JPH04187274A - 噴流式分級機 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は粉粒体の分級、勅にサブミクロンクラスの分級
に適した乾式の分級機に係る。

［従来の技術］ セラミックス原料、黒鉛、ゼオライトなと新しい機能祠
料の開発が進むにつれて、これら材料のより分級粘度が
高く、かつ微細化の進んだ粉体の要求が高まる。このよ
うな要求に応え、５μ及至１ｍｍ程度の分級は主として
回転ロータによる気流式の分級機か広く実用に供されて
きた。この型式の分級機は調速で回転するロータの外周
部に生しる旋回気流による遠心力によって、供給粉体中
に含まれた粗粉は外側へ撥ね飛ばし、微粉のみロータの
軸心へ向う向心力に乗せて内側へ杭用して分離回収する
ものである。

また最近はいわゆるコアンダ効果を利用したエルボジェ
ット分級機も新しく発表されている。

この型式の分級機の分級原理は第４図に示すように供給
ノズル２４ａから供給粉体Ｐを一次、二次の制御空気Ａ
ｔ、Ａ２による湾曲気流に乗せて噴出する。噴流に関す
るコアンダ効果というのは噴流をその一方向の側だけ壁
面へおくと、この壁面に沿って流れるという現象のこと
を指すが、図のような曲面の接線方向に噴流が噴出する
と、流体中の粉体粒子の飛行軌跡はコアンダ効果による
湾曲気流の遠心力および流体抵抗と、噴出１１当の慣性
力が複剰１に影響し合って超微粉Ｆ１は曲面表面に沿っ
て流れるが、粒度が粗くなるほと湾曲気流のより外側へ
拡がり、結局は微粉Ｆ２．細粉Ｍ。

粗粉Ｇの順序に分別される。したがってこの原理に基づ
いて適当な分離板１０］ａ、　１０１ｂ、　１０１ｃな
どを流れに対して設けて気流とともに目的粒度別に粉体
を分離回収する構成である。

第５図はエルボジェット分級機の配置を例示した正面図
で、エルボジェット分級機２ａへは材料ホッパｌｌａか
ら定量づつ切り出された原料が供給され、分級後の超微
粉Ｆｌ、微粉Ｆ２．細粉Ｍ。

粗粉Ｇをそれぞれ個別のバグフィルタ３ａ、３ｂ。

４　ａ　＋　　４　ｂへ誘導し分離回収する装置を形成
している。

［発明が解決しようとする課題］ 従来技術のうちでは回転ロータを使用する型式の分級機
が圧倒的に多く見られるが、分級精度や分級できる粒度
の微細化が強く求められる分野に対しては適応できる限
界がある。たとえば１μ前後の分級においては粒子へ少
なくとも１００ＯＯＧ以上の遠心力を与えなければなら
ないから、回転ロータの機械的強度を維持する」二で設
計」二の無理が生じ、超微粉を精度窩く分級回収するに
は信頼性が落ちていくという大きな課題が立ち塞がる。

一方、エルボジェット分級機は回転体を必要とせず前者
のような機械的な構成」二の限界は見当らないが、超微
粉Ｆｌ、微粉Ｆ２など単一の供給ノズルから噴出される
粉体を分別して回収する位置が固定的であり、分離板を
多少調整しても分級精度を向上するのに限界がある。ま
た、単一ノズルを基本とするから、装置が大型化して大
量の粉体を分級処理するには設備費がかさむ。

コアンダ効果に関する研究ではまだ不明の点が多いが、
たとえば社河内その他の研究によれば第６図のように半
径Ｒの円柱面２３ａ上の接線方向へ向けて幅すの供給ノ
ズル２４ａから噴流を噴出すると、噴流は円柱の壁面に
沿って流れノズル位置と交叉する角度θがほぼ１２０６
位において流れが壁面から離れ、いわゆるはく離点（Ｓ
ｅｐａｒａｔＩｎｇ　ｐｏｉｎｔ）を形成し、下流側は
ノズル軸と約１３０°傾いて流れ去る。

この現象は　ｂ／Ｒ＝０．０５　　程度の構成について
得た実験結果て、はぼ同一の研究を行なったウィルソン
（Ｗｉｌｓｏｎ）によれば、このはく離点はおおむねθ
が６００〜１３０°において確認されたことも引用して
いる。（日本機械学会論文集５４巻５００号および５５
巻５１１号）このはく離点は噴流内の圧力分布に深い関
係にあり、遠心力場において圧力は円柱壁面上で最小値
（負圧）を示し壁面から遠ざかるほど大きくなるという
バランスによって支配されるから、大量の原料を処理す
るにはノズルの幅や円柱面の半径、噴出の強さ（運動量
の大きさ）をいずれもバランスよく大きくしなければな
らず、装置の大型化は免れ得ない。

本発明は以」二に述べた課題を解決するために、高速回
転体を必要としないコアンダ効果を利用した分級機であ
って、コアンダ効果を最大限有効に機能させコンパクト
にまとめた噴流式分級機の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る噴流式分級機は、原料供給部へ接続する供
給管と、供給管内壁から放射状に発した貫通満が複数の
噴出ノズルとして開口する円柱面と、粗粉回収部と接続
する粗粉管とを同心円状に組み合せ、該噴出ノズルの開
口方向をほぼ接線とする外周面からなる同数の微粉管を
円柱面外周上へ回動可能に係合し、該微粉管にはそれぞ
れ貫通する切溝を開口し、かつすべての管内が微粉回収
部へ連通することによって前記の課題を解決した。

［作用・実施例］ 本発明の作用を、実施例を示す第１図がら第３図に基づ
いて説明する。

第３図は実施例の全体のレイアウトを示した図であり、
原料供給部１は原わ１ホツパ１１、定量切り出しのフィ
ーダ１２、原料の粉体を圧送するためのブロア１３から
形成され、原料粉体Ｐは定量づつ連続的に噴流分級機２
（以下単に「分級機」という）へ供給される。

第１図と第２図は分級機２の垂■［および水平断面図て
あって、原料粉体Ｐは供給管２１内へ圧送される。供給
管２１には円周方向へ均等に分割した貫通溝２２が放射
状に切り込まれ、外周に相当する円柱面２３から開口し
て噴出ノズル２４を形成する。したがって供給管２１へ
圧送された原料粉体Ｐはこの噴１」１ノスル２４から円
柱面２３の全周より均等に放射状の噴出を生じる。

この円柱面」―に噴出ノズルの噴出方向をほぼ接線とす
る微粉管２５が同じ数たけ係合しているから、噴出ノズ
ルから一斉に噴出した原料粉体Ｐにはコアンダ効果が作
用し、微粉管の壁面は最も圧力が低く（負圧）遠ざかる
ほど圧力が増加するた１め、微粉Ｆは微粉管の外周面に
沿って流れ、粗粉Ｇは粗いほど外周面から離れて流体は
全体として幅を拡げていく。

微粉管２５の管壁には貫通する切溝２６がそれぞれ開口
しているので、前記のはく随意Ｉ（に到達する前の適当
な箇所に位置しておればこの切溝から微粉だけか吸引さ
れて分Ｈ（シ、外周側へ拡がった粗粉は粗粉管２７へ誘
導される。

この流れを第１図と第２図の矢印で表示しているが原料
粉体Ｐは微粉Ｆ　＋ｉｎ扮Ｇのままて噴出ノズルを通過
すると、微わ）および粗粉にそれぞれ分離し、粗粉は粗
粉回収管２８へ集約され、また微粉も微粉回収管２９へ
集約され、その後は第３図に例示するように微粉Ｆはバ
グフィルタ４（微粉回収部）で製品として回収され、一
方粗粉Ｇはバグフィルタ５（粗粉回収部）へ回収され、
再粉砕処理をうけるために取り出される。

排風機６はこの分離回収作用を続けるための原動力の役
割を果す。

なお、円柱面２３上に係合した微粉管は円柱面上で回動
を可能としているので、切溝２６の位置を適宜変えるこ
とができる。

はく随意にの位置は必ずしも明らかにされた訳ではない
。前記論文においてはノズル幅（ｂ）と円柱半径（Ｒ）
を特定した結果、ノズル出口がら円柱壁面に沿う距離を
Ｘとすれば　Ｘ／ｂ＝４１．９（０＝＝　１２０°）に
おいてはく随意が認められるとしているが、前記すとＲ
の関係が変ればはく随意が大きく変ることは当然である
。また製品として回収される微粉Ｆの粒度をどこに求め
るかによっても当然Ｘの値も変るから、噴出ノズル２４
に対する切溝２６の相対的位置を自由に調整できること
は本発明の最大の特徴の一つというべきである。

本例で具体的にはハンドル３０を突設しておき、このハ
ンドルを適宜動かせば切溝２６の位置は容易に変動でき
る。

［発明の効果コ 本発明に係る噴流分級機は、コアンダ効果を分級作用へ
完全有効に結びつける構成からなり、最近要望の高まっ
てきたサブミクロンクラスの超微粉に対する精度晶い分
級効果を実現した。しかも機械的に大きな負担を強いる
構造でなく、大型化する必要もないから、従来技術のい
ずれと比較しても実務上の効果は大きい。構造も比較的
簡単で故障のおそれが少なく、自動的かつ連続的運転に
好適で、原料粉体や製品粒度の変化に対しても直ちに対
応できる汎用性も高いなと実施上もたらす利点は多岐に
亘る。

一〇−

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す垂直断面図、第２図は同
じく水平断面図、第３図は同じく全体のレイアウト図、
第４図は従来技術の原理を示す断面図、第５図は同じく
レイアウト図、第６図はコアンダ効果の原理を示す断面
図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）原料供給部へ接続する供給管と、供給管内壁から
   放射状に発した貫通溝が複数の噴出ノズルとして開口す
   る円柱面と、粗粉回収部と接続する粗粉管とを同心円状
   に組み合せ、該噴出ノズルの開口方向をほぼ接線とする
   外周面からなる同数の微粉管を円柱面外周上へ回動可能
   に係合し、該微粉管にはそれぞれ貫通する切溝を開口し
   、かつすべての管内が微粉回収部へ連通することを特徴
   とする噴流式分級機。