JP4066422B2

JP4066422B2 - Airflow classifier

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Publication number: JP4066422B2
Application number: JP2003023244A
Authority: JP
Inventors: 俊和古畑; 節雄阿川; 江波陳
Original assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Current assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: JP2004230313A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分級室内へ噴出した粉体原料をコアンダ効果を利用して分級する気流分級装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コアンダ効果を利用して粉体原料を粒径に応じて分級する気流分級装置は従来から知られている。この分級装置は、一般に、気流によって原料搬送路に沿って搬送した粉体原料をノズルを通して分級室内へ噴出し、その噴出された粉体原料をコアンダ効果を利用して分級する。この気流分級装置において、従来、原料搬送路の途中に２次気流の供給路を設けるようにした装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２５７２９０６号（第３頁、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように原料搬送路に２次気流を導入するように構成すれば、原料搬送路に沿って流れる粉体原料をその２次気流によって分散させることができ、そのような分散状態にある粉体原料を分級室内へ供給することにより、精度の高い分級処理を行うことができる。しかしながら、最近では、粉体原料の小粒径化が進んでおり、これに対応するため、より一層高い分級精度が要求されるようになっている。上記従来の分級装置は、確かに高い分級精度を達成できるのではあるが、上記のような、より一層高い分級精度を獲得することに関しては不十分であると考えられる。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、高い分級精度を得ることができる気流分級装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る第１の気流分級装置は、分級室内へ噴出した粉体原料をコアンダ効果を利用して分級する気流分級装置において、前記粉体原料を気流によって前記分級室へ搬送する原料搬送路と、該原料搬送路を挟んで互いに対向するように設けられていて、該原料搬送路の中心線上の点状領域で交わるように２次気流を斜め下流方向へ導入する一対の２次気流供給路と、前記２次気流を受け入れることのできる位置の前記原料搬送路上に配置されていて、断面積が下流側へ向かって広くなる第１の管と、を有し、前記一対の２次気流供給路は前記原料搬送路に沿って１組設けられ、前記点状領域は、前記第１の管の前記中心線に対して直角方向の断面積が広がり始める位置にあり、前記第１の管は前記２次気流の導入方向に沿って広がることを特徴とする。
【０００７】
次に、本発明に係る第２の気流分級装置は、分級室内へ噴出した粉体原料をコアンダ効果を利用して分級する気流分級装置において、前記粉体原料を気流によって前記分級室へ搬送する原料搬送路と、該原料搬送路を挟んで互いに対向するように設けられていて、該原料搬送路の中心線上の点状領域で交わるように２次気流を斜め下流方向へ導入する一対の２次気流供給路と、前記２次気流を受け入れることのできる位置の前記原料搬送路上に配置されていて、断面積が下流側へ向かって広くなる第１の管とを有し、前記一対の２次気流供給路は前記原料搬送路に沿って複数組設けられ、これらの２次気流供給路から噴出する２次気流が交わるそれぞれの点状領域が前記原料搬送路の中心線上に分布する範囲の中心位置は、前記第１の管の前記中心線に対して直角方向の断面積が広がり始める位置にあり、前記第１の管は前記２次気流の導入方向に沿って広がることを特徴とする。
【０００８】
上記構成の各気流分級装置によれば、一対の２次気流が原料搬送路内の点状領域で交わるように斜めに進行すると共に、その点状の交点領域を過ぎた後には２次気流が第１の管の断面積の広がりに応じて広がりながら進行するので、原料搬送路に沿って搬送される粉体原料を非常に効率良く分散できる。そして、このように分散された粉体原料を分級室内へ供給するようにしたので、非常に高い分級精度を実現できる。
【０００９】
上記構成の気流分級装置において、前記原料搬送路の中心線を含む面に対する前記２次気流供給路の傾斜角度は、前記原料搬送路の中心線を含む面に対する前記第１の管の内面の傾斜角度と同じ又は略同じであることが望ましい。この構成によれば、第１の管内における２次気流の広がりを無理なく滑らかにできるので、粉体原料の分散をさらに一層確実に達成できる。
【００１０】
また、上記構成の気流分級装置において、前記原料搬送路の中心線を含む面に対する前記２次気流供給路の傾斜角度及び前記原料搬送路の中心線を含む面に対する前記第１の管の内面の傾斜角度は、約１５°であることが望ましい。
【００１１】
本発明者の実験によれば、傾斜角度が約１５°よりも大きいと２次気流の乱れが大きくなって分級精度が低下する傾向があることが分かった。また、傾斜角度が約１５°よりも小さいと２次気流が交わる点状領域が遠くなり過ぎて分散効果が弱くなり、そのため、分級精度が低下する傾向があることが分かった。つまり、２次気流供給路の傾斜角度としては約１５°が望ましいことが分かった。
【００１２】
また、上記構成の気流分級装置において、前記２次気流の流量は全流量の４０〜８０％、望ましくは７０％であり、前記粉体原料が前記原料搬送路へ供給される部分より噴出する空気の流量は全流量の６０〜２０％、望ましくは３０％である。これにより、２次気流による粉体原料の分散能力を高めることができる。
【００１３】
また、上記構成の気流分級装置に関しては、一般に、前記粉体原料を前記分級室内へ噴出するためのノズルが設けられる。そしてその場合、前記分級室内の気流方向に沿った前記ノズルの原料噴出用開口の高さをＨとするとき、３ｍｍ≦ Ｈ ≦６ｍｍの範囲内であり、望ましくはＨ＝約４．５ｍｍである。
【００１４】
本発明者の実験によれば、３ｍｍ≦ Ｈ ≦６ｍｍとすることにより、分級目標とする粒径範囲内にその粒径範囲よりも小さい粒径の粉体が含まれる割合を低減できることが分かった。また特に、Ｈ＝約４．５ｍｍとすることにより、分級目標とする粒径範囲内にその粒径範囲よりも小さい粒径の粉体が含まれる割合を最も低く抑えられることが分かった。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る気流分級装置をその一実施形態を例示して説明する。なお、これ以降に示す実施形態は一例であって、本発明がその実施形態に限定されるものでないことは、もちろんである。
【００１６】
図４は、本発明に係る気流分級装置の一実施形態の全体を示している。この気流分級装置は、例えば静電転写方式の画像形成装置用のトナー等といった粉体原料を粒径ごとに分級できる。この気流分級装置は、原料供給ノズル１７を備えた分級機本体１と、その原料供給ノズル１７に接続された原料搬送部２と、その原料搬送部２に接続された原料補給部３とを有する。分級機本体１には、粉体回収手段としてのサイクロン６ｓ，６ｍ，６ｇ及びエアー吸引装置７が付設される。
【００１７】
原料補給部３は、ノズル１２を備えた補給管９と、分級対象である粉体原料Ｍを収容するホッパ１３と、シュート１４を通してホッパ１３内の粉体原料を一定量ずつ補給管９内へ給送するフィーダ１６とを有する。原料搬送部２は、補給管９に接続された第１原料搬送管４１と、その第１原料搬送管４１に接続された第２原料搬送管４２とを有する。第１原料搬送管４１には、２次気流導入用ブロック４３と、そのブロック４３に接続された気流搬送管４４とを有する２次気流供給装置が付設されている。補給管９、第１原料搬送管４１、第２原料搬送管４２及び原料供給ノズル１７の各管の内部には、粉体原料Ｍを搬送するための原料搬送路Ｑが形成されている。
【００１８】
図１に示すように、第１原料搬送管４１の気流搬送管４４には、圧力源としてのコンプレッサ５３から延びる空気給送管５２ａが接続されている。また、補給管９内のノズル１２には、コンプレッサ５３から延びる空気給送管５２ｂが接続されている。また、各空気給送管５２ａ及び５２ｂには、圧力調整手段としてのバルブ、例えばニードルバルブ５４ａ及び５４ｂが設けられ、さらに圧力計５６ａ及び５６ｂが設けられ、さらに流量計５７ａ及び５７ｂが設けられている。
【００１９】
コンプレッサ５３を作動させると共にバルブ５４ａ及び５４ｂを個別に調節すれば、２次気流供給路５１ａ，５１ｂの噴出口を設けた部分における空気の圧力及び流量と、シュート１４を通して粉体原料が供給される部分における空気の圧力及び流量とを、希望に応じて個別に調節することができる。また、圧力計５６ａ，５６ｂにより空気の圧力を確認でき、流量計５７ａ，５７ｂにより空気の流量を確認できる。
【００２０】
分級機本体１は、図５に示すように、原料供給ノズル１７、コアンダ効果を実現するためのコアンダブロック１８、エッジブロック１９、第１分級エッジ２１ａ、エッジブロック２２、第２分級エッジ２１ｂ、粗粉側ブロック２３、気流流入側ブロック２４、そして原料供給側ブロック２６等といった各要素部材を一対の側板２７ａ及び２７ｂで挟みつけることによって形成される。分級エッジ２１ａ及び２１ｂは、例えば、ステンレス鋼によって形成される。
【００２１】
一対の側板２７ａ及び２７ｂの挟み付け作業は、例えば、以下のようにして行われる。すなわち、裏側の側板２７ｂの適所にネジ２８を設け、表側の側板２７ａの対応する位置に穴２９を設ける。そして、穴２９にネジ２８を挿入しながら、側板２７ａと側板２７ｂとを貼り合わせ、さらに、側板２７ａの前方へ突出するネジ２８にナット３１をねじ込むことにより、側板２７ａを側板２７ｂに固定する。表側の側板２７ａに形成した窓３２は、例えばガラス、プラスチック等といった透明部材によって形成され、その窓３２を通して分級機本体１の内部を観察できるようになっている。
【００２２】
側板２７ａがもう一方の側板２７ｂ上の各要素部材と密着するようにその側板２７ｂに装着された状態にある分級機本体１の内部に、コアンダブロック１８、エッジブロック１９、分級エッジ２１ａ及び２１ｂ、そしてエッジブロック２２等といった各要素部材と両側板２７ａ，２７ｂとによって仕切られた空間が形成される。
【００２３】
以下、図６に示すように、コアンダブロック１８と第１分級エッジ２１ａ及びコアンダブロック１８とエッジブロック１９とで形成される空間を細粉通路３３ｓという。また、第１分級エッジ２１ａと第２分級エッジ２１ｂ及びエッジブロック１９とエッジブロック２２とで形成される空間を中粉通路３３ｍという。そして、第２分級エッジ２１ｂと粗粉側ブロック２３及びエッジブロック２２と粗粒側ブロック２３とで形成される空間を粗粉通路３３ｇという。また、これらの各通路の上方に形成される空間を分級室３４という。この分級室３４の上部には気流流入側ブロック２４によって区画された一対の開口３６ａ及び３６ｂが形成されている。
【００２４】
細粉通路３３ｓ、中粉通路３３ｍ、そして粗粉通路３３ｇは、例えば、それぞれが管３７ｓ、管３７ｍ、そして管３７ｇに連通する。そして、これらの管３７ｓ，３７ｍ，３７ｇは、図４において、それぞれ、サイクロン６ｓ，６ｍ，６ｇを経由してエアー吸引装置７につながっている。このエアー吸引装置７が作動すると、各管３７ｓ，３７ｍ，３７ｇを通して空気が吸引され、その結果、図６に示す分級機本体１において、分級室開口３６ａ，３６ｂ、分級室３４、そして各通路３３ｓ，３３ｍ，３３ｇを流れる空気流、すなわち分級用気流Ｆ０が形成される。また、同時に、エアー吸引装置７による空気の吸引及び図１のコンプレッサ５３による気流の形成により、原料搬送路Ｑ内を流れる空気流、すなわち原料搬送用気流が形成される。
【００２５】
なお、分級室の開口３６ａ及び３６ｂのそれぞれに通じる管の内部には、空気流の流量を調節する流量調整器（図示せず）を設けることが望ましい。これにより、開口３６ａ及び３６ｂ内の流量を個別に調節して、分級室３４内に希望の分級用気流Ｆ０を形成することができる。また、本実施形態ではサイクロン捕集系を例示しているが、捕集系としてはサイクロ捕集系以外の任意の捕集系、例えば、バグフィルタ捕集系を採用することもできる。
【００２６】
図４においてエアー吸引装置７が作動し、同時に、図１においてコンプレッサ５３が作動すると、図６において、開口３６ａ及び３６ｂから分級室３４内へ流れる分級用気流Ｆ０が形成され、さらに原料搬送路Ｑ内に原料搬送用気流が形成される。その後、図４において、原料補給部３が作動して補給管９へ粉体原料Ｍが補給されると、その粉体原料Ｍは、ノズル１２から噴射する気流によって均一に分散されながら原料搬送部２を通して原料供給ノズル１７へ搬送される。
【００２７】
原料供給ノズル１７は、原料搬送路Ｑに沿って搬送された粉体原料Ｍを分級室３４内へ噴射する。このとき、粉体原料Ｍのうち質量の大きい粗粒粉はノズル１７より遠方へ飛び出した後に分級用気流に乗り、一方、質量の小さい細粒粉はノズル１７に近い位置で分級用気流に乗る。
【００２８】
図６において、細粉通路３３ｓ、中粉通路３３ｍ、そして粗粉通路３３ｇは、原料供給ノズル１７から見てこの順に配設されているので、分級用気流Ｆ０に乗って流下する粉体原料Ｍは、細粒粉、中粒粉、そして粗粒粉の３段階の粉体群に分かれてそれぞれの通路３３ｓ，３３ｍ，３３ｇに沿って流れ、そして図４の各サイクロン６ｓ，６ｍ，６ｇへ回収される。図６において、コアンダブロック１８の分級室３４に対面する部分は円形に近い曲面を描いている。細粒粉のうち特に細かい粉体は、いわゆるコアンダ効果に従ってこの曲面に沿って流れて行く。
【００２９】
細粒粉、中粒粉及び粗粒粉の分級粒径範囲は、必要に応じて種々に設定されるが、例えば、トナーの場合を考えると、比重によって異なるが、例えば、次のような範囲で設定されることが多い。
細粒粉：１０μｍ以下
中粒粉：２．５〜１６μｍ
粗粒粉：６μｍ以上
そして、通常の場合は、中粒粉が目標とする製品粉となり、細粒粉及び粗粒粉は、適宜、元の粉体原料に戻されて、再加工される。なお、分級の境界値は、各分級エッジ２１ａ及び２１ｂを、中心軸線Ｘａ及びＸｂを中心として適宜の角度だけ回り移動させることによって調節できる。
【００３０】
さて、図１は、図４における原料供給ノズル１７、原料搬送部２及び原料補給部３を拡大して示している。また、図２は、図１におけるＡ−Ａ線に従って２次気流導入部の平面構造を示している。これらの図において、符号Ｘは横方向を示し、符号Ｙは上下方向を示している。
【００３１】
これらの図から分かるように、原料供給ノズル１７は、分級室側（すなわち、図１の左側）の断面積が狭く、原料補給側（すなわち、図１の右側）の断面積が広い状態の角筒形状に形成されている。このノズル１７先端の噴出口１７ａの寸法を縦×横＝Ｌ１×Ｌ２とすれば、３ｍｍ≦Ｌ１≦６ｍｍ、望ましくはＬ１＝約４．５ｍｍとする。また、Ｌ２＝約１５ｍｍとする。
【００３２】
第２原料搬送管４２、第１原料搬送管４１及び補給管９は、いずれも角筒形状に形成されている。なお、第１原料搬送管４１の第２原料搬送管４２との接続部分には、上方から見た断面図である図２に示すように、その断面積が下流側（すなわち、図２の左側）へ向かって幅方向に広くなるテーパ管４７が設けられている。ここで、幅方向というのは、高さ方向であるＹ方向に対して直角の方向である。また、テーパ管４７は本発明における「第１の管」として機能する。
【００３３】
さて、図３（ａ）は、図２におけるＢ−Ｂ線に従って第１原料搬送管４１の下流側の端面構造、すなわちテーパ管４７の下流側の端面構造を示している。また、図３（ｂ）は、図２におけるＣ−Ｃ線に従って第１原料搬送管４１の上流側の端面構造を示している。
【００３４】
図３（ａ）において、テーパ管４７の下流側の開口４７ａの寸法は、縦×横＝Ｌ３×Ｌ２であり、テーパ管４７の上流側の開口４７ｂの寸法は、縦×横＝Ｌ３×Ｌ４である。また、図３（ｂ）において、第１原料搬送管４１の上流側の開口４１ａの寸法は、縦×横＝Ｌ３×Ｌ４である。図１において、テーパ管４７の下流側の開口４７ａからノズル１７の噴出口１７ａに至る管の内壁の幅、すなわち原料搬送路Ｑの幅はＬ２で一定である。また、テーパ管４７の上流側の開口４７ｂから補給管９の原料補給側の端部９ａに至る管の内壁の幅、すなわち原料搬送路Ｑの幅はＬ４で一定である。
【００３５】
以上のように、原料搬送路Ｑの断面積に関しては、高さ方向（すなわち、Ｙ方向）に関してはノズル１７以外の部分ではＬ３で一定であり、幅方向（すなわち、Ｙ方向に直角の方向）に関してはテーパ管４７の所で上流側から下流側にかけてＬ４からＬ２の寸法で直線的に広くなっている。
【００３６】
次に、図２において、２次気流導入用ブロック４３は第１原料搬送管４１の幅方向の両側に突出し、その内部に空間Ｒが形成されている。そしてこの空間Ｒに気流搬送管４４が接続されている。また、第１原料搬送管４１の幅方向の側壁には、互いに対向するように配置された一対の２次気流供給路５１ａ及び同じく一対の２次気流供給路５１ｂが設けられている。これら一対の２次気流供給路５１ａ及び５１ｂは、図１（ａ）に示すように、高さ方向（すなわち、Ｙ方向）に関して複数組、本実施形態では５組設けられている。図１のコンプレッサ５３から気流搬送管４４を通して空気が供給されると、２次気流供給路５１ａ及び５１ｂを通して原料搬送路Ｑへ２次気流が供給される。
【００３７】
２次気流供給路５１ａ及び５１ｂは、図２において、原料搬送路Ｑの中心線Ｘ１を含みＹ方向に延びる平面に対して角度θ０で傾斜して配置されている。また、テーパ管４７の幅方向の内面も原料搬送路Ｑの中心線Ｘ１を含みＹ方向に延びる平面に対して等しい角度θ０で傾斜して配置されている。この傾斜角度θ０は、望ましくは約１５°の角度に設定される。また、２次気流供給路５１ａ及び５１ｂは、原料搬送路Ｑの中心線Ｘ１上の点状領域Ｄ１及びＤ２で交わるように斜め下流方向へ傾斜している。従って、噴射された２次気流は、原料搬送路Ｑ内において管壁から中心線Ｘ１に向かって斜めに進行する。
【００３８】
テーパ管４７は、２次気流供給路５１ａ及び５１ｂから噴出される２次気流を受け入れることができる位置に設けられている。従って、噴出された２次気流は一定幅の狭い管路によって受け取られるのではなく、下流側へ向かって広がるテーパ管４７によって受け取られる。このため、原料搬送路Ｑへ噴出された２次気流は無理なく滑らかに下流側へ広がりながら流れ、それ故、原料搬送路Ｑに沿って気流によって搬送される粉体原料は常に安定して一定の分散能力で効率的に分散される。この結果、図１の原料供給ノズル１７の噴出口１７ａから分級室３４（図６参照）へ噴射された粉体原料Ｍは、３段階の分級範囲内に高い精度で分級される。
【００３９】
ところで、図２において、２次気流が集束する点状領域Ｄ１及びＤ２は、原料搬送路Ｑ上で距離をおいて分布している。そして、その分布範囲の中心位置Ｄ０は、テーパ管４７の断面積が広がり始める位置、すなわちテーパ管４７の上流側の開口４７ｂと同じ位置又はほぼ同じ位置に一致している。２次気流供給路５１ａ，５１ｂとテーパ管４７との位置関係をこのように決めることにより、２次気流の流れ方及びその２次気流のテーパ管４７内での広がり方が、より一層滑らかになり、粉体原料に対する分散能力をさらに一層高めることができる。
【００４０】
次に、本実施形態では、図１においてバルブ５４ａ及び５４ｂを適宜に調節することにより、２次気流供給路５１ａ，５１ｂから噴射される２次気流の流量を全流量の４０〜８０％、望ましくは７０％に調節し、一方、粉体原料が原料搬送路Ｑへ供給される部分より噴出する空気の流量、すなわちノズル１２から噴出する空気の流量を全流量の６０〜２０％、望ましくは３０％に調節する。なお、このとき、２次気流供給路５１ａ，５１ｂの噴出口を設けた部分の圧力は０．３Ｍｐａ程度であり、一方、シュート１４を通して粉体原料が供給される部分の圧力は０．５Ｍｐａ程度であった。２次気流の流量及び原料補給部における気流の流量を上記のように調節すれば、粉体原料を２次気流によって分散する能力をさらに一層、高めることができる。
【００４１】
（変形例）
上記の実施形態では、図２に示すように、一対の２次気流供給路５１ａ，５１ｂを原料搬送方向に沿って２組設けたが、一対の２次気流供給路は原料搬送方向に沿って１組だけ設けるようにしても良い。なお、この場合には、１組の２次気流供給路が収束する点状領域をテーパ管４７の断面積が広がり始める位置に一致させることが望ましい。
【００４２】
また、一対の２次気流供給路は原料搬送方向に沿って３組以上設けることもできる。この場合には、３組以上の２次気流が集束する３点以上の点状領域が原料搬送路上で分布する範囲の中心位置をテーパ管４７の断面積が広がり始める位置に一致させることが望ましい。
【００４３】
また、上記実施形態では、一対の２次気流供給路５１ａ，５１ｂを第１原料搬送管４１の幅方向、すなわち横方向の管壁に設けたが、一対の２次気流供給路は第１原料搬送管４１の上下方向の管壁に設けることもできる。なお、その場合には、テーパ管４７の傾斜する内面は左右の側壁ではなくて上下の側壁に設けられる。
【００４４】
【実施例】
本発明者は、図１に示した原料搬送系を用いて静電転写装置で用いるトナーの分級を行い、製品粉である中粒粉に製品粉としての規定から外れる細粒粉が含まれる割合を測定した。この測定で使った分級装置の各部の寸法は次の通りである。
【００４５】
▲１▼ ノズル長さＬ６＝約２００ｍｍ、第２管４２の長さＬ７＝約１８０ｍｍ、第１管４１の長さＬ８＝約７０ｍｍ、補給管９の長さＬ９＝１８５ｍｍ、
▲２▼ テーパ管４７の幅方向の広がり寸法Ｌ４〜Ｌ２＝５ｍｍ〜１５ｍｍ、高さＬ３＝２２ｍｍ、
▲３▼ 原料搬送路Ｑのテーパ管４７よりも上流側の断面寸法Ｌ３×Ｌ４＝２２ｍｍ×５ｍｍ、
▲４▼ 原料搬送路Ｑのテーパ管４７よりも下流側の断面寸法Ｌ３×Ｌ２＝２２ｍｍ×１５ｍｍ、
▲５▼ 原料供給ノズル１７のノズル開口Ｌ１×Ｌ２＝３ｍｍ×１５ｍｍ、４．５ｍｍ×１５ｍｍ、６ｍｍ×１５ｍｍの３種類。
【００４６】
図７は、実験結果の一例を示している。このグラフの縦軸は、製品である中粒粉の中に規定外である３．１４μｍ以下の細粒粉が含まれる割合をパーセントによって表している。また、横軸は、
（中粒粉の重量／（細粒粉＋中粒粉）の重量）×１００（％）
で表される歩留まりを表している。製品としての望まれる分級能力は、縦軸における細粒粉含有％の値が小さく且つ横軸の歩留まりが大きいことである。
【００４７】
このグラフにおいて、曲線Ｐ１は図１における原料供給ノズル１７の噴出口１７ａの高さをＬ１＝３ｍｍとした場合の結果であり、曲線Ｐ２はＬ１＝４．５ｍｍとした場合の結果であり、曲線Ｐ３はＬ１＝６ｍｍとした場合の結果であり、曲線Ｐ４は図２のテーパ管４７を用いること無く、しかも２次気流を用いることもない従来の原料搬送系を用いた場合の結果を示している。
【００４８】
図７のグラフから分かる通り、テーパ管４７によって２次気流を受け入れるようにした本発明の分級装置を用いれば、曲線Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の分級結果が得られ、これらは、テーパ管４７及び２次気流を用いない従来の分級装置（曲線Ｐ４）に比べて、細粒粉含有％の値（縦軸）が非常に小さく、しかも歩留まり（横軸）も大きい。
【００４９】
また、テーパ管４７及び２次気流を用いた本発明の分級装置（曲線Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）の中でも、原料供給ノズル１７のノズル開口の高さを４．５ｍｍとした場合が、細粒粉含有％の値（縦軸）が最も小さくなることが分かった。
【００５０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る気流分級装置によれば、原料搬送路内の点状領域に向かって斜めに導入される２次気流を、断面積が下流側へ向かって広がる第１の管によって受け入れるようにしたので、２次気流は第１の管の断面積の広がりに応じて広がりながら進行する。このため、原料搬送路に沿って搬送される粉体原料を非常に効率良く分散できる。そして、このように分散された粉体原料を分級室内へ供給するので、非常に高い分級精度を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る気流分級装置の主要部である原料搬送系の一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に従って２次気流導入部の平面断面構造を示す平面断面図である。
【図３】原料搬送路の主要部分の断面構造を示しており、（ａ）は図２のＢ−Ｂ線に従った断面図であり、（ｂ）は図２のＣ−Ｃ線に従った断面図である。
【図４】本発明に係る気流分級装置の一実施形態の全体構成を示す図である。
【図５】図４の装置の主要部である分級機本体の一実施形態を分解状態で示す斜視図である。
【図６】図４の装置によって行われる分級処理を模式的に示す図である。
【図７】図１の原料搬送系を用いて行った実験の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１：分級機本体、２：原料搬送部、３：原料補給部、６ｓ，６ｍ，６ｇ：サイクロン、７：エアー吸引装置、９：補給管、１２：ノズル、１４：シュート、１６：フィーダ、１７：原料供給ノズル、１７ａ：噴出口、１８：コアンダブロック、２１ａ，２１ｂ：分級エッジ、２７ａ，２７ｂ：側板、３３ｓ，３３ｍ，３３ｇ：通路、３４：分級室、４１：第１原料搬送管、４２：第２原料搬送管、４３：２次気流導入用ブロック、４４：気流搬送管、４７：テーパ管（第１の管）、４７ａ：下流側開口、４７ｂ：上流側開口、５１ａ，５１ｂ：２次気流供給路、Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２：点状領域、Ｍ：粉体原料、Ｑ：原料搬送路、Ｒ：空間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air classifier that classifies powder raw material ejected into a classification chamber using the Coanda effect.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, airflow classifiers that classify powder raw materials according to particle diameter using the Coanda effect are known. This classifier generally ejects a powder material conveyed along a material conveyance path by an air flow into a classification chamber through a nozzle, and classifies the ejected powder material using the Coanda effect. In this airflow classifying device, a device in which a secondary airflow supply path is provided in the middle of the raw material conveyance path has been proposed (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Patent No. 2572906 (3rd page, FIG. 2)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
If the secondary airflow is introduced into the raw material conveyance path as described above, the powder raw material flowing along the raw material conveyance path can be dispersed by the secondary airflow, and the powder in such a dispersed state By supplying the body material into the classification chamber, a highly accurate classification process can be performed. However, recently, the particle size of powder raw materials has been reduced, and in order to cope with this, higher classification accuracy has been required. Although the above conventional classification device can surely achieve high classification accuracy, it is considered insufficient for obtaining higher classification accuracy as described above.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an airflow classification device that can obtain high classification accuracy.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a first airflow classifying device according to the present invention is an airflow classifying device that classifies a powder raw material ejected into a classification chamber using the Coanda effect. The raw material transport path for transporting to the classification chamber and the raw material transport path are provided so as to face each other across the raw material transport path.On the center lineA pair of secondary air flow supply paths for introducing the secondary air flow obliquely downstream so as to intersect with each other in a dotted region, and the raw material conveyance path at a position where the secondary air flow can be received; A pair of secondary air flow supply paths provided along the raw material conveyance path, and the dotted regions are formed on the first pipe.Disconnection perpendicular to the center lineThe first pipe is spread along the direction of introduction of the secondary airflow.
[0007]
  Next, the second airflow classifying device according to the present invention is an airflow classifying device that classifies the powder raw material ejected into the classification chamber using the Coanda effect, and conveys the powder raw material to the classification chamber by an air flow. The raw material conveyance path and the raw material conveyance path are provided so as to face each other.On the center lineA pair of secondary air flow supply paths for introducing the secondary air flow obliquely downstream so as to intersect with each other in a dotted region, and the raw material conveyance path at a position where the secondary air flow can be received; And a plurality of pairs of secondary air flow supply paths provided along the raw material transfer path, and secondary air flows ejected from these secondary air flow supply paths. Each point-like region where theCenter lineThe center position of the range distributed above is the first tube.Disconnection perpendicular to the center lineThe first pipe is spread along the direction of introduction of the secondary airflow.
[0008]
  the aboveConfigurationeachAccording to the airflow classifying device, the pair of secondary airflows move obliquely so as to intersect at the dotted region in the raw material conveyance path, and the secondary airflow passes through the first tube after passing through the dotted intersectional region. The powder raw material conveyed along the raw material conveyance path can be dispersed very efficiently. Since the powder raw material dispersed in this manner is supplied into the classification chamber, very high classification accuracy can be realized.
[0009]
  In the air flow classifier having the above configuration, the inclination angle of the secondary air flow supply path with respect to the surface including the center line of the raw material transport path is the inclination of the inner surface of the first pipe with respect to the surface including the center line of the raw material transport path. It is desirable that the angle be the same or substantially the same. According to this configuration, since the secondary air flow in the first pipe can be smoothly and smoothly spread, the powder raw material can be more reliably dispersed.
[0010]
  Further, in the air flow classifier having the above configuration, the inclination angle of the secondary air flow supply path with respect to the surface including the center line of the raw material transport path and the inner surface of the first pipe with respect to the surface including the center line of the raw material transport path The inclination angle is desirably about 15 °.
[0011]
  According to the experiments by the present inventors, it has been found that when the inclination angle is larger than about 15 °, the disturbance of the secondary airflow becomes large and the classification accuracy tends to be lowered. In addition, it was found that when the inclination angle is less than about 15 °, the point-like region where the secondary airflow intersects becomes too far and the dispersion effect becomes weak, so that the classification accuracy tends to be lowered. That is, it was found that the inclination angle of the secondary air flow supply path is preferably about 15 °.
[0012]
Further, in the air flow classifier having the above-described configuration, the flow rate of the secondary air flow is 40 to 80%, preferably 70% of the total flow rate, and the air jetted from the portion where the powder raw material is supplied to the raw material conveyance path. The flow rate is 60 to 20%, preferably 30% of the total flow rate. Thereby, the dispersibility of the powder raw material by a secondary airflow can be improved.
[0013]
Moreover, regarding the airflow classifier having the above-described configuration, generally, a nozzle for ejecting the powder raw material into the classification chamber is provided. And in that case, when the height of the raw material ejection opening of the nozzle along the air flow direction in the classification chamber is H, it is in the range of 3 mm ≦ H ≦ 6 mm, preferably H = about 4.5 mm. .
[0014]
According to the experiment of the present inventor, it was found that by setting 3 mm ≦ H ≦ 6 mm, the proportion of powder having a particle size smaller than the particle size range within the particle size range targeted for classification can be reduced. . In particular, it was found that by setting H = about 4.5 mm, the ratio of powder having a particle size smaller than the particle size range within the particle size range targeted for classification can be minimized.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the airflow classifying device according to the present invention will be described by exemplifying an embodiment thereof. In addition, embodiment shown after this is an example, Comprising: Of course, this invention is not limited to the embodiment.
[0016]
FIG. 4 shows the entirety of an embodiment of the airflow classifier according to the present invention. This airflow classifier can classify powder raw materials such as toner for an electrostatic transfer type image forming apparatus for each particle size. The airflow classifier includes a classifier body 1 having a raw material supply nozzle 17, a raw material transport unit 2 connected to the raw material supply nozzle 17, and a raw material supply unit 3 connected to the raw material transport unit 2. . The classifier body 1 is provided with cyclones 6s, 6m, 6g as powder recovery means and an air suction device 7.
[0017]
The raw material replenishing unit 3 supplies a replenishment pipe 9 provided with a nozzle 12, a hopper 13 that accommodates the powder raw material M to be classified, and a constant amount of the powder raw material in the hopper 13 through the chute 14 into the replenishment pipe 9. And a feeder 16 for feeding. The raw material transport unit 2 includes a first raw material transport pipe 41 connected to the supply pipe 9 and a second raw material transport pipe 42 connected to the first raw material transport pipe 41. A secondary airflow supply device having a secondary airflow introduction block 43 and an airflow transport tube 44 connected to the block 43 is attached to the first raw material transport pipe 41. A raw material transport path Q for transporting the powder raw material M is formed inside each of the supply pipe 9, the first raw material transport pipe 41, the second raw material transport pipe 42, and the raw material supply nozzle 17.
[0018]
As shown in FIG. 1, an air supply pipe 52 a extending from a compressor 53 as a pressure source is connected to the airflow conveyance pipe 44 of the first raw material conveyance pipe 41. Further, an air supply pipe 52 b extending from the compressor 53 is connected to the nozzle 12 in the supply pipe 9. Each of the air supply pipes 52a and 52b is provided with valves as pressure adjusting means, for example, needle valves 54a and 54b, further provided with pressure gauges 56a and 56b, and further provided with flow meters 57a and 57b. Yes.
[0019]
When the compressor 53 is operated and the valves 54 a and 54 b are individually adjusted, the powder raw material is supplied through the air pressure and flow rate in the portion where the outlets of the secondary air flow supply paths 51 a and 51 b are provided and the chute 14. The pressure and flow rate of the air in the part can be adjusted individually as desired. Moreover, the pressure of air can be confirmed with the pressure gauges 56a and 56b, and the flow rate of air can be confirmed with the flow meters 57a and 57b.
[0020]
As shown in FIG. 5, the classifier body 1 includes a raw material supply nozzle 17, a Coanda block 18, an edge block 19, a first classifying edge 21a, an edge block 22, a second classifying edge 21b, Each element member such as the powder side block 23, the airflow inflow side block 24, and the raw material supply side block 26 is sandwiched between a pair of side plates 27a and 27b. The classification edges 21a and 21b are made of stainless steel, for example.
[0021]
The sandwiching operation of the pair of side plates 27a and 27b is performed as follows, for example. That is, screws 28 are provided at appropriate positions on the rear side plate 27b, and holes 29 are provided at corresponding positions on the front side plate 27a. Then, the side plate 27a and the side plate 27b are bonded together while the screw 28 is inserted into the hole 29, and the nut 31 is screwed into the screw 28 protruding forward of the side plate 27a, thereby fixing the side plate 27a to the side plate 27b. The window 32 formed on the front side plate 27 a is formed of a transparent member such as glass or plastic, and the inside of the classifier body 1 can be observed through the window 32.
[0022]
Inside the classifier body 1 that is mounted on the side plate 27b so that the side plate 27a is in close contact with each element member on the other side plate 27b, the Coanda block 18, the edge block 19, classifying edges 21a and 21b, A space partitioned by the respective element members such as the edge block 22 and the both side plates 27a and 27b is formed.
[0023]
Hereinafter, as shown in FIG. 6, a space formed by the Coanda block 18 and the first classification edge 21 a and the Coanda block 18 and the edge block 19 is referred to as a fine powder passage 33 s. The space formed by the first classifying edge 21a and the second classifying edge 21b and the edge block 19 and the edge block 22 is referred to as a medium powder passage 33m. The space formed by the second classification edge 21b and the coarse powder side block 23 and the edge block 22 and the coarse grain side block 23 is referred to as a coarse powder passage 33g. The space formed above these passages is referred to as a classification chamber 34. A pair of openings 36 a and 36 b defined by the airflow inflow side block 24 are formed in the upper part of the classification chamber 34.
[0024]
For example, the fine powder passage 33s, the medium powder passage 33m, and the coarse powder passage 33g communicate with the pipe 37s, the pipe 37m, and the pipe 37g, respectively. These pipes 37s, 37m, and 37g are connected to the air suction device 7 through the cyclones 6s, 6m, and 6g, respectively, in FIG. When the air suction device 7 is operated, air is sucked through the tubes 37s, 37m, and 37g. As a result, in the classifier body 1 shown in FIG. 6, the classification chamber openings 36a and 36b, the classification chamber 34, and the passages 33s. , 33m, 33g, that is, a classification air flow F0 is formed. At the same time, an air flow that flows through the material conveyance path Q, that is, a material conveyance airflow, is formed by the air suction by the air suction device 7 and the formation of the airflow by the compressor 53 of FIG.
[0025]
In addition, it is desirable to provide a flow rate regulator (not shown) for adjusting the flow rate of the air flow inside the pipes that lead to the openings 36a and 36b of the classification chamber. Thereby, the flow volume in opening 36a and 36b can be adjusted separately, and the desired classification airflow F0 can be formed in the classification chamber 34. FIG. Moreover, although the cyclone collection system is illustrated in this embodiment, arbitrary collection systems other than a cyclo collection system, for example, a bag filter collection system, can also be employ | adopted as a collection system.
[0026]
When the air suction device 7 is operated in FIG. 4 and the compressor 53 is simultaneously operated in FIG. 1, a classification air flow F0 flowing into the classification chamber 34 from the openings 36a and 36b is formed in FIG. A raw material conveying airflow is formed inside. After that, in FIG. 4, when the raw material replenishing unit 3 is operated and the powder raw material M is replenished to the replenishment pipe 9, the raw material conveying unit is dispersed while being uniformly dispersed by the air flow ejected from the nozzle 12. 2 to the raw material supply nozzle 17.
[0027]
The raw material supply nozzle 17 injects the powder raw material M transported along the raw material transport path Q into the classification chamber 34. At this time, coarse powder having a large mass out of the powder raw material M jumps out from the nozzle 17 and then rides on the classification airflow, while fine powder having a small mass rides on the classification airflow at a position close to the nozzle 17. .
[0028]
In FIG. 6, since the fine powder passage 33s, the medium powder passage 33m, and the coarse powder passage 33g are arranged in this order as viewed from the raw material supply nozzle 17, the powder raw material M flowing down on the classification airflow F0. Is divided into three stages of fine powder, medium powder and coarse powder and flows along the passages 33s, 33m and 33g, and is collected in each of the cyclones 6s, 6m and 6g in FIG. Is done. In FIG. 6, the part of the Coanda block 18 facing the classification chamber 34 has a curved surface close to a circle. Of the fine powder, particularly fine powder flows along this curved surface according to the so-called Coanda effect.
[0029]
The classified particle size ranges of the fine powder, medium powder and coarse powder are variously set according to need. For example, considering the case of toner, it varies depending on the specific gravity. It is often set with.
Fine-grained powder: 10 μm or less
Medium grain powder: 2.5-16 μm
Coarse grain powder: 6 μm or more
In normal cases, the medium-sized powder becomes the target product powder, and the fine-grained powder and the coarse-grained powder are appropriately returned to the original powder raw material and reprocessed. The boundary value for classification can be adjusted by moving the classification edges 21a and 21b by an appropriate angle around the central axes Xa and Xb.
[0030]
FIG. 1 shows the raw material supply nozzle 17, the raw material transport unit 2, and the raw material supply unit 3 in FIG. 4 in an enlarged manner. Moreover, FIG. 2 has shown the planar structure of the secondary airflow introduction part according to the AA line in FIG. In these drawings, the symbol X indicates the horizontal direction, and the symbol Y indicates the vertical direction.
[0031]
As can be seen from these drawings, the raw material supply nozzle 17 has a narrow cross-sectional area on the classification chamber side (that is, the left side in FIG. 1) and a wide cross-sectional area on the raw material supply side (that is, the right side in FIG. 1). It is formed in a cylindrical shape. If the dimension of the nozzle 17a at the tip of the nozzle 17 is vertical × horizontal = L1 × L2, then 3 mm ≦ L1 ≦ 6 mm, preferably L1 = about 4.5 mm. Further, L2 = about 15 mm.
[0032]
The second raw material transfer pipe 42, the first raw material transfer pipe 41, and the supply pipe 9 are all formed in a rectangular tube shape. In addition, as shown in FIG. 2 which is a cross-sectional view seen from above, the cross-sectional area of the connection portion of the first raw material transfer pipe 41 with the second raw material transfer pipe 42 is the downstream side (that is, the left side of FIG. ) Is provided with a taper tube 47 that widens in the width direction. Here, the width direction is a direction perpendicular to the Y direction which is the height direction. The taper tube 47 functions as the “first tube” in the present invention.
[0033]
FIG. 3A shows an end surface structure on the downstream side of the first raw material transfer pipe 41 according to the line BB in FIG. 2, that is, an end surface structure on the downstream side of the tapered pipe 47. Moreover, FIG.3 (b) has shown the end surface structure of the upstream of the 1st raw material conveyance pipe | tube 41 according to CC line in FIG.
[0034]
In FIG. 3A, the size of the opening 47a on the downstream side of the tapered tube 47 is vertical × horizontal = L3 × L2, and the size of the opening 47b on the upstream side of the tapered tube 47 is vertical × horizontal = L3 × L4. It is. In FIG. 3B, the dimension of the opening 41a on the upstream side of the first raw material transport pipe 41 is vertical × horizontal = L3 × L4. In FIG. 1, the width of the inner wall of the tube from the opening 47a on the downstream side of the taper tube 47 to the jet port 17a of the nozzle 17, that is, the width of the raw material conveyance path Q is constant at L2. The width of the inner wall of the pipe from the upstream opening 47b of the taper pipe 47 to the end portion 9a on the raw material supply side of the supply pipe 9, that is, the width of the raw material conveyance path Q is constant at L4.
[0035]
As described above, regarding the cross-sectional area of the material conveyance path Q, the height direction (that is, the Y direction) is constant at L3 in the portion other than the nozzle 17, and the width direction (that is, the direction perpendicular to the Y direction). As for the taper tube 47, it is linearly widened in the dimension of L4 to L2 from the upstream side to the downstream side.
[0036]
Next, in FIG. 2, the secondary airflow introduction block 43 protrudes on both sides in the width direction of the first raw material transfer pipe 41, and a space R is formed therein. An airflow conveying pipe 44 is connected to the space R. Further, a pair of secondary air flow supply paths 51 a and a pair of secondary air flow supply paths 51 b are provided on the side wall in the width direction of the first raw material transport pipe 41 so as to face each other. As shown in FIG. 1A, a plurality of pairs of the secondary air flow supply paths 51a and 51b are provided in the height direction (that is, the Y direction), and five sets are provided in the present embodiment. When air is supplied from the compressor 53 of FIG. 1 through the airflow conveyance pipe 44, the secondary airflow is supplied to the raw material conveyance path Q through the secondary airflow supply paths 51a and 51b.
[0037]
In FIG. 2, the secondary air flow supply paths 51a and 51b are arranged so as to be inclined at an angle θ0 with respect to a plane including the center line X1 of the raw material transport path Q and extending in the Y direction. Further, the inner surface in the width direction of the taper tube 47 is also inclined at an equal angle θ0 with respect to a plane including the center line X1 of the material conveyance path Q and extending in the Y direction. This inclination angle θ0 is desirably set to an angle of about 15 °. Moreover, the secondary air flow supply paths 51a and 51b are inclined obliquely downstream so as to intersect with each other in the dotted regions D1 and D2 on the center line X1 of the raw material conveyance path Q. Therefore, the injected secondary airflow advances obliquely from the tube wall toward the center line X1 in the raw material conveyance path Q.
[0038]
The taper tube 47 is provided at a position where the secondary airflow ejected from the secondary airflow supply paths 51a and 51b can be received. Therefore, the ejected secondary airflow is not received by the narrow pipe line having a constant width, but is received by the tapered pipe 47 that spreads toward the downstream side. For this reason, the secondary air current ejected to the raw material conveyance path Q flows smoothly and smoothly downstream, so that the powder raw material conveyed by the air flow along the raw material conveyance path Q is always stable and constant. It is efficiently distributed with the dispersion capacity of As a result, the powder raw material M injected from the outlet 17a of the raw material supply nozzle 17 of FIG. 1 to the classification chamber 34 (see FIG. 6) is classified with high accuracy within a three-stage classification range.
[0039]
By the way, in FIG. 2, the dotted regions D1 and D2 where the secondary air flow converges are distributed on the raw material conveyance path Q at a distance. The central position D0 of the distribution range coincides with the position where the cross-sectional area of the tapered tube 47 begins to expand, that is, the same position as or substantially the same position as the upstream opening 47b of the tapered tube 47. By determining the positional relationship between the secondary air flow supply paths 51a and 51b and the taper tube 47 in this manner, the flow of the secondary air flow and the way in which the secondary air flow spreads within the taper tube 47 become smoother. Thus, the dispersibility for the powder raw material can be further enhanced.
[0040]
Next, in the present embodiment, by appropriately adjusting the valves 54a and 54b in FIG. 1, the flow rate of the secondary air flow injected from the secondary air flow supply paths 51a and 51b is preferably 40 to 80% of the total flow rate. Is adjusted to 70%, while the flow rate of air ejected from the portion where the powder raw material is supplied to the raw material conveying path Q, that is, the flow rate of air ejected from the nozzle 12 is 60 to 20% of the total flow rate, preferably 30 Adjust to%. At this time, the pressure at the portion where the outlets of the secondary air flow supply paths 51a and 51b are provided is about 0.3 Mpa, while the pressure at the portion where the powder raw material is supplied through the chute 14 is about 0.5 Mpa. Met. By adjusting the flow rate of the secondary air flow and the flow rate of the air flow in the raw material replenishment section as described above, the ability to disperse the powder raw material by the secondary air flow can be further enhanced.
[0041]
(Modification)
In the above embodiment, as shown in FIG. 2, two pairs of secondary airflow supply paths 51 a and 51 b are provided along the raw material conveyance direction, but the pair of secondary airflow supply paths are along the raw material conveyance direction. Only one set may be provided. In this case, it is desirable to match the point-like region where the pair of secondary air flow supply paths converge with the position where the cross-sectional area of the tapered tube 47 begins to expand.
[0042]
Further, three or more pairs of secondary air flow supply paths can be provided along the raw material conveyance direction. In this case, it is desirable to match the center position of the range in which three or more point-like regions where three or more sets of secondary air flows converge on the material conveyance path with the position where the cross-sectional area of the taper tube 47 starts to expand. .
[0043]
Moreover, in the said embodiment, although a pair of secondary air flow supply path 51a, 51b was provided in the width direction of the 1st raw material conveyance pipe | tube 41, ie, the horizontal tube wall, a pair of secondary air flow supply path is a 1st raw material. It can also be provided on the vertical pipe wall of the transport pipe 41. In this case, the inclined inner surface of the tapered tube 47 is provided on the upper and lower side walls, not the left and right side walls.
[0044]
【Example】
The present inventor classifies the toner used in the electrostatic transfer apparatus using the raw material conveyance system shown in FIG. 1, and the ratio of the fine powder that is out of the definition as the product powder to the medium powder that is the product powder. Was measured. The dimensions of each part of the classifier used in this measurement are as follows.
[0045]
(1) Nozzle length L6 = about 200 mm, length L7 of the second pipe 42 = about 180 mm, length L8 of the first pipe 41 = about 70 mm, length L9 of the supply pipe 9 = 185 mm,
(2) The width dimension L4 to L2 = 5 mm to 15 mm of the taper tube 47, the height L3 = 22 mm,
(3) Cross sectional dimension L3 × L4 = 22 mm × 5 mm on the upstream side of the taper tube 47 of the material conveyance path Q,
(4) A cross-sectional dimension L3 × L2 = 22 mm × 15 mm on the downstream side of the taper pipe 47 of the material conveyance path Q,
(5) Three types of nozzle openings L1 × L2 = 3 mm × 15 mm, 4.5 mm × 15 mm, and 6 mm × 15 mm of the raw material supply nozzle 17.
[0046]
FIG. 7 shows an example of the experimental results. The vertical axis of this graph represents the percentage by which fine powder of 3.14 μm or less, which is not specified, is contained in the medium-sized powder that is a product, as a percentage. The horizontal axis
(Weight of medium grain powder / weight of (fine grain powder + medium grain powder)) × 100 (%)
This represents the yield represented by. The desired classification ability as a product is that the value of the fine powder content% on the vertical axis is small and the yield on the horizontal axis is large.
[0047]
In this graph, the curve P1 is the result when the height of the jet outlet 17a of the raw material supply nozzle 17 in FIG. 1 is L1 = 3 mm, and the curve P2 is the result when L1 = 4.5 mm. P3 is the result when L1 = 6 mm, and the curve P4 shows the result when using the conventional raw material conveyance system without using the taper tube 47 of FIG. 2 and without using the secondary airflow. Yes.
[0048]
As can be seen from the graph of FIG. 7, the classification results of the curves P1, P2, and P3 can be obtained by using the classification device of the present invention in which the secondary airflow is received by the taper tube 47. Compared with a conventional classifier (curve P4) that does not use the secondary airflow, the value of the fine powder content% (vertical axis) is very small, and the yield (horizontal axis) is also large.
[0049]
Further, among the classifiers (curves P1, P2, P3) of the present invention using the taper tube 47 and the secondary airflow, the case where the height of the nozzle opening of the raw material supply nozzle 17 is 4.5 mm is a fine-grained powder. It was found that the content% value (vertical axis) was the smallest.
[0050]
【The invention's effect】
As explained above, according to the airflow classifying device according to the present invention, the secondary airflow that is introduced obliquely toward the dotted region in the raw material conveyance path has the first cross-sectional area that expands toward the downstream side. Therefore, the secondary air flow proceeds while expanding in accordance with the expansion of the cross-sectional area of the first tube. For this reason, the powder raw material conveyed along a raw material conveyance path can be disperse | distributed very efficiently. And since the powder raw material dispersed in this way is supplied into the classification chamber, very high classification accuracy can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a raw material transport system which is a main part of an airflow classifying apparatus according to the present invention.
2 is a cross-sectional plan view showing a planar cross-sectional structure of a secondary air flow introduction portion according to the line AA in FIG. 1;
3 shows a cross-sectional structure of the main part of the raw material conveyance path, where (a) is a cross-sectional view according to line BB in FIG. 2, and (b) is according to line CC in FIG. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating an overall configuration of an embodiment of an airflow classifying device according to the present invention.
5 is a perspective view showing an embodiment of a classifier body that is a main part of the apparatus of FIG. 4 in an exploded state.
6 is a diagram schematically showing classification processing performed by the apparatus of FIG. 4. FIG.
7 is a graph showing the results of an experiment performed using the raw material conveyance system of FIG.
[Explanation of symbols]
1: classifier main body, 2: raw material transport unit, 3: raw material supply unit, 6s, 6m, 6g: cyclone, 7: air suction device, 9: supply pipe, 12: nozzle, 14: chute, 16: feeder, 17 : Raw material supply nozzle, 17a: jet outlet, 18: Coanda block, 21a, 21b: classification edge, 27a, 27b: side plate, 33s, 33m, 33g: passage, 34: classification chamber, 41: first raw material transfer pipe, 42 : Second raw material transfer pipe, 43: secondary airflow introduction block, 44: airflow transfer pipe, 47: taper pipe (first pipe), 47a: downstream opening, 47b: upstream opening, 51a, 51b: 2 Next air flow supply path, D0, D1, D2: dotted area, M: powder raw material, Q: raw material conveyance path, R: space

Claims

分級室内へ噴出した粉体原料をコアンダ効果を利用して分級する気流分級装置において、
前記粉体原料を気流によって前記分級室へ搬送する原料搬送路と、
該原料搬送路を挟んで互いに対向するように設けられていて、該原料搬送路の中心線上の点状領域で交わるように２次気流を斜め下流方向へ導入する一対の２次気流供給路と、
前記２次気流を受け入れることのできる位置の前記原料搬送路上に配置されていて、断面積が下流側へ向かって広くなる第１の管と、を有し、
前記一対の２次気流供給路は前記原料搬送路に沿って１組設けられ、
前記点状領域は、前記第１の管の前記中心線に対して直角方向の断面積が広がり始める位置にあり、
前記第１の管は前記２次気流の導入方向に沿って広がる
ことを特徴とする気流分級装置。In the air classifier that classifies the powder raw material ejected into the classification chamber using the Coanda effect,
A raw material conveyance path for conveying the powder raw material to the classification chamber by an air flow;
A pair of secondary air flow supply paths which are provided so as to face each other across the raw material transport path and introduce a secondary air flow obliquely downstream so as to intersect at a dotted area on the center line of the raw material transport path; ,
A first pipe disposed on the raw material conveyance path at a position capable of receiving the secondary airflow and having a cross-sectional area that widens toward the downstream side;
A pair of the secondary air flow supply paths is provided along the raw material transport path,
The point-like region is at a position where a cross-sectional area in a direction perpendicular to the center line of the first tube starts to widen,
The air classifier characterized in that the first pipe extends along the direction of introduction of the secondary air flow.

分級室内へ噴出した粉体原料をコアンダ効果を利用して分級する気流分級装置において、
前記粉体原料を気流によって前記分級室へ搬送する原料搬送路と、
該原料搬送路を挟んで互いに対向するように設けられていて、該原料搬送路の中心線上の点状領域で交わるように２次気流を斜め下流方向へ導入する一対の２次気流供給路と、
前記２次気流を受け入れることのできる位置の前記原料搬送路上に配置されていて、断面積が下流側へ向かって広くなる第１の管と、を有し、
前記一対の２次気流供給路は前記原料搬送路に沿って複数組設けられ、
これらの２次気流供給路から噴出する２次気流が交わるそれぞれの点状領域が前記原料搬送路の中心線上に分布する範囲の中心位置は、前記第１の管の前記中心線に対して直角方向の断面積が広がり始める位置にあり、
前記第１の管は前記２次気流の導入方向に沿って広がる
ことを特徴とする気流分級装置。In the air classifier that classifies the powder raw material ejected into the classification chamber using the Coanda effect,
A raw material conveyance path for conveying the powder raw material to the classification chamber by an air flow;
A pair of secondary air flow supply paths which are provided so as to face each other across the raw material transport path and introduce a secondary air flow obliquely downstream so as to intersect at a dotted area on the center line of the raw material transport path; ,
A first pipe disposed on the raw material conveyance path at a position capable of receiving the secondary airflow and having a cross-sectional area that widens toward the downstream side;
A plurality of sets of the pair of secondary air flow supply paths are provided along the raw material transport path,
The center position of the range in which the respective dotted areas where the secondary airflows ejected from these secondary airflow supply paths intersect is distributed on the centerline of the raw material conveyance path is relative to the centerline of the first pipe At the position where the cross-sectional area in the perpendicular direction begins to spread,
The air classifier characterized in that the first pipe extends along the direction of introduction of the secondary air flow.

請求項１又は請求項２において、
前記原料搬送路上には前記粉体原料を前記分級室へ噴出する噴出口が設けられ、該噴出口は長方形状であり、前記第１の管は前記噴出口の長手方向に関して広がる
ことを特徴とする気流分級装置。In claim 1 or claim 2,
Wherein the raw material conveying path spout is provided for ejecting the powder raw material into the classifying chamber,該噴outlet is rectangular shape, characterized in that said first tube extends in the longitudinal direction of the jetting port Airflow classifier.

請求項２において、前記一対の２次気流供給路は前記原料搬送路と直角の方向に沿って複数組設けられることを特徴とする気流分級装置。 3. The airflow classifier according to claim 2 , wherein a plurality of sets of the pair of secondary airflow supply paths are provided along a direction perpendicular to the raw material conveyance path.

請求項１から請求項４のいずれか１つにおいて、
前記原料搬送路の中心線を含む面に対する前記２次気流供給路の傾斜角度は、前記原料搬送路の中心線を含む面に対する前記第１の管の内面の傾斜角度と同じである
ことを特徴とする気流分級装置。In any one of Claims 1-4,
The inclination angle of the secondary air flow supply path with respect to the plane including the center line of the raw material transfer path is the same as the inclination angle of the inner surface of the first pipe with respect to the plane including the center line of the raw material transfer path. Airflow classifier.

請求項３において、
前記原料搬送路に沿って前記第１の管の上流側に接続された第１原料搬送管と、
前記原料搬送路に沿って前記第１の管の下流側に接続された第２原料搬送管と、
前記原料搬送路に沿って前記第２原料搬送管の下流側に接続されており、前記分級室へ向けて前記噴出口を有した原料供給ノズルと、を有し、
前記第１原料搬送管の断面形状は前記噴出口の短手方向に沿って長い長方形状であり、
前記第１の管の前記第１原料搬送管との接続端の断面形状は前記第１原料搬送管の断面形状と同じであり、
前記第１の管の断面形状の前記噴出口の短手方向に沿った長さは前記第１原料搬送管の断面形状の長さと同じであり、
前記第１の管の断面形状の前記噴出口の長手方向に沿った長さは下流側へ向かって徐々に大きくなっており、
前記第２原料搬送管の前記第１の管との接続端の断面形状は前記第１の管の下流端の断面形状と同じであり、
前記原料供給ノズルの断面形状は、前記第２原料搬送管との接続端から前記噴出口へ向かって徐々に小さくなっており、
前記一対の２次気流供給路は前記第１原料搬送管の長手側の側壁に設けられている
ことを特徴とする気流分級装置。 In claim 3 ,
A first raw material transport pipe connected to the upstream side of the first pipe along the raw material transport path;
A second raw material transfer pipe connected to the downstream side of the first pipe along the raw material transfer path;
The raw material along the conveying path is connected downstream of the second raw material transport tube has a raw material supply nozzle having the ejection opening toward the classification chamber,
The cross-sectional shape of the first raw material transport pipe is a long rectangular shape along the short direction of the jet port ,
The cross-sectional shape of the connection end of the first pipe with the first raw material transport pipe is the same as the cross-sectional shape of the first raw material transport pipe;
The length of the cross-sectional shape of the first tube along the short direction of the jet port is the same as the length of the cross-sectional shape of the first raw material transfer tube,
The length of the cross-sectional shape of the first tube along the longitudinal direction of the jet port is gradually increased toward the downstream side,
The cross-sectional shape of the connection end of the second raw material transfer pipe with the first pipe is the same as the cross-sectional shape of the downstream end of the first pipe,
The cross-sectional shape of the raw material supply nozzle gradually decreases from the connection end with the second raw material transport pipe toward the jet port ,
Before Symbol pair of air classifier apparatus characterized by the secondary air flow supply passage is provided in the longitudinal side wall of said first raw material transport pipe.