図面 (/)

技術 整粒装置

出願人 日清エンジニアリング株式会社
発明者 吉川徹江間秋彦
出願日 2018年3月6日 (2年0ヶ月経過) 出願番号 2018-039797
公開日 2019年9月12日 (6ヶ月経過) 公開番号 2019-150803
状態 未査定
技術分野 破砕・粉砕(2) 破砕・粉砕(3) 造粒
主要キーワード 円筒状外筒 最低測定 集塵ホッパ 空気移送 ライン組 上部直径 粉体輸送管 逆円錐台形
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(2019年9月12日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

スクリーン内粉砕羽根高速回転させることにより発生する上昇気流による粉体の吹き上がりを防止することができる整粒装置を提供する。

解決手段

多数の孔を有し円錐台形状に形成されたスクリーン22及び前記スクリーン22の内側に配置される粉砕羽根26を備え、前記スクリーン22内に投入された粉体を前記粉砕羽根26を上昇気流が発生する速度で回転させて前記多数の孔から押し出すことにより整粒する整粒装置6であって、前記スクリーン22の上部開口を閉じる上蓋14を備え、前記上蓋14は、中央部に前記粉体を投入するための開口14a及び前記開口14aから下方に向けて延びる粉体供給筒14bを有し、下部開口14cの径は、前記スクリーン22の上部開口22aの径の0.2倍超過0.5倍未満である。

概要

背景

粉体解砕し、整粒する整粒装置として、例えば原料投入する円筒状外筒外筒下端に連繋された整粒スクリーン中心軸位置軸設されたシャフト、並びにシャフトに固設された分級インペラー及び解砕用チョッパーを備えた空気移送ライン組込型の装置(例えば特許文献1参照)が提案されている。特許文献1装置では、空気移送中のライン内で外筒上端から投入された原料(粉体)を、整粒スクリーン内で回転する分級用インペラーにより分級し、整粒スクリーン内で回転する解砕用チョッパーで解砕し、スクリーンから押し出すことによって、粉体を整粒する。また、例えば原料を投入する原料投入筒、上方のみ開口する略逆円錐台形の筒状であるスクリーン及びスクリーン内で回転するインペラを備えた開放型の装置(例えば特許文献2参照)等が提案されている。特許文献2記載の装置では、原料投入筒から投入された原料(粉体)を、アームによりスクリーン内に押し込み、スクリーン内で回転するインペラの作用により、スクリーン内で解砕し、スクリーンから押し出すことによって、粉体を整粒する。

概要

スクリーン内で粉砕羽根高速回転させることにより発生する上昇気流による粉体の吹き上がりを防止することができる整粒装置を提供する。多数の孔を有し円錐台形状に形成されたスクリーン22及び前記スクリーン22の内側に配置される粉砕羽根26を備え、前記スクリーン22内に投入された粉体を前記粉砕羽根26を上昇気流が発生する速度で回転させて前記多数の孔から押し出すことにより整粒する整粒装置6であって、前記スクリーン22の上部開口を閉じる上蓋14を備え、前記上蓋14は、中央部に前記粉体を投入するための開口14a及び前記開口14aから下方に向けて延びる粉体供給筒14bを有し、下部開口14cの径は、前記スクリーン22の上部開口22aの径の0.2倍超過0.5倍未満である。

目的

特開平06—304491号公報
特開2009−274019号公報






ところで、一般的な解砕・整粒装置においては10〜40m/s程度の周速(1000〜3000min-1程度の回転数)で粉砕羽根を回転させているが、処理能力の更なる向上のため更に高速、例えば約100m/sの周速(約10000min-1の回転数)で粉砕羽根を回転させて粉体を整粒することが望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

多数の孔を有し円錐台形状に形成されたスクリーン及び前記スクリーンの内側に配置される粉砕羽根を備え、前記スクリーン内投入された粉体を前記粉砕羽根を上昇気流が発生する速度で回転させて前記多数の孔から押し出すことにより整粒する整粒装置であって、前記スクリーンの上部開口を閉じる上蓋を備え、前記上蓋は、中央部に前記粉体を投入するための開口及び前記開口から下方に向けて延びる粉体供給筒を有し、前記粉体供給筒の下端の径は、前記スクリーンの上部開口の径の0.2倍超過0.5倍未満であることを特徴とする整粒装置。

請求項2

前記粉体供給筒は、前記開口の径が前記粉体供給筒の下端の径より大きいテーパー形状であることを特徴とする請求項1記載の整粒装置。

請求項3

前記粉体供給筒の長さは、前記粉体供給筒の下端の径以上であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の整粒装置。

技術分野

0001

本発明は、粉体スクリーンの目開き以下の粒径整粒する整粒装置に関するものである。

背景技術

0002

粉体を解砕し、整粒する整粒装置として、例えば原料投入する円筒状外筒外筒下端に連繋された整粒スクリーン、中心軸位置軸設されたシャフト、並びにシャフトに固設された分級インペラー及び解砕用チョッパーを備えた空気移送ライン組込型の装置(例えば特許文献1参照)が提案されている。特許文献1装置では、空気移送中のライン内で外筒上端から投入された原料(粉体)を、整粒スクリーン内で回転する分級用インペラーにより分級し、整粒スクリーン内で回転する解砕用チョッパーで解砕し、スクリーンから押し出すことによって、粉体を整粒する。また、例えば原料を投入する原料投入筒、上方のみ開口する略逆円錐台形の筒状であるスクリーン及びスクリーン内で回転するインペラを備えた開放型の装置(例えば特許文献2参照)等が提案されている。特許文献2記載の装置では、原料投入筒から投入された原料(粉体)を、アームによりスクリーン内に押し込み、スクリーン内で回転するインペラの作用により、スクリーン内で解砕し、スクリーンから押し出すことによって、粉体を整粒する。

先行技術

0003

特開平06—304491号公報
特開2009−274019号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、一般的な解砕・整粒装置においては10〜40m/s程度の周速(1000〜3000min-1程度の回転数)で粉砕羽根を回転させているが、処理能力の更なる向上のため更に高速、例えば約100m/sの周速(約10000min-1の回転数)で粉砕羽根を回転させて粉体を整粒することが望まれている。しかしながら、特許文献1に記載のような空気移送ライン組込型の装置では、粉砕羽根を高速で回転させた場合、粉砕羽根の回転により発生する上昇気流によって粉体が吹き上がるおそれはないが、処理能力においてブロアー等の周辺設備前段後段の装置の制約を受けると考えられる。

0005

ここで、特許文献2に記載のような開放型の装置では、原料をスクリーンの真上から供給できると共に、処理粉体をスクリーンの真下へ円滑に排出できる特徴を有しているため、周辺装置構成を任意に選択でき、粉砕羽根を高速で回転させた場合、処理能力においてその制約を受けにくい。しかしながら、開放型の装置を用いて周速10〜100m/s(回転数1000〜10000min-1)で粉砕羽根を回転させつつ、粉体を原料投入筒に投入した場合、粉砕羽根の回転により発生する上昇気流によって粉体が吹き上がるため、作業環境汚染し、特に上昇気流が強くなる高回転域では実負荷処理が不可能であった。

0006

本発明の目的は、スクリーン内で粉砕羽根を高速回転させることにより発生する上昇気流による粉体の吹き上がりを防止することができる整粒装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

本発明の整粒装置は、多数の孔を有し円錐台形状に形成されたスクリーン及び前記スクリーンの内側に配置される粉砕羽根を備え、前記スクリーン内に投入された粉体を前記粉砕羽根を上昇気流が発生する速度で回転させて前記多数の孔から押し出すことにより整粒する整粒装置であって、前記スクリーンの上部開口を閉じる上蓋を備え、前記上蓋は、中央部に前記粉体を投入するための開口及び前記開口から下方に向けて延びる粉体供給筒を有し、前記粉体供給筒の下端の径は、前記スクリーンの上部開口の径の0.2倍超過0.5倍未満であることを特徴とする。

0008

また、本発明の整粒装置の粉体供給筒は、前記開口の径が前記粉体供給筒の下端の径より大きいテーパー形状であることを特徴とする。

0009

また、本発明の整粒装置は、前記粉体供給筒の長さが前記粉体供給筒の下端の径以上であることを特徴とする。

発明の効果

0010

本発明によれば、スクリーン内で粉砕羽根を高速回転させることにより発生する上昇気流による粉体の吹き上がりを防止することができる整粒装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0011

実施の形態に係る粉体整粒システム概略構成を示す図である。
実施の形態に係る超高速型整粒装置の概略構成を示す図である。
実施の形態に係る上蓋の構成について説明するための端面図である。
実施の形態に係る上蓋の概略構成を示す斜視図である。
実施の形態に係るスクリーンの概略構成を示す斜視図である。
他の上蓋の概略構成を示す図である。
他の上蓋の概略構成を示す図である。
比較例に係る上蓋の概略構成を示す図である。
実施例に係る風速測定ポイントを示す図である。

0012

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る粉体整粒システムについて説明する。図1は実施の形態に係る粉体整粒システムの概略構成を示す図である。粉体整粒システム2は、図1に示すように、凝集した原料粉体定量供給するフィーダー部4、供給された原料粉体を所定の粒径に整粒する超高速型整粒装置6、整粒された粉体を捕集するサイクロン装置8及びサイクロン装置8の内部の気体バグフィルター10を介して吸引するブロアー12を備えている。粉体は、凝集された状態でフィーダー部4により超高速型整粒装置6に供給され、超高速型整粒装置6により整粒された後、粉体輸送管7を介して、サイクロン装置8、バグフィルター10及びブロワー12を用いて捕集される。なお、図1では、フィーダー部4及び超高速型整粒装置6の概略構成を正面図中央縦断面図で示し、サイクロン装置8の概略構成を側面図で示している。

0013

図2は、超高速型整粒装置6の概略構成を示す断面図である。超高速型整粒装置6は、フィーダー部4より供給された原料粉体を整粒部16により解砕し、後述するスクリーン22の内側から外側へ押し出すことにより整粒する装置であり、上蓋14、整粒部16、排出部18及び局所集塵ホッパー20を備えている。

0014

図3は上蓋14の構成について説明するための正面図中央縦端面図、図4は上蓋14の概略構成を示す斜視図である。上蓋14は、スクリーン22の上部開口22aを閉じるためのものであり、図3に示すように、中央部に開口14a、開口14aから下方に向けて延びる粉体供給筒14b、及び粉体供給筒14bの下端に位置する下部開口14cを有している。開口14aはフィーダー部4より供給された粉体が投入される投入口として機能し、開口14aから投入された粉体は、粉体供給筒14b及び下部開口14cを介して整粒部16に供給される。粉体供給筒14bは、開口14aの径が下部開口14cの径より大きいテーパー形状、即ち円錐台形状であり、下部開口14cの径D1(図3参照)は、スクリーン22の上部開口22aの径D2(図3参照)の0.2倍超過0.5倍未満、好ましくは0.3〜0.4倍である。

0015

なお、この実施の形態において、開口14aの直径が約200mm、下部開口14cの径D1が約80mm、スクリーン22の上部開口22aの径D2が約210mmであるものとして説明するが、上記条件を満たすのであれば開口14aの直径、下部開口14cの径D1及びスクリーン22の上部開口22aの径D2が他の大きさであってもよい。例えば、下部開口14cの径D1は、この実施の形態において開口14aの径の約0.4倍であるが、スクリーン22内で後述する粉砕羽根26を高速回転させることにより発生する上昇気流による粉体の吹き上がりを防止することができればよく、開口14aの直径の0.3〜1.0倍または0.3倍より小さくてもよい。なお、下部開口14cの径D1が開口14aの直径の約1.0倍である場合には、図6の正面図中央縦端面図に示すように、粉体供給筒14bはテーパー形状でなく円筒形状となる。

0016

また、粉体供給筒14bの長さL(図3参照)は、スクリーン22の上部開口22aより短く、下部開口14cの径D1の0.5倍以上、好ましくは下部開口14cの径D1以上(この実施の形態においては80mm以上)であることが望ましい(下部開口14cの径D1の0.5倍未満にすると、上昇気流による粉体の吹き上がりが起こる可能性も考えられる。)。

0017

図5は、整粒部16の概略構成を示す斜視図である。整粒部16は、スクリーン22、回転軸24及び粉砕羽根26を備えている。スクリーン22は、円錐台形状を有し、下部に形成される円形状の下部開口、及び上部に形成され下部開口より大きい円形状の上部開口22aを有している。また、スクリーン22の側部には、図5に示すように、上蓋14の粉体供給筒14bを介して供給された粉体原料を解砕して通過させる多数の円形状の孔22bが例えばパンチング加工等により形成されている。孔22bの直径は、目的の粒度、即ち粉体整粒後の所望の大きさを有している。例えば粒径0.5mm以下の粉体整粒を所望する場合には孔22bの直径を0.5mmとする。この実施の形態では、孔22bの直径が0.5mmであるものとして説明する。

0018

回転軸24は、スクリーン22の内側且つスクリーン22の下部開口の中心と上部開口22aの中心とを結ぶ線上であって、スクリーン22の下部開口に設けられている。回転軸24は、スクリーン22の下部開口を塞いでおり、超高速で回転可能に構成されている。即ち、回転軸24は、回転軸24の回転により上昇気流が発生する周速(回転数)以上の速度、例えば周速10〜100m/s(回転数1000〜10000min-1)の速度で回転する。

0019

粉砕羽根26は、スクリーン22の内側に設けられており、回転軸24に取り付けられている。粉砕羽根26は、スクリーン22の内側面との間に所定の隙間を有して配置されている。また、粉砕羽根26は、回転軸24と共に回転したとき、スクリーン22の内側面に沿って回転するように構成されている。フィーダー部4から上蓋14の粉体供給筒14bを介して供給された粉体原料は、超高速(上昇気流が発生する速度で)回転する粉砕羽根26により解砕され、スクリーン22の孔22bから押し出される。

0020

この実施の形態に係る粉体整粒システム2においては、フィーダー部4により定量供給された原料粉体は、超高速型整粒装置6によりスクリーン22の孔22bの直径以下の粒径に整粒される。即ち、上蓋14を介して整粒部16に到達した原料粉体は、整粒部16により解砕され、スクリーン22の孔22bから押し出される。そして、排出部18から排出された粉体は、ブロアー12による気体吸引により局所集塵ホッパー20及び粉体輸送管7を介してサイクロン装置8まで輸送される。サイクロン装置8内においては、ブロアー12によりサイクロン装置8内の気体が吸引されていることから旋回流が発生している。したがって、サイクロン装置8内に輸送された粉体は、サイクロン装置8内に発生した旋回流により捕集される。

0021

この実施の形態に係る超高速型整粒装置6によれば、スクリーン22の上部開口22aを閉じる上蓋14を備えているため、スクリーン22内で粉砕羽根26を超高速回転させることにより発生する上昇気流による粉体の吹き上がりを防止することができ、スクリーン22内で粉砕羽根26を超高速回転させながら粉体を所定の粒度に整粒することができる。

0022

なお、この実施の形態に係る超高速型整粒装置6においては、図1〜3に示すような外形形状を有する上蓋14を備えているが、他の外形形状を有する上蓋、例えば図7の正面図中央縦端面図に示すような円錐台形状の外形形状を有する上蓋34を用いてもよい。

0023

上述の実施の形態に係る粉体整粒システム2を用いて超高速型整粒装置6の連続運転が可能か否かを確認するための試験を行なった。(1)上蓋14を設けずに原料粉体を供給した場合(比較例1とする)、(2)図8(A)の正面図中央縦端面図に示すような径80mmの開口を有するが粉体供給筒を有さない上蓋を設け原料粉体を供給した場合(比較例2とする)、(3)図8(B)の正面図中央縦端面図に示すような直径200mmの開口、長さ50mm〜150mm、円筒形状の粉体供給筒(下端の直径200mm)を有する上蓋を設け原料粉体を供給した場合(比較例3とする)、(4)図8(C)の正面図中央縦端面図に示すような直径80mmの開口、開口から上方に向けて延びる円筒形状の粉体供給筒(上端及び下端の直径80mm)を有する上蓋を設け原料粉体を供給した場合(比較例4とする)、(5)図6に示すような直径80mmの開口、長さ約80mm、円筒形状の粉体供給筒(下端の直径80mm)を有する上蓋34を設け原料粉体を供給した場合(実施例1とする)、(6)図1〜4に示す上蓋14を設け原料粉体を供給した場合(実施例2とする)のそれぞれにおいて、原料粉体をフィーダー部4から供給し、超高速型整粒装置6において整粒し、サイクロン装置8等において捕集した。なお、試験には原料粉体として炭酸カルシウムを用い、フィーダー部4より原料粉体を100kg/hで定量供給し、回転軸24(粉砕羽根26)を周速100m/s(回転数10000min-1)で回転させた。

0024

比較例1においては、粉体の吹き上がりを遮るものがないため、スクリーン22内で粉砕羽根26を周速100m/s(回転数10000min-1)で回転させることにより発生する上昇気流による粉体の吹き上がりを防止することができず、実負荷処理が不可能であった。比較例2においても、図8(A)に示す上蓋を備えているが、上蓋の開口から粉体が吹き上がり、実負荷処理が不可能であった。また、比較例3においても、図8(B)に示す上蓋を備えているが、粉体供給筒下端の径が大きいため、粉体の吹き上がりを抑えることができず、実負荷処理が不可能であった。また、比較例4においても、図8(C)に示す上蓋を備えているが、粉体の吹き上がりを抑えることができず、粉体供給筒の上端から粉体が吹き上がり、実負荷処理が不可能であった。

0025

これに対し、実施例1及び実施例2においては、スクリーン22内で粉砕羽根26を周速100m/s(回転数10000min-1)で回転させることにより発生する上昇気流による粉体の吹き上がりを上蓋14,34が防止するため、3時間の連続運転且つ安定した運転が可能であることを確認できた。また、フィーダー部4から供給する原料粉体量を220kg/hまで上げた試験についても同様に、連続且つ安定した処理が可能であった。

0026

更に、下部開口14cの直径を80mmから、60mm及び100mmに代えた上蓋(他の条件はすべて同一)を用いて試験を行なった。下端の直径が60mmにおいては、3時間の連続運転且つ安定した運転が可能であることを確認できた。一方、下端の直径が100mmにおいては、上昇気流による粉体の吹き上がりを抑えることができず、実負荷処理が不可能であった。

0027

また、上述の実施の形態に係る粉体整粒システム2を用いて超高速型整粒装置6において上昇気流の発生を確認するための試験を行なった。なお、上蓋14においては開口14a、粉体供給筒14b及び下部開口14c等を有さない上部が開放されたものを用い、粉砕羽根26については上部直径140mmのものを用いて試験を行なった。(1)周速10.0m/s、回転数1364rpmで回転させた場合、(2)周速14.7m/s、回転数2000rpmで回転させた場合、(3)周速20.0m/s、回転数2727rpmで回転させた場合、(4)周速22.0m/s、回転数3000rpmで回転させた場合、(5)周速29.3m/s、回転数4000rpmで回転させた場合、(6)回転数10000rpmで回転させた場合、(7)周速7.33m/s、回転数1000rpmで回転させた場合のそれぞれについて、図9に示す上蓋14の上部4点P1,P2,P3,P4を風速測定ポイントに設定し、4点P1〜P4それぞれにおける上方向の風速及び回転方向の風速を測定した。風速の測定には、株式会社テストー製 testo 416ベーン風速計型番0560.4160)を使用した。測定結果を表1に示す。なお、図9においては、スクリーン22の孔22aの図示を省略している。

0028

0029

表1において、0m/sとなっている測定値は、風速計の最低測定感度である0.6m/s以下であったことを示している。また、括弧書きになっている測定値は、風速計が0m/sと0.7m/sを繰り返し表示したため、参考値として0.35m/sと表記したものである。また、風速計の分解能は0.1m/sであり、小数点以下第2位まで示す測定値は、風速計がその前後の数値を繰り返し表示したため、中間値を表記したものである。例えば、風速計が0.7m/sと0.8m/sを繰り返し表示した場合には、中間値の0.75m/sを測定値として表記している。

実施例

0030

表1に示すように、粉砕羽根26の上部直径が140mmの場合においては、少なくとも周速10.0m/s以上(回転数1364rpm以上)のとき回転方向に風速0.6m/s超過の風が発生することを確認することができた。また、少なくとも周速14.7m/s以上(回転数2000rpm以上)のとき上方向及び回転方向に風速0.7m/s以上の風が発生することを確認することができた。即ち、少なくとも周速14.7m/s以上(回転数2000rpm以上)のとき、上昇気流が発生していることを確認することができた。これに対し、粉砕羽根26の上部直径が140mmの場合においては、周速7.33m/s(回転数1000rpm)のとき上方向及び回転方向に風速0.6m/s超過の風が発生していないことを確認することができた。即ち、周速7.33m/s以下(回転数1000rpm以下)のとき上昇気流が発生していないことを確認することができた。

0031

2…粉体整粒システム、4…フィーダー部、6…超高速型整粒装置、7…粉体輸送管、8…サイクロン装置、10…バグフィルター、12…ブロワー、14,34…上蓋、14a…開口、14b…粉体供給筒、14c…下部開口、16…整粒部、18…排出部、20…局所集塵ホッパー、22…スクリーン、22a…上部開口、22b…孔、24…回転軸、26…粉砕羽根。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 三栄源エフ・エフ・アイ株式会社の「 香料組成物」が 公開されました。( 2019/09/12)

    【課題】固形物層の分離が抑制され、細孔を通過する際に根詰まり又は目詰まりが抑えられるような香料組成物を提供する。【解決手段】香料、シクロデキストリン及び増粘性多糖類を含有させ、特に、噴霧乾燥時の噴霧効... 詳細

  • セイコーエプソン株式会社の「 原料供給装置およびシート製造装置」が 公開されました。( 2019/09/12)

    【課題】小片を供給する際の供給量のばらつき(ムラ)を抑制することができる原料供給装置およびシート製造装置を提供すること。【解決手段】小片の集合体を、前記小片を計量する計量部に向けて搬送する搬送部と、前... 詳細

  • セイコーエプソン株式会社の「 原料供給装置およびシート製造装置」が 公開されました。( 2019/09/12)

    【課題】小片を供給する際の供給量のばらつき(ムラ)を抑制することができる原料供給装置およびシート製造装置を提供すること。【解決手段】紙片を含む小片の集合体を搬送する搬送路を有する搬送部と、前記搬送路の... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ