(57)【要約】【課題】空気輸送路中で、使用できる旋回渦流式分級機および分級方法を提供する。【解決手段】圧力差を利用して、粒度分布を有する粉体が気体に混合された混合物を搬送する気体輸送の輸送経路の上流側が混合物入口に接続され、下流側が排気管に接続されている旋回渦流式分級機で、混合物が気体輸送されて供給され粉体を粗粉と微粉とに分級する。混合物入口での気体の流入量、排気管での気体の流出量、混合物入口と排気管との圧力差、分級場の温度および分級場の圧力のうち、少なくとも１つを計測する計測部を有する。計測部による各計測値と、各計測値に対して予め設定された目標値とを比較し、計測値が目標値から外れる場合、計測値を目標値に近づけるように制御する制御部を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒度分布を有する粉体が気体に混合された混合物が気体輸送されて供給され、前記粉体を粗粉と微粉とに分級する旋回渦流式分級機であって、
円錐体と、
前記円錐体を覆うように設けられ、前記円錐体の頂部から広がる円錐面に沿って前記混合物の通路を形成し、かつ前記円錐体の頂部に相当する位置に形成された、前記混合物が供給される混合物入口を備えるカバーと、
前記円錐体の下端に、前記円錐体の下端の周縁部から、その中心軸方向に向かって所定の角度で伸びるように、前記周縁部に沿って配置された複数のガイドベーンと、
前記複数のガイドベーンで囲まれる領域の略中央に設けられた排気管と、
前記排気管と二重配管状に配置された回収管とを有し、
前記複数のガイドベーンで囲まれる領域が前記粉体を前記粗粉と前記微粉とに分級する分級場であり、前記排気管で前記微粉が回収され、前記回収管で前記粗粉が回収され、
前記混合物入口での前記気体の流入量、前記排気管での前記気体の流出量、前記混合物入口と前記排気管との圧力差、前記分級場の温度、および前記分級場の圧力のうち、少なくとも１つを計測する計測部を有することを特徴とする旋回渦流式分級機。
【請求項２】
圧力差を利用して前記粉体が前記気体に混合された前記混合物を搬送する気体輸送の輸送経路の上流側が前記混合物入口に接続され、下流側が前記排気管に接続されている請求項１に記載の旋回渦流式分級機。
【請求項３】
前記計測部による各計測値と、前記各計測値に対して予め設定された目標値とを比較し、前記計測値が前記目標値から外れる場合、前記計測値を前記目標値に近づけるように制御する制御部を有する請求項１または２に記載の旋回渦流式分級機。
【請求項４】
前記混合物入口の上流側から輸送補助気体を供給する第１の気体供給部を備え、
前記制御部は、前記計測値を前記目標値に近づけるように、前記第１の気体供給部により前記輸送補助気体を前記混合物入口に導入する請求項３に記載の旋回渦流式分級機。
【請求項５】
前記第１の気体供給部は、輸送補助気体の温度を調整する機能を備え、
前記制御部は、前記計測値を前記目標値に近づけるように、前記第１の気体供給部で前記輸送補助気体の温度を調整させる請求項４に記載の旋回渦流式分級機。
【請求項６】
前記分級場の近傍に分級補助気体を供給する第２の気体供給部を備え、
前記制御部は、前記計測値を前記目標値に近づけるように、前記第２の気体供給部により前記分級場の近傍に前記分級補助気体を供給する請求項３に記載の旋回渦流式分級機。
【請求項７】
前記ガイドベーンは角度を調整可能に設けられており、前記ガイドベーンの角度を調整する調整部を備え、
前記制御部は、前記計測値を前記目標値に近づけるように、前記調整部により前記ガイドベーンの角度を調整する請求項３に記載の旋回渦流式分級機。
【請求項８】
粒度分布を有する粉体が気体に混合された混合物が気体輸送されて供給され、前記粉体を粗粉と微粉とに分級する旋回渦流式分級機を用いた分級方法であって、
前記旋回渦流式分級機は、円錐体と、前記円錐体を覆うように設けられ、前記円錐体の頂部から広がる円錐面に沿って前記混合物の通路を形成し、かつ前記円錐体の頂部に相当する位置に形成された、前記混合物が供給される混合物入口を備えるカバーと、前記円錐体の下端に、前記円錐体の下端の周縁部から、その中心軸方向に向かって所定の角度で伸びるように、前記周縁部に沿って配置された複数のガイドベーンと、前記複数のガイドベーンで囲まれる領域の略中央に設けられた排気管と、前記排気管と二重配管状に配置された回収管とを有し、前記複数のガイドベーンで囲まれる領域が前記粉体を前記粗粉と前記微粉とに分級する分級場であり、前記排気管で前記微粉が回収され、前記回収管で前記粗粉が回収されるものであり、
前記混合物入口での前記気体の流入量、前記排気管での前記気体の流出量、前記混合物入口と前記排気管との圧力差、前記分級場の温度、および前記分級場の圧力のうち、少なくとも１つを計測して、前記粉体を前記粗粉と前記微粉とに分級することを特徴とする分級方法。
【請求項９】
圧力差を利用して前記粉体が前記気体に混合された前記混合物を搬送する気体輸送の輸送経路の上流側が前記混合物入口に接続され、下流側が前記排気管に接続されている請求項８に記載の分級方法。
【請求項１０】
前記各計測値と、前記各計測値に対して予め設定された目標値とを比較し、前記計測値が前記目標値から外れる場合、前記計測値を前記目標値に近づけるように制御する工程を有する請求項８または９に記載の分級方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、旋回空気流により粉体に与えられる遠心力と、抗力とのバランスを利用して、粒度分布を持つ粉体を所望の粒径（分級点）において分級する旋回渦流式分級機および分級方法に関し、特に、装置の状態を計測し、その計測結果に基づいて種々のパラメータを制御して粒度分布を持つ粉体を所望の粒径（分級点）において分級する旋回渦流式分級機および分級方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、旋回空気流を用いて、粉体に旋回運動を与えて粗粉と微粉とに遠心分離する分級装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の粉体分級機においては、上面中央に粉体投入口を有し、粉体投入口の直下に設けられた円錐体の頂部から広がる円錐面に沿って粉体通路を形成し、粉体通路の下端が周縁部から軸心方向に向かって所定の角度で伸びるように配置された複数のガイドベーンの略中央に位置し、円錐体下方軸心部に排気管に接続された中央開口を有し、かつガイドベーンの外側周縁部に空気導入口を有する。排気管に接続されたファンにより接続管内が負圧にされると、空気導入口から外部の空気が導入され、空気導入口から導入される外部の空気がガイドベーン間を通過する際、旋回流となり、この旋回流により粉体通路からガイドベーン間に落下する粉体に与えられる遠心力と抗力とのバランスにより粉体を分級する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１１１９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の粉体分級装置では、周縁に空気導入口が形成されており、排気管に接続されたファンにより接続管内が負圧にされると、空気導入口から外部の空気が導入され、外部の空気が分級に利用される。このため、特許文献１の粉体分級装置については、圧力差を利用して、粒度分布を有する粉体が気体に混合された混合物を搬送する気体輸送の輸送経路に粉体投入口と、排気管とが接続されるような形態（インライン方式）に用いることができない。
また、何らかの外的変化により、装置内の状態が変化した場合でも把握することができず、装置自体で何らかの対処をすることができない。
【０００５】
本発明の目的は、圧力差を利用して、粒度分布を有する粉体が気体に混合された混合物を搬送する気体輸送路中に挿入して用いることができる旋回渦流式分級機を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、装置の状態を計測し、その計測結果に基づいて種々のパラメータを制御して粒度分布を持つ粉体を所望の粒径（分級点）において分級する旋回渦流式分級機および分級方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、粒度分布を有する粉体が気体に混合された混合物が気体輸送されて供給され、粉体を粗粉と微粉とに分級する旋回渦流式分級機であって、円錐体と、円錐体を覆うように設けられ、円錐体の頂部から広がる円錐面に沿って混合物の通路を形成し、かつ円錐体の頂部に相当する位置に形成された、混合物が供給される混合物入口を備えるカバーと、円錐体の下端に、円錐体の下端の周縁部から、その中心軸方向に向かって所定の角度で伸びるように、周縁部に沿って配置された複数のガイドベーンと、複数のガイドベーンで囲まれる領域の略中央に設けられた排気管と、排気管と二重配管状に配置された回収管とを有し、複数のガイドベーンで囲まれる領域が粉体を粗粉と微粉とに分級する分級場であり、排気管で微粉が回収され、回収管で粗粉が回収され、混合物入口での気体の流入量、排気管での気体の流出量、混合物入口と排気管との圧力差、分級場の温度、および分級場の圧力のうち、少なくとも１つを計測する計測部を有することを特徴とする旋回渦流式分級機を提供するものである。
【０００７】
圧力差を利用して、粒度分布を有する粉体が気体に混合された混合物を搬送する気体輸送の輸送経路の上流側が混合物入口に接続され、下流側が排気管に接続されていることが好ましい。
計測部による各計測値と、各計測値に対して予め設定された目標値とを比較し、計測値が目標値から外れる場合、計測値を目標値に近づけるように制御する制御部を有することが好ましい。
混合物入口の上流側から輸送補助気体を供給する第１の気体供給部を備え、制御部は、計測値を目標値に近づけるように、第１の気体供給部により輸送補助気体を混合物入口に導入することが好ましい。
【０００８】
第１の気体供給部は、輸送補助気体の温度を調整する機能を備え、制御部は、計測値を目標値に近づけるように、第１の気体供給部で輸送補助気体の温度を調整させることが好ましい。
さらに、分級場の近傍に分級補助気体を供給する第２の気体供給部を備え、制御部は、計測値を目標値に近づけるように、第２の気体供給部により分級場の近傍に分級補助気体を供給することが好ましい。
【０００９】
ガイドベーンは角度を調整可能に設けられており、ガイドベーンの角度を調整する調整部を備え、制御部は、計測値を目標値に近づけるように、調整部によりガイドベーンの角度を調整することが好ましい。
【００１０】
本発明の第２の態様は、粒度分布を有する粉体が気体に混合された混合物が気体輸送されて供給され、粉体を粗粉と微粉とに分級する旋回渦流式分級機を用いた分級方法であって、旋回渦流式分級機は、円錐体と、円錐体を覆うように設けられ、円錐体の頂部から広がる円錐面に沿って混合物の通路を形成し、かつ円錐体の頂部に相当する位置に形成された、混合物が供給される混合物入口を備えるカバーと、円錐体の下端に、円錐体の下端の周縁部から、その中心軸方向に向かって所定の角度で伸びるように、周縁部に沿って配置された複数のガイドベーンと、複数のガイドベーンで囲まれる領域の略中央に設けられた排気管と、排気管と二重配管状に配置された回収管とを有し、複数のガイドベーンで囲まれる領域が粉体を粗粉と微粉とに分級する分級場であり、排気管で微粉が回収され、回収管で粗粉が回収されるものであり、混合物入口での気体の流入量、排気管での気体の流出量、混合物入口と排気管との圧力差、分級場の温度、および分級場の圧力のうち、少なくとも１つを計測して、粉体を粗粉と微粉とに分級することを特徴とする分級方法を提供するものである。
【００１１】
圧力差を利用して、粒度分布を有する粉体が気体に混合された混合物を搬送する気体輸送の輸送経路の上流側が混合物入口に接続され、下流側が排気管に接続されていることが好ましい。
各計測値と、各計測値に対して予め設定された目標値とを比較し、計測値が目標値から外れる場合、計測値を目標値に近づけるように制御する工程を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、装置の状態に変動があっても、その変動の影響を抑制して、粒度分布を持つ粉体を所望の粒径（分級点）において分級することができる。
本発明の旋回渦流式分級機は、例えば、圧力差を利用して、粒度分布を有する粉体が気体に混合された混合物を搬送する気体輸送路中に挿入して用いることができる。しかも、この場合、前後に設けられる機器の圧力変動および流量変動等の影響を受けても、その影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の旋回渦流式分級機を備えた分級システムを示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態の旋回渦流式分級機を示す模式的断面図である。
【図３】本発明の実施形態の旋回渦流式分級機を一部切欠いて示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の旋回渦流式分級機および分級方法を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態の旋回渦流式分級機を備えた分級システムを示す模式図である。
【００１５】
図１に示す分級システム１０（以下、単にシステムという）は、前段装置１２と、旋回渦流式分級機１４（以下、単に分級機という）と、回収部１６と、吸引部１８とを有し、それぞれ配管で接続されている。システム１０において、分級機１４に対して前段装置１２側を上流側といい、回収部１６側を下流側という。
システム１０では、吸引部１８を用いて吸引排気することにより、圧力差が生じ、この圧力差により粉体が気体に混合された混合物が気体輸送されて分級機１４に供給され、分級機１４では旋回空気流が形成され、粉体に旋回運動を与えて粗粉と微粉とに分離する。分級機１４にはシステム１０の系外の空気等の気体は取り入られておらず、分級機１４は気体輸送路中に挿入される形で接続されている。なお、分級機１４の設置方法は、気体輸送路中に挿入される形で接続される形態に限定されるものではない。
【００１６】
分級機１４の詳細について、図２および図３に示す。後述するように混合物入口４０での気体の流入量、排気管５３での気体の流出量、混合物入口４０と排気管５３との圧力差、分級場Ｂの温度、および分級場Ｂの圧力のうち、少なくとも１つを計測し、各計測値と、各計測値に対して予め設定された目標値とを比較し、計測値が目標値から外れる場合、計測値を目標値に近づけるように制御される。
【００１７】
分級機１４に流入する流入量および分級機１４から流出する流出量を計測する流量計測部２０と、分級機１４の流入部の圧力および分級機１４の流出部の圧力を計測する圧力計測部２２とが設けられている。さらに、分級機１４の分級場Ｂの温度を計測する温度センサ２４および分級場Ｂの圧力を計測する圧力センサ２６を有する。
また、分級機１４の上流側の配管、および分級機１４に気体を供給する気体供給部３０と、分級機１４の上段ガイドベーン４９ａ、下段ガイドベーン４９ｂの角度を調整するアクチュエータ３２とを有する。
システム１０の各部は図示されていない場合であっても制御部３４に接続されており、システム１０の各部は制御部３４で制御される。
【００１８】
前段装置１２は、分級機１４に粉体を供給するものである。前段装置１２としては、粉体を供給する他、粉体となる前の原料を粉砕する粉砕機（図示せず）を設け、粉砕機で原料を粉砕して粉体を作製し、これを分級機１４に供給するようにしてもよい。前段装置１２による粉体の分級機１４への搬送は、吸引部１８で吸引排気された際に生じる圧力差によりなされるか、前段装置１２側に設置された圧力源（図示せず）によって、生じる圧力差によってなされる。以下の説明は、吸引部１８によって生じる圧力差によって粉体を輸送する場合を例にとって説明する。
【００１９】
分級機１４は、前段装置１２に配管を介して接続されており、粒度分布を有する粉体が気体に混合された混合物が気体輸送されて供給され、粉体を粗粉と微粉とに分級するものである。なお、分級機１４については、後に詳細に説明する。
【００２０】
回収部１６は、分級機１４で分級された粒子を回収するものであり、内部にバグフィルター（図示せず）が設けられている。回収部１６も、その構成は、特に限定されるものではなく、公知のものを利用することができる。このため、回収部１６の構成の詳細な説明は省略する。回収部１６としては、例えば、特許第４６４０９６１号公報に記載の回収部を用いることができる。
【００２１】
回収部１６の下流側に吸引部１８が設けられている。吸引部１８は、吸引排気することにより、回収部１６を負圧にしてシステム１０の前段装置１２側を相対的に正圧にして、その圧力差により粉体を気体輸送し、分級するためのものである。吸引部１８による吸引によって生じる負圧により、粉体の気体輸送、分級機１４での分級、および回収部１６での粒子の回収がなされる。
吸引部１８は、上述の気体輸送および分級ができれば、その構成は特に限定されるものではなく、ターボ式ブロア等を用いることができる。
【００２２】
次に、分級機１４について説明する。図２は本発明の実施形態の旋回渦流式分級機を示す模式的断面図であり、図３は本発明の実施形態の旋回渦流式分級機を一部切欠いて示す平面図である。
図２に示すように、分級機１４では、カバー４３の混合物入口４０のすぐ下に頂部４２ａが位置するように粉体分散用の円錐体４２が設けられている。この円錐体４２を覆うように円錐体４２の円錐面からわずかに離間して円錐状のカバー４３が設けられる。カバー４３と円錐体４２の円錐面との間の隙間が粉体の分散経路４４になり、円錐体４２の頂部４２ａから広がる円錐面に沿って混合物の分散経路４４が形成される。分散経路４４は下端でくの字状に内側に曲げてある。すなわち、分散経路４４は下端で内側に折曲っている。なお、前段装置１２が配管を介して混合物入口４０に接続されており、混合物入口４０から混合物が供給される。
【００２３】
円錐体４２の下端外周部にはリング状のケーシング４５が取り付けられている。このケーシング４５は上下２段の上段リング４５ａ、下段リング４５ｂからなり、上段リング４５ａはカバー４３の下端に固定されている。
ケーシング４５の上段リング４５ａ、下段リング４５ｂとの間にはリング状の仕切板４８が設けられており、この仕切板４８で上下２段に分割された多数の上段ガイドベーン４９ａおよび下段ガイドベーン４９ｂが円周方向に沿って略平行に配置されている。上段ガイドベーン４９ａおよび下段ガイドベーン４９ｂは、円錐体４２の中心軸Ｄ方向に向かって所定の角度で伸びている。
分散経路４４のくの字状下端が上段ガイドベーン４９ａの略中央に開口している。仕切板４８の外周近くには円周方向に沿って等間隔に半径方向に延びる長孔４８ａが形成された上段ガイドベーン４９ａ、下段ガイドベーン４９ｂの外側端部に設けられたピン５０がそれぞれ長孔４８ａに係合している。
一方、上段ガイドベーン４９ａ、下段ガイドベーン４９ｂの内側端部に設けられたピン５１は、ケーシング４５の上段リング４５ａに枢着されている。上段ガイドベーン４９ａおよび下段ガイドベーン４９ｂは、仕切板４８を回動させることで、その角度を調整することができる。
【００２４】
ケーシング４５の下段リング４５ｂの中央開口部には別の円板５２が取り付けられ、その中央開口５２ａに排気管５３が接続されている。すなわち、複数の上段ガイドベーン４９ａおよび下段ガイドベーン４９ｂで囲まれる領域の略中央に排気管５３が設けられている。排気管５３の後段に回収部１６が接続されている。
ケーシング４５の下側には分級された粗粉を収集する粗粉回収管６０（回収管）が設けられている。粗粉回収管６０は、排気管５３と二重配管状に設けられている。
この粗粉回収管６０の下端にはロータリーバルブ（図示せず）を介してホッパー６２が設けられている。なお、ガイドベーンは２段構成としたが、１段構成であってもよい。また、混合物入口４０の上流側にサイトグラスを設けてもよい。
【００２５】
図１に示すように、システム１０には、分級機１４について、混合物入口４０での気体の流入量および排気管５３での気体の流出量を計測する流量計測部２０と、混合物入口４０と排気管５３との圧力差を計測する圧力計測部２２と、分級場Ｂの温度を計測する温度センサ２４と、分級場Ｂの圧力を計測する圧力センサ２６との各種の計測部を有する。
混合物入口４０での気体の流入量、排気管５３での気体の流出量、混合物入口４０と排気管５３との圧力差、分級場Ｂの温度、および分級場Ｂの圧力のうち、少なくとも１つを計測すればよいため、流量計測部２０、圧力計測部２２、温度センサ２４および圧力センサ２６のうち、少なくとも１つを設ければよい。
【００２６】
流量計測部２０は、気体の流入量および排気管５３での気体の流出量を計測することができれば、その構成および計測位置は、特に限定されるものではない。流量計測部２０の計測位置は、混合物や、特にそれに含まれる微粉の影響が少ない位置であることが好ましい。
圧力計測部２２は、混合物入口４０の圧力と排気管５３の圧力を計測し、混合物入口４０と排気管５３との圧力差を求めることができれば、その構成および計測位置は、特に限定されるものではない。圧力計測部２２の計測位置は、混合物や、特にそれに含まれる微粉の影響が少ない位置であることが好ましい。
【００２７】
温度センサ２４は、分級場Ｂの温度を計測できれば、その構成および計測位置は、特に限定されるものではない。例えば、熱電対を用いることができる。
圧力センサ２６は、分級場Ｂの圧力を計測できれば、その構成および計測位置は、特に限定されるものではない。例えば、歪みゲージを用いたもの等を用いることができる。
【００２８】
分級機１４の混合物入口４０の上流側の配管から輸送補助気体を供給する気体供給部３０が設けられている。この気体供給部３０は、配管７０を介して混合物入口４０の上流側に接続されている。これにより、混合物入口４０の上流側に気体供給部３０から輸送補助気体を混合物入口４０に供給することができる。気体供給部３０は、輸送補助気体を、その温度を変えて供給する機能も有する。気体供給部３０による輸送補助気体の混合物入口４０への供給の有無、供給量、および輸送補助気体の温度は、いずれも制御部３４で制御される。混合物入口４０の上流側に輸送補助気体を供給することにより、混合物入口４０への混合物、特に気体の供給圧力を高くすることができる。また、輸送補助気体の温度を変えることにより、混合物、特に気体を適正な温度で気体輸送することができる。
【００２９】
また、気体供給部３０は、分級機１４のケーシング４５に配管７２を介して接続されている。気体供給部３０は、分散経路４４を経て、分級場Ｂの近傍に分級補助気体を供給することができる。気体供給部３０による分級場Ｂの近傍への分級補助気体の供給の有無および供給量は、いずれも制御部３４で制御される。分級場Ｂの近傍への分級補助気体を供給することにより、分級精度を向上させることができる。
【００３０】
輸送補助気体および分級補助気体は、例えば、空気であるが、分級機１４の使用状況に応じて、空気以外の気体が適宜使用される。
なお、気体供給部３０は、混合物入口４０への輸送補助気体の供給、および分級場の近傍への分級補助気体の供給をするものを兼ねるものとしたが、これに限定されるものではなく、それぞれ別々の気体供給部を設ける構成でもよい。
気体供給部３０の構成としては、空気等の気体を供給でき、かつ空気等の気体の温度を変えることができる機能を有するものであれば、特に限定されるものではなく、公知のものを適宜用いることができる。
【００３１】
アクチュエータ３２（調整部）は、上段ガイドベーン４９ａ、下段ガイドベーン４９ｂの角度を調整するためのものである。
アクチュエータ３２は仕切板４８に接続されており、アクチュエータ３２により仕切板４８が回動される。アクチュエータ３２は、仕切板４８を回動させることができれば、その構成は、特に限定されるものではない。例えば、サーボモータ、ステッピングモータ等を用いることができる。
【００３２】
分級点は粉体に与えられる遠心力の大きさ、すなわち、上段ガイドベーン４９ａ、下段ガイドベーン４９ｂの角度と吸引部１８による吸引力とによって決まる。しかしながら、吸引部１８による吸引力は変えずに一定にしておけば、上段ガイドベーン４９ａ、下段ガイドベーン４９ｂの角度だけを調整するだけで分級点を変えることができる。
以下、上段ガイドベーン４９ａ、下段ガイドベーン４９ｂの角度調整について説明する。
アクチュエータ３２により仕切板４８が回動させると、その長孔４８ａにピン係合した上段ガイドベーン４９ａ、下段ガイドベーン４９ｂがピン５１を中心に回動するので、上段ガイドベーン４９ａ、下段ガイドベーン４９ｂの角度を変えることができる。
上段ガイドベーン４９ａ、下段ガイドベーン４９ｂの先端が排気管５３からより離れる方向に角度を変えたとき、分級点を小さくすることができる。
【００３３】
次に、分級機１４による粉体の分級について説明する。
前段装置１２から、粒度分布を有する粉体が気体に混合された混合物が分級機１４の混合物入口４０に供給される。このとき、吸引部１８で吸引されることで、システム１０の系内に圧力差が生じ、粉体が空気に混合された混合物として分級機１４に空気輸送される。
混合物入口４０から投入された粉体は、円錐体４２の頂部４２ａに当って八方に分散され分散経路４４を通って下方に落下する。そして、空気が粉体とともに分散経路４４を通って導入され、くの字状の分散経路４４下端から上段ガイドベーン４９ａ、下段ガイドベーン４９ｂの略中央に流入する。上段ガイドベーン４９ａ、下段ガイドベーン４９ｂ間を流れる空気流は上段ガイドベーン４９ａ、下段ガイドベーン４９ｂの向きと円板５２の中央開口の位置との関係により図３に示す矢印Ａで示すような旋回流となり、渦流状となって中央開口に向かい排気管５３に流れ込む。
【００３４】
ところで、円錐体４２の底面４２ｂと上段ガイドベーン４９ａ、下段ガイドベーン４９ｂの内周側空気通路との間の領域は分級場Ｂを形成しており、分散経路４４を通って上段ガイドベーン４９ａ、下段ガイドベーン４９ｂ間に落下した粉体は空気流に乗って一気に加速され分級場Ｂに運ばれ、ここで遠心力を与えられる。この分級場Ｂにおいて粉体は遠心力と空気流による抗力とのバランスで粒径の比較的小さい微粉は中心近くまで運ばれて円板５２の中央開口５２ａから排気管５３に吸収され、粒径の比較的大きい粗粉はケーシング４５の下段リング４５ｂと円板５２との間の開口部Ｃから粗粉回収管６０内に落下する。このようにして微粉と粗粉とが分級される。分級された微粉は、回収部１６で回収される。
【００３５】
本実施形態では、分級機１４により分級の際に、上述のように、流量計測部２０で混合物入口４０での気体の流入量および排気管５３での気体の流出量、圧力計測部２２で混合物入口４０と排気管５３との圧力差、温度センサ２４で分級場Ｂの温度、圧力センサ２６で分級場Ｂの圧力のうち、少なくとも１つを計測する。制御部３４に計測値が入力される。
制御部３４では、各計測部の各計測値に対して、予め設定された目標値が記憶されている。なお、目標値は所定の範囲を有する。
【００３６】
制御部３４で計測値と目標値とを比較して、計測値が目標値から外れる場合、計測値を目標値に近づけるように制御する。分級機１４では、装置の状態を計測し、その計測結果に基づいて種々のパラメータを制御して粒度分布を持つ粉体を所望の粒径（分級点）において分級する。
例えば、混合物入口４０と排気管５３との圧力差が目標値よりも小さければ、制御部３４が気体供給部３０から輸送補助気体を所定の流量で混合物入口４０に供給させる。また、分級場Ｂの温度が目標値よりも高ければ、制御部３４が気体供給部３０から温度が低い輸送補助気体を所定の流量で混合物入口４０に供給させる。
分級場Ｂの圧力が目標値よりも低ければ、制御部３４が気体供給部３０から所定の流量で分級場Ｂの近傍に分級補助気体を供給させる。このように、装置の状態を計測し、その計測結果に基づいて種々のパラメータを制御することで、粒度分布を持つ粉体を所望の粒径（分級点）において分級することができる。
【００３７】
なお、上述の計測値以外にも、計測値として計測してもよいことはもちろんであり、計測された値に基づいて、制御部３４により目標値となるように制御する。
本発明では、例えば、分級機１４を気体輸送路中に挿入される形で接続される形態で用いた場合、前後に設けられる機器、例えば、前段装置１２または回収部１６の圧力変動および流量変動等の影響を受けても、分級機１４の状態を計測し、その計測結果に基づいて分級機１４の種々のパラメータを制御することで、その影響を抑制することができる。このため、気体輸送路中に挿入される形で接続される形態で使用することができる。
ここで、例えば、分級機のような装置を気体輸送経路内に設置するためには、一度、粉体を回収して常圧に戻した後、分級機に投入し、分級処理をした後、新たに気体輸送をする必要がある。具体的には、粉体を回収するための回収装置、分級機に供給するための供給装置を設置し、さらに処理した後の粉体を気体輸送するための圧力源等を新たに設ける必要があり、工業的にはコストアップの要因となる。しかしながら、本発明の分級機１４では気体輸送路中に挿入される形で接続される形態で使用することができるため、上述のような装置が不要であり、複雑な装置の設置の必要がなく、装置構成を簡素化できる。このため、コストアップを抑制することができる。
【００３８】
本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の旋回渦流式分級機および分級方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００３９】
１０  分級システム
１２  前段装置
１４  旋回渦流式分級機（分級機）
１６  回収部
１８  吸引部
２０  流量計測部
２２  圧力計測部
２４  温度センサ
２６  圧力センサ
３０  気体供給部
３２  アクチュエータ
３４  制御部
４０  混合物入口
４２  円錐体
４３  カバー
４４  分散通路
４９ａ  上段ガイドベーン
４９ｂ  下段ガイドベーン
５３  排気管
６０  粗粉回収管
Ｂ  分級場
【図１】
2015073938.tif 000003
【図２】
2015073938.tif 000004
【図３】
2015073938.tif 000005