JP4273009B2 - 粉粒体処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、医薬品や食品などを製造するのに使用される粉砕機などの粉粒体処理装置に関するものである。

従来より、医薬や食品分野などでは、粉砕機が使用されている。図５及び図６は、従来の粉砕機を示す図であり、図５は平面図、図６は正面図である。これらの図に示される粉砕機では、ホッパー１００から投入された原料は、螺旋形状の羽根を持ったスクリューフィーダー１０１の回転により、粉砕室１０３内に搬送される。粉砕室１０３の内周壁には、凹凸面が形成されたライニング１０５と、複数の穴１０７ａが形成されたスクリーン１０７とが設けられている。また、粉砕室１０３内部には、ハンマー１０９が回転可能に配置されている、従って、粉砕室１０３内に搬送された原料は、ハンマー１０９やライニング１０５により粉砕されて、この粉砕物はスクリーン１０７から外部へ排出される構成とされている。

ハンマー１０９は、粉砕室１０３の側壁１０４に貫通して差し込まれた回転軸１１１の先端部に設けられている。この際、回転軸１１１と一体回転するディスク１１３に、周方向等間隔にハンマー本体１１５がスイング可能に設けられている。そして、回転軸１１１は、ボールベアリング１１７に回転可能に保持されている。また、回転軸１１１の基端部には、プーリー１１９が設けられており、モータの駆動軸に設けられたプーリーとＶベルトにより連結されている。これにより、モータの回転力がＶベルトおよびプーリー１１９を介して回転軸１１１に伝達され回転軸１１１は回転駆動される。

このような構成の粉砕機により、医薬品などを粉砕する場合には、交差汚染を防止するために、粉砕処理後の機械洗浄及び滅菌は不可欠である。このことは、特に医薬品の分野において重要であり、仮に残留物があった場合には、単に不衛生なだけでなく、薬効などが変化してしまうおそれもあった。

しかしながら、図５や図６に示すような従来の粉砕機の場合、ハンマー１０９の回転軸１１１は、単にオイルシール１２１等を介して粉砕室１０３内に差し込まれていた。このオイルシール１２１は、回転軸１１１と接触しているので、回転軸１１１の回転に伴い擦れて劣化する。しかも、粉砕物がオイルシール１２１に付着することで、オイルシール１２１の磨耗が促進される。そして、その磨耗粉は、粉砕室１０３内部へ進入するおそれがあった。また、回転軸１１１を保持するベアリング１１７のグリスや磨耗粉も粉砕室１０３内部へ進入するおそれがあった。ところが、このような、グリスや磨耗粉の粉砕室１０３への進入は、特に、医薬品製剤におけるＧＭＰや、食品製造におけるＨＡＣＣＰへの対応からみた場合、多くの問題があった。
さらに、オイルシール１２１が劣化した場合、粉砕室１０３内を完全な気密状態とすることができず、粉砕室１０３内に蒸気を充填したとしても、その部分から蒸気が外部へ漏れてしまう。その結果、蒸気温度及び蒸気圧力が低下し、完全な滅菌を行うことができない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、粉砕室内部に異物が混入することがなく、粉砕後の機械洗浄および滅菌を確実に行うことができる粉砕機を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の粉砕機は、円筒状のハウジングと、このハウジングの軸方向一端部に設けられ、投入口から原料が投入される粉砕室と、粉砕室の内壁に設けられ、凹凸面を有するライニングと、粉砕室に設けられ、複数の穴が開けられたスクリーンと、粉砕室内に回転可能に設けられるハンマーと、空気軸受及び／又は磁気軸受にて非接触で回転保持され、ハンマーを回転させる回転軸と、ハウジングの軸方向他端部を閉じる隔壁と、隔壁にて回転軸と隔離された領域に配置され、回転することで隔壁を介して磁力により回転軸を回転させる駆動軸とを備えることを特徴とする。

さらに、好ましくは上記構成に加えて、回転軸は、壁板を貫通して先端部が粉砕室に差し込まれており、回転軸側の回転体と、前記壁板との間に、エアーを粉砕室側へ噴出して軸封エアーシールを形成可能としていることを特徴とする粉砕機である。

また、好ましくは上記構成に加えて、密閉可能なハウジング内に前記空気軸受が配置され、このハウジングには、前記空気軸受へのエアー供給経路と前記軸封エアーシール用のエアー供給経路とが形成されており、これらエアー供給経路を利用して、洗浄用蒸気を供給することで滅菌処理が可能とされることを特徴とする粉砕機である。

また、好ましくは上記各構成に加えて、前記隔壁に設けられた前記ハウジングに、ライニング及びスクリーンを含む粉砕室構成部材が着脱可能に積層され、この積層状態を検知するセンサーにより駆動軸の回転可否を決定することを特徴とする粉砕機である。

本発明の粉砕機によれば、粉砕室内部に異物が混入することがなく、粉砕後の蒸気による滅菌を確実に行うことができる。

以下、本発明の粉粒体処理装置について、粉砕機に適用した実施例に基づき更に詳細に説明する。
図１は、本実施例の粉砕機を示す概略縦断面図である。

本実施例の粉砕機は、原料が投入されるホッパー７７の下部に粉砕室５０が設けられ、この粉砕室５０は、ライニング７２とスクリーン７１とを備える。粉砕室５０には、ハンマー６１が回転可能に設けられ、このハンマー６１を回転させる回転軸３５は、ハウジング１５内の空気軸受３１に保持されると共に、隔壁１１を介して駆動軸１から磁力により回転駆動される。なお、本実施例の粉砕機は、ハンマー６１を回転させる回転軸３５が上下方向に沿って配置された縦型の粉砕機である。

駆動軸１は、モータ３にて回転駆動され、上下方向に沿って配置される。モータ３から駆動軸１への動力伝達は、直接的に行ってもよいし、間接的に行ってもよい。モータ３から駆動軸１への動力伝達を直接的に行う場合には、駆動軸１をモータの出力軸と直結するか、モータの出力軸自体を駆動軸１として利用すればよい。一方、モータ３から駆動軸１への動力伝達を間接的に行うには、駆動軸１及びモータ出力軸にそれぞれプーリーを設け、そのプーリー間をＶベルト等で架け渡すなどすればよい。本実施例では、図１に示すように、出力軸を垂直上方へ向けてモータ３を配置し、その垂直上方へ向けて配置された出力軸を駆動軸１としている。

駆動軸１の先端部には、円筒状の第一補助部材５が、駆動軸１と一体回転可能に、はめ込まれ固定される。第一補助部材５の外周部には、周方向に沿って等間隔に複数個の磁石７が内蔵されている。そして、本実施例では、磁石７の腐食を防ぐために、薄いステンレス製の略円筒状のカバー９が第一補助部材５の外周部にはめ込まれている。この、カバー９の上端部は、径方向内側へ若干延出しており、その延出部９ａは、第一補助部材５の上面に重ね合わされて固定される。

モータ３の上方には、平板状の隔壁１１が水平に配置される。この隔壁１１は、粉砕機を構成する本体ケースに固定される。
隔壁１１の中央部は、上方へ筒状に突出しており、下方にのみ開口した筒状凸部１２が形成されている。この筒状凸部１２は、第一補助部材５がはめ込まれた前記駆動軸１を受け入れ可能とし、モータ３は、この筒状凸部１２に駆動軸１を差し込んだ状態で隔壁１１の下方に配置される。なお、この筒状凸部１２を構成する周側面及び上面は、隔壁１１の他の部分に比べその厚さが薄く形成されている。また、隔壁１１（筒状凸部１２）は、前記磁石７の磁力を阻害しない非磁性体である。

隔壁１１の上端面には、筒状凸部１２と同心に、円筒状のハウジング１５が載せ置かれる。この際、隔壁１１の上端面とハウジング１５の下端面との間には、Ｏリング４３が配置されている。
図示例のハウジング１５は、その上端部が径方向内側へ若干延出しており、これによりハウジング１５内の穴は、段付き穴とされている。

ハウジング１５の外周部には、棒状の締付ボルト２１が通される案内部材１７が二ヶ所に設けられている。各案内部材１７は、ハウジング１５の外周部から径方向外側へ延出する板状のアーム１７ａと、そのアーム１７ａの先端部に設けられ、平面視で略Ｃ字形状のガイド１７ｂとからなる。このような案内部材１７は、板材を屈曲形成して製作することもできる。

締付ボルト２１は、上下に細長い棒材で、その下端部が隔壁１１にねじ込まれるなどして固定され、隔壁１１に対し垂直に、上下方向に沿うように設けられる。締付ボルト２１の中途にはネジ部があり、その付近において締付ボルト２１は、前記案内部材１７のガイド１７ｂに通される。また、締付ボルト２１の上端部は、後述する上部材５５に形成された穴に通されて上部材５５の上方へ延出可能である。

締付ボルト２１には、案内部材１７の高さにほぼ配置される前記ネジ部に、ナット状の第一締付ノブ２３が進退可能にねじ込まれている。従って、この第一締付ノブ２３を下方へねじ込んでいくことで、第一締付ノブ２３が案内部材のガイド１７ｂに当接し、案内部材１７は下方へ押し込まれ、これに伴いハウジング１５がＯリング４３を介して隔壁１１に密着し固定される。

このようにして、隔壁１１に固定されるハウジング１５の内部において、セラミックス製軸受などでもよいが、本実施例では空気軸受３１を介して回転軸３５が保持される。この空気軸受３１は、ハウジング１５の内周面に沿って配置される円筒状の保持部材３２と、この保持部材３２の内周面に沿って設けられる円筒状のエアー通過部材３３とを備える。エアー通過部材３３は、多孔質焼結金属により形成されている。そして、後述する軸受エアー供給経路から供給されるエアーは、エアー通過部材３３の内周面全体から空気軸受３１内部へ放出される。

保持部材３２は、その上端面がハウジング１５上端部の延出部１６下端面に当接された状態で、ハウジング１５に一体的に固定されている。なお、保持部材３２の軸方向の寸法はハウジング１５より短く、ハウジング１５に取り付けられた状態では、保持部材３２と隔壁１１との間には、隙間が形成される。

保持部材３２の下端部内周面には、断面コ字形の凹溝３２ａが周方向に沿って環状に形成されている。そして、この凹溝３２ａの上部及び下部にも、それぞれ円環状のエアー通過部材３４，３４が設けられている。なお、本実施例の保持部材３２は、凹溝３２ａの上部分、凹溝３２ａの外周部分、及び凹溝３２ａの下部分の三つの部分に分割可能で、ボルト（不図示）にて一体化されている。

このような構成の空気軸受３１には、回転軸３５が保持される。
回転軸３５は、空気軸受３１のエアー通過部材３３の内寸よりも若干小径の円柱形状であり、その下端部にはツバ部３５ａが形成されている。また、回転軸３５の下端には、下方にのみ開口した円筒状の第二補助部材３７が一体的に設けられている。本実施例の第二補助部材３７は、保持部材３２と隔壁１１との間に配置される。また、その内径は、前記隔壁１１の筒状凸部１２の外径より若干大径とされており、この第二補助部材３７内に、隔壁１１の筒状凸部１２が差し込まれた状態で、回転軸３５は空気軸受３１内に配置される。その際、回転軸３５のツバ部３５ａは、保持部材３２の凹溝３２ａに配置される。

第二補助部材３７の内周壁には、磁石３９が周方向に沿って等間隔に複数個取り付けられている。なお、本実施例では、第二補助部材３７の内部に、この磁石３９の腐食を防止するために、磁石３９を覆うように略円筒状のステンレス製のカバー４０が設けられている。このカバー４０の下端部は、径方向外側へ延出してフランジ４０ａが形成されており、第二補助部材３７の下部に重ね合わされて固定されている。
また、回転軸３５の上端部は、ハウジング１５の上端面より上方において、上方へ行くに従って順次縮径して、ハンマー６１の取付部３６とされている。

この回転軸３５を空気軸受３１にて浮揚状態で回転可能に保持するために、エアー通過部材３３から回転軸３５に向けてエアー（圧縮空気）が放出される。このエアーは、隔壁１１、ハウジング１５及び保持部材３２に形成された軸受エアー供給経路１１ａ，１５ａを介してエアー通過部材３３から放出される。例えば、隔壁１１の下端面から保持部材３２の周側壁を介して、その内周面に向けて連続した穴が形成されている。

具体的には、隔壁１１には、上下に貫通して穴１１ａが形成されている。また、ハウジング１５の周側壁には、隔壁１１に形成された穴１１ａと連通するように、その下端面に開口して軸方向上方へ連続した穴１５ａが形成されており、複数箇所において、径方向内側へ分岐しており、各分岐路はハウジング１５の内周面に開口している。そして、軸受エアー供給経路１１ａ，１５ａから空気軸受３１にエアーが供給され、そのエアーはエアー通過部材３３から空気軸受３１内に噴出可能とされている。
回転軸３５は、その周側面に向けてエアー通過部材３３から噴出されるエアーによりラジアル荷重が保持され、ツバ部３５ａに向けて噴出されるエアーによりスラスト荷重が保持される。

また、軸受エアー供給経路１１ａ，１５ａと同様の構成の軸受エアー排気経路１１ｂ，１５ｂが隔壁１１、ハウジング１５及び保持部材３２に形成されている。軸受エアー供給経路１１ａ，１５ａから空気軸受３１内に供給されたエアーは、軸受エアー排気経路１１ｂ，１５ｂから外部へ排気可能とされる。

ハウジング１５の上部には、粉砕室５０が設けられる。
本実施例の粉砕室５０は、ハウジング１５の上部に載せ置かれる下部材５１と、下部材５１の上部に載せ置かれる略円筒状のホルダー５３と、ホルダー５３の上部に載せ置かれる上部材５５とを主要部として備える。

下部材５１は、略円板形状であり、その中央部には穴５１ａが上下方向に沿って貫通して形成されている。また、下部材５１の上端面には、前記穴５１ａと同心円状に上方へ向けて円環状（短円筒状）の突出部５１ｂが形成されている。ハウジング１５の上端面と下部材５１の下端面との間には、Ｏリング４４が配置されている。

ハウジング１５の上部に下部材５１が載せ置かれた状態において、回転軸３５のハンマー取付部３６は下部材５１の前記穴５１ａに通されて、下部材５１より上方へ延出している。そして、このハンマー取付部３６に、円筒状のカラー５７が回転軸３５と一体回転可能に差し込まれ、そのカラー５７の上部にハンマー６１が着脱可能に固定される。その際、カラー５７の下端部は、下部材５１の穴５１ａに差し込まれる一方、カラー５７の上端部には、下部材５１の穴５１ａより大径なフランジ５７ａが形成されており、このフランジ５７ａは、下部材５１の上部に配置される。これにより、下部材５１とカラー５７との間に狭い隙間が形成される。

また、ハウジング１５の上端部から、下部材５１の穴５１ａを介して粉砕室５０内へエアー（圧縮空気）を噴出させるための、軸封エアー供給経路１１ｃ，１５ｃが隔壁１１及びハウジング１５に形成されている。つまり、隔壁１１の下端面からハウジング１５の周側壁を介して、その上端部の延出部１６に向けて連続した経路が形成されている。
具体的には、隔壁１１には、上下に貫通して穴１１ｃが形成されている。また、ハウジング１５の周側壁には、隔壁１１に形成された穴１１ｃと連通するように、その下端面に開口して軸方向上方へ連続した穴１５ｃが形成されており、この穴１５ｃは、ハウジング１５の上端部において、径方向内側へ屈曲して、ハウジング１５の延出部１６の内周面に開口している。

カラー５７の上部において、ハンマー取付部３６には、ハンマー６１が回転軸３５と一体回転可能に設けられる。ハンマー６１は、中央の円筒状のボス６２から径方向外側へ周方向等間隔に複数のアーム６３が延出しており、そのアーム６３の先端部には、ハンマー本体６４が設けられている。本実施例のハンマー６１は、ボス６２とアーム６３とハンマー本体６４が一体的に固定されている。
そして、ハンマー取付部３６の上端部には、ネジが形成されたキャップ６７がねじ込まれてハンマー６１及びカラー５７を回転軸３５と一体化させている。

下部材５１の外周部上端面には、ハンマー６１を取り囲むように、短円筒状のホルダー５３が載せ置かれる。下部材５１の上端面とホルダー５３の下端面との間には、Ｏリング４５が配置されている。ホルダー５３には、周方向に沿って例えば半周分だけスクリーン７１が設けられる。このスクリーン７１は、ホルダー５３の内周面に沿う円弧状の板材とされ、複数の穴７１ａが形成されている。

スクリーン７１が設けられた箇所以外のホルダー５３の内周面には、ライニング７２が設けられる。ライニング７２は、ホルダー５３の内周面に沿う円弧状の板材とされ、その内周面には、軸方向に沿う凹凸部が周方向に沿って順次形成されている。つまり、ライニング７２の内周面は、波板状とされている。

スクリーン７１及びライニング７２が取り付けられたホルダー５３は、下部材５１の円環状突出部５１ｂの外周部に、はめ込まれて設けられる。また、スクリーン７１を介したホルダー５３の開口部には、筒状の排出シュート７５が連結されている。

ホルダー５３の上部に載せ置かれる上部材５５は、下部材５１より大径な円板形状であり、その中央部には、軸方向に沿って穴５５ａが貫通して形成されている。ホルダー５３の上端面と上部材５５の下端面との間には、Ｏリング４６が配置される。また、上部材５５の下端面には、下部材５１に形成された円環状突出部５１ｂと対応した位置に、下方へ突出して円環状突出部５５ｂが形成されており、スクリーン７１及びライニング７２は、上部材５５及び下部材５１の各円環状突出部５５ｂ，５１ｂとホルダー５３に挟み込まれた状態で設けられる。

また、上部材５５の中央部には、上方へ行くに従って拡径する逆円錐台形状のホッパー７７が上部材５５の穴５５ａと連通するように設けられる。
さらに、上部材５５には、その外周端部に上下に貫通する穴５５ｃが形成されており、前記締付ボルト２１が差し込まれている。そして、この締付ボルト２１には、上部材５５の上部において、ネジが形成された第二締付ノブ２４がねじ込まれている。従って、ハウジング１５の上部に粉砕室５０（下部材５１，ホルダー５３（スクリーン７１，ライニング７２），上部材５５）を積層した後、この第二締付ノブ２４を下方へねじ込んでいくことで、第二締付ノブ２４の下端面が上部材５５に当接し、上部材５５は下方へ押し込まれていく。これに伴い、ホルダー５３及び下部材５１も下方へ押し込まれていき、各部材はＯリング４４，４５，４６を介してハウジング１５に密着する。つまり、隔壁１１の上部に積層された各部材１５，５１，５３，５５は、第一締付ノブ２３及び第二締付ノブ２４を締付ボルト２１に対して下方へねじ込んでいくことで、それぞれＯリング４３，４４，４５，４６を介して密着し固定される。

図２は、図１の粉砕機の近接センサーの取付状態を示す概略断面図である。
本実施例の粉砕機には、隔壁１１の上部に積層される各部材（ハウジング１５、下部材５１、ホルダー５３、上部材５５）の浮き上がりや、各部材が欠けた状態で組み立てられていないかを検知するためのセンサーが取り付けられている。本実施例のセンサーは、ハウジング１５に隣接して、隔壁１１に立設される筒状のケース８１の上部に配置され、そのセンサー本体８２からのケーブル８３はケース内８１を通されて隔壁１１下部まで導かれ、図示しない制御器へ接続される。

より具体的に説明すると、ケース８１は、隔壁１１に縦に配置されており、その上端部には、下方にのみ開口した筒状のケースカバー８４が被せられており、このケースカバー８４内にセンサー本体８２が収容されている。そして、ケースカバー８４の上端面は、組み立てられた上部材５５の下端面に当接可能としている。

本実施例のセンサーは、非接触の近接センサーであり、金属の接近を検知する。そのため、ケースカバー８４等は樹脂製とされている。このような構成の本実施例の近接センサー（８２）は、上部材５５の位置を監視している。そして、組立時に各部材間が充分に密着していない場合や、作業中に締付ノブ２３，２４が緩んで部材が浮き上がった場合、あるいは部材が欠けた状態で組み立てられた場合に、その信号に基づいてモータ３を回転不能としたり、モータ３の回転を止めたりする。なお、本実施例の近接センサーは、ケース８１内が密閉されているので、粉砕物などがケース内に進入することはない。

さらに、本実施例の粉砕機には、回転軸の回転数を検出するための、回転検出センサーが設けられている。
回転検出センサーは、隔壁１１下部に設けられるセンサー本体８５と、回転軸３５側の第二補助部材３７に設けられる回転板８６とからなる。隔壁１１には、上下方向に貫通して穴１１ｄが形成されており、その穴１１ｄには、ガラス板８７がはめ込まれている。そして、そのガラス板８７の下方にセンサー本体８５が配置されており、センサー本体８５から光がガラス板８７を介して上方へ照射可能である。また、第二補助部材３７の下端面には、円環板状の回転板８６が取り付けられている。この回転板８６の外周部には、歯車状の溝が周方向に沿って形成されており、この溝に光が照射されることで、回転軸８６の回転の有無、及び回転数を検出する構成とされている。

このような構成からなる本実施例の粉砕機を使用する場合、軸受エアー供給経路１１ａ，１５ａ及び軸封エアー供給経路１１ｃ，１５ｃにエアーを供給するために、軸受エアー供給経路１１ａ，１５ａ及び軸封エアー供給経路１１ｃ，１５ｃを構成する隔壁１１の各穴１１ａ，１１ｃにコンプレッサーに接続された管などを接続する。そして、軸受エアー供給経路１１ａ，１５ａに接続されたコンプレッサーを作動させて、隔壁１１、ハウジング１５及び保持部材３２の各穴１１ａ，１５ａを介してエアー通過部材３３から回転軸３５の周囲及びツバ部３５ａに向けてエアーを放出する。これにより、回転軸３５は、浮揚状態で空気軸受３１に保持される。
また、軸受エアー供給経路１１ａ，１５ａから回転軸３５に向けて放出され、空気軸受３１内に溜まったエアーは、エアー通過部材３３を介して保持部材３２、ハウジング１５及び隔壁１１に形成された軸受エアー排気経路１１ｂ，１５ｂを介して外部へ排気される。

また、軸封エアー供給経路１１ｃ，１５ｃに接続されたコンプレッサーを作動させて、ハウジング１５の延出部１６の開口部からエアーを噴出させる。この開口部から噴出されたエアーは、カラー５７の外周部を通って、下部材５１の穴５１ａから粉砕室５０内部へ送り込まれる。

この状態で、モータ３を回転させて駆動軸１及び第一補助部材５を回転させる。第一補助部材５が回転することで、磁石７，３９を介して、第二補助部材３７に回転力が伝達され、空気軸受３１内に浮揚状態で保持された回転軸３５が非接触で回転し始める。回転軸３５が回転することで、その上端部に取り付けられたハンマー６１も一体的に回転する。

従って、ホッパー７７から原料を投入すれば、その投入された原料は、上部材５５の穴５５ａを介して粉砕室５０内に入り、高速回転するハンマー６１の衝撃力により粉砕される。また、ライニング７２に衝突し、衝撃・剪断力により粉砕される。そして、粉砕物は、ハンマー６１からの遠心力と、ハンマー６１の回転力により発生した気流により、スクリーン７１を介して排出シュート７５から外部へ排出される。

本実施例の粉砕機によれば、下部材５１の穴５１ａとカラー５７のフランジ５７ａによるラビリンス構造により、微小の粉砕物が下部材５１の穴５１ａを通ってハウジング１５内に進入することがない。しかも、ハウジング１５の延出部１６から粉砕室５０に向けてエアーが噴出されて軸封エアーシールが施されているので、粉砕物のハウジング１５内部への進入は、完全に防止される。

また、本実施例の粉砕機は、回転体と固定体との接触箇所がない。すなわち、従来のように、回転軸３５を保持するためにボールベアリングを使用しておらず、またオイルシールも使用していない。従って、回転体と固定体との接触回転による磨耗粉（ゴム材や金属粉）や軸受オイルなどの異物が粉砕室５０に進入することがなく、医薬品を粉体処理するのに好適である。

本実施例の粉砕機は、使用後に分解洗浄することができる。
本実施例の粉砕機は、隔壁１１の上部に各部材が着脱可能に積層されており、第一締付ノブ２３及び第二締付ノブ２４を締付ボルト２１にねじ込むことにより各部材を密着させている。よって、分解洗浄する際には、第二締付ノブ２４を締付ボルト２１から外して、ホッパー７７，上部材５５，ホルダー５３（スクリーン７１，ライニング７２），及び下部材５１を取り外せると共に、キャップ６７を緩めてハンマー６１及びカラー５７を取り外せる。さらに所望により、第一締付ノブ２３を締付ボルト２１から外してハウジング１５、空気軸受３１及び回転軸３５を取り外せる。そして、このようにして隔壁１１から取り外した各部材をそれぞれ洗浄することができる。なお、軸受エアー供給経路１１ａ，１５ａ及び軸封エアー供給経路１１ｃ，１５ｃから洗浄水をハウジング１５内部及び粉砕室５０内部に流入し、内部洗浄することも可能である。

また、本実施例の粉砕機は、蒸気により滅菌することも可能である。
蒸気を使用して滅菌を行う場合には、ホッパー７７及び排出シュート７５に蓋をして、ハウジング１５内部及び粉砕室５０内部を完全に密閉する。そして、軸受エアー供給経路１１ａ，１５ａおよび軸封エアー供給経路１１ｃ，１５ｃを利用して、蒸気をハウジング１５内部及び粉砕室５０内に充填し、蒸気滅菌することができる。この際、隔壁１１により、ハウジング１５の下端部は完全に閉じた状態となっているので、従来のように、回転軸３５および第二補助部材３７の周囲から蒸気が漏れて、蒸気温度及び蒸気圧力が低下することがない。従って、安定して蒸気滅菌を行うことができ、完全に滅菌することが可能となる。

ところで、本実施例の粉砕機では、駆動軸１と回転軸３５とが分離しており、磁石７，３９を介して回転軸３５を回転させるので、駆動軸１の回転数と回転軸３５の回転数とが同じであるとは言えず、直接的には回転軸３５の回転数を知ることはできない。また、駆動軸１の回転を止めても、実際には、回転軸３５は、その後もある程度回転するので、回転しているかどうかを知る必要がある。しかしながら、本実施例の粉砕機には、上述したように、回転検知センサーが取り付けられているので、回転軸３５の実際の回転数及び回転軸３５の回転の有無を確実に把握することが可能である。また、万一、回転軸３５の回転中に、各部材の締め付けが緩み開いたとしても、近接センサーによりモータ３の回転を止めて回転軸３５の回転を止める構成としておくことで、作業中の安全性が保たれる。

次に、上記実施例の粉砕機の変形例について説明する。
図３は、図１の粉砕機の変形例を示す概略縦断面図である。基本的な構成は、上記実施例と同じであるので、以下、異なる部分を中心に説明する。

上記実施例では、磁気軸受（第一補助部材５，第二補助部材３７）と空気軸受３１の双方を用いたが、本変形例では、磁気軸受のみで構成した例を示している。つまり、駆動軸１と回転軸３５間の動力伝達だけでなく、ラジアル及びスラストの負荷の支持を磁気軸受（第一補助部材５，第二補助部材３７）で行うのである。

例えば、図３に示すように、駆動軸１にはめ込まれる第一補助部材５を軸方向に上記実施例より長く形成し、その外周部に上下２列に周方向に沿って磁石７を配置する。また、回転軸３５に設けられる第二補助部材３７も軸方向に上記実施例より長く形成し、その内周面に上下２列に周方向に沿って磁石３９を配置する。そして、回転軸３５を上記実施例より短く形成することにより、空気軸受を使用することなく、回転軸３５は、ハウジング１５内において安定して浮揚状態で回転することが可能とされる。これにより、部品点数を減らすことができ、かつ、組立も容易とされる。

また、上記変形例において、回転軸３５のハンマー取付部３６を上方へ延出し、上部材５５に形成された上方へ突出する筒状の凸部５５ｄに差し込む構成とすることもできる。
図４は、図１の粉砕機の別の変形例を示す概略縦断面図である。

本変形例のホッパー７７は、上部材５５の中央からずれた位置に取り付けられている。また、上部材５５の中央には、上方へ突出する筒状の凸部５５ｄが形成されている。この凸部５５ｄの内部には、上記実施例で使用したのと同様の空気軸受５６が配置されている。そして、この凸部５５ｄに、上方へ延出したハンマー取付部３６の上端部が差し込まれる。本変形例においては、第一補助部材５および第二補助部材３７に設けられた磁石７，３９により、回転軸３５のラジアル荷重及びスラスト荷重が保持されると共に、ラジアル荷重の一部が空気軸受５６に保持されている。よって、上記変形例に比べて、回転軸３５をより安定して回転させることが可能となる。

ところで、上記各実施例の粉砕機は、回転軸を上下方向に配置する縦型としたが、同様の構成のまま、回転軸を左右方向に配置する横型とすることも可能である。この場合、ホッパーの開口部を上方へ向けるように、ホッパーと上部材とをエルボ管などで連結させる必要がある。なお、回転軸へのラジアル荷重の観点からは縦型としたほうが好ましい。

本発明の粉砕機を示す概略縦断面図である。 図１の粉砕機の近接センサーの取付状態を示す概略断面図である。 図１の粉砕機の変形例を示す概略縦断面図である。 図１の粉砕機の別の変形例を示す概略縦断面図である。 従来の粉砕機を示す平面図である。 従来の粉砕機を示す正面図である。

符号の説明

１ 駆動軸
３ モータ
５ 第一補助部材
７ 磁石
１１ 隔壁
１２ 筒状凸部
１５ ハウジング
３１ 空気軸受
３２ 保持部材
３３，３４ エアー通過部材
３５ 回転軸
３５ａ ツバ部
３６ ハンマー取付部
３７ 第二補助部材
３９ 磁石
５０ 粉砕室
５１ 下部材（壁板）
５１ａ 穴
５３ ホルダー
５５ 上部材
５６ 空気軸受
５７ カラー
６１ ハンマー
６７ キャップ
７１ スクリーン
７２ ライニング
７５ 排出シュート
７７ ホッパー
８１ ケース
８２ センサー本体

Claims (4)

1. 円筒状のハウジングと、
   このハウジングの軸方向一端部に設けられ、投入口から原料が投入される粉砕室と、
   粉砕室の内壁に設けられ、凹凸面を有するライニングと、
   粉砕室に設けられ、複数の穴が開けられたスクリーンと、
   粉砕室内に回転可能に設けられるハンマーと、
   空気軸受及び／又は磁気軸受にて非接触で回転保持され、ハンマーを回転させる回転軸と、
   ハウジングの軸方向他端部を閉じる隔壁と、
   隔壁にて回転軸と隔離された領域に配置され、回転することで隔壁を介して磁力により回転軸を回転させる駆動軸と
   を備えることを特徴とする粉砕機。
2. 回転軸は、壁板を貫通して先端部が粉砕室に差し込まれており、
   回転軸側の回転体と、前記壁板との間に、エアーを粉砕室側へ噴出して軸封エアーシールを形成可能としている
   ことを特徴とする請求項１に記載の粉砕機。
3. 密閉可能なハウジング内に前記空気軸受が配置され、このハウジングには、前記空気軸受へのエアー供給経路と前記軸封エアーシール用のエアー供給経路とが形成されており、
   これらエアー供給経路を利用して、洗浄用蒸気を供給することで滅菌処理が可能とされる
   ことを特徴とする請求項２に記載の粉砕機。
4. 前記隔壁に設けられた前記ハウジングに、ライニング及びスクリーンを含む粉砕室構成部材が着脱可能に積層され、
   この積層状態を検知するセンサーにより駆動軸の回転可否を決定する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の粉砕機。

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