JPH0810706A - 気流分級機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ラビリンスシール部からの流入エアーによる
粒子の巻き込みを防止できる構造の気流分級機を提供す
ること。 【構成】 上方からケーシング内に投入された被分級原
料を、ケージ型ローターによってケーシング内に形成さ
れる旋回気流による遠心力と、ブロアーの吸引力によっ
て旋回しながらケージ型ローターの中心付近に設置され
たダクト内に向かう空気流の抵抗力との釣合いから粗粉
と微粉とに分級を行う構造の気流分級機において、上記
ケージ型ローター６の中心付近に設置されるダクト１０
を、ケージ型ローター６の下面側にラビリンスシール１
１を介して設置すると共に、前記ラビリンスシール１１
の外周を囲む状態で、上記ケージ型ローター６の下面側
に環状突起１２を形成した構造の気流分級機とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気流分級機に関し、特
にケージ型ローターによってケーシング内に形成される
旋回気流による遠心力と、ブロアーの吸引力によって旋
回しながらケージ型ローターの中心に向かう空気流の抵
抗力との釣合いから分級が行われる構造の気流分級機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来より、種々の産業分野
において粉砕した粉体等を粗粉と微粉とに分級すること
が成され、その分級方法として、気流分級機を用いた方
法が広く採用されている。

【０００３】かかる気流分級機は、例えば図３に示した
構造のもので、原料投入口１０１から被分級原料Ｗを投
入し、該投入された被分級原料Ｗを回転するケージ型ロ
ーター１０２の上面１０２ａによって一次粒に分散し、
外周方向に飛散させながら下方の分級部１０３内に落下
させる。

【０００４】分級部１０３内に落下した上記原料Ｗは、
ケージ型ローター１０２によってケーシング１０４内に
形成される旋回気流による遠心力と、吸引ブロアー（図
示せず）の吸引力によって旋回しながらケージ型ロータ
ー１０２の中心に向かう空気流の抵抗力との釣合いから
分級が行われ、粗粉Ａは、上記遠心力が勝ってケーシン
グ１０４の内壁面側に衝突し、その後自由落下して下端
の粗粉排出口１０５より排出される。また、微粉Ｂは、
空気流の抵抗力が勝り、該空気流に乗ってケージ型ロー
ター１０２のブレード間を通ってダクト１０６内に入
り、図示しない捕集装置で回収される。

【０００５】ここで、上記気流分級機においては、駆動
モーター（図示せず）によって回転する上記ケージ型ロ
ーター１０２と、該ケージ型ローター１０２の中心付近
に設置される上記微粉Ｂの排出ダクト１０６との間に、
回転部材１０２と静止部材１０６との連結部が存在する
こととなり、該連結部のシール性を確保するために、一
般的にこの部分にラビリンスシール１０７が施されてい
る。

【０００６】かかるラビリンスシール１０７の構造は、
周知の如く回転部材と静止部材との間に曲がった通路を
作り、気体の流入、或いは逆に気体の漏れを少なくする
シール構造であるが、このシール構造によって完全に回
転部材と静止部材との連結部のシール性を確保すること
は、加工精度、及び加工コスト等の問題から非常に困難
であり、通常、上述した気流分級機においては、吸引ブ
ロアーによって吸引されるダクト１０６内の風量中、0.
5 〜3.0 ％程度のラビリンスシール１０７部からの流入
エアーＸが存在する。

【０００７】このラビリンスシール１０７部からのダク
ト１０６内への流入エアーＸは、図３に示した従来の気
流分級機のように、ラビリンスシール１０７部が原料投
入口１０１の近傍に存在する装置においては、原料投入
口１０１より投入された分級前の被分級原料Ｗの一部を
該ラビリンスシール１０７部からの流入エアーＸが巻き
込み、分級後の微粉Ｂの排出ダクト１０６内に流入する
こととなるため、製品となる微粉Ｂ中には、本来分級部
１０３において粗粉Ａとして分離される原料Ｗ中の粗粒
子も少なからず入り込むこととなり、気流分級機として
の分級精度、及び分級機としての信頼性を著しく低下さ
せる要因となっていた。

【０００８】従来、このようなラビリンスシール部から
の流入エアーによる粒子の巻き込みを防止するために、
該ラビリンスシール部に圧縮空気を吹き込む、或いはラ
ビリンスシール部を大気に開放させる等の方法を採り、
ラビリンスシール部からのダクト１０６内への流入エア
ーの経路を変更することにより、分級前の被分級原料Ｗ
を巻き込まない構造とする装置が提案され、一部実用化
されているが、このような装置とすることは、ラビリン
スシール部の精巧な機械加工を必要し、また圧縮空気を
吹き込む装置にあっては、更に運転コストが嵩むと言っ
た課題も有していた。

【０００９】本発明は、上述した気流分級機において根
絶が難しいラビリンスシール部からの流入エアーが起こ
す不都合に鑑み成されたものであって、その目的は、ラ
ビリンスシール部自体の構造を変更することなく、該ラ
ビリンスシール部からの流入エアーによる粒子の巻き込
みを防止できる構造の気流分級機を安価に提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するために、上方からケーシング内に投入された
被分級原料を、ケージ型ローターによってケーシング内
に形成される旋回気流による遠心力と、ブロアーの吸引
力によって旋回しながらケージ型ローターの中心付近に
設置されたダクト内に向かう空気流の抵抗力との釣合い
から粗粉と微粉とに分級を行う構造の気流分級機におい
て、上記ケージ型ローターの中心付近に設置されるダク
トを、ケージ型ローターの下面側にラビリンスシールを
介して設置すると共に、前記ラビリンスシールの外周を
囲む状態で、上記ケージ型ローターの下面側に環状突起
を形成した構造の気流分級機とした。

【００１１】

【作用】上記した本発明にかかる気流分級機によれば、
先ず、微粉の排出口となるケージ型ローターの中心付近
に設置されるダクトを、従来の気流分級機とは逆にケー
ジ型ローターの下面側にラビリンスシールを介して設置
する構造としたため、上部からケーシング内に投入され
る被分級原料は、ラビリンスシール部における流入エア
ーに巻き込まれることはない構造となる。また、本発明
にかかる気流分級機においては、前記ケージ型ローター
の下面側に存在するラビリンスシール部の外周を囲む状
態で、ケージ型ローターの下面側に環状突起を形成した
構造のものとしたため、分級後の粗粉も、前記環状突起
によってラビリンスシール部付近への接近を阻止され、
やはり該ラビリンスシール部においける流入エアーに巻
き込まれることのない構造となる。

【００１２】

【実施例】以下、上記した本発明にかかる気流分級機の
実施例を挙げ、本発明を詳細に説明する。

【００１３】ここで、図１は本発明にかかる気流分級機
の一実施例を示した概念的な断面図であって、図中１は
下方がコーン形状に絞られたケーシング、２は該ケーシ
ング１の側壁に形成された空気導入口、３はケーシング
１の下端に形成された粗粉排出口である。

【００１４】上記ケーシング１の天板１ａには、原料投
入口４が設けられていると共に、該天板１ａの中心を回
転自在に貫通して垂下されたシャフト５が設けられ、該
シャフト５の下端には、ケージ型ローター６がその上面
側中心において固着されている。

【００１５】また、上記シャフト５の上端には、駆動モ
ータ７が取り付けられ、該駆動モータ７を回転させるこ
とにより、シャフト５の下端に固着された上記ケージ型
ローター６を回転させ、ケーシング１内に旋回気流を形
成する。

【００１６】ケーシング１内に旋回気流を形成する上記
ケージ型ローター６の下面側中心付近に形成された穴８
には、図示したように吸引ブロアー９に連通するダクト
１０が、ラビリンスシール１１を介して設置され、上記
吸引ブロアー９を稼働させることにより、ケーシング１
内に旋回しながらケージ型ローター６のブレード間を通
って上記ダクト１０内に流れ込む空気の流れを形成す
る。

【００１７】さらに、上記ケージ型ローター６の最外周
付近の下面側には、上記ラビリンスシール１１部を囲む
状態で環状突起１２が形成されている。

【００１８】上記のように構成された本発明にかかる気
流分級機は、次のように操作されて被分級原料Ｗを粗粉
Ａと微粉Ｂとに分級する。

【００１９】先ず、分級する粉体の種類、及び分級のカ
ット径から、上記ケーシング１内に旋回気流を形成する
ケージ型ローター６の回転数、及び旋回しながらケージ
型ローター６のブレード間を通って上記ダクト１０内に
流れ込む空気の流れを形成する吸引ブロアー９の回転数
を各々決定する。

【００２０】次に、決定された各々の回転数でケージ型
ローター６、及び吸引ブロアー９を回転させ、ケーシン
グ１内に形成される空気流が安定したところで、上記原
料投入口４より該ケーシング１内に被分級原料Ｗを投入
する。

【００２１】投入された被分級原料Ｗは、駆動モータ７
によって回転する上記ケージ型ローター６の上面側によ
り一次粒に解きほぐされ、外周方向に飛散しながら遠心
力と、空気流の抵抗力とが作用する分級部１３内に落下
する。この際、本発明にかかる気流分級機においては、
上述したようにラビリンスシール１１部がケージ型ロー
ター６の下面側に存在する構造となっているため、該ラ
ビリンスシール１１部における流入エアーに投入された
上記被分級原料Ｗが巻き込まれることはなく、被分級原
料Ｗの全ては分級部１３内に落下する。

【００２２】分級部１３内に落下した上記被分級原料Ｗ
は、従来の気流分級機と同様に駆動モータ７によって回
転するケージ型ローター６の作用によりケーシング１内
に形成される旋回気流による遠心力と、吸引ブロアー９
の作用によって旋回しながらケージ型ローター６の中心
に向かう空気流の抵抗力との釣合いから分級が行われ、
粗粉Ａは、上記遠心力が勝ってケーシング１の内壁面側
に衝突し、その後自由落下して下方の粗粉排出口３より
排出され、微粉Ｂは、空気流の抵抗力が勝り、該空気流
に乗ってケージ型ローター６のブレード間を通ってダク
ト１０内に入り、図示しない捕集装置で回収される。

【００２３】この際、本発明にかかる気流分級機は、ラ
ビリンスシール１１部がケージ型ローター６の下面側に
存在する構造となっていることから、分級後の上記粗粉
Ａのラビリンスシール１１部への巻き込みが心配される
が、本発明における気流分級機においては、更に上記ラ
ビリンスシール１１部を囲む状態で、上記ケージ型ロー
ター６の最外周付近の下面側に環状突起１２を形成した
構造となっているため、該環状突起１２の存在により、
粗粉Ａのラビリンスシール１１部への接近が阻止され、
粗粉Ａは、ラビリンスシール１１部における流入エアー
に巻き込まれることなく、下端の粗粉排出口３より排出
される。

【００２４】上記環状突起１２の作用を、図２に従って
理論的に説明すると、分級後の粗粉Ａは、旋回気流によ
る遠心力を受けてケーシング１の内壁面側に衝突し、そ
の後自由落下して図において実線で示した経路を採って
下端の粗粉排出口３より排出される。一方、ラビリンス
シール１１部における流入エアーＸは、上記環状突起１
２とダクト１０とで画成される空間１４内を図において
鎖線で示した如く上昇気流となってラビリンスシール１
１部に流入する。

【００２５】ここで、粗粉Ａがラビリンスシール１１部
における流入エアーＸに巻き込まれるためには、粗粉Ａ
は、環状突起１２によって先ず水平方向のラビリンスシ
ール１１部への接近が阻止されているため、上記流入エ
アーＸの上昇気流に乗って垂直方向にラビリンスシール
１１部へ接近しなければならないこととなるが、この上
昇気流の流速は、上記環状突起１２とダクト１０とで画
成される空間１４の断面積をできるだけ広くとる（即
ち、環状突起１２をケージ型ローター６の最外周付近に
形成する）ことにより非常に遅いものとすることがで
き、該上昇気流の流速は、実際問題として粗粉Ａをその
重力沈降に打ち勝って上方に搬送する程の流速はなく、
粗粉Ａは、垂直方向にもラビリンスシール１１部へ接近
することができず、粗粉Ａがラビリンスシール１１部に
おける流入エアーＸに巻き込まれることはない。

【００２６】上記のことを、セメント業界において一般
的にセメントの分級に使用している気流分級機に適用し
て説明すると、ダクト１０内の風速は、概ね１６ｍ／ｓ
ｅｃ程度で、ラビリンスシール１１部における流入エア
ーＸの量は、ダクト１０内の風量中１％程度である。こ
こで、例えばダクト１０の断面積と、上記環状突起１２
とダクト１０とで画成される空間１４の断面積とを同じ
とした場合、流入エアーＸによる空間１４における上昇
気流の流速は、０．１６ｍ／ｓｅｃ程度となり、セメン
ト粒子の場合、この流速の上昇気流に乗ってラビリンス
シール１１部に達し得る粒子の最大径は、４０μｍ程度
となり、粗粉Ａとして製品中から確実に排除しなければ
ならない粗粒子（即ち、１５０μｍ以上の粒子）のラビ
リンスシール１１部からの混入は、上記本発明にかかる
構造の気流分級機においてはありえないこととなる。

【００２７】これによって、本発明にかかる気流分級機
は、根絶が難しいラビリンスシール１１部からの流入エ
アーＸによる被分級原料Ｗの巻き込み、或いは分級後の
粗粉Ａの巻き込みを防止でき、気流分級機が持つ本来の
分級性能によって被分級原料Ｗを粗粉Ａと微粉Ｂとに分
級できることとなる。

【００２８】以上、本発明の一実施例に付き説明した
が、本発明は既述の実施例に限定されるものではなく、
本発明の技術的思想に基づいて、各種の変形及び変更が
可能であることは当然である。

【００２９】

【発明の効果】以上、説明した本発明にかかる気流分級
機によれば、ラビリンスシール部からの流入エアーによ
る粒子の巻き込みを防止でき、高い分級精度を有する気
流分級機を、何らの特殊な機構を必要とせず、従来と同
じ程度のコストで提供できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる気流分級機の一実施例を示した
概念的な縦断面図である。

【図２】本発明にかかる気流分級機の作用を説明するた
めの概念的な気流分級機の縦断面図である。

【図３】従来から使用されている気流分級機の一例を示
した概念的な縦断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 空気導入口 ３ 粗粉排出口 ４ 原料投入口 ５ シャフト ６ ケージ型ローター ７ 駆動モータ ８ ケージ型ローターの下面側に形成された穴 ９ 吸引ブロアー １０ ダクト １１ ラビリンスシール １２ 環状突起 １３ 分級部 １４ 環状突起とダクトにより画成される空間 Ｗ 被分級原料 Ａ 粗粉 Ｂ 微粉 Ｘ ラビリンスシール部からの流入エアー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上方からケーシング内に投入された被分
   級原料を、ケージ型ローターによってケーシング内に形
   成される旋回気流による遠心力と、ブロアーの吸引力に
   よって旋回しながら上記ケージ型ローターの中心付近に
   設置されたダクト内に向かう空気流の抵抗力との釣合い
   から粗粉と微粉とに分級を行う構造の気流分級機におい
   て、上記ケージ型ローターの中心付近に設置されるダク
   トを、ケージ型ローターの下面側にラビリンスシールを
   介して設置すると共に、前記ラビリンスシールの外周を
   囲む状態で、上記ケージ型ローターの下面側に環状突起
   を形成したことを特徴する気流分級機。
2. 【請求項２】 上記環状突起が、ケージ型ローターの最
   外周付近の下面側に形成されていることを特徴とする、
   請求項１記載の気流分級機。