JP2006247526A - 粉砕装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型かつ簡易構成で、簡単な調整により高い粉砕効率や回収効率が達成できると共に熱による影響を抑制できるようにした粉砕装置を提供すること。
【解決手段】粉砕部１５を複数の回転盤側窓３８を備えて回転速度が設定可能に設けられた回転盤２０と、該回転盤２０と所定距離対峙して対面固設されると共に、回転盤側窓３８に対応して設けられて粉砕室Ｒｂに空気を導入する際の開口をなす複数の固定盤側窓３７を備えた固定盤２３と、回転盤２０と固定盤２３との間に設けられて、固定盤側窓３７から流入してきた空気が粉砕室Ｒｂを素通りして回転盤側窓３８に至るのを抑制する案内盤２５と、回転盤２０及び固定盤２３における粉砕室Ｒｂ側盤面に設けられて、粉砕室Ｒｂ内に旋回流を発生させると共に該旋回流を乱す気流を発生させて、当該粉砕室Ｒｂ内の原料及び粉砕物を撹拌しながら粉砕する撹拌粉砕ブレード２９とにより構成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、大豆等の固形物原料を粉砕して粉体にする粉砕装置に係り、詳しくは固定盤とこれに対して回転する回転盤とを備えたコンパクトな粉砕装置に関する。

食品、化学成品、肥料、鉱物又は金属物等の固形物原料（以下、これらを総称して原料と略記する）を粉砕して粉体化（以下、粉砕された原料を粉体物という）させることが広く行われている。

このとき、例えば食品や薬品において、難溶性物質の溶出速度の促進、体内吸収性の向上、薬品混合時における混合の均一性向上等を図るために、粉体物の粒度分布を所望範囲になるように粉砕することが重要となる。

また、鉱工業や化学工業等においては、素材の圧縮形成時の結合力を向上させたり、コーティング層の表面平滑性を向上させたりするためにも粉体物の粒度分布等を所望範囲になるように粉砕することが重要となっている。

このような原料を粉砕する際に用いられる粉砕装置は、一般的に気流式や機械式にのものが利用されている。

気流式の粉砕装置は、高圧高容量の圧縮空気を粉砕室内に噴射し、音速域の高速気流によって原料同士又は原料と装置内壁面等とを衝突させて粉砕する方式であり、粉砕による発熱の影響が殆ど無く超微粉に粉砕できる利点があるが、その一方で高圧縮空気を大量、かつ、安定的に供給できるコンプレッサが必要となるためイニシヤルコストやランニングコストが嵩む問題が指摘されている。

これに対し機械式の粉砕装置は、ロールミル、ハンマーミル、ピンミル等の回転衝撃式、ボールミル、振動ミル等のタンブラー式のようにさらに細分類でき、これらは適度な粉砕効率が得られると共にランニングコストも比較的安価に抑えられる利点があり、中でも回転衝撃式のものが広く利用されている。

回転衝撃式の粉砕装置は、外周面側にブレードを備えた回転盤を粉砕室内で高速回転させることにより、粉砕室内に取込まれた原料を叩打したり、高速回転に伴うブレードの遠心力によつて周壁に衝突させたりして、原料に衝撃力（圧縮力、剪断力、及び摩砕力）を作用させて粉砕することを基本原理とするものであり、種々の提案がなされている（例えば、特許文献１を参照）。

しかし、上記した従来の粉砕装置では、回転盤を高速回転させることにより粒度を小さくしたり、粉砕効率を高めたりすることができるが、このような場合には粉砕室内での発熱量も多くなる問題があった。

熱の問題としては、例えば食品や薬品等の原料を粉砕した際の熱で酸化が生じたり、タンパク質、脂肪、アミノ酸等の変質が生じたりして素材特性が損なわれる原因となる。

また、粉砕室内で所望の粒度に粉砕されたにも抑わらず粉砕物が当該粉砕室内に滞留することが多く、回収効率を向上させることが困難であった。

また、豆類等の油脂や糖質が多く含有される原料を粉砕処理する場合において、これらの原料を粉砕室で高速回転する回転盤にいきなり衝突させるなどにより大きな粉砕力を急激に与えると、素材内部から油分や糖分が飛散し、又粉砕面に滲んできて粉体物同士が癒着したり周壁面等に付着したりする不都合があった。

このような構成に対し、相対回転する２の回転盤に複数のブレードを装着して、これら回転盤の間で複雑な気流を発生させることにより粉砕効率や回収効率を向上させると共に熱による影響を抑制できるようにした提案もなされている（特許文献２参照）。
特開２０００−０４２４３８号公報 特許第２８８４５１５号

しかしながら、上記特許第２８８４５１５号にかかる粉砕装置では、２の回転盤の回転速度やブレードの取付状態により粉砕物の粒度分布が異なるため、所望の粒度分布にするためには非常に複雑な調整を必要とすると共に、２の回転盤が相対回転する構成であるため、回転機構が複雑になったり大型化したりする問題があった。

そこで、本発明は、小型かつ簡易構成であると共に、簡単な調整により高い粉砕効率や回収効率を達成しながら、所望する粒度分布の粉砕物を小さい熱影響の下で製造できるようにした粉砕装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、粉砕する原料を供給する原料供給口と、縦置きケーシングに内設されて供給された原料を粉砕する粉砕部と、該粉砕部で粉砕された粉砕物が空気と共に吸引回収される回収口とを備えた粉砕装置において、粉砕部は、回転速度が設定可能に設けられると共に、回転軸側に複数の回転盤側窓が形成された回転盤と、該回転盤とのなす空間が粉砕室をなすように当該回転盤と所定距離対峙して対面固設されると共に、粉砕室への空気の導入口をなす複数の固定盤側窓が回転盤側窓に対応して設けられた固定盤と、回転盤と固定盤との間に設けられて、固定盤側窓から流入してきた空気が粉砕室を素通りして回転盤側窓に流動するのを抑制する案内盤と、回転盤及び固定盤の粉砕室側盤面にそれぞれ設けられて、粉砕室内に旋回流を発生させると共に該旋回流を乱して複雑な気流を発生させることにより当該粉砕室内の原料及び粉砕物を撹拌しながら粉砕する撹拌粉砕ブレードとを備えることを特徴とする。

これにより回転盤が固定盤に対して回転するので、固定盤をも回転させる構成に比べ回転機構が簡易化できると共に小型が図られる。また固定盤が回転しないため、調整要素が少なくなり簡単な調整により高い粉砕効率や回収効率を達成しながら、所望する粒度分布の粉砕物を小さい熱影響の下で製造できるようになる。

請求項２に係る発明は、回転盤における固定盤と反対の盤面側空間が分級室をなして、当該分級室内の空気を旋回させることにより回転盤側窓を介して粉砕室から流入してきた粉砕物に遠心力を付与し、粒度が所望範囲より大きく重い粉砕物をケーシング内壁側に飛散させて粉砕物の分級を行う分級ブレードと、分級室側の回転盤盤面外周部に複数立設されて、粉砕物を再粉砕する分級側粉砕ブレードと、該分級ブレードにより発生する気流に対して衝立として作用することにより飛散してきた粉砕物を減速させ、かつ、当該減速した粉砕物が分級側粉砕ブレードと衝突するように気流を導く分級壁とを備えることを特徴とする。

これにより回収される粉砕物の粒度が所望範囲になるように、粉砕室から排出された粉砕物を分級して大きな粒度の粉砕物を再粉砕することができるようになる。

請求項３に係る発明は、固定盤側窓を一部覆い、その開口面積を調整する窓カバーを、固定盤に脱着可能に設けたことを特徴とする。

これにより所望する粒度範囲に応じて粉砕室内に流入する空気量が調整できるようになる。

請求項４に係る発明は、撹拌粉砕ブレードが、粉砕室側の回転盤に取付られて、その取付角に応じて粉砕室内の空気を旋回させる複数の回転盤可変ブレードと、粉砕室側の固定盤に取付られて、その取付角に応じて回転盤により生じた旋回流を乱して当該粉砕室内の原料及び粉砕物を粉砕室内で撹拌する複数の固定盤可変ブレードと、隣接する固定盤可変ブレードの間に設けられて、回転盤により生じた旋回流を乱して当該粉砕室内の原料及び粉砕物を粉砕室内で撹拌する複数の固定盤固定ブレードとを備えることを特徴とする。

これにより粉砕室内で大きな圧力変動と複雑な気流とが生じて、粉砕室内の原料や粉砕物が効率的に撹拌されて熱の籠もり抑制しながら、また冷却を効率的に行いながら粉砕効率を上げることができるようになると共に、所望の粒度に粉砕された粉砕物を効率的に回収できるようになる。

請求項５に係る発明は、粉砕室側の撹拌粉砕ブレードのうち一部の撹拌粉砕ブレードに粉砕室側に突出する凸部が形成され、残りの撹拌粉砕ブレードに凸部との干渉を避ける凹部が設けられていることを特徴とする。

これにより粉砕室内で大きな圧力変動と複雑な気流とが生じて、粉砕室内の原料や粉砕物が効率的に撹拌されて熱の籠もり抑制しながら、また冷却を効率的に行いながら粉砕効率を上げることができるようになると共に、所望の粒度に粉砕された粉砕物を効率的に回収できるようになる。

本発明によれば、粉砕部を回転速度が設定可能に設けられると共に、回転軸側に複数の回転盤側窓が形成された回転盤と、該回転盤とのなす空間が粉砕室をなすように当該回転盤と所定距離対峙して対面固設されると共に、粉砕室への空気の導入口をなす複数の固定盤側窓が回転盤側窓に対応して設けられた固定盤と、回転盤と固定盤との間に設けられて、固定盤側窓から流入してきた空気が粉砕室を素通りして回転盤側窓に流動するのを抑制する案内盤と、回転盤及び固定盤の粉砕室側盤面にそれぞれ設けられて、粉砕室内に旋回流を発生させると共に該旋回流を乱して複雑な気流を発生させることにより当該粉砕室内の原料及び粉砕物を撹拌しながら粉砕する撹拌粉砕ブレードとにより構成したので、固定盤をも回転させる構成に比べ回転機構が簡易化できると共に小型が図られる。

また、固定盤が回転しないため、調整要素が少なくなり簡単な調整により高い粉砕効率や回収効率を達成しながら、所望する粒度分布の粉砕物を小さい熱影響の下で製造できるようになる。

本発明を実施するための最良の形態を図を参照して説明する。図１は本発明に係る粉砕装置１に原料供給装置２、回収機３を接続した際の様子を示す図であり、図２は当該粉砕装置１の断面図である。なお、図１においては原料供給機構を示すために一部破断して示している。

当該粉砕装置１は、立設されたケーシング１０を有し、このケーシング１０の上部には開閉蓋１１が設けられ、またケーシング１０は基台１２に立設されている。

原料供給装置２は、原料を貯留するホッパ−５からスクリュー６により粉砕装置１に供給するもので、ケーシング１０の側壁に形成された原料供給口１９に接続されて例えば大豆等の原料を供給するものである。

また、回収機３は粉砕装置で粉砕された粉砕物を回収するもので、ケーシング１０の上部に設けられた開閉蓋１１にフレキシブルダクト８等を介して接続されるようになっている。
従って、当該回収機３が動作することにより外気は吸引口３９からケーシング１０内に流入し、当該ケーシング１０から粉砕室や回収口２４等を経て回収機３へと流れる。

そして、ケーシング１０内には、原料を粉砕するための回転盤２０等からなる粉砕部１５が設けられ、ケーシング１０の下部には回転盤２０等を回転させる駆動部１６が設けられて、各構成部はメンテナンスや洗浄等が容易なように分解可能なモジュール構成となっている。

粉砕部１５は、駆動部１６の回転動力が伝達される第１回転軸２１及び該第１回転軸２１を内包する第２回転軸２２、該第２回転軸２２に脱着可能に設けられた回転盤２０、該回転盤２０と所定距離対峙して対面固設された固定盤２３を備えている。

なお、回転盤２０の上部空間を分級室Ｒａ、回転盤２０と固定盤２３との間の空間を粉砕室Ｒｂ、固定盤２３の下の空間を吸気室Ｒｃ、回収口２４の近傍の空間を回収室Ｒｄという。

また、粉砕部１５は、回転盤２０と固定盤２３との間に配設された案内盤２５、分級室Ｒａ側の第１回転軸２１に取付られた分級ブレード２７、該分級ブレード２７とケーシング１０の壁面との間に設けられた分級壁２６、分級室Ｒａ側の回転盤２０に設けられた分級側粉砕ブレード２８、回転盤２０と固定盤２３との粉砕室Ｒｂ側の盤面に設けられて複雑な気流を発生させる種々の撹拌粉砕ブレード２９（３０〜３２）、該撹拌粉砕ブレード２９と対向するケーシング１０の壁面に形成されたステータ部３３等を備えている。

回転軸は、上述したように回転盤２０が取付られる第２回転軸２２と分級ブレード２７が取付られる第１回転軸２１とからなり、下端にはプーリ３５（３５ａ，３５ｂ）が装着されて、図示しないモータにより回転動力が伝達されるようになっている。

このモータは、インバータ制御等により回転数が変えられるようにすることは、原料に応じて回転盤２０や案内盤２５の回転速度を調整するための機構が簡単になるので好ましい。
また、プーリ３５（３５ａ，３５ｂ）により動力伝達する構成であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、ギヤやチェーン等により伝達しても、またモータ直結であっても良い。プーリ３５（３５ａ，３５ｂ）による動力伝達はベルトを介して動力が伝達されるため、ギヤやチェーン等の場合より静音化が図れる利点があると共に、メンテナンスが容易になる利点がある。

回転盤２０及び固定盤２３には、複数の固定盤側窓３７及び回転盤側窓３８が軸心に対して対称に形成されて、吸気室Ｒｃ側のケーシング１０に形成された吸引口３９からの空気が固定盤側窓３７を経て粉砕室Ｒｂに流入し、この粉砕室Ｒｂからの空気は回転盤側窓３８を経て分級室Ｒａに流出するようになっている。

図３は、固定盤２３の上面図を示した図で、粉砕室Ｒｂ側の盤面外周部には複数の固定盤固定ブレード３０及び固定盤可変ブレード３１が突設して取付られている。また、図４は回転盤２０の上面図を示した図で、粉砕室Ｒｂ側の盤面外周部には回転盤可変ブレード３２が設けられ、分級室Ｒａ側の盤面外周部には側面視概略Ｌ字状の分級側粉砕ブレード２８が設けられている。

そして、固定盤固定ブレード３０、固定盤可変ブレード３１及び回転盤可変ブレード３２が撹拌粉砕ブレード２９を構成している。

なお、粉砕物の粒度は、粉砕物が粉砕室Ｒｂ内に滞留する時間（被粉砕時間）や粉砕室内での撹拌度合いにも依存するので、これらを調整する方法として、粉砕室Ｒｂに流入する空気量（即ち、粉砕室Ｒｂから流出する空気量）を調整することが考えられる。

そこで、本発明では図５に示すような窓カバー４０を固定盤側窓３７に宛い固定できるようにして固定盤側窓３７の開口量が調整できるようにしている。無論、回転盤２０に取付ても良い。
なお、図５（ａ）は窓カバー４０の上面図であり、図５（ｂ）はこれを固定盤２３に取り付けた際の上面図である。

固定盤固定ブレード３０及び分級側粉砕ブレード２８は、その長手方向が回転軸中心に向くようにネジにより固定盤２３及び回転盤２０にそれぞれ固定されているが、固定盤可変ブレード３１及び回転盤可変ブレード３２は、その長手方向が任意の方向に設定できるようになっている。

この方向を、転芯とネジとを結ぶ線に対する長手方向の線がなす角度（以下、ブレード角αという）で定義すると、図３の場合は、ブレード角α＝−４５度、図４の場合はブレード角α＝４５度に設定された場合を示している。
以下、回転盤可変ブレード３２及び固定盤可変ブレード３１のブレード角αは図３及び図４に例示されているとして説明する。

回転盤２０が回転すると、粉砕室Ｒｂ内の空気（正確には、原料や粉砕物と空気との混合体）は回転盤可変ブレード３２により回転軸を中心として回転するようになる。

このとき、図４に示すように回転盤可変ブレード３２のブレード角αがα＝４５度のように正の角度に設定されることにより、粉砕室Ｒｂ内の空気は回転盤側窓３８側に送込まれるような作用を受ける（図４における一点鎖線矢線）。また、ブレード角αを負の値に設定すると、粉砕室Ｒｂ内の空気はケーシング１０側壁に送込まれるような作用を受ける。

一方、固定盤２３は回転しないため、固定盤固定ブレード３０及び固定盤可変ブレード３１により粉砕室Ｒｂ内の空気は回転力を受けない代わりに、回転盤２０が発生させた旋回流や案内盤２５が回転している場合には当該案内盤２５が発生させた旋回流を乱すように作用する。

図４に示すように回転盤２０が反時計回りに回転したとすると、当該回転盤２０により粉砕室Ｒｂには一点鎖線矢線で示すような旋回流が発生する。図３における一点鎖線矢線も、回転盤２０が発生させた旋回流を示している。このような旋回流に対して固定盤固定ブレード３０や固定盤可変ブレード３１は、旋回流を遮るように作用する。従って、旋回流は、固定盤固定ブレード３０や固定盤可変ブレード３１により乱されて流動するようになる。

一方、これら固定盤固定ブレード３０や固定盤可変ブレード３１は環状に連続した形状でなく、独立して複数設けられているため、固定盤固定ブレード３０や固定盤可変ブレード３１の上方を回転盤可変ブレード３２が横切る際には、大きな圧力変動が発生する。

例えば、図６（ａ）に示すように、回転盤可変ブレード３２が固定盤可変ブレード３１の上方を横切ろうとする直前ではＡ点近傍の圧力は大きな正圧となり、図６（ｂ）に示すように横切った直後ではＢ点近傍の圧力は大きな負圧となる。

粉砕室Ｒｂは流入した原料を粉砕するための部屋であり、原料が粉砕されるモードとしては、原料同士の衝突、原料と各ブレードやケーシング１０との衝突、以下に説明するステータ部３３での原料の押潰し等があり、さらには急激に大きな負圧が生じることによる膨爆に似た状態（所謂、古来から「かまいたち」と称される状態）による粉砕が考えられる。

衝突により原料を粉砕すると、その衝撃により原料内部の油脂や糖質等が、衝突点に向けて移動したり或いは衝突点近傍の油脂等が粉砕面に滲んでしまうことがある。このような油脂の滲み等は、粉砕物を水で溶くような場合には所謂ダマ状態（難溶性状態）となり均一な混練を困難にし、また油脂等が酸化すると原料の変質を招く原因となる。

これに対し大きな負圧が生じて膨爆状態による粉砕では、かかる油脂の滲み等が発生し難いため、粉砕物を水で溶いてもダマ状態となり難く、変質も起き難くなる。

従って、衝突による粉砕量を少なくし、膨爆状態による粉砕量を多くすることが好ましいが、回転盤２０が回転することにより粉砕力を発生する回転衝撃構成では、衝突による粉砕を避けることができない。

そこで、本発明は、油脂等の多量の滲みが起きないエネルギー状態で衝突して粉砕されるように、或いはこのようなエネルギー状態での衝突が多くなるように回転盤２０の速度を調整可能にすると共に、大きな負圧が生じるように回転盤可変ブレード３２や固定盤可変ブレード３１のブレード角αが設定できるようにしている。

圧力変動により粉砕室Ｒｂ内の気流は非常に複雑になる。原料はこの気流により回転盤可変ブレード３２と衝突して粉砕される。粉砕されて軽くなった原料は、慣性力が小さいため同じように回転盤可変ブレード３２と衝突しても粉砕され難く、固定盤２３に向けてはじき飛ばされる。

ところが固定盤２３は回転せず、固定盤固定ブレード３０や固定盤可変ブレード３１がはじき飛ばされてくる原料の運動方向に略直交して配設されているので、原料の運動エネルギーは殆ど粉砕エネルギーとなり、さらに小さい粒度に粉砕することができるようになる。

図７は、回転盤可変ブレード３２のブレード角αが０度の場合と４５度の場合の粉砕物の粒度に対する頻度（その粒度が観測された頻度）をグラフ化して示した図で、ブレード角αが４５度の方が広い粒度分布を示し、かつ、そのピーク値は寄り大きな粒度側にシフトしている。
このようにブレード角αを調整することにより粒度分布を制御することが可能であることが実証することができた。

所定の粒度範囲となり軽くなった粉砕物は、粉砕室Ｒｂから分級室Ｒａに流動する気流に乗り易くなり、徐々に分級室Ｒａに排出されるようになる。

このように原料は、回転速度が調整された回転盤２０に設けられた回転盤可変ブレード３２と衝突して粉砕され、徐々に細かくなるに従い固定盤固定ブレード３０や固定盤可変ブレード３１に衝突して粉砕されるようになる。

また、粉砕室Ｒｂでは複雑な気流が生じているため、この気流により原料や粉砕物が撹拌されて、粉砕室内でこれらが滞留するような事態が防止できると共に、粉砕よる熱の籠もりが抑制できるようになると共に熱の冷却も効率的に行うことができるようになる。

なお、本発明にかかる粉砕装置は、縦型であるため粉砕室Ｒｂも水平面と平行となる。従って、粉砕室が鉛直となる横置きの粉砕装置に比べ、粉砕室Ｒｂ内での原料の偏在が発生せず、当該粉砕室Ｒｂ内で一様な粉砕能力が発現して効率的な粉砕を行うことが可能になる。

案内盤２５は、吸気室Ｒｃからの空気が粉砕室Ｒｂに入ることなく、分級室Ｒａに素通りするのを防止する作用をなしている。即ち、図８（ａ）に示すように案内盤２５がない場合には、固定盤側窓３７からの空気は粉砕室Ｒｂに回り込まず、そのまま回転盤側窓３８を介して分級室Ｒａに素通りしてしまう。

粉砕室Ｒｂでは粉砕された原料を分級室Ｒａ側に排出する作用が小さいため、このような外気の素通りが発生すると、粉砕室Ｒｂには粉砕された原料が滞留してしまい粉砕効率や回収効率が低下すると共に、粉砕室Ｒｂでの熱の籠もり大きくなって変質等を原因となる。
そこで、本発明では図８（ｂ）にも示すように案内盤２５を設け、外気が効率よく粉砕室Ｒｂに流入するようにしている。

回転盤２０の外周部に対応するケーシング１０側壁には、図９に示すような、セレーション状（ノコギリ刃状）のステータ部３３が当該回転盤２０を取り巻くように環状に形成されている。なお、図９は回転盤２０の位置でのケーシング１０の断面であり、併せて部分破断した回転盤２０を図示している。

ステータ部３３と回転盤２０の外周側面との距離は小さく設定されて、大きな原料又は粉砕物を臼のように砕く作用をなしている。

なお、先にステータ部３３はセレーション状をなすことを述べたが、上記臼の作用を行わせることから、回転盤２０の回転方向上流側の勾配は下流側の勾配より大きくなっている。このような構成であるため、勾配の大きな部分での圧力は、勾配の小さな部分の圧力より圧力が高くなり、またステータ部３３の谷部分の圧力は頂部部分より圧力が低くなる。

従って、粒度の大きな粉砕物等は谷部分に入り込み易くなって頂部部分で粉砕が行われ、圧力の低い隣接する谷部に移動するようになり、効率的に粒度の大きな粉砕物等を粉砕することができるようになると共に、粉砕された粒度の小さな粉砕物は容易に抜け出ることができるようになって粉砕効率が向上する。

砕かれた粉砕物は、粉砕室Ｒｂに戻り、または粉砕室Ｒｂからステータ部３３を介して分級室Ｒａに流動する気流に乗って、当該分級室Ｒａに流入する。

分級ブレード２７は、第１回転軸２１にネジ止めして固着されて回転して回収室Ｒｄ及び分級室Ｒａ内の空気に旋回流を発生させることにより、粉砕物に遠心力を付与するものであり、回転盤２０に対し約半分の回転速度を最大速度として速度調整ができるようになっている。
この遠心力で当該粉砕物が所望する粒度範囲にあるか否かの選別（分級）が行われ、所望粒度範囲より大きい粉砕物はさらに粉砕させるようにする。

このため分級ブレード２７は所望する粉体物の粒度等に応じて、枚数が調整に設けられると共に形状の異なるブレードと交換できるようになっている。

即ち、分級ブレード２７が発生する旋回流により粒度の大きな粉砕物（重い粉砕物）は大きな遠心力を受けるため、分級壁２６側に吹き飛ばされる。当該分級壁２６は、上方（回収口２４側）に傾斜して設けられているので、吹き当たった粉砕物は該分級壁２６の上部から裏面を通り回転盤２０側に流れる。分級室Ｒａ側の回転盤２０には分級側粉砕ブレード２８が設けられているので、このような粉砕物は当該分級側粉砕ブレード２８と衝突して粉砕される。

従って、粒度の大きな粉砕物（重い粉砕物）が粉砕室Ｒｂから分級室Ｒａに流出しても所望の粒度分布を持つ粉砕物に粉砕することが可能になっている。

なお、軽い粉砕物は遠心力が小さいので分級室Ｒａから回収室Ｒｄに流動する気流に乗り易く、回収室Ｒｄに流入すると回収口２４から回収機３に回収される。

ところで、分級ブレード２７が回転することにより発生する旋回流はケーシング１０方向に拡散するため、分級室Ｒａ内の圧力上昇が発生する。このため、分級ブレード２７の上端とケーシング１０との隙間Ｋから分級室Ｒａの空気が回収室Ｒｄ側に流れようとする。
この気流に乗り大きな粉砕物が回収室に流動しないように、当該隙間Ｋは３ｍｍ程度の小さい距離に保たれている。従って、この隙間Ｋの大きさを設定することによっても分級作用がなされる。

そして、原料が大豆等のように成分特性がある場合には、分級ブレード２７を取外して
分級壁２６のみにより分級したり、分級ブレード２７の枚数や形状を変えて使用する等の原料に応じて利用する。

このように、回転盤２０や分級ブレード２７の回転数、固定盤可変ブレード３１や回転盤可変ブレード３２のブレード角、固定盤側窓３７や回転盤側窓３８の開口面積、分級ブレード２７の有無や枚数・形状等を、原料や所望する粒度分布等に応じて適宜調整すると共に、回収機の３吸引量に応じて適宜調整する。

次に、本発明の第２の実施の形態を図を参照して説明する。なお、第１の実施の形態と同一構成に関しては同一符号を用い説明を適宜省略する。

第１の実施の形態にかかる撹拌粉砕ブレード２９は固定盤固定ブレード３０、固定盤可変ブレード３１及び回転盤可変ブレード３２から構成し、固定盤可変ブレード３１及び回転盤可変ブレード３２のブレード角αが原料の種類や希望する粒度範囲に応じて変えられるようになっていた。

しかし、原料の種類や希望する粒度範囲がある程度規定されるような利用形態の場合には、ブレード角αに固設して回転盤２０の回転速度を調整することにより粒度設定を行うようにすることで調整をより簡単にすることが可能になる。

そして、このようなブレード角を固定した場合、粉砕効率や回収効率をさらに高める方法として本実施の形態にかかるようにブレード２９に凹部４２及び凸部４３を設ける構成が可能になる。

図１０は、回転盤２０に取付けるブレード２９に凸部４３を設けた場合の図で、図１０（ａ）は上面図、図１０（ｂ）はＡ−Ａ矢視断面図を示している。また、図１１は固定盤２３に取付けるブレード２９に凹部４２を設けた場合のずで、図１１（ａ）は上面図、図１１（ｂ）はＢ−Ｂ矢視断面図を示している。

無論、回転盤２０に取付けるブレード２９に凹部４２、固定盤２３に取付けるブレード２９に凹部４２を設けても良いが、回転盤２０に凸部４３を取付けた方が、原料等の衝突面積が増えるため粉砕効率が向上すると共に撹拌効率が向上するため好ましい。

固定盤２３側のブレード２９に設けた凹部４２は、回転盤２０が回転することにより回転盤２０側のブレード２９の凸部４３との干渉（衝突）を回避するために設けている。

このように凹部４２及び凸部４３を設けることにより、原料や粉砕物の粉砕効率が向上すると共に、第１の実施の形態におけるよりもより複雑な気流が発生して撹拌作用が向上する。

本発明の実施の形態の説明に適用される粉砕装置に原料供給装置及び回収機を接続した図である。 本発明の実施の形態の説明に適用される粉砕装置の断面図である。 固定盤の上面図である。 回転盤の上面図である。 窓カバーの上面図及びそれを取り付けた固定盤の上面図である。 回転盤可変ブレードが固定盤可変ブレードの上方を横切留際の状態を示す図である。 回転盤可変ブレードのブレード角αが０度の場合と４５度の場合の粉砕物の粒度に対する頻度をグラフ化して示した図である。 案内盤の作用を説明する図である。 ステータ部の構成を説明するための部分破断斜視図である。 回転盤に取付ける撹拌粉砕ブレードに凸部を設けた際の上面図及び断面図である。 固定盤に取付ける撹拌粉砕ブレードに凹部を設けた際の上面図及び断面図である。

符号の説明

Ｒａ 分級室
Ｒｂ 粉砕室
Ｒｃ 吸気室
Ｒｄ 回収室
１ 粉砕装置
２ 原料供給装置
３ 回収機
６ スクリュー
８ フレキシブルダクト
１０ ケーシング
１１ 開閉蓋
１２ 基台
１５ 粉砕部
１６ 駆動部
１９ 原料供給口
２０ 回転盤
２１ 第１回転軸
２２ 第２回転軸
２３ 固定盤
２４ 回収口
２５ 案内盤
２６ 分級壁
２７ 分級ブレード
２８ 分級側粉砕ブレード
２９（３０〜３２） 撹拌粉砕ブレード
３０ 固定盤固定ブレード
３１ 固定盤可変ブレード
３２ 回転盤可変ブレード
３３ ステータ部
３５（３５ａ，３５ｂ） プーリ
３７ 固定盤側窓
３８ 回転盤側窓
３９ 吸引口
４０ 窓カバー

Claims (5)

1. 粉砕する原料を供給する原料供給口と、縦置きケーシングに内設されて供給された原料を粉砕する粉砕部と、該粉砕部で粉砕された粉砕物が空気と共に吸引回収される回収口とを備えた粉砕装置において、
   前記粉砕部は、
   回転速度が設定可能に設けられると共に、回転軸側に複数の回転盤側窓が形成された回転盤と、
   該回転盤とのなす空間が粉砕室をなすように当該回転盤と所定距離対峙して対面固設されると共に、前記粉砕室への空気の導入口をなす複数の固定盤側窓が前記回転盤側窓に対応して設けられた固定盤と、
   前記回転盤と前記固定盤との間に設けられて、前記固定盤側窓から流入してきた空気が前記粉砕室を素通りして前記回転盤側窓に流動するのを抑制する案内盤と、
   前記回転盤及び前記固定盤の粉砕室側盤面にそれぞれ設けられて、前記粉砕室内に旋回流を発生させると共に該旋回流を乱して複雑な気流を発生させることにより当該粉砕室内の原料及び粉砕物を撹拌しながら粉砕する撹拌粉砕ブレードとを備えることを特徴とする粉砕装置。
2. 前記回転盤における前記固定盤と反対の盤面側空間が分級室をなして、当該分級室内の空気を旋回させることにより前記回転盤側窓を介して前記粉砕室から流入してきた粉砕物に遠心力を付与し、粒度が所望範囲より大きく重い粉砕物をケーシング内壁側に飛散させて粉砕物の分級を行う分級ブレードと、
   前記分級室側の回転盤盤面外周部に複数立設されて、粉砕物を再粉砕する分級側粉砕ブレードと、
   該分級ブレードにより発生する気流に対して衝立として作用することにより飛散してきた粉砕物を減速させ、かつ、当該減速した粉砕物が前記分級側粉砕ブレードと衝突するように気流を導く分級壁とを備えることを特徴とする請求項１記載の粉砕装置。
3. 前記固定盤側窓を一部覆い、その開口面積を調整する窓カバーを、前記固定盤に脱着可能に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の粉砕装置。
4. 前記撹拌粉砕ブレードが、
   粉砕室側の前記回転盤に取付られて、その取付角に応じて粉砕室内の空気を旋回させる複数の回転盤可変ブレードと、
   粉砕室側の前記固定盤に取付られて、その取付角に応じて前記回転盤により生じた旋回流を乱して当該粉砕室内の原料及び粉砕物を粉砕室内で撹拌する複数の固定盤可変ブレードと、
   隣接する前記固定盤可変ブレードの間に設けられて、前記回転盤により生じた旋回流を乱して当該粉砕室内の原料及び粉砕物を粉砕室内で撹拌する複数の固定盤固定ブレードとを備えることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の粉砕装置。
5. 粉砕室側の前記撹拌粉砕ブレードのうち一部の前記撹拌粉砕ブレードに粉砕室側に突出する凸部が形成され、残りの前記撹拌粉砕ブレードに前記凸部との干渉を避ける凹部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の粉砕装置。

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