JP2002534242A

JP2002534242A - 材料の小粒子への微粉化

Info

Publication number: JP2002534242A
Application number: JP2000502874A
Authority: JP
Inventors: アーノルド，チャールズ，エー．
Original assignee: シー・エー・アーノルドアンドアソシエイツ，インク．
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2002-10-15
Also published as: AU752347B2; EP1015120A1; ZA986368B; US6227473B1; AU8495598A; PL192546B1; CN1264322A; EP1015120B1; IL134070A0; IL134070A; CN1224462C; BR9811510A; PL338138A1; EP1433529A1; CA2296341A1; DE69822649T2; EP1015120A4; US6135370A; DE69822649D1; WO1999003589A1

Abstract

(57)【要約】湿ったまたは乾燥した分離対象物からなる材料を、交互になったロータ（９２、９４、９６、９８）とオリフィス板（１２８、１３０、１３４、１３６）とを有するハウジングを通して材料を流動させることに発生された衝撃波でより小さな粒子に微粉化する装置。このハウジングは、材料をハウジング内に導入するためのフィードシュート（７８）と、小さな粒子を取り出すための開口部を有する第２端部と、第１端部および第２端部との間で長手方向に延在するコーナで出会う内部側壁とを含む。ロータは、ハウジング内の回動可能なシャフトに沿って延在し、各ロータは多角形状板と半径方向に延在する羽根とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】技術分野本発明は、材料を小粒子サイズに微粉化する装置および方法に関する。

【０００２】背景技術大きな分離材料をより小さな粒子に変えることは、多くの工業界で重要なプロ
セスである。例えば、鉱山業では、鉱石は、より小サイズの粒子にまで粉砕され
て有効表面積を増大させるので、金属を化学的浸出によって抽出できるようにな
る。セメント産業は、岩石を様々な粒度の粒子に粉砕する。これらの目的に使用
される大抵の機械は、ローラを用いてまたはボール粉砕器を用いて材料のより大
きなかなりの部分をより小さな粒子に粉砕する。粉砕した材料は、典型的に粒度
範囲のものから成る。両タイプの機械は、規模が大きく、硬質材料を粉砕すると
きに故障し易い。さらに、これらは所要電力が大きい。

【０００３】リサイクル産業も、廃棄材料をより小さな粒子に縮小する。典型的に、異なる
組成を有する材料の場合、サイズ低減化の前に分離しなければならないので、そ
のプロセスのコストが増すこととなる。

【０００４】畜産業は、大量の畜産廃棄物を排出し、これらを乾燥させ、バクテリア分解で
縮小されなければならず、このプロセスには、肥料または他の目的に使用される
前に、数週間もかかる。

【０００５】発明の開示ある態様によれば、本発明は、湿ったまたは乾燥した分離対象物から成る材料
をより小さい粒子に微粉化する装置用のロータを提供する。このロータは、それ
と共に回転させるために回動可能なシャフトに結合するようにしたハブ、および
そのハブの中心に結合されるロータ板を含む。このロータ板は、複数の頂部を形
成するほぼ多角形状周縁部を有する。複数の羽根がロータ板の面に配置され、各
羽根が頂部の１つからほぼ半径内方に延びている。このロータ板は、好ましくは
、奇数個の側部を有し、例えば、その周縁部が、五角形、六角形、および九角形
から成るグループの１つである形状を有することもある。

【０００６】これらの羽根のそれぞれが、ロータ板の周縁部を越える突出部を提供するよう
に配置され、回転方向に対して画定される羽根の先導表面が頂部に来るようにロ
ータ板の頂部に対して配置される。頂部コーナ近くに位置する羽根のそれぞれの
端部がその場所における周縁部と同じ形状にされる。これらの羽根のそれぞれは
、その凹状面が回転方向に向いたアーチ状に湾曲している。各羽根は、上部縁部
の高さがハブからの距離が増すごとに増大するように斜角を付けた上部縁部を有
する。ロータの１つのタイプである、分配ロータは、羽根の上部縁部に固定され
たリングをさらに含み、このリングは、ロータ板の周縁部とほぼ一致するように
配置された正多角形状を有する。

【０００７】上述のように少なくとも１つのロータを有する微粉化装置は、第１および第２
端部を有するハウジングをさらに含み、第１端部は、材料をハウジング内に導入
するようにした導入口構造体を含み、第２端部は、小粒子を取り出すようにした
取出口構造体を含む。回動可能なシャフトは、第１端部と第２端部との間でハウ
ジングを通って長手方向に延在する。各ロータのハブは、それと共に回転させる
ためのシャフトに結合される。このハウジングは、長手方向に延在する内部コー
ナを形成する長手方向に延在する内部面を有し、そこでそれら同士が出会う。奇
数枚の内部面があっても良く、例えば、それらの面が横断面で正九角形を形成す
ることもある。

【０００８】この装置は、近接して位置する各対のロータ間に配置されたオリフィス板をさ
らに含み、各オリフィス板は、シャフト周りにオリフィスを提供する中心開口部
にハウジングの内部面から内方に延在する。少なくとも２枚のオリフィス板のオ
リフィスは、異なるサイズのものである。

【０００９】ある構造では、各オリフィス板の中心開口部は、オリフィス板から直ぐ上流に
位置するロータの頂部の軌跡により画定される円形よりも小さい直径を有し、こ
の上流方向は、ハウジング内を通過する材料の移動方向によって決まる。他の構
造では、オリフィスは、ハウジングの第１および第２端部の１つからの距離が増
すごとにそのサイズが増大する。

【００１０】この装置は、各ロータに近接して周囲に間隔を空けて配置された複数の部材を
も含み、これらの部材は、ハウジングのコーナからロータに向かって内方に延在
する。これらの部材は、オリフィス板への支持を提供するように配置されるピン
として構成される。

【００１１】特定の態様では、各ロータの頂部の軌跡は、円を画定し、これらの円は、ハウ
ジングの第１および第２端部の１つからの距離が増すとそのサイズが増大する。

【００１２】各オリフィスとハウジングの第１端部に隣接して位置するロータとの間の距離
は第１間隔を画定し、各オリフィスとハウジングの第２端部に隣接して位置する
ロータとの間の距離は第２間隔を画定し、近接して位置するオリフィス板の各対
の間の距離は、第３間隔を画定し、近接して位置するロータの各対の間の距離は
第４間隔を画定する。ある態様では、第１間隔、第２間隔、第３間隔、および第
４間隔の少なくとも１つは、不均一である。１つまたはそれ以上の第１間隔、第
２間隔、第３間隔、および第４間隔は、ハウジングの第１端部からの距離が増す
ごとに減少し、オリフィスは、ハウジングの第１端部からの距離が増すとそのサ
イズが増大する。

【００１３】他の態様では、本発明は、湿ったまたは乾燥した分離対象物から成る材料をよ
り小さな粒子に微粉化するための装置を提供する。この装置は、長手方向中心軸
を有するハウジングを含み、このハウジングは、ハウジング内に材料を導入する
ようにした導入口構造体を具備する第１端部、小粒子を取り出すようにした取出
口構造体を具備する第２端部、および中心軸を取り囲む長手方向に延在する内部
表面を含み、この内部表面は長手方向に延在するコーナで出会う面を有する。回
動可能なシャフトは、中心軸と実質的に同延性に延在する。少なくとも１つのロ
ータが、そのハウジングに配置され、そのシャフトに結合される。各ロータは、
中心軸を横切る面でそれと共に回転させるための軸に結合されたハブ、そのハブ
の中心に固定されたロータ板、およびそのロータ板の片面に配置された複数の羽
根とを含み、各羽根はロータ板の周縁部から半径内方に延在する。ある特徴では
、オリフィス板がロータと交互に配置され、オリフィス板は近接して位置するロ
ータの各対の間に配置される。各オリフィス板は、シャフト周りにオリフィスを
提供する中心開口部にハウジングの内部側面から内方に延在する、これらのオリ
フィスは、１つ以上のサイズのものである。他の特徴では、周囲に間隔を空けて
配置された複数の部材が少なくとも１つのロータに近接して配置され、これらの
部材は少なくとも１つのロータに向かって側面から内方に延在する。他の特徴で
は、各オリフィス板とハウジングの第１端部に隣接して配置されたロータとの間
の距離は第１の間隔を画定し、各オリフィス板とハウジングの第２端部に隣接し
て配置されたロータとの間の距離は第２の間隔を画定し、近接して位置するオリ
フィス板の各対の間の距離は第３の間隔を画定し、近接して位置するロータの各
対の間の距離は第４の間隔を画定する。第１の間隔、第２の間隔、第３の間隔、
および第４の間隔の少なくとも１つは不均一である。

【００１４】本発明の微粉化装置の他の態様では、ハウジングは、長手方向中心軸を画定し
、第１端部における第１板と、より小サイズに粉砕された粒子がそれを通過して
ハウジングを出て行く開口部を含む、第２端部における第２板と、実質的に多角
形状横断面を有する長手方向に延在する内部面とを含み、これらの内部面が長手
方向に延在するコーナで出会う。回動可能なシャフトは、中心軸と実質的に同延
性で延在する。フィードシュートは、、第１板の開口部を通って延在し、このフ
ィードシュートは、材料をハウジング内に導入するようにしてある。複数のロー
タはハウジング内で長手方向に間隔を空けて配置される。各ロータは、それと共
に回転させるためのシャフトに中心位置を占めるように結合されたハブと、その
ハブの中心に固定され、頂部を有するほぼ多角形状周縁部を有するロータ板と、
ハウジングの第１端部に近接したロータ板の面に配置された複数の羽根とを含み
、各羽根が頂部の１つからほぼ半径内方に延在する。分配ロータである第１ロー
タは、第１板に近接して配置されるので、フィードシュートを通ってハウジング
内に導入された材料が分配ロータに向けて導かれる。オリフィス板は、近接して
位置するロータの各対の間に配置される。各オリフィス板は、シャフトの周りに
オリフィスを提供する中心開口部へハウジングの内面から内方に延在する。複数
の部材は、長手方向に延在するコーナに配置され、そこから半径内方に突出し、
各部材はロータ近くに位置する。

【００１５】他の特徴は、上述のいかなる微粉化装置にも包含できる。可変速度モータなど
の機構は、少なくとも６００ｒｐｍの回転速度でシャフトを回転させるためのシ
ャフトに結合できる。この装置は、最上部板を通って物質をハウジング内に導入
するようにした付加的導入口構造体を含めることができ、この導入口構造体はフ
ィードシュートから分離されている。この付加的導入口構造体は、都合良く、ハ
ウジング内への気体または液体の流れを調節するような構造にした調節機構を含
めることができる。この微粉化装置は、ハウジングから熱を提供または除去する
ような構造にしたハウジングの外壁に設けられた熱交換器をさらに含めることも
できる。

【００１６】本発明は、湿ったまたは乾燥した分離対象物から成る材料をより小さな粒子に
微粉化する方法をも提供する。この方法は、ハウジングと、ハウジングの第１お
よび第２端部との間を通って延在する回動可能なシャフトと、それと共に回転さ
せるためのシャフトに結合されたロータと、近接したロータの各対の間に位置し
、それぞれがシャフトを取り囲む中心開口部を備えた静止オリフィス板と、を含
む微粉化装置を提供するステップと、ロータ周りの交互になった半径外方および
半径内方流路内のハウジングを通り、さらに開口部を通って気流を生じさせるた
めにロータを回転させるステップと、ハウジングの第１端部内に材料を導入する
ステップと、気流で材料の実質的な部分を流動させるステップと、ロータの回転
で流動材料と気流とに衝撃波を引き起こすステップと、さらに衝撃波で流動材料
を微粉化するステップとを含む。

【００１７】１つまたはそれ以上の他の特徴が、この方法に包含されても良い。この気流で
材料の実質的な部分を流動させるステップは、ロータ周りおよびオリフィスを通
って流れる材料のコアンダ効果を維持するのに十分な速度で材料を流動させるス
テップを含む。微粉化装置を提供するステップは、仮想円上に位置する頂部と、
それらの頂部からシャフトに向かってほぼ半径内方に延在するロータの面に設置
された羽根とを有する実質的に多角形状ロータ板を各ロータに提供するステップ
を含む。微粉化装置を提供するステップは、長手方向に延在するコーナで出会う
内面を有するハウジングを提供するステップを含む。微粉化装置を提供するステ
ップは、材料が各開口部を貫流するとき流動材料内の負の背圧を維持するように
ロータ、オリフィス板、およびハウジングを配置するステップを含む。この方法
は、ハウジングを通る気流を調節するステップをさらに含めても良い。この方法
は、処理材料をハウジング内に導入しつつ、最初に言及した材料をハウジング内
に導入して、処理材料を最初に言及した材料と混合させるステップを含んでも良
い。

【００１８】本発明による微粉化装置は、様々な用途で採用される。例えば、本発明の微粉
化装置は、希少および／または準希少金属を含有する鉱石を含む岩石を微粉末に
微粉化するように構成できる。ある鉱石では、金など、容易に合金にならない根
本的構成要素の粒子は、他の構成要素から遊離させられる。脈石材料は、しばし
ば鉱石から分離される。クレーは、セラミック用途の微粉末に微粉化される。こ
の微粉化は、微粉機における最小限の消費エネルギーおよび最小限の損耗で行わ
れる。

【００１９】この微粉機は、廃棄タイヤをゴムの小粒子に、織り込まれた繊維およびスチー
ルベルト構成要素がそのゴムから実質的に分離された状態で、微粉化するように
配置される。

【００２０】この微粉機は、全ての未洗浄アルミニウム飲料缶をリサイクルのための小サイ
ズにした乾燥粒子に微粉化するように配置される。

【００２１】この微粉機は、リサイクルのための瓶を微粉化するために配置される。この微
粉機は、例えば、金属キャップ、ゴムシール、金属箔および紙など、瓶と混合さ
れる恐れのある他の破片を遊離させる。液体残留物は完全に除去される。異なる
色のガラスは、ロータアセンブリの回転速度を調節することによって分離される
。

【００２２】この微粉機は、例えば、堆肥など、有機スラッジまたは動物廃物を、かなり縮
小したバクテリア含有物を有する乾燥粉末にまで高速で縮小させるために配置さ
れる。

【００２３】この微粉機は、穀物、薬、または大抵の非金属材料を粉末にすりつぶすために
配置されても良い。粉末粒のサイズは、回転の速度、ロータとオリフィス板の段
数、およびロータの面数を調整することによって調整できる。

【００２４】この微粉機は、例えば、スタック放出の化学的およびサイズ特性を変更するた
めにスモークスタック内の、スクラバーとして配置される。

【００２５】この微粉機は、希少金属が選別可能な粒子にそれにより凝集される触媒コンバ
ーターのセラミック構成要素を微粉化するために配置される。

【００２６】この微粉機は、調節した量の気体または液体が微粉化される材料にそれを介し
て加えられる調節した流体導入口を提供するために構成される。この気体は、微
粉機を通る材料の流れを促進および調節するための追加的空気であることもある
。この気体または液体は、微粉化される材料の化学的成分置換を促進するための
反応生成材料である、または微粉化される材料の化学的成分置換を禁止するため
の反応緩和または停止材料であることもある。

【００２７】本発明のこれらや他の利点は、添付図面との関連で読まれるとき特定の態様の
次の説明から明白となろう。

【００２８】発明を実施するための最良の形態図１および図２を参照して、例えば、分離対象物のサイズをより小さなサイズ
の粒子に低減するために、採用された微粉機１０は、以下で詳述されるロータア
センブリ３８を包含するハウジング１２を含む。特定実施例の次の説明では、説
明された装置を「微粉機」と呼ぶが、この装置が、例えば、スラッジおよび生体
廃物の処理、化学処理、および空気スクラビングなど、他の目的にも採用される
ことは理解されよう。ハウジング１２は、コンクリートスラブ１９上の自由立脚
支持フレーム１８によって環状板１６から支持される円筒状シールド１４によっ
て包囲される。環状板１６は、シールド１４に溶接され、ボルト２０でフレーム
１８に固定される。

【００２９】フレーム１８は、可変機械的滑車輪２６に結合された１本の四溝付きベルト２
４を介してロータアセンブリに回転動力を提供するモータアセンブリ２２をも支
持する。滑車輪２６は、ハウジング１２を通って延在するロータシャフト２８に
接続される。ロータシャフト２８は、直径２インチの４１４０棒鋼から製造され
る。モータアセンブリ２２は、可変速度コントロール３２を有する２５ｈｐ、２
３０Ｖ、３相モータ３０を含む。モータアセンブリ２２は、溶断性断路器３４か
らの電力を受ける。可変機械的滑車輪およびコントロール３２が、ロータシャフ
ト２８の速度を約６００〜３８００回転／分（ｒｐｍ）の間で連続的に変更でき
るようにする。シャフト２８に取り付けられたスプロケットアセンブリ３６は、
シャフト２８の実回転速度を測定するために使用される。シュラウド（図示せず
）は、ベルトアセンブリ２４を覆うために使用されることもある。

【００３０】図３および図４をも参照して、ハウジング１２は、横断面で正多角形状を形成
する９枚の長手方向に延在する側壁４０を有する。ハウジング１２の内部表面は
、ほぼ２３．５インチの内接直径を有する。側壁４０は、４０°の頂部、または
内部コーナ４２を形成し、そこでそれらが出会う。側壁４０および内部コーナ４
２は、上部板４４と底部板４６との間で長手方向に延在する。上部および底部板
４４、４６は、ほぼ３０．５インチ離れて位置する。

【００３１】上部位置４４は、３つのストラップアセンブリ４８でシールド１４にしっかり
固定される（図１および図２）。ストラップアセンブリ４８は、それぞれ、シー
ルド１４の外部表面に溶接されたブラケット５０、剛体ストラップ５２、および
ストラップ５２をブラケット５０と上部板４４とにそれぞれ接続するボルト５４
、５６を含む。

【００３２】記載の実施例では、側壁４０は、それぞれが、２枚の完全側面４０および２枚
の部分側面４０と、３つの内部コーナ４２とを含む、３枚のパネル６０、６２、
６４から形成される。図４Ａを参照して、パネルの各対、例えば、６０と６２と
の各対は、コーナ４２間のほぼ中間に位置するオーバーラップ継ぎ目６６で接合
される。ブラケット６８はパネル６０に溶接され、ブラケット７０は継ぎ目６６
に近接したパネル６２に溶接される。ブラケット対６８、７０は、例えば、ボル
ト７２およびナット７４などの締め具によって共に締め付けられる。例えば、ケ
イ素を基材としたシーラントなど、密封接合材料を、ハウジングをほぼ気密にす
るために継ぎ目６６、およびハウジング１２の部品間での他の接合部に使用する
ことができる。

【００３３】図２および図３を再び参照して、底部板４６は、シールド１４から短距離だけ
半径内方に延在する環状板１６の一部分から支持される。液密封を提供するガス
ケット（図示せず）は、環状板１６と底部板４６との間に配置される。Ｊ状ボル
ト配置構成（図示せず）は、ガスケットでの確実封止を確実にするために採用さ
れる。底部板４６は、パネル６０、６２、６４に取り付けられたそれぞれの取り
付け部品６７に形成された開口部を通って延在し、底部板４６の周縁部に配置さ
れたネジ込み穴５８内にネジ込む９個のネジ込締め具６５でパネル６０、６２、
６４に固定される。上部板４４は、ネジ込締め具７６でパネル６０、６２、６４
上のネジ込取り付け部品７５にボルト締めされる。

【００３４】微粉化される（または処理される）べき材料をハウジング１２内に導入するた
めのフィードシュート７８は、上部板４４の開口部８０を通って延在する。図解
を明瞭にするために、フィードシュート７８は、図１に描かれた位置と異なる図
２の位置に示される。フィードシュート７８は、上部板４４の面に対してほぼ４
４度の角度で傾けられる矩形状管８２を含む。フィードシュート７８は、その上
端部にファネル８４を、さらに上部板４４への取り付け用のブラケット８６をも
有する。管８２は、ほぼ１３．２５インチの長さであり、上部板４４の底面下ほ
ぼ１．３７５インチ延在し、３ｘ４インチの内部寸法を有する。管８２は、上部
板４４に、例えば、ネジ込締め具で、フィードシュート７８を取り付けるための
フランジ８５を含む。

【００３５】ロータアセンブリ３８を図１、および図４〜図６を参照して詳述する。ロータ
アセンブリ３８は、ハウジング１２を長手方向に延在する回動可能シャフト２８
を含む。シャフト２８は、上部板４４にボルト締めされる上部軸受けアセンブリ
８６を貫通する。スプロケット速度指示アセンブリ３６および滑車輪２６は、上
部軸受けアセンブリ８６より上のシャフト２８に配置される。底部軸受けアセン
ブリ８８は、底部板４６の底面にボルト締めされる。シャフトは底部軸受けアセ
ンブリ８８を貫通しない。

【００３６】ハウジング１２内では、６つの長手方向に間隔を空けて配置されたロータ９０
、９２、９４、９６、９８、１００があり、それぞれが２つのキー（図示せず）
によってシャフト２８に結合されるそれぞれのハブ１０２、１０４、１０６、１
０８、１１０、１１２に固定されている。シャフト２８上にもキー締めされるス
ペーサ１１４、１１６、１１８、１２０、１２２は、ハブ１０２、１０４、１０
６、１０８、１１０、１１２の隣接する対の間に配置される。スペーサ１２４、
１２６は、上部板４４と底部板４６とに、それぞれ近接して配置される。スペー
サ１２４は、止めネジ（図示せず）でシャフト２８にも固定される。シャフト２
８は、直径が２インチの４１４０合金鋼で製造される。各スペーサの直径は、ほ
ぼ３．５インチである。ロータ９０、９２、９４、９６、９８、１００の１つま
たは１つ以上の長手方向位置は、１つまたはそれ以上のスペーサ１１４、１１６
、１１８、１２０、１２２、１２６の長さを変更することによって調節される。

【００３７】オリフィス板１２８、１３０、１３２、１３４、１３６は、ロータ９０、９２
、９４、９６、９８、１００の隣接する対の間に配置される。オリフィス板１２
８、１３０、１３２、１３４、１３６は、それぞれハウジング１２の側壁４０に
延在する。オリフィス板１２８、１３０、１３２、１３４、１３６のそれぞれは
、中心開口部を含み、そのそれぞれのスペーサ１１４、１１６、１１８、１２０
、１２２とで、環状オリフィス１３８、１４０、１４２、１４４、１４６をそれ
らの間に提供する。

【００３８】記述された実施例では、シールド１４，環状板１６、上部板４４、底部板４６
、パネル６０、６２、６４、ロータ９０、９２、９４、９６、９８、１００、お
よびオリフィス板１２８、１３０、１３２、１３４、１３６のそれぞれは、例え
ば、１０２０鋼などの、０．５インチ厚みの低炭素鋼から製造される。これらの
構成部品は、微粉機１０の意図した用途に応じて、より硬質な材料およびより軟
質な材料を含む、異なる材料から製造されても良い。

【００３９】図７を参照して、分配ロータとも称される最上部ロータ９０は、材料がフィー
ドシュート７８を介してハウジング１２内に送られるところに近接して配置され
る。分配ロータ９０は、５つの頂部、または外部コーナ１５０を形成する正多角
形周縁部を有する分配ロータ板１４８を含む。５枚の分配ロータ羽根１５２は、
分配ロータ板１４８の上側から上部板４４に向かって上に延びる（明瞭化のため
に図７では３枚の羽根しか示されていない）。各分配ロータ羽根１５２は、外部
コーナ１５０からハブ１０２にほぼ半径内方にも延びている。羽根１５２は、溶
接によって分配ロータ板１４８とハブ１０２とに固定される。代わりに、各分配
ロータ羽根１５２は、分配ロータ板９０内に形成された対応スロット１５４内に
嵌合でき、分配ロータ板９０内の開口部１５８を通って延在し、分配ロータ羽根
１５２内の対応ネジ込穴１６０内にネジ込む、例えば、ボルトなど、ネジ込締め
具１５６によって固定される。各分配ロータ羽根１５２の上部縁部１６２は、１
０２において約１インチの高さから板１４８の外周近くの約１．５インチの高さ
まで上方に傾斜している。約１．５インチ幅の多角形状分配リング１６４は、分
配ロータ羽根１５２の上部縁部１６２に溶接される。

【００４０】分配ロータ板１４８、分配リング１６４、および分配ロータ羽根１５２のそれ
ぞれは、０．５インチの低炭素鋼板から製造される。分配ロータは、１７インチ
の直径の円で外接され、ほぼ２．７インチの高さである。分配リング１６４は、
上部板４４の下に約１．６２５インチ、およびフィードシュート７８の放出開口
部１６６の下に約０．２５インチに配置される。フィードシュート７８の放出開
口部１６６は、分配リング１６４の弦部の中心が放出開口部１６６との位置が一
致すると、放出開口部１６６の半径内方縁部１６８が分配リング１６４の内部縁
部１７０を越えて約０．５インチ内方に延在するように、配置される。分配ロー
タ９０のコーナ１５０がフィードシュート７８との位置が一致すると、放出開口
部１６６の外側が完全に分配リング１６４の内側になる。これは、分配ロータ羽
根１５２間のスロット内に材料を供給するために大面積を提供し、可能な限りハ
ブ１０２から半径方向距離までロータ９０上にフィードシュート７８から材料を
放出する。以下で詳述される理由のため、各羽根１５２は、ロータアセンブリが
回転すると、各分配ロータ羽根１５２の後部周縁部１７２が、いかなる重なりも
なくまたは分配ロータ板１４８の縁部を僅か越えて延在する分配ロータ羽根１５
２で、頂部１５０の後縁部において分配ロータ板１４８の周縁部とほぼ位置が一
致するような形状に配置される。

【００４１】他のロータ９２、９４、９６、９８、１００は、分配ロータ９０とは違うよう
に設計されるが、互いに同一である。ロータ９４は、例えば、図８を参照して説
明する。ロータ９４は、９つの頂部コーナ１７８を形成する正９面多角形周縁部
１７６を有するロータ板１７４を含む。ロータ板１７４は、溶接されるか、そう
でなければハブ１０６に堅牢に結合される。ロータ９４は、それぞれが頂部コー
ナ１７８のそれぞれの１つからハブ１０６に向かってほぼ半径内方に延在する９
枚の湾曲羽根１８０をも含む。羽根１８０は、約６インチの長さであり、約０．
５インチの厚みであるロータ板１７４の上に約１インチ延びる。微粉機１０の多
くの使用法に対して、各羽根１８０の内部曲線は、ロータアセンブリが回転する
方向に直面する。ロータ板１７４は、０．５インチの低炭素鋼板から製造され、
羽根１８０は、０．５インチ壁、８インチ外径鋼管から製造される。羽根１８０
は、ロータ板１７４の上側面に形成されたそれぞれの０．１２５インチ深さ溝（
図示せず）に設定され、図７で示される分配ロータ９０に関して上述されたもの
と同じように、ロータ板１７４に形成された開口部（図示せず）を通って延在す
る３本のネジ込締め具（図示せず）で所定位置に固定される。この構成により羽
根１８０の着脱および交換が容易にできる。代わりに、ロータ１８０は、ロータ
板１７４に溶接される、またはロータ板１７４に付着されても良い。羽根１８０
の外部後縁部１８２は、ロータ板１７４の周縁部１７６と一致する角度で斜角が
付けられるので、ロータ板１７４と羽根１８０との間に重なりがない、または後
部縁部１８２が頂部コーナ１７８の後側のロータ板１７４の縁部１７６を僅かに
越えて延在する。

【００４２】他のロータ、ロータ９２、９６、９８、１００は、それぞれ９面周縁部１７６
を有するロータ９４と同じように構成され、湾曲羽根１８０は、頂部コーナ１７
８からそれぞれのハブ１０４、１０８、１１０、１１２に向かって半径内方に延
在する。図５に示された実施例では、ロータ９２、９４、９６、９８、１００は
、１７、１９、２１、２１、２１インチの直径をそれぞれ有する円によって外接
される。各羽根１８０は、その外側部について約６インチの長さであり、その後
部縁部１８２において羽根１８０とロータ板１７４との間に重なりがほとんどな
いまたは全くないような形状にその頂部コーナ１８２に形成される。各ロータは
、約１．５インチの高さを有する。ロータ９２は他のロータよりも小さく、羽根
１８０は全てのロータ９２、９４、９６、９６、１００において同サイズである
ので、ロータ９２上の各羽根１８０はハブ１０４に近接して延在するが、ロータ
９４、９６、９８、１００上の羽根１８０は、ハブ１０６、１０８、１１０、１
１２にそれぞれ全面的に延在せず、ギャップがそれらの間にある。

【００４３】図９を参照して、オリフィス板１２８は、０．５インチの低炭素鋼板から製造
できる。その外周縁部１８４は、ハウジング１２の側壁４０に対して密接して適
合するようなサイズの９面多角形を形成する。オリフィス板１２８は、スペーサ
１１４とで、それらの間に環状オリフィス１３８を提供する、内部リム１８８に
よって形成された中央開口部１８６を含む。オリフィス板１３０、１３２、１３
４、１３６も同じように構成される。オリフィス板１２８、１３０、１３２、１
３４、１３６は、直径がそれぞれ７、８、９、１０、１１インチの開口部を有す
る。

【００４４】図４および図５に戻り、さらに図１０Ａおよび図１０Ｂを参照して、オリフィ
ス板１２８、１３０、１３２、１３４、１３６は、支持ピン１９０によってパネ
ル６０、６２、６４とは無関係に支持される。支持ピン１９０は、直径が２イン
チの鋼製ロッドから製造される。３本の等間隔のピン１９０がオリフィス板の隣
接した各対の間に配置される。各支持ピン１９０は、オリフィス板の頂部コーナ
１９２に配置されるので、それはハウジングの内部コーナ４２に近接する。図５
および図９に示されるように、オリフィス板、例えば、オリフィス板１２８、の
片面の支持ピン１９０は、オリフィス板の他方の面の支持ピン１９０Ａから１つ
の頂部（４０°）だけずれている。

【００４５】支持ピン１９０は、オリフィス板内に形成された埋頭貫通穴（図示せず）内を
貫通し、ピン１９０内に形成されたネジ込穴１９６内に延在するネジ込締め具１
９４、例えばボルト、によってオリフィス板に取り付けられる。オリフィス板１
２８の上側に取り付けられる３本の支持ピン１９０は、ネジ込締め具で上部板４
４にも取り付けられる。例えば、図２を参照して上述されたように、ストラップ
５２を保持するためにも採用されるボルト５６は、これらの３本のピン１９０を
締め付けるために採用されることもある。オリフィス板１３６の底部側に取り付
けられる３本の支持ピン１９０は、底部板４６にも取り付けられる。底部板４６
は、ネジ込締め具２００（図５に示された）がこれらの３本のピン１９０を締め
付けるために挿入される３つの開口部１９８を含む。

【００４６】再び、図６を参照して、底部板４６は、微粉化された材料がハウジング１２か
らそれを通って放出される４つの開口部２０４を形成するウエブ２０２を含む。
直径２３インチのスカート部２０６は、開口部２０４の直ぐ外側の底部板４６か
ら垂下する。ウエブ２０２は、ウエブ２０２にボルト締めされる底部軸受アセン
ブリ８８からロータアセンブリ３８を支持する。ウエブ２０２のサイズは、スカ
ート部２０６内の開口部２０４のサイズを最大化するために可能な限り小さく造
られる。

【００４７】スカート部２０６の直径は、ローラ２０９上にある５５ガロンの開口バレル２
０８内に嵌合するようなサイズに形成される。繊維状ベルト２１０は、スカート
部２０６とバレル２０８との間に採用されて細かく微粉化された粒子が漏れるの
を防止する。スカート部２０６は、４つの開口部２１２（図３では２つしか示さ
れず）を含む。各開口部２１２は、それぞれの直径６インチ管２１４（図１およ
び図２に２つしか示されず）を取り付けるために採用されたボルトサークルを含
む。管２１４は、スカート部２０６からほぼ半径外方に延在し、各管２１４は、
それに着脱自在に取り付けられた繊維状フィルタバッグ２１６を有する。空気は
、管２１４を通して微粉機１０から排気される。フィルターバッグ２１６は、微
細粒子を捕らえ、空気のみを通過させる。

【００４８】記述された実施例では、ロータ９０、９２、９４、９６、９８、１００、およ
びオリフィス板１２８、１３０、１３２、１３４、１３６は、以下のように配置
される。オリフィス板１２８、１３０、１３２、１３４、１３６の上部表面は、
それぞれのロータ９０、９２、９４、９６、９８の底部表面の下約２．８７５、
２．１２５、１．８７５、１．６２５、１．３７５インチのところにそれぞれ配
置される。オリフィス板１２８、１３０は互いに約５インチ離れ、オリフィス板
１３０、１３２は互いに約４．５インチ離れ、オリフィス板１３２、１３４は互
いに約４インチ離れ、およびオリフィス板１３４、１３６は互いに約３．５イン
チ離れている。ロータ９２、９４、９６、９８、１００上の羽根１８０の頂上部
は、それぞれのオリフィス板１２８、１３０、１３２、１３４、１３６の下約１
．３７５、１．１８７、０．８７５、０．６２５、０．５インチにある。ロータ
１００は、底部板４６の上約１．７５インチに配置される。ロータ９２、９４、
９６、９８、１００は、約１３．３度だけそれらの隣接ロータに対して回転され
る。

【００４９】ロータアセンブリ３８のロータ９０、９２、９４、９６、９８、１００は、微
粉化されるあるいは処理されるべき材料がハウジング内にそれを通して導入され
るハウジング１２の上端部からの距離が増すごとに増大するサイズのものである
ということが分かる。最小のロータ９０、９２は、上部板４４に近接して配置さ
れ、最大のロータ９６、９８、１００は、底部板４６に近接して配置され、さら
に中間サイズのロータ９４は上部板４４と底部板４６との間の中間あたりに配置
される。この構成は、特にサイズが大きな物体を微粉化するようにしている。フ
ィード材料が、平均的に、より小さなサイズの粒子から成る場合、ロータはより
均一で、より大きなサイズのものであることもある。ある用途では、全て同サイ
ズであるロータを有する、または何らかの方法で大きなロータと小さなロータと
の間で変わるようにすることが有利である場合もある。

【００５０】さらに、オリフィス１３８、１４０、１４２、１４４、１４６は、上端部から
の距離が増すごとにサイズが増大するものである。この構成は、ステージ毎に負
背圧を維持するために使用される。他の用途では、この構成は、逆転され、オリ
フィスはより均一なサイズとなる、またはオリフィスサイズはハウジング１２の
一端と他端とで異なるように変更される。

【００５１】各オリフィス板とその下の次のロータとの間の間隔は、上部から底部までの距
離が増すごとに減少する。さらに、ロータおよびオリフィス板は、隣接オリフィ
ス板間の間隔が上部から底部まで減少するように配置される。これは、ロータア
センブリ３８の上部と底部との間の容積を段階的に減少させる。

【００５２】微粉機１０のオリフィスを貫流する材料は、最初に速度の増大、およびそれに
伴う圧力減少を受ける。次に、有効容積が次ステージ毎に減少するので、微粉機
１０を貫流する材料が、急速な圧縮を経験し、順に、圧力および／または温度を
急速に増大させる。オリフィスのサイズは、次ステージ毎に増大して、オリフィ
スの直ぐ上流の圧力よりも低い圧力をそのオリフィスの直ぐ下流に提供する。各
オリフィス全体にわたって維持されるこの負背圧がその流れを維持するように作
用する。

【００５３】様々な組成、硬度、延性および含水量の数種類の異なる供給材料で上述の微粉
化システムを試験した。ロータアセンブリが約１０００回転／分（ｒｐｍ）また
はそれ以上の速度で回転する微粉機内に導入された材料は、主としてハウジング
１２内で発生した衝撃波によって微粉化されることが試験により分かった。フィ
ードシュート７８を通って入る空気だけでなく、フィードシュート７８内に送ら
れる材料は、急速に加速され、次に回転ロータアセンブリ３８を通る流状の流れ
に飛沫同伴されることが観察により分かる。この流動体内の材料は、供給材料が
分配ロータに達する前でもその材料を粉砕し始める矢継ぎばやの連続衝撃波をほ
とんど直ちに受けるように思われる。

【００５４】回転ロータ９０、９２、９４、９６、９８、１００は、ハウジング１２を通る
非常に強い気流を造る。フィードシュート７８を通って微粉機１０内に供給され
た材料は、この気流に飛沫同伴されると思われる。この材料は、ハウジング１２
の側壁４０、またはオリフィス板１２８、１３０、１３２、１３４、１３６との
接触を最小限にして微粉機１０を通り、気流と共に、流れるようである。これは
、その流れが、ロータ外周１７４とオリフィスリム１８８との輪郭に密着して辿
るコアンダ効果の影響のためであるからと考えられる。この理由のため、材料お
よび空気の微粉機を通るこの流れを「コアンダ流」と呼ぶ。このコアンダ効果は
、流動材料と微粉機１０の構成部品との間の高角度接触を低減し、それによって
これらの部品の損耗を低減する作用をする。分配リング１６４はシュラウドとし
て働きコアンダ効果を促進する。

【００５５】このコアンダ流は、それが各ロータの周縁部と各オリフィスのリムとに行き渡
ると急速に方向を変え、半径外方に向けられる流れと半径内方に向けられる流れ
との間で交互に変わる。オリフィスのサイズは、コアンダ流を維持するに足る高
さに空気および粒子の速度を保ち易くするロータアセンブリ３８の全体を通じて
負背圧を維持するように後続ステージ毎に増大する。

【００５６】羽根１５２、１８０が、頂部コーナ１５０、１７８の後部側にそれぞれ配置さ
れない場合、ロータ板１４８、１７４は、摩損を受け、羽根１５２、１８０が取
り付けられるところに近接した、およびそこから下流の下面で僅かに丸くなって
いることが観察された。これは、材料が、各ロータの外周の輪郭に密着して辿る
コアンダ流で飛沫同伴されることの証拠である。各ロータ羽根１５２、１８０の
、特にそのそれぞれのロータ板１４８、１７４に近い領域における、先導側も、
その外部縁部に近接すると共に摩損の増大を示す。材料が羽根によって半径外方
に移動されると羽根の側部から外に材料が出てくる傾向もある。但し、その摩耗
パターンは、材料がコアンダ流で飛沫同伴されなかった場合に予期されるであろ
う「かじり」または点蝕もほとんどない。これらは、摩耗の存在に気付いたロー
タについての唯一の部分である。側壁４０およびオリフィス板１２８、１３０、
１３２、１３４、１３６は、幾つかの大粒子衝撃の若干の証拠を示すが、ロータ
上には観察したとき何の摩耗パターンもなかった。

【００５７】羽根１５２、１８０を通過して、ロータ板１４８、１７４に行き渡るまで流動
する材料へのコアンダ効果を促進するために、羽根の周縁部は、斜角を付けられ
、それぞれのロータ板１５０、１７４の周縁部との位置が調整される。各羽根１
５２、１８０の先導縁部は、少なくともそれぞれのロータ板１４８、１７４のそ
れぞれの頂部１５０、１７８に至るべきである。羽根の周縁部が頂部コーナ１５
０、１７８の後部側になるように羽根１５２、１８０を位置決めするには、摩耗
量を低減すべきである。

【００５８】衝撃波は、流動方向が急速に変わるときなど流動材料が急速な加速を受ける、
または圧力変化を受ける度に発生されても良い。このような衝撃波は、材料が急
速圧縮または減圧を受けると、材料の圧電特性のため大電圧を発生させる。大き
な加速が生じる数カ所は、フィードシュート７８の放出開口部１６６において、
羽根１５２、１８０辺り、分配ロータ板１４８およびロータ板周縁部１７６辺り
、さらにオリフィス１３８、１４０、１４２、１４４、１４６のリム１８８辺り
を含む。大きな圧力変化は、流れがオリフィスを通過するとき、または流れがロ
ータによってポンプ供給されるときに起こる。

【００５９】不均一電磁界は、ロータアセンブリ３８が回転するときにハウジング１２内に
も発生される。ハウジング１２およびオリフィス板１２８、１３０、１３２、１
３４、１３６だけでなくロータ９０、９２、９４、９６、９８、１００は、全て
、強磁性である低炭素鋼から製造される。回転ロータは、急速に変化する不均一
電磁界を造る。これらの電磁界は、コアンダ流内の材料の圧電効果を促進させ得
る。

【００６０】ロータ９０、９２、９４、９６、９８、１００上の羽根１５２、１８０がハウ
ジングの側壁４０とコーナ４２を交互に通過するときに一次パルス化持続的衝撃
波が生成されても良い。減圧は、ロータがハウジング１２の各空き内部コーナ４
２を通過するときに生じ、圧縮は羽根が各側壁４０の中心を通過するときに生じ
る。この種の衝撃波は、羽根の４０度回転毎に起こされる。

【００６１】さらに、羽根１５２、１８０が、各ロータに近接して配置された３本の支持ピ
ン１９０のそばを通過するときに２次パルス化持続的衝撃波が生成されても良い
。最大ロータ、ロータ９６、９８、１００の羽根は、支持ピン１９０から約０．
１インチの範囲内を通過する。これらの衝撃波は、羽根がロータ近くに配置され
た３本の支持ピンのそれぞれを通過するときの流れの圧縮のためにロータ上の羽
根の１２０度回転毎に生成される。２７回の衝撃波が、９角形状ロータの回転毎
に生成される。故に、支持ピン１９０は、オリフィス板を支持し、衝撃波を発生
し易くするためにも採用される。記述された実施例では、円筒状支持ピンがこれ
らの目的のために採用されるが、異なる構造がオリフィス板を支持するために使
用され、さらに異なる形状にした部材が２次衝撃波を発生させるためにそれぞれ
のロータ羽根１５０、１８０と反対側のコーナ４２に配置されることもある。

【００６２】材料が微粉機内に供給される前に、ロータアセンブリ３８は回転を動作速度に
まで増速される。回転ロータは、フィード管７８およびその下の微粉機１０を介
して負背圧を有する大きな気流を発生させる。故に、フィード管７８内に供給さ
れるいかなる材料も直ちに吸い込まれ、分配ロータ９０に向かって急速に加速さ
れる。

【００６３】上述のように、材料は、粉砕されると同時にフィードシュート７８に沿って下
方に加速し、方向を変えて放出開口部１６６から出るようにしても良い。放出開
口部１６６は、空気および供給材料が上部板４４と分配ロータ９０との間のより
大きな容積領域内にそれを通して流入させるオリフィスの役目を果たすと考えら
れる。放出開口部１６６により提供されるこの第１オリフィスを通るこの流れは
、圧力変化を伴う圧力変化を生じさせる。フィード管７８を出て行く粒子の急速
加速と共に、この圧力変化は、第１衝撃圧縮および／または膨張、および若干の
粒子の初期粉砕を生じさせる。

【００６４】サイズが約１〜１．５インチ小さい小粒子は、コアンダ流で速やかに飛沫同伴
され、分配ロータ板１４８と分配リング１６４との間の分配ロータ９０を貫流す
る。より大きなサイズの粒子は、ハウジングの側壁４０に対して加速され、それ
はさらに粒子を粉砕するので、それらが内方に跳ね返り、高速コアンダ流で飛沫
同伴される。

【００６５】分配ロータ９０は、より大きな粒子を粉砕するのに効果的であることが分かっ
ているより長い波長の衝撃波を造るために９個ではなく５個の頂部コーナを有す
る。この理由のため、非常に硬質の材料を粉砕するために使用されても良い他の
実施例では、ロータ９２、９４、９６、９８、１００は、材料がそれを通って導
入されるハウジング１２の上端部からの距離が増すごとに側部の数を増やすよう
にして構成されても良い。例えば、分配ロータ９０およびロータ９２は、５角形
で、ロータ９４および９６は７角形、およびロータ９８および１００は９角形で
構成されることもある。

【００６６】コアンダ流がオリフィス１３８を通って通過するとき、粒子は、急速な方向変
化、および対応する圧力上昇に伴う速度の増大を経験する。このコアンダ流は、
オリフィス板１２８とロータ９２との間の容積がロータ９０とオリフィス板１２
８との間の容積よりも小さいので直ちに圧縮される。これは、圧力の急速な上昇
、およびそれに伴う温度上昇をも生じさせる。この段階において、側壁４０およ
びピン１９０に対するより大きな粒子の若干の高速度衝撃が尚も存在し、これら
の大きな粒子はこれらの構造体にぶつかるまたはバラバラになり、次にコアンダ
流内の粒子と衝突する。

【００６７】急速加速、膨張および圧縮のこの過程は、この流れがそれぞれ次のステージを
通過し、ロータおよびオリフィスに至るときに反復される。この流動材料の圧力
および加速のこれらの急速変化が、微粉機１０を貫流する材料を微粉化する衝撃
波を造る一助となる。さらに、その流動体中の材料の急速圧縮および減圧が、材
料内の圧電エネルギーの蓄積およびその後の解除を生じさせ、これが材料をより
小さなサイズの粒子に粉砕する。１次および２次パルス化衝撃波前面は、その流
体内での圧電エネルギー解除により造られた衝撃波によって強化されると考えら
れる。回転ロータによって発生される微粉機１０内の不均一電磁界を通る材料の
急速流も、流体内の材料の圧電圧縮および減圧の一助となり、故に、流動材料内
の衝撃波の発生の一助とも成る。

【００６８】数回の試験では、ロータ９６と反対側の側壁４０の２つのコーナ４２間の中間
辺りの場所でのハウジング１２内の電圧が測定された。１００〜２００ｋＶのス
パイク電圧が観察され、これは圧電エネルギー解除であると解釈される。この電
圧を測定するために、約０．０５０インチのギャップを有する点火プラグにかか
かる電圧を測定するためにオシロスコープが使用された。この点火プラグは、点
火プラグの端子のみがハウジング内に突き出されるようにハウジング内の穴を通
して挿入された。この点火プラグは、典型的に、供給材料を微粉機１０内に導入
してから約３０秒以内に破壊される。

【００６９】微粉機１０は、見かけ上の全ての自由水分を追い出すことができるように微粉
化される材料を加熱することが観察された。全ての製品は、約５０〜１００℃ま
たはそれ以上まで昇温されて微粉機１０から出てくる。流れが各オリフィスを通
過した後に材料からの放電、および急速膨張、次の圧縮が、流動材料の温度を上
昇させ、水分を追い出しても良い。揮発性有機材料も流動材料から蒸発させる、
或いは変換させると思われる。

【００７０】圧電エネルギー解除および流動体内の粒子の摩擦熱も、微粉化された材料の観
察された一般的温度上昇の一助となるようである。但し、微粉機１０に空気のみ
を流入させてもハウジング１２を十分に暖めたことも観察された。故に、一部の
加熱効果は、恐らく、流動材料内の圧力変化と、衝撃波から放熱されたエネルギ
ーとによるものであろう。

【００７１】オリフィス板間、ロータ間、および隣接配置されたロータとオリフィス板との
間の間隔は、特定の目的により変更されても良い。１つ以上のこれらの間隔を変
更すると、特に流動材料がオリフィスを貫流するときにそれが受ける圧縮および
減圧の量に影響を及ぼす。上部板からの距離が図５に示された構成内で増すと、
オリフィス板間、ロータ間、およびオリフィス板と隣接して配置されたロータと
の間の間隔は減少するが、オリフィスおよびロータのサイズは増大する。この構
成は、流れが各オリフィスを横切るとき圧力降下を生み、しかもその流れがハウ
ジング内の次のステージに移動するとその流れ内の材料嵩密度を増大させる。粒
子数および粒子密度は、より多くの材料が微粉化されると各次ステージと共に増
大する。粒子密度の増大は、その流体内の粒子を互いに摩砕させ、さらに材料を
より小さな粒子に微粉化し、その製品を加熱する。

【００７２】各機構の相対的な重要性は未だ完全に理解されないが、大きな粒子がより小さ
な粒子に微粉化され、それらの粒子がその過程で加熱され、乾燥されることは確
かである。

【００７３】特定の試験について説明する。

【００７４】例１：アルミニウム缶ロータアセンブリ３８が３２００ｒｐｍで回転するフィードシュート７８内に
完全な形の未洗浄アルミニウム製飲料用缶を投入した。これらの飲料用缶は、そ
れぞれプラスチック内張りフィルムと、若干の飲料物および／または出所不明の
他の残留物とを包含した。これらの缶の全ては、印刷された印を包含した。微粉
機１０は、１００％−１０メッシュ、および約９０〜９５％＋８０メッシュであ
る粗い形状のアルミニウム粒子を生成した。これらのペレットは、プラスチック
内張りフィルムまたは飲み残しの飲料物のいかなる目視できるような残存物も示
さず、塗料のほとんどが除去された。

【００７５】ハウジング１２がアルミニウム缶での試験後に開けられると、分配リング１６
４の内側縁部に巻き付いた数片のアルミニウムがあった。この問題は、分配ロー
タ９０から分配リング１６４を取り除くことによって解消されても良い。

【００７６】例２：クレーロータアセンブリ３８が２０００、２５００、３０００、３２００ｒｐｍの速
度で回転する微粉機１０内に３５％の含水率を有する、コロラド、ゴールデン近
郊に原産地を有する、クレーチャンクの組合せを投入した。これらのクレーチャ
ンクは、サイズが約１〜４インチであった。回転速度毎に、微粉機１０がそのク
レーチャンクを５０％６μｍのサイズ分配範囲を有する乾燥クレー粉末に縮小し
た、クレー鉱床にあった、石英を含む、脈石材料は、ふるい分けまたは円心分離
によって容易に分離され得る若干大きなサイズに縮小された。含水率は、クレー
粉末製品が顕著に親水性となるレベルまで低減された。一晩放置した後、そのク
レー粉末製品は明らかに赤色した。これは、クレー粉末製品が自然に酸化するほ
どそれらの粒度が十分に小さくなったことの証拠である。

【００７７】乾燥クレー鉱石を用いてその試験を繰り返し、同結果を得た。これは、微粉機
１０が供給材料から水分を除去するのに効果的であるという証拠を提供する。

【００７８】例３：金鉱石（Ａ）約１．５インチの名目サイズを有する、アリゾナ、オートマン近郊から
産出された、石英／蛇紋石金鉱石のチャンクを、ロータアセンブリが３２００ｒ
ｐｍで回転する微粉機１０内に投入した。微粉機１０は、その鉱石を約５０％−
３２５メッシュの粒度を有する粉末に縮小した。金の多数の粗い形状粒子がその
鉱石から遊離された。

【００７９】（Ｂ）コスタリカからの石英／黄鉄鉱金鉱石も試験した。この鉱石の１．５イ
ンチチャンクが３２００ｒｐｍで回転する微粉機１０内に投入された。微粉機１
０は、このチャンクを１００％−２２５メッシュサイズの粒子に縮小した。金お
よび銀粒子の両方ともこの鉱石から遊離された。

【００８０】（Ｃ）１５％の遊離炭素を有するアラスカ産金／硫化銅鉱石を試験した。この
鉱石の湿質３インチチャンクを、ロータアセンブリ３８が約３０００ｒｐｍで回
転する微粉機１０内に投入した。微粉機１０は、１００％−３２５メッシュのサ
イズの粒子を生成した。全ての遊離炭素と共に金が完全に遊離したようであった
。硫化銅も、脈石材料から離された。

【００８１】例４：タイヤサイズが約０．５〜１インチである鋼装帯および繊維装帯タイヤの切断片を、
ロータアセンブリ３８が約３２００ｒｐｍで回転するフィードシュート７８内に
投入した。微粉機１０は、繊維状および鋼の成分がゴム成分から実質的に分離さ
れている製品を生成した。元々織り込まれた繊維から成るこの繊維状成分は、ほ
とんどの部分が、排気空気でフィルターバッグ２１６内に吹き込まれる個々の繊
維ストランドに縮小された。その鋼およびゴムはバレル２０８内に落下した。微
粉機１０は、その鋼を、長さが約１インチまでの個々のワイヤ片に分離した。鋼
製ワイヤのあるものは折りたたまれた。微粉機によって生成されたゴム粒子は、
サイズが約１／８インチであった。数本の繊維状繊維ストランドはゴムの粒子の
周りでからまり合った。この鋼は、従来手段、例えば、磁石によってゴムから分
離されても良い。

【００８２】例５：セラミックボールコロラド、ゴールデンのＣｏｏｒｓＣｅｒａｍｉｃＣｏｍｐａｎｙから得
られた数百個の１インチセラミックボールを、ロータアセンブリ３８が約３２０
０ｒｐｍで回転する微粉機１０内に投入した。そのセラミックは少なくとも９Ｍ
ｏｈの硬度を有する。微粉機は、約９５％−１００メッシュサイズの粒子を生成
した。若干数のセラミックボールが、ロータアセンブリ３８および側壁４０の構
成部品に高速度で衝突した形跡があった。それらの衝撃は、主に分配ロータ９０
の領域内の、ロータアセンブリ３８およびハウジング１２の軟質鋼製構成部品の
表面上に丸い窪みを付けた。多くの表面には、ほとんどまたは全く凹みがなかっ
た。これらの窪みは、ほとんど全てほぼ球状であり、最大の窪み径は、約０．２
８インチの直径で、約０．０３インチの深さであった。ロータ９０、９２、９４
、９６、９８、１００への、またはオリフィス板１２８、１３０、１３２、１３
４、１３６への損傷は非常に少ししかなかった。ロータアセンブリ３８へのより
酷い損傷がないということは、その微粉機がハウジング１２の側壁４０の表面に
供給材料を打ち付けることによって作用するものではない証拠である。

【００８３】例６：パーライトサイズが４インチまでの、コランダム成分を有するネバダ（Ｎｅｖａｄａ）パ
ーライトを、ロータアセンブリが３２００ｒｐｍで回転する微粉機内に投入した
。この鉱石は、５０％、６μｍ粉末に縮小された。他の金属粒子だけでなくコラ
ンダムは、完全に遊離された。この試験では、上述の点火プラグを用いて約１７
０ｋＶの電圧が測定された。

【００８４】例７：ガラス瓶完全なもの、壊れたもの、そのガラス瓶に取り付けられた金属／プラスチック
キャップおよびその内部に封入された内容物を有するもの、若干の未知食物／汚
れた内容物を有するものから成る異なる彩色ガラス瓶の混合物を、ロータアセン
ブリ３８が約３２００ｒｐｍで回転する微粉機１０内に投入した。微粉機は、材
料を構成部品：約１０μｍの乾燥した微細ガラス粉末；キャップチャンク；１／
８インチサイズまでの紙ラベルの破片；丸められないで折りたたまれた少数のア
ルミニウム箔；および瓶のキャップのシールからの数片のゴムチャンク、に分離
した。灰色のクレー状浮遊性塵の他に何の有機残留物の形跡もなかった。

【００８５】約２５００ｒｐｍで回転するロータアセンブリ３８を利用して、混合色の瓶に
ついての第２の試験を行った。異なる色のガラス成分が異なる粗さに微粉化され
たという、良く理解されていないという理由のためである。透明ガラスは最も細
かく粉砕され、グリーンガラスは若干粗く、ブラウンガラスも粗く、さらにイエ
ローガラスが最も粗く粉砕された。これは、リサイクル産業での用途または異な
る色のガラスを混合することが望ましい他の用途があるはずである。

【００８６】例８：珪灰石メッシュサイズが０．５インチである、ニューヨーク珪灰石（ＣａＳｉＯ３）
粒子が、ロータアセンブリが約２０００ｒｐｍで回転する微粉機１０内に投入さ
れた。微粉機１０は、その珪灰石繊維と脈石材料とを完全に遊離させるように思
われた。その製品繊維は、約２０を超える長さ対直径比を有した。

【００８７】例９：触媒コンバータ自動車用触媒コンバータからのセラミック片を微粉機１０内に投入した。材料
をロータアセンブリ３８が約２５００ｒｐｍで回転する微粉機に６回通過させた
後、微粉機１０は、Ｐｔ族金属（Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ）の目視可能なペーナブル（
ｐａｎａｂｌｅ）小片群を生成した。点火プラグとオシロスコープとを用いて約
１００ｋＶの電圧のスパークが測定された。

【００８８】例１０：焼成アルミナ約５０μｍの名目粒度を有する焼成アルミナ粒子を、ロータアセンブリ３８が
３２００ｒｐｍで回転する微粉機１０内に投入した。微粉機は、その名目粒度を
５０％、６μｍまで縮小した。

【００８９】例１１：炭酸カルシウム６μｍ〜１インチのサイズの炭酸カルシウムを、３２００ｒｐｍで回転する微
粉機１０内に投入した。微粉機は、粒度分布を５０％、６μｍまで縮小した。

【００９０】微粉機の基本設計は、特定の目的に合うように修正できる。例えば、第２フィ
ードシュート７８Ａを、図５に示されるように、フィードシュート７８と正反対
の位置に採用して、フィードシュート７８を通して微粉化され、処理されるべき
供給材料を導入すると同時に、処理材料を微粉機１０に導入することもできる。
この処理材料は、液状または乾燥状態であっても良い、または気体状材料である
こともある。供給材料は、乾燥した分離対象物、または湿った材料であり、均一
な組成のものまたは複合物であることもある。このようにして、供給材料は化学
的に処理され、滅菌されるか、または開始材料がより小さな粒子に微粉化される
と処理材料との相互作用によって変えられるおよび／または乾燥される。

【００９１】代わりに、第２フィードシュート７８Ａを、反応抑制材料、例えば、不活性ま
たは非反応性気体または液体などをハウジング１２内に導入するために、採用し
て、開始材料の、酸化などの化学的変化を抑制することができる。第２フィード
シュート７８Ａを、フィードシュート７８を通してハウジング１２内に導入され
る同じ材料の追加分を供給するためにも使用できる。

【００９２】第２フィードシュート７８Ａをフィードシュート７８と異なるように構成して
も良い。例えば、フィードシュート７８Ａを特に液体または気体処理材料を微粉
機内に導入するためにすることもできる。１つの例では、有機廃棄物を殺菌する
ための塩素をフィードシュート７８Ａ内に導入することもできる。調節弁７９を
フィードシュート７８Ａと共に採用して、処理を最適化するためにハウジング内
への液体または気体材料の流れを調節することもできる。最後に、フィードシュ
ート７８Ａを、追加的な空気がハウジング内に導入できるようにするために採用
することもでき、この気流は調節弁７９によって調節される。

【００９３】記述された実施例では、ハウジング１２は、９枚の側壁４０を有するが、５枚
程度および１１枚程度の側壁を有するハウジングが採用されても良い。奇数枚の
側壁４０を使用するのが、共振が起こる傾向を減少させるので好ましい。同理由
で、奇数本のピン１９０、および奇数個のコーナおよび羽根を有するロータ９０
、９１、９４、９６、９８、１００を採用したが、偶数本のピン、および偶数個
のコーナおよび羽根を有するロータを同じように採用しても良い。５つ程度およ
び１３程度の側部を有するロータを使用することもできる。３本以上またはそれ
よりも少ない支持ピンを各ロータと反対側に使用しても良い。

【００９４】ロータ板１４８、１７４の形状を多角形の形状から変更できる。例えば、少量
のロータ板１４８、１７４は、羽根１５２、１８０のそれぞれの後縁部の直ぐ背
後からそれぞれ扇形にしても良い。これは、この領域でのコアンダ流を促進し、
ロータ板１４８、１７４の摩耗を低減する。

【００９５】ロータアセンブリ３８を逆転させることが有利であっても良い。回転方向に湾
曲したロータ羽根１８０は、それらが順方向に回転した場合に流動材料をすくい
取るようには、作用しない。その代わりに、流動材料は羽根１８０の外部先端部
からより滑り落ち易くなろう。これは、高回転速度で運転することが必要な場合
には望ましいが、非常に細かい粒度は望めない。この方法は、砕いた小麦を生成
するため、または他の穀物を砕くために採用されても良い。

【００９６】シールド１６を、水、他の液体または気体をそれに通して流し、熱交換器内の
微粉機１０用のヒートシンクまたはソースの役目を果たすように構成できる。こ
れは、ある用途、例えば、材料が微粉化されているときに感温化学処理が行われ
るところ、では重要となる。

【００９７】図１１を参照して、各羽根１８０は、それが取り付けられるロータ板の縁部１
７６を越える小さな突出部２２０を提供するように配置されても良い。突出部２
２０は、わずか３２分の１インチしかないが、コアンダ流を促進する。図１１に
示された羽根１８０も、突出部２２０がロータ板１７４の縁部１７６と同じ形状
となるようにも配置され、さらにその先導表面２２４の外部先端部２２２は頂部
コーナ１７８上の近辺に配置される。図の矢印は、回転方向を示す。

【００９８】図１２を参照して、羽根１８０は、より効率的なポンプ供給作用を提供するた
めに回転方向（矢印）に対してその先導表面２２４上にタービン羽根のような湾
曲した輪郭を持たせるように修正されても良い。

【００９９】微粉機の構成部品を製造するために採用された材料を、特定の用途に適するよ
うに上述のこれらのものから修正することもできる。例えば、非常に硬質な材料
を微粉化するために、ロータをより耐久性のある合金から製造でき、または衝撃
からの摩耗または損傷に耐え得るコーティングをその表面に施すこともできる。

【０１００】微粉機１０は、フィードシュート７８が頂上部に位置した状態で、垂直に配置
される必要はない。例えば、空気スクラバとして使用される場合などの、ある用
途では、材料は底端部から流入しても良い、または微粉機は垂直線と角度をなし
て配置されても良い。

【０１０１】微粉機は、特定用途のために、７個以上または６個未満のロータで、およびそ
れらに比例して増数または減数したオリフィス板で、構成されても良い。

【０１０２】他の変形および修正が、本発明の趣旨を逸脱することなく上述の実施例に対し
て実施可能であり、本発明の範囲は下記の請求の範囲により定義される。

【０１０３】図面の簡単な説明図１は、本発明による微粉機システムの立面図である。図２は、図１の微粉機システムの平面図である。図３は、図１に示された微粉機システムのロータアセンブリハウジングの立面
図である。図４は、図４は、図３のライン４−４についての断面図であり、分配ロータが
平面図で示される。図４Ａは、図４の詳細図である。図５は、図４のライン５−５についての断面図であり、第２フィードシュート
をも含めて、ロータアセンブリハウジング内のロータアセブリを示す。図６は、ロータアセンブリハウジングの底部平面図である。図７は、分配ロータの拡大図である。図８は、ロータアセンブリのオリフィス板の平面図である。図９は、ロータの平面図である。図１０は、図１０Ａは、ロータアセンブリ支持ピンの立面図である。図１０Ｂ
は、ロータアセンブリ支持ピンの平面図である。図１１は、他の態様のロータ羽根を備えたロータの一部の平面図である。図１２は、図１１のライン１２−１２についての断面図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１１年６月２１日（１９９９．６．２１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】湿ったまたは乾燥した分離対象物から成る材料をより小さな
粒子に微粉化する装置のロータであって、共に回転できるように回動可能なシャ
フトに結合するようにしたハブと、複数の頂部を形成する周縁部を含む、前記ハ
ブに中心位置を占めるように結合されたロータ板と、前記ロータ板の片面に配置
され、それぞれが前記頂部の１つからほぼ半径内方に延在する複数の羽根と、を
具備するロータ。
【請求項２】前記周縁部がほぼ多角形状である、請求項１に記載のロータ
。
【請求項３】前記ロータ板が奇数個の側部を含む、請求項２に記載のロー
タ。
【請求項４】前記周縁部が、五角形、七角形および九角形から成るグルー
プの１つである形状を有する、請求項３に記載のロータ。
【請求項５】前記羽根のそれぞれが前記ロータ板の周縁部を越える小突出
部を提供するように配置される、請求項２に記載のロータ。
【請求項６】前記羽根のそれぞれは、回転方向に対して画定される前記羽
根の先導表面が前記ロータ板の頂部の位置に来るように前記頂部に対して配置さ
れる、請求項２に記載のロータ。
【請求項７】頂部コーナ近くに位置する前記羽根のそれぞれの端部はその
場所における前記周縁部と同様の形状にされる、請求項２に記載のロータ。
【請求項８】前記羽根のそれぞれがアーチ状に湾曲される、請求項２に記
載のロータ。
【請求項９】前記羽根のそれぞれが斜角を付けた上部縁部を具備し、前記
上部縁部の高さが前記ハブからの距離が増すごとに増大するようにした、請求項
２に記載のロータ。
【請求項１０】前記上部縁部に固定されたリングをさらに具備し、前記リ
ングは前記ロータ板の前記周縁部とほぼ一致する正多角形状を有する、請求項９
に記載のロータ。
【請求項１１】請求項２に記載の少なくとも１つのロータを具備する装置
であって、第１および第２端部を含むハウジングであって、前記第１端部が材料
を前記ハウジング内に導入するようにした導入口構造体を含み、前記第２端部が
微小粒子を取り出すようにした取出口構造体を含むハウジングと、第１および第
２端部間の前記ハウジングを長手方向に通って延在する回動可能なシャフトとを
さらに具備し、各ロータの前記ハブが共に回転できるように前記シャフトに結合
される、装置。
【請求項１２】前記ハウジングは、長手方向に延在する内部側壁を含み、
それらの側壁同士が出会う所で長手方向に延在する内部コーナを形成する、請求
項１１に記載の装置。
【請求項１３】隣接して位置する前記ロータの各対の間に配置されたオリ
フィス板をさらに具備し、各オリフィス板は、前記ハウジングの前記内部側壁か
ら、前記シャフト周りにオリフィスを提供する中心開口部まで内方に延在する、
請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】少なくとも２つの前記オリフィス板のオリフィスが異なる
サイズのものである、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】各オリフィス板の前記中心開口部は、前記オリフィス板か
ら直ぐ上流に位置する前記ロータの頂部の軌跡によって画定される円よりも小さ
い直径を有し、前記上流方向は前記ハウジングを通る材料の移動方向によって決
まる、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】前記オリフィスが、前記ハウジングの第１および第２端部
の１つからの距離を増すごとにサイズが増大する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】前記ロータのそれぞれに近接して位置する周囲に間隔を空
けて配置された複数の部材をさらに具備し、前記部材が前記ハウジングの前記コ
ーナから前記ロータに向かって内方に延在する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１８】各ロータの前記頂部の前記軌跡が円を画定し、前記円が前
記ハウジングの第１および第２端部の１つからの距離が増すごとにサイズが増大
する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１９】各オリフィス板と前記ハウジングの第１端部に隣接して配
置された前記ロータとの間の距離が第１間隔を画定し、各オリフィス板と前記ハ
ウジングの第２端部に隣接して配置された前記ロータとの間の距離が第２間隔を
画定し、近接して位置するオリフィス板の各対の間の距離が第３間隔を画定し、
近接して位置するロータの各対の間の距離が第４間隔を画定し、第１間隔、第２
間隔、第３間隔、および第４間隔の少なくとも１つが不均一である、請求項１３
に記載の装置。
【請求項２０】第１間隔、第２間隔、第３間隔および第４間隔の１つ以上
が前記ハウジングの第１端部からの距離が増すごとに減少し、前記オリフィスが
前記ハウジングの第１端部からの距離が増すごとにサイズが増大する、請求項１
９に記載の装置。
【請求項２１】前記ハウジングの前記内部側壁が横断面で正多角形を形成
し、各ロータの前記周縁部が五角形、七角形および九角形から成るグループから
選択された１つである形状を有する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２２】湿ったまたは乾燥した分離対象物から成る材料をより小さ
な粒子に微粉化する装置であって、長手方向中心軸を有するハウジングであって、前記ハウジング内に前記材料を
導入するようにした導入口構造体を具備する第１端部と、前記小粒子を取り出す
ようにした取出口構造体を具備する第２端部と、前記第１および第２端部の間に
長手方向に延在する内部表面とを含む、ハウジングと、前記ハウジングの長手方向中心軸に沿って実質的に延在する回動可能なシャフ
トと、共に回転できるように前記シャフトに結合されたハブと、前記ハブに中心
位置を占めるように固定されたロータ板と、前記ロータ板の片面に配置され、そ
れぞれが前記ロータ板の周縁部からほぼ半径内方に延在する複数の羽根と、をそ
れぞれが含む少なくとも１つのロータと、前記少なくとも１つのロータに近接して位置する周囲に間隔を空けて配置され
た複数の部材と、を具備し、前記部材が前記少なくとも１つのロータに向かって側部表面から内方に延在す
る、装置。
【請求項２３】前記ハウジング表面が複数の側壁を有する断面が多角形状
を形成し、それらの側壁が出会う所で長手方向に延在するコーナを形成し、前記
周囲に間隔を空けて配置された部材が前記長手方向に延在するコーナに配置され
、前記少なくとも１つのロータのそれぞれの前記ロータ板が頂部を有する実質的
に多角形状の周縁部を含み、前記羽根のそれぞれが前記頂部の１つからほぼ半径
内方に延在する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】前記少なくとも１つのロータが複数のロータであり、近接
して位置する前記ロータの対の間に配置されたオリフィス板をさらに具備し、各
オリフィス板が前記ハウジングの側壁から、前記シャフトの周りにオリフィスを
提供する中心開口部まで内方に延在する、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】各ロータ板が五角形、七角形および九角形から成るグルー
プの１つである形状を有し、前記ハウジングの前記内部表面によって形成された
前記多角形状が九角形であり、３つの部材が前記ロータのそれぞれに近接して配
置される、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】各オリフィス板と前記ハウジングの第１端部に隣接して配
置された前記ロータとの間の距離が第１間隔を画定し、各オリフィス板と前記ハ
ウジングの第２端部に隣接して配置された前記ロータとの間の距離が第２間隔を
画定し、近接して位置するオリフィス板の各対の間の距離が第３間隔を画定し、
近接して位置するロータの各対の間の距離が第４間隔を画定し、第１間隔、第２
間隔、第３間隔、および第４間隔の少なくとも１つが不均一である、請求項２５
に記載の装置。
【請求項２７】第１間隔、第２間隔、第３間隔および第４間隔の１つ以上
が前記ハウジングの第１端部からの距離が増すごとに減少し、前記オリフィスが
前記ハウジングの第１端部からの距離が増すごとにサイズが増大する、請求項２
６に記載の装置。
【請求項２８】前記周囲に間隔を空けて配置された部材は、前記オリフィ
ス板の支持ともなる長手方向に延在するピンから構成される、請求項２７に記載
の装置。
【請求項２９】湿ったまたは乾燥した分離対象物から成る材料をより小さ
な粒子に微粉化する装置であって、長手方向中心軸を有するハウジングであって、前記ハウジング内に前記材料を
導入するようにした導入口構造体を具備する第１端部と、前記小粒子を取り出す
ようにした取出口構造体を具備する第２端部と、前記中心軸を取り囲む長手方向
に延在する内部表面とを含み、前記内部表面が長手方向に延在するコーナで出会
う側壁を有する、ハウジングと、前記中心軸と実質的に同軸に延在する回動可能なシャフトと、前記ハウジング
内に長手方向に間隔を空けて配置された複数のロータであって、各ロータが、前
記中心軸を横切る面で共に回転できるように前記シャフトに結合されたハブと、
前記ハブに中心位置を占めるように固定されたロータ板と、前記ロータ板の片面
に配置され、それぞれが前記ロータ板の周縁部からほぼ半径内方に延在する複数
の羽根と、を具備する、複数のロータと、前記ロータと交互に配置された複数のオリフィス板であって、各オリフィス板
が、前記ハウジングの前記内部側壁表面から前記シャフトの周りにオリフィスを
提供する中心開口部まで内方に延在し、前記オリフィスが２つ以上のサイズのも
のである、複数のオリフィス板と、を具備する装置。
【請求項３０】各ロータ板が、頂部を有する実質的に多角形状周縁部を具
備し、前記羽根のそれぞれが前記頂部の１つからほぼ半径内方に延在する、請求
項２９に記載の装置。
【請求項３１】前記オリフィスが前記第１端部および第２端部の１つから
の距離が増すごとにサイズが増大する、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】各ロータ板が五角形、七角形および九角形からなるグルー
プの１つである形状を有し、前記ハウジングの前記側壁が九角形を形成する、請
求項３０に記載の装置。
【請求項３３】前記ロータの前記頂部が、前記第１端部からの距離が増す
ごとにサイズが増大するものである仮想円によって外接される、請求項３０に記
載の装置。
【請求項３４】前記ロータのそれぞれに近接して位置する周囲に間隔を空
けて配置された複数の部材をさらに具備し、前記部材が前記長手方向に延在する
コーナから前記ロータに向かって内方に延在する、請求項３０に記載の装置。
【請求項３５】各オリフィス板と前記ハウジングの第１端部に隣接して配
置された前記ロータとの間の距離が第１間隔を画定し、各オリフィス板と前記ハ
ウジングの第２端部に隣接して配置された前記ロータとの間の距離が第２間隔を
画定し、近接して位置するオリフィス板の各対の間の距離が第３間隔を画定し、
近接して位置するロータの各対の間の距離が第４間隔を画定し、第１間隔、第２
間隔、第３間隔、および第４間隔の少なくとも１つが不均一である、請求項３０
に記載の装置。
【請求項３６】第１間隔、第２間隔、第３間隔および第４間隔の１つ以上
が前記第１端部からの距離が増すごとに減少し、前記オリフィスが前記第１端部
からの距離が増すごとにサイズが増大する、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】湿ったまたは乾燥した分離対象物から成る材料をより小さ
な粒子に微粉化する装置であって、長手方向中心軸を有するハウジングであって、前記ハウジング内に前記材料を
導入するようにした導入口構造体を具備する第１端部と、前記小粒子を取り出す
ようにした取出口構造体を具備する第２端部と、前記中心軸を取り囲む長手方向
に延在する内部表面とを含み、前記内部表面が長手方向に延在するコーナで出会
う側壁を有する、ハウジングと、前記中心軸と実質的に同軸に延在する回動可能なシャフトと、前記ハウジング
内に長手方向に間隔を空けて配置された複数のロータであって、各ロータが、前
記中心軸を横切る面で共に回転できるように前記シャフトに結合されたハブと、
前記ハブに中心位置を占めるように固定されたロータ板と、前記ロータ板の片面
に配置され、それぞれが前記ロータ板の周縁部からほぼ半径内方に延在する複数
の羽根と、を具備する、複数のロータと、近接して位置するロータの各対の間に配置されたオリフィス板であって、各オ
リフィス板が、前記ハウジングの前記内部側壁表面から前記シャフトの周りにオ
リフィスを提供する中心開口部まで内方に延在する、オリフィス板と、を具備し
、各オリフィス板と前記ハウジングの第１端部に隣接して配置された前記ロータ
との間の距離が第１間隔を画定し、各オリフィス板と前記ハウジングの第２端部
に隣接して配置された前記ロータとの間の距離が第２間隔を画定し、近接して位
置するオリフィス板の各対の間の距離が第３間隔を画定し、近接して位置するロ
ータの各対の間の距離が第４間隔を画定し、第１間隔、第２間隔、第３間隔、お
よび第４間隔の少なくとも１つが不均一である、装置。
【請求項３８】各ロータ板が、頂部を有する実質的に多角形状周縁部を具
備し、前記羽根のそれぞれが前記頂部の１つからほぼ半径内方に延在する、請求
項３７に記載の装置。
【請求項３９】各ロータ板が五角形、七角形および九角形からなるグルー
プの１つである形状を有し、前記ハウジングの前記側壁が九角形を形成する、請
求項３７に記載の装置。
【請求項４０】少なくとも２つの前記オリフィス板のオリフィスが異なる
サイズのものである、請求項３８に記載の装置。
【請求項４１】前記ロータの前記頂部が、前記第１端部からの距離が増す
ごとにサイズが増大するものである仮想円上に位置する、請求項３８に記載の装
置。
【請求項４２】前記ロータのそれぞれに近接して位置する周囲に間隔を空
けて配置された複数の部材をさらに具備し、前記部材が前記長手方向に延在する
コーナから前記ロータに向かって内方に延在する、請求項３８に記載の装置。
【請求項４３】第１間隔、第２間隔、第３間隔および第４間隔の１つ以上
が前記第１端部からの距離が増すごとに減少し、前記オリフィスが前記第１端部
からの距離が増すごとにサイズが増大し、前記ロータの前記頂部が、前記第１端
部からの距離が増すごとにサイズが増大するものである仮想円上に位置する、請
求項４２に記載の装置。
【請求項４４】湿ったまたは乾燥した分離対象物から成る材料をより小サ
イズの粒子に微粉化するようにした装置であって、長手方向中心軸を画定するハウジングであって、第１端部に第１板と、第２端
部に第２板と、前記第２板が前記小サイズの粒子が前記ハウジングをそれを通っ
て出て行く開口部を含み、実質的に多角形状横断面を有する長手方向に延在する
内部側壁とを含み、前記側壁が長手方向に延在するコーナで出会う、ハウジング
と、前記中心軸と実質的に同軸に延在する回動可能なシャフトと、前記材料を前記
ハウジング内に導入するようにした、前記第１板内の開口部を通って延在するフ
ィードシュートと、前記ハウジング内に長手方向に間隔を空けて配置された複数
のロータであって、共に回転できるように前記シャフトに中心位置を占めるよう
に結合されたハブと、頂部を有するほぼ多角形状周縁部を有し、前記ハブに中心
位置を占めるように固定されたロータ板と、前記ハウジングの第１端部に近接し
た前記ロータ板の片面に配置され、それぞれが前記頂部の１つからほぼ半径内方
に延在する複数の羽根と、をそれぞれが具備し、第１ロータは前記第１板に近接
して配置された分配ロータであるので、前記フィードシュートを通して前記ハウ
ジング内に導入された材料が前記分配ロータに向かって方向付けられる、複数の
ロータと、近接して位置するロータの各対の間に配置されたオリフィス板であって、各オ
リフィス板が、前記ハウジングの前記内部側壁から前記シャフトの周りにオリフ
ィスを提供する中心開口部まで内方に延在する、オリフィス板と、前記長手方向に延在するコーナに配置され、それから半径内方に突出する複数
の部材であって、それぞれがロータ近くに位置する、複数の部材と、を具備する
装置。
【請求項４５】各オリフィス板と前記ハウジングの第１端部に隣接して配
置された前記ロータとの間の距離が第１間隔を画定し、各オリフィス板と前記ハ
ウジングの第２端部に隣接して配置された前記ロータとの間の距離が第２間隔を
画定し、近接して位置するオリフィス板の各対の間の距離が第３間隔を画定し、
近接して位置するロータの各対の間の距離が第４間隔を画定し、第１間隔、第２
間隔、第３間隔、および第４間隔の少なくとも１つが不均一である、請求項４４
に記載の装置。
【請求項４６】第１間隔、第２間隔、第３間隔および第４間隔の１つ以上
が前記第１端部からの距離が増すごとに減少し、前記オリフィスが前記第１端部
からの距離が増すごとにサイズが増大し、前記ロータの前記頂部が、前記第１端
部からの距離が増すごとにサイズが増大するものである仮想円上に位置する、請
求項４５に記載の装置。
【請求項４７】各ロータ板が、五角形、七角形および九角形からなるグル
ープの１つである形状を有し、前記ハウジングの前記側壁が九角形を形成する、
請求項４５に記載の装置。
【請求項４８】部材が前記ロータのそれぞれ反対側の前記長手方向に延在
するコーナに３つに等間隔に配置される、請求項４７に記載の装置。
【請求項４９】前記部材が前記オリフィス板への支持となるように構成さ
れ、配置される、請求項４８に記載の装置。
【請求項５０】少なくとも６００ｒｐｍの回転速度で前記シャフトを回転
させるための前記シャフトに結合された手段をさらに含む、請求項４８に記載の
装置。
【請求項５１】前記上部板を介して物質を前記ハウジング内に導入するよ
うにした導入口構造体をさらに具備し、前記導入口構造体が前記フィードシュー
トから分離されている、請求項４８に記載の装置。
【請求項５２】前記導入口構造体が前記ハウジング内への気体または液体
の流入を調節するように構成された調節機構を具備する、請求項５１に記載の装
置。
【請求項５３】前記分配ロータの前記羽根が斜角を付けた上部縁部を具備
するので、前記上部縁部の高さが前記ハブからの距離が増すごとに増大し、前記
分配ロータが前記上部縁部に固定されたリングをさらに含み、正多角形状を有す
る前記リングが前記ロータ板の周縁部とほぼ一致する、請求項４４に記載の装置
。
【請求項５４】少なくとも１つの前記ロータの羽根が湾曲している、請求
項４４に記載の装置。
【請求項５５】羽根が、前記ロータ板の周縁部を越える小突出部を提供す
るように配置される、請求項４４に記載の装置。
【請求項５６】羽根は、回転方向に対して画定される前記羽根の先導表面
が前記ロータ板の頂部の位置に来るように前記頂部に対して配置される、請求項
４４に記載の装置。
【請求項５７】頂部コーナ近くに位置する前記羽根のそれぞれの端部はそ
の場所における前記周縁部と同様の形状にされる、請求項４４に記載の装置。
【請求項５８】前記ハウジングから熱を提供または除去するように構成さ
れた前記ハウジングの外部壁に熱交換器をさらに具備する、請求項４４に記載の
装置。
【請求項５９】湿ったまたは乾燥した分離対象物からなる材料を相対的に
小さなサイズの粒子に微粉化する方法であって、ハウジングと、前記ハウジングの第１および第２端部の間の前記ハウジングを
通って延在する回動可能なシャフトと、共に回転できるように前記シャフトに結
合されたロータと、近接して位置する前記ロータの各対の間に位置し、それぞれ
が前記シャフトを取り囲む中心開口部を備えた固定オリフィス板と、を含む微粉
化装置を準備するステップと、前記ロータ周りおよび前記開口部を通る交互に代わる半径外方および半径内方
流路内に前記ハウジングを通る気流を起こすために前記ロータを回転するステッ
プと、前記材料を前記ハウジングの第１端部内に導入するステップと、前記材料の実質的部分を前記気流と共に流動させるステップと、前記ロータの回転で前記流動する材料および気流内に衝撃波を起こすステップ
と、前記衝撃波で前記流動する材料を微粉化するステップと、を具備する方法。
【請求項６０】前記材料の実質的部分を前記気流で流動させるステップが
、前記ロータ周りおよび前記オリフィスを通って流れる前記材料内のコアンダ効
果を維持するに足る速度で前記材料を流動させるステップを含む、請求項５９に
記載の方法。
【請求項６１】微粉化装置を準備するステップが、各ロータに、仮想円上
に位置する頂部を有する実質的に多角形状ロータ板と、前記頂部から前記シャフ
トに向かってほぼ半径内方に延在する前記ロータの片面に配置された羽根とを提
供するステップを含む、請求項５９に記載の方法。
【請求項６２】微粉化装置を準備するステップが、前記ハウジングに長手
方向に延在するコーナで出会う内部側壁を提供することを含む、請求項５９に記
載の方法。
【請求項６３】微粉化装置を提供するステップが、前記流動する材料が前
記開口部のそれぞれを貫流するときに前記流動する材料内に負背圧を維持するよ
うに前記ロータと、前記オリフィス板と、前記ハウジングとを配置するステップ
を含む、請求項５９に記載の方法。
【請求項６４】前記ハウジングを通る前記気流を調節するステップを含む
、請求項５９に記載の方法。
【請求項６５】最初に記述した材料を前記ハウジング内に導入する間に処
理材料を前記ハウジング内に導入し、前記処理材料を最初に記述した材料と混合
させるステップをさらに含む、請求項５９に記載の方法。