JPS6136457B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被粉砕物の粒子を数ミクロンオーダ
ーの超微細な粒子に微粉砕する為の超微粉砕機に
係るものである。

従来、被粉砕物の粒子を微粉砕するには、高速
回転衝撃形の竪型粉砕機又はジエツトミル若しく
は両者を併用した微粉砕設備にて行つていた。

前記竪型粉砕機は、外側表面の母線に沿つて多
数の凸部を有する円筒状回転子を垂直回転軸に支
持し、この円筒状回転子との間に一定間隙を存し
て内側表面の母線に沿つて多数の凸部を有する固
定子を嵌装したもので、円筒状回転子と固定子と
の間の間隙に被粉砕物を供給し、前記円筒状回転
子を高速回転することにより被粉砕物を粉砕する
ものである。

この被粉砕物の粉砕過程は、ケーシング下方に
設けられた供給口から円筒状回転子と固定子との
間の環状間隙内に被粉砕物が供給され、高速回転
している円筒状回転子の回転力によつて被粉砕物
に速度エネルギが与えられて固定子に衝突し、粉
砕されながら円筒状回転子の回転によつて生じる
環状間隙内の上向き螺旋気流によつて上方に運ば
れ、ケーシング上方の排出口から粉砕製品として
排出される。

このような粉砕過程をとる竪型粉砕機では、あ
る程度まで被粉砕物が粉砕されると、環状間隙内
の上向き螺旋気流に乗つて円筒状回転子と共に粉
砕製品も回転してしまい、円筒状回転子の周速と
粉砕製品との間の相対速度が減少し、その結果衝
撃効果が減少してしまうので、数ミクロンオーダ
ーの超微粉を得ることは不可能である。

またジエツトミルは、圧縮空気又は高熱蒸気を
粉砕室に設けられたノズルを通し、速度エネルギ
ーに変え、高速気流の軌跡を作り、この超音速ジ
エツト気流中に被粉砕物である粉粒体を連続且つ
自動的に供給して、強い衝撃、摩擦を生じしめて
粉砕を行うもので、数ミクロンオーダーの超微粉
を得ることが可能である。

しかし、被粉砕物である粉粒体の粒子の大きさ
が大きくなると、極端に処理能力が低下し、その
為被粉砕物１Kgを処理する為のコンプレツサー駆
動の電力消費量KW・ｈ／Kg（処理する被粉砕物
の種類及びミルの大きさにもよるが一般的には１
〜4KW・ｈ／Kgである。）が増大するものであ
る。

さらに前記竪型粉砕機とジエツトミルを別置き
した微粉砕設備は、単に空気輸送設備等で竪型粉
砕機とジエツトミルを結合したもので、これの微
粉砕処理工程を第１図によつて説明すると、竪型
粉砕機１に供給された被粉砕物が粉砕され、その
粉砕製品が排風機４の駆動により排出管２を通つ
てバツグフイルター３に空気輸送され、ここで空
気と粉砕製品が分離され、空気が排風機４を経て
排気管５から排気され粉砕製品がホツパー６に一
時貯留される。ホツパー６内の粉砕製品はフイー
ダ７により輸送管８に送り出され、隔つた位置に
設けられている排風機１０の駆動により輸送管８
を通つてバツクフイルター９に空気輸送され、こ
こで空気と粉砕製品が分離され、空気が排風機１
０を経て排気管１１から排気され、粉砕製品がホ
ツパー１２に一時貯留される。このホツパー１２
内の粉砕製品はフイーダ１１３によりジエツトミ
ル１４に供給され、圧縮空気の噴出により微粉砕
される。そして排風機１７の駆動により輸送管１
５を通してバツクフイルター１６に空気輸送さ
れ、ここで空気と微粉砕製品が分離され、空気が
排風機１７を経て排気管１８から排気され、微粉
砕製品がホツパー１９に貯留される。

このように被粉砕物を先ず竪型粉砕機１で粉砕
し、次にジエツトミル１４で微粉砕するというよ
うに２段に微粉砕処理する設備では、空気輸送設
備が大がかりとなり、その設備費ならびに運転費
が膨大となるばかりではなく、保守、点検、整備
等に多大な労力と時間が費やされるものである。

本発明は上記諸事情に鑑みなされたものであ
り、設備費ならびに運転費が低廉で、保守、点
検、整備等も簡単で、しかも被粉砕物を数ミクロ
ンオーダーの超微粉に効率良く容易に微粉砕する
ことのできる超微粉砕機を提供せんとするもので
ある。

以下本発明による超微粉砕機の一実施例を第２
図乃至第５図によつて説明すると、２０は円筒状
の回転子で、軸受２１，２２によつて架台２３に
回転可能に支持された垂直回転軸２４の上部に支
持されている。この回転子２０の外側表面にはそ
の母線に沿つて多数の凸部２５が設けられて凹凸
面が形成されている。回転子２０の上端板２６上
の外周部には遠心羽根２７が設けられ、その上端
に粉砕室デイスク２８が設けられ、回転子２０の
下端板２９の下面には撹拌羽根３０が設けられて
いる。３１は前記回転子２０との間に一定間隙３
２を存して嵌装した固定子であつて、その内側表
面には母線に沿つて多数の凸部３３が設けられて
凹凸面が形成されている。固定子３１の上端には
前記遠心羽根２７に対応して逆円錐状ケーシング
３４が前記粉砕室デイスク２８よりも高く設けら
れている。逆円錐状ケーシング３４の上端には６
個のジエツトノズル３５を等間隔に接線方向中心
寄りに向けたジエツトミル３６のジエツトリング
３７が設けられ、このジエツトリング３７の上面
には中心に製品排出口３８を有するケーシング上
蓋３９が設けられて粉砕室デイスク２８との間に
ジエツトミル３６の粉砕室４０が形成されてい
る。ジエツトリング３７の外周側にはジエツトミ
ル３６の環状の圧縮空気分配管４１が設けられ
て、ジエツトノズル３５と連通されている。４２
は圧縮空気分配管４１の圧縮空気入口である。前
記固定子３１の下端に連なる逆円錐状の下部ケー
シング４３は撹拌羽根３０を覆うように設けら
れ、これの下面に空気導入口兼用の被粉砕物供給
口４４が設けられている。そして下部ケーシング
４３は撹拌羽根３０の回転によつて起る気流によ
つて、被粉砕物供給口４４が供給された被粉砕物
を回転子２０と固定子３１との間の間隙３２に入
れる為の風箱の役割を果たすようになつている。
４５は垂直回転軸２４の下端に固着されたプー
リ、４６は駆動ベルトであり、この駆動ベルト４
６は電動機の回転軸上のプーリ（図示省略）と前
記プーリ４５に掛け渡されている。

尚、図示せぬが製品排出口３８には、排出管が
接続され、これにバツクフイルターが設けられバ
ツクフイルターに排風機付排気管及びホツパーが
接続されるものであり、またジエツトミル３６に
コンプレツサーが設けられるものである。

次に上記の如く構成された本発明の超微粉砕機
の作用について説明する。先ず図示せぬ排風機を
運転して下部ケーシング４３の下面の微粉砕物供
給口４４から空気を吸入し、またジエツトミル３
６に付設のコンプレツサーを駆動して圧縮空気を
圧縮空気入口４２から環状の圧縮空気分配管４１
に入れ、ジエツトリング３７の６個のジエツトノ
ズル３５から噴射し、さらに図示せぬ電動機を駆
動し、駆動ベルト４６により回転子２０を高速回
転した時の超微粉砕機内の空気流についても説明
する。

被粉砕物供給口４４から吸入されて機内に垂直
に入つた空気は、回転子２０と一体に高速回転す
る撹拌羽根３０により外向き旋回気流となつて下
部ケーシング４３の逆円錐状の内面に沿つて上昇
し、回転子２０と固定子３１との間の間隙３２内
に入る。この間隙３２内に入つた気流は回転子２
０の高速回転により上向きの螺旋気流となる。そ
して遠心羽根２７の付近まで上昇してきた気流
は、高速回転の遠心羽根２７により更に回転作用
を受けるのであるが、この時その外側に逆円錐状
ケーシング３４を有するので、気流はその逆円錐
状ケーシング３４の内面に沿つて上方へ移動しな
がら外向き旋回気流となり、ジエツトリング３７
の内面即ちノズル面３７ａまで達する。ノズル面
３７ａに開口している６個のジエツトノズル３５
からは圧縮空気が噴射され、その噴流方向が中心
向きでしかも前記外向き旋回気流の旋回方向であ
る。前述のノズル面３７ａに達した外向き旋回気
流はその後ジエツト粉砕ゾーン４０を通過して製
品排出口３８から機外へ排気されるが、ジエツト
粉砕室４０を通過する時、ジエツトノズル３５か
らの圧縮空気の高速噴流と合流する為、ここでは
内向き旋回気流となる。

次にこのような超微粉砕機内の空気流の中に被
粉砕物が供給された場合の粉砕作用について説明
する。被粉砕物供給口４４から供給された被粉砕
物である粉粒体は撹拌羽根３０の高速回転によつ
て発生した外向き旋回気流に乗つて下部ケーシン
グ４３の逆円錐状の内面に沿つて上昇し、回転子
２０と固定子３１との間の間隙３２内に入る。こ
の間隙３２内に入つた被粉砕物は高速回転してい
る回転子２０の回転力によつて速度エネルギが与
えられて固定子３１に衝突し、粉砕され且つ回転
子２０の凸部２５と固定子３１の凸部３３との間
で摩砕作用を受けて更に細かく粉砕されながら、
回転子２０の高速回転により発生した上向き螺旋
気流に乗つて上方に運ばれる。そして間隙３２内
より出た微粉は、遠心羽根２７の高速回転により
逆円錐状ケーシング３４の内面に沿う外向き旋回
気流に乗つてジエツトリング３７の内面即ちノズ
ル面３７ａまで運ばれ、ノズル面３７ａに沿つて
回転する間に６個のジエツトノズル３５からの圧
縮空気の噴射により強い衝撃、摩擦を受けて微粉
砕され、この微粉砕製品がジエツトノズル３５か
らの圧縮空気の噴射により生じた内向き旋回気流
に乗つてジエツト粉砕室４０の中心部に運ばれ、
製品排出口３８から空気流と共に排出され、図示
せぬ排出量を通つてバツクフイルターに空気輸送
され、ここで空気と微粉砕製品に分離され、空気
は排風機を経て排気管から排気され、微粉砕製品
はホツパーに貯留される。

このように本発明の超微粉砕機は、回転子２０
と固定子３１との間の環状の間隙３２内で被粉砕
物を粉砕した後、遠心羽根２７の高速回転により
逆円錐状ケーシング３４に沿う外向き旋回気流に
乗せてノズル面３７ａまで運び、ジエツト粉砕室
４０内でジエツトミル３６にて微粉砕するので、
そのジエツト粉砕には次のような特長がある。即
ち、 (1) ジエツトミル３６に供給される被粉砕物であ
る微粉は、環状間隙３２内で粉砕作用を受けて
粒子が細かいので、ジエツトミル３６の粉砕能
力が高く、従つて同一原料供給量（Ｔ／Ｈ）に
対して噴出空気量が少なくて済み、コンブレツ
サーは容量の小さいもので良い。

(2) 逆円錐状ケーシング３４に沿う外向き旋回気
流に乗つて微粉がノズル面３７ａ全体に均一に
供給されるで、６個のジエツトノズル３５の粉
砕負荷が均等化する。

(3) 微粉の供給される位置が、高速噴流のジエツ
トノズル３５からの出口部近辺であるので、ジ
エツト粉砕の効果が最も高い。

(4) 供給された微粉がノズル面３７ａに沿つて旋
回気流と共に回転するので、全ての供給された
微粉は、短時間の内にジエツト粉砕の作用を受
けることになる。

以上の説明で判るように本発明の超微粉砕機に
よれば、被粉砕物を高速回転する回転子と固定子
との間の環状空隙内で粉砕し、引き続きその微粉
を外向き旋回気流によつて上部のジエツトミルの
ノズル面まで運び、最適条件で微粉をジエツト粉
砕できるので、数ミクロンオーダーの超微粉を効
率良く容易に得ることができる。また本発明の超
微粉砕機は、竪型粉砕機とジエツトミルとを別置
きとし、その間を空気輸送設備等で結合した従来
の微粉砕処理設備に比べ、保守、点検、整備が容
易であり、且つ設備費が安価である。さらに本発
明の超微粉砕機はその機内のジエツトミルのコン
プレツサー容量が従来の微粉砕処理設備に於ける
ジエツトミルのコンプレツサー容量よりも小さく
て良く、しかも空気輸送設備は製品取出しの排出
管、バツクフイルター、排風機、ホツパーの各一
基だけであるので、電気代等の運転費は従来の微
粉砕処理設備に比べ著しく低減できる等の優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は竪型粉砕機とジエツトミルを別置きし
て空気輸送設備等で結合して成る従来の微粉砕設
備を示す概略図、第２図は本発明による超微粉砕
機の一実施例を示す縦断面図、第３図は第２図の
Ａ−Ａ線横断面図、第４図は第２図のＢ−Ｂ線横
断面図、第５図は第２図のＣ−Ｃ線横断面図であ
る。 ２０…円筒状の回転子、２４…垂直回転軸、２
５…凸部、２６…上端板、２７…遠心羽根、２８
…粉砕室デイスク、２９…下端板、３０…撹拌羽
根、３１…固定子、３２…間隙、３３…凸部、３
４…逆円錐状ケーシング、３５…ジエツトノズ
ル、３６…ジエツトミル、３７…ジエツトリン
グ、３８…製品排出口、３９…ケーシング上蓋、
４０…ジエツトミルの粉砕室、４３…下部ケーシ
ング、４４…空気導入口兼用の被粉砕物供給口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 垂直回転軸に支持され外側表面の母線に沿つ
   て多数の凸部を有する円筒状の回転子、該回転子
   との間に一定間隙を存して嵌装され内側表面の母
   線に沿つて多数の凸部を有する固定子との間で被
   粉砕物を粉砕する竪型粉砕機に於いて、前記回転
   子の上端板外周に遠心羽根を設け且つその上端に
   粉砕室デイスクを設け、前記遠心羽根に対応して
   固定子の上端に前記粉砕室デイスクよりも高く逆
   円錐状ケーシングを設け、この逆円錐状ケーシン
   グの上端に接線方向中心寄りにジエツトノズルを
   複数個等間隔に向けた環状のジエツトミルを設
   け、このジエツトミルの上側に中心に製品排出口
   を有するケーシング上蓋を設けて前記粉砕室デイ
   スクとの間にジエツトミルの粉砕室を形成し、回
   転子の下端板に撹拌羽根を設け、固定子の下端に
   連なる下部ケーシングに空気導入口兼用の被粉砕
   物供給口を設けたことを特徴とする超微粉砕機。