JPS5876150A - 電磁式粉砕,混合,撹拌等処理装置 - Google Patents

電磁式粉砕,混合,撹拌等処理装置

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JPS5876150A
JPS5876150A JP56174010A JP17401081A JPS5876150A JP S5876150 A JPS5876150 A JP S5876150A JP 56174010 A JP56174010 A JP 56174010A JP 17401081 A JP17401081 A JP 17401081A JP S5876150 A JPS5876150 A JP S5876150A
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container
moving magnetic
processing
moving
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JP56174010A
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渡部 安雄
菅野 英臣
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Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/005Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls the charge being turned over by magnetic forces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/45Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers
    • B01F33/451Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers wherein the mixture is directly exposed to an electromagnetic field without use of a stirrer, e.g. for material comprising ferromagnetic particles or for molten metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/42Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed subjected to electric current or to radiations this sub-group includes the fluidised bed subjected to electric or magnetic fields

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は被I6m吻ととも擾こ強磁性あるいは非出性
導電材のワーキングピースを処理容器に収容し、これに
移動磁界を作用させることにより、ワーキングピースに
激しい2ンダム運IIJを生起させて被処理物の粉砕、
混合、攪拌等を行う処理装置にF14’rる。9、 頭記感埋装置として第1図および第2図に示すようなa
置が既に提案さnている。丁tわち、第1図および第2
図に8いて、1は被処理物とともに強磁性あるいは非磁
性導電材で作られた多数のワーキングピース2を収容し
た地理容器であり、この容器1を中央に挾んでその上下
には移動磁界発生装置3.4が対向配置されている。こ
の移動磁界発生装置3.4は例えば三相交流巻線で構成
されたコイル5を有して8つ、その磁界の移動方間は矢
印φ1.φ8で示すように互に逆方向に定められている
かかる構成により、移vIJ@界中におかれた導電材の
ワーキングピースには電圧が誘起して渦電流が流れ、こ
の電流と移動磁界との閣の相互作用により、ワーキング
ピースには移動磁界の方向への電磁推進力が働く。ここ
でワーキングピースが棧磁性材料である場合には、前記
の推進力に加えて。
移動磁界発生装置3.4へ向けて吸引力が作用する。l
た非磁性材料であれば、逆に反発力が作用する◎この結
果、前記の電磁力作用によりワーキングピースは処理容
器内で激しくかつ扁速なランダム運118生起し、ワー
キングピースとともに処理容器内に収容さnた被IA埋
物薔こ働いて粉砕、混合、攪拌等の処m+行う。このよ
うな処a装置は粉体の微粉砕、混合、液体の混合、攪拌
、エマルジョンの生成、微細気泡の生成、そのほかに化
学反応促進等の各種用途への適用が回目である。な2移
wJa界発生装置を地理容器に対して上下いずれか一方
にのみ設置しても実施できる。
ところで、ワーキングピースのランダム運動は、ワーキ
ングピースのサイズ、材質、処理容器の容積、ワーキン
グピースの充てん率、および移動磁界の磁界強度等の各
条件によって様々に変化する。
既に行った各種実験結果によnば、処理容器の容積、ワ
ーキングピースのサイズ、充てん率を決めた場合曇こ、
ワーキングピースにランダム運!1lE17を生起させ
るに必II!な最小限の磁界強度が存在する。
しかしながらこの最小限必要ta磁界強度まま運転した
場合には、ワーキングピースのランダム運aを安定り、
、工継続させ・ることは困難であり、実用的に運転を維
持するには前記の磁界gIi度よりもかなり余裕を持た
せた高い磁界強W、に設定する必要がある。Tなわち、
ランダム運動生起に必要な最小限の磁界強度で運転を行
うと、運転スタート頭初はワーキングピースにランダム
運動を生起させることができるが、ワーキングピースと
移動磁界発生装置との間に働く吸引力2反発力およびワ
ーキングピース同志の相互の磁気的吸引力、衝突。
摩擦力等が働いてワーキングピースのランダムな動きが
次第に低下し、ついにはワーキングピース同志が処理容
器内に片寄りして重なり合った111の状態でまったく
運動を停止してしまう現象が生じる。例えばワーキング
ピースが強磁性材料である場合には、第3図に示すよう
に殆どのワーキングピース2が処理容器lの壁面へ片寄
りして移動磁界装置3.4へ吸引されたtままったく動
きを止めてしまう。この状態を更に細かく観察すると、
ワーキングピース2は互に積木を重ねたように整列した
姿勢を呈していて、互に磁気的吸引力で結束し合ってい
る。このようなこう着状態になると、被処理物の処理は
行われt(なる。な8このような現象はワーキングピー
スが非磁性材の場合にも起り得る。
一方、このような状態から移動磁界の磁界強度を高めて
いき、ある値まで達すると、移動磁界方向の電磁推力が
打ち勝ち、極く短時間のうちにワーキングピースの整列
状態は座屈してくずれ、再びランダムな運動を開始し、
定常運転状態に戻る。
なお運転スターFの頭初から高磁界強度を維持して運転
を行う限りは、前記のランダム運動停止現象は生じない
このことから従来は、処理装置を実用運転Tるための磁
界強度を予め完配したランダム運動生起ζζ必要な最小
限の磁界強度よりもかなり余裕を持たせ、ランダム運動
が途中で停止する恐れのないような高い磁界強度に設定
して継続運転を行っていた。しかしながらこの従来装置
に基づく運転方式では、ワーキングピースが低磁界強度
の下でもランダム運lIを行う定常状態での運転時にも
、必要以上に高し)@界強度を°加えているわけで、そ
れだけ余分な電力量を消費することになる。特に磁界強
度は移動磁界発生装置のコイル電流に比例し、更にコイ
ルでの損失は電流の二乗に比例する。しかも実験結果で
は定常運転の途中で停止したワーキングピースのランダ
ム運動を磁界をかけたまま再開させるに要する磁界強度
は、完配したランダム運動生起に必要な最小限の磁界強
度と対比して50〜80 %檻度大である。このために
上記従来方式のママでは、全運転期間を通じて見ると消
費電力量が定常運転に要するそれと較べておよそ2倍以
上となって運転効率の低下を招くし、更には損失熱も多
(なることからスイル冷却装置の冷却能力も大なるもの
を必要とする等の不利点があった。
この発明は上記の点着こかんがみなされたものであり、
その目的はより少ない消費電力で安定した運転が行え、
しかも高い効率マ処理が行えるようにした省エネルギー
指向に有利な電磁式粉砕、混合、攪拌等地理装置を提供
することにある。
平行な面上で移動磁界装置に対して処理容器を相対運動
させる機械的IIIIIIy手段を備えたことにより達
成される。
以下この発明の実施例を図面に基づいて詳述TるO !f!4図および第5図に示す実施例において、上下の
円弧状移動磁界発生装置3,4の間に挾まれた!&理容
器lは中仕切板6によって周方向に並ぶ複数のi17に
仕切られたリング形容器として構成されて奢り、各基ご
とに被処理物とともにワーキングピース2が収容されて
いる。またこの処理容器lはガイドロー28により移動
磁界発生装置3.4に対して相対的に回転可能に支持さ
れており、更にガイドロー28&こは駆動装置9が連結
されている。この構成で駆動装置9の運転により、容器
lは移動磁界方向動と逆向きの矢印P方向に連続して回
転駆動される。
次に上記構成によ・る処理動作について述べる。
移動磁界発生装置3.4へ外部から給電を行い、更に処
理容、器1を回転部IIITると、各仕切室7が移動磁
界発生装置3.4の領域を順次移動通過し、この通過の
過程で移動磁界の作用を受け、室内に収容されたワーキ
ングピース2がランダム運動して被逃埋物の処理を行う
。この過程では、ワーキングピース2はP方向に移動す
る壁面で囲まれた仕切室7の内でランダム運動すること
になる。したがってワーキングピース2は仕切室7のa
m。
特に中仕切板6との衝突の機会が増して壁面から運転の
途中でランダム運動が停止してしまうような事態を良好
、に防ぐことができる。更に加えて処理容器1の回転に
より被処理物はl&理容器内で適宜機械的に攪拌、混合
されるので、容器内のコーナ一部分に片寄りしていた被
兜埋物を室内中央の方へ引出してワーキングピースによ
る十分なII&塩を行わせることができ、これにより均
等な処理並びに処理効率の向上が図れる利点も得られる
。なお中仕切板6を放射方向か“ら傾けたり、板面形状
を複雑な形状にすることにより、この板面に衝突Tるワ
ーキングピース2°の動きをより一層2ンダム化させて
上記の効果を促進できる。また図示例は移動磁界発生装
置3,4が円弧形であるものを示したが、処理容器lと
同心円の円形状であっても同様な効果が奏せられる。更
に移動磁界発生装置を処理容器の内外いずれか一方側に
のみ設置したものであっても−よい。
次に第6図に先の実施例の変形例を示T0この実施例で
は処理容器lおよび移動磁界発生装置3゜4はいずれも
平形に構成されており、かつ処理容器lはガイドロー2
8.駆動装置9を介して移動磁界発生装置3,4に対し
て移動磁界方向φ1.φ2と平行に矢印P′のごとく往
復動される。なお符号10は動力伝達用のチェーンある
いはベルトであるO かかる構成により、運転時に処理容器1を移動磁界発生
装置3,4と相対的に往復動させることにより、ランダ
ム運動生起に必要な最小限の磁界強度を保ったzzでレ
ーキングピースのランダム運動を良好+C継続維持する
ことができ、かつ処理容器lの移動による被処理物の攪
拌効果も加わって先述した実施例と同様な効果を奏する
ことができる。
また第7図、第8図は更に異なる実施例を示すものであ
り、この実施例では島温容器lを移動磁界発生装置4と
平行な姿勢を保ったt家、移動磁界方向φ2と直角な軸
の回わりで矢印P″方向に往復回転動させるように、処
理容器1ffi回転軸11を介して駆動装置91こ連結
されている。かかる構成で運転時に容器lを往復回転動
Tることにより。
移動磁界方向φ11こ対する容器lの壁面の相対角度が
刻々変化Tる。したがって移動磁界による電磁推力を受
けるワーキングピース2と容器1のamとの衝突角度、
したがって移動するamがワーキングピースに与える力
の向きが絶えず複雑に変化し、これによって容器内での
ワーキングピースのランダムな動きが一層助長されるこ
とになる。更に容器のコーナ一部分も他の部分と同等に
ワーキングピースが万遍な(衝突するので、被処理物の
旭埋番こばらつきがなくなり、容器内全域の隅々まで等
均なIA埋を行うことができる。力)くシて先に述べた
実施例と同様な効果が得られる。な8第7図の実施例で
は、移動磁界発生装置を処理容器の下aにのみ設置した
例を示したが、第6図と同じように上下両側に配備した
装置に適用実施しても同様な効果が得られる。特に容器
の上下両側に移動磁界発生装置が配備されている場合に
は、第8図のように容器lから側方へ引出した連接棒1
2にクランク駆動機構13:lIr一連結して往復回転
動機構を構成することにより、上下の移動磁界発生装置
との干渉を巧みに避けることができる。また第7図ない
し第9図の実施例に?いて、容器1を往復回転動する代
りに定方向に連続回転駆動しても同等な効果が得られる
以上述べたように、この発明により処理容器を移動磁界
中で動かし、外部から機械的な刺激を与えてワーキング
ピースの2ンダム運′aを活発化させるようにしたこと
によって、移動磁界の磁界強度をランダム運動生起に必
要な最小限に保ったままでもワーキングピースのランダ
ム運動を停止に至らしめる。恐れがな(なり、この結果
従来の装置に較べて移動磁界発生装置での消費電力を大
巾に節減することができるし、また損失熱の減少に伴っ
てコイル冷却装置の冷却能力も軽減できる。頁には処理
容器の運動により処理効率の向上も図れるなど、性能の
優れた処理装置を提供することが゛できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置の概要構成図、第2図は第1図+CX
ける矢視m−m断面図、第3図は従来装置によるワーキ
ングピースのランダム運動停止動作説明図、第4図、第
6図および第7図はそれぞれ異なるこの発明の実施例の
1!要構成を示T側面図、第5図は第4図の矢視v−■
断面図、第8a!lIは第7図、の平面図、第9図はこ
の発明の更に異なる実施例の概要構成を示す平面図であ
る・ 1−・・処理容器、2・・・ワーキングピース、3,4
・・・移動磁界発生装置、6−・中仕切板、9−駆動手
段としての駆動装置、φ1.φ8−移動磁界方pa%P
。 P/、 P’、、、処理容器の相対運動方向。 T1図 2x す2図      才3固 第41 T5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l)強磁性あるいは非磁性導電性材のワーキングピース
    が収容されたj6壇容器、およびこの容器に対向配置さ
    れた移動磁界発生装置を備え、前記移動磁界発生装置に
    よる移動磁界との作用に基づく電磁力でワーキングピー
    スに激しいランダム運動を生起させて、処理容器へ収容
    された被処理物の粉砕、混合、攪拌等を行う処理装置に
    おいて、移動磁界の磁界移動方向に平行な面上で移動磁
    界発生装置に対して前記処理容器を相対運動させる機械
    的態動手段を備えたことを臀黴とTる電磁式粉砕、混合
    、攪拌等処理装置。 2、特許請求の範囲第11iに記載の処理装置において
    、処m容器が周方向に沿って複数の皇に中仕切されたリ
    ング形容器であり、この容器に対向配置tされた円弧形
    または円形の移動磁界発生装置に対して駆動手Rにより
    処理容器をその中心の闘わりに回転操作Tるようにした
    仁とを特徴とTる電磁式粉砕、混合、攪拌等処理装置。 3)特許請求の範囲第1項に記載の処m装置において、
    処ffl禽恩が平形容器であり、この容器に対向配置さ
    れた平形の移動磁界発生装置に対して駆動手段により処
    理容器を移動磁界の磁界移動方向と平行に往復動するよ
    うにしたことを特徴とする電磁式粉砕、混合、攪拌等処
    理装置。 4)特許請求の11IA囲第1項に記載の処理装置にお
    いて、処理容器が平形容器であり、この容器に対向配置
    された平形の4!1IIIJ磁界発生装置に対して駆動
    手段によりも理容器を移動磁界発生装置と平行な姿勢の
    111移動磁界方向と直角な軸の回わりに1転動するよ
    うにしたことを41P做とする電磁式粉砕、混合、攪拌
    等処ffl装置。
JP56174010A 1981-10-30 1981-10-30 電磁式粉砕,混合,撹拌等処理装置 Pending JPS5876150A (ja)

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