JPS6161650A - 圧力室粉砕装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高い始端圧力と温度を使って粉砕ガス−物
質混合ジェットを互いに衝突させることにより、粉粒状
の物質を超微粉に粉砕する圧力室粉砕装荷にかかるもの
である。

〔従来技術とその問題点〕

ジェット粉砕装置に最も一般的に使われる供給手段はエ
ジェクターでちるが、それはエネｊレギー効率からみて
非常に不都合な手段である。

エジェクタを使用した場合、粉砕される物質は気体ジェ
ットによって粉砕室に運ばれる。　その際、供給手段の
フイーダーフアネルから相当量の空気も粉砕装置にすい
込まれる。　これは粉砕効果の妨げにな９、またまぎれ
込んだ空気を加熱、圧縮することによりエネＩレギーを
損失するので熱効率上でもマイナスである。　更に、エ
ジェクタの場合、粉砕される物質の不変性がきびしく要
求される。　また、エジェクタは粉砕作条が消費する全
エネルギーの２０ノく一セントを使うが、これは土に圧
力差をつくり出すために消費するものである。

上記問題を解決するため米国特許第２５９６０８８号で
は機械的供給機が提案され、その構成によると粉砕され
る物質がスクリューコンベヤのみによってジェット粉砕
機に供給され、スクリューコンベヤが粉砕機入口の直前
の供給パイプ内において物質プラグをつくり、圧縮され
ていく分かたまっているかも知れない物質プラグが粉砕
機内へ押込められる。　前記米国特許にはスクリューコ
ンベヤに代わる手段として押しピストンが示されており
、この場合スクリューコンベヤがかなりの圧力抵抗に抗
して作動する場合に生じる問題を回避でき゛る。　一方
、ピストンの使用の問題点は、物質供給のばらつきで、
その改良策として２本の供給パイプの使用が提案されて
いるが、単にパイプの本数を増やすだけでは物質の供給
が十分に均等化できるものではなく、問題が解決された
とは言えない。　更に、粉砕機に供給された物質プラグ
は粉砕ガスによって分解されねばならず、このことは粉
砕行程自体に著しい悪影響を及ぼす。　物質を大きな塊
りで粉砕機に供給すると粉砕行程が一時的に中断するこ
とになるので好ましくない。　、このことは、物質が十
分の数秒しか粉砕機内にとどまらないことを考えるとよ
り明白である。

フィンランド特許第６２２３５号の装置では物質プラグ
の分解と供給量の均等化罠スクリューコンベヤが使用さ
れてお９、効果的な解決策と占える。　この供給手段に
より物質の粒子は比較的自由々状態で粉砕機に供給され
、粉砕作業は常時スムーズに進行する。　しかし、この
供給手段の欠点は、押しピストンへの供給のごくわずか
な乱れが粉砕室に対する物質供給量に直接影響して粉砕
作業に乱れが生じることでおる。

一方、それ自体エネルギー消費効率が非常によいこのよ
うな機械的な供給手段には従来のジェット粉砕機が必ず
しも適していない（とが判明している。　このようなわ
けで、例えばフィンランド特許第６３８６９号に示され
たような新型の粉砕装置が考案されている。　この装置
は少くとも２本のラバル管で互いに連結された前置粉砕
室と主粉砕室を備え、ツバル管同士は互に角度をもち、
その間に衝突域が形成され、その衝突域でラバル管から
噴出する物質−ガス混合流が互に衝突し、更に粉砕機の
出口側に設けられた分級機から粗粒子がその衝突域へ直
接戻されるといった構成になっている。　このような装
置の完壁な作動のためには、物質−ガス混合流中の粒子
さえも装置の粉砕ノズＩし内で超音速に達することと、
各ノズル内の物質−ガス混合流が等景かり等組成である
ことが前提条件となる。　しかし、この装置の使用にあ
たって物質−ガス混合流を等組成の分岐流に分配するた
めに前置粉砕機内で物質を十分な流動状ｍｔｔｃ保つこ
とが困難な場合があった。　また、このため、粉砕され
る物質を粉砕装置へ最適な状態で供給することも困難で
あった。　何らかの理由で粉砕ノズル内の流れに不均衡
が生じて物質粒子の衝突域が主粉砕室中央の最適位置か
らはずれると、主粉砕室の壁にひどい磨損が主じる。

〔発明が解決しようとする課題〕

この発明の課題は以上の欠点すべてを解消し、ジェット
粉砕技術におけるエネルギーをできる限り節約し、装置
の粉砕域で高度忙制御された良好々粉砕作用を実現する
ことでおる。

〔問題を解決するための手段〕

本発明による装置は１問題解決のため、次の構成を備え
ているのでちる。

ア）フイーダーフアネルを備えた実質的に水平な少くと
も１本のプラグパイプ、該プラグパイプの自由［Ｋは粉
砕される物ｉ−を気密プラグに圧密して供給するべくプ
ラグパイプの長手方向に作動する押しシリンダが設けら
れている、 イ）プラグパイプが上部に連結された均圧タンク、 つ）均圧タンクの下部横断方向に設置され、その出口端
が均圧タンクの出口管となっているスクリューコンベヤ
（４）。

工）出口管に連結された前置粉砕機、該前置粉砕機は実
質的に接線方向の粉砕ガスノズルが配設されている。

オ）前置粉砕機からの物質−ガス混合流を等置部組成の
２つの分岐流に分割するために前置粉砕機の出口側に設
けられた分配置ｉｃ置、所望の数の等ａ成分岐流を得る
ために前記２つの分岐流はそれぞれ更にも９１個あるい
は数個の分配装置を通過させることが可能である、力）
各分岐流が粉砕ノズルを介して送入される主粉砕室、ノ
ズルはベンチュリ管形状であることが望ましく、実質的
に円すい形状を描くように互に対向し、主粉砕室の中央
部に物質−ガス混合流の衝突域が現出する。

キ）主粉砕室の出口に接続された分級機％該分級機の粗
粉用出口に主粉砕室に直接連結され、微粉用出口は処理
済み物回収容器忙連結されている。

〔、作用〕

粉砕加工されるべき物質はプラグパイプを通じ圧密され
て均圧クンクに送られ一時的に貯蔵される。　次にスク
リューコンベヤがこのプラグ内の塊状となった物質を、
前置粉砕機に送り込む。　前置粉砕ガスノズルμ配設さ
れており、ここから送り出される物質−ガス混合流は分
配装置に送ね込まれ、ここで所望の数の等組成分岐混合
流にされる。　こうして分割された各等組底流は、粉砕
ノズルを介して主粉砕室に送り込まれ、その際粉砕ノズ
ルの仮想交点において効率よく粉砕が行なわれる。

本発明のより詳しい作用及び本発明の効果は図面を使い
実施例の説明とともに述べられる。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。　
この発明の圧力室粉砕装置は実質的に水平な１本ないし
は数本のプラグパイプｉｌｌを具備し、このプラグパイ
プ（１）　Ｋ　＃−！フイーダーフアネルが設けられて
いる。　プラグパイプ１１）の自由端にはプラグパイプ
（１）の長手方向に作動する押しシリンダ（２）が設け
られており、押しシリンダ（２）は粉砕加工される物質
を気密プラグ忙圧密した後、均圧タンク（３）の上方部
に供給する。

こうして圧縮され、その一部が恐らく塊状になった物質
プラグは均圧タンク（３）内を下降し、少なくともその
一部が壊された状態でタンク（３）内に中間貯蔵される
。　均圧タンク（３）の下部横断方向にはスクリューコ
ンベヤ（４）がｉｆ！されておす、該スクリューコンベ
ヤ（４）の出口端は均圧タンク（３）の出口管（６）と
なっている。　スクリューコンベヤ（４）はプラグ内の
塊状物を分解しつつ、均圧タンク（３）の出口管（５）
に連結された前置粉砕機（６）Ｋ等流の物質を送りこむ
。　前置粉砕機（６）には実質的に接線方向の粉砕ガス
ノズｔしく７）が複数個配設されている。　スクリュー
コンベヤ（４）には圧力抵抗に抗する作動が要求されな
いので、前置粉砕機（６）の室内に送入される際に物質
の自由状態は維持される。　前置粉砕機（６）内圧供給
された物質は、接線方向粉砕ガスノズル（７）を介して
送入される高圧過熱粉砕ガスと混合され、ある程度まで
粉砕される。　前置粉砕機（６）の出口側には物質−ガ
ス混合流を等機等組成の２つの分岐流に分割する装Ｒ妙
；設けられており、各分岐混合流はそれぞれ交互配設さ
れた１個ないしは複数個の分配装置（８）により更に分
割され、所望の数の等組成分岐混合流となる。　こうし
て分割された谷等組底流は個々に、望ましくはベンチュ
リ管形状の、対応する粉砕ノズｐしく１０）を介して主
粉砕室（９）内に送入される。　これらの粉砕ノズル（
１０）は、各粉砕ノズル（１０）が互に対向し、円すい
形状を描くように主粉砕室（９）内に挿入されており、
主粉砕室（９）内申央部における粉砕ノズル叫の仮想交
点に物質−ガス混合流の衝突域が現出され、そこで効率
のよい粉砕が行なわれる。　物質−ガス混合流が高い精
度で等ｍ底流に分岐されること忙より、各ノズルから噴
出する物質−ガス混合流が等速度かつ等組成であること
が保証される。　このため非常に狭い区域内で粒子同士
の衝突が効率よ＜ｍ実に行なわれる。　主粉砕室（９）
の出口（６）には分級機（ロ）が接続されており、その
分級機（ロ）の粗粉用出口は主粉砕室（９）Ｋ直接連結
され、微粉用出口は処理済み物回収容器（図外）Ｋ連結
されている。

〔別実施例〕

この装置に共通のフイーダーフアネルｔ−ｉ、ｔた２本
のプラグパイプ＋１）を設けると好都合である。　フイ
ーダーフアネルには回転式のゲートが設けられ、押しシ
リンダ（２）が押し・戻り作動している方のプラグパイ
プｉ１＋の供給口を閉じ、その際他方のプラグパイプ＋
１）の押しシリンダ（２）の前方へ物質を供給するよう
構成されている。

前者の押しシリンダ（２）がその供給動作を終了すると
ゲートは他方側へ回転され、そこに供給された物質は同
時に予備圧縮される。

前置粉砕機（６）Ｋ常に適量の被処理物質が存在するよ
うに物質供給を調整するためにスクリュー　コンパ’ｖ
　１４１（ＤｉｆＨＦＩモーク（社）をコントロール・
システムに連結してその運転速度を調整することが望ま
しい。　このコントローＩし・システムは、粉砕ガスの
送入圧が一定であるという条件下で前置粉砕機（６）内
における中間圧力変化に対応するパルスにもとづいて作
動する。　中間圧力は前置粉砕機（６）に供給される物
質の量に左右されるものである。

本装置におりでは非常に高い始端圧力を使用するから均
圧タンク（３）に供給さ内７．物’７”、＜ｖｃ部常に
高い圧縮力が作用して、それを気密プラグ化する。　プ
ラグ化した物質はスクリ、：Ｌ　−：ｆｆ　：／　／＜
ヤ（４）の分解作用だけでは十分圧はぐされない。

従って、均圧タンク（３）内に回転体ａ４を設置するこ
とが望ましい。　回転体α４はスクリューコンベヤ（４
）本体を取囲むようにスクリューコンベヤ（４）のシャ
フトに取付けられている。

粉砕ノズルＱｏｌ　ｉｄベンチュリ管形状のものであっ
て、その長さは粉砕される物質の粒径によって選択され
るものであって、粒径が大きいほど長いものがよい。　
製造と維持の見地から１例えばノズルは３部分からなり
、２分部が円すい部をなし、第３部分が狭隘部をなすよ
うな構成が望ましい。

粉砕室（９）と分級機（ロ）との間の循環を十分にする
ためにベンチュリ管形状の粉砕室（９）を使用すること
が望ましい。　この場合、粉砕ノズル１１０）は粉砕室
（９）の狭隘部内に突出し、そこに物質の衝突域が現出
することｋなる。

粉砕加工される物Ｉｊｉを気密プラグに圧密するために
は非常に強力な押しシリンダ（’２１が心壁である。　
そして、押しシリンダ（２）の作動効率を高めるために
物質の圧密な複数段で行なうことが望ましい。　これは
例えばフイーダーフアネルとプラグパイプを連結する傾
斜パイプ内で作動する補助押しシリンダ（２）を設ける
ととＫより達成される。　補助押しシリンダ（至）の作
用は物質を予備圧密することである。　必要に応じてフ
イーダーフアネルにパイプレーク−を設けて物質中の空
気を除去し、物質をある程度圧密するように構成しても
よい。

粉砕室（９）と分級機αつとの間の物質−ガス流の循環
を促進するために、粉砕室（９）の出口を分級機（ロ）
につなぐパイプラインにプロア（ト）を設けてもよい。

物質によっては３段階の粉砕を行なうと好都合である。

　この場合、前置粉砕機（６）と主粉砕室（９）の間に
物質−ガス流分配機αηを備えた中間粉砕機Ｑ時を設け
ることができる。　粉砕ガスがこの粉砕段階後も十分な
エネルギーを含有するように中間粉砕機軸の出口側に中
間過熱機翰を設けることが望ましい。　中間粉砕Ｖ＆α
傷に、例えば互に対向した粉砕ノズル（至）を備えるこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す部分断面平面図、第２
図は主粉砕室の拡大縦断面図、第３図は主粉砕室と分級
機の側面図、第４図は物質−ガス混合流を２つに分流す
る装置の１例を示す側端切欠き側面図、第５図は第４図
中のＡ−Ａ線における断面図である。 （１）・・・・・・プラグパイプ、（２）・・・・・・
押しシリンダ、＋３）・・・・・・均圧タンク、１４）
・・・・・・スクリューコンベヤ、（５）・・・・・・
出口管、（６）・・・・・・前置粉砕機、（７）・・・
・・・粉砕ガスノズル、（８）・・・・・・分配装置、
（９）・・・・・・主粉砕室、（１０）・・・・・・粉
砕ノズＩし、ＣＬＩ）・・・・・・分級機、（２）・・
・・・・主粉砕室の出口、（２）・・・・・・駆動モー
フ、αや・・・・・・回転体、ａ時・・・・・・圧密用
シリンダ、（ト）・・・・・・プロア、αη・・・・・
・第　２　図 ｓｒＢ　宮 ２、発明の名称 圧力呈粉砕装置 ３、補正をする渚 事件との関係　　ｌ＃　　　軒出願人 住　所　フィンラシｖｒ：ｆＡ、ｚＪｙｔｏ　　ピルカ
ラ　ｇコイブチイエ　＋２Ｖ　ベー　１ 氏名　　　ヨクコ・ニエミ ７、補正の内容 １１１　　明細書／２頁、２行目から／／行目の「７例
を示す・・・・・・・・・断面図である。」ｔ「詳細図
で６＃）Ｕ）はその側端切欠き側面を示しく口）はＡ−
Ａｌｌにおけるその断面を示している。」 ものである。 （２）　　願書に添付した図面中、図の番号「第４図、
第５図」を「第４図り）、（口］」とした図面を別紙の
通シ提出致します。 ＆　添付書類の目鯨 図　　　　　面　　　　　　　　　１通代理人　弁理士
　　北　村　　　修ｊ　　。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］高い始端圧力と温度を使つて粉砕ガス−物質混合
   ジェットを互に衝突させることにより、粉粒状の物質を
   超微粉に粉砕する圧力室粉砕装置であつて、以下の構成
   を備えていることを特徴とするもの。 ア）フイーダーフアネルを備えた実質的に水平な少なく
   とも１本のプラグパイプ（１）、該プラグパイプ（１）
   の自由端には粉砕される物質を気密プラグに圧密して供
   給するべくプ ラグパイプ（１）の長手方向に作動する押しシリンダ（
   ２）が設けられている、 イ）プラグパイプ（１）が上部に連結された均圧タンク
   （３）、 ウ）均圧タンク（３）の下部横断方向に設置され、その
   出口端が均圧タンク（３）の出口管（５）となつている
   スクリューコンベヤ（４）、 エ）出口管（６）に連結された前置粉砕機（６）、該前
   置粉砕機（６）には、実質的に接線方向の粉砕ガスノズ
   ル（７）が配設されている、 オ）前置粉砕機（６）からの物質−ガス混合流を等量等
   組成の２つの分岐流に分割するため に前置粉砕機（６）の出口側に設けられた分配装置（８
   ）、所望の数の等組成分岐流を得るために前記２つの分
   岐流はそれぞれ更にもう １個あるいは数個の分配装置（８）を通過させることが
   可能である、 カ）各分岐流が粉砕ノズル（１０）を介して送入される
   主粉砕室（９）、ノズル（１０）はベンチユリ管形状等
   で形成されており、実質的に円錐形 状を描くように互に対向し、主粉砕室（９）の中央部に
   物質−ガス混合流の衝突域が現出 される、 キ）主粉砕室（９）の出口（１２）に接続された分級機
   （１１）、該分級機（１１）の粗粉用出口は主粉砕室（
   ９）に直接連結され、微粉用出口は処理済み物回 収容器に連結されている。 ［２］スクリューコンベヤ（４）の運転速度を調整すべ
   くコントロール・システムに連結されたスクリューコン
   ベヤ駆動モータ（１３）を備え、前記コントロール・シ
   ステムは、粉砕ガスの送入圧が一定であるという条件下
   で前置粉砕機（６）の出口側における中間圧力変化に対
   応するパルスにもとづいて作動することを特徴とする特
   許請求の範囲第［１］項に記載の装置。 ［３］均圧タンク（３）に供給されるプラグ状の物質を
   分解してほぐすためにスクリューコンベヤ（４）のシャ
   フトに取付けられ、スクリューコンベヤ（４）を取囲み
   、半径方向の翼をもつ回転体（１４）が均圧タンク（３
   ）に設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ［２］項に記載の装置。 ［４］前記主粉砕室（９）がベンチユリ管形状で、粉砕
   ノズル（１０）がその管の狭隘部に位置し、そこに衝突
   域が現出されることを特徴とする特許請求の範囲第［３
   ］項に記載の装置。 ［５］フイーダーフアネルとプラグパイプ（１）を連結
   する傾斜パイプ内で作動する圧密用シリンダ（１５）が
   設けられ、粉砕される物質の気密プラグ化圧密行程が複
   数段階で行なわれることを特徴とする特許請求の範囲第
   ［４］項に記載の装置。 ［６］主粉砕室（９）の出口と分級機（１１）の間のパ
   イプラインに、物質の循環を促進するためのブロア（１
   ６）が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第［４］項または第［５］項に記載の装置。 ［７］前置粉砕機（６）と主粉砕室（９）の間に物質−
   ガス流分配機（１７）と互いに対向した粉砕ノズル（１
   ８）を備えた中間粉砕機（１９）が設けられ、中間粉砕
   機の出口側に中間過熱機（２０）が設けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第［６］項に記載の装置。