WO2006006291A1

WO2006006291A1 - ジェットミル

Info

Publication number: WO2006006291A1
Application number: PCT/JP2005/007812
Authority: WO
Inventors: Kenzo Ito; Masahiro Yamamoto; Etsuo Yamamoto
Original assignee: Sunrex Kogyo Co., Ltd.; Suncemix Tokai Co., Ltd.; Ace Giken Co., Ltd.
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2006-01-19
Also published as: US20110049278A1; US8061636B2; US7850105B2; JP4922760B2; US20080048058A1; US8398007B2; EP1775024A1; US20120037736A1; JPWO2006006291A1

Abstract

　破砕室１２内に導入された砕料をその破砕室の内周壁に沿って配設された複数の気体噴射ノズル２０，２１からの気体噴射により微細化するジェットミルにおいて、破砕室１２内への気体噴射方向を可変調節可能に構成する、各ノズルの噴射方向を上記電動アクチェータにより同時に変位させる、水平な旋回流に垂直方向成分の流れを含む３次元方向の旋回流を生じさせる、または、第１の粉砕室の微粉体排出口と第２の粉砕室の微粉体導入口を通気導管で連通接続することにより、砕料の種類等により異なる粉砕条件を最適化して効率の良い粉砕を行わせる。

Description

明細書

シェットミル技術分野

[0001] 本発明は、破砕室内に導入された砕料を、その破砕室の内周壁に沿って配設された複数の噴射ノズルからの気体噴射により生成される旋回流によって微細化するジエツトミルに関する。

背景技術

[0002] ジエツトミルは砕室内に導入された砕料を高速ジエツトによる旋回流によって粉砕 · 微細化するものであって、たとえば農薬やトナー等のように熱に弱、粉体あるいはセラミック粉体の生成等、多種多様の微粉体生成に用いて有効である。

[0003] 図 17および図 18は従来のジェットミルの概略構成を示す。この場合、図 17は側面力見た断面構成を模式的に示し、図 18はその要部の横断面を模式的に示す。

[0004] 同図に示すジェットミル 10'は、破砕室 12を形成するハウジング 11に複数の気体噴射ノズル 20, 21が装着されている。各噴射ノズル 20, 21はそれぞれ、その噴射口が破砕室 12内の所定方向に向くように固定設置されている。

[0005] 同図に示す例では、複数の気体噴射ノズル 20, 21のうち、その 1つ（20)が破砕室 12内に砕料を供給する固気混合ェゼクタノズルを形成して、る。このェゼクタノズル (20)は、ホッパー状の砕料供給部 32から供給された砕料を駆動ノズル 31から噴射される高速気体流と共に破砕室 12内に噴射 ·導入する。

[0006] 気体噴射ノズル 20, 21および駆動ノズル 31にはそれぞれ、高圧作動気体供給装置 40から送気チューブ 41を介して高圧気体 (空気または適宜なガス）が送り込まれるようになっている。破砕室 12内に導入された砕料は、その破砕室 12の内周壁に沿つて配設された複数の気体噴射ノズル 20, 21からの気体噴射により生成される高速旋回流に巻き込まれて粉砕，微細化される。微細化された粉体は破砕室 12中央部の上方に位置する微粉体排出口 14から取り出される。

[0007] なお、この種のジェットミルは、たとえば特許文献 1などに開示されている。

特許文献 1 :特許第 3335312号 [0008] (従来の問題点）

上述した従来のジェットミルでは、次のような問題のあることが本発明者によってあきらかとされた。

すなわち、上述した従来のジェットミル 10'は、たとえば図 18に示すように、破砕室 1 2内で高速旋回流を生成するために、複数の気体噴射ノズル 20, 21がそれぞれ、その噴射口が破砕室 12内の所定方向に向くように装着 '固定されていた。この場合、各噴射ノズル 20, 21は上記高速旋回流を生成するのに最適とされる方向に気体を噴射すべく固定装着されてヽた。

[0009] しかし、本発明者が知得したところによると、各噴射ノズル 20, 21の気体噴射方向に関し、その最適方向は必ずしも一定ではなぐむしろ、砕料の種類等により非常に大幅かつ多様に変化することが判明した。

[0010] たとえば、硬度の高い砕料を粉砕 (微細化)する場合、従来においては、その砕料が破砕室 12の内壁面に接触することにより破砕室 12内壁面が削り取られる t 、う問題が生じていた。この問題を回避策として、従来は破砕室 12内の旋回流を遅くするしかな力つた。しかし、旋回流を遅くすると破砕効率が著しく低下するという問題が生じる。

[0011] ところが、本発明者が知得したところによれば、たとえば、各噴射ノズル 20, 21の気体噴射方向を変えることにより、砕料を破砕室 12の内壁面にほとんど接触させることなく高速の旋回流を生成することが可能になり、これにより、破砕室 12内壁面が削り取られることなぐ高い破碎効率が可能になることが判明した。

[0012] また、従来は、粉砕効率を高めるためには気体の噴射速度を高めることが唯一の方法であった。気体の噴射速度を高めるためには作動気体の圧力を高める必要がある。この高圧の作動気体を得るために、大量の電力を消費する大規模なコンプレッサ設備が必要であった。

[0013] ところが、本発明者が知得したところによれば、粉砕効率は必ずしも気体の噴射速度だけではなぐその噴射方向が非常に大きなパラメータ要素になることが判明した。したがって、その噴射方向を適切に設定することができれば、電力消費の少ない小規模なコンプレッサ設備でも、効率の良い粉砕を行わせることが可能になる。 [0014] しかし、その最適とされる噴射方向は一定ではなぐ砕料の種類や量等の条件により大幅に、あるいは微妙に異なる。これらの変動条件に迅速かつ適切に対応できること力効率の良い粉砕を行わせるための必要条件となる力上述した従来のジェットミルはその条件を必ずしも備えて、なかった。

[0015] (発明の目的）

本発明の第 1の目的は、砕料の種類等により異なる粉砕条件を最適化して効率の良い粉砕を行わせることを可能にしたジェットミルを提供することにある。

[0016] 本発明の第 2の目的は、旋回流によって駆動される砕料同士の衝突確率を高めて効率の良い粉砕を行わせることを可能にしたジェットミルを提供することにある。

[0017] 本発明の第 3の目的は、粉砕能力と、その粉砕により得られる粉体の粒度分布状態を良好にすることとを両立させるのに適したジェットミルを提供することにある。

[0018] 本発明の第 4の目的は、粉砕を行いながら、同時に分級も行えるようにして、後処理としての分級の必要性またはその処理負担を軽減または不要にすることが可能なジェットミルを提供することにある。

[0019] 本発明の第 5の目的は、コンプレッサ等の周辺設備の負担を軽減させながら高い粉砕能力を得ることが可能なジェットミルを提供することにある。

[0020] 本発明の第 6の目的は、砕料の種類等により異なる粉砕条件を最適化して効率の良い粉砕を行わせることが可能なジェットミルを提供することにある。

[0021] 上記以外の本発明の目的と特徴については、本明細書の記述および添付図面によりあきらかになるであろう。

発明の開示

[0022] 上記目的を達成するために、本発明は以下のような手段を開示する。

すなわち、本発明の第 1の主要な手段は、破砕室内に導入された砕料をその破砕室の内周壁に沿って配設された複数の気体噴射ノズルからの気体噴射により微細化するジェットミルにぉ、て、上記破砕室内への気体噴射方向を可変調節可能に構成したことを特徴とする。

[0023] 本発明の第 2の主要な手段は、上記手段 1にお、て、上記気体噴射ノズルを上記破碎室のハウジングに形成された貫通孔に径方向に遊動可能な状態で嵌挿させるとともに、その貫通孔内にて上記気体噴射ノズルを可動軸受けにより方向調節可能に軸支したことを特徴とする。

[0024] 本発明の第 3の主要な手段は、上記手段 2において、上記可動軸受けが球面軸受けであって、上記気体噴射ノズルを方向調節可能に軸支するとともに、上記貫通孔を塞ぐシール部を形成するようにしたことを特徴とする。

[0025] 本発明の第 4の主要な手段は、上記手段 3において、上記球面軸受けの摺動面に沿って凹溝が環状に形成されるとともに、この環状凹溝に加圧気体を導入させるようにしたことを特徴とする。

[0026] 本発明の第 5の主要な手段は、上記手段 1〜4のいずれかにおいて、上記気体噴射ノズルを前記破砕室のハウジング外に位置する部分にて位置調節可能に保持する可変保持手段を備えたことを特徴とする。

[0027] 本発明の第 6の主要な手段は、上記手段 1〜5のいずれかにおいて、上記複数の気体噴射ノズルのうち、少なくとも 1つの気体噴射ノズルが前記破砕室内に砕料を供給する固気混合ェゼクタノズルを形成してヽることを特徴とする。

[0028] 本発明の第 7の主要な手段は、水平円盤状の破砕室内に導入された砕料をその破砕室の内周壁に沿って円陣状に配設された複数の噴射ノズル力ゝらの気体噴射により生成される旋回流により微細化するジェットミルにおいて、複数の噴射ノズルをそれぞれの気体噴射方向が可動なように軸支する可動軸受けと、上記ノズル列の上方または下方に位置するとともに上記ノズルの軸方向に対して直交方向の揺動が可能に可動支持された環状可動部材と、この環状可動部材を揺動駆動する電動ァクチータと、各噴射ノズルの後端側をそれぞれ上記環状可動部材の同一円周位置に角変位可能に連結するリンクアームとを備え、各ノズルの噴射方向を上記電動ァクチェータにより同時に変位させるようにしたことを特徴とする。

[0029] 本発明の第 8の主要な手段は、上記手段 7の手段において、上記手段 1〜6のいずれかを備えたことを特徴とする。

[0030] 本発明の第 9の主要な手段は、上記手段 7または 8において、上記電動ァクチエータは上記環状可動部材に連結するリンクアームの 1つに連結し、この連結したリンクァームを介して上記環状可動部材を揺動駆動することを特徴とする。 [0031] 本発明の第 10の主要な手段は、上記手段 7〜9のいずれかにおいて、上記電動ァクチエータの駆動源ユニットとして回転減速機構を備えた電動モータを使用するとともに、上記環状可動部材を任意の変位位置に停止させる制御手段を備えたことを特徴とする。

[0032] 本発明の第 11の主要な手段は、上記手段 7〜9のいずれかにおいて、上記電動ァクチエータとして上記環状可動部材を高速振動させる振動駆動ユニットを用いたことを特徴とする。

[0033] 本発明の第 12の主要な手段は、水平円盤状の破砕室内に導入された砕料を、その破砕室の内周壁に沿って円陣状に配設された複数の噴射ノズル力ゝらの気体噴射により生成される旋回流により微細化するジェットミルにおいて、水平面に対して傾斜方向に気体を噴射する傾斜噴射ノズルを備えることにより、水平な旋回流に垂直方向成分の流れを含む 3次元方向の旋回流を生じさせるようにしたことを特徴とする。

[0034] 本発明の第 13の主要な手段は、上記手段 12の手段において、上記手段 1〜： L 1の V、ずれかを備えたことを特徴とする。

[0035] 本発明の第 14の主要な手段は、上記手段 12または 13において、上記破砕室内に水平方向の旋回流を生成させるように設置された水平噴射ノズルと、上記旋回流に垂直方向成分の流れを生じさせるように設置された傾斜噴射ノズルとを備えたことを特徴とする。

[0036] 本発明の第 15の主要な手段は、上記手段 12〜14のいずれかにおいて、水平噴射ノズルと傾斜噴射ノズルが垂直方向に配置されてなるノズル対が上記破砕室の内周壁に沿って円陣状に配設されていることを特徴とする。

[0037] 本発明の第 16の主要な手段は、上記手段 12〜15のいずれかにおいて、上記噴射ノズルの先端面を球面状に形成したことを特徴とする。

[0038] 本発明の第 17の主要な手段は、破砕室内に導入された砕料をその破砕室の内周壁に沿って配設された複数の気体噴射ノズルからの気体噴射により生成される旋回流により微細化するジェットミルにおいて、第 1と第 2の破砕室を有し、両粉砕室はそれぞれ上記旋回流による微細化を行うとともにその破砕室の中心上部に微粉体排出口を有し、第 1の粉砕室は外部から砕料を供給するための固気混合ェゼクタノズルが設置され、第 2の粉砕室はその破砕室の中心下部に微粉体導入口が形成され、第 1 の粉砕室の微粉体排出口と第 2の粉砕室の微粉体導入口は通気導管で連通接続されていることを特徴とする。

[0039] 本発明の第 18の主要な手段は、上記手段 17の手段において、上記手段 1〜16の

V、ずれかを備えたことを特徴とする。

[0040] 本発明の第 19の主要な手段は、上記手段 17または 18において、第 1の粉砕室の上方に第 2の粉砕室が同心状に配置されるとともに、第 1の粉砕室と第 2の粉砕室が前記通気導管により垂直方向に連結されていることを特徴とする。

[0041] 本発明の第 20の主要な手段は、上記手段 17〜19のいずれかにおいて、第 1の粉砕室の微粉体排出口と第 2の粉砕室の微粉体導入口との間に微粉体の逆流を抑制する整流部材が配設されてヽることを特徴とする。

[0042] 本発明の第 21の主要な手段は、上記手段 20において、上記整流部材は扁平円錐状の部材であって、前記微粉体導入口の中央部を選択的に塞ぐように設置されていることを特徴とする。

[0043] 本発明の第 22の主要な手段は、上記手段 21において、少なくとも 1の破砕室において、その破砕室内への気体噴射方向を可変調節可能に構成したことを特徴とする発明を実施するための最良の形態

[0044] (第 1の形態）

第 1の形態では、砕料の種類等により異なる粉砕条件を最適化して効率の良い粉砕を行わせることを可能にしたジェットミルを提供する。以下、この第 1の形態を、図示の実施例に基づいて説明する。

[0045] 図 1および図 2は本発明の第 1の形態をなすジェットミルの概略構成を示す。この場合、図 1は側面力見た断面構成を模式的に示し、図 2はその要部の横断面を模式的に示す。

[0046] 同図に示すジェットミル 10は、破砕室 12を形成するハウジング 11に複数の気体噴射ノズル 20, 21が装着されている。各噴射ノズル 20, 21はそれぞれ、その噴射口が破砕室 12内を向くように固定設置されている。 [0047] 同図に示す例では、複数の気体噴射ノズル 20, 21のうち、その 1つ（20)が破砕室 12内に砕料を供給する固気混合ェゼクタノズルを形成して、る。このェゼクタノズル (20)は、ホッパー状の砕料供給部 32から供給された砕料を駆動ノズル 31から噴射される高速気体流と共に破砕室 12内に噴射 ·導入する。

[0048] 気体噴射ノズル 20, 21および駆動ノズル 31にはそれぞれ、高圧作動気体供給装置 40から送気チューブ 41を介して高圧気体 (空気または適宜なガス）が送り込まれるようになっている。破砕室 12内に導入された砕料は、その破砕室 12の内周壁に沿つて配設された複数の気体噴射ノズル 20, 21からの気体噴射により生成される高速旋回流に巻き込まれて粉砕，微細化される。微細化された粉体は破砕室 12中央部の上方に位置する微粉体排出口 14から取り出される。

[0049] 上記気体噴射ノズル 20, 21はそれぞれ、図 3にその一部詳細を示すように、上記破砕室 12のハウジング 11に形成された貫通孔 13に径方向に遊動可能な状態で嵌挿させられている。これとともに、その気体噴射ノズル 20, 21を上記貫通孔 13内にて方向調節可能に軸支する可動軸受け 51が設けられている。これにより、上記破砕室 12内への気体噴射方向が可変調節可能に構成されて、る。

[0050] 上記可動軸受け 51には球面軸受けが使用されている。この球面軸受け（可動軸受け） 51は、図 3に示すように、環状でその外周面が球面状に形成された可動摺動子 5 11と、環状で上記可動摺動子 511の外周面に嵌合する球面形状を内周面に有する固定摺動子 512とを用いて構成されている。可動摺動子 511は噴射ノズル 20, 21の外周に装着されて!ヽる。固定摺動子 512は貫通孔 13の内側に装着されて!ヽる。

[0051] 上記可動軸受け 51により、気体噴射ノズル 20, 21は、上記貫通孔 13内にて、図 3 の（a) (b) (c)にそれぞれ示すような向きを自在にとることができるようになつている。つまり、上記気体噴射ノズル 20, 21が方向調節可能に軸支されている。

[0052] 球面軸受け力なる上記可動軸受け 51は、上記貫通孔 13を塞ぐシール部も形成している。これにより、破砕室 12内力もの気体の逆流あるいは漏洩が阻止されるようになっている。

[0053] さらに、上記可動軸受け 51は、図 4にその要部を拡大して示すように、上記可動摺動子 511の外周側球面部の中央に沿って凹溝 513が環状に形成されるとともに、この環状凹溝 513に加圧気体を導入させるための送気孔 514が固定摺動子 512側に形成されている。これにより、可動軸受け 51およびその近辺に砕粉が侵入あるいは付着するのを防ぐセルフクリーリング効果を得ている。

[0054] また、図 3に示すように、上記気体噴射ノズル 20, 21を破砕室 12のハウジング 11 外に位置する部分にて位置調節可能に保持する可変保持手段 52が設けられている

[0055] 図 5は上記可変保持手段 52の具体的な構成例を示す。同図に示す可変保持手段 52は、中央に透孔 532を有する固定部材 531、 U字状の切欠部 534を有する回動可能な可動部材 533、および固定ネジ (止めネジ） 535を用いて構成されている。

[0056] 図 5において、気体噴射ノズル 20, 21はボス 531の透孔 532を遊嵌通した状態で可動部材 533の切欠部 534に嵌着させられる。この状態にて、気体噴射ノズル 20, 2 1は、同図の（a)〜（d)に示すように、上記透孔 532の内側にて自在に位置を変えることができるとともに、固定ネジ 535による締結により任意の位置に固定することができる。

[0057] これにより、気体噴射ノズル 20, 21は、上記可動軸受け 51を支点にその方向を任意に可変調節することができるとともに、任意の調節位置に固定することができる。

[0058] 以上のように、上述したジェットミルは、破砕室 12内への気体噴射方向が可変調節可能に構成されていることにより、砕料の種類等により異なる粉砕条件を最適化して効率の良い粉砕を行わせることができるようになる。

[0059] 上述した第 1の形態は上述した以外にも種々の態様が可能である。たとえば、上気体噴射ノズル 20, 21は、適当な減速機構を有する電動モータによりその方向を可変調節させるようにしてちょい。

[0060] また、上記気体噴射ノズル 20, 21の可変調節は粉砕運転中に行わせるようにしてもよい。気体噴射ノズル 20, 21の可変調節は、ノズルごとにモータを配置してもよい力 S、共通のモータ力得られる回転運動を適当なリンク機構を介して気体噴射ノズル

20, 21の可変調節機構に分配させるようにしてもょ、。

[0061] 上述した第 1の形態は、第 1のジェットミルにて粉砕処理された砕料を第 2のジェットミルの破砕室に導入して粉砕処理する、カスケード処理方式に適用しても有効である [0062] この場合、第 1のジェットミルは、固気混合ェゼクタノズル（20)から破砕室 12内に導入された砕料を、その破砕室内の旋回流により破砕し微細化する。この第 1のジェットミルの微粉体排出口 14を第 2のジェットミルの破砕室に連結し、第 1のジェットミルで破砕処理された砕料を第 2のジェットミルの破砕室に導入して再度破砕処理させることにより、砕料を確実かつ高効率に粉砕処理することができる。

[0063] これにより、破砕処理された砕料に「とび」あるいは「とびこみ」と言われる粗粒の混入を防ぐことができるので、分級機等による面倒な分離処理を行わなくても、粒度を一定以下あるいは一定範囲に揃えた微細体 (微粉末)を得ることができる。

[0064] 上記カスケード処理において、気体噴射ノズルの噴射方向を可変調節することにより、破砕と分級の両機能を共に最適化させることが可能になる。

[0065] 上述した第 1の形態により、破砕室内に導入された砕料をその破砕室の内周壁に沿って配設された複数の気体噴射ノズルからの気体噴射により微細化するジェットミルにあって、砕料の種類等により異なる粉砕条件を最適化して効率の良ヽ粉砕を行わせることが可能になる。

[0066] (第 2の形態）

この第 2の形態は、第 1の形態による解決にほかに、次のような技術課題を解決する。

すなわち、この種のジェットミルでは、 1つの破砕室に複数（通常は 6個くらい）のノズルが装備される。一方、破砕効率を最適化するための条件は、砕料の種類、破砕室のサイズや粉砕規模などによって異なる。このため、それらの条件ごとに、気体噴射方向を最適化設定する必要があるが、最適条件を確定するまでには、複数のノズル 20, 21の噴射方向を個別に可変調整する手間が発生する。

[0067] 最適な条件が整うまでには膨大な試行作業が必要となり、その試行が長引くほど、工程時間、電力等の運転コスト、砕料の無駄などが増えることになつて、本来は効率化のための最適化作業が、試行も含めた全体では非効率な結果となってしまうことが判明した。少なくとも、期待するほどの効率ィ匕にはならないことが判明した。

[0068] そこで、本発明者は、各ノズル 20, 21にそれぞれ電動モータによるァクチエータを取り付け、この電動ァクチエータで各ノズル 20, 21の噴射方向を一斉に可変操作することを検討した。ところが、この場合は、多数の電動ァクチエータが必要になり、この多数の電動ァクチエータをノズル 20, 21の周囲に設置するためのスペース確保が困難であるという問題が生じる。結局、現実に実用可能な方式ではないことが判明した

[0069] さらに、本発明者は、ノズル 20, 21から気体を噴射させながら、そのノズル 20, 21 の噴射方向を変化させて旋回流の方向を脈動させると、砕料同士の衝突または接触の確率が高くなつて破砕効率の向上をはかれることも知得した。しかし、そのためには、各ノズル 20, 21を同時に揺動駆動しなければならない。

[0070] 第 2の形態は以上のような技術的問題を鑑みてなされたものであって、その目的は、砕料の種類等により異なる粉砕条件を最適化して効率の良い粉砕を行わせることを可能にしたジェットミルを提供することにある。

[0071] 以下、上記目的を達成する第 2の形態を図示の実施例に基づいて開示する。

図 6は、第 2の形態に係るジェットミルの概略構成を側断面図で示す。同図に示すジェットミル 10は、破砕室 12A, 12B内に導入された砕料をその破砕室 12A, 12B の内周壁に沿って配設された複数の噴射ノズル 20, 21からの気体噴射により生成される旋回流により微細化するものであって、第 1と第 2の 2つの破砕室 12A, 12Bを有する。

[0072] 第 1および第 2の破砕室 12A, 12Bはそれぞれ上記気体噴射による砕料の微細化を行うとともに、その破砕室 12A, 12Bの中心上部に微粉体排出口 14A, 14Bを有する。

[0073] 第 2の破砕室 12Bは第 1の破砕室 12Aの上方に同心状に配置されている。両破砕室 12 Aと 12Bは円筒パイプ状の通気導管 15により垂直方向に連結されて、る。第 1 の粉砕室 12Aのハウジング 11は垂直支柱 16上に設置され、第 2の粉砕室 12Bのハウジング 11は上記通気導管 15上に設置されて、る。

[0074] 第 1の破砕室 12Aには、外部から砕料を供給するための固気混合ェゼクタノズル 2 0が設置されている。第 2の破砕室 12Bは、その破砕室 12Bの中心下部に微粉体導入口 18が形成さている。第 1の破砕室 12Aの微粉体排出口 14Aは通気導管 15を介して第 2の破砕室 12Bの微粉体導入口 18に連通接続されている。

[0075] また、第 1の破砕室 12Aの微粉体排出口 14Aと第 2の破砕室 12Bの微粉体導入口 18との間には、微粉体の逆流を抑制する整流部材 172が配設されている。この整流部材 172は扁平円錐状の部材であって、微粉体導入口 18の中央部を選択的に塞ぐように設置されている。この整流部材 172はステ一部 173により所定位置に固定されている。整流部材 172と微粉体導入口 18の間には環状の通気路が形成されている。

[0076] 上記噴射ノズル 20, 21はそれぞれ、上記破砕室 12 (12A, 12B)のハウジング 11 に形成された貫通孔 13に径方向に遊動可能な状態で嵌挿させられている。これとともに、各噴射ノズル 20, 21はそれぞれその貫通孔 13内で可動軸受け 51により軸支されている。この可動軸受け 51は噴射ノズル 20, 21をその軸方向に対して直交方向に揺動が可能なように可動支持する。

[0077] 第 1の破砕室 12Aのノズル列（20, 21)の下方には、ノズル 20, 21の軸方向に対して直交方向の揺動が可能に可動支持された環状可動部材 61Aが配置されている。この環状可動部材 61 Aは中央に透孔を有する円盤状で、支柱 16に環状の自在軸受け 63を介して揺動自在に軸支されて、る。

[0078] この環状可動部材 61Aの同一円周位置に各ノズル 20, 21の後端側がそれぞれリンクアーム 64を介して連結されている。各リンクアーム 64は互いに同長に形成されて V、る。この各リンクアーム 64による連結は方向変位自在な連結部（フリージョンイト） 6 5, 66を介して行われて!/、る。このように、各ノス、ノレ 21, 20力それぞれ、ノス、ノレごとのリンクアーム 64を介して共通の環状可動部材 61Aに連結されることにより、各ノズル 21 , 20は互いに連動するようになっている。

[0079] 上記環状可動部材 61 Aは電動ァクチヱータ 62Aにより、ノズル 20, 21の軸方向に対して直交方向で円形ループ状に揺動駆動される。この場合、電動ァクチータ 62 Aには、駆動源ユニットとして回転減速機構および回転モード等の変換機構を備えた電動モータが使用されている。この電動ァクチエータ 62の駆動動作は制御部 71により制御される力その制御部 71は、環状可動部材 61を任意の変位位置に停止させる位置制御機能を備えている。この制御を行うため、電動ァクチータ 62には位置検出機能が備えられている。 [0080] 上記電動ァクチエータ 62Aは、この実施形態では、上記リンクアーム 64の 1つに連結し、この連結したリンクアーム 64を介して上記環状可動部材 61 Aを揺動駆動する。上記環状可動部材 61Aは各リンクアーム 64にそれぞれ同一ストロークの運動を伝動するように構成されている。これにより、各ノズル 20, 21は電動ァクチエータ 62Aにより、互いに同じ変位ストロークで一斉に円形ループ状に揺動駆動される。

[0081] なお、電動ァクチータ 62による揺動駆動は、要すれば、円形ループ以外の運動モード、たとえば線形の往復運動であってもよい。

[0082] 図 7は、ノズル 20, 21の噴射方向を可変駆動する機構部分を抽象化して示す。同図に示すように、各ノズル 20, 21は、上記環状可動部材 61A、電動ァクチヱータ 62 A、リンクアーム 64により、互いに連動状態で一斉に方向を可変駆動される。

[0083] 第 2の破砕室 12Bのノズル列（21)の下方にも、上記と同様に、ノズル 21の軸方向に対して直交方向の揺動が可能に可動支持された環状可動部材 61Bと、この環状可動部材 61Bを揺動駆動する電動ァクチエータ 62Bと、各噴射ノズル 20の後端側をそれぞれ上記環状可動部材 61Bの同一円周位置に角変位可能に連結するリンクァーム 64とを備えて、各ノズル 20の噴射方向を上記電動ァクチエータ 62Bにより同時に変位させるようにしてある。

[0084] 上記構成を備えたジェットミルは、各破砕室 12A, 12Bごとにそれぞれ、複数のノズル 20, 21の噴射方向を 1つの電動ァクチエータ 62A, 62Bで同時に可変調節することができる。これにより、各ノズル 20, 21の噴射方向を変化させながら最適な破砕条件を確定する作業を簡単かつ迅速に行わせることができる。

[0085] 上記構成により、最適な条件が整うまでの試行作業を短縮して、その試行作業に要する工程時間、電力等の運転コスト、砕料の無駄などをそれぞれ大幅に短縮および低減することが可能になる。この結果、少量の砕料を破砕する場合でも、砕料の無駄を少なくして効率の良、粉砕を行わせることができるようになる。

[0086] また、電動ァクチエータ 62A, 62Bはノズル 20, 21ごとではなぐ破砕室 12A, 12 Bごとに配置すればよいので、ノズル 20, 21周辺の過密を回避して機器の組立てを容易にし、また保守も行いやすくすることができる。また、要すれば、複数の破砕室 1 2A, 12Bの各ノズル 20, 21を同時に揺動く動作させることも可能である。これにより、砕料の種類等により異なる粉砕条件を迅速かつ簡単に最適化して、全体的に効率の良、粉砕を行わせることができる。

[0087] また、上記実施形態では、第 1の破砕室 12Aに供給された砕料がその第 1の破砕室 12A内の高速旋回流により粉砕処理される。この一次粉砕処理によって微細化された粉体は、その旋回流の中心上部力排出されて通気導管 15に導かれる。

[0088] 通気導管 15に導かれた粉体は、その一部が通気導管 15内を上昇し、整流部材 17 2の隙間を潜って第 2の破砕室 12B内に導入される。そして、その第 2の破砕室 12B 内にて再度、高速旋回流により破砕処理（二次粉砕処理)される。

[0089] 一方、通気導管 15に導かれた粉体の一部は、その通気導管 15内をいつたん上昇するも、第 2の破砕室 12B内に導入されるまでは至らず、第 1の破砕室 12Aに戻って、その第 1の破砕室 12A内にて再度、粉砕処理される。

[0090] このとき、比較的粒度が細カ、粉体あるいは十分に微粉化された粉体は、浮力により第 2の粉砕室 12B内に高確率で到達する一方、比較的粒度が粗い粉体、微粉ィ匕が不十分な粉体、大きな粒子は、重力により第 1の粉砕室 12A内に高確率で戻り、そこで再度破砕される。

[0091] つまり、第 1の粉砕室 12Aと第 2の粉砕室 12Bの間で粒度の振り分け (分級）が行われる。この結果、第 2の粉砕室 12Bの微粉体排出口 14Bからは、均一な粒度分布を有する微粉体だけが取り出されるようになる。

[0092] このように、上述した実施形態のジェットミル 10では、粉砕能力と、その粉砕により得られる粉体の粒度分布状態を良好にすることを両立させることができる。また、粉砕を行いながら、同時に分級も行って、後処理としての分級の必要性またはその処理負担を軽減または不要にすることができる。

[0093] また、破砕処理された砕料に「とび」あるいは「とびこみ」と言われる粗粒の混入を防ぐこともできる。したがって、分級機等による面倒な分離処理を行わなくても、粒度を一定以下あるいは一定範囲に揃えた微細体 (微粉末)を高効率に得ることができる。

[0094] 分級の条件設定等は、通気導管 15の流路径と長さなどにより高い自由度で設定することができる。上記整流部材 172は、粗い粒子が第 2の粉砕室 12B内に飛び込む確率を大幅に低減させるのに非常に有効である力この整流部材 172も、その形状、たとえば微粉体導入口 18との間に形成する環状の通気路の幅等によっても、上記分級の条件を設定することができる。

[0095] この場合、粒度の振り分けすなわち分級を良好に行わせるためには、上述したように、第 1の粉砕室 12Aの上方に第 2の粉砕室 12Bが同心状に配置されるとともに、第 1の粉砕室 12Aと第 2の粉砕室 12Bが通気導管 15により垂直方向に連結されて、る構成がとくに適している。

[0096] 一方、上記電動ァクチヱータ 62A, 62Bは、ノズル 20, 21の噴射方向を最適化設定した後の定常運転状態にて、所定の揺動ストローク範囲で定常的に運転させてもよい。この場合、破砕室 12A, 12B内の水平旋回流の方向に変化を与えて砕料の衝突および Zまたは接触の確率を高めることにより、破砕効率の向上をは力ることができる。

[0097] この第 2の形態は、第 1の形態と併用することで相乗的効果を期待できる。また、この第 2の形態は、上述した以外にも種々の態様が可能である。

たとえば、上記電動ァクチエータ 62A, 62Bは、ノズル 20, 21ごとに設けられたリンクアーム 64とは別の専用のリンクアームを介して上記環状可動部材 61A, 61Bに連結するようにしてもよい。あるいは、上記電動ァクチエータ 62A, 62Bを上記環状可動部材 61A, 61Bに直接連結させてもよい。

[0098] また、上記電動ァクチヱータ 62A, 62Bとして、上記環状可動部材 61A, 62Bを高速振動させる振動駆動ユニットを用いれば、旋回流の方向に高速の脈動を与えて、砕料の衝突および Zまたは接触の確率を高めることができ、これによつて破砕効率の向上をはかることができる。

[0099] 上述した実施形態では、第 1と第 2の 2つの粉砕室 12A, 12Bを連結させたが、本発明は単一の破砕室を用いる構成または 3以上の粉砕室を連結させる構成にも有効である。

[0100] 上記第 2の形態により、砕料の種類等により異なる粉砕条件を最適化して効率の良い粉砕を行わせることを可能にしたジェットミルを提供することができる。

[0101] (第 3の形態）

この第 3の形態は、第 1または第 2の形態による解決にほかに、次のような技術課題を解決する。

すなわち、従来のジェットミル 10'では、破砕室 12内で高速の水平旋回流を生成するために、複数の噴射ノズル 20, 21はそれぞれの噴射方向が同一水平面の同一方向を向くように設置されて！、た。

[0102] 破砕室 12内に導入された砕料は、上記のように設置されたノズル 20, 21によって生成される水平旋回流により破砕されて微粉化されるが、その破砕を効率的に行わせるためには、気体の噴射速度を十分に高める必要があった。気体の噴射速度を高めるためには作動気体の圧力を高める必要がある。この高圧の作動気体を得るために、大量の電力を消費する大規模なコンプレッサ設備が必要であった。

[0103] 一方、本発明者らが知得したところによれば、砕料の破砕には、上記旋回流によつて運ばれる砕料同士の衝突が大きな要因となることが判明した。すなわち、気体の噴射速度を高めても、砕料がそれによつて生成される高速の旋回流に乗って運ばれるだけでは、砕料の破砕が発生する確率は低い。砕料の破砕を効率的に行わせるためには、高速で旋回駆動される砕料同士が衝突する確率を高める必要がある。

[0104] しかし、上述した従来のジェットミル 10'では、破砕室 12内に導入された砕料が高速の水平旋回流に乗って互いに同一方向かつ同一速度で運ばれるため、破砕を生じさせるような衝突の発生確率が低ぐ気体の噴射速度を高めても破砕効率はそれほど向上しなかった。

[0105] 第 3の形態は、以上のような技術的問題を解決するものであり、次のようなことを主な目的としている。

すなわち、旋回流によって駆動される砕料同士の衝突確率を高めて効率の良い粉砕を行わせることを可能にしたジェットミルを提供する。

[0106] 以下、上記目的を達成する第 3の形態を、図示の実施例に基づいて説明する。

図 8は本発明の第 3の形態をなすジェットミルの要部断面図である。まず、同図に示すジェットミル 10は、水平円盤状の破砕室 12内に導入された砕料を、その破砕室 12 の内周壁に沿って円陣状に配設された複数の噴射ノズル 20〜22からの気体噴射により生成される旋回流により微細化する。

[0107] 破砕室 12を形成するハウジング 11には複数の気体噴射ノズル 20〜22が装着されている。噴射ノズルと 20〜22は、その設置角度により第 1と第 2の 2種類に分けられる。第 1のノズル 20, 21は、破砕室 12内に水平方向の旋回流を生成させるように水平設置された水平噴射ノズル 20, 21を形成する。第 2のノズル 22は、上記旋回流に垂直方向成分の流れを生じさせるように傾斜設置された傾斜噴射ノズル 22を形成する

[0108] 水平噴射ノズル 20, 21と傾斜噴射ノズル 22は垂直方向に重なって配置されている。つまり、水平噴射ノズル 20, 21と傾斜噴射ノズル 22の 2本が対をなし、このノズル対が上記破砕室 12の内周壁に沿って円陣状に配設されている。

[0109] 複数の気体噴射ノズル 20〜22のうち、その 1つ（20)は破砕室 12内に砕料を供給する固気混合ェゼクタノズルを形成している。このェゼクタノズル（20)は、ホッパー状の砕料供給部 32から供給された砕料を駆動ノズル 31から噴射される高速気体流と共に破砕室 12内に噴射'導入する。

[0110] 気体噴射ノズル 20〜22および駆動ノズル 31にはそれぞれ、高圧作動気体供給装置 40から送気チューブ 41を介して高圧気体 (空気または適宜なガス）が送り込まれるようになっている。

[0111] 破砕室 12内に導入された砕料は、その破砕室 12の内周壁に沿って配設された複数の気体噴射ノズル 20〜22からの気体噴射により生成される高速旋回流に巻き込まれて粉砕 ·微細化される。微細化された粉体は破砕室 12中央部の上方に位置する微粉体排出口 14カゝら取り出される。

[0112] 破砕室 12の中央下部は、水平な旋回流を誘導するための円錐コア部 171が設けられてヽる。この破砕室 12を形成するハウシング 11は適宜に分割形成 (図示省略）されて!/、る。このハウジング 11は垂直支柱 16上に安定に設置されて!、る。

[0113] 上述したジェットミル 10では、水平噴射ノズル 20, 21によって破砕室 12内に水平方向の旋回流が生成されるとともに、傾斜噴射ノズル 20, 21によって上記旋回流に垂直方向成分の流れが生じさせられる。これにより、破砕室 12内に導入されて旋回駆動される粒状砕料の運動方向が多様ィ匕し、これにより、砕料同士の衝突による破砕の発生確率を高めて破砕効率を大幅に向上させることができる。

[0114] また、上述したジェットミル 10では、水平噴射ノズル 20, 21と傾斜噴射ノズル 22力 S 垂直方向に配置されてなるノズル対が上記破砕室 12の内周壁に沿って円陣状に配設されている力これにより、 2つの気体流が互いにらせん状に絡み合いながら旋回する二重の旋回流が形成されるようになって、砕料同士の衝突'破砕の確率をさら〖こ高めることができる。

[0115] 上記気体噴射ノズル 20, 21はそれぞれ、上記粉砕室 12のハウジング 11に形成された貫通孔 13に径方向に遊動可能な状態で嵌挿させられている。これとともに、その気体噴射ノズル 20, 21を上記貫通孔 13内にて方向調節可能に軸支する可動軸受け 51が設けられている。これにより、上記粉砕室 12内への気体噴射方向が可変調節可能に構成されている。なお、可動軸受け 51には前述した球面軸受けが使用されている。

[0116] 図 9は、第 3の形態のさらに好ましい実施形態を示す要部断面図である。同図に示すジエツトミル 10は、複数の噴射ノズル 20〜 22をそれぞれの気体噴射方向が可動なように軸支する可動軸受け 51と、上記ノズル列（20〜22)の上方および下方に位置するとともに上記ノズル 20〜22の軸方向に対して直交方向の揺動が可能に可動支持された環状可動部材 61と、この環状可動部材 61を揺動駆動する電動ァクチェータ 62と、各噴射ノズル 20〜22の後端側をそれぞれ上記環状可動部材 61の同一円周位置に角変位可能に連結するリンクアーム 64とを備え、各ノズル 20〜22の噴射方向を上記電動ァクチエータ 62により同時に変位させるように構成されて！、る。

[0117] この場合、ノズル 20〜22は、上側の水平噴射ノズル 20, 21のグループと下側の傾斜噴射ノズル 22のグループに分けて揺動駆動される。すなわち、上側の水平噴射ノズル 20, 21は、ハウジング 11の上側に配置された環状可動部材 61、電動ァクチェータ 62、リンクアーム 64により円形ループ状に揺動駆動される。下側の傾斜噴射ノズル 22は、ハウジング 11の上側に配置された環状可動部材 61、電動ァクチヱータ 62 、リンクアーム 64により円形ループ状に揺動駆動される。

[0118] リンクアーム 64による連結は方向変位自在な連結部（フリージョンイト） 65, 66を介して行われている。各ノズル 21, 20がそれぞれ、ノズルごとのリンクアーム 64を介して共通の環状可動部材 61に連結されることにより、各ノズル 21, 20は互いに連動するようになっている。環状可動部材 61は中央に透孔を有する円盤状で、支柱 16または排出管に環状の自在軸受け 63を介して揺動自在に軸支されて、る。

[0119] 電動ァクチヱータ 62には、駆動源ユニットとして回転減速機構および回転モード等の変構を備えた電動モータが使用されている。この電動ァクチヱータ 62の駆動動作は制御部 71により制御される力その制御部 71は、環状可動部材 61を任意の変位位置に停止させる位置制御機能を備えている。この制御を行うため、電動ァクチエータ 62には位置検出機能が備えられている。

[0120] 電動ァクチエータ 62は、この実施形態では、リンクアーム 64の 1つに連結し、この連結したリンクアーム 64を介して上記環状可動部材 61を揺動駆動する。環状可動部材 61は各リンクアーム 64にそれぞれ同一ストロークの運動を伝動するように構成されている。これにより、各ノズル 20, 21は電動ァクチエータ 62により、互いに同じ変位ストロークで一斉に揺動駆動される。

なお、電動ァクチータ 62による揺動駆動は、要すれば、円形ループ以外の運動モード、たとえば線形の往復運動であってもよい。

また、図 9に示す実施形態では、上述したように、複数のノズル 20〜22が上側の水平噴射ノズル 20, 21のグループと下側の傾斜噴射ノズル 22のグループに分けて摇動駆動されるようになっている。このような場合、上側の水平噴射ノズル 20, 21の摇動駆動方向と下側の傾斜噴射ノズル 22の揺動駆動方向を個別に選択することにより、高速旋回流のモードを一層多様に設定することができる。

すなわち、図 9中に矢印で示すように、一方のグループの噴射ノズル 20, 21を右回転方向に揺動させる場合、他方のグループの噴射ノズル 22をその反対の左回転方向に揺動させることにより、破砕室 12内での砕料の衝突および Zまたは接触の確率をさらに高めるような高速旋回流を形成することができるようになり、これによつて破砕効率のさらに大幅な向上をは力ることができる。

図 9に示す例では、ノズルの揺動方向を上側の水平噴射ノズル 20, 21のグループと下側の傾斜噴射ノズル 22のグループに分けて設定して、るが、上側の水平噴射ノズル 20, 21の間、あるいは下側の傾斜噴射ノズル 22の間で異ならせるようにしても、同様の効果を期待できる。この場合、その揺動駆動を行うリンク機構のリンク組み合わせを変更すればよい。 [0121] 図 10は、複数のノズル 22の噴射方向を可変駆動する機構部分を抽象化して示す。同図に示すように、各ノズル 22は、環状可動部材 61、電動ァクチエータ 62、リンクアーム 64により、互いに連動状態で一斉に方向を可変駆動される。ここでは図示を省略するが、ノズル 21, 22についても同様に、環状可動部材 61、電動ァクチヱータ 62、リンクアーム 64により、互いに連動状態で一斉に方向を可変駆動される。

[0122] 上記のノズル駆動機構を備えたジェットミルは、複数のノズル 22 (または 20, 21)の噴射方向を 1つの電動ァクチエータ 62で同時に可変調節することができるので、各ノズル 22 (または 20, 21)の噴射方向を変化させながら、最適な破砕条件が得られる噴射角度を確定するための作業を簡単かつ迅速に行わせることができる。

[0123] これにより、ノズルの噴射角度について、最適な条件が整うまでの試行作業を短縮し、その試行作業に要する工程時間、電力等の運転コスト、砕料の無駄などをそれぞれ大幅に短縮および低減することが可能になる。この結果、少量の砕料を破砕する場合でも、砕料の無駄を少なくして効率の良、粉砕を行わせることができるようになる

[0124] また、電動ァクチエータ 62は個々のノズル 20, 21に対してではなぐ複数のノズル 22 (または 20, 21)に対して 1つ配置すればよいので、ノズル 20〜22周辺の過密を回避して機器の組立てを容易にし、また保守も行いやすくすることができる。さらに、要すれば、水平と傾斜間両ノズル 20〜22を同時に揺動くどうさせることも可能である

[0125] この第 3の形態は上述した以外にも種々の態様が可能である。たとえば、傾斜噴射ノズル 22は水平噴射ノズル 20, 21の上方に配置してもよい。ェゼクタノズルは傾斜噴射ノズルまたは水平と傾斜の両噴射ノズルで構成してもよい。

[0126] また、要すれば、傾斜噴射ノズル 22は、水平噴射ノズル 20, 21の上方と下方にそれぞれ配置してもよい。つまり、傾斜噴射ノズル 22と水平噴射ノズル 20, 21の上下位置関係を混在させてもよい。さらに、 3次元方向の旋回流は、上方と下方にそれぞれ傾斜した 2種類の傾斜噴射ノズルによって生じさせるようにしてもよい。

[0127] 上記電動ァクチエータは、第 1または第 2の形態と同様、たとえば超音波振動子などの振動駆動ユニットを用いてもよい。この場合、ノズル力ゝらの噴射気体を脈動させることにより砕料同士の衝突確率を高めるという効果を期待できる。

[0128] (第 4の形態）

この第 4の形態は、第 2の形態と第 3の形態の両特徴を備えたものであって、第 1〜第 3の形態による解決にほかに、次のような技術課題を解決する。

すなわち、従来のジェットミル 10'では、粉砕能力を高めようとすると、粉砕'微細化された粉体の粒度分布状態が不整 (不揃、）になると!、つた問題を生じることも判明した。すなわち、図 16の (a)に示すように、噴射圧力を上げて破砕能力を高めようとすると、粉体の粒度分布が曲線 Aの単一状態力曲線 Bのスプリット状態に変化し、粒度が大きく異なる 2種類の粉体 (微粒と粗粒)が混じってしまうようになることが判明した。

[0129] たとえば、農薬やトナー、あるいはセラミック粉体においては、その粉体の粒度はできるだけ揃っていることが望まれる力上述した従来のジェットミルでは、粉砕能力と、その粉砕により得られる粉体の粒度分布状態を良好にすることを両立させることが困難であり、粉砕能力を高めようとすると、粒度分布状態が不揃いになってしまうという問題があった。

[0130] このため、従来のジェットミルでは、そのジェットミルによる粉砕工程の後処理として、そのジェットミルで粉砕した粉体力所望の粒度範囲の粉体だけを選り分ける分級が不可欠であった。

[0131] 第 4の形態は、以上のような技術的問題を解決するものであり、次のようなことを主な目的としている。

すなわち、粉砕能力と、その粉砕により得られる粉体の粒度分布状態を良好にすることとを両立させるのに適したジェットミルを提供する。

[0132] 粉砕を行いながら、同時に分級も行えるようにして、後処理としての分級の必要性またはその処理負担を軽減または不要にすることが可能なジェットミルを提供する。

[0133] コンプレッサ等の周辺設備の負担を軽減させながら高い粉砕能力を得ることが可能なジェットミルを提供する。

[0134] 砕料の種類等により異なる粉砕条件を最適化して効率の良い粉砕を行わせることが可能なジェットミルを提供する。 [0135] 以下、上記目的を達成する第 4の形態を、図示の実施例に基づいて説明する。図 11は、本発明の第 4の形態をなすジェットミル 10の要部断面図である。同図に示すジェットミル 10は、第 2の形態と同様、第 1と第 2の破砕室 12A, 12Bを有し、両破砕室 12A, 12Bはそれぞれ旋回流による微細化を行うとともにその破砕室 12A, 12 Bの中心上部に微粉体排出口 14A, 14Bを有し、第 1の破砕室 12Aは外部から砕料を供給するための固気混合ェゼクタノズル 20が設置され、第 2の破砕室 12Bはその破砕室 12Bの中心下部に微粉体導入口 18が形成され、第 1の破砕室 12Aの微粉体排出口 14と第 2の破砕室 12Bの微粉体導入口 18は通気導管 15で連通接続されている。

[0136] 第 1の破砕室 12Aの上方に第 2の破砕室 12Bが同心状に配置されるとともに、第 1 の破砕室 12Aと第 2の破砕室 12Bが上記通気導管 15により垂直方向に連結されている。第 1の粉砕室 12Aのハウジング 11は垂直支柱 16上に設置され、第 2の粉砕室 12Bのハウジング 11は上記通気導管 15上に設置されて、る。

[0137] 第 1の破砕室 12Aの微粉体排出口 14Aと第 2の破砕室 12Bの微粉体導入口 18との間には、微粉体の逆流を抑制する整流部材 172が配設されている。この整流部材 172は扁平円錐状の部材であって、図示の実施形態では、微粉体導入口 18の中央部を選択的に塞ぐように設置されて!ヽる。

[0138] 上記実施形態では、第 1の破砕室 12Aに供給された砕料がその第 1の破砕室 12A 内の高速旋回流により粉砕処理される。この一次粉砕処理によって微細化された粉体は、その旋回流の中心上部力も排出されて通気導管 15に導かれる。

[0139] 通気導管 15に導かれた粉体は、その一部が通気導管 15内を上昇し、整流部材 17 2の隙間を潜って第 2の破砕室 12B内に導入される。そして、その第 2の破砕室 12B 内にて再度、高速旋回流により破砕処理（二次粉砕処理)される。

[0140] 一方、通気導管 15に導かれた粉体の一部は、その通気導管 15内をいつたん上昇するも、第 2の破砕室 12B内に導入されるまでは至らず、第 1の破砕室 12Aに戻って、その第 1の破砕室 12A内にて再度、粉砕処理される。

[0141] このとき、比較的粒度が細かい粉体あるいは十分に微粉ィ匕された粉体は、浮力により第 2の粉砕室 12B内に高確率で到達する一方、比較的粒度が粗い粉体、微粉ィ匕が不十分な粉体、大きな粒子は、重力により第 1の粉砕室 12A内に高確率で戻り、そこで再度破砕される。

[0142] つまり、第 1の粉砕室 12Aと第 2の粉砕室 12Bの間で粒度の振り分け (分級）が行われる。この結果、第 2の粉砕室 12Bの微粉体排出口 14Bからは、図 16の（b)に示すように、均一な粒度分布を有する微粉体だけが取り出されるようになる。

[0143] このように、上述した実施形態のジェットミル 10では、粉砕能力と、その粉砕により得られる粉体の粒度分布状態を良好にすることを両立させることができる。また、粉砕を行いながら、同時に分級も行って、後処理としての分級の必要性またはその処理負担を軽減または不要にすることができる。

[0144] また、破砕処理された砕料に「とび」あるいは「とびこみ」と言われる粗粒の混入を防ぐこともできる。したがって、分級機等による面倒な分離処理を行わなくても、粒度を一定以下あるいは一定範囲に揃えた微細体 (微粉末)を高効率に得ることができる。

[0145] 分級の条件設定等は、通気導管 15の流路径と長さなどにより高い自由度で設定することができる。上記整流部材 172は、粗い粒子が第 2の粉砕室 12B内に飛び込む確率を大幅に低減させるのに非常に有効である力この整流部材 172も、その形状、たとえば微粉体導入口 18との間に形成する環状の通気路の幅等によっても、上記分級の条件を設定することができる。

[0146] この場合、粒度の振り分けすなわち分級を良好に行わせるためには、上述したように、第 1の粉砕室 12Aの上方に第 2の粉砕室 12Bが同心状に配置されるとともに、第 1の粉砕室 12Aと第 2の粉砕室 12Bが通気導管 15により垂直方向に連結されて、る構成がとくに適している。

[0147] 図 12は、ノズル 21, 22の先端部分の好ましい実施形態を示す。ノズル 21, 22の噴射方向を可変とした場合、そのノズル 21, 22の先端面 211は、同図に示すように、球面状 (あるいは砲弾状）に形成するとよい。こまた、同図に示すように、そのノズル 21, 22の先端部は粉砕室 12の内周壁面力も若干後退するように形成するとよい。このノズル 21, 22の構成は、第 1および第 2の形態に有効に適用できる。

[0148] 同図に示すように、ノズル 21, 22は、破砕室 12のハウジング 11に形成された貫通孔 13に径方向に遊動可能な状態で嵌挿されるとともに、その貫通孔 13とノズル 21, 22の間に介挿する可動軸受け 51により、方向可変に軸支されている。

[0149] 可動軸受け 51は、環状でその外周面が球面状に形成された可動摺動子 511と、環状で上記可動摺動子 511の外周面に嵌合する球面形状を内周面に有する固定摺動子 512とを用いて構成されている。可動摺動子 511は噴射ノズル 20, 21の外周に装着されて!、る。固定摺動子 512は貫通孔 13の内側に装着されて!、る。

[0150] また、同図において、 515はシール用の Oリング、 516はその Oリング 515を定位置に拘束する環状係止部をそれぞれ示す。また、 131は外套管であって、の外套管 13 1の内側にてノズル 21, 22が方向可変に軸支されている。同図は、ノズル 21, 22の可動軸支構造を示す力 S、ェゼクタノズル 20も同様に可動軸支されている。

[0151] 図 13は、図 8または図 9に示した破砕室 12を水平噴射ノズル 20, 21の上方で水平方向に破断した横断面図を示す。また、図 14は破砕室 12を傾斜噴射ノズル 22の上方で水平方向に破断した横断面図を示す。同図に示すように、破砕室 12を形成するハウジング 11にはそれぞれ、複数の水平噴射ノズル 20, 21および傾斜噴射ノズル 2 2が装着されている。

[0152] 各噴射ノズル 20〜22はそれぞれ、その噴射口が破砕室 12内の所定方向を向くように設置されている。また、水平噴射ノズル 20, 21と傾斜噴射ノズル 22は垂直方向に重なって配置され、水平と傾斜のノズル対が破砕室 12の内周壁に沿って円陣状に配設されている。

[0153] 上記のようなノズル配置により、砕料同士の衝突による破砕の発生確率を高めるに一層有効な 3次元方向の旋回流を生成させることができる。

[0154] 図 15は、図 11に示した第 2の破砕室 12Bを水平方向に破断した横断面図を示す。

同図に示すように、第 1の破砕室 12Aの微粉体排出口 14Aと第 2の破砕室 12Bの微粉体導入口 18との間には、微粉体の逆流を抑制する整流部材 172が配設されている。この整流部材 172は扁平円錐状の部材であって、微粉体導入口 18の中央部を選択的に塞ぐように設置されている。この整流部材 172はステ一部 173により所定位置に固定されている。整流部材 172と微粉体導入口 18の間には環状の通気路が形成されている。

[0155] この第 4の形態も上述した以外にも種々の態様が可能である。たとえば、傾斜噴射ノズル 22は水平噴射ノズル 20, 21の上方に配置してもよい。ェゼクタノズルは傾斜噴射ノズルまたは水平と傾斜の両噴射ノズルで構成してもよい。

[0156] また、要すれば、傾斜噴射ノズル 22は、水平噴射ノズル 20, 21の上方と下方にそれぞれ配置してもよい。さらに、 3次元方向の旋回流は、上方と下方にそれぞれ傾斜した 2種類の傾斜噴射ノズルによって生じさせるようにしてもょ、。

[0157] 上記電動ァクチエータは、第 1または第 2の形態と同様、たとえば超音波振動子などの振動駆動ユニットを用いてもよい。この場合、ノズル力ゝらの噴射気体を脈動させることにより砕料同士の衝突確率を高めるという効果を期待できる。

[0158] 上記通気導管 15は直管であつたが、たとえば、粉砕の条件によっては、らせん状の通気導管 15が有効な場合もある。同様に、第 1の粉砕室 12Aと第 2の粉砕室 12B の位置関係は、垂直方向以外に、たとえば斜め方向や水平方向の場合もあり得る。

[0159] 上述した実施形態では、第 1と第 2の 2つの粉砕室 12A, 12Bを連結させたが、本発明は 3以上の粉砕室を連結させる構成にも有効である。

[0160] 上記第 4の形態により、水平円盤状の破砕室内に導入された砕料を、その破砕室の内周壁に沿って円陣状に配設された複数の噴射ノズル力ゝらの気体噴射により生成される旋回流により微細化するジェットミルにあって、旋回流によって駆動される砕料同士の衝突確率を高めて効率の良い粉砕を行わせることが可能になる。

[0161] また、粉砕能力と、その粉砕により得られる粉体の粒度分布状態を良好にすることとを両立させるのに適したジェットミルを提供できる。

[0162] 粉砕を行いながら、同時に分級も行えるようにして、後処理としての分級の必要性またはその処理負担を軽減または不要にすることが可能なジェットミルを提供できる。

[0163] コンプレッサ等の周辺設備の負担を軽減させながら高い粉砕能力を得ることが可能なジェットミルを提供できる。

[0164] 砕料の種類等により異なる粉砕条件を最適化して効率の良い粉砕を行わせることが可能なジェットミルを提供できる。

[0165] 上述した効果は、第 2の手段でも達成可能であるが、第 4の手段では、その第 2の手段による効果に加えて、旋回流によって駆動される砕料同士の衝突確率をさらに粉砕の効率を大幅に向上させることができるという効果を有する。産業上の利用可能性

[0166] 本発明によれば、砕料の種類等により異なる粉砕条件を最適化して効率の良い粉砕を行わせることを可能にしたジェットミルを提供することができる。

[0167] 具体的には、旋回流によって駆動される砕料同士の衝突確率を高めて効率の良い粉砕を行わせることを可能にしたジェットミルを提供することができる。

[0168] また、粉砕能力と、その粉砕により得られる粉体の粒度分布状態を良好にすることとを両立させるのに適したジェットミルを提供することができる。

[0169] さらに、粉砕を行いながら、同時に分級も行えるようにして、後処理としての分級の必要性またはその処理負担を軽減または不要にすることが可能なジェットミルを提供することができる。

[0170] コンプレッサ等の周辺設備の負担を軽減させながら高い粉砕能力を得ることが可能なジェットミルを提供することができる。

[0171] 砕料の種類等により異なる粉砕条件を最適化して効率の良い粉砕を行わせることが可能なジェットミルを提供することができる。

図面の簡単な説明

[0172] [図 1]本発明の第 1の形態に係るジェットミルの要部を模式的に示す側断面図である

[図 2]上記第 1の形態に係るジェットミルの要部を模式的に示す横断面図である。

[図 3]上記第 1の形態に係り、気体噴射ノズルの装着状態を示す要部断面図である。

[図 4]上記第 1の形態に係り、気体噴射ノズルの可動軸受け部分を示す要部断面図である。

[図 5]上記第 1の形態に係り、気体噴射ノズルを位置調節可能に保持する可変保持手段の要部を示す正面図である。

[図 6]本発明の第 2の形態に係るジェットミルの要部における実施形態を示す一部省略側断面図である。

[図 7]上記第 2の形態に係り、ノズルの噴射方向を可変駆動する機構部分を抽象化して示す図である。

[図 8]本発明の第 3の形態に係るジェットミルの要部における実施形態を示す省略側断面図である。

圆 9]上記第 3の形態に係り、ジェットミルの要部に関する別の実施形態を示す省略側断面図である。

圆 10]上記第 3の形態に係り、ノズルの噴射方向を可変駆動する機構部分を抽象化して示す図である。

圆 11]本発明の第 4の形態に係るジェットミルの要部における実施形態を示す省略側断面図である。

圆 12]上記第 4の形態に係り、ノズル先端部分の好ましい実施形態を示す断面図である。

[図 13]上記第 4の形態に係り、破砕室を水平噴射ノズルの上方で水平方向に破断して示す横断面図である。

[図 14]上記第 4の形態に係り、破砕室を傾斜噴射ノズルの上方で水平方向に破断して示す横断面図である。

圆 15]上記第 4の形態に係り、第 2の破砕室 12Bを水平方向に破断して示す横断面図である。

[図 16]従来のジェットミルにより得られる粒度分布 (a)と本発明のジェットミルにより得られる粒度分布 (b)の例をそれぞれ示すグラフである。

[図 17]従来のジェットミルの要部を模式的に示す側断面図である。

[図 18]従来のジェットミルの要部を模式的に示す横断面図である。

符号の説明

10 ジェットミル

11 ハウジング

12 破砕室

12A 第 1の破砕室

12B 第 2の破砕室

13 貫通孔

14 微粉体排出口

14A 第 1の微粉体排出口 B 第 2の微粉体排出口

通気導管

垂直支柱

1 円錐コア部

2 整流部材

3 ステ一部

微粉体導入口

気体噴射ノズル (ェゼクタノズル）気体噴射ノズル (水平噴射ノズル) 垂直噴射ノズル

駆動ノズル

砕料供給部

高圧作動気体供給装置送気チューブ

可動軸受け (球面軸受け）1 可動摺動子

2 固定摺動子

3 凹溝

4 送気孔

可変保持手段

1 ボス咅附

2 中央透孔

3 可動部材

4 U字状切欠部

5 固定ネジ（止めネジ）

環状可動部材

A, 61B 環状可動部材

電動ァクチエータ A, 62B 電動ァクチエータ自在軸受け

リンクアーム

, 66 連結部（フリージョンイト), 66 連結部（フリージョンイト) 制御部

Claims

請求の範囲

[1] 破砕室内に導入された砕料をその破砕室の内周壁に沿って配設された複数の気体噴射ノズルからの気体噴射により微細化するジェットミルにぉ、て、上記破砕室内への気体噴射方向を可変調節可能に構成したことを特徴とするジェットミル。

[2] 請求項 1において、上記気体噴射ノズルを上記破砕室のハウジングに形成された貫通孔に径方向に遊動可能な状態で嵌挿させるとともに、その貫通孔内にて上記気体噴射ノズルを可動軸受けにより方向調節可能に軸支したことを特徴とするジェットミル。

[3] 請求項 2において、上記可動軸受けが球面軸受けであって、上記気体噴射ノズルを方向調節可能に軸支するとともに、上記貫通孔を塞ぐシール部を形成するようにしたことを特徴とするジェットミル。

[4] 請求項 3において、上記球面軸受けの摺動面に沿って凹溝が環状に形成されるとともに、この環状凹溝に加圧気体を導入させるようにしたことを特徴とするジェットミル

[5] 請求項 1〜4のいずれかにおいて、上記気体噴射ノズルを前記破砕室のハウジング外に位置する部分にて位置調節可能に保持する可変保持手段を備えたことを特徴とするジェットミル。

[6] 請求項 1〜5のいずれかにおいて、上記複数の気体噴射ノズルのうち、少なくとも 1 つの気体噴射ノズルが前記破砕室内に砕料を供給する固気混合ェゼクタノズルを形成して、ることを特徴とするジェットミル。

[7] 水平円盤状の破砕室内に導入された砕料をその破砕室の内周壁に沿って円陣状に配設された複数の噴射ノズルからの気体噴射により生成される旋回流により微細化するジェットミルにぉ、て、複数の噴射ノズルをそれぞれの気体噴射方向が可動なように軸支する可動軸受けと、上記ノズル列の上方または下方に位置するとともに上記ノズルの軸方向に対して直交方向の揺動が可能に可動支持された環状可動部材と、この環状可動部材を揺動駆動する電動ァクチータと、各噴射ノズルの後端側をそれぞれ上記環状可動部材の同一円周位置に角変位可能に連結するリンクアームとを備え、各ノズルの噴射方向を上記電動ァクチエータにより同時に変位させるようにしたことを特徴とするジェットミル。

[8] 請求項 7において、請求項 1〜6のいずれかの手段を備えたことを特徴とするジエツ卜ミル。

[9] 請求項 7または 8において、上記電動ァクチエータは上記環状可動部材に連結するリンクアームの 1つに連結し、この連結したリンクアームを介して上記環状可動部材を揺動駆動することを特徴とするジェットミル。

[10] 請求項 7〜9のいずれかにおいて、上記電動ァクチエータの駆動源ユニットとして回転減速機構を備えた電動モータを使用するとともに、上記環状可動部材を任意の変位位置に停止させる制御手段を備えたことを特徴とするジェットミル。

[11] 請求項 7〜9の、ずれかにお、て、上記電動ァクチエータとして上記環状可動部材を高速振動させる振動駆動ユニットを用いたことを特徴とするジェットミル。

[12] 水平円盤状の破砕室内に導入された砕料を、その破砕室の内周壁に沿って円陣状に配設された複数の噴射ノズルからの気体噴射により生成される旋回流により微細化するジェットミルにぉ、て、水平面に対して傾斜方向に気体を噴射する傾斜噴射ノズルを備えることにより、水平な旋回流に垂直方向成分の流れを含む 3次元方向の旋回流を生じさせるようにしたことを特徴とするジェットミル。

[13] 請求項 12において、請求項 1〜： L 1のいずれかの手段を備えたことを特徴とするジエツトノレ。

[14] 請求項 12または 13において、上記破砕室内に水平方向の旋回流を生成させるように設置された水平噴射ノズルと、上記旋回流に垂直方向成分の流れを生じさせるように設置された傾斜噴射ノズルとを備えたことを特徴とするジェットミル。

[15] 請求項 12〜14のいずれか〖こおいて、水平噴射ノズルと傾斜噴射ノズルが垂直方向に配置されてなるノズル対が上記破砕室の内周壁に沿って円陣状に配設されて V、ることを特徴とするジェットミル。

[16] 請求項 12〜 15のいずれかにおいて、上記噴射ノズルの先端面を球面状に形成したことを特徴とするジェットミル。

[17] 破砕室内に導入された砕料をその破砕室の内周壁に沿って配設された複数の気体噴射ノズル力の気体噴射により生成される旋回流により微細化するジェットミルにおいて、第 1と第 2の破砕室を有し、両粉砕室はそれぞれ上記旋回流による微細化を行うとともにその破砕室の中心上部に微粉体排出口を有し、第 1の粉砕室は外部から砕料を供給するための固気混合ェゼクタノズルが設置され、第 2の粉砕室はその破砕室の中心下部に微粉体導入口が形成され、第 1の粉砕室の微粉体排出口と第 2の粉砕室の微粉体導入口は通気導管で連通接続されて!、ることを特徴とするジェットノレ。

[18] 請求項 17において、請求項 1〜16のいずれかの手段を備えたことを特徴とするジエツトノレ。

[19] 請求項 17または 18において、第 1の粉砕室の上方に第 2の粉砕室が同心状に配置されるとともに、第 1の粉砕室と第 2の粉砕室が前記通気導管により垂直方向に連結されて!ヽることを特徴とするジェットミル。

[20] 請求項 17〜19のいずれかにおいて、第 1の粉砕室の微粉体排出口と第 2の粉砕室の微粉体導入口との間に微粉体の逆流を抑制する整流部材が配設されて、ることを特徴とするジェットミル。

[21] 請求項 20にお、て、上記整流部材は扁平円錐状の部材であって、前記微粉体導入口の中央部を選択的に塞ぐように設置されて、ることを特徴とするジェットミル。

[22] 請求項 17〜21のいずれかにおいて、少なくとも 1の破砕室において、その破砕室内への気体噴射方向を可変調節可能に構成したことを特徴とするジェットミル。