WO2014203497A1

WO2014203497A1 - 粉体処理装置

Info

Publication number: WO2014203497A1
Application number: PCT/JP2014/003111
Authority: WO
Inventors: 英敏岩松; 健一烝原
Original assignee: 株式会社奈良機械製作所
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2014-12-24
Also published as: EP3012016A4; KR101609526B1; JP5797358B2; KR20150145270A; JPWO2014203497A1; EP3012016A1; US20160096181A1

Abstract

【課題】　被処理粉体の物性に合わせて、衝撃室内の雰囲気温度等のバランスが取れた運転条件を容易に得ることが可能な粉体処理装置を提供する。【解決手段】　粉体処理装置は、水平方向の軸周りに回転するローター５と、ローター５の前面に放射状に複数取り付けられる衝撃ピンと、衝撃ピンが取り付けられたローターの側面を覆い、衝撃ピンの最外周軌道面に沿って周設される衝突リング８とを備える。衝撃ピンを構成する部材の一部（着脱部６ｂ）は、他方（固定部６ａ）に対して着脱可能な状態で取り付けられ、且つ衝撃ピンと衝突リングとの距離を調整するために複数種類用意される。

Description

粉体処理装置

　本発明は、粉体処理装置に関する。

　従来、特許文献１のように、衝撃式打撃手段を用いて、固体粒子の表面に他の微小固体粒子を埋設若しくは固着して、又は固体粒子の表面に他の微小固体粒子を膜状に固定化して、固体粒子について表面改質処理したり、さらには金属や樹脂などの不定形粒子を球形化処理したりする粉体処理装置が提案されている。

特開平０６－５５０５３号公報

　粉体処理装置では、被処理粉体の物性に合わせて、衝撃室内の雰囲気温度などのバランスが取れた運転条件を設定する必要がある。

　したがって本発明の目的は、被処理粉体の物性に合わせて、衝撃室内の雰囲気温度等のバランスが取れた運転条件を容易に得ることが可能な粉体処理装置を提供することである。

　本発明に係る粉体処理装置は、水平方向の軸周りに回転するローターと、ローターの前面に放射状に複数取り付けられる衝撃ピンと、衝撃ピンが取り付けられたローターの側面を覆い、衝撃ピンの最外周軌道面に沿って周設される衝突リングとを備え、衝撃ピンを構成する部材の一部は、他方に対して着脱可能な状態で取り付けられ、且つ衝撃ピンと衝突リングとの距離を調整するために複数種類用意されるか、又は複数の前記衝撃ピンを一体化させた衝撃ピン群が、ローターに対して着脱可能な状態で取り付けられ、且つ衝撃ピンと衝突リングとの距離を調整するために複数種類用意される。

　着脱部又は衝撃ピン群を取り替えることにより、衝撃ピンと衝突リングとの間の距離（クリアランス）を調整できるので、被処理粉体の物性に合わせて、衝撃室内の雰囲気温度等のバランスが取れた運転条件を容易に得ることが可能になる。

　好ましくは、衝撃ピンは、ローターに固定される固定部と、固定部に着脱可能な状態で取り付けられる着脱部とを有し、着脱部は、衝撃ピンを構成する部材の一部であり、固定部は、衝撃ピンを構成する部材の他方であり、着脱部は、個々の着脱部の高さ方向の長さが異なる複数種類のものが用意される。

　衝撃ピンの先端部分（衝突リングに近い部分）は、摩耗しやすいが、かかる部分は、ローターに固定された固定部から取り外し可能な着脱部で構成されるので、かかる部分だけを交換することが可能になる。また、着脱部の材質をセラミックスや超硬合金とすることで、耐摩耗性を向上させることができる。

　さらに好ましくは、固定部は、回転軸の軸方向に平行に延び、着脱部が係合する溝部を有し、溝部は、開口部が底部よりも狭い断面形状を有する。

　溝部の係合によって、着脱部が固定部に取り付けられるため、少なくとも、半径方向に着脱部が外れるのを防止出来る。

　また、好ましくは、ローターと固定部の内部には冷却機構が設けられる。

　ローターだけでなく衝撃ピンの固定部の内部にまで冷却機構を設けることで、固定部の内部に冷却機構を設けない形態に比べて、衝撃室及び循環回路内の雰囲気温度の上昇を抑える制御を行いやすいメリットがある。

　また、好ましくは、複数の衝撃ピンの一端部を衝撃ピン固定部材に固定した衝撃ピン群を形成し、衝撃ピン固定部材は、ローターに着脱可能な状態で取り付けられ、衝撃ピン群は、衝撃ピンの高さ方向の長さが異なる複数種類のものが用意される。

　衝撃ピン固定部材のローターへの取り付けは回転軸に平行な軸方向へのネジ止めにより行われ、着脱部を半径方向のネジ止めで固定部に取り付ける形態に比べて、大きいネジを使用出来るので、固定を確実に行えるメリットがある。

　また、ローターを回転軸に取り付けた状態で、複数の衝撃ピンが衝撃ピン固定部材も固定されて一体化した衝撃ピン群をローターに着脱出来るので、ローターを回転軸から取り外してから個々の着脱部を各々固定部に取り付ける形態に比べて、着脱作業を容易に行えるメリットもある。

　また、ローターは高速で回転するため、装置の振動を極力抑えるためにも静バランス、動バランスを取っておく必要がある。ローターを回転軸から取り外してから個々の着脱部を各々固定部に取り付ける形態では、一度着脱部を固定部に取り付けた状態でバランスを取っても、一度取り外した後再度同じ着脱部を使用する場合は、前回と同じ固定部に取り付ける必要がある。そのため、複数の衝撃ピンが衝撃ピン固定部材に一体的に固定されている形態の方が、部材の管理や運用が容易に行えるメリットもある。

　また、好ましくは、衝撃ピンの端部であって、ローターと対向する側と反対側は、各々固定リングに固定される。

　以上のように本発明によれば、被処理粉体の物性に合わせて、衝撃室内の雰囲気温度等のバランスが取れた運転条件を容易に得ることが可能な粉体処理装置を提供することができる。

本実施形態における粉体処理装置と周辺機器の構成を示す正面図である。第１実施形態における粉体処理装置を正面から見た断面構成図である。第１実施形態における粉体処理装置を側面から見た断面構成図である。第２ジャケットが設けられた場合の、粉体処理装置を側面から見た断面構成図である。図４の要部拡大断面構成図である。第１実施形態における着脱部の一つが固定部に取り付けられる前の衝撃ピンと衝突リングの位置関係を示す斜視図である。図６の要部拡大斜視図である。先端部の高さが異なる３種類の着脱部の断面構成図である。第１実施形態における着脱部が固定部に取り付けられた後の衝撃ピンと衝突リングの位置関係を示す斜視図である。第２実施形態における粉体処理装置を正面から見た断面構成図である。第２実施形態における粉体処理装置を側面から見た断面構成図である。第２実施形態における衝撃ピン群がローターに取り付けられる前の衝撃ピン群と衝突リングの位置関係を示す斜視図である。第２実施形態における衝撃ピン群がローターに取り付けられた後の衝撃ピン群と衝突リングの位置関係を示す斜視図である。２分割構造の衝撃ピン群がローターに取り付けられる前の衝撃ピン群と衝突リングの位置関係を示す斜視図である。２分割構造の衝撃ピン群であって、第１固定リング部材と第２固定リング部材の当接部分の一部が軸方向に重なり合う形態で、ローターに取り付けられる前の衝撃ピン群と衝突リングの位置関係を示す斜視図である。２分割構造で嵌合する衝撃ピン群がローターに取り付けられる前の衝撃ピン群と衝突リングの位置関係を示す斜視図である。

　以下、本実施形態について、図を用いて説明する。第１実施形態における粉体処理装置１は、本体ケーシング２、後部カバー３、前部カバー４、ローター５、衝撃ピン６、回転軸７、衝突リング８を備える（図１～図９参照）。

　ローター５は、円板形状を有し、略水平方向に延びる回転軸７を中心として、後部カバー３、前部カバー４、衝突リング８に囲まれた空間である衝撃室Ａにおいて高速回転する。

　衝撃ピン６は、ブレード型で、ローター５の前面に所定の間隔を置いて放射状に複数取り付けられる。第１実施形態では、衝撃ピン６は、回転軸７の中心方向ほど幅が狭くなる略台形柱形状の固定部６ａと当該固定部６ａに着脱自在に取り付けられる着脱部６ｂとで構成される。固定部６ａのローター５への取り付けは溶接で行われる。

　固定部６ａの回転軸７の軸方向と平行な長手方向の寸法が長い場合には、ローター５に固定された固定部６ａの一端とは反対側の端部が、ローター５の高速回転によって発生する遠心力によって半径方向に撓んで、当該端部の最外周軌道面が衝突リング８の内周面に接触する（場合によってはローター５そのものも、その外周部が後部カバー３方向に反る）のを防止するために、図６や図９に示すように、前記ローター５に固定された固定部６ａの一端とは反対側の端部を固定リング６ｃに固定するのが望ましい。

　なお、図２は、粉体処理装置１の内部構造を示すために、８個の衝撃ピン６がローター５に取り付けられる例（中型機）を示し、図６や図９は、衝撃ピン６の構造を具体的に示すために、１６個の衝撃ピン６がローター５に取り付けられる例を示す（大型機、装置が大きくなるほど、衝撃ピンの本数が多くなる）。

　固定部６ａの最外周軌道面には、回転軸７の軸方向に平行な長手方向に延び、着脱部６ｂの長手方向に設けられた凸部（ほぞ）が係合する略蟻溝形状の溝部６ａ２が設けられる。第１実施形態における略蟻溝形状は、断面が上辺側で開口する台形形状に限らず、断面が上部（中央の出っ張った部分）で開口する凸形状など、開口部が底部よりも狭い溝形状のものを含む。溝部６ａ２には、着脱部６ｂを固定するためのタップ穴６ａ３（不図示）が複数個切られている。

　着脱部６ｂは、固定部６ａの長手方向（軸方向）の長さや幅（厚さ）が略同じ直方体形状を有する先端部６ｂ１と、溝部６ａ２と略同じ形状を有する係合部６ｂ２とが一体に構成される。着脱部６ｂは、先端部６ｂ１を構成する略直方体形状の高さ（ローター５を構成する円板の半径方向の長さ）が異なる複数種類のものが用意される（図８参照）。装置の大きさによっても異なるが、着脱部６ｂを固定部６ａに取り付けたときの衝撃ピン６の最外周軌道面と衝突リング８との間隔が、例えば５～３０ｍｍになるような複数種類（例えば５ｍｍ刻みで６種類）の着脱部６ｂを用意する。

　また、着脱部６ｂには、直方体形状の高さ方向で、先端部６ｂ１と係合部６ｂ２とを貫通するネジ穴６ｂ３が上記タップ穴６ａ３に対応する位置に、タップ穴６ａ３と同数個設けられる。そして着脱部６ｂの係合部６ｂ２を軸方向にスライドさせて、固定部６ａの溝部６ａ２に滑り込ませることによって着脱部６ｂを固定部６ａに取り付け、六角穴付きボルト等（不図示）を着脱部６ｂのネジ穴６ｂ３に挿通して溝部６ａ２のタップ穴６ａ３に締め込むことによって固定する。

　着脱部６ｂを固定部６ａに着脱可能な状態で取り付けることにより、衝撃ピン６の半径方向の長さが調整可能になる。このため、高さの異なる着脱部６ｂを選択することにより、着脱部６ｂの先端（固定部６ａと反対側）と、衝突リング８との間隔を調整することが可能になる。

　衝突リング８は、ローター５や衝撃ピン６を囲む略円筒形状を有し、固定部６ａに取り付けられた着脱部６ｂの最外周軌道面に沿い、且つ着脱部６ｂに対して一定の間隔をおいて周設される。

　次に、粉体処理装置１のその他の部材と周辺機器について説明する。衝突リング８の上部を一部切り欠いて設けた改質粉体排出口には、改質粉体排出口に密接して嵌合する排出口開閉弁９が設けられ、排出口開閉弁９の弁軸１０と、弁軸１０を介して排出口開閉弁９を駆動操作するアクチュエータ１１とが設けられる。排出口開閉弁９の下流には改質粉体排出管１７を介してバッグコレクターなどの粉体捕集器（固気分離装置）１８が設けられる。

　また、衝突リング８の一部で開口する入口１２ａと、前部カバー４におけるローター５の中心部と対向する位置で開口する出口１２ｂとを連絡して閉回路を形成する循環回路１２、原料ホッパー１３、原料ホッパー１３と循環回路１２とを連絡する原料供給用シュート１４、原料供給用シュート１４の途中に設けられた供給口開閉弁１５が設けられる。

　また、原料ホッパー１３の上流には、予め母粒子に子粒子を予備的に付着させた混合粉体（オーダードミクスチャー）を調整する必要がある場合に使用する各種ミキサーや自動乳鉢等のプレプロセッサー１９、プレプロセッサー１９で得られた混合粉体を粉体処理装置１に定量供給するための原料計量フィーダー２０が設けられる。

　粉体処理装置１の衝撃室Ａ及び循環回路１２内の雰囲気温度の上昇を抑えるために、衝撃室Ａを囲む部材（後部カバー３、前部カバー４、衝突リング８）の内部をジャケット構造（第１ジャケット２１ａ）とし、また循環回路１２を二重管構造のジャケット構造（不図示）として、ジャケット構造に冷却水等の冷媒を流通させる形態であってもよい。図３や図４では、衝突リング８内にジャケット構造（第１ジャケット２１ａ）が設けられる例を示す。

　また、ローター５及びローター５に固定された衝撃ピン６の固定部６ａの内部に冷媒の通路（第２ジャケット２１ｂ）を形成し、この冷媒の通路の内部に冷却水等を流通させる形態であってもよい（図４、図５参照）。具体的には、回転軸７を中空構造とし、その内部に円筒状の送水管７ａを挿通し、回転軸７と送水管７ａとの間隙を排水路７ｂとする。ローター５の内部には、その外周部（固定部６ａの通路に当接する部分）において回転軸を中心としたリング状の空間（循環水路）と、回転軸に直交し、リング状の空間まで半径方向に延びている、例えば２組４本の空間（送水路と排水路）が設けられている。送水路の他端は回転軸７の開口を介して送水管７ａと、排水路の他端は回転軸７の別の開口を介して排水路７ｂと連通している。固定部６ａの内部にも図４及び図５に示すような循環水路が設けられている。そして、送水管７ａ→ローター５内部の送水路→ローター５内部の循環水路→固定部６ａ内部の循環水路→ローター５内部の循環水路→ローター５内部の排水路→排水路７ｂという冷媒の水路が形成される。

　第２ジャケット２１ｂを使って、ローター５だけでなく衝撃ピン６の固定部６ａの内部にまで冷却機構を設けることで、固定部６ａの内部に冷却機構を設けない形態に比べて、衝撃室Ａ及び循環回路１２内の雰囲気温度の上昇を抑える制御を行いやすいメリットがある。

　第１実施形態における粉体処理装置１を使った固体粒子の表面改質処理手順を、母粒子の表面に子粒子を固定化する例で説明する。まず着脱部６ｂを固定部６ａに固定したローター５を回転軸７に取り付け、ナットで固定し、前部カバー４を閉じる。そして、第１ジャケット２１ａと第２ジャケット２１ｂに一定流量で冷媒、例えば冷却水を流しておく。

　原料供給用シュート１４の途中に設けられた供給口開閉弁１５を閉状態とし、改質粉体排出口の排出口開閉弁９も閉状態として、図示しない駆動手段によって回転軸７を回転させ、例えば外周速度が８０ｍ／ｓｅｃ程度でローター５を回転させる。このとき、衝撃ピン６の回転に伴って急激な空気の流れが生じ、この空気流の遠心力に基づくファン効果によって、衝突リング８の一部に開口する入口１２ａから、循環回路１２、前部カバー４におけるローター５の中心部と対向する位置に開口する出口１２ｂを介して衝撃室Ａに戻る循環流れ、すなわち完全な自己循環の流れが形成される。

　この際発生する単位時間当たりの循環風量は、衝撃室と循環系の全容積に比べて著しく多量であるため、短時間の内に莫大な回数の空気流循環サイクルが形成される。

　循環流れの形成後、供給口開閉弁１５を開き、母粒子と子粒子との混合粉体を、原料計量フィーダー２０を経由して原料ホッパー１３内に投入すると、混合粉体は原料ホッパー１３及び原料供給用シュート１４を経て衝撃室Ａに進入する。その後、供給口開閉弁１５を閉状態にする。

　衝撃室Ａ内に導入された混合粉体は、衝撃室Ａ内で高速回転するローター５に設けられた衝撃ピン６によって瞬間的な打撃作用を受け、さらに周辺の衝突リング８に衝突する。そして当該循環気流に同伴され、循環回路１２を通って再び衝撃室Ａに戻り、再度同様の打撃作用を受ける。打撃作用を繰り返して受けることにより、短時間で均一な固定化処理（母粒子の表面への子粒子の固定化）が行われ、母粒子の表面に子粒子を強固に固定した複合粒子が得られる。

　固定化処理終了後、改質粉体排出口の排出口開閉弁９を移動させて開状態にして、複合粒子を排出する。この複合粒子は、粒子自身に作用している遠心力によって排出され、改質粉体排出管１７を経由して粉体捕集器１８にて捕集される。

　混合粉体は気流の循環流れに同伴して循環回路１２と衝撃室Ａを巡るが、粉体処理装置１は回分式の装置であり、１バッチの操作で処理出来る混合粉体の量は、衝撃室Ａ内における衝撃ピン６（の着脱部６ｂ）の最外周軌道面と衝突リング８との間の容積、すなわち衝撃ピン６の最外周軌道面と衝突リング８との間の距離（クリアランス）によって決まる。

　そのため、衝撃室Ａ内に投入する混合粉体量、すなわち混合粉体の１バッチの仕込み量を増やしてもある量のところまでは負荷電流値に大きな増加はないが、そのある量を超えると急激に負荷電流値が上昇するとともに衝撃室内の雰囲気温度も上昇する。そのため、例えば熱に弱いトナー粒子を処理する場合には、トナー粒子が溶け出して、衝撃ピン６や衝突リング８、循環回路１２の内面に付着したり変質したりすることがあった。

　高さ寸法が短い着脱部６ｂを用いて、衝撃ピン６の最外周軌道面と衝突リング８との距離を広げれば１バッチ当たりの処理量を増やせ、また衝撃室Ａ内の雰囲気温度の急激な上昇を抑えることができる。また、基本的に混合粉体に与える衝撃力はローター５の回転速度（衝撃ピン６の最外周軌道面の周速度）によって決まるが、上記のクリアランスが広くなればなるほどこの衝撃力は弱くなるため、通常のクリアランスの装置で処理する場合と同等の処理粉体を得るためには１バッチ当たりの処理時間を長くする必要が生じる。

　上記のクリアランスを調整するためには、ローター５の外径（衝撃ピン６の最外周軌道面の直径）及び／又は衝突リング８の内径を変えたものを数種類ずつ用意するという方法もあり得るが、衝突リング８の交換は本体ケーシング２や前部カバー４、後部カバー３との関係もあるので極めて困難である。ローター５の外径を変える場合には、数十～数百キログラムもある衝撃ピン６が取り付けられたローター５を複数用意することになり、製作費用の面からも、交換の作業性からも好ましくない。第１実施形態では、高さ方向の寸法が異なる着脱部６ｂを取り替えて使用することで、簡単に上記のクリアランスを調整することができる。

　また、被処理粉体の処理状態は個々の被処理粉体の物性によっても異なるので、個々の被処理粉体の物性や処理の目的等によって、運転条件のバランスを調整する必要がある。

　このため、混合粉体の処理量（１バッチの仕込み量）や処理時間を変えたり、高さ方向の長さが異なる着脱部６ｂを取り付けたりして同様の運転を行い、複合粒子の処理状態や物性の変化（変質の有無）、衝撃室Ａ内の雰囲気温度の変化、さらには複合粒子（又はその原料となる母粒子や子粒子）の衝撃ピン６やローター５、衝突リング８、循環回路１２の内面への付着の有無等を確認して、最適な運転条件を掴む。

　第１実施形態では、高さ方向の長さが異なる着脱部６ｂを取り替えることにより、衝撃ピン６の最外周軌道面と衝突リング８との間の距離（クリアランス）を調整できるので、被処理粉体の物性に合わせて、衝撃室内の雰囲気温度等のバランスが取れた運転条件を容易に得ることが可能になる。

　また、全ての固定部６ａに対して、同じ高さ寸法の着脱部６ｂを取り付ける形態に限定されるものではなく、被処理粉体の種類や処理目的によっては、高さ方向の寸法が長い着脱部６ｂが取り付けられた固定部６ａと、高さ方向の寸法が短い着脱部６ｂが取り付けられた固定部６ａとが混在するように衝撃ピン６を構成させる形態であってもよい。なお、ローター５のバランスを保つためにも、点対称の位置にある固定部６ａには同じ高さ寸法の着脱部６ｂを取り付けることが好ましい。

　また、衝撃ピン６の先端部分（衝突リング８に近い部分）は、摩耗しやすいが、かかる部分は、ローター５に固定された固定部６ａから取り外し可能な着脱部６ｂで構成されるため、かかる部分だけを交換することが可能になる。また、着脱部６ｂの材質をセラミックスや超硬合金とすることで、耐摩耗性を向上させることができる。

　また、溝部６ａ２と係合部６ｂ２の係合によって、着脱部６ｂが固定部６ａに取り付けられるため、少なくとも、半径方向に着脱部６ｂが外れるのを防止出来る。

　第１実施形態では、衝撃ピン６を構成する部材の一部（着脱部６ｂ）が、他方（固定部６ａ）に対して着脱可能な状態で取り付けられ、且つ衝撃ピン６と衝突リング８との距離を調整するために高さ方向の長さが異なる着脱部６ｂが複数種類用意されるが、複数の衝撃ピン６を一体化させた衝撃ピン群が、ローター５に対して着脱可能な状態で取り付けられ、且つ衝撃ピン６と衝突リング８との距離を調整するために衝撃ピン６の高さ方向の長さが異なるものを複数種類用意される第２実施形態が考えられる（図１０～図１３参照）。

　第２実施形態では、高さ方向の長さが異なる衝撃ピン群を取り替えることにより、衝撃ピン６の最外周軌道面と衝突リング８との間の距離（クリアランス）を調整できるので、被処理粉体の物性に合わせて、衝撃室内の雰囲気温度等のバランスが取れた運転条件を容易に得ることが可能になる。

　具体的には、衝撃ピン６の端部であって、ローター５と対向する側を、衝撃ピン固定リング６ｅに固定した衝撃ピン群を形成し、衝撃ピン固定リング６ｅを、ローター５の前面に着脱可能な状態で取り付ける。衝撃ピン６を衝撃ピン固定リング６ｅに固定した衝撃ピン群は、衝撃ピン６の半径方向の長さが異なる複数種類のものが用意される。また、第１実施形態と同様に、衝撃ピン６の軸方向と平行な長手方向の寸法が長い場合には、衝撃ピン６の端部であって、衝撃ピン固定リング６ｅに固定されたのとは反対側の端部を、固定リング６ｃに固定するのが望ましい。なお、この第２実施形態の場合は、ローター５の円板の内部にのみ冷媒の通路（第２ジャケット２１ｂ）を形成する。

　衝撃ピン固定リング６ｅのローター５への取り付けは回転軸７に平行な軸方向へのネジ止めにより行われ、着脱部６ｂを半径方向のネジ止めで固定部６ａに取り付ける第１実施形態に比べて、大きいネジを使用出来るので、固定を確実に行えるメリットがある。

　ここで、ローター５の前面を、衝撃ピン固定リング６ｅの内径を外径とし、同じ厚さを有する円板状の凸部に形成しておくことが好ましい。すなわち、この凸部と衝撃ピン固定リング６ｅの中央の円形の切り欠き部とが、いわゆる印籠構造となるので、両者の位置決め、固定を楽に行うことができる。

　また、ローター５を回転軸７に取り付けた状態で、全ての衝撃ピン６が衝撃ピン固定リング６ｅに固定されて一体化した衝撃ピン群１つをローター５に着脱出来るので、ローター５を回転軸７から取り外してから個々の着脱部６ｂを各々固定部６ａに取り付ける第１実施形態に比べて、着脱作業を容易に行えるメリットもある。

　また、衝撃ピン６の最外周軌道面と衝突リング８との間隔は第１実施形態と同じであり、高さ方向の寸法が長い衝撃ピン６と高さ方向の寸法が短い衝撃ピン６とを混在させて衝撃ピン固定リング６ｅに固定して一体化した衝撃ピン群としてもよい。

　ローター５は高速で回転するため、装置の振動を極力抑えるためにも静バランス、動バランスを取っておく必要がある。第１実施形態では一度着脱部６ｂを固定部６ａに取り付けた状態でバランスを取っても、一度取り外した後再度同じ着脱部６ｂを使用する場合は、前回と同じ固定部６ａに取り付ける必要がある。そのため、全ての衝撃ピン６が衝撃ピン固定リング６ｅに一体的に固定されている第２実施形態の方が、部材の管理や運用が容易に行えるメリットもある。

　なお、粉体処理装置１が大きくなれば、全ての衝撃ピン６が衝撃ピン固定リング６ｅに固定化された衝撃ピン群も重くなり、ローター５への着脱が困難になる場合がある。そのような場合は、衝撃ピン固定リング６ｅを２分割、３分割等した衝撃ピン固定部材に衝撃ピン６を分割固定した複数の衝撃ピン群を形成し、これをローター５に取り付けても良い（図１４、図１５参照）。

　図１４は、２分割構造の衝撃ピン群（第１衝撃ピン群６０ａ、第２衝撃ピン群６０ｂ）の例を示す。この場合、固定リング６ｃや衝撃ピン固定リング６ｅが分割構造になり、固定リング６ｃの第１衝撃ピン群６０ａ側の部材を第１固定リング部材６ｃ１とし、第２衝撃ピン群６０ｂ側の部材を第２固定リング部材６ｃ２とし、衝撃ピン固定リング６ｅの第１衝撃ピン群６０ａ側の部材を第１衝撃ピン固定リング部材６ｅ１とし、第２衝撃ピン群６０ｂ側の部材を第２衝撃ピン固定リング部材６ｅ２とする。

　この場合、ローター５の高速回転によって発生する遠心力によって、第１衝撃ピン群６０ａと第２衝撃ピン群６０ｂが半径方向に撓むのを防止するために、第１固定リング部材６ｃ１と第２固定リング部材６ｃ２とは、互いに当接する部分において、あて板６ｆを螺合させるなどして、着脱可能な状態で固定することが好ましい（螺合部材であるボルトやナットは不図示）。

　なお、あて板６ｆを用いずに、第１固定リング部材６ｃ１と第２固定リング部材６ｃ２における当接部分の一部が軸方向で重なり合うようにして、当該重なり合った部分を螺合させる形態であってもよい（図１５参照、螺合部材は不図示）。図１５は、第１衝撃ピン固定リング部材６ｅ１と第２衝撃ピン固定リング部材６ｅ２の当接部分も重なり合う形状を有する例を示す。

　また、第１衝撃ピン群６０ａと第２衝撃ピン群６０ｂとが、はずれにくくするために、接触部位（第１固定リング部材６ｃ１と第２固定リング部材６ｃ２、第１衝撃ピン固定リング部材６ｅ１と第２衝撃ピン固定リング部材６ｅ２）が、嵌め合わせ可能な形状（例えば、ジグザグ状にカットされた形状や、互いに凹凸状にカットされた形状）を有する形態であってもよい（図１６参照、螺合部材は不図示）。

　また、図３、図４、図５、図１１の断面構成図では、手前に見える衝撃ピン６だけを図示し、奥に位置する衝撃ピン６を省略している。また、図３、図４、図１１の断面構成図では、循環回路１２における循環流れが分かるように、入口１２ａが見える形で示しているが、実際には、図１に示すように、断面から奥まった位置に入口１２ａは配置される。また、図６、図９、図１２～図１６の斜視図では、改質粉体排出口や、出口１２ｂ、第１ジャケット２１ａを省略している。

　１　粉体処理装置
　２　本体ケーシング
　３　後部カバー
　４　前部カバー
　５　ローター
　６　衝撃ピン
　６ａ　固定部
　６ａ２　溝部
　６ａ３　着脱部を固定するためのタップ穴
　６ｂ　着脱部
　６ｂ１　先端部
　６ｂ２　係合部
　６ｂ３　先端部と係合部とを貫通するネジ穴
　６ｃ　固定リング
　６ｃ１、６ｃ２　第１固定リング部材、第２固定リング部材
　６ｅ　衝撃ピン固定リング
　６ｅ１、６ｅ２　第１衝撃ピン固定リング部材、第２衝撃ピン固定リング部材
　６ｆ　あて板
　７　回転軸
　８　衝突リング
　９　排出口開閉弁
　１０　弁軸
　１１　アクチュエータ
　１２　循環回路
　１２ａ　入口
　１２ｂ　出口
　１３　原料ホッパー
　１４　原料供給用シュート
　１５　供給口開閉弁
　１７　改質粉体排出管
　１８　粉体捕集器
　１９　プレプロセッサー
　２０　原料計量フィーダー
　２１ａ　第１ジャケット
　２１ｂ　第２ジャケット
　６０ａ、６０ｂ　第１衝撃ピン群、第２衝撃ピン群
　Ａ　衝撃室

Claims

　水平方向の軸周りに回転するローターと、
　前記ローターの前面に放射状に複数取り付けられる衝撃ピンと、
　前記衝撃ピンが取り付けられたローターの側面を覆い、前記衝撃ピンの最外周軌道面に沿って周設される衝突リングとを備え、
　前記衝撃ピンを構成する部材の一部は、他方に対して着脱可能な状態で取り付けられ、且つ前記衝撃ピンと前記衝突リングとの距離を調整するために複数種類用意されるか、又は複数の前記衝撃ピンを一体化させた衝撃ピン群が、前記ローターに対して着脱可能な状態で取り付けられ、且つ前記衝撃ピンと前記衝突リングとの距離を調整するために複数種類用意されることを特徴とする粉体処理装置。
　前記衝撃ピンは、前記ローターに固定される固定部と、前記固定部に着脱可能な状態で取り付けられる着脱部とを有し、
　前記着脱部は、前記衝撃ピンを構成する部材の一部であり、
　前記固定部は、前記衝撃ピンを構成する部材の他方であり、
　前記着脱部は、個々の着脱部の高さ方向の長さが異なる複数種類のものが用意されることを特徴とする請求項１に記載の粉体処理装置。
　前記固定部は、前記回転軸の軸方向に平行に延び、前記着脱部が係合する溝部を有し、
　前記溝部は、開口部が底部よりも狭い断面形状を有することを特徴とする請求項２に記載の粉体処理装置。
　前記ローターと前記固定部の内部には冷却機構が設けられることを特徴とする請求項２に記載の粉体処理装置。
　複数の前記衝撃ピンの一端部を衝撃ピン固定部材に固定した衝撃ピン群を形成し、
　前記衝撃ピン固定部材は、前記ローターに着脱可能な状態で取り付けられ、
　前記衝撃ピン群は、前記衝撃ピンの高さ方向の長さが異なる複数種類のものが用意されることを特徴とする請求項１に記載の粉体処理装置。
　前記衝撃ピンの端部であって、前記ローターと対向する側と反対側は、各々固定リングに固定されることを特徴とする請求項１に記載の粉体処理装置。