JPH0783840B2 - 粉砕機 - Google Patents

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られる粉砕機に関す
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図に示すハンマーミ
ル、第７図に示す軸流ミル等がある。それらの要部構造
について説明すれば、またピンミルはケーシング１内に
設けた連続する凹部1aと、該凹1a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の内壁上方に設け
た凹凸上の粉砕部1a及び下方に設けたグレート1bと、該
粉砕部1a及びグレート1bに対応して粉砕と粉砕を行うた
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内に設けられた
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課題］ しかし、前記ピンミルにおいては、凹部1a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ピンミルに順
次掛けて粉砕を繰返さなければならず、微粉を得る迄に
時間が多くかかり、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おいては、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1a及びグレート1bも原料と接触しながら粉砕が行わ
れるので、それらの磨耗が大きく、尚且つ、摩擦した粉
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内におい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くいと共に粉砕粒径
の小さなものが得にくかった。

更に前記軸流ミルにおいては、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のできる粉砕機を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 一側に原料の投入口を設けたケーシングに、回転軸に支
持させた第一、第二の回転体を相対して収設し、該一対
の回転体とケーシングの構成壁とで粉砕室を構成し、こ
の粉砕室と前記投入口を連通する透孔などの原料通過間
隙を第一回転体に、又、透孔を前記第二回転体の適所に
前記回転支軸に沿わせて設けると共に、前記透孔と吸収
装置を備えた排出口に連通させた構成とする。

［作用］ 回転軸を介して回転体を回転させると、原料通過間隙を
通じて粉砕室に供給された原料は、旋回運動し、これに
遠心力が作用し、この遠心力によって原料が径方向に押
し付けられ互いにすり合いながら摩擦粉砕され、この状
態において排出口側に装置した吸引装置による吸引作用
が原料に負荷されると、遠心力の作用より吸引作用を強
く受ける微粉は、透孔を通じて排出口より産物となって
取り出される。

［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一回転体であり、この第一回転体２
の形状としては、第２図に示すごとき複数枚の羽根を有
する回転翼、或いは原料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は第一回転
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、この第二回転体３は前記第
一回転体２およびケーシング１の構成壁とで粉砕室Ｚを
構成する。第二回転体３の形状としては、中心部に穿設
された適宜大きさの穴3aおよび所望大きさの粒径を取り
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。また前記第二回転体３は水平方向にス
ライドさせて第一回転体２との間隔を調節可能と成す。
尚、各回転体2,3の回転速度は独立に設定可能である。
４はケーシング１の側面て、且つ第一回転２側に設けた
投入口である。5,5′はケーシング１の第二回転体３側
に設けた第一、第二の排出口であり、第一排出口５は所
望大きさの粒径を取り出すためのもので、第二排出口
５′は第二回転体３の中心部から最も細かな粒径を取り
出すためのものである。尚、この他にも所望大きさの粒
径を同時に取り出したい箇所に適宜個数設けても良く、
この時は前記第二回転体３の適宜位置にも取出穴を対応
させて予め設けておく。6,6′は第一回転体２および第
二回転体３を端末に取付けてこれを支持する回転軸であ
り、第二回転体３側に回転軸６′は中空に形成する。7,
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6,6′をそれぞれ回転自在に軸支する。
尚、前記軸受け7,7′はケーシング１に直接設けても良
い。８は第二回転体３側に回転軸６′中空部に設けた吸
引装置である。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6,6′に備えた駆動装置である。

しかして、駆動装置10を駆動して第一回転体２と第二回
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一回転体２と第二回転体３との
間の粉砕室Ｚに供給する。粉砕室Ｚにおいて原料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参照）。前記粉砕ゾーンＺで動的
充填層を形成した原料11は、第一回転体２と第二回転体
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
径方向で押し付けられた状態で運動する。この時、粒子
の旋回速度は、第一回転体２或いは第二回転体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、更にその層においても摩擦粉砕さ
れ一層粒径を小さくしていくのである（第４図ｃ参
照）。このように粉砕室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かって順次重量の小さ
なものに積層されるのである。（第４図ｄ参照）。尚、
原料11の大きさは、最大1cmからサブミクロンの粒子ま
で粉砕室Ｚ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、まず粉砕室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参照）。そして同粒径の原料11が集まる位置までい
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。

そして、第二回転体３側に中空回転軸６′内に設けた吸
引装置８を作動させると、回転中心に集まった最も細か
い粒径のものだけが、第二回転体３の中心部の穴3aから
第二排出口５′へ運ばれて回収されるのである。また第
一排出口５内に設けた吸引装置９を作動させることによ
り、第二回転体３の透孔3bから所望大きさの粒径、つま
り透孔3b付近の同粒径のものがその透孔3bを抜け出て排
出口５へと吸引されて回収するものである。尚、径方向
の透孔3b位置を変えた第二回転体３を用いることによ
り、所望大きさの粒径で、且つ粒径が揃ったものを得る
ことができるのである。尚、前記第一回転体２と第二回
転体３によって原料11が摩擦粉砕される場合、粉砕室Ｚ
において吸引装置８や吸引装置９の吸引作用で回転中心
側に向か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磨耗されない。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11はケーシ
ング１内壁に当らず旋回され、ケーシング１には殆ど磨
耗が見られなかった。又、第一回転体２と第二回転体３
は接触する粒子とほぼ同じで運動しているので、前記第
一回転体２と第二回転体３は磨耗が少なく、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、第一回転体２と第二回転体３の回転速度を早
め、吸引装置９を停止させると共に吸引装置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。

［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、従来
の如き粉砕機で長時間連続運転しなくとも原料が互いに
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
従来に比べて激減し、第一回転体３と第二回転体２の磨
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図は第一回転体の平面図、第３図は第二回転体
の平面図、第4a〜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……第一回転体、３……第二回転
体、４……投入口、5,5′……排出口、6,6′……回転
軸、7,7′……軸受、８……吸引装置、９……吸引装
置、10……駆動装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一側に原料の投入口を設けたケーシング
   に、回転軸に支持させた第一、第二の回転体を相対して
   収設し、該一対の回転体とケーシングの構成壁とで粉砕
   室を構成し、この粉砕室と前記投入口を連通する透孔な
   どの原料通過間隙を第一回転体に、又、透孔を前記第二
   回転体の適所に設けると共に、前記透孔を吸引装置を備
   えた排出口に連通させた、粉砕機。