JP7171202B2

JP7171202B2 - 微粉砕機

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Publication number: JP7171202B2
Application number: JP2018021313A
Authority: JP
Inventors: 由和小林; 秀匡小林
Original assignee: Miike Tekkou KK
Current assignee: Miike Tekkou KK
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2022-11-15
Anticipated expiration: 2038-02-08
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Description

本発明は、各種の原材料や、各種の廃棄物を微粉砕するために用いられる微粉砕機に関する。

金属の精錬工程における鉱石の粉砕や、セメントの製造工程におけるクリンカーの粉砕や、廃棄物の処理工程における固形物の粉砕のために、微粉砕機が用いられている。従来の微粉砕機としては、円筒形状の縦型のケーシングと、このケーシング内に鉛直方向に立設された回転軸と、この回転軸に固定された回転刃と、この回転刃に対向してケーシングの内側に配置された固定刃を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

上記回転軸の下端にはプーリが連結されており、このプーリに巻き掛けられたベルトを介してモータから回転力が伝達され、回転軸が駆動される。この回転軸は、下端がスラスト軸受で支持されていると共に、上端がラジアル軸受で支持されている。

この微粉砕機は、回転軸の上端側と下端側に固定された羽根で風を生成し、この風により、ケーシングの下端の投入口から被処理物を吸引する。吸引された被処理物は、回転駆動される回転刃と固定刃の間を、下方から上方へ旋回状に移動するに伴って粉砕される。粉砕された被処理物は、ケーシングの上端の排出口から排出され、この微粉砕機の下流側に接続されたフィルタ装置により回収される。この微粉砕機は、数ｍｍから２０ｍｍ程度の寸法の被処理物を粉砕し、数μから５ｍｍ程度の寸法に調製する用途に用いられる。

特開２００３－２４５５６９号公報

しかしながら、上記従来の微粉砕機は、固定刃が固定された回転軸が鉛直方向を向いているので、回転軸の下端を支持するスラスト軸受に比較的大きな負荷がかかるため、スラスト軸受が劣化し易い問題がある。また、ケーシングの下部に位置するスラスト軸受に、微細な被処理物片が落下して混入し、故障が生じる恐れがある。また、鉛直方向を向いた回転軸が、回転駆動される際に首振り運動を行い、上端のラジアル軸受への負荷を増大させて劣化や故障を招く恐れがある。このように、従来の微粉砕機は、回転軸の軸受に起因して耐久性が比較的低い傾向にある。

そこで、本発明の課題は、回転軸の軸受に劣化や故障が生じ難く、耐久性の良好な微粉砕機を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の微粉砕機は、中心軸を水平方向に向けて配置され、処理前の被処理物を吸入する被処理物吸入口を一端側に有すると共に、処理後の被処理物を排出する被処理物排出口を他端側に有する概ね円筒形状のケーシング本体と、
上記ケーシング本体を貫通して配置され、水平方向に延在する回転軸と、
上記回転軸に連結された回転刃と、
上記ケーシング本体の内側に、上記回転刃を取り囲むように固定された固定刃と、
上記回転軸に連結されて風を生成する回転羽根と、
上記回転羽根で生成される風の流れにより、粉砕前の被処理物を上記被処理物吸入口から回転刃と固定刃の間に導く被処理物吸入通路と、
上記回転羽根で生成される風の流れにより、粉砕後の被処理物を上記回転刃と固定刃の間から被処理物排出口へ導く被処理物排出通路と、
上記ケーシング本体の一端側に配置され、上記回転軸の一端を支持する第１軸受と、
上記ケーシング本体の他端側に配置され、上記回転軸の他端を支持する第２軸受と、
上記回転羽根で生成される風の流れを上記第１軸受又は第２軸受に導いて、上記第１軸受又は第２軸受を冷却する冷却風通路と
を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、一端側に被処理物吸入口を有すると共に、他端側に被処理物排出口を有する概ね円筒形状のケーシング本体が、中心軸を水平方向に向けて配置され、このケーシング本体内に、水平方向に延在する回転軸が配置されている。回転軸は、ケーシング本体と同軸に配置されるのが好ましい。この回転軸に回転刃が連結され、この回転刃を取り囲むように、ケーシング本体の内側に固定刃が固定されている。上記回転軸が回転駆動されると、この回転軸に連結された回転羽根により、風が生成される。この回転羽根で生成される風の流れが被処理物吸入通路と被処理物排出通路へ導かれる。被処理物吸入通路の風の流れにより、被処理物吸入口から吸入された処理前の被処理物が、回転刃と固定刃の間に導かれる。この被処理物は、回転駆動される回転軸に連結された回転刃と、固定刃との作用によって粉砕され、例えば数ｍｍから２０ｍｍ程度の寸法が、数μから５ｍｍ程度に調製される。粉砕された処理後の被処理物は、被処理物排出通路の風の流れにより、回転刃と固定刃の間から被処理物排出口へ導かれ、この被処理物排出口からケーシング本体外へ排出される。上記ケーシング本体の一端側には、上記回転軸の一端を支持する第１軸受が配置され、上記ケーシング本体の他端側には、上記回転軸の他端を支持する第２軸受が配置されている。上記第１軸受又は第２軸受は、上記回転羽根で生成される風の流れが、冷却風通路によって導かれて冷却される。このように、回転刃及び回転羽根を駆動する回転軸が、水平方向に向いて配置されているので、この回転軸を支持する第１軸受及び第２軸受は、従来の微粉砕機のスラスト軸受よりも負荷が小さい。また、水平方向に向いて配置された回転軸は、従来の微粉砕機のような回転駆動時の首振り運動が生じ難いので、第１軸受及び第２軸受は、首振り運動による負荷が従来よりも小さい。このように、第１軸受又は第２軸受は、負荷が小さいうえに、回転羽根で生成される風の流れが冷却風通路で導かれて冷却されるので、劣化や故障の発生を従来よりも効果的に防止できる。その結果、従来よりも良好な耐久性を有する微粉砕機が得られる。

一実施形態の微粉砕機は、上記冷却風通路は、上記第１軸受又は第２軸受の近接位置に設けられて外気を吸入する冷却風吸入口に連通している。

上記実施形態によれば、回転羽根で生成される風の流れが、冷却風通路を介して冷却風吸入口に導かれ、これにより冷却風吸入口から外気が吸入される。すなわち、回転羽根により、冷却風吸入口から外気を吸入する流れが形成される。この風の流れにより、冷却風吸入口に近接した第１軸受又は第２軸受を、効果的に冷却することができる。

一実施形態の微粉砕機は、上記冷却風通路は、上記被処理物吸入通路に接続するように形成されている。

上記実施形態によれば、回転羽根で生成されて被処理物吸入通路を通る風の流れにより、被処理物が被処理物吸入口から回転刃と固定刃の間に導かれる。また、回転羽根で生成される風が冷却風通路を通り、これにより冷却風吸入口へ吸入される外気の流れにより第１軸受が冷却される。すなわち、回転羽根で生成される風の流れが、被処理物を吸入する被処理物吸入通路と分離して、冷却風通路に導かれるので、第１軸受又は第２軸受への被処理物の混入を防止しながら冷却を行うことができる。

一実施形態の微粉砕機は、上記冷却風通路は、上記冷却風吸入口から下流側に向かって縮小する縮小断面を有する。

上記実施形態によれば、冷却風通路が、冷却風吸入口から下流側に向かって縮小する縮小断面を有するので、冷却風吸入口に効果的に外気を取り入れることができる。したがって、冷却風吸入口から吸入される風の流れを、効果的に第１軸受又は第２軸受に接触させることができる。その結果、第１軸受又は第２軸受の冷却を効果的に行うことができる。

一実施形態の微粉砕機は、上記冷却風通路の冷却風吸入口の近傍部分は、少なくとも一部が円錐台形状に形成されている。

上記実施形態によれば、冷却風通路が、冷却風吸入口の近傍部分の少なくとも一部が円錐台形状に形成されているので、冷却風吸入口から吸入される風の流れを、第１軸受又は第２軸受に効果的に接触させることができる。

一実施形態の微粉砕機は、上記回転羽根は、上記被処理物吸入通路又は被処理物排出通路に導かれる風を生成する第１の回転羽根と、この第１の回転羽根と隔離して配置されて上記冷却風通路に導かれる風を生成する第２の回転羽根を含み、
上記冷却風通路は、上記第１軸受又は第２軸受の近接位置に設けられて上記第２の回転羽根で生成される風の少なくとも一部を排出する冷却風吹出口に連通している。

上記実施形態によれば、第２の回転羽根で生成される風の少なくとも一部が、冷却風通路を流れ、第１軸受又は第２軸受の近接位置に設けられた冷却風吹出口から吹き出される。この冷却風吹出口から排出される風により、第１軸受又は第２軸受を効果的に冷却することができる。ここで、回転羽根は、被処理物吸入通路又は被処理物排出通路に導かれる風を生成する第１の回転羽根と、冷却風通路に導かれる風を生成する第２の回転羽根を含み、第２の回転羽根は第１の回転羽根と隔離して配置されている。したがって、冷却風通路に導かれる風への被処理物の混入が防止されるので、第１軸受又は第２軸受を、清浄な風によって有効に冷却できる。なお、第２の回転羽根が第１の回転羽根と隔離されているとは、第２の回転羽根で生成される風が、第１の回転羽根で生成される風と混ざり合わないように構成されていることをいう。

一実施形態の微粉砕機は、上記回転羽根は、上記回転軸の上記回転刃よりも一端側に連結されている。

上記実施形態によれば、回転軸に、回転刃よりも一端側の位置に連結された回転羽根により、被処理物吸入口から吸入されて被処理物吸入通路を流れる風を、効果的に生成することができる。また、第１軸受の近接位置に冷却風吸入口が設けられた場合、この冷却風吸入口から吸入されて冷却風通路を流れる風を、効果的に生成することができる。

一実施形態の微粉砕機は、上記回転羽根は、上記回転軸の上記回転刃よりも他端側に連結されている。

上記実施形態によれば、回転軸の他端側に連結された回転羽根により、被処理物排出通路を流れて被処理物排出口から排出される風を、効果的に生成することができる。

本発明の実施形態の微粉砕機を示す正面図である。微粉砕機の平面図である。微粉砕機の縦断面図である。固定刃の粉砕部壁体への固定部分を示す断面図である。微粉砕機の横断面図である。粉砕部ケーシングの内部を解放した様子を示す横断面図である。粉砕部ケーシングの開口の上部と扉との嵌合部分を示す断面図である。粉砕部ケーシングの開口の側部と扉との嵌合部分を示す断面図である。吸入ダクトの縦断面図である。吸入ダクトの平断面図である。

以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の微粉砕機を示す正面図であり、図２は、微粉砕機を示す平面図である。本実施形態の微粉砕機は、数ｍｍから約２０ｍｍの寸法を有する被処理物を粉砕し、数μから５ｍｍ程度の寸法に調整するものである。この微粉砕機は、鉱業、窯業、木材産業、農業、漁業、繊維業及び廃棄物処理業等で用いられ、各種の原料や材料を粉砕するために用いられる。

この微粉砕機１は、概ね円筒形状のケーシング２と、ケーシング２の軸方向の一端側に設けられて処理前の被処理物をケーシング２内へ導く吸入ダクト３と、ケーシング２の軸方向の他端側に設けられて処理後の被処理物をケーシング２から排出する排出ダクト４を有する。ケーシング２の吸入ダクト３で隔てられた一端側には、第１軸受６が配置されている。また、ケーシング２の排出ダクト４で隔てられた他端側には、第２軸受７が配置されている。ケーシング２及び排出ダクト４と、第１軸受６と、第２軸受７は、ベース１１上に設置されている。ケーシング２は、軸方向の中央部に位置する粉砕部ケーシング２１と、この粉砕部ケーシング２１の一端側に隣接する吸入側ケーシング２２と、粉砕部ケーシング２２の他端側に隣接する排出側ケーシング２３を含んで形成されている。粉砕部ケーシング２１は、軸方向視において左右両側に開口及び扉を夫々備え、これらの扉が水平方向に移動して内部を解放可能に形成されている。上記粉砕部ケーシング２１の両側の扉を左右に夫々移動させるためのレール１２が、ベース１１上と、ベース１１の側部から張り出した位置に敷設されている。レール１２は、平面視において、粉砕部ケーシング２１と軸直角方向に延在している。上記第１軸受６及び第２軸受７は、ケーシング２内を貫通して配置された回転軸を支持しており、この回転軸を回転駆動するモータ９が、ベース１１上に配置されている。

図３は、微粉砕機１の縦断面図であり、ケーシング２の中心軸に沿って微粉砕機１を切断した様子を示している。図３に示すように、ケーシング２と、ケーシング２の一端側の吸入ダクト３と、ケーシング２の他端側の排出ダクト４を貫通するように、回転軸１５が配置されている。回転軸１５は、吸入ダクト３一端側に配置された第１軸受６と、排出ダクト４の他端側に配置された第２軸受７に支持されており、第１軸受６から突出した一端部分に駆動用のプーリ１６が連結されている。回転軸１５を支持する第１軸受６と第２軸受７は、軸直角方向の荷重を支持するラジアル軸受で形成されている。

ケーシング２を構成する粉砕部ケーシング２１は、回転軸１５と同軸に形成された円筒形状の粉砕部壁体２５を有し、この粉砕部壁体２５の内側面に固定刃４２が固定されている。粉砕部ケーシング２１の粉砕部壁体２５の内側には、固定刃４２に対向して配置され、回転軸１５によって回転駆動される複数の回転刃４３，４３，４３・・・が配置されている。

固定刃４２は、円筒を周方向に複数個に分割したような瓦状の形状を有し、粉砕部壁体２５の内側面よりも多少小さい軸方向寸法を有する。この固定刃４２は、湾曲した内側面に、中心軸と平行に延在する複数の台形断面の凸条が設けられている。回転刃４３が回転駆動されて回転刃４３の先端が固定刃４２の凸条に接離を繰り返すことにより、回転刃４３と固定刃４２の間に導かれる被処理物が粉砕されるように形成されている。

固定刃４２は、軸直角方向の寸法に応じて、粉砕部壁体２５の内側面に１０乃至２０個配列されている。図４は、固定刃４２の粉砕部壁体２５への固定部分を示す断面図であり、ケーシング２の軸直角方向の断面を示している。固定刃４２は、粉砕部壁体２５に設けられた貫通孔に挿通されたボルト５２と、このボルト５２に螺着される嵌合部材としての固定具５３によって、粉砕部壁体２５に固定されている。詳しくは、固定刃４２には、軸方向の一端側と他端側に、２つの拡大貫通孔としての固定用貫通孔５１が形成されている。これらの固定用貫通孔５１は、固定刃４２の内側面から視て正方形状を有し、固定刃４２の外側面から内側面に向かうにつれて断面積が拡大するように形成された角錐台形状に形成されている。この角錐台形状の固定用貫通孔５１に、雌螺子孔が設けられた角錐台形状の固定具５３が、固定具５３の上底面が固定用貫通孔５１の底側、すなわち、粉砕部壁体２５に接する側を向くように嵌合している。この固定用貫通孔５１に嵌合した固定具５３の雌螺子孔に、粉砕部壁体２５の貫通孔に挿通されたボルト５２の雄螺子を螺着して、固定具５３を介して固定刃４２を粉砕部壁体２５の内側に固定するように構成されている。なお、固定具５３に形成する雌螺子孔は、固定具５３を貫通するように形成することができるが、固定具５３を貫通しない有底状に形成するのが好ましい。雌螺子孔を有底状に形成することにより、固定具５３に螺合するボルト５２の先端が固定刃４２の凸条の間に露出しないので、雌螺子孔やボルト５２の被処理物との接触を防止できる。したがって、被処理物に起因して腐食する不都合や、雌螺子孔が被処理物で目詰まりする不都合を防止できる。

ケーシング２を構成する吸入側ケーシング２２は、回転軸１５と同軸に形成された円筒形状の吸入側壁体２４を有し、この吸入側壁体２４の内側に吸入羽根４１が配置されている。吸入側壁体２４は、回転軸１５を取り囲むように開口した端面板を一端に有し、この端面板の開口が、ケーシング本体内に処理前の被処理物を吸入する被処理物吸入口５５を形成している。吸入羽根４１は、回転軸１５に固定されて回転刃４３を支持する回転刃支持架構４５の一端側の支持円板４６Ａに、回転軸１５を取り囲むように放射状に固定されている。この吸入羽根４１は、回転軸１５の径方向であって支持円板４６Ａの径方向に延在する板状体で形成され、径方向外側の辺が、一端側に向かって外径側に傾斜している。また、この吸入羽根４１は、径方向内側の辺が、一端側に向かって外径側に傾斜している。複数の吸入羽根４１の一端側の辺は、回転軸１５と同心に配置された環状の端面板４７に固定されている。吸入羽根４１が回転駆動されると、端面板４７の中央の孔から、粉砕部ケーシング２１の固定刃４２と回転刃４３の間に向かって被処理物を搬送する空気流が形成され、吸入側ケーシング２２内に、被処理物吸入通路５７が形成される。このように、吸入羽根４１によって形成される空気流により、被処理物が、吸入ダクト３から被処理物吸入口５５と端面板４７の中央の孔を通して吸入され、矢印Ｗ２で示すように、吸入側ケーシング２２の被処理物吸入通路５７を搬送される。

ケーシング２を構成する排出側ケーシング２３は、回転軸１５と同軸に形成された円筒形状の排出側壁体２６を有し、この排出側壁体２６の内側に排出羽根４４が配置されている。排出側壁体２６は、概ね扇状の複数個の開口が回転軸１５を取り囲むように形成された端面壁６１を他端に有し、この端面壁６１の開口が、本体ケーシング内から粉砕後の被処理物を排出する被処理物排出口６２を形成している。排出羽根４４は、回転軸１５に固定されて回転刃４３を支持する回転刃支持架構４５の他端側の支持円板４６Ｂに、回転軸１５を取り囲むように放射状に固定されている。この排出羽根４４は、回転軸１５の径方向であって支持円板４６Ｂの径方向に延在する板状体で形成され、径方向外側の辺が、他端側に向かって内径側に傾斜している。また、この排出羽根４４は、径方向内側の辺が、回転軸１５に接している。複数の排出羽根４４の他端側の辺は、回転軸１５と同心に固定された円形の端面板４８に固定されている。排出羽根４４が回転駆動されると、粉砕部ケーシング２１の固定刃４２と回転刃４３の間から、被処理物排出口６２に向かって被処理物を搬送する空気流が形成され、排出側ケーシング２３内に、被処理物排出通路５８が形成される。このように、排出羽根４４によって形成される空気流により、固定刃４２と回転刃４３で粉砕された被処理物が、矢印Ｗ３で示すように、排出側ケーシング２３の被処理物排出通路５８を搬送されて排出ダクト４に導かれる。

上記吸入側ケーシング２２の吸入側壁体２４と、粉砕部ケーシング２１の粉砕部壁体２５と、排出側ケーシング２３の排出側壁体２６は、同じ直径に形成されて同軸に配置されており、内側に円筒形状の処理室を形成している。これらの吸入側壁体２４と、粉砕部壁体２５と、排出側壁体２６により、ケーシング本体を形成している。

図５は、微粉砕機１の粉砕部ケーシング２１における回転軸１５の直角方向の横断面図であり、図６は、粉砕部ケーシング２１の両側の扉を移動させて内部を解放した様子を示す横断面図である。粉砕部ケーシング２１の粉砕部壁体２５には、軸方向視において左右の側部に開口２５ａが形成されている。粉砕部ケーシング２１は、ベース１１上に固定された固定枠体２１Ａと、この固定枠体２１Ａに、ケーシング２の他端側から一端側に視て右側に連結された第１移動枠体２１Ｂと、左側に連結された第２移動枠体２１Ｃを有する。これらの第１移動枠体２１Ｂと第２移動枠体２１Ｃが、粉砕部ケーシング２１の粉砕部壁体２５の開口２５ａを開閉する扉を夫々構成している。

粉砕部ケーシング２１の固定枠体２１Ａは、吸入側ケーシング２２の他端側と排出側ケーシング２３の一端側に夫々連結されてベース１１上に立設された縦枠２７，２７を有し、この縦枠２７，２７の間に、粉砕部壁体２５が支持されている。粉砕部壁体２５の軸方向視において左右の側部に、軸直角方向視において矩形状の開口２５ａが夫々形成されている。これらの開口２５ａに、第１移動枠体２１Ｂに設けられた扉壁体３５と第２移動枠体２１Ｃに設けられた扉壁体３５が、夫々嵌合するようになっている。粉砕部壁体２５は、上端と下端にフランジが形成された筒状形状を有すると共に、軸方向視において両側部に開口２５ａを有する。粉砕部壁体２５の内側面には、複数の固定刃４２，４２，４２，・・・が、図４で示すようにボルト５２と固定具５３で固定されている。

粉砕部ケーシング２１の第１移動枠体２１Ｂは、下端に車輪２９が装着され、上部が略半割筒状の内側面を形成するように湾曲した支持部材としての支持枠２８を有する。この支持枠２８の内側面に、円弧状断面を有する瓦状の扉壁体３５が取り付けられており、この扉壁体３５の内側面に、複数の固定刃４２が固定されている。扉壁体３５には、図４の粉砕部壁体２５と同様に、ボルト５２と固定具５３によって固定刃４２が固定されている。

また、粉砕部ケーシング２１の第２移動枠体２１Ｃは、第１移動枠体２１Ｂと同様に、下端に車輪２９が装着された支持枠２８を有し、この支持枠２８の内側面に扉壁体３５が取り付けられており、この扉壁体３５の内側面に複数の固定刃４２が固定されている。第２移動枠体２１Ｃは、粉砕部壁体２５の中心軸を通る鉛直面に関して、第１移動枠体２１Ｂと対称に形成されている。

上記第１移動枠体２１Ｂ及び第２移動枠体２１Ｃは、ベース１１に固定されたレール１２に沿って、固定枠体２１Ａに対して回転軸１５の直角方向に移動可能に形成されている。第１移動枠体２１Ｂ及び第２移動枠体２１Ｃは、人力によって移動可能に形成されている。なお、第１移動枠体２１Ｂ及び第２移動枠体２１Ｃは、モータを内蔵し、モータで車輪２９を回転駆動して移動可能に形成されてもよい。上記固定枠体２１Ａに第１移動枠体２１Ｂと第２移動枠体２１Ｃが連結されたとき、粉砕部壁体２５と、第１移動枠体２１Ｂの扉壁体３５と、第２移動枠体２１Ｃの扉壁体３５とで、円筒形状の内側面を形成する。第１移動枠体２１Ｂと第２移動枠体２１Ｃの上端には、固定枠体２１Ａ側に向いたフランジが設けられており、固定枠体２１Ａに第１移動枠体２１Ｂと第２移動枠体２１Ｃが連結されたとき、上記固定枠体２１Ａの上端のフランジに、第１移動枠体２１Ｂと第２移動枠体２１Ｃのフランジが当接する。この固定枠体２１Ａのフランジと第１移動枠体２１Ｂ及び第２移動枠体２１Ｃのフランジをボルトで固定することにより、粉砕部壁体２５の開口２５ａを閉鎖状態に保持するようになっている。一方、レール１２の固定枠体２１Ａから遠い側の端部には、ボルト孔が上端に設けられた図示しない車止め板が立設されている。第１移動枠体２１Ｂと第２移動枠体２１Ｃを固定枠体２１Ａから遠ざかるように移動させたとき、第１移動枠体２１Ｂと第２移動枠体２１Ｃの支持枠２８が車止め板に当接し、レール１２からの逸脱が防止される。また、車止め板のボルト孔に挿通したボルトを支持枠２８に螺着することにより、第１移動枠体２１Ｂと第２移動枠体２１Ｃをレール１２の端部に保持することができる。

図７は、粉砕部ケーシング２１の固定枠体２１Ａが有する粉砕部壁体２５の開口２５ａの上部と、第１移動枠体２１Ｂの扉壁体３５との嵌合部分を示す断面図である。また、図８は、固定枠体２１Ａが有する粉砕部壁体２５の開口ａの側部と、第１移動枠体２１Ｂの扉壁体３５との嵌合部分を示す断面図である。図６，７に示すように、粉砕部壁体２５の開口２５ａの上側縁と下側縁では、内側に固定された固定刃４２の縁部が、粉砕部壁体２５の開口２５ａの上側縁及び下側縁よりも、周方向に突出している。また、粉砕部壁体２５の開口２５ａの両側部では、開口２５ａの周方向に延びる側縁に沿うように、粉砕部壁体２５の内側に板状の縁部材３０が固定されている。この縁部材３０が、粉砕部壁体２５の開口２５ａの両側の側縁よりも、軸方向に突出している。

一方、第１移動枠体２１Ｂの扉壁体３５は、この扉壁体３５の上端縁と下端縁において、図７に示すように、内側面に固定された固定刃４２の縁部が、扉壁体３５の縁よりも周方向に没入している。また、扉壁体３５の軸方向の両側の側縁において、図８に示すように、内側面に固定された固定刃４２の縁部が、扉壁体３５の縁よりも軸方向に没入している。この扉壁体３５の上端縁と下端縁と軸方向の両側縁の近傍には、固定刃４２の縁部が没入して形成された内側面であって、固定刃４２よりも周方向と軸方向に突出した部分の内側面に、ゴム板で形成された第１シール部材７２が、固定刃４２を取り囲むように設けられている。

また、第１移動枠体２１Ｂの扉壁体３５は、扉壁体３５の４つの縁部の外側面に、扉壁体３５の縁から周方向及び軸方向に突出するように、板状の被覆部材７１が夫々設けられている。この被覆部材７１は、回転軸１５と同心の円弧状断面を形成するように湾曲しており、回転軸１５側を向く内側面に、ゴム板で形成された第２シール部材７３が、扉壁体３５を取り囲むように設けられている。

固定枠体２１Ａに第１移動枠体２１Ｂが連結されたとき、固定枠体２１Ａの粉砕部壁体２５から突出した固定刃４２の外側面と、固定枠体２１Ａの粉砕部壁体２５から突出した縁部材３０の外側面に、第１移動枠体２１Ｂの扉壁体３５の第１シール部材７２が接する。これにより、固定刃４２及び縁部材３０と、扉壁体３５との間をシールするように形成されている。これと共に、固定枠体２１Ａの粉砕部壁体２５の外側面に、被覆部材７１の内側面の第２シール部材７３が接して、粉砕部壁体２５と被覆部材７１との間をシールするように形成されている。

このようにして、固定枠体２１Ａに設けられた縁部材３０と、第１移動枠体２１Ｂに設けられた被覆部材７１と、第１及び第２シール部材７２，７３により、固定枠体２１Ａと第１移動枠体２１Ｂの嵌合部分において、粉砕部壁体２５を密封するように形成されている。

また、固定枠体２１Ａの粉砕部壁体２５の開口２５ａと、第２移動枠体２１Ｃの扉壁体３５との嵌合部においても、第１移動枠体２１Ｂと同様のシール構造を有する。すなわち、固定枠体２１Ａの第２移動枠体２１Ｃが連結される開口２５ａの内側面に、開口２５ａの軸方向の両側縁に沿って縁部材３０が設けられている。また、第２移動枠体２１Ｃの扉壁体３５の上端縁と下端縁と軸方向の両側縁の近傍に、固定刃４２よりも周方向と軸方向に突出した部分の内側面に、第１シール部材７２が固定刃４２を取り囲むように設けられている。さらに、第２移動枠体２１Ｃの扉壁体３５の４つの縁部の外側面に、板状の被覆部材７１が夫々設けられ、この被覆部材７１の内側面に、ゴム板で形成された第２シール部材７３が、扉壁体３５を取り囲むように設けられている。これらの固定枠体２１Ａの粉砕部壁体２５の内側面に設けられた縁部材３０と、第２移動枠体２１Ｃに設けられた被覆部材７１と、第１及び第２シール部材７２，７３により、固定枠体２１Ａと第２移動枠体２１Ｃの嵌合部分において、粉砕部壁体２５を密封するように形成されている。

このように構成された固定枠体２１Ａと第１移動枠体２１Ｂ及び第２移動枠体２１Ｃにより、固定枠体２１Ａに第１移動枠体２１Ｂ及び第２移動枠体２１Ｃが連結されて開口２３ａが閉じられたとき、粉砕部ケーシング２１の粉砕部壁体２５を効果的に密閉して、被処理物や空気の漏れを防止している。

上記粉砕部ケーシング２１の粉砕部壁体２５の内側に配置された回転刃４３は、回転軸１５に固定された回転刃支持架構４５に支持されている。回転刃支持機構４５は、回転軸１５の軸方向に所定間隔をおいて複数個固定され、回転軸１５と同心の支持円板４６と、この支持円板４６の相互間の外径側に周方向に所定間隔をおいて固定され、径方向に延在する板状の複数の回転刃取付板５０と、この回転刃取付板５０の幅方向の中央に交差するように、隣り合う支持円板４６の間に配置され、回転軸１５と同心の補助円板４９を有する。この回転刃支持機構４５の回転刃取付板５０に、回転刃４３が取り付けられている。回転刃４３は、固定刃４２に向かう端面が、回転刃取付板５０に接する面と直角をなす板状に形成されており、回転刃取付板５０に取り付けられるためのボルト孔が、回転軸１５と平行方向に２個配列されている。回転刃取付板５０には、径方向に延びる長孔が設けられており、この長孔と、回転刃４３のボルト孔とに挿通されたボルトにより、回転刃４３が回転刃取付板５０に固定されている。回転刃４３を固定するボルトを、回転刃取付板５０の長孔内で移動させることにより、回転刃取付板５０からの回転刃４３の突出量が調整可能になっており、これにより、回転刃４３の先端と、固定刃４２の凸条の先端との間のクリアランスを調整するように形成されている。この回転刃４３と固定刃４２のクリアランスを調整することにより、被処理物の種類に応じて粉砕後の寸法を調整することができる。

図９は、吸入ダクト３の縦断図であり、吸入ダクト３をケーシング２との接続部分の近傍で切断し、他端側から一端側に向かって視た縦断面図である。吸入ダクト３は、矩形の横断面を有し、略水平方向に延在して配置されており、正面視において側方に突出した端部に開口３ａが設けられている。吸入ダクト３の他方の端部は、回転軸１５と同心に形成された半円筒形状に形成され、この半円筒部分が、吸入側ケーシング２２の端面板に形成された被処理物吸入口５５を取り囲むように、吸入ダクト３がケーシング２に連結されている。すなわち、吸入ダクト３とケーシング２の吸入側ケーシング２２は、被処理物吸入口５５により連通している。回転軸１５が回転駆動され、吸入側ケーシング２２内の吸入羽根４１が回転して被処理物吸入口５５から吸入する空気流が形成されると、吸入ダクト３内に、開口３ａから被処理物吸入口５５へ向かって流れる空気流が形成される。吸入ダクト３の開口３ａから投入された被処理物は、被処理物吸入口５５からケーシング２２内へ吸入され、矢印Ｗ２で示すように被処理物吸入通路５７を通り、粉砕部ケーシング２１内の固定刃４２と回転刃４３の間に導かれるように形成されている。

吸入ダクト３の他方の端部には、回転軸１５を取り囲むように、回転軸１５と同軸の概ね円錐台形状の冷却風ダクト３１が配置されている。この冷却風ダクト３１は、一端部分が短軸の筒状に形成され、この筒状部分の端部に形成された冷却風吸入口６４が、第１軸受６の他端側部分に臨むように開口している。一方、冷却風ダクト３１は、他端の円錐台形状部分の先端に形成された冷却風吹出合流口３２が、被処理物吸入口５５の近傍に開口している。冷却風ダクト３１は、一端から他端に向かって縮小する断面を有し、吸入羽根４１で形成される空気流を内部に流通させるように形成され、内部に冷却風通路６５を形成している。この冷却風ダクト３１内の冷却風通路６５に空気が流れるに伴い、冷却風吸入口６４から外気が吸入され、矢印Ｗ０で示すような冷却風が形成される。この冷却風により、第１軸受６が冷却されるようになっている。冷却風通路６５を通って冷却風ダクト３１の冷却風吹出合流口３２から排出された冷却風は、矢印Ｗ１で示すように、吸入ダクト３の被処理物を搬送する空気と合流して、被処理物吸入通路５７に導かれる。なお、冷却風通路６５を形成する冷却風ダクト３１は、円錐台形状でなくてもよく、例えば四角錘台形状や、縦断面が台形の四角柱形状であってもよく、一端から他端に向かって縮小する断面を有していればよい。

図１０は、吸入ダクト３を回転軸１５の中心を通る平面で切断した様子を示す平断面図である。図９及び図１０に示すように、吸入ダクト３の他方の端部には、冷却風ダクト３１の回転軸１５に関して開口３ａから遠い側に、被処理物の移動方向を被処理物吸入口５５に向かって変更させる被処理物反射板３３が設けられている。被処理物反射板３３は、回転軸１５の中心を通る鉛直面に対して約４５°の角度で傾斜した板状体で形成されている。吸入ダクト３内を空気流によって搬送された被処理物が、被処理物反射板３３に衝突して移動方向が略直角の方向に変更され、これにより、被処理物吸入口５５へ効果的に吸入されるように形成されている。

排出ダクト４は、図１の正面図と図３の縦断面図に示すように、回転軸１５を取り囲む環状の流通路４７と、この流通路４７に接線方向に連通する排出路を有し、排出路の端部に排出口４ａが形成されている。ケーシング２の排出側ケーシング２３から搬送された被処理物が、流通路４７内を旋回して流れ、排出口４ａから排出されるように形成されている。

上記構成の微粉砕機１は、次のように作動する。微粉砕機１が起動されると、モータ９が回転し、モータ９の回転力がベルトとプーリ１６を介して回転軸１５に伝達され、回転軸１５が回転する。回転軸１５が回転するに伴い、吸入羽根４１と回転刃４３と排出羽根４４が回転駆動される。吸入羽根４１が回転駆動されると、吸入側ケーシング２２の被処理物吸入通路５７内に、被処理物吸入口５５から固定刃４２と転刃４３の間に向かう空気流が形成され、これにより、吸入ダクト３内に開口３ａから被処理物吸入口５５へ向かう空気流が形成される。これと共に、冷却風ダクト３１内に、冷却風吸入口６４から冷却風吹出合流口３２へ向かう空気流が形成される。

起動された微粉砕機１の吸入ダクト３の開口３ａに、例えば破砕機等で数ｍｍから２０ｍｍ程度の寸法に調整された被処理物が導かれ、この被処理物が吸入ダクト３内に吸入される。吸入ダクト３内の空気流によって搬送された被処理物は、被処理物吸入口５５から吸入側ケーシング２２の吸入側壁体２４内に導かれる。円形の被処理物吸入口５５から円筒形の吸入側壁体２４に導かれた被処理物は、吸入羽根４１の間を通って外径側へ移動し、旋回状に搬送される。旋回状に搬送される被処理物は、回転軸１５で回転駆動される回転刃４３と、粉砕部壁体２５の内側面に固定された固定刃４２との間に導かれ、この回転刃４３と固定刃４２との間を旋回状に搬送される。被処理物は、この回転刃４３と固定刃４２の間を流れる間に、回転刃４３と固定刃４２の作用によって粉砕される。ここで、回転刃４３は、例えば７８ｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動することにより、効果的に被処理物の微粉砕を行うことができる。なお、回転刃４３は、被処理物の材質や、調整する粒径に応じて、５０～９０ｍ／ｓｅｃの周速度で回転駆動するのが好ましく、６０～８０ｍ／ｓｅｃが特に好ましい。

粉砕部壁体２５内で粉砕された被処理物は、空気の旋回流によって回転刃４３と固定刃４２の間から、排出側ケーシング２３の排出側壁体２６内に排出される。粉砕されて排出側壁体２６内に排出された被処理物は、回転駆動される排出羽根４４で生成される空気流により、排出側壁体２６内を旋回状に流れ、被処理物排出口６２を通って排出ダクト４へ導かれる。排出ダクト４に導かれた被処理物は、排出羽根４４で生成される空気流により、排出ダクト４内を旋回し、排出口４ａから排出される。排出口４ａから排出された被処理物は、この微粉砕機１の下流に接続されたフィルタ装置によって収集され、被処理物に応じた目的に使用される。

本実施形態の微粉砕機１は、回転軸１５が回転して吸入羽根４１が回転駆動されると、この吸入羽根４１の吸引力により、冷却風ダクト３１を通じて冷却風吸入口６４から外気が吸入され、これにより冷却風が生成される。この冷却風により、冷却風吸入口６４の近傍位置の第１軸受６が冷却される。したがって、回転軸１５の回転駆動が継続されても、第１軸受６が効果的に冷却されるので、第１軸受６の発熱を防止でき、ひいては第１軸受６の劣化や故障を防止できる。

また、本実施形態の微粉砕機１は、粉砕部壁体２５を含むケーシング２が水平方向に配置され、上記粉砕部壁体２５を貫通する回転軸１５が水平方向を向いて配置されているので、回転軸１５を回転駆動する際に、鉛直方向の回転軸のような首振り運動が生じない。したがって、回転軸１５を支持する第１軸受６及び第２軸受７は、実質的にラジアル方向の荷重のみが作用するので、これらの軸受の負荷を従来よりも軽減できる。また、第１軸受６及び第２軸受７は、被処理物を粉砕する回転刃４３の側方に位置するので、従来のように重力によって被処理物が軸受に侵入することが無い。これらにより、第１軸受６及び第２軸受７は、従来よりも劣化や故障を防止できる。

本実施形態の微粉砕機１は、運転時間が経過するに伴い、回転刃４３及び固定刃４２等の摩耗が生じ、これに応じて各部品の補修や交換を行うためのメンテナンス作業が行われる。メンテナンス作業を行う場合、粉砕部ケーシング２１から第１移動枠体２１Ｂ及び第２移動枠体２１Ｃを移動させ、粉砕部ケーシング２１内の回転刃４３と固定刃４２を露出させる。すなわち、レール１２に沿って第１移動枠体２１Ｂ及び第２移動枠体２１Ｃを粉砕部ケーシング２１から遠ざかるように移動させ、固定枠体２１Ａ側の回転刃４３を露出させると共に、第１移動枠体２１Ｂ及び第２移動枠体２１Ｃ側の固定刃４２を露出させる。露出した回転刃４３及び固定刃４２について、補修や交換の作業を行う。本実施形態の微粉砕機１によれば、レール１２に沿って第１移動枠体２１Ｂ及び第２移動枠体２１Ｃを移動させることにより、回転刃４３及び固定刃４２を露出させることができるので、従来の微粉砕機のように扉をチェーンブロック等で吊り下げる必要が無いから、少ない手間でメンテナンス作業を行うことができる。

また、粉砕部ケーシング２１から第１移動枠体２１Ｂ及び第２移動枠体２１Ｃを分離して移動させることができるので、第１移動枠体２１Ｂ及び第２移動枠体２１Ｃを粉砕部ケーシング２１から遠ざけた状態で開口を開くことができる。したがって、粉砕部ケーシング２１の内側の回転刃４３や、第１移動枠体２１Ｂ及び第２移動枠体２１Ｃの固定刃４２に容易にアクセスできるので、メンテナンス作業を容易に行うことができる。

上記実施形態の微粉砕機１において、第１軸受６に冷却風を流すための冷却風通路６５を設けたが、第２軸受７に冷却風を流すための冷却風通路を設けてもよい。第２軸受７のための冷却風通路としては、第２軸受７の近傍に冷却風吸入口を設け、この冷却風吸入口に冷却風通路が連なるように形成し、吸入羽根４１で生成される空気流を導いてもよい。また、吸入羽根４１及び排出羽根４４と隔離して配置された第２の回転羽根を設け、この第２の回転羽根で生成される空気を冷却風通路に導き、第１軸受６及び／又は第２軸受７の近傍に配置された冷却風吹出口から吹き出して、第１軸受６及び／又は第２軸受７を冷却してもよい。

また、上記実施形態の微粉砕機１において、吸入羽根４１及び排出羽根４４を設けたが、吸入羽根４１及び排出羽根４４の一方のみを配置してもよい。

また、上記実施形態の微粉砕機１において、扉壁体３５の固定刃４２よりも周方向と軸方向に突出した部分の内側面に第１シール部材７２を配置したが、第１シール部材７２は、固定枠体２１Ａの粉砕部壁体２５から突出した固定刃４２の外側面と、固定枠体２１Ａの粉砕部壁体２５から突出した縁部材３０の外側面に配置してもよい。また、第１移動枠体２１Ｂと第２移動枠体２１Ｃの扉壁体３５の被覆部材７１の内側面に第２シール部材７３を配置したが、第２シール部材７３は、固定枠体２１Ａの粉砕部壁体２５の外側面に配置してもよい。また、第１及び第２シール部材７２，７３はゴム板で形成したが、シール部材７２，７３は板状以外の形状でもよい。また、シール部材７２，７３は、ゴム以外の樹脂や金属等で形成されてもよい。

本発明の微粉砕機は、鉱業において、例えば原鉱石の粉砕等に用いることができる。また、窯業において、例えばガラス、陶器、セラミック及びセメント等の原料の粉砕に用いることができる。また、木材産業において、例えば木材チップ、プレーナー屑及びバーク等の粉砕に用いることができる。また、農業において、例えば穀物類の粉砕に用いることができる。また、漁業において、例えば貝殻の粉砕や、加工製品の原料の粉砕に用いることができる。また、繊維業において、例えば繊維屑の粉砕に用いることができる。また、廃棄物処理業において、例えば古紙、段ボール、プラスチック、廃木材及び廃電気機器の粉砕に用いることができる。また、建設業において、例えば土木建築用の骨材の粉砕に用いることができる。また、電力業において、例えば火力発電所での微粉炭製造に用いることができる。

１微粉砕機
２ケーシング
３吸入ダクト
４排出ダクト
６第１軸受
７第２軸受
９モータ
１１ベース
１２レール
１５回転軸
２１粉砕部ケーシング
２１Ａ固定枠体
２１Ｂ第１移動枠体
２１Ｃ第２移動枠体
２２吸入側ケーシング
２３排出側ケーシング
２４吸入側壁体
２５粉砕部壁体
２５ａ開口
２６排出側壁体
２９車輪
３０縁部材
３１冷却風ダクト
３２冷却風吹出口
３３被処理物反射板
３５扉壁体
４１吸入羽根
４２固定刃
４３回転刃
４４排出羽根
４５回転刃支持架構
５５被処理物吸入口
５７被処理物吸入通路
５８被処理物排出通路
６２被処理物排出口
６４冷却風吸入口
６５冷却風通路
７１被覆部材
７２第１シール部材
７３第２シール部材

Claims

中心軸を水平方向に向けて配置され、処理前の被処理物を吸入する被処理物吸入口を一端側に有すると共に、処理後の被処理物を排出する被処理物排出口を他端側に有する概ね円筒形状のケーシング本体と、
上記ケーシング本体を貫通して配置され、水平方向に延在する回転軸と、
上記回転軸に連結された回転刃と、
上記ケーシング本体の内側に、上記回転刃を取り囲むように固定された固定刃と、
上記回転軸に連結されて風を生成する回転羽根と、
上記回転羽根で生成される風の流れにより、粉砕前の被処理物を上記被処理物吸入口から回転刃と固定刃の間に導く被処理物吸入通路と、
上記回転羽根で生成される風の流れにより、粉砕後の被処理物を上記回転刃と固定刃の間から被処理物排出口へ導く被処理物排出通路と、
上記ケーシング本体の一端側に配置され、上記回転軸の一端を支持する第１軸受と、
上記ケーシング本体の他端側に配置され、上記回転軸の他端を支持する第２軸受と、
上記回転羽根で生成される風の流れを上記第１軸受に導いて、上記第１軸受を冷却する冷却風通路と
を備え、
上記冷却風通路は、一端が、外気を吸入する冷却風吸入口に連通し、かつ、他端が、上記被処理物吸入通路に接続するように形成されており、上記冷却風吸入口が上記第１軸受に臨むように設けられている
ことを特徴とする微粉砕機。
請求項１に記載の微粉砕機において、
上記冷却風通路は、上記冷却風吸入口から下流側に向かって縮小する縮小断面を有することを特徴とする微粉砕機。
請求項２に記載の微粉砕機において、
上記冷却風通路は、少なくとも一部が円錐台形状に形成されていることを特徴とする微粉砕機。
請求項１に記載の微粉砕機において、
上記回転羽根は、上記被処理物吸入通路又は被処理物排出通路に導かれる風を生成する第１の回転羽根と、この第１の回転羽根と隔離して配置されて上記冷却風通路に導かれる風を生成する第２の回転羽根を含み、
上記冷却風通路は、上記第１軸受又は第２軸受を冷却可能な位置に設けられて上記第２の回転羽根で生成される風の少なくとも一部を排出する冷却風吹出口に連通していることを特徴とする微粉砕機。
請求項１に記載の微粉砕機において、
上記回転羽根は、上記回転軸の一端側に連結されていることを特徴とする微粉砕機。
請求項１に記載の微粉砕機において、
上記回転羽根は、上記回転軸の他端側に連結されていることを特徴とする微粉砕機。