(57)【要約】【課題】  従来とは異なる技術的手段によって、排出流路部の先端側の流路を旋回状態で通過する粉体による流路内壁の摩耗や粉体の付着を効果的に抑制することができる分級機を提供する。【解決手段】  複数の分級羽根３を外周部に有する筒体で構成され、筒軸芯Ｘに沿った方向の両側面のうちの少なくとも一方の側面に開口４を形成した分級ロータ２と、分級ロータ２を収容して筒軸芯Ｘ周りに回転自在に保持するとともに、分級対象の粉体Ｆを外部から導入して分級ロータ２の外周部に供給する本体１と、先端側部分５ｃが分級ロータ２の側面の開口４からロータ内部に進入するよう配置されるとともに、分級羽根３を通過した粉体Ｆを先端側から吸入して外部に排出する排出流路部５とを備え、排出流路部５の先端側部分５ｃが、排出側に向けて内径が大きくなる拡張流路形状に形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分級羽根を外周部に有する筒体で構成され、筒軸芯に沿った方向の両側面のうちの少なくとも一方の側面に開口を形成した分級ロータと、
前記分級ロータを収容して筒軸芯周りに回転自在に保持するとともに、分級対象の粉体を外部から導入して前記分級ロータの外周部に供給する本体と、
先端側部分が前記分級ロータの側面の開口からロータ内部に進入するよう配置され、前記分級羽根を通過した前記粉体を先端側から吸入して外部に排出する排出流路部とを備えた分級機であって、
前記排出流路部の先端側部分が、排出側に向けて内径が大きくなる拡張流路形状に形成されている分級機。
【請求項２】
前記拡張流路形状が、略テーパ状である請求項１記載の分級機。
【請求項３】
前記排出流路部において少なくとも前記先端側部分が、前記分級ロータに一体回転可能に取り付けられている請求項１又は２記載の分級機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の分級羽根を外周部に有する筒体で構成され、筒軸芯に沿った方向の両側面のうちの少なくとも一方の側面に開口を形成した分級ロータと、前記分級ロータを収容して筒軸芯周りに回転自在に保持するとともに、分級対象の粉体を外部から導入して前記分級ロータの外周部に供給する本体と、先端側部分が前記分級ロータの側面の開口からロータ内部に進入するよう配置され、前記分級羽根を通過した前記粉体を先端側から吸入して外部に排出する排出流路部とを備えた分級機に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記分級機において、分級ロータの内部に進入するよう配置された排出流路部の先端側部分の流路径（内径）は分級点に影響を及ぼし、流路径が小さくなると分級点は小さくなる（即ち、分級される粉体の粒度が小さくなる）。一方、上記排出流路部の先端側部分は最も流路径が狭くなる箇所であり、分級羽根を通過した粉体が分級ロータ内部において速度を増して旋回しながら排出流路部の先端側部分を排出側に向けて通過する。このため、先端側部分の内壁と通過粉体との間の摩擦が大きくなり、内壁の摩耗や内壁への粉体の付着が発生し易い。その結果、排出流路部の先端側部分において、流路径の変化による分級点の変動、部材の破損、粉体による閉塞などが発生して分級処理に支障をきたす場合があった。
【０００３】
そこで、従来、上記排出流路部の先端側部分を分級ロータ側に取り付けて、分級ロータと一体回転させることにより、旋回状態で通過する粉体と排出流路部の先端側部分の内壁との相対速度差を小さくして、排出流路部の先端側部分の内壁の摩耗や粉体の付着を抑制するようにした分級機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５５６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１記載の従来の分級機において、排出流路部の先端側部分の流路を旋回状態で通過する粉体が流路内壁に衝突することによる摩耗や付着の発生を一層抑制すべく、更なる改良が望まれている。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、従来とは異なる技術的手段によって、排出流路部の先端側部分の流路を旋回状態で通過する粉体による流路内壁の摩耗や粉体の付着を効果的に抑制することができる分級機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を実現するための分級機の第１特徴構成は、前記排出流路部の先端側部分が、排出側に向けて内径が大きくなる拡張流路形状に形成されている点にある。
【０００８】
上記構成により、分級羽根を通過した粉体が分級ロータ内部において旋回しながら、排出側に向けて内径が大きくなる拡張流路形状に形成された排出流路部の先端側部分を通過するとき、流路内壁に衝突する粉体の方向と壁面との間の衝突角度が、例えば排出側に向けて内径が同じである直線流路形状の先端側部分の場合に比べて小さくなる。その結果、排出流路部の先端側部分の流路内壁が衝突する粉体から受ける衝撃が小さくなり、流路内壁と通過粉体との間の摩擦が小さくなるため、流路内壁の摩耗や内壁への粉体の付着が発生し難くなる。
従って、従来とは異なる技術的手段によって、排出流路部の先端側部分の流路を旋回状態で通過する粉体による流路内壁の摩耗や粉体の付着を効果的に抑制することができる分級機が提供される。
【０００９】
同第２特徴構成は、第１特徴構成において、前記拡張流路形状が、略テーパ状である点にある。
上記構成により、分級羽根を通過した粉体が略テーパ状の拡張流路形状に形成された排出流路部の先端側部分を通過し終わるまで、流路内壁に対する粉体の衝突角度がほぼ同程度の小さい角度になり、流路内壁と通過粉体との間の摩擦が小さい状態が安定して継続する。また、テーパ形状はシンプルな形状であり、加工等も容易で実用的でもある。ここで、本発明における略テーパ形状とは、テーパ形状の他に排出流路の開口径が先端側から次第に拡張する曲面形状等のあらゆる形態のものを含むものである。
従って、第１特徴構成に係る分級機の実用的で好適な実施形態が提供される。
【００１０】
同第３特徴構成は、第１又は第２特徴構成において、前記排出流路部において少なくとも前記先端側部分が、前記分級ロータに一体回転可能に取り付けられている点にある。
上記構成により、排出流路部のうちの少なくとも先端側部分が分級ロータに取り付けられて分級ロータと一体回転するので、旋回状態で通過する粉体と排出流路部の先端側部分の流路内壁との相対速度差が小さくなることによる流路内壁の摩耗や粉体の付着の抑制効果が得られる。同時に、上記先端側部分と分級ロータの一体回転により、分級ロータ内部の旋回流の乱れが少なくなるので、分級点を低くして、よりシャープな分級精度を実現することもできる。
従って、排出流路部の先端側部分の内壁の摩耗や粉体の付着に対して、前記拡張流路形状による効果と上記相対速度差の低下による効果の両方を合わせたより大きな効果が得られる分級機の好適な実施形態が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の分級機の実施形態について説明する。
図１、図２に示すように（尚、図１のII−II位置における分級ロータ２の断面図を図２に示す）、本発明の分級機は、複数の分級羽根３を外周部に有する筒体で構成され、筒軸芯Ｘに沿った方向の両側面のうちの一方の側面に開口４を形成した分級ロータ２と、分級ロータ２を収容して筒軸芯Ｘ周りに回転自在に保持するとともに、分級対象の粉体Ｆを外部から導入して分級ロータ２の外周部に供給する本体１と、先端側部分５ｃが分級ロータ２の一方の側面の開口４からロータ内部に進入するよう配置され、分級羽根３を通過した粉体Ｆを先端側から吸入して外部に排出する排出流路部５とを備えている。即ち、上記排出流路部５を介して分級ロータ２の内部の空気を吸引して、分級対象の粉体Ｆから所定の粒径を有する粒体Ｆを選別して本体１の外部に取り出すものである。以下、各部について順を追って説明する。
【００１２】
本体１の内部が、外部から導入した粉体Ｆを分級処理する処理室６となっている。図１には、主に分級ロータ２を設けた部分のみを示し、外部からの粉体Ｆの導入部等の他の部分は省略してある。蓋体７は、分級ロータ２の保守・点検用のためのものである。
【００１３】
分級ロータ２は、水平方向の回転軸芯Ｘの周りに回転するいわゆる水平配置型の分級ロータの形態で前記処理室６に設けてある。分級ロータ２は、処理室６の外部に設けた駆動モーター８によって高速回転され、回転速度は適宜変更自在である。本実施形態では、平板状の分級羽根３を備えた例を示すが、これら分級羽根３は、その板面の延出平面内に回転軸芯Ｘを含むような角度で取り付けてある。尚、図示は省略するが、分級羽根３板面の延出平面内に回転軸芯Ｘを含まない状態となるように、径方向に対して斜めに取り付けてあるものであってもよい。また、分級羽根３の形状は単なる平板状ではなく、傾斜した形状や湾曲した形状に構成することもできる。更に、同様な構成で分級ロータ２を垂直に配置したものであってもよい。
【００１４】
本体１の処理室６内の空気は分級ロータ２から排出流路部５を経て図示しない吸引手段によって吸引される。これにより、処理室６の内部の空気が、高速回転する分級ロータ２の各分級羽根３の間を通って分級ロータ２の内部に引き込まれた時、所定の粒径以下の粒体は分級ロータ２の内部に取り込まれる一方、粒径が過大な粒体は回転する分級羽根３によって分級ロータ２の内部に流入することを阻止される。このようにして、例えば数μｍから数十μｍ程度の粒径の微粉を分級することができる。分級ロータ２で分級された粉体は、排出流路部５によって排出された後、例えばバグフィルター等の捕集手段に導かれ、製品として取り出される。上記吸引手段としては、例えば、一般的なブロワー等を用いることができる。吸引の強弱は変更自在に構成する。例えば、吸引ファンの回転速度を変更したり、流量調整弁などにより、吸入する空気量を適宜変更する。
【００１５】
また、分級ロータ２の内部に進入している排出流路部５の先端側部分５ｃの流路内径Ｄ１が最小となるように構成し、この流路内径Ｄ１によって分級点を設定してある。さらに、前記排出流路部５の先端側部分が、排出側に向けて内径が大きくなる拡張流路形状、具体的にはテーパ状に形成されている。これによって、図３に示すように、分級ロータ２の内部に取り込まれた粉体Ｆが筒軸芯Ｘ周りに旋回しながら排出流路部５の先端側部分５ｃを通過する際に流路内壁と衝突する角度Ｋ１が、直線形状の流路内壁（図中、点線で表す）の場合の角度Ｋ２よりも小さくなり、流路内壁の摩耗や粉体付着等が防止される。
【００１６】
さらに、前記排出流路部５において少なくとも前記先端側部分５ｃが、前記分級ロータ２に一体回転可能に取り付けられている。即ち、排出流路部５を、分級ロータ２に取り付けた先端側部分５ｃと、当該先端側部分５ｃとは別体に設けた筒状部材５ａとで構成している。本構成において、先端側部分５ｃは分級ロータ２と共に回転するので、分級羽根３を通過し、分級ロータ２の内部で螺旋流を形成する吸引空気に乗って移動する粉体Ｆが上記先端側部分５ｃと略同一の角速度で回転する。その結果、粉体Ｆと先端側部分５ｃの内壁との摩擦の程度が小さくなり、先端側部分５ｃが摩耗するのを抑制することができる。なお、排出流路部５の先端側部分５ｃ及び筒状部材５ａの内面を表面処理して摩擦係数を下げて、摩耗や粉体付着等の防止効果を更に高めるようにしてもよい。例えば、表面処理として、内面にバフ仕上げや電解研磨、あるいはフッ素樹脂コーティングを施したり、各種のメッキ処理を施しておくことができる。
【００１７】
また、図１において、上記排出流路部５の先端側部分５ｃと筒状部材５ａの間の空隙をシールするためにシールエアーＡを供給するシールエアー供給部９が、筒状部材５ａの外周部に環状に設けられている。
【００１８】
〔別実施形態〕
上記実施形態では、筒状の分級ロータ２の筒軸芯に沿った方向の一方の側面にのみ開口４設け、当該開口４に排出流路部５の先端側部分５ｃを進入させるように配置したが、筒状の分級ロータ２の筒軸芯に沿った方向の両面夫々に開口４設け、各開口４に排出流路部５の先端側部分を進入させるよう配置して、分級ロータ２の両側面から分級粉体を排出させるようにしてもよい。
【００１９】
上記実施形態では、排出流路部５の先端側部分５ｃの拡張流路形状として、テーパ形状に形成したが、これ以外の形状、例えば、図４の（ロ）〜（ニ）に示すようなものに形成しても良い。（イ）は、排出流路部５の先端側部分５ｃをテーパ形状にした基本型のものであり、（ロ）は、前記（イ）の先端側部分５ｃのテーパ形状の拡張部側の末端部分のみを曲面状に形成させたもの、（ハ）は、先端側部分５ｃを開口の先端部から拡張部側の端部に向けて全体を曲面状に形成させたもの、（ニ）は、前記（ハ）の形態のものを更に先端側部分５ｃの先端部を曲面に形成したものである。このように、先端側部分５ｃの内面の一部および全面を曲面状にすることによって気流の吸入、排出および流通を円滑にし、圧力損失の低減と、内面への粉体の付着防止や磨耗防止の効果をより確実に得ることができる。
【００２０】
上記実施形態では、排出流路部５のうち拡張流路形状の先端側部分５ｃのみを分級ロータ２に取り付けて、分級ロータ２と一体回転させるように構成したが、排出流路部５の全体を分級ロータ２に取り付けて、排出流路部５全体を分級ロータ２と一体回転させるように構成しても良い。なお、拡張流路形状の先端側部分５ｃを含む排出流路部５を分級ロータ２に取り付けず、固定状態に配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明による分級機は、分級対象の粉体が分級ロータから排出流路部の先端側部分に通流する際に、粉体の衝突による流路内壁の摩耗や粉体の付着等の不具合を有効に防止するので、各種粉体の分級機にトラブルなく、好適に適用することができる。その際、分級機単独の装置として使用することもできるし、その他の機能を兼ね備えた装置の一部として使用することもできる。例えば、当該分級機を粉砕機の一部に備え、粉体の粉砕処理と分級処理とを連続して行うようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る分級機の構造を示す正面断面図
【図２】本発明に係る分級機の構造を示す側面断面図
【図３】本発明の分級機による作用を示す正面側面図
【図４】本発明に係る分級ロータの構造を示す正面断面図
【符号の説明】
【００２３】
１      本体
２      分級ロータ
３      分級羽根
４      開口
５      排出流路部
５ａ    筒状部材
５ｃ    先端側部分
６      処理室
７      蓋体
８      モーター
９      シールエアー供給部
Ａ      シールエアー
Ｆ      粉体
Ｘ      筒軸芯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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