JPH1128426A - 分級機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部清掃が簡単で頻繁に処理物を変えて処理
を行う場合にも有効に使用することができるものを提供
する。 【解決手段】 ハウジング１に軸受１４、１５を介して
回転可能に装着される中空軸２９の下端部にロータ４１
を装着するとともに、ロータ４１の外周部に分級羽根４
６を装着する。中空軸２９の内部には搬送路３０が設け
られ、搬送路３０の上端にはハウジング１の上部に位置
する排出管２７の排出路２８が連通する。ロータ４１の
内部には外周側が開口する空所４７が設けられ、この空
所４７は搬送路３０の下端に連通する。ロータ４１の外
周側開口部には分級羽根４６によって複数のスリットが
形成される。ガスに同伴された粉体はスリットによって
分級され、スリットを通過した微粉は搬送路３０に導か
れて排出路２８から系外に排出され、スリットを通過で
きなかった粗粉は下方に落下して回収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は分級機に関し、特
に、ロータに設けた複数の分級羽根によって粉体を微粉
と粗粉とに分級するようにした回転式の分級機に関する
ものである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】一般に、この種の回転式
の分級機にあっては、分級羽根によって阻まれた粗粉が
ロータとハウジングとの間の微小隙間を介して分級羽根
を通り抜けた微粉に混入する虞があるため、これを防止
する種々の対策が採られている。

【０００３】例えば、特公平７−１０８３８８号に記載
されている分級装置においては、ロータとハウジングと
の間の微小隙間にラビリンスシール機構を設けるととも
に、ラビリンスシール機構を通過した含塵ガスの排出経
路を、ロータ通過後の含塵ガスの排出経路と別個に設け
て、分級羽根によって阻まれた粗粉が微小隙間を介して
ロータ通過後の含塵ガスに混入するのを防止している。
しかし、微小隙間にラビリンスシール機構を設けなけれ
ばならないため、その部分の構造が複雑になるととも
に、その部分に付着した粗粉を除去する作業に手間がか
かる。また、ラビリンスシール機構を通過した含塵ガス
の排出経路が必要となるため、全体としての排出経路が
複雑になる。

【０００４】また、特開平７−５１６２９号公報に記載
されている竪型ローラミルの分級装置においては、ロー
タとハウジングとの間の微小隙間に補助分級羽根を設け
て、分級羽根によって阻まれた粗粉を補助分級羽根によ
って再度分級することによって、分級羽根によって阻ま
れた粗粉が微小隙間を介してロータ通過後の微粉に混入
するのを防止している。しかし、微小隙間に補助分級羽
根を設けなければならないため、その部分の構造が複雑
となるとともに、その部分に付着した粗粉を除去する作
業に手間がかかる。また、補助分級羽根を設けたとして
も、粗粉を完全に分級できるとは限らず、微小隙間を通
過した粗粉がロータ通過後の微粉に混入する虞がある。

【０００５】さらに、特公平６−３６８６９号公報に記
載されているローラミルにおいては、分級羽根を１次分
級羽根と２次分級羽根の２段にして、１次分級羽根によ
って粉体を微粉と粗粉とに分級するとともに、１次分級
羽根を通過した微粉を２次分級羽根によってさらに粗微
粉と細微粉とに分級するようにしている。しかし、ロー
タとハウジングとの間の微小隙間に１次分級羽根又は２
次分級羽根によって阻まれた粗粉又は粗微粉が入り込む
のを防止する手段を採っていないため、それらが２次分
級羽根を通過した細微粉に混入する虞がある。

【０００６】そして、特開平４−２４３５８１号公報に
記載されている分級装置においては、中空管からなる駆
動軸を用い、分級羽根を通過した微粉を駆動軸を介して
回収するようにしている。このような構成としたことに
より、ロータを通過した微粉にロータで阻まれた粗粉が
混入する虞は全くなくなる。

【０００７】また、この分級装置は、分級性能が分級羽
根及びその周囲の構造に支配されるため、以下の〜
の工夫がなされている。 分級羽根の形状を効率の良いものとする。 通過するガス流が偏流れを起こさないように整流す
る。 粗粉はなるべく分級羽根に近づかないようにする。 分級羽根で阻止された粗粉が素速くガス流から遠ざか
るようにする。 このような工夫は分級性能の向上に有効であると理解さ
れるが、分級羽根の周囲の構造が回転部分と固定部分と
が錯綜して非常に複雑となってしまうため、接粉部の構
造が複雑になり、粉が付着する部分が多くなり、付着し
た粉を取り除くための内部清掃作業が非常に困難とな
る。したがって、この種の分級装置は、内部清掃を必ず
しも必要としない、石炭、石灰石等の単一の処理物に限
って用いられている。

【０００８】しかし、近年においては、微粉砕及び分級
を必要とする粉体工業は、塗料、顔料、トナー、食品、
薬品などの広範な分野に広がり、これらの分野において
は頻繁に処理物を変えて処理を行う場合も少なくないた
め、内部清掃作業が簡単にできる分級機が求められてい
る。

【０００９】この発明は前記のような従来のもののもつ
問題点を解決したものであって、製品の粒度を均一にす
ることができるとともに、内部清掃が簡単で、塗料、顔
料、トナー、食品、薬品などの広範な分野において有効
に用いることができる分級装置を提供することを目的と
するものである。

【００１０】

【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るためにこの発明は、ハウジングと、該ハウジングに軸
受を介して回転可能に設けられるとともに、内部に上下
方向に貫通する搬送路を有する軸線が垂直方向を向く中
空軸と、該中空軸の下端部に一体に設けられるととも
に、内部に前記搬送路に連通する外周側が開口する空所
を有するロータと、該ロータに設けられるとともに、前
記空所の外周側開口部を周方向に所定の間隔ごとに遮る
分級羽根と、前記ハウジングに設けられるとともに、内
部に前記搬送路に連通する排出路を有する排出管とを具
え、前記中空軸の回転数を１０００ｒｐｍ以上とした手
段を採用したものである。また、前記ハウジングと前記
ロータとの間に形成される隙間に外部からガスを導入可
能とした手段を採用したものである。さらに、前記軸受
の潤滑方式を油循環式とするとともに、前記中空軸の一
部に油循環用の回転子を設けた手段を採用したものであ
る。

【００１１】

【作用】この発明は前記のような手段を採用したことに
より、搬送ガスに同伴された粉体は、ロータの外周側に
導かれて分級羽根によって粗粉と微粉とに分級され、微
粉のみが分級羽根を通過してロータの空所に導かれ、空
所から搬送路を介して排出路に導かれ、排出路から系外
に排出されることになる。分級羽根を通過できなかった
粗粉は、下方に落下して回収されるか、再粉砕されるこ
とになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に示すこの発明の実施
の形態について説明する。図１〜図４には、この発明に
よる分級機の一実施の形態が示されていて、図１は全体
を示す縦断面図、図２は図１に示すロータの拡大断面
図、図３は図１に示す回転子の拡大平面図、図４は図３
の断面図である。

【００１３】すなわち、この実施の形態に示す分級機
は、ハウジング１と、ハウジング１に回転可能に設けら
れる中空軸２９と、中空軸２９に設けられるロータ４１
と、ロータ４１に設けられる分級羽根４６と、ハウジン
グ１に設けられる排出管２７とを具えている。

【００１４】ハウジング１は、円板状の下蓋２と、下蓋
２の上部に取り付けられる筒状の台座６と、台座６の上
部に取り付けられる筒状の軸受箱１０と、軸受箱１０の
上部に取り付けられる円板状の上蓋１９と、上蓋１９の
上部に取り付けられるサポート２３とを具えている。

【００１５】下蓋２の中心部には上下方向に貫通する中
空軸挿通用の孔３が穿設されるとともに、この孔３の周
縁部には上方に突出する筒状の突部４が一体に設けられ
るようになっている。孔３の内周面は大径部及び小径部
の２段に形成されるとともに、突部４の外周面は大径
部、中径部及び小径部の３段に形成されるようになって
いる。孔３の内周面の大径部には下蓋２を水平方向に貫
通するガス導入口５の一端が開口するようになってい
る。

【００１６】台座６の下端部内周側には内方に突出する
環状の突部７が一体に設けられるとともに、突部７の内
周面の上端部には内方に突出する環状の張出部が一体に
設けられるようになっている。台座６は、その突部７の
内周面を下蓋２の外周側の大径部の外周面に嵌合させた
状態で、ボルトによって下蓋２の上部に固定されるよう
になっている。

【００１７】そして、下蓋２の上部に台座６を取り付け
ることで、台座６の突部７の内周面と下蓋２の突部４の
外周側の中径部の外周面との間で上部が開口する環状の
溝部８が形成されるものである。台座６の突部７の内周
面には台座６を水平方向に貫通する潤滑油の排出口９の
一端が開口するようになっている。

【００１８】軸受箱１０の下端部外周側には外方に突出
する環状のフランジ部１１が一体に設けられ、フランジ
部１１をボルトによって台座６の上部に固定すること
で、軸受箱１０が台座６の上部に取り付けられるもので
ある。軸受箱１０の内周面の上端部及び下端部には内方
に突出する突部１２、１３が一体に設けられ、これらの
突部１２、１３の内周面にはそれぞれ軸受１４、１５が
装着されるようになっている。

【００１９】軸受箱１０の上部には環状のブッシュ１６
がボルトを介して一体に取り付けられるようになってい
る。ブッシュ１６の内周面は大径部と小径部の２段に形
成されている。小径部にはブッシュ１６を水平方向に貫
通する潤滑油の供給口１７の一端が開口するようになっ
ている。潤滑油の供給口１７と排出口９との間は配管１
８を介して相互に接続されるようになっている。したが
って、供給口１７を介して上側の軸受１４に供給された
潤滑油は、軸受箱１０内を落下して下側の軸受１５に供
給されるとともに、後述する回転子３３のポンプ作用に
よって排出口９から軸受箱１０外に排出され、配管１８
を介して再び供給口１７から軸受箱１０内に供給される
ものである。

【００２０】ブッシュ１６の上部には上蓋１９がボルト
（図示せず）を介して一体に取り付けられるようになっ
ている。上蓋１９の中心部にはそこを上下方向に貫通す
る中空軸挿通用の孔２０が穿設されている。孔２０の上
端部には山部、谷部が交互に形成されるとともに、この
山部、谷部に対応する中空軸２９の外周面には、外周面
に山部、谷部が交互に形成された環状のスリーブが一体
に取り付けられている。そして、スリーブの山部、谷部
と孔２０の山部、谷部とによって、ラビリンスシール２
２が構成されるものである。

【００２１】サポート２３は、上蓋１９の上部に下端が
ボルトによって取り付けられる断面Ｌ字状をなすもので
あって、中空軸２９の上端部に対応する部分に筒状の連
通部２４が一体に設けられるようになっている。連通部
２４の上端開口部は円板状の蓋２５によって閉塞されて
いる。連通部２４の側部には筒状の排出管２７の一端が
ボルト（図示せず）を介して一体に取り付けられてい
る。連通部２４の内側の部分には下端が開口する連通空
所２６が形成され、この連通空所２６に排出管２７の内
側に形成されている排出路２８の一端が連通するように
なっている。

【００２２】中空軸２９は、中心部に上下方向に貫通す
る搬送路３０を有する筒状をなすものであって、軸受箱
１０の内周側に装着した軸受１４、１５を介して回転可
能に支持されるようになっている。中空軸２９は軸線が
垂直方向を向くようにハウジング１に装着されるように
なっている。

【００２３】中空軸２９の下端部は二重筒構造となって
いる。内筒３１の下端部は下蓋２よりも僅かに下方に突
出し、その突出している部分にロータ４１が一体に取り
付けられるようになっている。外筒３２は内筒３１より
も短く形成されるとともに、外筒３２の下端には回転子
３３がボルトを介して一体に取り付けられるようになっ
ている。

【００２４】回転子３３は、環状をなすものであって、
その上面側には周方向にむかって外周側が低い略扇形状
の溝部３４が穿設されるようになっている。回転子３３
は、台座６の突部７と下蓋２の突部４との間で形成され
る溝部８内に、溝部８の内外周面、底面及び張出部の下
面と所定の間隔をおいて位置するようになっている。し
たがって、回転子３３の回転時に、回転子３３の溝部３
４の存在によって軸受箱１０内の潤滑油が軸受箱１０か
ら排出口９に排出されるものである。

【００２５】中空軸２９の内筒３１と外筒３２との間に
は下端が開口する環状の溝部３５が形成され、この溝部
３５内に、その内外周面及び上面と所定の間隔をおいて
下蓋２の突部４が位置するようになっている。外筒３２
の内周面は大径部と小径部の２段に形成され、大径部内
周面と下蓋２の突部４の中径部の山部、谷部との間でラ
ビリンスシール３６が構成されるようになっている。外
筒３２の内周面の小径部とそこに位置する下蓋２の突部
４の先端部とによって堰３７が形成されるようになって
いる。そして、このラビリンスシール３６と堰３７との
協働によって、軸受箱１０内の潤滑油が粉体に混入する
のを防止することができるものである。

【００２６】中空軸２９の上端部はサポート２３の連通
部２４を下端開口部から貫通して連通空所２６内に位置
するようになっている。中空軸２９の上端部外周側には
外周面に山部、谷部を交互に形成したスリーブが一体に
設けられるとともに、このスリーブの山部、谷部に対応
する連通部２４の内周面には谷部、山部が交互に設けら
れ、これらの山部、谷部によってラビリンスシール３８
が構成されるようになっている。

【００２７】連通部２４と上蓋１９との間の中空軸２９
の外周面上には従動側プーリー３９が取り付けられてい
る。従動側プーリー３９と図示しない駆動源の駆動軸に
取り付けられている駆動側プーリーとの間にはＶベルト
４０が巻回されるようになっている。したがって、駆動
源を駆動させると、駆動軸、駆動側プーリー、Ｖベルト
４０及び従動側プーリー３９を介して中空軸２９が回転
駆動するものである。

【００２８】ロータ４１は、中空軸２９の下蓋２から下
方に突出している部分に嵌合される円板状のホィール４
２と、ホィール４２の下面側に取り付けられる円板状の
上蓋４３と、上蓋４３の下方に所定の間隔をおいて位置
する円板状の下蓋４４と、上蓋４３と下蓋４４とを連結
する連結軸４５と、上蓋４３と下蓋４４との間の外周側
に周方向に向かって所定の間隔ごとに設けられる板状の
分級羽根４６とを具えている。

【００２９】ホィール４２の中心部には上下方向に貫通
する孔が穿設され、この孔内に中空軸２９の下端部が嵌
合されるようになっている。ホィール４２は、ハウジン
グ１の下蓋２の内周側の大径部内にその内周面と所定の
間隔をおいて位置し、ホィール４２と大径部との間に形
成される微小隙間内にハウジング１の下蓋２のガス導入
口５を介して適宜のガスが導入されるようになってい
る。上蓋４３の中心部には中空軸２９の搬送路３０に連
通する孔が穿設されるようになっている。上蓋４３と下
蓋４４との間には外周側が開口する空所４７が形成され
るとともに、この空所４７の外周側開口部は、上蓋４３
と下蓋４４との間に設けられている複数の分級羽根４６
によって所定の間隔ごとに遮られ、隣接する分級羽根４
６、４６間で空所４７内外を連通する縦長のスリット４
８が形成されるようになっている。

【００３０】次に、前記に示すものの作用について説明
する。図示しない駆動源を駆動させると、駆動側プーリ
ー、Ｖベルト４０、従動側プーリー３９を介して中空軸
２９が回転駆動するとともに、中空軸２９と一体にロー
タ４１が回転駆動する。この場合、ロータ４１の回転数
は、１０００ｒｐｍ以上好ましくは５０００ｒｐｍ以上
とする。

【００３１】そして、ロータ４１の下方に位置する粉体
は適宜のガスに同伴されて上昇してロータ４１の外周側
に達し、分級羽根４６によって遠心力が加えられながら
微粉はスリット４８を通過してロータ４１の空所４７内
に導かれ、空所４７から中空軸２９の搬送路３０、サポ
ート２３の連通空所２６を介して排出路２８に導かれ、
排出路２８を介して系外に排出され、バックフィルター
等で回収される。また、スリット４８によって通過が阻
まれた粗粉は遠心力によって外側へ放出されて下方に落
下し、微粉から分離されて底部で回収されるか、粉砕機
が内臓する場合は再粉砕される。

【００３２】上記のように構成したこの実施の形態によ
る分級機にあっては、ロータ４１の回転数を少なくとも
１０００ｒｐｍ以上好ましくは５０００ｒｐｍ以上とし
たので、接粉部分の構造を単に分級羽根４６を備えたロ
ータ４１のみの極めて単純な構造とすることができるこ
とになる。したがって、内部に微粉が付着することがな
く、内部の点検、清掃が簡単にでき、頻繁に処理物が変
わる処理にも使用することができることになる。

【００３３】唯一、回転するロータ４１とハウジング１
の下蓋２との間の隙間に微粉が侵入する可能性がある
が、この隙間においてもロータ４１が高速回転なので微
粉の付着は非常に少なく、又この隙間にはガス導入口５
を介して外部からクリーンなガスが供給されるようにな
っているので、微粉の侵入を確実に阻止することができ
る。したがって、厳密に汚染を嫌う処理においても有効
に用いることができることになる。

【００３４】また、ロータ４１を高速回転としたことに
よって、中空軸２９を支持する軸受１４、１５を油循環
式の潤滑方式とする必要が生じたが、高速回転する中空
軸２９に取り付けた回転子３３のポンプ作用によって、
軸受箱１０内に自動的に油を循環させることができるの
で、高速回転にも十分に対応することが可能となる。

【００３５】さらに、単純な構造で高性能であるので、
全体を小型化することができ、種々の形式の粉砕機等に
も使用することができ、応用範囲が広がることになる。
さらに、粉砕機を伴わない単独の分級機としても使用す
ることも勿論である。

【００３６】

【発明の効果】この発明は前記のように構成したことに
より、接粉部分の構造を単に分級羽根を備えたロータの
みの極めて単純な構造とすることができることになる。
したがって、内部に微粉が付着することがなくなり、内
部の点検、清掃が簡単にでき、頻繁に処理物が変わる処
理にも使用することができることになる。また、ロータ
とハウジングとの間には外部からクリーンなガスが供給
されるようになっているので、その部分に微粉が侵入す
るのを確実に阻止することができ、厳密に汚染を嫌う処
理においても有効に用いることができることになる。そ
して、軸受の潤滑方式を油循環式とするとともに、中空
軸の一部に油循環用の回転子を設けたことにより、回転
子のポンプ作用によって潤滑油を自動的に循環させるこ
とができることになる。したがって、高速回転にも十分
に対応することができることになる。さらに、単純な構
造で高性能であるので、全体を小型化することができる
とともに、種々の形式の粉砕機等にも使用することがで
き、応用範囲が大幅に広がることになる等の優れた効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による分級機の一実施の形態の全体を
示す縦断面図である。

【図２】図１に示すロータの拡大断面図である。

【図３】図１に示す回転子の拡大平面図である。

【図４】図３に示すものの断面図である。

【符号の説明】

１……ハウジング ２……下蓋 ３、２０……中空軸挿通用の孔 ４、７、１２、１３……突部 ５……ガス導入口 ６……台座 ８……溝部 ９……排出口 １０……軸受箱 １１……フランジ部 １４、１５……軸受 １６……ブッシュ １７……供給口 １８……配管 １９……上蓋 ２２、３６、３８……ラビリンスシール ２３……サポート ２４……連通部 ２５……蓋 ２６……連通空所 ２７……排出管 ２８……排出路 ２９……中空軸 ３０……搬送路 ３１……内筒 ３２……外筒 ３３……回転子 ３４、３５……溝部 ３７……堰 ３９……従動側プーリー ４０……Ｖベルト ４１……ロータ ４２……ホィール ４３……上蓋 ４４……下蓋 ４５……連結軸 ４６……分級羽根 ４７……空所 ４８……スリット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと、該ハウジングに軸受を介
   して回転可能に設けられるとともに、内部に上下方向に
   貫通する搬送路を有する軸線が垂直方向を向く中空軸
   と、該中空軸の下端部に一体に設けられるとともに、内
   部に前記搬送路に連通する外周側が開口する空所を有す
   るロータと、該ロータに設けられるとともに、前記空所
   の外周側開口部を周方向に所定の間隔ごとに遮る分級羽
   根と、前記ハウジングに設けられるとともに、内部に前
   記搬送路に連通する排出路を有する排出管とを具え、前
   記中空軸の回転数を１０００ｒｐｍ以上としたことを特
   徴とする分級機。
2. 【請求項２】 前記ハウジングと前記ロータとの間に形
   成される隙間に外部からガスを導入可能とした請求項１
   記載の分級機。
3. 【請求項３】 前記軸受の潤滑方式を油循環式とすると
   ともに、前記中空軸の一部に油循環用の回転子を設けた
   請求項１又は２記載の分級機。