JPH0592151A - 粉体分級機 - Google Patents

粉体分級機

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Publication number
JPH0592151A
JPH0592151A JP27835191A JP27835191A JPH0592151A JP H0592151 A JPH0592151 A JP H0592151A JP 27835191 A JP27835191 A JP 27835191A JP 27835191 A JP27835191 A JP 27835191A JP H0592151 A JPH0592151 A JP H0592151A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
classification
rotor
blades
classifier
Prior art date
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Pending
Application number
JP27835191A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukiyoshi Yamada
幸良 山田
Ikuo Shimokawa
生夫 下川
Toru Hikosaka
徹 彦坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nisshin Engineering Co Ltd
Nisshin Seifun Group Inc
Original Assignee
Nisshin Engineering Co Ltd
Nisshin Seifun Group Inc
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Publication date
Application filed by Nisshin Engineering Co Ltd, Nisshin Seifun Group Inc filed Critical Nisshin Engineering Co Ltd
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Publication of JPH0592151A publication Critical patent/JPH0592151A/ja
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  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粉体分級機による微粉製品および粗粉製品の
収率向上を図る。 【構成】 粉体分級機の分級ロータの直径をD(cm)、羽
根枚数をn(枚)としたとき、微粉を製品とする場合は
羽根比n/D≧0.8、好ましくは2.0>n/D>
1.0とし、粗粉を製品とする場合は羽根比n/D≦
1.0、好ましくは0.4<n/D<0.8となるよう
に分級ロータ設計した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は遠心力と空気流による抗
力とのバランスを利用して粉体を分級する粉体分級機に
関する。
【0002】
【従来技術】従来種々の粉体分級法が知られているが、
その1つに、粉体粒子に遠心力を与えるとともに空気流
による抗力を与え、遠心力と抗力とから決まるバランス
点を変えて分級を行う空気分級法が知られている(例え
ば特公昭57−11269号)。
【0003】第3図は従来知られているこの種の空気分
級機の一例の縦断面図、第4図は第3図に示した粉体分
級機の分級ロータの一部を切り欠いて示す平面図であ
る。
【0004】図において、1は上面中心部に粉体供給装
置(図示せず)と連結される粉体投入口2aを有し、か
つ周側部に空気導入口2bを備えたケーシングで、この
ケーシング1内には、円周部から軸心部下方に連通する
空胴部3を有する円盤状の分級ロータ4が配置され、こ
の分級ロータ4はケーシング1の縦方向の軸心部に軸受
5,5により垂直に取り付けた回転軸6の上端に一体に
固着されている。また上記分級ロータ4の開放周縁部の
空胴部3内には、第4図に示すように円周方向に等間隔
に配列した多数の外方分級羽根7を放射状に形成し、か
つこの外方分級羽根7の内側にあって、分級ロータ4の
半径方向に対し2段となるよう外方分級羽根7と対向す
る多数の内方分級羽根8を放射状に形成するとともに、
この外方および内方分級羽根7,8間に所望の間隙9を
形成し、さらにこの間隙9と対向する分級ロータ4の上
板4aには空胴部3内と連通するリング状の粉体導入口
10を形成する。また、このような分級羽根構造にする
ことによって外方分級羽根7および内方分級羽根8の部
分に粗粉側および微粉側に対応する強制渦の広い分級室
11(7および8)を構成する。
【0005】また、上記分級ロータ4の分級羽根7,8
と対向する下面には多数の補助羽根12が円筒方向に等
間隔に配列して放射状に設けられており、分級ロータ4
が回転したとき、補助羽根12により空気に回転方向の
流れを与え、旋回した状態で上記分級室11方向へ導入
するようにしてある。13は分級ロータ4の外周囲に形
成した空所であり、この空所13と連通する粗粉取出口
14がケーシング1に形成されている。
【0006】15は分級ロータ4の上板4aとケーシン
グ1の上板下面間に形成した上記粉体投入口2aと分級
ロータ4のリング状粉体導入口10とを連通させる空所
で、この空所15に位置する分級ロータ4の上板4aの
中央部側には軸心部から外周方向に伸びる多数の粉体分
散羽根16を放射状に設け、かつこの分散羽根16の半
径方向の終端とリング状粉体導入口10間の分級ロータ
4の上板4a上を平坦にして、この平坦面とこれに対向
するケーシング1の内面間に粉体を二次分散させる分散
間隙17を形成する。
【0007】18は分級ロータ4とほぼ同様円周部から
軸心部に連通する空胴部19を有する円盤状のバランス
ロータで、このバランスロータ18は分級ロータ4と配
置状態が対称となるように、かつ駆動部19が分級ロー
タ4の空胴部3と連通するようにしてケーシング1内の
回転軸6に一体に固着するとともに、バランスロータ1
8の開口周縁部の空胴部19内には多数の羽根20を放
射状に設け、さらにこのバランスロータ18に一体的か
つ機密に取付ける。なおこの渦巻きケーシング21には
図示しないサイクロン、バックフィルタ等の捕集装置が
連結されている。
【0008】次に動作を説明すると、まず、分級ロータ
4およびバランスロータ18を図示しない電動機により
所望の速度で回転させ、バランスロータ18の吸引作用
および外部に連結させたブロアー(図示せず)で分級機
内部に負圧の空気導入口2bから流入された空気は補助
羽根12によって回転方向の流れに変換され、旋回した
状態で空所13から分級室11に入り、分級室11では
分級羽根7,8により分級ロータ4と同一周速の気流と
なる。これと同時に分級室11ではバランスロータ18
およびブロアーで吸引される形式であるため、分級室1
1の円周面での空気は半径方向の流れとなる。また、バ
ランスロータ18を通過した空気は渦巻きケーシング2
1を介してサイクロン、ブロアーに連結される。
【0009】この時の空気の流れを第3図に矢印で示
す。
【0010】この状態で、粉体投入口2aから投入され
た粉体原料は空気流に乗り、各分散羽根16間を通過す
る間に分級ロータ4の軸心を中心とする放射方向にほぼ
均一に分割され、粉体の一次分散が行われる。そして、
分散羽根16の終端からでた粉体は分級ロータ4の回転
にともない分散羽根配列円のほぼ接線方向に放射され、
分散間隙17内で二次分散される。以上の作用で充分に
分散された粉体はリング状粉体導入口10を通して分級
室11に供給されるが、ここで粉体の各粒子は数1で示
す回転流による遠心力
【0011】
【数1】 と半径方向の流れによる抗力(3πμVrp )を受け
る。これらの粒子のうち遠心力>抗力の関係が成り立つ
粗い粒子は分級ロータ4の外周の空所13内に飛ばさ
れ、粗粉取出口14よりロータリーバルブ等を用いてエ
アシールした状態で分級機外に取出される。また、遠心
力<抗力の関係が成り立つ細かい粒子は半径方向の空気
流に乗った状態でバランスロータ18、渦巻きケーシン
グ21を介して分級機外に空気輸送され、サイクロン、
バックフィルタ等の捕集装置により捕集される。
【0012】また、上記構成の分級機における分級点の
調整は分級ロータ4の回転数あるいは分級室11の通過
風量を変化させることにより行われる。
【0013】なお、上記式における符号は下記の通りで
ある。
【0014】Dp :粒子の径 ρp :粒子の密度 Vo :円周方向の風速 Vr :半径方向の風速 R :分級点の半径距離 μ :空気の粘性係数
【0015】
【発明が解決しようとする課題】ところで粉体分級機を
用いて粉体を分級する場合としては、(イ)ある粒径以
下の微粉をとる、(ロ)ある粒径以上の粗粉を取る、
(ハ)ある範囲の粒径のものをとる、場合があるが、
(ハ)は(イ)と(ロ)の作業を順次行うことにより実
現できるので、(イ)と(ロ)の場合だけを考えると、
(イ)においては微粉製品中に粗粉ができるだけ混入せ
ず、(ロ)においては、粗粉製品中に微粉ができるだけ
混入せず、高収率を上げることが望ましい。従来、この
ような目的のために、分級ロータ4の回転数あるいは分
級室の通過風量を調整することにより粒度調整を行って
いるが、さらに収率の向上を図ることが望まれている。
【0016】本発明者らは、粉体分級機の分級ロータの
直径と分級羽根の枚数との相関関係に着目し、本発明に
より分級収率の向上を図ることを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、粉体分級機の
分級ロータの直径をD(cm)、羽根枚数をn(枚)とした
とき、微粉を製品とする場合は羽根比n/D≧0.8、
好ましくは2.0>n/D>1.0とし、粗粉を製品と
するは羽根比n/D≦1.0、好ましくは0.4<n/
D<0.8となるように分級ロータを設計した。
【0018】
【作用】微粉製品に対しては分級ロータの羽根枚数nが
多いほどよいが、あまり多くなると空気の通過断面積が
減少して圧力損失のみが大きくなるので、羽根比WがW
=n/D≧0.8となるように設計することにより微粉
製品の収率を高くすることができる。
【0019】一方、粗粉製品に対しては分級ロータの羽
根枚数nが少ないほどよいが、極端に少なくなると羽根
による強制渦がなくなり、分級機として機能しなくなる
ので、羽根比WがW=n/D≦1.0となるように設計
することにより粗粉製品の収率を高くすることができ
る。
【0020】
【実施例】以下本発明を詳細に説明する。
【0021】本発明者らは後述するような種々の直径の
分級ロータを有する粉体分級機を用いて実験を行った結
果、分級ロータの直径D(cm)とその分級羽根(図3にお
ける7,8)の枚数n(枚)との間には次のような相関
関係を設ければ収率が向上することを確認できた。
【0022】微粉製品の場合:羽根比W=n/D≧0.
8 好ましくは1.0<W<2.0 粗粉製品の場合:羽根比W=n/D≦1.0 好ましくは0.4<W<0.8 微粉製品については、上の関係から収率を高めるために
は、分級羽根の枚数が多いほどよいと考えられるが、あ
まり多くなると空気の通過断面積が減少して圧力のみが
大きくなり、分級機として機能しなくなる。
【0023】粗粉製品については、収率を高めるために
は、分級羽根の枚数が少ないほどよいと考えられるが、
極端に減少すると羽根による強制渦がなくなってやはり
分級機として機能しなくなる。
【0024】次に、本発明の効果を実証するために行っ
た実験例を示す。
【0025】A:微粉製品の実験例 (1)分級ロータの直径が40cmの空気分級機ターボ
クラシファイアーTC−40型を用いて下記の条件で分
級性能を調べた。
【0026】分級対象粉体名:炭酸カルシウム(比表面
積13500cm2 /g) 処理速度:100kg/時 使用風量:20m3 /分 分級ロータ回転数:2000〜4500rpm 分級ロータの羽根枚数を30,45,60(羽根比Wは
それぞれ0.75,1.125,1.5)としたときの
微粉製品の収率(%)を図1に実線で示す。この製品の
粒度は17,500cm2 /gである。
【0027】この図から分級ロータの羽根比が1.5の
とき最も収率が高いことがわかる。
【0028】(2)分級ロータの直径が80cmの空気
分級機ターボクラシファイアーTC−100型を用いて
下記の条件で分級性能を調べた。
【0029】分級対象粉体名:炭酸カルシウム(比表面
積13500cm2 /g) 処理速度:1500kg/時 使用風量:110m3 /分 分級ロータ回転数:1600rpm 分級ロータの羽根枚数を45,72,90,120(羽
根比Wはそれぞれ0.56,0.9,1.125,1.
2)としたときの微粉製品の収率(%)を図1に破線で
示す。このときの製品の粒度は17,000cm2 /gで
ある。
【0030】この図から分級ロータの羽根比が1.12
5のとき最も収率が高いことがわかる。
【0031】B:粗粉製品の実験例 (1)分級ロータの直径が40cmの空気分級機ターボ
クラシファイアーTC−40型を用いて最終製品の粒度
を4μm以下の粒径の個数が全個数の10%以内となる
ように下記の条件で分級性能を調べた。
【0032】分級対象粉体名:トナー(平均粒径6.5
μm) 処理速度:50kg/時 使用風量:26.5〜27.0m3 /分 分級ロータ回転数:4200〜4500rpm 分級ロータの羽根枚数を15,30,45,60(羽根
比Wはそれぞれ0.375,0.75,1.125,
1.5)としたときの粗粉製品の収率(%)を図2に実
線で示す。
【0033】この図から分級ロータの羽根枚数は少ない
ほど分級性能はよくなるが、あまり少なくなると分級自
体がうまく行われなくなり、かえって性能が低下する現
象が見られ、羽根比が0.75のとき最も収率が高いこ
とがわかる。
【0034】(2)分級ロータの直径が60cmの空気
分級機ターボクラシファイアーTC−60型を用い、最
終製品の粒度を5μm以下の粒径の個数が全個数の15
%以下となるように下記の条件で分級性能を調べた。
【0035】分級対象粉体名:トナー(平均粒径10.
5μm) 処理速度:250kg/時 使用風量:50m3 /分 分級ロータ回転数:3600rpm 分級ロータの羽根枚数を15,30,45,60(羽根
比Wはそれぞれ0.25,0.5,0.75,1)とし
たときの粗粉製品の収率(%)を図2に破線で示す。
【0036】この図から分級ロータの羽根枚数は少ない
ほど分級性能はよくなるが、あまり少なくなるとかえっ
て性能が低下するので、羽根比が0.5のとき最も収率
が高いことがわかる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、粉体分級機の分級ロータの直径をD(cm)、羽根枚数
をn(枚)としたとき、微粉を製品とする場合はn/D
≧0.8、好ましくは2.0>n/D>1.0とし、粗
粉を製品とする場合はn/D≦1.0、好ましくは0.
4<n/D<0.8となるように分級ロータを設計した
ので、微粉製品、粗粉製品によらず収率を高めることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】分級ロータの羽根比と微粉製品の収率との関係
を示す実験結果のグラフである。
【図2】分級ロータの羽根比と粗粉製品の収率との関係
を示す実験結果のグラフである。
【図3】粉体分級機の一例の縦断面図である。
【図4】図3に示した粉体分級機の部分切欠き平面図で
ある。
【符号の説明】
1 ケーシング 2a 粉体注入口 2b 空気導入口 4 分級ロータ 7,8 分級羽根 16 分散羽根 18 バランスロータ 19 空胴部 21 ケーシング

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分級ロータの回転により粉体に作用する
    遠心力と、分級ロータの軸心方向に通過する空気流によ
    り粉体に作用する抗力とのバランスにより粉体を分級す
    る粉体分級機において、前記分級ロータの直径に対する
    羽根枚数の比(羽根比)を、微粉を製品とする場合は
    0.8以上、粗粉を製品とする場合は1.0以下に設定
    したことを特徴とする粉体分級機。
JP27835191A 1991-09-30 1991-09-30 粉体分級機 Pending JPH0592151A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27835191A JPH0592151A (ja) 1991-09-30 1991-09-30 粉体分級機

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27835191A JPH0592151A (ja) 1991-09-30 1991-09-30 粉体分級機

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JPH0592151A true JPH0592151A (ja) 1993-04-16

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ID=17596126

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JP27835191A Pending JPH0592151A (ja) 1991-09-30 1991-09-30 粉体分級機

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220308490A1 (en) * 2021-03-23 2022-09-29 Fujifilm Business Innovation Corp. Method for producing recycled carrier, method for producing recycled electrostatic charge image developer, image forming method, and recycled carrier

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US20220308490A1 (en) * 2021-03-23 2022-09-29 Fujifilm Business Innovation Corp. Method for producing recycled carrier, method for producing recycled electrostatic charge image developer, image forming method, and recycled carrier

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020312