JP2017051888A - 粉砕機 - Google Patents

Abstract

【課題】粉砕室を形成するケーシングを改良することによって、多様な被粉砕物に対して、粉砕量の処理量や処理条件等の調整が行ない易い粉砕機を提供する。【解決手段】粉砕室を形成する第一のケーシングと第二のケーシング１２と、粉砕室内において配置される回転軸と、回転軸に取り付けられる回転翼を備え、第二のケーシングは、その内径を形成する円筒部１９が形成され、その円筒部の径の大きさや形状が異なる複数の第二のケーシング１２（ａ），１２（ｂ），１２（ｃ）を有して、第一のケーシングに対して交換して使用する。【選択図】図４

Description

本発明は、農産物、食品、鉱物、医薬品などの被粉砕物を粉砕するための粉砕機に関する。

従来、被粉砕物を細かく粉砕（微粒子化）する粉砕機としては、湿式粉砕機と乾式粉砕機とがある。湿式粉砕機としては、スラリー状の被粉砕物同士を衝突させることで、被粉砕物を乳化や微粒子化するものがある。

乾式粉砕機として、粉砕室内に二つの回転翼を対向して配置し、両回転翼を回転させることで粉砕室内に気流を発生させ、被粉砕物同士、被粉砕物と回転翼、被粉砕物と粉砕室の内壁といった各種衝突を繰り返すことで被粉砕物を粉砕する粉砕機を、本願出願人が考案している（特許文献１）。特許文献１の粉砕機１は、複数のケーシング分割体２１、２２のうちの一つのケーシング分割体２１をスライド移動させるスライド機構６と、駆動部５を旋回可能に軸支する駆動部旋回軸５１とを備えている（本願の図１３を参照）。

また、軸受から片持ち状態で突出させた一の回転軸線上に、第一および第二の吐出型回転翼を近接離開可能に移動できるように設け、両回転翼の広狭を調整するものがある（特許文献２）。

特開２０１２−１１０８０８号公報 特許第３７２５３３０号公報

従来の粉砕機では、粉砕量を変えるためには、粉砕量に応じた粉砕機を採用する、または、回転翼や制御系を改良し、回転翼の回転数を変更させるなどの工夫を施す必要があり、変更に対する多大な手間を要するという問題を有していた。また、改良を施したとしても、駆動源の駆動力や回転翼の回転数を制御するための条件を、毎回設定する必要があり、様々な被粉砕物に対して、迅速に対応することは困難であった。

また、特許文献２のように、軸受から片持ち状態で突出させた一の回転軸線上に、第一および第二の吐出型回転翼を近接と離開が可能にして移動できるように設け、両回転翼の広狭を調整するものがあるが、回転軸に対して第一および第二の回転翼の位置が固定のものが汎用的に使用されている。しかし、回転翼の交換のためには、装置構成を大幅に変更しなければならないという問題を有していた。

そこで、本発明の目的は、多様な被粉砕物に対して、被粉砕物の処理量、処理条件、処理時間、気流の処理量、気流の方向性などの調整が行ない易く、しかも分解・洗浄のし易い粉砕機を提供することにある。

本発明の粉砕機は、粉砕室を形成する第一のケーシングと第二のケーシングと、粉砕室内において配置される回転軸と、回転軸に取り付けられる回転翼を備え、第二のケーシングは、その内径を形成する円筒部が形成され、その円筒部の径の大きさや形状が異なる複数の第二のケーシングを設けて、第一のケーシングに対して交換して使用することを特徴とする。
本発明によれば、第二のケーシングを第一のケーシングに対して着脱可能とし、径も変更できるようにしたことによって、気流の排出量、被粉砕物の処理量、処理条件、処理時間などを容易に変更することができる。

また、本発明の粉砕機は、粉砕室を形成する第一のケーシングと第二のケーシングと、粉砕室内において配置される回転軸と、回転軸に取り付けられる回転翼を備え、第二のケーシングは、その中心穴を有する中心方向に向かって傾斜する傾斜面部またはその中心穴を有する中心方向に向かって曲面形成する円錐台部が形成され、その傾斜面部の傾斜角度の大きさまたはその円錐台部の曲面の大きさが異なる複数の第二のケーシングを設けて、第一のケーシングに対して交換して使用することを特徴とする。
本発明によれば、中心穴を有する第二のケーシングの中心方向に向かって傾斜する円錐台部が形成され、その円錐台部の傾斜角度が異なる複数種類の第二のケーシングを設けて、第二のケーシングを着脱可能とし、径も変更できるようにしたことによって、気流の排出量、被粉砕物の処理量、処理時間などを容易に変更することができる。

本発明としては、回転翼は回転軸に着脱自在であり、その羽根の大きさや形状が異なる複数の回転翼であって円錐台部或いは傾斜面部または円筒部と対峙して接粉する接粉部を有し、交換して使用することを特徴とする。
本発明によれば、羽根の大きさや形状が異なる複数の回転翼を有し、交換可能であることから、第二のケーシングの内径や傾斜面部或いは円錐台部または円筒部と組み合わせて、被粉砕物を接粉する接粉部の形状や大きさを異ならせる複数の回転翼を交換し易いようにすることにより、気流の排出量や被粉砕物の処理量を、容易に変更することができる。

本発明としては、第二のケーシングは、第一のケーシングの端面と接触する接触面と、第一のケーシングに対して第二のケーシングを連結固定するための連結固定部とを備えることを特徴とする。また、本発明としては、第二のケーシングは第一のケーシングの端面と接触する接触面と、接触面の上部に配置する内側周面とを有し、内側周面は、接触面側から連続して上方に向かって円錐台部或いは傾斜面部または円筒部を有することを特徴とする。
本発明によれば、交換可能な第二のケーシングを第一のケーシングの端面と接触する接触面で接触させて、連結固定部で連結固定させることで、容易に交換作業を行なうことができる。

本発明としては、第一のケーシングおよび／または第二のケーシングと着脱自在に取り付けられる中間ケーシングを備えることを特徴とする。
本発明によれば、第一のケーシングに中間ケーシングを着脱させて、第一のケーシングの長さを調節したり、内周形状の異なるものを交換したり、第二のケーシングに中間ケーシングを着脱させて、第二のケーシングの長さを調節したりすることができる。
また、本発明としては、装置本体に取り付けられた回転軸と、装置本体に取り付けられる基台部とを備え、第一のケーシングが基台部に着脱自在に取り付けられることを特徴とする。
本発明によれば、装置本体の基台部に第一のケーシングを取り付けてから、第一のケーシングに対して第二のケーシングを着脱することで、これらのケーシングによる粉砕室の分解・洗浄が容易で、また、粉砕室の組み立てを容易に行なうことができる。

本発明としては、第二のケーシングは第一のケーシングの上に配されるものであり、第二のケーシングに排出口が設けられ、排出口は、円筒部の中心軸に対して垂直方向に貫通し、回転翼によって発生された気流が排出し易いように回転翼の回転方向に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、下方側の第一のケーシングの側の投入口から入れられた被粉砕物を周方向に回転させるように上昇させて、回転翼によって発生された気流が排出し易いように回転翼の回転方向に沿って排出させることができる。この構造によれば、できるだけ多くの被粉砕物の排出を実現することができる。
なお、本発明としては、第一のケーシングと第二のケーシングとで構成される砕室内において、同一の回転軸上に配置される第一および第二の回転翼と、回転軸を回転させる駆動部とを備えるものに適用可能であるが、第一および第二の回転翼とを各々の回転軸で回転駆動させるものにも適用可能である。

本発明の粉砕機によれば、内径を形成する円筒部や中心穴を有する中心方向に向かって傾斜する傾斜面部又円錐台部が形成された第二のケーシングを交換可能、すなわち、第一のケーシングに対して第二のケーシングを着脱可能とし、径の大きさや形状も変更できるようにしたことによって、気流の排出量、さらには被粉砕物の処理量を、容易に変更することができる。また、回転翼は前記回転軸に着脱自在であり、その羽根の大きさや形状が異なる複数の回転翼を交換して使用することで、気流の排出量、さらには被粉砕物の処理量を、容易に変更することができる。さらに、第二のケーシングの排出口を気流の回転方向に配置したことによって、できるだけ多くの被粉砕物の排出を実現することができる。
そして、本発明によれば、粉砕室の分解・洗浄が容易であるほか、被粉砕物を接粉する接粉部の分解・洗浄が容易になる。

本発明の第１の実施の形態の粉砕機を示した外観図である。 上記第１の実施形態の粉砕機の粉砕室を示した斜視断面図である。 記第１の実施形態の粉砕機の粉砕室の内部構造を示した断面図である。 上記第１の実施形態の第二のケーシングの構造と種類を示した外観図である。 ケーシング内径と粒子径の関係を示したテスト結果である。 ケーシング内径と処理時間の関係を示したテスト結果である。 本発明の第２の実施の形態の粉砕機を示した側断面図である。 上記第２の実施形態の他の実施形態の粉砕機を示した側断面図である。 上記第２の実施形態の実施形態の回転翼を示す斜視図である。 上記第２の実施形態の発生する気流の状態を説明する斜視図である。 上記各実施形態のケーシング同士の連結状態を説明する断面図である。 上記各実施形態の分解状態を説明する斜視図である。 従来の粉砕機の例を示す一部断面を有する概略正面図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
本実施形態の粉砕機１は、図１に示すように、粉砕室２と、粉砕室２に被粉砕物を投入するための投入部３と、粉砕室２から被粉砕物を排出させるための排出部４とを備えている乾式粉砕機である。粉砕室２内には、回転軸５上に、第一および第二の回転翼６、７が配置されており、本体装置の駆動部８の駆動によって回転し、粉砕処理を行なう。その際、制御部９によって、駆動軸５、さらには、回転軸５の回転数を調整することができる。装置本体には、上方に突出するように取り付けられる回転軸と、回転軸を駆動する駆動部８が内蔵されている。

本実施形態の粉砕機１は、図２に示すように、第一および第二の回転翼６、７を回転させることで、粉砕室２内に気流を発生させ、粉砕室２内で被粉砕物同士、被粉砕物と第一および第二の回転翼６、７、被粉砕物と粉砕室２の内壁といった各種衝突を繰り返して、被粉砕物を粉砕するように構成された乾式粉砕機１である。被粉砕物としては、例えば、米、麦、茶葉などの農産物、かに甲羅、くま笹などの食品、医薬品、電池の原料などの工業用材料、鉱物である。つまり、被粉砕物は投入部３に投入可能な大きさで、粉砕室２内で粉砕可能であれば限定されるものではない。

粉砕室２は、第一および第二のケーシング１１、１２で形成された密閉式（箱状の部材）であり、第一のケーシング１１の上方に第二のケーシング１２が着脱自在に取り付け可能になっている、いわゆる縦型構造である。そして、例えば、中心穴の中心方向に向かって傾斜する円錐台部１８の傾斜角度が異なる複数種類の第二のケーシング１２（ａ）、１２（ｂ）、１２（ｃ）というようにいくつかの種類を用意する（図４（ｂ））。
また、粉砕室２は、第一および第二のケーシング１１、１２の両側部（左右両側）から中央部に向かうに従って拡径された空間となっている。第一のケーシング１１の端面１１ａと第二のケーシング１２の端面１２ａと接触面１６とを接触させ、両端面の外周方向に、連結用バー２１に掛止する連結固定部１５を配置することによって、第一および第二のケーシング１１、１２を自由に脱着することができる。
第一のケーシング１１には、投入部３を接続するための投入口１３が内側周面１７を貫通した状態で配置されている。また、第二のケーシング１２には、排出部４を接続するための排出口１４がそれぞれの内側周面１７を貫通した状態で配置されている。したがって、下方側の周方向から投入された被粉砕物は第一のケーシング１１の内周を回転しながら上昇し、次に第二のケーシング１２を旋回するように回転しながら上昇し、第二のケーシング１２の円筒部１９の中心軸に対して垂直方向に貫通した排出口１４から排出される。
排出口１４は、円筒部１９の中心軸に対して垂直方向に貫通し、第一および第二の回転翼６、７によって発生された気流が排出し易い位置に配置されているため（図３）、被粉砕物が排出されるタイミングは、比較的容易に取り扱うことができるが、制御部９による各種条件の変動に応じた制御を施すことによって、より効果的に粉砕量や粉砕部の最終的な粒径などを調整することもでき、周方向の気流によって排出口１４から排出し易い構造である。
ここで、図１２に示すように、第一および第二のケーシング１１、１２は、中間ケーシングＴと着脱自在に構成することが可能である。中間ケーシングＴは、第一のケーシング１１や第二のケーシング１２と着脱自在に構成され、中間ケーシングＴが第一のケーシング１１と連結されると、それが第一のケーシング１１となり、また、中間ケーシング１３が第二のケーシング１２と連結されると、それが第二のケーシング１２となる。中間ケーシングＴの外周にはＬ字状の突起部が設けられて、この突起部を介して第一のケーシング１１や第二のケーシング１２が固定される。中間ケーシングＴは、その長さが異なるものや、内周形状が異なるものを複数用意して交換可能である。なお、中間ケーシングＴには、冷却水を循環させる冷却機構が内蔵されている。
第一のケーシング１１の連結固定部１５から第二のケーシング１２に掛け渡すように配される連結用バー２１で連結固定させる。すなわち、第１の実施の形態では、装置本体Ｓに、連結用バー２１が立設されており、この連結用バー２１に沿うようにして組み立てることが出来る。円盤状の基台部２５に第一のケーシング１２の底部が嵌合されるとともに、基台部２０の外周の連結固定部２０ａに連結用バー２１が立設されている。このように、第一および第二のケーシング１１、１２や中間ケーシングＴからなる外周に連結用バー２１が配される溝や突出部を設けることが好ましい。
また、第一のケーシング１１は、装置本体Ｓの基台部２０に嵌合するように取り付けられている。第一のケーシング１１は、頭部を有する第二のケーシング１２のような蓋部（頭部）を有さない筒状のケーシングであり、その外周に投入口１３が設けられている。そして、これらのケーシング１１、１２が連結される密閉構造の粉砕室２が形成され、投入口１３から排出口１４に向かって周方向において被粉砕物が粉砕されながら搬送される。

連結固定部１５は、第一および第二のケーシング１１、１２の外周全面に亘って固定するものであり、第一および第二のケーシング１１、１２の内側周面１７に突起を設け、係合を促すことで、着脱する。本実施の形態では、交換可能な第二のケーシング１２を第一のケーシング１１の端面と接触する接触面１６で接触させて、第一のケーシング１１と第二のケーシング１２の密着させた状態にして、図１１に示すように、第一のケーシング１１の連結固定部１５から第二のケーシング１２に掛け渡すように配される連結用バー２１で連結固定させる。なお、第一と第二のケーシング１１、１２と連結固定に際しては、市販品による係止手段を採用しても良い。

第二のケーシング１２は、その内側周面１７の径の大きさや形状が異なる第二のケーシング１２を複数用意しておくことによって（図４（ｂ））、粉砕物の用途、粉砕量、材質などに応じて、適正なケーシング形状を選択することができる。第一および第二のケーシング１１、１２の材質としては、特に限定されるものではないが、腐食性や耐摩耗性を考慮して、セラミックス、超硬合金、析出硬化系ステンレス材などを用いることができる。さらに、材料に応じて、各種コーティングを施すことによって、表面を保護または硬化させ、ケーシング自体の摩耗をより抑えることも想定できる。また、第二のケーシング１２の内側には、冷却用の冷却ケーシング２１が配置されているが（図３）、これに限定されるものではない。

内側周面１７は、接触面１６側から上方に向かって湾曲する円錐台部１８と、円筒部１９を備える。円錐台部１８は、第二の回転翼７の傾斜７ａを取り囲む傾斜部１８ａが形成されて（図４）、第二のケーシング１２の内周径が上方に向かって縮径する。さらに、円筒部１９は、円錐台部１８の上方に形成し、気流が内部で旋回、乱流した状態とさせることができる。円錐台部１８と、円筒部１９の表面は、凹凸形状や波形形状に形成しても良い。これに対応して、第一および第二の回転翼６、７の表面を凹凸形状や波形形状に形成しても良い。なお、内側周面１７は、接触面１６側から上方に向かって傾斜する傾斜面部とするものでも良い。

回転軸５は、円形断面の軸部材であり、第一および第二のケーシング１１、１２の挿通穴２０、２１に内嵌され、回転可能に支持されている。回転軸５の一端は駆動部８に連結し、他端は第二の回転翼７の挿通孔２０に内嵌され、かつ第二の回転翼７が落下しないように固定された状態で支持されている。回転翼６、７は前記回転軸５に着脱自在であり、その羽根の大きさや形状が異なる複数の回転翼６、７を有し、交換して使用できる。なお、回転軸５に対して第一および第二の回転翼６、７の位置が固定のものにも使用することができる。

第一および第二の回転翼６、７は、それぞれ図２の下側と上側に配置されており、回転軸５上に取り付けられている。本実施の形態の回転翼６、７には、その外周に傾斜部７ａが設けられている（図３）。傾斜部７ａは、第二のケーシング１２の円錐台部１８の傾斜部１８ａと対峙することで、原料を接粉する接粉部として機能するが、円錐台部１８の傾斜の異なるものや回転翼７の傾斜の異なる回転翼７を交換して使用することができる。すなわち、接粉部は、その傾斜角度が異なるものを用いることで、粉砕条件を変更できる。
第一および第二の回転翼６、７は、回転軸５に対して、同じ形状の対称的な配置であり（ツインプロペラ式であり）、第一回転翼６と第二の回転翼７との間に所定間隔の隙間２３が形成されている。隙間２３は、第一回転翼６と第二の回転翼７により気流を衝突させるときの隙間として機能し、第一回転翼６の回転で上昇させるものと、第二の回転翼７により下降させる気流を生じさせて（対向気流を生じさせて）、この衝突させるときの隙間２３が設けられることで、粉砕量や粉砕粒子の調整が高精度に行なわれる。この隙間２３は、非接触可能な限り離間調製が可能である。
第一および第二の回転翼６、７の形状は限定されるものではなく、単層、積層形状など、各種回転翼を採用することができる（第２の実施の形態を参照）。材質も、特に限定されるものではないが、腐食性や耐摩耗性を考慮して、セラミックス、超硬合金、析出硬化系ステンレス材を用いることが好ましい。さらに、材料に応じて、各種コーティングを施すことによって、表面を保護または硬化させ、ケーシング自体の摩耗をより抑えることも想定できる。

駆動部８は、回転軸５を軸回りに回転させるもので装置本体Ｓに配されている。駆動部８の構成は限定されるものではなく、市販のモータを採用することができる。

制御部９は、装置本体Ｓに配され、駆動部８の回転数を制御することによって、回転軸５、さらには第一および第二の回転翼６、７の回転数、時間、速度などを制御することができる。

上記構成の本実施形態の粉砕機１では、図１と図２に示すように、投入部３を通じて粉砕室２内に被粉砕物を投入し、駆動部８を駆動させて第一および第二の回転翼６、７を回転させると、粉砕室２内に気流が発生して、被粉砕物と粉砕室２の内壁や隙間２３や接粉部の形状や大きさを変更可能な構成の回転翼７の傾斜部１７ａと円錐台部１８ａを調整することで、異なる各種衝突を繰り返すことででき、被粉砕物が調整して粉砕される。ここで、第一および第二の回転翼６、７の回転数としては、例えば、３０００〜１００００ｍｉｎ^-1であるが、粉砕室２内に発生した気流によって被粉砕物が浮遊し、被粉砕物同士、被粉砕物と第一および第二の回転翼６、７や、被粉砕物と粉砕室２の内壁といった各種衝突を繰り返すことで、被粉砕物が粉砕される条件が変更可能になる。また、図２に示すように、第一の回転翼６の回転により、周方向に押し上げるように周回させ、第の回転翼７の回転により周方向に押し下げるように周回させる。
そして、図４（ｂ）に示すように、例えば、中心方向に向かって傾斜する円錐台部１８の傾斜角度が異なる複数種類の第二のケーシング（１２（ａ）〜１２（ｃ））を有して、第二のケーシング１２を交換して使用することで、第二のケーシング１２の内径の大きさも変更できるが、第一のケーシング１１の内径と異なるものにも変更でき、また、前記円錐台部１８や傾斜面部の曲面や傾斜角度を変更したりすることによって、気流の排出量、さらには被粉砕物の処理量を変更することが容易である。

（実験例）
複数の第二のケーシング１２の径の違いにより、原料の処理時間等に与える効果を、ラクトースを用いて検証した。今回、ラクトースを選択した理由としては、市販品として入手しやすく、原料固有の特性が判断しやすいためである。それぞれの原料によって、特性（例えば、硬度、粘度、乾燥度、粒径など）は異なるため、本テストはモデルケースとしての位置付けとして検証を行なった。具体的には、１．回転数１５０００ｍｉｎ^-1、２．回転数２００００ｍｉｎ^-1の２系統で、それぞれ、ＯＵＴ側ケーシングの内径がφ７０〜９２の場合に、ラクトース３０ｇがどの程度の処理時間および回収できるのかを確認した。

図５は、ケーシングの内径と粒子径の関係を示したテスト結果であり、ケーシングの内径が大きいほど粒子径（メジアン）も大きくなる傾向がある。つまり、第二のケーシング１２の内径が変化することによって、第二のケーシング１２内の内部空間で発生する気流の総量（排出量）が変わり、被粉砕物の粒子径を調整することができる。このように粉砕後の粒子径などを調整することによって（破壊力を調整することによって）、原料を粗粉砕したい場合、微粉砕したい場合など、目的に応じて粉砕機1の使用条件を使い分けることが容易になる。

図６は、ケーシングの内径と処理時間の関係を示したテスト結果であり、ケーシングの内径が大きいほど処理時間は短くなる傾向がある。つまり、第二のケーシング１２の内径が変化することによって、被粉砕物の処理時間を調整することができる。原料によっては、熱の影響を受けやすいものなどもあり、短時間で処理するために用いることができるため、原料の特性に応じて粉砕機１の使用条件を使い分けることが容易になる。

ここで、図５、図６において、数値のばらつきは、ラクトースの投入を手動で行なっていることに起因すると想定できる。今後、投入方法の自働化などを行なうことによって、より均一なデータを実現できることが想定される。
また、今回は、第二のケーシング１２の内径の違いのみに着目してテストを行なったが、粉砕条件を調整するための要因は、第一および第二の回転翼６、７の厚み、円錐台部１８の傾斜などの調整、駆動部８の回転数の調整など、多岐に亘り、複合的に設定することができる。

（第２の実施の形態）
本実施形態の粉砕機１は、図７ないし図９に示すように、いわゆる横型配置の粉砕室２に本発明を適用したものであり、粉砕室２が形成されたケーシング３と、粉砕室２に被粉砕物を投入するための投入通路４と、粉砕室２から被粉砕物を吐出させるための吐出通路５と、粉砕室２内に設けられた二本の回転軸６、６´と、両回転軸６、６´を回転させるための二つの駆動装置７、７´と、両回転軸６、６´にそれぞれ取り付けられた第一回転翼１０Ａおよび第二回転翼１０Ｂとを備えている。

本実施形態の粉砕機１は、二つの回転翼１０Ａ、１０Ｂを対向するように回転させることで、粉砕室２内に気流を発生させ、粉砕室２内で被粉砕物同士、被粉砕物と回転翼１０Ａ、１０Ｂ、被粉砕物と粉砕室２の内壁といった各種衝突を繰り返して（対向気流を生じさせて）、被粉砕物を粉砕するように構成された粉砕機である。なお、被粉砕物は投入通路４に投入可能な大きさで、粉砕室２内で粉砕可能であれば限定されるものではない。

ケーシング３は、内部に粉砕室２が形成された箱状の部材である。ケーシング３の上壁部には、粉砕室２に連通した投入通路４および吐出通路５が貫通している。 投入通路４および吐出通路５は、ケーシング３の上面に突設された投入側筒部４ａおよび吐出側筒部５ａの内部に連通している。また、吐出側筒部５ａには、粉砕室２内の被粉砕物を吸引するための集塵装置５ｂが接続されている。
第二のケーシング３Ａは第一のケーシング３Ｂの左右の片側に配されるものであり、第二のケーシング３Ｂは、第一のケーシング３Ａの端面と接触する接触面と、第一のケーシングに対して第二のケーシングを連結固定するための連結固定部とを備える（第１の実施の形態と図１１を参照）。

粉砕室２は、ケーシング３の両側部（図７の左右両側）から中央部に向かうに従って拡径された空間となっている。また、ケーシング３の側壁部には、粉砕室２に連通している挿通穴３ａ、３ａが貫通している。

一方の回転軸６は、円形断面の軸部材であり、ケーシング３の挿通穴３ａに内嵌された筒状の軸受部材８に挿通され、軸受部材８に回転可能に支持されている。
一方の回転軸６の内端部６ａは、粉砕室２の中央部に配置され、基部６ｂは、ケーシング３の外方に突出して後記する一方の駆動装置７に連結されている。
なお、他方の回転軸６´は、前記した一方の回転軸６と同じ部材であり、粉砕室２の中央部を挟んで同軸上に対称に配置されており、両回転軸６、６´の内端面が粉砕室２の中央部で対向している。また、他方の回転軸６´の基部６ｂは後記する他方の駆動装置７´に連結されている。

両駆動装置７、７´は、両回転軸６、６´を軸回りに回転させるものである。本実施形態の粉砕機１では、両回転軸６、６´にそれぞれ対応させた二つの駆動装置７、７´がケーシング３の側方に配置されている。本実施形態では、回転軸６、６´の基部６ｂが駆動装置７、７のモータに連結されているが、駆動装置７、７´の構成は限定されるものではない。

第一回転翼１０Ａは、図７の右側に配置された一方の回転軸６の内端部６ａに取り付けられている。第一回転翼１０Ａは、一方の回転軸６に着脱自在に外嵌される円筒状のボス２０に外嵌される。
ボス２０は、円筒状の部材であり、外端部の外周面にはフランジ部２１が突設されている。ボス２０は、キーなどの部材によって一方の回転軸６に対して回転不可に外嵌されている。また、フランジ部２１には、ボス２０の軸方向に貫通した六つのねじ穴２１ａが周方向に等間隔に形成されている。

また、一方の回転軸６には、ボス２０よりも外側にスペーサ６ｅが外嵌され、内端面にはキャップ６ｆが被せられている。ボス２０は、スペーサ６ｅおよびキャップ６ｆに挟まれることで、一方の回転軸６の軸方向に位置決めされている。

第一翼部材３０Ａは、図９に示すように、中心部に円形の嵌合穴３１が形成された円板状の部材である。第一翼部材３０Ａの外周部には、周方向に等間隔に配置された複数の羽根３２が突設されている。
第一翼部材３０Ａを形成する材料は、特に限定されるものではないが、腐食性や耐摩耗性を考慮して、セラミックス、超硬合金、析出硬化系ステンレス材を用いることが好ましい。

第一翼部材３０Ａには、嵌合穴３１の周縁部に沿って等間隔に六つの取付穴３３が形成されている。各取付穴３３は、第一翼部材３０Ａをボス２０に外嵌したときに、ボス２０の各ねじ穴２１ａに連通可能な位置に形成されている。取付穴３３は、円形の貫通穴である。
羽根３２は、第一翼部材３０Ａの半径方向に直線状に形成されており、本実施形態では十二枚の羽根３２が周方向に等間隔に形成されている。

第二回転翼１０Ｂは、図９の左側に配置された他方の回転軸６´の内端部６ａに取り付けられており、粉砕室２内で第一回転翼１０Ａに対向している。第二回転翼１０Ｂは、前記した第一回転翼１０Ａを左右対称に配置した構成である。

本実施形態の粉砕機１では、投入通路４を通じて粉砕室２内に被粉砕物を投入し、両駆動装置７、７´を駆動させて両回転翼１０Ａ、１０Ｂを回転させると、粉砕室２内に対向する気流が発生する（図１０）。なお、両回転翼１０Ａ、１０Ｂの回転数としては、例えば、３０００〜１００００ｍｉｎ^-1である。
粉砕室２内に発生した気流によって被粉砕物が浮遊し、被粉砕物同士、被粉砕物と各回転翼１０Ａ、１０Ｂ、被粉砕物と粉砕室２の内壁といった各種衝突を繰り返すことで、被粉砕物が粉砕される。

また、粉砕機１の第一回転翼１０Ａおよび第二回転翼１０Ｂは、粉砕された被粉砕物が、所望の粒子径に調整されるように角部の数が設定されている。したがって、被粉砕物は粉砕室２内で所望の粒子径に調整された後に、吐出通路５を通じて集塵装置５ｂに吸引されて回収される。

本発明における実施の形態は、あくまで例示であり、権利を限定するものではない。各種バリエーションに応じて仕様変更や、条件の調整を行なうことができることは言うまでもない。例えば、特許文献１で挙げた粉砕機にも適用可能である（図１４の第３の実施の形態を参照）。すなわち、軸受から片持ち状態で突出させた一の回転軸線上に、第一および第二の吐出型回転翼を近接離開可能に移動できるように設け、両回転翼の広狭を調整するものや、特許文献１で挙げた複数のケーシング分割体２１、２２のうちの一つのケーシング分割体２１をスライド移動させるスライド機構６と、駆動部５を旋回可能に軸支する駆動部旋回軸５１とを備えている粉砕機にも適用可能である。

１ 粉砕機、
２ 粉砕室、
３ 投入部、
４ 排出部、
５ 回転軸、
６ 第一の回転翼、
７ 第二の回転翼、
７ａ、１８ａ 傾斜部（円錐台部、接粉部）、
８ 駆動部、
９ 制御部、
１１ 第一のケーシング、
１２（１２ａ〜１２ｃ） 第二のケーシング、
１３ 投入口、
１４ 排出口、
１５ 連結固定部、
１６ 接触面、
１７ 内側周面、
１８ 円錐台部（或いは、傾斜面部）、
２０ 基台部、
２０ａ 連結用バー、
２３ 隙間、
Ｓ 装置本体、
Ｔ 中間ケーシング。

Claims (8)

1. 粉砕室を形成する第一のケーシングと第二のケーシングと、粉砕室内において配置される回転軸と、回転軸に取り付けられる回転翼を備え、
   第二のケーシングは、その内径を形成する円筒部が形成され、その円筒部の径の大きさや形状が異なる複数の第二のケーシングを設けて、第一のケーシングに対して交換して使用することを特徴とする粉砕機。
2. 粉砕室を形成する第一のケーシングと第二のケーシングと、粉砕室内において配置される回転軸と、回転軸に取り付けられる回転翼を備え、
   第二のケーシングは、その中心穴を有する中心方向に向かって傾斜する傾斜面部またはその中心穴を有する中心方向に向かって曲面形成する円錐台部が形成され、その傾斜面部の傾斜角度の大きさまたはその円錐台部の曲面の大きさが異なる複数の第二のケーシングを設けて、第一のケーシングに対して交換して使用することを特徴とする粉砕機。
3. 前記回転翼は前記回転軸に着脱自在であり、その羽根の大きさや形状が異なる複数の回転翼であって前記円錐台部或いは傾斜面部または前記円筒部と対峙して接粉する接粉部を有し、交換して使用することを特徴とする請求項１または２記載の粉砕機。
4. 第二のケーシングは、第一のケーシングの端面と接触する接触面と、第一のケーシングに対して第二のケーシングを連結固定するための連結固定部とを備えることを特徴とする請求項１または２記載の粉砕機。
5. 第二のケーシングは第一のケーシングの端面と接触する接触面と、接触面の上部に配置する内側周面とを有し、前記内側周面は、接触面側から連続して上方に向かって前記円錐台部或いは傾斜面部または前記円筒部を有することを特徴とする請求項１または２記載の粉砕機。
6. 第二のケーシングは第一のケーシングの上に配されるものであり、前記第二のケーシングに排出口が設けられ、前記排出口は、前記円筒部の中心軸または前記中心穴に対して垂直方向に貫通し、前記回転翼によって発生された気流や粉砕物が排出し易いように前記回転翼の回転方向に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の粉砕機。
7. 第一のケーシングおよび／または第二のケーシングと着脱自在に取り付けられる中間ケーシングを備えることを特徴とする請求項１または２記載の粉砕機。
8. 装置本体に取り付けられた回転軸と、装置本体に取り付けられる基台部とを備え、前記第一のケーシングが前記基台部に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の粉砕機。