JPH0440246A - 粉砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は農産物や鉱物等の原料を旋回運動させ、その原
料が互いにすり合って摩擦粉砕することにより、超微粉
から適宜大きさの粒径を任意に得ることが出来る分級機
能を有する粉砕機に関する。

（従来の技術） 従来、穀物や鉱物等の原料を細かく粉砕する粉砕機とし
ては、第５図に示すピンミル、第６区に示すハンマーミ
ル、第７図に示す軸流ミル等がある。それらの要部横道
について説明すれば。

先ずビンミルは、ケーシング（１）内に設けた連続する
凹部（ｌａ）と、該凹部（ｌａ）に対応した凸部（２ａ
）を有する回転体（２）と、前記ケーシング（１）の側
面に設けた投入口（４）と、該投入口（４）から投入さ
れた原料が前記回転体（２］の中心部から外周に移動す
る間に粉砕されたものを下方から排出する排出口（５）
とから成る。

次にハンマーミルは、ケーシング（１）内壁上方に設け
た凹凸状の粉砕部（１ａ）及び下方に設けたグレート（
ｌｂ）と、該粉砕部（１ａ）及びグレート（ｉｂ）に対
応して破砕と粉砕を行うための複数のハンマー（２１）
を装着した回転する回転体（２）と、前記ケーシング（
１）の上部に設けた投入口（４）と、前記ケーシング（
１）の下方を開放した排出口（５）とから成る。また軸
流ミルは、ケーシング（１）上部で適宜に離して設けた
投入口（４）及び排出口（５）と、前記ケーシング（１
）内に設けた複数枚の羽根を有する回転体（２）とから
成っている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、前記ビンミルに於ては、凹部（ｌａ）と回転体
（２）の凸部（２ａ）との間隙によって投入原料の大き
さが必然的に決定されるので、大きな原料を微粉にする
場合には、順次粉砕された原料″に応じた前記間隙を有
するビンミルに順次掛けて粉砕を繰返さなければならず
、微粉を得る迄に時間が多く掛かり、従って粉砕効率が
非常に悪いと共に処理能力にも限界があった。

また前記ハンマーミルに於ては、原料を粉砕する際にハ
ンマー（２１）が原料と直接衝撃及び摩擦を繰返し、且
つ粉砕部（ｌａ）及びグレート（ｌｂ）も原料と接触し
ながら粉砕が行われるので、それらの摩耗が多（、尚且
つ、摩耗した粉が原料の粉砕物の中に異物として混入し
てしまう、しかもケーシング（１）内に於て原料が破砕
と粉砕とが同時に行われるため、粒径が均一に揃いに（
いと共に粉砕粒径の小さなものが得にくかった。

更に前記軸流ミルに於ては、原料を微粒子に粉砕する場
合には、予め適宜に細かくした原料を投入して、複数枚
の羽根を有する回転体（２）を長時間駆動しなければな
らず、粉砕効率が極めて悪く、処理能力にも限界があっ
た。

しかも、前記従来の粉砕機は予め粉砕平均粒径及びその
分布がほぼ決定されており、前記平均粒径及び粒径分布
を変えることは極めて困難である等の問題点があった。

本発明は原料の粉砕に当り、超微粉から適宜大きさまで
の均一な粒径を任意に得ることが、短時間で大量出来る
分級機能を有する粉砕機を提供することを目的とする。

Ｃ問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するために成されたものであ
り、つまり、イ）ケーシング内には、独立駆動する第１
回転体と第２回転体を対向して設けたことｍ　ｏｌ前記
ケーシングには、第１回転体側に投入口を設けると共に
第２回転体側に排出口を設けたこと、ハ）前記第１回転
体及び第２回転体の中心には互いに外方に向けて回転軸
を固着し、該回転軸は前記ケーシング或はその外部に設
けた軸受軸支されたこと、二）前記第２回転体の回転軸
は、中空に形成し、その中空部に排出手段を設けたこと
、ネ）前記排出口には吸引装置を設けたこと。

へ）前記各回転軸に駆動装置を備えたこと０以上のよう
に構成する。

（作　用） 次に本発明の作用について説明する。先ず駆動装置（ｌ
Ｏ）を駆動して第１回転体（２）と第２回転体（３）と
を高速回転させ、その後、原料（１１）を投入口（４）
から適宜量ずつ投入して第１回転体（２）と第２回転体
（３）との間に供給する。この第１回転体（２）と第２
回転体（３）との間及びケーシング（１）内壁とで囲ま
れた空間、以降はこの空間を粉砕ゾーン（Ｚ）と呼ぶ（
第１図参照）。この粉砕ゾーン（Ｚ）に於て原料（１１
）は径方向一定位置に同粒径のものが集められて動的充
填層が形成される［第４図（ａ）　１ｐｉｉ、］、前記
粉砕ゾーン（Ｚ）で動的充填層を形成した原料（１１）
は、第１回転体（２）と第２回転体（３）の回転により
旋回運動するため原料（１１）の粒子には遠心力が作用
し、この遠心力によって各粒子と粒子が互いに径方向で
押付けられた状態で運動する。この時、粒子の旋回速度
は、第１回転体（２）或は第２回転体（３）から離れる
に従って速度が変化するため、原料（１１）が互いにす
り合いながら摩擦粉砕され、その摩擦粉砕された微粉は
回転中心に向い［第４図（ｂ）参照］　前記微粉が適宜
位置に集まって層を形成し、更にその層に於ても摩擦粉
砕され一層粒径を小さくしていくのである［第４図（Ｃ
）Ｉ照］。

このように粉砕ゾーン（Ｚ）のあらゆる位置で摩擦粉砕
が行われ、これを繰返せば粒径は限りなく小さくなるの
である。この時、粉砕された原料（１１）の粒子の大き
さは遠心力の作用で外周から回転中心に向って順次重量
の小さなもの、つまり順次重さな粒径のものが分級され
るのである［第４図（ｄ）参照］　尚、この分級された
原料（１１）の大きさは、最大１　ｃｓ＋からサブミク
ロンの粒子迄粉砕ゾーン（Ｚ）内に存在している。

また粉砕中に大きな粒径の原料（１１）が供給され、そ
れを粉砕する場合について説明すれば、先ず粉砕ゾーン
（Ｚ）に原料（１１）が供給されると、供給された付近
の粒径よりも重量が大きいため遠心力で外周へ追いやら
れるのである［第４図（ｅ）！照］。そして同粒径の原
料（１１）力５集まる位置迄いき、そこで粒子と粒子が
互いにすり合いながら他のものと同様に摩擦粉砕される
のである。

次に分級されたものを回収する場合について説明する。

先ず、第２回転体（３）側の中空回転軸（６゛）内に設
けた排出手段（８）　つまりスクリューを作動させる。

すると１回転中心に集まった最も細かい粒径のものだけ
が、第２回転体（３）の中心部の穴（３ａ）側から排出
口（５°）へ運ばれて回収されるのである。また排出口
（５）内に設けた吸引装置（９）を作動させることによ
り、第２回転体（３）の穴（３ｂ）から所望大きさの粒
径、つまり穴（３ｂ）付近の同粒径のものがその穴（３
ｂ）を抜は出て排出口（５）へと吸引されて回収するの
である。尚、径方向の穴（３ｂ）位置を変えた第２回転
体（３）を用いることにより、所望大きさの粒径で、且
っ粒径が揃ったものを得ることが出来るのである。尚、
前記第１回転体（２）と第２回転体（３）によって原料
（１１）が摩擦粉砕される場合、粉砕ゾーン（Ｚ）に於
て排出手段（８）や吸引装置（９）の吸引作用で回転中
心側に向う気流が発生するため、原料（１１）の動的充
填層はケーシング（１）内壁に接触することなく旋回運
動でき、前記内壁が粒子の運動によって摩耗されない。

このことは、透明なアクリル製のケーシング（１）を作
り、実際に粉砕試験を行って確認したところ、実際に原
料（＋１）はケーシング（１）内壁に当らず旋回され、
ケーシング（１）には殆ど摩耗が見られなかった。又、
第１回転体（２）と第２回転体（３）は接触する粒子と
ほぼ同じ速度で運動しているので、前記第１回転体（２
）と第２回転体（３）には摩耗が少なく、長時間連続さ
せて粉砕し続けても効率良゛く粉砕が行われる。しかも
この時、第１回転体（２）と第２回転体（３）の回転速
度を速め、吸引装置（９）を停止させると共に排出手段
（８）の作動を遅く制御することにより、原料（１１）
の平均粉砕粒径がより小さくなることを実験によって確
認した。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、（１
）はケーシングであり、（２）はケーシング（１）内に
設けた独立駆動する回転自在な第１回転体であり、この
第１回転体（２）の形状としては、第２図に示す如き複
数枚の羽根を有す回転翼、或は原料（１１）が通過する
ための多数の穴を有する図示しない円板状のものを用い
る。

（３）は第１回転体（２）と対向させてケーシング（１
）内に設けた独立駆動する円板状の第２回転体であり、
該第２回転体（３）の形状としては、中心部に穿設させ
た適宜大きさの穴（３ａ）及び所望大きさの粒径を取出
す適宜位置に穿設させた複数の穴（３ｂ）とを有する円
板状のものを用いる。また前記第２回転体（３）は水平
方向にスライドさせて第１回転体（２）との間隔を調節
可能と成す、尚、前記第１回転体（２）の回転方向は第
２回転体（３）に向って原料（１１）が供給される方向
に回転し、また第２回転体（３）の回転方向は第１回転
体（２）に対して正回転でも逆回転でも良く、各回転体
（２１，（３）の回転速度は独立に設定可能である。（
４）はケーシング（１）の側面で、且つ第１回転体（２
）側に設けた投入口である。　　（５１，（５’ｌはケ
ーシング（Ｌン内で、且つ第２回転体（３）側に設けた
排出口であり、排出口（５）は所望大きさの粒径を取出
すためのもので、排出口（５゛）は第２回転体（３）の
中心部から最も細かな粒径を取出すためのものである。

尚、この他にも所望大きさの粒径を同時に取出したい箇
所に適宜個数設けても良く、この時は前記第２回転体（
３）の適宜位置にも取出穴を対応させて予め設けておく
、（６１，（６°）は第１回転体（２）及び第２回転体
（３）の外方に向けてそれぞれの中心に固着させた回転
軸であり。

該回転軸（６°）は中空に形成する。（１，（７°）は
ケーシング（１）の外部に設けた軸受であり、該軸受（
７］、（７°）は回転軸（６１，（６°）をそれぞれ回
転自在に軸支する。尚、前記軸受（７）。

（７゛）はケーシング（１）に直接設けても良い。

（８）は第２回転体（３）側の回転軸（６°）中空部に
設けたスクリュー等の排出手段であり、その他の排出手
段として吸引ファン等による吸引力を利用しても良い、
（９）は排出口（５）に設けた吸引ファン等の吸引装置
で、（１０）は回転軸（６１，（６°）に備えた駆動装
置である。（Ｚ）はケーシング（１）内壁と第１回転体
（２）及び第２回転体（３）とによって囲まれた空間を
示す粉砕ゾーンである。

（発明の効果） 本発明は以上説明したように構成されているので、以下
に記載されるような効果を奏する。

■従来の如き粉砕機で長時間連続運転しな（とも原料（
１１）が互いにすり合いながら摩擦粉砕されるので、短
時間に効率良く微粉となり、しかも粉砕するために要す
るエネルギーが従来に比べて激減する。

■本発明品を用いて粉砕を行えば、原料（１１）の粒径
がｌｃ園でも、粒径が０．５ｍ−のものでも大きさを余
り気にせずに投入でき、投入すれば粉砕ゾーンに於てサ
ブミクロンの微粉に成るまで粉砕されるため、従来の如
き原料（１１）の大きさによって粉砕機を選択する必要
が無く、連続して粉砕が可能であり、しかも、粉砕時間
が短縮されるのである。

■摩擦粉砕を繰返し行うことにより、粒径の大きさも限
りなく小さく出来る。

■粉砕能率が極めて良いため、微粉の大幅なコストダウ
ンが可能となる。

■第１回転体（２）と第２回転体（３）との間隔、速度
及び回転方向を変えることにより、排出口（５゛）から
の回収出来る粉砕粒径及び粒径分布を意図的に、且つ容
易に得ることが可能である。

■装置の摩耗部分が少ないので、摩擦粉砕物中への異物
の混入が非常に少なく、良質の微粉が得られる。

■原料（１１）が互いにすり合いながら摩擦粉砕される
が、第１回転体（２）と第２回転体（４）は摩耗が極め
て少なく、経時変化による粉砕粒径の変化が非常に少な
いため、メンテナンスが非常に簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の全体概略構造を示す説明
図、第２図は第１回転体の平面図、第３図は第２回転体
の平面図、第４図（ａ）〜（ｅ）は粉砕状態を説明する
説明図、第５図、第６図。 第７図は従来品の全体概略構造を示す説明図である。 （１）・・・・ケーシング　（２）・・・・第１回転体
（３）・・・・第２回転体　（４）・・・・投入口（５
１，（５１・・　排出口（６１，（６°）・・・・回転
軸（７）ｉ７’ｌ・・・軸受　（８）・・・排出手段（
９）・・・・吸引装置　　（１０）・・・駆動装置以　
　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 イ）ケーシング（１）内には、独立駆動する第１回転体
   （２）と第２回転体（３）を対向して設けたこと。 ロ）前記ケーシング（１）には、第１回転体（２）側に
   投入口（４）を設けると共に第２回転体（３）側に排出
   口（５）、（５′）を設けたこと。 ハ）前記第１回転体（２）及び第２回転体（３）の中心
   には互いに外方に向けて回転軸（６）、（６′）を固着
   し、該回転軸（６）、（６′）は前記ケーシング（１）
   或はその外部に設けた軸受（７）、（７′）に軸支され
   たこと。 ニ）前記第２回転体（３）の回転軸（６′）は、中空に
   形成し、その中空部に排出手段（８）を設けたこと。 ホ）前記排出口（５）には吸引装置（９）を設けたこと
   。 ヘ）前記回転軸（６）、（６′）に駆動装置（１０）を
   備えたこと。 以上のように構成したことを特徴とする分級機能を有す
   る粉砕機。