JPH0466138A

JPH0466138A - 液体噴流式粉砕装置

Info

Publication number: JPH0466138A
Application number: JP17905790A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Miyaji; 光雄宮地
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1990-07-05
Filing date: 1990-07-05
Publication date: 1992-03-02

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、食品、飼料、薬品、合成有機物、無機物等の
材料を、該材料の物性を損なうことなく（不純物の混入
を押さえて）微細化するための液体噴流式粉砕装置に関
するものである。

例えば、動物の飼料はこれを微細化し、流動物にすれば
、動物への吸収をよくし、無駄をなくすことができる。

特に、魚類の養殖飼料においては、飼料中の粗大飼料か
腐敗し、病害の原因となるので、飼料の微細化が必要と
なる。

また、蛋白質の場合、これを微細化すれば、菌類の培養
や飼料として極めて価値の高いものとなる。

ワックス類では軟化点が常温に近く通常の方法では微細
化しにくいが、他の物質に混合するのに微細化すればむ
らな行える利点を持つ。

ざらに、マイカやタルクはリン片状の結晶体であるので
、長さと厚みの比（アクセプト比という）が大きく、ア
クセプト比をできるだけ大きく微細化すれば工業材料と
して利用価値が大きい。

；従来の技術］従来の水噴流式湿式粉砕機として特公昭５７２１３８７
号公報に記載された技術を挙げることができる（第５図
参照）。これはマイカ片の粉砕に関するものであり、マ
イカ片を液体噴流エネルギで粒子同志を摩擦・衝突させ
て粉砕するものである。

「発明が解決しようとする課題］しかしながら、この方法は流体力学的な力を利用するの
で、粒子の結晶そのものまでたたきつぶさない利点を有
する反面、次に述べるような問題がある。

（１）粉砕槽ａ内の粗砕部す及び粉砕部Ｃ共に水噴流ノ
ズルｄを水平に１個設け、原料の流れ方向に直角方向に
噴射するようになっており、一方、特に原料の重力沈降
流速か小さい場合は、該原料の長辺かほぼ水平状態で沈
降する。

従って、水平状態に沈降する原料に、直角方向７に噴射
する水噴流か衝突するため、水噴流エネルギか有効に作
用しないばかりか、粉砕部Ｃの空間は大きいので全部の
粒子に水噴流エネルギが作用しない。この結果、水噴流
の粉砕力か小さい。

また、粉砕部Ｃの気体噴射ノズルｅにより噴射される高
圧気体によって引き起される水流による複雑な力を付与
して粉砕するようになっているが、十分とはいえず、し
かも、別途高圧気体発生装置が必要なことから構造が複
雑となり、高価につく。

（２）撹拌機構ｑを備えた水平分級部Ｆにて細粒子と粗
大粒子を分級し、粗大粒子は沈降部り内を重力沈降して
粉砕部Ｃにリサイクルするようになっている。

前記のようなリサイクル方式では、原料は分級部ｅから
沈降部りを経て粉砕部Ｃに到着する流下速度が、重力の
みに依存するから非常に小さい。

従って、原料はその長辺が水平方向に向いた状態で粉砕
されるため粉砕効率がよくない。

そこで、粉砕効率を上げるため、ノズルｄからの水噴流
量を多くすることが考えられるが、それだけ溢流の流速
が増大するため１部の粗大粒子−か流体とともに流出し
てしまうことになり、粉砕能力に対し、分級能力に限界
か生じる。この結果、分級能力が小さく、かつ粉砕効率
か悪いという問題がある。

本発明は、前記問題点を解決するためになしたものであ
り、比較的簡単な構造により、原料の粉砕力を増大し、
かつ再粉砕する粗粒子の流速を上げて粉砕効率を向上す
ることができる液体噴射式粉砕装置を提供することを目
的とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明の液体噴流式粉砕装置は、下方に漏斗部を形成し
た円筒状本体の上方に溢流口を設け、該円筒状本体の軸
線上に原料供給管を配設し、その下端を該円筒状本体内
の中間付近に開口し、前記漏斗部に有底の粉砕筒を連接
し、該粉砕筒に高圧ポンプからの高圧液体を導入する複
数個の高圧噴流ノズルを水平かつ中心を向くように配設
するとともに、前記原料供給管の開口位置より下方位置
に反射板を設け、かつ前記溢流口と前記反射板の中間付
近の円筒状本体に粗粒取出口を設け、該粗粒取出口と前
記粉砕筒の底部に上向きに設けた粗粒噴出用ノズルを配
管で接続し、該配管に低圧ポンプを設けたことである。

また、高圧噴流ノズルを内外２重管とし、該２重管の内
管と高圧ポンプおよび外管と前記配管を接続することが
できる。

また、粗粒噴出用ノズル内に同心上に心体を設けること
ができる。

［作用］上記のように構成された液体噴流式粉砕装置の円筒状本
体内に液体を充満したのち、高圧ポンプにより発生する
高圧液体を配管→高圧噴流ノズルを経て粉砕筒内に噴出
し、高圧液体による強力な噴流層を形成する。また、低
圧ポンプも起動する。

一方、原料供給管に投入された原料は、原料供給管内を
沈降し、開口を経て円筒状本体内を沈降する。沈降した
原料は、粉砕筒内で形成される強力な噴流に衝突して粉
砕される。衝突・粉砕された原料は液体とともに上向き
流となって反射板に至り、この反射板に沿って反転して
下向き流となる、いわゆる循環流を形成し、再び前記高
圧噴流ノズルからの噴流と衝突して粉砕される。

そして、前記原料は循環流を何回も繰り返すうちに確実
に微細化され、微細化された原料は循環流をくぐりぬけ
流体層の上昇流とともに浮上し、溢流口から越流水とと
もに排出される。

ただ、１部の粗粒子が循環流をくぐるぬけることを避け
ることはできない。循環流から逸脱した粗粒子は、上昇
流とともに浮上するが、液体層中の中間位置で滞留する
。

滞留する粗大粒子は、前記低圧ポンプにより粗粒取出口
から液体とともに吸入（分級）され、配管を経て圧送さ
れ粗粒噴出用ノズルから、粉砕筒内に上向きに噴出され
る。

粉砕筒内に吹き出された粗粒子は、流れ方向にその長辺
がそろった状態で上昇し、高圧噴流ノズルからの噴流に
より直角方向の強力な粉砕作用を受けて高い確率で粉砕
されたのち、上向き流に巻き込まれる。

［実施例］本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、１は下部漏斗部２を形成した円筒状本
体で、漏斗部２に底板４を有する粉砕筒３を連接する。

５はカバーである。

６は円筒状本体１と同心状に配設した原料供給管で、カ
バー５を貫通して円筒状本体１のほぼ中間位置まで延び
ている。６ａは投入口、６ｂは開口である。

７は円筒状本体１と同心状であって、しかも原料供給管
６の開口６ｂの下方に配設した反射板で、断面は山形と
なっている。

８は粉砕室１の上部に設けた溢流口で、該溢流口にシュ
ート９を接続する。

１０は粉砕筒３の上方寄りに複数個設けた高圧噴流ノズ
ルで、このノズルは水平方向であり、かつ粉砕筒３の中
心に向くよう配設する。この高圧噴流ノズル１０と液体
ノズル１１を高圧液体ポンプ１３を備えた配管１２で接
続し、高圧ポンプ１３により発生した高圧液体を供給す
るようになっている。

１４は粉砕室１の側壁に設けた粗粒取出口で、溢流口８
と開口６ｂの中間に位置する。

１５は粉砕筒３の底板４に設けた粗粒噴出用ノズルで、
粉砕筒３と同心状に配設する。そして、粗粒取出口４と
粗粒噴出用ノズル１５を低圧ポンプ１７を備えた配管１
６で接続し、低圧ポンプ１７を作動して後述するように
粗粒子を含む液体を粗粒噴出用ノズル１５に送るのであ
る。

次に、実施例の作用を説明する。

円筒状本体１内に適宜の手段を介して液体を充満したの
ち、高圧ポンプ１３及び低圧ポンプ１７を起動する。

これによって、まず高圧ポンプ１３により、液体を液体
タンク１１から吸い上げるとともに高圧にした上、配管
１２を経て高圧噴流ノズル１０から粉砕筒３内に噴出す
る。

粉砕筒３内に噴出した高圧液体は粉砕筒３内で強力な噴
流層を形成する。

すなわち、高圧噴流ノズル１０から噴出した液体は、粉
砕筒３内で周囲の液体を巻き込んで合成噴流を形成する
とともに、この噴流が粉砕筒３の中心部で互いにぶつか
り合ってはげしい噴流（層）を形成するのである。

また、低圧ポンプ１７を起動してリサイクル流を形成す
る。

一方、投入口６ａから原料供給管６に投入した原料は原
料供給管６内を沈降し、開口６ｂを経て円筒状本体１内
を沈下する。

沈下した原料は、粉砕筒３で形成される強力な噴流に衝
突して粉砕される。衝突・粉砕された原料は、衝突後の
液体とともに上向き流ａとなって反射板７に到着し、こ
の反射板７に沿って左右に反転し、下向き流すとなる、
いわゆる循環流を形成し、再び高圧噴流ノズル１０から
の噴流と衝突して粉砕される。

そして、前記原料は循環流を何回も繰り返すうちに確実
に微細化される。次いで、細かくなった粒子は反転流（
循環流）から扱は出し、液体層の上昇流Ｃとともに浮上
し、溢流水とともに溢流口８から流出し、シュート９か
ら排出される。このように反射板７により、反転流を形
成することによって分級効果が高まる。

ただ、粗粒子の一部が循環流からのくぐり扱けることが
ある。このように循環流から逸脱した粗粒子は、液体の
上昇流Ｃとともに浮上するが、液体層中の中間位置で滞
留する。

滞留する粗粒子は、低圧ポンプ１７により粗粒取出口１
４から液体とともにとともに引き出され、配管１６を経
て圧送され、粗粒噴出用ノズル１５から粉砕筒３内に上
向きに吹き出される。このように粗粒子は強制的に吸引
されるため、液体層中からの分離（分級）が速やかに行
われる。

次いで、粉砕筒３内に吹き出された粗粒子は、その長辺
が流れ方向に沿った状態で上昇し、高圧噴流ノズル１０
からの噴流による直角方向の強力な粉砕作用を受けて効
率的に粉砕され、粉砕された粒子は上向き流れａに巻き
込まれる。

第２図は他の実施例を示し、前記実施例における高圧噴
流ノズル１０を内管１９と外管２０からなる２重管構造
の高圧噴流ノズル１８にしたものであり、内管１９に配
管１２を接続し、外管２０に配管１６から分岐した配管
１６ａを介して接続する。その詳細構造は第３図のよっ
てあり、第３図イは内管１９の先端１９−ａと外管２０
の先端２０ａを一致させたものであり、第３図口は外管
２９の先端２０ａを内管１９の先端１９ａより前方に位
置させ、内管１９の先端１９ａを覆うようにしたもので
ある。

また、粗粒噴出用ノズル１５内に、このノズル１５と同
心状に心体２１を設けた。その詳細は第４図のようであ
り、粗粒噴出用ノズル１５と心体２１との間に環状の通
路２２を形成したものである。

［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。

（イ）漏斗部に有底の粉砕筒を連接し、該粉砕筒に高圧
ポンプからの高圧液体を導入する複数個の高圧噴流ノズ
ルを水平かつ中心を向くように配設したから、高圧噴流
ノズルから噴出する液体は、狭い空間の粉砕筒内で周囲
の液体を巻き込んで、はげしい噴流層を形成する。この
結果、該噴流層中に沈下してきた原料は、このはげしい
噴流層によって得られる大なる粉砕エネルギにより確実
に衝突・粉砕されるのである。

（ロ）原料供給管の開口位置より下方位置に反射板を設
けたから、粉砕された原料を含む液体の上向き流は、こ
の反射板に衝突して反転し、下向き流となる循環流を形
成するので、原料の衝突が多数回繰り返されることとな
り、粉砕効率が著しく向上するとともに反射板の終縁に
おける分級も著しく促進される。

（ハ）溢流口と前記反射板の中間付近の円筒状本体に粗
粒取出口を設け、該粗粒取出口と前記粉砕筒の底部に上
向きに設けた粗粒噴出用ノズルを配管で接続し、該配管
に低圧ポンプを設けたから、循環流から扱は出して浮上
する粗粒子を引き出し、所定の流速で粉砕筒内に吹き出
すことによって、該粗粒子はその長辺か液体の流れ方向
に沿うこととなって噴流層に直角に衝突する結果、大な
る粉砕力が作用して確実に粉砕されるのである。また、
液体層中の粗粒子を強制的に引き込むので、粗粒子の液
体中からの分離（分級）が速やかに行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図は本発
明の伯の実施例を示す縦断面図、第３図イ１口は本発明
の他の実施例に係る高圧噴流ノズルの縦断面図、第４図
イは本発明の他の実施例に係る粗粒噴出用ノズルの縦断
面図、第４耐負第４図イのＩ−Ｉ線断面図、第５図は従
来例を示す断面図である。１・・・・・・円筒状本体３・・・・・・粉砕筒７・・・・・・反射板１０・・・・・・高圧噴流ノズル２・・・・・・漏斗部６・・・・・・原料供給管８・・・・・・溢流口１２・・・・・・配管１３・・・・・・高圧ポンプ１４・・・・・・粗粒取出口１５・・・・・・粗粒噴出用ノズル１６・・・・・・配
管１７・・・・・・低圧ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下方に漏斗部を形成した円筒状本体の上方に溢流
口を設け、該円筒状本体の軸線上に原料供給管を配設し
、その下端を該円筒状本体内の中間付近に開口し、前記
漏斗部に有底の粉砕筒を連接し、該粉砕筒に高圧ポンプ
からの高圧液体を導入する複数個の高圧噴流ノズルを水
平かつ中心を向くように配設するとともに前記原料供給
管の開口位置より下方位置に反射板を設け、かつ前記溢
流口と前記反射板の中間付近の円筒状本体に粗粒取出口
を設け、該粗粒取出口と前記粉砕筒の底部に上向きに設
けた粗粒噴出用ノズルを配管で接続し、該配管に低圧ポ
ンプを設けたことを特徴とする液体噴流式粉砕装置。
（２）前記高圧噴流ノズルが内外２重管からなり、該２
重管の内管と高圧ポンプおよび外管と前記配管を接続し
た請求項（１）記載の液体噴流式粉粉砕装置。
（３）前記粗粒噴出用ノズル内に同心上に心体を設けた
請求項（１）又は（２）記載の液体噴流式粉砕装置。