(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌翼及び水冷ジャケットを夫々挿着した内筒及び外筒を有し、その間隙に粉砕ボールを充填し、内筒を単独でもしくは内筒及び外筒を相対速度を持たせながら回転させ、供給された乾燥粉体もしくは粉体スラリーを粉砕する横型超微粒ミルにおいて、
ミル外形を長胴化し、かつ内筒径の外筒径に対する内・外筒比率を０．７〜０．８倍とし、さらにミル長さの外筒径に対する長さ・外筒比率を３．０〜３．５倍としたことを特徴とする横型超微粒ミル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は横型超微粒ミル（以下、Ｕltra  Ｆine Ｍill ：ＵＦミルと呼ぶ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内外筒相互回転式のＵＦミルとしては、図１に示す構造のものが知られている。図中の符番１は撹拌翼２を有した外筒であり、この外筒１の中には撹拌翼２を有した大きな内筒３が配置されている。前記内筒３には回転軸４が設けられ、この回転軸４には粉体（粉体スラリ）が投入される原料入口管５が回転軸４の軸方向に沿って設けられている。前記外筒１と内筒３の間隙には粉砕ボール（図示せず）が充填され、外筒１及び内筒３を各々単独に回転させることで発生するボールの剪断力により、原料入口６から投入された粉体（粉体スラリ）を粉砕する。
【０００３】
粉砕された粉体は、分級目板７によりボールと選別され製品出口８より排出される。また、ボールの剪断力により発生した粉砕熱は、内筒３，外筒１に夫々装備された内筒水冷ジャケット９，外筒水冷ジャケット10により冷却水を通水することで、冷却される。なお、図中の符番11や粉砕室である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＵＦミルのスケールアップの問題点は、粉砕熱の効率的除去がスケールアップに伴って困難となっていくことである。図２は、従来型ＵＦミルの粉砕量（Ｄry kg/hr) と粉砕品の温度（℃）との関係を示す。これは、冷却伝熱面積がミル直径の２乗でしか増えないのに対し、ミル動力は３乗近くで増加するためである。
【０００５】
これは、熱劣化等の粉砕品品質に悪影響を及ぼすことから、本来１系列で構築したい粉砕システムを、熱問題から２系列とせざるを得ないこととなり、システムのコストアップにつながっていた。
【０００６】
この発明はこうした事情を考慮してなされたもので、ミル外形を長胴化し、かつ内筒径の外筒径に対する内・外比率を０．７〜０．８倍とし、さらにミル長さの外筒径に対する長さ・外筒比率は３．０〜３．５倍とすることにより、従来型と比べ、粉砕処理容量を維持しながら粉砕温度上昇を低く押さえることができ、粉砕熱の粉砕品へ与える悪影響から生じる大容量スケールアップ限界を増加しうる横型超微粒ミルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、攪拌翼及び水冷ジャケットを夫々挿着した内筒及び外筒を有し、その間隙に粉砕ボールを充填し、内筒を単独でもしくは内筒及び外筒を相対速度を持たせながら回転させ、供給された乾燥粉体もしくは粉体スラリーを粉砕する横型超微粒ミルにおいて、ミル外形を長胴化し、かつ内筒径の外筒径に対する内・外筒比率を０．７〜０．８倍とし、さらにミル長さの外筒径に対する長さ・外筒比率を３．０〜３．５倍としたことを特徴とする横型超微粒ミルである。
【０００８】
この発明において、ミル長さＬ（ミル全長：粉砕室の内寸長さ、つまり粉砕室11の前端から分級目板までの長さ）の外筒径に対する長さ・外筒径比率を３．０〜３．５倍とする必要がある。このように比率を定めた理由は、図５に基づく。図５は、内筒の外径をＤＩＮとし、外筒の内径をＤＯＵＴ、ＵＦミルの長さをＬとしたとき、Ｌ／ＤＯＵＴ，ＤＩＮ／ＤＯＵＴ（横軸）とミル内温度上昇（縦軸）との関係を示す特性図である。図５の実線により、Ｌ／ＤＯＵＴと，ＤＩＮ／ＤＯＵＴの比率を増加させることによりミル内温度上昇を抑制することが明らかである。但し、ミル動力（ＫＷ／ミル容積）比を同一とした場合は、粉砕性（処理量）の低下が生じるため、ミル動力比を上げる必要がある。この発明は、図中の二重線の通り、同一粉砕性の場合でも温度上昇抑制が可能である点が主眼である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例に係るＵＦミルについて説明する。
この発明では、ＵＦミルの内筒径の外筒径に対する内・外筒比率を０．７〜０．８倍とし、かつミル長さの外筒径に対する長さ・外筒径比率を３．０〜３．５倍とした。具体的には、内筒の外径をＤINとし、外筒の内径をＤOUT 、ＵＦミルの長さをＬとしたとき、下記表１に示すようにＤIN／ＤOUT ＝０．７（実施例１；Ｔype Ｂ），０．８（実施例２；Ｔype Ｃ）とし、Ｌ／ＤOUT ＝３．０（実施例１），３．５（実施例２）として、同一粉砕のバッチ粉砕試験を行い、冷却性能，粉砕性能について調べた。また、表１には、従来型寸法のＵＦミル（Ｔype Ａ）についても、同様の粉砕試験を行った。なお、表１において、Ｖはミル粉砕容積を、Ｓは伝熱面積を示し、Ｖ／Ｓ比は単位伝熱面積当たりの粉砕容積を示す。なお、表１中のミル容積比は、Ｔype Ａ，Ｂ，Ｃ（３種）の寸法比率が異なるミルにおいて、同一容積（例えば１５リットル）として粉砕性能、運転性能を比較して得られたものである。
【００１０】
【表１】
0003679846.tif 000002
【００１１】
上記表１により、従来の場合Ｖ／Ｓ比は１．０であるのに対し、実施例１では０．７５、実施例２では０．５７となり、単位伝熱面積当たりの粉砕容積が小さくすることができることが明らかである。従って、この発明によれば、同一粉砕処理容量までスケールアップした際の粉砕熱発生を低く押さえることができる。
【００１２】
図３はＴype Ａ〜Ｃの単位粉砕容積当たりのミル動力（ｋＷ／ミル容積）比（回転数ｆに比例する）とミル内温度上昇の関係を示す。なお、図３において、曲線（イ），（ロ），（ハ）は夫々Ｔype Ａ〜Ｃに該当し、ＮA ，ＮB ，ＮC は夫々時間一定つまり同一粉砕処理容量（Ｋｇ／Ｈｒ）を維持するのに必要な回転数比を示す。図３より、単位粉砕容積当たりのミル動力を増加させても、長胴化，内筒大径化することにより、ミル内温度上昇は低減できていることが判明した。
【００１３】
図４は、Ｔype Ａ〜Ｃのミル回転数（ｒｐｍ）比と、同一粒径まで粉砕するのに要した時間の関係を示す。これより、時間一定つまり同一粉砕処理容量（Ｋｇ／Ｈｒ）を維持するのに必要な回転数比ＮA ，ＮB ，ＮC を図３に再プロットした。これにより、長胴化，内筒大径化すると同一回転数では粉砕容量の低下が発生するが、回転数を増加することで粉砕処理容量を従来型と同等に維持することが可能であり、しかもミル内部温度上昇は従来型よりも低く押さえることが可能であることが判明した。
【００１４】
このように、上記実施例によれば、従来のミル寸法比である内・外筒径比率：ＤIN／ＤOUT を夫々０．７，０．８とし、長さ・外筒径比率：Ｌ／ＤOUT を３．０，３．５とすることにより、単位伝熱面積当たりの粉砕容積Ｖ／Ｓを極力小さくすることができ、粉砕処理容量を維持しながら粉砕温度上昇を低く押さえることが可能となり、従来型に比較して粉砕熱の粉砕品へ与える悪影響から生じる大容量スケールアップ限界を増加することが可能となる。
【００１５】
なお、上記実施例では、内筒の外径をＤINとし、外筒の内径をＤOUT 、ＵＦミルの長さをＬとしたとき、ＤIN／ＤOUT ＝０．７及び０．８、Ｌ／ＤOUT ＝３．０及び３．５の場合について述べたが、これに限定されない。
【００１６】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、ミル外形を長胴化し、かつ内筒径の外筒径に対する内・外比率を０．７〜０．８倍とし、さらにミル長さの外筒径に対する長さ・外筒比率は３．０〜３．５倍とすることにより、従来型と比べ、粉砕処理容量を維持しながら粉砕温度上昇を低く押さえることができ、粉砕熱の粉砕品へ与える悪影響から生じる大容量スケールアップ限界を増加しうる横型超微粒ミルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係るＵＦミルの全体を示す説明図。
【図２】従来型ＵＦミルの粉砕量と粉砕品の温度（℃）との関係を示す特性図。
【図３】Ｔype Ａ〜Ｃのミルの単位粉砕容積当たりのミル動力（ｋＷ／ミル容量）比とミル内温度上昇の関係を示す特性図。
【図４】Ｔype Ａ〜Ｃのミルのミル回転数比と、同一粒径まで粉砕するのに要した時間の関係を示す特性図。
【図５】Ｌ／ＤOUT ，ＤIN／ＤOUT とミル内温度上昇との関係を示す特性図。
【符号の説明】
１…外筒、              ２…撹拌翼、
３…内筒、              ４…回転軸、
５…原料入口管、        ６…原料入口、
７…分級目板、          ８…製品出口、
９…内筒水冷ジャケット、
10…外筒水冷ジャケット、11…粉砕室。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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