(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器と、
前記処理容器に設けられ、粉体と気体とを含む混合体が供給される供給口と、
前記処理容器内に設けられた円筒状の固定子と、
前記固定子の内周側であって、前記固定子に対して前記混合体が通過する処理間隙を介して回転可能に設けられた円筒状の回転子と、
前記処理容器内に設けられ、前記処理間隙を通過した前記混合体から前記気体を分離して排出するサイクロンと、
前記サイクロンを通過した前記粉体を前記処理間隙に戻す戻し流路と、
前記処理容器に設けられ、前記処理間隙を通過した前記粉体を排出する容器粉体排出口と、
前記容器粉体排出口に設けられた排出口開閉弁と、を備え、
前記サイクロンは、前記回転子の内周側に設けられた、前記粉体が流出するサイクロン粉体排出口を有し、
前記戻し流路は、前記サイクロン粉体排出口から流出した前記粉体を前記処理間隙に戻すことを特徴とする粉体処理装置。
【請求項２】
前記回転子よりも前記供給口の側に、流路区画部材が設けられ、
前記戻し流路は、前記回転子と前記流路区画部材との間に形成され、
前記流路区画部材は、前記供給口から前記処理間隙への前記混合体の供給流路と、前記戻し流路とを区画していることを特徴とする請求項１に記載の粉体処理装置。
【請求項３】
前記戻し流路内に、前記戻し流路内を流れる前記粉体を前記処理間隙に案内する案内部材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の粉体処理装置。
【請求項４】
前記案内部材は半径方向に延びていることを特徴とする請求項３に記載の粉体処理装置。
【請求項５】
前記処理容器は、円筒状に形成され、
前記排出口開閉弁は、前記処理容器の内周側面に設けられた座面と、前記座面に対して前記処理容器の内周側に離接可能に設けられた弁体と、を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の粉体処理装置。
【請求項６】
前記容器粉体排出口に、前記処理容器の接線方向に延びる粉体排出管が連結されていることを特徴とする請求項５に記載の粉体処理装置。
【請求項７】
前記容器粉体排出口から排出された前記粉体を蓄積する粉体蓄積部を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の粉体処理装置。
【請求項８】
前記粉体蓄積部に蓄積された前記粉体を回収する粉体回収口と、
前記粉体蓄積部と前記粉体回収口との間に直列に設けられた２つの回収口開閉弁と、を更に備えたことを特徴とする請求項７に記載の粉体処理装置。
【請求項９】
前記サイクロンは、互いに並列に設けられた複数の第１サイクロンを有していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の粉体処理装置。
【請求項１０】
前記サイクロンは、前記第１サイクロンを通過した前記粉体から前記気体を分離する第２サイクロンを更に有していることを特徴とする請求項９に記載の粉体処理装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の粉体処理装置と、
前記粉体処理装置に前記気体を供給するとともに、前記粉体処理装置から前記気体を排出する気体給排装置と、
前記粉体処理装置に供給される前記気体に原料としての前記粉体を供給する原料供給装置と、
を備えたことを特徴とする粉体処理設備。
【請求項１２】
制御装置を更に備え、
前記制御装置は、前記原料供給装置から前記粉体を所定量供給した後、前記粉体の供給を停止し、前記粉体の供給を停止してから所定時間経過した後、前記排出口開閉弁を開くように、前記原料供給装置および前記排出口開閉弁を制御することを特徴とする請求項１１に記載の粉体処理設備。
【請求項１３】
前記原料供給装置から供給される前記粉体とは異なる第２の粉体を原料として供給する第２の原料供給装置を更に備えたことを特徴とする請求項１１または１２に記載の粉体処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子状の粉体を球形化する、粉体の表面を平滑化する、粉体を粉砕する、または２種類以上の粉体を混合して複合化する粉体処理装置および紛体処理設備に係り、とりわけ、粉体の処理時間を延ばして処理効果を向上させるとともに粉体の処理を均一化させることができる粉体処理装置および粉体処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、電子技術用材料、光学技術用材料、高分子材料、医用材料として使用される樹脂、カーボン、金属、鉱物などの微粉体において、粉体形状の改善、特に、不規則粒形の球形化により流動性や充填性等を向上させるニーズが高くなってきた。また、粉体物性の改善、特に、２種以上の粉体の複合化により粉体表面を改質し、機能性を向上させるニーズも高くなってきた。
【０００３】
このような粉体の処理に使用される粉体処理装置として、例えば、特許文献１に開示された粉体処理装置が知られている。この粉体処理装置は、円筒状の固定子の内周側で回転子を回転させて、固定子と回転子との間に形成された微小な処理間隙を、気流中に分散された粉体を通過させるように構成されている。このことにより、処理間隙を通過する際に、粉体が固定子または回転子に接触したり、粉体同士が接触したりして、不規則粒形であった粉体が球形化されたり、粉体の表面が平滑化されたりする等の処理が行われる。また、２種類以上の粉体が供給される場合には、効率良く混合して複合化することができる。
【０００４】
特に、特許文献１に示す粉体処理装置においては、固定子の内周面に円周溝が設けられ、この円周溝に入り込む突起が回転子の外周面に設けられており、固定子と回転子との間の処理間隙に、円周溝と突起とが存在している。この場合には、回転子を回転させることにより円周溝内に高速の旋回流が発生して、粉体の滞留時間を延ばすことができる。その結果、処理時間を延ばして、処理効果を向上させることができる。
【０００５】
一方、固定子の内周面に、回転子の軸方向に延びる軸方向溝を設けると共に、回転子の外周面にも同様の軸方向溝を設ける場合には、処理間隙を通過する粉体を粉砕することができ、粉体を微細化することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１１９９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した粉体処理装置では、粉体は連続的に供給されて処理され、球形化された粉体が連続的に排出される。このため、粉体の処理時間を長くして処理効果をより一層向上させることが困難になっている。
【０００８】
すなわち、上述したように、特許文献１に示す粉体処理装置では円周溝と突起とを設けることで粉体の滞留時間を延ばして処理効果の向上を図っている。しかしながら、このような円周溝によって処理時間を更に延ばすことには限界がある。また、固定子と回転子の長さを長くすれば処理時間を延ばすことも可能ではあるが、装置の大きさなどの制約によって固定子と回転子の長さを長くすることにも限界がある。さらに、固定子と回転子との間の処理間隙に流す気体の流量（風量）を調整することで処理時間を延ばすことも可能ではあるが、その調整幅は小幅に留まる。
【０００９】
ところで、図１８に示すように、粉体処理装置１００の処理間隙を通過する気流は、粉体処理装置１００の下流側に設けられた排風装置１０１によって引き起こされている。そして、粉体処理装置１００には、原料供給装置１０２から供給される粉体と、冷却装置１０３から冷却されて供給される気体とが供給されるようになっている。また、粉体処理装置１００から排出された処理済みの粉体は、粉体処理装置１００と排風装置１０１との間に設けられたサイクロン１０４によって連続的に回収されている。すなわち、サイクロン１０４は、粉体処理装置１００から排出された気体と粉体の混合体から処理済みの粉体を分離して回収している。分離された気体はバグフィルタ１０５を介して排風装置１０１に供給される。
【００１０】
そこで、粉体の処理時間を延ばすことを目的として、図１８に示すように、サイクロン１０４によって回収された粉体を粉体処理装置１００に再び供給して処理を行うことも効果的のように考えられる。
【００１１】
しかしながら、図１８に示す例では、粉体処理装置１００において処理された粉体が粉体処理装置１００から一度排出されてサイクロン１０４に供給され、サイクロン１０４を通過した粉体が再び粉体処理装置１００に戻されるため、粉体の循環径路が長くなる。このことにより、粉体が循環径路のうち処理間隙以外の部分において停留する可能性が高くなり、粉体の処理にムラが生じて、粉体を均一に処理することが困難になる。また、この例では、排風装置１０１の動力が不安定になり、このことによっても、粉体を均一に処理することが困難になり得る。
【００１２】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、粉体の処理時間を延ばして処理効果を向上させるとともに粉体の処理を均一化させることができる粉体処理装置および粉体処理設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、処理容器と、前記処理容器に設けられ、粉体と気体とを含む混合体が供給される供給口と、前記処理容器内に設けられた円筒状の固定子と、前記固定子の内周側であって、前記固定子に対して前記混合体が通過する処理間隙を介して回転可能に設けられた円筒状の回転子と、前記処理容器に設けられ、前記処理間隙を通過した前記混合体から前記気体を分離して排出するサイクロンと、前記サイクロンを通過した前記粉体を前記処理間隙に戻す戻し流路と、前記処理容器に設けられ、前記処理間隙を通過した前記粉体を排出する容器粉体排出口と、前記容器粉体排出口に設けられた排出口開閉弁と、を備えたことを特徴とする粉体処理装置を提供する。
【００１４】
なお、上述した粉体処理装置において、前記サイクロンは、前記回転子の内周側に設けられた、前記粉体が流出するサイクロン粉体排出口を有し、前記回転子よりも前記供給口の側に、流路区画部材が設けられ、前記戻し流路は、前記回転子と前記流路区画部材との間に形成され、前記流路区画部材は、前記供給口から前記処理間隙への前記混合体の供給流路と、前記戻し流路とを区画している、ようにしてもよい。
【００１５】
また、上述した粉体処理装置において、前記戻し流路内に、前記戻し流路内を流れる前記粉体を前記処理間隙に案内する案内部材が設けられている、ようにしてもよい。
【００１６】
また、上述した粉体処理装置において、前記案内部材は半径方向に延びている、ようにしてもよい。
【００１７】
また、上述した粉体処理装置において、前記処理容器は、円筒状に形成され、前記排出口開閉弁は、前記処理容器の内周側面に設けられた座面と、前記座面に対して前記処理容器の内周側に離接可能に設けられた弁体と、を有している、ようにしてもよい。
【００１８】
また、上述した粉体処理装置において、前記容器粉体排出口に、前記処理容器の接線方向に延びる粉体排出管が連結されている、ようにしてもよい。
【００１９】
また、上述した粉体処理装置において、前記容器粉体排出口から排出された前記粉体を蓄積する粉体蓄積部を更に備えている、ようにしてもよい。
【００２０】
また、上述した粉体処理装置において、前記粉体蓄積部に蓄積された前記粉体を回収する粉体回収口と、前記粉体蓄積部と前記粉体回収口との間に直列に設けられた２つの回収口開閉弁と、を更に備えている、ようにしてもよい。
【００２１】
また、上述した粉体処理装置において、前記サイクロンは、互いに並列に設けられた複数の第１サイクロンを有している、ようにしてもよい。
【００２２】
また、上述した粉体処理装置において、前記サイクロンは、前記第１サイクロンを通過した前記粉体から前記気体を分離する第２サイクロンを更に有している、ようにしてもよい。
【００２３】
また、本発明は、上述した粉体処理装置と、前記粉体処理装置に前記気体を供給するとともに、前記粉体処理装置から前記気体を排出する気体給排装置と、前記粉体処理装置に供給される前記気体に原料としての前記粉体を供給する原料供給装置と、を備えたことを特徴とする粉体処理設備を提供する。
【００２４】
なお、上述した粉体処理設備において、制御装置を更に備え、前記制御装置は、前記原料供給装置から前記粉体を所定量供給した後、前記粉体の供給を停止し、前記粉体の供給を停止してから所定時間経過した後、前記排出口開閉弁を開くように、前記原料供給装置および前記排出口開閉弁を制御する、ようにしてもよい。
【００２５】
また、上述した粉体処理設備において、前記原料供給装置から供給される前記粉体とは異なる第２の粉体を原料として供給する第２の原料供給装置を更に備えている、ようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、粉体の処理時間を延ばして処理効果を向上させるとともに粉体の処理を均一化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態における粉体処理設備のブロック図を示す図である。
【図２】図２は、図１の粉体処理装置の構成を示す断面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ線断面を示す図である。
【図４】図４は、図１の固定子および回転子の一例を示す部分拡大断面図である。
【図５】図５は、図４の固定子および回転子の他の一例を示す部分拡大断面図である。
【図６】図６は、図４の固定子および回転子の他の一例を示す部分拡大断面図である。
【図７】図７は、図６のＢ−Ｂ線断面の一例を示す図である。
【図８】図８は、図６のＢ−Ｂ線断面の他の一例を示す図である。
【図９】図９は、図４の固定子および回転子の他の一例を示す部分拡大断面図である。
【図１０】図１０は、図９のＣ−Ｃ線断面の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、図２のＤ−Ｄ線断面を示す図である。
【図１２】図１２は、図２のＥ−Ｅ線断面を示す図である。
【図１３】図１３は、図２のＦ−Ｆ線断面を示す図である。
【図１４】図１４は、図１３の排出口ダンパの変形例を示す断面図である。
【図１５】図１５は、図１に示す粉体処理設備の他の例を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、本発明の第２の実施の形態における粉体処理装置の構成を示す断面図である。
【図１７】図１７は、図１６のＧ−Ｇ線断面を示す図である。
【図１８】図１８は、粉体処理設備の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態における粉体処理装置および粉体処理設備について説明する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
図１乃至図１３を用いて、本発明の第１の実施の形態における粉体処理装置および粉体処理設備について説明する。
【００３０】
ここでは、まず、処理対象となる粉体、粉体の処理について説明する。粉体としては、例えば、有機、無機系を問わず、トナー、黒鉛、ナイロン、酸化チタン等に代表される、平均粒径が数百μｍ以下の粉末が挙げられる。粉体の処理とは、例えば、平均粒径が５〜５０μｍの不規則粒形の粉体を球形化すること、粒子表面の凹凸を平滑化すること、または、例えば、平均粒径が５〜５０μｍの母粉体（第１の粉体）の表面に、母粉体の平均粒径に対して好ましくは１／１０以下、より好ましくは１／１００の粒径を持つ他の子粉体（第２の粉体）を付着させて粉体を複合化するなど、異なる機能を有する２種以上の粉体を複合化処理することを意味する。また、複合化処理においては、複合化した粉体の球形化も同時に行なわれる。さらに、粉体処理の他の例として、粒子状の粉体を粉砕して微細化することも挙げられる。
【００３１】
本実施の形態の以下の説明では、１種の粉体を処理（例えば、球形化処理、平滑化処理、微細化処理）する場合を例にとって説明する。
【００３２】
図１に示すように、粉体処理設備１は、粉体と気体とを含む混合体が供給されて粉体処理が行われる粉体処理装置２０と、粉体処理装置２０に気体を供給するとともに、粉体処理装置２０から気体を排出する排風装置２（気体給排装置）と、粉体処理装置２０に供給される気体に原料としての粉体を供給する原料供給装置３と、を備えている。このうち排風装置２は、粉体処理装置２０の下流側に設けられ、原料供給装置３は、粉体処理装置２０の上流側に設けられている。
【００３３】
より具体的には、粉体処理装置２０の上流側に冷却装置４が設けられている。冷却装置４は、気体（例えば空気）が吸引される吸引口５を有しており、吸引口５から吸引された気体を冷却する。冷却装置４と粉体処理装置２０の供給口２２（後述）は供給ダクト６によって連結されている。排風装置２が駆動されると、吸引口５から気体が吸引されて冷却装置４によって冷却され、供給ダクト６を介して粉体処理装置２０の供給口２２に供給される。冷却装置４には、クーラ等を使用して気体の冷却のみならず、除湿も可能にすることが好ましい。冷却温度は、処理対象となる原料によって適宜設定されるが、例えばトナーの場合には、粉体処理装置２０から排出される気体の温度が６０℃〜７０℃を超えないように、粉体処理装置２０に供給される気体が低温に維持される。このように粉体処理設備１が冷却装置４を備えることにより、粉体同士が融着すること、または粉体が固定子２３若しくは回転子２４に融着することを防止し、粉体の処理能力（処理量）を向上させることができる。特に、粉体が弱熱性材料または低融点材料である場合、または粉体の供給量が多い場合に顕著な効果を得ることができる。一方、処理対象の粉体が処理時の温度を上げることで処理効果が高まる材料である場合には、冷却装置４はヒータによって置き換えられ、ヒータ内を通る粉体を加熱するようにしてもよい。なお、冷却装置４は、粉体処理装置２０の上流側であれば、原料供給装置３の下流側に設けられていてもよい。
【００３４】
供給ダクト６内を流れる気体には、上述した原料供給装置３から原料としての粉体が供給され、供給された粉体が気体の流れに分散されて粉体と気体とを含む混合体をなし、この混合体が粉体処理装置２０に供給される。原料供給装置３には、スクリュー式またはテーブル式などの供給装置を使用することができるが、これに限らず、粉体を供給ダクト６に供給可能であれば任意の供給装置を使用することができる。
【００３５】
粉体処理装置２０は、供給された混合体に含まれる粉体を処理する。そして、粉体処理装置２０は、処理された粉体から気体を分離して排出すると共に、処理された粉体を回収可能に構成されている。詳細は後述する。
【００３６】
粉体処理装置２０の下流側には、バグフィルタ７が設けられており、粉体処理装置２０のサイクロン気体排出口４４（後述）から排出された気体が、バグフィルタ７に供給されるようになっている。
【００３７】
バグフィルタ７には、排出ダクト８を介して上述の排風装置２が連結されており、バグフィルタ７から排出された気体が排風装置２に供給されるようになっている。排風装置２は、気体を排出する排出口９を有している。
【００３８】
次に、図２乃至図１３を用いて粉体処理装置２０について説明する。
【００３９】
図２に示すように、粉体処理装置２０は、処理容器２１と、処理容器２１に設けられ、上述した供給ダクト６から粉体と気体とを含む混合体が供給される供給口２２と、処理容器２１内に設けられた固定子２３と、固定子２３の内周側に回転可能に設けられた円筒状の回転子２４と、を備えている。このうち処理容器２１は、図２に示す例では、各々が円筒状に形成された４つの容器（すなわち、供給口２２が設けられた容器２１ａ、固定子２３が取り付けられた容器２１ｂ、後述する容器粉体排出口５５が設けられた容器２１ｃ、およびその上方に設けられた容器２１ｄ）を組み合わせることによって、円筒状に形成されている。供給口２２は、処理容器２１の接線方向に沿って混合体を処理容器２１内に流入させるように形成されていることが好ましい。回転子２４は、固定子２３に対して混合体が通過する処理間隙２５を介して設けられている。言い換えると、固定子２３と回転子２４との間に処理間隙２５が形成されており、供給口２２に供給された混合体が処理間隙２５を通過可能になっている。
【００４０】
固定子２３は、金属等で円筒状に作製され、回転子２４の外周面を囲むように形成されている。固定子２３の内周面は、超硬合金やセラミックなどの耐摩耗材料により形成されていることが好ましい。あるいは、硬質クロムメッキまたは超硬合金等の溶射により耐摩耗処理されていてもよい。
【００４１】
回転子２４に、垂直方向に延びる回転軸２６が連結されている。処理容器２１の底部（図２に示す例では容器２１ａ）には基台Ｂが設けられており、回転軸２６は、この基台Ｂに設けられた軸受Ｒにより回転可能に支持されている。このようにして、回転子２４は、基台Ｂに回転可能に支持されているが、処理容器２１の頂部（図２に示す例では容器２１ｄ）に設けられた頂板２１ｅには支持されていない。このようにして、回転子２４は、片持ち状に支持されている。
【００４２】
基台Ｂには、回転子２４を回転駆動するモータ等の回転駆動部２７が設けられている。回転駆動部２７は、駆動軸２８を有しており、この駆動軸２８にＶプーリー２９が装着されている。上述した回転軸２６にも同様のＶプーリー３０が装着されており、これらのＶプーリー２９、３０に、Ｖベルト３１が巻き掛けられている。このような構成により、回転駆動部２７の回転駆動力が回転子２４に伝達されて回転子２４が回転する。本実施の形態による回転子２４は、一例として８０００ｒｐｍの回転速度で回転するが、これに限られることはなく、回転子２４の回転速度は、回転駆動部２７によって調整可能であることが好適である。この場合、黒鉛のような塑性変形しない粉体や、低融点の粉体など性状が異なる種々の粉体に対して、最適な回転速度で回転子２４を回転させて、適切な粉体処理を行うことが可能となる。
【００４３】
回転子２４は、金属等で円筒状に作製され、その外周面が超硬合金やセラミックなどの耐摩耗材料により形成されていることが好ましい。あるいは、回転子２４は、硬質クロムメッキまたは超硬合金等の容射により耐摩耗処理されていてもよい。
【００４４】
図３および図４に示すように、固定子２３の内周面には、回転子２４と同心状に形成された周方向に延びる円周溝２３ａが多段に設けられていてもよい。円周溝２３ａは、例えば、図４に示すように台形状に形成されていてもよい。一方、回転子２４の外周面には、回転子２４の軸方向に延びる多数のブレード２４ａが、周方向に離間して設けられていてもよい。この場合、ブレード２４ａは、固定子２３と回転子２４との間の処理間隙２５に存在し、固定子２３の内周面とは接触しない状態で狭い隙間を保ったまま、固定子２３の内周面に沿って回転する。図３および図４に示す例では、固定子２３に円周溝２３ａが設けられているため、粉体同士の接触が過度に強くなることを抑制でき、粉体の粉砕を抑制し、粉体を高精度に球形化または平滑化することができる。また、円周溝２３ａ内に粉体を滞留させることができ、処理間隙２５内における粉体の滞留時間を延ばして、処理効果を向上させることができる。
【００４５】
なお、固定子２３の内周面に円周溝２３ａを設ける場合には、図５に示すように、ブレード２４ａの外周面に複数の突起２４ｂを設けるようにしてもよい。図５に示す例においては、複数の突起２４ｂは、周方向に並んで配置されるとともに多段に配置されている。各突起２４ｂは、固定子２３の内周面（円周溝２３ａの入口）を越えて、対応する円周溝２３ａ内に入り込んでいる。この場合、突起２４ｂは、円周溝２３ａの内壁とは接触しない状態で狭い隙間を保ったまま、円周溝２３ａ内で円周溝２３ａに沿って回転する。図５に示す例では、円周溝２３ａの断面と突起２４ｂの投影断面に大きな差がない限り、回転子２４の回転により円周溝２３ａ内に回転子２４の回転速度と同等の旋回流が発生する。このため、円周溝２３ａ内に滞留する粉体の滞留時間を延ばすことができ、粉体をより一層高精度に球形化または平滑化することができ、処理効果を向上させることができる。なお、図５に示す形態では、固定子２３を周方向に２つ以上に分割して回転子２４の側方からあてがうように組み立てることが好適である。
【００４６】
また、固定子２３の内周面には、円周溝２３ａではなく、図６乃至図８に示すように、複数の固定子側軸方向溝２３ｂが設けられていてもよい。固定子側軸方向溝２３ｂは、回転子２４の軸方向に延びており、周方向に離間して設けられている。固定子側軸方向溝２３ｂは、例えば、図７に示すようにＵ字形状に形成されていてもよく、あるいは図８に示すように概略的に三角形状に形成されていてもよい。回転子２４の外周面には、図４に示す例と同様にして回転子２４の軸方向に延びる多数のブレード２４ａが、周方向に離間して設けられている。この場合、ブレード２４ａは、固定子２３の内周面とは接触しない状態で狭い隙間を保ったまま、固定子２３の内周面に沿って回転する。図６乃至図８に示す例では、後述する図９および図１０に示す例と同様に、粉体を粉砕しやすくなり、粉体を微細化することが可能となる。また、図６乃至図８に示す例は、図９および図１０に示す例よりも処理間隙２５が広くなるため、比較的大きい原料を処理することが可能となるとともに、処理間隙２５における気体の流れの圧損を低減することができる。また、圧損を低減できるため、回転子２４を低回転速度で粉体を処理することができる。このように、図６乃至図８に示す例は、汎用性を有することができる。
【００４７】
固定子２３の内周面に固定子側軸方向溝２３ｂを設ける場合には、図９および図１０に示すように、回転子２４の外周面に、複数の回転子側軸方向溝２４ｃが設けられていてもよい。回転子側軸方向溝２４ｃは、固定子側軸方向溝２３ｂと同様に回転子２４の軸方向に延びており、周方向に離間して設けられている。この場合、回転子２４は、固定子２３の内周面とは接触しない状態で狭い隙間を保ったまま、固定子２３の内周面に沿って回転する。図９および図１０に示す例では、図６乃至図８に示す例よりも粉体を粉砕しやすくなり、粉体をより一層微細化することが可能となる。すなわち、図９および図１０に示す固定子側軸方向溝２３ｂおよび回転子側軸方向溝２４ｃの形状は、粉体を粉砕して微細化することに適している。また、図９および図１０に示す例では、図６乃至図８に示す例よりも処理間隙２５が狭くなる傾向にあるため、後述する戻し流路５０に羽根５２を設けて、羽根５２を回転子２４と共に回転させることが好適である。このことにより、後述するように、戻し流路５０内に中心側から外周側に向う流れを形成することができ、供給口２２に供給された気体が戻し流路５０を通ってサイクロン４０（後述）に逆流することを防止して、処理間隙２５にスムースに流入することができる。この場合、回転子２４の回転速度を高めることにより、逆流防止の効果を高めることができ、さらには処理間隙２５における粉体の粉砕力を高めることもできる。このため、粉体の粉砕力をより一層高めることができ、粉体をより一層微細化することが可能となる。なお、図１０に示す例においては、固定子側軸方向溝２３ｂおよび回転子側軸方向溝２４ｃは、いずれもＵ字形状に形成されているが、これに限られることはない。
【００４８】
図２に示すように、処理容器２１内には、固定子２３と回転子２４との間の処理間隙２５を通過した混合体から気体を分離して排出するサイクロン４０が設けられている。サイクロン４０は、サイクロン本体４１と、サイクロン本体４１の上方に設けられ、処理間隙２５を通過した混合体が流入するサイクロン流入口４２と、サイクロン本体４１の下方に設けられ、サイクロン本体４１を通過した粉体を排出するサイクロン粉体排出口４３と、を有している。このように本実施の形態によるサイクロン４０は、単一のサイクロンとして構成されている。サイクロン流入口４２は、回転子２４の上方に配置されている。図１１に示す例においては、サイクロン流入口４２は、４つ設けられているが、これに限られることはない。サイクロン粉体排出口４３は、回転子２４の下部であって回転子２４の内周側に設けられている。なお、サイクロン４０は、処理容器２１に対して回転不能に取り付けられている。ところで、混合体から気体を分離するための構成として、自身が回転することにより気体を分離する分級器などが挙げられるが、本実施の形態のようなサイクロン４０は、処理容器２１に回転不能に取り付けられるため、分級器を用いる場合に比べて、粉体処理装置２０の構造を簡素化することが可能となる。
【００４９】
サイクロン本体４１の上部には、粉体から分離された気体を排出するサイクロン気体排出口４４が設けられている。サイクロン気体排出口４４は、サイクロン流入口４２の中心部に配置されて、サイクロン本体４１の内部から上方に延びている。処理容器２１の頂板２１ｅには、処理容器２１の外方に延びる容器気体排出口５３が設けられている。図１に示す例においては、容器気体排出口５３は、サイクロン気体排出口４４と一体に連続的に形成されて連通し、容器気体排出口５３およびサイクロン気体排出口４４は上述した排風装置２によって吸引されている。この吸引力によって、サイクロン４０において分離された気体がサイクロン気体排出口４４を通過して容器気体排出口５３から排出されるようになっている。すなわち、この吸引力によりサイクロン４０内で粉体から気体が分離されるようになっている。容器気体排出口５３から排出された気体は、上述したバグフィルタ７に供給される
【００５０】
回転子２４の下方には、戻し流路５０が設けられている。戻し流路５０は、図１２に示す例においては、サイクロン粉体排出口４３から、固定子２３と回転子２４との間の処理間隙２５に延びて連通している。このような戻し流路５０によって、サイクロン本体４１を通過してサイクロン粉体排出口４３から排出された粉体は処理間隙２５に戻されるようになっている。
【００５１】
図２に示すように、回転子２４よりも供給口２２の側に流路区画部材５１が設けられている。より具体的には、流路区画部材５１は、回転子２４の下方に、回転子２４に対して離間して設けられており、回転子２４と流路区画部材５１との間に上述した戻し流路５０が形成されている。そして、流路区画部材５１は、供給口２２から処理間隙２５への混合体の供給流路と、サイクロン粉体排出口４３から処理間隙２５へ向う戻し流路５０とを区画しており、供給口２２から処理間隙２５へ流れる混合体が、戻し流路５０に流入されることを防止している。
【００５２】
戻し流路５０内には、戻し流路５０内を流れる粉体を処理間隙２５に案内する複数の羽根５２（案内部材）が設けられている。これらの羽根５２は、図１２に示すように、周方向に離間して配置され、各々が半径方向に延びている。また、羽根５２は、回転子２４と流路区画部材５１とを連結しており、回転子２４と流路区画部材５１と羽根５２は、一体に回転するようになっている。このため、戻し流路５０内を流れる粉体と気体の混合体に対して、羽根５２から周方向の速度成分が付与され、これにより、粉体に遠心力が生じて、粉体に外周側に向う力が生じる。このようにして、サイクロン粉体排出口４３から排出された粉体が、処理間隙２５にスムースに流れるようになっている。
【００５３】
ところで、図２に示すように、処理容器２１の外周側に加熱・冷却ジャケット５４が設けられていてもよい。加熱・冷却ジャケット５４は、固定子２３に対向する位置、すなわち固定子２３を外周側から囲むように形成されており、固定子２３を加熱または冷却するようになっている。このことにより、処理間隙２５内の粉体を、粉体の性状に応じて、加熱または冷却し、処理効果を高めることが可能となっている。例えば、加熱・冷却ジャケット５４内には、−２０℃〜９０℃の冷却液または加熱液が供給されて、粉体が弱熱性である場合には固定子２３を冷却して処理間隙２５内の温度上昇を抑制し、処理時の温度を上げることで処理効果が高まる粉体の場合には、固定子２３を加熱して処理間隙２５内の温度を上昇させることが好ましい。
【００５４】
図２および図１３に示すように、処理容器２１には、処理間隙２５を通過した粉体（すなわち、処理済みの粉体）を排出する容器粉体排出口５５が設けられている。容器粉体排出口５５は、固定子２３の上方に配置されている。容器粉体排出口５５には、排出口ダンパ５６（排出口開閉弁）が設けられている。排出口ダンパ５６は、処理容器２１の外周側面に設けられた座面５６ａと、座面５６ａに対して処理容器２１の外周側に離接可能に設けられた弁体５６ｂと、を有している。例えば、座面５６ａは、処理容器２１に固定されたフランジの外面とすることが好適である。
【００５５】
容器粉体排出口５５には、回転子２４の半径方向に延びる粉体排出管５７が連結されている。上述した排出口ダンパ５６の弁体５６ｂは、粉体排出管５７の軸線方向に移動可能になっている。弁体５６ｂには、弁棒５６ｃを介して弁体駆動部５６ｄ（例えば、エアシリンダ）が連結されており、この弁体駆動部５６ｄによって、弁体５６ｂは、座面５６ａに着座した閉位置（図２の実線で示す位置）と、座面５６ａから処理容器２１の外周側処理容器２１に離間した開位置（図２の二点鎖線で示す位置）との間で移動可能になっている。
【００５６】
図２に示すように、粉体排出管５７には、粉体案内管５８を介して粉体蓄積部５９が連結されている。粉体蓄積部５９は、容器粉体排出口５５から排出された処理済みの粉体を蓄積する。粉体案内管５８は、粉体排出管５７から斜め下方に延びるように形成されている。
【００５７】
粉体蓄積部５９の下流側には、粉体蓄積部５９に蓄積された粉体を回収する粉体回収口６０が設けられている。粉体蓄積部５９と粉体回収口６０との間に、２つの回収口ダンパ６１、６２（回収口開閉弁）が直列に設けられている。
【００５８】
図１に示すように、粉体処理設備１は、制御装置１０を更に備えている。この制御装置１０は、上述した原料供給装置３および粉体処理装置２０の排出口ダンパ５６を制御し、原料供給装置３から粉体を所定量供給した後、粉体の供給が停止され、粉体の供給が停止されてから所定時間経過した後、粉体処理装置２０の排出口ダンパ５６が開く。このようにして、所定時間処理が行われた処理済みの粉体が、容器粉体排出口５５から排出されて、粉体蓄積部５９に蓄積されるようになっている。
【００５９】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、すなわち本実施の形態による粉体処理設備１における粉体処理方法について説明する。
【００６０】
まず、図１に示す排風装置２が駆動され、冷却装置４の吸引口５から気体が吸引される。このことにより、供給ダクト６、粉体処理装置２０および排出ダクト８をこの順で流れる気体の流れが形成される。また、図２に示す粉体処理装置２０内では、供給口２２から処理間隙２５を通過して容器気体排出口５３に流れる気体の流れが形成される。なお、供給ダクト６に供給される粉体は、冷却装置４によって必要に応じて所望の温度に冷却される。あるいは冷却装置４がヒータに置き換えられる場合には、供給ダクト６に供給される粉体は、ヒータによって所望の温度に加熱される。排出ダクト８を流れる気体は、排風装置２の排出口９から排出される。
【００６１】
続いて、図２に示す粉体処理装置２０の回転駆動部２７が駆動されて、回転子２４が回転する。このことにより、固定子２３と回転子２４との間に形成された処理間隙２５内に、回転子２４の回転速度に応じた旋回流が発生する。
【００６２】
次に、原料供給装置３が駆動されて、供給ダクト６内に原料としての粉体が供給される。供給ダクト６内に供給された粉体は、供給ダクト６内の気体の流れに分散して混合体をなし、原料供給装置３の供給口２２に供給される。
【００６３】
粉体処理装置２０の供給口２２に供給された混合体は、固定子２３と回転子２４との間の処理間隙２５に流入する。例えば、図４等に示すように固定子２３の内周面に円周溝２３ａが形成されている場合には、処理間隙２５内の粉体は、旋回流によって円周溝２３ａの内壁に押し付けられながら、処理間隙２５の下端（上流端）から上端（下流端）まで移動する。このとき、粉体は、円周溝２３ａの内壁と接触し、または粉体同士が接触し、球形化処理または平滑化処理される。
【００６４】
処理間隙２５を通過した混合体は、図２に示すサイクロン４０のサイクロン流入口４２に達する。この際、容器粉体排出口５５に設けられた排出口ダンパ５６は閉じられている。
【００６５】
サイクロン流入口４２に達した混合体は、サイクロン流入口４２からサイクロン本体４１内に流入して、旋回しながら下降する。この間、粉体は、遠心力によってサイクロン本体４１の内壁面に沿って旋回しながら下降し、サイクロン粉体排出口４３に達する。一方、気体は、排風装置２の吸引力によって、サイクロン本体４１の中心部で上昇に転じ、サイクロン気体排出口４４を通過して容器気体排出口５３に達する。
【００６６】
サイクロン粉体排出口４３に達した粉体は、周囲の気体とともに戻し流路５０を通過して処理間隙２５に戻される。戻し流路５０を流れる際、戻し流路５０内の粉体および気体には、回転子２４と流路区画部材５１とを連結している羽根５２から、回転子２４の回転方向と同じ方向の周方向速度成分が付与される。このことにより、粉体および気体に遠心力が生じて粉体および気体は外周側に向って流れ、戻し流路５０内に外周側に向う流れが形成される。また、この際、処理間隙２５には、回転子２４の下端から上端に向う気体の流れが形成されるとともに、回転子２４のブレード２４ａによって旋回流が形成されている。このような処理間隙２５内の流れによっても、戻し流路５０内に外周側に向う流れが形成される。このため、サイクロン粉体排出口４３に達した粉体は戻し流路５０に吸引されて、戻し流路５０内に形成された外周側に向う流れに乗って処理間隙２５に達する。このようにして、サイクロン粉体排出口４３に達した粉体は、戻し流路５０によって処理間隙２５にスムースに戻されるとともに、サイクロン粉体排出口４３に達した粉体がサイクロン本体４１内を上昇してサイクロン気体排出口４４に逆流し、粉体処理装置２０から排出されることを防止している。
【００６７】
そして、戻し流路５０から処理間隙２５に達した粉体は、処理間隙２５において再び球形化処理または平滑化処理される。このようにして、粉体処理装置２０内において粉体が循環して、粉体の処理が繰り返される。粉体が循環している間、排風装置２が駆動され続け、粉体処理装置２０の供給口２２から容器気体排出口５３に向う流れが形成されている。このことにより、処理間隙２５を気体が連続的に通過し、処理間隙２５内の粉体の温度が上昇することを抑制している。
【００６８】
一方、容器気体排出口５３に達した気体は、容器気体排出口５３から排出されて、粉体処理装置２０の下流側に設けられたバグフィルタ７（図１参照）に供給される。
【００６９】
バグフィルタ７を通過した気体は、排出ダクト８を通過して排風装置２に供給され、排風装置２の排出口９から排出される。
【００７０】
ところで、原料供給装置３および排出口ダンパ５６が制御装置１０により制御されており、原料供給装置３による粉体の供給は、原料供給装置３から粉体を所定量供給した後に停止され、粉体の供給を停止してから所定時間経過した後、排出口ダンパ５６が開く。
【００７１】
より具体的には、まず、原料供給装置３が駆動されて、原料としての粉体の供給が開始される。
【００７２】
続いて、粉体が所定量供給された後、粉体の供給が停止される。この際、例えば、原料供給装置３から供給される粉体の単位時間当たりの流量から、所定の供給量となる供給時間を求めて、この供給時間だけ粉体を供給するようにしてもよい。なお、原料供給装置３による粉体の供給量は、例えば、粉体処理装置２０の容量や、処理能力、回転駆動部２７の容量などに基づいて設定することが好適である。
【００７３】
次に、粉体の供給を停止してから所定の時間経過した後、排出口ダンパ５６が開き、処理された粉体が容器粉体排出口５５から排出される。このことにより、所定の処理時間にわたって、粉体が処理間隙２５、サイクロン４０、戻し流路５０を循環して球形化処理または平滑化処理される。この処理時間を調整することにより、粉体の処理効果を調整することが可能となる。なお、処理容器２１内の粉体は旋回しているため、排出口ダンパ５６が開くと、旋回する粉体は、遠心力によって容器粉体排出口５５からスムースに排出される。
【００７４】
容器粉体排出口５５から排出された処理済みの粉体は、粉体排出管５７および粉体案内管５８を通過して粉体蓄積部５９に達する。この際、粉体蓄積部５９の下流側に設けられた２つの回収口ダンパ６１、６２は、閉じられている。このことにより、粉体蓄積部５９に達した粉体が蓄積されるとともに、粉体回収口６０から粉体蓄積部５９を通過して処理容器２１内に気体が逆流することを防止している。
【００７５】
粉体蓄積部５９に処理済みの粉体が蓄積された後、排出口ダンパ５６が閉じられる。
【００７６】
粉体蓄積部５９に蓄積された粉体を回収する際には、まず、２つの回収口ダンパ６１、６２のうち上流側の第１回収口ダンパ６１を開く。このことにより、粉体蓄積部５９に蓄積された粉体が、２つの回収口ダンパ６１、６２の間の領域に一時的に蓄積される。この場合においても、下流側の第２回収口ダンパ６２が閉じられているため、粉体回収口６０から処理容器２１内に気体が逆流することを防止できる。
【００７７】
続いて、第１回収口ダンパ６１を閉じ、その後、下流側の第２回収口ダンパ６２を開く。このことにより、２つの回収口ダンパ６１、６２の間の領域に一時的に蓄積されていた粉体が、粉体回収口６０を介して回収される。第２回収口ダンパ６２を開いた際には第１回収口ダンパ６１は閉じられているため、粉体回収口６０から処理容器２１内に気体が逆流することを防止できる。
【００７８】
粉体を回収した後、第２回収口ダンパ６２を閉じる。
【００７９】
このようにして、粉体を球形化処理して回収する一連の工程が終了する。続いて新たな粉体を処理する場合には、再び原料供給装置３から供給ダクト６に原料としての粉体を供給して、上述した工程を繰り返せばよい。なお、排出口ダンパ５６を閉じていれば、粉体蓄積部５９に蓄積されていた粉体を回収するのと並行して、処理容器２１内で粉体の処理を行うこともできる。
【００８０】
このように本実施の形態によれば、固定子２３と回転子２４との間に設けられた処理間隙２５を通過した混合体に含まれる粉体が、サイクロン４０および戻し流路５０を通過して、再び処理間隙２５に戻される。このことにより、粉体処理装置２０内において粉体を循環させて、処理間隙２５を複数回通過させることができ、粉体の処理を繰り返すことができる。このため、粉体の処理時間を延ばすことができ、粉体の処理効果を向上させることができる。
【００８１】
また、本実施の形態によれば、処理容器２１内に設けられた固定子２３と回転子２４との間の処理間隙２５と、同様に処理容器２１内に設けられたサイクロン４０および戻し流路５０を通過させて粉体を循環させることができる。このことにより、粉体の循環径路を短くすることができ、粉体が循環径路のうち処理間隙２５以外の部分において停留することを抑制できる。このため、粉体の処理にムラが生じることを抑制し、粉体の処理を均一化させることができる。
【００８２】
また、本実施の形態によれば、回転子２４の下方に流路区画部材５１が設けられ、この流路区画部材５１によって、供給口２２から処理間隙２５への混合体の供給流路と、戻し流路５０とが区画されている。このことにより、供給口２２に供給された混合体が、処理間隙２５を通過することなくサイクロン４０に直接的に流れることを防止できるとともに、戻し流路５０内の粉体が、サイクロン４０に逆流することを防止できる。このため、粉体処理装置２０内において粉体をスムースに循環させることができる。
【００８３】
また、本実施の形態によれば、原料供給装置３による粉体の供給を停止してから所定時間経過した後に排出口ダンパ５６が開く。このことにより、この処理時間の間、粉体の処理を連続的に行うことができ、粉体を効率良く処理することができる。また、この処理時間を調整することにより、種々の粉体に対して適切な処理を行うことができ、粉体処理装置２０の汎用性を向上させることができる。
【００８４】
また、本実施の形態によれば、戻し流路５０内に、戻し流路５０内を流れる粉体を処理間隙２５に案内する羽根５２が設けられている。このことにより、戻し流路５０内を流れる粉体および気体に対して羽根５２から周方向の速度成分を付与することができ、粉体および気体に遠心力を生じさせることができる。このため、戻し流路５０内に中心側から外周側に向う流れを形成することができ、戻し流路５０内の粉体を処理間隙２５にスムースに流すことができる。また、羽根５２が回転子２４とともに回転することにより、供給口２２に供給された気体が戻し流路５０を通ってサイクロン４０に逆流することを防止でき、サイクロン４０内の粉体がサイクロン気体排出口４４に逆流して粉体処理装置２０から排出されることを防止できる。とりわけ、本実施の形態によれば、案内部材は半径方向に延びているため、戻し流路５０内を流れる粉体および気体に対して効果的に周方向の速度成分を付与することができる。
【００８５】
なお、上述した本実施の形態においては、排出口ダンパ５６が、処理容器２１の外周側面に設けられた座面５６ａと、座面５６ａに離接可能に設けられた弁体５６ｂと、を有し、弁体５６ｂが、座面５６ａから処理容器２１の外周側に移動可能になっている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、図１４に示すように、排出口ダンパ５６の座面５６ａが処理容器２１の内周側面に設けられ、弁体５６ｂが、座面５６ａに対して処理容器２１の内周側に離接可能になっていてもよい。この場合、弁体５６ｂは、開位置（図１４の二点鎖線で示す位置）において、処理容器２１の内周側に位置付けられる。このため、処理容器２１内で旋回している粉体は、容器粉体排出口５５に容易に流入することができ、粉体をスムースに排出することができる。
【００８６】
また、図１４に示す例においては、粉体排出管５７は、処理容器２１の接線方向に延びている。このことにより、処理容器２１内で旋回している粉体は、粉体排出管５７内に容易に流入することができ、粉体をスムースに排出することができる。なお、図１４に示す例においては、弁棒５６ｃは、この粉体排出管５７の軸線方向に傾斜する方向に延びている。
【００８７】
なお、粉体排出管５７に、図１に示す排風装置２または他の排風装置（図示せず）が連結され、粉体排出管５７内の気体が吸引されるようにしてもよい。この場合、粉体を迅速に処理容器２１から排出することができ、粉体の排出時間を短縮することができる。
【００８８】
また、上述した本実施の形態においては、１種の粉体を処理（球形化処理、平滑化処理、微細化処理など）する粉体処理設備１の例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、２種以上の粉体を複合化処理する粉体処理設備１にも、上述した粉体処理装置２０を適用することができる。図１５に、一例として、２種の粉体を複合化処理する粉体処理設備１が示されている。
【００８９】
図１５に示す粉体処理設備１においては、上述した原料供給装置３が原料として母粉体を供給し、この母粉体とは異なる子粉体（第２の粉体）を原料として供給する第２の（他の）原料供給装置１１を更に備えている。第２の原料供給装置１１は、原料供給装置３と同様の構成とすることができ。すなわち、原料供給装置３から供給ダクト６内に母粉体が供給され、第２の原料供給装置１１から供給ダクト６内に子粉体が供給される。このことにより、供給ダクト６内に供給された母粉体と子粉体が、供給ダクト６内の気体の流れに分散して混合体をなし、粉体処理装置２０の供給口２２に供給される。なお、図１５に示す例では、原料供給装置３の下流側に第２の原料供給装置１１が設けられているが、これに限られることはない。また、３種以上の粉体を原料とする場合には、このような原料供給装置を、粉体の種類毎に設ければよい。
【００９０】
粉体処理装置２０に供給された混合体に含まれる母粉体および子粉体は、上述した球形化処理などと同様の原理により複合化処理される。すなわち、粉体処理装置２０の供給口２２に供給された母粉体および子粉体は、固定子２３と回転子２４との間に形成された処理間隙２５に流入する。処理間隙２５内の粉体は、旋回流によって円周溝２３ａの内壁に押し付けられ、処理間隙２５の下端（上流端）から上端（下流端）まで移動する。このとき、母粉体と子粉体は、円周溝２３ａの内壁と接触し、または、母粉体と子粉体とが接触する。これにより、母粉体の表面に子粉体が付着して複合化処理される。また、このような接触により、複合化された粉体が球形化処理される。このため、粉体の複合化処理を繰り返して粉体の複合化処理時間を延ばすことができ、粉体の複合化処理効果を向上させることができる。
【００９１】
図１５に示す例では、母粉体と子粉体とを別々に供給ダクト６に供給するようにしているが、これに限られることはなく、任意の方法を採用することができる。例えば、母粉体と子粉体とを予め混合してから供給ダクト６に供給するようにしてもよく、あるいは、別途混合機（図示せず）を設けて、母粉体と子粉体とを所定の割合で混合してから供給ダクト６に供給するようにしてもよい。
【００９２】
また、上述した本実施の形態においては、冷却装置４の吸引口５から吸引された気体が、供給ダクト６、粉体処理装置２０、排出ダクト８を通過して、排風装置２の排出口９から排出されるような一方向に気体を流す開回路式の粉体処理設備１を例にとって説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、粉体処理設備１は、排風装置２の排出口９から排出される気体を冷却装置４の吸引口５に戻して、気体が循環するような閉回路式としてもよい。
【００９３】
（第２の実施の形態）
次に、図１６および図１７を用いて、本発明の第２の実施の形態における粉体処理装置および粉体処理設備について説明する。
【００９４】
図１６および図１７に示す第２の実施の形態においては、サイクロンが、互いに並列に設けられた複数の第１サイクロンと、第１サイクロンを通過した粉体から気体を分離する第２サイクロンと、を有している点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図１３に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図１６および図１７において、図１乃至図１３に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００９５】
図１６および図１７に示すように、本実施の形態によるサイクロン４０は、互いに並列に設けられた複数の第１サイクロン７０と、第１サイクロン７０を通過した粉体から気体を分離する第２サイクロン７１と、を有している。図１６および図１７に示す例においては、処理容器２１内に４つの第１サイクロン７０が設けられており、略同一の高さ位置に配置されている。処理間隙２５を通過して戻し流路５０に向う粉体は、各第１サイクロン７０に分流されて、並列に流れるようになっている。このように、本実施の形態では、サイクロン４０が、マルチサイクロン構造を有している。
【００９６】
本実施の形態によるサイクロン流入口４２は、対応する第１サイクロン７０の上部に設けられている。サイクロン粉体排出口４３は、第２サイクロン７１の下部に設けられている。各第１サイクロン７０は第２サイクロン７１に連結されており、第１サイクロン７０を通過した混合体が連通口７２を通過して第２サイクロン７１に流入されるようになっている。
【００９７】
各第１サイクロン７０の上部には、粉体から分離された気体を排出させるサイクロン気体排出口４４が設けられている。サイクロン気体排出口４４は、第１サイクロン７０の上部かつ中心部に配置されて、第１サイクロン７０の内部から上方に延びている。処理容器２１の頂板２１ｅには、容器気体排出口５３が設けられており、容器気体排出口５３はサイクロン気体排出口４４と連通し、容器気体排出口５３およびサイクロン気体排出口４４は上述した排風装置２によって吸引されている。この吸引力によって、第１サイクロン７０において分離された気体がサイクロン気体排出口４４を通過して容器気体排出口５３から排出されるようになっている。すなわち、この吸引力により第１サイクロン７０および第２サイクロン７１内で粉体から気体が分離されるようになっている。容器気体排出口５３から排出された気体は、上述したバグフィルタ７に供給される。
【００９８】
処理間隙２５を通過してサイクロン流入口４２に達した混合体は、サイクロン流入口４２から第１サイクロン７０内に流入して、各第１サイクロン７０内において旋回しながら下降する。この間、粉体は、遠心力によって第１サイクロン７０の内壁面に沿って旋回しながら下降し、連通口７２に達する。一方、第１サイクロン７０内において粉体から分離された気体は、排風装置２の吸引力によって、第１サイクロン７０の中心部で上昇に転じ、対応するサイクロン気体排出口４４を通過して容器気体排出口５３に達する。
【００９９】
連通口７２に達した混合体は、旋回しながら連通口７２を通過し、第２サイクロン７１に旋回しながら流入する。そして、第２サイクロン７１に流入した混合体は、旋回しながら下降する。この間、粉体は、遠心力によって第２サイクロン７１の内壁面に沿って旋回しながら下降し、サイクロン粉体排出口４３に達する。一方、気体は、第２サイクロン７１本体の中心部で上昇に転じ、連通口７２を通過して第１サイクロン７０に流入して、第１サイクロン７０内において粉体から分離された気体とともに、サイクロン気体排出口４４を通過して容器気体排出口５３から排出される。
【０１００】
このように本実施の形態によれば、サイクロン４０が、並列に設けられた複数の第１サイクロン７０を有している。このことにより、サイクロン流入口４２に達した混合体を、各第１サイクロン７０に分流させて、各第１サイクロン７０において、粉体から気体を分離することができる。このため、処理間隙２５を通過した混合体から複数の第１サイクロン７０によって気体を分離することができ、サイクロン４０における気体の分離効率を向上させて、製品としての処理済み粉体の回収効率を向上させることができる。
【０１０１】
また、本実施の形態によれば、サイクロン４０が、第１サイクロン７０を通過した粉体から気体を分離する第２サイクロン７１を更に有している。このことにより、サイクロン４０全体として気体の分離効率をより一層向上させることができ、製品としての処理済み粉体の回収効率をより一層向上させることができる。
【０１０２】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明による粉体処理装置および粉体処理設備は、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、これらの実施の形態を、部分的に適宜組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１      粉体処理設備
２      排風装置
３      原料供給装置
１０    制御装置
１１    第２の原料供給装置
２０    粉体処理装置
２１    処理容器
２３    固定子
２４    回転子
２５    処理間隙
４０    サイクロン
４３    サイクロン粉体排出口
５０    戻し流路
５１    流路区画部材
５２    羽根
５５    容器粉体排出口
５６    排出口ダンパ
５７    粉体排出管
５９    粉体蓄積部
６０    粉体回収口
６１    第１回収口ダンパ
６２    第２回収口ダンパ
７０    第１サイクロン
７１    第２サイクロン
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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