JPS6136464B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、微粉砕機の改良に係り、詳しくは被
粉砕物粒子をミクロンオーダ乃至は10数ミクロン
の微細な粒子に微粉砕することのできる微粉砕機
に関するものである。

従来の微粉砕機は、第１図及び第２図に示す如
く外側表面の母線に沿つて多数の矩形の凹部１ａ
と矩形の凸部１ｂを周方向に連ねた凹凸面を有す
る円筒状の回転子２を垂直回転軸３に支持し、こ
の回転子２との間に間隙４を存して内側表面の母
線に沿つて多数の三角形の凹部５ａと三角形の凸
部５ｂを周方向に連ねた凹凸面を有する固定子６
を嵌装したもので、回転子２と固定子６との間に
形成された粉砕室内に被粉砕物を供給し、前記回
転子２の高速回転により被粉砕物粒子を粉砕する
ものである。

この被粉砕物粒子の粉砕過程は、固定子６の下
端に連なる下部ケーシング７の底板に設けた被粉
砕物供給口８から供給された被粉砕物粒子を、回
転子２と一体に高速回転する回転子底板下面に固
設された撹拌羽根９によつて起る気流によつて、
下部ケーシング７の逆円錐状内面に沿わせて上昇
させ、回転子２と固定子６との間の粉砕室内に送
り込み、高速回転している回転子２の凸部１ｂの
打撃によつて粉砕すると共に回転子２の回転力に
より速度エネルギを与えて固定子６に衝突させて
粉砕し且つ回転子２の凸部１ｂと固定子６の凸部
５ｂとの間で摩砕させて更に細かく粉砕させ乍ら
回転子２の高速回転によつて発生した上向き螺旋
気流に乗せて上方に運び、固定子６の上端に連な
る上部ケーシング１０内に送り出し、これを回転
子２と一体に高速回転する回転子上板上面に固設
された遠心羽根１１により上部ケーシング１０の
接線方向に設けられた製品排出口１２から排出す
るものである。

ところで、前記の微粉砕機に於いては、回転子
２と固定子６との間隙４が一般に２〜５mm或いは
それ以上あつて広いので、 (イ) 固定子６の凹部５ａに発生する渦の強さが弱
い。

(ロ) 被粉砕物粒子の回転子２への衝突確率が小さ
い。

(ハ) 回転子２による被粉砕物粒子への衝突打撃力
が小さい。

等の欠点があつた。

また回転子２と固定子６との間の粉砕室内に於
いては、空気は回転子２の凹部１ａ、間隙４及び
固定子６の凹部５ａを通過し、被粉砕物粒子はこ
の空気即ち上向き螺旋気流に乗つて粉砕室を通過
するのであるが、回転子２が高速回転しているの
で、回転子２の凹部１ａを通る被粉砕物粒子は殆
んど無い。従つて、被粉砕物粒子の通過する箇所
は、間隙４及び固定子６の凹部５ａの２ケ所であ
る。然るに固定子６の凹部５ｂに於いては、第３
図に示す如く高速回転速度の渦を形成しながら空
気は下方から上方へ流れる。この渦に巻き込まれ
た被粉砕物粒子の内、あるものは凹部５ａの壁面
に衝突し、また凹部５ａから間隙４に排出されて
回転子２の凸部１ｂにより強力な打撃作用を受け
且つ固定子６の凸部５ｂとの摩砕作用により粉砕
が進行する。

しかし被粉砕物粒子のあるものは、上記のよう
に粉砕されずに渦に巻き込まれたままその渦に乗
つて凹部５ａの上端から粉砕室外に出てしまうと
いう欠点があつた。

このような欠点を解決するものとして、第４図
に示す如く固定子６の上端内周面に凹部５ａを塞
ぐ分級リング１３を一体又は着脱可能に設けた微
粉砕機が開発されたが、この微粉砕機には次のよ
うな欠点があつた。

(イ) 固定子６の凹部５ａの上下方向に於ける被粉
砕物粒子の濃度の差を考えると、下から上方向
に向つて濃度が高くなつており、下部の方は濃
度が薄い。

(ロ) 従つて下部に於いては被粉砕物粒子相互の衝
突は少なく、粉砕作用も少ない。

本発明は、斯かる欠点を解消すべく従来の微粉
砕機を改良して、回転子と固定子との間の粉砕室
を通る全ての被粉砕物粒子に対して粉砕、分級を
繰返して、確実且つ十分に微粉砕作用を行つて粉
砕効率を高め、ミクロンオーダ乃至は10数ミクロ
ンの粒度幅の狭い微粉砕製品を得ることができる
ようにした微粉砕機を提供せんとするものであ
る。

以下本発明による微粉砕機を第５図及び第６図
によつて説明する。図中第１図及び第２図と同一
符号は同一物を示すので、その説明を省略する。
回転子２の凸部１ｂと固定子６の凸部５ｂの間隙
４の寸法が１mm以下になされている。回転子２の
外側表面の凹凸面の上下方向に、適当間隙を存し
て該回転子２の凹部１ａの外径よりも小さい直径
の底を有する水平な環状溝１５が複数本、本例で
は２本設けられている。固定子６の内側表面の凹
凸面の上下方向には、内径が前記回転子２の凹部
１ａの外径よりも小さく環状溝１５の底の直径よ
りも大きい分級リング１６が前記環状溝１５の間
隙を存して複数枚、本例では３枚着脱可能に設け
られて、最上段の分級リング１６が回転子２の上
端外周縁の上方に配され、中段と下段の分級リン
グ１６が環状溝１５内に嵌入されて両者の間にラ
ビリンス通路１７が形成されている。この分級リ
ング１６は図示の如く上下方向で三分割した分割
固定子６ａ，６ｂ，６ｃと上部ケーシング１０と
の間で夫々の外側フランジの締付けにより着脱可
能に固定されている。

尚、回転子２の上板上面の遠心羽根は除去して
ある。

かように構成された本発明の微粉砕機は、固定
子６の下端に連なる下部ケーシング７の底板に設
けた被粉砕物供給口８から被粉砕物粒子を供給
し、回転子２と一体に高速回転する撹拌羽根９に
よつて起る気流によつて、下部ケーシング７の逆
円錐状内面に沿わせて上昇させ、回転子２と固定
子６との間に形成された粉砕室内に送り込むと、
被粉砕物粒子は粉砕室内で粉砕、分級が複数回、
本例では３回繰返されて全て微粉砕され、ミクロ
ンオーダ乃至は10数ミクロンの粒度幅の狭い微粉
砕製品となつて上部ケーシング１０内に送り出さ
れ、上部ケーシング１０の接線方向に設けられた
製品排出口１２から排出される。

さて、上記粉砕室内での被粉砕粒子の微粉砕作
用の詳細について説明する。

粉砕室内に入つた被粉砕物粒子は、高速回転し
ている回転子２の凸部１ｂの打撃によつて粉砕さ
れると共に回転子２の回転力により速度エネルギ
が与えられて固定子６に衝突せしめられて粉砕さ
れ且つ回転子２の凸部１ｂと固定子６の凸部５ｂ
との間で摩砕されて更に細かく粉砕される。

この粉砕作用に於いて、回転子２の凸部１ｂと
固定子６の凸部５ｂとの間隙４が１mm以下と狭い
ので、固定子６の凹部５ａに発生する渦の強さが
強く、また被粉砕物粒子の回転子２への衝突確率
が大きく、さらに回転子２による被粉砕物粒子へ
の衝突打撃力が大きい。従つて効率の良い粉砕が
行われる。

こうして粉砕された粉砕品は、回転子２の高速
回転によつて発生した上向き螺旋気流に乗つて上
方に運ばれるが、固定子６の凹部５ａ、固定子６
の凸部５ｂと回転子２の凸部１ｂとの間隙４及び
回転子２の凹部１ａが下段の分級リング１６によ
り塞がれているので、粉砕品の上昇がその分級リ
ング１６により阻止される。

従つて、被粉砕物粒子の下段の分級リング１６
の下方の粉砕ゾーンに於ける滞留時間が長くなる
と同時に被粉砕物粒子の濃度が高くなる。滞留時
間が長くなると、それだけ粉砕作用を受ける確率
が上昇し、より微粉の粉砕品が得られる。また被
粉砕物粒子の濃度が高くなると、被粉砕物粒子相
互の衝突の確率が高くなり、粉砕作用が助長され
る。この二つの作用から微粉砕物粒子は確実に微
粉砕が進行する。こうして微粉砕されたものが空
気流に乗つて分級リング１６の直下まで上昇し、
さらに分級リング１６と環状溝１５との間のラビ
リンス通路１７を通つて上昇しようとするが、分
級リング１６の直下では回転子２の回転による遠
心力が働いているので、或る一定サイズ以上の粒
子はラビリンス通路１７を通過することができな
い。従つて粉砕品は、ラビリンス通路１７を空気
と共に通れるまでに下段の分級リング１６の下方
の粉砕ゾーンに長時間滞留して十分に微粉砕され
る。そして分級リング１６に分級されてラビリン
ス通路１７を通り、中段の分級リング１６と下段
の分級リング１６との間の粉砕ゾーンに入つた粉
砕品は、再び前記と同様長時間滞留して、中段の
分級リング１６と環状溝１５との間のラビリンス
通路１７を通れるまでに十分微粉砕される。そし
て中段の分級リング１６に分級されてラビリンス
通路１７を通り、上段の分級リング１６と中段の
分級リング１６との間の粉砕ゾーンに入つた粉砕
品は、再び前記と同様長時間滞留して、上段の分
級リング１６と環状溝１５との間のラビリンス通
路１７を通れるまでに十分微粉砕され、上段の分
級リング１６に分級されてラビリンス通路１７を
通り、上部ケーシング１０内に送り出される。

かようにして被粉砕物粒子は、粉砕室内の上、
中、下３段の分級リング１６により区画された３
段の粉砕ゾーンで粉砕、分級が繰返されて全て微
粉砕されるので、上部ケーシング１０内に送り出
されるものは、ミクロンオーダ乃至は10数ミクロ
ンの粒度幅の狭い微粉砕製品となる。

以上詳記した通り本発明の微粉砕機によれば、
回転子と固定子との間の粉砕室を下方から上方に
向つて通過する全ての被粉砕物粒子を、確実に十
分に、しかも効率良く微粉砕することができて、
ミクロンオーダ乃至は10数ミクロンの粒度幅の狭
い微粉砕製品を容易に得ることができるので、従
来の微粉砕機にとつて代わることのできる画期的
なものと言える。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の微粉砕機の縦断面図、第２図は
第１図の―線に沿う断面図、第３図は第１図
の微粉砕機の固定子内側表面の凹部に於ける空気
の流れを示す一部斜視図、第４図は従来の微粉砕
機に於いて固定子上端内周面に設けた分級リング
を示す一部縦断斜視図、第５図は本発明による微
粉砕機の縦断面図、第６図は第５図の―線に
沿う断面図である。 １ａ…凹部、１ｂ…凸部、２…回転子、３…垂
直回転軸、４…間隙、５ａ…凹部、５ｂ…凸部、
６…固定子、１５…環状溝、１６…分級リング、
１７…ラビリンス通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 垂直回転軸に支持され外側表面に母線に沿つ
   て多数の矩形の凹部と凸部を周方向に連ねた回転
   子と、該回転子との間に間隙を存して嵌装され内
   側表面に母線に沿つた多数の三角形の凹部と凸部
   を周方向に連ねた固定子との間で被粉砕物を粉砕
   する竪型粉砕機に於いて、前記回転子の凸部と固
   定子の凸部の間隙を１mm以下となし、回転子の外
   側表面に該回転子の凹部の外径よりも小さい直径
   の底を有する水平な環状溝を上下方向に適当間隔
   を存して複数本設け、固定子の内側表面の上下方
   向に内径が前記回転子の凹部の外径よりも小さく
   環状溝の底の直径よりも大きい分級リングを前記
   環状溝の間隙を存して複数枚着脱可能に設けて最
   上段の分級リングを除く他の分級リングを環状溝
   内に嵌入して両者の間にラビリンス通路を形成し
   たことを特徴とする微粉砕機。