層流の高遠心力場を用いた微粉体の多品種少処理量向き高精度・多産物分級機の確立

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著者らはこれまでに微粉体の新しい粒度分級方式（粒度により分離）として、完全な層流の高遠心力場（回転をいくら高速にしても乱れが発生しない準剛体回転流）を用いる新方式を提案し、従来の最高精度の分級が達成できる少処理量向きの二産物分級機（原料粉体を粗粉と微粉の二産物に分離）を開発した。本研究は、この分級方式の発展形であるシームレスタイプ（原料粉体を供給する静止系と分級を行う回転系をシームレスチューブで直結）の多産物分級機としてのバッチ式並びに連続式の三産物分級機（原料粉体を粗粉、中間粉、微粉の三産物に分離）の高精度化法を確立することを目的とする。平成29年度は、面対称形状の分級機に先だって、面対称面を壁面として面対称形状の半分からなる単純形状のシームレス三産物分級機について研究した結果、以下の主な知見を得た。１．従来の二産物分級機を拡張したバッチ式三産物分級機（従来の分級機において、分級中に捕集できる微粉産物はそのままで、従来の粗粉産物を、分級中に捕集できる中間粉産物と、分級中は分級機壁面に付着するため捕集できないが分級終了後にバッチ捕集できる粗粉産物に分けることによって三産物分級化）について、測定精度を上げた分級実験（分級前後の粒子質量の保存則をほぼ満足）を行って、この拡張が有効な分級性能の支配パラメータの適用範囲を調べるとともに分級性能と支配パラメータの関係を調べて、高い分級精度が得られる分級条件を明らかにした。２．上記１とは相違する従来のバッチ式三産物分級機を拡張した連続式三産物分級機について、希薄な粒子濃度の場合において流れ及び粒子運動の数値解析を行って得られる粒子軌道から求めた分級性能から、高精度が得られる支配パラメータの条件を明らかにするとともに、さらに高精度を得るのに有効な追加給水法を考案してその有効性とその原理を明らかにした。