(57)【要約】【課題】被粉砕物供給部の影響が少なく、粉砕効率に優れた粉砕装置を提供する。【解決手段】入口５に供給される圧縮気体を、入口５の下流側のスロート部６において絞ると共に、スロート部６の下流側のガス加速部７で膨張させてジェット気流を形成し、ガス加速部７の下流側の被粉砕物供給部８からジェット気流内に被粉砕物を供給し、被粉砕物供給部８の下流側の被粉砕物加速部１０で被粉砕物を加速する加速ノズル２の先端出口から被粉砕物を噴出させ、ノズル２と対向配置した衝突部材４に衝突させて粉砕する粉砕装置である。被粉砕物加速部１０の横断面形状を縦長とする。この際、被粉砕供給部８内の被粉砕物の流れにおけるスロート部６の軸線方向に垂直な方向を縦方向と規定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口に供給される圧縮気体を、その入口の下流側に設けられたスロート部において絞ると共に、そのスロート部の下流側に設けられたガス加速部で膨張させてジェット気流を形成し、ガス加速部の下流側に設けられた粉砕物供給部からジェット気流内に粉砕物を供給し、粉砕物供給部の下流側の粉砕物加速部で粉砕物を加速する加速ノズルの先端出口から粉砕物を噴出させ、加速ノズルと対向配置した衝突部材に衝突させて粉砕する粉砕装置において、
加速ノズルの断面形状が上下に長い縦長である粉砕装置。
【請求項２】
粉ガス加速部および粉砕物加速部が下方に傾いている請求項１記載の粉砕装置。
【請求項３】
ガス加速部および粉砕物加速部の断面形状が、矩形である請求項１または２記載の粉砕装置。
【請求項４】
ガス加速部および粉砕物加速部が、先端に行くにしたがって拡がっている請求項１〜３いずれかに記載の粉砕装置。
【請求項５】
ガス加速部および粉砕物加速部が、上下方向にのみ拡管している請求項４記載の粉砕装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮気体を用いる衝突式の粉砕装置に関するものである。
【０００２】
なお、本明細書において、加速ノズルを正面から見た際に、粉砕物供給部内を粉砕物が流れる方向を縦方向と呼ぶ。また、上下とは、図２（ａ）におけるノズルの中心線を基準として上、下と呼ぶ。そして、図２（ｂ）のＸ方向が縦、Ｙ方向が横となる。
【０００３】
【従来の技術】
衝突式の粉砕装置として、加速ノズルとこれに対向配置された衝突部材とを備え、粉砕物を加速ノズルから噴出し、衝突部材に衝突させて粉砕するものが一般的に知られている。図５には、粉砕装置の加速ノズルが示されている。この加速ノズルは、全長にわたり断面真円状をなし、入口１５に供給される圧縮気体を入口１５の下流側に設けられたスロート部１６において絞ると共に、スロート部１６の下流側に設けられた先端に行くにしたがって拡がるガス加速部１７において膨張させてジェット気流を形成する。また、加速ノズルは粉砕物供給口１８を有し、この粉砕物供給口１８から加速ノズル内に粉砕物が吸引供給され、下流側の粉砕物加速部２０で加速される。そして、加速ノズルの先端出口から粉砕物が噴出される（例えば、特許文献参照）。
【０００４】
【特許文献】
特開２０００−１４０６７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、粉砕物加速部２０のジェット気流は、粉砕物供給口１８から流れ込む粉砕物を含む固気ニ相流の影響を受けるため、粉砕物供給口１８側、すなわち上側部分の圧縮気体の流速は遅くなり、中心から下側部分が、充分な流速を有し、粉砕物を吸い込んで加速する部分となる（図５参照）。これは、粉砕に有効な加速ノズルの断面積の実質的な低下を招いているといえる。
【０００６】
また、上側部分のこの流速の低下は、最大流速および平均流速に影響を与え、粉砕効率が悪化する原因となっている。流速の低下による粉砕効率の悪化は、粉砕物の比重が大きくなると特に顕著である。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決することを課題とし、粉砕物供給部から流れ込む固気ニ相流の影響を受けにくく、粉砕物の流速の低下が少なく、かつ加速ノズルの断面積の実質的な低下の少ない粉砕装置を提供し、粉砕効率を上げることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記課題を解決するために、本発明の粉砕装置は、
入口に供給される圧縮気体を、その入口の下流側に設けられたスロート部において絞ると共に、そのスロート部の下流側に設けられたガス加速部で膨張させてジェット気流を形成し、ガス加速部の下流側に設けられた粉砕物供給部からジェット気流内に粉砕物を供給し、粉砕物供給部の下流側の粉砕物加速部で粉砕物を加速する加速ノズルの先端出口から粉砕物を噴出させ、加速ノズルと対向配置した衝突部材に衝突させて粉砕する粉砕装置において、加速ノズルの形状を上下に長い縦長としたものである。
【０００９】
このような上下に縦長の断面形状の加速ノズルの場合、例えば断面積が等しい真円形の加速ノズルの場合に比し、粉砕物供給部に近い部分の面積が小さくなる。すなわち、断面形状が真円形である場合に比し、粉砕物供給部の固気ニ相流の影響を受ける部分の面積が少なくなるので最大流速の低下の度合いが小さくなり、平均流速も速くなる。また、衝突エネルギーは粉砕物の流速の２乗に比例するため、少しの速度差でも粉砕効率は大きくなる。
【００１０】
また、縦方向において粉砕物供給部より遠い部分の面積が大きくなるので、粉砕物の粉砕に有効な流れの断面積の実質的な低下の割合が小さくなるといえる。
【００１１】
ところで、粉砕物供給部から流入した粉砕物の一部は、加速ノズルの粉砕物供給部と反対側の内周に接触する。接触した粉砕物は、速度が失われ加速されにくくなる。これを防止するために、粉砕物加速部が縦方向下方に傾いていることがある。あるいは、粉砕物加速部およびガス加速部が縦方向下方に傾いていることがある。
【００１２】
上記粉砕装置のように粉体加速部等が縦方向下方に傾いていると、傾いていない場合に比し、流入した粉砕物が加速ノズルの粉砕物供給部と反対側の内周に接触する割合が低くなる。したがってこの粉砕装置では、さらに確実に粉砕物を加速することができる。
【００１３】
また、粉砕物加速部およびガス加速部の断面形状が、矩形であることがある。
【００１４】
加工が容易であり、加速ノズルが安価になるからである。
【００１５】
さらに、粉砕物加速部およびガス加速部が、ガス加速部と連続して先端に行くにしたがって拡がっていることもある。
【００１６】
この場合、粉砕物加速部およびガス加速部が、縦方向にのみ拡がっていることがある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
【００１８】
以下、本発明の第一実施形態の粉砕装置を図１および図２に基づいて説明する。
【００１９】
この粉砕装置は、圧縮空気の供給ノズル１の先端に加速ノズル２を接続し、その加速ノズル２の前側に設けられた粉砕室３内に衝突部材４、および加速ノズル２内に粉砕物を供給するホッパ９を有するものである。
【００２０】
加速ノズル２は、図２（ａ）に示すように、入口５、スロート部６、ガス加速部７および粉砕物加速部１０を有し、上記ガス加速部７の下流側周壁上部に粉砕物供給部８が設けられている。
【００２１】
図２（ｂ）に示すように、加速ノズル２の断面は、長さ方向全体にわたり矩形となっている。また、加速ノズル２は、先端に行くにしたがって縦方向にのみ拡がっており、幅はいずれの部分でも同じである。なお、両加速部７，１０の拡がり角度は同一である。
【００２２】
この加速ノズル２では、入り口５に供給された空気はスロート部６において圧縮され、ガス加速部７に流入すると膨張し、流速が増大して超音速の状態となり、ジェット気流が形成される。
【００２３】
粉砕物供給部８にはホッパ９の下端出口が接続され、加速ノズル２内のジェット気流により粉砕物供給部８に吸引力が作用し、ホッパ９内の粉砕物がガス加速部７に吸引されて粉砕物加速部１０に供給される。
【００２４】
そして、供給された粉砕物は粉砕物加速部１０で加速された後、加速ノズル２から噴出される。噴出された粉砕物は衝突部材４に衝突させられて衝撃力により粉砕される。粉砕後の粉砕物は、排出口１１から排出される。
【００２５】
ところで、粉砕物加速部１０に粉砕物が供給されると、粉砕物加速部１０内の流速は、粉砕物供給部８に近い側、すなわち上側で遅く、下側で速くなる。そして、この加速ノズル２のように、断面が矩形であると、例えば、加速ノズルの断面が断面積の等しい真円である場合に比し、縦方向の長さが長くなるので、断面積中に占める粉砕物供給部８の固気ニ相流の影響を受ける部分の割合が小さくなる。すなわち粉砕に有効な充分な流速を有する部分が多くなる。図２（ａ）に充分な流速を有する領域を矢印で示したが、この充分な流速を有する領域Ｓ２は、図５（ａ）に示した従来例の領域Ｓ１より増えている。
【００２６】
したがって、加速部１０内を流れる粉砕物の最大流速や平均流速は、断面形状が真円である場合に比して速くなるので、粉砕物は確実に粉砕される。
【００２７】
以上本発明の一実施形態の粉砕装置について説明したが、本発明の粉砕装置は、上記のものには限られない。
【００２８】
例えば、上記実施形態の粉砕装置では、加速ノズル２は、縦方向にのみ拡管しているが、図３に示したように加速ノズル２Ａは、横方向にも拡管してもよい。ただし、この場合、縦方向の拡がり角度は、横方向の拡がり角度より大きいことが必要である。
【００２９】
また、図２（ａ）に示した加速ノズル２は、スロート部６、ガス加速部７および粉砕物加速部１０の軸線が一致しているが、図４に示したようにスロート部６に対し粉砕物加速部１０が下方に傾いていてもよい。この場合、ガス加速部も下方に傾いていることが好ましい。
【００３０】
さらに、粉砕物加速部は、全部または一部がストレート形状であってもよい。また、少なくとも粉砕物加速部の断面が縦長の形状であればよい。
【００３１】
さらにまた、加速ノズルの断面形状は必ずしも矩形である必要はなく、例えば縦長の楕円等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態の粉砕装置の断面図である。
【図２】ａは、同粉砕装置の加速ノズルの縦断面図、ｂは同加速ノズルを先端側から見た図である。
【図３】本発明の第ニ実施形態の粉砕装置の加速ノズルを先端側から見た図である。
【図４】本発明の第三実施形態の粉砕装置の加速ノズルの縦断面図である。
【図５】ａは、従来の加速ノズルの縦断面図、ｂは同加速ノズルを先端側から見た図である。
【符号の説明】
１      供給ノズル
２      加速ノズル
２Ａ    加速ノズル
２Ｂ    加速ノズル
３      粉砕室
４      衝突部材
５      入口
６      スロート部
７      ガス加速部
８      粉砕物供給部
９      ホッパ
１０    粉砕物加速部
１１    排出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004255323.tif 000006
【図５】
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