JPH0694007B2 - 振動粉砕分級装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鉱石，砂，セラミックス等の原料を粉砕して
粉砕物を分級し、薬品，化粧品，顔料，陶磁器，鋳物砂
等の原料を製造するための振動粉砕分級装置に関する。

（従来の技術） 従来では、高速回転する衝撃板によって原料を粉砕する
衝撃型粉砕機や、ボールやロッドに振動を与えて原料を
粉砕する振動型粉砕機等の粉砕機が使用され、粉砕され
た粉砕物を粉砕機とは別に設けた分級機によって分級し
て目標粒度の粉砕物を取出していた。

（発明が解決しようとする課題） 従来の粉砕機では粉砕原料を粉砕してから、目標粒度の
粉砕物を分級機によって分級して取出すため、装置が大
型化および複雑化する問題点や、分級した粉砕物の粒度
のバラツキが大きくなって粉砕物の粒度が広範囲に分布
する問題点があった。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもの
で、その目的とするところは、装置の簡略化及びコンパ
クト化が可能であり、かつ、目標粒度の粉砕物を的確に
分級し得ると共に、破砕効率の向上が可能な振動粉砕分
級装置の提供にある。

（課題を解決するための手段） 本発明では、前記目的を達成するための手段として、粉
砕原料を粉砕する多数個の粉砕媒体が収容されかつ振動
可能に設置される振動槽を、内筒と外筒によって環状に
形成し、該環状空間内を仕切り部材でその円周方向に複
数の破砕室に仕切り、各破砕室内の幅が円周方向におい
て下方から上方へ漸増するように各仕切り部材を傾斜さ
せ、振動槽には各破砕室への原料投入口をそれぞれ開設
し、各破砕室の底部には分級流体の流入口を開設し、各
破砕室の上方には各破砕室上端部の合計面積を略維持し
て上方へ延長する環状の分級室を形成し、該分級室の上
部には分級流体と共に粉砕物を内筒の内周面に沿って排
出させる排出口を開設し、該排出口の少なくとも下側縁
部近くまで粉砕媒体を充填させ、内筒の天井部には分級
流体の流出口を設け、かつ、内筒の下部には粉砕物の回
収口を設けると共に、振動槽には、その回転軸を環状振
動槽の放射線方向にほぼ沿わせた状態で複数個の振動体
を振動槽の円周方向等間隔のもとに配設し、各振動体を
環状振動槽の中心から見て同一方向に回転させるように
した構成とした。

（作用） 本発明の振動粉砕分級装置では、上述のように構成した
ので、環状振動槽の中心から見て同一方向に回転する複
数個の振動体によって、環状振動槽を上下動を伴った円
周方向に振動させ、各破砕室及び分級室内に収容された
多数個の粉砕媒体を振動させつつ円周方向に回動させて
各破砕室へ投入された粉砕原料を効率的に粉砕すると共
に、幅が円周方向において下方から上方へ漸増する各破
砕室の底部流入口から流入し、上端部へ向うにつれ流速
が漸減する分級流体によって各粒度の粉砕物をその重量
に抗して吹き上げ得る位置まで順次上昇させ、各破砕室
の上端部へ上昇した最小粒度の粉砕物を最低流速の分級
流体により分級室内を上昇させ、排出口より排出させる
ことによって目標粒度の粉砕物が分級される。

また、分級室より分級排出される粉砕物を内筒の内周面
に沿って排出させることにより、粉砕物を遠心力で内筒
の内周面側に付着させて下方へ落下させ、下部に設けた
回収口より目標粒度の粉砕物を回収する一方、前記遠心
力に打ち勝って分級流体の流れに乗って更に上昇した少
量の粉砕物は、天井部に設けた流出口から外部へ吹き出
させた後、バグフィルタ等で分離回収される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

まず、実施例の構成を説明する。

この実施例の振動粉砕分級装置Ａは、第１図〜第４図に
示すように、振動槽１と、原料供給装置２と、振動モー
タ３と、を主な構成として備えている。

前記振動槽１は、粉砕原料と粉砕媒体とを収容した状態
で振動させることによって粉砕原料の粉砕を行うための
槽であって、床面に対して固定可能な基台４上に複数本
のコイルスプリング５を介して振動可能な状態に備えら
れている。

また、振動槽１は、大径の円筒状外筒10と、小径の円筒
状内筒11とによって環状に形成されると共に、該環状空
間内がその円周方向に４つの破砕室６に仕切られ、か
つ、各破砕室６内の幅が円周方向において下方から上方
へ漸増するように各仕切り部材60を傾斜させることによ
って、各破砕室６の断面積が下方から上方へ漸増するよ
うに形成されている。

また、各破砕室６の底部には分級流体を流入させるため
の多数の流入口61aを開設した底板61が備えられると共
に、該各底板61と前記環状振動槽１の基板12との間に環
状の分級流体分配路13が形成され、前記基板12には分級
流体の供給口14が開設され、この供給口14には流量調整
弁（図示せず）を介してブロア（図示せず）が接続され
ている。

また、各破砕室６の上方には、各破砕室６における上端
部の面積を略維持して上方へ延長する環状の分級室７が
形成されると共に、該分級室７の上部には、内筒11を貫
通しかつ該内筒11の内周面に沿って分級流体を排出させ
る方向へ向けて排出口70が開設されると共に、各破砕室
６の上面及び内筒11の上面が環状天板71及び円形天板15
によってそれぞれ閉塞されている。

また、前記円形天板15の中央部には、分級流体と共に粉
砕物を振動槽１の外へ流出させる流出口８が開設され、
この流出口８には集塵機、サイクロン等（図示せず）が
接続されると共に、内筒11の下部には粉砕物を中央部に
回収するホッパー16を備え、該ホッパー16の底部に設け
た回収口９には振動槽１の外部へ導出するパイプ17が接
続されている。

また、各排出口70と流出口８との間には、各排出口70か
ら内筒11の内周面に沿って排出される分級流体をまず下
方へ案内した後上昇させることによって分級流体と粉砕
物との分離を促進するための案内筒18が設けられてい
る。

そして、各破砕室６内から分級室７における排出口70の
下側縁部に至るまでの間には球状の粉砕媒体Ｂが多数個
収容されている。

また、各破砕室６の底部近くの外筒10には粉砕原料Ｇを
投入するための原料投入口62がそれぞれ開設されてい
る。

前記原料供給装置２は、前記各原料投入口62に粉砕原料
Ｇを均等に分配供給するための手段であって、前記外筒
10の外周を囲む状態に設けられた環状の分配管20の底部
と各原料投入口62との間がそれぞれ分岐管21によって接
続されると共に、分配管20の上面には開閉バルブ22を備
えた原料供給筒23が接続された構造となっており、この
原料供給筒23には、ホッパ等（図示せず）が接続されて
いる。

前記振動モータ３は、前記環状の振動槽１を上下動を伴
った円周方向に振動させる振動体を構成するものであっ
て、この実施例では２台の振動モータ３を環状振動槽１
における基板12の裏面に対し、その回転軸が環状振動槽
１の放射線方向に沿う状態で対向状に取り付けられ、両
振動モータ３を環状振動槽１の中心から見て同一方向に
回転させるようになっている。

次に、実施例の作用を説明する。

この実施例の振動粉砕分級装置Ａでは上記構成より成る
ため、まず、両振動モータ３を作動させると、両振動モ
ータ３における振子の振動方向が上下方向及び円周方向
において同調するため、振動槽１を上下動を伴った円周
方向、即ち振動槽１の各周面にほぼ沿った円運動をする
ように振動させることになり、この振動作用によって、
各破砕室６及び分級室７内に収容された多数個の粉砕媒
体Ｂを振動させつつ円周方向に少しづつ回動させること
になり、従って、粉砕媒体Ｂは各破砕室６内をその斜面
に沿って略Ｖ字状に移動し、各仕切り部材60の上端部を
越え分級室７内を経由して隣りの破砕室６へ流れ込むと
いう流れが生じることになる。

そして、この状態で原料供給装置２における開閉バルブ
22を開いて原料供給筒23に粉砕原料Ｇを供給すると、同
原料供給筒23から環状の分配管20内に落下供給された粉
砕原料Ｇは、振動槽１の外周面にほぼ沿った円運動をす
るような振動作用によって同分配管20内を振動しながら
一方向へ移送され、各分岐管21及び原料投入口62を経由
して各破砕室６の内底部にそれぞれ分配供給され、前述
した各粉砕媒体Ｂの振動作用によって効率的に粉砕され
ることになる。

そこで、ブロアを作動させて供給口14に分級流体を送り
込むと、該分級流体は環状の分級流体分配路13及び各底
板61に開設された流入口61aを経由して各破砕室６内に
それぞれ供給されると共に、該分級流体は破砕室６内を
その下端から上方へ流速が漸減するように流動し、破砕
室６内の各位置で粉砕媒体Ｂによって粉砕された各粉砕
物には破砕室６内の各位置の断面積によってそれぞれ規
定される各流速で上方へ流動する分級流体がそれぞれ吹
きつけられる。そして破砕室６内の各位置で粉砕されて
各位置で流動する分級流体の吹き上げ力以上の重力をも
つ破砕物は分級流体で吹き上げられずに停滞若しくは沈
降する一方、各位置を流動する分級流体の吹き上げ力以
下の重力をもつ粉砕物は各流速の分級流体で吹き上げら
れて当該粉砕物の重力以下の吹き上げ力をもつ分級流体
が流動する位置まで上昇する。このように、各粒度の粉
砕物について上記動作が反復されて破砕室６内にはそれ
ぞれほぼ同一粒度をもつ粉砕物の層が、下層から上層へ
と粒度が漸減するように分布して積層される。最小粒度
の粉砕物Ｈは破砕室６の上端へ上昇し、この上端へ上昇
した粉砕物Ｈの粒度が目標粒度となる。そして、この最
小粒度の粉砕物Ｈだけが、各破砕室６上端部の合計面積
を略維持して上方へ延長しかつ収容粉砕媒体Ｂによりそ
の断面積を絞られた分級室７内を上昇する最低流速の分
級流体によって分級室７の上方へ吹き上げられ、各粒度
の粉砕物中から目標粒度の粉砕物Ｈが分級されると共
に、粉砕媒体Ｂの上端部まで上昇した粉砕物Ｈは各排出
口70より内筒11内に排出される。

そして、各排出口70から分級流体と共に内筒11の内筒面
に沿って排出された目標粒度の粉砕物Ｈは、分級流体の
流れによる遠心力によって内筒11の内周面側に付着され
て分級流体から分離され、分級流体は案内筒18の下端部
から中心部方向へＵターンして上昇し、流出口８から振
動槽１の外部へ流出させると共に、分級流体から分離さ
れ、内筒11の内周面に沿って下方へ落下した粉砕物Ｈ
は、その下方に備えたホッパー16で集められ、回収口９
からパイプ17を経由して振動槽１の外部へ取り出される
ことになる。

また、流出口８より流出した分級流体は、バグフィル
タ，集塵機等を経由させることによって、該分級流体に
含まれる少量（３％程度）の粉砕物Ｈを分離回収した状
態で大気に放出されることになる。

従って、本実施例の振動粉砕分級装置Ａにあっては、粉
砕原料Ｇを順次粉砕しながら、粉砕した各粉砕物をその
重力に抗して分級流体で吹き上げうる位置へ順次上昇さ
せ、破砕室６の上端へ上昇した目標粒度の粉砕物Ｈのみ
を分級室７内へ吹き上げて目標粒度の粉砕物Ｈを各粒度
の粉砕物群中から的確かつ効率的に分級することがで
き、分級した粉砕物Ｈの粒度を均整化しかつ粉砕、分級
工程を能率化しうると共に、粉砕原料Ｇの粉砕と目標粒
度の粉砕物Ｈの分級とが環状空間内で同時に行えるの
で、機構を大幅に簡略化およびコンパクトしうる効果が
ある。

また、内筒11の中空部内を分級流体と粉砕物Ｈの分離を
行うサイクロンの設置スペースとして有効利用できるの
で、装置のコンパクト化が可能になり、かつ、振動体を
構成する振動モータ３による振動槽１の振動をサイクロ
ンにおける粉砕物Ｈの落下促進作用に有効利用できるよ
うになる。

また、破砕室６が振幅の大きい振動槽１の外周部に設け
られたことで、破砕効率を向上させ得る効果がある。

また、各破砕室６を仕切る仕切り部材60を傾斜させたこ
とで、破砕室６内における粉砕媒体Ｂの回動がし易くな
り、この回動を伴った粉砕媒体Ｂの振動作用によってよ
り高い破砕効果が得られるようになる。

また、分級室７内に粉砕媒体Ｂを収容することにより、
同分級室７内に最低流速の分級流体を流動させるように
したことで、同分級室７内に収容された粉砕媒体Ｂの重
量で各破砕室６内の粉砕媒体Ｂが加圧され、粉砕原料Ｇ
が加圧粉砕により効率良く粉砕されると共に、フロック
状態の粉砕物Ｈを分級室７内の粉砕媒体Ｂで解砕し、目
標粒度より大きい粉砕物は破砕室６に落下させることが
できるので、分級精度を高めることができるようにな
る。

また、実施例では、分級室７を環状に連通させたこと
で、各破砕室６内の粉砕媒体Ｂを円周方向に流動させ、
その上面を水平に均一化できると共に、各破砕室６間の
流動によって粉砕媒体Ｂの量や大小の分布を均一化させ
ることができるようになる。

また、実施例では、原料供給装置２として外筒の外周を
囲む環状の分配管20を用いるようにしたことで、振動槽
１の振動作用を利用して各破砕室６内に粉砕原料を均等
かつ効率的に分配供給できるようになる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっ
ても本発明に含まれる。

例えば、実施例では、分級室７内を環状に連通させるよ
うにしたが、各破砕室６毎に全部または一部を仕切り板
で仕切るようにしてもよい。

また、実施例では、原料投入口62を各破砕室６の底部近
くに設けるようにしたが、破砕室６の上部、または分級
室７の上部であってもよい。

また、実施例では、振動体を構成する振動モータ３を２
台用いる場合を示したが、使用台数の増加は任意であ
る。

また、破砕媒体Ｂの形状や材質も任意であり、材質とし
ては例えばセラミックス，金属等が用いられる。

また、分級流体としてはエアの他に窒素ガス等の任意の
気体が用いられる。

（発明の効果） 以上説明してきたように本発明の振動粉砕分級装置にあ
っては、各破砕室内の幅が円筒方向において下方から上
方へ漸増するように各仕切り部材を傾斜させ、振動槽に
は各破砕室への原料投入口をそれぞれ開設し、各破砕室
の底部には分級流体の流入口を開設し、各破砕室の上方
には各破砕室上端部の合計面積を略維持して上方へ延長
する環状の分級室を形成し、該分級室の上部には分級流
体と共に粉砕物を内筒の円周面に沿って排出させる排出
口を開設し、該排出口の少なくとも下側縁部近くまで粉
砕媒体を充填したことで、粉砕した各粒度の粉砕物の中
から目標粒度の粉砕物を的確に分級して分級した粉砕物
の粒度を均整化し得ると共に、粉砕物を粉砕及び分級す
るための装置を大幅に簡略化及びコンパクト化できるよ
うになる。

また、粉砕原料を粉砕する多数個の粉砕媒体が収容され
かつ振動可能に設置される振動槽を、内筒と外筒によっ
て環状に形成し、該環状空間内をその円周方向に複数の
破砕室に仕切ると共に、該振動槽には、その回転軸を環
状振動槽の放射線方向にほぼ沿わせた状態で複数個の振
動体を振動槽の円周方向等間隔のもとに配設し、各振動
体を環状振動槽の中心から見て同一方向に回転させるよ
うにしたことで、破砕室が振幅の大きい振動槽の外周部
に位置し、従って破砕効率の向上が可能となる。

また、前述のように各破砕室を仕切る仕切り部材を傾斜
させたことで、破砕室内における粉砕媒体の回動がし易
くなり、従ってこの回動を伴った粉砕媒体の振動作用に
よってより高い破砕効果が得られるようになる。

また、内筒の天井部には分級流体の流出口を設け、か
つ、内筒の下部には粉砕物の回収口を設けると共に、分
級流体と共に粉砕物を内筒の内周面に沿って排出させる
ように排出口を開設したことで、内筒の中空部内を分級
流体と粉砕物の分離を行うサイクロンの設置スペースと
して有効利用でき、従って、装置のコンパクト化が可能
になり、かつ、振動体による振動槽の振動をサイクロン
における粉砕物の落下促進作用に有効利用できるように
なる。

また、分級室内に粉砕媒体を収容することにより、同分
級室内に最低流速の分級流体を流動させるようにしたこ
とで、同分級室内に収容された粉砕媒体の重量で各破砕
室内の粉砕媒体が加圧され、粉砕原料が加圧粉砕により
効率良く粉砕されると共に、フロック状態の粉砕物を分
級室内の粉砕媒体で解砕し、目標粒度より大きい粉砕物
は破砕室に落下させることができるので、分級精度を高
めることができるようになる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の振動粉砕分級装置を示す正面
図、第２図は同縦断側面図、第３図は第２図Ｉ−Ｉ線に
おける横断面図、第４図は同内部構造を示す要部の斜視
図である。 1:振動槽 3:振動モータ（振動体） 6:破砕室 7:分級室 8:流出口 9:回収口 10:外筒 11:内筒 60:仕切り部材 61a:流入口（分級流体の） 62:原料投入口 70:排出口 B:粉砕媒体 G:粉砕原料 H:粉砕物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉砕原料を粉砕する多数個の粉砕媒体が収
   容されかつ振動可能に設置される振動槽を、内筒と外筒
   によって環状に形成し、該環状空間内を仕切り部材でそ
   の円周方向に複数の破砕室に仕切り、各破砕室内の幅が
   円周方向において下方から上方へ漸増するように各仕切
   り部材を傾斜させ、振動槽には各破砕室への原料投入口
   をそれぞれ開設し、各破砕室の底部には分級流体の流入
   口を開設し、各破砕室の上方には各破砕室上端部の合計
   面積を略維持して上方へ延長する環状の分級室を形成
   し、該分級室の上部には分級流体と共に粉砕物を内筒の
   内周面に沿って排出させる排出口を開設し、該排出口の
   少なくとも下側縁部近くまで粉砕媒体を充填させ、内筒
   の天井部には分級流体の流出口を設け、かつ、内筒の下
   部には粉砕物の回収口を設けると共に、振動槽には、そ
   の回転軸を環状振動槽の放射線方向にほぼ沿わせた状態
   で複数個の振動体を振動槽の円周方向等間隔のもとに配
   設し、各振動体を環状振動槽の中心から見て同一方向に
   回転させるようにしたことを特徴とする振動破砕分級装
   置。