(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧気流により粉砕された粉体を分級する分級ロータと、前記分級ロータにより分級した粉体を導入し外部に搬送するための開口部を有する粉体搬送手段と、を少なくとも備えてなり、前記分級ロータの下方に該開口部が対向配置され、前記分級ロータの下面と前記開口部との間隙が０．１ｍｍ以下であり、
前記分級ロータが、回転可能に配置される回転体と、該回転体に螺合される棒状体と、該棒状体に螺合される環状体と、を備え、
前記棒状体の一端はねじ山構造を有し、
前記棒状体の他端は回転体に螺合可能なねじ穴構造を有し、かつ、締結具接続構造を有し、
前記環状体は前記棒状体に螺合可能なねじ穴構造を有する、ことを特徴とする高圧気流式粉砕装置。
【請求項２】
前記締結具接続構造は、他端に形成された溝、または互いに平行に形成された一対の平面である、請求項１に記載の高圧気流式粉砕装置。
【請求項３】
金属系不純物含有量が１０ｐｐｍ以下の樹脂材料で内部が被覆されている、請求項１または請求項２に記載の高圧気流式粉砕装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体の微粉化・分級等に用いられ、低コストで、長期に亘って使用可能な、対面衝突型の高圧気流式粉砕装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、前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、前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ものの、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の羽根ピン（棒状体）等における摩耗が激しく、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、分級し搬送し得るのが好ましい。
しかし、前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あり、問題となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、微粉化・分級により、粒度の均一な粉体を好適に得ることができ、局所的な消耗部材の取り替えが可能であるため、長期に亘って低コストで使用可能な高圧気流式粉砕装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の高圧気流式粉砕装置は、高圧気流により粉砕された粉体を分級する分級ロータと、前記分級ロータにより分級した粉体を導入し外部に搬送するための開口部を有する粉体搬送手段と、を少なくとも備えてなり、前記分級ロータの下方に該開口部が対向配置され、前記分級ロータの下面と前記開口部との間隙が０．１ｍｍ以下であり、前記分級ロータが、転可能に配置される回転体と、該回転体に螺合される棒状体と、該棒状体に螺合される環状体と、を備え、前記棒状体の一端はねじ山構造を有し、前記棒状体の他端は回転体に螺合可能なねじ穴構造を有し、かつ、締結具接続構造を有し、前記環状体は前記棒状体に螺合可能なねじ穴構造を有する、ことを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の高圧気流式粉砕装置において、前記締結具接続構造は、他端に形成された溝、または互いに平行に形成された一対の平面である、ことを特徴としている。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の高圧気流式粉砕装置において、金属系不純物含有量が１０ｐｐｍ以下の樹脂材料で内部が被覆されている。
【０００８】
請求項１に記載の高圧気流式粉砕装置においては、前記分級ロータは、高圧気流により粉砕された粉体を分級する。また、前記粉体搬送手段は、前記分級ロータにより分級した粉体を外部に搬送する。この時、該粉体搬送手段には、該分級ロータにより分級した粉体を導入するための開口部が備えられており、該開口部が、分級ロータの下方に対向して配置されているので、該分級ロータによって分級された粉体は、該開口部から粉体搬送手段内に導入され、外部に供給される。
また、前記分級ロータの下面と、前記開口部との間隙は、０．１ｍｍ以下であるため、該開口部からは、前記分級ロータによって所定の粒度に分級された粉体のみが導入される。
更に、前記分級ロータは、回転可能に配置される回転体と、該回転体に螺合される棒状体と、該棒状体に螺合される環状体と、を備えてなる。従って、それぞれの、回転体、棒状体、及び環状体は、着脱可能である。このため、前記棒状体が摩耗した場合には、該棒状体を着脱方向に螺合をとくことにより取り替え可能である。その結果、前記分級ロータ全体を取り替える必要がなく、低コストで長期に亘って高圧気流式粉砕装置を使用可能である。
【００１３】
前記高圧気流供給手段３は、装置本体２０の内部において、導入路７より下方に、対向して設けられ、同時に高圧気流を対向噴射し得る。
分級ロータ４は、装置本体２０の内部における上方に回転可能に配置され、分級ロータ４の下面には、粉体搬送手段５が配置されている。粉体搬送手段５においては、開口部８が、分級ロータ４の下面９と対向して配置されている。開口部８と、分級ロータ４の下面９との間隙は、０．１ｍｍ以下となっている。
開口部８より、粉体搬送手段５に導入された粉体は、粉体収集容器１０に収容される。
【００１４】
以下に、本発明の高圧気流式粉砕装置１の作用を説明する。
前記高圧気流式粉砕装置１においては、原料粉体供給手段２の開口部６より、原料粉体が供給され、導入路７を通って、原料粉体が装置本体２０の内部へ導入される。
前記原料粉体としては、特に制限はないが、例えば炭化ケイ素粉体等のセラミックス粉体が好適に挙げられる。
【００１５】
装置本体２０の内部へ導入された原料粉体は、導入路７より下方に対向して設けられている高圧気流供給手段３から対向して供給される高圧気流により、加速され、互いに対向衝突することにより粉砕される。
【００１６】
粉砕され、微粉化された粉体は、前記高圧気流による上昇流に乗って、装置本体２０の上方で高速回転する分級ロータ４へと搬送される。分級ロータ４の回転力により、分級ロータ４へ搬送された粉体のうち、所定の粒径となった粉体のみが分級ロータ４を通過して開口部８から粉体搬送手段５を通って、粉体集容器１０内に収容される。
【００１７】
ここで、分級ロータ４の下面９と、開口部８との間隙は、０．１ｍｍ以下であることが必要とされる。
前記間隙が、０．１ｍｍを超える場合には、分級ロータ４による分級の不完全な粉体までも、分級ロータ４の下面９を通過して、開口部８から粉体搬送手段５を通って、粉体集容器１０に収容されてしまうため、均一な粒径の粉体を得ることができないことがある。
【００１８】
また、分級ロータ４へ搬送された粉体は、分級ロータ４の高速回転により、分級ロータ４に高速で衝突する。このため、分級ロータ４、特に、分級ロータ４における棒状体（羽根ピン）１１の摩耗は激しい。
ここで、分級ロータ４は、図２及び図３に示す通り、棒状体（羽根ピン）１１、回転体１２、及び環状体１３を備えている。棒状体（羽根ピン）１１は、図３及び図４に示す通り、回転体１２の外周縁部における同一円周上に螺合されて設けられ、環状体１３は、図４に示す通り棒状体（羽根ピン）１１に螺合され、これらはそれぞれ容易に取り外し可能である。したがって、上記のように摩耗が生じても、棒状体（羽根ピン）１１のみを取り替えることができるため、長期に亘って、低コストで粉体の微粉化が可能である。
【００１９】
図４に示すように、棒状体（羽根ピン）１１の一端は、ねじ山構造を有し、環状体１３は、棒状体（羽根ピン）１１に螺合可能なねじ穴構造を有する。
棒状体（羽根ピン）１１の一端のねじ山構造及び環状体１３のねじ穴構造の螺合により、螺合の程度の如何にかかわらず、棒状体（羽根ピン）１１及び環状体１３は確実に接続される。また、螺合の程度を適宜調節することによって、容易に分級ロータ４の高さ調整を行うことができる。
このような構造を有することによって、棒状体（羽根ピン）１１と、環状体１３との着脱が一層容易となるため、摩耗した棒状体（羽根ピン）１１の取り替えが更に効率良く行われ、長期に亘って低コストで粉体を微粉化し得る高圧気流式粉砕装置を提供することが可能となる。
また、分級ロータ４の高さ調整が容易になるため、高圧気流式粉砕装置１におおける分級ロータ４の下面９と、開口部８との間隙を、容易に０．１ｍｍ以下に維持することが可能となる。従って、より高い精度で粒度の均一な粉体を得ることが可能となる。
【００２０】
棒状体（羽根ピン）１１の他端は、回転体１２に螺合可能なねじ穴構造を有し、かつ、締結具接続構造を有するのが好ましい。
棒状体（羽根ピン）１１の他端のねじ穴構造としては、回転体１２に螺合可能であれば特に制限はなく、公知のねじ穴構造が好適に挙げられる。
図５（Ａ）及び（Ｂ）は、このような構造を有する棒状体（羽根ピン）１１の他端の一例を示す概略構成図である。
【００２１】
図５（Ａ）において、棒状体（羽根ピン）１１の他端は、回転体１２に螺合可能なねじ穴構造１４ａを有し、かつ、締結具（マイナスドライバー）接続構造１５ａを有する。図５（Ｂ）において、棒状体（羽根ピン）１１の他端は、回転体１２に螺合可能なねじ穴構造１４ｂを有し、かつ、締結具（スパナ）接続構造１５ｂを有する。
このような構造を有することによって、棒状体（羽根ピン）１１と、回転体１２との着脱が一層容易となるため、摩耗した棒状体（羽根ピン）１１の取り替えが更に効率良く行われ、長期に亘って低コストで粉体を微粉化し得る高圧気流式粉砕装置を提供することが可能となる。
【００２２】
分級ロータ４は、その回転軸に対してバランス調整されているのが好ましい。前記バランス調整の方法としては、特に制限はなく、公知のバランス調整方法が好適に適用される。このようにバランス調整されることによって、分級ロータ４を高速回転させても、長期に亘って、好適に分級ロータ４の下面９と、開口部８との間隙を、０．１ｍｍ以下に維持することが可能となる。
【００２３】
高圧気流式粉砕装置１内は、樹脂材料で被覆されているのが好ましく、特に、高純度の粉体を得る観点からは、金属系不純物含有量が少ない樹脂材料で被覆されているのが好ましい。例えば、Ｂ、Ｎａ、Ａｌ、Ｋ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｗなどの金属系の不純物が各１０ｐｐｍ以下の樹脂材料等が好適に挙げられる。
【００２４】
前記樹脂材料としては、例えば、ポリウレタンゴム、ポリアセタール樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂、シリコンゴム、塩化ビニル樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリウレタン樹脂及びポリアセタール樹脂等が好適に用いられる。
前記被覆層の厚みとしては、特に制限はないが、１〜１５ｍｍが好ましく、２〜１０ｍｍがより好ましい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、微粉化・分級により、粒度の均一な粉体を好適に得ることができ、局所的な消耗部材の取り替えが可能であるため、長期に亘って低コストで使用可能な高圧気流式粉砕装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の高圧気流式粉砕装置の概略構成図である。
【図２】  分級ロータの概略断面図である。
【図３】  分級ロータの概略構成図である。
【図４】  分級ロータの各部位を取り外した際の概略構成図である。
【図５】  棒状体（羽根ピン）の他端の好ましい態様を表わす概略構成図である。
【符号の説明】
１：高圧気流式粉砕装置
２：原料粉体供給手段
３：高圧気流供給手段
４：分級ロータ
５：粉体搬送手段
６：開口部
７：導入路
８：開口部
９：分級ロータの下面
１０：粉体集容器
１１：棒状体（羽根ピン）
１２：回転体
１４ａ，ｂ：回転体に螺合可能なねじ穴構造
１５ａ，ｂ：締結具接続構造
２０：装置本体
【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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