JPH11347429A - 粉体処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 媒液や潤滑剤に頼ること無く、粉体の固着を
有効に防止することのできる粉体処理装置を提供する。 【解決手段】 第１軸芯回Ｊ１りに回転自在な筒体１
と、筒体の処理室１ａの内部で第２軸芯Ｊ２回りに回転
する回転羽根２とを有する粉体処理装置であって、第
１，第２軸芯Ｊ１，Ｊ２が横方向に延出し、処理室１ａ
の内周面Ｆが、第１軸芯Ｊ１を中心とした部分円筒面Ｆ
３と、第１軸芯Ｊ１の側に突出する突部３を形成する第
１面Ｆ１及び第２面Ｆ２とを有し、回転羽根２の先端部
２ｃが第１面Ｆ１の側から第２面Ｆ２の側に回転し、第
１面Ｆ１と部分円筒面Ｆ３との境界部を第１境界部Ｋ１
とし、第１面Ｆ１と第２面Ｆ２との境界部を第２境界部
Ｋ２とした場合に、第１面Ｆ１のうち第１軸芯Ｊ１に最
接近する位置を第１境界部Ｋ１と第２境界部Ｋ２との間
に形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体を投入可能な
略円筒状の内周面からなる処理室を有し、第１軸芯回り
に回転自在な筒体と、前記処理室の内部において第２軸
芯回りに回転自在な回転羽根とを有する粉体処理装置に
関する。ここで粉体処理とは、単一または複数種の粒子
の粉砕、メカニカルアロイング、偏平化、球形化、精密
混合、複合化などの処理を意味している。また、ここで
の複合化とは、ある母粒子の表面にさらに細かい微粒子
を結合させた複合粒子を作製することを指す。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の粉体処理装置としては、
例えば圧縮摩砕式ミルのごとく、粉砕容器の内部におい
て攪拌ローターを回転させ、粉砕容器の内壁近傍の粉体
を前記攪拌ローターによって圧縮すると共に、攪拌ロー
ターと内壁との隙間において前記粉体に摩砕作用を加え
て粉体を処理するものがあった。このような粉体処理装
置を用いた場合には、運転時間が長くなるに伴って粉体
が次第に容器の内壁に押し固められ、内壁全体に亘る固
着層が形成される傾向がある。特に、１０μｍ以下の粒
子径の微粉を処理しようとする場合には、粉体の固着が
顕著なものとなり、さらには粉体が堆積して偏析が起こ
るため乾式の装置では十分な処理ができない場合が多
い。そこで、従来の粉体処理装置では、例えば、粉砕で
は粉体に少量のステアリン酸類やアルコール等の潤滑剤
を加えて固着を防止する対策を採ったり、水やアルコー
ルなどの液体の媒液を用いて液中粉砕が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、粉体への不純
物の混入を防止するためには、前者のごとくステアリン
酸類やアルコール等の潤滑剤を加えることは望ましくな
い。また、多くの場合、最終的には乾燥した粉体製品を
回収する必要があるため、後者のごとく液中粉砕を行っ
た場合には、得られたスラリーの濾過あるいは乾燥を行
わなければならず、この場合には、その濾過や乾燥のた
めの設備やエネルギーが必要になるという問題に加え、
乾燥時に微粉体の凝集が起こり易いことも問題となって
いた。さらに、混合と粉砕とを同時に行う粉砕混合処理
を液中で行う場合、ミル内での処理段階では均一に混合
されていても粒子の比重の違いなどの影響で乾燥段階で
分離偏析が起こってしまう可能性がある。また、金属粒
子を複合したり合金化するメカニカルアロイングのよう
な処理は液中では不可能であり、乾式で処理する必要が
あるものの、アルミニウムなどの柔らかい金属を処理す
る場合には容器への固着量が増大する等の不都合が生じ
ていた。

【０００４】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消し、媒液や潤滑剤に頼ること無く、粉体の固着
を有効に防止することのできる粉体処理装置を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の特徴構成を、図１〜図４に示した例を参考に
説明する。 〔構成１〕本発明の粉体処理装置は、請求項１に記載し
たごとく、第１軸芯Ｊ１および第２軸芯Ｊ２が横方向に
延出しており、処理室１ａの内周面Ｆが、前記第１軸芯
Ｊ１を中心とした円筒面の一部をなす部分円筒面Ｆ３
と、当該部分円筒面Ｆ３に対して前記第１軸芯Ｊ１の側
に突出する突部３を形成する第１面Ｆ１および第２面Ｆ
２とを有し、回転羽根２の先端部２ｃが、前記突部３に
対して前記第１面Ｆ１の側から前記第２面Ｆ２の側に相
対回転するものであり、前記第１面Ｆ１と前記部分円筒
面Ｆ３との境界部を第１境界部Ｋ１とし、前記第１面Ｆ
１と前記第２面Ｆ２との境界部を第２境界部Ｋ２とした
場合に、前記第１面Ｆ１のうち前記第１軸芯Ｊ１に最も
近接する位置が前記第１境界部Ｋ１と前記第２境界部Ｋ
２との間に位置するよう前記第１面Ｆ１を構成した点に
特徴を有する。 〔作用・効果〕本構成のごとく、筒体の内周面に第１軸
芯の側に突出する突部を形成し、筒体と回転羽根とを、
共に横方向に延出した第１軸芯および第２軸芯を中心に
回転させることで、処理室に投入した粉体を処理室の全
体に亘って循環させつつ、局所的に強力な攪拌作用およ
び押付け作用を粉体に与えることができる。例えば、回
転羽根の先端部が前記突部に近接して回転する際には、
回転羽根の先端部と突部の第１面との間で粉体に押付け
力を付与し、粉体に粉砕あるいは複合化等の処理を施す
ことができる。また、本発明の場合には、第１面のうち
第１軸芯に最も近接する位置が第１境界部と第２境界部
との間に位置するよう第１面を構成してある。つまり、
回転羽根が第１面の近傍を通過する際に、第１面の途中
の位置で両者が最も接近し、回転羽根が当該最近接位置
を通過したあとも、回転羽根が所定の角度だけ回転する
間は、第１面に対して近接した状態を維持するように構
成してある。本構成であれば、回転羽根が回転して回転
羽根の先端部が第１面に接近する際に、前記先端部と前
記第１面とは、第２軸芯の径方向において急激に近付く
から、両者の間に挟まれた粉体には強い押付け力を作用
させることができ、粉体の複合化等の処理が促進され
る。さらに、回転羽根の先端部が前記第１面に対して最
も接近したあとも、先端部と第１面とは急激に離間する
のではなく、両者の間隔は徐々に広がるように構成して
ある。このように、両者が最も接近する位置よりも下手
側に第１面を延長させておくことで、粉体に強い押付け
力を与える領域を拡げることができ、この部分における
一回の通過でより多く処理を進行させることができる。
以上のことから明らかなごとく、本構成であれば、粉体
に対する押付け力を長い領域に亘って付与することがで
きるから、粉体の処理をより促進させることができる。

【０００６】〔構成２〕本発明の粉体処理装置は、請求
項２に記載したごとく、前記第１面Ｆ１が前記第１軸芯
Ｊ１の側に突出させた曲面を有するように構成すること
ができる。 〔作用・効果〕本構成であれば、第２軸芯と同方向視に
おいて、回転羽根の先端は第１面に対して加速度的に接
近することとなるから、粉体への動的な押付け効果をよ
り高めることができる。本構成の場合には、例えば凝集
物を解砕しながら複合化する場合などに特に効果的であ
る。

【０００７】〔構成３〕本発明の粉体処理装置は、請求
項３に記載したごとく、前記第１面Ｆ１が略平面を有す
るように構成することができる。 〔作用・効果〕本構成のごとく、前記第１面を略平面に
構成するものであれば、突部を簡単に構成できる。第１
面を略平面に仕上げる場合には、第１面を所定の曲面に
形成するのに比べて面の形状を特定し易く、結果として
突部を簡単に構成することができる。そして、第１面を
略平面に形成した場合には、第１軸芯と同方向から見た
場合に、回転羽根の先端部が前記第１面に対して回転羽
根の径方向に接近する程度が、前述のごとく第１面を曲
面に形成した場合に比べて緩やかなものとなる。よっ
て、粉体の押付け作用も静的に近いものとなり、例え
ば、押付け時の衝撃力によって圧壊し易い粉体を壊さず
に複合化する場合などに特に効果を発揮する。

【０００８】尚、上記課題を解決するための手段の説明
中、図面を参照し、図面との対照を便利にするために符
号を記すが、当該記入により本発明が添付図面の構成に
限定されるものではない。

【０００９】

【発明の実施の形態】（概要）以下に本発明の実施例を
図面に基づいて説明する。本発明の粉体処理装置は、図
１に示すごとく、第１軸芯Ｊ１の周囲に回転自在な筒体
１と、第２軸芯Ｊ２の周囲に回転自在であって、前記筒
体１の内部において当該筒体１と相対回転可能な回転羽
根２とを有している。前記筒体１は、略円筒状の内周面
Ｆからなる処理室１ａを有しており、当該処理室１ａに
は処理すべき各種の粉体ｆを投入する。ここで粉体ｆ
は、複合化、メカニカルアロイング、精密混合等の処理
を行う場合には、通常二種類以上の粉体からなる。前記
筒体１の内周面Ｆには突部３を分散配置させてあり、当
該筒体１を緩やかに回転させつつ前記回転羽根２を前記
筒体１と同じ方向に回転させる。この結果、前記回転羽
根２および前記突部３によって押付け力・剪断力等を受
けた粉体ｆには前述の粉体処理が施される。

【００１０】（筒体）図１に示すごとく、当該筒体１
は、例えば一方側に底部１ｂを有する略円筒状の内周面
Ｆを有する。当該筒体１は、横方向に延出する第１軸芯
Ｊ１の回りに、正逆何れの方向にも回転自在に構成して
ある。筒体１の一方側には、着脱自在な側壁部材４を取
り付けてある。即ち、前記底部１ｂと当該側壁部材４と
で前記処理室１ａの側壁を構成する。前記処理室１ａへ
の粉体ｆの投入・取り出しは、前記側壁部材４を取り外
して行う。尚、前記側壁部材４の一部には、蓋部材５の
脱着操作によって開口自在な開口部４ａを設けてある。
当該開口部４ａからも前記粉体ｆの投入・取り出しが可
能である。

【００１１】図２に示すごとく、前記処理室１ａの内周
面Ｆは、前記第１軸芯Ｊ１を中心とした略円筒面の一部
をなす部分円筒面Ｆ３と、当該部分円筒面Ｆ３に対して
前記第１軸芯Ｊ１の側に突出する突部３を形成する第１
面Ｆ１および第２面Ｆ２とを有している。前記筒体１
は、前記第１軸芯Ｊ１を中心として何れの方向にも回転
自在であるが、本実施形態の場合には、前記第２面Ｆ２
が前記第１面Ｆ１に先行するように回転させる。因みに
前記回転羽根２も前記筒体１と同方向に回転させる。但
し、回転羽根２の回転速度は、筒体１の回転速度よりも
大きく設定する。前記突部３は、前記第１軸芯Ｊ１の延
出方向と同じ方向視において前記第１軸芯Ｊ１の側に突
出した曲面状の第１面Ｆ１と、略平面状の第２面Ｆ２と
を有している。詳細は後述するが、第１面Ｆ１は回転羽
根２により粉体ｆを押し付けて粉体ｆの複合化処理等を
行うための面である。前記第１面Ｆ１は、主に、前記第
１軸芯Ｊ１の側に突出した曲面からなるが、前記部分円
筒面Ｆ３との境界部には、これら双方の曲面を滑らかに
連続させるための緩和曲面部Ｆ１ａを設けてある。当該
緩和曲面部Ｆ１ａと前記部分円筒面Ｆ３との境界部を第
１境界部Ｋ１とし、前記第１面Ｆ１と前記第２面Ｆ２と
の境界部を第２境界部Ｋ２とした場合に、前記第１面Ｆ
１のうち前記第１軸芯Ｊ１に最も近接する位置が前記第
１境界部と前記第２境界部との間に位置するよう構成し
てある。以降においては、前記第１軸芯Ｊ１に最も近接
する当該位置を最近接位置Ｆ１ｂと称する。当該最近接
位置Ｆ１ｂにおいて第１面Ｆ１に立てた法線は回転羽根
２の第１軸芯Ｊ１と交わる。前記第１面Ｆ１をこのよう
に形成することで、回転羽根２が回転する際に、第１面
Ｆ１の最近接位置Ｆ１ｂを通過するまでの領域と、通過
した後の領域の両方に亘って粉体ｆに強い押付け力を作
用させることができ、粉体ｆの複合化等の処理が行われ
る。

【００１２】前記第１面Ｆ１を曲面に形成したのに対
し、図２に示すごとく、前記第２面Ｆ２は略平面状に構
成する。当該第２面Ｆ２は、前記筒体１の回転によって
粉体ｆをできるだけ高い位置に持ち上げて全体の循環を
効率的に行う機能を有する。つまり、落下による強い衝
撃力を粉体ｆに与え、粉体ｆの粉砕効果を高めることが
できる。当該機能の詳細については後述する。

【００１３】本発明の装置では、前記緩和曲面部Ｆ１ａ
を設けてあるから、回転羽根２の回転によって、あるい
は、筒体１の回転によって、粉体ｆが部分円筒面Ｆ３か
ら第１面Ｆ１に移動する際の動作が円滑なものとなる。
即ち、部分円筒面Ｆ３に沿う方向と第１面Ｆ１に沿う方
向との間の方向の変化が緩やかになり、これらの面Ｆ
３，Ｆ１ａ，Ｆ１に沿って移動する粉体ｆの流動方向も
連続的に変化することとなる。よって、夫々の粉体ｆが
円滑に移動して、緩和曲面部Ｆ１ａにおける粉体ｆの堆
積が抑制されるのである。

【００１４】また、前記緩和曲面部Ｆ１ａと前記部分円
筒面Ｆ３との境界部を第１境界部Ｋ１とし、第１面Ｆ１
と第２面Ｆ２との境界部を第２境界部Ｋ２とし、さら
に、第２面Ｆ２と部分円筒面Ｆ３との境界部を第３境界
部Ｋ３とすると、前記第１軸芯Ｊ１に沿った方向視にお
いて、前記第１境界部Ｋ１と前記第２境界部Ｋ２とを結
んだ直線と、前記第１境界部Ｋ１において部分円筒面Ｆ
３に対して引いた接線との角度はおよそ３０度に設定し
てある。一方、前記第３境界部Ｋ３における前記部分円
筒面Ｆ３に対する接線と前記第２面Ｆ２との角度はおよ
そ４５度に設定してある。本実施形態では、このような
突部３を、第１軸芯Ｊ１の周方向Ｘに沿って四箇所に設
けた例を示してある。

【００１５】図３に示すごとく、本発明の粉体処理装置
では、前記内周面Ｆと双方の側壁Ｗとの境界部、即ち、
前記底部１ｂあるいは前記側壁部材４で夫々形成される
双方の側壁Ｗとの境界部を曲面状に形成してある。この
部分を、以降において曲面隅部Ｆ４と称する。当該曲面
隅部Ｆ４は、例えば、前記部分円筒面Ｆ３と側壁Ｗとの
境界にのみ設けてもよいし、前記突部３に係る第１面Ｆ
１および第２面Ｆ２と側壁Ｗとの境界にまで設けるもの
であってもよい。前記曲面隅部Ｆ４を設ける場合には、
例えば筒体１を形成する際に一度に鍛造成形することが
できる他、当該境界部に肉盛り溶接することによって形
成することも可能である。このような曲面隅部Ｆ４を設
けることにより、当該内周面Ｆと側壁Ｗとの境界部に粉
体ｆが固着するのを防止することができる。即ち、前記
境界部に押し付けられた粉体ｆは内周面Ｆと側壁Ｗとの
双方に挟まれて当該境界部に堆積し易いものとなる。し
かし、上記のごとく前記曲面隅部Ｆ４を設けることで、
当該境界部における粉体ｆの圧密度合いを緩和すること
ができ、曲面隅部Ｆ４での粉体ｆの堆積を有効に阻止す
るのである。

【００１６】尚、前記筒体１は、例えばステンレス鋼を
用いて形成する。本構成であれば、筒体１の内周面Ｆに
対する錆の発生を抑制できるため、粉体ｆへの不純物の
混入を防止することができる。

【００１７】（回転羽根）本発明に係る粉体処理装置の
回転羽根２は、処理室１ａの内部に投入した粉体ｆを処
理室１ａの内部において攪拌するものである。これによ
り、粉体ｆどうしを強く擦り合わせ、あるいは、第１面
Ｆ１に強く押し付けて粉体ｆの複合化処理等を行うもの
である。当該回転羽根２は、図１あるいは図２に示すご
とく４枚の羽根部材２ａを有する。羽根部材２ａは、横
方向に延出する第２軸芯Ｊ２の回りに回転自在である。
これら羽根部材２ａは、前記第２軸芯Ｊ２と同軸芯上に
設けた基体部２ｂに取り付けてある。図２あるいは図３
に示すごとく、前記回転羽根２はその基体部２ｂを、例
えば前記筒体１の底部１ｂから突出させた羽根軸６に外
挿可能である。前記基体部２ｂと前記羽根軸６とは固定
ネジ７を用いて一体回転可能に固定してある。前記回転
羽根２も、例えばステンレス鋼を用いて形成する。これ
により、回転羽根２の防錆を図り、粉体ｆへの不純物の
混入を防止する。

【００１８】前記回転羽根２は前記筒体１と同じ方向に
回転させる。前記回転羽根２の回転速度は、前記筒体１
の回転速度よりも速く設定する。これにより、前記回転
羽根２の先端部２ｃは、前記突部３に対して前記第１面
Ｆ１の側から前記第２面Ｆ２の側に相対回転させ、前記
先端部２ｃと第１面Ｆ１とによって粉体ｆに押付け力を
作用させる。

【００１９】本発明の回転羽根２においては、図２に示
すごとく、前記先端部２ｃであって回転方向の先行側部
分には、前記第２軸芯Ｊ２に沿った方向視において曲線
状をなす圧縮面Ｆ５を設けてある。ここでは、前記圧縮
面Ｆ５は約４分の１の円弧状に形成してある。前述のご
とく、回転羽根２が回転する場合には、前記先端部２ｃ
と第１面Ｆ１との間の距離は次第に狭くなる。よって、
回転羽根２が第１面Ｆ１の近傍を回転移動する際に、前
記先端部２ｃと第１面Ｆ１とが漸近する効果と、前記圧
縮面Ｆ５によって前記先端部２ｃと第１面Ｆ１との間に
粉体ｆを誘導する効果とによって粉体ｆに付与する押付
け力を高め、複合化等の処理能力を向上させている。前
記回転羽根２の直径は、その先端部２ｃが前記突部３と
最も接近した状態において、前記突部３との間に所定の
離間距離を確保できるように設定する。当該離間距離
は、回転羽根２の先端と前記突部３との間に粉体ｆが目
詰まりしない程度に任意に設定する。

【００２０】（回転駆動装置）前記筒体１および前記回
転羽根２は、例えば図３に示すごとく、夫々第１モータ
Ｍ１および第２モータＭ２を用いて同じ方向に駆動回転
させる。例えば、第１モータＭ１は前記筒体１の底部１
ｂから外方に延出させた筒体軸１０の端部に設けてある
駆動ギア１１を駆動させるものであり、一方の第２モー
タＭ２は、前記筒体軸１０の内部において当該筒体軸１
０と相対回転自在な状態に設けた羽根軸６に直結させて
ある。尚、前記第１モータＭ１および前記第２モータＭ
２の回転速度および回転方向は、制御装置によって適宜
設定自在である。

【００２１】（運転要領）当該粉体処理装置によって粉
体ｆの複合化処理を行う様子を図４に示す。前記回転羽
根２を回転させることで、粉体ｆが攪拌され、粉体ｆが
第１面Ｆ１に押し付けられる。一方、筒体１を回転させ
ることで、粉体ｆが筒体１の第１面Ｆ１等に固着して偏
析が発生するのを阻止することができる。回転羽根２の
回転速度は筒体１の回転速度に対して大きく設定する。
例えば、前記筒体１の回転速度はおよそ１〜１０ｒｐｍ
程度に設定し、前記回転羽根２の回転速度はおよそ１０
０〜２０００ｒｐｍに設定する。

【００２２】図４（イ）に示すごとく、前記先端部２ｃ
と第１面Ｆ１との距離は、前記先端部２ｃが最近接位置
Ｆ１ｂに近付くほど狭くなるため、最近接位置Ｆ１ｂに
至るまでの領域で粉体ｆに押付け力が作用し、当該押付
け力によって粉体ｆが複合化処理される。本実施形態で
は、前記第１面Ｆ１は第１軸芯Ｊ１の側に突出した曲面
に構成してあるから、回転羽根２の先端部２ｃは加速度
的に接近することとなり、粉体ｆへの瞬間的な押付け効
果をより高めることができる。また、前記第１面Ｆ１を
このように曲面に形成することで、回転羽根２が回転す
る際に最も強い押付け力が働く第１面Ｆ１の最近接位置
Ｆ１ｂの近傍において危惧される固着物が、面の接線方
向から接触してくる粉体ｆの粒子によって削り取られ、
除去できる効果が得られる。これにより、固着の成長を
防止しつつ、強い押付け力を粉体ｆに繰り返し与えるこ
とができ、粉体ｆを均一に処理することができる。

【００２３】本発明においては、前記最近接位置Ｆ１ｂ
は、第１境界部Ｋ１と第２境界部Ｋ２との間に設けてあ
る。つまり、回転羽根２が第１面Ｆ１の近傍を通過する
際に、第１面Ｆ１の途中の位置で両者が最も接近し、回
転羽根２が当該最近接位置Ｆ１ｂを通過したあとも、回
転羽根２が所定の角度だけ回転する間は、回転羽根２の
先端部２ｃは第１面Ｆ１に対して近接した状態を維持す
る。ここでは、回転羽根２の先端部２ｃが前記第１面Ｆ
１に対する最近接位置Ｆ１ｂを通過したのちには、先端
部２ｃと第１面Ｆ１との距離は急激に広がるのではな
く、回転羽根２が所定の角度回転する間は両者２ｃ，Ｆ
１の間隔が徐々に広がるように構成してある。このよう
に、最近接位置Ｆ１ｂよりも下手側に第１面Ｆ１を延長
させておくことで、最近接位置Ｆ１ｂの上手と下手との
両方の領域で回転羽根２の先端部２ｃと第１面Ｆ１との
隙間を小さく保持できるため粉体ｆが強い押付け力を受
ける領域を広くとれる。これによって粉体ｆの複合化処
理等が促進されるのである。以上のごとく、当該粉体処
理装置によれば、粉体の押付け効果が向上し、処理室１
ａに投入した粉体の略全量を均一に処理することができ
るのである。

【００２４】本発明の粉体処理装置によれば、複合化処
理等の処理効率を向上させることができる他に、内周面
Ｆへの粉体ｆの固着を抑制することができる。つまり、
部分円筒面Ｆ３の近傍に位置する粉体ｆに注目すると、
本発明の装置では、回転羽根２のサイズを前記突部３の
最近接位置Ｆ１ｂに合わせて形成してあるから、前記先
端部２ｃと前記部分円筒面Ｆ３との距離は十分に離間し
ている。このため、回転羽根２による押付け力が部分円
筒面Ｆ３にまで及び難くなり、部分円筒面Ｆ３への粉体
ｆの固着が抑制されるのである。尚、目的の処理を終了
した粉体ｆは、前記側壁部材４に取付けた蓋部材５を開
放し、前記開口部４ａを介して取り出すことができる。
さらに前記側壁部材４を取り外せば、処理した粉体ｆを
完全に取り出すことができる。

【００２５】（効果）以上のごとく、本発明の粉体処理
装置であれば、筒体１の回転によって粉体ｆの全体を循
環させつつ、回転羽根２の近傍において局所的に強力な
攪拌作用を粉体ｆに与えることができるので、内周面Ｆ
への粉体ｆの固着・偏析を低減することができる。ま
た、前記処理室１ａの内周面Ｆに、第１面Ｆ１と第２面
Ｆ２とからなる突部３を設けてあり、特に、第１面Ｆ１
を第１軸芯Ｊ１の側に突出させた曲面に構成してあるか
ら、粉体ｆに圧縮剪断作用を効果的に付与することがで
きるうえに、回転羽根２の先端部２ｃが第１面Ｆ１と略
平行に相対移動する領域の近傍においては、第１面Ｆ１
に押し付けられた粉体ｆを剥離除去する効果が発揮され
る。よって、処理室１ａに投入した粉体ｆの全てを均一
に処理することができる。

【００２６】（実施例）本発明の粉体処理装置を用い、
母粒子である鉄粉と、子粒子であるアルミナ粉とで被覆
型粒子を作製した際の結果を以下に示す。前記鉄粉とし
ては、平均粒子径が５４μｍで粒度分布が１０〜３００
μｍであるものを用い、前記アルミナ粉としては、平均
粒子径が０．２μｍである微粉末を用いた。粉体処理装
置については、前記回転羽根２の板厚を１２ｍｍとし、
第２軸芯方向視における前記先端部２ｃの半径を１０ｍ
ｍとした。また、前記突部の最近接位置Ｆ１ｂと前記先
端部２ｃとの最小クリアランスを約５ｍｍとした。前記
処理室１ａに鉄粉６ｋｇ（かさ体積約１．８リットル）
とアルミナ粉３６０ｇとを投入し、回転羽根２を４７５
ｒｐｍの速度で回転させつつ当該粉体処理装置を６０分
間運転した。本条件により被覆型粒子を作製した結果、
内周面Ｆに対して粉体ｆは固着せず、偏析も生じず、投
入した粉体ｆの略全量が均一に処理されていた。得られ
た被覆型粒子の粒度分布をマイクロトラックによって測
定したところ、１０μｍ以下の粒径を有する微粉は全く
測定されなかった。これは、当初に投入したアルミナ粉
の全てが鉄粉の表面に結合したためと判断できる。以上
のごとく、本発明の粉体処理装置は、粉体の押付け効果
および処理室１ａの内周面Ｆへの粉体ｆの固着抑制効果
を良好に発揮することが確認できた。

【００２７】（別実施形態） 〈１〉 上述の実施形態では前記第１面Ｆ１を曲面に形
成したが、当該実施形態に限定されるものではなく、図
５に示すごとく第１面Ｆ１を略平面に形成してもよい。
第１面Ｆ１を略平面に仕上げる場合には、第１面Ｆ１を
所定の曲面に形成するのに比べて面の形状が特定し易く
なり、突部を簡単に構成できることとなる。また、第１
面Ｆ１を略平面に形成した場合には、第２軸芯Ｊ２と同
方向から見た場合に、前記回転羽根２の先端部２ｃが前
記第１面Ｆ１に対して回転羽根２の径方向に接近する程
度が、第１面Ｆ１を曲面に形成した場合に比べて緩やか
なものとなる。よって、粉体ｆの動的な押付け作用も緩
和され、例えば、破壊し易い粉体ｆを用いて複合化処理
する場合などに特に有効であると考えられる。

【００２８】〈２〉 上記実施形態においては、第２軸
芯Ｊ２に沿った方向視において、前記回転羽根２の先端
部２ｃの形状を略４分の１円弧状に形成した。しかし、
当該構成に限られるものではなく、図６に示すごとく、
同方向視における形状を矩形状に構成することもでき
る。この構成は粉体ｆの凝集体の解砕を伴う精密混合処
理を行う場合に特に有効である。本構成であれば、回転
羽根２の攪拌作用によって回転羽根２の前面近傍の粉体
ｆが加速され、より遠い位置にある粉体ｆとの間に相対
的な速度差ができるため剪断力が生じる。また、回転羽
根２の回転速度に応じて、加速された粉体ｆには遠心力
が与えられる。さらに、粉体ｆが下方にあるときには重
力が第１軸芯Ｊ１の径方向に働く。これらの径方向の力
が適度な圧縮力となり、前記剪断力と合わさって粉体ｆ
に目的の処理効果を与える。

【００２９】〈３〉 また、図７に示すごとく、第２軸
芯Ｊ２に沿った方向視における前記先端部２ｃの形状
は、エッジ状に形成しても〈２〉と同様の効果が得られ
る。この場合には、回転に先行する側の面２ｅを平面状
とし、その裏側にテーパー面２ｆを設けて前記エッジ状
の回転羽根２を形成する。

【００３０】〈４〉 上記実施形態では、回転羽根２の
形状を略板状の部材で構成したが、図８（イ）（ロ）に
示すごとく、基体部２ｂの周囲に円柱状部材２ｇあるい
は楕円柱状部材２ｈを複数取り付けて構成するものであ
ってもよい。例えば、図８（イ）の場合についてみる
と、円柱状部材２ｇの軸芯Ｊ３を前記第２軸芯Ｊ２と略
平行に設定する。即ち、粉体ｆに対しては、当該円柱状
部材２ｇのうち回転先行側の側面および外側面を用いて
押付け力等を付与する。本構成であれば、夫々の円柱状
部材２ｇの前方にある粉体ｆのうち、前記円柱状部材２
ｇが通過する領域よりも内側に位置するものが、円柱状
部材２ｇの内側を容易に通過することとなる。そして、
当該内側を通過した粉体ｆは、当該粉体ｆに作用する遠
心力によって次の円柱状部材２ｇが回転してくる前に当
該次の円柱状部材２ｇと第１面Ｆ１との間に流入する。
つまり、円柱状部材２ｇによって処理室１ａの上方の空
間に打ち上げられる粉体ｆが減少し、より多くの粉体ｆ
が次に回転して来る円柱状部材２ｇと前記第１面Ｆ１と
の間に流入することになるから、粉体ｆの押付け効果を
高めることができる。さらに、本別実施形態であれば、
基体部２ｂ近傍の粉体ｆを円柱状部材２ｇの後方に逃が
せるため、回転羽根２の回転負荷が軽減する。よって、
回転羽根２の駆動装置をコンパクトなものに形成するこ
とができる等の利点も得ることができる。尚、これらの
効果は図８（ロ）に係る場合も同様に発揮される。

【００３１】〈５〉 粉体ｆに作用させる押付け力を向
上させるには、回転羽根２を図９に示すごとく構成する
ことも可能である。即ち、前記第２軸芯Ｊ２に沿った方
向視における羽根部材２ａの形状を略台形状とする。具
体的には、前記先端部２ｃを略円弧状に形成すると共
に、当該先端部２ｃから羽根部材２ａの前面側に傾斜面
２ｊを設ける。当該傾斜面２ｊは、例えば当該羽根部材
２ａの径方向Ｚに対して４５度程度傾斜させる。当該傾
斜面２ｊは、粉体ｆを前記第１面Ｆ１の側に導くと共に
補助圧縮部として粉体ｆを予め押し付ける機能を有す
る。また、本構成の羽根部材２ａであれば、上記別実施
形態〈４〉と同様に、羽根部材２ａの内側に存在する粉
体ｆを、当該羽根部材２ａに続いて回転してくる羽根部
材２ａと第１面Ｆ１との間に積極的に流入させることが
できるから、粉体ｆの押付け効果をより向上させること
ができる。このような回転羽根２を用いることで、粉体
ｆの複合化をより促進することができる。

【００３２】〈６〉 上記実施形態では前記第１軸芯Ｊ
１と前記第２軸芯Ｊ２とを同軸芯上に設けたが、図１０
に示すごとく、双方の軸芯Ｊ１，Ｊ２を異なる位置に設
けることもできる。例えば、その場合として、前記先端
部２ｃの軌跡８のうち前記突部３に形成した前記最近接
位置Ｆ１ｂが、前記軌跡８の最下方位置から第２軸芯Ｊ
２を中心にして回転下手側に約４５度回転した位置とな
るように設定する。つまり、回転羽根２の第２軸芯Ｊ２
を筒体１の第１軸芯Ｊ１の位置から４５度下方側に偏位
させる。本構成であれば、回転羽根２による粉体ｆの押
付け効果が極めて良好なものとなる。即ち、回転羽根２
が前記最近接位置Ｆ１ｂに近づくに連れて、前記粉体ｆ
に作用する押付け力が増大する。この場合に、粉体ｆに
は重力が作用しているため、粉体ｆが前記最近接位置Ｆ
１ｂから上方に容易に移動することはなく、粉体ｆは前
記最近接位置Ｆ１ｂの近傍に留まろうとする。この結
果、当該位置における粉体ｆに作用する押付け力あるい
は剪断力をより大きくすることができる。

【００３３】〈７〉 上記実施形態では、前記筒体１お
よび前記回転羽根２は、第１モータＭ１および第２モー
タＭ２を用いて夫々独立に駆動させる例を示したが、単
一のモータを使用すると共に、前記筒体１あるいは前記
回転羽根２の何れか一方を変速機を介して回転させる構
成にしてもよい。本構成であれば、粉体処理装置および
運転操作が簡単な粉体処理装置を得ることができる。

【００３４】〈８〉 上記実施形態では、処理室１ａの
内部に粉体ｆのみを投入する例を示したが、図１１
（イ）（ロ）に示すごとく、粉体ｆの他に媒体ボールＢ
を投入しても差し支えない。当該媒体ボールＢは、粉体
ｆと共に攪拌転動させることで、粉体ｆに押圧力・剪断
力等を付与し、特に、粉体ｆが凝集するのを防止するの
に有効である。前記媒体ボールＢは、当該媒体ボールＢ
の一部が破損または摩耗剥離する等して粉体ｆに不純物
として混入するのを防止するために、耐摩耗性あるいは
耐蝕性等を有する材料で構成するのが好ましい。その材
料としては、例えば、ジルコニア、ステンレス鋼等を用
いることができる。媒体ボールＢの直径は、通常３〜５
ｍｍ程度の大きさのものを用いる。そして、回転羽根２
の先端部２ｃと前記最近接位置Ｆ１ｂとの間隔は、用い
る媒体ボールＢの直径の少なくとも３倍以上確保するこ
ととし、媒体ボールＢが双方の部材の間に噛み込まれて
目詰まりしたり圧壊されたりするのを防止する。媒体ボ
ールＢを用いた場合には、隣接する突部３どうしで挟ま
れた特定の部分円筒面Ｆ３が第１軸芯Ｊ１の下方を通過
する際に、粉体ｆおよび媒体ボールＢは、重力によって
突部３どうしの間に安定的に配置される。この結果、部
分円筒面Ｆ３の近傍では粉体ｆと媒体ボールＢとの相対
移動が制限され、粉体ｆが部分円筒面Ｆ３の側に押し出
されることが防止される。よって、粉体ｆが部分円筒面
Ｆ３に押し付けられることがなくなり、粉体ｆが部分円
筒面Ｆ３に固着して偏析が起きるのを抑制することがで
きる。

【００３５】〈９〉 上記実施形態においては、回転羽
根２の回転方向と筒体１の回転方向とを同方向とした。
即ち、第２面Ｆ２が第１面Ｆ１よりも先行するように回
転させた。これは、第２面Ｆ２の方が傾斜角度を急角度
に設定してあり、粉体ｆを持ち上げるのに有利だからで
ある。しかし、粉体ｆの粒度が細かかったり、比重が小
さかったりして粉体ｆの重力流動性が小さい場合は傾斜
の小さい第１面Ｆ１でも粉体を持ち上げることが可能と
なるため、筒体１を逆方向すなわち第１面を先行させる
方向に回転させてもよい。この場合は回転羽根２と第１
面Ｆ１との相対速度が増すため、粉体ｆに与える剪断効
果をより大きくでき、材料によっては処理効果を促進で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る粉体処理装置の概要を示す分解斜
視図

【図２】粉体処理装置の正面断面図

【図３】粉体処理装置の側方断面図

【図４】本発明に係る粉体処理装置の運転状態を示す説
明図

【図５】別実施形態に係る粉体処理装置の正面断面図

【図６】別実施形態に係る回転羽根を示す説明図

【図７】別実施形態に係る回転羽根を示す説明図

【図８】別実施形態に係る回転羽根を示す説明図

【図９】別実施形態に係る回転羽根を示す説明図

【図１０】別実施形態に係る粉体処理装置の正面断面図

【図１１】本発明に係る粉体処理装置の運転状態を示す
説明図

【符号の説明】

１ 筒体 １ａ 処理室 ２ 回転羽根 ２ｃ 回転羽根の先端部 ３ 突部 Ｆ 内周面 Ｆ１ 第１面 Ｆ２ 第２面 Ｊ１ 第１軸芯 Ｊ２ 第２軸芯 Ｋ１ 第１境界部 Ｋ２ 第２境界部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体を投入可能な略円筒状の内周面から
   なる処理室を有し、第１軸芯回りに回転自在な筒体と、 前記処理室の内部において第２軸芯回りに回転自在な回
   転羽根とを有する粉体処理装置であって、 前記第１軸芯および前記第２軸芯が横方向に延出してお
   り、 前記処理室の内周面が、前記第１軸芯を中心とした円筒
   面の一部をなす部分円筒面と、当該部分円筒面に対して
   前記第１軸芯の側に突出する突部を形成する第１面およ
   び第２面とを有し、 前記回転羽根の先端部が、前記突部に対して前記第１面
   の側から前記第２面の側に相対回転するものであり、 前記第１面と前記部分円筒面との境界部を第１境界部と
   し、前記第１面と前記第２面との境界部を第２境界部と
   した場合に、前記第１面のうち前記第１軸芯に最も近接
   する位置が前記第１境界部と前記第２境界部との間に位
   置するよう前記第１面を構成してある粉体処理装置。
2. 【請求項２】 前記第１面を前記第１軸芯の側に突出さ
   せた曲面を有するように構成してある請求項１に記載の
   粉体処理装置。
3. 【請求項３】 前記第１面を略平面を有するように構成
   してある請求項１に記載の粉体処理装置。