JPS59367A - 風力分級装置 - 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】 本発明は風力分級装置に関し、特に鉛直軸線を有する分
級室内に分級すべき粉粒体を導入し、前記分級室の上部
で前記鉛直軸線まわりに回転駆動される分級羽根により
粉粒体の分級作用を果すようにした風力分級装置に関す
る。

従来では、上下方向の高さが半径方向の長さよりも大な
る羽根部材を備えた分級羽根を用いた風力分級装置と、
上下方向の高さが半径方向の長さよりも小なる羽根部材
を備えた分級羽根を用いた風力分級装置とが実現されて
いる。

前者の従来技術では、理論的には分級後の粒子径の範囲
が狭く、鋭い分級が可能である。ところが、分級羽根の
内側の強制渦流の接線方向速度に比べて外・側の旋回気
流の接線方向速度が極度に小さい。そのため、分級羽根
で分級された粗大粒子が分級室の側壁に到達して分離さ
れるのに必要な遠心力を旋回気流から得ることができず
、再び分級羽根の部分に戻って微細粒子に混入する。こ
のような粗大粒子の微細粒子への迷い込み現象は、気流
中の粒子濃度の上昇に伴なって顕著となるので、高濃度
粉粒体の分級処理では分級効率が著しく低下する。

一方、後者の従来技術では、分級羽根の半径方向に沿う
各位置で遠心力の強さが異なるので、理論的に分級後の
粒子径の範囲が広く鋭い分級が不可能である。ところが
、分級室の内壁付近まで延びた分級羽根によって生じる
強制渦流により、分級作用を受けた粒子にはより強い遠
心力が作用する。そのため分級された粗大粒子が内向気
流に打ち勝って分離室内壁にまで到達して分離される。

したがって前者の従来技術の逆戻り現象の発生が防止さ
れ、高濃度粉粒体の分級性能低下か極力抑えられる。

本発明の目的は、上述の各従来技術の技術的課題を解決
し、高濃度粉粒体の鋭い分級を可能とした風力分級装置
を提供することである。

以下、図面によって本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の縦断面図である。この風力
分級装置は、いわゆるエアスエブトミル用セパレータで
あって、鉛直軸線を有する分級室１を形成するケーシン
グ２と、分級室１内で鉛直軸線まわりに回転自在の第１
分級羽根３と、分級室１内で鉛直軸線まわりに回転自在
の第２分級羽根４と、各分級羽根３，４を回転駆動する
ための駆動手段５と、ケーシング２の天板２ａに同心に
連結され出口孔６ａを形成する排出管６と、分級室ｌの
下部に同心に配置された入口風管７と、ケーシング２の
下端部に入口風管７の外周から外方に間隔をあけて連結
された粗大粒子の排出シュート８と、出口孔６ａに連通
し第１１第２分級羽根３゜４の回転方向に沿う接線方向
外方に延設されたたとえば４つの連結風管９と、各連結
風管９の外方端部にそれぞれ連結されたサイクロン１０
とを含む。

分級すべき粉粒体を含む気体は、矢符１１で示すように
上方に向けて入口風管７から分級室ｌ内に導入される。

分級室１内に導入された気体は、破線矢符１２で示すよ
うに第１および第２分級羽根３，４を経て、出口孔６ａ
から接線方向に導出され、連結風管９を経てサイクロン
１０に導かれる。分級室１内において、気体中の粉粒体
には後述のようにして遠心力および中心に向う力が作用
し、これらの差異によって粉粒体が分級される。

分離されｈａ大粒子はケーシング２の内壁に沿って降下
し、排出シュート８から排出される。また微細粒子はサ
イクロン１０で捕集される。サイクロンｌＯからの清浄
な気体は出口ダクト１３を経て誘引送風機１４によって
誘引排出される。

分級室１は、円筒部１６および逆円錐部１７が同心状に
連設されて成る。出口孔６ａは円筒部１６よりも小径で
あり、排出管６の上端部は端板１５で塞がれる。駆動手
段５は、モータ１８と、モータ１８の出力軸に連結され
かつ端板１５に固定された減速機１９と、減速機１９の
出力軸に連結されて下方に延びる駆動軸２０とを含む。

駆動軸２０は端板１５を貫通して分級室１の中心に突入
される。

第２図は第１および第２分級羽根３，４付近の拡大断面
図であり、第３図は第２図の切断面線■−ｔｎから見た
断面図である。駆動軸２０の下端部には円板状の回転板
２１が同心に固定される。この回転板２１の外周縁部に
円周方向に複数の第１羽根部材３ａを固定することによ
り、第１分級羽根３が構成され、また第１羽根部材３＆
相互間にもしくは同位置に第２羽根部材４ａを固定する
ことによって第２分級羽根４が構成される。

第１羽根部材３ａの上下方向高さｈｌは半径方向長さｌ
！１よりも大に選ばれており、１１／ｈ１　　はたとえ
ば０．５以下（ｊ？ｌ／ｈｌ≦０．５）に選ばれる。ま
た第１分級羽根３の外径ｄ１は分級室ｌにおける筒部１
６の内径りのたとえば６０〜９０％程度（ａｌ／Ｄ：０
．６〜０．９）に選ばれる。第２羽根部材４ａの上下方
向高さｈ２は半径方向長さＩ！２よりも小に選ばれてお
り、Ｉ！２／ｈ２　　はたとえば２〜５程Ｌ１１２／ｈ
２＝２〜５）に選ばれる。さらに第２分級羽根４の外径
ｄ２は第１分級羽根３の外径ｄ１よりも大（ｄ２＞ａｌ
）　　であり、しかも円筒部１６の内径りのたとえば７
０〜９８％程度（ａ２／Ｄ−０，７〜０．９８　）に選
ばれる。

分級すべき粉粒体を含む気体は入口風管７内を上昇して
分級室１内に導入される。分級室１内において、入口風
管７から逆円錐部１７、さらに円筒部１６へと上昇する
につれて気体の流通面積が大となり、これによって気体
の上昇速度が低下する。そのため気体に含まれた粉体の
うち比較的大きな粗大粒子は重力によって排出シュート
８へと落下する。さらに円筒部１６において、上昇して
きた気体の流れの向きは、回転板２１の下面中心部に取
付けられた逆円錐状の変向部材２２と、回転板２１とに
よって分級室ｌの半径方向外方へと変向される。そのた
め気体に含まれた粉粒体のうち中程度の粗大粒子は慣性
力によって分級室１の半径方向外方へと移動し円筒部１
６に衝突して失速し、重力によって落下して排出シュー
ト８から排出される。

分級室１の上部に至った気体は、先ず第２分級羽根４に
よって接線方向の速度を与えられる。それとともに、出
口孔６ａが円筒部１６よりも小径であるために、分級室
１の上部には中心に向う強ｆｌＩＩＩ渦流が発生する。

そのため、気体中の粉粒体には、前記強制渦流・による
中心に向う力と遠心力とが与えられるとともに、第２羽
根部材４ａとの衝突による遠心力も作用する。したがっ
て気体中の粗大粒子は分級室１の半径方向外方へと移動
し１円筒部１６の内面および逆円錐部１７の内面に沿っ
て降下し、排出シュート８から排出される。また微細粒
子は、前記中心に向う力によって出口孔６ａへと移動す
る。

上述のごとく第２分級羽根４によって生じた内向きの強
制渦流は、第１分級羽根３の回転動作によってさらに増
強される。そのため、気体中の粉粒体には、前記増強さ
れた内向き強制渦流による中心に向う力と遠心力とが作
用するとともに、第２羽根部材４ａとの衝突による遠心
力とが作用する。この第２分級羽根３による中心に向う
力は、気流が天板２ａおよび回転板２１間を経て出口孔
６ａに向って流れるので、第２分級羽根４に比較して、
その方向性が明確であるとともにその大きさが大である
。また内向き強制渦流による遠心力は、第１羽根部材３
ａの半径方向に沿う長さ１１が小であるので、第１羽根
部材３ａの上下方向すなわち気流の方向と直角な方向に
沿ってほぼ均一である。したがって第１分級羽根３にお
いては、気体中の粉粒体は、明確な方向性を有しかつ比
較的大なる中心に向う力と、均等な遠心力とによって分
級作用を受ける。それによって粗大粒子は分級室ｌの半
径方向外方へと移動し、分級室１の内壁に沿って降下し
て排出シュート８から排出され、微細粒子は連結風管９
を経てサイクロン１０で捕集される。

このようにして気体中の粉粒体は、第２分級羽根４によ
る内向き強制渦流で１次分離された後、さらに第１分級
羽根による内向き強制渦流で２次分離される。したがっ
て高濃度の粉粒体の鋭い分級を達成することができる。

第４図は本発明の他の実施例の断面図であり、第１図〜
第３図の実施例に対応する部分には同一の参照符を付す
。第１図〜第３図の実施例では、第１羽根部材３ａおよ
び第２羽根部材４ａを回転板２１の上面に固定したが、
この実施例のように、第１羽根部材３ａを回転板２１の
上面に固定して第１分級羽根３を構成し、第２羽根部材
４ａを回転板２１の下面に固定して第２分級羽根４を構
成してもよい。

第５図は本発明の他の実施例の断面図であり、前述の各
実施例に対応する部分には同一の参照符を付す。この実
施例では、回転板２５の上面に第１羽根部材２３ａを固
定して第１分級羽根２３が構成される。また回転板２５
の下方に配置された回転板２６の上面に第２羽根部材２
４ａを固定して第２分級羽根２４が構成される。しかも
第１分級羽根２３の駆動軸２７内に第２分級羽根２４の
駆動軸２８が同心に挿通されており、したがって第１お
よび第２分級羽根２３．２４は同一の鉛直軸線まわりに
回転駆動される。

上述の各実施例で述べたように、第２分級羽根は第１分
級羽根と同一の高さ位置あるいは第１分級羽根よりも下
方位置に配設されればよい。

なお、第１羽根部材および第２羽根部材の取付け数量お
よび取付は位置は、回転動作のアンバランスが生じなけ
れば任意に選ばれる。

第６図は本発明の他の実施例の風力分級装置の縦断面図
である。この風力分級装置はいわゆるサイクロンエアセ
パレータであって、ケーシング３０は、鉛直軸線を有す
る外筒３１内に内筒３２を同心に配設して構成される。

内筒３２内には分級室３３が形成されており、この分級
室３３の上部には、分級すべき粉粒体の入口シュート３
４が同心に突入される。入口シュート３４内には駆動軸
３５が上下に延びて配設されており、この駆動軸３５は
モータ６２および減速機３６によって回転駆動される。

分級室３３内に突入した駆動軸３５の下端部には分散板
３７が同心に固定される。分散板３７と入口シュート３
４の下端部との間には、入口シュート３４の下端部間口
端に対応した孔３８を有する回転板３９が配設され、こ
の回転板３９は円周方向に間隔をあけて設けられた支持
板４０を介して分散板３７で支持される。

回転板３９の外周縁部には、第１図〜第３図の実施例と
同様にして、第１羽根部材４１ａおよび第２羽根部材４
２ａが固定されて、第１分級羽根４１および第２分級羽
根４２が構成される。

内筒３２の上部には複数の連結風管４３が、第１および
第２分級羽根４１．４２による渦流の旋回方向に沿って
接続されており、各連結風管４３はサイクロン４４にそ
れぞれ接続される。各サイクロン４４の出口はダクト４
５を介して送風機４６の入口に接続され、送風機４６の
出口は導入管４７を介して外筒３１に接続される。した
がって送風機４６によってサイクロン４４から誘引され
た気体たとえば空気は、ケーシング３０に導入されＸを
一シング３０からサイクロン４４へと導かれることにな
る。

なお内筒３２の途中には、バッフル４８が設けられてお
り、したがって外筒３１内に導入された空気はバッフル
４８によって旋回されながら分級室３３に導入される。

入口シュート３４から投入された粉粒体は分散板３７上
に落下し、分散板３７によって与えられる遠心力により
、分級室３３内を旋回しながら上昇する気流中に分散さ
れる。この際、粗大粒子は分離されてそのまま落下し、
排出口４９から排出される。一方気流中に含まれた粉粒
体は、第１および第２分級羽根４１．４２による分級作
用によってさらに分級され、微細粒子のみが、サイクロ
ン４４に導かれて捕集される。

この実施例によっても、第１図〜第３図の実施例と同様
に、高濃度の粉粒体の鋭い分級を達成することができる
。

第７図は本発明の他の実施例の風力分級装置の簡略化し
た縦断面図である。この風力分級装置はいわゆる竪型ミ
ル用セパレータであり、ケーシング５０内に粉砕機構を
備える。すなわち、ケーシング５０内の下部には、駆動
装置５１によって鉛直軸線まわりに回転駆動される粉砕
台５２が設けられており、この粉砕台５２の上面に当接
して従動する粉砕ローラ５３が設りられる。粉砕ローラ
５３は、円周方向に複数たとえば４個配設されており、
各粉砕ローラ５３は油圧シリンダ５４および支持アーム
５５によって粉砕台５２の上面に押付けられる。したが
って粉砕台５２上に投入された粉粒体は、粉砕台５２と
粉砕ローラ５３との間で押し潰されることによって粉砕
される。

ケーシング５０内における前記粉砕機構の上方には分級
室５６が形成されており、この分級室５６の上部には、
鉛直軸線まわりに回転駆動される回転部材５７が配置さ
れる。この回転部材５７には下方に向けて小径と成る逆
円錐状の支持面５８が形成されており、この支持面５８
に複数の第１羽根部材５９ａを固定することによって第
１分級羽根５９が構成される。第１羽根部材５９ａは、
上方に向うにつれて分級室５６の半径方向外方に傾斜し
ており、したがって第１分級羽根５９は全体としてかご
形に構成される。このようないわゆるかご形の分級羽根
は従来公知のものであり、前述の各実施例における第１
分級羽根と同様の機能を果す。

本発明に従えば、回転部材５７の下部には、複数の第２
羽根部材６０ａが固定され、それによつて第２分級羽根
６０が構成される。

粉砕台５２および粉砕ローラ５３を含む粉砕機構によっ
て粉砕された粉粒体は、ケーシング５０の下部から導入
された気流に同伴して分級室５６内を上昇する。その気
流中の粗大粒子は逆戻りして粉砕台５２上に落下して再
度粉砕作用を受ける。

また落下しなかった粗大粒子を含む気体は、第１および
第２分級羽根５９．６０による前述の各実施例と同様の
分級作用を受ける。そのため粗大粒子は分級室５６の半
径方向外方へ飛ばされて粉砕台５２上に落下し、微細粒
子のみが出口ダクト６１から導出される。したがって、
分級粒子径の範囲の狭い微細粒子のみを得ることができ
る。

上述のごとく本発明によれば、第２分級羽根による分級
作用の後に、第１分級羽根による分級作用を果すことに
より、分級粒子径の調整範囲が大となる。また分級室単
位断面積当りの処理量が大となり、したがって本件装置
の小型化が可能となる。さらに、分級精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦…［面図、第２図は第１
および第２分級羽根３，４付近の拡大断面図、第３図は
第２図の切断面線１１１−Ｉｌｌから見た断面図、第４
図は本発明の他の実施例の断面図蔦第５図は本発明の他
の実施例の断面図、第６図は本発明の他の実施例の風力
分級装置の縦断面図九第７図は本発明の他の実施例の風
力分級装置の簡略化した縦断面図である。 １．３３．５６・・・分級室、３，２３，４１．５９・
・・第１分級羽根、３ａ、２３ａ、４１ａ、５９ａ・・
・第１羽根部材、４　、２４　、４２　、６０　・・・
第２分級羽根、４ａ、２４ａ、４２ａ、６０ａ−第２羽
根部材 代理人　　　弁理士　西教圭一部 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉛直軸線を有する分級室内に分級すべき粉粒体を導入し
   、前記分級室の上部で前記鉛直軸線まわりに回転駆動さ
   れる分級羽根により粉粒体の分級作用を果すようにした
   風力分級装置において、前記分級室の上部には上下方向
   の高さが半径方向長さよりも大である複数の第１羽根部
   材が円周方向に間隔をあけて配設されて成る第１分級羽
   根が前記鉛直軸線まわりに回転自在に配置され、第１分
   級羽根と同一の高さ位置あるいは第１分級羽根よりも下
   方には、上下方向の高さが半径方向長さよりも小である
   複数の第２羽根部材が円周方向に間隔をあけて配設され
   て成り第１分級羽根よりも大なる外径を有する第２分級
   羽根が前記鉛直軸線まわりに回転自在に配置され、第１
   および第２分級羽根は同一方向に回転駆動されることを
   特徴とする風力分級装置。