(57)【要約】【課題】分級性能を向上させる。【解決手段】分級機７０は、分級部３８と粗粒回収部４０とを有する。分級部３８は、回転円板４２の周方向に複数の回転羽根４４を有する。粗粒回収部４０は、分級部３８の下方に配置され、分級部３８において分離された粗粒を下方に案内する漏斗状の回収コーン７１を備えている。分級部３８と粗粒回収部４０とは、ケーシング３０内に設けてあり、回収コーン７１とケーシング３０との間に気流３２を通流させる気体流路６０が形成してある。回収コーン７１の上端には、内側に傾斜させた気流ガイド部７２が設けてある。気流ガイド部７２の上端は、ケーシング３０の縮径開始点である上部ケーシング３４と下部ケーシング３６との接合部７４より上方に位置している。【選択図】図１
2007222741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転板の周方向に複数の羽根を設けた分級部と、
前記分級部の下方に配置され、分級部において分離された粗粒を下方に案内する漏斗状の粗粒回収部と、
前記分級部と前記粗粒回収部との周囲に設けられ、下部を下方に向けて漸次縮径させたケーシングと、
前記粗粒回収部の外周面と前記ケーシングの内周面との間に形成され、下方から流入した粉粒体を含む気体を前記分級部に案内する気体流路と、
前記粗粒回収部の上端部に内側に傾斜し、かつ上端が前記ケーシングの縮径開始点より上方に位置して形成され、前記気体を前記ケーシングの中心側に案内する気流ガイド部と、
を有することを特徴とする分級機。
【請求項２】
請求項１に記載の分級機において、
前記ケーシングは、上部が上方に向けて漸次縮径しており、
前記気流ガイド部は、前記ケーシングの縮径する前記上部に沿って傾斜している、
ことを特徴とする分級機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉砕された原料物質の微粉末を選択的に取り出す分級機に係り、特に気流に同伴させた粉粒体を分級する分級機に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機のトナー、医薬品、インキ用顔料、食品、粉末冶金、セメント、セラミックなど、多くの分野において粉末の原材料が用いられている。これらの粉末は、近年、より微粒子化されるとともに、粒径の均一化が要求されている。このため、原料を粉砕したのちに、分級機を用いて粒径が所定範囲内の粉体を得られるように分級する必要がある。分級機は、分級の方法により複数の種類が存在するが、粉粒体を気流に同伴させて遠心力を与えて分級するものがある。また、このような気流式の分級機には、図３に示したように、粉砕機と一体に結合させたものがある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図３において、粉砕装置１０は、ローラミルである粉砕機１２と、その上に連接した分級機１４とを有している。分級機１４は、ケーシング３０がミルハウジング２４の上に固定してあって、後述するように、下方の粉砕機１２から粉粒体（図示せず）を同伴した気流３２が流入するようになっている。ケーシング３０は、上部ケーシング３４と下部ケーシング３６とから構成してあり、下部ケーシング３６の下端がミルハウジング２４の上端に固定してある。ケーシング３０は、上部ケーシング３４と下部ケーシング３６との接合部となる上下方向の中間部が大径となっていて、上端と下端とが中間部より小径となっている。すなわち、ケーシング３０は、上部ケーシング３４が上端に向けて漸次縮径して形成してあり、下部ケーシング３６が下端に向けて漸次縮径して形成してあって、側面視略ソロバン珠状をなしている。
【０００４】
ケーシング３０の内部には、分級部３８と粗粒回収部４０とが設けてある。分級部３８は、リング状の回転円板（回転板）４２に複数の回転羽根（分級羽根）４４が回転円板４２の周方向に等間隔で立設してある。回転円板４２は、ブラケット４６を介して円筒軸４８に支持させてある。円筒軸４８は、上端部にプーリ４９が取り付けてある。また、ケーシング３０の上部には、駆動プーリ５１を備えた駆動モータ５３が設置してある。そして、駆動プーリ５１とプーリ４９との間に駆動ベルト５５が巻き掛けしてあって、駆動モータ５３を回転駆動することにより、円筒軸４８を回転し、回転円板４２と回転羽根４４とを一体に回転させる。さらに、円筒軸４８の内部には、原料供給シュート５７が挿入してあり、原料供給シュート５７を介して粉砕する原料が粉砕機１２に投入される。
【０００５】
気流３２に同伴されて分級機１４に流入した粉粒体は、分級部３８に流入し、回転羽根４４によって粗粒が気流から分離され、分級された微粉末が気流に同伴されてケーシング３０の上部に設けた排出口５０に搬送される。この微粉末は、排出口５０に接続した管路を介して粉体回収部（図示せず）に送られる。また、分級部３８において気流３２から分離された粗粒は、下方の粗粒回収部４０に落下する。
【０００６】
粗粒回収部４０は、回収コーン５２を備えていて漏斗状に形成してある。回収コーン５２は、回転円板４２と同心に形成してあって、下方に向けて漸次縮径している。回収コーン５２は、上端が回転円板４２より大径に形成してある。そして、粗粒回収部４０は、回収コーン５２の上端開口の周縁部に、周方向に複数のガイドベーン５６が等間隔で取り付けてある。各ガイドベーン５６の上端は、ケーシング３０の上端に取り付けた天板５８に固定してある。また、回収コーン５２の周囲には、気流３２を通流させるリング状の気体流路６０が形成してある。気体流路６０は、気流３２の流速が少しずつ速くなるように、幅が下方から上方に向けて漸次狭くなっている。
【０００７】
回収コーン５２は、下部がミルハウジング２４内に挿入してある。また、回収コーン５２の下部には、投入シュート６２が同心に取り付けてある。投入シュート６２は、下端が粉砕機１２の回転テーブル１６の中心部に設けた原料供給部２０の直上に開口していて、原料供給シュート５７を介して供給された原料を原料供給部２０の直上に投入するとともに、分級部３８によって分離されて回収コーン５２内を落下する粗粒を原料供給部２０に投入する。
【特許文献１】特開２００５−２１１７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のようになっている分級機１４は、気体流路６０が下部より上部の方が狭くなっており、回収コーン５２の上端部における気流３２の勢いが強いこと、また回収コーン５２の上端が外周方向に向かって拡がっていることにより、気流３２が外向きの流れとなっているため、分級部３８に流入する気流３２は、矢印６４に示したように、分級部３８の上部に集中する。このため、従来の分級機１４は、気流３２の同伴した粉粒体が局所に集中して分級部３８に流入するため、分級性能が低下する。また、粉粒体を同伴した気流３２が分級部３８の上部に集中して流入するため、符号ａで示した部分およびその付近のガイドベーン５６や回転羽根４４が部分的に摩耗し、分級機１４の寿命を短くする。一方、ハッチングで示したｂの部分は、気流３２がほとんど流れ込まないために、分級作用をほとんど行なっていない現象を生ずる。このため、従来の分級機１４は、分級効率が悪い。
【０００９】
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するとともに、分級性能を向上させることを目的としている。
さらに、本発明は、部分的な摩耗を防止し、寿命を伸ばすことができるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る分級機は、回転板の周方向に複数の羽根を設けた分級部と、前記分級部の下方に配置され、分級部において分離された粗粒を下方に案内する漏斗状の粗粒回収部と、前記分級部と前記粗粒回収部との周囲に設けられ、下部を下方に向けて漸次縮径させたケーシングと、前記粗粒回収部の外周面と前記ケーシングの内周面との間に形成され、下方から流入した粉粒体を含む気体を前記分級部に案内する気体流路と、前記粗粒回収部の上端部に内側に傾斜し、かつ上端が前記ケーシングの縮径開始点より上方に位置して形成され、前記気体を前記ケーシングの中心側に案内する気流ガイド部と、を有することを特徴としている。ケーシングは、上部が上方に向けて漸次縮径して形成してある場合、気流ガイド部は、ケーシングの縮径する上部に沿って傾斜させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る分級機は、漏斗状の粗粒回収部の上端部にて内側に傾斜し、上端がケーシングの縮径開始点より上方に位置している気流ガイド部を設けたことにより、分級部の回転板に設けた羽根の回転による外向きの気流の影響を小さくすることができる。また、回転羽根の取り付け部である分級部の下端は、ケーシングの縮径開始点より高い位置にある。したがって、下方から上昇してきた粉粒体を伴った気流は、この部分で気流ガイド部に衝突し、内側（分級部側）に進路を変える。しかも、進路を変えた気流は、気流ガイド部が内側に傾斜しているため、気流ガイド部に沿って滑らかに案内されて羽根の下部から分級部に流入する。また、ケーシングの縮径開始点付近は、分級部の羽根の回転による外向きの気流の影響がなくされている。したがって、下方から上昇してきた気流が気流ガイド部に沿った流れを生じ、気流を分級部の上下方向の全体に分散させて分級部に流入させることができる。このため、気流に同伴された粉粒体が局所に集中して分級部に流入することがなく、分級性能を向上することができる。また、気流が分級部の広い範囲にわたって流入するため、粉粒体を同伴した気流の流量を多くすることができ、分級効率を高めることができる。そして、気流の局所への集中がないところから、気流に含まれた粉粒体によるガイドベーンや回転する羽根の局所的な摩耗を避けることができ、分級機の寿命を伸ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る分級機の好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。なお、前記背景技術において説明した部分に対応する部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る分級機の要部の説明図であって、分級機を備えた粉砕装置を説明する図である。図１において、粉砕装置１０は、粉砕機１２と、その上に連接した分級機７０とを有している。粉砕機１２は、回転テーブル１６を備えている。回転テーブル１６は、下部が駆動部１８に連結してある。駆動部１８は、回転テーブル１６を回転させる。仕様によっては、回転速度を可変できるようになっている。回転テーブル１６は、上面の中心部が周囲より高くなった原料供給部２０となっている。この原料供給部２０に分級機７０の投入シュート６２を介して粉砕する原料が供給される。
【００１４】
回転テーブル１６の上方には、複数の粉砕ローラ２２が回転テーブル１６の周方向に沿って配設してある。粉砕ローラ２２は、ミルハウジング２４に回転自在に取り付けてあり、起伏可能となっている。また、粉砕ローラ２２は、油圧シリンダなどによって周面が回転テーブル１６の周縁部に圧接させられ、回転テーブル１６の回転に伴って回転する。そして、粉砕機１２は、投入シュート６２を介して回転テーブル１６の上方から原料供給部２０に供給された原料が、回転テーブル１６の回転による遠心力により回転テーブル１６の周縁部に移動すると、回転テーブル１６と粉砕ローラ２２とが原料を噛み込んで粉砕する。
【００１５】
ミルハウジング２４の下部には、気体導入部２６が設けてある。気体導入部２６は、ミルハウジング２４の周方向に沿って複数設けてあり、この気体導入部２６に図示しない気体供給管が接続してある。気体導入部２６の内側には、ミルハウジング２４の全周にわたって気体導入部２６に連通した気体導入路２８が形成してある。気体導入部２６に接続した気体供給管は、気体導入路２８内に乾燥空気や加熱空気などの搬送気体をミルハウジング２４の接線方向に吹き込む。気体導入路２８に吹き込まれた気体（空気や燃焼ガス）は、回転テーブル１６の外周面とミルハウジング２４の内周面との間に形成したリング状の流路を介して回転テーブル１６の上方に流入し、粉砕された原料の粉粒体（図示せず）を巻き込み、同伴して粉砕機１２の上方に設けた分級機７０に流入する。
【００１６】
分級機７０は、分級部３８と粗粒回収部４０とを有する。粗粒回収部４０を構成している回収コーン７１は、下方に向けて漸次縮径して形成してあり、下端部がミルハウジング２４内に挿入してある。また、回収コーン７１は、上端に気流ガイド部７２が設けてある。気流ガイド部７２は、内側に傾斜させて形成してあるとともに、上端がケーシング３０の縮径開始点である上部ケーシング３４と下部ケーシング３６との接合部７４より上方に位置している。そして、気流ガイド部７２の上端に複数のガイドベーン５６が周方向に沿って等間隔に配設してある。なお、気流ガイド部７２の傾斜角度および高さは、分級部３８に流入する気流３２が分級部３８の上下方向になるべく均一に分散して流入するように実験やシミュレーションによって定める。実施形態の場合、気流ガイド部７２は、上部ケーシング３４の傾斜角度とほぼ平行となるように傾斜させてある。
【００１７】
ガイドベーン５６の上端は、図２に示したように、天板５８に固定してある。そして、天板５８の下面には、ガイドベーン５６より内側に一対のリング７６、７８が同心に取り付けてあって、回転羽根４４と対応した位置にリング状の凹溝８０が設けてある。凹溝８０は、粗粒侵入防止機構を構成している。すなわち、凹溝８０には、粗粒侵入防止板８２が挿入してある。粗粒侵入防止板８２は、回転羽根４４の上端を固定した上部リング板８４の上面に固定してあり、回転羽根４４と一体に回転する。これにより、回転羽根４４によって気流３２中の粗粒が回転羽根４４より内側に侵入し、気流に同伴されて図１に示した排出口５０から粉体捕集部に搬送されるのを防止する。
【００１８】
このようになっている実施形態の分級機７０は、回収コーン７１の上端に内側に傾斜させた気流ガイド部７２を設け、その上端をケーシング３０の縮径開始点より上方に位置させたことにより、図１の気流矢印９０に示したように、分級部３８に流入する気流３２を分級部３８の上下方向に分散することができる。すなわち、分級機７０は、気流ガイド部７２の側方においては、回転羽根４４の回転による外向きの気流の影響を直接受けることがない。しかも、分級部の下端となる気流ガイド部７２の上端、すなわち回転羽根４４の取り付け部は、上部ケーシング３４の縮径開始点より高い位置となっている。このため、上部ケーシング３４の縮径開始点付近は、回転羽根４４による外向きに影響を受けることがない。したがって、この部分に衝突した下方から上昇してきた気流３２は、容易に内側（分級部３８側）に進路を変える。この進路を変えた気流矢印９０は、気流ガイド部７２が内側に傾斜しているため、気流ガイド部７２に沿って滑らかに案内されて、回転羽根４４の下部から分級部３８に流入する。このため、気流３２は、分級部３８の上下方向の全体に広く分散する。したがって、粉粒体を同伴した気流３２が局所に集中して分級部３８に流入するのを防げ、分級機７０の分級性能を向上することができる。また、気流３２が分散するため、気流３２の流量を多くすることができ、分級効率を高められるとともに、ガイドベーン５６や回転羽根４４の部分的な摩耗を避けることができ、分級機の寿命を伸ばすことができる。
【００１９】
なお、前記実施形態は、本発明の一態様であって、これに限定されるものではない。例えば、分級機１２の上部ケーシングは、上方に向けて漸次縮径していない円筒状のものであってもよい。そして、前記実施形態においては、粉砕機１２に連結した場合について説明したが、単独で用いてもよいことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る分級機の要部説明図である。
【図２】実施の形態に係るガイドベーンと回転羽根との正面図である。
【図３】従来の分級機を備えた粉砕装置の説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０………粉砕装置、１２………粉砕機、１４、７０………分級機、１６………回転テーブル、２２………粉砕ローラ、３０………ケーシング、３２………気流、３４………上部ケーシング、３６………下部ケーシング、３８………分級部、４０………粗粒回収部、４２………回転円板（回転板）、４４………回転羽根（羽根）、５２、７１………回収コーン、６０………気体流路、７２………気流ガイド部、７４………接合部（縮径開始点）。
【図１】
2007222741.tif 000003
【図２】
2007222741.tif 000004
【図３】
2007222741.tif 000005