JP6779246B2 - 分級機能付き粉砕装置及び被処理物の粉砕方法 - Google Patents

Description

本発明は、粉砕が充分でない被処理物を分級部から内部ケーシングを通じて粉砕部へ還流する、分級機能付き粉砕装置及び被処理物の粉砕方法に関する。

従来から、樹脂や鉱物、食品原料を粉砕する、様々な粉砕装置が使用されている。この種の粉砕装置では、粉砕後の粒度を細かくするために分級機能を備えたものがある。例えば、特許文献１のように、外部ケーシングと、外部ケーシング内の仕切られた空間を形成する内部ケーシングと、この内部ケーシングに被処理物を投入する投入口と、内部ケーシングの下方に設けられて被処理物を粉砕する粉砕部を備えた粉砕室と、この粉砕室に気流を導入する気流導入口と、内部ケーシングと外部ケーシングとの間に形成され、粉砕室で粉砕されて吹き上げられた被処理物を通過させる吹き上げ通路と、内部ケーシングの上部に設けられ、吹き上げ通路から気流搬送された被処理物を分級する分級部とを備え、粉砕が充分でない被処理物を分級部から内部ケーシングを通じて粉砕部へ還流する分級機能付き粉砕装置が知られている。

特開２０１６−１５９２６７号公報

特許文献１のような従来の分級部を有する粉砕装置では、投入された原料を効率よく粉砕部に導くために、投入口から投入された原料は、最初にすべて内部ケーシング内の粉砕室に導かれる。

しかし、この方式では、粉砕しなくてもすでに小さな粒度の原料も例外なく粉砕される。このため、粉砕エネルギーを無駄に使用することになり、効率が悪い。

また、微粉の発生（過粉砕）を極力防止したい粉砕用途も多くあり、この場合は、先に原料を分級し、粗い粒度の原料のみ粉砕することで対応している。しかしながら、この場合は、前工程のために分級設備が必要となり、設備のコスト及び工程の増加につながるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、粉砕が必要な原料のみを粉砕するようにして効率を高めることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、投入口から投入された原料をまずは分級部に送り込むようにした。

具体的には、第１の発明では、分級機能付き粉砕装置は、
外部ケーシングと、
上記外部ケーシング内の仕切られた空間を形成する内部ケーシングと、
上記内部ケーシングの下方に設けられて被処理物を粉砕する粉砕部を備えた粉砕室と、
上記粉砕室に気流を導入する気流導入口と、
上記内部ケーシングと上記外部ケーシングとの間に形成され、上記粉砕室で粉砕されて吹き上げられた被処理物を通過させる吹き上げ通路と、
上記内部ケーシングの上部に設けられ、上記吹き上げ通路から気流搬送された被処理物を分級する分級部と、
上記吹き上げ通路の内部に上記被処理物を投入する投入口とを備え、
粉砕が充分でない上記被処理物を上記分級部から上記内部ケーシングを通じて上記粉砕部へ還流するように構成されている。

また、第２の発明では、上記第１の発明と同様の分級機能付き粉砕装置を用意し、
上記投入口から上記吹き上げ通路内に上記被処理物を投入し、
上記被処理物を上記分級部に導入し、所定粒度の被処理物を通過させて上記内部ケーシングに設けた排出管から排出し、所定粒度に到達しない、粗い被処理物を内部ケーシングを通じて自重により粉砕室に落下させ、
上記粉砕室で粉砕した被処理物を再び上記吹き上げ通路において吹き上げて上記分級部へ上昇させるように構成されている。

これらの構成によると、投入口から投入された被処理物は、粉砕室にすぐに向かうのではなく、まず、分級部に向かって分級されるので、粉砕が必要でない粒度の小さい被処理物の無駄な粉砕作業が避けられる。このため、投入されたときにすでに粒度の小さい被処理物は、分級部において分級され、必要以上に小さく粉砕されないので、微粉が発生しない。

以上説明したように、本発明によれば、投入口から投入されたすべての被処理物を吹き上げ通路内に投入して分級部に向かわせるようにしたことにより、粉砕が必要な原料のみを粉砕するようにして効率を高めることができると共に、不要な微粉の発生を抑制して製品粒度分布のシャープ化を図ることができる。

分級機能付き粉砕装置を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る分級機能付き粉砕装置を含む粉砕システムを示す概略図である。 分級機能付き粉砕装置を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

−粉砕システムの構成−
図２は本発明の実施形態の分級機能付き粉砕装置１を含む粉砕システム１０の概要を示し、この粉砕システム１０は、粉砕装置１に原料を供給する供給機２を備えている。供給機２から供給される被処理物としての原料は、供給用ロータリバルブ３を介し、粉砕装置１の投入口１１ａに供給されるように構成されている。一方、粉砕装置１で粉砕された被処理物は、排気ファン６による気流と共にバグフィルタ４に搬送される。そして、バグフィルタ４内で気流と粉砕製品が分離され、バグフィルタ用ロータリバルブ５を運転して粉砕製品を取り出すことができるようになっている。排気ファン６は、バグフィルタ４の下流側に接続されており、粉砕システム１０内の空気が大気中に排出されるように構成されている。

図１及び図３に示すように、粉砕装置１は、円筒状の外部ケーシング１ａを有し、その内部に、それよりも小径の円筒状の内部ケーシング１ｂが同軸上に固定されている。内部ケーシング１ｂの下方に粉砕室１１が、同じく同軸に結合されている。例えば粉砕室１１の接線方向に、気流導入口１１ｂが中心軸に対称に２箇所形成されている。また、気流導入口１１ｂとロータ１２との間には、中心に孔の空いた隔壁（図示せず）が形成されている。なお、気流導入口１１ｂは１箇所でもよく、必ずしも接線方向に形成する必要もない。

粉砕室１１の下部には、ロータ１２が回転するようになっている。ロータ１２は、粉砕室１１の下方に設けた駆動部７で駆動されるようになっている。具体的には、粉砕用電動モータ１３（図２にのみ示す）の下端に設けた駆動側プーリ（図示せず）に掛けられたＶベルトに駆動された従動側プーリによって回転軸１４が回転され、この回転軸１４に回転一体に連結されたロータ１２が回転されるように構成されている。そして、粉砕室１１の内周面には、粉砕部としての円筒状（リング状）の粉砕用ライナ１５が固定されている。一方、ロータ１２の外周には、先端が粉砕用ライナ１５に近接するように、同じく粉砕部としての複数の粉砕刃１６が取り付けられている。

また、内部ケーシング１ｂの上部には、例えば、分級用電動モータ１７ａで駆動され、粉砕された被処理物を分級する分級部１７が配置されている。

そして、内部ケーシング１ｂと外部ケーシング１ａとの間には、粉砕室１１で粉砕されて吹き上げられた被処理物を通過させる吹き上げ通路１ｃが形成されている。分級部１７と粉砕室１１の間において、外部ケーシング１ａ内に連通するように、被処理物を投入する投入口１１ａが設けられている。投入口１１ａは、外部ケーシング１ａに対して適度な投入角を有するように挿入された円筒体の内部に形成され、外部ケーシング１ａの吹き上げ通路１ｃの内部と連通している。

一方、分級部１７の下面からは被処理物を排出する排出管１１ｃが、内部ケーシング１ｂを貫通して外部ケーシング１ａの外側まで延びている。

気流導入口１１ｂからの気流は、粉砕室１１の底面と隔壁との間を通って回転軸１４に向かい、隔壁中央の孔を通過した後、ロータ１２の円盤１２ａと隔壁との間を通って粉砕室１１へ向かい、被処理物を舞い上げながら外部ケーシング１ａとその内部を区切る内部ケーシング１ｂとの間に形成した吹き上げ通路１ｃを通るようになっている。

このため、投入口１１ａから吹き上げ通路１ｃ内に投入されたすべての被処理物は、まず最初に吹き上げられて上方の分級部１７へ気流搬送され、所定の粒度の被処理物が排出管１１ｃを通って装置外へ排出されるようになっている。一方、所定の粒度に達していないものは、内部ケーシング１ｂへと落下し、粉砕室１１で粉砕されるようになっている。

−粉砕システムの作動−
このように構成した粉砕システム１０では、図２に示すように、供給機２に投入された被処理物は、供給機２より粉砕室１１上部の投入口１１ａへ投入される。この投入工程において、被処理物には、すでに粉砕の必要のない粒度の小さいものも含まれる。

次いで、投入口１１ａから内部ケーシング１ｂと外部ケーシング１ａとの隙間の吹き上げ通路１ｃに投入されたすべての被処理物は、吹き上げ通路１ｃ内の上昇気流によって吹き上げられる。

次いで、吹き上げられた被処理物は、分級部１７に到る。この分級部１７では、所定粒度の被処理物は分級部１７を通過し、内部ケーシング１ｂの排出管１１ｃから排出される。投入されたときにすでに粒度の小さい被処理物は、分級部１７において分級され、必要以上に小さく粉砕されないので、過粉砕が発生しない。一方、所定粒度に到達しない、粗い被処理物は、分級部１７を通過せず、内部ケーシング１ｂ内を自重により落下して粉砕室１１に到る。

次いで、排出管１１ｃから排出された被処理物は、排気ファン６による気流と共にバグフィルタ４に搬送される。そして、バグフィルタ４内で気流と粉砕製品が分離され、バグフィルタ用ロータリバルブ５を運転して粉砕製品が取り出される。

一方、粉砕室１１に落下してきた被処理物は、粉砕刃１６及び粉砕用ライナ１５によって細かく粉砕された後、粉砕室１１の底部から導入された気流によって舞い上げられ、吹き上げ通路１ｃを通って再び分級部１７へと導入される。

したがって、本実施形態に係る分級機能付き粉砕装置１によると、投入口１１ａから投入されたすべての被処理物を吹き上げ通路１ｃ内に投入して最初に分級部１７に向かわせるようにしたことにより、粉砕が必要な原料のみを粉砕するようにして効率を高めることができると共に、不要な微粉の発生を抑制して製品粒度分布のシャープ化を図ることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、分級用電動モータ１７ａに駆動される分級部１７を設け、分級用電動モータ１７ａの回転数によって分級する粒度を調整するようにしたが、動力を使わないで流入する風速を調整することにより、粒度を調整するサイクロン式分級部としてもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

１ 分級機能付き粉砕装置
１ａ 外部ケーシング
１ｂ 内部ケーシング
１ｃ 吹き上げ通路
２ 供給機
３ 供給用ロータリバルブ
４ バグフィルタ
５ バグフィルタ用ロータリバルブ
６ 排気ファン
７ 駆動部
１０ 粉砕システム
１１ 粉砕室
１１ａ 投入口
１１ｂ 気流導入口
１１ｃ 排出管
１２ ロータ
１２ａ 円盤
１３ 粉砕用電動モータ
１４ 回転軸
１５ 粉砕用ライナ（粉砕部）
１６ 粉砕刃（粉砕部）
１７ 分級部
１７ａ 分級用電動モータ

Claims (2)

1. 外部ケーシングと、
   上記外部ケーシング内の仕切られた空間を形成する内部ケーシングと、
   上記内部ケーシングの下方に設けられて被処理物を粉砕する粉砕刃及び粉砕用ライナを有する粉砕部を備えた粉砕室と、
   上記粉砕室に気流を導入する気流導入口と、
   上記内部ケーシングと上記外部ケーシングとの間に形成され、上記粉砕室で粉砕されて吹き上げられた被処理物を通過させる吹き上げ通路と、
   上記内部ケーシングの上部に設けられ、上記吹き上げ通路から気流搬送された被処理物を分級する分級部と、
   上記吹き上げ通路の内部に上記被処理物を投入する投入口とを備え、
   上記投入口は、上記粉砕用ライナよりも上方の上記外部ケーシングに開口されており、
   上記投入口から投入された被処理物は、上記吹き上げ通路において上記分級部に向かって吹き上げられて該分級部で分級され、粉砕が充分でない上記被処理物を上記分級部から上記内部ケーシングを通じて上記粉砕部へ還流するように構成されている
   ことを特徴とする分級機能付き粉砕装置。
2. 外部ケーシングと、
   上記外部ケーシング内の仕切られた空間を形成する内部ケーシングと、
   上記内部ケーシングの下方に設けられて被処理物を粉砕する粉砕刃及び粉砕用ライナを有する粉砕部を備えた粉砕室と、
   上記粉砕室に気流を導入する気流導入口と、
   上記内部ケーシングと上記外部ケーシングとの間に形成され、上記粉砕室で粉砕されて吹き上げられた被処理物を通過させる吹き上げ通路と、
   上記内部ケーシングの上部に設けられ、上記吹き上げ通路から気流搬送された被処理物を分級する分級部と、
   上記吹き上げ通路の内部に上記被処理物を投入する投入口とを備え、該投入口が、上記粉砕用ライナよりも上方の上記外部ケーシングに開口された分級機能付き粉砕装置を用意し、
   上記投入口から上記吹き上げ通路内に上記被処理物を投入し、
   上記投入口から投入された被処理物を、まず、上記吹き上げ通路において上記分級部に向かって吹き上げて上記分級部に導入して該分級部で分級し、所定粒度の被処理物を通過させて上記内部ケーシングに設けた排出管から排出し、所定粒度に到達しない、粗い被処理物を内部ケーシングを通じて自重により粉砕室に落下させ、
   上記粉砕室で粉砕した被処理物を再び上記吹き上げ通路において吹き上げて上記分級部へ上昇させる
   ことを特徴とする被処理物の粉砕方法。

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