JPH07184Y2 - 分級機構内蔵の衝撃粉砕機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 a.産業上の利用分野 本考案は、被粉砕物を効率よく微粉砕するための衝撃粉
砕機に関するものである。

b.従来の技術 ピンミル，ハンマーミル等の呼称で代表される高速回転
式衝撃粉砕機の多くは、粉砕比（原料粒径／粉砕品粒
径）が大きく、ボールミルや振動ミルなどの麿砕式粉砕
機に比べて粉砕時間すなわち滞留時間が極めて短かく、
操作，取扱いが容易なために連続式粉砕機として広く用
いられている。

c.考案が解決しようとする課題 しかし、上記高速回転式衝撃粉砕機によって得られる粉
砕品粒度は下記の理由〜により、一般的には数100
μオーダーであり、その分布も極めて広くなる。

粉砕機構が滞留時間の極めて短かいワンパス連続式
で、瞬間的な打撃による体積粉砕であるため、衝撃作用
を十分受けたものと受けなかったものが存在し、粉砕品
粒度の分布は広くなり、粉砕平均粒径も粗くなってしま
う。

粒度規制をするために、機内にスクリール（打抜き多
孔板）を装着する場合もあるが、基本的粉砕メカニズム
はと同様に、ワンパス，体積粉砕であり、かつ最小ス
クリーン径は製作上の問題と使用上の問題（目づまり）
から200μ程度に止まる。従ってこの場合の粉砕可能限
度はせいぜい100μ程度である。

被粉砕物を衝撃式粉砕機でくり返し粉砕（多段粉砕）
することも行なわれるが、その粉砕品粒度分布が広いた
め、細かい粒子が粉砕されるべき粒子のクッションにな
り、なかなか到達粉砕粒径が下がらない。

また従来、粉砕機系外に分級機を併用することも行なわ
れているが、一般に物質は微粒子になるほど、互いに凝
集しやすくなり、分散が困難になる傾向をもつため、得
られた粉砕品粒子群は分散が悪くなり、粉砕品の粒子径
は数10μオーダーに止まる。また仮りに分級精度を上げ
微粉を得たとしても、この場合は分級カットされた粗粉
量が極めて多くなり、効率的に安定運転をすることは不
可能である。

このように、従来用いられているワンパス型の高速回転
式衝撃粉砕機によっては、１桁ミクロンあるいはサブミ
クロンオーダーの、微細でしかも粒径の揃った粉砕物を
得ることは困難であった。

d.課題を解決するための手段 本考案は、前記従来技術の課題に鑑みなされたものであ
って、その要旨は、一方の側面に衝撃板を、他方の側面
に分級羽根を、各々回転軸を中心にして放射状に設けた
回転盤と、該回転盤を覆うケーシングと、前記衝撃板が
設けられた側のケーシングの中心部附近に連結した原料
供給管と、前記分級羽根が設けられた側のケーシングの
中心部に開口する微粉排出口と、該分級羽根外周部のケ
ーシングに開口する粗粉排出口とを有し、該粗粉排出口
を管路を介して前記原料供給管に直接連結すると共に、
前記分級羽根の外周部にわずかのギャップを保つ環状の
分級調節リングを、該分級羽根の側面に位置するケーシ
ングから回転軸方向に調節可能に突出して設けたことを
特徴とする分級機構内蔵の衝撃粉砕機である。

e.実施例および作用 以下、図面を参照しながら、本考案を詳細に説明する。

第１図において、１は粉砕機本体ケーシング、２は押え
カバーであり、このケーシング１とカバー２によって粉
砕室及び分級室３（以下粉砕分級室と略す）が形成され
ている。この粉砕分級室３内には回転軸４によって高速
で回転することができる回転盤５が配設されている。こ
の回転盤５の片面には被粉砕物の粉砕に必要な衝撃板６
が回転軸４を中心にして放射状に取付けられている。ま
た回転盤５の反対の面には分級に必要な遠心力領域を形
成するための分級羽根７が取付けられている。かくし
て、１つの回転盤５の高速回転盤によって、片面では衝
撃粉砕を行い、反対面では粉砕品粒子分級のための遠心
力領域を形成することができる。

８は衝撃板６の最外周軌道面に沿い、かつそれに対して
わずかのギャップを保って周設された衝突リングであ
り、その衝突リング８とケーシング１を貫通して粗粉排
出口９を設けてある。該粗粉排出口９は第２図に示すよ
うに管路10を介して原料供給管11に連結されており、こ
れらによって自己循環回路を形成している。12は管路10
に設けた異物除去弁である。

これらの自己循環回路はクランプ13で組立てられている
ので容易に分解，組立ができる。

押えカバー２は本体ケーシングに取付けられたヒンジ15
を回転軸として容易に開閉でき、締付け具16によって本
体ケーシングに密着固定できる。この押えカバー２には
分級羽根７の外側にわずかのギャップを保って配置した
分級調節リング17,押しボルト18,調節ハンドル19,ロッ
クナット20から成る分級調節手段が設けられており、調
節リング17の位置を変えることにより、分級羽根７の先
端部における吸引通過風速が変えられるので、分級粒径
を変えることができる。21は製品となる微粉の排出口
で、該排出口21には微粉捕集用バグフィルター22,吸引
ブロワー23が付帯機器として連結されている。

なお、上記衝突リング８は内面に凹凸部を設けてなる慣
用の型式のものであり、衝撃板６は、第５図（Ｉ），
（II）に図解したように、回転盤５の側方に突設した衝
撃柱24を用いることもできる。また、上記異物除去弁12
は、シリンダ25,弁座26,弁27,排出管28からなる。図
中、29はジャケットであり、入口ノズル30から出口ノズ
ル31に向けて冷却水を供給することができる。

本考案に係る粉砕機の運転は次のようにして行なわれ
る。

まず、回転盤５を高速、例えば外周速度80〜150m/sで回
転させると共に、吸引ブロワー23を作動し、目標分級粒
径に見合った風量を粉砕機内から吸引する。次いで、被
破砕物、例えば炭酸カルシウム，タルク，黒鉛，シリコ
ン等の小塊を供給管11より機内に供給する。供給された
被破砕物は、衝撃板６と衝突リング８の作用によって粉
砕され、粉砕物は分級過程を経て微粉は排出口21よりバ
グフィルター22に入り、製品として取出される。一方粗
粉は粗粉排出口９から管路10を経て、供給管11に入り、
再度機内に供給される。

そのさい、回転盤５の回転により、分級羽根７の外周に
遠心力領域が形成され、粉砕品粒子は該分級羽根７の外
側へ向う遠心力ｆを受けると同時に、微粉排出口21より
吸引される吸引風量による分級羽根幅Ｗの吸引通過速度
により中心に向う向心力Ｒを受ける。従ってｆ＝Ｒにな
る粒径が分級粒径になり、ｆ＞Ｒならば粗粒として外側
にとばされて循環口９より自己循環ライン９〜11を通っ
て循環し、再粉砕される。ｆ＜Ｒならば製品として内側
に吸引され、微粉排出口21を通ってバグフィルター20で
捕集される。

本考案に係る微粉砕機は上記の様に分級羽根幅Ｗの吸引
通過速度が分級粒径に関係するので、押えカバー２につ
いている分級調節リング17,押しボルト18,調節ハンドル
19,ロックナット20から成る分級調節手段により、分級
調節リング17を分級羽根７にオーバーラップさせる量を
調節することによって吸引通過速度を変化させ、分級粒
径を調節することができる。

上述したように原料供給口11から投入された被粉砕物は
循環回路より戻された粗粉と合流し供給口を通って粉砕
室内に入り回転盤５の高速回転により遠心力を受け機内
外周へ追いやるれる。ここで被粉砕物は回転体にとり付
けられた衝撃板５や衝撃柱24により衝撃を受けると共
に、外周にとり付けられた衝突リング８によって衝撃粉
砕作用を受けると共に、直ちに分級作用を受ける。この
分級は前記の分級原理によるものであるが、粉砕後直ち
に分級にかかるため、粒子の分散がよく、粒子同志が凝
集する間がないので、分級の精度が著しく向上する。

このようにして微粉は製品側へ、粗粉は自己循環回路を
通って再粉砕される。しかし被粉砕物が天然物である場
合、被粉砕物中には再粉砕をくり返してもなかなか細か
くならない少量の異物（粗粉）が混在する場合がしばし
ばある。これをそのまま放置すれば、粉砕機内はいずれ
異物（粗粉）ばかりが充満し粉砕効率の低下や、しいて
はオーバーロードを生じてしまう。本考案はこの点も考
慮し、自己循環ライン中に異物（粗粉）除去弁12を設
け、必要に応じてシリンダ25を作動し、弁体27を弁座26
に対し間欠的に開閉し、自己循環ラインの内圧によって
循環品を瞬時に粉砕機外へ抜き出す。この弁12の開閉操
作により粉砕機の運転が一層安定する。

また、この種の粉砕方式においては、高速で機内の空気
を回転させ、それを循環させるため、しばしば高温にな
り、被粉砕物に対し悪条件になる場合があるが、本発明
の粉砕機においては、ケーシング１と衝突リング７とに
囲まれた空間29にノズル30,31を利用して冷水を流し、
冷却することも可能である。

e.効果 以上のように本願考案による粉砕機によれば、粉砕機内
で粉砕−分級−再粉砕を連続して行なうことができる。
したがって従来技術のワンパス粉砕の欠点を補うことが
できると共に、分級により粉砕品の中から微粉（製品）
を連続的に抜き取ることができるので、粗粒粉砕時の微
粒子混在によるクッション効果を防止し、効率よい粉砕
を行なうことができ、従来技術では得ることが困難であ
った微粉（一桁ミクロン〜サブミクロン）を効率よく安
定して得ることができる。

また本考案の分級は、分級羽根の回転により粉砕粒子に
付加される遠心力と、吸引用ブロワーの吸引力との釣り
合いによって行われるため、正確な分級が可能となり、
均一な粒子径の製品を得ることができる。

さらに本考案は分級調節リングによって、分級羽根にオ
ーバーラップさせる量を調節するだけで、分級羽根の先
端部分における吸引通過速度を変化させ、分級粒径を簡
単に調節することができる。本考案では以上のような分
級機構内蔵の衝撃粉砕機が比較的コンパクトな装置とし
てえられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による衝撃粉砕機の第２図Ａ−Ａ線によ
る切断面図、第２図は正面図、第３図は第１図Ｂ−Ｂ線
による切断面図、第４図は回転盤を示し、同図（Ｉ）は
平面図、同図（II）は同図（Ｉ）のＣ−Ｃ線による断面
図、第５図（Ｉ），（II）は回転盤の他の実施例を示す
第４図と同様の平面図と断面図である。 １…粉砕機本体ケーシング、２…押えカバー、３…粉砕
室および分級室、５…回転盤、６…衝撃板、７…分級羽
根、８…衝突リング、９…粗粉排出口、11…原料供給
口、12…異物除去弁、17…調節リング、21…微粉排出
口、22…バグフィルター、23…吸引ブロワー。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一方の側面に衝撃板を、他方の側面に分級
   羽根を、各々回転軸を中心にして放射状に設けた回転盤
   と、該回転盤を覆うケーシングと、前記衝撃板が設けら
   れた側のケーシングの中心部付近に連結した原料供給管
   と、前記分級羽根が設けられた側のケーシングの中心部
   に開口する微粉排出口と、該分級羽根外周部のケーシン
   グに開口する粗粉排出口とを有し、該粗粉排出口を管路
   を介して前記原料供給管に直接連結すると共に、前記分
   級羽根の外周部にわずかのギャップを保つ環状の分級調
   節リングを、該分級羽根の側面に位置するケーシングか
   ら回転軸方向に調節可能に突出して設けたことを特徴と
   する分級機構内蔵の衝撃粉砕機。
2. 【請求項２】上記管路の一部を開口し、この開口部にシ
   リンダに連設した弁を有する排出管を設けて異物除去弁
   としたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の分級機構内蔵の衝撃粉砕機。