JPS59105853A - 微粉砕機 - 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】 本発明は、微粉砕機の改良に係り、詳しくは被粉砕物粒
子をミクロンオーダ乃至は１０数ミクロンの微細な粒子
に微粉砕することのできる微粉砕機に関するものである
。

従来の微粉砕機は、第１図及び第２図に示す如く外側表
面の母線に沿って多数の凸部１を有する円筒状の回転子
２を垂直回転軸３に支持し、この回転子との間に間隙４
を存して内側表面の母線に沿って多数の凸部５を有する
固定子６を嵌装したもので、回転子２と固定子６との間
の間隙４内に汲粉砕物を供給し、前記回転子２の高速回
転により被粉砕物粒子を粉砕するものである。

この被粉砕物の粉砕過程は、固定子６の下端に連なる下
部ケーシング７の底板に設けた被粉砕物供給口８から供
給された被粉砕物粒子を、回転子２と一体に高速回転す
る回転子底板下面に固設された攪拌羽根９によって起る
気流によって、下部ケーシング７９逆円錐状内面に沿わ
せで上昇させ、回転子２と固定子６との間に形成された
粉砕室内に送り込み、高速回転している回転子２０回転
力によって速度エネルギを与えて固定子６に衝突させて
粉砕し且つ回転子２の凸部１と固定子６の凸部５との間
で摩砕させて更に細かく粉砕させ乍ら回転子２の高速回
転によって発生した上向き螺旋気流に乗せて上方に運び
、固定子６の上端に連なる上部ケーシング１０内に送シ
出し、これを回転子２と一体に高速回転する回転子上板
上面に固設された遠心羽根１１により上部ケーシング１
０の内周面に沿わせて回転し、上部ケーシング１０の接
ａ方向に設けられた製品排出口１２から排出するもので
ある。

尚、回転子２は第２図に示す断面形状のはか、第３図に
示す断面形状の回転子２があり、この場合の凸部１′は
平板の埋め込みによって形成されている。

ところで前記の微粉砕機に於いては、回転子２又は２と
固定子６との間隙４が一般に２〜５ｍｓ或いはそれ以上
あって広いので、 イ）固定子６の凹部５ａに発生する渦の強さが弱い。

口）被粉砕物粒子の回転子２又は２への衝突確率が小さ
い。

ハ）回転子２又は２による被粉砕物粒子への衝突打撃力
が小さい。

等の欠点があった。

また回転子２と固定子６とにより形成された粉砕室内に
於いては、空気は回転子２の凹部】ａ、間隙４及び固定
子６の凹部５ａを通過し、被粉砕物粒子はこの空気即ち
上向き螺旋気流に乗って粉砕室を通過するのであるが、
回転子２が高速回転しているので、回転子２の凹部１ａ
を通る被粉砕物粒子は殆んど無い。従って、被粉砕物粒
子の通過する箇所は、間隙４及び固定子６の凹部５ａの
２ケ所である。然るに固定子６の凸部５、凹部５ａの断
面形状は矩形に近いので、固定子６の凹部５ａに於いて
は、第４図に示す如く高回転速度の渦を形成しながら空
気は下方から上方へ流れる。この渦に巻き込まれた被粉
砕物粒子の内、あるものは四部５ａの壁面に衝突し、ま
た凹部５ａから間隙４に排出されて回転子２の凸部１に
より強力な打撃作用を受は且つ固定子６の凸部５との摩
砕作用により粉砕が進行する。しかし被粉砕物粒子のあ
るものは、上記のように粉砕されずに渦に巻き込まれた
ままその渦に乗って凹部５ａの上端力島ら粉砕室外に出
てしまうという欠点があった。

従って、このような微粉砕機による粉砕製品の平均粒度
は、被粉砕物粒子によっても若干異なるが、例えば白米
で６０メ＋ｍ、）ナーで４０　ｐｍにしかなり得す、充
分なπ（粉砕とは言い■く、ミクロンオータ゛乃至は１
０数ミロクンの微粉砕製品を得ることができなかった。

本発明は、斯かる問題を解決すべ〈従来の微粉砕機を改
良して、回転子と固定子との間の粉砕室を通る全ての被
粉砕物粒子に対して確実に且つ十分に微粉砕作用を行つ
゛Ｃ粉砕効率を高め、ミクロンオーダ乃至は１０数ミロ
クンの粒度幅の狭い微粉砕製品を得ることができるよう
にした微粉砕機を提供せんとするものである。

以下本発明による微粉砕機を図によって説明すると、第
１図と同様に垂直回転軸３に支持され、外側表面の母線
に沿って多数の凸部１を有する回転子２と、該回転子２
との間に間隙４を存して嵌装された内側表面の母線に沿
って多数の凸部を有する固定子６との間で被粉砕物を粉
砕する竪型粉砕機に於いて、前記回転子２と固定子６と
の間隙４を１朝以下となし、固定子６の外側表面の凹凸
を第５図に示す如く略三角形の凹部１３と凸部１４とが
連続する歯形になし、その歯形の四部１３の一辺１３ａ
　を固定子６の中心に向は且つ１〜５ｕの長さとなし、
四部１３の他辺１３ｂ　を回転する回転子２に対向する
ように該回転子２の接線方向に向け、凹部１３の一辺１
３ａと他辺１３ｂ　　との挟角ａを４５〜６０度となし
である。そして凸部１４の先端には固定子６の軸芯線を
中心とする円弧面１４ａ　が形成され、その円弧面１４
３　の幅はｌｖＲ以下となしである。固定子６の上端内
周面には第６，７図に示す如く凹部１３を塞ぐ分級リン
グ１５が一体又は着脱可能に設けられている。この分級
リング１５は、凹部１３の全部を塞いでも良いものであ
るからその半径方向の幅と凸部１４の長さとの差δは零
でもよい。その他の部分は第１図の微粉砕機と同−拾遺
であるので、その説明を省略する。

かように構成された本発明の微粉砕機は、第１図に示さ
れる固定子６の下端に連なる下部ケーシング７の底板に
設けた被粉砕物供給［１８から被粉砕物粒子を供給し、
回転子２と一体に高速回転する攪拌羽根９によって起る
気流によって、下部ケーシング７の逆円錐状内面に沿わ
せて上昇させ、回転子２と固定子６との間に形成された
粉砕室内に送り込むと、被粉砕物粒子は全て微粉砕作用
を受けて、ミクロンオーダ乃至は１０数ミクロンの粒度
幅の狭い微粉砕製品となって上部クーシンク１０内に送
り出され、回転子２と一体に高速回転する遠心羽根１１
により上部ケーシング１０の内局面に沿って回転し、上
部ケーシング１０の接線方向に設けられだ製品排出口１
２から排出される。

次に、上記粉砕室内での被粉砕物粒子の微粉砕作用の詳
細について、回転子２と固定子６と分級リング１５との
関連構成によって説明する。

一般的に回転体の周囲の空気を考えると、表面に耐着し
ている空気は、回転体の周速と同一速度で回転するのに
対し、表面から離れた位置にある空気の速度はその距離
が太きけれｂ゛大きい程、回転体の周速からの遅れが大
きくなり、速度は小さくなる。然るに本発明の微粉砕機
に於ける固定子６の凹部１３を考えると、この部分には
第８図に示す如く渦が誘引される。渦の回転数は、四部
１３の開口面に沿う空気の円周速度υに比例する。従っ
て、回転子２と固定子６との間隙４の寸法りが大きい程
、前記円周速度Ｕは回転子２の周速υ。から遅れ、渦の
回転数は小さくなる。逆に開ｐＪ４の寸法りが小さい程
渦の回転数は大きくなる。かくして渦に巻き込まれた被
粉砕物粒子は、渦の回転数が大きい程強烈に壁面に衝突
し、また渦の回転数が太きい程より小粒径の粒子も壁面
に衝突することになるので、被粉砕物粒子は良好に粉砕
される。

また凹部１３内の渦から間隙４に出た被粉砕物粒子の回
転子２への衝突確率Ｐは、間隙４０寸法ｈ、被粉砕物粒
子の粒径ｄ、回転子２の６数ｎの多い本発明の微粉砕機
は前記衝突確率Ｐが増大し、被粉砕物粒子の粉砕が効率
良く行われる。

さらに固定子６の凹部１３から間隙４に出た被粉砕物粒
子は、間隙４を流れる空気流により加速される。この場
合間隙４の寸法りが大きい程、粒子が回転子２に衝突す
るまでの加速時間が長くなる為、衝突時に於ける粒子と
回転子２との相対速度は小゛さくな９５回転子２の粒子
への衝突打撃力は小さくなるが、本発明の微粉砕機に於
いては間隙４の寸法りが小さいので、粒子が回転子２に
衝突するまでの加速時間が短くなるので、衝突時に於け
る粒子と回転子２との相対速度は大きくなり、回転子２
０粒子への衝突打撃力は大きくなる。従って被粉砕物粒
子は確実に粉砕される。

さて、本発明の微粉砕機に於ける固定子６の凹部１３の
形状が前述の如き三角形であるので、との凹部１３に於
ける空気の流れは、第９図に示す如（ａ、ａ’、Ｂ“・
−・及び渦す、ｂ、ｂ・・・の二つに分かれる。比較的
粗い粒子は、高速回転すい粒子は回転子２の回転力によ
り回転子２の回転方向に速度エネルギが与えられている
ので、渦ｂ　、　ｂ　、　ｂ・・・に乗ってはいくこと
はできず、ａ、ａ、ａ・・・の空気の流れに乗っていき
、凹部１３の他辺１３ｂ　に沿って凸部１４の先’ｆｔ
ａｈに進み１間隙４に導かれ、この部分で回転子２の凸
部１によシ打撃を受け、粉砕が行われる。そして同様な
作用が次の固定子６の凹部１３で受け、粉砕が次々に進
行する。一方、比較的細かい粒子は渦す、ｂ、ｂ・・・
に乗って凹部１３の−辺１３Ｒに沿って凸部１４の先端
Ｂに進み、間隙４に導かれ、この部分で回転子２の凸部
１により打撃を受け、粉砕が行われる。そして同様な作
用が次の固定子６の凹部１３で受け、粉砕が次々に進行
する。

さて上記の比較的粗い粒子が凸部１３の先端Ａより間隙
４に導かれて回転子２から受ける打撃と、比較的細かい
粒子が凸部１３の先端Ｂより間隙４に導かれて回転子２
から受ける打撃を比べてみると、次のような相違がある
。

１）　凹部１３の一辺１３ａと他辺１３ｂ　との挟角ａ
を４５〜６０度となしであるので、比較的粗い粒子が凸
部１４の先ｙ＃ｌＡ付近から間隙４に導かれる時、粒子
は回転子２の回転方向の速度成分を持っている為、回転
子２による打撃力は比較的に小さくなる。

２）凹部１３の一辺１３ａは固定子６の中心に向いてい
るので、比較的細かい粒子が凸部１４の先端Ｂ付近から
間隙４に導かれる時、粒子は回転子２０回転方向の速度
成分は殆んど無い為、回転子２による打撃力は比較的に
太きくなる。　　。

一般的に、粗い粒子に大きな杓撃力を加えて粉砕すると
、粉砕製品の粒度分布は、分府幅の広いものとなる。逆
に小さな打撃力による粉砕製品の粒度分布は、分布幅の
狭いものにガる。

更に、一般的に、細かい粒子に小さな打撃力を加えても
粒子は粉砕されず、粉砕する為には大きな打撃力を加え
なければ力らない。

従って、前記１）　、　２）の打撃の仕方から最終的に
回転子２と固定子６との間に形成された粉砕室から粒子
が出る時には粒度分布幅の狭い粉砕製品となる。

然して本発明の微粉砕機に於ける固定子６の上端内周面
にはＭ７．８図に示す如く凹部１３の一部又は全部を塞
ぐ分級リング１５が設けられているので、被粉砕物粒子
が従来のように凹部５内を高回転速度の渦（第４図参照
）に乗って一気に粉砕室外に出てしまうものは無くなり
、後述の分級リング１５の分級作用により被粉砕物粒子
の粉砕室内に於ける滞留時間が長くなると同時に、粉砕
室内に於ける被粉砕物粒子の濃度が高くなる。滞留時間
がそれだけ長くなると、それだけ粉砕作用を受ける確率
が上昇し、よシ微粉の粉砕製品が得られる。まだ被粉砕
物粒子の濃度が高くガると、被粉砕物粒子相互の衝突の
確率が高くなり、粉砕作用が助長される。この二つの作
用から被粉砕物粒子は確実に微粉砕が進行する。こうし
て微粉砕されたものが空気流に乗って分級リング１５の
直下で間隙４に出ようとする粒子は、ここではまだ回転
子２の回転による遠心力が働いているので、ある一定サ
イズ以上の粒子は再び固定子６の四部１３に押し戻され
てしまう。押し戻された粒子は再び粉砕作用を受け、あ
る一定サイズ以下になるまで分級リング１５の部分を通
過することができない。従って、被粉砕物粒子の微粉砕
が十′分に行われる。

かくして回転子２ど固定子６との藺に形成された粉砕室
内を通゛過した微粉砕粒子は、前述の１１以下の間隙４
と、−辺１３ａ　が中心に向き他辺１３ｂ　が回転する
回転子２に対向するように回転子２の接線方向に向き且
つ両辺１３ａ、１３ｂの挟角αが４５〜６０度になされ
た固定子６の内側表面の多数の三角形の凹部１３と、固
定子６の上端内周面に設けられた分級リング１５との作
用の相乗効果により、ミクロンオーダ乃至は１０゛数ミ
クロンの微粉砕製品となる。

以上の詳記した通り本発明の微粉砕機によれば、回転子
と固定子との間の粉砕室を下方から上方に向って通過す
る全ての被粉砕物粒子を、確実に且つ十分に、しかも効
率良く微粉砕することができて１ミクロンオーダ乃至は
１０数ミクロンの粒度幅の狭い微粉砕製品を容易に得る
ことができるので、従来の微粉砕機にとって代わること
のできる画期的なものと言える。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の微粉砕機の縦断面図、第２図は第１図の
Ｉ−Ｉ線に沿う一部拡大断面図、第３図は第１図の微粉
砕機の回転子を変更しだ場合の第２図と同様のＩ−Ｉ綜
に沿う一部拡大断面図、第４図は第１図の微粉砕機の固
定子内側表面の四部に於ける空気の流れを示す一部斜視
図、第５図は本発明の微粉砕機に於ける回転子と固定子
との組合せを示す一部水平断面図、第６図は固定子上端
内周面に設けた分級リングを示す一部縦断斜視図、ｆ４
７図は固定子と回転子との間に形成された粉砕室の上端
部の縦断面図、第８図は固定子と回転子との間隙寸法と
固定子内側表面の凹部に発生ずる渦との関係による被粉
砕物粒子の粉砕作用を説明する為の第５図の拡大水平断
面図、第９図は固定子内偵１ｐ面の四部と回転子外側表
面の凸部との関係による被粉砕物粒子の粉砕作用を説明
する為の第５図の拡大水平断面図である。 １・・−回転子の凸部　　　２・・・回転子３・・・垂
直回転軸　　４・・・間隙　　６・・・固定子　　１３
・・・三角形の凹部　　１３．Ｌ・・・凹部の一辺　　
　１３ｂ・・・凹部の他辺１４・・・三角形の凸部　　
１５・・・分級リング第１図 第２図 第４図 第６図 第７図 手　続　曲　正　書　（自発ン １眉和５８年４月１３１１ ［片長′］ＣＢ　　若杉和夫殿 １　（’ｌの表示 昭和５７！１　　行訂　ｌ７１１ζ”　２１６３６２　
’；旧１°をすると １１１訃との閂ｆ系　特許出胛１人 計パ″・°：１　　　神戸市中央区！ｌ！用崎町６丁目
１Ｈ♀１号氏　？′１（語ｊ）（０９７）川崎東工業株
式会社に　　理　　人　　〒１０６ 佳　１・１１　　　　東京都中央区日本（］！！ｉ本町
２１’目１番地訂　　正　　明　　細　　書 を発明の名称 微粉砕機 ２、特許請求の範囲 回転軸に支持され外側表面の母線に沿って多数の凸部を
有する回転子と、該回転子との間に間隙を存して嵌装さ
れ友内側表面の母線に沿って多数の凸部を有する固定子
との間で被粉砕物を粉砕する粉砕機に於いて、前記回転
子と固定子との間隙を１■以下となし、固定子の内側表
面の凹凸を略三角形の凹部と凸部が連続する歯形になし
、その歯形の四部の一辺を固定子の中心に向け、凹部の
他辺を回転する回転子に対向するように該回転子の接線
方向に向け、凹部の一辺と他辺との挟角αを４５〜６０
度となし、固定子上端内周面に四部の一部又は全部を塞
ぐ分級リングを設けたことを特徴とする微粉砕機。 ３、発明の詳細な説明 本発明は、微粉砕機の改良に係り、詳しくは被粉砕物粒
子をミクロンオーダ乃至は１０数ミクロンの微細な粒子
に微粉砕することのできる微粉砕機に関するものである
。 従来の微粉砕機は、第１図及び第２図に示す如く外側表
面の母線に沿って多数の凸部１を有する円筒状の回転子
２を回転軸３に支持し、この回転子との間に間隙４を存
して内側表面の母線に沿って多数の凸部５を有する固定
子６を嵌装したもので、回転子２と固定子６との間の間
隙４内に被粉砕物を供給し、前記回転子２の高速回転に
より被粉砕物粒子を粉砕するものである。 この被粉砕物の粉砕過程は、製品排出口１２に連なる吸
引送風機（図示省略）の運転により、固定子６の下端に
連なる下部ケーシング７の底板に設けた供給口８から供
給さｉ″Ｌ之被粉砕物粒子を空気と共に機内に吸引し、
回転子２と一体に高速回転する回転子底板下面に固設さ
れた攪拌羽根９によって起る気流によって、下部ケーシ
ング７の逆円錐状内面に沿わせて上昇させ、回転子２と
固定子６との間に形成された粉砕室内に送り込み、高速
回転している回転子２の回転力によって速度エネルギを
与えて固定子６に衝突させて粉砕し且つ回転子２の凸部
１により打撃粉砕し、さらに回転子２の凸部１と固定子
６の凸部５との間で摩砕させて更に細かく粉砕させ乍ら
回転子２の高′速回転によって発生した上向き螺旋気流
に乗せて上方に運び、固定子６の上端に連なる上部ケー
シング１０内に送り出し、これを回転子２と一体に高速
回転する回転子上板上面に固設された遠心羽根１１によ
り上部ケーシング１０の内周面に沿わせて回転し、上部
ケーシング１０の接線方向に設けられた製品排出口１２
から排出し、図示せぬバグフィルタ−に導入し、ここで
粉砕製品と空気を分離し、空気は吸引送風機を経由して
排気され、粉砕製品はバグフィルタ−からホッパーに送
られて貯留されるものである。 尚、回転子２は第２図に示す断面形状のほか、第３図に
示す断面形状の回転子グがあり、この場合の凸部１′ハ
平板の埋め込みによって形成されている。 ところで前記の微粉砕機に於いては、回転子２又は２′
と固定子６との間隙４が一般に２〜５期成いはそれ以上
あって広いので、 イ）　固定子６の凹部５．　ａに発生する渦の強さが弱
い。 口）回転子２又は２′による被粉砕物粒子の打撃確率が
小さい。 ハ）　回転子２又はグによる被粉砕物粒子への打撃力が
小さい。 等の欠点があった。 また回転子２と固定子６とにより形成された粉砕室内に
於いては、空気は回転子２の凹部ｉａ、間隙４及び固定
子６の凹部５ａを通過し、被粉砕物粒子はこの空気即ち
上向き螺旋気流に乗って粉砕室を通過するのであるが、
回転子２が高速回転しているので、回転子２の凹部１ａ
を通る被粉砕物粒子は殆んど無い。従って、被粉砕物粒
子の通過する箇所は、間隙４及び固定子６の凹部５ａの
２ケ轡である。然るに固定子６の凸部５、四部５ａの断
面形状は矩抽に近いので、固定子６の凹部５ａに於いて
は、第４図に示す如く高回転速度の渦を形成しながら空
気は下方から上方へ流れる。この渦に巻き込まれた被粉
砕物粒子の内、あるものは四部５ａの壁面に衝突し、ま
た凹部５＆から間隙４に排出されて回転子２の凸部１に
より強力な打撃作用を受は且つ固定子６の凸部５との間
の摩砕作用により粉砕が進行する。しかし被粉砕物粒子
のあるものは、上記のように粉砕されずに渦に巻き込ま
れたままその渦に乗って凹部５ａの上端から粉砕室外に
出てしまうという欠点があった。 るが、例えば白米で６０μｍ、トナーで４０μｍにしか
なり得す、充分な微粉砕とは言い難く、ミクロンオーダ
乃至は１０数ミクロンの微粉砕製品を得ることができな
かった。 本発明は、斯かる問題を解決すべ〈従来の微粉砕機を改
良して、回転子と固定子との間の粉砕室を通る全ての被
粉砕物粒子に対して確実に且つ十分に微粉砕作用を行っ
て粉砕効率を高め、ミクロンオーダ乃至は１０数ミクロ
ンの粒度幅の狭い微粉砕製品を得ることができるように
した微粉砕機を提供せんとするものである。 以下本発明による微粉砕機を図によって説明すると、第
１図と同様に回転軸３に支持され、外側表面の母線に沿
って多数の凸部１を有する回転子２と、該回転子２との
間に間隙４を存して嵌装された内側表面の母線に沿って
多数の凸部を有する固定子６との間で被粉砕物を粉砕す
る・粉砕機に於いで、前記回転子２と固定子６との間隙
４を１ＷＩ以下となし、固定子６の外側表面の凹凸を第
５図に示す如く略三角形の凹部１３と凸部１４とが連続
する歯形になし、その歯形辺１３ｂを回転する回転子２
に対向するように該回転子２の接線方向に向け、凹部１
３の一辺１３Ｂと他辺１５ｂとの挟角αを４５〜６０度
どなしである。そして凸部１４の先端には固定子６の軸
芯線を中心とする円弧面１４ａが形成され、その円弧面
１４ｍの幅は１■程度となしである。固定子６の上端内
周面には第６．７図に示す如く凹部１３を塞ぐ分級リン
グ１５が一体又は着脱可能に設けられている。この分級
リング１５は、凹部１６の全部を塞いでも良いものであ
るからその半径方向の幅と凸部１４の長官との差δは零
でもよい。その他の部分は第１図の微粉砕機と同一構造
であるので、その説明を省略する。 かように構成された本発明の微粉砕機は、第１図に示さ
れる製品排出口１２に連なる吸引送風機（図示省略）の
運転により、固定子６の下端に連なる下部ケーシング７
の底板に設けた供給口８から供給された被粉砕物粒子を
空気と共に機内に吸引１−１回転子２と一体に高速回転
する攪拌羽根９によって起る気流によって、下部ケーシ
ング７の逆円錐状内面に沿わせて上昇させ、回転子２と
固定子６との間に形成された粉砕室内に送り込むと、被
粉砕物粒子は全て微粉砕作用を受けて、ミクロンオーダ
乃至は１ｏ数ミクロンの粒度幅の狭い微粉砕製品となっ
て上部ケーシング１ｏ内に送り出され、回転子２と一体
に高速回転する遠心羽根１１により上部ケーシング１０
の内周面に沿って回転し、上部ケーシング１０の接線方
向に設けられた製品排出口１２から排出されて図示せぬ
バグフィルタ−に導入され、ここで粉砕製品と空気とが
分離され、空気は吸引送風機を経由して排気され、粉砕
製品はバグフィルタ−からホッパーに送られて貯留され
る。 次に１上記粉砕室内での被粉砕物粒子の微粉組 砂川の詳細について、回転子２と固°定子６と分級リン
グ１５との関連構成によって説明する。 一般的に回転体の周囲の空気を考えると、表面に耐着し
ている空気は、回転体の周速と同一速度で回転するのに
対し、表面から離れた位置にある空気の速度はその距離
が大きければ太きい程、回転体の周速からの遅れが大き
くなり、速度は小さくなる。然るに本発明の微粉砕機に
於ける固定子６の凹部１３を考えると、この部分には第
８図に示す如く渦が誘引される。渦の回転数は、凹部１
６の開口面に沿う空気の円周速度υに比例する。従って
、回転子２と固定子６との間隙４の寸法りが大きい程、
前記円周速度υは回転子２の周速υ。から遅れ、渦の回
転数に小さくなる。逆に間隙４の寸法りが小さい程渦の
回転数は大きくなる。かくして渦に巻き込まれた被粉砕
物粒子は、渦の回転数が大きい程強烈に壁面に衝突し、
また渦の回転数が太きい程より小粒径あ粒子も壁面に衝
突することになるので、被粉砕物粒子は良好に粉砕され
る。 また凹部１３内の渦から間隙４に出た被粉砕物粒子の回
転子２による打撃確率Ｐは、間隙４の寸法ｈ１被粉砕物
粒子の粒径ｄ、、回転子２の凸部１の個数ｎとすると、
ｐ　ｏｃ　−×ｎとなり、間り 隙４の寸法りが小さく、回転子２の凸部１の個数ｎの多
い本発明の微粉砕機は前記打撃確、率Ｐが増大し、回転
子２による被粉砕物粒子の打撃粉砕が効率良く行われる
。 さらに固定子６の凹部１３から間隙４に出た被粉砕物粒
子は、間隙４を流れる空気流により加速される。この場
合間隙４の寸法りが大きい程、粒子が回転子２により打
撃されるまでの時間が長くなる為、打撃時に於ける粒子
と回転子２との相対速度は小さくなり、回転子２による
粒子の打撃力は小きくなるが、本発明の微粉砕機に於い
ては間隙４の寸法りが１咽以下と極めて小さいので、粒
子が回転子２により打撃されるまでの時間が短くなるの
で、打撃時に於ける粒子と回転子２との相対速度は大き
くなり、回転子２による粒子の打撃力は大きくなる。従
って被粉砕物粒子は確実に打撃粉砕される。 さて、固定子６の凹部１３の形状は前述の如く略三角形
であるので、この凹部１３に、於ける空気の流れは第９
図に示す如（ａ、ａ’、ｓｚ“・・・及び渦す、ｂ’、
ｂ“の二つに分かれる。渦す、ｂ’。 ｂ“・・・に巻き込まれた被粉砕物粒子は、従来の矩形
の凹部５ａの場合と略同様に壁面に衝突し、粉砕が行わ
れる。そして渦流に乗って凹部１３の一辺１３ａに沿っ
て凸部１４の先端Ｂに進み、間隙４に導かれ、この部分
で回転子２の凸部１により打撃を受け、粉砕が行われる
。そして同様の作用が次の固定子６の凹部１３１回転子
２の凸部１で受け、粉砕が次々に進行する。一方従来の
矩形の凹部５ａの場合は殆んど生じることの無い空気の
流れａ、ａ’、ａ“・・・に乗っていく被粉砕物粒子は
、凹部１３の他辺１３ｂに沿って凸部１４の先端Ａに進
み、間隙４に導かれ、この部分で回転子２の凸部１によ
り打撃を受け、粉砕が行われる。と同時に打撃粉砕作用
を受けた粒子がさらに凹部１３の他辺１３ｂに衝突せし
められ、粉砕される。そして同様の作用が次の固定＋６
の凹部１３で受け、粉砕が次々に進行する結果、従来の
矩形の凹部５ａの場合に比し、回転子２による打撃がＢ
点のみでなくＡ点においてもなされるので、粉砕確率が
大きくなり、被粉砕物粒子がより細かく月つ効率良く微
粉砕されることになる。 而して本発明の微粉砕機に於ける固定子６の上端内周面
には第６．７図に示す如く凹部１３の一部又は全部を塞
ぐ分級リング１５が設けられているので、被粉砕物粒子
が従来のように凹部５内を高回転速度の渦（第４図参照
ンに乗って一気に粉砕室外に出てしまうものはＩＩ′！
〔りなり、後述の分級リング１５の分級作用により被粉
砕物粒子の粉砕室内に於ける滞留時間が長くなると同時
に、粉砕室内に於ける被粉砕物粒子の濃度が高くなる。 滞留時間がそれだけ長くなると、それだけ粉砕作用を受
ける確率が上昇し、より微粉の粉砕製品が得られる。ま
た被粉砕物粒子の濃度が高くなると、被粉砕物粒子相互
の衝突の確率が高くなり、粉砕作用が助長される。この
二つの作用から被粉砕物粒子は確実に微粉砕が進行する
。こうして微粉砕されたものが空気流に乗って分級リン
グ１５の直下で間隙４に出ようとする粒子は、ここでは
まだ回転子２０回転による遠心力が働いているので、あ
る一定サイズ以上の粒子は再び固定子６の凹部１３に押
し戻されてしまう。押し戻された粒子は再び粉砕作用を
受け、ある一定サイズ以下になるまで分級リング１５の
部分を通過することができない。従って、被粉砕物粒子
の微粉砕が十分に行われ、粉砕室から出る粒子は、粒度
分布幅の狭いものとなる。 かく１−て回転子２と固定子６との間に形成された粉砕
室内を通過して出た微粉砕整粒子は、前述の１鰭以下の
間隙４と、−辺１３ａが中心に向き他辺１３ｂが回転す
る回転子２に対向するように回転子２の接線方向に向き
且つ両辺１３ａ、１３ｂの挟角αが４５〜６０度になさ
ｆした固定子６の内側表面の多数の三角形の凹部１６と
、固定子６の上端内周面に設けられた分級リング１５と
の作用の相乗効果により、ミクロンオーダ乃至は１０数
ミクロンの微粉砕・製品となる。 以上の詳記した通り本発明の微粉砕機によれば、回転子
と固定子との間の粉砕室を下方から上方に向って通過す
る全ての被粉砕物粒子を、確実に且つ十分に、しかも効
率良く微粉砕することができて、ミクロンオーダ乃至は
１０数ミクロンの粒度幅の狭い微粉砕製品を容易に得る
ことができるので、従来の微粉砕機にとって代わること
のできる画期的なものと言える。 ４、図面の簡単な説明 第１図は従来の微粉砕機の縦断面図、第２図は第１図の
［−１線に沿う一部拡大断面図、第３図は第１図の微粉
砕機の回転子を変更した場合の第２図と同様の１−、Ｉ
線に沿う一部拡大断面図、第４図は第１図の微粉砕機の
固定子内側表面の凹部に於ける空気の流れを示す一部斜
視図、第５図は本発明の微粉砕機に於ける回転子と固定
子との組合せを示す一部水平断面図、第６図は固定子上
端内周面に設けた分級リングを示す一部縦断斜視図、第
７図は固定子と回転子との間に形成された粉砕室の上端
部の縦断面図、第８図は固定子と回転子との゛間隙寸法
と固定子内側表面の四部に発生する渦との関係による被
粉砕物粒子の粉砕作用を説明する為の第５図の拡大水平
断面図、第９図は固定子内側表面の凹部と回転子外側表
面の凸部との関係による被粉砕物粒子の粉砕作用を説明
する為の第５図の拡大水平断面図である。 １・・・回転子の凸部　２・・・回転子　３・・・回転
軸４・・・間隙　６・・・固定子　１３・・・三角形の
凹部１３ａ・・・凹部の一辺　１３ｂ・・・凹部の他辺
１４・・・三角形の凸部　１５川分級リング出願人　　
川崎重工業株式会社 代理人　　　弁理士　高　　　雄次部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 垂直回転軸に支持され外側表面の母線に沿って多数の凸
   部を有する回転子と、該回転子との間に間隙を存して嵌
   装された内側表面の母線に沿って多数の凸部を有する固
   定子との間で被粉砕物を粉砕する竪型粉砕機に於いて、
   前記回転子と固定子との間隙を１諸以下となし、固定子
   の内側表面の凹凸を略三角形の凹部と凸部が連続する歯
   形になし、その歯形の凹部の一辺を固定子の中心に向は
   且つ１〜５π１の長さとなし、四部の他辺を回転する回
   転子に対向するように該回転子の接線方向に向け、凹部
   の一辺と他辺との挟角αを４５〜６０度となし、固定子
   上端内周面に凹部の一部又は全部を塞ぐ分級リングを設
   けたことを特徴とする微粉砕機。