JP2018043198A - 粉粒体混合機 - Google Patents

Abstract

【課題】混合容器内壁に付着した粉粒体を容易に剥離することができる粉粒体混合機を提供する。【解決手段】粉粒体混合機１は、複数種類の粉粒体が投入される混合容器１０と、粉粒体が投入された混合容器１０を加熱する加熱部２０と、混合容器１０内で加熱された粉粒体を撹拌する撹拌部１２と、混合容器１０の内壁に付着した粉粒体に気体を吹き付けて、内壁から粉粒体を剥離する吹付部１３とを備える。このような構成により、粉粒体混合物に摩耗粉などの不純物を混入させることなく、混合容器内壁に付着した粉粒体を剥離することができる。【選択図】図２

Description

本発明は粉粒体混合機に関する。

混合容器内部で粉粒体を撹拌して混合する粉粒体混合機が開発されている。特許文献１には、混合容器の内面（内壁）に付着した粉粒体を掻取部材を用いて除去することが記載されている。

特開２０００−１６７３７０号公報

特許文献１記載の発明では、容器内壁に付着した粉粒体を掻取部材のせん断力を用いて物理的に除去しており、混合容器又は掻取部材が摩耗し、その摩耗粉が不純物として粉粒体混合物に混入することがあった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、混合容器、掻取部材などを摩耗させることなく、混合容器の内壁に付着した粉粒体を容易に剥離することができる粉粒体混合機を提供することを目的とする。

本発明に係る粉粒体混合機は、複数種類の粉粒体が投入される混合容器と、粉粒体が投入された混合容器を加熱する加熱部と、混合容器内で加熱された粉粒体を撹拌する撹拌部と、混合容器の内壁に付着した粉粒体に気体を吹き付けて、当該内壁から粉粒体を剥離する吹付部とを備えるものである。

本発明により、混合容器の内壁に付着した粉粒体を容易に剥離することができる粉粒体混合機を提供することができる。

実施の形態に係る粉粒体混合機１の全体構成を示す図である。 実施の形態に係る混合容器１０の内部を説明するための図である。 実施の形態に係る吹付部１３の位置及び動作を説明するための図である。 実施の形態に係る吹付部１３の内壁からの距離Ｄ、吹付部１３のエアの噴射方向と吹付部１３を通る混合容器１０の半径とがなす角度Θ、及び、粉粒体の凝着の状態の関係を示す図である。 実施の形態に係る吹付部１３のエア圧と、粉粒体の凝着の状態との関係を示す図である。

以下、図面を参照して本実施の形態に係る粉粒体混合機について説明する。
本実施の形態に係る粉粒体混合機は、複数の材料（粉粒体）を均一に混合して、粉末状の粉粒体混合物にするためのものである。粉粒体混合物は、例えば、リアクトルのコアの成形に用いられる。

図１は、本実施の形態に係る粉粒体混合機１の全体構成を示す図である。粉粒体混合機１を斜め上から観たときの図である。粉粒体混合機１は、混合容器１０、加熱装置２０、台座３０などを備えている。

混合容器１０は、その内部に複数種類の粉粒体、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ粉、ガラス粉、潤滑剤（粉）などが投入又は収容されて、内部で粉粒体の撹拌、混合が行われるものである。粉粒体の撹拌、混合を行うときには、混合容器１０の上部の開口部を蓋部１１で塞いでいる。

なお、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ粉はリアクトルのコアのベースとなり、また、ガラス粉は当該コアの強度確保のために用いられる。潤滑剤（粉）は、例えば、ステアリン酸アミドであり、室温では固体である。

加熱装置２０は、室温で粉粒体が投入された混合容器１０を、投入された潤滑剤が溶融する程度の所定の温度（例えば、１２０〜１３０℃）にまで加熱、昇温し、適切に撹拌、混合し、その後に加熱を終了して、混合容器１０を再び室温にまで自然冷却させるものである。加熱装置２０は、例えば、熱風を用いて混合容器１０を加熱することができる。
台座３０は、混合容器１０を着脱可能に搭載するとともに、搭載した混合容器１０を回転させるものである。

図２は、本実施の形態に係る混合容器１０の内部を説明するための図である。混合容器１０を斜め上から透視したときの図であり、混合容器１０の形状は、図面の明瞭化のために簡略化している。
混合容器１０の内部には、蓋部１１を介して、プロペラ（撹拌部）１２及び吹付部１３が挿入されている。

プロペラ１２は、粉粒体を撹拌、混合するもので、その下部が羽根形状になっている。
吹付部１３は、混合容器１０の内壁に向けて所定の距離、角度から空気（エア）を吹き付けるもので、混合容器１０の内壁の上下方向と略平行な配管でできており、その先端から上側には複数のエアの噴射孔１４が設けられている。ここでは、エアの種類は特に限定されず、例えば、粉粒体混合機１が設置された場所の大気をそのまま用いて、送風することができる。

図３は、本実施の形態に係る吹付部１３の位置及び動作を説明するための図である。混合容器１０を上から透視したときの図である。
混合容器１０の開口部に蓋部１１を設置した後は、蓋部１１の位置は粉粒体混合機１において固定される。このため、蓋部１１を貫通するプロペラ１２及び吹付部１３の位置も粉粒体混合機１において固定される。

そして、台座３０によって混合容器１０が回転させられる（図３では時計回り）とともに、プロペラ１２が上記固定された位置で回転して（図３では反時計回り）、粉粒体（図示せず）の撹拌、混合が行われる。
このとき、混合容器１０の内壁には、溶融した潤滑剤を含む複数種類の粉粒体が付着又は凝着して堆積する（図示せず）。

そこで、吹付部１３は、混合容器１０の内壁に向けてエアを吹き付けて、混合容器１０の内壁に付着した粉粒体をエアの衝撃により吹き飛ばし、剥離している。
つまり、従来の粉粒体混合機では、複数の粉粒体がその潤滑剤が溶融した状態で、内壁に付着して堆積し、その後の冷却の過程で潤滑剤の融点以下にまで温度が下がったときに、強力な凝着（塊、ダマ）になると考えられていた。

このため、本実施の形態に係る粉粒体混合機１では、潤滑剤の融点以上の温度で粉粒体を撹拌、混合しているときに、混合容器１０の内壁にせん断力をかける向きでエアを噴射し、粉粒体をその付着の初期状態でエアにより剥離し（付着の初期状態では、プロペラや掻取手段で用いるような大きなせん断力を用いることなく、粉粒体を掻き落とすことができる）、粉粒体が内壁に堆積、固着するのを防止している。もちろん、エアの吹き付けにより摩耗が発生することはなく、摩耗粉が生じることもない。

図４は、本実施の形態に係る吹付部１３の内壁からの距離Ｄ、吹付部１３のエアの噴射方向と吹付部１３を通る混合容器１０の半径とがなす角度Θ、及び、粉粒体の凝着の状態の関係を示す図である。混合容器１０の直径は、例えば、２３０ｍｍである。
図４において、○マークは凝着がない状態、△マークは凝着がわずかにある状態、×マークは凝着がある状態、□マークは混合容器１０と蓋部１１との間から粉粒体が吹きこぼれる状態、すなわち、吹き付け過剰の状態を、それぞれ示す。

吹付部１３の位置が、例えば、内壁からの距離Ｄが２０ｍｍ程度のところ、また、エアの噴射方向が、混合容器１０の吹付部１３を通る半径との間で成す角度Θが２０〜５０度程度のところにおいて、凝着がなく、良好な結果が得られる。もちろん、内壁からの距離Ｄ、及び、角度Θは、混合容器１０の大きさや、混合する粉粒体の種類などに応じて、適宜変更すれば良い。

図５は、本実施の形態に係る吹付部１３のエア圧と、粉粒体の凝着の状態との関係を示す図である。図５中のマークの意味は図４のものと同じであり、ここでは説明を省略する。
吹付部１３のエア圧が、例えば、０．０５ＭＰａ程度であれば、凝着がなく、良好な結果が得られる。

このように、本実施の形態に係る粉粒体混合機１は、混合容器１０内壁に付着した粉粒体を容易に剥離することができるもので、作成した粉末（粉粒体混合物）は摩耗粉などの不純物が混入することなく、その性質が粉末全体にわたって均一になり、例えば、リアクトルのコア材料として用いて、特性の安定したリアクトルの製造に寄与することができる。

以上、説明したように、本実施の形態に係る粉粒体混合機１は、複数種類の粉粒体が投入される混合容器１０と、粉粒体が投入された混合容器１０を加熱する加熱部２０と、混合容器１０内で加熱された粉粒体を撹拌する撹拌部１２と、混合容器１０の内壁に付着した粉粒体に気体を吹き付けて、内壁から粉粒体を剥離する吹付部１３とを備えるものである。
このような構成により、混合容器の内壁に付着した粉粒体を容易に剥離することができる。

１ 粉粒体混合機
１０ 混合容器
１１ 蓋部
１２ プロペラ（撹拌部）
１３ 吹付部
１４ エア噴射孔
２０ 加熱装置
３０ 台座

Claims (1)

1. 複数種類の粉粒体が投入される混合容器と、
   前記粉粒体が投入された前記容器を加熱する加熱部と、
   前記容器内で加熱された前記粉粒体を撹拌する撹拌部と、
   前記容器の内壁に付着した前記粉粒体に気体を吹き付けて、前記内壁から前記粉粒体を剥離する吹付部と
   を備える粉粒体混合機。

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