(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕室と、
前記粉砕室の側壁に設けられた原料供給管と、
前記原料供給管よりも下方の側壁に設けられ、前記粉砕室内に投入された原料を加速衝突させて粉砕し、粉砕粉の流動層を形成する複数の粉砕ノゾルと、
前記粉砕室上部に設けられ、前記粉砕粉の流動層から離脱し上昇した固気混合流から微細粉を選別する、上板と、下板と、前記上板と下板の間に挟んで設けられた、ウレタン樹脂から形成された中空円筒部、前記中空部に着脱自在に挿入され両端部が前記上板及び前記下板と結合する芯材を有する複数の羽根ピンとを備えた分級ローターと、
前記分級ローターの排出口から０．２ｍｍ未満の距離に捕集口が設けられた、前記粉砕室外部へ微細粉を搬出する微細粉捕集機とを備え、
前記羽根ピンでは、前記芯材の両端部が、軸方向において前記中空円筒部よりも外側に配置されるとともに、前記両端部にビス穴が形成されている
ことを特徴とする気流式粉砕装置。
【請求項２】
前記羽根ピンのコーティング部は、鉄濃度が５０ｐｐｍ未満のウレタン樹脂から形成されたことを特徴とする請求項１記載の気流式粉砕装置。
【請求項３】
前記羽根ピンのコーティング部は、アルミニウム濃度が５ｐｐｍ未満のウレタン樹脂から形成されたことを特徴とする請求項２記載の気流式粉砕装置。
【請求項４】
上板と、
下板と、
前記上板と前記下板の間に挟んで設けられた、ウレタン樹脂から形成された中空円筒部、前記中空部に着脱自在に挿入された両端部が前記上板及び前記下板と結合する芯材を有する複数の羽根ピンとを備え
前記芯材の両端部が、軸方向において前記中空円筒部よりも外側に配置されるとともに、前記両端部にビス穴が形成されている
ことを特徴とする分級ローター。
【請求項５】
前記分級ローターの中空円筒部は、鉄濃度が５０ｐｐｍ未満のウレタン樹脂から形成されたことを特徴とする請求項４記載の分級ローター。
【請求項６】
前記分級ローターの中空円筒部は、アルミニウム濃度が５ｐｐｍ未満のウレタン樹脂から形成されたことを特徴とする請求項５記載の分級ローター。
【請求項７】
ウレタン樹脂から形成された中空円筒部、前記中空部に挿入された両端部が前記上板及び前記下板と結合する芯材を有し、
前記芯材の両端部が、軸方向において前記中空円筒部よりも外側に配置されるとともに、前記両端部にビス穴が形成されている
ことを特徴とする分級ローター用羽根ピン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気流式粉砕装置に関する。より詳しくは炭化ケイ素粉体の製造に用いられる気流式粉砕装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、微粉化及び分級機能を有する対面衝突型の高圧気流式粉砕機は、各種の用途に用いられている。例えば、上記対面衝突型の高圧気流式粉砕機により、セラミックス粉体を微粉化し、粉体径のバラツキを小さくすることにより、高密度のセラミックス焼結体を得ることができる。
【０００３】
しかし、上記対面衝突型の高圧気流式粉砕機においては、粉体の微粉化は、粉体同士を高圧気流により衝突させて行うことから、不純物の混入は効果的に防止される。しかし、粉体の衝突により、粉砕機内の摩耗が激しく、特に、高圧気流により粉砕された粉体を分級する分級ローターの羽根ピン（棒状体）等における摩耗が激しいことが問題となっていた。
【０００４】
また、高圧気流式粉砕機においては、所定の粒度に粉砕された粉体のみを、分級し搬送できることが好ましい。しかし、上記対面衝突型の高圧気流式粉砕機においては、所定の粒度より大きい粒度の粉体が、分級ローターの下面と粉体搬送手段の上端との隙間を通過し、開口部を通って混入することが問題となっていた。
【０００５】
上記課題を解決する手段としては、例えば特許文献１には、分級ローターの羽根ピン２３が交換可能な気流式粉砕装置が開示されている。かかる装置によれば、低コストで粉体の微粉化及び分級を行うことができる。かかる羽根ピンは、樹脂から形成された羽根ピン本体に芯材が接着剤で取り付けられている。磨耗するのは羽根ピン本体のみであるにもかかわらず、芯材も廃棄しなければならなかった。また分級ローターの位置合わせが困難であった。
【特許文献１】特開２００１−１４９８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そのため、芯材を再利用できる羽根ピンを有する分級ローターを備える気流式粉砕機が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
即ち、本発明は、以下の記載事項に関する：
（１）（イ）粉砕室と、（ロ）上記粉砕室の側壁に設けられた原料供給管と、（ハ）上記原料供給管よりも下方の側壁に設けられ、上記粉砕室内に投入された原料を加速衝突させて粉砕し、粉砕粉の流動層を形成する複数の粉砕ノゾルと、（ニ）上記粉砕室上部に設けられ、上記粉砕粉の流動層から離脱し上昇した固気混合流から微細粉を選別する、上板と、下板と、上記上板と下板の間に挟んで設けられた、ウレタン樹脂から形成された中空円筒部、上記中空部に着脱自在に挿入され両端部が上記上板及び上記下板と結合する芯材を有する複数の羽根ピンとを備えた分級ローターと、（ホ）上記分級ローターの排出口から０．２ｍｍ未満の距離に捕集口が設けられた、上記粉砕室外部へ微細粉を搬出する微細粉捕集機と、
を備える気流式粉砕装置。  
（２）上記羽根ピンのコーティング部は、鉄濃度が５０ｐｐｍ未満のウレタン樹脂から形成された上記（１）記載の気流式粉砕装置。  
（３）上記羽根ピンのコーティング部は、アルミニウム濃度が５ｐｐｍ未満のウレタン樹脂から形成された上記（２）記載の気流式粉砕装置。  
（４）（イ）上板と、（ロ）下板と、（ハ）上記上板と上記下板の間に挟んで設けられた、ウレタン樹脂から形成された中空円筒部、上記中空部に着脱自在に挿入された両端部が上記上板及び上記下板と結合する芯材を有する複数の羽根ピンと、を備える分級ローター。  
（５）上記分級ローターの中空円筒部は、鉄濃度が５０ｐｐｍ未満のウレタン樹脂から形成された上記（４）記載の分級ローター。  
（６）上記分級ローターの中空円筒部は、アルミニウム濃度が５ｐｐｍ未満のウレタン樹脂から形成された上記（５）記載の分級ローター。  
（７）（イ）ウレタン樹脂及び硬化剤を樹脂からなる容器に加えて攪拌し、原料溶液を調製する工程と、（ロ）少なくとも上記原料溶液に接する部分がテフロン（登録商標）コーティングされた成形型に上記原料溶液を加える工程と、（ハ）上記成形型の中心部に金属からなるピンを差し込む工程と、（ニ）上記成形型を加熱炉内でウレタン樹脂を加熱硬化させる工程と、（ホ）上記ウレタン樹脂を加熱炉から取り出し、上記金属ピンを抜き取る工程と、（ヘ）芯材を中空部に差し込む工程とを備える分級ローター用羽根ピンの製造方法。  
（８）ウレタン樹脂から形成された中空円筒部、上記中空部に挿入された両端部が上記上板及び上記下板と結合する芯材を有する分級ローター用羽根ピン。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、芯材を再利用できる羽根ピンを有する分級ローターを備える気流式粉砕機が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に実施形態を挙げて本発明を説明するが、本発明が以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。図を参照しながら実施形態を説明する。
【００１０】
図１に示す気流式粉砕装置１は、
（イ）粉砕室１０と、（ロ）粉砕室１０の側壁に設けられた原料供給管１２と、（ハ）原料供給管１２よりも下方の側壁に設けられ、粉砕室１０内に投入された原料５を加速衝突させて粉砕し、粉砕粉の流動層を形成する複数の粉砕ノゾル１４ａ、１４ｂと、（ニ）粉砕室１０上部に設けられ、粉砕粉の流動層から離脱し上昇した固気混合流から微細粉を選別する、分級ローター２０と、（ホ）分級ローター２０の排出口２９から０．２ｍｍ未満の距離に捕集口が設けられた、粉砕室１０外部へ微細粉を搬出する微細粉捕集機３０と、を備える。
【００１１】
分級ローター２０は、図２の断面拡大図に示すように、上板２１と、下板２５と、上板２１と下板２５の間に挟んで設けられた、ウレタン樹脂から形成された中空円筒部を備えたコーティング部２３１、中空部に挿入された両端部が上板２１及び下板２５と結合する芯材を有する複数の羽根ピン２３と、を備える。また分級ローター２０は、粉砕室１０に取り付けられたモータ４０により回転する。
【００１２】
羽根ピン２３は、図３の斜視図に示すように、上板２１と下板２５の間に略等間隔に複数配置され、図４の分解組立図に示すように、ビス２７により固定されている。  
羽根ピン２３は、図５の斜視図に示すように、ウレタン樹脂から形成された中空円筒部を備えたコーティング部２３１の中空部に、両端部が上板２１及び下板２５と結合する結合部２３５を備える芯材が挿入されている。羽根ピン２３のコーティング部２３１は、鉄濃度が５０ｐｐｍ未満のウレタン樹脂から形成されていることが好ましい。不純物が微粉砕収集機に入り込むことを防止するためである。不純物の入り込みを防止する観点からは、羽根ピン２３のコーティング部２３１は、アルミニウム濃度が５ｐｐｍ未満のウレタン樹脂から形成されていることがさらに好ましい。
【００１３】
次に気流式粉砕装置１の動作について説明する。原料供給管１２から粉砕室１０に原料５を投入する。粉砕ノゾル１４ａ、１４ｂから流れ出る高圧の気流により、原料５は加速衝突されて粉砕される。そして粉砕粉の流動層が粉砕室１０内に形成される。流動層から離脱した微細粉は回転する分級ローター２０の羽根ピン２３間の隙間から分級ローター２０内に入り込む。微細粉のみが分級ローター２０の下板２５に設けられた排出口２９を通リ抜ける。そして、微細粉は排出口２９に隣接して設けられた捕集口３１から微細粉捕集機３０に吸引され、微細粉捕集部３３に収まる。
【００１４】
分級ローター２０の羽根ピン２３のコーティング部２３１は高純度であるため、不純物が微細粉捕集機３０内へ入り込むことを防止することができる。また分級ローター２０の下板２５と捕集口３１との距離は、上下動機構（図示せず）により、下板２５と捕集口３１間の距離を短くしかも一定に保つことができる。本実施形態にかかる羽根ピンは芯材がコーティング部の中空部に接着剤を用いず圧入されている。つまり芯材を所望の長さに切断することで羽根ピンの長さを調節できる。そのため、上板及び下板の間にコーティング部が入り込まずに一定の平行度を保つことができる。その結果、下板２５と捕集口３１の隙間から粉末が入り込むことを防止できる。また、微細粉の粒度分布を一定に保つことができる。
【００１５】
（羽根ピン２３の製造方法）
図５に示す羽根ピン２３の製造方法を説明する：
（イ）ウレタン樹脂及び硬化剤を、樹脂からなる容器に加えて攪拌し、原料溶液を調製する。上記樹脂からなる容器としては、公知の樹脂、例えばポリエチレン、ポリアセタール、ナイロン（登録商標）、テフロン（登録商標）等の樹脂からなる容器を用いることができる。かかる容器を用いることで不純物の混入を防止することができる。攪拌に用いられる混練器としては、自動・公転方式の攪拌脱泡器を用いることができる。  
（ロ）次に、図６に示すように、テフロン（登録商標）からなる成形型５０に原料溶液を加える。（ハ）また図７に示すように成形型５０の中心部に金属ピンとしてアルミニウム合金（SUS）からなる金属ピン５２を差し込む。成形型５０の低部には金属ピン５２を保持する溝が設けられているため、金属ピン５２は成形型５０の中心に保持される。尚、成形型５０は、少なくとも原料溶液に接する部分がテフロン（登録商標）コーティングされた成形型であれば上記成形型に制限されない。したがってアルミニウムからなる成形型の表面をテフロン（登録商標）コーティングしたものを用いることができる。  
（ニ）成形型５０を加熱炉内でウレタン樹脂を加熱硬化させる。  
（ホ）ウレタン樹脂を加熱炉から取り出す。図９に示すように成形型５０からウレタン樹脂を取り出した後に図１０に示すように金属ピン５２を抜き取る。  
（ヘ）そして、図１１に示すように芯材２３３を中空部に差し込むことで羽根ピン２３が製造される。
【００１６】
従来は成形型５０の内側に離型剤を塗布していたためウレタン樹脂表面に離型剤が移行するおそれがあった。しかし本実施形態は離型剤を用いないためかかるおそれはない。  
また従来は成形型に原料溶液を加え成形型の中心に芯材を差し込んだ後、芯材を固定するために接着剤を塗布していた。そのためローターを繰り返し使用すると接着剤成分が揮発し、粉砕粉中に紛れ込むおそれがあった。しかし、本実施形態は接着剤を用いないためかかるおそれがない。また従来はウレタン樹脂の表面を研磨仕上げしていたので、ウレタン樹脂の表面に研磨剤成分が付着するおそれがあった。しかし、本実施形態は研磨処理を行わないためかかるおそれはない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は気流式粉砕装置は断面概略図を示す。
【図２】図２は分級ローターの断面拡大図を示す。
【図３】図３は分級ローターの斜視図を示す。
【図４】図４は分級ローターの組立図を示す。
【図５】図５は羽根ピンの斜視図を示す。
【図６】図６は羽根ピンの製造工程図（その１）を示す。
【図７】図７は羽根ピンの製造工程図（その２）を示す。
【図８】図８は羽根ピンの製造工程図（その３）を示す。
【図９】図９は羽根ピンの製造工程図（その４）を示す。
【図１０】図１０は羽根ピンの製造工程図（その５）を示す。
【図１１】図１１は羽根ピンの製造工程図（その６）を示す。
【符号の説明】
【００１８】
１…気流式粉砕装置
１０…粉砕室
１２…原料供給管
２０…分級ローター
２１…上板
２３…羽根ピン
２３１…コーティング部
２３５…ネジ部
２５…下板
２７…ビス
２９…排出口
３０…微細粉捕集機
３１…捕集口
４０…モータ
５０…成形型
５２…金属ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0004832829.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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