(57)【要約】【課題】粉砕機に対する粉体の供給量の安定化を図り、安定した品質の粉砕製品を得ることができるようにすることである。【解決手段】噴射ノズル５から噴射される高圧のヘリウムガスによって粉体供給装置１から定量供給される粉体を粉砕室に噴射して粉砕処理する粉砕機３の出口に固気分離機６を接続し、その固気分離機６によって粉砕機３から排出される固気混合流体を粉体とヘリウムガスとに分離する。固気分離機６のガス出口と噴射ノズル５の入り口とを循環路９で連通し、その循環路９にコンプレッサ１２を設け、そのコンプレッサ１２により、ヘリウムガスを圧縮して噴射ノズル５に送る。粉砕機３と粉体供給装置１とを密閉されたボックス２０内に収容する。粉体供給装置１から粉砕機３に供給される粉体の供給路２の下端と粉砕機３のホッパ４との間に間隔Lを設けて、供給路２内の圧力低下を防止し、粉砕機３への粉体の供給の安定化を図る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を定量供給する粉体供給装置と、高圧ガスの噴射ノズルを有し、その噴射ノズルから噴射される高圧ガスのエジェクタ作用によって粉体供給装置から定量供給される粉体を粉砕室に噴射して粉砕処理する粉砕機と、その粉砕機の出口から排出される固気混合流体を固体とガスとに分離する固気分離機と、その固気分離機のガス出口と前記噴射ノズルのガス入口とを連通する循環路と、その循環路内を流れるガスを圧縮するコンプレッサとを有し、前記ガスとしてヘリウムガスと水素ガスの一方又はこれらの混合ガスを用いるようにしたガス循環式粉砕処理装置において、
前記粉体供給装置と粉砕機とを密閉されたボックス内に収容し、粉体供給装置から粉砕機に供給される粉体の供給路に、その内部とボックス内部とを連通する連通路を設けたことを特徴とするガス循環式粉砕処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂、無機化合物、金属化合物等の粉体を微粉砕するガス循環式粉砕処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
噴射ノズルから噴射される高圧ガスのエジェクタ作用によって粉体供給装置から定量供給される粉体を粉砕室内に噴射して微粉砕する粉砕機は従来から知られている。
【０００３】
粉砕機には、粉砕室内において粉体を高速旋回させ、粉体同士の衝突によって粉砕するタイプと、粉砕室内に設けた衝突板に衝突させて粉砕する衝突タイプのものとが存在する。
【０００４】
一般に、粉砕機の噴射ノズル内でのガス流速はマッハ数の関数として表すことができる。音速はガスの物性により異なり、音速が大きいガスを使用するほうが粉砕には有利である。すなわち、大きな流速を得ることができれば、粒子同士の衝突や、粒子と衝突板との衝突時に大きな衝撃力を与えることができ、粉砕限界粒子径がより小さくなる。
【０００５】
通常、粉砕には空気あるいは窒素ガスが用いられており、２０℃でのマッハ数１になる流速は、空気では３４３ｍ／sec、窒素ガスでは３４９ｍ／secである。これらの速度で得られる衝突速度では、要求される粒子径まで十分な微粉砕をすることができないという問題がある。
【０００６】
そのような不都合を解消するため、特許文献１に記載された粉砕装置においては、高圧ガスとして、ヘリウムガス又は水素ガスを用いて粉体を粉砕処理するようにしている。ヘリウムガスを使用した場合には、２０℃でのマッハ数１となるガス流速は１００７ｍ／secとなり、水素ガスの場合には１３０４ｍ／secとなるため、粉体粒子に作用する衝突エネルギを大きくでき、粉体を効果的に微粉砕することができる。
【特許文献１】特開２００３−３４０３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、高圧ガスとして、ヘリウムガス又は水素ガスを用いる従来の粉砕装置においては、図３に示すように、粉体供給装置３１の出口３２と粉砕機３３のホッパ３４とを連結管３５で連結した構成であるため、噴射ノズル３６からヘリウムガス又は水素ガスが噴射された場合、非常に高速であるので連結管３５内の圧力低下が大きくなり、その連結管３５内と粉体供給装置３１内との間で比較的大きな圧力差が生じ、粉砕機３３に対する粉体の供給量が不安定になる。そのため、粉砕される粉体の粒径が安定しないという不都合がある。
【０００８】
この発明の課題は、粉砕機に対する粉体の供給量の安定化を図り、安定した品質の粉砕製品を得ることができるようにしたガス循環式粉砕処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明においては粉体を定量供給する粉体供給装置と、高圧ガスの噴射ノズルを有し、その噴射ノズルから噴射される高圧ガスのエジェクタ作用によって粉体供給装置から定量供給される粉体を粉砕室に噴射して粉砕処理する粉砕機と、その粉砕機の出口から排出される固気混合流体を固体とガスとに分離する固気分離機と、その固気分離機のガス出口と前記噴射ノズルのガス入口とを連通する循環路と、その循環路内を流れるガスを圧縮するコンプレッサとを有し、前記ガスとしてヘリウムガスと水素ガスの一方又はこれらの混合ガスを用いるようにしたガス循環式粉砕処理装置において、前記粉体供給装置と粉砕機とを密閉されたボックス内に収容し、粉体供給装置から粉砕機に供給される粉体の供給路に、その内部とボックス内部とを連通する連通路を設けた構成を採用したのである。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように、密閉ボックス内に粉体供給装置と粉砕機とを収容し、粉体供給装置から粉砕機に供給される粉体の供給路に、その内部とボックス内部とを連通する連通路を設けることにより、噴射ノズルからヘリウムガスまたは水素ガスが噴射されて粉砕機内の圧力が低下すると、ボックス内に封入されているガスが供給路内に流入するため、供給路内の圧力低下が少なくなり、粉体供給装置から粉砕機内に粉体を安定供給することができ、安定した品質の粉砕製品を得ることができる。
【００１１】
また、従来の装置では、外気の入り込みを防ぐため、高いシール性が要求されたが、この発明ではボックス内に粉体供給装置が収納されているため、粉体供給装置そのもののシール性を高める必要がなく、簡単な構成の粉体供給装置を採用することができる。
【００１２】
さらに、循環路から噴射ノズルに流れ、その噴射ノズルから粉砕機内に噴射されるヘリウムガスまたは水素ガスは粉砕機内を極めて高速度で流れ、その流動時に比較的高い音を発するが、噴射ノズルおよび粉砕機のそれぞれはボックス内に収容されているため、そのボックスによって効果的に消音することができ、騒音の発生の少ないガス循環式粉砕処理装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施形態を図１および図２に基づいて説明する。図１に示すように、粉体供給装置１から定量供給される粉体は、粉体出口に接続された供給路２を重力落下して、その下方に設けられた粉砕機３のホッパ４内に供給される。
【００１４】
ここで、粉体供給装置１は、スクリュウフィーダであってもよく、あるいは回転テーブル上に供給される粉体をスクレーパによって回転テーブルの外周部に掻き落とすようにしたテーブルフィーダであってもよい。この粉体供給装置１の粉体出口に接続された前記供給路２の下端と粉砕機３のホッパ４間には、図２(ｂ)に示すように、連通路としての所定の間隔Lが設けられている。
【００１５】
粉砕機３は、噴射ノズル５を有し、その噴射ノズル５から噴射される高圧ガスのエジェクタ作用によってホッパ４内に供給された粉体は、粉砕機３に設けられた図示省略の粉砕室内に噴射され、その粉砕室内において粉砕処理される。
【００１６】
粉砕機３として、ここでは、粉砕室内において粉体を高速旋回させ、粉体同士の衝突により粉砕処理するジェットミルを用いるようにしているが、粉砕室内に設けられた衝突板に粉体を衝突させて粉砕するようにした粉砕機を用いるようにしてもよい。
【００１７】
また、高圧ガスは、ヘリウムガスであってもよく、水素ガスあるいはこれらの混合ガスであってもよい。実施の形態ではヘリウムガスを用いるようにしている。
【００１８】
図１に示すように、粉砕機３の出口とサイクロン分離機から成る固気分離機６とは通路７で接続され、粉砕処理後の粉体を含む固気混合流体は、固気分離機６に送り込まれてヘリウムガスと粉体とに分離され、上記粉体は固気分離機６に接続された微粉回収容器６ａ内に送り込まれる。
【００１９】
一方、ヘリウムガスはフィルタから成る集塵機８に送り込まれてヘリウムガス中に含まれる粉体が除去される。集塵機８のガス出口と前記粉砕機３の噴射ノズル５とは循環路９で接続されている。
【００２０】
循環路９には、集塵機８側から、低圧タンク１１、コンプレッサ１２、高圧タンク１３が順に設けられ、上記コンプレッサ１２によりヘリウムガスは圧縮され、高圧化された状態で高圧タンク１３内に貯留されて噴射ノズル５に送りこまれる。
【００２１】
前記低圧タンク１１には、供給路１４を介してガスカードル１５が接続され、上記供給路１４に設けられたバルブ１６を開放することによって、ガスカードル１５から低圧タンク１１内にヘリウムガスが供給されるようになっている。
【００２２】
また、低圧タンク１１の循環ヘリウムガスのガス入り口部にはバルブ１７が設けられ、そのバルブ１７の入り口部から分岐する排気管１８に排気バルブ１９が設けられている。
【００２３】
図２(ａ)に示すように、粉体供給装置１と粉砕機３は、密閉されたボックス２０内に収容されている。図１に示すように、ボックス２０と前記低圧タンク１１とは通路２１で接続されている。また、ボックス２０には排気路２２が接続され、その排気路２２に置換用バルブ２３が設けられている。
【００２４】
実施の形態で示すガス循環式粉砕処理装置は上記の構造からなり、粉体の粉砕処理に際しては、ガス循環経路内の空気をヘリウムガスと置換する。その置換に際しては、バブル１７を閉じ、排気バルブ１９および置換用バルブ２３を開放する。その後、バルブ１６を開放して、ガスカードル１５から低圧タンク１１にヘリウムガスを供給する。
【００２５】
そのヘリウムガスの供給により、このヘリウムガスは低圧タンク１１からボックス２０および循環路９に流れ、ボックス２０内の空気は排気路２２から、また、ヘリウムガスの循環経路内の空気は排気管１８から排気されボックス２０内および循環経路内がヘリウムガスに置換される。
【００２６】
ヘリウムガスの置換後は、排気バルブ１９および置換用バルブ２３を閉じ、バルブ１７を開放して、循環路９にヘリウムガスを流し、噴射ノズル５から噴射される高圧のヘリウムガスのエジェクタ作用により、粉体供給装置１から定量供給される粉体を粉砕機３の粉砕室内に高速噴射して粉砕処理する。
【００２７】
このとき、粉砕機３のホッパ４内は負圧となるが、上記ホッパ４と供給路２とは、間隔Ｌが設けられているため、その間隙部２３からボックス２０内で充満するヘリウムガスが粉砕機側へ流れ込むことになり、上記供給路２内の圧力の低下が少ない。このため、粉体供給装置１から排出される粉体を供給路２から粉砕機３のホッパ４内に定量供給することができ、安定した粉砕製品を得ることができる。
【００２８】
なお、図２では、供給路２の下端とホッパ４との間に間隔Lを設けて、ホッパ４内の圧力低下時にボックス２０内のヘリウムガスをホッパ４に流入させるようにしたが、上記供給路２の下端をホッパ４に接続し、その供給路２に内部とボックス２０内とを連通する貫通孔を設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明に係るガス循環式粉砕処理装置の概略図
【図２】(ａ)は粉砕処理部を示す断面図、(ｂ)は噴射ノズル部を示す断面図
【図３】従来のガス循環式粉砕処理装置の粉砕処理部を示す概略図
【符号の説明】
【００３０】
１    粉体供給装置
２    供給路
３    粉砕機
５    噴射ノズル
９    循環路
１２  コンプレッサ
２０  ボックス
【図１】
2007105651.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007105651.tif 000005