JPH0477635B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粒子の分級装置に係り、とくに乾式に
よる気流に随伴されている粒子の分級装置に関す
る。

〔従来の技術〕

ミクロン級粒子ならびにサブミクロン級粒子製
造への要求に対応して、粉砕機による微粉砕とと
もに微粉の粉砕品を分級することによつて、上記
の微粒子を得ることが行われ、とくに分級の精密
化が強く要請されている。

従来、この種の粒子の分級装置としては、分級
のための操作力に対応して、種々のものが提出さ
れており、例えば、慣性力を操作力とする分級方
法をはじめコアンダ効果を利用したものなどが提
案されている。

コアンダ効果とは、流体が高速で壁面にそつて
流れるときその円柱壁などの曲面に付着して流動
する現象である（例えば、「機械工学便覧」改訂
第６版（昭和54.7.20）、P8−15）。

従来の慣性力及びコアンダ効果を利用する粒子
の分級装置としては、エルボージエツト分級機な
どが試みられていた（例えば、化学工学協会「粉
粒体工学」、（昭和60.11.1.）、槙書店、P158）。

エルボージエツト分級機は二次元の非回転分級
体よりなり、機械的方法が用いられることなく、
気流をコアンダ効果を利用して方向変換し、その
際空気中に含まれている粒子の慣性力を操作力と
して分級を行うものであり、粒子を運び去るため
に空気が吹込まれ、このさい細粉は気流の流線上
に浮んで運動し、粗粉には慣性力によつて直進的
流下するため、微粉は細粉と粗粉とに分級するこ
とができる。

また、コアンダ効果を充分に生成させるために
は、粒子供給口の先端開口の幅寸法（厚さを代表
する）と気流の速度、空気の粘性とによつて定ま
るRe数が、所定のRe数を越えて気流を吹出すこ
とが必要である。

さらにまた、コアンダ効果による分級効果を向
上させるため、空気流と粒子との混合流の通過す
る部分の壁面に粒子の混入しない流体の境界層を
形成し、流体の流れを整流するようにした装置な
ども提案されている（例えば、特開昭61−57279
号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の粒子の分級装置、と
くに、コアンダ効果を利用する粒子の分級装置で
は、二次元の非軸対称分級体をもちいているた
め、分級装置の処理能力を増大させるにしたが
い、分級体の横幅寸法を拡大しなければならなか
つた。このさい、気流が高速で分級体の壁面に沿
つて流れるさい、気流は横幅方向に拡大されて、
横幅方向における気流が乱れて、気流の膜が破裂
されやすく安定したコアンダ効果を阻害してしま
うという欠点があつた。さらに、分級体の表面に
沿つた壁面流から細粉を含んだ細粉流および中間
粉を含んだ中間粉流へとそれぞれ確実に案内する
手段を備えていないため、粒子の分級精度をはじ
めとする分級性能を低下させてしまうという問題
があつた。

また、空気流と粒子との混合流の通過する部分
の壁面に粒子の混入しない流体の境界層を形成す
るためにシースエア用スリツトを設けることは分
級機の構造を複雑となし、運転調整を簡易にする
ことができないという問題があつた。

本発明はこの様な従来の問題を解決するもので
あり、三次元の軸対称分級体をもちいて、分級体
の表面には安定した壁面流を形成させ、壁面流か
ら中間粉を含んだ中間粉流へと確実に案内する中
間粉排出管を備えるとともに、前記過程におい
て、さらに細粉を含んだ細粉流へと確実に案内す
る細粉排出管を備えることにより、粒子を細流、
中間粉および粗粉とに分離できて、粒子の分級装
置の構造を簡易にすることができ、また、粒子の
分級性能を向上させることができるとともに運転
調整を簡易にすることができる優れた粒子の分級
装置を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、粒子を含
んだ気流を分級体の表面に沿つて流しコアンダ効
果を利用して細粉と中間粉と粗粉とに分離する粒
子の分級装置において、分級体は三次元軸対称体
を形成し、分級体の対称軸方向の上半部は円錐の
一部と、下半部は球の一部とによつて一体構造と
されて管状の導管内に導管の軸心と同軸に配設さ
れ、前記導管の上部付近には粒子を含んだ気流を
供給するための供給管が設けられ、導管の下端に
は導管と分級体とによつて狭い環状域に形成され
粒子を含んだ気流を分級体に導入するための気流
導入口が設けられて、気流導入口から導入された
粒子を含んだ気流は分級体の下半部の表面に沿つ
て流れて分級され、分級体の下半部の下方には間
〓をもつて前記対称軸と同軸に形成された開口を
有し分級体により分離された中間粉を排出するた
めの中間排出管が設けられ、分級体の内部には分
級体により分離された細粉を排出するための細粉
排出管が対称軸に沿つて形成され細粉排出管の下
端の開口は前記中間排出管の開口に臨んでいると
ともに、細粉排出管の上端にはスリツトを設けて
管路に接続され、分級体の下半部と中間粉排出管
との前記間〓の半径方向の位置に開口を有する分
級体により分離された粗粉を排出するための粗粉
排出管が設けられたことを特徴とするものであ
る。

〔作用〕

本発明は上記のような構成により次のような作
用を有する。すなわち、粒子を含んだ気流は気流
導入口から導入されて分級体の表面に沿つて流れ
て安定した壁面流が形成され分級作用が行われ
て、上記気流は中間粉排出管の開口により壁面流
から中間粉を含んだ中間粉流と確実に案内される
とともに、前記過程において、分級体の球の一部
の下半部の細粉排出管の開口により壁面流から細
粉を含んだ細粉流へと確実に案内され、一方、分
級体の下半部と中間粉排出管との間〓の半径方向
の位置にある粗粉排出管の開口により壁面流から
粗粉を含んだ粗粉流へと確実に案内されて、粒子
を細粉、中間粉および粗粉とに分離できるので、
粒子の分級装置を簡易にすることができ、また、
粒子の分級性能を著しく向上させることができ
る。

また、分級装置の分級条件に対応できるよう
に、分級体の球の一部の下半部と中間粉排出管の
開口との間〓を調整することによつて、安定した
壁面流の形成と細粉を含んだ細粉流、中間粉を含
んだ中間粉流および粗粉を含んだ粗粉流へとそれ
ぞれ確実に案内され、また、前記各流量の調整に
より流れ平衡の不安定ならびに壁面流の乱れが抑
制されて粒子の分級性能の運転調整を簡易に行う
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面について詳細に説
明する。

第１図において、１０は分級装置をしめし、１
２は分級体、１４は気流導入口、１６は中間粉排
出管、３０は細粉排出管および２４は粗粉排出管
をそれぞれしめす。

分級体１２は三次元軸対称体を形成し、分級体
１２の対称軸方向の下半部１２ａは球の一部、上
半部１２ｂは円錐の一部とによつて一体構造とさ
れ、分級体１２の下半部１２ｂには後述の中間粉
排出管１６に臨んだ開口２９を有する細粉排出管
３０が分級体１２の内部に対称軸に沿つて形成さ
れている。

分級体１２の対称軸方向の頂部、すなわち、細
粉排出管３０の対称軸方向の頂部は調整具４８と
接続されており、調整具４８は、例えば、圧力シ
リンダなどをもちい、細粉排出管３０の頂部端板
４６に接合されている。調整具４８を上下動させ
ると、細粉排出管３０の外周面は導管２８，４０
に設けられた案内具５０，５２の内周面を摺動す
ることにより、対称軸方向に移動されるので、中
間粉排出管１６との間隙２０が調整される。ま
た、細粉排出管３０の頂部端板４６付近にはスリ
ツト３２が設けられ、細粉排出管３０内部を流れ
る細粉流が導管４０に設けられた管路４２に導出
される。

２８は導管をしめし、導管２８の上部付近に設
けられた供給管１３から粒子を含んだ気流が導か
れ、導管２８の下部先端には、分級体１２との間
隙を狭くされている気流導入口１４が分級体１２
の対称軸方向の表面に沿つて狭い環状域に形成さ
れている。

中間粉排出管１６の上部先端には開口１８を有
し、分級体１２の対称軸方向に、すなわち、細粉
排出管３０の対称軸方向に一致するように設けら
れ、開口１８は分級体１２の下半部１２ａに間隙
２０をもつて臨むように形成されている。開口１
８の形状は気流の流入にさいして気流を乱さない
ような縁部とすることが有利である。

中間粉排出管１６には調整具３４が一体となつ
て取付けられており、調整具３４は、例えば、外
周にねじ部３４ｂを、下部に歯車３４ａなどを有
し、さらにねじ部３４ｂはケーシング２６の中心
部に設けられたねじ部２３に接合されている。図
示を省略した歯車などの駆動により歯車３４ａが
回転されると調整具３４が回転されるとともに中
間粉排出管１６は対称軸方向に移動されるので分
級体１２との間隙２０が調整される。また中間粉
排出管１６の下端開口３６は導管３８内に気密に
摺動されており、導管３８内に、中間粉流が案内
される。

粗粉排出管２４は前記対称軸線に対して直角方
向となるようにすなわち、前記間〓２０の半径方
向の位置に配置され、粗粉排出管２４の開口２２
は分級装置１０のケーシング２６の側壁の一部に
設けられている。

次に上記実施例の動作について説明する。上記
実施例において、供給管１３から粒子を含んだ気
流は粒子を充分に分散して導管２８に案内され
て、気流導入口１４から導入され、噴流となつて
噴出され、狭い環状域を通過した流れは引続き分
級体１２の球の一部の下半部１２ｂの表面に沿つ
て付着して流れる壁面流が形成され、このさい、
中間粉流は中間粉を浮遊、随伴させて間隙２０か
ら開口１８へと集中されるように流れて中間粉排
出管１６に至り、中間粉が回収される。上記過程
において、細粉は中間粉流の内側において分級体
１２の下半部１２ａの表面に粘性流となつて付着
するように流れる細粉流に浮遊、随伴されて、間
隙２０から開口２９へと集中されるように湾曲さ
れて細粉排出管３０に至り、分級体１２の内部を
通り、細粉が回収される。また、粗粉は前記の環
状域を通過して気流速度に対応した粗粉速度にも
とづく慣性力の作用により直進を続行し、粗粉流
の流線は分級体２０および中間粉排出管１６の表
面から漸次、離れるようになり、粗粉流は開口２
２の位置において方向変換されて粗粉排出管２４
に至り、粗粉が回収される。かくして粒子は細粉
と中間粉とに分級される。

上記実施例によれば、分級体の表面に沿つた壁
面流は分級体の下半部に臨んだ開口から気流を乱
さないように集中されて中間粉流へと確実に案内
されて中間粉排出管に至るようになるとともに、
分級体の下半部にて中間粉排出管に臨んだ開口か
ら集中されて細粉流へと確実に案内されて一方、
分級体の下半部と中間粉排出管との間〓の半径方
向の位置にある粗粉排出管の開口により壁面流か
ら粗粉を含んだ粗粉流へと確実に案内されるの
で、粒子の分級装置の構造を簡易にすることがで
き、また、分級精度をはじめとする分級性能を向
上させることができる。さらに、分級体または中
間粉排出管を調整具をもちいて対称軸方向に移動
させて分級体の下半部と中間粉排出管の開口との
間隙を調節することにより、細粉流流量、中間粉
流流量と粗粉流流量との比率を調整して、上記流
量がいずれかに過度に偏し流動することによる流
量の平衡の不安定ならびに壁面流の乱れを抑制す
ることができて分級精度をはじめとする分級性能
の向上をさらに改善させることができる。

本発明の実施態様は上記実施例のみに限定され
るものではなく、多くの態様が採用可能である。

〔発明の効果〕

本発明は上記実施例より明らかなように、分級
体の表面に沿つて流れる壁面流はそれぞれの開口
から集中して細粉流、中間粉流および粗粉流へと
各別に確実に案内されるので粒子の分級装置の構
造を簡易にすることができ、また、前記各流量の
調整により流れ平衡の不安定ならびに壁面流の乱
れが抑制されてコアンダ効果による分級特性を充
分に利用することができて粒子の分級性能を著し
く向上できて、分級装置の運転調整を簡易にする
ことができるなど実用上の効果は多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における粒子の分級
装置の要部断面図である。 １０……分級装置、１２……分級体、１４……
気流導入口、１６……中間粉排出管、１８……開
口、２０……間隙、２２……開口、２４……粗粉
排出管、２９……開口、３０……細粉排出管、３
４，４８……調整具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粒子を含んだ気流を分級体の表面に沿つて流
   しコアンダ効果を利用して細粉と中間粉と粗粉と
   に分離する粒子の分級装置において、分級体は三
   次元軸対称体を形成し、分級体の対称軸方向の上
   半部は円錐の一部と、下半部は球の一部とによつ
   て一体構造とされて管内状の導管の軸管の軸心と
   同軸に配設され、前記導管の上部付近には粒子を
   含んだ気流を供給するための供給管が設けられ、
   導管の下端には導管と分級体とによつて狭い環状
   域に形成され粒子を含んだ気流を分級体に導入す
   るための気流導入口が設けられて、気流導入口か
   ら導入された粒子を含んだ気流は分級体の下半部
   の表面に沿つて流れて粒子が分級され、分級体の
   下半部の下方には間〓をもつて前記対称軸と同軸
   に形成された開口を有し分級体により分離された
   中間粉を排出するための中間排出管が設けられ、
   分級体の内部には分級体により分離された細粉を
   排出するための細粉排出管が対称軸に沿つて形成
   され細粉排出管の下端の開口は前記中間排出管の
   開口に臨んでいるとともに、細粉排出管の上端に
   はスリツトを設けて管路に接続され、分級体の下
   半部と中間粉排出管との前記間〓の半径方向の位
   置に開口を有する分級体により分離された粗粉を
   排出するための粗粉排出管が設けられたことを特
   徴とする粒子の分級装置。 ２ 分級体の対称軸方向の頂部に調整具を備え、
   分級体の球の一部の下半部と中間粉排出管の開口
   との間〓を調節しうることを特徴とする請求項１
   記載の粒子の分級装置。 ３ 中間粉排出管を分級体の対称軸方向に移動す
   る調整具を備え、分級体の球の一部の下半部と中
   間粉排出管の開口との間〓を調節しうることを特
   徴とする請求項１記載の粒子の分級装置。