JPH06285384A - 衝突式超音速ジェット粉砕機 - Google Patents
衝突式超音速ジェット粉砕機Info
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- JPH06285384A JPH06285384A JP10031093A JP10031093A JPH06285384A JP H06285384 A JPH06285384 A JP H06285384A JP 10031093 A JP10031093 A JP 10031093A JP 10031093 A JP10031093 A JP 10031093A JP H06285384 A JPH06285384 A JP H06285384A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
- B02C19/06—Jet mills
- B02C19/066—Jet mills of the jet-anvil type
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- Food Science & Technology (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 粉砕室内面の形状を改良することによって、
粉砕処理能力の高い衝突式超音速ジェット粉砕機とす
る。 【構成】 直円錐台状凹部１を形成した円環状部材２を
円筒状の粉砕室３７に挿入し、直円錐台状凹部１により
粉砕用衝突部材４０の直円錐体３８を同心状に囲繞する
と共に、円環状部材２の外周面を粉砕室内周面に、底面
を粉砕室前端面にそれぞれ当接させる。直円錐台状凹部
１の頂角は直円錐体３８の頂角と等しく設定し３０°〜
１５０°の範囲内とする。粉砕室内面の一部を直円錐台
状内面としたことにより直円錐体３８のコアンダー効果
が向上する。
粉砕処理能力の高い衝突式超音速ジェット粉砕機とす
る。 【構成】 直円錐台状凹部１を形成した円環状部材２を
円筒状の粉砕室３７に挿入し、直円錐台状凹部１により
粉砕用衝突部材４０の直円錐体３８を同心状に囲繞する
と共に、円環状部材２の外周面を粉砕室内周面に、底面
を粉砕室前端面にそれぞれ当接させる。直円錐台状凹部
１の頂角は直円錐体３８の頂角と等しく設定し３０°〜
１５０°の範囲内とする。粉砕室内面の一部を直円錐台
状内面としたことにより直円錐体３８のコアンダー効果
が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ジェット気流である高
圧気体を用いて粗大粒子を微小粒子に粉砕する衝突式超
音波ジェット粉砕機に関する。
圧気体を用いて粗大粒子を微小粒子に粉砕する衝突式超
音波ジェット粉砕機に関する。
【０００２】
【従来の技術】ミクロン単位の微小粒子、特に熱可塑性
樹脂粉末やトナー等の熱可塑性を有する微小粒子を得る
ために、粗粉砕した粗大粒子を衝突式超音波ジエット粉
砕機を用いて微粉砕することが行われている。このよう
な粉砕機については、例えば実開昭５１−１００３７４
号公報、同５１−１００３７５号公報等に開示され、ま
た改良型が実開平１−１４８７４０号公報、特開平２−
６８１５５号公報、実開平３−１９５４３号公報、特公
平４−３８３７号公報、特開平３−１１６２号公報に開
示されている。
樹脂粉末やトナー等の熱可塑性を有する微小粒子を得る
ために、粗粉砕した粗大粒子を衝突式超音波ジエット粉
砕機を用いて微粉砕することが行われている。このよう
な粉砕機については、例えば実開昭５１−１００３７４
号公報、同５１−１００３７５号公報等に開示され、ま
た改良型が実開平１−１４８７４０号公報、特開平２−
６８１５５号公報、実開平３−１９５４３号公報、特公
平４−３８３７号公報、特開平３−１１６２号公報に開
示されている。
【０００３】衝突式超音波ジエット粉砕機の概略は図７
で示される。この図は実開平１−１４８７４０号公報、
特開平２−６８１５５号公報および、実開平３−１９５
４３号公報に記載されている粉砕機と、要部がほぼ一致
するものである。
で示される。この図は実開平１−１４８７４０号公報、
特開平２−６８１５５号公報および、実開平３−１９５
４３号公報に記載されている粉砕機と、要部がほぼ一致
するものである。
【０００４】図７において、あらかじめ粗粉砕された熱
可塑性樹脂等の被粉砕物Ｔａは、原料投入側３１から投
入され通路３２、分級室３３および通路３４を経てジェ
ット噴流路３５へ向かう。前記通路３４の下方にはノズ
ル３６が設けられ、圧縮空気の流入によってこのノズル
３６から高圧の空気が噴射され、ジェット噴流路３５に
は超音速の空気によるジェット流が生じている。粉砕室
３７には、直円錐体３８と円板３９を結合した形状の粉
砕用衝突部材４０が前記ノズル３６に対向して設けられ
ている。
可塑性樹脂等の被粉砕物Ｔａは、原料投入側３１から投
入され通路３２、分級室３３および通路３４を経てジェ
ット噴流路３５へ向かう。前記通路３４の下方にはノズ
ル３６が設けられ、圧縮空気の流入によってこのノズル
３６から高圧の空気が噴射され、ジェット噴流路３５に
は超音速の空気によるジェット流が生じている。粉砕室
３７には、直円錐体３８と円板３９を結合した形状の粉
砕用衝突部材４０が前記ノズル３６に対向して設けられ
ている。
【０００５】通路３４を経てノズル３６前方の供給口３
５ａに導入された被粉砕物Ｔａはジェット流に乗り、高
速（超音速）で飛翔しながら衝突部材４０の円錐面（直
円錐体３８）に案内されて円環状平面（円板３９）に一
次衝突し、ついで粉砕室３７の内面３７ａに二次衝突す
ることにより微粒子状に粉砕される。このようにして被
粉砕物Ｔａは大部分がミクロン単位の微粉末Ｔｐとな
り、粉砕室３７から通路４１を経た後、通路３２におい
て被粉砕物Ｔａと合流して前記分級室３３に送られる。
５ａに導入された被粉砕物Ｔａはジェット流に乗り、高
速（超音速）で飛翔しながら衝突部材４０の円錐面（直
円錐体３８）に案内されて円環状平面（円板３９）に一
次衝突し、ついで粉砕室３７の内面３７ａに二次衝突す
ることにより微粒子状に粉砕される。このようにして被
粉砕物Ｔａは大部分がミクロン単位の微粉末Ｔｐとな
り、粉砕室３７から通路４１を経た後、通路３２におい
て被粉砕物Ｔａと合流して前記分級室３３に送られる。
【０００６】分級室３３内において微粉末Ｔｐは、粉砕
室３７で十分粉砕されずに残った粗大粒子および被粉砕
物Ｔａと分離され製品Ｔｓとして矢印方向に回収され
る。被粉砕物Ｔａおよび前記粗大粒子は通路３４を経て
再びジェット噴流路３５に向かい、粉砕室３７で粉砕さ
れる。
室３７で十分粉砕されずに残った粗大粒子および被粉砕
物Ｔａと分離され製品Ｔｓとして矢印方向に回収され
る。被粉砕物Ｔａおよび前記粗大粒子は通路３４を経て
再びジェット噴流路３５に向かい、粉砕室３７で粉砕さ
れる。
【０００７】以上のようにして被粉砕物は粉砕されるの
であるが、この粉砕は被粉砕物を前記粉砕用衝突部材４
０および粉砕室３７の内面３７ａに衝突させることによ
り行われることから、この種の超音速ジェット粉砕機は
衝突式超音速ジェット粉砕機と呼ばれている。
であるが、この粉砕は被粉砕物を前記粉砕用衝突部材４
０および粉砕室３７の内面３７ａに衝突させることによ
り行われることから、この種の超音速ジェット粉砕機は
衝突式超音速ジェット粉砕機と呼ばれている。
【０００８】この装置においては、粒径１００μｍ以下
の微粉末が製品として分級選別されて使用に供される
が、この場合、この装置に要求される性能、例えば得ら
れるトナーの粒径やその歩留り等に対しては被粉砕物の
供給量、粉砕用高圧空気の圧力および流量、ならびに粉
砕用衝突部材の形状が影響することが知られている。
の微粉末が製品として分級選別されて使用に供される
が、この場合、この装置に要求される性能、例えば得ら
れるトナーの粒径やその歩留り等に対しては被粉砕物の
供給量、粉砕用高圧空気の圧力および流量、ならびに粉
砕用衝突部材の形状が影響することが知られている。
【０００９】粉砕用衝突部材はジェット流の方向と直交
する方向に配設されるが、上記したような直円錐状案内
面（衝突による粉砕作用も兼ねている）と、この案内面
の下端部に同心状に連なる円環状平面による衝突面とを
備えた構造のもの（以下、これを円錐型衝突板と記載す
ることがある）が最も優れており、この衝突部材を用い
れば粒度分布がシャープな粉砕製品を得ることできる。
する方向に配設されるが、上記したような直円錐状案内
面（衝突による粉砕作用も兼ねている）と、この案内面
の下端部に同心状に連なる円環状平面による衝突面とを
備えた構造のもの（以下、これを円錐型衝突板と記載す
ることがある）が最も優れており、この衝突部材を用い
れば粒度分布がシャープな粉砕製品を得ることできる。
【００１０】一方、従来から一般的な粉砕装置として
は、これを粉砕手段によっ大別すると打撃により粉砕
を行うもの（例えばハンマーミル、エンペラーブレーカ
ーなど）、摩砕、圧縮により粉砕するもの（例えばロ
ーラーミル、タワーミルなど）、圧縮により粉砕を行
うもの（例えばジョークラッシャー、ジャイレトリーク
ラッシャーなど）、打撃と剪断により粉砕を行うもの
（例えばボールミル、ロッドミルなど）、衝撃と剪断
により粉砕を行うもの（例えばジェットミル、ジェット
マイザーなど）が知られている。
は、これを粉砕手段によっ大別すると打撃により粉砕
を行うもの（例えばハンマーミル、エンペラーブレーカ
ーなど）、摩砕、圧縮により粉砕するもの（例えばロ
ーラーミル、タワーミルなど）、圧縮により粉砕を行
うもの（例えばジョークラッシャー、ジャイレトリーク
ラッシャーなど）、打撃と剪断により粉砕を行うもの
（例えばボールミル、ロッドミルなど）、衝撃と剪断
により粉砕を行うもの（例えばジェットミル、ジェット
マイザーなど）が知られている。
【００１１】しかし、このような粉砕装置の選択使用に
ついては、その粉砕能力（一定粒度分布の微粒子を得る
ための処理能力）および粉砕効率のほか、被粉砕物の熱
的特性に支配されることが多く、特に、例えば熱可塑性
を有する樹脂を主成分とする樹脂粉末とかトナーなどの
被粉砕物については、粉砕時に粉砕面で急激なエネルギ
ー増加に伴った発熱と温度上昇が発生し、その結果、粉
砕粒子相互の凝集および固着、それに粉砕面あるいは接
粉部への融着などの不具合が発生するために打撃、摩
砕、圧縮などの手段による粉砕装置を使用することがで
きない。
ついては、その粉砕能力（一定粒度分布の微粒子を得る
ための処理能力）および粉砕効率のほか、被粉砕物の熱
的特性に支配されることが多く、特に、例えば熱可塑性
を有する樹脂を主成分とする樹脂粉末とかトナーなどの
被粉砕物については、粉砕時に粉砕面で急激なエネルギ
ー増加に伴った発熱と温度上昇が発生し、その結果、粉
砕粒子相互の凝集および固着、それに粉砕面あるいは接
粉部への融着などの不具合が発生するために打撃、摩
砕、圧縮などの手段による粉砕装置を使用することがで
きない。
【００１２】そこで、このような被粉砕物については、
粉砕媒体として冷却効果の大きい冷却圧縮気体あるいは
低温気体を大量に使用し得ることから、衝撃と剪断によ
る粉砕装置つまりジェットミル、ジェットマイザーなど
の衝突式超音速ジェット粉砕装置の使用が好ましい。ま
た、高効率の粉砕により熱可塑性を有する微粒子を低コ
ストで得ようとする要望は依然として強く、これを衝突
式超音速ジェット粉砕装置で実現しようとするのは有利
な方法と考えられる。
粉砕媒体として冷却効果の大きい冷却圧縮気体あるいは
低温気体を大量に使用し得ることから、衝撃と剪断によ
る粉砕装置つまりジェットミル、ジェットマイザーなど
の衝突式超音速ジェット粉砕装置の使用が好ましい。ま
た、高効率の粉砕により熱可塑性を有する微粒子を低コ
ストで得ようとする要望は依然として強く、これを衝突
式超音速ジェット粉砕装置で実現しようとするのは有利
な方法と考えられる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来の衝突式超音速ジ
ェット粉砕機においては、前記の円錐型衝突板を使用し
た場合、直円錐状案内面のコアンダー効果により大半の
被粉砕物はその速度を保ったまま円環状平面による粉砕
面に衝突後、被粉砕物の流れがこの円環状平面に沿って
急激にノズル３６に対し垂直の方向に変換される。
ェット粉砕機においては、前記の円錐型衝突板を使用し
た場合、直円錐状案内面のコアンダー効果により大半の
被粉砕物はその速度を保ったまま円環状平面による粉砕
面に衝突後、被粉砕物の流れがこの円環状平面に沿って
急激にノズル３６に対し垂直の方向に変換される。
【００１４】しかしながら、同時に粉砕室３７の形状に
より一部の被粉砕物において、円錐型衝突板の前後で粉
砕流の乱れ（乱流）が発生し、直円錐状案内面でのコア
ンダー効果を十分に発揮できないという問題があった。
より一部の被粉砕物において、円錐型衝突板の前後で粉
砕流の乱れ（乱流）が発生し、直円錐状案内面でのコア
ンダー効果を十分に発揮できないという問題があった。
【００１５】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、粉砕室内面の形状を改良することによ
って直円錐状案内面のコアンダー効果を最大限に活用
し、もって粉砕流の乱れを防止することにより粉砕処理
能力の高い衝突式超音速ジェット粉砕機を提供すること
にある。
で、その目的は、粉砕室内面の形状を改良することによ
って直円錐状案内面のコアンダー効果を最大限に活用
し、もって粉砕流の乱れを防止することにより粉砕処理
能力の高い衝突式超音速ジェット粉砕機を提供すること
にある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の衝突式
超音速ジェット粉砕機は、超音速ジェット噴流路の下流
側に連通して設けられ内面を二次衝突面とした粉砕室内
に、超音速ジェット噴流を分散させるための直円錐面
と、該直円錐面の下端部に同心状に連なる一次衝突面と
しての円環状衝突面とを備えた粉砕用衝突部材を、前記
超音速ジェット噴流路に対向して同心状に配設してなる
粉砕機において、前記粉砕室の前方部内周面を、前記粉
砕用衝突部材の直円錐面と同一の立体角を有し縦断面形
状における頂角が３０°〜１５０°の範囲内にある直円
錐台状凹面として前記直円錐面と同心状に形成し、該直
円錐台状凹面により前記直円錐面を囲繞したことを特徴
とする。
超音速ジェット粉砕機は、超音速ジェット噴流路の下流
側に連通して設けられ内面を二次衝突面とした粉砕室内
に、超音速ジェット噴流を分散させるための直円錐面
と、該直円錐面の下端部に同心状に連なる一次衝突面と
しての円環状衝突面とを備えた粉砕用衝突部材を、前記
超音速ジェット噴流路に対向して同心状に配設してなる
粉砕機において、前記粉砕室の前方部内周面を、前記粉
砕用衝突部材の直円錐面と同一の立体角を有し縦断面形
状における頂角が３０°〜１５０°の範囲内にある直円
錐台状凹面として前記直円錐面と同心状に形成し、該直
円錐台状凹面により前記直円錐面を囲繞したことを特徴
とする。
【００１７】請求項２に記載の衝突式超音速ジェット粉
砕機は、超音速ジェット噴流路の下流側に連通して設け
られ内面を二次衝突面とした粉砕室内に、超音速ジェッ
ト噴流を分散させるための直円錐面と、該直円錐面の下
端部に同心状に連なる一次衝突面としての円環状衝突面
とを備えた粉砕用衝突部材を、前記超音速ジェット噴流
路に対向して同心状に配設してなる粉砕機において、前
記粉砕室後方部に該粉砕室の軸線方向に対し角度１０°
〜７０°の傾斜面を有する傾斜案内部材を設けて粉砕室
後方部に上向流流路または下向流流路を形成したことを
特徴とする。
砕機は、超音速ジェット噴流路の下流側に連通して設け
られ内面を二次衝突面とした粉砕室内に、超音速ジェッ
ト噴流を分散させるための直円錐面と、該直円錐面の下
端部に同心状に連なる一次衝突面としての円環状衝突面
とを備えた粉砕用衝突部材を、前記超音速ジェット噴流
路に対向して同心状に配設してなる粉砕機において、前
記粉砕室後方部に該粉砕室の軸線方向に対し角度１０°
〜７０°の傾斜面を有する傾斜案内部材を設けて粉砕室
後方部に上向流流路または下向流流路を形成したことを
特徴とする。
【００１８】請求項３に記載の衝突式超音速ジェット粉
砕機は、超音速ジェット噴流路の下流側に連通して設け
られ内面を二次衝突面とした粉砕室内に、超音速ジェッ
ト噴流を分散させるための直円錐面と、該直円錐面の下
端部に同心状に連なる一次衝突面としての円環状衝突面
とを備えた粉砕用衝突部材を、前記超音速ジェット噴流
路に対向して同心状に配設してなる粉砕機において、前
記粉砕室の前方部内周面を、前記粉砕用衝突部材の直円
錐面と同一の立体角を有し縦断面形状における頂角が３
０°〜１５０°の範囲内にある直円錐台状凹面として前
記直円錐面と同心状に形成し、該直円錐台状凹面により
前記直円錐面を囲繞し、さらに前記粉砕室後方部に該粉
砕室の軸線方向に対し角度１０°〜７０°の傾斜面を有
する傾斜案内部材を設けて粉砕室後方部に上向流流路ま
たは下向流流路を形成したことを特徴とする。
砕機は、超音速ジェット噴流路の下流側に連通して設け
られ内面を二次衝突面とした粉砕室内に、超音速ジェッ
ト噴流を分散させるための直円錐面と、該直円錐面の下
端部に同心状に連なる一次衝突面としての円環状衝突面
とを備えた粉砕用衝突部材を、前記超音速ジェット噴流
路に対向して同心状に配設してなる粉砕機において、前
記粉砕室の前方部内周面を、前記粉砕用衝突部材の直円
錐面と同一の立体角を有し縦断面形状における頂角が３
０°〜１５０°の範囲内にある直円錐台状凹面として前
記直円錐面と同心状に形成し、該直円錐台状凹面により
前記直円錐面を囲繞し、さらに前記粉砕室後方部に該粉
砕室の軸線方向に対し角度１０°〜７０°の傾斜面を有
する傾斜案内部材を設けて粉砕室後方部に上向流流路ま
たは下向流流路を形成したことを特徴とする。
【００１９】請求項４に記載の衝突式超音速ジェット粉
砕機は請求項１または３において、直円錐台状凹部を形
成した環状部材を前記粉砕室内に挿入することにより前
記直円錐台状凹面を形成したことを特徴とする。
砕機は請求項１または３において、直円錐台状凹部を形
成した環状部材を前記粉砕室内に挿入することにより前
記直円錐台状凹面を形成したことを特徴とする。
【００２０】請求項５に記載の衝突式超音速ジェット粉
砕機は、請求項２または３において、前記傾斜案内部材
を分解・結合可能な２つの分割体により構成すると共
に、前記粉砕用衝突部材の後方部を前記２つの分割体間
に挿入して支持したことを特徴とする。
砕機は、請求項２または３において、前記傾斜案内部材
を分解・結合可能な２つの分割体により構成すると共
に、前記粉砕用衝突部材の後方部を前記２つの分割体間
に挿入して支持したことを特徴とする。
【００２１】
【作用】請求項１に記載の衝突式超音速ジェット粉砕機
では、上記のように粉砕用衝突部材の直円錐面を直円錐
台状凹面により囲繞し、しかも、これら直円錐面と直円
錐台状凹面の頂角を３０°〜１５０°の範囲内の同一角
度としたため、粉砕室に流入した超音速ジェット噴流は
乱れることなく前記直円錐面に沿って分散するので、該
直円錐面のコアンダー効果が大幅に向上する。その結
果、粉砕用衝突部材の円環状衝突面および、粉砕室内面
の粉砕作用が著しく向上する。なお、前記直円錐面およ
び直円錐台状凹面の頂角が３０°〜１５０°の範囲から
外れた場合、粉砕性能の向上効果（コアンダー効果の向
上作用）は不十分となる。
では、上記のように粉砕用衝突部材の直円錐面を直円錐
台状凹面により囲繞し、しかも、これら直円錐面と直円
錐台状凹面の頂角を３０°〜１５０°の範囲内の同一角
度としたため、粉砕室に流入した超音速ジェット噴流は
乱れることなく前記直円錐面に沿って分散するので、該
直円錐面のコアンダー効果が大幅に向上する。その結
果、粉砕用衝突部材の円環状衝突面および、粉砕室内面
の粉砕作用が著しく向上する。なお、前記直円錐面およ
び直円錐台状凹面の頂角が３０°〜１５０°の範囲から
外れた場合、粉砕性能の向上効果（コアンダー効果の向
上作用）は不十分となる。
【００２２】請求項２に記載の衝突式超音速ジェット粉
砕機では、所定の傾斜角度を有する傾斜案内部材（この
部材も衝突による粉砕作用を兼ねている）を設けて超音
速ジェット噴流の上向流流路または下向流流路を形成し
たので、前記直円錐面のコアンダー効果が大幅に向上す
る結果、粉砕作用が著しく向上する。なお、傾斜面の傾
斜角度が１０°〜７０°の範囲から外れると、粉砕性能
の向上効果（コアンダー効果の向上作用）は不十分とな
る。
砕機では、所定の傾斜角度を有する傾斜案内部材（この
部材も衝突による粉砕作用を兼ねている）を設けて超音
速ジェット噴流の上向流流路または下向流流路を形成し
たので、前記直円錐面のコアンダー効果が大幅に向上す
る結果、粉砕作用が著しく向上する。なお、傾斜面の傾
斜角度が１０°〜７０°の範囲から外れると、粉砕性能
の向上効果（コアンダー効果の向上作用）は不十分とな
る。
【００２３】請求項３に記載の衝突式超音速ジェット粉
砕機では、請求項１，２に記載の構成を併せ持つ構成と
したので、請求項１，２の粉砕機のいずれよりもさらに
優れた粉砕機能を発揮する。
砕機では、請求項１，２に記載の構成を併せ持つ構成と
したので、請求項１，２の粉砕機のいずれよりもさらに
優れた粉砕機能を発揮する。
【００２４】
【実施例】次に、本発明を図面に示す実施例により、さ
らに詳細に説明する。 実施例１（請求項１，４） この粉砕機の全体構造は図７と同様であり、図１はその
要部を示している。この実施例では図２に示すように、
直円錐台状凹部１を形成した円環状部材２を円筒状の粉
砕室３７に挿入し、その周面を粉砕室３７の内周面に、
底面を粉砕室３７の前端面に当接させて設けたものであ
る。なお、図１において３は超音速ジェット噴流を噴出
させるための貫通孔であり、図７に記載の符号と同一の
符号は、図７のものと同等の構成要素を示している。
らに詳細に説明する。 実施例１（請求項１，４） この粉砕機の全体構造は図７と同様であり、図１はその
要部を示している。この実施例では図２に示すように、
直円錐台状凹部１を形成した円環状部材２を円筒状の粉
砕室３７に挿入し、その周面を粉砕室３７の内周面に、
底面を粉砕室３７の前端面に当接させて設けたものであ
る。なお、図１において３は超音速ジェット噴流を噴出
させるための貫通孔であり、図７に記載の符号と同一の
符号は、図７のものと同等の構成要素を示している。
【００２５】前記円環状部材２の直円錐台状凹部１の立
体角（厳密には、仮想的立体角であるが）は、図３に示
す粉砕用衝突部材４０の立体角と同一に設定されてい
る。すなわち図１，３において直円錐体３８の縦断面形
状（二等辺三角形）の頂角θは３０°〜１５０°の範囲
内にあり、直円錐台状凹部１の（仮想的）頂角は前記頂
角θに等しい。
体角（厳密には、仮想的立体角であるが）は、図３に示
す粉砕用衝突部材４０の立体角と同一に設定されてい
る。すなわち図１，３において直円錐体３８の縦断面形
状（二等辺三角形）の頂角θは３０°〜１５０°の範囲
内にあり、直円錐台状凹部１の（仮想的）頂角は前記頂
角θに等しい。
【００２６】実施例２（請求項２，５） この粉砕機の全体構造も図７と同様であり、図４はその
要部を示している。この実施例では粉砕用衝突部材４０
の後半部を円筒部４０ａとし、この円筒部を、形状が図
５に示される分解・結合が可能な２つの分割体１１，１
２間に挿入して支持し、これを粉砕室３７に挿入配備し
たものである。
要部を示している。この実施例では粉砕用衝突部材４０
の後半部を円筒部４０ａとし、この円筒部を、形状が図
５に示される分解・結合が可能な２つの分割体１１，１
２間に挿入して支持し、これを粉砕室３７に挿入配備し
たものである。
【００２７】これらの分割体１１，１２は底面を直角三
角形とした、互いに合同な直三角柱の片側底面に半円形
の凹部１３，１４を形成して互いに面対称とし、前方側
の傾斜面１５，１６の傾斜角度βを１０°〜７０°に設
定したものである。この分割体１１，１２を挿入するこ
とにより粉砕室３７の後半部に傾斜案内部材２１が配設
されると共に、この傾斜案内部材２１により超音速ジェ
ット噴流の上向流流路が形成される。
角形とした、互いに合同な直三角柱の片側底面に半円形
の凹部１３，１４を形成して互いに面対称とし、前方側
の傾斜面１５，１６の傾斜角度βを１０°〜７０°に設
定したものである。この分割体１１，１２を挿入するこ
とにより粉砕室３７の後半部に傾斜案内部材２１が配設
されると共に、この傾斜案内部材２１により超音速ジェ
ット噴流の上向流流路が形成される。
【００２８】実施例３（請求項３，４，５） この粉砕機の全体構造も図７と同様であり、図６はその
要部を示している。この実施例では図２に示す円環状部
材２と、図５に示す分割体１１，１２すなわち傾斜案内
部材２１とを設けたものである。この実施例では実施例
１，２それぞれの作用・効果を併せ持つので、粉砕性能
が極めて優れた粉砕機となる。
要部を示している。この実施例では図２に示す円環状部
材２と、図５に示す分割体１１，１２すなわち傾斜案内
部材２１とを設けたものである。この実施例では実施例
１，２それぞれの作用・効果を併せ持つので、粉砕性能
が極めて優れた粉砕機となる。
【００２９】なお、実施例１，３においては前記円環状
部材２の直円錐台状凹部１に相当する粉砕室内周面部分
を、あらかじめ粉砕室３７と一体的に形成してもよい
し、実施例２，３においては前記傾斜案内部材２１に対
応する部分をあらかじめ粉砕室３７と一体的に形成し、
この部分に粉砕用衝突部材４０の後半部を挿入するよう
にしてもよい。
部材２の直円錐台状凹部１に相当する粉砕室内周面部分
を、あらかじめ粉砕室３７と一体的に形成してもよい
し、実施例２，３においては前記傾斜案内部材２１に対
応する部分をあらかじめ粉砕室３７と一体的に形成し、
この部分に粉砕用衝突部材４０の後半部を挿入するよう
にしてもよい。
【００３０】つぎに、本発明の粉砕機による粉砕実験例
と、図７に示す従来例の粉砕機による比較実験例につい
て説明する。
と、図７に示す従来例の粉砕機による比較実験例につい
て説明する。
【００３１】実験例１ ポリエステル系樹脂１５重量部と、スチレン・アクリル
系樹脂８５重量部と、フタロシアニン系顔料５重量部と
を混合し（軟化点７５℃）、これを熱ロールミルで溶融
混練して冷却後、ジョークラッシャーで粗粉砕したもの
を、図１に示す粉砕機で粉砕したところ、体積平均粒径
が１２μｍの微粉末を得るために、１時間当たり８３ｋ
ｇの被粉砕物が供給できた。なお、粉砕機としては粉砕
圧力が６．０ｋｇ／ｃｍ2 で、最大消費エアー量が１０
ｍ3 ／ｍｉｎのものを用いた。
系樹脂８５重量部と、フタロシアニン系顔料５重量部と
を混合し（軟化点７５℃）、これを熱ロールミルで溶融
混練して冷却後、ジョークラッシャーで粗粉砕したもの
を、図１に示す粉砕機で粉砕したところ、体積平均粒径
が１２μｍの微粉末を得るために、１時間当たり８３ｋ
ｇの被粉砕物が供給できた。なお、粉砕機としては粉砕
圧力が６．０ｋｇ／ｃｍ2 で、最大消費エアー量が１０
ｍ3 ／ｍｉｎのものを用いた。
【００３２】この実施例では粉砕用衝突部材４０とし
て、従来のセラミック製で直円錐体３８の頂角θが６０
°、直円錐体３８の底面積と円板（円環状衝突面）３９
の面積との比が１／２のものを使用し、円環状部材２と
してはセラミック製のものを用い、直円錐体３８の円錐
面と円環状部材２の凹面との間隔ｄ（図１を参照）を４
０ｍｍとした。
て、従来のセラミック製で直円錐体３８の頂角θが６０
°、直円錐体３８の底面積と円板（円環状衝突面）３９
の面積との比が１／２のものを使用し、円環状部材２と
してはセラミック製のものを用い、直円錐体３８の円錐
面と円環状部材２の凹面との間隔ｄ（図１を参照）を４
０ｍｍとした。
【００３３】比較例１ 実験例１と同一の被粉砕物を図７に示す粉砕機で粉砕し
たところ、体積平均粒径が１２μｍの微粉末を得るため
に１時間当たり供給できた被粉砕物の量は８０ｋｇであ
った。なお、粉砕機としては実験例１と同じく、粉砕圧
力が６．０ｋｇ／ｃｍ2 で、最大消費エアー量が１０ｍ
3 ／ｍｉｎのものを用いた。
たところ、体積平均粒径が１２μｍの微粉末を得るため
に１時間当たり供給できた被粉砕物の量は８０ｋｇであ
った。なお、粉砕機としては実験例１と同じく、粉砕圧
力が６．０ｋｇ／ｃｍ2 で、最大消費エアー量が１０ｍ
3 ／ｍｉｎのものを用いた。
【００３４】実験例２ 実験例１と同一の被粉砕物を図４に示す粉砕機で粉砕し
たところ、体積平均粒径が１２μｍの微粉末を得るため
に、１時間当たり８１ｋｇの被粉砕物が供給できた。な
お、粉砕機としては実験例１と同じく、粉砕圧力が６．
０ｋｇ／ｃｍ2で、最大消費エアー量が１０ｍ3 ／ｍｉ
ｎのものを用い、また、傾斜案内部材２１としてはセラ
ミック製で傾斜角度βが４５°のものを使用した。
たところ、体積平均粒径が１２μｍの微粉末を得るため
に、１時間当たり８１ｋｇの被粉砕物が供給できた。な
お、粉砕機としては実験例１と同じく、粉砕圧力が６．
０ｋｇ／ｃｍ2で、最大消費エアー量が１０ｍ3 ／ｍｉ
ｎのものを用い、また、傾斜案内部材２１としてはセラ
ミック製で傾斜角度βが４５°のものを使用した。
【００３５】実験例３ 実験例１と同一の被粉砕物を図６に示す粉砕機で粉砕し
たところ、体積平均粒径が１２μｍの微粉末を得るため
に、１時間当たり８５ｋｇの被粉砕物が供給できた。な
お、粉砕機としては実験例１と同じく、粉砕圧力が６．
０ｋｇ／ｃｍ2で、最大消費エアー量が１０ｍ3 ／ｍｉ
ｎのものを用い、また、円環状部材２としては実験例１
と同一のものを、傾斜案内部材２１としては実験例２と
同一のものを、それぞれ使用した。以上の実験例および
比較例の結果をまとめて［表１］に示す。
たところ、体積平均粒径が１２μｍの微粉末を得るため
に、１時間当たり８５ｋｇの被粉砕物が供給できた。な
お、粉砕機としては実験例１と同じく、粉砕圧力が６．
０ｋｇ／ｃｍ2で、最大消費エアー量が１０ｍ3 ／ｍｉ
ｎのものを用い、また、円環状部材２としては実験例１
と同一のものを、傾斜案内部材２１としては実験例２と
同一のものを、それぞれ使用した。以上の実験例および
比較例の結果をまとめて［表１］に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】［表１］から、実験例１〜３の粉砕機では
比較例１の従来装置に比べて粉砕能力が向上すること、
また、実験例３（請求項３）の粉砕機では実験例１（請
求項１），実験例２（請求項２）のいずれよりも更に優
れた粉砕性能を有することがわかる。
比較例１の従来装置に比べて粉砕能力が向上すること、
また、実験例３（請求項３）の粉砕機では実験例１（請
求項１），実験例２（請求項２）のいずれよりも更に優
れた粉砕性能を有することがわかる。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明で明らかように、請求項１に
記載の衝突式超音速ジェット粉砕機によれば、粉砕室に
粉砕用衝突部材の直円錐体を囲む直円錐台状の凹面を設
けることによって直円錐体のコアンダー効果が大幅に向
上して超音速ジェット噴流の乱れが減少するので、高い
粉砕効率でシャープな粒度分布を有する粉砕微粉末を得
ることができ、粉砕機の処理能力が著しく向上する効果
がある。請求項２に記載の衝突式超音速ジェット粉砕機
によれば、粉砕室の後方部に傾斜面により超音速ジェッ
ト噴流の案内面を形成したので、請求項１の場合と同様
の作用・効果が得られ粉砕機の処理能力が著しく向上す
る効果がある。請求項３に記載の衝突式超音速ジェット
粉砕機によれば、請求項１，２の作用・効果を併せ持つ
粉砕機となるので、粉砕機の処理能力が更に向上する効
果がある。請求項４に記載の衝突式超音速ジェット粉砕
機によれば、従来の粉砕機における粉砕室の前方部に所
定の環状部材を挿入配備することによって、また請求項
５に記載の衝突式超音速ジェット粉砕機によれば、従来
の粉砕機における粉砕室の後方部に所定の分割体を挿入
配備することによって、それぞれ請求項１，２の粉砕機
を構成することができるので、簡便・安価に従来の粉砕
機の粉砕性能を向上させることが可能となる効果があ
る。
記載の衝突式超音速ジェット粉砕機によれば、粉砕室に
粉砕用衝突部材の直円錐体を囲む直円錐台状の凹面を設
けることによって直円錐体のコアンダー効果が大幅に向
上して超音速ジェット噴流の乱れが減少するので、高い
粉砕効率でシャープな粒度分布を有する粉砕微粉末を得
ることができ、粉砕機の処理能力が著しく向上する効果
がある。請求項２に記載の衝突式超音速ジェット粉砕機
によれば、粉砕室の後方部に傾斜面により超音速ジェッ
ト噴流の案内面を形成したので、請求項１の場合と同様
の作用・効果が得られ粉砕機の処理能力が著しく向上す
る効果がある。請求項３に記載の衝突式超音速ジェット
粉砕機によれば、請求項１，２の作用・効果を併せ持つ
粉砕機となるので、粉砕機の処理能力が更に向上する効
果がある。請求項４に記載の衝突式超音速ジェット粉砕
機によれば、従来の粉砕機における粉砕室の前方部に所
定の環状部材を挿入配備することによって、また請求項
５に記載の衝突式超音速ジェット粉砕機によれば、従来
の粉砕機における粉砕室の後方部に所定の分割体を挿入
配備することによって、それぞれ請求項１，２の粉砕機
を構成することができるので、簡便・安価に従来の粉砕
機の粉砕性能を向上させることが可能となる効果があ
る。
【図１】本発明の実施例１の要部を示す縦断面図であ
る。
る。
【図２】図１実施例における円環状部材の斜視図であ
る。
る。
【図３】図１実施例における粉砕用衝突部材の斜視図で
ある。
ある。
【図４】本発明の実施例２の要部を示す縦断面図であ
る。
る。
【図５】図４実施例における分割体の斜視図である。
【図６】本発明の実施例３の要部を示す縦断面図であ
る。
る。
【図７】従来例の全体構造の概略を示す縦断面図であ
る。
る。
１ 直円錐台状凹部 ２ 円環状部材 ３ 貫通孔 １１，１２ 分割体 １３，１４ 凹部 １５，１６ 傾斜面 ２１ 傾斜案内部材 ３１ 原料投入側 ３２，３４，４１ 通路 ３３ 分級室 ３５ ジェット噴流路 ３６ ノズル ３７ 粉砕室 ３７ａ 内面 ３８ 直円錐体 ３９ 円板 ４０ 粉砕用衝突部材 ４０ａ 円筒部 Ｔａ 被粉砕物 Ｔｐ 微粉末 Ｔｓ 製品 θ 頂角 β 傾斜角
Claims (5)
- 【請求項１】 超音速ジェット噴流路の下流側に連通し
て設けられ内面を二次衝突面とした粉砕室内に、超音速
ジェット噴流を分散させるための直円錐面と、該直円錐
面の下端部に同心状に連なる一次衝突面としての円環状
衝突面とを備えた粉砕用衝突部材を、前記超音速ジェッ
ト噴流路に対向して同心状に配設してなる粉砕機におい
て、前記粉砕室の前方部内周面を、前記粉砕用衝突部材
の直円錐面と同一の立体角を有し縦断面形状における頂
角が３０°〜１５０°の範囲内にある直円錐台状凹面と
して前記直円錐面と同心状に形成し、前記直円錐台状凹
面により前記直円錐面を囲繞したことを特徴とする衝突
式超音速ジェット粉砕機。 - 【請求項２】 超音速ジェット噴流路の下流側に連通し
て設けられ内面を二次衝突面とした粉砕室内に、超音速
ジェット噴流を分散させるための直円錐面と、該直円錐
面の下端部に同心状に連なる一次衝突面としての円環状
衝突面とを備えた粉砕用衝突部材を、前記超音速ジェッ
ト噴流路に対向して同心状に配設してなる粉砕機におい
て、前記粉砕室後方部に該粉砕室の軸線方向に対し角度
１０°〜７０°の傾斜面を有する傾斜案内部材を設けて
粉砕室後方部に上向流流路または下向流流路を形成した
ことを特徴とする衝突式超音速ジェット粉砕機。 - 【請求項３】 超音速ジェット噴流路の下流側に連通し
て設けられ内面を二次衝突面とした粉砕室内に、超音速
ジェット噴流を分散させるための直円錐面と、該直円錐
面の下端部に同心状に連なる一次衝突面としての円環状
衝突面とを備えた粉砕用衝突部材を、前記超音速ジェッ
ト噴流路に対向して同心状に配設してなる粉砕機におい
て、前記粉砕室の前方部内周面を、前記粉砕用衝突部材
の直円錐面と同一の立体角を有し縦断面形状における頂
角が３０°〜１５０°の範囲内にある直円錐台状凹面と
して前記直円錐面と同心状に形成し、該直円錐台状凹面
により前記直円錐面を囲繞し、さらに前記粉砕室後方部
に該粉砕室の軸線方向に対し角度１０°〜７０°の傾斜
面を有する傾斜案内部材を設けて粉砕室後方部に上向流
流路または下向流流路を形成したことを特徴とする衝突
式超音速ジェット粉砕機。 - 【請求項４】 直円錐台状凹部を形成した環状部材を前
記粉砕室内に挿入することにより前記直円錐台状凹面を
形成したことを特徴とする請求項１または３に記載の衝
突式超音速ジェット粉砕機。 - 【請求項５】 前記傾斜案内部材を分解・結合可能な２
つの分割体により構成し、前記粉砕用衝突部材の後方部
を前記２つの分割体間に挿入して支持したことを特徴と
する請求項２または３に記載の衝突式超音速ジェット粉
砕機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05100310A JP3090558B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 衝突式超音速ジェット粉砕機 |
| GB9405884A GB2276570B (en) | 1993-04-01 | 1994-03-24 | A collision type supersonic jet crusher |
| GB9601384A GB2295103B (en) | 1993-04-01 | 1994-03-24 | A collision type supersonic jet crusher |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05100310A JP3090558B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 衝突式超音速ジェット粉砕機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06285384A true JPH06285384A (ja) | 1994-10-11 |
| JP3090558B2 JP3090558B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=14270605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05100310A Expired - Lifetime JP3090558B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 衝突式超音速ジェット粉砕機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3090558B2 (ja) |
| GB (1) | GB2276570B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010512992A (ja) * | 2006-12-14 | 2010-04-30 | トロノックス エルエルシー | ジェットミル微粉化装置で使用される改良ジェット |
| JP2011255268A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Nippon Pneumatic Mfg Co Ltd | 微粒子製造装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7438245B2 (en) | 2004-07-13 | 2008-10-21 | Ricoh Company, Ltd. | Milling and classifying apparatus, collision mill, air classifier, toner, and method for producing toner |
| JP4944401B2 (ja) * | 2004-07-13 | 2012-05-30 | 株式会社リコー | 衝突気流式粉砕機 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3101416B2 (ja) * | 1992-05-08 | 2000-10-23 | キヤノン株式会社 | 衝突式気流粉砕機及び静電荷像現像用トナーの製造方法 |
-
1993
- 1993-04-01 JP JP05100310A patent/JP3090558B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-03-24 GB GB9405884A patent/GB2276570B/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010512992A (ja) * | 2006-12-14 | 2010-04-30 | トロノックス エルエルシー | ジェットミル微粉化装置で使用される改良ジェット |
| US8387901B2 (en) | 2006-12-14 | 2013-03-05 | Tronox Llc | Jet for use in a jet mill micronizer |
| JP2011255268A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Nippon Pneumatic Mfg Co Ltd | 微粒子製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2276570A (en) | 1994-10-05 |
| GB2276570B (en) | 1996-11-20 |
| JP3090558B2 (ja) | 2000-09-25 |
| GB9405884D0 (en) | 1994-05-11 |
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