(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形の粉砕室と、前記粉砕室と連通する分級室と、原料供給口とを有するジェットミルであって、
前記分級室には微粉排出口に連通する分級ロータを設け、
前記粉砕室には、外周壁面から前記分級ロータの回転方向側に傾けて配置された少なくとも一つの気体噴出ノズルを設け、
前記分級室を、前記粉砕室の内周壁面を始点とし、前記分級ロータの軸心に沿って前記分級ロータに向かって傾斜する円錐状とし、
前記原料供給口は、前記粉砕室に対して原料を供給するように構成されたことを特徴とするジェットミル。
【請求項２】
前記粉砕室の中央部に、前記粉砕室の底面部から前記分級ロータの基端側に向けて、前記軸心に沿って内側に傾斜した円錐台状アダプタを備えたことを特徴とする請求項１に記載のジェットミル。
【請求項３】
前記気体噴出ノズルの先端部と所定の間隔をもって対向する衝突部材を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のジェットミル。
【請求項４】
前記衝突部材の衝突面が、前記気体噴出ノズルに対して、前記粉砕室のケーシングの内壁面側に傾斜していることを特徴とする請求項３に記載のジェットミル。
【請求項５】
前記衝突部材の衝突面が、円錐、角錐、及び斜めに切断された円柱又は角柱のいずれかで構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載のジェットミル。
【請求項６】
前記粉砕室及び前記分級室を一体的に横向きに配置したことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のジェットミル。
【請求項７】
前記気体噴出ノズルを粉砕室の下方部位置で、かつ略水平向きに配置したことを特徴とする請求項６に記載のジェットミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーや粉体塗料、鉱物などを微粉砕するジェットミルに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のジェットミルとして、図５に示すような、被粉砕物である原料粉体（以下、単に「粉体」と呼ぶ）を貯留可能な円筒形の容器２０を有し、その容器の外周壁から中心部に向けて互いに対向するように複数の気体噴出ノズル２１を設け、気体噴出ノズル２１からの噴出気体に乗せて粉体同士を衝突させて粉砕を行なう、流動層型のジェットミルがある。この構成のジェットミルでは、安定した性能を得ることができるが、機内に粉体を滞留させて粉砕を行なうため、粉砕終了後に機内に粉体が残留するという問題があった。【０００３】
また、別のタイプのジェットミルとして、下記の特許文献１や特許文献２に例示されるような、円筒形の粉砕室の周壁に設けた気体噴出ノズルによって粉体を気流とともに旋回させて粉砕し、粉砕された粉体を粉砕室上方の分級室に送って分級するジェットミルがある。
特許文献１に記されたジェットミルでは、粉砕室の外周壁に対して複数の気体噴出ノズルを互いに傾けて取り付け、その気体噴出ノズルからの噴出気体により粉体を噴出気体に乗せて高速旋回させる中で粉砕する。【０００４】
特許文献２に記されたジェットミルでは、気体噴出ノズルの気体噴出口と対向する位置に、所定の間隔をもって衝突部材を設け、噴出気体に乗せて粉体をその衝突部材に衝突させることで粉砕する。
これらの特許文献１、２のジェットミルには、粉砕室の上部に分級ロータを配置した分級室が設けられ、粉砕され所望粒径になった粉体を分級し回収するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２０６６２０号公報
【特許文献２】特開平４−２１０２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のジェットミルは、粉砕室と分級室とがリング状部材によって区画され、仕切られた状態になっている。粉砕室及び分級室のそれぞれが互いに悪影響を及ぼさない点では効果はあるものの、粉砕室で粉砕された粉体が分級室に送られるべきところ、ある程度以上に粉砕されないと、粉体はそのまま粉砕室に留まることになる。一方、分級室内では所定粒径以下に粉砕された粉体は機外に排出されて回収されるが、所定粒径以下に粉砕されない粉体は、一部は粉砕室に戻されるものの、多くはそのまま分級室内に滞留してしまう。その結果、分級室内の圧力損失が高くなり、かつ、分級室内の粉体濃度も高くなることで、正常な分級が行なえなくなるおそれがある。【０００７】
また、特許文献２のジェットミルは、衝突部材を付加させているものの、粉砕室及び分級室の構造は特許文献１と略同様である。ただし、粉砕室と分級室の区画はなく、粉体は粉砕室から分級室へ、あるいは分級室から粉砕室へ自由に移動できるようになっている。一方で、所定粒径以下に粉砕されない中間的な粒径の粉体は、分級室の周壁部や旋回気流の影響が比較的小さい粉砕室の中央部付近に滞留し易くなる。
また、これらのジェットミルでは、粉砕室及び分級室がコンパクトであるだけに機内滞留量が増えると、正常な運転が継続できなくなるおそれも生じる。【０００８】
そこで、本発明では上記課題に鑑み、コンパクトでありながらも、粉砕効率が高く、かつ運転時も粉体の機内滞留が少ないジェットミルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第一の特徴構成は、円筒形の粉砕室と、粉砕室と連通する分級室と、原料供給口とを有するジェットミルであって、分級室には微粉排出口に連通する分級ロータを設け、粉砕室には、外周壁面から前記分級ロータの回転方向側に傾けて配置された少なくとも一つの気体噴出ノズルを設け、分級室を、粉砕室の内周壁面を始点とし、分級ロータの軸心に沿って分級ロータに向かって傾斜する円錐状とし、原料供給口は、粉砕室に対して原料を供給するように構成されたことにある。
【００１０】
このように、粉砕室を円筒形とし、この粉砕室に連なる分級室を円錐状とすることによって、粉砕室で粉砕された粉体は、気体噴出ノズルからの噴出気体の流れによって、粉砕室の内周面に沿って旋回するとともに、分級室の内周面に沿っても旋回することになる。このとき、粒径の大きな粉体は、旋回速度が大きいために、外側の粉砕室及び粉砕室に近い領域を旋回する。この領域は粉砕領域で、粉体は引き続き粉砕作用を受けることになる。一方、粒径の小さな粉体は、旋回速度が小さいために、内側の分級室の内周面に沿って分級室内の分級領域に達する。すなわち、粉砕室から遠ざかるほど径が縮小する傾斜した円錐状の内壁面を有する分級室において、旋回速度の大きい粉体粒子ほど大きい旋回円周上を旋回する。他方、旋回速度の大きくない粉体粒子は、分級ロータ内に流入する上方への搬送気流に乗って、より小さい旋回円周上を旋回する。【００１１】
こうして、微粉は粉砕室とは離れた分級領域へと移動し、分級ロータによる分級作用を受ける。こうすることで、粉砕室から分級室への粉体の不必要な移動を抑えて、粉砕されるべき粗粉を粉砕室に留めて置き、粉砕された粉体は速やかに分級室に送って分級することができる。こうして、分級室内において、微粉は分級ロータへと導かれ、分級ロータ内を通過して機外に排出される。一方、中間的な粒径の粉体は、分級室内に入るものの分級ロータに弾かれて粉砕室に戻される。粉砕室内では、気体噴出ノズルからの噴出気体によって、粉砕領域において粉砕室の内周壁面との衝突や粉体同士の衝突により粉体を効率よく粉砕することができる。また、分級室における粉砕途中（粉体のうち比較的粒径の大きい粗粉に相当するもの）の粉体を減らすことができ、分級ロータの負荷を軽減し、かつ製品中への粗粉の混入も抑えることができる。【００１２】
本発明の他の特徴構成は、前記粉砕室の中央部に、粉砕室の底面部から分級ロータの基端側に向けて、軸心に沿って内側に傾斜した円錐台状アダプタを備えたことである。【００１３】
円錐台状アダプタを粉砕室の中央部に設けたことで、分級室からの粗粉を効果的に粉砕室の内周壁面側へと導くことができる。また、円錐台状アダプタを粉砕室中心部に設けることで、粉砕室内の不要な空間を減らすことができる。すなわち、円錐台状アダプタが存在しない場合には、粉砕室の空間容積が大きくなり、粉砕室の中央部に旋回流の速度が小さい領域ができることになる。この領域に分級室で分級されなかった粗粉あるいは中間的な粒径の粉体が滞留する原因となる。しかし、円錐状台座を設けることで粉砕室の中央部の空間が無くなり、粉体を旋回速度の大きい粉砕室の内周面側に向かわせることが可能となる。これによって、中央部に粉体が滞留することがなくなり、粉砕途中の粉体をも効果的に粉砕領域へと導き、その結果、粉砕効率を向上させることができる。【００１４】
尚、本明細書中において、「粉砕効率」とは、単位風量当たりのジェットミルの処理能力を意味する。ここで、単位風量とは、気体噴出ノズルから噴出される単位時間あたりの気体の体積のことをいう。気体噴出ノズルを複数本設けた場合には、各々の気体噴出ノズルから噴出される単位時間あたりの気体の体積の合計値のことをいう。例えば、粉砕効率が高いジェットミルとは、同じ風量であっても処理能力が大きいジェットミルを指し、高い粉砕効率を得ることの可能な本発明は省エネルギーの観点からも有利である。【００１５】
本発明の他の特徴構成は、気体噴出ノズルの先端部と所定の間隔をもって対向する衝突部材を設けたことである。【００１６】
気体噴出ノズルの先端部に、所定の間隔をもって衝突部材を設けることで、粉体をその衝突部材に確実に衝突させることができるため、粉体に強い衝撃力を付与させることができる。つまり、粉体が衝突部材から受ける衝撃力は、粉体同士が衝突した場合よりも大きい。特に、粉体は粒径が小さくなるほど、粉体同士の衝突機会及び衝撃力は小さくなる。そのため、十分な衝撃力を粉体に与えることができなかった。一方、本構成では、衝突部材を設けることで、粉体に衝撃力を確実に付与することができ、効果的に微粉砕をすることが可能となる。その結果、粉砕効率は向上し、機内滞留量も少なくなる。また、衝突部材を粉体が旋回している粉砕領域に配置することで、旋回中の粉体への衝突粉砕も行なわれるため、粉砕効率は向上し、機内滞留量も少なくなる。【００１７】
本発明の他の特徴構成は、衝突部材の衝突面が、気体噴出ノズルに対して、粉砕室のケーシングの内壁面側に傾斜していることである。【００１８】
衝突部材の衝突面が、気体噴出ノズルに対して、粉砕室のケーシングの内壁面側に傾斜していることによって、衝突面に衝突した粉体の大半はその傾斜面との衝突角度に沿って粉砕室のケーシングの内壁面へとはね返され、ケーシングの内壁面に衝突する。この衝突によって更に粉砕が進行する。【００１９】
本発明の他の特徴構成は、衝突部材が、円錐、角錐、及び斜めに切断された円柱又は角柱のいずれかで構成されていることである。【００２０】
衝突部材を、円錐、角錐、及び斜めに切断された円柱又は角柱のいずれかとすることによって、粉体の種類や目的の粒度に応じて衝突部材に衝突した後の粉体のはね返る方向や進行方向を制御することが可能となる。【００２１】
本発明の他の特徴構成は、粉砕室及び分級室を一体的に横向きに配置したことである。【００２２】
粉砕室及び分級室を一体として横向きに配置することによって、粉砕室において重力を利用して粉体を粉砕室の下方に位置する粉砕領域へと集めることができるため、同領域において粉体同士又は粉体と衝突部材との衝突機会を確実に増やすことができる。これによって、粉砕効率をより向上させることができる。【００２３】
本発明の他の特徴構成は、気体噴出ノズルを粉砕室の下部位置に略水平向きに配置したことである。【００２４】
粉体を集めた粉砕室の下方の粉砕領域に、しかも気体噴出ノズルを略水平向きに設けることで、より確実に粉体に加速力を与えることができ、効果的に粉砕することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明のジェットミルの実施形態を示す断面図である。
【図２】図２は本発明のジェットミルの実施形態示す斜視図である。
【図３】図３は本発明のジェットミルの別の実施形態を示す斜視図である。
【図４】図４は本発明のジェットミルによる実施例と比較例との性能を表すグラフである。
【図５】図５は本発明の実施例において比較例として使用したジェットミルの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。
本発明の第１実施形態によるジェットミルは、上方に開口した有底の円筒形の下部ケーシング１と、下部ケーシング１に重ね合わされる上部ケーシング２とを有する。上部ケーシング２は下部ケーシング１に締結具３により、着脱可能に取り付けられる。図１に示すように、下部ケーシング１に上部ケーシング２が取り付けられた状態では、上部ケーシング２と下部ケーシング１とは共通の縦向きの軸心Ｘを備えている。図２では上部ケーシング２が取り外された状態を示している。
【００２７】
下部ケーシング１は、中央に貫通孔を備えた概して円板状の底部１ａと、底部１ａの径方向外側の端部から概して鉛直方向の上向きに延びた円筒状の側壁部１ｂとを備えた概してカップ状を呈している。
【００２８】
上部ケーシング２は、中央部に微粉を排出するための微粉排出口４ａを備えた概して環状を呈している。より具体的には、上部ケーシング２は、概して水平に延びた上面２ａと、上面２ａの径方向外側の端部から概して鉛直方向の下向きに延びた円筒状の外周面２ｂと、外周面２ｂの下端から上面２ａの径方向内側の端部すなわち微粉排出口４ａまで斜め上向きに略直線状に延びた概して円錐状の内周面２ｃとを有する。
【００２９】
微粉排出口４ａの上部には微粉排出管４が軸心Ｘを共有するように接続されている。また、上部ケーシング２の外周寄りの一箇所には、上部ケーシング２を上下に貫通する原料供給管５（原料供給口の一例）が設けられており、被処理物としての粉体がこの原料供給管５を介して下部ケーシング１に供給される。
【００３０】
下部ケーシング１内の底部１ａの中央には、微粉排出口４ａよりも僅かに大きな外形の平坦な円形の上面１４ａと、上面１４ａの外周部から底部１ａに向かって次第に外側に広がる傾斜側面１４ｂとを備えた円錐台形状のボトムプレート１４（円錐台状アダプタの一例）が取り付けられている。
【００３１】
ボトムプレート１４の下端部の外径すなわち最大外径は、下部ケーシング１の側壁部１ｂの内径よりも十分に小さく設定されているので、ボトムプレート１４の外周と下部ケーシング１の側壁部１ｂの内面との間には、下部ケーシング１の底部１ａの一部（最外周部）が概して平坦な環状部分として延出されている。
【００３２】
上部ケーシング２の円錐状の内周面２ｃと、ボトムプレート１４の傾斜側面１４ｂとによって、ジェットミルの内部に概して円錐台状の空間が形成されており、この円錐台状の空間は、特に粉砕が行われる下方の粉砕室１０と、特に分級が行われる上方の分級室６とに便宜的に区分されている。
【００３３】
図２に例示するように、粉砕室１０には気体噴出ノズル１１が設けられている。気体噴出ノズル１１は、下部ケーシング１の側壁部１ｂを貫通するように設置された気体噴出管１１ｐの先端に設けられており、側壁部１ｂの外周壁面から後述する分級ロータ７の回転方向側に傾けて配置されている。気体噴出管１１ｐの基端側は気体供給ホース１１ｂによってコンプレッサ３０と接続されている。また、気体供給ホース１１ｂの中間にはジェットミルを支持する筐体２０に固定された気体貯留タンクＴが介装されている。
【００３４】
気体噴出管１１ｐ及び気体噴出ノズル１１は、下部ケーシング１の径方向に対して横向きに傾斜して配置されているので、コンプレッサ３０からの高圧縮気体が気体噴出ノズル１１から吐出されることで、粉砕室１０に気体の高速旋回流を発生させる。気体噴出管１１ｐ及び気体噴出ノズル１１の径方向に対する傾斜角度は、例えば、下部ケーシング１の内径が約４００ｍｍである場合には、約４０度から約７０度の範囲内に設定するのが好ましいが、粉砕室１０で旋回流を発生させるために必要な角度であればよい。
【００３５】
さらに、粉砕室１０には粉砕手段としての衝突部材１２が設けられている。衝突部材１２は、下部ケーシング１の側壁部１ｂや底部１ａから所定距離だけ内側に離間した位置に配置されており、円柱状の基体部１２ｂと、基体部１２ｂの棒状部材１２ｃと反対側に設けられた円錐形状の衝突面１２ａとを有する。
【００３６】
図２に例示するように、衝突部材１２は、気体噴出管１１ｐと平行に設置された棒状部材１２ｃの一端に配置されており、棒状部材１２ｃは、下部ケーシング１の側壁部１ｂを概して径方向に貫通するように設置された支持部材１３の先端に支持されている。
尚、支持部材１３は棒状部材１２ｃを、衝突部材１２のみでなく棒状部材１２ｃの他端も含めた全体が下部ケーシング１の底部１ａ及び側壁部１ｂの内面から離間するように支持している。
【００３７】
衝突面１２ａは、気体噴出ノズル１１によって作られる旋回流及び気体噴出ノズル１１の噴出口１１ａ自体と対向するように配置されている。衝突面１２ａと気体噴出ノズル１１の噴出口１１ａとは所定の間隔をもって対向するように設定されている。
【００３８】
ここで、本発明における所定の間隔とは、気体噴出ノズル１１によって加速された粉体が衝突粉砕されるのに十分な速度に維持される距離として設定される。前記所定の間隔は、下部ケーシング１の内径、噴出口１１ａの口径や噴出される風量によっても異なるが、約３０ｍｍから約２６０ｍｍに設定するのが好ましい。例えば、下部ケーシング１の内径が約４００ｍｍ、噴出口１１ａの口径（直径）が約８．６ｍｍ、風量が約５ｍ３／ｍｉｎの場合には、前記所定の間隔は約７０ｍｍから約１３０ｍｍに設定するのが好ましい。
【００３９】
こうして、原料供給管５から粉砕室１０内に供給された粉体を、気体噴出ノズル１１からの噴出気体（ジェット気流）によって衝突面１２ａに衝突させることで、粉体を微粉砕することができる。
【００４０】
特に円錐形状の衝突面１２ａの少なくとも一部、すなわち下部ケーシング１の側壁部１ｂに近接した部位は、軸心Ｘに関する径方向に対して、下部ケーシング１の側壁部１ｂに向かって傾斜した特定面で構成されているので、この特定面で反射された粉体の多くは引き続き下部ケーシング１の側壁部１ｂに衝突することで、更に粉砕が進行する。
【００４１】
分級室６の径方向中心部、より具体的にはボトムプレート１４の平坦な上面と上部ケーシング２の微粉排出口４ａとの間には、軸心Ｘ回りで回転駆動される分級ロータ７が設けられている。分級ロータ７は概して円筒状を呈しており、その外周面は円錐台状の分級室６と連通接続されており、分級ロータ７の上端は微粉排出口４ａと連通接続されている。
【００４２】
分級ロータ７は、下部ケーシング１よりも下側の空間からボトムプレート１４及び下部ケーシング１の各中心部に形成された貫通孔を介して、ボトムプレート１４の上面１４ａよりも上側の空間まで上下に延出された回転軸８の上端に取り付けられている。回転軸８の下端にはプーリ９が取り付けられ、図示省略のモータによって分級ロータ７を図２に示す矢印の方向に回転させる。尚、分級ロータ７の回転方向は気体噴出ノズル１１によるジェット気流の向きと一致している。
【００４３】
分級ロータ７は、回転軸８の上端に連結された下方リング部材７ａと、微粉排出口４ａを形成する上部ケーシング２の貫通孔周辺の下面と対向配置された上方リング部材７ｂと、下方リング部材７ａと上方リング部材７ｂとを連結するように上下に延出された多数の分級羽根７ｃとを有する。個々の分級羽根７ｃは上下に細長く延びた矩形板状であり、上方リング部材７ｂの内径は微粉排出管４の内径と略一致している。
【００４４】
下方リング部材７ｃは、回転軸８の上端に連結された円錐台状の基端部と、前記基端部の下端から径方向外側に延出された円板状部とを備え、この円板状部の上面から上方に分級羽根７ｃが立設されている。円板状部の外径は、ボトムプレート１４の上面１４ａと略同径とされており、円板状部はボトムプレート１４の上面１４ａと対向配置されている。図１に示すように、分級ロータ７は回転軸８に対して下方リング部材７ａを介して片持ち状に支持されている。
【００４５】
分級羽根７ｃの形状及び枚数は、図１及び図２に例示されたものに限らず、任意に選択することができる。分級羽根７ｃの形状は、平板状、外周側が厚く内側が薄いクサビ形状、その外周側が曲面になった水滴形状、平板が湾曲した形状、平板の先端部が折れ曲がったもの、分級ロータ７の上方の外径が下方に比べて大きいものなどから選択することができる。
【００４６】
分級羽根７ｃは分級ロータ７の外周面に沿って中心より放射状に配置されるが、中心に対して反回転方向側に傾けて配置させてもよい。また、上部ケーシング２を取り付けた状態で、上部ケーシング２の貫通孔周辺の下面と分級ロータ７の上方リング部材７ｂの上端面との間に、接触しない程度のわずかな隙間が形成されるよう構成されている。
【００４７】
また、分級ロータ７の上方リング部材７ｂと対向する上部ケーシング２の内面には、２つの環状溝が互いに径方向に離間するように設けられている。これにより、上部ケーシング２と分級ロータ７との間の隙間をラビリンスシールし、粗粉が分級室６から微粉排出管４に抜け出る現象が防がれている。さらに、前記隙間内に圧縮気体を供給して前記隙間内の圧力を分級室６内よりも高くすることで、より効果的に粗粉が抜け出る現象を防ぐことができる。
同様に、下方リング部材７ａとボトムプレート１４の上面１４ａとの間にも接触しない程度のわずかな隙間が形成されるよう構成されている。
【００４８】
原料供給管５から供給された粉体は、気体噴出ノズル１１から噴出される気体によって加速され、衝突部材１２や下部ケーシング１の内周壁面との衝突、あるいは粉体同士の衝突により粉砕される。粉体は、上部ケーシング２の円錐形状の内周面を高速旋回しながら衝突部材１２との衝突及び粉体同士の衝突が繰り返し付与されて粉体の粉砕が進行するように構成されている。
【００４９】
粉砕過程で微粉化された微粉は、内壁面に沿って高速旋回するうちに粉砕室１０から分級室６へと移送される。分級室６内では、十分に微粉化された微粉は分級ロータ７によって分級され、分級ロータ７内を通過して微粉排出管４から機外に排出され、サイクロンや集塵機などの公知の捕集手段によって回収される。一方、所定の粒径よりも大きい粗粉は、分級ロータ７を通過しないで、分級ロータ７の下方側へ運ばれ、粉砕室１０へ戻されて再度粉砕される。
【００５０】
ボトムプレート１４の下端の大きさや傾斜角度などは任意に設定することが可能である。例えば、下部ケーシング１の内径が約４００ｍｍで、内壁面の高さが約７５ｍｍである場合、ボトムプレート１４の上端の外径は約１７０ｍｍ、下端の外径は約３００ｍｍ、傾斜角は約５０度、高さは約７５ｍｍとすることができる。ボトムプレート１４の下端の外径は、同上端の外径より大きくして傾斜面が形成されるように構成されていればよいが、粉体の滞留量をより減らすという点では、下部ケーシング１の内径の１／２以上とすることが好ましい。
【００５１】
尚、図示しないが、微粉排出口４ａをボトムプレート１４の上面に設け、微粉排出管４をボトムプレート１４の中を貫通させて下部ケーシング１の下方に引き出すようにしてもよい。その場合には、分級ロータ７、回転軸８、及びプーリ９は上部ケーシング２の上部側で支持される。
【００５２】
本実施形態では、下部ケーシング１に取り付ける気体噴出ノズル１１の本数は１本に限らず複数本であってもよい。また、噴出口１１ａの口径も、粉体の種類、性状、粒度又は目的粒度に応じて適宜変更することができる。また、粉体の種類によっては、衝突部材１２は必ずしも設けなくとも、粉砕室１０内を高速旋回することで粉体同士の衝突や粉体の下部ケーシング１の内周壁面との衝突によって微粉砕が行なわれる。
【００５３】
また、衝突部材１２の衝突面１２ａの形状は、円錐形状に限られるものではなく、角錐や球面であってもよい。基体部１２ｂは円柱のほか、角柱や球体であってもよい。基体部１２ｂに円柱や角柱の形状を採用する場合には、粉体が衝突面１２ａに衝突した後のはね返りが下部ケーシング１の内壁面に向かうように、その衝突面１２ａを軸心Ｘに関する径方向に対して下部ケーシング１の側壁部１ｂに向かって傾斜した面で構成することが好ましい。
【００５４】
衝突部材１２の衝突面１２ａの材質は、摩耗による損傷を防止するという観点から超硬合金やセラミックスで作製することが好ましいが、粉体の種類によっては必ずしもこれらに限定されるものではない。好適な超硬合金やセラミックスとして、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化タングステン、炭化珪素、炭化チタン、窒化珪素、窒化チタンなどが使用できるが、これに限られるものではない。
【００５５】
熱に弱い原料を粉砕する場合は、衝突部材１２を冷却することも可能である。冷却方法としては、衝突部材の中に冷媒用流路を設け冷媒を流す方法が考えられる。
また、気体噴出ノズル１１と衝突部材１２との間隔は適宜変更することで粉砕力を調節することも可能である。すなわち、これらの構成は、粉体の種類、性状、粒度又は目的粒度に応じて適宜変更することが可能である。その目的で、支持部材１３と棒状部材１２ｃとを連結している連結手段は、衝突面１２ａと噴出口１１ａとの間隔を調節可能に構成されている。
【００５６】
下部ケーシング１、上部ケーシング２、微粉排出管４、分級ロータ７、気体噴出ノズル１１、ボトムプレート１４などの材質は特に限定はされず、ステンレスなどの一般的な材料で作製してもよい。ただし、磨耗させる作用の強い粉体の場合には、気体噴出ノズル１１や衝突部材１２のほか、少なくとも粉体が接する部分を超硬合金やセラミックスで作製することが好ましい。好適な超硬合金やセラミックスとして、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭化タングステン、炭化珪素、炭化チタン、窒化珪素、窒化チタンなどが使用できるが、これに限られるものではない。
【００５７】
〔第２実施形態〕
本発明における第２実施形態を図３に基づいて説明する。
第２実施形態は、基本的に、図１、２を用いて説明した実施形態におけるジェットミルにおける粉砕室１０及び分級室６を横向きに配置し、かつ、これらに付随する構成部材である気体噴出ノズル１１、分級ロータ７などもこれに合わせて取り付けたものである。
「横向きに配置した」とは、分級ロータ７の回転軸方向と重力軸方向とが略直交するように配置したことをいう。
【００５８】
すなわち、基本的な構造は図１及び図２に示した第１実施形態と同じであるが、横向きとした場合には、原料供給管５は粉砕室１０を構成する下部ケーシング１の外周壁面に設けるものとし、原料供給管５を下部ケーシング１の中心より側方にずらし、分級ロータ７の回転方向に沿って粉砕室１０と連通するように配置することが好ましい。
【００５９】
第２実施形態では、粉砕室１０、分級室６を横向きとしたことにより、粉体は重力により下部ケーシング１内の下方部に滞留しやすくなる。そのため、気体噴出ノズル１１及び衝突部材１２を下部ケーシング１の鉛直方向下部に、略水平向きに配置させて設ける。これによって、限られた空間における粉体濃度の高い状態で、粉体に対して気体噴出ノズル１１と衝突部材１２とによる粉砕作用を付与することができるため、粉体の粉砕を効果的に行わせることができる。
【実施例】
【００６０】
実施例として図３に示す第２実施形態による横向きのジェットミルを用いて粉砕試験を行った。また、比較例として、図５に示す流動層型のジェットミル（カウンタジェットミル２００ＡＦＧ（ホソカワミクロン株式会社製））を用いて行った粉砕試験を行った。図４は、それらの粉砕試験の結果を示している。
これらの粉砕試験では、被処理物として、何れも平均粒子径が２３５μmの重質炭酸カルシウムを使用した。粉砕によって得られる製品の平均粒子径が同程度になるように、双方の分級ロータ７，２７の回転速度をそれぞれ調節して運転を行い、その際の粉砕効率を比較した。また、運転終了後には機内に残存した粉体の質量を測定し比較した。【００６１】
図４は、横軸を粉砕によって得られた粉体の平均粒子径［μm］、縦軸を単位風量あたりの処理能力、すなわち粉砕効率［（ｋｇ／ｈ）／（ｍ３／ｍｉｎ）］としたグラフである。
図４に示すように、実施例と比較例の間で、得られた粉体の平均粒子径については大きな差はないものの、実施例の方が比較例よりも粉砕効率が良好であることが分かる。言い換えれば、同じ平均粒子径の製品を得る場合には、実施例が比較例に比べて省エネルギー効果が得られることが分かる。また、運転終了後に残る機内の粉体の滞留量も、比較例が１７ｋｇであったのに対して、実施例では２ｋｇと格段に少なく、原料の無駄を減らすことができた。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、炭酸リチウム、水酸化リチウム、ニッケル酸リチウム、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、等のリチウム化合物；硝酸ナトリウム（芒硝）、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ソーダ、亜硫酸ソーダ、亜硝酸ソーダ、硫化ソーダ、珪酸ソーダ、硝酸ソーダ、重硫酸ソーダ、チオ硫酸ソーダ、食塩、等のナトリウム化合物；硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、等のマグネシウム化合物；水酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、酸化アルミニウム、ミョウバン、塩化アルミニウム、窒化アルミニウム等のアルミニウム化合物；酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸アルミニウム、等のケイ素化合物；塩化カリウム、水酸化カリウム、硫酸カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、等のカリウム化合物；炭酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウム、硝酸カルシウム、水酸化カルシウム、等のカルシウム化合物；酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、炭化チタン、窒化チタン、等のチタン化合物；硫酸マンガン、炭酸マンガン、酸化マンガン、等のマンガン化合物；酸化鉄等の鉄化合物；塩化コバルト、炭酸コバルト、酸化コバルト、等のコバルト化合物；水酸化ニッケル、酸化ニッケル、等のニッケル化合物；酸化イットリウム、イットリウム鉄ガーネット、等のイットリウム化合物；水酸化ジルコニウム、酸化ジルコニウム、ジルコニアシリケート、ジルコンサンド、等のジルコニウム化合物；塩化アンチモン、酸化アンチモン、硫酸アンチモン、等のアンチモン化合物；塩化バリウム、酸化バリウム、硝酸バリウム、水酸化バリウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、等のバリウム化合物；酸化ビスマス、次炭酸ビスマス、水酸化ビスマス、等のビスマス化合物；などの無機化合物；アルニコ系、鉄・クロム・コバルト系、鉄・マンガン系、バリウム系、ストロンチウム系、サマリウム・コバルト系、ネオジウム・鉄・ボロン系、マンガン・アルミ・カーボン系、プラセオジウム系、プラチナ系などの磁石材料；その他、顔料、ガラス、金属酸化物、カーボン、活性炭、コークス、鉱物、タルク、電池材料、水素吸蔵合金、有機化合物、樹脂、トナー、粉体塗料などをはじめ、幅広い分野における種々の材料を効率よく微粉砕できる装置であり、また、機内の滞留量及び装置停止後の残留量も少ないことから、原料の無駄を減らすことができる。
【符号の説明】
【００６３】
１      下部ケーシング
２      上部ケーシング
３      締結具
４      微粉排出管
４ａ    微粉排出口
５      原料供給管（原料供給口）
６      分級室
７      分級ロータ
７ｃ    分級羽根
８      回転軸
９      プーリ
１０    粉砕室
１１    気体噴出ノズル
１１ａ  噴出口
１２    衝突部材
１２ａ  衝突面
１２ｂ  基体部
１２ｃ  棒状部材
１３    支持部材
１４    ボトムプレート（円錐台状アダプタ）
２０    容器
２１    気体噴出ノズル
２７    分級ロータ
Ｘ      軸心
Ｔ      気体貯留タンク
【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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