JPS5946148A - 電磁式粉砕混合等処理装置 - Google Patents

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】 この発明は固体、粉体、液体等の被処理物と一諸に強磁
性あるいは非磁性導電材で作られたワーキングピースを
処理容器内に収容し、これに外部より移動磁界を作用さ
せることによってワーキングビースに激しいランダム運
動を生起させて、被処理物の粉砕、混合、攪拌等の処理
を行う電磁式処理装置の改良に関する。

この種の処理装置として第１図および第２図に示すよう
な装置がすでに提案されている。すなわち第１図におい
て、１は被処理物２とともに強磁性あるいは非磁性導電
材で作られた例えばスピンドル形状の多数のワーキグピ
ース３を収容した処理容器であり、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４、５が対向配
置されており、その発生磁界の移動方向は矢印φ１、φ
２で示すように互に逆方向に定められている。この移動
磁界発生装置４、５はいわゆるリニアモータとしてよく
知られており、（以下、「移動磁界発生装置」を「リニ
アモータ」と呼称する。）例えば３相交流巻腺６を鉄心
７に沿って多極を形成するように巻装して構成され、多
相交流電源より給電を受けて移動磁界φ１とφ２を生成
する。

第１図の構成により、移動磁界φ１とφ２の作用する磁
場の中に置かれたワーキングピース３は、磁化および渦
電流の作用による電磁力が働き、ワーキングピース３は
それ自身の重心のまわりで回転運動を行うとともに、移
動磁界φ１、φ２によるその移動磁界方向に向けての推
進力および浮上力に加えて、ワーキングピース同士の衝
突、容器壁面との間の衝突も加わって、容器１の中で激
しくランダムな運動を生起する。そしてこのランダム運
動により、被処理物２はワーキングピース３との衝突等
により粉砕あるいは混合、攪拌が進行する。

ところで、前記処理容器１が置かれるリニアモータ４と
５との間の磁場空間における磁界強度の分布についての
解析を行ったところによれば、第３図に示すような磁界
分布を示すことが明らかになった。ここでリニアモータ
４、５はＵ、Ｖ、Ｗ３相の交流巻線が施されており、か
つともに同じ周波数の交流電源で励磁されるものとする
。すなわち鉄心７に巻装された巻線６の極ピッチをＰと
すれば、処理容器内の作用空間における磁界は、時間の
経過に関係なく定常的に、その絶対値が移動磁界方向に
沿って極ピッチＰの１／２の間隔で強、弱をくり返すよ
うな分布となる。このような磁界分布は、リニアモータ
４、５の各相巻線電流とこれによって生起される磁界の
関係を時間の進行にしたがって遂時追跡することによっ
て求められ、またこの分布は実際に測定した磁界分布と
も一致する。ここで前記の強磁界領域の中心をＡ、弱磁
界預城の中心をＢとして表わすと、ＡとＢが移動磁界方
向に沿って１／２極ピッチ間隔で交互に並ぶようになる
。

また、上記の磁界分布のもとで処理容器内を運動するワ
ーキングピースの動きを高速度カメラで蜆察すると、ワ
ーキングピースは強磁界領域では激しくランダム運動す
るが、弱磁界領域ではワーキングピースの動きが緩慢に
なることが認められた。この観察結果はそのまま実際に
砕料の粉砕処理を行った場合にも当てはまり、実機運転
テストからも弱磁界領域に位置する処理容器１の四隅で
は、粉砕動作が十分に進行せず、この部分に粒度の大き
な砕料がそのまま多く滞留していることが認められる。

つまり、第１図に示したこの種の処理装置は、一見した
ところでは処理容器内の全域で処理動作が均一に行われ
ているかのように見えるが、厳密に考察すると、容器内
には定常的に磁界強度が弱く、このためにワーキングピ
ースの運動が活発でない不動作空間が部分的に存在して
いることが明らかになった。

一方、上記装置の処理動作中は、処理容器内部でのワー
キングピースと砕料等の被処理物とが激しく衝突、こす
り合うことに加え、容器との間でも衝突、こすり合いが
くり返し行われることから、この動作による摩擦熱が生
じて処理容器自身、およびその内部温度がかなり昇温す
ることが認められている。このために処理容器の熱変形
、寿命低下を来たす恐れがあるし、また被粉砕物、被混
合物等の種類にっては、高温にさらされて変質してしま
うものもあり、このような場合にはできるだけ処理容器
、およびその内部の熱放散を助成し、過度な温度上昇を
抑制することが必要となる。かかる点、従来装置では、
一般にブロア等を用いて処理容器の周域に冷却風を強制
的に送り、冷却を図っているが、この方式では処理容器
を十分冷却することができても、その内部に収容されて
いる被処理物に対する十分な冷却を行うことができない
ため、この点の改善策が望まれている。他方、特別な例
として種類の異なる液体の攪拌を高温度の下で行うのか
好ましい場合がある。この場合には処理容器の周囲に熱
風を送風することで対処していたが、しかし処理容器内
の中央域にまで十分に熱を与えることが困難である。

この発明は上記の点にかんがみなされたものであり、そ
の目的は粉砕、混合等の処理性能を殆ど損うことなしに
、処理容器内の作用空間の冷却ないしは必要に応じての
加熱を効果的に行えるようにした電磁式粉砕混合等処理
装置を得ることにある。

かかる目的は、この発明により、移動磁界発生装置の極
ピッチ間隔に対応して処理容器内に定常的に生じる弱磁
界領域のほぼ中心部を設置箇所として、ここに移動磁界
発生装置と対向しない側の容器側壁間を貫通するトンネ
ル状の冷却あるいは加熱媒体流通路を設けたことにより
達成される。

以下この発明を図示実施例に基づき詳述する。

まず第４図および第５図において、リニアモータ４、５
の巻線６に付した符号Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｕ′、Ｖ′、Ｗ′は
三相交流巻線の電流方向と相順を表わしている。そして
同相の巻線が上下で対向するＢ領域では、リニアモータ
４と５の磁界が互に打ち消し合うように作用するので、
第３図で述べたように定常的に弱磁界領域となる。この
ような弱磁界領域は極ピッチＰの間隔ごとに生じる。と
ころでこの発明により、上記の弱磁界領域のほぼ中心部
を設置箇所として、この部分にリニアモータ４、５と対
向しない容器１の左右側壁の間を貰通して、トンネル状
の導管８が設置してあり、この導管内に容器１の内部を
貫通して横切る通風路が画成されている。そして例えば
冷却媒体としての冷却風が第５図のように側方よりブロ
ア９によって送り込まれ、容器内部の発生熱を効率よく
除熱する。

また特別な処理の場合として、処理容器内部を高温に保
つ必要がある際には、冷却風の代りに加熱媒体として例
えば熱風を送り込めばよい。なお冷却あるいは加熱媒体
は気体に限るものではなく、液体であってもよい。この
場合には、前記の導管８が熱媒液フインに接続配管され
る。また前記導管８の内周面にフインを設けることによ
り、より一層の熱交換効率の向上が図れる。

しかも前記の導管８は処理谷器１内で行われる披処理動
作に殆ど有効に働かない弱磁界領域を利用して設置して
あるので、いささかも処理動作並びに処理性能を損うこ
ともない。

次に第４図の実施例の応用実施例を第６図に示す。この
実施例は、冷却あるいは加熱媒体流通路となる導管８に
加えて、互に隣り合う弱磁界領域の間に定常的に生じる
強磁界領域の中央位置を基準に、極ピッチＰの間隔で処
理容器１の内部に中仕切壁１０を設けたものである。こ
の構成により中仕切壁１０によって容器１は、それぞれ
導管８を中央に備えた各独立の複数の処理室が区分され
る。

かかる処理容器を用いて、各室ごとにワーキングピース
および被処理物を収容して運転を行えば、ワーキングピ
ース３は矢印Ｃのように各室内を周回しながらランダム
に動き回わる。しかもワーキングピース３の動きが最も
活発となる強磁界領域の位置に中仕切壁１０があるので
、この中仕切壁１０とワーキングピースあるいは砕料等
の被処理物との衝突が有効に作用して粉砕等の処理効率
が向上するし、とかくワーキングピースの運動の死角と
なり易い室の四隅にも被粉砕物が未粉砕のまま滞留する
こともない等の利点がある。

以上述べたようにこの発明は、従来では処理動作に殆ど
有効に働いていない弱磁界領域の不動作空間部分を利用
してここに容器を貫通する冷却あるいは加熱媒体流通路
を設けたものであり、したがって処理性能を損うことな
しに処理容器内部空間の効果的な冷却あるいは加熱を容
易に達成できる実用的効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来における電磁式処理装置の構成原理図、第
２図は第１図の矢視ＩＩ−ＩＩ断面図、第３図は第１図
における処理容器内の磁界強度の分布を模型的に表わし
た磁界分布図、第４図はこの発明の一実施例の構成断面
図、第５図は第４図における矢視Ｖ−Ｖ断面図、第６図
は第４図と異なる実施例の処理容器の構成断面図である
。 １・・・処理容器、２・・・被処理物、３・・・ワーキ
ングピース、４、５・・・移動磁界発生装置、８・・・
冷却あるいは加熱媒体流通路となるトンネル状の導管、
φ１、φ２・・・移動磁界の移動方向、Ｐ・・・極ピッ
チ、Ａ・・・強磁界領域、Ｂ・・・弱磁界領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）磁性材あるいは非磁性導電材で作られた多数のワー
   キングピースが収容された処理容器と、この処理容器を
   中央に挟んでその両側に対向配置されたその磁界の移動
   方向が互に逆向きな一対の移動磁界発生装置とからなり
   、移動磁界との相互作用に基づく電磁力で処理容器内に
   生起するワーキングピースのランダム運動により、処理
   容器に収容した被処理物の粉砕、混合等の処理を行うも
   のにおいて、前記移動磁界発生装置の極ピッチ間隔に対
   応して処理容器内に定常的に生じる弱磁界領域のほぼ中
   心部を設置箇所として、ここに移動磁界発生装置と対向
   しない側の容器側壁間を貫通するトンネル状の冷却ある
   いは加熱媒体流通路を設けたことを特徴とする電磁式粉
   砕混合等処理装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の処理装置において、処
   理容器内における互に隣り合う弱磁界領域と弱磁界領域
   との間に定常的に生じる強磁界領域の中央位置を基準に
   して、処理容器の内部に移動磁界発生装置の極ピッチ間
   隔に合わせた中仕切壁と設けたことを特徴とする電磁式
   粉砕混合等処理装置。