(57)【要約】【課題】  気流式粉砕機に好適な流速の回収気流を発生させ、且つ回収管の内壁への微粉末の付着を防止する。【解決手段】  原料を微粉砕し気流分級して微粉末を回収する微粉末製造工程で用いられる気流式粉砕機の微粉末回収装置において、微粉末を回収するための回収気流を発生させる吸引ファン２と回収管５を気流式粉砕機１の排出口４の下流側に設けると共に、外気導入のための開口部７を排出口４付近に設ける。開口部７を導入外気が下流側の回収管５の内周に向かうように形成して、回収気流を適正化する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排出側にテーパー壁を有する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、テーパー壁と第二回転翼との間およびその前方のテーパー壁に沿って分級領域を形成し、テーパー壁の前端部に排出口を開口した気流式粉砕機によって原料を微粉砕し気流分級して微粉末を回収する微粉末製造工程で用いられる気流式粉砕機の微粉末回収装置であって、
微粉末を回収するための回収気流を発生させる吸引ファンと回収管を気流式粉砕機の排出口の下流側に設けると共に、外気導入のための開口部を排出口付近に設けたことを特徴とする気流式粉砕機の微粉末回収装置。
【請求項２】
開口部を導入外気が下流側の回収管の内周に向かうように形成したことを特徴とする請求項１記載の気流式粉砕機の微粉末回収装置。
【請求項３】
回収気流の流速を速くするための円錐状絞り体を排出口付近に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の気流式粉砕機の微粉末回収装置。
【請求項４】
円錐状絞り体又はその一部を気流式粉砕機の第二回転翼の前端部に取付けたことを特徴とする請求項３記載の気流式粉砕機の微粉末回収装置。
【請求項５】
円錐状絞り体の外周上にスパイラル翼を形成したことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の気流式粉砕機の微粉末回収装置。
【請求項６】
吸引ファンによる外気導入量が可変であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の気流式粉砕機の微粉末回収装置。
【請求項７】
排出側にテーパー壁を有する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、テーパー壁と第二回転翼との間およびその前方のテーパー壁に沿って分級領域を形成し、テーパー壁の前端部に排出口を開口した気流式粉砕機によって原料を微粉砕し気流分級して微粉末を回収する微粉末製造工程で用いられる気流式粉砕機の微粉末回収装置であって、
微粉末を回収するための回収気流を発生させるジェットノズルと回収管を気流式粉砕機の排出口の下流側に設けると共に、外気導入のための開口部を排出口付近に設けて導入外気が下流側の回収管の内周に向かうように形成し、且つ回収気流の流速を速くするための円錐状絞り体を排出口付近に設けたことを特徴とする気流式粉砕機の微粉末回収装置。
【請求項８】
円錐状絞り体又はその一部を気流式粉砕機の第二回転翼の前端部に取付けたことを特徴とする請求項７記載の気流式粉砕機の微粉末回収装置。
【請求項９】
円錐状絞り体の外周上にスパイラル翼を形成したことを特徴とする請求項７又は請求項８記載の気流式粉砕機の微粉末回収装置。
【請求項１０】
ジェットノズルによる外気導入量が可変であることを特徴とする請求項７〜９の何れか１項に記載の気流式粉砕機の微粉末回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農産物や鉱物等の各種原料を微粉砕し気流分級して微粉末を回収する微粉末製造工程で使用される気流式粉砕機の微粉末回収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
気流式粉砕機には、同一回転軸に所定距離互いに離隔した状態で取付けられた第一回転翼と第二回転翼とをケーシング内に備えたもの（特許文献１参照）や、二本の回転軸にそれぞれ取付けられ所定距離互いに離隔した状態で相対する第一回転翼と第二回転翼とをケーシング内に備えたもの（特許文献２参照）等がある。
このような気流式粉砕機には、微粉末を回収するための装置として、図７に示すにように、微粉砕された微粉末を空気と共に吸引して気流式粉砕機５１から排出させる吸引ファン５２と、吸引ファン５２から送られた気流中の微粉末を捕集し製品として回収する回収ホッパー５３（あるいはバグフィルタ）が設けられている。
【０００３】
気流式粉砕機５１の排出口５４と吸引ファン５２との間には回収管５５、吸引ファン５２と回収ホッパー５３との間には輸送管５６が設けられている。
気流式粉砕機５１は、第一回転翼６１と第二回転翼６２とを回転させてケーシング６０内に旋回する気流を発生させる。
第一回転翼６１の後方、すなわち第一回転翼６１と投入側ケーシング６３との間には旋回領域、第一回転翼６１と第二回転翼６２との間には粉砕領域が形成される。排出側ケーシング６５のテーパー壁７３と第二回転翼６２との間およびその前方のテーパー壁７３に沿って分級領域が形成される。
【０００４】
ケーシング６０内に投入された原料は、まず旋回領域で旋回して遠心力により半径方向外側に向かう流れが与えられ、旋回領域から第一回転翼６１と第二回転翼６２との間の粉砕領域に入る。ここで原料は粒子径の大きなもの程大きい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。
【０００５】
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６２の回転中心側に集まり、吸引ファン５２で吸引されて空気とともに排出口５４から回収管５５側へ排出される。粒子径が大きく質量の大きい粒子は、吸引された空気に随伴せず、ケーシング６０と第二回転翼６２間のクリアランスの付近で排出側ケーシング６５のテーパー壁７３に沿って生じる後方への戻り気流によって粉砕領域に戻る。
【０００６】
吸引ファン５２で空気と共に吸引された微粉末は、輸送管５６を介して回収ホッパー５３内に輸送され、回収ホッパー５３で分離され、製品として回収される。
このように、気流式粉砕機５１による微粉末の分級は排出側ケーシング６５のテーパー壁７３に沿った分級領域において行われる。分級領域では、第二回転翼６２によって戻り気流が作用しているが、排出口５４側から微粉末を吸引する回収気流を適切に働かせることで分級が効果的に行われる。よって、回収気流には分級に好適な流速（流量）が必要である。
【０００７】
しかし、従来の気流式粉砕機の微粉末回収装置では、分級に好適な回収気流の流速を得ることが困難であった。
そこで、排出口と回収管との間や回収管の途中に外気を導入するための隙間を設けることが考えられた（特願２００３−４２５７９３号参照）。
これらの隙間は何れも排出口よりも下流側に配置されており、特に、最も上流側の隙間は外気の導入方向が回収管の外周から中心へ向かうように形成されていて、微粉末を中心に集めると共に回収管側と粉砕機側の気流を分断するものであった。
【０００８】
ところが、隙間が排出口よりも下流側に配置されていて分級領域との間に距離があり、しかも最も上流側の隙間が外気の導入方向が回収管の外周から中心へ向かうようになっていると、分級領域に効果的な回収気流が作用しにくい。
また、微粉末を吸引ファンで吸引して回収ホッパーへ輸送するようになっているので、吸引ファンで回収気流を発生させると気流には旋回成分も生じるが、この旋回成分が気流式粉砕機側に伝播して気流式粉砕機の旋回気流に悪影響を与える。
【０００９】
吸引ファンの内部の接気部分には微粉末が付着する。従って、粉砕作業の終了後には、吸引ファンの内部を清掃する必要がある。特に、吸引ファンのインペラの背面等に付着残存する微粉末は取り難く、完璧な清掃を行う場合にはインペラを分解しなければならず、吸引ファンの清掃は手間のかかる作業であった。
【特許文献１】特開２０００−６１３４０号公報
【特許文献２】特開２００３−１１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、従来の気流式粉砕機の微粉末回収装置における上記問題を解決するものであって、好適な流速の回収気流を発生させることのできる気流式粉砕機の微粉末回収装置を提供することを目的とする。
さらに、気流式粉砕機の旋回気流に悪影響を与えず、吸引ファンの清掃が不要で保守の容易な気流式粉砕機の微粉末回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では、上記課題を解決するため、排出側にテーパー壁を有する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、テーパー壁と第二回転翼との間およびその前方のテーパー壁に沿って分級領域を形成し、テーパー壁の前端部に排出口を開口した気流式粉砕機によって原料を微粉砕し気流分級して微粉末を回収する微粉末製造工程で用いられる気流式粉砕機の微粉末回収装置において、微粉末を回収するための回収気流を発生させる吸引ファンと回収管を気流式粉砕機の排出口の下流側に設けると共に、外気導入のための開口部を排出口付近に設けている。
【００１２】
この気流式粉砕機の微粉末回収装置では、外気導入のための開口部を排出口付近に設けているので、分級領域との間の距離が近く、分級領域に効果的に作用する好適な流速の回収気流を発生させることができる。また、外気導入により回収管から輸送管を経て回収ホッパーへ微粉末を輸送するために必要な流速を確保することができる。
開口部を導入外気が下流側の回収管の内周に向かうように形成すると、回収管側と粉砕機側の気流を分断することなく回収気流を適正化し、且つ回収管の内壁への微粉末の付着を防止することができる。
【００１３】
回収気流の流速を速くするための円錐状絞り体を排出口付近に設けると、排出口付近の流路断面積が絞られて回収気流の流速を速くし、吸引効果を高くすることができる。
円錐状絞り体又はその一部を気流式粉砕機の第二回転翼の前端部に取付けると、円錐状絞り体への微粉末の付着を低減することができる。
円錐状絞り体の外周上にスパイラル翼を形成すると、付加的な回収気流が発生し微粉末の回収効率を向上させることができる。
吸引ファンによる外気導入量が可変であると、粉砕物によって異なる気流式粉砕機の操業条件に合わせて外気の導入量を制御することにより、微粉末の回収量を調整することができる。
【００１４】
なお、排出側にテーパー壁を有する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、テーパー壁と第二回転翼との間およびその前方のテーパー壁に沿って分級領域を形成し、テーパー壁の前端部に排出口を開口した気流式粉砕機によって原料を微粉砕し気流分級して微粉末を回収する微粉末製造工程で用いられる気流式粉砕機の微粉末回収装置において、微粉末を回収するための回収気流を発生させるジェットノズルと回収管を気流式粉砕機の排出口の下流側に設けると共に、外気導入のための開口部を排出口付近に設けて導入外気が下流側の回収管の内周に向かうように形成し、且つ回収気流の流速を速くするための円錐状絞り体を排出口付近に設けるようにすることもできる。
【００１５】
この気流式粉砕機の微粉末回収装置では、排出口の下流側に設けられたジェットノズルから排出側に向けて気体を噴出することにより回収気流を発生させ、微粉末を空気と共に吸引して排出口から排出させ、回収ホッパーへ輸送する。
このため、気流式粉砕機の排出口から回収ホッパーまでの微粉末の輸送経路の途中に吸引ファンを配置する必要がなく、従って、気流式粉砕機の旋回気流に悪影響を与えず、また、粉砕作業の終了後に行っていた吸引ファンに付着した微粉末の清掃も不要となる。
【００１６】
円錐状絞り体又はその一部を気流式粉砕機の第二回転翼の前端部に取付けると、円錐状絞り体への微粉末の付着を低減することができる。
円錐状絞り体の外周上にスパイラル翼を形成すると、付加的な回収気流が発生し微粉末の回収効率を向上させることができる。
ジェットノズルによる外気導入量が可変であると、粉砕物によって異なる気流式粉砕機の操業条件に合わせて外気の導入量を制御することにより、回収気流の流速を容易に変更することができ、微粉末の回収量を調整することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の気流式粉砕機の微粉末回収装置は、好適な流速の回収気流を発生させることができる。また、気流式粉砕機の旋回気流に悪影響を与えず、さらに、吸引ファンの清掃を不要とし保守作業を容易にすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の実施の一形態である気流式粉砕機の微粉末回収装置の構成図である。
この微粉末回収装置では、微粉末を回収するための回収気流を発生させる吸引ファン２と回収管５が気流式粉砕機１の排出口４の下流側に設けられている。回収管５は後端部が拡径されて排出口４に外嵌されており、この部分に外気導入のための開口部７が、導入外気を下流側の回収管５の内周に向かわせるように形成されている。吸引ファン２には微粉末を回収ホッパーに輸送するための輸送管６が接続されている。回収ホッパーとしては、後述する図３に示す防水透湿性シート製の回収ホッパー３を用いることができる。
【００１９】
気流式粉砕機１は、ケーシング１０が投入側ケーシング１３と、センターケーシング１４と排出側ケーシング１５とで構成されており、このケーシング１０の内部には、投入側ケーシング１３を貫通する回転軸１６の前端（図上、左端）に、第一回転翼１１と第二回転翼１２とが所定距離互いに離隔した状態で取付けられている。
回転軸１６はフレーム１７に軸受１８を介して回転自在に支持されており、モータ１９によって回転が与えられる。
【００２０】
センターケーシング１４は円筒形で、第一回転翼１１と投入側ケーシング１３との間に旋回領域、第一回転翼１１と第二回転翼１２の間に粉砕領域が形成されている。
投入側ケーシング１３には、回転軸１６に対して垂直な方向に原料を投入する原料投入口２０が設けられており、後方に向けて径が漸減するテーパー壁２１に原料供給口２２が開口している。
【００２１】
排出側ケーシング１５は、前方に向けて径が漸減するテーパー壁２３を有しており、前端部に排出口４が開口している。
第一回転翼１１と第二回転翼１２は、ボス２５、２６の周囲に複数個の羽根２７、２８が放射状に設けられており、回転軸１６の回転によって回転しケーシング１０内に旋回する気流を生じさせる。なお、第一回転翼１１の羽根２７は、原料を旋回領域から粉砕領域へ導入しやすくするために、旋回のみでなく前方への推力も与える気流を生じさせる形状となっている。
【００２２】
第二回転翼１２には、羽根２８の先端部に排出側ケーシング１５のテーパー壁２３に対向する傾斜面２９が設けられており、排出側ケーシング１５と第二回転翼１２との間およびその前方のテーパー壁２３に沿って分級領域が形成されている。
粉砕作業では、気流式粉砕機１に原料投入口２０から投入された原料は、原料供給口２２を通ってケーシング１０内に入り、まず旋回領域で旋回する気流によって旋回し、遠心力により半径方向外側に向かう流れが与えられる。また、吸引ファン２によって生ずる気流によって排出口４側が減圧され、旋回領域と粉砕領域との間には差圧が生じる。
【００２３】
この差圧と第一回転翼１１で生じる気流の前方への推力によって、原料は第一回転翼１１の羽根２７の間を通って粉砕領域に入り、気流によって旋回する。ここで原料は粒子径の大きなもの程大きい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。
また、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１２の回転中心側に集まり、吸引ファン２によって生ずる回収気流で吸引されて排出口４から空気とともに排出される。微粉末を含んだ気流は回収管５から、輸送管６を経て回収ホッパーに輸送され、微粉末製品として回収される。
【００２４】
粒子径が大きく質量の大きい粒子は、吸引された空気に随伴せず、テーパー壁２３に沿って生じる後方への戻り気流によって粉砕領域に戻る。
この微粉末回収装置では、外気導入のための開口部７が排出口４付近に設けられているので、分級領域との間の距離が近く、分級領域に効果的に作用する好適な流速の回収気流を発生させることができる。また、外気導入により回収管５から輸送管６を経て回収ホッパーへ微粉末を輸送するために必要な流速を確保することができる。
【００２５】
しかも、開口部７は導入外気が下流側の回収管５の内周に向かうように形成されているので、回収管５側と気流式粉砕機１側の気流を分断することなく回収気流を適正化し、且つ回収管５の内壁への微粉末の付着を防止することができる。
外気導入量は吸引ファン２の回転数を制御することにより変更可能である。吸引ファン２による外気導入量が可変であると、粉砕対象によって異なる気流式粉砕機の操業条件に合わせて外気の導入量を変えることにより回収気流の流速を任意に設定でき、微粉末の回収量を調整することができる。
【００２６】
図２は円錐状絞り体を排出口付近に設けた気流式粉砕機の微粉末回収装置の構成図である。
この微粉末回収装置では、円錐状絞り体９が排出口４付近に設けられている。円錐状絞り体９は、後端部が第二回転翼１２のボス２６に近接し、先端部が回収管５内に延出するように配置され、回収管５に固定支持されている。その他の構成は、図１のものと同様であるので同一部材に同一符号を付して説明は省略する。
【００２７】
この微粉末回収装置では、円錐状絞り体９が設けられているので、排出口４付近の流路断面積が絞られて回収気流の流速が速くなり、吸引効果を高くすることができる。
図３は本発明の他の実施の形態である気流式粉砕機の微粉末回収装置の構成図、図４は微粉末回収装置の要部の拡大図、図５は気流式粉砕機の第二回転翼の前端に円錐状絞り体の後部を設けた状態の説明図、図６は円錐状絞り体の後部の外周上にスパイラル翼を形成した状態の説明図である。
【００２８】
この微粉末回収装置では、回収管５は後部が拡径されて気流式粉砕機１の排出側ケーシング１５を覆うように外嵌されており、排出口４との間には外気導入のための開口部７が、導入外気を下流側の回収管５の内周に向かわせるように形成されている。この開口部７には、回収管５内に排出側に向けて空気を噴出して微粉末を回収するための回収気流を発生させるジェットノズル３２が形成されている。
【００２９】
ジェットノズル３２に空気を供給するために、気流式粉砕機１の下方に送風機３７が配置され、ジェットノズル３２と送風機３７の間には送風管３８が設けられている。また、円錐状絞り体９が排出口４付近に設けられている。回収管５には微粉末を回収ホッパー３に輸送するための輸送管６が接続されている。
この微粉末回収装置では、排出口４の外周に沿って設けられたジェットノズル３２から、排出側に向けて空気を噴出することにより、気流式粉砕機１で微粉砕された微粉末を空気と共に吸引して排出口４から排出させ、輸送管６を介して回収ホッパー３へ輸送するための気流を、回収管５と円錐状絞り体９との間に発生させる。ジェットノズル３２の流量は、送風機３７の回転数を制御することにより、変更可能となっている。
【００３０】
ジェットノズル３２による外気導入量が可変であると、粉砕対象によって異なる気流式粉砕機１の操業条件に合わせて外気の導入量を制御することにより、回収気流の流速を容易に変更することができ、微粉末の回収量を調整することが可能となる。
回収ホッパー３は、上部が円筒状で下部が円錐状となる防水透湿性シートで外周が構成されており、ホッパーフレーム３１によって支持されている。
【００３１】
また、回収ホッパー３の底部には、微粉末回収口３４が形成されており、微粉末を取出して回収するための回収弁３５が設けられている。
回収ホッパー３に使用する防水透湿性シートは、平均孔径が０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．１〜１μｍの範囲のものが良い。平均孔径が０．０１μｍより小さいと製造上の困難さを伴い、１０μｍより大きいと通気性が大きくなりすぎて微粉末が透過してしまうおそれがある。空孔率は５０％より小さいと必要な透湿性の確保が困難であり、逆に９８％を超えると膜の強度が低下してしまうため、空孔率は５０〜９８％、好ましくは６０〜９５％とするのが良い。
【００３２】
気流式微粉砕機１の構成は、図１に示すものと同様である。
ジェットノズル３２は、送風機３７の回転数を制御し、粉砕対象によって異なる気流式粉砕機１の操業条件に合わせて流量を変更することにより、微粉末の回収に好適な回収気流の流速が得られ、適切に微粉末を排出させることができる。
微粉末を含んだ気流は回収管５から、輸送管６を経て回収ホッパー３に流入する。
回収ホッパー３は、防水透湿性シートで構成されているので、微粉末を含む気流が流入すると、空気は防水透湿性シートを透過して回収ホッパー３から大気中に流出し、微粉末は回収ホッパー３の底部へ緩やかに降下する。
【００３３】
防水透湿性シートに付着した微粉末はは、防水透湿性シートに変形あるいは振動を与えて払い落とし底部へ落下させ捕集する。捕集された微粉末は、回収弁３５を開いて取出し、微粉末製品として回収する。
送風機３７は排出口４より上流側に配置されており、気流式粉砕機１の排出口４から回収ホッパー３までの微粉末の輸送経路の途中に吸引ファンを配置する必要はない。従って、気流式粉砕機１の旋回気流に悪影響を与えず、粉砕作業の終了後に行っていた吸引ファンに付着した微粉末の清掃作業は不要である。
【００３４】
図５に示すように、円錐状絞り体９を前後部に分割して円錐状絞り体前部９Ａを回収管５に固定支持し、円錐状絞り体後部９Ｂを円錐状絞り体前部９Ａの後端に近接させた状態で、気流式粉砕機１の第二回転翼１２の前端に取付けると、円錐状絞り体後部９Ｂが第二回転翼１２のボス２６と一体となって回転し、円錐状絞り体９への微粉末の付着成長を低減することができる。
図６に示すように、気流式粉砕機１の第二回転翼１２の前端に設けた円錐状絞り体後部９Ｂの外周上にスパイラル翼９Ｓを形成すると、その旋回効果により付加的な回収気流が発生し微粉末の回収効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の一形態である気流式粉砕機の微粉末回収装置の構成図である。
【図２】円錐状絞り体を排出口付近に設けた気流式粉砕機の微粉末回収装置の構成図である。
【図３】本発明の他の実施の形態である気流式粉砕機の微粉末回収装置の構成図である。
【図４】微粉末回収装置の要部の拡大図である。
【図５】気流式粉砕機の第二回転翼の前端に円錐状絞り体後部を取付けた状態の説明図である。
【図６】円錐台状絞り体の外周上にスパイラル翼を形成した状態の説明図である。
【図７】従来の気流式粉砕機の微粉末回収装置の構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
１      気流式粉砕機
２      吸引ファン
３      回収ホッパー
４      排出口
５      回収管
６      輸送管
７      開口部
９      円錐状絞り体
９Ａ    円錐状絞り体前部
９Ｂ    円錐状絞り体後部
９Ｓ    スパイラル翼
１０    ケーシング
１１    第一回転翼
１２    第二回転翼
１６    回転軸
３２    ジェットノズル
３７    送風機
３８    送風管
【図１】
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【図２】
2006255568.tif 000004
【図３】
2006255568.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006255568.tif 000007
【図６】
2006255568.tif 000008
【図７】
2006255568.tif 000009