(57)【要約】【課題】竪型ミルの搬送ガスのみで分級精度、能力の高い分級を実施できるようにする。【解決手段】上下面に出口４５と入口４４を、外周壁に粗粉排出口４６をそれぞれ備えた分級機ケーシング４３を竪型ミルＩの頂部に取り付ける。分級機ケーシング４３の内部に分級ロータ４７を回転駆動可能に収納して粉体分級機４２を形成する。分級ロータ４７は、外周面部と上面のリング状の開口部４９を連通させる空洞部４８と、その外周縁部に内周側端部が回転方向に先行するよう傾斜させて設けた多数の分級羽根５０と、上端が下端よりも回転方向に先行するよう傾斜させて下面に設けた放射方向の多数の分散板５２とを備える。入口４４より流入する竪型ミルＩの搬送ガス１０と原料粉砕物８ａを、分級ロータ４７の回転により旋回させ、粒子径に応じて変化する遠心力と、中心方向のガス流れの搬送抗力とのバランスに基づいて粗粉１３と微粉１２を分級させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面中央部に入口を、又、上面に出口をそれぞれ有し且つ外周壁の所要個所に粗粉排出口を有する略円筒状の分級機ケーシングと、上面に上記分級機ケーシングの出口に通じるリング状の開口部を有し、且つ外周縁部に周方向に所要間隔で多数の分級羽根を設けて該分級羽根の内側に上記上面の開口部へ連通するようにしてある空洞部を形成してなる分級ロータとからなり、該分級ロータを分級機ケーシング内に回転駆動できるように収納して、下方より搬送ガスにより搬送されて該搬送ガスとともに上記分級機ケーシングの入口からケーシング内に入る原料粉砕物を粗粉と微粉に分級して微粉と上記搬送ガスを、分級ロータの分級羽根、空洞部、開口部を経てケーシングの出口へ流通できるようにしたことを特徴とする粉体分級機。
【請求項２】
分級ロータの空洞部の外周縁部にある各分級羽根を、内周側端部が外周側端部よりも分級ロータの回転方向に先行するよう該分級ロータの法線方向より所要角度傾斜させるようにした請求項１記載の粉体分級機。
【請求項３】
分級ロータの下面に多数の分散板を設けて、該各分散板を、上端部が下端部よりも分級ロータの回転方向に先行するよう垂直方向より所要角度傾斜させるようにした請求項１又は２記載の粉体分級機。
【請求項４】
分級ロータの上面に設けるリング状の開口部の外径を、分級羽根内端部径よりも小さい径となるようにした請求項１、２又は３記載の粉体分級機。
【請求項５】
分級ロータのリング状の開口部よりも外周側の上面に、分級機ケーシングの天井面近傍位置まで突出するリング状のシール用突部を、径方向所要間隔で同心円状に複数設け、且つ分級機ケーシングの天井面における上記分級ロータのシール用突部と径方向に交互配置となる位置に、上記分級ロータの上端面近傍位置まで突出するリング状のシール用突部を、同心円状に複数設けるようにした請求項１、２、３又は４記載の粉体分級機。
【請求項６】
分級機ケーシングの外周壁に設ける粗粉排出口を、分級ロータの回転方向に沿う接線方向に向くものとした請求項１、２、３、４又は５記載の粉体分級機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竪型ミルの頂部に設けて該竪型ミルにて原料を粉砕して生成される原料粉砕物を所望粒度以下となる粉体と、所望する粒度よりも大きな粗粉とに分級するための粉体分級機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被粉砕物としての原料を粉砕する粉砕機の１つに竪型ミルがあり、これは、一般に、図３にその一例の概略を示す如き構成としてある。すなわち、図３に示す竪型ミルＩは、円筒状のケーシング１内の下部位置に、回転テーブル２を回転自在に設置して、駆動装置としてのモータ３により減速機４を介して低速で回転できるようにしてある。該回転テーブル２上には、該回転テーブル２の回転に追従して転動される複数の粉砕ローラ５を設け、該各粉砕ローラ５は流体圧シリンダ６の作動により上記回転テーブル２の上面に所要の押付力で圧接されるようにしてある。これにより、外部よりケーシング１の側壁を通して上記回転テーブル２の中央部上方位置に達するよう設けてある原料供給装置７から上記回転テーブル２の中央部へ供給される原料８が、上記回転テーブル２と粉砕ローラ５との間で粉砕されようにしてある。
【０００３】
更に、上記回転テーブル２よりも下方位置となるケーシング１の下端部には、ガス入口９を設けて、該ガス入口９を通して図示しない供給部より導いた搬送ガス１０を導入できるようにしてある。一方、上記ケーシング１の頂部には、粉体分級機１１が備えてある。
これにより、上記回転テーブル２上にて原料８が粉砕されることで生成される原料粉砕物８ａを、上記ガス入口９より導入される搬送ガス１０の流れにより吹き上げて上記粉体分級機１１へ導き、該粉体分級機１１にて所望する粒度以下となる粉体としての微粉１２と、上記所望粒度よりも大きな粗粉（半製品）１３とを分級させるようにしてある。その後、分級された上記微粉１２は、搬送ガス１０に同伴させて下流側に設けてあるバグフィルタ等の製品捕集器１４へ導いて回収させ、一方、上記粗粉１３は、上記竪型ミルＩの回転テーブル２上へ更に粉砕すべき原料として戻すようにしてある。
【０００４】
上記竪型ミルＩの頂部に設ける粉体分級機１１の一例としては、上記ケーシング１の頂部中央に、搬送ガス１０と微粉１２の排出口１５を設け、該排出口１５の下側に、外周部に分級羽根１７を備えたセパレータ（分級ロータ）１６を、モータ１８により回転駆動できるよう設けてなる形式としたものがある。又、この場合、上記回転式のセパレータ１６と上記回転テーブル２との間の位置には、コーン状のシュート１９を設け、且つ該コーン状シュート１９の傾斜面には、搬送ガス１０によって吹き上げられる原料粉砕物８ａが通過し得るスリット（図示せず）を備えた構成としてある。２０は上記排出口１５と下流側の製品捕集器１４とを接続する微粉搬送ラインを示す。
【０００５】
かかる構成としてある粉体分級機１１によれば、上記セパレータ１６を回転駆動させた状態にて、上記搬送ガス１０により吹き上げられる原料粉砕物８ａがコーン状シュート１９のスリットを通過して上記セパレータ１６に達すると、該原料粉砕物８ａ中の粗粉１３は、該セパレータ１６の外周部の回転する分級羽根１７により叩き落される。したがって、この分級羽根１７の回転により粗粉１３が除去された後の搬送ガス１０と微粉１２は上記排出口１５へ導かれる。一方、上記セパレータ１６にて叩き落された粗粉１３は、上記コーン状シュート１９により受けられた後、該コーン状シュート１９の傾斜面に沿って落下させられて回転テーブル２上へ戻されることで分級が行なわれるようにしてある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
ところで、粉体分級において分級精度及び能力の向上を図る場合には、分級対象となる粉体の分散性及び分級ゾーンでのガス流れに乱れ（偏り）がないこと、並びに、粉体に十分な遠心力を与えること、等が重要な要素となる。
【０００７】
しかし、上記粉体分級機１１のセパレータ１６の分級羽根１７は、該分級羽根１７の回転により搬送ガス１０と共にセパレータ１６へ流入する原料粉砕物８ａ中の粗粉１３を叩き落とすようにするためのものであることから、分級対象である原料粉砕物８ａに対して十分な遠心力を与えるようにはなっていない。又、原料粉砕物８ａを搬送ガス１０によって吹き上げて上記セパレータ１６へ導く際、該搬送ガス１０中の原料粉砕物８ａを均一に分散させる機構を備えた構成とはなっていないため、上記原料粉砕物８ａは、搬送ガス１０中における分散状態が不均一なまま分級ゾーンを形成する上記セパレータ１６へ流入される虞が生じる。
【０００８】
そこで、より高い分級精度及び能力を達成できるようにするための竪型ミル用の粉体分級機として、図４に示す如く、粒子に作用する遠心力と、粒子がガス中を流れる際に発生する抗力との相互作用により粒子径に応じた分級作用を生じさせ、これにより、理論的な分級点を求めることができるようにした形式の粉体分級機２１が従来提案されている（たとえば、特許文献２参照）。すなわち、図４に示した粉体分級機２１は、図３に示したと同様に、原料供給装置７より供給される原料８を回転テーブル２と粉砕ローラ５にて粉砕した後、生成される原料粉砕物８ａを、ケーシング１下端のガス入口９より導入する搬送ガス１０にて吹き上げることができるようにしてある竪型ミルＩの円筒状ケーシング１内の上部位置に、中央部に搬送ガス１０と原料粉砕物８ａの入口２３となる開口部を備えた隔壁２２を気密に取り付けて、該隔壁２２よりも上側に、略円筒状の分級機ケーシング２４が形成してある。該分級機ケーシング２４の外周壁の上下方向中間部には、分級ガス導入口２５を設けて、図示しないガス供給部より導かれる分級ガス２６を導入できるようにしてある。更に、上記分級機ケーシング２４における外周壁の上端部所要個所には、微粉搬送ライン２０を介して製品捕集器１４が接続してあり、該製品捕集器１４の下流側には誘引送風を行なう排風機２７が接続してある。一方、外周壁の下端部には、途中位置にロータリーバルブ２９を備えた粗粉戻し管２８の一端側を接続すると共に、該粗粉戻し管２８の他端側を上記原料供給装置７の途中位置に接続するようにしてある。
【０００９】
又、上記分級機ケーシング２４の内部には、モータ３１により回転駆動可能にしてある分級ロータ３０が収納してある。上記分級ロータ３０は、分級機ケーシング２４の上下方向の内法寸法に対応した所要厚さの円盤状とし且つ外周面に上端部より下端部に達するＵ字型の溝３２ａを周方向に形成してなるロータ本体３２の上記溝３２ａの内側に、外周面に周方向に延びるＵ形溝３７ａを形成してあるリング状の外部ロータ３７を配置して、該外部ロータ３７の内周側の表面と、上記ロータ本体３２の溝３２ａの内面との間に、上端部及び下端部が外部に連通（開口）する略コの字状断面の微粉流路３３を形成してあり、更に、該微粉流路３３の下部の開口周縁部に、放射方向の分級羽根３４を配置すると共に、該分級羽根３４の上端部と下端部を、それぞれ上記外部ロータ３７とロータ本体３２に取り付けて、該分級羽根３４を介し上記ロータ本体３２と外部ロータ３７を一体とするようにしてある。更に又、上記ロータ本体３２の下端面における上記分級羽根３４の中央部と対応する径方向所要個所には、上記微粉流路３３内と連通するリング状の粉体導入開口３５を設けた構成としてある。かかる分級ロータ３０は、上記外部ロータ３７の外周面に設けてあるＵ形溝３７ａの上部が上記分級ガス導入口２５に臨むよう分級機ケーシング２４内に収納してある。
【００１０】
更に、上記分級ロータ３０のロータ本体３２の下面中央部には、隔壁２２の入口２３より分級機ケーシング２４内へ流入する搬送ガス１０と原料粉砕物８ａを周方向に分散させるための分岐円錐体３６が取り付けてある。一方、上記隔壁２２の上側面には、上記入口２３より流入する搬送ガス１０と原料粉砕物８ａを、上記分級ロータ３０の下面に沿わせて粉体導入開口３５まで導くための凹部２３ａが形成してある。
【００１１】
かかる構成としてあることにより、上記粉体分級機２１によれば、モータ３１により分級ロータ３０を回転させた状態にて、分級ガス導入口２５より分級ガス２６を供給すると、該分級ガス２６は、分級ロータ３０における外部ロータ３７のＵ形溝３７ａに沿って分級機ケーシング２４の下端外周部に一旦導かれた後、矢印の如く、分級羽根３４が設けてある微粉流路３３の下部より該微粉流路３３内に流れ、その後、該微粉流路３３内を上部へ流れて外向き（放射方向）の流れとなって上部の開口より分級機ケーシング２４の上端外周部へ排出され、しかる後、微粉搬送ライン２０、製品捕集器１４を経て排風機２７へ導かれるようになる。
【００１２】
したがって、この状態において、下方の竪型ミルＩより原料粉砕物８ａが搬送ガス１０により吹き上げられて上記粉体分級機２１の入口２３へ達すると、該原料粉砕物８ａと搬送ガス１０は、分岐円錐体３６に沿って周方向へ分散された状態で入口２３より進入した後、隔壁２２の上面の凹部２３ａを経て、分級ロータ３０の粉体導入開口３５より微粉流路３３の下部へ流入させられる。この際、該微粉流路３３の下部における上記粉体導入開口３５と対応する位置には、上述したように分級ロータ３０のロータ本体３２及び外部ロータ３７と一体に回転する放射方向の分級羽根３４が設けてあるため、上記微粉流路３３の下部に流入する上記原料粉砕物８ａに対しては、上記分級羽根３４の回転に伴い遠心力｛（π／６）・Ｄｐ３・ρｐ・（Ｖｏ２／Ｒ）｝が付与され、同時に、該微粉流路３３内へ下部より流入する分級ガス２６、及び、微粉流路３３内へ下部より原料粉砕物８ａと共に進入する搬送ガス１０のガス流れによる抗力（３πμＶｒＤｐ）が作用するようになる。
ここで、Ｄｐ：粒子の平均径、ρｐ：粒子の密度、Ｖｏ：円周方向の風速、Ｖｒ：半径方向の風速、Ｒ：分級点の半径距離、μ：空気の粘性径数、である。
【００１３】
よって、上記原料粉砕物８ａ中の各粒子のうち、遠心力＞抗力の関係が成り立つ粗粉１３は、上記微粉流路３３の下部をガス流れに抗して外周方向へ送られて、分級機ケーシング２４の下端外周部へ集められる。一方、原料粉砕物８ａ中の遠心力＜抗力の関係が成り立つ微粉１２は、分級ガス２６及び搬送ガス１０のガス流れにより微粉流路３３の下部を内向きに搬送されるようになる。したがって、上記原料粉砕物８ａ中の微粉１２と粗粉１３は、粒子径に応じて変化する上記遠心力と抗力との大小関係に基づいて精度よく分離されるようになる。
【００１４】
上記粉体分級機２１では、微粉流路３３の下部にて粗粉１３より分級された微粉１２は、分級ガス２６及び搬送ガス１０と共に微粉流路３３の下部と上部を経て分級機ケーシング２４の上端外周部へ送られるため、その後、微粉搬送ライン２０を介し製品捕集器１４へ搬送して回収させることができるようにしてある。一方、分級機ケーシング２４の下端外周部へ集められた粗粉１３は、ロータリーバルブ２９の作動によりシール状態を維持したまま粗粉戻し管２８を経て原料供給装置７の途中位置へ戻し、竪型ミルＩへ粉砕すべき原料として再度供給させるようにしてある。なお、図４における符号３８は、原料供給装置７の上流側に設けた原料貯槽である。
【００１５】
なお、単体の粉体分級機としては、図５（イ）（ロ）に示す如く、上記図４に示した竪型ミルＩの頂部に設ける粉体分級機２１を上下に反転させた構成とほぼ同様の構成を有し、更に、以下のような構成をも含んだ形式の粉体分級機が従来開発されてきている（たとえば、特許文献３参照）。
【００１６】
すなわち、図５（イ）（ロ）に示す粉体分級機では、図４に示した分級ロータ３０と同様のロータ本体３２と外部ロータ３７を、それぞれ上下に２分割された上部と下部のロータ部材よりなる組立構造のロータ本体３２及び外部ロータ３７として分級ロータ３０を形成してある。又、分級ロータ３０における分級機ケーシング２４の入口２３側に臨む一端面部（上面部）に、中央の分岐円錐体３６の近傍位置より放射方向に所要寸法延びる分散羽根３９を、周方向所要間隔で多数突設してなる構成としてある。これにより、入口２３より流入して上記分級ロータ３０の一端面部に沿って粉体導入開口３５へ導かれる分級対象となる粉体と搬送ガスを、上記各分散羽根３９間を通過する間に分級ロータ３０の軸心を中心とする放射方向にほぼ均一に分割させるようにすると共に、分級ロータ３０の回転に伴い該各分散羽根３９の外周端部より外方に放出されるガス流れを二次分散させるようにしてある。
【００１７】
又、分級ロータ３０の外部ロータ３７に設けてあるＵ形溝３７ａにおける反分級ガス導入口２５側の外周縁部には、周方向所要間隔で放射方向の複数の補助羽根４０を設けた構成としてある。これにより、分級ロータ３０が回転するときに、上記各補助羽根３０により分級ガス２６に回転方向の流れを与えて、上記分級ガス２６を旋回させた状態で分級ロータ３０の微粉流路３３へ導入できるようにして、該微粉流路３３へ流入する分級ガス２６を周方向に均一に分散させることができるようにしてある。
【００１８】
更に、微粉流路３３の入口側開口周縁部に設ける分級羽根３４を、粉体導入開口３５の位置で内周側と外周側に２分割された分級羽根３４ａ，３４ｂとする構成や、上記微粉流路３３における出口側の開口周縁部に、多数の羽根４１を放射状に配置して、該羽根４１の上端部と下端部を、それぞれ上記外部ロータ３７の下部ロータ部材とロータ本体３２の下部ロータ部材に一体に取り付ける構成とすることも提案されている。
【００１９】
なお、図５（イ）（ロ）において、図４に示したものと対応するものには同一符号が付してある。
【００２０】
更に又、上記図５（イ）（ロ）に示したと同様の構成において、分級ロータ３０の微粉流路３３の入口側開口周縁部に設ける分級羽根３４ａ，３４ｂ、及び、外部ロータ３７の外周面のＵ字溝３７ａに設ける補助羽根４０を、いずれも内周側端部が外周側端部よりも回転方向へ先行するよう放射方向より所要角度傾斜させるようにした形式の粉体分級機も従来提案されている（たとえば特許文献４参照）。
【００２１】
【特許文献１】特開２００２−１８６８６８号公報
【特許文献２】特開平７−１８５３７５号公報
【特許文献３】特公昭５７−１１２９６号公報
【特許文献４】特公平４−６２７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
ところが、上記図４に示した竪型ミル用の粉体分級機２１によれば、粒子の粒径に応じて変化する遠心力と、内向きのガス流れの抗力との大小関係に基づいて、原料粉砕物８ａの分級を行なうことができるため、分級精度及び能力を高めることができる。しかし、上記粉体分級機２１では、外部より分級ガス２６を供給するようにしてあるため、該粉体分級機２１より下流側へ排出されるガス量が多くなってしまう。
【００２３】
更に、分級ロータ３０の内部に、略コの字状断面の微粉流路３３を形成しなければならず、構造が複雑になってしまうというのが実状である。すなわち、上記微粉流路３３は、ロータ本体３２の外周部の溝３２ａの内側に、外部ロータ３７を配置して、該ロータ本体３２の溝３２ａの内面と外部ロータ３７の内周側表面との間の隙間として形成させるようにしてあり、この外部ロータ３７は、分級羽根３４を連結用の部材として介在させることでロータ本体３２に一体に取り付ける必要があることから構造が複雑化している。
【００２４】
更には、分級機ケーシング２４の外周壁に分級ガス導入口２５を設けることによっても構造の複雑化につながっている。
【００２５】
上記特許文献３及び４に記載された粉体分級機においても上記と同様に、構造が複雑なものとなっている。更に、特許文献３及び４に記載された粉体分級機では、ロータ本体３２と外部ロータ３７のそれぞれの下部ロータ部材同士を一体にするために、両者の間に羽根４１を設けるようにしていることから、更に構造が複雑化している。
【００２６】
そこで、本発明は、竪型ミルで使用される搬送ガスのみを用いて分級精度及び能力の高い分級作業を実施でき、且つ構成をよりシンプルなものとすることができる粉体分級機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に係る発明に対応して、下面中央部に入口を、又、上面に出口をそれぞれ有し且つ外周壁の所要個所に粗粉排出口を有する略円筒状の分級機ケーシングと、上面に上記分級機ケーシングの出口に通じるリング状の開口部を有し、且つ外周縁部に周方向に所要間隔で多数の分級羽根を設けて該分級羽根の内側に上記上面の開口部へ連通するようにしてある空洞部を形成してなる分級ロータとからなり、該分級ロータを分級機ケーシング内に回転駆動できるように収納して、下方より搬送ガスにより搬送されて該搬送ガスとともに上記分級機ケーシングの入口からケーシング内に入る原料粉砕物を粗粉と微粉に分級して微粉と上記搬送ガスを、分級ロータの分級羽根、空洞部、開口部を経てケーシングの出口へ流通できるようにした構成とする。
【００２８】
又、上記請求項１に係る発明における分級ロータの空洞部の外周縁部にある各分級羽根を、内周側端部が外周側端部よりも分級ロータの回転方向に先行するよう該分級ロータの法線方向より所要角度傾斜させるようにした構成とする。
【００２９】
請求項１又は２に係る発明における分級ロータの下面に多数の分散板を設けて、該各分散板を、上端部が下端部よりも分級ロータの回転方向に先行するよう垂直方向より所要角度傾斜させるようにした構成とする。
【００３０】
請求項１、２又は３に係る発明における分級ロータの上面に設けるリング状の開口部の外径を、分級羽根内端部径よりも小さい径となるようにした構成とする。
【００３１】
請求項１、２、３又は４に係る発明における分級ロータのリング状の開口部よりも外周側の上面に、分級機ケーシングの天井面近傍位置まで突出するリング状のシール用突部を、径方向所要間隔で同心円状に複数設け、且つ分級機ケーシングの天井面における上記分級ロータのシール用突部と径方向に交互配置となる位置に、上記分級ロータの上端面近傍位置まで突出するリング状のシール用突部を、同心円状に複数設けるようにした構成とする。
【００３２】
請求項１、２、３、４又は５に係る発明における分級機ケーシングの外周壁に設ける粗粉排出口を、分級ロータの回転方向に沿う接線方向に向くものとした構成とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の粉体分級機によれば、以下の如き優れた効果を発揮する。  
（１）下面中央部に入口を、又、上面に出口をそれぞれ有し且つ外周壁の所要個所に粗粉排出口を有する略円筒状の分級機ケーシングと、上面に上記分級機ケーシングの出口に通じるリング状の開口部を有し、且つ外周縁部に周方向に所要間隔で多数の分級羽根を設けて該分級羽根の内側に上記上面の開口部へ連通するようにしてある空洞部を形成してなる分級ロータとからなり、該分級ロータを分級機ケーシング内に回転駆動できるように収納して、下方より搬送ガスにより搬送されて該搬送ガスとともに上記分級機ケーシングの入口からケーシング内に入る原料粉砕物を粗粉と微粉に分級して微粉と上記搬送ガスを、分級ロータの分級羽根、空洞部、開口部を経てケーシングの出口へ流通できるようにした構成としてあるので、分級機ケーシング内へ入口より流入する原料粉砕物及びその搬送ガスを、分級ロータ下方のケーシング下端部を通してケーシングの外周部へ導いて、該ケーシングの外周部に導かれた原料粉砕物及び搬送ガスに、回転する分級ロータの分級羽根により旋回力を付与することができ、このために、上記原料粉砕物中の各粒子に十分な遠心力を与えることができる。したがって、回転する分級ロータの分級羽根を経て空洞部を外周側より中心方向に向かうガス流れ中にて、粒子径に応じて変化する遠心力とガス流れの搬送抗力とのバランスに基づいて、上記分級対象となる原料粉砕物中の所望粒度以下の微粉と、所望する粒度よりも大きな粒径を有する粗粉とを分級することができると共に、この分級を行う際の分級精度及び能力の向上を図ることができる。  
（２）上記原料粉砕物の分級は、竪型ミルより導かれる搬送ガスのガス流れに基づいて行なうことができるため、外部より別途分級用のガスを導入する必要をなくすことができて、下流側へ排出されるガス量が多くなることを防止できる。  
（３）分級ロータの構成を、よりシンプルなものとすることができる。  
（４）上記（１）の構成における分級ロータの空洞部の外周縁部にある各分級羽根を、内周側端部が外周側端部よりも分級ロータの回転方向に先行するよう該分級ロータの法線方向より所要角度傾斜させるようにした構成とすることにより、万一、遠心力とガス流れの搬送抗力とのバランスで理論的に決定される限界粒子径以上の粒子が上記分級ロータの空洞部の外周縁部における分級羽根を設けてあるゾーンへ紛れ込んだとしても、該限界粒子径以上の粒子を回転する分級羽根に衝突させることで、ケーシングの外周部に形成される原料粉砕物及びその搬送ガスの旋回流れへ戻すことが可能となる。  
（５）請求項１又は２に係る発明における分級ロータの下面に多数の分散板を設けて、該各分散板を、上端部が下端部よりも分級ロータの回転方向に先行するよう垂直方向より所要角度傾斜させるようにした構成とすることにより、ケーシングの入口よりケーシング下端部を通してケーシングの外周部へ導かれる原料粉砕物及びその搬送ガスを、回転する分級ロータの下面の分散板により、ケーシングの外周部の全面に分散させることができる。
この際、分級ロータと一体に回転する各分散板により、分級ロータの下面の全面に、分級対象となる原料粉砕物を分散させて、均一な分散状態として分散性を高めることができることから、ケーシングの外周部へ導かれる原料粉砕物の搬送ガス中における粉体濃度の均一化を図ることができる。又、ケーシング外周部におけるガス流れを周方向に均等化することができる。  
（６）請求項１、２又は３に係る発明における分級ロータの上面に設けるリング状の開口部の外径を、分級羽根内端部径よりも小さい径となるようにした構成とすることにより、ガス流れの搬送抗力に基づいて分級ロータの空洞部を外周側より中心方向へ向かうことで一旦分級された微粉が、分級羽根の設けてあるゾーンへ後戻りする虞を防止できる。  
（７）請求項１、２、３又は４に係る発明における分級ロータのリング状の開口部よりも外周側の上面に、分級機ケーシングの天井面近傍位置まで突出するリング状のシール用突部を、径方向所要間隔で同心円状に複数設け、且つ分級機ケーシングの天井面における上記分級ロータのシール用突部と径方向に交互配置となる位置に、上記分級ロータの上端面近傍位置まで突出するリング状のシール用突部を、同心円状に複数設けるようにした構成とすることにより、分級ロータの上端面と分級機ケーシングの天井面との隙間を通って分級作用を受けていない粉体が、上記ケーシングの出口側へ漏れる虞を防止できる。したがって、回収すべき所望粒度以下の微粉に、上記分級作用を受けていない粉体が混入する虞を未然に防止できる。  
（８）請求項１、２、３、４又は５に係る発明における分級機ケーシングの外周壁に設ける粗粉排出口を、分級ロータの回転方向に沿う接線方向に向くものとした構成とすることにより、遠心力がガス流れの搬送抗力よりも大となることでケーシング外周部に移動される粗粉を、分級ロータの回転に伴って形成される旋回流に乗せて粗粉排出口へ容易に搬送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
【００３５】
図１（イ）（ロ）（ハ）及び図２は本発明の粉体分級機の実施の一形態を示すもので、以下のような構成としてある。すなわち、本発明の粉体分級機４２は、下端面の中央部に原料粉砕物８ａと搬送ガス１０の入口４４を設け、且つ頂部の中央部に微粉１２と搬送ガス１０の出口４５を備えた略円筒形の分級機ケーシング４３を有する。更に、該ケーシング４３の下端の外周部を、図３に示したと同様に、原料供給装置７より供給される原料８を回転テーブル２と粉砕ローラ５にて粉砕した後、生成される原料粉砕物８ａを、ケーシング下端部のガス入口９より導入する搬送ガス１０にて吹き上げることができるようにしてある竪型ミルＩの円筒状ケーシング１の上端部に気密に取り付ける。
【００３６】
又、上記分級機ケーシング４３の外周壁の所要個所には、内部に回転駆動可能に収納する後述する分級ロータ４７の回転方向に沿う接線方向に向けて粗粉排出口４６を設けて、該粗粉排出口４６を、図４に示したと同様のロータリーバルブ２９付きの粗粉戻し管２８を介在させて原料供給装置７の途中位置に接続する。
【００３７】
上記分級機ケーシング４３内に収納する分級ロータ４７は、上記ケーシング４３の内径よりも所要寸法小径としてある所要厚みの円盤状としてあって、その外周面部より軸心方向に延びる空洞部４８を設けてなる構成としてあり、且つ該空洞部４８の内周側端部が、上端面における径方向の中間部に設けるリング状の開口部４９に滑らかに連通するようにしてある。
【００３８】
更に、上記空洞部４８の外周縁部における周方向所要間隔の多数個所に、上下方向に延びる板状の分級羽根５０を、内周側端部が外周側端部よりも分級ロータ４７の回転方向に先行した配置となるよう法線方向（放射方向）より所要角度傾斜させて配置し、該各分級羽根５０の上端部と下端部が、上記空洞部４８の天井面及び内底面に一体に取り付けるようにしてある。
【００３９】
なお、上記において、分級ロータ４７の上端面に設ける開口部４９は、該開口部４９の外径が上記各分級羽根５０の内周側端部径よりも小さくなるようにする。これにより、一旦分級された微粉１２が、分級羽根５０の設けてあるゾーンへ後戻りする虞を防止できるようにしてある。
【００４０】
上記分級ロータ４７の下面中央部には分岐円錐体５１を取り付ける。更に、該分級ロータ３０の下側に、上記分岐円錐体５１の傾斜面部より放射方向に所要寸法延びると共に上端部が下端部よりも分級ロータ４７の回転方向に先行するように垂直方向より所要角度傾斜させた分散板５２を、周方向に所要間隔で多数配置し、該各分散板５２の上端部を、分級ロータ３０の下面に一体に取り付ける。
【００４１】
分級ロータ４７の回転軸５３は、該分級ロータ４７の上方へ所要寸法突出させるように上記分級機ケーシング４３の出口４５の中心部に配置してあり、該出口４５の周縁部に放射方向の複数の支持部材５５を介して取り付けてある軸受５４に回転自在に支持させるようにしてある。上記該軸受５４よりも上方に突出させた上記回転軸５３の突出端部は、たとえば、上記出口４５の上側に取り付けて該出口４５より排出されるガス流れ方向を一側方向に変えるための排気カバー５６の頂部に取り付けてあるモータ５７の出力軸（図示せず）に接続するようにする。これにより、該モータ５７の回転駆動力により、上記回転軸と一体に上記分級ロータ４７を、図１（ハ）における時計方向へ回転させることができるようにしてある。
【００４２】
更に、上記分級ロータ４７の開口部４９よりも外周側の上端面には、分級機ケーシング４３の天井面近傍位置まで突出する全周方向のリング状のシール用突部５８を、径方向に所要間隔で複数（図では２つ）設ける。一方、分級機ケーシング４３の天井面には、上記分級ロータ４７の各シール用突部５８と内外方向に交互配置となるよう径方向に所要間隔の複数個所（図では２個所）に、分級ロータ４７の上端面近傍位置まで突出する全周方向のリング状のシール用突部５９を設ける。これにより、上記分級機ケーシング４３の天井面のシール用突部５９と、分級ロータ４７のシール用突部５８が交互に係合されることで、分級ロータ４７の上端面と分級機ケーシング４３の天井面との間の隙間を通って分級作用を受けていない竪型ミルＩの原料粉砕物８ａが、該ケーシング４３の出口４５側へ漏れる虞を防止して、回収される微粉１２に、上記分級作用を受けていない原料粉砕物８ａが混入する虞を未然に防止できるようにしてある。
【００４３】
なお、符号６０は分級機ケーシング４３内における分級ロータ４７の外周側に形成される分級ゾーンを示す。又、排気カバー５６の下流側には微粉搬送ライン２０を介して製品捕集器１４が接続してある。その他、図３に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【００４４】
本発明の粉体分級機４２を装備した竪型ミルＩを用いて粉砕処理を行なう場合は、該粉体分級機４２の分級ロータ４７を、モータ５７により回転駆動させ、又、排風機２７による誘引送風を行わせるようにしておく。
【００４５】
この状態において、従来と同様に、上記竪型ミルＩにて原料供給装置７より供給される原料８を、回転テーブル２と粉砕ローラ５により粉砕し、生成される原料粉砕物８ａが、ケーシング下端部のガス入口９より導入される搬送ガス１０により吹き上げられて上記本発明の粉体分級機４２の入口４４に達すると、上記搬送ガス１０及び原料粉砕物８ａは、先ず、分岐円錐体５１により軸心対称に周方向へ分散されながら上記入口４４より分級機ケーシング４３内へ流入させられた後、該ケーシング４３の下端部を通して分級ゾーン６０へ一旦送られる。この際、上記分級ロータ４７の下面には、周方向に多数の分散板５２が設けてあるため、上記分級機ケーシング４３の下端部を通して分級ゾーン６０へ導かれる上記搬送ガス１０中の原料粉砕物８ａは、該分級ゾーン６０に全面に分散されるようになる。この際、上記各分散板５２は、上端部が回転方向に先行するように傾斜させてあることから、該各分散板５２が回転することにより、分級ロータ４７の下面水平部の全面に、原料粉砕物８ａが分散されるようになり、分級ゾーン６０に進入する原料粉砕物８ａは、搬送ガス１０中における粉体濃度の均一化が図られるようになる。
【００４６】
又、分級ロータ４７と一体に回転する上記各分散板５２により、分級機ケーシング４３の下端部を通過する上記搬送ガス１０及び原料粉砕物８ａに対しては、旋回力が付与され、分級ロータ４７の周速と同一の旋回速度の気流とされて上記分級ゾーン６０へ流入させられる。このために、該分級ゾーン６０におけるガス流れは周方向に均等化される。
【００４７】
その後、上記分級ゾーン６０の搬送ガス１０は、回転する分級ロータ４７の空洞部４８、開口部４９を通って分級機ケーシング４３の出口４５へ向かうようになるため、上記分級ゾーン６０より分級ロータ４７の空洞部４８へ進入する搬送ガス１０のガス流れ、すなわち、中心方向へ向かうガス流れが生じることとなる。これにより、上記搬送ガス１０中の原料粉砕物８ａの各粒子に対しては、上記ガス流れの搬送抗力が作用されるようになる。
【００４８】
又、同時に、上述したように、上記分級ゾーン６０へ流入される搬送ガス１０に対しては、回転する分散板５２による旋回力が付与されており、更に、分級ロータ４７の各分級羽根５０の間を通過して空洞部４８へ進入しようとする搬送ガス１０に対しては、各分級羽根５０の回転による旋回力が付与される。このため、該旋回する搬送ガス１０中の原料粉砕物８ａの各粒子に対しては、遠心力が作用することとなる。
【００４９】
したがって、図４に示した粉体分級機２１と同様の原理により、上記原料粉砕物８ａ中の各粒子のうち、遠心力＞抗力の関係が成り立つ粗粉１３は、搬送ガス１０のガス流れに抗して分級機ケーシング４３の外周方向へ移動させられる。一方、遠心力＜抗力の関係が成り立つ微粉１２は、搬送ガス１０のガス流れにより分級ロータ４７の空洞部４８、開口部４９を通してケーシング出口４５まで搬送される。これにより原料粉砕物８ａ中の微粉１２と粗粉１３は、粒子径に応じて変化する上記遠心力と抗力との大小関係に基づいて精度よく分離されるようになる。
【００５０】
上述したような分級作用が原料粉砕物８ａの各粒子に作用する際、万一、遠心力とガス流れの搬送抗力とのバランスで理論的に決定される限界粒子径以上の粒子が上記分級ロータ４７の分級羽根５０を設けてあるゾーンへ紛れ込んだとしても、上記分級ロータ４７の各分級羽根５０は、内周側端部が回転方向に先行し、外周側端部が回転方向に後退するよう該分級ロータ４７の法線方向より所要角度傾斜させてあるため、回転する分級羽根５０に衝突させることで、上記限界粒粒子径以上の粒子は、外周側の分級ゾーン６０の搬送ガス１０及び原料粉砕物８ａの旋回流れへ戻すことが可能となる。
【００５１】
上記分級機ケーシング４３の出口４５に達した搬送ガス１０及び微粉１２は、その後、排気カバー５６、微粉搬送ライン２０を経て製品捕集器１４へ導かれ、該製品捕集器１４にて微粉１２の回収が行なわれる。
【００５２】
一方、ガス流れの抗力よりも遠心力の方が大となることで上記分級機ケーシング４３内にて外周方向へ移動される粗粉１３は、該ケーシング４３の外周壁に、分級ロータ４７の回転方向、すなわち、該分級ロータ４７の回転に伴って形成される旋回流の旋回方向に沿う接線方向に粗粉排出口４６が設けてあるため、該粗粉排出口４６まで、上記旋回流に乗せて容易に搬送されるようになる。その後、上記粗粉取出口４６より取り出される粗粉１３は、ロータリーバルブ２９によりシール状態を維持したまま粗粉戻し管２８を経て原料供給装置７の途中位置へ送られ、更に粉砕処理すべき原料として再度竪型ミルＩへ供給される。
【００５３】
このように、本発明の粉体分級機４２によれば、分級処理対象となる原料粉砕物８ａを均一な分散状態として分散性を高め、且つ搬送ガス１０のガス流れを周方向に均一にした状態にて、上記原料粉砕物８ａの各粒子に十分な遠心力を与えることができ、更に、粒子に作用する遠心力と、粒子がガス中を流れる際に発生する抗力との相互作用により粒子径に応じた分級作用に基づいた分級を行なうことができるため、分級精度及び能力の向上を図ることができる。
【００５４】
又、上記搬送ガス１０及び原料粉砕物８ａに旋回力を付与するための分級ロータ４７の内部に設ける空洞部４８は、外周面部より上端面の開口部４９に連通するよう設ければよいため、図４に示した粉体分級機２１に比して、構成をよりシンプルなものとすることができる。
【００５５】
しかも、上記原料粉砕物８ａの分級は、竪型ミルＩで用いる搬送ガス１０のガス流れのみに基づいて行なうことができるため、図４に示した粉体分級機２１のように、外部より分級ガス２６を導入する必要をなくすことができて、下流側へ排出されるガス量が多くなることを防止できる。
【００５６】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、分級ロータ４７の周方向に設ける分級羽根５０の数、分散板５２の数は、それぞれ分級ロータ４７のサイズ等に応じて適宜増減してもよい。分級羽根５０や分散板５２の縦横比やサイズは、それぞれ分級ロータ４７のサイズ等に応じて適宜変更してよい。分級羽根５０の分級ロータの法線方向からの傾斜角度、分散板５２の垂直方向からの傾斜角度は、それぞれ図示した角度に限定されるものではなく、自在に設定してよい。その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の粉体分級機の実施の一形態を示すもので、（イ）は概略切断側面図、（ロ）は分級ロータを拡大して示す側面図、（ハ）は（イ）のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図２】図１の粉体分級機を竪型ミルに装備させた状態を示す概要図である。
【図３】従来の竪型ミルの一例を示す概略切断側面図である。
【図４】従来の別の形式の粉体分級機を備えた竪型ミルを示す概略切断側面図である。
【図５】従来提案されている粉体分級機を示すもので、（イ）は概略切断側面図、（ロ）はその分級ロータの平面図である。
【符号の説明】
【００５８】
Ｉ  竪型ミル
８ａ  原料粉砕物
１０  搬送ガス
１２  微粉
１３  粗粉
４３  分級機ケーシング
４４  入口
４５  出口
４６  粗粉排出口
４７  分級ロータ
４８  空洞部
４９  開口部
５０  分級羽根
５２  分散板
５８  シール用突部
５９  シール用突部
【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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