JPH0468972B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は粉体の気流混合方法およびその装置、
特に、サイクロンによる粉体の捕集原理を応用し
た粉体粒子を破壊することなくかつ連続的に粉体
を混合する方法およびその装置に関する。

従来技術 二種以上の粉体をまぜ合わせ均質な製品にする
ための混合操作はその本質が複雑なために現在も
なおこれに対する基礎理論が充分に確立されてい
ない。

混合機には、主として、混合容器自体が回転す
る回転型混合機と混合容器を固定し内部に挿入し
た羽根などを回転する固定型混合機がある。前者
は、第１図および第２図に示すように、円筒状容
器１００あるいは正立法体状容器１０１を回転さ
せるもので混合速度は早いが粒子同士の衝突のた
めに粉体が発熱し変質するおそれがある。しか
も、回分式であるため連続処理が不可能である。
後者の固定型混合機は、第３図および第４図に示
すように、混合容器１０２内のスクリユー１０３
や１０４を駆動させるもので湿潤粉体や凝集性粉
体でも処理しうる点で優れている。しかし、粉体
を練る形で混合させるため、同じく、粉体が発熱
し変質するおそれがある。しかも、回分式である
ため断続的にしか処理しえない。固定型混合機に
は、また、第５図に示すように、容器１０５の下
方から上方に気体を吹き込み粉体を混合する気流
型混合機が知られている。この機内には乱気流が
生じるため粉体同士が衝突して破壊されるおそれ
がある。しかも、回分式であるため連続処理が不
可能である。

発明の目的 本発明の目的は、粉体同士の衝突が極少でかつ
連続操作の可能な粉体の気流混合方法とその装置
を提供することにある。本発明の他の目的は、混
合媒体に空気などの気体流を用いるため、粉体が
冷やされて熱を発生しない混合方法とその装置を
提供することにある。

発明の要旨 本発明は、機内に回転気流を発生させ遠心力に
より重力の数百倍〜数千倍の沈降速度を得て数
μmの粒子までも捕集しうるサイクロンの原理を
応用することにより複数の種類の粉体を均質に混
合しうるとの発明者の知見により完成された。そ
れゆえ、本発明の粉体混合方法は、(1)らせん気流
に混合すべき各種粉体を投入する工程、(2)粉体を
含んだ気体を複数方向から所定速度で円筒領域内
へその接線方向から吹き込み円筒領域内に下降す
る多層の回転流を形成する工程、(3)該回転流を円
筒領域下方の円錐領域において向心回転流としそ
れにより、該気体を中央付近で漸次上昇流に転じ
円筒領域上方から排出する工程、そして(4)該粉体
を自重により下方に沈降させ円錐領域下方から系
外へ排出し捕集する工程を包含し、そのことによ
り上記目的が達成される。本発明の粉体混合装置
は、この混合方法を具体化するためのもので、ら
せん気流発生手段と混合すべき粉体をそれぞれ投
入しうる投入口と該投入口の前方に位置し該粉体
を含んだらせん気流排出口とを備えた円筒と；該
円筒を接線方向に設けたサイクロン円筒部と；該
サイクロン円筒部の内部中央に設けた気体排出管
と；該サイクロン円筒部の下部に連結された円錐
部とを有し、該粉体を含んだ気体のらせん気流が
該サイクロン円筒内へ所定速度で吹き込まれて該
サイクロン円筒内で下降する多層の回転流となり
そして該円錐部内で向心回転流となり、それによ
り気体は中央付近で漸次上昇流に転じ上方の該気
体排出管から系外へ排出され粉体は下方に沈降し
て該円錐部下方から捕集され、そのことにより上
記目的が達成される。

実施例 以下に本発明を実施例について述べる。

第６図、第７図および第８図に示すように、本
発明の混合装置１は、サイクロン円筒部１１とこ
のサイクロン円筒部１１に連結しかつその下方部
に位置する円錐部１２とを有する。この円錐部１
２は下方に向かつて内径が小さくなり、下端が粉
体捕集口１２０を形成している。この捕集口１２
０には必要に応じてロータリーバルブなどの気圧
調整手段１２１が設けられる。サイクロン円筒部
１１の上部にはその接線方向に沿つて円筒１３が
とりつけられている。この円筒１３は内部にフア
ンやスクリユーなどの多層らせん気流発生手段１
３１が設けられている。このらせん気流発生手段
１３１の前方には混合すべき各粉体の投入口１３
０が設けられている。この円筒１３の前端はらせ
ん気流排出口１３２を形成し上記サイクロン円筒
部１１に連通している。らせん気流発生手段１３
１としては上記フアンやスクリユーに限定されな
い。円筒１３の内壁に、必要な多層らせん気流発
生させるための例えばヘリツクス１４０を設ける
こともできる。そしてサイクロン円筒部１１の内
部中央には気体排出管１４が設けられている。

この装置を用いて複数の種類の粉体は次のよう
にして均質に混合される：まず、空気などの気体
がらせん気流発生手段１３１の後方から円筒１３
内に供給される。このとき円筒中に何ら障害がな
い場合には整流となりうる。らせん気流発生手段
１３１によりこの整流は円筒１３内を多層のらせ
ん気流となつて円筒前方の排出口１３２へ向か
う。この間に混合すべき各粉体が投入口１３０か
ら多層らせん気流の中へ定量ずつ投入される。粉
体を含んだらせん気流は排出口１３２からサイク
ロン円筒部１１内へ吹き込まれる。粉体は、通
常、一次粒子の形で気体中に投入される。多層ら
せん気流はサイクロン円筒部１１内で多層の回転
流を形成し回転しながら下方の円錐部１２に向か
う。この回転気流は、次いで、円錐部１２内で向
心回転流となり、気体は漸次中央付近の上昇流に
転じる。そして、サイクロン円筒部１１の気体排
出管１４から系外へ出てゆく。気体が回転しなが
ら下降するサイクロン円筒部１１と向心回転流動
をなす円錐部１２とにおいて、気体中の粉体粒子
は遠心分離機あるいは乾式遠心分級器内における
と同様の作用をうけ、壁に向かつて沈降し円錐部
内面を下降して捕集口１２０から系外にとり出さ
れる。得られた粉体は操作前の各種粉体が均質に
混合されたものである。この装置では、通常、
2.0〜200μmの粒子範囲の粉体が処理されうる。
その捕集効率は、円錐部１２の軸方向の長さと捕
集口１２０の口径との比に依存する。捕集口１２
０にロータリーバルブなどの気圧調整手段１２１
を設けると装置１内の気圧変動が極少におさえら
れるため、装置１内の多層回転流に乱れが生じな
い。

発明の効果 本発明によれば、各種粉体を含んだ多層らせん
気流がサイクロンに導入されるため、粉体粒子同
士の衝突が少ない。そのため粉体を変質させるこ
となく均質に混合することができる。しかも、連
絡操作が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は従来の混合機を示す概略説明
図、そして第６図は本発明装置の粉体供給用円筒
の一例を示す断面正面図、第７図および第８図は
それぞれ本発明装置１の一実施例を示す斜視図お
よび部分断面正面図である。 １…本発明混合装置、１１…サイクロン円筒
部、１２…円錐部、１３…円筒、１４…気体排出
管、１２０…捕集口、１２１…気圧調整手段、１
３０…粉体投入口、１３１…多層らせん気流発生
装置、１３２…らせん気流排出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (1) らせん気流に混合すべき各種粉体を投入
   する工程、 (2) 粉体を含んだ該らせん気流を所定速度で円筒
   領域内へその接線方向から吹き込み該円筒領域
   内に下降する多層の回転流を形成する工程、 (3) 該回転流を該円筒領域下方の円錐領域におい
   て向心回転流としそれにより、該気体を中央付
   近で漸次上昇流に転じ該円筒領域上方から排出
   する工程、そして (4) 該粉体を自重により下方に沈降させ該円錐領
   域下方から系外へ排出し捕集する工程 を包含する粉体の気流混合方法。 ２ らせん気流発生手段と混合すべき粉体をそれ
   ぞれ投入しうる投入口と該投入口の前方に位置し
   該粉体を含んだらせん気流排出口とを備えた円筒
   と；該円筒を接線方向に設けたサイクロン円筒部
   と；該サイクロン円筒部の内部中央に設けた気体
   排出管と；該サイクロン円筒部の下部に連結され
   た円錐部とを有し、該粉体を含んだ気体のらせん
   気流が該サイクロン円筒内へ所定速度で吹き込ま
   れて該サイクロン円筒内で下降する多層の回転流
   となりそして該円錐部内で向心回転流となり、そ
   れにより気体は中央付近で漸次上昇流に転じ上方
   の該気体排出管から系外へ排出され粉体は下方に
   沈降して該円錐部下方から捕集される粉体の気流
   混合装置。 ３ 前記円錐部の粉体捕集口に気圧調整手段を設
   けた特許請求の範囲第２項に記載の装置。