であり、また、３はこ
の粉砕室２内の一端部側に開口されて、ジェット噴流す
を発生する噴出ノズル、４はこの粉砕室２内での噴出ノ
ズル３に近付けた側部に開口されて、被粉砕物ａを供給
するための供給口、５はこの粉砕室２内の他端部側で、
噴出ノズル３に対向するように固定部材６に固定され、
ジェット噴流すによって供給される被粉砕物ａを衝接さ
せるための、この発明の骨子となる衝突部材であり、さ
らに、７はこの粉砕室２内での衝突部材５の外周部に開
口されて、粉砕された被粉砕物ａを図示しない捕集装置
に取り込むための排出通路である。

しかして、この第１図実施例構成の場合には、前記衝突
部材５での粉砕面形状を、第２図（ａ）。

（ｂ）に示すように、前記したジェット噴流すの噴出方
向に対して、中心部に突出した状態で形成される円錐角
３０°以上の円錐状粉砕面５ａと、この円錐状粉砕面５
ａに連接する外周部に形成されて、噴出方向すに対して
直交する円環状粉砕面５ｂとによ′つてそれぞれに形成
させたものである。

従って、この第２図（ａ）　、　（ｂ）に示す衝突部材
５を用いた場合、供給口４から粉砕室２内に供給される
被粉砕物ａは、噴出ノズル３から噴出されるジェット噴
流す中に含まれた状態で、衝突部材５の中心部に突出し
て形成されている円錐状粉砕面５ａの先端頂部に達し、
まず最初に、コアンダ効果によりその円錐角３０°以上
にされた円錐の全周面に沿って基底部に流れ、ついで、
被粉砕物ａの全てが、この円錐状粉砕面５ａに連接され
て、噴出方向すに直交する円環状粉砕面５ｂに直接、衝
接して微粉砕されるもので、こＳでは、衝突部材５の中
心部に突出した状態で形成されている円錐状粉砕面５ａ
の存在によって背圧を生ずることがなく、これによって
ジェット噴流すが浮き上ったりしないために、このジェ
ット噴流す中に含まれている被粉砕物ａのａＩ撃力が低
下されたすせず、良好な粉砕作用が働くと共に、この被
粉砕物ａが円環状粉砕面５ｂに衝接されずに排出通路７
に迂回されてしまうこともなく、このようにして効果的
な微粉砕を高い生産性のもとに得られるのである。

また、前記円錐状粉砕面５ａでの円錐角度については、
種々実験した結果、３０″以上であればよいが、より好
ましくは４０″〜１２０°の範囲内、最も好ましくは６
０°〜１００°の範囲内から選択することが望ましい。

さらに、前記円環状粉砕面５ｂでの角度について、こＳ
では、円錐状粉砕面５ａに連接されて、ジェット噴流す
の噴出方向に直交した角度で形成する場合について述べ
たが、必ずしもこのような角度にのみ限定されるもので
はなく、円錐状粉砕面５ａを経た被粉砕物ａが、再度、
この円環状粉砕面５ｂに衝接されて背圧を生じない角度
であれば、種々の角度による変形が可能であって、−数
的には、円錐状粉砕面５ａでの円錐面の延長線に対して
、外側へ５″以上開いて連接され、背圧を生じない角度
、より好ましくは外側へｌＯ°以上開いて連接され、背
圧を生じない角度に選択することが望ましい。

次に、この発明の実際例について述べる。

この場合、被粉砕物ａとして、 スチレン−メタクリレート樹脂１００重量部カーボンブ
ラック　　　　　　　　５　〃染料　　　　　　５〃 からなる混合物を、２軸エクストルーダーにより充分に
混練し、かつ冷却した後、これをフェザ−ミルによって
、粒径３龍以下に粗粉砕してなる材料を用いた。

また、前記構成の実施例装置としては、衝突部材５をし
て、（ａ）投影断面＝５０ｓａｍφ２円錐底部＝４０Ｉ
ｌｌｎφ１円錐角＝６０°とし、圧縮空気が５Ｍ３／ｗ
ｉｎａｔ　５．５にｇ／ｃｒｎ”Ｇのものと、また、（
ｂ）投影断面＝９０１１Ｉｌｏφ９円錐底部＝８０ｍｍ
φ８円錐角＝６０°とし、圧縮空気が１０Ｍ３／ｗｉｎ
　ａｔ　５．５Ｋｇ／ｃｍ”Ｇのものとの２ケースを用
い、この実施例装置に対して、同様の条件で、投影断面
５０ｓ＋ａφ、　９０ｍｍφの円盤状の衝突部材８によ
る従来例装置を用い、これらの両者によって前記被粉砕
物ａを微粉砕した場合の結果を比較して次の第１表に示
す。

第１表 なお、上表中の製品粒度分布は、日科機製コールターカ
ウンターＴへ−ｎアパーチャサイズ１００μにて測定°
した。

こＳで、前掲、第１表から明らかなように、従来例装置
の各ケースに比較するとき、この実施例装置における投
影断面＝５０ｍｍφのケースで約２０９６投影断面＝９
０ｍｍφのケースで約３０９６の粉砕性能の向上を確認
し得た。

（発明の効果） 以上詳述したように、この発明によれば、噴出ノズルか
ら噴出されるジェット噴流中に被粉砕物を供給して、こ
のジェット噴流と共に被粉砕物を衝突部材の破砕面に直
接、衝接させて微粉砕する粉砕装置において、衝突部材
の破砕面形状を、ジェット噴流の噴出方向に対し、中心
部に突出して形成される円錐角３０°以上の円錐状粉砕
面と、この円錐状粉砕面に連接する外周部に形成されて
、噴出方向に対して直交する円環状粉砕面とで構成させ
たから、供給口から粉砕室内に供給される被粉砕物は、
噴出ノズルから噴出されるジェット噴流中に含まれた状
態で、まず、衝突部材の中心部に形成されている円錐状
粉砕面の先端頂部に達し、コアンダ効果によって、その
円錐角３０°以上にされた円錐の全周面に沿って基底部
に流れ、ついで、被粉砕物の全てが、この円錐状粉砕面
に連接され、噴出方向に直交させた円環状粉砕面に直接
、衝接して微粉砕できるもので、衝突部材の中心部に突
出形成されている円錐状粉砕面のために、背圧を生じた
り、排出通路に迂回されたすせず、効果的な微粉砕を高
い生産性のもとに得られ、結果的に、装置自体の処理能
力を格段に向上でき、しかも、その構造についても極め
て簡単で容易に実施できるなどの優れた特長を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を適用したジェットミル型
粉砕装置の概要構成を示す断面説明図、第２図（ａ）　
、　（ｂ）は同上装置に用いられる衝突部材の態様を示
す側面図および正面図であり、また、第３図は従来例に
よるジェットミル型粉砕装置の概要構成を示す断面説明
図、第４図（ａ）　、　（ｂ）は同上装置に用いられる
衝突部材の態様を示す側面図および正面図である。 ｌ・・・・装置ケーシング、２・・・・粉砕室、３・・
・・ジェット噴流の噴出ノズル、４・・・・被粉砕物の
供給口、５・・・・衝突部材、５ａ・・・・衝突部材の
円錐状粉砕面、５ｂ・・・・衝突部材の円環状粉砕面、
６・・・・固定部材、７・・・・排出通路。 ａ・・・・被粉砕物、ｂ・・・・ジェット噴流。 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉砕室内にジェット噴流を噴出する噴出ノズルと、前記
   ジェット噴流中に被粉砕物を供給する供給口と、前記噴
   出ノズルに対向して設置され、ジェット噴流と共に被粉
   砕物を直接、衝接させて微粉砕する粉砕面をもつ衝突部
   材とを、少なくとも備える粉砕装置において、前記衝突
   部材の粉砕面形状を、前記ジェット噴流の噴出方向に対
   して、中心部に突出形成される円錐角３０°以上の円錐
   状粉砕面と、この円錐状粉砕面に連接する外周部に形成
   された円環状粉砕面とで構成させたことを特徴とする粉
   砕装置。