JPS6345266B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は風力分級装置に関し、特に鉛直軸線を
有する分級室内に分級すべき粉粒体を導入し、前
記分級室の上部で前記鉛直軸線まわりに回転駆動
される分級羽根により粉粒体の分級作用を果すよ
うにした風力分級装置に関する。

従来では、上下方向の高さが半径方向の長さよ
りも大なる羽根部材を備えた分級羽根を用いた風
力分級装置と、上下方向の高さが半径方向の長さ
よりも小なる羽根部材を備えた分級羽根を用いた
風力分級装置とが実現されている。

前者の従来技術では、理論的には分級後の粒子
径の範囲が狭く、鋭い分級が可能である。ところ
が、分級羽根の内側の強制渦流の接線方向速度に
比べて外側の旋回気流の接線方向速度が極度に小
さい。そのため、分級羽根で分級された粗大粒子
が分級室の側壁に到達して分離されるのに必要な
遠心力を旋回気流から得ることができず、再び分
級羽根の部分に戻つて微細粒子に混入する。この
ような粗大粒子の微細粒子への迷い込み現象は、
気流中の粒子濃度の上昇に伴なつて顕著となるの
で、高濃度粉粒体の分級処理では分級効率が著し
く低下する。

一方、後者の従来技術では、分級羽根の半径方
向に沿う各位置で遠心力の強さが異なるので、理
論的に分級後の粒子径の範囲が広く鋭い分級が不
可能である。ところが、分級室の内壁付近まで延
びた分級羽根によつて生じる強制渦流により、分
級作用を受けた粒子にはより強い遠心力が作用す
る。そのため分級された粗大粒子が内向気流に打
ち勝つて分離室内壁にまで到達して分離される。
したがつて前者の従来技術の逆戻り現象の発生が
防止され、高濃度粉粒体の分級性能低下が極力抑
えられる。

本発明の目的は、上述の各従来技術の技術的課
題を解決し、高濃度粉粒体の鋭い分級を可能とし
た風力分級装置を提供することである。

以下、図面によつて本発明の実施例を説明す
る。第１図は本発明の一実施例の縦断面図であ
る。この風力分級装置は、いわゆるエアスエプト
ミル用セパレータであつて、鉛直軸線を有する分
級室１を形成するケーシング２と、分級室１内で
鉛直軸線まわりに回転自在の第１分級羽根３と、
分級室１内で鉛直軸線まわりに回転自在の第２分
級羽根４と、各分級羽根３，４を回転駆動するた
めの駆動手段５と、ケーシング２の天板２ａに同
心に連結され出口孔６ａを形成する排出管６と、
分級室１の下部に同心に配置された入口風管７
と、ケーシング２の下端部に入口風管７の外周か
ら外方に間隔をあけて連結された粗大粒子の排出
シユート８と、出口孔６ａに連通し第１、第２分
級羽根３，４の回転方向に沿う接線方向外方に延
設されたたとえば４つの連結風管９と、各連結風
管９の外方端部にそれぞれ連結されたサイクロン
１０とを含む。

分級すべき粉粒体を含む気体は、矢符１１で示
すように上方に向けて入口風管７から分級室１内
に導入される。分級室１内に導入された気体は、
破線矢符１２で示すように第１および第２分級羽
根３，４を経て、出口孔６ａから接線方向に導出
され、連結風管９を経てサイクロン１０に導かれ
る。分級室１内において、気体中の粉粒体には後
述のようにして遠心力および中心に向う力が作用
し、これらの差異によつて粉粒体が分級される。
分離された粗大粒子はケーシング２の内壁に沿つ
て降下し、排出シユート８から排出される。また
微細粒子はサイクロン１０で捕集される。サイク
ロン１０からの清浄な気体は出口ダクト１３を経
て誘引送風機１４によつて誘引排出される。

分級室１は、円筒部１６および逆円錐部１７が
同心状に連設されて成る。出口孔６ａは円筒部１
６よりも小径であり、排出管６の上端部は端板１
５で塞がれる。駆動手段５は、モータ１８と、モ
ータ１８の出力軸に連結されかつ端板１５に固定
された減速機１９と、減速機１９の出力軸に連結
されて下方に延びる駆動軸２０とを含む。駆動軸
２０は端板１５を貫通して分級室１の中心に突入
される。

第２図は第１および第２分級羽根３，４付近の
拡大断面図であり、第３図は第２図の切断面線
―から見た断面図である。駆動軸２０の下端部
には円板状の回転板２１が同心に固定される。こ
の回転板２１の外周縁部に円周方向に複数の第１
羽根部材３ａを固定することにより、第１分級羽
根３が構成され、また第１羽根部材３ａ相互間に
もしくは同位置に第２羽根部材４ａを固定するこ
とによつて第２分級羽根４が構成される。

第１羽根部材３ａの上下方向高さh1は半径方
向長さ１よりも大に選ばれており、１／h1
はたとえば0.5以下（１／h1≦0.5）に選ばれ
る。また第１分級羽根３の外径d1は分級室１に
おける筒部１６の内径Ｄのたとえば60〜90％程度
（d1／Ｄ≒0.6〜0.9）に選ばれる。第２羽根部材
４ａの上下方向高さh2は半径方向長さ２より
も小に選ばれており、２／h2はたとえば２〜
５程度（２／h2＝２〜５）に選ばれる。さら
に第２分級羽根４の外径d2は第１分級羽根３の
外径d1よりも大（d2〉d1）であり、しかも円筒
部１６の内径Ｄのたとえば70〜98％程度（d2／
Ｄ≒0.7〜0.98）に選ばれる。

分級すべき粉粒体を含む気体は入口風管７内を
上昇して分級室１内に導入される。分級室１内に
おいて、入口風管７から逆円錐部１７、さらに円
筒部１６へと上昇するにつれて気体の流通面積が
大となり、これによつて気体の上昇速度が低下す
る。そのため気体に含まれた粉体のうち比較的大
きな粗大粒子は重力によつて排出シユート８へと
落下する。さらに円筒部１６において、上昇して
きた気体の流れの向きは、回転板２１の下面中心
部に取付けられた逆円錐状の変向部材２２と、回
転板２１とによつて分級室１の半径方向外方へと
変向される。そのため気体に含まれた粉粒体のう
ち中程度の粗大粒子は慣性力によつて分級室１の
半径方向外方へと移動し円筒部１６に衝突して失
速し、重力によつて落下して排出シユート８から
排出される。

分級室１の上部に至つた気体は、先ず第２分級
羽根４によつて接線方向の速度を与えられる。そ
れとともに、出口孔６ａが円筒部１６よりも小径
であるために、分級室１の上部には中心に向う強
制渦流が発生する。そのため、気体中の粉粒体に
は、前記強制渦流による中心に向う力と遠心力と
が与えられるとともに、第２羽根部材４ａとの衝
突による遠心力も作用する。したがつて気体中の
粗大粒子は分級室１の半径方向外方へと移動し、
円筒部１６の内面および逆円錐部１７の内面に沿
つて降下し、排出シユート８から排出される。ま
た微細粒子は、前記中心に向う力によつて出口孔
６ａへと移動する。

上述のごとく第２分級羽根４によつて生じた内
向きの強制渦流は、第１分級羽根３の回転動作に
よつてさらに増強される。そのため、気体中の粉
粒体には、前記増強された内向き強制渦流による
中心に向う力と遠心力とが作用するとともに、第
２羽根部材４ａとの衝突による遠心力とが作用す
る。この第２分級羽根３による中心に向う力は、
気流が天板２ａおよび回転板２１間を経て出口孔
６ａに向つて流れるので、第２分級羽根４に比較
して、その方向性が明確であるとともにその大き
さが大である。また内向き強制渦流による遠心力
は、第１羽根部材３ａの半径方向に沿う長さ１
が小であるので、第１羽根部材３ａの上下方向す
なわち気流の方向と直角な方向に沿つてほぼ均一
である。したがつて第１分級羽根３においては、
気体中の粉粒体は、明確な方向性を有しかつ比較
的大なる中心に向う力と、均等な遠心力とによつ
て分級作用を受ける。それによつて粗大粒子は分
級室１の半径方向外方へと移動し、分級室１の内
壁に沿つて降下して排出シユート８から排出さ
れ、微細粒子は連結風管９を経てサイクロン１０
で捕集される。

このようにして気体中の粉粒体は、第２分級羽
根４による内向き強制渦流で１次分離された後、
さらに第１分級羽根による内向き強制渦流で２次
分離される。したがつて高濃度の粉粒体の鋭い分
級を達成することができる。

第４図は本発明の他の実施例の断面図であり、
第１図〜第３図の実施例に対応する部分には同一
の参照符号を付す。第１図〜第３図の実施例で
は、第１羽根部材３ａおよび第２羽根部材４ａを
回転板２１の上面に固定したが、この実施例のよ
うに、第１羽根部材３ａを回転板２１の上面に固
定して第１分級羽根３を構成し、第２羽根部材４
ａを回転板２１の下面に固定して第２分級羽根４
を構成してもよい。

第５図は本発明の他の実施例の断面図であり、
前述の各実施例に対応する部分には同一の参照符
を付す。この実施例では、回転板２５の上面に第
１羽根部２３ａを固定して第１分級羽根２３が構
成される。また回転板２５の下方に配置された回
転板２６の上面に第２羽根部材２４ａを固定して
第２分級羽根２４が構成される。しかも第１分級
羽根２３の駆動軸２７内に第２分級羽根２４の駆
動軸２８が同心に挿通されており、したがつて第
１および第２分級羽根２３，２４は同一の鉛直軸
線まわりに回転駆動される。

上述の各実施例で述べたように、第２分級羽根
は第１分級羽根と同一の高さ位置あるいは第１分
級羽根よりも下方位置に配設されればよい。

なお、第１羽根部材および第２羽根部材の取付
け数量および取付け位置は、回転動作のアンバラ
ンスが生じなければ任意に選ばれる。

第６図は本発明の他の実施例の風力分級装置の
縦断面図である。この風力分級装置はいわゆるサ
イクロンエアセパレータであつて、ケーシング３
０は、鉛直軸線を有する外筒３１内に内筒３２を
同心に配設して構成される。内筒３２内には分級
室３３が形成されており、この分級室３３の上部
には、分級すべき粉粒体の入口シユート３４が同
心に突入される。入口シユート３４内には駆動軸
３５が上下に延びて配設されており、この駆動軸
３５はモータ６２および減速機３６によつて回転
駆動される。分級室３３内に突入した駆動軸３５
の下端部には分散板３７が同心に固定される。分
散板３７と入口シユート３４の下端部との間に
は、入口シユート３４の下端部開口に対応した孔
３８を有する回転板３９が配設され、この回転板
３９は円周方向に間隔をあけて設けられた支持板
４０を介して分散板３７で支持される。

回転板３９の外周縁部には、第１図〜第３図の
実施例と同様にして、第１羽根部材４１ａおよび
第２羽根部材４２ａが固定されて、第１分級羽根
４１および第２分級羽根４２が構成される。

内筒３２の上部には複数の連結風管４３が、第
１および第２分級羽根４１，４２による渦流の旋
回方向に沿つて接続されており、各連結風管４３
はサイクロン４４にそれぞれ接続される。各サイ
クロン４４の出口はダクト４５を介して送風機４
６の入口に接続され、送風機４６の出口は導入管
４７を介して外筒３１に接続される。したがつて
送風機４６によつてサイクロン４４から誘引され
た気体たとえば空気は、ケーシング３０に導入さ
れ、ケーシング３０からサイクロン４４へと導か
れることになる。

なお内筒３２の途中には、バツフル４８が設け
られており、したがつて外筒３１内に導入された
空気はバツフル４８によつて旋回されながら分級
室３３に導入される。

入口シユート３４から投入された粉粒体は分散
板３７上に落下し、分散板３７によつて与えられ
る遠心力により、分級室３３内を旋回しながら上
昇する気流中に分散される。この際、粗大粒子は
分離されてそのまま落下し、排出口４９から排出
される。一方気流中に含まれた粉粒体は、第１お
よび第２分級羽根４１，４２による分級作用によ
つてさらに分級され、微細粒子のみが、サイクロ
ン４４に導かれて捕集される。

この実施例によつても、第１図〜第３図の実施
例と同様に、高濃度の粉粒体の鋭い分級を達成す
ることができる。

第７図は本発明の他の実施例の風力分級装置の
簡略化した縦断面図である。この風力分級装置は
いわゆる竪型ミル用セパレータであり、ケーシン
グ５０内に粉砕機構を備える。すなわち、ケーシ
ング５０内の下部には、駆動装置５１によつて鉛
直軸線まわりに回転駆動される粉砕台５２が設け
られており、この粉砕台５２の上面に当接して従
動する粉砕ローラ５３が設けられる。粉砕ローラ
５３は、円周方向に複数たとえば４個配設されて
おり、各粉砕ローラ５３は油圧シリンダ５４およ
び支持アーム５５によつて粉砕台５２の上面に押
付けられる。したがつて粉砕台５２上に投入され
た粉粒体は、粉砕台５２と粉砕ローラ５３との間
で押し潰されることによつて粉砕される。

ケーシング５０内における前記粉砕機構の上方
には分級室５６が形成されており、この分級室５
６の上部には、鉛直軸線まわりに回転駆動される
回転部材５７が配置される。この回転部材５７に
は下方に向けて小径と成る逆円錐状の支持面５８
が形成されており、この支持面５８に複数の第１
羽根部材５９ａを固定することによつて第１分級
羽根５９が構成される。第１羽根部材５９ａは、
上方に向うにつれて分級室５６の半径方向外方に
傾斜しており、したがつて第１分級羽根５９は全
体としてかご形に構成される。このようないわゆ
るかご形の分級羽根は従来公知のものであり、前
述の各実施例における第１分級羽根と同様の機能
を果す。

本発明に従えば、回転部材５７の下部には、複
数の第２羽根部材６０ａが固定され、それによつ
て第２分級羽根６０が構成される。

粉砕台５２および粉砕ローラ５３を含む粉砕機
構によつて粉砕された粉粒体は、ケーシング５０
の下部から導入された気流に同伴して分級室５６
内を上昇する。その気流中の粗大粒子は逆戻りし
て粉砕台５２上に落下して再度粉砕作用を受け
る。また落下しなかつた粗大粒子を含む気体は、
第１および第２分級羽根５９，６０による前述の
各実施例と同様の分級作用を受ける。そのため粗
大粒子は分級室５６の半径方向外方へ飛ばされて
粉砕台５２上に落下し、微細粒子のみが出口ダク
ト６１から導出される。したがつて、分級粒子径
の範囲の狭い微細粒子のみを得ることができる。

上述のごとく本発明によれば、第２分級羽根に
よる分級作用の後に、第１分級羽根による分級作
用を果すことにより、分級粒子径の調整範囲が大
となる。また分級室単位断面積当りの処理量が大
となり、したがつて本件装置の小型化が可能とな
る。さらに、分級精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図
は第１および第２分級羽根３，４付近の拡大断面
図、第３図は第２図の切断面線―から見た断
面図、第４図は本発明の他の実施例の断面図、第
５図は本発明の他の実施例の断面図、第６図は本
発明の他の実施例の風力分級装置の縦断面図、第
７図は本発明の他の実施例の風力分級装置の簡略
化した際断面図である。 １，３３，５６…分級室、３，２３，４１，５
９……第１分級羽根、３ａ，２３ａ，４１ａ，５
９ａ……第１羽根部材、４，２４，４２，６０…
…第２分級羽根、４ａ，２４ａ，４２ａ，６０ａ
……第２羽根部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鉛直軸線を有する分級室内に分級すべき粉粒
   体を導入し、前記分級室の上部で前記鉛直軸線ま
   わりに回転駆動される分級羽根により粉粒体の分
   級作用を果すようにした風力分級装置において、 前記分級室の上部には上下方向の高さが半径方
   向長さよりも大である複数の第１羽根部材が円周
   方向に間隔をあけて配設されて成る第１分級羽根
   が前記鉛直軸線まわりに回転自在に配置され、第
   １分級羽根と同一の高さ位置あるいは第１分級羽
   根よりも下方には、上下方向の高さが半径方向長
   さよりも小である複数の第２羽根部材が円周方向
   に間隔をあけて配設されて成り第１分級羽根より
   も大なる外径を有する第２分級羽根が前記鉛直軸
   線まわりに回転自在に配置され、第１および第２
   分級羽根は同一方向に回転駆動されることを特徴
   とする風力分級装置。