JP2003071307A

JP2003071307A - 粉砕機

Info

Publication number: JP2003071307A
Application number: JP2002175929A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Toda; 泰寛戸田; Seita Ibuki; 征太伊吹; Sadatoshi Kojima; 定俊小島
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 2001-06-21
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2003-03-11
Anticipated expiration: 2022-06-17
Also published as: JP3701632B2

Abstract

(57)【要約】【課題】農産物や鉱物等の原料を極めて小さく粉砕す
ることができる粉砕機の粉砕効率を向上させる。【解決手段】複数の翼を設けた第１回転翼５と第２回
転翼６をケーシング２内に対向した状態で設け、ケーシ
ング２内を粉砕室７とし、ケーシング２の第１回転翼５
側に投入口８を連通し、ケーシング２の第２回転翼６側
に排出口９を連通し、該排出口９に吸引装置１０を連通
した粉砕機１において、ケーシング２を第１側方ケーシ
ング部材４２、中間ケーシング部材４３、第２側方ケー
シング部材４４とに分割可能にして、第２傾斜内周面２
２と円筒状内周面４１との境界に補助排出口８１を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、農産物や鉱物等の
粉末状あるいは粒状の原料をより細かく粉砕して、効率
よく所望の粒径の原料粒子を得ることができる粉砕機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】農産物や鉱物等の原料を極めて小さく粉
砕する粉砕機の一つとして、粉砕対象である原料の粉末
や粒子を粉砕機内に生じている気流に乗せて移動させ、
原料粒子同士を衝突させることで粉砕を行なう所謂気体
粉砕を行なう粉砕機がある。この粉砕機は、ケーシング
内に略同形状を有する第１回転翼および第２回転翼を対
向する状態で設け、両回転翼を回転させることにより各
回転翼周辺に気流を発生させ、それぞれの気流をぶつか
り合わせることで、各気流に乗って移動する原料粒子同
士を衝突させて粉砕を行なうものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この粉砕機を使用する
と、原料を微細に粉砕できるが、この原料の一部に所望
の粉砕粒度よりも極めて大きい粒子が含まれていると、
所望の粉砕粒度まで粉砕するのに長時間を必要としてし
まい、能率が十分とはいえない。また、粉砕され易い原
料、すなわち脆い原料をこの粉砕機によって粉砕処理す
ると、所望の粒度よりも微細に粉砕しすぎてしまうこと
があった。このため、原料を所望の粒度に効率よく粉砕
可能な粉砕機の開発が望まれていた。

【０００４】また、この粉砕機の内部では、気流に乗っ
た原料粒子同士の衝突だけでなく、原料粒子とケーシン
グ内面との衝突も発生する。このため、長期間に亘って
使用すると、ケーシング内面が摩耗してしまい、ケーシ
ング全体を交換しなければならない場合が生じる。

【０００５】本発明は、上記に鑑み提案されたものであ
り、投入された原料粒子のうち、気体粉砕によって粉砕
し難い粒子をケーシング外に除去したり、あるいは粉砕
途中の粉砕粒子を適宜取り出したりすることができ、ま
た、ケーシング内面の摩耗が生じ易い部分を容易に交換
できる粉砕機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】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであり、請求項１に記載のも
のは、複数の翼を設けた第１回転翼および第２回転翼を
ケーシング内に対向した状態で設け、ケーシング内を粉
砕室とし、第１回転翼側のケーシングに連通した投入口
から供給した原料を、両回転翼の回転による気流に乗せ
て移動させながら粉砕する粉砕機において、上記ケーシ
ングを、第１回転翼側の第１側方ケーシング部材と、第
２回転翼側の第２側方ケーシング部材と、両側方ケーシ
ング部材を接続する中間ケーシング部材とに分割可能と
し、尚且つ、第１側方ケーシング部材の内周面には中間
ケーシング部材に向かって次第に拡径する第１傾斜内周
面を、第２側方ケーシング部材の内周面には中間ケーシ
ング部材に向かって次第に拡径する第２傾斜内周面を形
成し、第１側方ケーシング部材の内周面には、投入口に
連通する投入口連通開口を、第２側方ケーシング部材の
内周面には、排出口に連通する排出口連通開口をそれぞ
れ開設し、第１側方ケーシング部材の第１傾斜内周面の
拡径端部と中間ケーシング部材の内周面との境界部分、
または第２側方ケーシング部材の第２傾斜内周面の拡径
端部と中間ケーシング部材の内周面との境界部分の少な
くとも一方に、排出口連通開口よりも小さな開口を有す
る補助排出口を開設したことを特徴とする粉砕機であ
る。

【０００７】請求項２に記載のものは、前記中間ケーシ
ング部材の内周面に開口を有する副補助排出口を開設し
たことを特徴とする請求項１に記載の粉砕機である。

【０００８】請求項３に記載のものは、第１回転翼及び
第１側方ケーシング部材、または第２回転翼及び第２側
方ケーシング部材の少なくとも一方を回転翼の回転軸方
向に移動可能とし、中間ケーシング部材を異なる幅のも
のと交換可能としたことを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の粉砕機である。

【０００９】請求項４に記載のものは、前記補助排出口
の開口の大きさを、第１回転翼及び第２回転翼の翼の先
端とケーシング内周面との最小間隙よりも小さくしたこ
とを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載
の粉砕機である。

【００１０】請求項５に記載のものは、前記補助排出口
にシャッターを設けて開閉可能としたことを特徴とする
請求項１から請求項４のいずれかに記載の粉砕機であ
る。

【００１１】請求項６に記載のものは、前記補助排出口
に補助吸引装置を連通したことを特徴とする請求項１か
ら請求項５のいずれかに記載の粉砕機である。

【００１２】請求項７に記載のものは、第１回転翼及び
第２回転翼の翼の先端に対向するケーシングの内周面
に、ライナーを着脱可能に設けたことを特徴とする請求
項１から請求項６のいずれかに記載の粉砕機である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、この発明の一実施形態で
ある粉砕機１の断面図、図２および図３はこの粉砕機１
の要部断面拡大図である。

【００１４】粉砕機１は、ケーシング２内に、モータ
３，４によりそれぞれ回転駆動される第１回転翼５およ
び第２回転翼６を同軸線上に対向した状態で設け、ケー
シング２内を粉砕室７とし、ケーシング２の第１回転翼
５側に粉砕対象となる原料の投入口８を連通し、ケーシ
ング２の第２回転翼６側に、該第２回転翼６の支軸の回
転中心から近い位置に排出口９を連通し、排出口９に吸
引力が変えられる吸引装置１０を連通することにより概
略構成されている。

【００１５】ケーシング２は、横向きの両端閉塞の円筒
状部材であり、軸方向中央部分の内径を同一にして、両
隅部を傾斜させることにより各端から中央側へ次第に内
径が増大する第１傾斜内周面２１（図中、左側）および
第２傾斜内周面２２（図中、右側）を形成してある。そ
して、ケーシング２の第１傾斜内周面２１側の中心部分
に第１軸受２３を設け、この第１軸受２３により第１回
転翼５の回転軸となる第１支軸２４を回転自在に支持
し、シールリング２５を第１軸受２３と粉砕室７との間
に設けることにより、第１軸受２３に原料の粒子が入る
ことを防いでいる。

【００１６】また、ケーシング２の第２傾斜内周面２２
側には、中心近傍を軸方向外方に延設して延出筒内周部
２６を形成し、この延出筒内周部２６の外側に第２軸受
２７を設け、この第２軸受２７により第２回転翼６の回
転軸となる第２支軸２８を回転自在に支持し、シールリ
ング２９を第２軸受２７と粉砕室７との間に設けること
により、第２軸受２７に原料の粒子が入ることを防いで
いる。

【００１７】そして、ケーシング２は、同一内径の円筒
状内周面４１と投入口８側の第１傾斜内周面２１との境
界、および排出口９側の第２傾斜内周面２２と円筒状内
周面４１との境界からそれぞれ分離可能とし、第１傾斜
内周面２１を形成した第１側方ケーシング部材４２、円
筒状内周面４１を形成した中間ケーシング部材４３、第
２傾斜内周面２２を形成した第２側方ケーシング部材４
４の３つの部材に分離できるようになっている。

【００１８】まず、第１側方ケーシング部材４２につい
て説明する。第１側方ケーシング部材４２は、前述した
ように、内部空間の一端（図中、左端）から次第に内径
を増大させて第１傾斜内周面２１を形成している。この
第１傾斜内周面２１は、投入口８に連通する開口部（投
入口連通開口）５１を開設し、第１回転翼５の翼の先端
に対向する部分、すなわち第１側方ケーシング部材４２
と中間ケーシング部材４３との接続箇所から開口部５１
に向かって縮径する途中までの内周面部分にライナー５
２を設けている。このライナー５２は、第１側方ケーシ
ング部材４２よりも耐摩耗性に優れた素材（例えば、セ
ラミックスやクロムモリブデン鋼）を環状に成形したも
ので、図３のように、内周面５２ａを第１傾斜内周面２
１と同一面上に位置するように設け、鍔部５２ｂを内周
面５２ａの拡径端部、即ち第１傾斜内周面２１の拡径端
部となる部分から外側に延設してある。そして、この鍔
部５２ｂは、裏面を第１側方ケーシング部材４２に当接
している。

【００１９】また、第１側方ケーシング部材４２は、中
間ケーシング部材４３と当接する部分にリング状平面
を、ライナー５２の鍔部５２ｂ表面と同一面上に位置す
るように形成し、このリング状平面およびライナー５２
の鍔部５２ｂの表面を先端面にして横向きの凸部５５を
リング状に形成している。さらに、この凸部５５の基部
から外側へ向けて、中間ケーシング部材４３との当接面
の一部をリング状に形成してある。

【００２０】本実施形態では、前記ライナー５２の鍔部
５２ｂを第１側方ケーシング部材４２の凸部５５にねじ
（図示せず）で止着し、摩耗した場合にはねじをはずし
て新たなライナー５２を交換できるようにしてある。な
お、ねじは、皿ねじ等のように、ねじ頭部がライナー５
２の鍔部５２ｂ表面から突出しないものが適している。

【００２１】また、第１側方ケーシング部材４２は、ス
ライドベース５７にモータ３とともに設置されている。
そして、このスライドベース５７はベース５８に設けた
レール５９上に摺動自在な状態で配置されている。この
レール５９は、ベース５８上に第１支軸２４に平行に設
けられているので、スライドベース５７、第１側方ケー
シング部材４２および第１回転翼５等は、第１支軸２４
の軸心方向、すなわち第１回転翼５の回転軸方向に移動
することができる。

【００２２】なお、スライドベース５７は、本実施形態
ではボールねじ６１とモータ６２とにより移動する機構
を備えたが、これに限定されるものではない。

【００２３】次に、中間ケーシング部材４３について説
明する。中間ケーシング部材４３は、第１側方ケーシン
グ部材４２に当接する部分に、ケーシング２の軸心に垂
直なリング状平面を形成し、このリング状平面の内側に
凹部６５をリング状に設けている。この凹部６５は、内
径を第１側方ケーシング部材４２の凸部５５の外径と嵌
合できるようにしてあり、尚且つ、深さを凸部５５の高
さと同じ寸法にしている。したがって、中間ケーシング
部材４３と第１側方ケーシング部材４２とを当接する
と、凹部６５と凸部５５とが嵌合して、凸部５５の先端
面が凹部６５の底面に隙間なく当接することができる。
このため、中間ケーシング部材４３と第１側方ケーシン
グ部材４２との間から粉砕室７内の原料粒子が漏出する
ことを防止できる。

【００２４】また、この中間ケーシング部材４３は、第
２側方ケーシング部材４４に当接する部分にも、ケーシ
ング２の軸心に垂直なリング状平面を形成し、このリン
グ状平面の内側に凹部６６を設けている。この凹部６６
は、前記凹部６５と同様、後述する第２側方ケーシング
部材４４の凸部７６と嵌合できるようにしてある。

【００２５】そして、中間ケーシング部材４３は、内側
に円筒状のライナー６９を備えている。このライナー６
９は一端に鍔部６９ａを設けており、第１側方ケーシン
グ部材４２に当接する凹部６５の底面に窪部を形成して
おき、この窪部内に鍔部６９ａを面一に収納してねじで
止着している。このように、中間ケーシング部材４３に
ライナー６９を設けると、ライナー６９が摩耗した場合
等に中間ケーシング部材４３から取り外すことができ、
別途用意した新品のライナー６９と交換できるので、粉
砕機１の保全作業がし易くなる。なお、このライナー６
９も、前記したライナー５２と同様に、耐摩耗性に優れ
た素材（例えば、セラミックスやクロムモリブデン鋼）
を用いて成形したものであることが好ましい。

【００２６】次に、第２側方ケーシング部材４４につい
て説明する。第２側方ケーシング部材４４は、前述した
ように、内部空間の一端（図中、右端）から次第に内径
を増大させて第２傾斜内周面２２を形成し、右端の中心
近傍を軸方向外方に延設して延出筒内周部２６を形成し
ている。そして、この延出筒内周部２６は、排出口９に
連通する開口部（排出口連通開口）７１を設けている。
さらに、排出口９は、接続流路７２を介して吸引装置１
０を接続している。

【００２７】第２傾斜内周面２２は、第１傾斜内周面２
１と同様に、第２回転翼６の翼の先端に対向する部分、
すなわち第２側方ケーシング部材と中間ケーシング部材
との接続箇所から開口部７１に向かって縮径する途中ま
での内周面部分に、ライナー７４を取り外し可能な状態
で設けている。具体的には、このライナー７４は、ライ
ナー５２と同様に、第２側方ケーシング部材４４よりも
耐摩耗性に優れた素材を環状に成形したもので、内周面
７４ａを第２傾斜内周面２２と同一面上に位置するよう
に設けて、鍔部７４ｂを内周面７４ａの拡径端部から、
即ち第２傾斜内周面２２の拡径端部となる部分から外側
に延設してある。そして、この鍔部７４ｂは、裏面を第
２側方ケーシング部材４４に当接して、皿ねじ等により
着脱可能な状態で止着されている。

【００２８】また、第２側方ケーシング部材４４は、第
１側方ケーシング部材４２と同様に、中間ケーシング部
材４３と当接する部分にリング状平面を形成し、このリ
ング状平面とライナー７４の鍔部７４ｂの表面とが同一
面上に位置するように構成されている。さらに、この第
２側方ケーシング部材４４は、このリング状平面および
ライナー７４の鍔部７４ｂの表面を先端面にして横向き
の凸部７６を形成し、この凸部７６の基部から外側へ向
けて、回転軸に対して垂直な平面をリング状に形成して
ある。

【００２９】前述したように、第２側方ケーシング部材
４４にライナー７４を着脱可能な状態で設けると、粉砕
機１を長期間使用する等して第２側方ケーシング部材４
４のライナー７４が摩耗したとき、このライナー７４を
第２側方ケーシング部材４４より取り外し、別途準備し
た新品のライナー７４をケーシング２に取り付けること
ができる。したがって、粉砕機１の保全作業を容易にす
ることができる。なお、第１側方ケーシング部材４２と
第２側方ケーシング部材４４とのライナー５２，７４は
寸法やねじ孔等を共通化しておくことが望ましい。ま
た、このライナー７４も、ライナー５２，６９と同様
に、耐摩耗性に優れた素材（例えば、セラミックスやク
ロムモリブデン鋼）を用いて成形したものであることが
好適である。

【００３０】そして、第２側方ケーシング部材４４およ
びモータ４はベース５８に固定され、各モータ３，４の
回転軸心および各支軸２４，２８の軸心が一直線上に存
在するように配置される。

【００３１】このように第１側方ケーシング部材４２、
中間ケーシング部材４３および第２ケーシング部材４４
を構成し、第２側方ケーシング部材４４の開口端部に形
成されたリング状の凸部７６と、中間ケーシング部材４
３の一方の開口端部（図中右側）に形成されたリング状
の凹部６６とを嵌合した状態で、第１側方ケーシング部
材４２が設置されたスライドベース５７を第２側方ケー
シング部材４４に向かって移動すると、第１側方ケーシ
ング部材４２の開口端部に形成されたリング状の凸部５
５と、中間ケーシング部材４３の他方の開口端部（図中
左側）に形成されたリング状の凹部６５とが嵌合し、中
間ケーシング部材４３が第１側方ケーシング部材４２と
第２側方ケーシング部材４４との間に挟まれた状態で取
り付けられる。また、各ライナー５２，６９，７４は、
両回転翼５，６を翼端の軌跡に沿って囲むようにしてケ
ーシング２の内周面に配置されることになる。

【００３２】本実施形態では、第１側方ケーシング部材
４２にスライドベース５７と移動機構とを設けて移動で
きるようにしたが、本発明はこれに限らず、第１側方ケ
ーシング部材４２をベース５８に固定し、第２側方ケー
シング部材４４にスライドベースと移動機構とを設けて
移動できるようにしても同等の効果を奏する。また、両
側方ケーシング部材４２，４４にそれぞれスライドベー
スと移動機構とを設けてもよい。

【００３３】次に、ケーシング２の補助排出口８１につ
いて説明する。中間ケーシング部材４３と第２側方ケー
シング部材４４との境界部分には、図３に示すように、
補助排出口８１が開設されている。この補助排出口８１
は、第２傾斜内周面２２の拡径端部と円筒状内周面４１
の端部との境界部分に開口８１ａを設けてなり、粉体室
７内で粉砕された粒子や、粉砕作業の初期段階で所望の
粉砕状態に粉砕し難い大きな粒子等を排出するための排
出口である。そして、この補助排出口８１は、中間ケー
シング部材４３と第２側方ケーシング部材４４とを接合
して、中間ケーシング部材４３の凹部６６に形成された
溝８２と、第２側方ケーシング部材４４の凸部７６とを
対向させることにより形成されている。

【００３４】なお、溝８２は、中間ケーシング部材４３
の表面のうち、第２側方ケーシング部材４４に当接する
各面、即ち、凹部６６の底面および内側面と、前記リン
グ状平面とに、円筒状内周面４１から中間ケーシング部
材４３の外側表面へ向かって連続した状態で形成されて
いる。したがって、この一連の溝８２により形成された
補助排出口８１は、粉砕室７からケーシング２の外側に
向かって途中がクランク状に曲折した通路になってい
る。

【００３５】このように、補助排出口８１を流路抵抗の
大きい通路とすることで、該補助排出口８１から粉砕中
の粒子を排出させないときに、粉砕運転中の粉砕室７か
ら気流と気流に乗った微細粒子とを補助排出口８１に流
入し難くすることができる。そして、この補助排出口８
１の開口８１ａは、開口部（排出口連通開口）７１より
も小さく、また、第１回転翼５の翼の先端と対向するケ
ーシング２との間隙、あるいは、第２回転翼６の翼の先
端と対向するケーシング２との間隙のいずれよりも小さ
い。すなわち、各回転翼５，６の翼の先端と対向するケ
ーシング２との最小間隙よりも小さく開設されている。
したがって、粉砕機１の運転中に気流および粉体は一層
流入し難い。なお、本実施形態における補助排出口８１
は、断面形状の幅が１００〜５００μｍ、長さが３〜１
０ｍｍの寸法を有するスリット形状としているが、本発
明は、この補助排出口８１の断面形状および寸法に限定
されない。

【００３６】そして、補助排出口８１は、シャッター８
３を介して補助回収装置８４に連通している。この補助
回収装置８４は、粉砕室７から補助排出口８１を通過し
て排出された重い、あるいは大きな原料粒子を回収する
ためのものであり、例えば、補助排出口８１を連通した
回収ボックスによって構成されている。また、この補助
回収装置８４は、内部を負圧にするための補助吸引装置
８６を備えており、粉砕室７内にて粉砕された粒子の状
態、例えば、粒子の重さや大きさに応じて吸引力（負
圧)を調整できるように構成されている。

【００３７】また、シャッター８３は、補助排出口８１
を開閉可能にして、ケーシング２内と補助回収装置８４
とを適宜連通状態にするものであり、本実施形態では、
ゲートバルブを用いて構成されている。なお、ケーシン
グ２は、シャッター８３との間にコネクター８５を備え
て、シャッター８３および補助回収装置８４を容易に分
離または接続できるようにしてもよい。このようにする
と、異なる全長の中間ケーシング部材４３を容易に交換
することができる。また、シャッター８３は、補助排出
口８１を開閉できる機構を有するものであれば、どのよ
うなものでもよい。

【００３８】なお、図面に示す実施形態では、補助排出
口８１をケーシング２の下部に設けたが、この補助排出
口８１を粉砕室７の上部あるいは側部となる部位に設
け、ケーシング２の外側に回収ボックス（補助回収装
置）を配設し、補助排出口と回収ボックスとを連通状態
にして粉砕された粒子を回収できるように構成してもよ
い。そして、補助排出口８１をケーシング２の下部に設
ければ、回転翼５，６の回転により生じた遠心力だけで
なく、重力も利用して粒子を補助排出口８１へ導入する
ことができる。

【００３９】次に回転翼５，６について説明する。第１
回転翼５は、第１支軸２４の先端に固定するボス（図示
せず）に６枚の翼９０…を放射状に取り付けたものであ
り、各翼９０…をボスの円周方向に等間隔に配置してあ
る。同様に、第２回転翼６は、第２支軸２８の先端に固
定するボス（図示せず）に６枚の翼９１…を放射状に取
り付けたものであり、各翼９１…をボスの円周方向に等
間隔に配置してある。なお、翼９０，９１の枚数は適宜
設定することができるが、後述する気流の通過上、翼９
０，９０間および翼９１，９１間は広く設定することが
望ましい。

【００４０】そして、各翼９０…，９１…の先端隅角部
分を傾斜させて第１翼傾斜面９２および第２翼傾斜面９
３を形成し、回転軸を基準とした第１翼傾斜面９２の傾
斜角を第１傾斜内周面２１の傾斜角と同じ角度にし、ま
た、回転軸を基準とした第２翼傾斜面９３の傾斜角を第
２傾斜内周面２２の傾斜角と同じ角度にする。なお、本
実施形態では上記角度を４５度に設定してある。

【００４１】さらに、各回転翼５，６の回転速度は、例
えば３０００〜１００００ｒｐｍの間で適宜変えられる
ようにして、回転中の粒子衝突頻度を制御できるように
することが望ましい。なお、各回転翼５，６の回転速度
は、上記した数値の範囲に限らず、粉砕する物質の特性
に応じて粒子の衝突頻度を調整して、所望の粉砕状態が
得られる程度の回転速度であればよい。

【００４２】本実施形態の粉砕機１は、各支軸２４，２
８にスペーサ（図示せず）を取り付けることで、回転翼
間空間７´の間隔Ｇを調整できるように構成している。
そして、厚さの異なるスペーサを複数用意し、これらの
スペーサの中から処理する原料の特性に応じて最適な間
隔Ｇが設定できるスペーサを選択して各支軸２４，２８
に取り付ければ、間隔Ｇの調整を容易に行なうことがで
きる。また、円筒長寸法（軸方向の長さ）が異なる中間
ケーシング部材４３を複数用意し、これらの中間ケーシ
ング部材４３の中から原料特性に適した両回転翼５，６
間の間隔Ｇが設定できる中間ケーシング部材４３を選択
して、第１側方ケーシング部材４２と第２側方ケーシン
グ部材４４との間に挟んで取り付けると、スペーサでは
調整しきれない広さの間隔Ｇを設定することができるの
で、一層広範囲の粉砕条件に対応させることができる。

【００４３】次に、この様な構成からなる粉砕機１にお
ける作用について説明する。先ず、粉砕機１は、補助排
出口８１のシャッター８３を開け、吸引装置１０を作動
しつつ第１回転翼５および第２回転翼６を同じ方向に回
転した場合について説明する。

【００４４】投入口８から原料粉末を投入すると、この
原料粉末は、開口部５１から第１側方ケーシング部材４
２側の粉砕室７内に入る。すると、この原料粉末の粒子
は、吸引装置１０の吸引力によって排出口９に向かって
粉体室７内を移動する。そして、第１回転翼５の翼９
０，９０の間隙内を通過し、その一部の粒子は翼９０…
の回転により生成される気流に乗る。この気流は、翼９
０，９０の間隙内を通過した後、第１回転翼５により遠
心力を受けて翼９０の先端側に流れて中間ケーシング部
材４３の円筒状内周面４１に衝突する。このとき、第１
回転翼５と第１傾斜内周面２１とにより囲まれる粉砕室
７の空間部分においては、第１支軸２４周辺の気流が吸
引装置１０の吸引力によって回転軸２４の周辺から延出
筒内周部２６に向かって流れているので、翼９０の先端
よりも気圧が低い。したがって、上記の円筒状内周面４
１に衝突した気流は、第１傾斜内周面２１に沿うように
して回転軸２４に向かって流れる。そして、この気流
は、再び吸引装置１０の吸引力によって第１回転翼５の
翼９０，９０の間隙内を通過する。このようにして、第
１回転翼５の周辺には循環気流が発生する。そして、こ
の循環気流に乗った粒子の一部は、第１回転翼５の周り
を循環する。

【００４５】また、他の粒子の一部は、引き続き吸引装
置１０によって第２回転翼６側に引かれ、翼９１，９１
の間隙内を通過した後、翼９１の回転で発生する気流に
乗る。この気流は、翼９１と第２傾斜内周面２２との間
を、第２回転翼６から受ける遠心力によって翼９１の先
端方向に向かって流れる。その後、翼９１の先端と円筒
状内周面４１との間の空間を通って、第１回転翼５と第
２回転翼６との間の回転翼間空間７´を中心側に向かっ
て流れることにより、第２回転翼６の周りを循環する。
したがって、この循環気流に乗った粒子は、第２回転翼
６の周りを循環する。

【００４６】粉砕室７内における第１回転翼５の循環軌
道（即ち、循環気流）と第２回転翼６の循環軌道では、
両回転翼５，６に挟まれた回転翼間空間７´にて互いに
逆向きの速度成分を持つため、それぞれの循環軌道上の
粒子は互いに衝突するか剪断応力を受けて粉砕される
（気体粉砕）。

【００４７】投入された原料粒子のうち、例えば、質量
が大きくて気流に乗り難い粒子の一部は、投入口８に近
い位置で回転している第１回転翼５の回転方向前方の側
面に衝突する。そして、第１回転翼５に衝突した粒子
は、第１回転翼５と同方向に回転運動するので遠心力を
受け、ケーシング２の各内周面２１，２２，４１へ移動
しがちになり、ケーシング２の第１傾斜内周面２１と円
筒状内周面４１との境界、第２傾斜内周面２２と円筒状
内周面４１との境界や、円筒状内周面４１あるいはこの
近くに集まり易くなる。そして、第２傾斜内周面２２と
円筒状内周面４１との境界に集まった粒子の一部は、補
助排出口８１に入り込んでケーシング２の外部に排出さ
れ、補助回収装置８４に回収される。したがって、気流
に乗り難い原料粒子は、長時間をかけて微細に粉砕され
る前にケーシング２の外部に排出される。

【００４８】なお、補助吸引装置８６を作動させて、補
助回収装置８４の内部を粉砕室７の内部よりも低い圧力
になるように調整しておくと、気流に乗り難い粒子を補
助排出口８１に吸い込んで、迅速に補助回収装置８４に
回収することができるので、粉砕作業の効率向上を図る
ことができる。

【００４９】また、補助排出口８１を排出口９よりも小
さく、また、各回転翼５，６の翼の先端と対向するケー
シング２との最小間隙よりも小さくしているので、気流
を補助排出口８１に流れ難くし、気流に乗った微細粒子
が補助排出口８１から排出されないようにすることがで
きる。

【００５０】そして、補助排出口８１から所望粒度より
も大きい、すなわち粗粒子がある程度排出されたなら
ば、その後、シャッター８３を閉じて補助排出口８１を
遮断する。このようにして、粉砕室７と補助回収装置８
４との間を遮断状態にすれば、気体粉砕されている原料
粒子が補助排出口８１を通って補助回収装置８４に進入
することを確実に防止できる。

【００５１】さらに粉砕機１の運転を継続すると、回転
翼間空間７´では、第１回転翼５の周りの循環気流と第
２回転翼６の周りの循環気流とが交わるようになって粒
子同士の衝突が生じ易くなる。また、異なる速度の気流
が並行して流れる空間、例えば、各回転翼５，６の翼の
先端とケーシング２の各内周面２１，２２，４１との間
では、気流の速度勾配が生じているために、気体に剪断
応力が発生して、粒子同士の衝突と摩擦が生じ易くなる
ので、気体粉砕を促進することができる。

【００５２】気体粉砕により、例えば、サブミクロンの
オーダーまで微細に粉砕された粒子は、質量が小さくな
るので、第２回転翼６の回転軸２８に沿って吸引されて
開口部７１に達し、排出口９から排出され、接続流路７
２を通って回収部（図示せず）にて回収される。

【００５３】なお、各回転翼５，６の回転速度を変えた
り、投入量を変えたり、あるいは吸引装置１０の吸引力
を変えて粉砕時間を変えることにより、投入した原料の
粉砕度合を適宜調整することができる。

【００５４】また、上記した説明では、気流に乗り難く
粗い粒子を排出する目的のために補助吸引装置８６やシ
ャッター８３を操作して上記の粗い粒子を補助排出口８
１から排出したが、補助吸引装置８６やシャッター８
３、補助排出口８１の機能はこれに限らない。例えば、
粉砕作業半ばでシャッター８３を開状態にするととも
に、補助吸引装置８６の吸引力を調整することで補助回
収装置８４内の圧力を粉砕室７内の気流が流れ込む程度
にして、補助回収装置８４に粉砕途中の粒子を取り込む
ようにしてもよい。このようにすれば、回収装置１０に
回収される微細粒子とは異なる粒径の大きさを持った粒
子を補助回収装置８４に回収することができる。例え
ば、サブミクロンのオーダーまで粒子を粉砕する必要が
ない場合には、粉砕途中で粒子が微粉砕される前に、粉
砕機１の運転を停止せずに粒子を所望の粒径の状態で補
助回収装置８４に回収することができるので、広範囲の
粒度の要求に対応可能な粉砕機を実現することができ
る。

【００５５】次に、第１回転翼５と第２回転翼６とを反
対の回転方向に回転した場合について説明する。投入口
８から原料を投入すると、同一回転方向の場合と同じ
く、この原料が開口部５１から第１側方ケーシング部材
４２側の粉砕室７内に入って、その後、第１回転翼５の
翼９１，９１の間隙内を通過し、その一部の粒子は翼９
１…の回転により生成される気流に乗って第１回転翼５
の周りを循環し、また、一部の粒子は第２回転翼６側に
引かれ、第２回転翼６の周りを循環する。なお、上記粒
子の回転翼５，６周りの循環は、各回転翼５，６の回転
および吸引装置１０の吸引力によるものであり、その詳
細は、前記した各回転翼５，６の同一方向回転と同様で
あるので、説明を省略する。

【００５６】また、投入された原料粒子のうち、質量が
大きくて気流に乗り難い粒子の一部は、前記した同一回
転方向の場合と同じように、投入口８寄りの位置で回転
している第１回転翼５の側面に衝突することで、第１回
転翼５と同方向に回転運動して遠心力を受け、ケーシン
グ２の各内周面２１，２２，４１へ移動しがちになり、
ケーシング２の第１傾斜内周面２１と円筒状内周面４１
との境界、第２傾斜内周面２２と円筒状内周面４１との
境界や、円筒状内周面４１あるいはその近くに集まり易
くなる。そして、第２傾斜内周面２２と円筒状内周面４
１との境界に集まった粒子の一部は、補助排出口８１に
入り込んでケーシング２の外部に排出され、補助回収装
置８４に回収される。

【００５７】一方、各回転翼５，６周りの循環気流に乗
った粒子は、回転翼間空間７´において互いに衝突する
ことにより粉砕される。このとき、回転翼間空間７´に
おいては、第１回転翼５の循環気流と第２回転翼６の循
環気流とが互いに逆向きの速度成分を持つことに加え、
各回転翼５，６が互いに反対方向の回転をしているの
で、各回転翼５，６の半径方向のみならず回転方向にも
逆向きの速度成分を持つことになる。したがって、同一
方向回転よりも大きな剪断応力が発生するので、粉砕効
率の向上を図ることができる。

【００５８】その後は、前記した同一回転の場合と同様
に、粉砕されて質量が小さくなった粒子は、第２回転翼
６の回転軸心に沿って吸引されて排出口９から排出さ
れ、接続流路７２を通って回収部（図示せず）にて回収
される。

【００５９】ところで、上記した粉砕機１では、所望粒
径の粒子を回収するために、吸引装置１０の吸引力を調
整したり、補助回収装置８４に備えた補助吸引装置８６
の吸引力やシャッター８３の開閉タイミングを調整した
りすることで、粉体の粉砕条件や回収条件を異ならせた
が、本発明はこれに限らない。例えば、図４および図５
に示す粉砕機１´のように、補助排出口８１の開設箇所
とは異なる箇所に、粉砕室７内の粉体をケーシング２の
外に排出するための副補助排出口９５を設けて、粉砕中
の粒子の回収箇所を変更することで所望の粒度の粒子を
回収できるようにしてもよい。

【００６０】この副補助排出口９５は、粉砕室７内と中
間ケーシング部材４３の外側とを連通可能な状態にし
て、粉砕室７内の粉砕粒子を中間ケーシング部材４３ケ
ーシング２の外に排出するための通路である。この副補
助排出口９５は、中間ケーシング部材４３の胴およびラ
イナー６９を一連に貫通する孔であり、粉砕室７側の開
口９５ａを円筒状内周面４１に開設している。そして、
この副補助排出口９５は、例えば、４〜８ｍｍφ程度の
孔で構成され、前記した補助排出口に比べて大きな開口
断面積を有している。

【００６１】そして、この副補助排出口９５は、回転翼
間空間７´に臨ませて開設されており、詳しくは、回転
翼間空間７´のうち、第１回転翼５寄りの空間に対向す
る状態で設けられている。すなわち、副補助排出口９５
は、第１回転翼５周りの循環気流のうち、回転翼間空間
７´にて翼９０の基端から先端に向かって流れる気流に
対向するようにして開口９５ａが開設されている。した
がって、副補助排出口９５は、回転翼間空間７´にて循
環気流同士の衝突により粉砕した粒子のうち、衝突後に
第１回転翼５周りの循環気流に乗って移動する粒子を排
出しやすい。

【００６２】さらに、この回転翼間空間７´における衝
突粉砕の度合いは、補助排出口８１の開口８１ａ周辺で
の粉砕、すなわち前述の気流の速度勾配に起因する粉砕
よりも激しい。したがって、上記した副補助排出口９５
は、副補助排出口９５から回収され易い粒子とは粉砕度
合いが異なる粒子を、詳しくは、補助排出口８１からの
回収粒子よりも粉砕された粒子を回収し易い。このよう
に、回収する位置を選択できるようにすれば、粉砕途中
に回収可能な粒子の大きさを広範囲に拡げることができ
る。

【００６３】そして、副補助排出口９５の開口９５ａの
大きさを補助排出口８１の開口８１ａよりも大きくして
いるので、粉砕室７内の気流とともにこの気流に乗った
粒子を副補助排出口９５に導入し易い。したがって、こ
の副補助排出口９５から所望の粒子を回収すれば、補助
排出口８１からの回収作業よりも短時間で済み、作業効
率が上がる。

【００６４】また、この副補助排出口９５は、前記した
補助排出口８１と同様に、ゲートバルブ等のシャッター
９６を介して副補助回収装置９７に連通している。この
副補助回収装置９７は、内部を負圧に調整するための副
補助吸引装置９８を備えており、内部の圧力を粉砕室７
内の圧力よりも小さくすることで、粉砕室７内で粉砕中
の粉体粒子を回収できるように構成されている。また、
中間ケーシング部材４３とシャッター９６との間には、
コネクター９９が設けられており、シャッター８３に接
続されたコネクター８５と同様に、シャッター９６およ
び副補助回収装置９７を容易に分離または接続できるよ
うにしている。このようにすれば、交換用として異なる
全長の中間ケーシング部材４３を準備する際に、シャッ
ター９６や副補助回収装置９７も併せて別途準備する必
要がない。なお、このシャッター９６は、副補助排出口
９５を開閉できる機構を有するものであれば、どのよう
なものでもよい。

【００６５】上記したように、粉砕機１に補助排出口８
１や副補助排出口９５等の複数の排出口を異なる開設位
置や開口の大きさで設けると、粒子を取り出す排出口を
適宜選択したり、吸引装置１０の吸引力や各回転翼５，
６の回転数を適宜調節したりすることにより、粉砕途中
で粉砕室７から排出する粒子の大きさをコントロールす
ることができる。

【００６６】なお、副補助排出口９５の開設場所は、排
出口９や補助排出口８１から排出される粉砕粒子とは異
なる状態の粒子を排出可能であれば、回転翼間空間７´
に臨ませた位置に限らない。

【００６７】上記した各実施形態において、補助排出口
８１は、中間ケーシング部材４３の円筒状内周面４１と
第２側方ケーシング部材４４の第２傾斜内周面２２の拡
径端部との境界に設けたが、本発明はこれに限らず、中
間ケーシング部材４３の円筒状内周面４１と第１側方ケ
ーシング部材４２の第１傾斜内周面２１の拡径端部との
境界に設けてもよいし、或いは、第１傾斜内周面２１、
第２傾斜内周面２２、円筒状内周面４１のそれぞれの境
界に設けてもよい。

【００６８】なお、各傾斜内周面２１，２２および各翼
傾斜面９２…，９３…の傾斜角は、対向する各面が平行
に位置していればよく、回転軸に対する角度は、上記実
施形態に示した４５度に限定されない。

【００６９】さらに、上記実施形態では、各傾斜内周面
２１，２２の母線を直線としたが、これに限らず、ケー
シング２中央側に向かって次第に増大する内径を有して
いれば、曲線の母線を有する内周面としてもよい。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下の効果を奏する。請求項１に記載の発明によれば、第
１側方ケーシング部材の第１傾斜内周面の拡径端部と中
間ケーシング部材の内周面との境界部分、または第２側
方ケーシング部材の第２傾斜内周面の拡径端部と中間ケ
ーシング部材の内周面との境界部分の少なくとも一方
に、排出口連通開口よりも小さな開口を有する補助排出
口を開設したので、気流に乗り難い質量の原料粒子をケ
ーシングの外へ予め排出してしまうことができる。した
がって、ケーシング内の原料粒子が所望の粒径にまで粉
砕される時間を短縮することができ、これにより、気体
粉砕の効率を向上させることができる。また、粒子を微
細に粉砕する必要のない場合は、粉砕途中の粒子をこの
補助排出口から排出できるので、粉砕機の運転を停止す
ることなく、所望の粒径に粉砕された粒子をさらに微粉
砕せずにケーシングの外へ排出することができる。

【００７１】請求項２に記載の発明によれば、中間ケー
シング部材の内周面に副補助排出口を開設したので、粉
砕室内から粉砕粒子を排出する箇所を変更して、排出口
や補助排出口から排出される粒子とは粉砕状態が異なっ
た粒子を排出することができる。したがって、このよう
に、回収する位置を選択できるようにすれば、粉砕途中
の粉砕機から回収可能な粒子の状態（大きさ等）の選択
範囲を広範囲に拡げることができる。

【００７２】請求項３に記載の発明によれば、第１回転
翼及び第１側方ケーシング部材、または第２回転翼及び
第２側方ケーシング部材の少なくとも一方を軸方向に移
動可能とし、中間ケーシング部材を異なる幅のものと交
換可能とすると、両回転翼間の間隔が原料特性に適する
ように設定でき、気体粉砕を効率よく行なうことができ
る。

【００７３】請求項４に記載の発明によれば、前記補助
排出口の開口の大きさを、第１回転翼及び第２回転翼の
翼の先端とケーシング内周面との最小間隙よりも小さく
すると、気流を補助排出口に流れ難くできる。したがっ
て、気流に乗った原料粒子が補助排出口から排出されな
いようにすることができる。

【００７４】請求項５に記載の発明によれば、前記補助
排出口にシャッターを設けて開閉可能としたので、ケー
シングの外へ気流に乗り難い質量の原料粒子をある程度
排出したならば、その後はシャッターを閉じ、ケーシン
グ内で気体粉砕された微細な粒子が排出されてしまうこ
とを一層確実に防ぐことができる。

【００７５】請求項６に記載の発明によれば、前記補助
排出口に補助吸引装置を連通したので、補助排出口から
気流に乗り難い質量の原料粒子をより迅速にケーシング
外へ排出して粉砕効率を高めることができる。また、粉
砕運転中の粉砕室から微粉砕される前の粒子を補助排出
口を通して補助回収装置に吸引して取り出すことができ
る。したがって、微細な粉砕粒径だけでなく微細粒子よ
りも粗い粒子も供給可能な粉砕機を提供することができ
る。

【００７６】請求項７に記載の発明のよれば、第１回転
翼及び第２回転翼の翼の先端に対向するケーシングの内
周面に、ライナーを取り外し可能に設けたので、ケーシ
ング内周面のうち、摩耗し易い箇所、即ち各回転翼の翼
の先端に対向する箇所を容易に交換することができる。
したがって、粉砕機の保全作業を容易にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】粉砕機の断面図である。

【図２】粉砕機の要部断面拡大図である。

【図３】各ケーシング部材および補助排出口の要部断面
拡大図である。

【図４】副補助排出口を備えた粉砕機の要部断面拡大図
である。

【図５】副補助排出口の要部断面拡大図である。

【符号の説明】

１，１´ 粉砕機２ケーシング３モータ４モータ５第１回転翼６第２回転翼７粉砕室７´ 回転翼間空間８投入口９排出口１０吸引装置２１第１傾斜内周面２２第２傾斜内周面２３第１軸受２４第１支軸２５シールリング２６延出筒内周部２７第２軸受２８第２支軸２９シールリング４１円筒状内周面４２第１側方ケーシング部材４３中間ケーシング部材４４第２側方ケーシング部材５１開口部（投入口連通開口）５２ライナー５２ａ内周面５２ｂ鍔部５５凸部５７スライドベース５８ベース５９レール６１ボールねじ６２モータ６５凹部６６凹部６９ライナー６９ａ鍔部７１開口部（排出口連通開口）７２接続流路７４ライナー７４ａ内周面７４ｂ鍔部７６凸部８１補助排出口８１ａ開口８２溝８３シャッター８４補助回収装置８５コネクター８６補助吸引装置９０翼９１翼９２第１翼傾斜面９３第２翼傾斜面９５副補助排出口９５ａ開口９６シャッター９７副補助回収装置９８副補助吸引装置９９コネクターＧ両回転翼間の間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０２Ｃ 17/22 Ｂ０２Ｃ 17/22 (72)発明者小島定俊東京都東村山市野口町２丁目16番地２日機装株式会社東村山製作所内Ｆターム(参考） 4D063 FF14 FF21 FF37 GA04 GA07 GC05 GC12 GC14 GC21 GD01 GD12 4D065 AA07 AA24 BB11 EB01 EB20 ED06 ED15 ED16 ED24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の翼を設けた第１回転翼および第２
回転翼をケーシング内に対向した状態で設け、ケーシン
グ内を粉砕室とし、第１回転翼側のケーシングに連通し
た投入口から供給した原料を、両回転翼の回転による気
流に乗せて移動させながら粉砕する粉砕機において、上記ケーシングを、第１回転翼側の第１側方ケーシング
部材と、第２回転翼側の第２側方ケーシング部材と、両
側方ケーシング部材を接続する中間ケーシング部材とに
分割可能とし、尚且つ、第１側方ケーシング部材の内周
面には中間ケーシング部材に向かって次第に拡径する第
１傾斜内周面を、第２側方ケーシング部材の内周面には
中間ケーシング部材に向かって次第に拡径する第２傾斜
内周面を形成し、第１側方ケーシング部材の内周面には、投入口に連通す
る投入口連通開口を、第２側方ケーシング部材の内周面
には、排出口に連通する排出口連通開口をそれぞれ開設
し、第１側方ケーシング部材の第１傾斜内周面の拡径端部と
中間ケーシング部材の内周面との境界部分、または第２
側方ケーシング部材の第２傾斜内周面の拡径端部と中間
ケーシング部材の内周面との境界部分の少なくとも一方
に、排出口連通開口よりも小さな開口を有する補助排出
口を開設したことを特徴とする粉砕機。
【請求項２】前記中間ケーシング部材の内周面に開口
を有する副補助排出口を開設したことを特徴とする請求
項１に記載の粉砕機。
【請求項３】第１回転翼及び第１側方ケーシング部
材、または第２回転翼及び第２側方ケーシング部材の少
なくとも一方を回転翼の回転軸方向に移動可能とし、中
間ケーシング部材を異なる幅のものと交換可能としたこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉砕
機。
【請求項４】前記補助排出口の開口の大きさを、第１
回転翼及び第２回転翼の翼の先端とケーシング内周面と
の最小間隙よりも小さくしたことを特徴とする請求項１
から請求項３のいずれかに記載の粉砕機。
【請求項５】前記補助排出口にシャッターを設けて開
閉可能としたことを特徴とする請求項１から請求項４の
いずれかに記載の粉砕機。
【請求項６】前記補助排出口に補助吸引装置を連通し
たことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに
記載の粉砕機。
【請求項７】第１回転翼及び第２回転翼の翼の先端に
対向するケーシングの内周面に、ライナーを着脱可能に
設けたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれ
かに記載の粉砕機。