(57)【要約】  本発明は、軸周りに回転可能な回転部材を含むカウンター式気流粉砕機構を提供し、当該カウンター式気流粉砕機構において、回転部材には、周方向に沿って配置される少なくとも４つの研磨域が設けられており、研磨域の外辺縁と回転部材の内壁との間にはパスが形成されており、各研磨域内のいずれにも負圧ブレード、正圧ブレード、および原料ガイド部が設けられていることを特徴とする。本発明はさらに、電動機を含むカウンター式気流粉砕機を提供し、当該カウンター式気流粉砕機構において、電動機の出力軸には前記粉砕機構が同軸に取り付けられており、粉砕機構はケーシング内に位置し、ケーシングにはそれぞれ材料供給口と材料排出口とが開けられており、材料供給口は材料供給通路を介して前記粉砕機構の原料供給口と互いに連通し、材料排出口は材料排出通路を介して前記粉砕機構の原料排出口と互いに連通することを特徴とする。本発明は、エネルギー消費量が少なく、環境保護要求を満たし、大規模な工業生産に適し、様々な要求の細粉体ひいては超微粉体を生産することができ、区間分離器および誘引通風機を必要としない、という長所を有する。
2019511351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１）を含み、ハウジング（１）内には軸周りに回転可能な回転部材（８）が設けられており、ハウジング（１）には原料供給口および原料排出口が設けられているカウンター式気流粉砕機構において、
回転部材（８）内には、周方向に沿って配置される少なくとも４つの研磨域（２−１、２−２、２−３）が設けられており、各研磨域の外辺縁とハウジング（１）の内壁との間には通路（２３）が形成されており、各通路（２３）の両端にはパス（３）が形成されており、原料を同伴する気流は二相流と定義され、パス（３）を経由して対応する研磨域の負圧域（６）に噴入され、各研磨域内のいずれにも、負圧ブレード（４−１、４−２、４−３、４−４）と、正圧ブレード（５−１、５−２、５−３、５−４、５−５、５−６、５−７）と、二相流ガイド部とが設けられており、正圧ブレードの受力面の断面積は、パス（３）の断面積のＮ倍であって、Ｎ＞１であり、隣接する負圧ブレードの間、および負圧ブレードと研磨域の壁との間には負圧域（６）が形成されており、隣接する正圧ブレードの間、および正圧ブレードと研磨域の壁との間には正圧域（７）が形成されており、任意の負圧域（６）の左右両側は正圧域（７）であり、任意の正圧域（７）の左右両側は負圧域（６）であり、ここで、回転部材（８）の軸方向を前後と定義し、前後に垂直な水平方向を左右と定義し、
回転部材（８）の回転過程において、負圧ブレードが回転して負圧域（６）に負圧を発生させると同時に、正圧ブレードが回転して正圧域（７）に正圧を発生させて、これにより気流を発生させ、気流は原料を同伴して二相流を形成し、少なくとも左右方向より現在の研磨域の正圧域（７）から流出し、現在の研磨域の正圧域（７）から右に向かって流出した二相流は、通路（２３）およびパス（３）を経由して、当該正圧域（７）の右側に位置しかつ隣接する負圧域（６）内に噴入され、当該負圧域（６）は現在の研磨域内に位置し、現在の研磨域の正圧域（７）から左に向かって流出した二相流は、通路（２３）およびパス（３）を経由して、当該正圧域（７）の左側に位置しかつ隣接する負圧域（６）内に噴入され、当該負圧域（６）は、現在の研磨域の左側に隣接する次の研磨域内に位置し、負圧域（６）に入り込んだ二相流が二相流ガイド部によって同一の研磨域の正圧域（７）内に導かれることにより、循環が形成され、
同一の負圧域（６）には、二つの二相流がそれぞれ左、右両側のパス（３）を経由して当該負圧域（６）に噴入され、パス（３）から噴出された二相流の速度は、正圧ブレードが発生させた気流の速度の合計のＮ倍であり、二つの二相流がそれぞれ左、右両側のパス（３）から噴出した後に、当該負圧域（６）の入口において対向衝撃を形成することにより、二つの二相流中の原料が衝突して粉砕されることを特徴とする、カウンター式気流粉砕機構。
【請求項２】
前記負圧域（６）内にはさらに二相流分流ガイド部が設けられており、同一の前記負圧域（６）の二相流は二相流分流ガイド部によって同一の前記研磨域の複数の前記正圧域（７）に分かれて導かれることを特徴とする、請求項１に記載のカウンター式気流粉砕機構。
【請求項３】
各前記研磨域には、前後に配置される複数のブレード群が設けられており、各ブレード群は、周方向に沿って左右に配置される前記負圧ブレードと前記正圧ブレードとを含み、区間分離および／または材料排出を実現するための、前後に配置される二つの区間分離誘引通風ブレード群（１９）をさらに含み、すべてのブレード群は、二つの区間分離誘引通風ブレード群（１９）の間に位置することを特徴とする、請求項１に記載のカウンター式気流粉砕機構。
【請求項４】
前記区間分離誘引通風ブレード群（１９）は複数の区間分離誘引通風ブレードを含み、区間分離誘引通風ブレードは、臨界ブレードであるか、負圧を発生させるための負圧ブレードであるか、または正圧気流を発生させるための正圧ブレードであることを特徴とする、請求項３に記載のカウンター式気流粉砕機構。
【請求項５】
電動機（９）を含むカウンター式気流粉砕機において、
電動機（９）の出力軸には請求項１に記載の粉砕機構が同軸に取り付けられており、粉砕機構はケーシング（１０）内に位置し、ケーシング（１０）には材料供給口（１１）と材料排出口（１２）とがそれぞれ開けられており、材料供給口（１１）は材料供給通路（１３）を介して前記粉砕機構の原料供給口と互いに連通し、材料排出口（１２）は材料排出通路（１４）を介して前記粉砕機構の原料排出口と互いに連通することを特徴とする、カウンター式気流粉砕機。
【請求項６】
電動機（９）を含むカウンター式気流粉砕機において、
電動機（９）の出力軸には、内、外二層の請求項３に記載の粉砕機構が取り付けられており、これらはそれぞれ外輪粉砕機構（１８）および内輪粉砕機構（１７）であり、内輪粉砕機構（１７）の原料排出口は外輪粉砕機構（１８）の原料供給口と互いに連通し、内輪粉砕機構（１７）の原料供給口は前記材料供給通路（１３）を介して前記材料供給口（１１）と互いに連通し、外輪粉砕機構（１８）の原料排出口は前記材料排出通路（１４）を介して前記材料排出口（１２）と互いに連通することを特徴とする、カウンター式気流粉砕機。
【請求項７】
前記ケーシング（１０）には給気孔（１５）が開けられており、外部気流は給気孔（１５）を通って前記外輪粉砕機構（１８）内に導入され、前記内輪粉砕機構（１７）の外部気流は前記材料供給口（１１）から入り込むことを特徴とする、請求項６に記載のカウンター式気流粉砕機。
【請求項８】
前記ケーシング（１０）には材料回収口（１６）および回収材料供給口（２２）が開けられており、材料回収口（１６）は一方では前記粉砕機構のパス（３）と互いに連通し、材料回収口（１６）は他方では閉鎖された回収材料供給口（２２）と閉鎖配管を介して互いに連通し、回収材料供給口は前記内輪粉砕機構（１７）の原料供給口と互いに連通することを特徴とする、請求項６に記載のカウンター式気流粉砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速、高周波、高効率のカウンター式気流粉砕機構、および当該機構を用いた粉砕機に関する。本発明は、超高速気流、高周波対向衝突、累進型プロセスを採用して原料の粉砕を実現する。
【背景技術】
【０００２】
科学技術の迅速な発展に伴い、超微小材料およびナノ材料の研究応用は広い応用の展望を有し、工業の技術進歩の推進にとって極めて重要な作用を有している。一般的に、粒度が１〜１０マイクロメートルの粉体を微細粉体と称し、粒度が０．１〜１マイクロメートルの粉体を超微粉体と称し、粒度が０．１マイクロメートル以下の粉体をナノ粉体と称する。
【０００３】
現在、微細粉体の生産設備および技術には、主として、機械衝撃型粉砕機、気流粉砕機および振動研磨機等がある。これら技術設備の共通性は、５マイクロメートル程度の極限粒度しか達成し得ず、微細材料の工業化生産を実現するにはまだ技術およびプロセスに一定の難度があり、収率が低く、エネルギー消費量が多く、環境保護性能の点で劣り、粉体の純度が比較的低い等の問題が普遍的に存在する。
【０００４】
機械衝撃型粉砕機および振動媒体研磨機は従来の機械粉砕研磨設備であって、機械の種類が比較的多い。その原理は、機械を用いて媒体の運動を直接駆動して原料を粉砕することであり、粉砕効果も小さく、かつ粉体の純度要求を達成しにくく、気流研磨と比較して粉体の細かさに劣る。例えば、振動媒体研磨機は有効粉砕パワーが約０．３％であるが、約９８％のエネルギーは熱に変換されて散逸する。
【０００５】
気流粉砕機は現在世界で比較的先進的な超微細粉砕機であって、主として、扁平型気流粉砕機、循環型気流粉砕機、対向噴出型気流粉砕機、ターゲット型気流粉砕機、流動層型気流粉砕機等のタイプがある。非特許文献１の記載によれば、気流粉砕機には次の問題が存在する。１．エネルギー消費量が多く、生産効率が低い、２．収率が比較的少なく、一般に１００ｋｇ／ｈ以下、大部分は５０ｋｇ／ｈ未満である、３．微細粉体の製造はまだ比較的困難である、４．構造が複雑で、価格が高い。
【０００６】
従来の気流粉砕機に存在する問題を解決するために、当業者により多くの解決態様を提示することが試みられている。
【０００７】
特許文献１では、上から下へ順に設けられる、研磨室と、作業タンクと、分級機とを含み、前記研磨室の中部には研磨体が設けられており、研磨体に対応する研磨室の側壁にはライナープレートが設けられ、研磨体内は中空構造であり、上部材料受取口は作業タンクの材料投入口に接続され、周方向には複数の原料振り落とし口および打撃プレートが設けられており、研磨室と作業タンクとは複数の配管によって接続され、作業タンクには環状の給気口が設けられており、分級機はスパイラル型材料受取器および袋式除塵機に順に接続され、スパイラル型材料受取器および袋式除塵機の材料排出口はそれぞれ完成品の材料排出器に接続され、作業タンクの材料供給口はさらに原料輸送装置によって原料タンクに接続される、固体原料研磨機が開示されている。
【０００８】
前記固体原料研磨機は従来の気流粉砕機の研磨体を僅かに改善しているが、従来の気流粉砕機との差異は大きくなく、依然として、１．エネルギー消費量が多く、生産効率が低い、２．収率が比較的少ない、３．構造が複雑で、価格が高い等の問題が存在している。
【０００９】
出願人も二つの発明特許出願を提出したことがある。一つは、特許文献２の発明特許出願であって、外筒体で囲まれる研磨チャンバと、研磨チャンバ内に配置される回転体と、回転体の回転を駆動する電動機とを含み、回転体の軸方向の両側に周方向に均等に配置される幾つかの内研磨ブロック、外研磨ブロック、および内研磨ブロックと外研磨ブロックとの間に設けられる内筒体をさらに含み、内研磨ブロックおよび外研磨ブロックの回転方向に沿う一面が正圧面であり、他面が負圧面であり、ここで、回転方向から見て、内研磨ブロックおよび外研磨ブロックの負圧面には負圧プレートが設けられており、負圧プレートの、内研磨ブロックおよび外研磨ブロックの負圧面に対向する一面と研磨ブロックの負圧面との間には一定の間隔を有し、外筒体の前端および後端には、前密度カバーおよび後密度カバーがそれぞれ設けられており、前密度カバーおよび後密度カバーには、前記研磨チャンバと連通する材料排出口が設けられており、研磨チャンバ内には材料供給口が設けられている、環境配慮省エネ型渦流粉砕機が開示されている。もう一つは、特許文献３の発明特許出願であって、環境配慮省エネ型渦流粉砕機の研磨粉砕構造が開示されている。
【００１０】
特許文献２、および特許文献３の特許については、ロータ軸の回転過程において、その筒体の内壁における歯形構造によって、渦流を発生させ、これにより熱を発生させるため、粉砕機全体のエネルギー消費を増加させる。同時に、研磨ブロックの構造に制限があり、その筒体の内研磨ブロックの数が少ないため、研磨効率の向上も顕著ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】中国実用新案公告番号ＣＮ２０４７２４２８６
【特許文献２】中国特許公開番号ＣＮ１０３７５２３８８
【特許文献３】中国特許公開番号ＣＮ１０３７５２３８７
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】『超細粉砕分級技術』（中国軽工業出版社，２００１年出版）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、高速、高周波、高効率のカウンター式気流粉砕機構、および当該機構を用いた粉砕機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明の一つの技術態様は、ハウジングを含み、ハウジング内には軸周りに回転可能な回転部材が設けられており、ハウジングには原料供給口および原料排出口が設けられているカウンター式気流粉砕機構において、回転部材内には、周方向に沿って配置される少なくとも４つの研磨域が設けられており、各研磨域の外辺縁とハウジングの内壁との間には通路が形成されており、各通路の両端にはパスが形成されており、原料を同伴する気流は二相流と定義され、パスを経由して対応する研磨域の負圧域に噴入され、各研磨域内のいずれにも、負圧ブレードと、正圧ブレードと、二相流ガイド部とが設けられており、正圧ブレードの受力面の断面積は、パスの断面積のＮ倍であって、Ｎ＞１であり、隣接する負圧ブレードの間、および負圧ブレードと研磨域の壁との間には負圧域が形成されており、隣接する正圧ブレードの間、および正圧ブレードと研磨域の壁との間には正圧域が形成されており、任意の負圧域の左右両側は正圧域であり、任意の正圧域の左右両側は負圧域であり、ここで、回転部材の軸方向を前後と定義し、前後に垂直な水平方向を左右と定義し、
回転部材の回転過程において、負圧ブレードが回転して負圧域に負圧を発生させると同時に、正圧ブレードが回転して正圧域に正圧を発生させて、これにより気流を発生させ、気流は原料を同伴して二相流を形成し、少なくとも左右方向より現在の研磨域の正圧域から流出し、現在の研磨域の正圧域から右に向かって流出した二相流は、通路およびパスを経由して、当該正圧域の右側に位置しかつ隣接する負圧域内に噴入され、当該負圧域は現在の研磨域内に位置し、現在の研磨域の正圧域から左に向かって流出した二相流は、通路およびパスを経由して、当該正圧域の左側に位置しかつ隣接する負圧域内に噴入され、当該負圧域は、現在の研磨域内の左側に隣接する次の研磨域内に位置し、負圧域に入り込んだ二相流が二相流ガイド部によって同一の研磨域の正圧域内に導かれることにより、循環が形成され、
同一の負圧域には、二つの二相流がそれぞれ左、右両側のパスを経由して当該負圧域に噴入され、パスから噴出された二相流の速度は、正圧ブレードが発生させた気流の速度の合計のＮ倍であり、二つの二相流がそれぞれ左、右両側のパスから噴出した後に、当該負圧域の入口において対向衝撃を形成することにより、二つの二相流中の原料が衝突して粉砕されることを特徴とする、カウンター式気流粉砕機構を提供することである。
【００１５】
好ましくは、前記負圧域内にはさらに二相流分流ガイド部が設けられており、同一の前記負圧域の二相流は二相流分流ガイド部によって同一の前記研磨域の複数の前記正圧域に分かれて導かれる。
【００１６】
好ましくは、各前記研磨域には、前後に配置される複数のブレード群が設けられており、各ブレード群は、周方向に沿って左右に配置される前記負圧ブレードと前記正圧ブレードとを含み、区間分離および／または材料排出を実現するための、前後に配置される二つの区間分離誘引通風ブレード群をさらに含み、すべてのブレード群は、二つの区間分離誘引通風ブレード群の間に位置する。
【００１７】
好ましくは、前記区間分離誘引通風ブレード群は複数の区間分離誘引通風ブレードを含み、区間分離誘引通風ブレードは、臨界ブレードであるか、負圧を発生させるための負圧ブレードであるか、または正圧気流を発生させるための正圧ブレードである。
【００１８】
本発明の他の技術態様は、電動機を含むカウンター式気流粉砕機において、電動機の出力軸には前記粉砕機構が同軸に取り付けられており、粉砕機構はケーシング内に位置し、ケーシングには材料供給口と材料排出口とがそれぞれ開けられており、材料供給口は材料供給通路を介して前記粉砕機構の原料供給口と互いに連通し、材料排出口は材料排出通路を介して前記粉砕機構の原料排出口と互いに連通することを特徴とする、カウンター式気流粉砕機を提供することである。
【００１９】
本発明の他の技術態様は、電動機を含むカウンター式気流粉砕機において、電動機の出力軸には、内、外二層の前記粉砕機構が取り付けられており、これらはそれぞれ外輪粉砕機構および内輪粉砕機構であり、内輪粉砕機構の原料排出口は外輪粉砕機構の原料供給口と互いに連通し、内輪粉砕機構の原料供給口は前記材料供給通路を介して前記材料供給口と互いに連通し、外輪粉砕機構の原料排出口は前記材料排出通路を介して前記材料排出口と互いに連通することを特徴とする、カウンター式気流粉砕機を提供することである。
【００２０】
好ましくは、前記ケーシングには給気孔が開けられており、外部気流は給気孔を通って前記外輪粉砕機構内に導入され、前記内輪粉砕機構の外部気流は前記材料供給口から入り込む。
【００２１】
好ましくは、前記ケーシングには材料回収口および回収材料供給口が開けられており、材料回収口は一方では前記粉砕機構のパスと互いに連通し、材料回収口は他方では閉鎖された回収材料供給口と閉鎖配管を介して互いに連通し、回収材料供給口は前記内輪粉砕機構の原料供給口と互いに連通する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は次の長所を有する。
１．エネルギー消費量が少なく、押圧型粉砕機よりエネルギー消費量が５０％少なく、一般の気流粉砕機よりエネルギー消費量が５０％〜７０％少ない。
【００２３】
２．環境保護要求を満たし、容器が負圧であり、リークがなく、回転数が低く、雑音が小さい。
【００２４】
３．大規模な工業生産に適し、収率が高い。
【００２５】
４．粉体製造プロセスに採用される高速気流、高周波対向衝突、累進型粉砕技術は、様々な要求の細粉体ひいては超微粉体を生産することができる。
【００２６】
５．粉砕、区間分離、誘引通風、材料排出が一体になっており、区間分離器および誘引通風機を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明により提供されるカウンター式気流粉砕機の構造模式図である。
【図２】本発明におけるカウンター式気流粉砕機構の局部模式図である。
【図３】本発明の単一の回転部材の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明をさらに明確にするために、好ましい実施例を挙げ、図面と合わせて下記のように詳細に説明する。
【００２９】
図１に示すように、本発明は、電動機９を含むカウンター式気流粉砕機を開示し、電動機９の出力軸には、内輪粉砕機構１７と、内輪粉砕機構１７に外嵌される外輪粉砕機構１８とが固定されている。内輪粉砕機構１７および外輪粉砕機構１８はいずれもケーシング１０内に位置する。
【００３０】
内輪粉砕機構１７と外輪粉砕機構１８とは構造が類似する。本実施例においては、内輪粉砕機構１７と外輪粉砕機構１８との軸方向を前後方向と設定し、前後方向に垂直な水平方向を左右方向と設定する。図２を参照すると、本実施例における粉砕機構はハウジング１を含み、ハウジング１の位置は固定されており、ハウジング１の外輪は耐磨耗リングである。ハウジング１には原料供給口および原料排出口が設けられている。ハウジング１内には、軸周りに回転可能な回転部材８が設けられており、本実施例においては、複数の前後に配置される回転部材８を採用する（図１における内輪粉砕機構１７については、図１に９個の回転部材８を模式的に示している）。回転部材８はインペラ２１に固定される。図３を参照すると、回転部材８には周方向に沿って配置される複数の研磨域２−１、２−２、２−３が設けられている。各研磨域２−１、２−２、２−３の外辺縁とハウジング１の内壁との間には通路２３が形成されており、各通路２３の両端にはパス３が形成されており、原料を同伴する気流は二相流と定義され、二相流はパス３を経由して対応する研磨域２−１、２−２、２−３の負圧域６に噴入される。各研磨域２−１、２−２、２−３内には、複数の負圧ブレード４−１、４−２、４−３、４−４と、複数の正圧ブレード５−１、５−２、５−３、５−４、５−５、５−６、５−７とが周方向に沿って左右に配置されている。図１を参照すると、負圧ブレードおよび正圧ブレードの前後両側のいずれにもリブプレート２０が固定されている。外輪粉砕機構１８のリブプレート２０はキーおよびネジによって電動機９の出力軸上のインペラ２１に固定されており、内輪粉砕機構１７のリブプレート２０はネジとナットによって、電動機９の出力軸上のインペラ２１と接続固定される。注意すべきこととして、本実施例は単に模式的なものであって、当業者は必要に応じてブレード群の数を調整し、さらにブレード群内の負圧ブレードおよび正圧ブレードの数を調整することができる。正圧ブレード５−１、５−２、５−３、５−４、５−５、５−６、５−７の受力面の断面積はパス３の断面積の数倍ないし数十倍である。隣接する負圧ブレード４−１、４−２、４−３、４−４の間、および負圧ブレード４−１、４−２、４−３、４−４と研磨域２−１、２−２、２−３の壁との間には負圧域６が形成されている。隣接する正圧ブレード５−１、５−２、５−３、５−４、５−５、５−６、５−７の間、および正圧ブレード５−１、５−２、５−３、５−４、５−５、５−６、５−７と研磨域２−１、２−２、２−３の壁との間には正圧域７が形成されている。研磨域２−１において、発明者は破線を用いて負圧域６と正圧域７を模式的に区分した。破線に対して、正圧ブレード５−１、５−２、５−３、５−４、５−５、５−６、５−７がある側が正圧域７であり、負圧ブレード４−１、４−２、４−３、４−４がある側が負圧域６である。
【００３１】
正圧ブレード５−１、５−２、５−５、５−６、５−７の端部には弧形状が形成されており、当該弧形状の作用は、二相流を負圧域６から正圧域７に導くことである。正圧ブレード５−３、５−４の端部の弧形状は負圧ブレード４−２、４−３の端部の弧形状と互いに接続され、同様に二相流を導く役割を果たしている。同時に、負圧ブレード４−２、４−３、４−４は二相流を分流する役割も果たしており、これらは負圧域に位置する二相流を分散させた後、それを対応する正圧域にさらに均一に流れさせて、研磨効率を向上させる。
【００３２】
図２における矢印は、回転部材８の回転過程における二相流の進行方向を模式的に示している。回転部材８の回転過程において、負圧ブレード４−１、４−２、４−３、４−４が回転して、負圧域６に負圧を発生させる。それと同時に、正圧ブレード５−１、５−２、５−３、５−４、５−５、５−６、５−７が回転して、正圧域７に正圧を発生させて、これにより気流を発生させる。この時、原料を同伴する気流は気体・固体の両相流、すなわち二相流に変化形成される。二相流は前、後、左、右の四つの方向に分かれて流出する。後方に流れた二相流は、粉砕機内に設けられるエアシールで密閉されるので、流量はゼロである。前に向かって流出する二相流は、軸方向を経て外輪粉砕機構１８の原料排出口から流出する。原料排出口から流出する二相流は、前、後方向に沿って流出する二相流の総和であるため、この断面に対して流出する二相流量は非常に小さく、ここでは無視してもよいため、二相流は主に左、右の二つの方向から流出する。
【００３３】
二相流は正圧域７とハウジング１の耐磨耗リングとの間の通路２３に到達した後に左、右二つの方向から１８０°の角度をなして進行する。図２における研磨域２−１については、二相流は研磨域２−１の正圧域７から出た後に、通路２３を経由してＡ１流およびＡ２流をそれぞれ形成する。Ａ１流は研磨域２−１の負圧域６へ流動し、Ａ２流は研磨域２−３の負圧域６へ流動する。正圧ブレード５−１、５−２、５−３、５−４、５−５、５−６、５−７の受力面の断面積はパス３の断面積の数倍ないし数十倍であるため、パス３から出た後のＡ１流とＡ２流の速度は、正圧ブレード５−１、５−２、５−３、５−４、５−５、５−６、５−７で発生した正圧気流の速度の数倍ないし数十倍であり、音速、ひいてはより高い速度に到達し得る。研磨域２−１については、その負圧域６の入口において、研磨域２−１からのＡ１流と、研磨域２−２からのＡ２流が対向衝撃を形成して、原料が互いに激しく衝突し、衝突粉砕後のＡ１流は再び研磨域２−１の負圧域６に流れ戻り、Ａ２流は次の研磨域２−３に流入して、循環を形成する。Ａ１流とＡ２流の対向衝撃箇所は正圧域と負圧域の接合箇所であり、この時、接合箇所が真空状態に近くなるため、Ａ１流とＡ２流が衝突する際の速度が大幅に高まり、効果が非常に顕著になる。同時に、接合箇所では、原料の衝突過程において、速度、密度、および負圧という要素によって、原料質量の均一度の動的なバランスが取れるようになる。回転部材８の回転速度が３０００回転／分であり、かつ６個の研磨域があると仮定した場合には、粉砕機構全体の原料には一分間に少なくとも３０００×６＝１８０００回の衝突が発生することになり、相当の効果がある。
【００３４】
図１に示される粉砕機については、そのケーシング１０には材料供給口１１と材料排出口１２とが開けられており、材料供給口１１は開放型構造を採用する。内輪粉砕機構の原料排出口は外輪粉砕機構の原料供給口と互いに連通し、内輪粉砕機構の原料供給口は材料供給通路１３を介して材料供給口１１と互いに連通し、外輪粉砕機構の原料排出口は材料排出通路１４を介して材料排出口１２と互いに連通する。
【００３５】
ケーシング１０には材料回収口１６および回収材料供給口がさらに開けられている。材料回収口１６は一方では外輪粉砕機構の通路２３と互いに連通し、他方では回収材料供給口と閉鎖配管によって互いに接続されて、回収材料供給口に閉鎖型構造を形成させる。回収材料供給口はさらに材料供給通路１３と互いに連通して、内輪粉砕機構の原料供給口と互いに連通する。
【００３６】
ケーシング１０にはさらに給気孔１５が開けられており、ガス供給給気孔１５は外輪粉砕機構１８と互いに連通する。外輪粉砕機構１８はガス供給給気孔１５によって外部気流を引き込み、内輪粉砕機構１７は材料供給通路１３によって外部気流を引き込む。
【００３７】
外輪粉砕機構１８の末端の出口には区間分離誘引通風ブレード群１９が設けられている。区間分離誘引通風ブレード群１９は複数の区間分離誘引通風ブレードからなり、その作用は区間分離と材料排出である。必要に応じて、区間分離誘引通風ブレードを臨界ブレード、負圧を発生させるための負圧ブレード、または正圧気流を発生させるための正圧ブレードに設定することが可能である。以下、区間分離誘引通風ブレードの三種類のそれぞれについて個々に説明する。
【００３８】
区間分離誘引通風ブレードが臨界ブレードに設定された場合には、当該ブレードは負圧を発生させることもなければ正圧気流を発生させることもなく、研磨域の正圧域から出た後の前後方向の気流に同伴される原料に遠心力を発生させるために用いられる。原料の粒度が大きければ、遠心力の作用により、原料は材料回収口１６に送入され、再び閉鎖配管、回収材料供給口、材料供給通路１３および内輪粉砕機構の原料供給口を通過した後、内輪粉砕機構１７および外輪粉砕機構１８に入り込んでより小さい粒度に再粉砕される。原料の粒度が小さければ、原料は区間分離誘引通風ブレード群１９、外輪粉砕機構の原料排出口、材料排出通路１４および材料排出口１２を通過した後に排出されて、これにより区間分離が実現される。
【００３９】
区間分離誘引通風ブレードが負圧ブレードに設定された場合には、区間分離誘引通風ブレードは負圧を発生させ、研磨域の正圧域から出た後の前後方向の気流に同伴される原料は、区間分離誘引通風ブレードが発生させた負圧域に吸引されることにより、区間分離誘引通風ブレード群１９、外輪粉砕機構の原料排出口、材料排出通路１４および材料排出口１２を通過した後に排出される。この場合、遠心力の作用により区間分離効果は依然として存在するが、排出される原料の粒度は上記の設定より大きくなり、遠心力の大きさを調整して、粒度を規定する。この時、排出粒子もそれに応じて大きくなる。
【００４０】
区間分離誘引通風ブレードが正圧ブレードに設定された場合には、区間分離誘引通風ブレードは正圧気流を発生させ、研磨域の正圧域から出た後の前後方向の気流に同伴される原料は区間分離誘引通風ブレードを通過することができず、材料回収口１６、閉鎖配管、回収材料供給口、材料供給通路１３および内輪粉砕機構の原料供給口を経由した後、内輪粉砕機構１７および外輪粉砕機構１８に入り込んでより小さい粒度に再粉砕される。材料排出しようとする際に、材料排出口１２では外部に設けられた材料排出装置によって負圧を発生させ、外力により、原料は区間分離誘引通風ブレード群１９、外輪粉砕機構の原料排出口および材料排出通路１４を通って材料排出口１２から吸い出される。この場合、遠心力および正圧の二重作用のため、排出された原料の粒度はより細かくなり、この時の粒度の大きさは、正圧の大きさと材料排出装置の負圧の大きさにより規定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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