本發(fā)明涉及一種干式粉碎裝置，利用從噴嘴吹出的壓縮氣體在加速管的內(nèi)部對(duì)粉體進(jìn)行加速，使粉體與在連通到加速管的粉碎室中設(shè)置的碰撞板碰撞并粉碎而得到微粉。

背景技術(shù)：

作為使粉體與碰撞板碰撞并粉碎而得到微粉的干式粉碎裝置，例如可舉日本特開(kāi)平10-174896號(hào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)所記載的如下的干式粉碎裝置，該干式粉碎裝置以噴出氣體的流動(dòng)朝向上方的方式配置有噴出壓縮氣體的噴嘴、對(duì)粉體與從噴嘴噴出的氣體一并進(jìn)行加速的加速管、以及使混入到噴出的氣體中的粉體以高速碰撞并粉碎的碰撞板，此外，在所述碰撞板之上具有對(duì)粉碎后的微粉進(jìn)行分級(jí)的分級(jí)轉(zhuǎn)子。在該干式粉碎裝置中，未被所述分級(jí)轉(zhuǎn)子分級(jí)的比規(guī)定的尺寸大的粉體向漏斗狀的粉體接受部落下，且通過(guò)從所述噴嘴噴出的壓縮氣體和從設(shè)置于所述噴嘴的整個(gè)外周面的輔助氣體流路流出的輔助氣體而導(dǎo)入所述加速管并被再次粉碎。從以包圍所述粉體接受部的外周面?zhèn)鹊姆绞叫纬傻妮o助氣體室向所述輔助氣體流路供給輔助氣體，從設(shè)置于所述輔助氣體室的側(cè)面的輔助氣體供給口向所述輔助氣體室供給輔助氣體。

然而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的干式粉碎裝置進(jìn)行頻繁地重復(fù)運(yùn)行狀態(tài)與停止?fàn)顟B(tài)這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，可知所述輔助氣體室內(nèi)的所述粉體接受部的外周面發(fā)生磨損，結(jié)果發(fā)生穿孔這樣的故障。因此，需要定期地進(jìn)行裝置的粉體接受部的更換或者粉體接受部的外周面的修補(bǔ)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率的下降。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平10-174896號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

因此，本發(fā)明的目的在于，消除這樣的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)而提供一種如下的干式粉碎裝置，其利用壓縮氣體來(lái)搬運(yùn)粉體，使粉體與碰撞構(gòu)件碰撞并粉碎，即便在重復(fù)裝置的運(yùn)行以及停止的情況下，該干式粉碎裝置也能夠抑制在粉體接受部的外周面上穿孔的情況，能夠縮短維修所需的時(shí)間，由此提高生產(chǎn)效率。

用于解決課題的手段

本發(fā)明人基于上述目的而進(jìn)行了深入研究，其結(jié)果是，明白了上述的粉體接受部的外周面磨損的現(xiàn)象的原因在于：在來(lái)自噴嘴以及輔助氣體流路的壓縮氣體的噴射停止時(shí)從粉體接受部通過(guò)輔助氣體流路侵入輔助氣體室并堆積的粉體在使干式粉碎裝置再次運(yùn)行時(shí)，被從輔助氣體供給口供給的輔助氣體卷起，從而與對(duì)置于輔助氣體供給口的粉體接受部的外周面碰撞，并且，與粉體接受部的外周面碰撞后的粉體與輔助氣體一起繞過(guò)粉體接受部的外周面，還與輔助氣體供給口的相反側(cè)的外周面碰撞，該部分也產(chǎn)生磨損，發(fā)現(xiàn)通過(guò)設(shè)置圓筒狀的罩，以避免從輔助氣體供給口供給的輔助氣體與粉體接受部的外周面直接碰撞，從而能夠防止粉體接受部的外周面的磨損，由此想到本發(fā)明。

即，本發(fā)明的干式粉碎裝置具備：

噴嘴，其朝上噴射壓縮氣體；

加速管，其對(duì)粉體與從所述噴嘴噴射出的所述壓縮氣體一并進(jìn)行加速；

粉碎室，其與所述加速管連通；

碰撞板，其設(shè)置在所述粉碎室內(nèi)，與加速后的所述粉體碰撞并使其粉碎；

分級(jí)機(jī)構(gòu)，其對(duì)由所述碰撞板粉碎后的粉體進(jìn)行分級(jí)，且將規(guī)定的尺寸以下的粉體排出；

漏斗狀的粉體接受部，其設(shè)置為包圍所述加速管的下端部，且用于通過(guò)其內(nèi)表面接受比規(guī)定的尺寸大的粉體，并使該粉體堆積于所述噴嘴的周?chē)?/p>

輔助氣體流路，其設(shè)置于所述噴嘴的外周，用于使輔助氣體沿著所述噴嘴的外周面流動(dòng)，以便將堆積于所述粉體接受部的粉體向所述加速管的內(nèi)部導(dǎo)入；以及

輔助氣體室，其包圍所述粉體接受部的外周面，且與所述輔助氣體流路連通，并且具備輔助氣體供給口，

其特征在于，

所述輔助氣體供給口配置為與所述粉體接受部的外周面對(duì)置，

在所述輔助氣體室內(nèi)，以包圍所述粉體接受部的外周面的方式設(shè)置有圓筒狀罩，從而不使從所述輔助氣體供給口供給的所述輔助氣體與所述粉體接受部的外周面直接碰撞。

優(yōu)選的是，所述圓筒狀罩呈在軸向上從上方朝向下方縮徑的圓錐臺(tái)形。

優(yōu)選的是，所述粉體接受部在其下端部具有凸緣部，

所述圓筒狀罩設(shè)置為具有比所述凸緣部的直徑大的最小內(nèi)徑，由此能夠從所述輔助氣體室拆下。

發(fā)明效果

本發(fā)明的干式粉碎裝置具有優(yōu)異的耐老化性，因此，適用于稀土類(lèi)磁體等磁體材料的粉碎。

附圖說(shuō)明

圖1(a)是示出本發(fā)明的干式粉碎裝置的一例的示意剖視圖。

圖1(b)是將本發(fā)明的干式粉碎裝置的主體下部放大示出的示意剖視圖。

圖2是示出從旋轉(zhuǎn)軸x方向觀察到的轉(zhuǎn)子的示意圖。

圖3是將以往的干式粉碎裝置的主體下部放大示出的示意剖視圖。

圖4(a)是示意性地示出本發(fā)明的干式粉碎裝置的圓筒狀罩的立體圖。

圖4(b)是示意性地示出本發(fā)明的干式粉碎裝置的圓筒狀罩的剖視圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1…噴嘴；

1a…外周面；

2…壓縮氣體；

3…加速管；

4…粉體；

5…粉碎室；

6…碰撞板；

6a…下表面；

7…分級(jí)機(jī)構(gòu)；

8…粉體接受部；

8a、8b…外周面部分；

8c…凸緣部；

9、9a…輔助氣體；

10…輔助氣體流路；

10a…頂棚部；

11…輔助氣體室；

11a…上表面；

11b…底面部；

12…輔助氣體供給口；13…圓筒狀罩；

13a…凸緣部；

14…主體；

14a…主體上部；

14b…主體下部；

15…粉體投入口；

16…分級(jí)轉(zhuǎn)子；

17…微粉排出口；

18…支承構(gòu)件；

19…高強(qiáng)度的材料；

20…襯墊；

21…葉片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的干式粉碎裝置利用從噴嘴吹出的壓縮氣體在加速管的內(nèi)部對(duì)粉體進(jìn)行加速，使粉體與在連通到加速管的粉碎室中設(shè)置的碰撞板碰撞并粉碎而得到微粉，能夠以較窄的粒度分布對(duì)稀土類(lèi)磁體等磁體材料進(jìn)行粉碎。根據(jù)本發(fā)明的干式粉碎裝置，通過(guò)投入具有約0.01～1mm的顆粒直徑的粉體材料，能夠制造幾微米～十幾微米程度的微粉。

(1)整體結(jié)構(gòu)

如圖1(a)以及圖1(b)所示，本發(fā)明的干式粉碎裝置100具備：噴嘴1，其朝上噴射壓縮氣體2；加速管3，其對(duì)粉體4與從所述噴嘴1噴射的所述壓縮氣體2一并進(jìn)行加速；粉碎室5，其與所述加速管3連通；碰撞板6，其設(shè)置在所述粉碎室5內(nèi)，與所述加速后的粉體4碰撞并使其粉碎；分級(jí)機(jī)構(gòu)7，其對(duì)由所述碰撞板6粉碎后的粉體進(jìn)行分級(jí)，排出規(guī)定的尺寸以下的粉體；漏斗狀的粉體接受部8，為了將比規(guī)定的尺寸大的粉體再次粉碎，所述粉體接受部8設(shè)置為包圍加速管3的下端部，用于通過(guò)其內(nèi)表面接受所述大的粉體并堆積于所述噴嘴1的周?chē)惠o助氣體流路10，其設(shè)置在噴嘴1的外周，且為了將堆積于所述粉體接受部8的粉體導(dǎo)入到加速管3的內(nèi)部而使輔助氣體9沿著所述噴嘴1的外周面1a流動(dòng)；以及輔助氣體室11，其包圍所述粉體接受部8的外周面，且與所述輔助氣體流路10連通，并且具備供給輔助氣體9的輔助氣體供給口12，所述輔助氣體供給口12配置為與所述粉體接受部8的外周面對(duì)置，為了避免從所述輔助氣體供給口12供給的所述輔助氣體9與所述粉體接受部8的外周面直接碰撞，在輔助氣體室11內(nèi)具有以包圍所述粉體接受部8的外周面的方式設(shè)置的圓筒狀罩13。

本發(fā)明的干式粉碎裝置100使與壓縮氣體2一起加速后的粉體4與碰撞板6碰撞而將粉體4粉碎，并利用設(shè)置在粉碎室5的上方的分級(jí)機(jī)構(gòu)7進(jìn)行分級(jí)，由此能夠得到粒度分布窄的微粉。噴嘴1配置為，利用壓縮機(jī)等將0.5～20nm³/min程度的壓縮氣體2(例如壓縮空氣、壓縮后的非活性氣體等)朝上吹出，即向鉛垂方向的相反方向吹出，從噴嘴1噴射出的壓縮氣體2將從設(shè)置于干式粉碎裝置100的主體14的粉體投入口15投入且向粉體接受部8落下的粉體4向上方卷起，并向設(shè)置于噴嘴1的上方的加速管3導(dǎo)入。導(dǎo)入到加速管3的粉體4在加速管3內(nèi)被加速，與壓縮氣體2一起與在連通到加速管3的上方的粉碎室5中設(shè)置的碰撞板6碰撞并粉碎。

(2)主體

在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，干式粉碎裝置100的主體14包括大體圓筒形狀的主體上部14a和大體圓錐形狀的主體下部14b。在主體上部14a的上部設(shè)置有用于對(duì)粉碎后的粉體進(jìn)行分級(jí)的分級(jí)機(jī)構(gòu)7，在中間部設(shè)置有用于投入粉體的原料的粉體投入口15。在主體下部14b的下部以包圍加速管3的方式形成有漏斗狀的粉體接受部8，投入后的粉體原料以及未被分級(jí)機(jī)構(gòu)7分級(jí)的尺寸大的粒子沿著主體下部14b的圓錐面在加速管3的下端部附近向噴嘴1的側(cè)部落下，并暫時(shí)堆積于漏斗狀的粉體接受部8。在主體14的內(nèi)部，與加速管4連通地配置有包括碰撞板6的粉碎室5。

堆積于粉體接受部8的粉碎過(guò)程中的粉體通過(guò)由從噴嘴1噴射的壓縮氣體2產(chǎn)生的裝置內(nèi)的循環(huán)氣流(箭頭b～箭頭e)而從下方部分被拆散。因此，不易發(fā)生粉體停留在粉體接受部8的下部而堵塞循環(huán)氣流等的不良情況，能夠良好地維持粉體的循環(huán)狀態(tài)。此外，通過(guò)將噴嘴1的外周面設(shè)為越靠下側(cè)越大徑化的大體圓錐形狀，能夠減小在漏斗狀的粉體接受部8中下降的循環(huán)氣流(箭頭c)的方向再次朝向噴嘴1的前端部時(shí)的角度變化，能夠容易使循環(huán)氣流再次朝向噴嘴1側(cè)。

也可以在主體14內(nèi)部設(shè)置壓力傳感器(未圖示)。通過(guò)設(shè)置壓力傳感器，能夠?qū)崟r(shí)地估算運(yùn)行中的主體內(nèi)部的粉體總量，能夠自動(dòng)地調(diào)節(jié)向裝置主體內(nèi)部投入的粉體的投入量。

(3)粉碎室

所述碰撞板6以位于從噴嘴1噴射的壓縮氣體2的噴射軸上的狀態(tài)被設(shè)于粉碎室5的側(cè)壁的多個(gè)支承構(gòu)件18支承。從下方與碰撞板6的下表面6a碰撞的粉體材料通過(guò)該碰撞而進(jìn)行第一次粉碎。所述碰撞板6優(yōu)選至少其表面由超硬或陶瓷等高強(qiáng)度的材料19構(gòu)成，以能夠使粉體4以高速碰撞并粉碎。例如，優(yōu)選通過(guò)超硬的材料覆蓋圓柱狀的不銹鋼棒的表面而成。與下表面6a碰撞的粉末被下表面6a反彈，受到壓縮氣體2的流動(dòng)而相對(duì)于噴射軸芯朝徑向外側(cè)飛散，進(jìn)一步與粉碎室5的內(nèi)壁5a碰撞而進(jìn)行第二次粉碎。通過(guò)上述碰撞，粉體材料被粉碎至幾十微米程度的顆粒直徑。為了防止粉體的碰撞所造成的磨損，優(yōu)選在粉碎室5的內(nèi)壁5a上設(shè)置有由耐磨損性的材料構(gòu)成的襯墊20。

(4)分級(jí)機(jī)構(gòu)

作為設(shè)置于碰撞板6的上方的分級(jí)機(jī)構(gòu)7，例如能夠優(yōu)選使用圖2所示的、具有能夠繞旋轉(zhuǎn)軸x旋轉(zhuǎn)的分級(jí)轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)子式分級(jí)機(jī)。分級(jí)轉(zhuǎn)子16具有多個(gè)沿徑向延伸的平板狀的葉片21。在該情況下，分級(jí)轉(zhuǎn)子16的旋轉(zhuǎn)方向可以是左右任意的方向。分級(jí)轉(zhuǎn)子16能夠進(jìn)行達(dá)到約20000rpm的旋轉(zhuǎn)。圖2中示出平板狀的葉片21沿徑向配置的分級(jí)轉(zhuǎn)子16，但葉片并不局限于平板狀，也可以為曲面狀，葉片21還可以設(shè)置為相對(duì)于徑向傾斜。

轉(zhuǎn)子式分級(jí)機(jī)在被粉碎的粉體將要通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的分級(jí)轉(zhuǎn)子16時(shí)，使比規(guī)定的尺寸小的粒子通過(guò)分級(jí)轉(zhuǎn)子16，并沿著箭頭a從微粉排出口17向干式粉碎裝置100的主體14的外部排出。另一方面，比規(guī)定的尺寸大的粒子無(wú)法通過(guò)分級(jí)轉(zhuǎn)子16，從箭頭b沿著箭頭c從主體下部14b的圓錐面向漏斗狀的粉體接受部8落下，并被再次粉碎。如圖1(a)所示，關(guān)于分級(jí)轉(zhuǎn)子16的類(lèi)型，可以為繞水平軸芯旋轉(zhuǎn)的水平型，也可以為繞垂直軸芯旋轉(zhuǎn)的垂直型。由分級(jí)轉(zhuǎn)子16分級(jí)后的微粉根據(jù)需要通過(guò)公知的旋風(fēng)式分級(jí)機(jī)等被分級(jí)取出。

(5)輔助氣體

所投入的粉體原料以及未被分級(jí)機(jī)構(gòu)7分級(jí)的尺寸大的粒子暫時(shí)堆積于在主體下部14b設(shè)置的粉體接受部8。粉體接受部8設(shè)置為，使所述粉體堆積在加速管3的下端部附近且噴嘴1的外周部。在粉體接受部8的下端部，在所述噴嘴1的外周設(shè)置有用于使輔助氣體9沿著噴嘴1的外周面1a流動(dòng)的環(huán)狀的輔助氣體流路10，該輔助氣體9用于將堆積于粉體接受部8的粉體向加速管3的內(nèi)部導(dǎo)入。粉體接受部8在其下端部具有凸緣部8c，輔助氣體流路10優(yōu)選形成為所述凸緣部8c與輔助氣體室11的底面部11b之間的環(huán)狀間隙。此時(shí)，所述凸緣部8c形成輔助氣體流路10的頂棚部10a。輔助氣體9的流量?jī)?yōu)選為約0.3～20nm³/min的程度，進(jìn)一步優(yōu)選考慮從噴嘴1噴出的壓縮氣體的流量而適當(dāng)設(shè)定輔助氣體9的流量。

為了監(jiān)視輔助氣體室11的內(nèi)部壓力，也可以在輔助氣體室11設(shè)置壓力檢測(cè)器(未圖示)。通過(guò)監(jiān)視輔助氣體室11的內(nèi)部壓力，能夠監(jiān)視在干式粉碎裝置100的內(nèi)部循環(huán)的粉體的循環(huán)狀態(tài)。例如，在成為粉體堆積于粉體接受部8的下方部分且輔助氣體流路10處于堵塞狀態(tài)或接近于堵塞狀態(tài)的狀態(tài)時(shí)，粉體的循環(huán)產(chǎn)生障礙，輔助氣體9難以從輔助氣體流路10流動(dòng)，輔助氣體室11內(nèi)的壓力升高。在這樣的情況下，減少或停止粉體材料從粉體投入口15的投入，直至干式粉碎裝置100內(nèi)的循環(huán)粉體量減少為止。當(dāng)循環(huán)中的粉體的總量變少且堆積于輔助氣體流路10的附近的粉體量減少時(shí)，輔助氣體9從輔助氣體流路10的流動(dòng)變得容易，輔助氣體室11內(nèi)的壓力下降，因此，能夠增加或重新開(kāi)始粉體材料從粉體投入口15的投入。

(6)圓筒狀罩

輔助氣體9從設(shè)置于輔助氣體室11的輔助氣體供給口12被供給并從輔助氣體流路10流動(dòng)。在裝置運(yùn)行時(shí)，堆積于粉體接受部8的下端部的粉體通過(guò)輔助氣體9而被連續(xù)地輸送至加速管3。在此，在使裝置停止且從輔助氣體流路10流動(dòng)的輔助氣體9停止的情況下，如圖3所示，堆積于粉體接受部8的下端部的粉體的一部分侵入到輔助氣體流路10以及輔助氣體室11。在以這樣的狀態(tài)使裝置再次運(yùn)行的情況下，在輔助氣體室11未設(shè)置圓筒狀罩13的以往的干式粉碎裝置(參照?qǐng)D3)中，從輔助氣體供給口12供給的輔助氣體9將侵入到輔助氣體流路10以及輔助氣體室11的粉體卷起，該卷起的粉體與從輔助氣體供給口12供給的輔助氣體9a一起，與對(duì)置于輔助氣體供給口12的粉體接受部8的外周面部分8a碰撞，對(duì)該外周面部分8a造成損傷。此外，從輔助氣體供給口12供給的輔助氣體9a還沿著粉體接受部8的外周繞到輔助氣體室11的相反側(cè)，與粉體接受部8的外周面部分8b碰撞，也對(duì)該外周面部分8b造成損傷。這樣，若重復(fù)若干次裝置的停止以及再次運(yùn)行，則有時(shí)該粉體接受部8的外周面部分8a、8b的損傷發(fā)展，最終導(dǎo)致穿孔。

如圖1(a)以及圖1(b)所示，為了避免從輔助氣體供給口112供給的輔助氣體9a與粉體接受部8的外周面直接碰撞，本發(fā)明的干式粉碎裝置100在輔助氣體室11內(nèi)具有以包圍粉體接受部8的外周面的方式設(shè)置的圓筒狀罩13。這樣，通過(guò)設(shè)置圓筒狀罩13，使從輔助氣體供給口12供給的輔助氣體9a在與圓筒狀罩13的和輔助氣體供給口12對(duì)置的部分碰撞之后分支，并沿著圓筒狀罩13外周面流動(dòng)，與對(duì)置于輔助氣體供給口12的部分的相反側(cè)的圓筒狀罩13外周面再次碰撞。換言之，通過(guò)整周上使用作為圓弧面的圓筒，使碰撞到圓筒狀罩13的輔助氣體9a向左右分支，因此，與以平面制作罩的情況相比，能夠使輔助氣體9a的流動(dòng)分散，因此，也能夠推遲圓筒狀罩13本身的損傷。

在圓筒狀罩13的一部分(與供給口12對(duì)置的部分及其相反側(cè)的部分以外的部分)具有切口等的不存在罩的部分的情況下，輔助氣體9a從所述不存在罩的部分進(jìn)入粉體接受部8的外周面與圓筒狀罩13之間，有可能損傷外周面，因此，優(yōu)選圓筒狀罩13不具有切口等不存在罩的部分。

圖4(a)以及圖4(b)示出圓筒狀罩13的一例。優(yōu)選圓筒狀罩13在一方的端部具有凸緣部13a，以便能夠通過(guò)螺紋固定等固定于輔助氣體室11的上表面11a。通過(guò)設(shè)置這樣的圓筒狀罩13，即便在重復(fù)裝置的運(yùn)行以及停止的情況下，粉體也不會(huì)與粉體接受部8的外周面部分8a、8b直接碰撞，能夠防止外周面部分8a、8b的損傷。

圓筒狀罩13也可以呈在軸向上具有恒定直徑的圓筒形，但優(yōu)選呈在軸向上從上方朝向下方縮徑的圓錐臺(tái)形。此時(shí)，優(yōu)選圓錐臺(tái)形的下端的內(nèi)徑d1(縮徑的一側(cè)的內(nèi)徑：最小內(nèi)徑)比設(shè)置于粉體接受部8的下端部的凸緣部8c(輔助氣體流路10的頂棚部10a)的直徑大，以使得能夠從所述輔助氣體室11拆下圓筒狀罩13。通過(guò)能夠像這樣拆下圓筒狀罩13，使圓筒狀罩13的更換變得容易，能夠縮短維修所需的時(shí)間。為了使來(lái)自輔助氣體供給口12的輔助氣體9a的流動(dòng)變得順暢，優(yōu)選圓筒狀罩13的下端的內(nèi)徑d1盡量小。圓筒狀罩13的高度h只要具有避免使從輔助氣體供給口12供給的輔助氣體9a直接與粉體接受部8的外周面部分8a、8b碰撞那樣的長(zhǎng)度即可。此時(shí)圓筒狀罩13的下端部分也可以構(gòu)成為與輔助氣體流路10的頂棚部10a連接。圓筒狀罩13的厚度未特別限定，但優(yōu)選為0.5～5mm的程度。圓筒狀罩13優(yōu)選由不銹鋼等金屬材料形成。