KR100815930B1 - 분쇄장치 - Google Patents

Abstract

분쇄장치(10)는, 고형소재(M)를 받아들이는 공급부(30)와, 공급부(30)로부터 공급된 소재(M)를 분쇄하기 위한 분쇄부(50)와, 분쇄부(50)에 의해 분쇄된 소재(M)를 외부로 배출하기 위한 배출부(100)를 갖는다. 분쇄부(50)는, 제1회전축(110) 또는 제2회전축(111)에 각각 연결된 제 1 회전 디스크(60) 및 제 2 회전 디스크(70)에 의해 구획 형성되어 있다. 제 1 회전 디스크(60) 및 제 2 회전 디스크(70)에는, 서로 대향하는 면을 향해 돌출하는 복수의 블레이드(63,73)가 배치되고, 회전 축심 부근의 위치에 축방향으로 관통된 도통구멍(61,71)이 형성되어 있다.

Description

분쇄장치{CRUSHING EQUIPMENT}

본 발명은 분쇄장치에 관한 것이다. 상세하게는, 각종의 식품, 화성품, 비료, 약품, 광물, 또는 금속물 등의 고형소재를 분쇄하여 분체로 하기 위한 분쇄장치에 관한 것이다.

종래부터, 각종 산업의 분야에서는, 식품, 화성품, 비료, 약품, 광물, 또는 금속물 등의 고형소재를 분쇄하여 분체화시키는 것이 널리 행해지고 있다. 이들 분쇄처리에서는, 분체의 입자형상이나 입도분포를 일정한 범위로 마무리함으로써, 예컨대 식품업이나 약품업의 분야에서는, 난용성 물질의 용출속도를 촉진시키거나, 체내흡수성을 향상시키거나, 약품혼합시에 있어서의 함량균일성을 향상시키거나 하고 있다. 또한, 광공업이나 화학공업의 분야에서는, 소재를 압축성형할 때의 결합력을 향상시키거나, 코팅물의 표면 평활성을 향상시키거나 하고 있다.

그런데, 상기 분쇄처리는, 일반적으로, 기류식이나 기계식의 것이 이용되고 있다. 전자의 것은, 고압 고용량의 압축공기를 분쇄부 내에 분사하고, 음속역의 고속기류에 의해 소재끼리 또는 소재를 둘레벽면 등의 부위에 충돌시켜 분쇄하는 것이다. 이 기류식의 분쇄장치는, 발열의 영향이 적고, 초미분쇄가 가능하다. 그러나, 고압축공기를 대량으로 또한 안정적으로 공급해야만 하므로, 이것에 따른 고용 량이고 또한 고마력의 콤프레셔가 필요하다. 따라서, 초기비용이나 런닝코스트가 커진다. 후자의 것은, 또한, 회전 충격식(롤밀, 해머 밀, 핀 밀 등)이나 텀블러식(볼밀, 진동밀 등) 등의 것으로 분류되지만, 회전 충격식의 것이 널리 이용되고 있다. 이것은, 외주에 블레이드를 구비한 회전 디스크를 분쇄부 내에서 고속회전시키는 것이고, 분쇄부에 도입된 소재를 스트라이킹하거나, 둘레벽면 등의 부위에 충돌시키거나 하여 분쇄처리를 행한다. 이 기계식의 분쇄장치는, 일정한 분쇄 효율을 달성할 수 있어, 필요한 런닝코스트를 비교적 저렴하게 억제할 수 있다.

또한, 기계식의 분쇄장치로서는, 예컨대 특허문헌1에 개시된 기술이 알려져 있다. 이 개시에서는, 분쇄부와 배출부 사이의 분급부에 마쇄면을 갖은 회전 숫돌이 설치되어 있고, 이 부위의 분급 간극이 좁게 설정되어 있다. 또한, 블레이드의 외주면이나 분쇄부의 둘레벽면(라이너)에도 숫돌형상의 마쇄면이 형성되어 있다. 이것에 의해, 고형소재에 대한 분쇄력의 작용을 강화하여, 분쇄 효율을 높이고 있다.

특허문헌1: 일본 특허공개 2000-042438호 공보

그러나, 종래의 분쇄장치에서는, 분쇄 효율을 높여서 분체의 입자형상을 미세하게 마무리할 수는 있었지만, 분쇄 효율을 높임에 따라 고형소재의 소재 특성이 손상되는 경우가 있었다. 즉, 분쇄부에 설치된 회전 디스크를 고속회전시키거나 하여 고형소재에 대한 분쇄력의 작용을 강화하면, 분쇄부 내에서의 발열량이 많아진다. 또한, 종래의 분쇄장치에서는, 분쇄부 내에서 고형소재가 원하는 입도로 분쇄되더라도, 그들 분체가 배출되는 일 없이 분쇄부 내에 체류할 경우가 있었다. 따라 서, 예컨대 식품이나 약품 등의 고형소재를 분쇄하면, 분쇄처리시의 발열의 영향을 받아 산화하고, 단백질, 지방질, 아미노산 등의 소재 특성이 손상되는 경우가 있었다. 또한, 분체의 과분쇄에 따라, 제품회수율이 악화되거나, 입도분포를 악화하거나 하고 있었다. 또한, 특히 두류 등의 유지나 당질이 많이 함유되는 고형소재를 분쇄처리할 경우에는, 분쇄부에서 고속회전하는 회전 디스크에 고형소재가 갑자기 충돌하여 큰 부하가 걸리면, 소재 내부로부터 기름성분이나 당분이 비산하여 분체끼리가 유착되거나 둘레벽면 등에 부착되거나 하는 경우가 있다. 이것에 의해, 소재 특성이 손상되어 버리는 일이 있었다.

그러나, 이러한 문제에 대응하기 위해서, 예컨대 장치 전체의 구조를 대형화ㆍ복잡화하거나, 전용기를 별도 증설하는 등을 하여 대응하는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 장치 전체를 대형화ㆍ복잡화하는 일 없이, 최근에 많은 다품종 소량형 생산의 요구에도 대응할 수 있는 범용성을 구비한 구성으로 하는 것이 요망되고 있다.

본 발명은, 상술한 문제를 해결하는 것으로서 창안된 것이며, 본 발명이 해결하자 하는 과제는, 고형소재의 분쇄를 행하는 분쇄장치의 구조 전체를 대형화ㆍ복잡화하는 일 없이, 고형소재의 소재 특성을 손상시키지 않고 분쇄 정밀도나 제품회수율을 향상시키는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 분쇄장치는 다음 수단을 취한다.

우선, 본 발명의 제1측면은, 분쇄장치로서, 고형소재를 받아들이는 공급부와, 공급부로부터 공급된 소재를 분쇄하기 위한 1개 이상의 분쇄부와, 분쇄부에 의해 분쇄된 소재를 외부로 배출하기 위한 배출부를 갖고, 1개 이상의 분쇄부는, 1개 이상의 회전축에 연결되어 회전 구동되고 또한 축방향으로 서고 간격을 두고 배치된 공급부측의 회전 디스크와 배출부측의 회전 디스크에 의해 구획 형성되어 있고, 공급부측의 회전 디스크 및 배출부측의 회전 디스크 중 적어도 한쪽에는, 서로 대향하는 면을 향해 돌출하는 1개 이상의 블레이드가 배치되고, 회전 디스크의 회전 축심 부근의 위치에서 원주방향의 1개소 이상의 위치에 축방향으로 관통된 도통구멍이 형성되어 있고, 공급부로부터 공급된 소재는, 분쇄부 내에서 블레이드의 구동 회전에 따라 생기는 분쇄작용에 의해 분쇄되는 구성임과 아울러, 적어도 한쪽의 회전 디스크에 형성된 도통구멍을 통해서 하류측으로 되는 배출부측을 향해 도통할 수 있게 되어 있는 것이다.

여기서, 고형소재에 대하여 「분쇄」라는 경우에는, 단지 고형소재를 파쇄하는 처리를 말한다. 또한, 일반적으로, 분체의 입도는, 조분쇄, 중쇄, 분쇄, 미분쇄, 및 초미분쇄로 분류되어 있다.

또한, 이러한 종류의 분쇄장치에서는, 블레이드를 구비하는 회전 디스크를 구동 회전시킴으로써, 공급부에 받아들여진 고형소재를 배출부측으로 유통시키는 기류가 발생한다. 이것에 의해, 고형소재가 상기 기류를 타고 순차적으로 유통되고, 분쇄처리되어 회수된다. 상세하게는, 분쇄부 내에 도입된 소재는, 구동 회전하는 회전 디스크 및 블레이드에 의해 스트라이킹되거나, 테어링 전단력(tearing shear force)을 받거나, 스트라이킹되어 둘레벽면 등의 부위에 충돌하거나, 소재끼리가 충돌하거나 하여, 상승적인 분쇄력의 작용을 받아 분쇄된다. 또한, 분쇄되어 입도가 세밀하게 된 분체는, 회전 디스크에 의한 구동 회전력(원심력 등)의 작용을 받기 어려워, 회전 축심의 근방 위치에 체류하기 쉬운 성질을 갖는다.

이 제1발명에 의하면, 공급부에 공급된 고형소재는, 분쇄부 내에서 블레이드의 구동 회전에 따라 생기는 분쇄작용에 의해 분쇄된다. 또한, 공급부와 분쇄부를 구획 형성하는 공급부측의 회전 디스크에 도통구멍이 형성되어 있는 경우에는, 공급부로부터 공급된 소재는, 주로, 구동 회전력의 작용이 큰 회전 디스크의 외주면측으로부터가 아니라, 회전 축심 부근의 위치에 있는 도통구멍으로부터 분쇄부 내에 도입된다. 즉, 소재를 회전력이 작은 도통구멍으로부터 받아들이기 때문에, 소재에 대하여, 서서히 큰 분쇄력을 작용시킬 수 있다. 또한, 분쇄부와 배출부를 구획 형성하는 배출부측의 회전 디스크에 도통구멍이 형성되어 있는 경우에는, 분쇄부 내에서 분쇄처리된 후에 회전 축심의 근방 위치에 체류하고 있는 분체는, 발생된 기류를 타고, 도통구멍으로부터 배출된다. 따라서, 분체를 과분쇄하는 일이 없이 배출부에 배출할 수 있다. 이 도통구멍은, 회전 디스크의 블레이드가 배치된 위치보다 반경방향의 안쪽에 형성되어 있는 쪽이 바람직하다.

다음에, 제2발명은, 상술한 제1발명에 있어서, 블레이드는, 적어도 한쪽의 회전 디스크에 대하여, 회전 축심을 중심으로 한 원주방향을 따라 블레이드면을 회전 디스크의 회전방향을 향한 방사상으로 복수 배치되어 있고, 또한, 원주방향으로 서로 이웃하는 블레이드의 사이의 위치에는, 회전 디스크의 회전시에 선행하기 직전의 블레이드를 추종하는 1개 이상의 서브 블레이드가 착탈 가능하게 배치되어 있고, 서브 블레이드는 선행하기 직전의 블레이드에 대한 블레이드면의 방향이 적절히 조정되는 것이다.

이 제2발명에 의하면, 블레이드의 회전에 따라 발생하는 기류는, 그 직후를 회전하는 서브 블레이드에 의해 분단된다. 그리고, 이 분단에 따라, 분쇄부 내의 분체에 대하여 테어링 전단력을 작용시킨다. 이 서브 블레이드의 블레이드면의 방향을 조정함으로써, 상기 분단의 작용력을 조정할 수 있다. 예컨대, 서브 블레이드의 블레이드면과 블레이드의 블레이드면이 평행하게 되도록 배치한 경우에는, 상기 분단의 작용력이 크게 작용한다. 또한, 서브 블레이드를 블레이드와 동일하게 방사상으로 배치한 경우에는, 상기 배치의 경우와 비교하면, 분단의 작용력이 작아진다.

다음에, 제3발명은, 상술한 제1 또는 제2발명에 있어서, 분쇄부의 공급부측의 회전 디스크와 배출부측의 회전 디스크 사이 위치에는 한쪽의 회전 디스크의 회전축에 연결되어 회전 구동되는 안내 디스크가 병설 배치되어 있고, 안내 디스크에는 구동 회전에 따라 분쇄부 내의 분체를 블레이드의 배치위치를 향해 안내하는 형상의 안내면이 형성되어 있는 것이다.

이 제3발명에 의하면, 회전축에 연결된 안내 디스크가 구동 회전함으로써, 분쇄부 내의 분체가, 안내 디스크에 형성된 안내면에 의해 블레이드의 배치위치를 향해서 안내된다. 이것에 의해, 예컨대 회전 축심의 근방 위치에 있는 분체를 효율적으로 분쇄처리할 수 있다.

다음에, 제4발명은, 상술한 제1 내지 제3 중 어느 하나의 발명에 있어서, 분쇄부의 둘레벽면에는, 둘레벽면을 따라 상류측으로부터 하류측을 향해 유통되는 분체를 분쇄부의 둘레벽면으로부터 안쪽을 향해 안내하는 형상의 안내 돌기가 형성되어 있는 것이다.

이 제4발명에 의하면, 분쇄부의 둘레벽면을 따라 상류측으로부터 하류측을 향해 유통되는 분체는, 안내 돌기의 형상에 의해 분쇄부의 둘레벽면으로부터 안쪽을 향해 안내된다. 이것에 의해, 분쇄부의 둘레벽면 위치에 있는 분체를 예컨대 블레이드가 있는 위치를 향해 안내할 수 있어, 분체를 효율적으로 분쇄처리할 수 있다.

다음에, 제5발명은, 상술한 제1 내지 제4 중 어느 하나의 발명에 있어서, 공급부측의 회전 디스크 및 배출부측의 회전 디스크는, 상대 회전속도차를 가지고서 구동 회전되는 2개 이상의 회전축 중 어느 하나에 각각 연결되어 있고, 양 회전 디스크간의 상대 회전속도차에 의해 분쇄력의 상호작용이 생기는 구성으로 되어 있는 것이다.

여기서, 복수의 회전 디스크가 상대 회전속도차를 가지는 상태로서는, 각 회전 디스크가 동일한 방향으로 다른 회전속도로 회전하고 있는 상태, 서로 다른 방향으로 회전하고 있는 상태, 또는, 회전하는 회전 디스크와 회전하지 않는 회전 디스크가 있는 상태를 들 수 있다.

이 제5발명에 의하면, 분쇄부 내에서의 분쇄처리는, 회전 디스크 단일체에 의한 분쇄력의 작용에 추가로, 각 회전 디스크간의 상대 회전속도차에 의해 생기는 분쇄력의 상호작용에 의해서도 행해진다. 구체적으로는, 복수의 회전 디스크를 서로 다른 방향으로 회전시킨 경우에는, 이 상대 회전속도차에 의해 생기는 분쇄력의 작용이 촉진된다. 따라서, 각 회전 디스크가 저속회전상태이여도 큰 상대 회전속도차를 얻을 수 있다. 또한, 각 회전 디스크를 동일한 방향으로 다른 회전속도로 회전시키거나 한쪽측의 회전 디스크만을 회전시키거나 한 경우에는, 우수하고 효율적으로 분쇄력이 작용한다.

다음에, 제6발명은, 상술한 제1 내지 제5 중 어느 하나의 발명에 있어서, 분쇄부와 배출부를 구획 형성하는 회전 디스크의 외주 가장자리 부위에는, 그 배출부측의 디스크면에, 그 반경방향 바깥쪽에 위치하는 둘레벽면에 면하는 형상의 1개 이상의 임펙트 블레이드가 착탈 가능하게 배치되어 있고, 둘레벽면에 대향하는 임펙트 블레이드의 반경방향 바깥쪽의 면부위에는 그 회전방향으로 관통된 형상의 도피홈이 축방향을 따라 복수 형성되어 있는 것이다.

이 제6발명에 의하면, 임펙트 블레이드는, 그 회전에 따라, 분쇄부와 배출부를 구획 형성하는 회전 디스크와 회전 디스크의 반경방향의 바깥쪽에 위치하는 둘레벽면 사이에 있는 분체를 스트라이킹하거나 마쇄하거나 하여 분쇄한다. 또한, 임펙트 블레이드에 형성된 도피홈에 의해, 임펙트 블레이드의 회전에 따라 둘레벽면과의 사이에서 발생하는 와류가, 도피홈으로부터 외부로 도피된다. 이것에 의해, 분체의 유통성을 향상시킬 수 있다.

다음에, 제7발명은, 상술한 제1 내지 제6 중 어느 하나의 발명에 있어서, 분쇄부와 배출부를 구획 형성하는 회전 디스크에는 배출부측을 향해 돌출한 형상의 분급 날개가 착탈 가능하게 배치되어 있고, 회전 디스크의 외주면과 분쇄부의 둘레벽면 사이의 간극으로부터 배출된 분체는 회전상태의 분급 날개의 사이의 간극으로부터 분급되어 배출부에 배출되는 구성으로 되어 있고, 분급 날개는 그 배치되는 수가 적절히 조정되는 것이다.

이 제7발명에 의하면, 분쇄부와 배출부를 구획 형성하는 회전 디스크의 외주면과 분쇄부의 둘레벽면 사이의 간극으로부터 배출된 분체는, 회전하는 분급 날개의 사이의 간극으로부터 적절히 분급되어 배출부에 배출된다. 이 분급 레벨은, 예컨대 회전 디스크에 설치하는 분급 날개의 수를 증감시킴으로써 조정할 수 있다.

다음에, 제8발명은, 상술한 제7발명에 있어서, 또한, 배출부의 벽면에는, 분급 날개의 회전단측 부위와의 사이의 간극을 좁히기 위한 간극 조정부재가 착탈 가능하게 배치되어 있고, 간극을 소정의 치수로 조정하는 간극 조정부재가 적절히 선택되어 배치되어 있는 것이다.

이 제8발명에 의하면, 간극 조정부재에 의해, 분급 날개와 배출부의 벽면 사이의 간극이 조정된다. 따라서, 예컨대 분급 날개의 길이를 짧은 것으로 교환한 경우이여도, 간극 조정부재에 의해 간극 치수를 조정할 수 있다.

다음에, 제9발명은, 상술한 제7 또는 제8발명에 있어서, 분쇄부와 배출부를 구획 형성하는 회전 디스크에는 도통구멍이 형성되어 있고, 분급 날개는, 회전 디스크에 대하여 도통구멍의 형성 위치보다 회전 축심 부근의 위치에 설치되고, 분급 날개의 회전반경방향 바깥쪽 영역에, 도통구멍으로부터 배출된 분체를 분급하는 분급부가 구획 형성되어 있고, 분급부에는, 분급 날개와 분급 날개의 회전반경방향 바깥쪽의 둘레벽면 사이 위치를 따르는 원통형상으로 형성된 분급통이 배치되어 있는 것이다.

이 제9발명에 의하면, 분쇄부와 배출부를 구획 형성하는 회전 디스크에 형성된 도통구멍으로부터 배출된 분체도, 분급 날개에 의해 분급된다. 또한, 분급 날개와 둘레벽면 사이에 분급통을 설치함으로써, 분급부에 있어서의 분체의 흐름이 엄격하게 제어된다.

다음에, 제10발명은, 상술한 제9발명에 있어서, 분급통은, 분급부의 둘레벽면에 대하여 착탈 가능하게 배치되어 있고, 상류측으로부터 하류측을 향해 통지름을 확장하는 형상이나 또는 통지름을 일정하게 하는 형상의 분급통이 적절히 선택되어 배치되어 있는 것이다.

이 제10발명에 의하면, 분급통 내를 유통하는 분체가 하류측을 향해 유통하기 쉬워진다.

다음에, 제11발명은, 상술한 제9 또는 제10발명에 있어서, 분급통은, 분급부의 둘레벽면에 대하여 착탈 가능하게 배치되어 있고, 그 설치 위치에 의해, 분쇄부와 배출부를 구획 형성하는 회전 디스크에 대한 간극 치수 및 분급부의 둘레벽면에 대한 간극 치수가 적절히 조정되는 것이다.

이 제11발명에 의하면, 분급통의 다른 부재와의 위치 관계(간극 치수)를 조정함으로써, 분체의 흐름의 미세 조정을 행할 수 있다.

다음에, 제12발명은, 상술한 제1 내지 제11 중 어느 하나의 발명에 있어서, 분쇄부와 배출부를 구획 형성하는 회전 디스크에는 도통구멍이 형성되어 있고, 회전 디스크에는, 그 배출부측의 디스크면에, 회전 디스크의 회전에 따라 도통구멍으로부터 배출되는 분체의 흐름에 저항을 부여하는 두께면부가 형성되어 있고, 두께면부는 그 두께를 반경방향 안쪽을 향해 점차 두껍게 한 형상으로 되어 있는 것이다.

이 제12발명에 의하면, 두께면부에 의해, 도통구멍으로부터 배출되는 분체의 흐름에 저항이 부여된다. 따라서, 예컨대 원하는 입도에 도달하지 않는 분체가 배출부에 배출되지 않도록 규제할 수 있다.

<발명의 효과>

본 발명은 상술한 수단을 취함으로써, 다음 효과를 얻을 수 있다.

우선, 제1발명에 의하면, 회전 디스크에 도통구멍을 형성한다는 간단한 구성에 의해, 고형소재의 소재 특성을 손상시키지 않고 분쇄 정밀도나 제품회수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 다품종 소량형 생산 등의 여러가지 생산형태에도 대응가능한 범용기로서 이용할 수도 있다. 예컨대, 분쇄부를 구획 형성하는 공급부측의 회전 디스크에 도통구멍을 형성한 경우에는, 분쇄부 내에 도입되는 고형소재를 우수하게 분쇄처리할 수 있다. 또한, 배출부측의 회전 디스크에 도통구멍을 형성한 경우에는, 분쇄처리한 분체를 도통구멍으로부터 배출하기 쉬워지기 때문에, 분체를 과분쇄하는 일이 없다.

또한, 제2발명에 의하면, 블레이드로부터 발생하는 기류를 분단하고, 분쇄부 내에 난잡하게 된 적절한 강한 정도의 기류를 작용시킬 수 있다. 따라서, 분쇄처리시에, 분체에 대하여 급격적으로 큰 분쇄력을 작용시키는 일이 없다. 또한, 분쇄처리를 효율적으로 행할 수 있다.

또한, 제3발명에 의하면, 분쇄부에 있어서 회전 축심의 근방 위치에 있는 분체를 블레이드의 배치위치에 안내하여, 분쇄처리를 보다 효율적으로 행할 수 있다.

또한, 제4발명에 의하면, 분쇄부에 있어서 둘레벽면 위치에 있는 분체를 분쇄부의 반경방향의 안쪽을 향해 안내하여, 분쇄처리를 한층 효율적으로 행할 수 있다. 바람직하게는, 제3발명과 조합시킨 구성으로 함으로써, 분쇄처리를 한층 효율적으로 행할 수 있다.

또한, 제5발명에 의하면, 회전 디스크의 상대 회전속도차를 이용하여 분쇄처리를 효율적으로 행할 수 있다. 따라서, 회전 디스크를 고속회전시키지 않아도, 큰 상대 회전속도차를 얻을 수 있고, 회전 디스크로부터의 발열의 영향을 억제하면서, 분쇄처리를 효율적으로 행할 수 있다. 또한, 회전 디스크 자체의 속도를 억제할 수 있기 때문에, 일정한 분쇄력을 발휘시키면서, 소재 특성을 손상시키지 않는 분쇄처리를 행할 수 있다. 또한, 회전 디스크의 수를 늘리는 일 없이 분쇄 효율을 높일 수 있기 때문에, 구조 전체를 콤팩트하게 할 수 있다.

또한, 제6발명에 의하면, 분체의 분쇄 효율을 더욱 높일 수 있다.

또한, 제7발명에 의하면, 분체의 분급 정밀도의 조정을 간단하게 행할 수 있다.

또한, 제8발명에 의하면, 예컨대 분쇄처리량 등의 조건에 따라 분급 날개의 길이가 바뀌거나 회전 디스크의 배치위치가 바뀌거나 하여도, 분급 날개와 배출부의 벽면 사이의 간극을 간단히 조정할 수 있다.

또한, 제9발명에 의하면, 도통구멍으로부터 배출된 분체의 분급 정밀도나 분쇄처리의 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 제10발명에 의하면, 도통구멍으로부터 배출된 분체의 분급 정밀도나 분쇄처리의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 제11발명에 의하면, 분체의 분급 정밀도를 보다 세밀하게 조정할 수 있다.

또한, 제12발명에 의하면, 분체의 분쇄 효율을 더욱 높일 수 있다.

도 1은 실시예1의 분쇄장치의 내부구조를 측면으로부터 바라본 단면도이다.

도 2는 둘레벽면의 정면도이다.

도 3은 도 2를 측면으로부터 바라본 단면도이다.

도 4는 제 1 회전 디스크의 정면도이다.

도 5는 도 4를 측면으로부터 바라본 단면도이다.

도 6은 제 2 회전 디스크의 정면도이다.

도 7은 도 6을 측면으로부터 바라본 단면도이다.

도 8은 안내 디스크의 정면도이다.

도 9는 도 8을 측면으로부터 바라본 단면도이다.

도 10은 실시예2의 분쇄장치의 내부구조의 일부를 측면으로부터 바라본 단면도이다.

도 11은 제 2 회전 디스크의 정면도이다.

이하에, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태의 실시예에 대해서, 도면을 이용하여 설명한다.

<실시예1>

우선, 실시예1의 분쇄장치(10)에 대해서, 도 1~도 9를 이용하여 설명한다. 도 1은 분쇄장치(10)의 내부구조를 측면으로부터 바라본 단면도, 도 2는 둘레벽면 부재(51)의 정면도, 도 3은 도 2를 측면으로부터 바라본 단면도, 도 4는 제 1 회전 디스크(60)의 정면도, 도 5는 도 4를 측면으로부터 바라본 단면도, 도 6은 제 2 회전 디스크(70)의 정면도, 도 7은 도 6을 측면으로부터 바라본 단면도, 도 8은 안내 디스크(80)의 정면도, 도 9는 도 8을 측면으로부터 바라본 단면도이다.

본 실시예의 분쇄장치(10)는, 도 1에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 전체가 케이싱(20)에 의해 피복된 구성으로 되어 있다. 그리고, 이 케이싱(20)의 내부에, 고형소재(M)(본 실시예에서는 식료품)를 공급하기 위한 공급부(30)와, 공급된 고형소재(M)를 분쇄하는 분쇄부(50)와, 분쇄처리한 분체(고형소재(M)) 중 원하는 입경으로 된 것을 분급하는 분급부(후술하는 분급 날개(77)에 의해 구획 형성되어 있다.)와, 분급된 분체를 배출하여 회수하기 위한 배출부(100)가 설치되어 있다. 그리고, 이들 공급부(30)와, 분쇄부(50)와, 분급부와, 배출부(100)가 순차적으로 연통 도통되어 있다.

또한, 도 1에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 분쇄장치(10)의 내부 중앙에는, 그 폭길이방향에 걸쳐, 중공관 형상의 제1회전축(110)이 가로로 설치되어 있다. 그리고, 제1회전축(110)의 중공 내부에, 제2회전축(111)이 삽입 설치되어 있 다. 이 제2회전축(111)은, 제1회전축(110)과 동일 축심위치로 되도록 설치되어 있다. 이들 제1회전축(110) 및 제2회전축(111)은, 소정 위치에 설치된 베어링(114,115)에 의해 회전가능하게 지지되어 있고, 쌍방이 독립하여 회전할 수 있는 상태(상대회전가능한 상태)로 되어 있다. 상세하게는, 제1회전축(110)의 단부에는 풀리(113)가 연결되어 있고, 제2회전축(111)의 단부에는 풀리(112)가 연결되어 있다. 이것들 풀리(112,113)는, V벨트(도시하지 않음)에 의해 전동모터(도시하지 않음)와 연결되어 있고, 구동 회전력의 전달을 받아 회전하도록 되어 있다. 이것에 의해, 제1회전축(110) 및 제2회전축(111)이, 개별적으로 구동 회전력의 전달을 받아 자유롭게 회전하도록 되어 있다.

또한, 분쇄장치(10)를 구성하는 각 부품은, 각각 분해하여 교환하는 것이 가능한 맞붙임 구조로 되어 있다. 따라서, 예컨대 분쇄장치(10)의 내부를 세정하거나, 각 부품을 적절한 것으로 교환하거나 하는 보수관리작업을 간단히 행할 수 있다. 또한, 후술하는 블레이드(63,73), 서브 블레이드(64,74) 및 임펙트 블레이드(76)는, 각각, 비스(B)(도 4 참조) 등의 체결부재에 의해 제 1 회전 디스크(110)나 제 2 회전 디스크(111)에 탈착 가능하게 설치되어 있다. 따라서, 상기 각 블레이드는, 사용 목적에 따라서, 길이 등 형상의 다른 것으로 교환하거나, 그 배치하는 수를 적절히 증감시키거나 하여 사용할 수 있다. 이것에 의해, 소재 특성 등의 조건에 따라, 분쇄처리하는 정도를 조정할 수 있다.

계속해서, 분쇄장치(10)의 각 구성에 대해서 상세하게 설명한다.

우선, 공급부(30)는, 도 1에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 고형소재(M)를 공급하기 위한 소재 공급구(31)를 갖는다. 그리고, 이 소재 공급구(31)는, 그 내부가 후술하는 분쇄부(50)에 연통하고 있다. 이 공급부(30)에는, 분쇄장치(10)의 가동시에, 배출부(100)를 향해 흡입되는 방향의 기류가 작용한다. 이 기류는, 분쇄장치(10)의 가동시에 작동하는 제 1 회전 디스크(60) 및 제 2 회전 디스크(70)의 회전 구동력이나, 배출부(100)측에 설치된 흡인기(도시생략)의 흡인력에 의해 발생한다. 또한, 도 1에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 분쇄부(50)의 상류측의 부위에는, 상기 기류를 안정되게 발생시키기 위해서 흡기량을 조정하기 위한 흡기부(40)가 설치되어 있다. 이것에 의해, 소재 공급구(31)에 고형소재(M)를 투입하면, 고형소재(M)는, 상기 기류를 타고 분쇄부(50) 내에 원활하게 도입된다.

다음에, 분쇄부(50)는, 도 1에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 제 1 회전 디스크(60) 및 제 2 회전 디스크(70)에 의해 구획 형성되어 있다. 이 분쇄부(50)는 제 1 회전 디스크(60)를 통해서 공급부(30)와 연통 도통되어 있다. 또한, 분쇄부(50)는 제 2 회전 디스크(70)를 통해서 배출부(100)와 연통 도통되어 있다.

상기 제 1 회전 디스크(60) 및 제 2 회전 디스크(70)는, 제1회전축(110) 및 제2회전축(111)의 축길이방향으로 나란하게 배치되어 있다. 상세하게는, 제 1 회전 디스크(60)는, 제1회전축(110)에 대하여 일체적으로 연결되어 있다. 또한, 제 2 회전 디스크(70)는, 제2회전축(111)에 대하여 일체적으로 연결되어 있다. 따라서, 제 1 회전 디스크(60) 및 제 2 회전 디스크(70)는, 이들 제1회전축(110) 및 제2회전축(111)의 구동 회전에 따라, 상대 회전속도차를 갖는 회전속도로 구동 회전시킬 수 있다. 본 실시예에서는, 제 1 회전 디스크(60)와 제 2 회전 디스크(70)를 서로 다른 방향으로 회전시켜 상대 회전속도차를 갖게 하고 있다. 또한, 그 밖에도, 예컨대, 제 1 회전 디스크(60)와 제 2 회전 디스크(70)를 동일한 방향으로 다른 회전속도로 회전시키거나, 한쪽측의 회전 디스크만을 회전시키거나 하여, 회전속도차를 발생시켜도 된다.

다음에, 도 4에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 제 1 회전 디스크(60)에는, 그 회전 축심의 근방 위치에, 원호형상의 도통구멍(61)이 형성되어 있다. 또한, 도 6에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 제 2 회전 디스크(70)에는, 그 회전이동 축심의 근방 위치에, 원호형상의 도통구멍(71)이 형성되어 있다. 이들 도통구멍(61,71)은, 원주방향의 3개소의 위치에 형성되어 있지만, 그 크기나 수는, 사용 목적에 따라 적절히 설정하면 된다.

여기서, 제 1 회전 디스크(60)는, 도 1에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 그 상류측 측면(67)과 분쇄부(50)의 측벽면(53) 사이의 간극 치수가 좁게 설정되어 있다. 따라서, 공급부(30)로부터 공급된 고형소재(M)는, 상기 좁은 간극을 유통하지 않고, 기류를 타고, 도통구멍(61) 내를 유통하여 분쇄부(50) 내에 도입된다. 또한, 분쇄부(50) 내에서 분쇄처리된 후의 분체도, 분쇄부(50)로부터 배출부(100)로 향하는 기류를 타고, 제 2 회전 디스크(70)의 도통구멍(71) 내를 유통하여 배출부(100)에 배출된다. 즉, 분쇄되어 입도가 미세하게 된 분체는, 제 1 회전 디스크(60)나 제 2 회전 디스크(70)에 충돌하여도, 그 구동 회전력의 작용을 받기 어려워, 회전 축심의 근방 위치에 체류하기 쉽다. 따라서, 분쇄처리된 후의 분체는, 제 2 회전 디스크(70)의 도통구멍(71) 내로 향하는 기류를 타고 유통하여, 배출부(100)에 배 출된다.

상세하게는, 제 1 회전 디스크(60)는, 도 4 및 도 5에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 그 하류측 측면(62)에 4개의 블레이드(63)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 이들 블레이드(63)는, 제1회전축(110)을 중심으로 한 방사상으로 배치되어 있고, 제 2 회전 디스크(70)를 향해 돌출한 형상으로 되어 있다. 이들 블레이드(63)는, 제 1 회전 디스크(60)가 구동 회전하는 것에 따라, 분쇄부(50) 내에 기류를 발생시키거나, 분쇄부(50) 내를 비산하는 분체를 스트라이킹하거나 한다. 또한, 도 4에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 원주방향을 따라 배치된 복수의 블레이드(63)의 각 사이의 위치에는, 서브 블레이드(64)가 각각 배치되어 있다. 이들 서브 블레이드(64)는, 제 1 회전 디스크(60)의 회전시(본 실시예의 제 1 회전 디스크(60)는 지면내 시계방향으로 회전한다.)에 선행하기 직전의 블레이드(63)의 배치 방향에 대하여, 블레이드면(64a)이 블레이드면(63a)과 평행한 방향으로 되도록 배치되어 있다. 상세하게는, 제 1 회전 디스크(60)에는, 서브 블레이드(64)의 설치 각도 위치를 조절하기 위한 설치구멍(H)이 복수의 위치(본 실시예에서는 3개소의 위치)에 형성되어 있다. 따라서, 서브 블레이드(64)는, 설치구멍(H)의 적절히 선택된 위치에서 비스(B)로 고정됨으로써, 상기 방향으로 각각 설치되어 있다. 이러한 방향으로 배치된 서브 블레이드(64)는, 제 1 회전 디스크(60)가 구동 회전함에 따라, 선행하기 직전의 블레이드(63)로부터 발생하는 기류를 분단한다. 즉, 서브 블레이드(64)는, 블레이드(63)로부터 발생하는 기류를 분단하여, 분쇄처리시의 분체의 기세를 감쇠시킴과 아울러, 그 기류의 흐름 방향을 변화시킨다. 이것에 의해, 제 1 회전 디스크(60)의 주변에 난잡한 와류를 발생시키거나, 부분적으로 진공상태를 발생시키거나 하고, 분체에 테어링 전단력을 부여하여 미세하게 분쇄할 수 있다. 또한, 서브 블레이드(64)를 다른 설치구멍(H)에 부착함으로써, 서브 블레이드(64)의 배치 방향을 변화시킬 수 있다. 이것에 의해, 예컨대, 서브 블레이드(64)를 블레이드(63)와 동일한 방향으로 되는 방사상으로 배치하면, 상술한 방향의 경우보다 기류의 분단작용을 약화시킬 수 있다. 즉, 소재 특성 등의 조건에 따라, 기류의 분단작용을 적절히 조정하여 사용할 수 있다.

또한, 제 2 회전 디스크(70)는, 도 6 및 도 7에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 그 상류측 측면(72)에, 복수의 블레이드(73) 및 서브 블레이드(74)가 배치되어 있다. 이들 블레이드(73) 및 서브 블레이드(74)는, 상술한 제 1 회전 디스크(60)의 블레이드(63) 및 서브 블레이드(64)와 마찬가지로 배치되어 있어서, 마찬가지의 작용을 한다. 따라서, 상기 구성을 구비하는 제 1 회전 디스크(60)와 제 2 회전 디스크(70)를 상대 회전시킴으로써, 분쇄부(50) 내에 난잡한 기류를 발생시켜, 효율적으로 분쇄처리를 행할 수 있다. 상세하게는, 이들 기류의 작용이나 제 1 회전 디스크(60) 및 제 2 회전 디스크(70)의 회전이동 구동에 따른 충격력에 의해, 고형소재(M)끼리를 충돌시키거나, 분쇄부(50)의 둘레벽면 부재(51) 등의 부위에 충돌시키거나 하여, 고형소재(M)에 압축력, 테어링 전단력, 및 마쇄력을 작용시켜 분쇄한다. 이 때, 분쇄처리 중의 분체는, 그 입도가 비교적 큰 동안에는, 제 1 회전 디스크(60)나 제 2 회전 디스크(70)의 구동 회전력에 의해 스트라이킹되어, 분쇄부(50) 내를 널리 이동한다. 그러나, 분쇄처리되어 비교적 작아진 분체는, 제 1 회전 디스 크(60)나 제 2 회전 디스크(70)에 충돌하여도, 그 구동 회전력의 작용을 받기 어렵기 때문에, 회전 축심의 근방 위치에 체류하기 쉬워진다.

또한, 제 2 회전 디스크(70)에는, 그 하류측 측면(75)(본 발명의 배출부측의 디스크면에 상당한다.)에, 복수의 임펙트 블레이드(76)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 임펙트 블레이드(76)는, 제2회전축(111)을 중심으로 한 방사상으로 배치되어 있다. 이 임펙트 블레이드(76)는, 도 1에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 제 2 회전 디스크(70)의 외주 가장자리 부위에 착탈 가능하게 설치되어 있고, 둘레벽면 부재(52)에 면하는 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 임펙트 블레이드(76)는, 그 회전에 따라, 반경방향의 바깥쪽의 부위와 둘레벽면 부재(52) 사이에 있는 고형소재(M)를 스트라이킹하거나 마쇄하거나 하여 분쇄한다. 여기서, 둘레벽면 부재(52)는, 후술하는 둘레벽면 부재(51)와 마찬가지의 구성을 구비하고 있고, 그 전체 둘레에 걸쳐 톱니모양으로 다수의 홈부위(52a)가 형성되어 있다. 이것에 의해, 둘레벽면 부재(52)에 충돌한 분체에 대하여 테어링 전단력을 작용시킬 수 있다. 또한, 도 7에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 둘레벽면 부재(52)와 대향하는 임펙트 블레이드(76)의 반경방향 바깥쪽의 면부위에는, 복수의 도피홈(76a)이 형성되어 있다. 이 도피홈(76a)은, 임펙트 블레이드(76)의 회전방향으로 관통한 형상으로 되어 있고, 축길이방향에 걸쳐 복수 나란하게 배치되어 있다. 이것에 의해, 임펙트 블레이드(76)의 회전에 따라 둘레벽면 부재(52)의 홈부위(52a) 내에서 발생하는 와류가, 상기 도피홈(76a)으로부터 외부로 도피된다. 이것에 의해, 분체의 유통성을 향상시킬 수 있다. 또한, 임펙트 블레이드(76)는, 사용 목적에 따라서, 길이 등 형상이 다른 것으로 교환하거나, 그 배치하는 수를 적절히 증감시키거나 해서 사용할 수 있다. 이것에 의해, 소재 특성 등의 조건에 따라, 분쇄처리하는 정도를 조정할 수 있다.

다음에, 도 1에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 제 1 회전 디스크(60)와 제 2 회전 디스크(70) 사이 위치에는, 제1회전축(110)에 연결된 안내 디스크(80)가 배치되어 있다. 상세하게는, 도 8 및 도 9에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 안내 디스크(80)에는, 그 둘레 가장자리 부위에, 원반형상의 안내면(81)이 형성되어 있다. 이 안내면(81)은, 도 1에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 그 원반면의 형상이 반경방향의 바깥쪽을 향해 곡면형상으로 접혀지도록 형성되어 있다. 이것에 의해, 안내 디스크(80)에 충돌한 분체를, 제 1 회전 디스크(60)의 블레이드(63)를 향해 안내할 수 있다. 따라서, 회전 축심의 근방 위치에 있는 분체를 블레이드(63)를 향해서 이동시킬 수 있어, 효율적으로 분쇄처리를 행할 수 있다.

다음에, 도 1~도 3에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 분쇄부(50)의 제 1 회전 디스크(60)와 제 2 회전 디스크(70) 사이 위치에는, 안내 돌기(90)가 전체 둘레에 걸쳐서 형성되어 있다. 이 안내 돌기(90)는, 분쇄부(50)의 안쪽을 향해 산형상으로 매끄럽게 만곡하는 돌출 형상으로 하여 형성되어 있다. 이것에 의해, 둘레벽면 부재(51)를 상류측에서 하류측(동 도면의 지면내 좌측에서 우측), 또는 하류측에서 상류측을 향해 유통하는 분체를 분쇄부(50)의 안쪽을 향해서 안내할 수 있어, 효율적으로 분쇄처리를 행할 수 있다.

또한, 안내 돌기(90)의 상류측과 하류측에 각각 배치된 둘레벽면 부재(51)에 는, 그 전체 둘레에 걸쳐서 톱니모양으로 다수의 홈부위(51a)(도 2 및 도 3 참조)가 형성되어 있다. 이것에 의해, 둘레벽면 부재(51)에 충돌한 분체에 대하여 테어링 전단력을 작용시킬 수 있다. 또한, 도 4 및 도 6에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 제 1 회전 디스크(60)의 외주면(65) 및 제 2 회전 디스크(70)의 외주면(78)에도 전체 둘레에 걸쳐서 홈부위(66,79)가 형성되어 있다. 이것에 의해, 구동 회전에 따른 테어링 전단력의 효과가 높여져 있다.

다음에, 도 1 및 도 7에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 제 2 회전 디스크(70)에는, 그 하류측 측면(75)에, 복수의 분급 날개(77)가 배치되어 있다. 구체적으로는, 분급 날개(77)는, 제2회전축(111)을 중심으로 한 방사상으로 배치되어 있다. 이 분급 날개(77)는, 제 2 회전 디스크(70)의 구동 회전에 따라, 제 2 회전 디스크(70)의 외주면(78)과 분쇄부(50)의 둘레벽면 부재(51) 사이의 간극으로부터 배출된 분체의 분급을 행한다. 구체적으로는, 분급 날개(77)는, 둘레벽면 부재(101)에 형성된 간극 조정부(102)에 의해, 그 선단측 부위와 배출부(100)의 벽면 사이의 간극 치수가 좁게 되도록 조정되어 있다. 여기서, 둘레벽면 부재(101)가 본 발명의 간극 조정부재에 상당한다. 따라서, 상기 외주면(78)측의 간극으로부터 배출된 분체는, 이 분급 날개(77)에 의해 분급되고, 그 입도가 원하는 입도에 도달되어 있지 않은 것은, 분급 날개(77)에 의해 원심방향으로 날려져, 예컨대 임펙트 블레이드(76)에 의해 다시 분쇄된다. 또한, 그 입도가 원하는 입도에 도달한 것은, 분급 날개(77)의 구동 회전이동력의 작용을 받기 어려워, 기류를 타고 배출부(100)에 배출된다. 또한, 분급 날개(77)는, 사용 목적에 따라, 길이 등 형상이 다른 것 으로 교환하거나, 그 배치하는 수를 적절히 증감시키거나 해서 사용할 수 있다. 또한, 예컨대 분급 날개(77)를 소정수 구비한 부품 자체를 교환하는 등을 하여 분급 날개(77)의 길이나 배치하는 수를 사용 목적에 맞춰 적절히 조정하도록 해도 된다. 이것에 의해, 소재 특성 등의 조건에 따라, 분쇄처리하는 정도를 조정할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예의 분쇄장치(10)가 구성되어 있다. 계속해서, 분쇄장치(10)의 사용 방법에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 고형소재(M)는, 도 1에 나타내지는 화살표가 가리키는 방향으로 유통한다.

여기서, 본 실시예에서 분쇄하는 고형소재(M)는, 두류 등의 유지나 당질이 많이 함유되는 식품이다. 또한, 분쇄장치(10)는, 제 1 회전 디스크(60) 및 제 2 회전 디스크(70)의 회전속도가 예컨대 40~100m/sec로 각각 설정되어 있고, 서로 다른 방향으로 구동 회전하도록 되어 있다.

우선, 제 1 회전 디스크(60) 및 제 2 회전 디스크(70)를 구동 회전시키고, 흡인기를 가동시킴으로써, 공급부(30)측에서 배출부(100)로 향하는 기류를 발생시킨다.

다음에, 고형소재(M)를 공급부(30)의 소재 공급구(31)로부터 공급한다. 이것에 의해, 고형소재(M)는, 상기 기류를 타고 분쇄부(50) 내에 도입된다. 상세하게는, 고형소재(M)는, 제 1 회전 디스크(60)의 도통구멍(61) 내를 유통하여 분쇄부(50) 내에 도입된다. 이것에 의해, 고형소재(M)는, 구동 회전력의 작용이 작은 회전 축심의 근방 부위(도통구멍(61))로부터 도입되기 때문에, 급격적으로 큰 분쇄력을 받는 일 없이, 우수하게 분쇄된다. 따라서, 유지나 당질이 비산하여 고형소 재(M)끼리가 유착되거나, 둘레벽면 부재(51)에 부착되거나 하는 것이 적다.

그리고, 분쇄부(50) 내에서는, 각 블레이드를 구비한 제 1 회전 디스크(60) 및 제 2 회전 디스크(70)에 의한 구동 회전력의 작용에 의해, 고형소재(M)가 효율적이고 또한 우수하게 분쇄된다. 상세하게는, 제 1 회전 디스크(60) 및 제 2 회전 디스크(70)는, 각각 적절한 정도의 회전속도로 구동 회전하고 있기 때문에, 발열이 적다. 또한, 한편으로, 제 1 회전 디스크(60) 및 제 2 회전 디스크(70)는, 서로 상대 회전속도차를 갖고서 회전하고 있다. 또한, 블레이드(63,73)로부터 발생되는 기류는, 서브 블레이드(64,74)에 의해 분단되어, 분쇄부(50) 내에 난잡한 기류를 발생시키고 있다. 또한, 분쇄부(50) 내를 이동하는 분체는, 안내 디스크(80)나 안내 돌기(90)에 의해, 효율적으로 분쇄처리되도록 안내된다.

그리고, 분쇄처리된 분체는, 회전 축심의 근방 위치에 체류하기 쉬우므로, 기류를 타고 제 2 회전 디스크(70)의 도통구멍(71) 내에 도입되어 배출부(100)에 배출된다. 또한, 제 2 회전 디스크(70)의 외주면(78)과 분쇄부(50)의 둘레벽면 부재(51) 사이의 간극으로부터 배출된 분체는, 분급 날개(77)에 의해 분급된다. 그리고, 원하는 입도에 도달한 분체는, 배출부(100)에 배출된다. 또한, 원하는 입도에 도달하지 않은 분체는, 다시 분쇄처리되어서, 원하는 입도로 된 후에 배출된다.

그리고, 배출부(100)에 배출된 분체가 회수된다.

이와 같이, 본 실시예의 분쇄장치(10)는, 공급부(30)로부터 공급된 고형소재(M)를, 구동 회전력의 작용이 비교적 작은 도통구멍(61)으로부터 도입할 수 있다. 따라서, 고형소재(M)의 소재 특성을 손상시키지 않고 우수하게 분쇄할 수 있 다. 또한, 원하는 입도로 분쇄처리한 분체를, 하류측의 제 2 회전 디스크(70)의 도통구멍(71)으로부터 바람직하게 배출할 수 있다. 따라서, 원하는 입도로 분쇄처리한 분체를 신속히 배출할 수 있기 때문에, 소재 특성을 손상시키는 일 없이, 분쇄 정밀도나 제품회수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 제 1 회전 디스크(60)나 제 2 회전 디스크(70)에 배치된 각 블레이드의 작용에 의해, 분쇄부(50) 내에 난잡한 기류를 발생시킬 수 있다. 이것에 의해, 분쇄처리시에, 분체에 급격적으로 큰 분쇄력을 작용시키는 일 없이, 효율적인 분쇄처리를 행할 수 있다.

또한, 안내 디스크(80)나 안내 돌기(90)에 의해, 분체를 효율적으로 분쇄처리할 수 있다.

또한, 제 1 회전 디스크(60) 및 제 2 회전 디스크(70)를 고속으로 회전시키지 않아도 높은 분쇄 효율을 달성할 수 있다. 따라서, 예컨대 발열의 영향을 받기 쉬운 고형소재(M)를 분쇄처리할 경우에도, 소재 특성을 손상시키는 일 없이 효율적으로 분쇄처리를 행할 수 있다. 따라서, 분쇄장치(10)를, 다품종 소량형 생산 등의 여러가지 생산형태에 대응할 수 있는 범용기로서 이용할 수 있다.

또한, 분급 날개(77) 등의 각 부품은, 사용 목적에 따라 배치하는 수를 조정하거나 교환하거나 할 수 있기 때문에, 바람직하다. 또한, 간극 조정부재(102)에 의해, 분급 날개(77)와의 간극 치수를 조정할 수 있기 때문에, 제 2 회전 디스크(70)의 배치 위치를 바꾸거나, 분급 날개(77)의 길이 형상을 바꾸거나 한 경우에도 바람직하게 대응할 수 있다.

<실시예2>

계속해서, 실시예2의 분쇄장치(11)에 대해서, 도 10 및 도 11을 이용하여 설명한다. 도 10은 분쇄장치(11)의 내부구조의 일부를 측면으로부터 바라본 단면도, 도 11은 제 2 회전 디스크(70)의 정면도이다. 또한, 본 실시예에서는, 실시예1의 분쇄장치(10)와 마찬가지의 구성 및 작용을 하는 개소에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략하고, 상이한 구성에 대해서는 다른 부호를 붙여서 상세하게 설명하는 것으로 한다. 또한, 설명문 중, 도 10 및 도 11에 나타내어져 있지 않은 구성에 대해서는, 실시예1의 도 1~도 9에 나타내어진 동일한 부호의 구성을 적절히 참조하는 것으로 한다.

본 실시예의 분쇄장치(11)는, 도 10에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 실시예1에서 나타낸 분쇄장치(10)(도 1 참조)와 비교하면, 제 2 회전 디스크(70)의 하류측에 배출된 분체를 분급하는 구성이 다르다. 구체적으로는, 제 2 회전 디스크(70)의 하류측 측면(75)(본 발명의 배출부측의 디스크면에 상당한다.)에 배치되는 분급 날개(77x)는, 실시예1에서 나타낸 분급 날개(77)와는 다른 위치에 배치되어 있다. 또한, 제 2 회전 디스크(70)의 하류측 공간에는, 분급 날개(77x)에 의해 분급부(120)가 구획 형성되어 있다. 그리고, 이 분급부(120)에는, 분급통(130)이 배치되어 있다. 또한, 제 2 회전 디스크(70)의 하류측 측면(75)에는, 부분적으로 두께가 두껍게 된 형상의 두께면부(75y)가 형성되어 있다.

이하, 상기 각 구성에 대해서 상세하게 설명한다.

우선, 분급 날개(77x)는, 제 2 회전 디스크(70)의 회전 축심 부근의 위치에 부착되어 있고, 간극 조정부재(122)를 향해서, 회전반경을 점차 확장하는 형상으로 형성되어 있다. 상세하게는, 분급 날개(77x)는, 도 11에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 도통구멍(71)의 근원측의 위치에 부착되어 있고, 도 10에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 도통구멍(71)으로부터 배출된 분체가 분급 날개(77x)의 회전반경방향의 바깥쪽으로 배출되도록 배치되어 있다. 이것에 의해, 도통구멍(71)으로부터 배출된 분체가, 분급 날개(77x)에 의해 분급된다. 또한, 분급 날개(77x)는, 도 11에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 제 2 회전 디스크(70)의 원주방향으로 3장 부착되어 있지만, 예컨대 6장이나 11장으로 적절히 증설하는 것도 가능하다. 이것에 의해, 분급 정밀도의 조정을 행할 수 있다.

또한, 분급 날개(77x)는, 도 10에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 분급부(120)의 둘레벽면(121)에 설치된 간극 조정부재(122)의 위치까지 연장되어 있다. 이것에 의해, 분급 날개(77x)의 회전반경방향의 바깥쪽에 분급부(120)가 구획 형성되어 있다. 또한, 분급 날개(77x)의 선단측 부위와 간극 조정부재(122) 사이에는, 좁은 간극이 형성되어 있다.

다음에, 두께면부(75y)는, 도 11에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 제 2 회전 디스크(70)의 각 도통구멍(71)의 사이의 위치에 각각 형성되어 있다. 상세하게는, 두께면부(75y)는, 도 10에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 그 두께가 제 2 회전 디스크(70)의 반경방향 안쪽을 향해 직선상으로 두껍게 되는 형상으로 형성되어 있다. 이 두께면부(75y)는, 제 2 회전 디스크(70)가 회전함에 따라, 반경방향 바깥쪽을 향한 기류를 발생시킨다. 이 기류는, 분체가 도통구멍(71)으로부터 분급 부(120)에 배출되는 흐름에 대하여 저항으로서 작용한다. 즉, 도통구멍(71)을 폐쇄하는 저항력이 작용한다. 이것에 의해, 도통구멍(71)으로부터 배출되는 분체의 양을 컨트롤할 수 있고, 예컨대 원하는 입도에 도달하지 않은 분체가 배출부에 배출되지 않도록 규제할 수 있다.

또한, 두께면부(75y)의 형상은, 그 두께가 상기 직선상으로 변화되는 것에 한정되지 않고, 예컨대 곡면형상이나 단차상으로 변화되는 형상의 것이어도 된다.

다음에, 분급통(130)은, 도 10에 잘 나타내어져 있는 바와 같이, 분급 날개(77x)의 회전반경방향의 바깥쪽에 피복되는 원통형상으로 형성되어 있다. 상세하게는, 분급통(130)은, 상류측으로부터 하류측을 향해(동 도면의 지면내 좌측에서 우측을 향해) 통지름을 점차 확장하는 형상으로 형성되어 있고, 제 2 회전 디스크(70), 분급 날개(77x), 및 분급부(120)의 둘레벽면(121)과의 사이에 각각 일정한 간극을 갖게 하여 배치되어 있다. 이 분급통(130)은, 지지부재(131)에 의해 분급부(120)의 둘레벽면(121)에 대하여 일체적으로 부착되어 있다. 또한, 지지부재(131)는, 분급통(130)의 복수의 위치에 부분적으로 부착되어 있고, 분급통(130)의 외측을 유통하는 분체의 흐름을 저해하지 않는 형상으로 되어 있다. 또한, 분급통(130)은, 상기 각 간극 치수가 다른 형태의 것이 여러가지로 설정되어 있고, 적절히 선택한 것을 교환하여 사용할 수 있다. 이것에 의해, 상기 각 간극 치수를 조정할 수 있고, 분급 정밀도를 적절히 조정할 수 있다. 또한, 예컨대 분급통(130)에 설치구멍을 복수 위치에 형성하고, 설치 위치를 조정할 수 있도록 하여도 된다.

이 분급통(130)은, 분급 날개(77x)와 둘레벽면(121) 사이에 설치되어 있고, 분급 날개(77x)와 둘레벽면(121) 사이의 공간형상을 작게 분할하도록 하여 배치되어 있다. 이것에 의해, 분급부(120) 내에서 이동하는 분체의 흐름이 엄격하게 제어된다. 또한, 분급 날개(77x)는, 상류측으로부터 하류측을 향해 통지름이 확장하는 형상이기 때문에, 분급통(130) 내를 유통하는 분체를 하류측을 향해 유통시키기 쉽게 한다.

계속해서, 본 실시예의 분쇄장치(11)의 사용 방법에 대해서 설명한다.

우선, 제 2 회전 디스크(70)의 도통구멍(71)으로부터 배출되는 분체는, 두께면부(75y)의 회전에 따라, 그 배출량이 적절하게 규제되어 있다. 따라서, 예컨대 원하는 입도에 도달하기 전의 상태의 분체를 분쇄부(50) 내에 머물러 있게 할 수 있어, 효율적으로 분쇄처리를 행할 수 있다. 또한, 제 2 회전 디스크(70)의 외주면측의 간극으로부터나 도통구멍(71)으로부터 배출된 분체는, 분급부(120) 내에 들어가고, 분급 날개(77x)나 분급통(130)에 의해 분급처리된다. 즉, 분체의 분쇄처리나 분급처리를 효율적으로 행할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예의 분쇄장치(11)에 의하면, 도통구멍(71)으로부터 배출된 분체의 분급 정밀도나 분쇄처리의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 분체의 분급 정밀도를 미세하게 조정할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태를 2개의 실시예에 대해서 설명했지만, 상기 실시예 외에 각종의 형태로 실시할 수 있는 것이다.

예컨대, 실시예1 및 실시예2에서는, 회전 디스크가 복수 설치된 구성을 나타냈지만, 회전 디스크를 1개밖에 가지지 않는 구성에도 적용할 수 있다. 또한, 양 회전 디스크에 각각 도통구멍이 형성된 것을 나타냈지만, 한쪽측의 회전 디스크에만 도통구멍이 형성되어 있는 것이여도 상관없다. 단, 이 경우에는, 분쇄부에 도입된 소재가 급격적으로 큰 분쇄력의 작용을 받거나, 분쇄부 내에서 과분쇄되기 쉽게 되거나 하는 일이 있으므로, 유의할 필요가 있다.

또한, 실시예1에서는, 제 1 회전 디스크(60)와 제 2 회전 디스크(70)를 서로 다른 방향으로 구동 회전시킨 것을 나타냈지만, 동일한 방향으로 다른 회전속도로 구동 회전시키거나, 한쪽측의 회전 디스크만을 회전시키거나 한 것이여도 상관없다. 즉, 소재 특성에 맞춰서, 상대 회전속도차의 작용을 억제하도록 하여 분쇄처리를 하여도 된다.

또한, 분쇄장치(10,11)를 가로 배치로 하여 사용하는 것을 나타냈지만, 배출부측이 상방으로 되도록 세로 배치로 하고, 회전 디스크의 회전방향을 중력의 작용 방향에 대하여 수직 방향으로 설정하여 사용해도 된다. 이것에 의해, 구동 회전하는 회전 디스크가 중력의 작용을 받기 어려워져, 회전 상태가 보다 안정된다.

또한, 분쇄부(50)를 제 1 회전 디스크(60)와 제 2 회전 디스크(70)의 2개의 회전 디스크에 의해 구획 형성한 것을 나타냈지만, 예컨대, 분쇄장치의 케이싱 및 둘레벽면의 폭길이를 길게 하여 제1회전축에 제3회전 디스크를 연결하는 등을 하여 병설 배치하고, 분쇄부가 복수 형성되도록 한 것이어도 된다. 또한, 제3회전 디스크에 연결하는 회전축을 별도에 설치하여도 된다.

또한, 실시예2에서는, 분급통(130)이 상류측으로부터 하류측을 향해 통지름을 확장하는 형상으로 된 것을 나타냈지만, 소재 특성 등의 조건에 따라, 통지름이 일정한 것이나 수축되는 형상의 것을 이용해도 된다. 단, 통지름이 하류측을 향해 수축하는 타입의 것에서는, 분체의 유통성이 저하되는 일이 있으므로, 주의가 필요하다.

Claims (12)

1. 분쇄장치(10, 11)로서,

   고형소재(M)를 받아들이는 공급부(30);

   상기 공급부(30)로부터 공급된 소재(M)를 분쇄하기 위한 1개 이상의 분쇄부(50); 및

   상기 분쇄부(50)에 의해 분쇄된 소재를 외부로 배출하기 위한 배출부(100)를 갖고,

   상기 1개 이상의 분쇄부(50)는, 서로 축 방향으로 간격을 두고 배치된 공급부(30)측의 회전 디스크(60)와 배출부(100)측의 회전 디스크(70) 사이에 형성된 공간을 가지고, 이들 회전 디스크(60) 및 회전 디스크(70)의 한쪽 이상은 회전축(110, 111)에 연결되어 회전 구동되는 것이고,

   상기 공급부(30)측의 회전 디스크(60) 및 배출부(100)측의 회전 디스크(70) 중 한쪽 이상에는, 서로 대향하는 면을 향해 돌출하는 1개 이상의 블레이드(63, 73)가 배치되고, 회전 디스크(60, 70)의 각각에는, 회전 축심 부근의 위치에서 원주방향의 1개소 이상의 위치에 축방향으로 관통된 도통구멍(61, 71)이 형성되어 있고,

   상기 공급부(30)로부터 공급된 소재(M)는, 상기 공급부측의 회전 디스크(60)에 설치된 도통구멍(61)을 통해서 상기 분쇄부(50)의 회전 디스크(60)와 회전 디스크(70) 사이에 형성된 공간에 도입되어, 상기 공간 내에서 블레이드(63, 73)의 구동 회전에 따라 생기는 분쇄작용에 의해 분쇄되고, 상기 배출부(100)측의 회전 디스크(70)에 형성된 도통구멍(71)을 통해서 하류측으로 되는 배출부(100)로 배출되는 것을 특징으로 하는 분쇄장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 블레이드(63, 73)는, 상기 한쪽 이상의 회전 디스크(60, 70)에 대하여, 상기 회전 축심을 중심으로 한 원주방향을 따라 블레이드면을 회전 디스크의 회전방향을 향한 방사상으로 복수 배치되어 있고, 또한, 원주방향으로 서로 이웃하는 블레이드(63, 73) 사이의 위치에는, 상기 회전 디스크의 회전시에 선행하는 직전의 블레이드(63, 73)를 추종하는 1개 이상의 서브 블레이드(64, 74)가 착탈 가능하게 배치되어 있고, 그 서브 블레이드(64, 74)는 상기 선행하는 직전의 블레이드(63, 73)에 대한 블레이드면의 방향이 조정되는 구성인 것을 특징으로 하는 분쇄장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 분쇄부(50)의 공급부(30)측의 회전 디스크(60)와 배출부(100)측의 회전 디스크(70) 사이 위치에는 한쪽의 회전 디스크(60)의 회전축(110)에 연결되어 회전 구동되는 안내 디스크(80)가 병설 배치되어 있고, 그 안내 디스크(80)에는 구동 회전에 따라 분쇄부(50) 내의 분체를 상기 블레이드(63)의 배치위치를 향해서 안내하는 형상의 안내면(81)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분쇄장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 분쇄부(50)의 둘레벽면에는, 상기 둘레벽면을 따라 상류측으로부터 하류측을 향해 유통되는 분체를 상기 분쇄부(50)의 둘레벽면으로부터 안쪽을 향해 안내하는 형상의 안내 돌기(90)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분쇄장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 공급부(30)측의 회전 디스크(60) 및 배출부(100)측의 회전 디스크(70)는, 상대 회전속도차를 생성하여 구동 회전되는 회전축(110) 및 회전축(111)에 각각 연결되어 있고, 양 회전 디스크(60, 70)사이의 상대 회전속도차에 의해 분쇄력의 상호작용이 생기는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 분쇄장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 배출부(100)측의 회전 디스크(70)의 외주 가장자리 부위에는, 그 배출부(100)측의 디스크면에, 그 반경방향 바깥쪽에 위치하는 둘레벽면(52)에 면하는 형상의 1개 이상의 임펙트 블레이드(76)가 착탈 가능하게 배치되어 있고, 상기 둘레벽면(52)에 대향하는 임펙트 블레이드(76)의 반경방향 바깥쪽의 면부위에는 그 회전방향으로 관통하는 형상의 도피홈(76a)이 축방향을 따라 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분쇄장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 배출부(100)측의 회전 디스크(70)에는 배출부(100)측을 향해 돌출한 형상의 분급 날개(77, 77x)가 착탈 가능하게 배치되어 있고, 상기 회전 디스크(70)의 외주면과 상기 분쇄부(50)의 둘레벽면 사이의 간극으로부터 배출된 분체는 회전 상태의 분급 날개(77, 77x)의 사이의 간극으로부터 분급되어 배출부(100)에 배출되는 구성으로 되어 있고, 상기 분급 날개(77, 77x)는 그 배치되는 수가 조정되는 것을 특징으로 하는 분쇄장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 배출부(100)의 벽면에는, 상기 분급 날개(77, 77x)의 회전단측 부위와의 사이의 간극을 좁히기 위한 간극 조정부재(102, 122)가 착탈 가능하게 추가로 배치되어 있고, 상기 간극을 소정의 치수로 조정하는 간극 조정부재(102, 122)가 선택되어 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 분쇄장치.
9. 제7항에 있어서,

   상기 배출부(100)측의 회전 디스크(70)에는 도통구멍(71)이 형성되어 있고,

   상기 분급 날개(77x)는, 상기 회전 디스크(70)에 대하여 도통구멍(71)의 형성 위치보다 회전 축심 부근의 위치에 설치되고, 상기 분급 날개(77x)의 회전반경방향 바깥쪽 영역에, 상기 도통구멍(71)으로부터 배출된 분체를 분급하는 분급부(120)가 구획 형성되어 있고,

   상기 분급부(120)에는, 상기 분급 날개(77x)와 그 분급 날개(77x)의 회전반경방향 바깥쪽의 둘레벽면과의 사이 위치를 따라 원통형상으로 형성된 분급통(130)이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 분쇄장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 분급통(130)은, 상기 분급부(120)의 둘레벽면에 대하여 착탈 가능하게 배치되어 있고, 상류측으로부터 하류측을 향해 통지름을 확장하는 형상이나 또는 통지름을 일정하게 하는 형상의 분급통(130)이 선택되어 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 분쇄장치.
11. 제9항에 있어서,

    상기 분급통(130)은, 상기 분급부(120)의 둘레벽면에 대하여 착탈 가능하게 배치되어 있고, 그 설치 위치에 의해, 상기 배출부(100)측의 회전 디스크(70)에 대한 간극 치수 및 상기 분급부(120)의 둘레벽면에 대한 간극 치수가 조정되는 것을 특징으로 하는 분쇄장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 배출부(100)측의 회전 디스크(70)에는, 그 배출부(100)측의 디스크면에, 상기 회전 디스크(70)의 회전에 따라 도통구멍(71)으로부터 배출되는 분체의 흐름에 저항을 부여하는 두께면부(75y)가 형성되어 있고, 그 두께면부(75y)는 그 두께를 반경방향 안쪽을 향해 점차로 두껍게 한 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 분쇄장치.

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