JP3240321U - 微粉砕処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】原料の常温供給によるデメリットを解消しつつ、凍結粉砕よりも低廉なコストにて所望の微粉砕処理を行い得る微粉砕処理システムを提供する。【解決手段】微粉砕処理システム１は、被処理物原料を微粉砕処理する粉砕機と、原料を粉砕機に供給する原料供給機と、を有し、原料供給機として、原料を凍結状態として粉砕機に供給する凍結原料供給機２を使用する。また、粉砕機として、原料を冷却した状態で微粉砕処理を行う水冷粉砕機３を使用する。水冷粉砕機には凍結された原料が供給され、凍結状態のまま冷却粉砕処理が実施される。水冷粉砕機は、円筒形の回転子と、回転子が回転自在に収容される固定子と、回転子と固定子の間に形成され被処理物が微粉砕される環状の粉砕空間と、を備え、固定子及び回転子の内部にはそれぞれ、固定子及び回転子を冷却する冷媒が流通する冷媒流路が設けられる。【選択図】図１

Description

本考案は、粉末の微粉砕処理を行う微粉砕処理システムに関し、特に、３Ｄプリンタに用いられる熱可塑性樹脂や、顔料、粉体塗料、トナー等のように熱によって変質したり、軟化溶融したりする性質を持つ成分を含む粉末の微粉砕処理に好適な微粉砕処理システムに関する。

従来より、合成樹脂や薬剤、食品等の微粉末を生産する装置として、円筒状の回転子を備えた特許文献１のような機械式粉砕装置が知られている。この機械式粉砕装置は、内表面に粉砕溝を形成した円筒状の固定子と、その内側に環状の粉砕空間を介して配設された円筒状の回転子と、を備えており、回転子と固定子の間隙（環状粉砕空間）に被処理粉末を投入してミクロンオーダーの粒子を生成する。

また、このような粉砕装置を用いた微粉砕処理は、原料や装置の温度状態によって、通常、次の３つの方式に大別される。すなわち、常温の原料を非冷却の粉砕機に供給する常温粉砕と、常温の原料を水冷状態の粉砕機に供給する冷却粉砕と、凍結した原料を、機内を凍結温度に保った凍結粉砕機に供給する凍結粉砕の３方式が存在する。各方式は、被処理物原料の性質や用途等に応じて適宜選択され、所望の微粉砕処理が行われる。

実用新案登録第３１４０５０９号公報 特開２０２１－５３８８７号公報 特公昭５２－４８７１９号公報

しかしながら、上記の３方式にはそれぞれ一長一短があり、必ずしもニーズに見合った処理方式を採用できない、という課題があった。例えば、常温粉砕の場合、装置設備等のユーティリティが最小限で済む、というメリットがある一方、原料の性状によっては粉砕時に発生する熱で被処理物が溶融し粉砕が不可能になる、油分の多い原料は粉砕できない、大気の温度で原料の品温が変動し、場合によっては性状が変化して粉砕ができなくなる、などのデメリットがあった。この場合、夏季と冬季では粉砕状況が変化してしまうなど、一部の樹脂や粘弾性の高いゴム質の原料は特にこの傾向が強い、という問題があった。

また、冷却粉砕では、粉砕時に発生する熱で溶融してしまう弱熱性原料でも粉砕可能、比較的少額の設備コストアップで実施可能、というメリットはあるものの、やはり、常温原料が供給されることから、油分の多い原料は粉砕不可能であったり、大気の温度で原料の品温が変動し、場合によっては性状が変化して粉砕ができなくなったりする、など前述同様のデメリットがあった。

これに対し、凍結粉砕は、物質の低温脆性を利用した処理方式であり、原料を凍結させたまま粉砕するため、油分の多い原料でも粉砕可能であり、常温粉砕では衝撃で伸びてしまう樹脂などでも良好な粉末状となる、液体窒素を用いて凍結しながら粉砕するため、原料が季節(大気温度)の影響を受けない、物質の酸化反応を抑えながら粉砕できるなどのメリットがある。ところが、その反面、装置が超低温対応の特殊仕様となるためイニシャルコストが大きくなる、液体窒素を供給機及び粉砕機に使用するためランニングコストが膨大になる、など、他方式に比してコスト面でデメリットがあった。

本考案の目的は、原料の常温供給によるデメリットを解消しつつ、凍結粉砕よりも低廉なコストにて所望の微粉砕処理を行い得る微粉砕処理システムを提供することにある。

本考案の微粉砕処理システムは、被処理物を微粉砕処理する粉砕機と、前記被処理物を前記粉砕機に供給する原料供給機と、を有する微粉砕処理システムであって、前記原料供給機は、前記被処理物を凍結状態にて前記粉砕機に供給する凍結原料供給機であり、前記粉砕機は、前記被処理物を冷却した状態で微粉砕処理を実施する水冷粉砕機であることを特徴とする。

本考案にあっては、被処理物を微粉砕処理する粉砕機と、被処理物を粉砕機に供給する原料供給機と、を有する微粉砕処理システムにて、原料供給機として、被処理物を凍結状態として粉砕機に供給する凍結原料供給機を使用し、粉砕機として、被処理物を冷却した状態で微粉砕処理を実施する水冷粉砕機を使用する。これにより、水冷粉砕機によって、被処理物を凍結させたまま冷却粉砕処理が実施され、常温原料を供給する水冷粉砕では処理が困難であった原料も良好に微粉砕処理される。

前記微粉砕処理システムにおいて、前記水冷粉砕機は、円筒形の回転子と、前記回転子が回転自在に収容される固定子と、前記回転子と前記固定子の間に形成され前記被処理物が微粉砕される環状の粉砕空間と、を備え、前記固定子及び前記回転子の内部に、該固定子及び回転子を冷却する冷媒が流通する冷媒流路を設けるようにしても良い。

また、前記固定子に、該固定子の外部に取り付けられたジャケットと、該ジャケットと前記固定子の本体との間に形成された前記冷媒流路と、前記ジャケットに設けられ前記冷媒流路と連通する冷媒流入口及び冷媒流出口と、を設け、前記冷媒は、前記冷媒流入口から前記冷媒流路に供給され、前記固定子を冷却しつつ前記冷媒流出口から排出されるようにし、前記回転子に、該回転子の外周部に軸方向に沿って設けられた前記冷媒通路と、内部に前記冷媒通路を備えた前記回転子の回転軸と、該回転軸の両端に設けられたロータリージョイントと、を設け、前記冷媒は、一端側の前記ロータリージョイントを介して前記冷媒流路に供給され、前記回転子を冷却しつつ他端側の前記ロータリージョイントから排出されるようにしても良い。

この場合、前記被処理物が、米粉、ウコン、乾燥ショウガ、生薬、漢方薬、食品添加物、乾燥茶葉、ポリウレタン、ポリカーボネート、硬質塩化ビニルの何れかであっても良い。

前記微粉砕処理システムにおいて、前記水冷粉砕機は、ケーシングに取り付けられた円板状の固定子と、前記ケーシング内に前記固定子と対向して設けられた円板状の回転子と、前記固定子と前記回転子の間に形成され前記被処理物が微粉砕される粉砕空間と、を備え、前記固定子及び前記回転子の内部に、該固定子及び回転子を冷却する冷媒が流通する冷媒流路を設けるようにしても良い。

また、前記固定子に、前記粉砕空間に臨んで設けられた放射状に延びる固定溝刃を設けると共に、該固定溝刃の内部に前記冷媒流路を形成し、また、前記回転子に、前記粉砕空間に臨んで前記固定溝刃と対向して設けられた放射状に延びる回転溝刃を設けると共に、該回転溝刃の内部に前記冷媒流路を形成し、前記冷媒は、前記冷媒流路を流通して前記固定溝刃及び前記回転溝刃を冷却するようにしても良い。

この場合、前記被処理物が、ポリエチレン、ポリプロピレン、生分解性樹脂、スポンジゴム、軟質塩化ビニル、エチレンビニルアルコール、ナイロン、エンジニアリングプラスチックの何れかであっても良い。

さらに、前記微粉砕処理システムに、前記水冷粉砕機に前記冷媒を循環供給するチラーユニットを設けても良い。

一方、前記微粉砕処理システムにおいて、前記凍結原料供給機に、前記被処理物が投入・貯留されるホッパと、前記ホッパの底部に接続されたフィーダ部と、を設け、前記ホッパに前記被処理物と液体窒素を供給し、前記ホッパ内に貯留された前記液体窒素中に前記被処理物を供給、浸漬して凍結状態とし、前記フィーダ部に、一端側に前記ホッパが取り付けられた筒状のケースと、前記ケース内に収容された前記被処理物を前記一端側から他端側に送給するスクリューと、を設け、前記ケースを、前記ホッパ内に一定量の液体窒素を貯蔵するため、前記ホッパと接続された一端側より他端側の方が上方に位置するよう水平に対して傾斜した状態で設置するようにしても良い。

また、前記ホッパに前記液体窒素の液面位置を検知するためのレベルセンサを設け、前記凍結原料供給機は、一定量の前記液体窒素が前記ホッパ内に流入すると前記ホッパへの前記液体窒素の流入を停止させ、前記液面が所定以下の位置となった場合は前記液体窒素の供給を開始するようにしても良い。

本考案の微粉砕処理システムによれば、被処理物を微粉砕処理する粉砕機と、被処理物を粉砕機に供給する原料供給機と、を有する微粉砕処理システムにて、原料供給機を、被処理物を凍結状態として粉砕機に供給する凍結原料供給機とし、粉砕機を、被処理物を冷却した状態で微粉砕処理を実施する水冷粉砕機としたので、凍結させた被処理物を水冷粉砕機によって、凍結させたまま冷却粉砕処理を実施することが可能となる。このため、従来、常温原料を供給する水冷粉砕では処理が困難であった原料も良好に微粉砕処理することが可能となる。

また、粉砕機として、従来からある水冷粉砕機をそのまま使用できるため、凍結粉砕方式に比して、システムのイニシャルコストを低減することが可能となる。さらに、液体窒素の使用も原料供給機のみで足りるためランニングコストの低減も図られる。

本考案の実施の形態１である微粉砕処理システムの全体構成を示す説明図である。 図１の微粉砕処理システムで使用される原料供給機の構成を示す説明図である。 図１の微粉砕処理システムで使用される粉砕機の構成を示す説明図である。 本考案の実施の形態２である微粉砕処理システムに使用される粉砕機の構成を示す説明図である。

（実施の形態１）
以下、本考案の実施の形態について説明する。図１は、本考案の実施の形態１である微粉砕処理システムの全体構成を示す説明図である。本考案の微粉砕処理システム１は、凍結粉砕方式における原料凍結供給と、冷却粉砕方式にて使用される水冷粉砕機を組み合わせたハイブリッド粉砕方式を採用しており、図１に示すように、超低温対応の凍結原料供給機２（以下、供給機２と略記する）から、原料（被処理物）を凍結状態で水冷粉砕機３（以下、粉砕機３と略記する）に供給して微粉砕処理を行う。当該微粉砕処理システム１により、原料を凍結状態で供給し、それを冷却粉砕する微粉砕処理方法が実施される。

微粉砕処理システム１では、粉砕機３内で粉砕された原料は、ブロワ４を備えたサイクロン５に送給され、粉砕製品と微量の微粉末を含んだ空気に分離される。サイクロン５で微粉末を含んだ空気と分離された粉砕製品は、ロータリーバルブ６を配したサイクロン下部から適宜回収される。一方、微粉末を含んだ空気は、バグフィルタ７を備えた集塵機８に入り、微粉が除去された空気はブロワ４から大気に解放される。また、バグフィルタ７によって除去された微粉は、集塵機８の底部に溜まり、バタフライ弁９の開閉により適宜集塵機８から排出される。

本考案の微粉砕処理システム１では、原料の供給手段として、超低温対応の供給機２が使用される。図２は、供給機２の構成を示す説明図である。図２に示すように、供給機２は、原料が投入・貯留されるホッパ１１と、ホッパ１１の底部に接続されたフィーダ部１２とから構成されている。ホッパ１１には、被処理物原料と液体窒素（－１９６°Ｃ）がそれぞれ図示しない供給源から供給される。ホッパ１１内には液体窒素が貯留され、そこに原料が供給、浸漬されて凍結状態とされる。凍結された原料は、ホッパ１１からフィーダ部１２に供給される。ホッパ１１内部には液体窒素の液面位置を検知するレベルセンサ１３が取り付けられており、一定量の液体窒素が流入するとホッパ１１への液体窒素の流入を止め、液面が所定以下の位置となった場合は再度液体窒素の供給を開始する。

フィーダ部１２は、一端側にホッパ１１が取り付けられた筒状のケース１４（長さ約１２００ｍｍ）と、ケース１４内に収容され原料を一端側から他端側に送給するスクリュー１５と、を備えている。ケース１４は、ケース外への液体窒素の流出を抑えつつ、ホッパ１１内に一定量の液体窒素を貯蔵するため、水平に対して傾斜した状態で設置されている。すなわち、ケース１４では、原料流入口１６側（一端側）よりも原料送出口１７側（他端側）の方が上方に位置している。また、ケース１４内における液体窒素の液面は、液体窒素が原料送出口１７から流出しないよう、ランニングコストを考慮し、原料送出口１７の直前の位置に調整されている。

ホッパ１１からフィーダ部１２に供給された原料は、スクリュー１５の回転数を適宜制御することにより、任意の速度で下流側に搬送され、原料送出口１７から排出されて粉砕機３に供給される。その際の原料の温度は、原料送出口１７に設けられた温度センサ１８によって検出され、モニタされている。

このような超低温対応の供給機２から粉砕機３に対し、凍結状態となった原料が供給される。ここで、微粉砕処理システム１では、粉砕機３として、水冷式の微粉砕装置が使用される。図３は、粉砕機３の構成を示す説明図である。図３に示すように、粉砕機３はロータタイプの装置となっており、円筒形のロータ（回転子）２１と、ロータ２１が回転自在に収容されたステータ（固定子）２２（内径約２５０～６００ｍｍ）とから構成されている。

ロータ２１とステータ２２との間には、環状の粉砕空間２３が形成されている。ロータ２１の外表面とステータ２２の内表面には、粉砕空間２３に臨んで、図示しない粉砕溝が形成されている。原料供給口２４から供給された原料は粉砕空間２３に送られ、ロータ２１とステータ２２の粉砕溝にて微粉砕処理が行われ、原料排出口２５から排出される。粉砕空間２３にて微粉砕処理された原料は原料排出口２５から排出され、前述のように、サイクロン５に送給されて製品として回収される。

ロータ２１とステータ２２の内部にはそれぞれ、不凍液等の冷媒が流通する冷媒流路２６,２７が設けられており、粉砕空間２３を内外から除熱するようになっている。ロータ２１の冷媒流路２６は、ロータ２１の外周部内側全周に軸方向に沿って設けられており、ロータ回転軸２８の内部に延設されている。ロータ回転軸２８の両端にはロータリージョイント２９ａ,２９ｂが取り付けられており、冷媒流路２６には一端側のロータリージョイント２９ａから冷媒が供給される。ロータ回転軸２８の一端側から冷媒流路２６に供給された冷媒は、ロータ２１を冷却した後、他端側のロータリージョイント２９ｂを介して装置外に排出される。

ステータ２２の冷媒流路２７は、ステータ２２の外側に取り付けられたジャケット３１とステータ本体２２ａとの間に形成されている。ジャケット３１には、冷媒流入口３２ａ、冷媒流出口３２ｂが設けられており、冷媒流路２７には、冷媒流入口３２ａから冷媒が供給される。冷媒流入口３２ａから冷媒流路２７に供給された冷媒は、ステータ２２を冷却した後、冷媒流出口３２ｂを介して装置外に排出される。冷媒流路２６,２７は別途設けられたチラーユニット３３に接続されており、冷媒流路２６,２７に対してはこのチラーユニット３３から冷媒が循環供給される。

粉砕機３には、供給機２から原料供給口２４に凍結状態の原料が供給される。原料供給口２４から機内に流入した凍結原料は粉砕空間２３に至り、ロータ２１とステータ２２の粉砕溝によって粉砕され、所望の粒度の微粉末製品が生成される。その際、粉砕機３では、冷媒流路２６,２７を流れる冷媒によってロータ２１とステータ２２が冷却されており、粉砕熱による原料の温度上昇が抑制される。すなわち、水冷のロータ２１、ステータ２２の除熱効果により、粉砕熱の影響で凍結状態が迅速に解かれないようにして微粉砕処理を実施する。これにより、粉砕機３では、粉砕過程で凍結状態が解かれてしまう前に原料を粉砕することが可能となり、従来、常温原料を供給する常温粉砕や冷却粉砕では処理が困難であった原料についても、良好な微粉砕処理が可能となる。

したがって、当該微粉砕処理システム１により、微粉砕処理が難しかった原料、例えば、米粉やウコン、乾燥ショウガ、生薬、漢方薬、食品添加物、乾燥茶葉などの食品・医薬品関係のものや、ポリウレタンやポリカーボネート、エンジニアリングプラスチック、硬質塩化ビニルなどの合成樹脂の微粉砕処理を好適に行うことが可能となる。なお、考案者の検討では、上述のタイプの粉砕機３を用いたシステムは、油分を含む材料や天然ゴム、軟質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、生分解性樹脂、スポンジゴム、エチレンビニルアルコール、ナイロン、金属酸化物、パルプ関係などの微粉砕処理には不向きであった。

（実施の形態２）
次に、本考案の実施の形態２として、実施の形態１とは異なるタイプの粉砕機を用いた例を説明する。図４は、実施の形態２である微粉砕処理システム４０に使用される水冷粉砕機４１（以下、粉砕機４１と略記する）の構成を示す説明図である。前述の粉砕機３がロータタイプの装置であったのに対し、当該粉砕機４１は、ディスクタイプの装置となっており、粘弾性を持つ熱可塑性樹脂の微粉砕に特に有効である。なお、実施の形態２の微粉砕処理システム４０は、粉砕機以外は実施の形態１の微粉砕処理システム１と同様の構成となっており、以下では、粉砕機４１の構成についてのみ説明し、先の微粉砕処理システム１と同様の装置等は同一の符号を使用しその説明は省略する。

図４に示すように、粉砕機４１は、固定円板（固定子）４２と、固定円板４２と対向して設けられた回転円板（回転子）４３（外径約３００～４５０ｍｍ）とを有しており、両円板４２,４３の間に形成された粉砕空間４４にて原料を微粉砕するようになっている。固定円板４２はケーシング４５の内部に取り付けられており、外周部に放射状に延びる固定溝刃４６が形成されている。回転円板４３は回転軸４７に取り付けられており、ケーシング４５内に回転自在に配設されている。回転円板４３の外周部にも放射状に延びる回転溝刃４８が形成されている。固定溝刃４６と回転溝刃４８は粉砕空間４４に臨んで設けられており、粉砕空間４４内にて対向配置されている。両溝刃４６,４８間のギャップは、中心部から外周部に向かって徐々に狭まる構造となっている。

ケーシング４５の中央には原料供給口４９が設けられており、原料供給口４９から供給された原料は両円板４２,４３の中心部から外周部に向かって粉砕空間４４内を気流と共に旋回しながら移動し、徐々に粉砕される。粉砕空間４４にて微粉砕処理された原料は、ケーシング４５の上部に設けられた原料排出口５１から排出される。原料排出口５１から排出された原料は、前述同様、サイクロン５に送給されて製品として回収される。

粉砕機４１においても、固定円板４２と回転円板４３の内部に不凍液等の冷媒が流通する冷媒流路５２,５３が設けられている。固定円板４２の冷媒流路５２には、ケーシング４５の端面に設けられた冷媒流入口５４ａから冷媒が供給される。冷媒流路５２は固定溝刃４６の内部を通っており、冷媒は固定溝刃４６を冷却した後、冷媒流出口５４ｂから排出される。回転円板４３の冷媒流路５３には、回転軸４７に設けられた冷媒供給路５５ａから冷媒が供給される。冷媒流路５３は回転溝刃４８の内部を通っており、冷媒は回転溝刃４８を冷却した後、冷媒排出路５５ｂから排出される。冷媒流路５２,５３に対しては、チラーユニット３３から冷媒が循環供給される。

粉砕機４１には、供給機２から原料供給口４９に凍結状態の原料が供給される。原料供給口４９から機内に流入した凍結原料は粉砕空間４４に至り、固定溝刃４６と回転溝刃４８によって粉砕され、所望の粒度の微粉末製品が生成される。その際、粉砕機４１では、冷媒流路５２,５３を流れる冷媒によって固定円板４２と回転円板４３が冷却されており、粉砕熱による原料の温度上昇が抑制される。すなわち、水冷の固定円板４２、回転円板４３の除熱効果により、粉砕熱の影響で凍結状態が迅速に解かれないようにして微粉砕処理を実施する。これにより、粉砕機４１では、粉砕過程で凍結状態が解かれてしまう前に原料を粉砕することが可能となり、従来、常温原料を供給する常温粉砕や冷却粉砕では処理が困難であった原料についても、良好な微粉砕処理が可能となる。

したがって、当該微粉砕処理システム４０により、微粉砕処理が難しかった原料、例えば、ポリエチレンや、ポリプロピレン、生分解性樹脂、スポンジゴム、エチレンビニルアルコール、ナイロン、エンジニアリングプラスチックなどの微粉砕処理を好適に行うことが可能となる。また、考案者の検討では、上述のタイプの粉砕機４１を用いたシステムは、油分を含む材料や天然ゴム、軟質塩化ビニル、金属酸化物、パルプ関係などの微粉砕処理には不向きであった。

このように、本考案の微粉砕処理システムにあっては、液体窒素を用いた凍結粉砕用の原料供給機を既存の水冷粉砕機に適用する「ハイブリッド粉砕方式」を採用することにより、従来の冷却粉砕では困難であった原料を既存の装置にて粉砕処理することが可能となる。すなわち、当該微粉砕処理システムでは、水冷式の粉砕機によって、原料が解凍される前に冷却粉砕処理を行うことにより、常温原料を供給する冷却粉砕では処理が困難であった原料、例えば、粉砕時に熱溶解してしまうような原料も良好に粉砕処理することが可能となる。

また、凍結粉砕とは同性能とまでは言えないものの、常温粉砕では衝撃で伸びてしまう樹脂なども良好な粉末状の製品にすることが可能となる。さらに、液体窒素を用いて原料を凍結しながら粉砕するため、原料が大気温度の影響を受けず、季節による処理状況の変化を抑えることが可能となる。

加えて、供給機のみが超低温対応となり、粉砕機としては、凍結粉砕には転用できない装置（例えば、冷却粉砕方式専用の粉砕機）をそのまま使用できる。このため、凍結粉砕方式に比してシステムのイニシャルコストを低減することが可能となり、粉砕機の用途拡大も図られる。また、液体窒素の使用も供給機のみで足りるため、粉砕処理時のランニングコスト低減も図られる。この場合、凍結粉砕方式のシステムでは、液体窒素の使用量は粉砕機の方が圧倒的に多く（供給機の約４倍）、したがって、本考案のシステムにより、凍結粉砕方式に比して、ランニングコストを１／５程度に低減することが可能となる。

本考案は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施形態における装置の寸法等はあくまでも一例であり、被処理物の種類、物性、処理量、製品の仕様等によってこれらは適宜変更可能である。また、前述の実施形態では、各粉砕機のタイプにより好適な原料を例示したが、当該微粉砕処理システムにて微粉砕処理可能な原料は前述のものには限定されない。ただし、前述のように、本考案のようなハイブリッド微粉砕処理にも処理対象に向き不向きがあり、処理対象となる原料の選択と共に、原料に応じて、粉砕機のタイプを適宜選択することが好ましい。

１ 微粉砕処理システム
２ 凍結原料供給機
３ 水冷粉砕機
４ ブロワ
５ サイクロン
６ ロータリーバルブ
７ バグフィルタ
８ 集塵機
９ バタフライ弁
１１ ホッパ
１２ フィーダ部
１３ レベルセンサ
１４ ケース
１５ スクリュー
１６ 原料流入口
１７ 原料送出口
１８ 温度センサ
２１ ロータ
２２ ステータ
２２ａ ステータ本体
２３ 粉砕空間
２４ 原料供給口
２５ 原料排出口
２６ 冷媒流路
２７ 冷媒流路
２８ ロータ回転軸
２９ａ ロータリージョイント
２９ｂ ロータリージョイント
３１ ジャケット
３２ａ 冷媒流入口
３２ｂ 冷媒流出口
３３ チラーユニット
４０ 微粉砕処理システム
４１ 水冷粉砕機
４２ 固定円板
４３ 回転円板
４４ 粉砕空間
４５ ケーシング
４６ 固定溝刃
４７ 回転軸
４８ 回転溝刃
４９ 原料供給口
５１ 原料排出口
５２ 冷媒流路
５３ 冷媒流路
５４ａ 冷媒流入口
５４ｂ 冷媒流出口
５５ａ 冷媒供給路
５５ｂ 冷媒排出路

Claims (10)

1. 被処理物を微粉砕処理する粉砕機と、
   前記被処理物を前記粉砕機に供給する原料供給機と、を有する微粉砕処理システムであって、
   前記原料供給機は、前記被処理物を凍結状態にて前記粉砕機に供給する凍結原料供給機であり、
   前記粉砕機は、前記被処理物を冷却した状態で微粉砕処理を実施する水冷粉砕機であることを特徴とする微粉砕処理システム。
2. 請求項１記載の微粉砕処理システムにおいて、
   前記水冷粉砕機は、円筒形の回転子と、前記回転子が回転自在に収容される固定子と、前記回転子と前記固定子の間に形成され前記被処理物が微粉砕される環状の粉砕空間と、を備え、
   前記固定子及び前記回転子の内部にはそれぞれ、該固定子及び回転子を冷却する冷媒が流通する冷媒流路が設けられてなることを特徴とする微粉砕処理システム。
3. 請求項２記載の微粉砕処理システムにおいて、
   前記固定子は、該固定子の外部に取り付けられたジャケットと、該ジャケットと前記固定子の本体との間に形成された前記冷媒流路と、前記ジャケットに設けられ前記冷媒流路と連通する冷媒流入口及び冷媒流出口と、を有し、前記冷媒は、前記冷媒流入口から前記冷媒流路に供給され、前記固定子を冷却しつつ前記冷媒流出口から排出され、
   前記回転子は、該回転子の外周部に軸方向に沿って設けられた前記冷媒通路と、内部に前記冷媒通路を備えた前記回転子の回転軸と、該回転軸の両端に設けられたロータリージョイントと、を有し、前記冷媒は、一端側の前記ロータリージョイントを介して前記冷媒流路に供給され、前記回転子を冷却しつつ他端側の前記ロータリージョイントから排出されることを特徴とする微粉砕処理システム。
4. 請求項２記載の微粉砕処理システムにおいて、
   前記被処理物が、米粉、ウコン、乾燥ショウガ、生薬、漢方薬、食品添加物、乾燥茶葉、ポリウレタン、ポリカーボネート、硬質塩化ビニルの何れかであることを特徴とする微粉砕処理システム。
5. 請求項１記載の微粉砕処理システムにおいて、
   前記水冷粉砕機は、ケーシングに取り付けられた円板状の固定子と、前記ケーシング内に前記固定子と対向して設けられた円板状の回転子と、前記固定子と前記回転子の間に形成され前記被処理物が微粉砕される粉砕空間と、を備え、
   前記固定子及び前記回転子の内部にはそれぞれ、該固定子及び回転子を冷却する冷媒が流通する冷媒流路が設けられてなることを特徴とする微粉砕処理システム。
6. 請求項５記載の微粉砕処理システムにおいて、
   前記固定子は、前記粉砕空間に臨んで設けられた放射状に延びる固定溝刃を有し、該固定溝刃の内部には前記冷媒流路が形成され、
   前記回転子は、前記粉砕空間に臨んで前記固定溝刃と対向して設けられた放射状に延びる回転溝刃を有し、該回転溝刃の内部には前記冷媒流路が形成され、
   前記冷媒は、前記冷媒流路を流通して前記固定溝刃及び前記回転溝刃を冷却することを特徴とする微粉砕処理システム。
7. 請求項５記載の微粉砕処理システムにおいて、
   前記被処理物が、ポリエチレン、ポリプロピレン、生分解性樹脂、スポンジゴム、軟質塩化ビニル、エチレンビニルアルコール、ナイロン、エンジニアリングプラスチックの何れかであることを特徴とする微粉砕処理システム。
8. 請求項２～７の何れか１項に記載の微粉砕処理システムにおいて、
   該微粉砕処理システムは、前記水冷粉砕機に前記冷媒を循環供給するチラーユニットを有することを特徴とする微粉砕処理システム。
9. 請求項１～７の何れか１項に記載の微粉砕処理システムにおいて、
   前記凍結原料供給機は、前記被処理物が投入・貯留されるホッパと、前記ホッパの底部に接続されたフィーダ部と、を有し、
   前記ホッパには、前記被処理物と液体窒素が供給され、前記ホッパ内に貯留された前記液体窒素中に前記被処理物が供給、浸漬されて凍結状態とされ、
   前記フィーダ部は、一端側に前記ホッパが取り付けられた筒状のケースと、前記ケース内に収容された前記被処理物を前記一端側から他端側に送給するスクリューと、を備え、
   前記ケースは、前記ホッパ内に一定量の液体窒素を貯蔵するため、前記ホッパと接続された一端側より他端側の方が上方に位置するよう水平に対して傾斜した状態で設置されてなることを特徴とする微粉砕処理システム。
10. 請求項９記載の微粉砕処理システムにおいて、
    前記ホッパは、前記液体窒素の液面位置を検知するためのレベルセンサを有し、
    前記凍結原料供給機は、一定量の前記液体窒素が前記ホッパ内に流入すると前記ホッパへの前記液体窒素の流入を停止させ、前記液面が所定以下の位置となった場合は前記液体窒素の供給を開始することを特徴とする微粉砕処理システム。

Images