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技術 気流式粉砕機及び気流式粉砕機の運転方法

出願人 古河産機システムズ株式会社CorsoIdea株式会社
発明者 林元和智鈴木孝司長門貴
出願日 2006年3月31日 (14年10ヶ月経過) 出願番号 2006-098653
公開日 2007年10月18日 (13年4ヶ月経過) 公開番号 2007-268457
状態 特許登録済
技術分野 破砕・粉砕(1) 破砕・粉砕(3)
主要キーワード リング状通路 テーパー壁 分級能力 旋回領域 下端出口 粉砕製品 半径方向外周側 投入通路
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年10月18日)のものです。
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図面 (6)

課題

運転開始時にケーシングから原料噴出することを防止し、運転停止時に粉砕が充分にされていない粒子微粉末製品の中に混入することを防止する気流式粉砕機の提供。

解決手段

ケーシング10内で第一回転翼32及び第二回転翼33が回転して投入した原料の粉砕と分級を行う気流式粉砕機1において、旋回領域Rに原料を投入する原料投入通路21と、旋回領域Rに空気を導入する空気導入通路26と、分級領域Sの前方に空気を導入する空気導入通路27、リング状通路28及び隙間50と、空気導入通路26の開閉弁29と、空気導入通路27の開閉弁30と、を設ける。

概要

背景

従来、農産物鉱物等の各種原料粉砕するために気流式粉砕機が用いられている(例えば特許文献1参照)。図4に示すように、気流式粉砕機1のケーシング10は、投入側ケーシング11、センターケーシング12及び排出側ケーシング13によって構成されている。ケーシング10内であって投入側ケーシング11を貫通するシャフト17の前端(図上、左端)には、第一回転翼32と第二回転翼33とが所定距離互いに離隔して取付けられている。シャフト17はフレーム18にベアリングを介して回転自在に支持されており、モータ(図示略)により回転する構成となっている。

図4及び図5に示すように、投入側ケーシング11の内側にテーパー壁41及び垂壁43が形成されており、テーパー壁41の径が後方に向けて漸減し、垂壁43がテーパー壁41の後端でシャフト17に対して垂直になっている。第一回転翼32と垂壁43との間の空間が旋回領域Rをなしている。
投入側ケーシング11には投入通路22がシャフト17に対して垂直な方向に形成されている。投入通路22の上端入口がホッパ23に接続され、下端出口がテーパー壁41に開口し、旋回領域Rに投入通路22から原料を投入するとともに空気を導入する構成となっている。

センターケーシング12は円筒形をなし、第一回転翼32及び第二回転翼33の間の空間が粉砕領域Cをなしている。
排出側ケーシング13の内側にはテーパー壁42が形成されており、テーパー壁42の径が前方に向けて漸減し、排出側ケーシング13の前端部に排出口46が開口している。排出口46に吸引ファン(図示略)が回収管47を介して接続されている。

後述の分級領域Sの前方であって排出口46と回収管47の後端部との間には、隙間50が形成されており、隙間50から空気を回収管47内に導入する構成となっている。
第一回転翼32と第二回転翼33は、ボス34、35の周囲に複数の羽根36、38が放射状に設けられており、シャフト17の回転によって回転し、ケーシング10内に旋回する気流が発生する構成となっている。なお、第一回転翼32の羽根36は、原料を旋回領域Rから粉砕領域Cへ導入しやすくするため、旋回領域Rで発生する気流に旋回力を付与するとともに、前方への推力をも付与可能な形状となっている。

第二回転翼33の羽根37の先端部には傾斜面38が形成され、傾斜面38が排出側ケーシング13のテーパー壁42に対向している。第二回転翼33と排出側ケーシング13との間の空間及びその前方のテーパー壁42に沿った空間が分級領域Sをなしている。
投入通路22から旋回領域Rに投入された原料は、旋回領域Rで旋回する気流にのって旋回し、遠心力によって半径方向外側に向かって流れる。また、吸引ファンがケーシング10内の空気を排出口46側へ吸引し、旋回領域Rと粉砕領域Cとの間に差圧が生じる。

この差圧と第一回転翼32で生じる気流の前方への推力によって、旋回領域Rで旋回する原料は、第一回転翼32の羽根36の間を通って粉砕領域Cに入る。粉砕領域Cで原料は粒子径の大きなもの程大きな遠心力が作用して周速の速い半径方向外周側集まり、主として粒子同士の摩砕により、また、粒子同士の衝突による破砕も生じて粉砕される。このとき、第二回転翼33は粉砕領域C内の原料が分級領域Sへ移動することをブロックする。このブロック作用は、第二回転翼33の表面に形成される気流のカーテンによって発生する。

粉砕領域Cで粉砕された原料のなかで、粒子径が小さく質量の小さい粒子ほど圧力の低い第二回転翼33の回転中心近傍に集まり、微粉末として吸引ファンにより吸引され、排出口46からケーシング10内の空気と一緒に回収管47に排出される。回収管47に排出された微粉末は、後段捕集手段により微粉末製品として捕集される。
吸引ファンが排出口46から微粉末と空気とを吸引すると、隙間50から回収管47内に空気が導入され、回収管47内における微粉末及び空気の流速高速になる。
回収管47内を微粉末が空気と一緒に高速で流れるので、微粉末が回収管47内に付着することが防止される。

粒子径が大きく質量の大きな粒子は、吸引ファンにより排出口46から吸引されるケーシング10内の空気に随伴せず、テーパー壁42に沿った分級領域Sの外周部に生じる後方への戻り気流に随伴して粉砕領域Cに戻り、粉砕される。なお、この戻り気流は第二回転翼33の回転によって生じるものである。
特開2005−177704号公報

概要

運転開始時にケーシングから原料が噴出することを防止し、運転停止時に粉砕が充分にされていない粒子が微粉末製品の中に混入することを防止する気流式粉砕機の提供。 ケーシング10内で第一回転翼32及び第二回転翼33が回転して投入した原料の粉砕と分級を行う気流式粉砕機1において、旋回領域Rに原料を投入する原料投入通路21と、旋回領域Rに空気を導入する空気導入通路26と、分級領域Sの前方に空気を導入する空気導入通路27、リング状通路28及び隙間50と、空気導入通路26の開閉弁29と、空気導入通路27の開閉弁30と、を設ける。

目的

本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、運転開始時にケーシングから原料が噴出することを防止し、運転停止時に粉砕が充分にされていない粒子が微粉末製品の中に混入することを防止する気流式粉砕機及び気流式粉砕機の運転方法を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

ケーシング内に第一回転翼と第二回転翼とを所定距離互いに離隔して設け、ケーシング内の第一回転翼の後方旋回領域、第一回転翼と第二回転翼との間に粉砕領域、第二回転翼の前方に分級領域を形成し、第一回転翼及び第二回転翼の回転により旋回気流を発生させて旋回領域に投入した原料粉砕分級を行う気流式粉砕機であって、旋回領域に原料を投入する原料投入部と、旋回領域に空気を導入する旋回領域吸気部と、を設けたことを特徴とする気流式粉砕機。

請求項2

旋回領域吸気部に導入する空気を制御する開閉弁を設けたことを特徴とする請求項1記載の気流式粉砕機。

請求項3

分級領域の前方に空気を導入する分級領域前方吸気部と、分級領域前方吸気部に導入する空気を制御する開閉弁と、を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の気流式粉砕機。

請求項4

ケーシング内に第一回転翼と第二回転翼とを所定距離互いに離隔して設け、ケーシング内の第一回転翼の後方に旋回領域、第一回転翼と第二回転翼との間に粉砕領域、第二回転翼の前方に分級領域を形成し、第一回転翼及び第二回転翼の回転により旋回気流を発生させて旋回領域に投入した原料の粉砕と分級を行う気流式粉砕機の運転方法であって、旋回領域に原料を投入する原料投入部と、旋回領域に空気を導入する旋回領域吸気部と、旋回領域吸気部に導入する空気を制御する開閉弁と、を設け、気流式粉砕機の運転を開始する際、旋回領域吸気部の開閉弁を全閉又は開度を絞った状態としてから気流式粉砕機の運転を開始し、運転を開始して所定時間が経過した後に、旋回領域吸気部の開閉弁を開くことを特徴とする気流式粉砕機の運転方法。

請求項5

ケーシング内に第一回転翼と第二回転翼とを所定距離互いに離隔して設け、ケーシング内の第一回転翼の後方に旋回領域、第一回転翼と第二回転翼との間に粉砕領域、第二回転翼の前方に分級領域を形成し、第一回転翼及び第二回転翼の回転により旋回気流を発生させて旋回領域に投入した原料の粉砕と分級を行う気流式粉砕機の運転方法であって、旋回領域に原料を投入する原料投入部と、旋回領域に空気を導入する旋回領域吸気部と、旋回領域吸気部に導入する空気を制御する開閉弁と、を設け、気流式粉砕機の運転を停止する際、旋回領域吸気部の開閉弁を閉じて所定時間が経過した後に、第一回転翼及び第二回転翼の回転を停止することを特徴とする気流式粉砕機の運転方法。

請求項6

分級領域の前方に空気を導入する分級領域前方吸気部と、分級領域前方吸気部に導入する空気を制御する開閉弁と、を設け、気流式粉砕機の運転を停止する際、分級領域前方吸気部の開閉弁を閉じて所定時間が経過した後に、第一回転翼及び第二回転翼の回転を停止することを特徴とする請求項5記載の気流式粉砕機の運転方法。

技術分野

0001

本発明は、農産物鉱物等の各種原料粉砕するために用いられる気流式粉砕機及び気流式粉砕機の運転方法に関する。

背景技術

0002

従来、農産物や鉱物等の各種原料を粉砕するために気流式粉砕機が用いられている(例えば特許文献1参照)。図4に示すように、気流式粉砕機1のケーシング10は、投入側ケーシング11、センターケーシング12及び排出側ケーシング13によって構成されている。ケーシング10内であって投入側ケーシング11を貫通するシャフト17の前端(図上、左端)には、第一回転翼32と第二回転翼33とが所定距離互いに離隔して取付けられている。シャフト17はフレーム18にベアリングを介して回転自在に支持されており、モータ(図示略)により回転する構成となっている。

0003

図4及び図5に示すように、投入側ケーシング11の内側にテーパー壁41及び垂壁43が形成されており、テーパー壁41の径が後方に向けて漸減し、垂壁43がテーパー壁41の後端でシャフト17に対して垂直になっている。第一回転翼32と垂壁43との間の空間が旋回領域Rをなしている。
投入側ケーシング11には投入通路22がシャフト17に対して垂直な方向に形成されている。投入通路22の上端入口がホッパ23に接続され、下端出口がテーパー壁41に開口し、旋回領域Rに投入通路22から原料を投入するとともに空気を導入する構成となっている。

0004

センターケーシング12は円筒形をなし、第一回転翼32及び第二回転翼33の間の空間が粉砕領域Cをなしている。
排出側ケーシング13の内側にはテーパー壁42が形成されており、テーパー壁42の径が前方に向けて漸減し、排出側ケーシング13の前端部に排出口46が開口している。排出口46に吸引ファン(図示略)が回収管47を介して接続されている。

0005

後述の分級領域Sの前方であって排出口46と回収管47の後端部との間には、隙間50が形成されており、隙間50から空気を回収管47内に導入する構成となっている。
第一回転翼32と第二回転翼33は、ボス34、35の周囲に複数の羽根36、38が放射状に設けられており、シャフト17の回転によって回転し、ケーシング10内に旋回する気流が発生する構成となっている。なお、第一回転翼32の羽根36は、原料を旋回領域Rから粉砕領域Cへ導入しやすくするため、旋回領域Rで発生する気流に旋回力を付与するとともに、前方への推力をも付与可能な形状となっている。

0006

第二回転翼33の羽根37の先端部には傾斜面38が形成され、傾斜面38が排出側ケーシング13のテーパー壁42に対向している。第二回転翼33と排出側ケーシング13との間の空間及びその前方のテーパー壁42に沿った空間が分級領域Sをなしている。
投入通路22から旋回領域Rに投入された原料は、旋回領域Rで旋回する気流にのって旋回し、遠心力によって半径方向外側に向かって流れる。また、吸引ファンがケーシング10内の空気を排出口46側へ吸引し、旋回領域Rと粉砕領域Cとの間に差圧が生じる。

0007

この差圧と第一回転翼32で生じる気流の前方への推力によって、旋回領域Rで旋回する原料は、第一回転翼32の羽根36の間を通って粉砕領域Cに入る。粉砕領域Cで原料は粒子径の大きなもの程大きな遠心力が作用して周速の速い半径方向外周側集まり、主として粒子同士の摩砕により、また、粒子同士の衝突による破砕も生じて粉砕される。このとき、第二回転翼33は粉砕領域C内の原料が分級領域Sへ移動することをブロックする。このブロック作用は、第二回転翼33の表面に形成される気流のカーテンによって発生する。

0008

粉砕領域Cで粉砕された原料のなかで、粒子径が小さく質量の小さい粒子ほど圧力の低い第二回転翼33の回転中心近傍に集まり、微粉末として吸引ファンにより吸引され、排出口46からケーシング10内の空気と一緒に回収管47に排出される。回収管47に排出された微粉末は、後段捕集手段により微粉末製品として捕集される。
吸引ファンが排出口46から微粉末と空気とを吸引すると、隙間50から回収管47内に空気が導入され、回収管47内における微粉末及び空気の流速高速になる。
回収管47内を微粉末が空気と一緒に高速で流れるので、微粉末が回収管47内に付着することが防止される。

0009

粒子径が大きく質量の大きな粒子は、吸引ファンにより排出口46から吸引されるケーシング10内の空気に随伴せず、テーパー壁42に沿った分級領域Sの外周部に生じる後方への戻り気流に随伴して粉砕領域Cに戻り、粉砕される。なお、この戻り気流は第二回転翼33の回転によって生じるものである。
特開2005−177704号公報

発明が解決しようとする課題

0010

気流式粉砕機1において、旋回領域Rへの原料の投入と空気の導入は供給通路28から行われており、以下の問題が生じている。
気流式粉砕機1の運転を開始する際、ケーシング10内は粉砕領域Cを含めて空である。かかる状態で第一回転翼32及び第二回転翼33が回転すると、分級領域Sから粉砕領域Cへの戻り気流が、旋回領域Rから粉砕領域Cへの気流よりも強くなる。このため、投入通路22からケーシング10外へ空気が噴出し、空気と一緒に原料も噴出してしまう。なお、気流式粉砕機1の運転を開始してしばらくすると、粉砕領域Cに原料が入り、旋回領域Rから粉砕領域Cへ気流が、分級領域Sから粉砕領域Cへの戻り気流よりも強くなり、ケーシング10外への空気と原料の噴出が止む。

0011

気流式粉砕機1の運転を停止する際、第一回転翼32及び第二回転翼33の回転が遅くなるにつれて分級能力が低下し、粒子径が大きく質量の大きな粒子が粉砕領域Cへ戻らなくなる。また、前記ブロック作用が小さくなり、粉砕領域C内から粒子径が大きく質量の大きな粒子が分級領域Sへ移動してしまう。
分級能力が低下しても、吸引ファンがケーシング10内の空気を吸引しており、空気が隙間50から回収管47内に導入されている。このため、粒子径が大きく質量の大きな粒子が分級領域Sから回収管47内に引き込まれやすくなり、微粉末製品の中に充分に粉砕されていない粒子が混在し、微粉末製品の品質が低下してしまう。

0012

本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、運転開始時にケーシングから原料が噴出することを防止し、運転停止時に粉砕が充分にされていない粒子が微粉末製品の中に混入することを防止する気流式粉砕機及び気流式粉砕機の運転方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0013

本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項1の発明に係る気流式粉砕機は、ケーシング内に第一回転翼と第二回転翼とを所定距離互いに離隔して設け、ケーシング内の第一回転翼の後方に旋回領域、第一回転翼と第二回転翼との間に粉砕領域、第二回転翼の前方に分級領域を形成し、第一回転翼及び第二回転翼の回転により旋回気流を発生させて旋回領域に投入した原料の粉砕と分級を行う気流式粉砕機であって、旋回領域に原料を投入する原料投入部と、旋回領域に空気を導入する旋回領域吸気部と、を設けている。

0014

請求項1の発明によると、原料投入部と旋回領域吸気部とがそれぞれ設けられているので、旋回領域への原料の投入と空気の導入を個別に行うことができる。
気流式粉砕機の運転を開始する際、旋回領域への原料の投入のみを行い、旋回領域への空気の導入を停止又は制限する。旋回領域への空気の導入を停止又は制限すると、旋回領域からケーシング外に噴出し得る空気が減少し、原料が空気と一緒に噴出することが防止される。

0015

気流式粉砕機の運転を開始して時間が経過し、粉砕領域に原料が入ってから、旋回領域への空気を導入する。粉砕領域に原料が入っているので、旋回領域から粉砕領域へ気流が、分級領域から粉砕領域への戻り気流よりも強くなり、旋回領域からケーシング外へ空気が噴出することはなく、原料が空気と一緒に噴出することもない。
気流式粉砕機の運転を停止する際、前もって旋回領域への空気の導入を停止しておく。旋回領域への空気の導入を停止すると、吸引ファンによってケーシング内から回収管に吸引される空気が減少する。気流式粉砕機の運転を停止して分級能力が低下しても、粒子径が大きく質量の大きな粒子がケーシング内から回収管へ空気と一緒に吸引されることが防止され、粉砕が充分にされていない粒子が微粉末製品の中に混入することが防止される。
なお、旋回領域吸気部を設ける箇所は1箇所であっても複数箇所であってもよい。

0016

請求項2の発明に係る気流式粉砕機は、請求項1記載の気流式粉砕機であって、旋回領域吸気部に導入する空気を制御する開閉弁を設けている。
請求項2の発明によると、開閉弁を適宜開閉することにより、旋回領域への空気の導入を容易に制御できる。
気流式粉砕機の運転を開始する際、旋回領域吸気部の開閉弁を全閉とし又は開度を絞っておく。そして、気流式粉砕機の運転を開始して時間が経過し、粉砕領域に原料が入ってから、旋回領域吸気部の開閉弁を開く。
また、気流式粉砕機の運転を停止する際、前もって旋回領域吸気部の開閉弁を閉じておく。

0017

請求項3の発明に係る気流式粉砕機は、請求項1又は請求項2に記載の気流式粉砕機であって、分級領域の前方に空気を導入する分級領域前方吸気部と、分級領域前方吸気部に導入する空気を制御する開閉弁と、を設けている。
請求項3の発明によると、分級領域前方吸気部に設けた開閉弁を適宜開閉することにより、分級領域の前方に導入する空気を容易に制御できる。

0018

分級領域前方吸気部の開閉弁を開き、分級領域前方吸気部から分級領域の前方に空気を導入すると、導入された空気が回収管内に流れ込み、回収管内における空気の流れが高速となる。分級領域前方吸気部の開閉弁を閉じると、回収管内における空気が減少して低速となる。回収管内の空気が低速になると、粒子が分級領域から回収管内に引き込まれることが防止される。
気流式粉砕機の運転を停止する際、前もって分級領域前方吸気部の開閉弁を閉じておく。気流式粉砕機の運転を停止して分級能力が低下しても、粒子径が大きく質量の大きな粒子が分級領域から回収管に引き込まれることが防止され、粉砕が充分にされていない粒子が微粉末製品の中に混入することが防止される。

0019

請求項4の発明に係る気流式粉砕機の運転方法は、ケーシング内に第一回転翼と第二回転翼とを所定距離互いに離隔して設け、ケーシング内の第一回転翼の後方に旋回領域、第一回転翼と第二回転翼との間に粉砕領域、第二回転翼の前方に分級領域を形成し、第一回転翼及び第二回転翼の回転により旋回気流を発生させて旋回領域に投入した原料の粉砕と分級を行う気流式粉砕機の運転方法であって、旋回領域に原料を投入する原料投入部と、旋回領域に空気を導入する旋回領域吸気部と、旋回領域吸気部に導入する空気を制御する開閉弁と、を設け、気流式粉砕機の運転を開始する際、旋回領域吸気部の開閉弁を全閉又は開度を絞った状態としてから気流式粉砕機の運転を開始し、運転を開始して所定時間が経過した後に、旋回領域吸気部の開閉弁を開く。

0020

請求項4の発明によると、気流式粉砕機の運転を開始する際、旋回領域吸気部の開閉弁を全閉又は開度を絞った状態とし、旋回領域への空気の導入を停止又は制限する。旋回領域への空気の導入を停止又は制限すると、旋回領域からケーシング外に噴出し得る空気が減少し、旋回領域からケーシング外に原料が空気と一緒に噴出することが防止される。
気流式粉砕機の運転を開始して所定時間が経過し、粉砕領域に原料が入ってから、旋回領域吸気部の開閉弁を開き、旋回領域に空気を導入する。粉砕領域に原料が入っているので、旋回領域から粉砕領域へ気流が、分級領域から粉砕領域への戻り気流よりも強くなり、旋回領域からケーシング外へ空気が噴出することはなく、原料が一緒に噴出することもない。

0021

請求項5の発明に係る気流式粉砕機の運転方法は、ケーシング内に第一回転翼と第二回転翼とを所定距離互いに離隔して設け、ケーシング内の第一回転翼の後方に旋回領域、第一回転翼と第二回転翼との間に粉砕領域、第二回転翼の前方に分級領域を形成し、第一回転翼及び第二回転翼の回転により旋回気流を発生させて旋回領域に投入した原料の粉砕と分級を行う気流式粉砕機の運転方法であって、旋回領域に原料を投入する原料投入部と、旋回領域に空気を導入する旋回領域吸気部と、旋回領域吸気部に導入する空気を制御する開閉弁と、を設け、気流式粉砕機の運転を停止する際、旋回領域吸気部の開閉弁を閉じて所定時間が経過した後に、第一回転翼及び第二回転翼の回転を停止する。

0022

請求項5の発明によると、気流式粉砕機の運転を停止する際、前もって旋回領域吸気部の開閉弁を閉じ、旋回領域への空気の導入を停止しておく。旋回領域への空気の導入を停止すると、吸引ファンに吸引されてケーシング内から回収管に流れる空気も減少する。旋回領域吸気部の開閉弁を閉じ所定時間が経過してから、第一回転翼及び第二回転翼の回転を停止し、気流式粉砕機の運転を停止する。吸引ファンに吸引されてケーシング内から回収管に流れる空気が減少しており、粒子径が大きく質量の大きな粒子が吸引ファンによってケーシング内の空気と一緒に回収管に吸引されることが防止されているので、分級能力が低下しても、粉砕が充分にされていない粒子が微粉末製品の中に混入すること防止される。
なお、旋回領域吸気部の開閉弁を閉じてから第一回転翼及び第二回転翼の回転を停止するまでの所定時間と、気流式粉砕機の運転を開始する際の運転開始から旋回領域吸気部の開閉弁を開くまでの所定時間は、それぞれ、気流式粉砕機の能力に応じて定まり、互いに同じであっても異なっていてもよい。

0023

請求項6の発明に係る気流式粉砕機の運転方法は、請求項5記載の気流式粉砕機の運転方法であって、分級領域の前方に空気を導入する分級領域前方吸気部と、分級領域前方吸気部に導入する空気を制御する開閉弁と、を設け、気流式粉砕機の運転を停止する際、分級領域前方吸気部の開閉弁を閉じて所定時間が経過した後に、第一回転翼及び第二回転翼の回転を停止する。

0024

請求項6の発明によると、気流式粉砕機の運転を停止する際、前もって分級領域前方吸気部の開閉弁を閉じ、回収管内に導入される空気を減らし、回収管内における空気の流れを低速にしておく。分級領域前方吸気部の開閉弁を閉じて所定時間が経過したら、第一回転翼及び第二回転翼の回転を停止し、気流式粉砕機の運転を停止する。分級能力が低下しても、回収管内の空気の流れが低速になっており、粒子径が大きく質量の大きな粒子が回収管内の空気の流れに引き込まれることが防止されており、粉砕が充分にされていない粒子が微粉末製品の中に混入すること防止される。

0025

なお、分級領域前方吸気部の開閉弁を閉じてから第一回転翼及び第二回転翼を停止するまでの所定時間と、旋回領域吸気部の開閉弁を閉じてから第一回転翼及び第二回転翼の回転を停止するまでの所定時間と、気流式粉砕機の運転を開始する際における運転開始から旋回領域吸気部の開閉弁を開くまでの所定時間は、それぞれ、気流式粉砕機の能力に応じて定まり、互いに同じであっても異なっていてもよい。

発明の効果

0026

上記のような気流式粉砕機及び気流式粉砕機の運転方法であるので、運転開始時にケーシングから原料が噴出することを防止し、運転停止時に粉砕が充分にされていない粒子が微粉末製品の中に混入することを防止できる気流式粉砕機及び気流式粉砕機の運転方法を提供できる。

発明を実施するための最良の形態

0027

本発明を実施するための最良の形態を図1及び図2を参照しつつ説明する。
気流式粉砕機1の基本的構成は図4に示したものと同様である。
図1に示すように、気流式粉砕機1のケーシング10は、投入側ケーシング11、センターケーシング12及び排出側ケーシング13によって構成されており、ケーシング10内には、投入側ケーシング11を貫通するシャフト17の前端(図上、左端)に第一回転翼32と第二回転翼33とが所定距離互いに離隔して取付けられている。シャフト17はフレーム18にベアリングを介して回転自在に支持されており、モータ(図示略)により回転する構成となっている。

0028

図1及び図2に示すように、投入側ケーシング11の内側にテーパー壁41及び垂壁43が形成されており、テーパー壁41の径が後方に向けて漸減し、垂壁43がテーパー壁41の後端でシャフト17に対して垂直になっている。第一回転翼32と垂壁43との間の空間が旋回領域Rをなしている。
投入側ケーシング11に原料投入通路21が原料投入部として形成されている。原料投入通路21は上下方向に連通する通路であり、シャフト17に対して垂直に形成されている。原料投入通路21の上端入口がスクリューフィーダ24に接続され、下端出口がテーパー壁41に開口し、シャフト17に対して垂直な方向から旋回領域Rに原料を投入する構成となっている。

0029

原料投入通路21とは別に、投入側ケーシング11に空気導入通路26が旋回領域吸気部として形成されており、空気導入通路26の一端が出口としてテーパー壁41の下方部分に開口し、シャフト17に対して垂直な方向から旋回領域Rに空気を導入する構成となっている。空気導入通路26には開閉弁29が設けられている。空気導入通路26の出口と原料投入通路21の出口とは、互いにテーパー壁41の周方向に90°の間隔をあけて離れている。

0030

センターケーシング12は円筒形をなし、第一回転翼32及び第二回転翼33の間の空間が粉砕領域Cをなしている。
排出側ケーシング13の内側にテーパー壁42が形成されており、テーパー壁42の径が前方に向けて漸減し、排出側ケーシング13の前端部に排出口46が開口している。排出口46に吸引ファン(図示略)が回収管47を介して接続されている。分級領域Sの前方であって、排出口46と回収管47の後端部との間には隙間50が形成されている。

0031

排出側ケーシング13の外周側に排出側空気導入ケーシング14が形成されている。排出側空気導入ケーシング14と排出側ケーシング13との間にリング状通路28が形成されており、リング状通路28が隙間50に連通している。排出側空気導入ケーシング14には空気導入通路27が形成されており、空気が空気導入通路27、リング状通路28及び隙間50を通って分級領域Sの前方に導入される構成となっている。空気導入通路27に開閉弁30が設けられており、空気導入通路27、リング状通路28及び隙間50が分級領域前方吸気部をなしている。

0032

第一回転翼32と第二回転翼33は、ボス34、35の周囲に複数の羽根36、38が放射状に設けられており、シャフト17の回転によって回転し、ケーシング10内に旋回する気流が発生する構成となっている。なお、第一回転翼32の羽根36は、原料を旋回領域Rから粉砕領域Cへ導入しやすくするため、旋回領域Rで発生する気流に旋回力を付与するとともに、前方への推力をも付与可能な形状となっている。
第二回転翼33の羽根37の先端部には傾斜面38が形成され、傾斜面38が排出側ケーシング13のテーパー壁42に対向している。第二回転翼33と排出側ケーシング13との間の空間及びその前方のテーパー壁42に沿った空間が分級領域Sをなしている。

0033

次に、作用について説明する。
気流式粉砕機1の運転を開始する際、まず、空気導入通路26の開閉弁29を閉じておく。開閉弁29を閉じ、第一回転翼32及び第二回転翼33を回転させるとともに、スクリューフィーダ24によって原料投入通路21から旋回領域Rに原料を投入する。
空気導入通路26の開閉弁29が閉じており、空気導入通路26から旋回領域Rに導入される空気はなく、原料投入通路21から旋回領域Rに入る空気も少ない。このため、ケーシング10内を流れる空気は少なく、第一回転翼32及び第二回転翼33が回転しても、旋回領域Rからケーシング10外に噴出する空気はほとんどなく、原料がケーシング10外に噴出することもない。

0034

気流式粉砕機1の運転を開始して所定時間T1が経過すると、旋回領域Rから粉砕領域Cに原料が入る。粉砕領域Cに原料が入ったら、空気導入通路26の開閉弁29を開き、旋回領域Rに空気を導入する。
空気導入通路26から導入された空気は、投入側ケーシング11のテーパー壁41に沿って旋回し、旋回領域Rで旋回気流となる。原料投入通路21から投入された原料は旋回気流と一緒に旋回し、遠心力によって半径方向外側に向かって流れる。また、吸引ファンがケーシング10内の空気を排出口46側へ吸引し、旋回領域Rと粉砕領域Cとの間には差圧が生じる。この差圧によって、空気導入通路26から旋回領域Rに空気が連続して導入される。

0035

空気導入通路26の出口がテーパー壁41の下方部分に開口しているので、空気導入通路26から導入される空気が旋回領域Rの下方に溜まる原料を吹き飛ばし、吹き飛ばされた原料が旋回気流と一緒に旋回する。
旋回領域Rと粉砕領域Cとの間の差圧と第一回転翼32が旋回気流に付与する前方への推力によって、旋回領域Rで旋回する原料は、第一回転翼32の羽根36の間を通って粉砕領域Cに入る。粉砕領域Cで原料は粒子径の大きなもの程大きな遠心力が作用して周速の速い半径方向外周側に集まり、主として粒子同士の摩砕により、また、粒子同士の衝突による破砕も生じて粉砕される。このとき、第二回転翼33は粉砕領域C内の原料が分級領域へ移動することをブロックする。このブロック作用は、第二回転翼33の表面に形成される気流のカーテンによって発生する。

0036

粉砕領域Cで粉砕された原料のなかで、粒子径が小さく質量の小さい粒子ほど圧力の低い第二回転翼33の回転中心近傍に集まり、微粉末として吸引ファンによって吸引され、排出口46からケーシング10内の空気と一緒に回収管47に排出される。回収管47に排出された微粉末は、後段の捕集手段によって粉砕製品として捕集される。粒子径が大きく質量の大きな粒子は、吸引ファンによって吸引されるケーシング10内の空気に随伴せず、排出側ケーシング13のテーパー壁42に沿った分級領域Sの外周部に生じる後方への戻り気流によって粉砕領域Cに戻り、粉砕される。

0037

気流式粉砕機1の運転を開始してから所定時間T1が経過し、空気導入通路26の開閉弁29を開くときには、粉砕領域Cに既に原料が入っており、旋回領域Rから粉砕領域Cへ気流は、分級領域Sから粉砕領域Cへの戻り気流よりも強くなっている。したがって、開閉弁29を開いて旋回領域Rに空気を導入しても、導入した空気が旋回領域Rからケーシング10外へ噴出することはなく、原料が旋回領域Rからケーシング10外へ噴出することもない。

0038

空気導入通路27の開閉弁30を開いておくと、吸引ファンが排出口46から微粉末を吸引する際、空気が空気導入通路27、リング状通路28及び隙間50を通り分級領域Sの前方から回収管47に流れ込む。隙間50から流れ込む空気によって、回収管47における微粉末及び空気の流速が高速になる。
気流式粉砕機1の運転を停止する際、停止よりも所定時間T2前に空気導入通路26の開閉弁29及び空気導入通路27の開閉弁30を閉じる。開閉弁29を閉じると、旋回領域Rへの空気の導入が停止し、吸引ファンによってケーシング10内から回収管47に吸引される空気が減少する。また、開閉弁30を閉じると、隙間50から回収管47に流れ込む空気がなくなり、回収管47内を流れる空気が低速となる。

0039

開閉弁29及び開閉弁30を閉じて所定時間T2が経過したら、第一回転翼32及び第二回転翼33を停止する。第一回転翼32及び第二回転翼33の回転が遅くなると、分級領域Sにおける分級能力が低下する。分級能力が低下すると、粒子径が大きく質量の大きな粒子は分級領域Sに残ったままとなる。また、前記ブロック作用が弱くなり、粉砕領域C内から粒子径が大きく質量の大きな粒子が粉砕領域Cへ移動してしまう。

0040

しかし、ケーシング10内から回収管47に吸引される空気が減少するとともに、回収管47内を流れる空気が低速となっているので、分級領域Sに残っている粒子径が大きく質量の大きな粒子が、回収管47に吸引されたり引き込まれることが防止されており、粉砕が充分にされていない粒子が微粉末製品の中に混入することも防止されている。
なお、本実施の形態において、投入側ケーシング11に形成した空気導入通路26は1箇所であるが、空気導入通路26の数は1箇所に限定されるものではなく、数箇所に形成できることは勿論である。例えば、図3の変形例に示すように、複数箇所の空気導入通路26及び原料投入通路21を投入側ケーシング11の周方向に90°間隔で配置することが可能である。

図面の簡単な説明

0041

本発明に係る気流式粉砕機の断面図である。
投入側ケーシングの内面構成図である。
変形例に係る気流式粉砕機の投入側ケーシングの内面構成図である。
従来の気流式粉砕機の断面図である。
従来の気流式粉砕機の投入側ケーシングの内面構成図である。

符号の説明

0042

1気流式粉砕機
10ケーシング
11投入側ケーシング
12センターケーシング
13 排出側ケーシング
14 排出側空気導入ケーシング
17シャフト
18フレーム
21原料投入通路
24スクリューフィーダ
26、27空気導入通路
28リング状通路
29、30開閉弁
32 第一回転翼
33 第二回転翼
34、35ボス
36、37羽根
38 傾斜面
41、42テーパー壁
43垂壁43
46 排出口
47回収管
50 隙間
R旋回領域
C粉砕領域
S 分級領域

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