JP3482504B2 - 空気分級装置 - Google Patents
空気分級装置Info
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- JP3482504B2 JP3482504B2 JP33649393A JP33649393A JP3482504B2 JP 3482504 B2 JP3482504 B2 JP 3482504B2 JP 33649393 A JP33649393 A JP 33649393A JP 33649393 A JP33649393 A JP 33649393A JP 3482504 B2 JP3482504 B2 JP 3482504B2
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- rotor chamber
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、セメント、炭酸カル
シウム、セラミックス等の粉粒体原料の分級に用いる渦
流式空気分級機に関するものである。
シウム、セラミックス等の粉粒体原料の分級に用いる渦
流式空気分級機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の渦流式空気分級機では、分級原料
は上部から供給され、分散板で分散されながら分級空間
に入る。一方、分級に必要な空気は、分級機の全周に固
定．配列されたガイドベーンを通して分級機後方のファ
ンにより吸引される。この時、分級空気は、このガイド
ベーンによって均一な渦運動を開始し、さらにロータブ
レードによって分級に必要な速度まで加速される。
は上部から供給され、分散板で分散されながら分級空間
に入る。一方、分級に必要な空気は、分級機の全周に固
定．配列されたガイドベーンを通して分級機後方のファ
ンにより吸引される。この時、分級空気は、このガイド
ベーンによって均一な渦運動を開始し、さらにロータブ
レードによって分級に必要な速度まで加速される。
【０００３】すなわち、ガイドベーンとロータブレード
との間の空間を分級空間と定義すると、そこでの気流は
二次元の渦気流と見なすことができる。分級空間に供給
された粒子は、この渦気流とともに渦運動を開始し、そ
のとき粒子に働く遠心力と抗力のバランスによって分級
される。その結果、前記両力のバランスによって定まる
分離粒径より小さい粒子はロータの内部に入り、出口ダ
クトを経由して排出・捕集される。
との間の空間を分級空間と定義すると、そこでの気流は
二次元の渦気流と見なすことができる。分級空間に供給
された粒子は、この渦気流とともに渦運動を開始し、そ
のとき粒子に働く遠心力と抗力のバランスによって分級
される。その結果、前記両力のバランスによって定まる
分離粒径より小さい粒子はロータの内部に入り、出口ダ
クトを経由して排出・捕集される。
【０００４】 一方、大きな粒子は、分級空間の
中を繰り返し分級作用を受けながら重力によって落下
し、粗粉排出口から排出される。なお、分離粒径のコン
トロールは、ロータの回転数または分級空気流量、すな
わち、粒子に与えられる遠心力または抗力によって行な
われる。
中を繰り返し分級作用を受けながら重力によって落下
し、粗粉排出口から排出される。なお、分離粒径のコン
トロールは、ロータの回転数または分級空気流量、すな
わち、粒子に与えられる遠心力または抗力によって行な
われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】微粉分級を行う場合に
は粉体粒子に強い遠心力を与える必要があるが、そのた
めにはロータブレードの回転速度を大きくしなければな
らない。
は粉体粒子に強い遠心力を与える必要があるが、そのた
めにはロータブレードの回転速度を大きくしなければな
らない。
【０００６】しかし、該回転回度が大きくなると、分級
のために必要な空気の旋回と乱流のために該空気分級機
の圧力損失が大きくなるので、空気を吸引するためのフ
ァンの容量を大きくすることが必要となる。そのため、
設備及び投資が過大となり、資源エネルギの節減上大き
な問題となる。
のために必要な空気の旋回と乱流のために該空気分級機
の圧力損失が大きくなるので、空気を吸引するためのフ
ァンの容量を大きくすることが必要となる。そのため、
設備及び投資が過大となり、資源エネルギの節減上大き
な問題となる。
【０００７】セメントなどの粉体の分級は微粉分級の範
疇に入るが、その中でも比較的粗い分級である。このた
め、圧力損失は比較的低いが、このような粉体では生産
量が極めて多く、粉体価格に対するエネルギ費の比率の
割り合いも多く、少しの圧力低減であってもその影響は
大きい。
疇に入るが、その中でも比較的粗い分級である。このた
め、圧力損失は比較的低いが、このような粉体では生産
量が極めて多く、粉体価格に対するエネルギ費の比率の
割り合いも多く、少しの圧力低減であってもその影響は
大きい。
【０００８】本発明者は、分級機における圧力損失が主
にどこで生じているのかをつきとめるため、分級機全体
の圧力損失とロータブレード外周より外側だけの圧力損
失とを測定したところ、図１に示す結果を得た。
にどこで生じているのかをつきとめるため、分級機全体
の圧力損失とロータブレード外周より外側だけの圧力損
失とを測定したところ、図１に示す結果を得た。
【０００９】図１において、曲線Ａは分級機全体の圧力
損失、曲線Ｂはロータブレード外周より外側だけの圧力
損失、をそれぞれ示すが、この曲線Ｂはロータブレード
外周部での動圧と静圧を測定し、その和即ち全圧と分級
機入口の全圧との差を調べたものである。
損失、曲線Ｂはロータブレード外周より外側だけの圧力
損失、をそれぞれ示すが、この曲線Ｂはロータブレード
外周部での動圧と静圧を測定し、その和即ち全圧と分級
機入口の全圧との差を調べたものである。
【００１０】この実験によると圧力損失の大部分はロー
タ内部、即ち、ロータ室内で生じていることがわかっ
た。そこで、該圧力損失の発生原因を究明すると共に、
ロータ室内の圧力損失の低減方法を研究した。
タ内部、即ち、ロータ室内で生じていることがわかっ
た。そこで、該圧力損失の発生原因を究明すると共に、
ロータ室内の圧力損失の低減方法を研究した。
【００１１】ロータ室内での圧力損失は、（Ａ）空気の
旋回による遠心力と、（Ｂ）隣合う流体粒子間の速度差
などに基ずく流体摩擦損失と、（Ｃ）分級機内壁面と流
体の摩擦と によるものと考えられる。この（Ａ）及び
（Ｂ）の原因を最小にするためには、ロータブレードの
部分で空気速度の周方向成分がロータブレードのそれと
同じになっていることを考慮すると、ロータブレード内
側での旋回は隣合う流体粒子間の剪断応力即ち流体間摩
擦損失の最も少なく、現実的に可能な遠心力の最も少な
い、ロータ半径位置で回転角速度が一定な強制渦にする
ことが望まれる。
旋回による遠心力と、（Ｂ）隣合う流体粒子間の速度差
などに基ずく流体摩擦損失と、（Ｃ）分級機内壁面と流
体の摩擦と によるものと考えられる。この（Ａ）及び
（Ｂ）の原因を最小にするためには、ロータブレードの
部分で空気速度の周方向成分がロータブレードのそれと
同じになっていることを考慮すると、ロータブレード内
側での旋回は隣合う流体粒子間の剪断応力即ち流体間摩
擦損失の最も少なく、現実的に可能な遠心力の最も少な
い、ロータ半径位置で回転角速度が一定な強制渦にする
ことが望まれる。
【００１２】しかし、実際にはロータ内に分級室から流
入する空気は、ロータブレードと同一の周速度をもちな
がらロータブレード間を乱流状態で通過して内側に入
る。そのため、該空気は、その慣性モーメントのために
ロータ軸中心に向かうに従い、ある半径位置迄は周方向
速度成分は大きくなり、そこから強制渦になるＢｕｒｇ
ｅｒｓの渦を形成するが、その強制渦になる半径位置は
一般にロータ室の出口の半径近くにある。そこで、ロー
タ室内にロータの回転軸と同軸状の整流部材を設けるこ
とにより、Ｂｕｒｇｅｒｓの渦を形成することなく円滑
に流れ方向を変換できることがわかった。
入する空気は、ロータブレードと同一の周速度をもちな
がらロータブレード間を乱流状態で通過して内側に入
る。そのため、該空気は、その慣性モーメントのために
ロータ軸中心に向かうに従い、ある半径位置迄は周方向
速度成分は大きくなり、そこから強制渦になるＢｕｒｇ
ｅｒｓの渦を形成するが、その強制渦になる半径位置は
一般にロータ室の出口の半径近くにある。そこで、ロー
タ室内にロータの回転軸と同軸状の整流部材を設けるこ
とにより、Ｂｕｒｇｅｒｓの渦を形成することなく円滑
に流れ方向を変換できることがわかった。
【００１３】この発明は、上記事情に鑑み圧力損失の低
減を図ることを目的とする。
減を図ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記研究の
結果、本発明を次のように構成し前記目的を達成しよう
とするものである。入口と排気口とを有するロータ室
と、該ロータ室の入口に、ロータの円周方向に間隔をお
いて複数設けられたロータブレードと、該ロータ室の入
口の外周に設けた分級室と、前記ロータ室内に設けられ
た、ロータの回転軸に対して同心状の整流部材と、を備
えた空気分級装置において；前記整流部材が、ロータの
回転軸に遊嵌合し、かつ、ケーシングに固定した整流羽
根、又は、ロータの底面に設けた***状体と、少なくと
もその下半部を該***状体の斜面に固定した整流羽根、
であることを特徴とする空気分級装置。
結果、本発明を次のように構成し前記目的を達成しよう
とするものである。入口と排気口とを有するロータ室
と、該ロータ室の入口に、ロータの円周方向に間隔をお
いて複数設けられたロータブレードと、該ロータ室の入
口の外周に設けた分級室と、前記ロータ室内に設けられ
た、ロータの回転軸に対して同心状の整流部材と、を備
えた空気分級装置において；前記整流部材が、ロータの
回転軸に遊嵌合し、かつ、ケーシングに固定した整流羽
根、又は、ロータの底面に設けた***状体と、少なくと
もその下半部を該***状体の斜面に固定した整流羽根、
であることを特徴とする空気分級装置。
【００１５】
【作 用】分級室からロータ室の入口に流入した流体
は、該ロータ室の内部を通りロータ室の排気口から機外
に排出される。この時、ロータ室内の流体は整流部材に
より流れ方向を円滑に変換されるので、圧力損失が激減
する。
は、該ロータ室の内部を通りロータ室の排気口から機外
に排出される。この時、ロータ室内の流体は整流部材に
より流れ方向を円滑に変換されるので、圧力損失が激減
する。
【００１６】
【実施例】この発明の第１実施例を図２〜図４により説
明する。円筒状のケーシング１の下部に円錐状のホッパ
２を設け、該ホッパ２の下部を粗粉排出口３に連通せし
める。
明する。円筒状のケーシング１の下部に円錐状のホッパ
２を設け、該ホッパ２の下部を粗粉排出口３に連通せし
める。
【００１７】ケーシング１内の中央には回転軸４に固定
されたロータ５が配設されている。このロータ５の直径
はＤであり、又その高さはＨである。
されたロータ５が配設されている。このロータ５の直径
はＤであり、又その高さはＨである。
【００１８】ロータ室ＲＴ内にはロータの回転軸４と同
心状の整流部材が設けられている。、この整流部材はロ
ータ室ＲＴのロータ５の底面５ａに形成され、かつ、ロ
ータブレード６の内周半径Ｒ3から盛り上がる***状体
５０である。この***状体５０は円錐状に形成される
が、この***状体５０の斜面（母線）５０ａの底面５ａ
に対する角度、即ち、立ち上がり角度θは、大き過ぎて
も、又、小さ過ぎてもいけない。
心状の整流部材が設けられている。、この整流部材はロ
ータ室ＲＴのロータ５の底面５ａに形成され、かつ、ロ
ータブレード６の内周半径Ｒ3から盛り上がる***状体
５０である。この***状体５０は円錐状に形成される
が、この***状体５０の斜面（母線）５０ａの底面５ａ
に対する角度、即ち、立ち上がり角度θは、大き過ぎて
も、又、小さ過ぎてもいけない。
【００１９】そこで、実験の結果、ロータ５の高さＨと
の関係で次式により求められる角度θが最適値であるこ
とがわかった。 θ＝ｔａｎ-1｛0.3〜0.6｝H／R3｝
の関係で次式により求められる角度θが最適値であるこ
とがわかった。 θ＝ｔａｎ-1｛0.3〜0.6｝H／R3｝
【００２０】ロータ５の外周部には複数のロータブレー
ド６が取付けられているが、その取付ピッチｐは、実験
により求めた次の式（１）、又は、式（２）により決定
される。（特願平５ー７４６７０号参照）。 ｐ≦１．０４×Ｄｐ（ｔｈ）0.365 （１）
ド６が取付けられているが、その取付ピッチｐは、実験
により求めた次の式（１）、又は、式（２）により決定
される。（特願平５ー７４６７０号参照）。 ｐ≦１．０４×Ｄｐ（ｔｈ）0.365 （１）
【００２１】
【数１】
【００２２】次に下記条件において、粒子の密度ρｐ＝
２７００ｋｇ／ｍ3 の石灰石を分級する場合のピッチｐ
について説明する。ロータの直径Ｄ＝２．１ｍ、ロータ
の高さＨ＝０．３ｍ、温度２０°Ｃ、１気圧の空気中に
おける空気密度ρf ＝１．２０ｋｇ／ｍ3 、空気粘性係
数μ＝１．８１×１０-5 （Ｐａ・ｓ）。
２７００ｋｇ／ｍ3 の石灰石を分級する場合のピッチｐ
について説明する。ロータの直径Ｄ＝２．１ｍ、ロータ
の高さＨ＝０．３ｍ、温度２０°Ｃ、１気圧の空気中に
おける空気密度ρf ＝１．２０ｋｇ／ｍ3 、空気粘性係
数μ＝１．８１×１０-5 （Ｐａ・ｓ）。
【００２３】前記条件において理論上の分離粒径Ｄp(
th)を達成するために必要なロータブレードの取付ピッ
チｐは表１の通りである。このピッチｐの値は、前記式
（１）から分級機に適用する最小分離粒径、例えば３μ
ｍまでの分級に適用する分級機として定めても良い。
th)を達成するために必要なロータブレードの取付ピッ
チｐは表１の通りである。このピッチｐの値は、前記式
（１）から分級機に適用する最小分離粒径、例えば３μ
ｍまでの分級に適用する分級機として定めても良い。
【表１】
【００２４】尚、Ｑは分級風量（ｍ3 ／ｓ）、Ｖｔはロ
ータブレード先端での周速（ｍ／ｓ）、をそれぞれ示
す。
ータブレード先端での周速（ｍ／ｓ）、をそれぞれ示
す。
【００２５】該ロータブレード６の外周には，分級室７
を介して角度調整可能なガイドベーン８が配設されてい
る。このガイドベーン８の取付角度θG、即ち、ガイド
ベーン８の接線Ｌに対する傾斜角度は次式（３）により
求められる。
を介して角度調整可能なガイドベーン８が配設されてい
る。このガイドベーン８の取付角度θG、即ち、ガイド
ベーン８の接線Ｌに対する傾斜角度は次式（３）により
求められる。
【００２６】
【数２】
【００２７】この式（３）の詳細については、原理図で
ある図４に基ずき特願平５ー３０５５９９号に開示され
ている。この式（３）及び図４において、Ｒ1はロータ
ブレード６の外接円ＢＣの半径、Ｒ2はガイドベーン８
の内接円ＧＣの半径、ω1はロータブレード６の角速
度、ω2は分級空間へ入る気流の角速度、Ｕｒは空気速
度の分級機半径方向速度成分、ρpは粒子の密度、Ｓは
分級室７の幅、Ｏは分級機の中心、をそれぞれ示す。
ある図４に基ずき特願平５ー３０５５９９号に開示され
ている。この式（３）及び図４において、Ｒ1はロータ
ブレード６の外接円ＢＣの半径、Ｒ2はガイドベーン８
の内接円ＧＣの半径、ω1はロータブレード６の角速
度、ω2は分級空間へ入る気流の角速度、Ｕｒは空気速
度の分級機半径方向速度成分、ρpは粒子の密度、Ｓは
分級室７の幅、Ｏは分級機の中心、をそれぞれ示す。
【００２８】このガイドベーン８の取付角度θGを適切
にしないと、空気速度に対する遅れが生じ、ロータブレ
ードの摩耗やエネルギ消費の過大が起きる。そこで、取
付角度θGを前記式により求め、例えば、取付角度θGを
１５度にする。
にしないと、空気速度に対する遅れが生じ、ロータブレ
ードの摩耗やエネルギ消費の過大が起きる。そこで、取
付角度θGを前記式により求め、例えば、取付角度θGを
１５度にする。
【００２９】次に、この分級室７の幅Ｓの決定は極めて
重要であり、接線方向流速分布の速度勾配が急峻である
程この部分にある凝集体に気流の速度差による剪断力が
強く働いて分級が促進される。しかしながら、該幅Ｓが
狭すぎると、渦流が乱れる。その結果、粒子が所定の速
度にならず正常な分級ができなくなるのである。
重要であり、接線方向流速分布の速度勾配が急峻である
程この部分にある凝集体に気流の速度差による剪断力が
強く働いて分級が促進される。しかしながら、該幅Ｓが
狭すぎると、渦流が乱れる。その結果、粒子が所定の速
度にならず正常な分級ができなくなるのである。
【００３０】逆に該分級室の幅Ｓが広すぎると、均一な
渦を形成できず、また、凝集粒は、１次粒子に分散され
る事なく分級室７を出ることになるので、分級効果が悪
くなる。
渦を形成できず、また、凝集粒は、１次粒子に分散され
る事なく分級室７を出ることになるので、分級効果が悪
くなる。
【００３１】そこで分級室７の幅Ｓの適切な値を決定す
るため種々の実験を行なったところ次の式を得ることが
できた。但し、ｐはロータブレードのピッチであり、
又、係数Ｋ＝５〜２０(ｍ1/2)である。 Ｓ＝Ｋ√p
るため種々の実験を行なったところ次の式を得ることが
できた。但し、ｐはロータブレードのピッチであり、
又、係数Ｋ＝５〜２０(ｍ1/2)である。 Ｓ＝Ｋ√p
【００３２】ロータブレード６の円周方向厚さＴの決定
も重要である。この厚さＴとピッチｐの比Ｔ／ｐを０．
３５以下にし、ロータ５の開口面積Ｍを６５％以上に形
成する。
も重要である。この厚さＴとピッチｐの比Ｔ／ｐを０．
３５以下にし、ロータ５の開口面積Ｍを６５％以上に形
成する。
【００３３】実験によると、該ロータブレード６の円周
方向の厚さＴがこの範囲を越えて厚くなると前記分級室
７の幅Ｓ及びロータブレード６の取付ピッチＰが上記範
囲内にあっても該ロータブレード６の近傍における渦流
が乱れ、分離粒径以上の粗粉部分の飛び込みが多くな
り、シャープな微粉分級ができなくなる場合がある。
方向の厚さＴがこの範囲を越えて厚くなると前記分級室
７の幅Ｓ及びロータブレード６の取付ピッチＰが上記範
囲内にあっても該ロータブレード６の近傍における渦流
が乱れ、分離粒径以上の粗粉部分の飛び込みが多くな
り、シャープな微粉分級ができなくなる場合がある。
【００３４】逆に、開口面積が上記範囲未満になると、
厚さＴが異常に薄くなり強度及び施工上の問題がある
が、前記問題が発生しない程度にできるだけ薄いものが
望ましい。
厚さＴが異常に薄くなり強度及び施工上の問題がある
が、前記問題が発生しない程度にできるだけ薄いものが
望ましい。
【００３５】該厚さＴと該ピッチｐの比Ｔ／ｐは、０．
３５以下が望ましいが、現状の技術力からすれば、シャ
ープな微粉分級、例えば３μｍカット、を行うときに
は、厚さＴはＴ／Ｐが０．１であれば充分であることが
わかっている。
３５以下が望ましいが、現状の技術力からすれば、シャ
ープな微粉分級、例えば３μｍカット、を行うときに
は、厚さＴはＴ／Ｐが０．１であれば充分であることが
わかっている。
【００３６】ロ−タの開口面積Ｍは構造、機械的強度と
微粉分級の両面からできるだけ大きい方が分級機内の圧
力損失も少なくなるので、６５％以上が望ましい。
微粉分級の両面からできるだけ大きい方が分級機内の圧
力損失も少なくなるので、６５％以上が望ましい。
【００３７】Ｂｕｒｇｅｒｓの渦を形成せずに強制渦に
するためにはロータブレード６のロータ半径方向長さＢ
ｗ即ちロータブレード外周半径Ｒ1からロータブレード
内周半径Ｒ3を引いた長さ、は実験によると、ロータブ
レード外周半径Ｒ1とロータ室ＲＴの排気口３０の半径
Ｒ0との差の０．７〜１．０倍の範囲内が最適であるこ
とがわかった。
するためにはロータブレード６のロータ半径方向長さＢ
ｗ即ちロータブレード外周半径Ｒ1からロータブレード
内周半径Ｒ3を引いた長さ、は実験によると、ロータブ
レード外周半径Ｒ1とロータ室ＲＴの排気口３０の半径
Ｒ0との差の０．７〜１．０倍の範囲内が最適であるこ
とがわかった。
【００３８】次に実施例の作動について説明する。分級
空気を分級空気供給路１１からガイドベ−ン８を介して
分級室７に送り、回転軸４を回してロータブレード６を
回転させ、該分級室７内に渦流を形成する。
空気を分級空気供給路１１からガイドベ−ン８を介して
分級室７に送り、回転軸４を回してロータブレード６を
回転させ、該分級室７内に渦流を形成する。
【００３９】そうすると、渦流は分級室７内を旋回しな
がらロータ室ＲＴの入口ＩＮのロータブレード６の間を
通ってロータ室ＲＴに入り旋回しながら***状体５０に
案内されて上向きに流れ方向を変えられた後、排気口３
０を通り排出ダクト１２から機外に排出される。
がらロータ室ＲＴの入口ＩＮのロータブレード６の間を
通ってロータ室ＲＴに入り旋回しながら***状体５０に
案内されて上向きに流れ方向を変えられた後、排気口３
０を通り排出ダクト１２から機外に排出される。
【００４０】この状態において、原料入口１３から被分
級材料Ｙ、例えば炭酸カルシウムを投入すると、該被分
級材料Ｙは分散板１４に衝突して外周方向に飛散しなが
ら分級室７内に落下する。
級材料Ｙ、例えば炭酸カルシウムを投入すると、該被分
級材料Ｙは分散板１４に衝突して外周方向に飛散しなが
ら分級室７内に落下する。
【００４１】この間に被分級材料の粒子は渦流で加速さ
れ分級室内を旋回する。この時渦流の持つせん断力とそ
れによる粒子同志の衝突摩擦で粒子は分散されながら遠
心力と抗力のバランスによって定まる分離粒径以下の粒
子はロータブレード外周部に達する。
れ分級室内を旋回する。この時渦流の持つせん断力とそ
れによる粒子同志の衝突摩擦で粒子は分散されながら遠
心力と抗力のバランスによって定まる分離粒径以下の粒
子はロータブレード外周部に達する。
【００４２】この分級された微粉Ｙ2 、例えば５μｍ以
下の粒径は、ロ−タ室ＲＴ内を通り上昇気流に乗り排出
ダクト１２に流入するとともに、図示しない空気濾過機
に入り回収される。
下の粒径は、ロ−タ室ＲＴ内を通り上昇気流に乗り排出
ダクト１２に流入するとともに、図示しない空気濾過機
に入り回収される。
【００４３】この時、ロータ室ＲＴ内の気流は***状体
５０に規制されながら流れ方向を円滑に変換されるの
で、ロータ室内における圧力損失は激減する。
５０に規制されながら流れ方向を円滑に変換されるの
で、ロータ室内における圧力損失は激減する。
【００４４】又、粗粉Ｙ1 は分級室７内を旋回しながら
ホッパ２中を落下し、粗粉排出口３から排出される。
ホッパ２中を落下し、粗粉排出口３から排出される。
【００４５】この発明の第２実施例を図５〜図７により
説明する。この実施例の特徴は整流部材として整流羽根
１５０を用いることである。この整流羽根１５０はロー
タ室ＲＴを貫通するロータの回転軸４に同心状に固定さ
れ、４枚の面状整流板１５１を備えている。
説明する。この実施例の特徴は整流部材として整流羽根
１５０を用いることである。この整流羽根１５０はロー
タ室ＲＴを貫通するロータの回転軸４に同心状に固定さ
れ、４枚の面状整流板１５１を備えている。
【００４６】各整流板１５１は逆三角形状に形成され、
それらの面１５１ａを旋回流１０７に対向する方向に設
けるとともに、下から上に向かって水平から徐々に垂直
に近ずき少なくてもその下半分は螺線状の湾曲面をなし
ている。
それらの面１５１ａを旋回流１０７に対向する方向に設
けるとともに、下から上に向かって水平から徐々に垂直
に近ずき少なくてもその下半分は螺線状の湾曲面をなし
ている。
【００４７】又、該整流板１５１の幅Ｗも下方になるに
従い徐々に小さくなり、最終的には該整流板１５１の下
端１５１ａの幅は零となり回転軸４と同径となる。
従い徐々に小さくなり、最終的には該整流板１５１の下
端１５１ａの幅は零となり回転軸４と同径となる。
【００４８】この実施例では、ロータ室ＲＴの入口から
流入した旋回流１０７は面状整流板１５１により流れ方
向を規制されて上向きの流れ１１２に変えられ、ロータ
室ＲＴの排気口３０から排出される。この時の流体の方
向変換は円滑になされるので圧力損失は少ない。
流入した旋回流１０７は面状整流板１５１により流れ方
向を規制されて上向きの流れ１１２に変えられ、ロータ
室ＲＴの排気口３０から排出される。この時の流体の方
向変換は円滑になされるので圧力損失は少ない。
【００４９】この発明の第３実施例を図８により説明す
る。この実施例と第２実施例との相違点は、整流羽根１
５０が、ロータの回転軸４に遊嵌合され、かつ、排気ダ
クト１２に固定されていることである。この実施例では
整流羽根１５０は回転しないが、整流効果は前記第２実
施例よりも大である。
る。この実施例と第２実施例との相違点は、整流羽根１
５０が、ロータの回転軸４に遊嵌合され、かつ、排気ダ
クト１２に固定されていることである。この実施例では
整流羽根１５０は回転しないが、整流効果は前記第２実
施例よりも大である。
【００５０】この発明の第４実施例を図９により説明す
る。この実施例は第１実施例と第２実施例とを組み合わ
せたものである。即ち、ロータ室ＲＴの底面５ａに立ち
上がり角θの***部材５０を設け、その上部にロータの
回転軸４と同心状に整流羽根１５０を固定したものであ
る。
る。この実施例は第１実施例と第２実施例とを組み合わ
せたものである。即ち、ロータ室ＲＴの底面５ａに立ち
上がり角θの***部材５０を設け、その上部にロータの
回転軸４と同心状に整流羽根１５０を固定したものであ
る。
【００５１】一般にロータＲＴの入口ＩＮに流入する流
体は、その入口ＩＮにおける流入位置により流線位置が
異なる。即ち、入口ＩＮの下部ＹＡから入った空気Ａｒ
はロータの回転軸４付近を旋回しながら上昇し、入口の
上の部分ＹＢから入った空気Ａｒは排気ダクト１２の壁
面付近を旋回上昇するが、これらは決して交わることは
ない。
体は、その入口ＩＮにおける流入位置により流線位置が
異なる。即ち、入口ＩＮの下部ＹＡから入った空気Ａｒ
はロータの回転軸４付近を旋回しながら上昇し、入口の
上の部分ＹＢから入った空気Ａｒは排気ダクト１２の壁
面付近を旋回上昇するが、これらは決して交わることは
ない。
【００５２】本実施例の整流部材では、この流体の特性
に忠実に従い、無駄な旋回を与えず、又、流れの淀みを
作ることがないので圧力損失は極めて少なくなる。
に忠実に従い、無駄な旋回を与えず、又、流れの淀みを
作ることがないので圧力損失は極めて少なくなる。
【００５３】この発明の第５実施例を図１０により説明
する。この実施例と第４実施例との相違点は、整流部材
１００が円錐体１１０と面状整流板１１１とから構成さ
れていることである。
する。この実施例と第４実施例との相違点は、整流部材
１００が円錐体１１０と面状整流板１１１とから構成さ
れていることである。
【００５４】この円錐体１００の外周面に複数好ましく
は４〜６枚の面状整流板１１１を、それらの面１１１ａ
を旋回流１０７に対向する方向に、かつ、その長さ方向
を上下方向に沿うように設ける。
は４〜６枚の面状整流板１１１を、それらの面１１１ａ
を旋回流１０７に対向する方向に、かつ、その長さ方向
を上下方向に沿うように設ける。
【００５５】又、その面状整流板１１１の上部１１１ｂ
をロータ室ＲＴの排気口３０より突出させ、それらの各
面状整流板１１１の上部１１１ｂを残してその余の部分
１１１Ｃを旋回流１０７の上流側に向けて滑らかに湾曲
して湾曲面１１１ｄを形成する。
をロータ室ＲＴの排気口３０より突出させ、それらの各
面状整流板１１１の上部１１１ｂを残してその余の部分
１１１Ｃを旋回流１０７の上流側に向けて滑らかに湾曲
して湾曲面１１１ｄを形成する。
【００５６】この実施例では、ロータ室の入口ＩＮから
流入した旋回流体は、湾曲面１１１ｄの面１１１ａに案
内され旋回流１０７から上向きの流れ１１２に徐々に変
化する。その際、旋回流１０７の持っている接線分速度
を軸方向のみの速度に変換され、その状態で排気口３０
から機外に排出される。
流入した旋回流体は、湾曲面１１１ｄの面１１１ａに案
内され旋回流１０７から上向きの流れ１１２に徐々に変
化する。その際、旋回流１０７の持っている接線分速度
を軸方向のみの速度に変換され、その状態で排気口３０
から機外に排出される。
【００５７】この発明の第６実施例を図１１により説明
する。この実施例と第５実施例との相違点は整流羽根２
１０の面状整流板２１１が垂直状に円錐体１１０上に立
設されており、該整流板２１１の上半部が回転軸４に固
定され、又、その下半部が円錐体１１０の斜面に母線方
向に固定されていることである。
する。この実施例と第５実施例との相違点は整流羽根２
１０の面状整流板２１１が垂直状に円錐体１１０上に立
設されており、該整流板２１１の上半部が回転軸４に固
定され、又、その下半部が円錐体１１０の斜面に母線方
向に固定されていることである。
【００５８】
【発明の効果】この発明は以上の様にロータ室内にロー
タの回転軸に対して同心状の整流部材を設けたので、ロ
ータ室内を流れる流体は、滑らかに方向変換されながら
排気口に向かう。そのため、ロータ室内において大きな
圧力損失を生じることがないので、従来例に比し分級機
全体の圧力損失が大幅に低減する。
タの回転軸に対して同心状の整流部材を設けたので、ロ
ータ室内を流れる流体は、滑らかに方向変換されながら
排気口に向かう。そのため、ロータ室内において大きな
圧力損失を生じることがないので、従来例に比し分級機
全体の圧力損失が大幅に低減する。
【００５９】又、空気分級機に要するエネルギのうち空
気を吸引するファンの比率は高くフアンに要するエネル
ギは圧力損失に比例するため、従来例に比しファンの動
力は数十％低減できる。
気を吸引するファンの比率は高くフアンに要するエネル
ギは圧力損失に比例するため、従来例に比しファンの動
力は数十％低減できる。
【図１】渦流式空気分級機全体の圧力損失とロータブレ
ードの外側における圧力損失を示す図である。
ードの外側における圧力損失を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す分級機の正面図の一
部断面図である。
部断面図である。
【図３】図２のIII-III線縦断面図である。
【図４】分級室断面における気流モデルを示す図であ
る。
る。
【図５】本発明の第２実施例を示す縦断面図である。
【図６】第２実施例の整流羽根の拡大平面図である。
【図７】第３実施例の整流羽根の拡大正面図図である。
【図８】本発明の第３実施例を示す縦断面図である。
【図９】本発明の第４実施例を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の第５実施例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第６実施例を示す斜視図である。
４ ロータの回転軸
５ ロ−タ
６ ロータブレード
７ 分級室
３０ ロータ室の排気口
５０ ***状体
１００ 整流羽根
１５０ 整流羽根
ＲＴ ロータ室
Ｒ1 ロータブレードの内周半径
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B07B 1/00 - 15/00
Claims (5)
- 【請求項１】入口と排気口とを有するロータ室と、該ロ
ータ室の入口に、ロータの円周方向に間隔をおいて複数
設けられたロータブレードと、該ロータ室の入口の外周
に設けた分級室と、前記ロータ室内に設けられた、ロー
タの回転軸に対して同心状の整流部材と、を備えた空気
分級装置において； 前記整流部材が、ロータの回転軸に遊嵌合し、かつ、ケ
ーシングに固定した整流羽根であることを特徴とする空
気分級装置。 - 【請求項２】入口と排気口とを有するロータ室と、該ロ
ータ室の入口に、ロータの円周方向に間隔をおいて複数
設けられたロータブレードと、該ロータ室の入口の外周
に設けた分級室と、前記ロータ室内に設けられた、ロー
タの回転軸に対して同心状の整流部材と、を備えた空気
分級装置において； 前記整流部材が、ロータの底面に設けた***状体と、少
なくともその下半部を該***状体の斜面に固定した整流
羽根と、からなることを特徴とする空気分級装置。 - 【請求項３】整流羽根が、下半部に湾曲面を形成した逆
三角形の面状整流板であることを特徴とする請求項１、
又は、２記載の空気分級装置 - 【請求項４】整流羽根が、垂直状の面状整流板であるこ
とを特徴とする請求項１、又は、２記載の空気分級装
置。 - 【請求項５】入口と排気口とを有するロータ室と、該ロ
ータ室の入口に、ロータの円周方向に間隔をおいて複数
設けられたロータブレードと、該ロータ室の入口の外周
に設けた分級室と、前記ロータ室内に設けられた、ロー
タの回転軸に対して同心状の整流部材と、を備えた空気
分級装置において；前記整流部材が、ロータの底面に設
けた***状体と、該***状体の上方に設けられ、ロータ
室の入口から流入した旋回流を上向きの流れに変える整
流羽根と、からなることを特徴とする空気分級装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33649393A JP3482504B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 空気分級装置 |
| KR1019940703611A KR0186059B1 (ko) | 1993-03-31 | 1994-03-29 | 와류식 공기분급기 |
| CA002134456A CA2134456A1 (en) | 1993-03-31 | 1994-03-29 | Vortex pneumatic classifier |
| AU62916/94A AU673059C (en) | 1993-03-31 | 1994-03-29 | Vortex type air classifier |
| US08/313,263 US5533629A (en) | 1993-03-31 | 1994-03-29 | Vortex pneumatic classifier |
| PCT/JP1994/000502 WO1994022599A1 (en) | 1993-03-31 | 1994-03-29 | Vortex type air classifier |
| EP94910553A EP0645196A4 (en) | 1993-03-31 | 1994-03-29 | SPIRAL WINIFIERS. |
| TW083102743A TW257696B (ja) | 1993-03-31 | 1994-03-30 | |
| AU64266/96A AU679886C (en) | 1993-03-31 | 1996-08-26 | Vortex type air classifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33649393A JP3482504B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 空気分級装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185465A JPH07185465A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3482504B2 true JP3482504B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=18299705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33649393A Expired - Lifetime JP3482504B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-12-28 | 空気分級装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3482504B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101947443B1 (ko) * | 2018-05-25 | 2019-02-13 | 민경남 | 포켓 블레이드 분급기 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2642489C (en) * | 2006-02-24 | 2013-10-08 | Taiheiyo Cement Corporation | Centrifugal air classifier |
| JP2010227924A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-10-14 | Ricoh Co Ltd | 分級装置及び分級方法 |
| JP6160884B1 (ja) * | 2016-08-29 | 2017-07-12 | 株式会社修美工業 | 分離機、分離装置及びブラスト工法 |
| KR102505661B1 (ko) * | 2018-09-26 | 2023-03-06 | 사타케 멀티믹스 가부시키가이샤 | 분급 로터 및 분급 장치 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33649393A patent/JP3482504B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101947443B1 (ko) * | 2018-05-25 | 2019-02-13 | 민경남 | 포켓 블레이드 분급기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07185465A (ja) | 1995-07-25 |
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