JPH03207476A - 超微粉分級機 - 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】 Ｅ産業上の利用分野］ 本願発明は、ニューセラミックスをはじめ最新の微粉材
料を取扱う上で必須の超微粉分級機に係る。

［従来の技術］ 粒径がまちまちの粗粒と微粉の入り混った混合粉粒体を
、粒径ごとに分離して所望の粒径のみの微粉を精度高く
取り出すことは、ニューセラミックスの製造をはじめ、
広範な分野において求められる技術である。

このため粉粒体のふくまれる固液混合のスラリーや、含
塵気流を処理して固体分のみを分離回収するために数多
くの研究や開発が進められてきた。

扮粒体を含む気流を急激に方向転換させ慣性力を利用し
て微粉を分級する方式を涜性分級と呼び、その一例とし
て１１開昭５５−１６７０７２号公報・第４図を説明す
る。図において密閉容器１００内において容器内の空気
を吸引して負圧とし、この中で固気混合の気流を通す管
路１０１を開口してノズル１０２を形成すると、微粉Ｅ
ａのみノズルから吸引して管路外へ案内ざれ、粗粒Ｇａ
は潰［生によってそのまま管路を通り抜けて行くことに
よって粗細分級をしようとするものである。

気流を旋回させて遠心力を働かせ粉体のみを分離回収す
る自由渦型は、集塵機のサイクロンとして広く涜用され
、分離の効果を向上するために多くの提案もある（例え
ば特開昭５９１９８１　７号公報・第５図）。

一方、固液混合のスラリーを処理して遠心力の場におい
て所望の粒径以下の微粉だけを回収しようとする回分式
遠心分離機もある（例えば特開昭６３−２２４７５２号
公報・第６図）。図にあいて固定ケーシング１０３内に
回転軸１０４に保持された円筒形回転ホウル１０５を高
速回転する構成になっている。｛オ料のスラリーは回転
ボウルの内側下方部の供給口１０６から供給され、回転
による遠心力によって分級されて、微粉と液のみか回転
ボウルの上方にある取出口１０７より取出して回収され
る。この発明の要旨は供給ざれたスラリーが余りに早く
取出口へ達して分級作用がきわめて不十分なので、スラ
リーの流れ方向に交差する様にもぐり堰１０８も設けた
ことを特徴に謳っている。

１発明が解決しようとする課題］ 最初に掲げた従来技術である慣性力方式は分離力が弱く
、密閉器内の開口部（ノズル）にあいてのみ瞬間的に作
用するものであるから、余程強力な吸引力を以ってして
も効率的にはきわめて低いレベルにあると言わざるを得
ない。旋回流による遠心力を利用する方式は本来固体｛
粉塵｝と気体とを分離するのか使命であり、粉粒体をざ
らに粒径別に分離回収するためには、強力な気流速度と
広大な分離室とを必要とするであろうから、設備面積や
その費用から見て到底採用し難いと考えられる。

スラリーの湿式分級は回転ボウル中の遠心力の差を利用
するもので、遠心分離機の典型的な方式である。この方
式については所定の粒径以上の粒子の沈降速度を遠心力
で高めて短時間に沈澱物層Ｇｂへ沈積させ、微粒子層ス
ラリーＦｂを分級回収するのであるが、沈澱物層へ行か
す微粒子層スラリー内に残るのはストークスの抵抗式に
よって理論上決定できるが、この式が適用できるのはき
わめて濃度の小さなスラリーに留まるので非工業的であ
り、実際の生産レベルにあっては回転ボウル内のスラリ
ーは操作中にデッドストックとして滞留して了うので、
後から供給ざれても、スラリーの平衡液面上を上滑りに
短絡して分級の余地がきわめて小さいと考えられる。こ
のような短絡を防止するために、もぐり堰１０８を設け
て供給スラリーの回転ボウル内で滞留時間を延長して遠
心力の場に留め、分級精度を高めて行こうとするのであ
るか、連続的に操作をする限り、回転ボウルの内壁に添
＠する沈澱層の＠厚は肥大するばかりだから、遠心力の
強さは減退づる方向にあり、分級の精度は次第に低下１
ると言っても差支えないいのではないか。その他回転体
中の遠心力の場を利用する方式では常に分級の継続か精
度の劣化を誘発するという課題がつきまとう。

本願発明は以上の課題を解決するために乾式（気流）、
湿式（スラリー〉を問わず、精度の高い超微粉分級を常
に持続でき、かつ構或も簡単で保全の容易な超微粉分級
機の提供を目的とする。

１課題を解決するための手段〕 本願発明に係る超微粉分級機は、回転軸心の一方を被分
級材料の供給口、他方を微粉の排出口とし、両者を始端
と終端とする回転自在の環状管路の中途に軸線と対称的
な少くとも一対の粗粒排出口を開口し、該開口部の後端
から管路内の始端側へ向けて分離板をそれぞれ突出し、
開口部からの残り環状管路は外周と軸線の距離を順次縮
小して終端に至ることによって前記の課題を解決した。

またより具体的な実施レベルにおいては、以上の構成に
あって、分離板はそのまま終端側へ延長して残りの環状
管路外周を形成すること、また軸線と直角に截った環状
管路の断面が、軸心と同心の２ケの同心円に囲まれた円
環体を形成すること、あるいは当該断面が軸心と同心の
２ヶの同心円弧と、２ヶの直線で囲まれた四面体を形戒
することか最も望ましいことも明らかにした。

１作用・実施例ヨ 第１図（イ）は本願実施例の垂直断面図、同図（口）は
図（イ）のＡ−Ａ’　断面を示したものである。

超微粉分級薇１は回転自在に軸支された環状管路２を主
体とし、管路の一端が被分級材Ｓの供給口３てあり、他
端か微粉Ｆの排出口４てあって、この両目を始端と終端
としてリング上の管路を形成し、全体か軸線Ｃの周囲を
回転する。この環状管路２の実施の一例としては図（イ
）のようにフィールド競技のトラック様の長円形かよい
か、規則的な多角形でもよく、また軸線Ｃと直角に鍼っ
た断面は図（口）のようにトーナツ様の円環であるのか
、分級有効空間か広くカリ均等で望ましい。

しかし第２図に示すように第一例の一部だけを切り取っ
た断面で形成することも可能であり、断面は僅々の態様
が適用できる。環状管路２の中途点に軸線Ｃと対称的な
少くとも１対（２ヶ）の開口部を設け、これが粗粒Ｇの
排出口５を形成する。

少くとも一対の排出口５，５の後端から分離板６がそれ
ぞれ流路の始端へ逆行して突出する。分離板６の態様と
しては第１図（イ）に例示するように先端か鋭角的なナ
イフエッチを流路と平行に円状に突出するのか標準的と
も言えるか、分離板の向きや形状については種々の態様
を試みる余地か残っている。この排出口５以後の環状管
路２の外周と軸線Ｃとの距離は順次縮小する。順次と言
う意味は第３図に示す第三実施例のように、粗粒Ｇの排
出口５か一組ではなく二組５Ａ，５Ｂ設定されていると
きにはその都度段階的と言う状態を指す。

分級の効率性から見れば、突出した分離板６が排出口５
の後端からそのまま延長して残りの管路の外周を形Ｉｉ
するのか最も望ましく、また装置の製作や取扱いなとに
おいでも有利な点か多い。

本願発明の構或は以上のような形状、相合せよりなるか
ら、どのような態様であれ、基本的な作用としては、不
揃いな粗粒Ｇと微粉Ｆを不規則に混じて流動可能とした
含塵気流、又はスラリ−（泥漿）を高速回転中の超微粉
分級機１の供給口３から連続的に供給すると、粒子には
遠心力が作用するが、その他ｔこ摩擦抵抗力や流体の浮
力などが相互に影響を及ぼし合って複雑な力を合戒し、
結局粒径か大きく単重量も大きく、比表面積の小さい粗
粒ほど早く環状管路の外周側へ押しやられ、一方管路の
外壁面については粒子の濃度の増加につれて、反対側へ
粒子を拡散しようとするが、ここでも粒径の小さい微粉
ほど拡散しようとする作用か強く動く。

したかつて回転中の環状管路のどこを截って見ても遠心
方向の粒子移動速度と反対方向への拡散速度の平衡によ
って、管内の断面においては外周測壁に最も粗大な粒子
が集中し、軸線へ近づく程、粒は細かく並び管路の最内
周側は最も微粉体を形戒する。流動体か気流のときは管
路の全断面に亘ってこの作用か及び、流動体が固液混合
のスラリ−状てあるときは普通は管路断面の全域を埋め
切らないが、外周側から内周側へ至る粒度の分布状態は
全く同じ傾向を見せる。

管内で同心円的に粒度分布を形成し終った点て、分離板
６か突出して分布のある範囲を境に内周側と外周側とを
分断し、分断された外周側の粗粒Ｇのみが、全周に亘っ
て開口した排出口５から強制的に押し出され、外周の縮
小ざれた残りの環状管路内には内周側に残った微粉だけ
が流下を続け、微粉の排出口４に至って分級品として回
収ざれる。

この分割と以後の流通を考えると、分離板６の延長で残
りの外周を形成することが最も円滑な整流を保つ構戒と
言えよう。この場合、回転速度、流体の進行速度、分離
板の大きざ、位置、角度、個数などを適宜調整すること
によって被分級材の注状ヤ目標の分級精度などを十分満
たすことかできる。

１発明の効果］ 本願発明に係る超微粉分級機は以上に述・＼た作用に基
き、比較的簡単なｔｆ４造てあるため製作．運転，保全
か容易であるにも拘らず、粗粒を分別して効果的に排出
し、常に精度の高い粒径の揃った微粉だけを分級回収で
きる。所望の分級精度に対応して粗粒を段階ごとに排除
する複数の段列を連ねることが自由に計画できるし、一
旦設置した後も運転条件や分離板の形状、傾斜などの微
調整で広範に適応できる汎用性も具えている。

【図面の簡単な説明】

第］図イ，口は本願発明の実施例を示す垂直断面図（イ
〉と、図（イ）にあけるＡ−Ａ’断面図（口〉、第２図
は別の実施例の軸線と直角に截った垂直断面図、第３図
は第三の実施例の垂直断面図、第４図から第６図までは
それぞれ別の従来技術を示す垂直断面図。 １・・・・・・超微粉分級機、２・・・・・・環状管路
３・・・・・・供給口、４・・・・・・排出口（微粉）
５・・・・・・排出口（粗粒）、６・・・・・・分離板
Ｓ・・・・・・被分級材、Ｆ・・・・・・微粉、Ｇ・・
・・・・粗粒Ｃ・・・・・・軸線 第１図 （口） 第 ３ 図 第 ４ 図 第 ５ 図 手続補正書 平或２年６月２？日 ２． ３． 平或１年特許願第３４３７１６号 発明の名称 超微粉分級機 補正をする者 ４． 事件との関係　　特許出願人 住　所　　大阪市西区北堀江１丁目１２番１９号氏名　
株式会社　栗本鐵工所 代表者　若子嵐′ｂ″

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転軸心の一方を被分級材料の供給口、他方を微
   粉の排出口とし、両者を始端と終端とする回転自在の環
   状管路の中途に軸線と対称的な少くとも一対の粗粒排出
   口を開口し、該開口部の後端から管路内の始端側へ向け
   て分離板をそれぞれ突出し、間口部からの残り環状管路
   は外周と軸線の距離を順次縮小して終端に至ることを特
   徴とする超微粉分級機。
2. （２）請求項（１）において分離板はそのまま終端側へ
   延長して残りの環状管路外周を形成する超微粉分級機。
3. （３）請求項（１）又は（２）において、軸線と直角に
   截つた環状管路の断面が、軸心と同心の２ケの同心円に
   囲まれた円環体を形成する超微粉分級機。
4. （４）請求項（１）又は（２）において軸線と直角に截
   った環状管路の断面が、軸心と同心の２ケの同心円弧と
   、２ケの直線で囲まれた四面体を形成する超微粉分級機
   。