JP2002028511A - 穀類等の粉砕分級方法および穀類等の粉砕分級機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 短時間で所望の粒度の粉砕物が得られる粉砕
分級方法を提供する。 【解決手段】 円筒状内周面で囲まれた粉砕ゾーン２か
ら円錐台形状内周面で囲まれた分級ゾーン８へ空気流を
通過させるとともに、粉砕ゾーンと分級ゾーン内ではそ
れぞれ撹拌粉砕用ブレード１２と撹拌分級用ブレード１
４を高速で回転させ、粉砕ゾーン内に投入された原料
は、撹拌粉砕用ブレード１２に衝突し、また、撹拌粉砕
用ブレード１２により生じる遠心気流に撹拌されて粉砕
され、微細になった粉砕物から順次螺旋気流に乗って分
級ゾーン８へ運ばれ、分級ゾーン８では粒度がまだ粗い
粉砕物は撹拌分級用ブレード１４の回転で生じる遠心気
流により内周面の傾斜に沿って粉砕ゾーン２へ還流さ
れ、所定粒度以下となった粉砕物のみが螺旋気流に乗っ
て分級ゾーン８から取出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は大豆、米等の穀類、
貝殻類、鉱石類等の粉砕する物を所望の粒度に粉砕処理
する穀類等の粉砕分級方法および穀類等の粉砕分級機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】穀類や鉱石類等を粉砕するために、従来
より種々の粉砕技術が開発されており、特に、微粉末を
得られるようにしたものとしては、例えば、特公平７−
８３８４０号公報に記載されているものがある。この公
報に記載されている粉砕機は、回転軸に支持させた第
１、第２の回転体を相対して、一側に原料の投入口を設
けたケーシングに収容しており、これらの一対の回転体
とケーシングの構成室との間で粉砕室を構成している。
そして、この粉砕室と前記投入口を連通する透孔等の原
料通過間隔を第１回転体に、透孔を前記第２回転体の適
所に前記回転支軸に沿わせて設けるとともに、前記透孔
と吸収装置とを備えた排出口に連通させた構成としてい
る。この粉砕機は回転軸を介して回転体を回転させる
と、原料通過間隔を通して粉砕室に供給された原料は旋
回運動し、これに遠心力が作用し、この遠心力によって
原料が径方向に押し付けられて互いにすり合いながら摩
擦粉砕され、この状態において排出口側に装置した吸引
装置による吸引作用が原料に加えられると、遠心力の作
用により吸引作用を強く受ける微粉は、排出口から取出
されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特公平７−８３８４０
号公報に記載されている粉砕機では、粉砕室内での粒子
の旋回速度が、第１回転体あるいは第２回転体から離れ
るにしたがって変化することを利用して、原料の粒子ど
うしをすり合わせて摩擦粉砕を行なっている。そのた
め、原料が粉砕機に投入された当初においては、原料が
大きな固まりになっていると、隣接する粒子とすれ合う
表面積も小さいので、粉砕に時間がかかるという問題が
ある。また、回転している第２回転体に設けた透孔から
粉砕された粒子を吸引装置で吸引して排出口に取出すよ
うにしているため、粉砕された原料が透孔の周囲に付着
して、透孔の開口面積が短時間に狭くなって粉砕機の効
率が低下したり、さらには透孔が短時間に塞がれて粉砕
できなくなるという欠点があった。

【０００４】本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、
粉砕物によって通路が塞がれて短時間に粉砕できなくな
ったりするのを確実に防止することができるとともに、
短時間に所望の粒度の粉砕物に粉砕分級することができ
る、構造が簡単で、保守が容易な穀類等の粉砕分級方法
および穀類等の粉砕分級機を提供することを目的として
いる。

【０００５】本発明の前記ならびにそのほかの目的と新
規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読む
と、より完全に明らかになるであろう。ただし、図面は
もっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範
囲を限定するものではない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発は円筒状の内周面で囲まれた粉砕ゾーンの下流
に連続し下流方向に縮径された円錐台形状の内周面で囲
まれた分級ゾーンの中を、粉砕ゾーンから分級ゾーンに
向けて通過する空気流を生じさせるとともに、粉砕ゾー
ン内部ではその中心軸線回りに撹拌粉砕用ブレードを高
速回転させて中心付近を旋回しながら分級ゾーンへ向か
う螺旋気流を生じさせる螺旋気流発生工程と、前記粉砕
ゾーンの外周部では半径方向外側に向かう遠心気流を生
じさせて、前記空気流に乗せて粉砕ゾーンの上流部から
その内部に送り込んだ穀類等の粉砕する物を前記撹拌粉
砕用ブレードとの衝突で粉砕するとともに、前記遠心気
流による撹拌作用を利用してより微細に粉砕し、微細に
なった粉砕物から順次前記螺旋気流に乗せて前記分級ゾ
ーンへ送り込む粉砕工程と、前記分級ゾーン内部ではそ
の中心軸線回りに撹拌分級用ブレードを高速回転させて
前記粉砕ゾーンから送り込まれてきた粉砕物のうち、粒
度が比較的粗く質量の大きいものは該撹拌分級用ブレー
トによって生じさせた遠心気流によって撹拌粉砕しつつ
円錐台形状の内周面側に移動させ、該内周面の傾斜に沿
って前記粉砕ゾーンに還流させ、粒度が比較的細かく質
量の小さいものは分級ゾーン中央部に軸方向に生じる螺
旋気流に乗せてその下流へ取り出す小さい粉砕物の取出
し工程と、前記撹拌分級用ブレードの回転数と前記粉砕
ゾーンから分級ゾーンに向けて通過させる空気流の流量
の少なくとも一方を増減することによって、分級ゾーン
から取出される粉砕物の粒度を調整する粒度調整工程と
で穀類等の粉砕分級方法を構成している。

【０００７】本発明は円筒状の粉砕室が形成された粉砕
室ケーシング、この粉砕室ケーシングの上流側に原料投
入口が形成されたサイドケーシングおよび前記粉砕室ケ
ーシングの下流側に大径側の上流端部が連通され、小径
側の下流端部に吸引ダクトに連通される粉砕物取出し口
が軸方向に形成された円錐台形状の分級室を有する分級
室ケーシングとからなる粉砕チャンバと、この粉砕チャ
ンバの中心軸線回りに回転するように前記サイドケーシ
ングに回転自在に取付けられた、該粉砕チャンバ外部の
駆動源で回転駆動されるロータ回転軸と、このロータ回
転軸に固定された前記粉砕チャンバのサイドケーシング
の原料投入口から投入された粉砕される物を粉砕室内で
撹拌粉砕する複数個の撹拌粉砕用ブレードが放射状に設
けられた少なくとも１個の撹拌粉砕ロータと、前記ロー
タ回転軸の先端部側に固定された前記分級室の円錐台形
状の内周面に近接して対向し、該内周面に沿うように傾
斜した先端面をそれぞれ有する複数個の撹拌分級用ブレ
ードが放射状に設けられた撹拌分級ロータとで穀類等の
粉砕分級機を構成している。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態によ
り、本発明を詳細に説明する。

【０００９】図１ないし図９に示す本発明の第１の実施
の形態において、Ｍは大豆や米等の穀類等を高速回転で
粉砕して５０ミクロン以下、好ましくは１０ミクロン前
後の微粒子状に粉砕する本発明の穀類等の粉砕分級方法
で、この穀類等の粉砕分級方法Ｍは、円筒状の内周面で
囲まれた粉砕ゾーンの下流に連続し下流方向に縮径され
た円錐台形状の内周面で囲まれた分級ゾーンの中を粉砕
ゾーンから分級ゾーンに向けて通過する空気流を生じさ
せるとともに、粉砕ゾーン内部ではその中心軸線回りに
撹拌粉砕用ブレードを高速回転させて中心付近を旋回し
ながら分級ゾーンへ向かう螺旋気流を生じさせる螺旋気
流発生工程Ａと、前記粉砕ゾーンの外周部では半径方向
外側に向かう遠心気流を生じさせて前記空気流に乗せて
粉砕ゾーンの上流部からその内部に送り込んだ穀類等の
粉砕する物を前記撹拌粉砕用ブレードとの衝突で粉砕す
るとともに、前記遠心気流による撹拌作用を利用してよ
り微細に粉砕し、微細になった粉砕物から順次前記螺旋
気流に乗せて、前記分級ゾーンへ送り込む粉砕工程Ｂ
と、前記分級ゾーン内部ではその中心軸線回りに撹拌分
級用ブレードを高速回転させて前記粉砕ゾーンから送り
込まれてきた粉砕物のうち、粒度が比較的粗く質量の大
きいものは該撹拌分級用ブレートによって生じさせた遠
心気流によって撹拌粉砕しつつ円錐台形状の内周面側に
移動させ、該内周面の傾斜に沿って前記粉砕ゾーンに還
流させ、粒度が比較的細かく質量の小さいものは分級ゾ
ーン中央部に軸方向に生じる螺旋気流に乗せてその下流
へ取出す小さい粉砕物の取出し工程Ｃと、前記撹拌分級
用ブレードの回転数と前記粉砕ゾーンから分級ゾーンに
向けて通過させる空気流の流量の少なくとも一方を増減
することによって、分級ゾーンから取出される粉砕物の
粒度を調整する粒度調整工程Ｄとで構成されている。こ
のような穀類等の粉砕分級方法Ｍは穀類等の粉砕分級機
１を用いて実施することができる。

【００１０】前記穀類等の粉砕分級機１は図２ないし図
９に示すように、円筒状の粉砕室２が形成された粉砕室
ケーシング３、この粉砕室ケーシング３の上流側に原料
投入口４が形成されたサイドケーシング５および前記粉
砕室ケーシング３の下流側に大径側の上流端部が連通さ
れ、小径側の下流端部に吸引ダクト６に連通される粉砕
物取出し口７が軸方向に形成された円錐台形状の分級室
８を有する分級室ケーシング９とからなる粉砕チャンバ
１０と、この粉砕チャンバ１０の中心軸線回りに回転す
るように前記サイドケーシング５に回転自在に取付けら
れた、該粉砕チャンバ１０外部の駆動源で回転駆動され
るロータ回転軸１１と、このロータ回転軸１１に固定さ
れた前記粉砕チャンバ１０のサイドケーシング５の原料
投入口４から投入された粉砕される物を粉砕室２内で撹
拌粉砕する複数個の撹拌粉砕用ブレード１２が放射状に
設けられた少なくとも１個の撹拌粉砕ロータ１３と、前
記ロータ回転軸１１の先端部側に固定された、前記分級
室８の円錐台形状の内周面に近接して対向し、該内周面
に沿うように傾斜した先端面をそれぞれ有する複数個の
撹拌分級用ブレード１４が放射状に設けられた撹拌分級
ロータ１５とで構成されている。

【００１１】前記粉砕チャンバ１０は建物床面に固定さ
れるとともに、該床面に設置されている支持枠１６に一
対の軸受１７、１７を介して粉砕チャンバ１０のサイド
ケーシング５のシール部材１８を貫通して取付けられて
いるロータ回転軸１１が回転自在に支持され、該ロータ
回転軸１１の他端部は軸継手１９を介して床面に設置さ
れた駆動源としての電動機２０の出力軸２１に連結され
ている。また、前記粉砕チャンバ１０の分級室ケーシン
グ９には粉砕物取出し口７を形成するとともに、前記吸
引ダクト６に接続されるダクト連結部２２が取付けら
れ、該ダクト連結部２２に接続される吸引ダクト６はバ
グフィルター２３を介して吸引ファン２４に連結されて
いる。

【００１２】前記粉砕室ケーシング３と分級室ケーシン
グ９のそれぞれの内部に、原料粉砕によって発生する熱
で粉砕チャンバ１０が高温になることを防止するための
ウォータジャケット２５、２６が形成されている。

【００１３】前記撹拌粉砕ロータ１３と撹拌分級ロータ
１５は、ロータ回転軸１１の端部にスペーサ２７で所定
間隔を保持して配置され、ロータ回転軸１１の直径方向
両側に配置された一対のキー２８によりロータ回転軸１
１に回り止めされている。また、ロータ回転軸１１の端
面には押さえ板２９を固定ボルト３０で固定して撹拌粉
砕ロータ１３と撹拌分級ロータ１５のロータ回転軸１１
軸端からの脱落を阻止している。

【００１４】前記撹拌粉砕ロータ１３と撹拌分級ロータ
１５は、撹拌粉砕ロータ１３がやや原料投入口４寄りの
粉砕室４内に、また撹拌分級ロータ１５はその大部分が
分級室８内に配置されるように、撹拌分級ロータ１５の
片側の側面に端面が当接する位置決めスリーブ３１によ
って、粉砕チャンバ１０内で軸方向に位置決め調整され
ている。

【００１５】前記撹拌粉砕ロータ１３は図６および図７
に示すように、中心に形成されたロータ回転軸１１に取
付けるための軸孔３２を中心に放射状に６枚の撹拌粉砕
用ブレード１２が設けられている。これらの撹拌粉砕用
ブレード１２は肉厚の厚いプロペラ状に形成され、高速
で回転して原料を粉砕できるように強靭に作られてい
る。

【００１６】前記撹拌分級ロータ１５は図８に示すよう
に、中心に形成されたロータ回転軸１１に取付けるため
の軸孔３３を中心に放射状に６枚の撹拌分級用ブレート
１４が設けられている。この撹拌分級用ブレード１４の
先端部には図９に示すように、前記分級室ケーシング９
の円錐台形状の内周面３４に沿うように近接して対向す
る傾斜先端面３５と、これに連続して撹拌分級ロータ１
５の最大径部となる、ロータ回転軸１１の軸方向に平行
先端面３６が形成されている。この平行先端面３６は粉
砕室ケーシング３の内周面と近接して対向する短い長さ
に形成されている。なお、撹拌粉砕ロータ１３と分級粉
砕ロータ１５はそれぞれロータ回転軸１１の軸方向に複
数組並べて設けてもよい。

【００１７】前記粉砕チャンバ１０には図３に示すよう
に、原料投入口４が設けられているサイドケーシング５
の内壁３７に付着した原料の粉砕物を掻き落とすため
に、前記内壁３７に沿って、ロータ回転軸１１を中心と
して回転駆動される旋回スクレーパ３８が設けられてい
る。旋回スクレーパ３８は、サイドケーシング５と粉砕
室ケーシング３との間に回転自在に設けられている外周
に噛合い歯を有するリングギヤ３９の内周面に固定され
ている。このリングギヤ３９にはサイドケーシング５の
内壁３７と対向する側面に、リングギヤ３９の中心と同
心状に断面コ字形の環状受け溝４０が形成されている。
前記環状受け溝４０にはサイドケーシング５の内壁３７
に回転自在に設けられている複数の受けローラ４１が係
合してリングギヤ３９を回転自在に支持している。前記
リングギヤ３９の両側面と、これらに対向するサイドケ
ーシング５および粉砕室ケーシング３の対向面との間
は、受けローラ４１の位置より内周側で一対のシールリ
ング４２によって密封されており、また受けローラ４１
より外周側において、一対のガイドメタル４３によって
粉砕チャンバ１０に対するリングギヤ３９の軸方向の移
動が規制されている。前記リングギヤ３９は粉砕チャン
バ１０の下部に形成されているサイドケーシング５と粉
砕室ケーシング３の隙間部分で駆動ピニオン４４と噛合
っている。前記駆動ピニオン４４は、サイドケーシング
５と分級室ケーシング９にそれぞれ形成されている下方
への張り出し部間において回転自在に支持されているピ
ニオン軸４５に固定されている。前記分級室ケーシング
９の下方への張り出し部には、前記ピニオン軸４５を回
転駆動するギヤードモータ４６が取付けられており、前
記ギヤードモータ４６によってピニオン軸４５が回転駆
動されると、駆動ピニオン４４を介してリングギヤ３９
が回転され、これに伴って旋回スクレーパ３８が旋回駆
動されるようになっている。

【００１８】前記粉砕チャンバ１０内には、粉砕室ケー
シング３の内周面に沿ってロータ回転軸１１を中心とし
て回転駆動される第２の旋回スクレーパ４７が設けられ
ている。この第２の旋回スクレーパ４７はリングギヤ４
８の内周面に固定されており、前記リングギヤ４８は前
述したリングギヤ３９と同様な構造によって粉砕室ケー
シング３と分級室ケーシング９間で回転自在に支持さ
れ、その外周に形成されている噛合い歯がピニオン軸４
５に駆動ピニオン４４とともに固定されている駆動ピニ
オン４９に噛合っている。このため、第２の旋回スクレ
ーパ４７はギヤードモータ４６によってピニオン軸４５
が回転駆動されると、前述した旋回スクレーパ３８とと
もに粉砕室ケーシング３の内周面に沿って旋回駆動され
る。

【００１９】前記分級室ケーシング９の粉砕物取出し口
７寄りに、その円錐台形状の内周面３４に沿って第３の
旋回スクレーパ５０がロータ回転軸１１の中心軸線を中
心として回転駆動されるように設けられている。この第
３の旋回スクレーパ５０は分級室ケーシング９とダクト
連結部２２との間に配置されているリングギヤ５１の内
周に固定されており、リングギヤ５１の外周に形成され
ている噛合い歯がダクト連結部２２の外側に取付けられ
ているギヤードモータ５２の駆動ピニオン５３と噛合っ
ている。前記リングギヤ５１は、前述したリングギヤ３
９およびリングギヤ４８と同様な構造で支持されてい
て、ギヤードモータ５２の回転が駆動ピニオン５３を介
してリングギヤ５１に伝達されることによって、第３の
旋回スクレーパ５０が旋回駆動される。前記分級室９と
ダクト連結部２２との間に、リングギヤ５１の内周の第
３の旋回スクレーパ５０の取付け部５４が通過可能な間
隔をあけてリングギヤ５１の内周面と対向するように固
定スクレーパ５５が設けられている。この固定スクレー
パ５５が、第３の旋回スクレーパ５０の取付け部５４が
固定スクレーパ５５の外側を通過する際に、前記取付け
部５４に付着堆積した原料の粉砕物を掻き落とす役割を
有している。

【００２０】なお、前記旋回スクレーパ３８、第２の旋
回スクレーパ４７、第３の旋回スクレーパ５０は毎分１
〜１０回転程度の回転数で連続的に、あるいはタイマー
等の制御により一定時間毎に旋回駆動されるようになっ
ている。

【００２１】前記粉砕チャンバ１０の内壁の隅部ａや突
出部ｂが凹円弧状または凸円弧状の滑らかな曲面でそれ
ぞれ形成されているとともに、内壁全体が鏡面仕上げさ
れていて、大豆のように油分が多い原料を粉砕する場合
に、粉砕チャンバ１０の内壁に粉砕物が付着し難くなっ
ている。

【００２２】また、粉砕する大豆等の原料に含まれる湿
気で腐食や錆が発生することを防ぐために、粉砕分級機
１の主要な構成部品である粉砕チャンバ１０、ロータ回
転軸１１、撹拌粉砕ロータ１３、撹拌分級ロータ１５等
の材料にはステンレス鋼が使用されている。

【００２３】上記構成の穀類等の粉砕分級機１は、吸気
ダクト６を通して吸引ファン２４で粉砕チャンバ１０の
粉砕物取出し口７から空気を吸引するとともに、ロータ
回転軸１１を電動機２０を作動させて駆動させ、粉砕チ
ャンバ１０内の撹拌粉砕ロータ１３と撹拌分級ロータ１
５を毎分１８００〜１８０００回転の高速で回転させ
る。この高速回転によって粉砕チャンバ１０内部では、
撹拌粉砕ロータ１３の撹拌粉砕用ブレード１２と撹拌分
級ロータ１５の撹拌分級用ブレード１４の回転でロータ
回転軸１１の回りを回転する空気流が生成される。この
空気流は、粉砕チャンバ１０の中心部では吸引ファン２
４の吸引による原料投入口４から粉砕物取出し口７へ向
かう軸方向の空気流に引きずり込まれ、その結果、高速
で旋回しながら吸気ダクト６へ抜ける竜巻状の螺旋気流
Ｅが生成される。また、撹拌粉砕用ブレード１２と撹拌
分級用ブレード１４の近傍では、それぞれ螺旋気流Ｅの
外側に、半径方向外側に向かう遠心気流Ｆ、Ｇが生成さ
れる。吸引ファン２４やロータ回転軸１１を駆動してそ
の回転状態が安定した後、原料投入口４から粉砕チャン
バ１０内に大豆等の原料を投入する。ここで、原料投入
口４への原料の供給は、原料ホッパ等からダンパーの開
度を調整して、供給量を加減しながら行なってもよい
が、原料の供給量をより正確に制御するためには、スク
リューフィーダーや振動フィーダ等の供給手段を用いて
行なうことが望ましい。原料投入口４から粉砕チャンバ
１０内へ投入された原料Ｈは、吸引ファン２４の吸引に
よって生じている空気流に乗って粉砕チャンバ１０の粉
砕室２内部で形成される粉砕ゾーンＪへ吸い込まれる。
この粉砕ゾーンＪに侵入した原料Ｈは、まず高速で回転
している撹拌粉砕用ブレード１２のエッジ部に衝突する
ことで、大小の粒子に砕かれる。そして、その際生じた
一部の微細な粉砕物は、螺旋気流Ｅに乗って直ちに隣の
分級室８内部で形成される分級ゾーンＫに運ばれる。粉
砕ゾーンＪに運ばれた大部分の原料の粒子は、まだ粒度
が粗く質量も大きいため、粉砕ゾーンＪ内で半径方向外
側に移動して遠心気流Ｆに促えられて撹拌され、粒子ど
うしの衝突あるいは、粒子と粉砕室２の内周面との衝突
によってさらに細かく粉砕される。こうして粒度が細か
くなった粒子は、粒度が粗いものより遠心力の作用が小
さいため、粉砕ゾーンＪの中心部側に移動し、螺旋気流
Ｅに捕捉されて分級ゾーンＫへと移動する。この際、原
料Ｈの粉砕物は螺旋気流Ｅによって粉砕チャンバ１０の
中心軸線回りに旋回しながら進むため、遠心力の作用に
よって、粉砕物の粗い粒子は半径方向外側を、細かい粒
子は半径方向内側を移動する。分級ゾーンＫにこれらの
粉砕物が侵入すると、ここで高速回転している撹拌分級
用ブレード１４によって、螺旋気流Ｅの旋回速度が高め
られるとともに、その外側に遠心気流Ｇが生じているた
め、粉砕ゾーンＪから送り込まれてきた粉砕物のうち、
比較的粒度の粗いものは遠心力の作用を受けて螺旋気流
Ｅの外側に移動して遠心気流Ｇに捕捉され、その一部は
遠心気流Ｇに撹拌されてさらに細かく粉砕される。遠心
気流Ｇは分級ゾーンＫの円錐台形状の内周面３７に衝突
すると、ここで前記内周面３７の傾斜に沿って粉砕ゾー
ンＪへ向きを変え、これに伴って粗い粉砕物も粉砕ゾー
ンＪに還流されて、ここで再度細かく粉砕される。分級
ゾーンＫへ送り込まれた比較的粒度の細かい粉砕物や、
遠心気流Ｇによって細かくされた粉砕物は、螺旋気流Ｅ
に乗って粉砕物取出し口７から吸引ダクト６へ排出さ
れ、途中、吸引ファン２４の手前でバグフィルタ２３に
捕捉されてロータリバルブ５６を介して取出される。

【００２４】上記構成の分級粉砕機１で実際に乾燥生大
豆を原料として粉砕試験を行なったところ、下記の結果
が得られた。 ［１］ロータ回転軸１１の回転数：６０００ｒｐｍ 吸引ファン２４の吸引風量：２０ｍ3 ／ｍｉｎ 原料投入量 ：８０ｋｇ／Ｈｒ 粉砕粒度 ：平均粒径１０μｍ〜２０μｍ ［２］ロータ回転軸１１の回転数：５５００ｒｐｍ 吸引ファン２４の吸引風量：２５ｍ3 ／ｍｉｎ 原料投入量 ：１００ｋｇ／Ｈｒ 粉砕粒度 ：平均粒径２０μｍ〜３０μｍ ［３］ロータ回転軸１１の回転数：４０００ｒｐｍ 吸引ファン２４の吸引風量：３０ｍ3 ／ｍｉｎ 原料投入量 ：１５０ｋｇ／Ｈｒ 粉砕粒度 ：平均粒径３０μｍ〜５０μｍ ［４］ロータ回転軸１１の回転数：８０００ｒｐｍ 吸引ファン２４の吸引風量：１０ｍ3 ／ｍｉｎ 原料投入量 ：６０ｋｇ／Ｈｒ 粉砕粒度 ：平均粒径５μｍ〜１０μｍ ［５］ロータ回転軸１１の回転数：１２０００ｒｐｍ 吸引ファン２４の吸引風量：１０ｍ3 ／ｍｉｎ 原料投入量 ：４０ｋｇ／Ｈｒ 粉砕粒度 ：平均粒径０．３μｍ〜１μｍ なお、前記［１］、［２］、［３］、［４］、［５］の
４つのケースとも分級粉砕機１には、ロータ回転軸１１
の駆動源である電動機２０に出力３０馬力で回転数可変
のものを用いるとともに、吸引ファン２４の吸引風量も
可変のものを用いた。

【００２５】なお、この本発明の実施の形態では撹拌粉
砕用ブレード１２を図６および図７に示すように、プロ
ペラ状に形成されているため、吸引ファン２４の吸引と
協働して原料投入口４から効率的に空気を吸い込むこと
ができる利点があるが、撹拌粉砕用ブレード１２は、必
ずしも空気を吸い込む機能を有する形状でないものを用
いても、微粒子状に粉砕することができる。

【００２６】

【発明の異なる実施の形態】次に、図１０ないし図１３
に示す本発明の異なる実施の形態につき説明する。な
お、これらの本発明の異なる実施の形態の説明に当っ
て、前記本発明の第１の実施の形態と同一構成部分には
同一符号を付して重複する説明を省略する。

【００２７】図１０および図１１に示す本発明の第２の
実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と
主に異なる点は、粉砕チャンバ１０内のロータ回転軸１
１に２個の撹拌粉砕ロータ１３、１３を固定した点で、
このように構成した穀類等の粉砕分級機１Ａにしても、
前記本発明の第１の実施の形態と同様な作用効果が得ら
れる。

【００２８】図１２および図１３に示す本発明の第３の
実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と
主に異なる点は、１台の電動機２０Ａで２個の粉砕チャ
ンバ１０、１０のロータ回転軸１１、１１を駆動できる
ようにした点で、このように構成した穀類等の粉砕分級
機１Ｂにしてもよい。なお、粉砕チャンバ１０、１０と
支持枠１６、１６をそれぞれ粉砕物取出し口７、７を互
いに反対に向けて同一軸線上に配置され、粉砕チャンバ
１０、１０内に設けられている撹拌粉砕ロータ１３、１
３と撹拌分級ロータ１５、１５が固定されているロータ
回転軸１１、１１は、それぞれ軸継手１３、１３を介し
て駆動源としての１台の電動機２０Ａの出力軸２１、２
１に連結されている。前記電動機２０Ａは、出力軸２
１、２１が両側に突出している構造のもので、この１台
の電動機２０Ａによって、両側の粉砕チャンバ１０、１
０内部の撹拌粉砕ロータ１３、１３と撹拌分級ロータ１
５、１５を同時に回転駆動できるようになっている。粉
砕チャンバ１０、１０内における粉砕動作は、前述した
第１の実施例の形態のものと同様であって、一対の粉砕
チャンバ１０、１０の粉砕物取出し口７、７は吸引ダク
ト６、６に連結されている。なお、それぞれの粉砕物取
出し口７、７に連結されている吸引ダクト６、６は２つ
の粉砕チャンバ１０、１０で異なる原料の処理を同時に
行う場合は、個別の吸引ファン２４やバグフィルタ２３
に連結し、また両方の粉砕チャンバ１０、１０で同一の
原料を処理する場合には、途中で１つの吸引ダクト６に
合流して共通のバグフィルタ２３と吸引ファン２４に連
結すればよい。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にあっては次に列挙する効果が得られる。

【００３０】（１）円筒状の内周面で囲まれた粉砕ゾー
ンの下流に連続し下流方向に縮径された円錐台形状の内
周面で囲まれた分級ゾーンの中を、粉砕ゾーンから分級
ゾーンに向けて通過する空気流を生じさせるとともに、
粉砕ゾーン内部ではその中心軸線回りに撹拌粉砕用ブレ
ードを高速回転させて中心付近を旋回しながら分級ゾー
ンへ向かう螺旋気流を生じさせる螺旋気流発生工程と、
前記粉砕ゾーンの外周部では半径方向外側に向かう遠心
気流を生じさせて、前記空気流に乗せて粉砕ゾーンの上
流部からその内部に送り込んだ穀類等の粉砕する物を前
記撹拌粉砕用ブレードとの衝突で粉砕するとともに、前
記遠心気流による撹拌作用を利用してより微細に粉砕
し、微細になった粉砕物から順次前記螺旋気流に乗せて
前記分級ゾーンへ送り込む粉砕工程と、前記分級ゾーン
内部ではその中心軸線回りに撹拌分級用ブレードを高速
回転させて前記粉砕ゾーンから送り込まれてきた粉砕物
のうち、粒度が比較的粗く質量の大きいものは該撹拌分
級用ブレートによって生じさせた遠心気流によって撹拌
粉砕しつつ円錐台形状の内周面側に移動させ、該内周面
の傾斜に沿って前記粉砕ゾーンに還流させ、粒度が比較
的細かく質量の小さいものは分級ゾーン中央部に軸方向
に生じる螺旋気流に乗せてその下流へ取り出す小さい粉
砕物の取出し工程と、前記撹拌分級用ブレードの回転数
と前記粉砕ゾーンから分級ゾーンに向けて通過させる空
気流の流量の少なくとも一方を増減することによって、
分級ゾーンから取出される粉砕物の粒度を調整する粒度
調整工程とからなるので、短時間で微細で均一な粉砕物
を製造することができる。

【００３１】（２）前記（１）によって、粉砕ゾーンか
ら分級ゾーンに通過させる空気流の流量と撹拌分級用ブ
レードの回転数の少なくとも一方を増減調整するだけ
で、数１００ミクロンから数ミクロンにおよぶ広い範囲
で粉砕物を所望の粒度に調整することができ、しかも粒
度の変更や調整を粉砕分級機の運転を停止せずに行なう
ことができる。

【００３２】（３）前記（１）によって、大豆や米等の
穀類を１０ミクロン前後の微粒子状に粉砕した場合、本
願出願人の化学分析では大豆や米に農薬が含有している
原料を用いて１０ミクロン前後の微粒子状に粉砕する
と、農薬の含有量がゼロとなり、農薬を除去することが
できた。すなわち、１０ミクロン前後の微粒子状に粉砕
することにより、農薬の分子が破壊されることにより除
去されたと考えられる。

【００３３】（４）旋回スクレーパを備えることによ
り、粉砕チャンバ内壁へ付着した原料を自動的に掻き落
とすことができる。その結果、粉砕チャンバ内壁に原料
が堆積することによって、撹拌粉砕ロータや撹拌分級ロ
ータの回転に支障をきたすことを防止できるため、短期
のメンテナンスを不要とすることができ、保守が容易と
なる。

【００３４】（５）粉砕チャンバ内壁の隅部や突出部が
断面凹円弧状または凸円弧状の滑らかな曲面で形成され
ていることにより、粉砕された原料をこれらの隅部や突
出部に付着し難くすることができる。

【００３５】（６）粉砕チャンバの内壁が鏡面仕上げさ
れていることにより、粉砕された原料が内壁に付着し難
くすることができる。

【００３６】（７）一対の粉砕チャンバにおける原料の
粉砕処理を共通の駆動源で行なうことができるととも
に、同種類または異種類の原料を両方の粉砕チャンバで
同時に処理することができ、処理効率の高い粉砕分級機
をコンパクトかつ安価に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の工程図。

【図２】本発明の第１の実施の形態の一部破断正面図。

【図３】本発明の第１の実施の形態の要部拡大断面図。

【図４】図３の４−４線に沿う断面図。

【図５】図３の５−５線に沿う断面図。

【図６】本発明の第１の実施の形態の撹拌粉砕ロータの
説明図。

【図７】図６の７−７線に沿う断面図

【図８】本発明の第１の実施の形態の撹拌分級ロータの
説明図。

【図９】本発明の第１の実施の形態の粉砕時の説明図。

【図１０】本発明の第２の実施の形態の一部破断正面
図。

【図１１】本発明の第２の実施の形態の要部拡大図。

【図１２】本発明の第３の実施の形態の一部破断正面
図。

【図１３】本発明の第３の実施の形態の要部拡大図。

【符号の説明】

Ｍ：穀類等の粉砕分級方法 Ａ：螺旋気流発生工程、 Ｂ：粉砕工程、Ｃ：粉砕物の
取出し工程、Ｄ：粒度調整工程、１、１Ａ、１Ｂ：穀類
等の粉砕分級機、２：粉砕室、 ３：粉砕室
ケーシング、４：原料投入口、 ５：サイドケー
シング、６：吸引ダクト、 ７：粉砕物取出し
口、８：分級室、 ９：分級室ケーシング、
１０：粉砕チャンバ、 １１：ロータ回転軸、１２：
撹拌粉砕用ブレード、１３：撹拌粉砕ロータ、 １４：
撹拌分級用ブレード、１５：撹拌分級ロータ、 １６：
支持枠、１７：軸受、 １８：シール部材、
１９：軸継手、 ２０、２０Ａ：電動機、２
１：出力軸、 ２２：ダクト連結部、２３：バ
グフィルタ、 ２４：吸引ファン、２５、２６：ウォ
ータジャケット、２７：スペーサ、 ２８：キ
ー、２９：押さえ板、 ３０：固定ボルト、３
１：スリーブ、 ３２：軸孔、３３：軸孔、
３４：内周面、３５：傾斜先端面、 ３
６：平行先端面、３７：内壁、 ３８：旋回
スクレーパ、３９：リングギヤ、 ４０：環状受け
溝、４１：受けローラ、 ４２：シールリング、４
３：ガイドメタル、 ４４：駆動ピニオン、４５：ピ
ニオン軸、 ４６：ギヤードモータ、４７：第２の
旋回スクレーパ、４８：リングギヤ、 ４９：駆動
ピニオン、５０：第３の旋回スクレーパ、５１：リング
ギヤ、 ５２：ギヤードモータ、５３：駆動ピニオ
ン、 ５４：取付け部、５５：固定スクレーパ、Ｅ：
螺旋気流、 Ｆ：遠心気流、Ｇ：遠心気流、
Ｈ：原料、Ｊ：粉砕ゾーン、 Ｋ：分級
ゾーン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二宮 忠史 名古屋市緑区鳴海町字赤松11番地の20 (72)発明者 白岩 周治郎 東京都渋谷区千駄ヶ谷３−54−５ (72)発明者 金澤 宏明 東京都北区田端１−22−３ミハトハイツ 403号 Ｆターム(参考） 4D021 FA15 FA16 FA23 FA25 GA06 GA08 GA12 GA14 GA16 GA22 GA25 HA01 4D065 AA07 EB07 EC07 ED24 ED32

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の内周面で囲まれた粉砕ゾーンの
   下流に連続し下流方向に縮径された円錐台形状の内周面
   で囲まれた分級ゾーンの中を、粉砕ゾーンから分級ゾー
   ンに向けて通過する空気流を生じさせるとともに、粉砕
   ゾーン内部ではその中心軸線回りに撹拌粉砕用ブレード
   を高速回転させて中心付近を旋回しながら分級ゾーンへ
   向かう螺旋気流を生じさせる螺旋気流発生工程と、前記
   粉砕ゾーンの外周部では半径方向外側に向かう遠心気流
   を生じさせて、前記空気流に乗せて粉砕ゾーンの上流部
   からその内部に送り込んだ穀類等の粉砕する物を前記撹
   拌粉砕用ブレードとの衝突で粉砕するとともに、前記遠
   心気流による撹拌作用を利用してより微細に粉砕し、微
   細になった粉砕物から順次前記螺旋気流に乗せて前記分
   級ゾーンへ送り込む粉砕工程と、前記分級ゾーン内部で
   はその中心軸線回りに撹拌分級用ブレードを高速回転さ
   せて前記粉砕ゾーンから送り込まれてきた粉砕物のう
   ち、粒度が比較的粗く質量の大きいものは該撹拌分級用
   ブレートによって生じさせた遠心気流によって撹拌粉砕
   しつつ円錐台形状の内周面側に移動させ、該内周面の傾
   斜に沿って前記粉砕ゾーンに還流させ、粒度が比較的細
   かく質量の小さいものは分級ゾーン中央部に軸方向に生
   じる螺旋気流に乗せてその下流へ取り出す小さい粉砕物
   の取出し工程と、前記撹拌分級用ブレードの回転数と前
   記粉砕ゾーンから分級ゾーンに向けて通過させる空気流
   の流量の少なくとも一方を増減することによって、分級
   ゾーンから取出される粉砕物の粒度を調整する粒度調整
   工程とを含むことを特徴とする穀類等の粉砕分級方法。
2. 【請求項２】 円筒状の粉砕室が形成された粉砕室ケー
   シング、この粉砕室ケーシングの上流側に原料投入口が
   形成されたサイドケーシングおよび前記粉砕室ケーシン
   グの下流側に大径側の上流端部が連通され、小径側の下
   流端部に吸引ダクトに連通される粉砕物取出し口が軸方
   向に形成された円錐台形状の分級室を有する分級室ケー
   シングとからなる粉砕チャンバと、この粉砕チャンバの
   中心軸線回りに回転するように前記サイドケーシングに
   回転自在に取付けられた、該粉砕チャンバ外部の駆動源
   で回転駆動されるロータ回転軸と、このロータ回転軸に
   固定された前記粉砕チャンバのサイドケーシングの原料
   投入口から投入された粉砕される物を粉砕室内で撹拌粉
   砕する複数個の撹拌粉砕用ブレードが放射状に設けられ
   た少なくとも１個の撹拌粉砕ロータと、前記ロータ回転
   軸の先端部側に固定された前記分級室の円錐台形状の内
   周面に近接して対向し、該内周面に沿うように傾斜した
   先端面をそれぞれ有する複数個の撹拌分級用ブレードが
   放射状に設けられた撹拌分級ロータとからなることを特
   徴とする穀類等の粉砕分級機。
3. 【請求項３】 粉砕チャンバには該粉砕チャンバの内壁
   面に付着した粉砕物を掻き落とす、該内壁面に沿って旋
   回する少なくとも１個以上の旋回スクレーパが設けられ
   ていることを特徴とする請求項２記載の穀類等の粉砕分
   級機。
4. 【請求項４】 粉砕チャンバは該粉砕チャンバの内壁の
   隅部や突出部は粉砕物の付着防止可能な曲率半径を有す
   る断面凹円弧状あるいは凸円弧状の滑らかな曲面に形成
   されていることを特徴とする請求項２、３記載の穀類等
   の粉砕分級機。
5. 【請求項５】 粉砕チャンバは該粉砕チャンバの内壁を
   鏡面仕上げされていることを特徴とする請求項２、３記
   載の穀類等の粉砕分級機。
6. 【請求項６】 一対の粉砕チャンバが粉砕物取出し口を
   互いに反対側に向けて同一軸線上に配置されているとと
   もに、それぞれの粉砕チャンバに設けられているロータ
   回転軸が共通の駆動源に連結されていることを特徴とす
   る請求項２〜５記載の穀類等の粉砕分級機。