JPH04244275A - 分級装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，セラミックス業界やフ
ィラー業界で使用される化学品を粉砕する粉砕機に付属
の分級装置であって，分級原料を気流によって微粉と粗
粉に分離する分級装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】分級装置は，粉砕機によって粉砕された
粉粒体を気流によって所要の粒度の粉体を選別し，製品
とすることを目的としており，その分級原理としては重
力分級，慣性力分級および遠心力分級に大別され，この
うち粉体の大量分級に好適な遠心力分級には，分級室の
形状を渦巻状にすることで気流を旋回させる自由渦式の
ものと，分級室内に設けられた回転羽根によって気流を
強制的に旋回させる強制渦のものと，これらふたつの合
成である自由渦と強制渦の共用式のものとがある。

【０００３】また，分級装置には，粉砕機によって粉砕
された粉粒体を導いて粉砕機とは別置に独立して設けた
ものと，粉砕機に付属して設けられ粉砕室にある粉粒体
を気流搬送によって分級室に導入して分級する付属型の
ものとがあるが，後者のタイプの用途も広汎であり，た
とえば，図６に示す竪型粉砕機や図７に示す遠心流動粉
砕装置に付属して多く用いられている。

【０００４】そして，最近では，粉砕原料の多様化や超
微粉の需要の拡大とともに製品の粒径分布に対する要求
が高度化してきており，適度に細かい平均粒径を指定す
るばかりでなく平均粒径よりはるかに細かい指定粒径の
通過量をある量比以内に留める製品を要求されることが
次第に多くなってきた。この場合を例示すると，たとえ
ば，図８に示される粒径分布曲線で曲線Ｘの原料を平均
粒径Ｄｐ５０に粉砕し，かつ，０．１μｍパスが１％以
下である製品が要求されるとき（たとえば曲線Ｙ），実
際に得た粉砕後の製品が曲線Ｚになったとき，平均粒径
は満足されたが，０．１μｍパスが１．１％となり１％
を越えるので不良品となっていたケースが生じた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように，製
品の平均粒径がある程度細かく，しかも微粉の混入割合
があまり多くないという過酷な粉砕条件を負わされた時
には，通常の分級装置を付属した粉砕機では微粉を多く
混入する粉砕原料をそのまま粉砕したのではこれらの条
件を達成することはできず，過粉砕を起こすという等の
問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで，上記の課題を解
決するために，本発明の分級装置では，粉砕機の上部に
配設され，分級室の中心に回転可能に軸支された中空管
からなる駆動軸とその周囲に一体的に回転する円周複数
個の分級羽根とを有し，該中空管の上方には微粉の排出
管を備え，該分級羽根の外周に分級用空気に旋回を与え
るための竪軸回りに回動自在なガイドベーンを円周複数
個該中空管と同心円状に配設するとともに，該ガイドベ
ーンの下部に該ガイドベーンに連接して略逆截頭円錐台
形状のガイドコーンを備えた分級装置であって，前記分
級羽根およびガイドベーンを被覆する水平円板状の分散
板を該中空管に固設し，かつ，該分散板上に垂直で半径
方向放射状に延在する円周複数個のスクレーパを固設す
るとともに，該分散板およびスクレーパの直上の分級装
置のケーシングに粉砕原料の供給管を配設し，前記ガイ
ドコーンの逆截頭円錐面に上昇気流を通すスリットを円
周複数個設け，前記分散板は複数段で，かつ，該分級羽
根の外径より大きな範囲は有孔板もしくは金網で形成す
るとともに，上段の有孔板の孔径もしくは金網メッシュ
（網の目の大きさ）を下段に比べて大きくした構成とし
た。

【０００７】

【作用】本発明の分級装置においては，原料は供給管を
経由して分級室に供給され，回転する多段の分散板上へ
落下する。落下した原料に混入する微粉は分散板上を外
側へ移動する際，分散板に設けた透孔や金網から落下し
て下段の分散板へ移り，順次最下段の透孔もしくは金網
より分散板の下方に配設されたガイドベーンや分級羽根
へ落下し気流に乗って分級作用を受ける。透孔や金網を
透過し得ない粗い粒子は分散板上を遠心力および分散板
上に設けたスクレーパの掻き寄せ作用とによりスパイラ
ル状に外方へ向かい，ほぼ円周上均等に分散板の外縁か
ら溢流して下方へ落下する。このとき，原料の大半の粗
粒は重力作用でそのままケーシング内面に沿って下方に
落下するが，落下する原料中に含有される微粉は，分級
装置の下方にある粉砕機からの上昇気流に巻き込まれて
旋回しガイドベーンを通り分級羽根に向かう。ここで，
回転する分級羽根によって分級作用を受け，微粉中の粗
粉は分級羽根によって叩き落とされて分級羽根を通過す
ることはできず，下方のガイドコーンの壁面をスパイラ
ル状に滑って落下するか，または，最外側のケーシング
内面に沿って落下し粉砕機へ向かう。このとき，ガイド
コーンの壁面に沿ってスパイラル状に滑って落下する粗
粉の中に含まれる微粉は，ガイドコーンの斜面に円周複
数個設けられたスリットを数回横切ることになり，この
際にスリットから上昇して来る気流に再び随伴して再度
分級羽根に向かって分級作用を受ける。分級羽根で分級
作用を受けた分級点以下の微粉は分級羽根を通過して中
空管の中を通過し，微粉の排出管から機外へ排出される
。粉砕機では前述のニューフィードの粗粒と分級後の粗
粉が一緒になってともに粉砕作用を受け，比較的細かい
粒径になった粉粒体のみ上昇気流に乗ってガイドベーン
に向かい，上に述べたと同様に分級羽根で分級される。

【０００８】

【実施例】以下，図面に基づいて本発明の詳細について
説明する。図１〜図５は本発明に係る実施例を示し，図
１は分級装置の縦断面図，図２は図１のＩＩ−ＩＩ視の
平面図，図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ視の平面図，図４
はガイドコーンの他の実施例を示す斜視図，図５は分散
板の他の実施例を示す要部縦断面図である。図中の実線
矢印は原料の流れ，点線矢印は気流の流れを示す。

【０００９】図において，分級装置２は竪型粉砕機１ａ
や遠心流動粉砕装置１ｂなどの粉砕機１の直上に立設さ
れ，粉砕機１と同心円状に中空管３が上下一対の軸受４
，５に軸承され回転自在に配設される。軸受４，５は分
級装置２のケーシング２ａの中央上部に立設する架台６
に嵌装固設され，中空管３の上端にはチエンホイル７が
取り付けられ，ローラチエン８を介して可変速電動機９
の出力軸に取り付けられたチエンホイル１０によって回
転駆動される。一方，中空管３の下方は分級室に垂下し
，図３に示すように，水平多段の円板１１上に挾在し垂
直で半径方向に約３０度の傾きをもつ複数個の分級羽根
１２が取り付けられ，分級羽根１２の外周にはサポート
１４ａを介してケーシング２ａに固設されるガイドコー
ン１４の上端フランジに固設される回転軸１３ａ回りに
回動調節できるガイドベーン１３が複数個配列され，そ
の傾きは分級羽根１２の回転方向に同調して流れ込む気
流を旋回流とする方向にセットされる。なお，分級羽根
１２もガイドベーン１３と同一方向に傾きを付けてスパ
イラル状になっている。

【００１０】ガイドコーン１４の円錐面には，図１の実
施例では，斜面に沿って下方へ向かうスリット１４ｂが
円周等間隔に穿孔されており，このスリット１４ｂから
は下方からの気流がガイドコーン１４の内部へ侵入する
。また，スリットの他の実施例としては，図４に示すよ
うに，円錐面に水平に複数段千鳥に配列したものが考え
られる。いずれの場合にもガイドコーン１４の円錐斜面
をスパイラル状に滑り落ちる粗粉のうちの微粉分を，ス
リット１４ｂからガイドコーン１４の内部に侵入してく
る上昇気流に乗せて，再び分級羽根１２まで運び分級作
用を受けたあとに回収するのがスリット１４ｂの主な役
目である。

【００１１】また，分級羽根１２と固定のガイドベーン
１３の直上には，両者を被覆する程度の大きさの円板状
の分散板１５が多段に配設される。各分散板１５はいず
れも分散板１５のうち分級羽根１２の外径よりも大きな
範囲には図２に示すように全面に透孔１５ｃが千鳥状に
配設されるか，もしくは金網に形成される。透孔の大き
さもしくは金網のメッシュは上段ほど大とされる。分散
板１５の縁端外周には円筒状の堰１５ｂが設けられると
ともに，分散板１５上に分散板１５と直交する半径方向
放射状に伸びた複数個のスクレーパ１５ａが円周等分に
配列され，中空管３とともに回転駆動されるようになっ
ている。堰１５ｂを設けた理由は原料の供給管１６から
投入された原料が分散板１５の円周から等分に溢流して
いくように配慮したものである。分散板１５に堰１５ｂ
を設ける代りに，図５に示すように，分散板を水平円板
でなく外周が中心部より高い皿状に形成しても良い。分
散板１５およびスクレーパ１５ａの直上のケーシング２
ａの１点には粉砕原料の供給管１６が設けられる。また
，中空管３の上端の上には架台３およびチエンホイル７
の保護カバー７ａに連接して，空気および微粉の排出管
１７が設けられ，図示しない吸引ファンに接続される。 なお，中空管３の底部には円錐台形状の蓋３ａを設けて
，気流のショートパスを防いでおく。

【００１２】次に上記のように構成された分級装置２の
作動について説明する。原料を供給管１６を通じて分級
室内に投入すると，可変速電動機９によって回転駆動さ
れる分散板１５の上に落下した原料はスクレーパ１５ａ
と分散板１５に働く遠心力によりほぼ全周に等分に分散
され，微粉は透孔１５ｂや金網を透過するとともに粗粒
は分散板１５を均等に溢流して図１に示すように大部分
の大塊のものは矢印Ａのように下方へ落下する。しかし
，原料中に含有する微粉は吸引ファン（図示せず）の吸
引力によってガイドベーン１３へ向かって上昇する気流
に随伴して矢印Ｂのように分級羽根へ向かい分級される
。分級の結果，分級点以下の微粉は中空管３の内部を通
って微粉排出管１７より排出されるが（矢印Ｄ），分級
点以上の粗粉は分級羽根１２に排除され矢印Ｃのように
ガイドコーン１４の内部を滑り落ち，粉砕機１へ向かう
。ところが，本発明の分級装置ではガイドコーン１４に
スリット１４ｂが設けてあるので，粉砕機１からの上昇
気流の１部はこのスリット１４ｂからガイドコーン１４
内へ侵入し，円錐斜面をスパイラル状に滑り落ちる粗粉
の中に含有する微粉を舞い上げて随伴させ，再びガイド
ベーン１３を経由して分級羽根１２へ向かい再び分級作
用を受けるので，微粉分を粉砕機１へ向かうことを防止
する。このようにして，上に述べた矢印Ａの大塊の原料
とガイドコーン１４の斜面を落下した粗粉は粉砕機で粉
砕され，粉砕後の粉粒体はガイドベーン１３やガイドコ
ーン１４内を通る気流に乗って分級羽根１２に向かい分
級作用を受ける。分級後の挙動は前述したとおりである
。分級点の調整は分級羽根１２の回転数制御が主であり
，補肋手段としてガイドベーン１３の傾き角の変更があ
るが，この作業は運転を中断して手動により変更しなけ
ればならないので煩雑であり多用できない。ガイドベー
ン１３の傾き角の変更を運転中，かつ，自動的に変更し
たい場合が頻繁に起こる実機においては，ガイドベーン
１３の回転軸１３ａを軸承する軸受１３ｂの代りにマイ
クロモータを使用して遠隔操作で変更する。

【００１３】以上のようにして，本発明の分級装置にお
いては，原料中に含まれる微粉を予め予備分級の形で分
級装置で取り去った後，分級後の粗粉をもう一度ガイド
コーンのスリットからの上昇気流に乗せて粗粉中に含ま
れる微粉を回収しており，残りの粒状物や粗粉のみを粉
砕機に供給するので，過粉砕を防止するのに最適であり
，たとえば，図８に示す曲線Ｙのように，平均粒径も比
較的細かく，かつ，微粉の混入の少ない粒径分布の狭い
シャープな所望の粒度構成を有する製品を得ることがで
きる。

【００１４】

【発明の効果】本発明の分級装置においては，分散板に
設けた透孔や金網を介して落下させ原料に含有する微粉
を粉砕する以前に確実に回収して粉砕に供するので，過
粉砕が防止され，粒径分布の狭い粒のそろったシャープ
な微粉が精粉として得られる。また，過粉砕が防止され
る結果粉砕効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す分級装置の縦断面図であ
る。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ視の平面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ視の平面図である。

【図４】本発明の分級装置のガイドコーンの他の実施例
を示す斜視図である。

【図５】本発明の分級装置の分散板の他の実施例を示す
要部縦断面図である。

【図６】従来の竪型粉砕機の縦断面図である。

【図７】従来の遠心流動装置の縦断面図である。

【図８】粉砕後の実施例を示す粒度分布曲線図である。

【符号の説明】

１　　粉砕機 １ａ　　竪型粉砕機 １ｂ　　遠心流動粉砕装置 ２　　分級装置 ２ａ　　ケーシング ３　　中空管 ４　　軸受 ５　　軸受 ６　　架台 ７　　チエンホイル ８　　ローラチエン ９　　可変速電動機 １０　　チエンホイル １１　　円板 １２　　分級羽根 １３　　ガイドベーン １３ａ　　回転軸 １３ｂ　　軸受またはマイクロモータ １４　　ガイドコーン １４ａ　　サポート １４ｂ　　スリット １５　　分散板 １５ａ　　スクレーパ １５ｂ　　堰 １５ｃ　　透孔 １６　　供給管 １７　　排出管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　粉砕機の上部に配設され，分級室の中
   心に回転可能に軸支された中空管からなる駆動軸とその
   周囲に一体的に回転する円周複数個の分級羽根とを有し
   ，該中空管の上方には微粉の排出管を備え，該分級羽根
   の外周に分級用空気に旋回を与えるための竪軸回りに回
   動自在なガイドベーンを円周複数個該中空管と同心円状
   に配設するとともに，該ガイドベーンの下部に該ガイド
   ベーンに連接して略逆截頭円錐台形状のガイドコーンを
   備えた分級装置であって，前記分級羽根およびガイドベ
   ーンを被覆する水平円板状の分散板を該中空管に固設し
   ，かつ，該分散板上に垂直で半径方向放射状に延在する
   円周複数個のスクレーパを固設するとともに，該分散板
   およびスクレーパの直上の分級装置のケーシングに粉砕
   原料の供給管を配設し，前記ガイドコーンの逆截頭円錐
   面に上昇気流を通すスリットを円周複数個設け，前記分
   散板は複数段で，かつ，該分級羽根の外径より大きな範
   囲は有孔板もしくは金網で形成するとともに，上段の有
   孔板の孔径もしくは金網メッシュを下段に比べて大きく
   した分級装置。