(57)【要約】【課題】遠心破砕機に分級機能を与えること。【解決手段】ハウジング１０の上部と供給シュート３０との間に、破砕室１２と連通する環状空間１１ｂを形成し、ハウジング１０の上部に環状空間１１ｂと連通させて集塵用の排気ダクト５０を接続し、ロータ２０の上位に位置するハウジング１０の内面に微粉を分級可能なスクリーン６２を突設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジング内の破砕室内に回転可能に収容したロータとを具備し、供給シュートを通じてロータの回転中心に供給した破砕原料を遠心力によって外周の放出口より放出し、ロータの周囲に形成した破砕体に衝突させて破砕を行う遠心破砕機であって、
前記ハウジング上部と供給シュートとの間に、前記破砕室と連通する環状空間を形成し、
前記ハウジング上部に前記環状空間と連通させて集塵用の排気ダクトを接続し、
前記ロータの上位に位置するハウジングの内面に微粉を分級可能なスクリーンを突設し、
微粉が浮遊するハウジング内に上昇気流を発生させ、
上昇気流に乗って上昇させた微粉を前記スクリーンでエアー分級し、
エアー分級した粗粒子をハウジング内に戻し、エアー分級した細粒子のみを排気ダクトを通じて排出することを特徴とする、
遠心破砕機。
【請求項２】
前記スクリーンが、破砕室の上面に垂下した中間スクリーンであって、該中間スクリーンが破砕室の上面にハウジングの同心円状に間隔を隔てて配置した複数の放射板と、隣り合う放射板の間に形成した隙間とにより構成することを特徴とする、請求項１に記載の遠心破砕機。
【請求項３】
前記スクリーンが、環状空間に面したハウジングの上部の内周面に突設したリング状の上部スクリーンであることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の遠心破砕機。
【請求項４】
前記供給シュートの一部に隙間を形成し、該隙間を通じて吸引した上昇気流の一部をハウジングの中心部を経由して破砕室へ還流することを特徴とする、請求項１乃至３の何れか一項に記載の遠心破砕機。
【請求項５】
前記環状空間内に複数の傾斜羽根を設け、該傾斜羽根の傾斜角度を調整可能に構成したことを特徴とする、請求項１乃至４の何れか一項に記載の遠心破砕機。
【請求項６】
前記ハウジングの下部に風量調整用の給気口を形成したことを特徴とする、請求項１乃至５の何れか一項に記載の遠心破砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分級機能を有する遠心破砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心破砕機はハウジング内で回転可能なロータを具備していて、ロータの中央に投入した破砕原料を、遠心力を利用してロータの周囲のデッドベッドに高速で衝突させて破砕する装置であり、主に骨材の生産に用いられている（特許文献１〜２）。
【０００３】
従来の遠心破砕機は破砕原料の破砕機能を有するものの、特に分級機能を有していない。そのため、遠心破砕機の骨材製品排出ライン側に単数又は複数の分級器を配置して骨材製品と微粉とを分級している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１２６１９９号公報
【特許文献２】特開平１１−２８３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の微粉の分級技術にはつぎのような問題点がある。
＜１＞破砕原料が衝撃を受けることで、破砕原料に付着した微粉が分離される。
破砕室内で分離した微粉は骨材製品と共に収集されるが、収集される際に骨材製品に微粉が再付着する。
破砕後の骨材製品に付着した微粉を分級することは非常に困難である。
＜２＞遠心破砕機とは別に分離独立した単数または複数の分級器を配置する必要があるため、骨材生産施設が大型化する。
＜３＞破砕室内における微粉の密度が高いままであると、硬質のデッドベット表面に軟質の微粉層が形成されて、破砕効率が悪くなる。＜４＞遠心破砕機の破砕室内における微粉の回収量を増やすだけであれば、集塵機による吸引力を高めればよい。
破砕室に対する吸引力を高めると、細粒子とともに粗粒子も一緒に回収されてしまい、細粒子のみを分離回収することができない。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところはつぎのひとつの遠心破砕機を提供することにある。
＜１＞遠心破砕機に分級機能を与えることで、独立した分級機の設置を省略し、以て骨材生産施設の小型化と低コスト化を図ること。
＜２＞微粉の分級性能が高いこと。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ハウジングと、該ハウジング内の破砕室内に回転可能に収容したロータとを具備し、供給シュートを通じてロータの回転中心に供給した破砕原料を遠心力によって外周の放出口より放出し、ロータの周囲に形成した破砕体に衝突させて破砕を行う遠心破砕機であって、前記ハウジング上部と供給シュートとの間に、前記破砕室と連通する環状空間を形成し、前記ハウジング上部に前記環状空間と連通させて集塵用の排気ダクトを接続し、前記ロータの上位に位置するハウジングの内面に微粉を分級可能なスクリーンを突設し、微粉が浮遊するハウジング内に上昇気流を発生させ、上昇気流に乗って上昇させた微粉を前記スクリーンでエアー分級し、エアー分級した粗粒子をハウジング内に戻し、エアー分級した細粒子のみを排気ダクトを通じて排出することを特徴とする。
本発明の他の形態では、前記スクリーンが、破砕室の上面に垂下した中間スクリーンであって、該中間スクリーンが破砕室の上面にハウジングの同心円状に間隔を隔てて配置した複数の放射板と、隣り合う放射板の間に形成した隙間とにより構成することを特徴とする。
本発明の他の形態では、前記スクリーンが、環状空間に面したハウジングの上部の内周面に突設したリング状の上部スクリーンであることを特徴とする。
本発明の他の形態では、前記供給シュートの一部に隙間を形成し、該隙間を通じて吸引した上昇気流の一部をハウジングの中心部を経由して破砕室へ還流することを特徴とする。
本発明の他の形態では、前記環状空間内に複数の傾斜羽根を設け、該傾斜羽根の傾斜角度を調整可能に構成したことを特徴とする。
本発明の他の形態では、前記ハウジングの下部に給気口を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は少なくともつぎのひとつの効果を奏する。
＜１＞遠心破砕機に分級機能を付与できるので、独立した分級機の設置を省略することができる。
したがって、骨材生産施設の小型化と低コスト化を図ることができる。
＜２＞ハウジングの全高に亘って発生する上昇気流を利用して微粉を分級できるので、微粉の分級性能がきわめて高くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る遠心破砕機の中央縦断面図
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩの断面図
【図３】遠心破砕機の上部の部分拡大断面図
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶの断面図
【図５】給気口を形成したハウジング下部の部分断面図
【図６】本発明に係る遠心破砕機のモデル図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。
【００１１】
＜１＞前提とする遠心破砕機
図１〜６に例示した遠心破砕機について説明する。
図１を参照して説明すると、本発明が前提とする遠心破砕機は、遠心破砕機の外殻であるハウジング１０と、該ハウジング１０内に回転可能に収容したロータ２０とを具備していて、ロータ２０の回転中心に供給した破砕原料４０を遠心力によって外周の放出口２２より放出し、ロータ２０の周囲に形成した破砕体４１に衝突させて破砕を行う。
以下に遠心破砕機の主要な構成について説明する。
【００１２】
＜２＞ハウジング
ハウジング１０はその上位から下位へ向けて順に上部１０Ａ、中間部１０Ｂ、および下部１０Ｃを形成している。各上部１０Ａ、中間部１０Ｂ、および下部１０Ｃ内には、それぞれ上部室１１、破砕室１２、捕集室１３を形成していて、隣り合う各室の内空は連通している。
中間部１０Ｂは上部１０Ａおよび下部１０Ｃと比較して大径に形成してある。
【００１３】
＜３＞上部室内の構造
ハウジング１０の上部室１１の中央には、上下を開口した固定式の供給シュート３０が配置してある。
【００１４】
＜３．１＞供給シュート
供給シュート３０の内部には供給空間１１ａを形成し、上部室１１と供給シュート３０の周面間には環状空間１１ｂを形成している。供給シュート３０はその供給空間１１ａを通じてロータ２０内の中央へ破砕原料４０を供給する。
【００１５】
図１，３に示すように、供給シュート３０の上部には、供給空間１１ａと環状空間１１ｂの間を連通する隙間３１を形成している。
隙間１１ｃはハウジング１０の中心縦方向に降下気流Ｂを発生させるために機能する。
本例では図３に拡大して示すように、環状の調節板３２を上下動することで隙間３１を調節可能である。
【００１６】
＜３．２＞微粉の吸引手段
本発明では、ハウジング１０の最上部の位置で微粉を吸引回収する。
すなわち、ハウジング１０を構成する上部室１１の環状空間１１ｂの上部に連通させて排気ダクト５０を接続する。
排気ダクト５０の終端には公知の集塵機５１を配設し、排気ダクト５０および集塵機５１を通じて、既に分離された細粒子のみを回収できるようになっている。
【００１７】
＜３．３＞傾斜羽根
ロータ２０を利用することでハウジング１０内の一部に旋回風を発生することは可能であるが、ハウジング１０の全体に亘って旋回風を行き渡らせることは困難である。
そこで、本発明では破砕室１２の真上に位置する上部室１１内に複数の傾斜羽根６０を配置して、ハウジング１０の全体に亘って螺旋状の上昇気流Ａを発生させるようにした。
【００１８】
図２〜４に例示した形態について説明すると、上部室１１と供給シュート３０の周面間（環状空間１１ｂ）に、所定の間隔を隔てて複数の傾斜羽根６０が配置してある。各傾斜羽根６０，６０の間には上昇気流Ａが通過する隙間が形成されている。
各傾斜羽根６０は、供給シュート３０、またはハウジング１０の何れか一方または両方に支持されている。
【００１９】
各傾斜羽根６０はロータ２０の旋回方向Ｃに沿って前傾していて、破砕室１２から上部室１１へ向かう上昇気流Ａを羽根の傾斜方向に沿わせて渦巻状にする。
【００２０】
図４に示すように、各傾斜羽根６０は、水平方向の支軸６０ａを中心に回動可能に枢支されていて、傾斜羽根６０の傾斜角度を変更することで、ハウジング１０内に発生する上昇気流Ａ（旋回風）の風速を調整することができる。
傾斜羽根６０の傾斜角度が鉛直線に対して０°〜９０°の範囲で調整が可能である。
なお、各傾斜羽根６０は、固定式に構成してもよい。
【００２１】
＜３．４＞上部スクリーン
図３，４に拡大して示すように、環状空間１１ｂ内であって、傾斜羽根６０の上位のハウジング１０の内周面には、微粉の分級機能を有するリング状の上部スクリーン６１が内向きで水平に突設してある。
上部スクリーン６１は、上部室１１内において、微粉に含まれる細粒子４３と粗粒子４４を分級するスクリーン部材であり、微粉に含まれる粗粒子４４の通過を阻止する。
【００２２】
また例えば突出長の異なる上部スクリーン６１に付け替える等して、上部スクリーン６１はその突出長を調整可能に構成してもよい。
さらにまた、上部スクリーン６１の設置数は一つに限定されず、複数の上部スクリーン６１を多段的に配置してもよい。
なお、上部スクリーン６１は必須ではなく、省略する場合もある。
【００２３】
＜４＞破砕室内の構造
図１において、ハウジング１０の破砕室１２の中央には、鉛直軸２１を中心に一方向へ向けて回転するロータ２０が配設してある。
従来の遠心破砕機と比べて異なる構造のひとつは、破砕室１２の上面１４をロータ２０の上面より高くして、破砕室１２と上部室１１との間の連通空間を広く確保したことである。
【００２４】
＜４．１＞ロータ
ロ−タ２０は公知の各種ロータを含む。
本例のロータ２０は、相対向して配置した底板および上板と、両板の外縁部間に形成した側板とを具備した中空ドラムであり、側板の一部に複数の放出口２２を形成している。
ロータ２０はロータ本体の外周に複数のハンマ体を突設し、ハンマ体で破砕原料を破砕するタイプであっもよい。
【００２５】
＜４．２＞破砕体
破砕室１２の周縁には、破砕原料４０を衝突させて破砕するための破砕体４１を形成している。
本例では破砕体４１をロータ２０から放出された破砕原料４０が堆積した環状のデッドベッドで構成する場合について説明するが、硬質の受撃板（アンビル）等で構成してもよい。
【００２６】
＜４．３＞中間スクリーン
破砕室１２内の上面１４には、微粉の分級機能を有する環状の中間スクリーン６２が垂下されている。
中間スクリーン６２は、破砕室１２内において、微粉に含まれる細粒子４３と粗粒子４４を分級するスクリーン部材であり、微粉に含まれる粗粒子４４の通過を規制する。
【００２７】
図２〜４に例示した形態を説明すると、中間スクリーン６２は、破砕室１２の上面１４にハウジング１０の同心円状に間隔を隔てて放射状に延びた複数の放射板６２ａと、隣り合う放射板６２ａの間に形成した可変隙間６２ｂとにより構成する。
【００２８】
各放射板６２ａはロータ２０の旋回方向Ｃに対し拡径方向に向けて傾斜している。
換言すれば各放射板６２ａは、ロータ２０の旋回方向Ｃに対し放射板６２ａの上流側が破砕室１２の中心寄りに位置し、ロータ２０の旋回方向Ｃに対し放射板６２ａの下流側が破砕室１２の中心から離れて位置する。
【００２９】
各放射板６２を傾斜させたのは、可変隙間６２ｂを通じて気流の向きをハウジング１０の中心側へ蛇行させて、微粉に含まれる細粒子と粗粒子を分離するためである。
【００３０】
図４に拡大して示すように、各放射板６２ａは鉛直方向の支軸６２ｃを中心に回動可能である。
放射板６２ａを回動可能に構成したのは、可変隙間６２ｂの開口量を変更して細粒子と粗粒子の分級サイズを調整するためである。
【００３１】
なお、中間スクリーン６２の設置数は一つに限定されず、破砕室１２内の上面１４に対して、複数列の環状の中間スクリーン６２を同心円状に配置してもよい。
さらに各放射板６２ａを固定式に設けて、各放射板６２ａの間に形成される隙間を一定にしてもよい。
【００３２】
＜５＞捕集室内の構造
図１に示すように、破砕室１２の下方には捕集室１３を形成している。
捕集室１３は破砕室１２で破砕して落下する破砕物を捕集してハウジング１０の下部から排出する。
【００３３】
＜５．１＞ロータの旋回手段
ハウジング１０の捕集室１３内には、ロータ２０の回転軸２１を枢支する枢支部２３、および枢支部２３を支持する支持部材２４が設けてある。
回転軸２１はハウジング１０の外部に配設したモータと、公知のベルト等の回転伝達機構２５とにより回転可能である。
【００３４】
＜５．２＞給気口
本発明では、ハウジング１０の下方に給気口１５を形成し、給気口１５を通じて捕集室１３内へ外気を自然吸引する構造になっている。
本例では、ハウジング１０の下部１０Ｃの中間位置に給気口１５を形成した場合について示すが、ハウジング１０の一部であって、ロータ２０の底面より下方の位置であればよい。
【００３５】
図５に拡大して示すように、給気口１５は調整板１６の上下動により外気の吸引量を調整することが可能である。
【００３６】
なお、給気口１５は必須ではなく、ハウジング１０の下端の排出口で代替することも可能である。
【００３７】
つぎに遠心破砕機による破砕方法と分級方法について説明する。
【００３８】
＜１＞破砕方法
図１を参照して破砕方法について説明する。
供給シュート３０を通じてロータ２０内の中央へ破砕原料４０を供給すると、破砕原料４０はロータ２０の放出口２２を通じて高速で放出される。
放出された破砕原料４０はロータ２０の周囲に位置する破砕体４１に衝突して小片に破砕され、その後、細かく破砕された破砕物はその自重で以てハウジング１０の捕集部１０Ｃへ落下する。
以上説明した遠心破砕機による破砕原料４０の破砕方法は公知である。
【００３９】
＜２＞分級方法
破砕原料４０を破砕する際にハウジング１０内に大量の微粉を生じるが、本発明の遠心破砕機は、破砕と並行して微粉をエアー分級することができる。
以下に遠心破砕機による微粉の分級方法について詳しく説明する。
【００４０】
＜２．１＞微粉の初期回収
図１において、ロータ２０から放出された破砕原料４０はロータ２０の周囲の破砕体４１に衝突して小片に破砕された直後に微粉が発生し、微粉と破砕片が分される。
本発明では、以下に詳述するように、破砕室１２内で微粉が発生した直後に、微粉のみを吸引回収することができる。
【００４１】
＜２．２＞上昇流の発生
図６において、ロータ２０が高速回転することで、ハウジング１０の破砕室１２内に旋回風が発生する。
排気ダクト５０および集塵機５１を通じてハウジング１０の上部室１１を連続吸引することで、給気口１５を通じてハウジング１０の捕集室１３内に自然給気される。
その結果、ハウジング１０内には、下位の給気口１５から上位の排気ダクト５０へかけて螺旋状の上昇気流Ａが発生する。
【００４２】
ハウジング１０内に発生する微粉の濃度等を考慮して、集塵機５１の吸引力、ハウジング１０の環状空間１１ｂに配置した傾斜羽根６０の傾斜角度、および給気口１５からの給気量を調節することで、上昇気流Ａの風速を好適な速度に調整する。
【００４３】
＜２．３＞微粉の遠心分離
ハウジング１０内に発生する大量の微粉は、上昇気流Ａに乗って上昇する。
上昇中の微粉は遠心力を受けて遠心分離が進行する。
すなわち、質量の大きな微粉（粗粒子）は旋回流の外方側（ハウジング１０の内面側）へ偏倚され、質量の小さな微粉（細粒子）は、旋回流の内方側（ハウジング１０の内面から離れる側）に浮遊して上昇する。
したがって、ハウジング１０内に発生する大半の粗粒子は遠心分離されて取り除かれるため、ハウジング１０内に浮遊する微粉濃度は低くなる。
【００４４】
本発明では、渦巻状の上昇気流Ａの発生位置が捕集室１３を形成したハウジング１０の低位置であるため、捕集室１３内で浮遊する微粉を含めて遠心分離の対象とすることができて、ハウジング１０の下部から排出される微粉の混入量を少なくできる。
【００４５】
＜２．４＞中間スクリーンによるエアー分級
質量が小さな微粉は破砕室１２内の上方へ移動し、破砕室１１の上空で浮遊している。
図２，３を参照すると、破砕室１２内に浮遊する微粉は、上昇気流Ａに乗って上位の環状空間１１ｂへ移行する際に中間スクリーン６２でエアー分級される。
大半の粗粒子４４は可変隙間６２ｂを通過できず、可変隙間６２ｂを通過した細粒子４３のみが環状空間１１ｂへ到達する。
【００４６】
上昇気流Ａの風速が一定である場合、中間スクリーン６２を構成する各放射板６２ａの放射角度を調整することで、細粒子４３と粗粒子４４の分級サイズを適宜変更することができる。
【００４７】
＜２．５＞上部スクリーンによるエアー分級
図３に示すように、中間スクリーン６２ですべての粗粒子４４を分離除去することは困難であり、一部の粗粒子４４は細粒子４３とともに環状空間１１ｂ内を上昇気流Ａに乗って上昇する。
環状空間１１ｂ内に到達した細粒子４３は、上昇気流Ａの遠心力を受けて気流の外方側で上昇をつづけ、上部スクリーン６１の下面に突き当ってエアー分級される。
【００４８】
図６に示すように、上部スクリーン６１を越えて上昇を続ける細粒子４３は、ハウジング１０の最上部に接続した排気ダクト５０および集塵機５１を通じて吸引して回収される。
【００４９】
＜２．６＞降下流の発生
本発明の遠心破砕機は、上部室１１内に配置した供給シュート３０の一部に隙間３１を形成し、この隙間３１を通じて上昇流Ａの一部を供給シュート３０内に取り込み、ハウジング１０の中心部に形成した降下気流Ｂをロータ２０の放出口２２を通じて破砕室１２へ還流できる構造になっている。
【００５０】
＜２．７＞上昇気流の一部を還流させた理由
ハウジング１０内で上昇気流Ａの一部を還流させるのは、上昇気流Ａの発生量を増やすためと、上昇気流Ａの風速を制御するためである。
【００５１】
仮に、供給シュート３０に隙間３１がなければ、上昇気流Ａの総量は給気口１５からの外気の給気量と等しくなるだけであるが、隙間３１を形成することで、上昇気流Ａの一部をハウジング１０内へ還流できるから、その還流分だけ上昇気流Ａの総量を増大させることができる。
【００５２】
また供給シュート３０に隙間３１がなければ、上昇気流Ａの風速は、専ら集塵機５１の吸引力により制御しなければならないが、集塵機５１の吸引力を増減すると微粉の分級性能に悪影響を及ぼす。
これを回避するため、供給シュート３０に可変可能な隙間３１を設ければ、集塵機５１の吸引力が一定の条件のもとで、上昇気流Ａの風速を制御することが可能となる。
【００５３】
以上説明したように本発明に係る遠心破砕機では、ハウジング１０の下部から最上部にかけて強制的に上昇気流Ａを発生させ、上昇気流Ａの通過途中に設けた中間スクリーン６２および上部スクリーン６１により微粉中の粗粒子４４をエアー分級し、所望する細粒子４３のみをハウジング１０の最上部から吸引して回収することができる。
したがって、従来の分離独立した分級機が不要となるから、骨材生産施設の小型化と低コスト化を図ることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０・・・・・ハウジング
１０Ａ・・・・ハウジングの上部
１０Ｂ・・・・ハウジングの中間部
１０Ｃ・・・・ハウジングの下部
１１・・・・・上部室
１１ａ・・・・供給空間
１１ｂ・・・・環状空間
１２・・・・・破砕室
１３・・・・・捕集室
１４・・・・・破砕室の上面
１５・・・・・給気口
１６・・・・・調整板
２０・・・・・ロータ
２１・・・・・ロータの回転軸
２２・・・・・放出口
３０・・・・・供給シュート
３１・・・・・隙間
４０・・・・・破砕原料
４１・・・・・破砕体
５０・・・・・排気ダクト
５１・・・・・集塵機
６０・・・・・傾斜羽根
６０ａ・・・・傾斜羽根の支軸
６１・・・・・上部スクリーン
６２・・・・・中間スクリーン
６２ａ・・・・放射板
６２ｂ・・・・可変隙間
６３ｃ・・・・放射板の支軸
【図１】
2015085276.tif 000003
【図２】
2015085276.tif 000004
【図３】
2015085276.tif 000005
【図４】
2015085276.tif 000006
【図５】
2015085276.tif 000007
【図６】
2015085276.tif 000008