JPH0435751A - 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】 「産業上の利用分野１ 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ｉ子か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（￥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ヤ、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。

粉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慣性分級と呼び、その−例とし
て特開昭５５−１６７０７２号公報・第６図を説明する
。

図において密閉容器１０内において容器内の空気を吸引
して負圧とし、この中て固気混合の気流を通す管路１１
を開口してノズル１２を形成すると、微粉Ｆａのみノズ
ルから吸引して管路外へ案内され、粗粒Ｇａ＜３慣性に
よってそのまま管路を通り扱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動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慣用され
、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５９−４９８１７号公報・第７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ｒｉ１￥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６３−２２４７５
２号公報・第８図）。

図において固定ケーシング１３内に回転軸１４に保持さ
れた円筒形回転ボウル１５を高速回転する構成になって
いる。材料のスラリーは回転ボウルの内側下方部の供給
口１６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１
７より取出して回収される。この発明の要旨は供給され
たスラリーが余りに早く取出口へ達して分級作用かきわ
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１８も設けたことを特徴に謳っている。

１発明か解決しようとする課題１ 最初に掲げた従来技術である慣性力方式は分離力か弱く
、密閉器内の開口部（ノズル）にお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か、沈澱物層へ行か
ず微粒子層スラＩノ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、この式か適用できるのは
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ホウル内のスラ
リーは操作中ｔごプツトストックとして滞留して了うの
で、後から供給されても、スラリーの平衡液面上を上滑
りに短絡して分級の余地か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１Ｂ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
添着する沈澱層の層厚は肥大するばかりだから、遠心力
の強さは減退する方向にあり、分級の精度は次第に低下
す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かつきまとう。

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、かつ構成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。

；課題を解決するための手段１ 本願発明に係る超微粉分＠機は、回転軸線上に被分級材
料の供給口を開口し、軸線より対称的に角度を以って末
拡がり、断面が環状又は軸線に対して対称的な同一円周
上に均等割り付けされて配置されている複数個の同一断
面形状の管路を回転自在に設け、末拡がりの終端または
これに加えてその途中においても管路の上流側へ向けて
突出した分離板を伴う環状又は前記同一断面形状の管路
に各々取付けた管状の粗粉排出口を開口し、両排出口を
短絡する微粉の管路が軸線上で微粉排出口を開口するこ
とによって前記の課題を解決した。

また別態様の手段としては回転軸線上に被分級材料の供
給口を開口し、軸線より線対称的に角度を以って末拡が
り、断面か環状又は軸線に対して対称的な同一形状の管
路が同一円周上に均等割り付けされて配置されている複
数個の管路を回転自在に設け、末拡がりの終端において
管路の上流側へ突出した少くとも各１枚の分離板によっ
て仕切られた粗粉と微粉の排出口をそれぞれ開口したこ
とによっても同様に目的を達成することを示したつまた
、別態様の手段としては、回転軸線上に被分級材料の供
給口を開口し、軸線より対称的に角度を以て末拡がり、
断面か環状管路又は軸線に対して対称的な同一円周上に
均等割り付けされて配置されている複数個の同一断面形
状の管路を回転自在に設け、末拡がりの途中に管路の上
流側に向けて突出した分離板を伴う少なくとも１組以上
の環状又は前記同一断面形状に各々取付けた管状の粗粉
排出口及び末拡がりの終端部に、同一形状の微粉排出口
を開口したことによっても同様に目的を達成することを
示した。

［作用・実施例］ 第１図イ１口は本願発明実施例の垂直断面図であり、第
２図イ２口、ハは第１図におけるＡ−Ａ断面の３態様を
示す。この実施例に基いて本願発明の詳細な説明する。

超微粉分＠機１の回転軸線Ｃの一端に被分級材料Ｓの供
給口２を開口し、軸線Ｃより対称的に角度を常に保って
末拡がる管路３は、軸と直角に切つた断面か第２図イの
ように全長に日って環状を形成しているか、又は同図口
、ハのように軸線に対して対称的に同一断面形状の管路
が同一円周上に均等削り付けされて配置されている。す
なわち図イにおいては大径小径の２ケの漏斗を一定間隔
を置いて重ね合せた中空円錐体からなり、メロは軸に対
称なその一部だけを切り取った２ケの傾斜帯状体を根元
で繋ぎ合せた形である。

この管路３は被分級材料の流れの下流側に末拡がりに軸
線から離れて行き、最も遠く離れた端部て環状の粗粉の
排出口４を開口し、この開口端から管路の上流側（入口
側）へ向けて突出した分離板５を突設している。このた
め、供給口２から粗細と微粉の混合状態で機内へ送り込
まれた被分級材料Ｓは高速に回転する管路３の中で遠心
力を受け、粗粉はど管路の外周側へ押しやられて、粒度
の差による遠心力の差によって分級作用が発現する。

しかも管路３は前進するほど末拡がりとなってより強い
遠心力を受けるから、材料は分級されつ）管路内をさら
に前進しようとする作用に乗せられ円滑に終端に達する
。ここで突出した分離板５は流路に向って突出して既に
管路内の外周側と内周側とに分離して進行してきた粗粉
と微粉とをここで明確にその進路を分断し、粗粉Ｇのみ
は遠心力によってその頂端に開口した粗粉の排出口４か
ら外部へ分離する。

分離板５によって分ｌ！Ｉ′ｉされた残りの微粉は両排
出口を短絡する微粉の管路６へ誘導されて進み、軸線上
に開口した微粉の排出ロアから機料Ｆとして分離回収さ
れる。

第１図イ２口の管路では進行方向への末広がりの態様が
一定の角度による直線を形成しているか、これは二段、
三段に折曲した複数の角度変化を付けてもよく、または
曲面であってよい。要するに遠心力か進行とともに増勢
する管路の末広がりと言う要件を満たすことが必要であ
る。

なお分離板として実施上は図示のようなナイフエッチが
望ましく、また微粉の誘導のため微粉の排出ロアの外部
を負圧にして吸引作用を発生させるなと公知の手段と相
合せることかより望ましい機能を発揮することは言うま
でもない。

第１図口は別の実施例を示し、軸線Ｃの周囲に高速回転
する末広がりの管路３へ一端の供給口２より供給された
被分級材料Ｓに遠心力を加えて、外周側へ粗粉Ｇを内周
側に微粉Ｆを分離して行くか、最初の排出口４て最も粗
い粗粉Ｇを排出し、さらに進みつつ強い遠心力を受けて
、最終端で中間粒度の粉体Ｍを排出口８から排出し、残
った微粉Ｆのみを微粉の流路６を経て軸線上の微粉排出
ロアから回収する。

第３図、第４図、第５図は本願発明の目的を別の構成に
よって解決するものであって、第３図の超微°扮分級機
１０１ては、供給口１０２から末広がりの管路１０３内
へ進入した被分級材料Ｓが遠心力によって粗粉Ｇと微粉
Ｆとに分級されて進み、末広がりの頂点において少くと
も１枚（図では２枚）の分離板１０５Ａ、１０５Ｂによ
って進路を層別に分断され、粗粉Ｇは供給口１０２に最
も近い排出口１０４から、また微粉Ｆは供給口２より最
も遠い排出０１０７からそれぞれ別に排出し回収される
。なお図の例では流路を仕切って三分割し、粗粉Ｇ、微
扮Ｆの間にある中間粒度の粉体＼１を分離回収する排出
口１０８を設けている。

第４図の超微粉分級機２０１も第二例とほぼ似た構成で
おるか、末広がりの管路２０３か球面状に形成されてい
る点か異なる。

なお以上で見てきたように分離板５，１０５゜２０５は
いずれもナイフェツジ状か望ましいか管路の末広がりの
態様やその終端の開口形状に合せ、最も分離が効果的な
角度で突出することが望まれる。

第５図の超微粉分級機は、第１図に示すものとほぼ似た
構成であるが、微粉の排出口を末広がりの管路３０７の
終端に設けた点が異なる。

１発明の効果］ 本願発明に係る超微粉分級機は以上に述べた作用に基き
、比較的簡単な構造であるため製作、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。

とく（こ管路内での進行に伴って分級作用か強化され続
け、大きい遠心力の及ぶ場所て粗粉のみを選別排出する
効果は群を汰くものかある。

【図面の簡単な説明】

第１図イ１口は本願発明の異なる実施例を示す垂直断面
図、第２図イ１口、ハは第１図イのＡ−Ａ′凹断面おけ
る３態様を示す断面図、第３図。 第４区、第５図はそれぞれ異なる実施例を示す垂直断面
図、第６図から第８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・・・・・・供給口
３・・・・・・管路　　　　　　４・・・・・・粗粉の
排出口５・・・・・・分離板　　　　　６・・・・・・
微粉の管路７・・・・・・微粉の排出口 ８・・・・・・中間粒度の粉体の排出口Ｃ・・・・・・
回転軸線 Ｆ・・・・・・微粉　　　　　　Ｇ・・・・・・粗粉〜
１・・・・・・中間粒度の粉体　Ｓ・・・・・・被分級
材料第２１ （イ） （ロ） （ハ） 第 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転軸線上に被分級材料の供給口を開口し、軸線
   より線対称的に角度を以って末拡がり、断面が環状又は
   軸線に対して対称的な同一円周上に均等割り付けされて
   配置されている複数個の同一断面の管路を回転自在に設
   け、末拡がりの終端又はこれに加えてその途中において
   も管路の上流側へ向けて突出した分離板を伴う環状又は
   前記同一断面形状の管路に各々取付けた管状の粗粉排出
   口を開口し、両排出口を短絡する微粉の管路が軸線上で
   微粉排出口を開口することを特徴とする超微粉分級機。
2. （２）回転軸線上に被分級材料の供給口を開口し、軸線
   より線対称的に角度を以って末拡がり、断面が環状又は
   軸線に対して対称的な同一円周上に均等割り付けされて
   配置されている複数個の同一断面の管路を回転自在に設
   け、末拡がりの終端において管路の上流側へ突出した少
   くとも各１組の分離板によって仕切られた粗粉と微粉の
   排出口をそれぞれ開口したことを特徴とする超微粉分級
   機。
3. （３）回転軸線上に被分級材料の供給口を開口し、軸線
   より対称的に角度を以て末拡がり、断面が環状管路又は
   軸線に対して対称的な同一円周上に均等割り付けされて
   配置されている複数個の同一断面形状の管路を回転自在
   に設け、末拡がりの途中に管路の上流側に向けて突出し
   た分離板を伴う１ヶ以上の粗粉の排出口を開口し、末拡
   がりの終端部に微粉の排出口を開口し、各々の排出口形
   状が環状又は前記同一断面形状に各々取付けた管状であ
   ることを特徴とする超微粉分級機。