JPH07275731A - ジェットミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ジェットミルの粉砕性能を向上させる。 【構成】 原料粉粒体を圧力空気と共に高速度で噴射さ
せるノズル４の手前に連続的に開閉を繰り返すバルブ５
を連結させ、ノズル４からの圧力空気の供給を断続的に
行わせることによって、原料を効果的に衝突させて効率
よく微粉砕する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉粒体原料を微粉砕す
るジェットミルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ジェットミルは、粉粒体原料（以下、単
に原料という）を圧力空気によって高速度に加速させ、
原料同士あるいは原料を別に設けた衝突板などに衝突さ
せて粉砕させるものである。なお、従来からのジェット
ミルの形式としては、原料を加速し噴射する加速管を対
向配置させて原料同士を衝突させる形式のもの、加速管
から噴射した原料を衝突板等に衝突させる形式のもの、
原料が循環する容器内に加速管を挿入配置させたものな
どがある。そして、ジェットミルは粉砕刃や圧縮ロール
などによる衝撃・剪断・圧縮・磨砕などの機械的な力で
はなく、空気を用いるため冷却効果もあり原料の発熱が
少なく、合成樹脂などの低融点物質の粉砕にも有利であ
り、さらに様々な種類の材料の粉砕に使用されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、ジェットミ
ルは原料と圧力空気を供給すれば粉砕できるので、きわ
めて構造は簡単であるが、空気の消費量が多く、粉砕能
力に対するエネルギー効率において、他の粉砕機に比べ
低いことが欠点としてあげられる。その理由として、原
料は圧力空気に乗って加速され衝突板に衝突したり、あ
るいは原料同士が互いに衝突するが、その時には原料が
衝突する部分（以下衝突面という）では原料と共に空気
も同時に衝突面に当たることになる。その結果、衝突面
の表面部分には空気の層ができ、それによってノズルに
より加速された原料が衝突面に当たる前に、その速度が
緩和され衝突した時の衝撃力が弱められてしまうことが
考えられる。

【０００４】そのため、例えば、原料を圧力空気と共に
噴射させて衝突板に衝突させて粉砕する形式のジェトミ
ルの場合には、原料を噴射させる加速管に対する衝突板
を傾斜させたり、円錐状あるいは傘状にして中心部から
外側に向けて空気が流れ易いようにしたものがある。し
かし、これらの効果が従来に比べ多少あるとしても、空
気消費量に対するエネルギー効率からみれば未だ十分で
はなかった。

【０００５】本発明は、こうした点に鑑み、圧力空気に
よりノズルにより加速された原料が、途中でその速度を
弱められることなく衝突面に衝突し、それによって効率
よく微粉砕されるようにするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧力空気を噴
射するノズルの手前に自動的に開閉を繰り返すバルブを
具備させ、ノズルへの圧力空気の供給を断続的に行わ
せ、ノズルからの圧力空気の噴射を断続的に行わせるよ
うにしたことにあり、作用は次のとおりである。

【０００７】

【作用】従来のジェットミルにおいては、ノズルからの
圧力空気の噴射は連続して行われていた。そのため、衝
突面に当たった空気は衝突面付近で空気の層を造ってし
まい、後から噴射された原料の衝突速度を弱めて衝撃力
を小さくする原因にもなっていた。これに対し、ノズル
からの圧力空気を断続的に噴射させることによって、原
料と空気との混合気流（以下、原料流という）も断続し
て噴射されることになり、衝突面に対しても断続的に衝
突することになる。

【０００８】その結果、従来連続して噴射されていたも
のが断続的に噴射されることで、衝突面においては衝突
が断続的に行われるように、先の原料流が衝突面に衝突
し、次の原料流が衝突面に達するまでの間（衝突の行わ
れない瞬間的な時間内）に、先に衝突面に当たった原料
流が衝突面から速やかに移動し、その後に次の原料流の
衝突が起こるというように、新たな原料流が衝突面に衝
突する時にはすでに衝突した先の原料流は衝突面付近に
止まっていないようにする。それによって、原料流が衝
突面に衝突する際の衝撃力を弱められたり、阻害された
りすることがなくなり、原料は常にノズルによる噴射速
度に見合う衝撃力を十分に受けて粉砕されることにな
る。

【０００９】また、ノズルから圧力空気を断続的に噴射
することにより、ノズル先端付近においては衝撃波の発
生、あるいは脈動作用が起こり、さらにエジェクター作
用によって原料の吸込みと加速作用とが急激にかつ脈動
を伴って起こるため、衝突面に到達するまでの原料流内
においても原料同士の衝突や摩擦が激しく起こり原料の
粉砕が促進される。その結果、粉砕作用が増して従来よ
りも微粉砕が可能になり、また粉砕能力の向上も図れ
る。

【００１０】

【考案の効果】以上、本発明によれば、ノズルから圧力
空気を断続的に噴射させるという簡単な構成で、粉砕力
を高めて微粉砕および粉砕能力を大幅に向上させること
ができる。しかも、圧力空気を断続的に噴射すること
で、圧力空気の消費量も低減させることができ、粉砕能
力に対するエネルギー効率も改善することができる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例を図１により説明す
る。ジェットミルのケーシング１内に挿入配設され、原
料粉粒体を高速度で噴射させる加速管２は、圧力空気に
よって原料を吸入し搬送させるためのエジェクター部２
ａと、原料を加速させる直管部２ｂとで構成されてお
り、エジェクター部２ａには原料供給口３と図示省略の
圧力空気源に接続されたノズル４とが具備されている。
該ノズル４には自動的に開閉を繰返すことのできるバル
ブ５が連結されている。

【００１２】バルブ５は一端が開放され、他端が閉塞さ
れた円筒弁６の周部に向けて貫通した開孔７を設けると
共に、閉塞された端部に回転軸９とプーリー１０を取付
け、ベルト１１、プーリー１２を介してモータ１３に接
続させている。そして、円筒弁６を回転させて円筒弁６
側の開孔７とバルブ５の排出口８とが合った時にノズル
４との連通が行われ、そして該円筒弁６を連続して回転
させることで圧力空気を断続的に空気ノズル４に送り出
すことができる。つまり、回転軸９の回転数を調節する
ことにより、ノズル４への圧力空気の断続供給の間隔は
容易に設定でき、例えば数秒間に１回から１秒間に１０
００回程度まで任意に設定することができる。

【００１３】加速管２の直管部２ｂは、原料を圧力空気
によって加速させ高速度で噴射させるのに十分な長さを
有しており、その内側通路は摩擦による減速を防止する
ために表面は滑らかにし、かつ先端に向けてわずかに開
口が広がるようにしている。

【００１４】加速管２の先端前方には、適当な間隔を持
って衝突板１４を配設させている。該衝突板１４の衝突
面１５は中心を高く、外側に向けて幾分傾斜した滑らか
な円錐形状にし、衝突面１５に衝突した空気は衝突面１
５から外側に円滑に流れて衝突面１５上から速やかに排
除されるようにしてある。また、衝突面１５からの原料
および空気を後方に円滑に流すための円筒環状の案内部
材１６が、衝突板１４の外周側に適当な間隔を保って配
設されている。この案内部材１６は、衝突板１４にブラ
ケット１７を介して接続されており、ブラケット１７自
体は支持部材１８に取付け保持されている。該支持部材
１８はジェットミル本体のケーシング１に取付け固定さ
れている。また、該支持部材１８は本実施例では、加速
管２と衝突板１４との間隔を決定するスペーサの役割を
も持たせており、その長さを変えることで加速管２と衝
突板１４および衝突面１５との間隔を任意に変更するこ
とができる。

【００１５】また、衝突板１４に衝突した原料は、図示
省略の気流式分級機に送られて分級選別され、微粉はサ
イクロンやバッグフイルタ等の捕集機に送られて捕集さ
れ、粗粉は回収され移送されて粉砕用の原料と混ぜ合わ
され、再度加速管２に送り込まれるようになっている。

【００１６】

【実験例】原料として粒径１〜２ｍｍの寒水石を使用し
た実験において、圧力空気を連続的に噴射させた時と断
続的に噴射させた時の粉砕結果を比較すると、ノズル４
の口径を４．２ｍｍとした場合、製品としての微粉回収
量とその平均粒径は、連続的に噴射させた時に３．０Ｋ
ｇ／Ｈｒで平均４．２μｍとなり、６０回／秒で断続的
に噴射させた時には４．５ｋｇ／Ｈｒで平均３．５μｍ
となり、断続的に噴射させた場合の方が連続的に噴射さ
せた場合に比べて良好な結果が得られた。また、圧力空
気の消費量についても、連続的に噴射させた場合の１．
０Ｎｍ^３／ｍｉｎに対し、断続的に噴射させた場合には
０．７５Ｎｍ^３／ｍｉｎとなり、圧力空気の消費量も低
減された。

【００１７】

【別の実施例】前記加速管２と衝突板１４との間隔は、
支持部材１８の長さを調節自在なものにしたり、あるい
は支持部材１８への衝突板１４の取付け方を変えること
により、自由に変更することもできる。また、加速管２
やノズル４の形状や開口の大きさなどは、原料の種類や
粒径などに合わせて任意に変更できる。さらに、衝突板
１４の表面には耐摩耗処理を施したり、耐摩耗材料を付
設したりするほか、衝突板１４自体を耐摩耗材料で構成
することも可能であり、更に形状や大きさなどについて
も変更可能である。

【００１８】バルブ５の円筒弁６については、開孔７を
複数個設けてもよく、円筒弁６の回転駆動方法について
も、ベルトに代えてチェーンや歯車によるほか、減速機
付モータを回転軸９に直接連結させるようにしてもよ
い。また、円筒弁６をテーパー状にするほか、ピストン
式にして回転運動から往復運動するように変えたり、円
板型にして回転するようにしたり、カムなどを介してバ
ルブ５の排出口８を開閉させる一般のバルブ形式のもの
にしてもよい。更に、超音波モータを組込んだり、電磁
弁を使ったりするほか、自動的に開閉するあらゆる形式
のバルブが適用可能である。なお、本発明においては通
常のバルブに限らず、リードバルブや浮動式スピンドル
によるものなど、流量や圧力変動などにより自らが作動
することにより、ノズル４に供給する圧力空気流に脈動
を生じさせるものも含まれる。

【００１９】また本発明は、原料を衝突板に衝突させて
粉砕する形式のものに限らず、図２のように加速管２を
対向配置させて噴射し原料同士を衝突させて粉砕する形
式のもののほか、加速管２を具備しないでノズル４だけ
で構成する形式のものも実施可能であり、例えば図３の
ようにノズル４を粉砕室Ａ内に挿入配設して循環する原
料に対して噴射させたり、図４のように原料を貯留した
粉砕室Ｂ内において原料に向けて複数個のノズル４を対
向配置させて噴射させるなど、原料をノズル４より噴射
する圧力空気に誘因させて加速させ、原料同士を衝突さ
せて粉砕する形式など、公知のあらゆるジェットミルに
適用可能である。

【００２０】なお、特許請求の範囲の項に図面との対照
を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明
は添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【００２１】

【図１】 本実施例の要部断面図である。

【図２】 別の実施例を示す。

【図３】 別の実施例を示す。

【図４】 別の実施例を示す。

【００２２】

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 加速管 ２ａ エジェクター部 ２ｂ 直管部 ３ 原料供給口 ４ ノズル ５ バルブ ６ 円筒弁 ７ 開孔 ８ 排出口 ９ 回転軸 １３ モーター １４ 衝突板 １５ 衝突面 １６ 案内部材 １７ ブラケット １８ 支持部材 Ａ 粉砕室 Ｂ 粉砕室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料粉粒体を圧力空気と共に高速度で噴
   射させるノズル４の手前に自動的に開閉を繰り返すバル
   ブ５を具備させ、ノズル４への圧力空気の供給を断続的
   に行うように構成したことを特徴とするジェットミル。
2. 【請求項２】 前記ノズル４を原料供給口３とエジェク
   タ部２ａと直管部１ｂとを有する加速管２に取付け、該
   加速管２の先端前方に衝突板１４を具備させると共に、
   該衝突板１４の衝突面１５を傾斜あるいは中心が高い円
   錐または傘状に構成させた請求項１記載のジェットミ
   ル。