KR20090037505A

KR20090037505A - 분쇄물 제조 장치

Info

Publication number: KR20090037505A
Application number: KR1020097006403A
Authority: KR
Inventors: 히로시 마에다; 다이지 마에다
Original assignee: 어쓰 링크 가부시키가이샤
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2009-04-15
Also published as: JPWO2008032655A1; CN101516517A; KR100924890B1; US20100102150A1; JP4260876B2; WO2008032655A1

Abstract

원료의 함수율이 높은 경우에도, 제조 비용의 억제를 도모하면서, 또한, 원료에 대해서 충분한 건조를 행하여 분쇄물을 제조할 수 있는 분쇄물 제조 장치가 제공된다. 분쇄기(2)와, 용기(3)와, 가열 공기를 공급하는 가열 공기 공급기(4)를 구비한 분쇄물 제조 장치를 이용한다. 용기(3)는 제1의 도입구(10), 제2의 도입구(11a 및 11b), 제1의 배출구(12), 제2의 배출구(13)를 구비하고, 또한, 내부에서 선회류(35)가 생기도록 구성되어 있다. 용기(3) 내에는 가열 공기 공급기(4)에 의해, 제2의 도입구(11a 및 11b)를 통해, 가열 공기를 공급한다. 분쇄기(2)는 흡인구(22)와 토출구(23)가 설치된 케이싱(20)과, 임펠러와, 다수의 미세 구멍을 가지는 스크린(24)을 구비하고, 송풍 기능을 가진다. 제1의 도입구(10)와 케이싱의 토출구(23) 및 제1의 배출구(12)와 케이싱의 흡인구(22)는 각각 관로(7 또는 8)에 의해 접속된다.

Description

분쇄물 제조 장치{CRUSHED MATERIAL PRODUCING DEVICE}

본 발명은, 식품, 의약품, 화장품, 수지, 무기물질 등의 분쇄물을 제조하는 분쇄물 제조 장치에 관한 것이다.

종래부터, 분쇄물은, 식품, 의약품, 화장품, 그 외의 모든 분야에 있어서 이용되고 있다. 일반적으로, 식품과 같이, 함수율이 높고, 점착성이 있는 재료를 원료로 하는 경우, 분쇄물의 제조는, 먼저, 건조기에 의해 원료를 충분히 건조시키고, 이어서, 건조시킨 원료를 분쇄기에 의해 분쇄함으로써 행해진다. 이는, 함수율이 높고, 점착성이 있는 재료를 그대로 분쇄기에 투입하면, 그 점성에 의한 낮은 유동성에 의해, 분쇄기가 막히기 때문이다.

또한, 건조 공정과 분쇄 공정은 따로 따로 배치식(batch system)으로 행해지므로, 건조기로부터 원료를 꺼내는 작업이나, 꺼낸 원료를 분쇄기까지 반송하는 작업, 또한, 반송한 원료를 분쇄기에 투입하는 작업이 필요하다. 이러한 작업은, 사람 손, 또는 별도의 장치에 의해 행할 필요가 있으므로, 분쇄물의 제조에 있어서는, 제조 비용의 삭감이 어렵다는 문제가 있다.

한편, 상기의 문제를 해결하기 위해, 와류식 미분쇄기(微粉碎機)와 기류 건조기를 구비한 시스템이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1참조). 특허 문헌 1의 시스템에서는, 와류식 미분쇄기는 분쇄실의 입구측에 원료를 분쇄실 내로 흡인하기 위한 팬(fan)을 구비하고 있다. 또한, 와류식 미분쇄기의 토출구와 기류 건조기의 도입구는 관로에 의해 접속되어 있다.

이 구성에 의하면, 원료는, 팬이 일으킨 기류와 함께 분쇄실로 이송되어, 이와 함께 분쇄실 내를 이동하므로, 수분을 포함하는 원료라도, 분쇄편의 유동성이 확보되어, 분쇄기의 막힘이 억제된다. 또한, 분쇄 후의 원료(분쇄편)는, 팬이 일으킨 기류와 함께, 관로를 통하여 기류 건조기로 이송되고, 여기서 가열 공기와 접촉한다. 이와 같이 특허 문헌 1의 시스템에서는, 분쇄 공정과 건조 공정이 연속하여 행해져, 제조 비용의 삭감이 도모된다.

특허 문헌 1：일본국 특개 2005-333955호 공보

<발명이 해결하려고 하는 과제>

그러나, 특허 문헌 1에 개시된 시스템에 의해 분쇄물을 제조하는 경우에도, 상술한 것처럼 건조 공정의 실시 전에 분쇄 공정이 실시되므로, 대상으로 할 수 있는 원료의 함수율에는 한도가 있다. 특허 문헌 1에 개시된 시스템에서는, 여기에 개시되어 있는, 함수율이 28%∼34%인 쌀을 원료로서 이용하는 경우는 문제없지만, 함수율이 이보다 높은 재료, 예를 들면, 생선, 해초, 비지, 야채 등의 함수율이 높은 재료를 원료로서 이용하는 것은 곤란하다.

한편, 특허 문헌 1에 개시된 시스템에서는, 기류 건조기의 배출구와 와류식 미분쇄기의 흡인구를 관로에서 접속하고, 건조 공정 후에 분쇄 공정이 실시되도록 한 시스템도 생각할 수 있다. 이 시스템에 의하면, 원료의 건조 후에, 원료의 분쇄가 행해진다.

그러나, 기류 건조기는, 원료를 가열 공기와 함께 기류 건조기의 본체 내부를 통과시킴으로써 건조를 행하므로, 함수율이 높은 원료를 충분히 건조시키기 위해서는 본체의 전체 길이를 길게 할 필요가 있다. 따라서, 이러한 시스템을 채용한 경우는, 장치의 대형화에 의해, 제조 비용의 상승을 초래한다.

본 발명의 목적은, 상기 문제를 해소하여, 함수율이 높고, 점착성이 있는 재료를 분쇄물의 원료로서 이용한 경우에도, 제조 비용의 억제를 도모하면서, 또한, 원료에 대해서 충분한 건조를 행하여 분쇄물을 제조할 수 있는 분쇄물 제조 장치를 제공하는 것에 있다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 있어서의 분쇄물 제조 장치는, 원료를 분쇄하는 분쇄기와, 용기와, 상기 용기 내에 가열된 공기를 공급하는 가열 공기 공급기를 구비하고, 상기 용기는, 그 내부와 연통하는, 제1의 도입구 및 제2의 도입구와 제1의 배출구 및 제2의 배출구를 구비하고, 상기 가열 공기 공급기는, 상기 제2의 도입구를 통하여, 상기 용기 내에 상기 공기를 공급하고, 상기 분쇄기는, 송풍 기능을 구비하고, 상기 송풍 기능에 의해, 흡인구로부터 유체와 함께 상기 원료를 흡인하며, 또한, 분쇄한 상기 원료를 상기 유체와 함께 토출구로부터 송출하고, 상기 용기의 상기 제1의 도입구와 상기 분쇄기의 상기 토출구, 및 상기 용기의 상기 제1의 배출구와 상기 분쇄기의 상기 흡인구는, 각각 관로에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

<발명의 효과>

이상과 같이, 본 발명의 분쇄물 제조 장치에 있어서는, 순환로가 설치되어 있고, 원료는, 분쇄기가 발생시킨 기류와 가열 공기 공급기로부터의 공기(가열 공기)에 의해 이 순환로를 순환한다. 이 때, 원료는, 몇번이나 분쇄되어 표면적을 확대시키므로, 원료에 포함되는 수분은 급속하게 증발을 개시한다. 따라서, 본 발명의 분쇄물 제조 장치에 의하면, 원료의 함수율이 높은 경우에도, 이를 확실히 효율적으로 건조시킬 수 있다. 또한, 이 때, 건조를 위한 가열 공기도 순환로를 순환하므로, 본 발명의 분쇄물 제조 장치에 의하면, 에너지 효율의 향상이 도모되고, 이에 의한 제조 비용의 억제도 도모된다.

도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 2는, 도 1에 도시한 분쇄기를 나타내는 도면이며, 도 2(a)는 단면도, 도 2(b)는 외관을 나타내는 사시도, 도 2(c)는 케이싱의 내부를 나타내는 사시도이다.

도 3은, 도 1에 도시한 용기의 구조를 구체적으로 나타내는 단면도이다.

도 4는, 도 3중의 절단선 A-A’를 따라 절단하여 얻어진 용기의 단면도이다.

도 5는, 도 3중의 절단선 B-B’를 따라 절단하여 얻어진 용기의 단면도이다.

도 6은, 도 3중에 도시한 플레이트 부재를 나타내는 사시도이다.

도 7은, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 분쇄물 제조 장치의 전체 구성 을 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 8은, 도 7에 도시한 용기의 구조를 구체적으로 나타내는 단면도이다.

도 9는, 도 8중의 절단선 C-C’를 따라 절단하여 얻어진 용기의 제1의 도입구 부근의 단면도이다.

도 10은, 도 8중의 절단선 D-D’를 따라 절단하여 얻어진 용기의 제2의 도입구 부근의 단면도이다.

도 11은, 도 8중의 절단선 E-E’를 따라 절단하여 얻어진 용기의 제1의 배출구 부근의 단면도이다.

도 12는, 도 8에 도시한 용기를 구성하는 통체의 일부분을 확대하여 나타내는 단면도이다.

도 13은, 본 발명의 실시의 형태 2에서 이용할 수 있는 용기의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

도 14는, 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서의 분쇄물 제조 장치로 이용되는 용기의 구체적 구성을 나타내는 단면도이다.

도 15는, 도 14중에 도시된 플레이트 부재를 나타내는 도면이며, 도 15(a)는 사시도, 도 15(b)는 평면도이다.

도 16은, 본 발명의 실시의 형태 4에 있어서의 분쇄물 제조 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 17은, 본 발명의 실시의 형태 4에 있어서의 분쇄물 제조 장치의 다른 예의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 18은, 본 발명의 실시의 형태 5에 있어서의 분쇄물 제조 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이다.

<부호의 설명>

1 : 분쇄물 제조 장치 2 : 분쇄기

3 : 용기 3a : 용기의 내벽면

4 : 가열 공기 공급기 5 : 공기 가열 장치

6 : 송풍기 7, 8 : 관로

9 : 원료 공급기 10 : 제1의 도입구

11a, 11b : 제2의 도입구 12 : 제1의 배출구

13 : 제2의 배출구 14 : 채집 장치

15 : 사이클론 분리기 16 : 송풍기

17 : 최종 제품(분쇄물) 18, 19 : 밸브

20 : 케이싱 21 : 임펠러

22 : 흡인구 23 : 토출구

24 : 스크린 24a : 미세 구멍

25 : 전동기 30 : 플레이트 부재

31 : 본체 부재 31a : 개구부

31b : 관통 구멍 32 : 정류 부재

33 : 지지 부재 34 : 스테이

35 : 선회류 36 : 플레이트 부재

37 : 돌기부 37a : 선단 부분

37b : 몸체 부분 38 : 관통 구멍

39 : 환상의 유로 40 : 용기

41 : 제1의 도입구 42a, 42b, 42c : 제2의 도입구

43 : 제1의 배출구 44 : 제2의 배출구

45 : 원료 공급구 46 : 스크린

46a : 관통 구멍 47 : 정류판

48 : 선회류 49 : 칸막이판

50 : 분쇄물 제조 장치 51 : 원료의 궤도

52 : 환상의 부재 53 : 개구부

54 : 경사면 55 : 노즐

60 : 분쇄물 제조 장치 61 : 용기

61a : 내벽면 62 : 흡인관

63 : 선회류(하강 선회류) 70 : 분쇄물 제조 장치

71 : 용기 72 : 분쇄기

73, 74 : 관로 75 : 제3의 배출구

76 : 제3의 도입구

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

본 발명에 있어서의 분쇄물 제조 장치는, 원료를 분쇄하는 분쇄기와, 용기 와, 상기 용기 내에 가열된 공기를 공급하는 가열 공기 공급기를 구비하고, 상기 용기는, 그 내부와 연통하는, 제1의 도입구 및 제2의 도입구와 제1의 배출구 및 제2의 배출구를 구비하고, 상기 가열 공기 공급기는, 상기 제2의 도입구를 통하여, 상기 용기 내에 상기 공기를 공급하고, 상기 분쇄기는, 송풍 기능을 구비하고, 상기 송풍 기능에 의해, 흡인구로부터 유체와 함께 상기 원료를 흡인하고, 또한, 분쇄한 상기 원료를 상기 유체와 함께 토출구로부터 송출하고, 상기 용기의 상기 제1의 도입구와 상기 분쇄기의 상기 토출구, 및 상기 용기의 상기 제1의 배출구와 상기 분쇄기의 상기 흡인구는, 각각 관로에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 특징에 의해, 본 발명의 분쇄물 제조 장치는, 원료의 함수율이 높은 경우에도, 대형의 건조 장치를 이용하지 않고, 원료를 충분히 건조시킬 수 있다. 또한, 분쇄되고 그리고 수분이 제거되어, 작고 가벼워진 재료(분쇄물)는, 제2의 배출구로부터 장치의 외부로 배출되고, 그 후, 회수된다. 또한, 본 발명의 분쇄 제조장치는, 순환에 의해 원료를 몇번이나 분쇄할 수 있으므로, 이를 분말형상으로 할 수도 있다.

상기 본 발명에 있어서의 분쇄물 제조 장치에 있어서는, 상기 분쇄기가, 흡인구와 토출구가 설치된 케이싱과, 상기 케이싱 내에 배치되고, 또한 상기 흡인구로부터 유체를 흡인하여 상기 토출구로 송출하는 임펠러와, 다수의 미세 구멍을 가지고, 또한 상기 유체와 충돌하도록 배치된 스크린을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 본 발명에 있어서의 분쇄물 제조 장치는, 상기 용기가, 통형상을 나타내고, 또한, 통의 길이 방향을 연직 방향으로 평행하게 한 상태에서의 설치가 가능 해지도록 형성되고, 상기 용기가 상기 통의 길이 방향을 연직 방향으로 평행하게 한 상태로 설치되었을 때, 상기 제2의 배출구가, 상기 제1의 배출구의 상방에 설치되고, 상기 제2의 도입구가, 상기 공기가 하방에서 상방으로 상기 용기의 내부를 흐르도록 설치되고, 상기 제1의 도입구가, 그로부터 상기 용기의 내부에 도입된 상기 유체가 상기 용기의 내벽면을 따라 선회하도록 설치되고, 상기 제1의 배출구가, 선회하는 상기 유체의 접선 방향을 따라 설치되어 있는 양태(제1의 양태)로 할 수가 있다.

상기 제1의 양태로 하면, 분쇄기의 송풍 기능에 의해, 용기 내부에, 확실히 선회류를 발생시킬 수 있다. 또한, 건조 및 분쇄가 충분한 재료와, 불충분한 재료에서는, 선회에 의해 받는 원심력이 상이하여, 양자는 분리되는데, 상기 제1의 양태에 의하면, 이를 이용하여, 건조 및 분쇄가 충분한 재료만을 용이하게 회수할 수 있다.

상기 제1의 양태에 있어서는, 상기 용기 내부의 상기 제2의 도입구의 상방에, 상기 용기의 내부를 막도록 하여 플레이트 부재가 배치되고, 상기 플레이트 부재는, 중심에 개구부가 설치되고, 또한, 상기 개구부의 주변에 복수의 관통 구멍이 형성된 본체 부재와, 상기 개구부의 상방에 배치되고, 또한, 상기 개구부를 통과한 상기 공기를 상기 용기의 내벽면을 향하게 하는 정류 부재를 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 플레이트 부재를 배치하면, 무거운 원료(분쇄물을 포함하는)는 플레이트 상에 낙하한다. 또한, 용기의 하방으로부터 보내져 온 가열 공기의 일부는, 정류 부재에 충돌하여 방향을 바꾸고, 내벽면을 향해 방사상으로 진행하고, 플레이트 상에 이미 낙하하고 있는 원료나, 플레이트를 향해 낙하된 원료에 충돌한다. 이 결과, 낙하하고 있는 원료 또는 낙하된 원료는 분괴되어, 비산하고, 건조 및 분쇄되므로, 원료 손실의 억제, 건조의 효율화가 도모된다.

또한, 상기 제1의 양태에 있어서는, 상기 용기의 내부의 상기 제2의 도입구의 상방에, 상기 용기의 내부를 막도록 하여 플레이트 부재가 배치되고, 상기 플레이트 부재는, 중앙 부분에 설치되고, 또한, 상방을 향해 돌출된 돌기부와, 상기 돌기부의 주변 부분에 형성된 복수의 관통 구멍을 구비하고, 상기 돌기부는, 선단이 원추형상으로 되고, 또한, 돌출 방향에 수직인 단면의 외형이 원형상이 되도록 형성되어 있는 것도 바람직하다. 이 경우는, 용기 내부에서의 선회류의 발생을 확실하게 할 수 있다.

또한, 상기의 경우에 있어서는, 상기 제2의 배출구가, 상기 용기의 최상부에 설치되고, 상기 제2의 배출구와 상기 플레이트 부재의 사이의 위치에, 상기 용기의 내벽면을 따라 환상의 부재가 설치되고, 상기 제1의 배출구가, 상기 환상 부재의 하방에 설치되어 있는 것도 바람직하다. 이 경우는, 제품 단계에 이르지 않은 분쇄물을 확실하게 분쇄기로 보낼 수 있고, 제품 단계에 이른 분쇄물만을 꺼내는 기능(분급 기능)의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 돌기부를 구비한 플레이트 부재와 환상의 부재를 설치하는 경우는, 상기 제2의 배출구가, 상기 용기의 최상부에 설치되고, 상기 용기의 내부에, 상기 제2의 배출구에 연통하고, 또한, 하방으로 연장되는 흡인관이 설치되고, 상기 제2의 배출구와 상기 플레이트 부재의 사이의 위치에, 상기 용기의 내벽면을 따라 환상의 부재가 설치되고, 상기 제1의 배출구가, 상기 플레이트 부재와 상기 환상 부재의 사이에 설치되고, 상기 제1의 도입구가, 상기 제1의 배출구의 상방으로서, 상기 제2의 배출구와 상기 환상의 부재의 사이에 설치되어 있는 것도 바람직하다. 이 경우는, 더욱 분급 기능의 향상이 도모된다. 또한, 용기 내부의 하부를 상부보다도 고온으로 할 수 있으므로, 열처리가 필요한 원료를 분쇄하는 경우에 유효해진다.

또한, 돌기부를 구비한 플레이트 부재와 환상의 부재를 설치하는 경우는, 본 발명에 있어서의 분쇄물 제조 장치에, 상기 분쇄기와는 별도의 제2의 분쇄기가 구비되고, 상기 용기가, 또한 상기 환상의 부재의 하방에, 제3의 도입구 및 제3의 배출구를 구비하고, 상기 용기의 상기 제3의 도입구와 상기 제2의 분쇄기의 상기 토출구, 및 상기 용기의 상기 제3의 배출구와 상기 제2의 분쇄기의 상기 흡인구는, 각각 관로에 의해 접속되고, 상기 제3의 배출구는, 상기 제1의 배출구의 하방에 설치되고, 상기 제3의 도입구는, 상기 제3의 배출구의 하방으로서, 상기 플레이트 부재의 돌기부의 측면에 대향하는 위치에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우는, 2단계의 분쇄가 행해지므로, 더욱 미세한 분쇄물의 제조가 가능해진다.

또한, 상기 본 발명에 있어서의 분쇄물 제조 장치는, 상기 용기가, 통형상을 나타내고, 또한, 통의 길이 방향을 수평 방향으로 평행하게 한 상태에서의 설치가 가능해지도록 형성되고, 상기 원료는, 상기 용기가 통의 길이 방향을 수평 방향으로 평행하게 한 상태로 설치되었을 때에 상기 용기의 한쪽측의 단부가 되는 부분으로부터, 상기 용기의 내부에 공급되고, 상기 제2의 배출구가, 상기 제1의 배출구보 다도 상기 용기의 중심축에 가까운 위치에 설치되고, 상기 제1의 도입구가, 그로부터 상기 용기의 내부에 도입된 상기 유체가 상기 용기의 내벽면을 따라 선회하도록 설치되고, 상기 제1의 배출구가, 선회하는 상기 유체의 접선 방향을 따라 설치되어 있는 양태(제2의 양태)로 할 수도 있다.

상기 제2의 양태로 한 경우도, 제1의 양태와 마찬가지로, 용기 내부에 선회류를 발생시킬 수 있다. 따라서, 상기 제2의 양태로 한 경우도, 제1의 양태에서 기술한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 제2의 양태에 있어서는, 상기 용기의 내부에, 상기 용기의 내벽면의 전부 또는 일부와 대향하도록, 복수의 관통 구멍을 구비한 제2의 스크린이 배치되고, 상기 제2의 스크린은, 상기 복수의 관통 구멍마다, 상기 복수의 관통 구멍을 통과한 기체의 흐름 방향을 상기 제2의 스크린의 면방향을 따른 방향으로 바꾸는 정류판을 구비하고, 상기 제2의 도입구는, 상기 용기의 내벽면과 상기 제2의 스크린의 사이에 상기 공기가 공급되도록, 상기 용기의 측면에 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우는, 용기의 내부에 있어서의 선회류의 발생을 효율적으로 행할 수 있다. 또한, 이 경우에 있어서는, 상기 제1의 도입구는, 그로부터 상기 용기의 내부에 도입된 상기 유체가, 상기 스크린의 면을 따라 선회하도록 설치되어 있는 것이 좋다.

또한, 상기 본 발명에 있어서의 분쇄물 제조 장치에 있어서는, 상기 제2의 배출구가, 분쇄물을 채집하기 위한 채집 장치에 접속되어 있는 양태로 하는 것이 좋다.

본 발명은, 그 외의 양태로서, 분쇄물의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 분쇄물의 제조 방법은, 원료를 분쇄하는 분쇄기의 흡인구 및 토출구와 용기의 배출구 및 도입구가 각각 관로에 의해 접속됨으로써 형성되는 유체의 순환계에 상기 분쇄기와 상기 용기를 순환하는 가열 공기의 순환 기류를 형성하고, 상기 용기 내에 가열 공기의 선회류를 형성하는 것, 수분을 함유하는 원료를 상기 순환계에 도입하고, 상기 순환계 내의 건조 상태가 진행된 상기 원료 및/또는 그 분쇄물과 혼합하여 혼합물로 하는 것, 상기 순환 기류에 의해 상기 혼합물을 상기 순환계에 순환시키는 것, 상기 분쇄기에 있어서 상기 혼합물을 분쇄 및 건조시키는 것, 및, 상기 용기 내에 있어서 상기 혼합물을 상기 선회류의 원심력 및 상기 순환 기류에 의해 분급 및 건조시키고, 상기 분급에 의해 소정의 크기로 건조된 분쇄물을 회수하고, 그 외의 상기 혼합물을 상기 순환계에 순환시키는 것을 포함한다.

본 발명의 분쇄물의 제조 방법에 있어서, 「건조 상태가 진행되었다」는, 예를 들면, 수분 함유량(중량비)이 도입되는 수분을 함유하는 원료보다도 적은 것을 말한다. 본 발명의 분쇄물의 제조 방법에서는, 연속 및 단속적으로 원료의 도입이 가능하므로, 바람직하게는, 상기 순환계에는 건조 상태가 진행된 원료 및/또는 그 분쇄물이 존재하게 된다. 또한, 본 발명에 있어서 「혼합물」은, 상기 원료 및 분쇄물을 포함하고, 또한, 건조 상태의 차에 기인하는 부착이나 충돌 등에 의해 원료끼리, 분쇄물끼리, 또는 원료와 분쇄물이 일체화한 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 분쇄물의 제조 방법은, 본 발명의 분쇄물 제조 장치 등의 장치를 이용하여 행할 수 있고, 그 실시 형태는, 후술하는 본 발명의 분쇄물 제조 장치의 실시의 형태에서 설명된다.

(실시의 형태 1)

이하, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치에 대해서, 도 1∼도 6을 참조하면서 설명한다. 최초에, 본 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치의 전체 구성에 대해서 도 1을 이용해 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 분쇄물 제조 장치(1)는, 원료를 분쇄하는 분쇄기(2)와, 용기(3)와, 용기(3) 내에 가열된 공기(가열 공기)를 공급하는 가열 공기 공급기(4)를 구비한다. 용기(3)는, 제1의 도입구(10)와, 제2의 도입구(11a 및 11b)와, 제1의 배출구(12)와, 제2의 배출구(13)를 구비한다. 이들 도입구 및 배출구는, 모두, 용기(3)의 내부와 연통되어 있다. 가열 공기 공급기(4)는, 제2의 도입구(11a 및 11b)를 통하여, 용기(3) 내에, 원료 건조용의 가열 공기를 공급한다.

분쇄기(2)는, 원료를 분쇄하는 기능에 더하여, 송풍 기능을 구비하고 있다. 본 실시의 형태 1에서는, 분쇄기(2)는, 임펠러(21)(도 2 참조), 스크린(24)(도 2 참조), 및 케이싱(20)을 구비한다. 또한, 케이싱(20)에는 흡인구(22)와 토출구(23)가 설치되어 있다(도 2 참조). 또한, 분쇄기(2)의 흡인구(22)와 제1의 배출구(12)는, 관로(7)에 의해 접속되고, 분쇄기(2)의 토출구(23)와 제1의 도입구(10)는 관로(8)에 의해 접속되어 있다. 분쇄물 제조 장치에 있어서는, 분쇄기(2), 용기(3), 관로(7 및 8)에 의해, 유체가 순환하는 순환로가 형성되어 있다.

또한, 본 실시의 형태 1에서는, 가열 공기 공급기(4)는, 송풍기(6)와, 공기 가열 장치(5)를 구비한다. 송풍기(6)는, 도 1의 예에서는, 터보식 송풍기인데, 이에 한정되지 않고, 용적식 송풍기여도 된다. 또한, 공기 가열 장치(5)는, 송풍기(6)로부터 보내져 온 공기를 가열하는 기능을 구비한 것이면 된다. 예를 들면, 공기 가열 장치(5)로는 전기 히터, 가연 가스나 등유 등을 연료로서 이용하는 버너, 증기 히터 등을 들 수 있다. 또한, 공기 가열 장치(5)는, 가열 온도를 조정하는 기능을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 제2의 배출구(13)는, 최종 제품이 되는 분쇄물을 채집하는데 이용되고, 제1의 배출구(12)의 상방에 설치되어 있다. 최종 제품이 되는 분쇄물은, 최종 제품에 이르지 않은 분쇄물보다도 가볍고, 상승하기 쉽기 때문이다. 본 실시의 형태 1에서는, 제2의 배출구(13)는, 용기(3)가 설치되었을 때에 용기의 최상부가 되는 부분에 설치되어 있다. 또한, 제2의 배출구(13)는, 제1의 배출구(12)보다도 용기(3)의 중심축에 가까운 위치에 설치되어 있다. 이는, 후술하는 선회류(35)로부터 원료(분쇄물)가 받는 원심력은, 원료가 건조 및 분쇄를 반복하여 제품 단계에 가까워질수록 작아지고, 그 결과, 제품 단계에 이른 원료(분쇄물)는, 용기(3) 내의 중심 가까이를 선회하기 때문이다.

또한, 제2의 배출구(13)는, 최종 제품이 되는 분쇄물을 채집하는 채집 장치(14)에 접속되어 있다. 채집 장치(14)는, 사이클론 분리기(15)와, 배기용 송풍기(16)를 구비하고 있다. 단, 채집 장치(14)는, 도 1의 예에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 사이클론 분리기(15) 대신에, 전기 집진 장치나, 버그 필터로 대표 되는 여과 집진 장치를 이용해도 된다. 또한, 17은, 최종 제품이 되는 분쇄물을 나타내고 있다. 송풍기(16)도, 송풍기(6)와 마찬가지로, 터보식 송풍기 및 용적식 송풍기중 어떠한 것이어도 된다. 또한, 본 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치는, 송풍기(16) 및 송풍기(6) 중 어느 한쪽만을 구비하는 양태여도 된다.

본 실시의 형태 1에 있어서는, 분쇄물을 제조하기 위한 원료는, 원료 공급기(9)에 의해, 용기(3) 내에 직접 공급되어 있다. 원료 공급 위치는, 용기의 측면에 있어서의 용기 상부보다도 용기 하부에 가까운 위치에 설정되어 있다. 또한, 후술의 도 5에 도시하는 바와 같이, 원료 공급 위치는, 제1의 도입구(10)로부터 도입되는 유체의 상류에 가까워지도록 설정되어 있다. 또한, 원료의 공급 위치는, 특별히 한정되는 것은 아니다. 원료의 공급은 관로(7 및 8)의 어디에서 행해져도 되고, 용기(3)에서 행해도 된다.

다음에, 도 1에 도시한 분쇄기에 대해서 도 2를 이용하여 구체적으로 설명한다. 도 2는, 도 1에 도시한 분쇄기를 나타내는 도면이며, 도 2(a)는 단면도, 도 2(b)는 외관을 나타내는 사시도, 도 2(c)는 케이싱의 내부를 나타내는 사시도이다. 도 2(a)∼도 2(c)에 도시하는 바와 같이, 분쇄기(2)는 흡인구(22)와 토출구(23)가 설치된 케이싱(20)과, 케이싱(20) 내에 배치된 임펠러(21)와, 스크린(24)을 구비한다.

도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 임펠러(21)는, 흡인구(22)로부터 유체를 흡인하여 토출구(23)로 송출한다. 본 실시의 형태 1에서는, 임펠러(21)의 축은, 이를 구동하는 전동기(25)의 축에 연결되어 있다. 따라서, 토출구(23)에서는 고속 (예를 들면, 15m/s∼30m/s)의 기류가 토출된다. 임펠러(21)에 있어서는, 날개의 매수나, 부착 각도도 특별히 한정되는 것은 아니다.

스크린(24)은, 다수의 미세 구멍(24a)을 구비한 부재이다. 또한, 스크린(24)은 케이싱(20) 내를 흐르는 유체와 충돌하도록 배치되어 있다. 본 실시의 형태 1에서는, 스크린(24)은 스테인리스 등의 금속성이며, 통형상으로 형성되어 있다. 또한, 스크린(24)은 임펠러(21)의 축에 대해 동심원이 되도록 배치되고, 임펠러(21)에 의해 이송된 유체는, 반드시, 스크린(24)의 미세 구멍(24a)을 통과하지 않으면, 토출구(23)에 도달할 수 없게 되어 있다.

이러한 구성에 의해, 원료 공급기(9)(도 1 참조)로부터 공급된 원료는, 임펠러(21)를 회전시키면, 임펠러(21)에 의해 생긴 풍력에 의해, 후술하는 바와 같이 용기(3) 내를 선회하면서 상승한다. 또한, 원료는, 임펠러(21)에 의해 생긴 풍력에 의해, 관로(7)(도 1 참조)를 거쳐, 공기와 함께 흡인구(22)로부터 케이싱(20) 내로 흡인된다. 그리고, 원료는, 스크린(24)의 미세 구멍(24a)의 내벽과의 충돌, 스크린(24)으로 둘러싸인 공간 내에서의 임펠러(21)에 의한 타격, 원료끼리에서의 충돌에 의해 분쇄된다. 또한, 원료는, 임펠러(21)의 회전에 의해, 스크린(24)을 따라 선회함과 더불어, 이에 의해 깎여진다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 분쇄기(2)는, 용기(3)와 함께 순환로를 구성하고 있으므로, 이미 분쇄가 행해진 원료(분쇄물)는, 다시, 분쇄기(2)에 흡인된다. 이 경우, 분쇄물은 다시, 스크린(24)이나 임펠러(21)에 충돌하거나, 원료끼리 충돌하기도 한다. 따라서, 분쇄물은, 다시 분쇄 공정의 실시에 의해, 더욱 분쇄되 어, 보다 작아진다.

또한, 분쇄될 때에 원료의 표면적은 확대되고, 주위의 공기와의 접촉 면적이 증가한다. 또한, 분쇄기에 있어서 발생한 열은, 기체(유체)에 전열되어, 기체의 온도를 상승시킨다. 이 2개의 작용에 의해, 원료에 있어서는, 분쇄가 행해짐과 동시에 급속하게 건조도 진행된다. 즉, 원료의 건조는, 분쇄기(2)에서도 행해지고, 분쇄기(2)는 건조기로서의 역할도 한다. 단, 분쇄기가 발생시킨 열량만으로는, 건조(수분 제거)가 불충분하므로, 부족한 분의 열량이, 가열 공기 공급기(4)로부터 공급된다.

또한, 도 2의 예에서, 분쇄기(2)는, 흡인구(22)가 수평 방향을 향하도록 배치되어 있는데, 본 실시의 형태는 이에 한정되는 것은 아니다. 분쇄기(2)는, 흡인구(22)가 수직 방향 상측을 향하도록 배치되어 있어도 된다. 이 경우는, 전동기(25)는 케이싱(20)의 아래쪽에 배치되게 된다.

다음에, 도 1에 도시한 용기(3)에 대해서 도 3∼도 6을 이용해 구체적으로 설명한다. 도 3은, 도 1에 도시한 용기의 구조를 구체적으로 도시하는 단면도이다. 도 4는, 도 3중의 절단선 A-A’를 따라 절단하여 얻어진 용기의 단면도이다. 도 5는, 도 3중의 절단선 B-B’를 따라 절단하여 얻어진 용기의 단면도이다. 도 6은, 도 3중에 도시한 플레이트 부재를 나타내는 사시도이다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태 1에 있어서는, 용기(3)는, 통형상을 나타내고 있다. 또한, 용기(3)는, 통의 길이 방향을 연직 방향으로 평행하게 한 상태로 설치되고, 이러한 설치가 가능해지도록 형성되어 있다. 도 3의 예에서 는, 용기(3)는 단면이 원형이 되는 원통형상을 나타내고 있다. 이는 후술하는 선회류(35)의 발생을 용이하게 하기 위함이다.

제1의 도입구(10)는, 그로부터 용기의 내부에 도입된 유체(즉, 분쇄물을 포함한 공기)가, 용기(3)의 내벽면을 따라 선회하도록 설치되어 있다. 구체적으로는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1의 도입구(10)는, 용기(3)의 단면의 접선 방향을 따라 유체가 용기(3) 내에 도입되도록, 용기(3)의 측면에 형성되어 있다. 따라서, 분쇄기(2)(도 1 참조)로부터 토출된 유체는, 용기(3)의 내벽면을 따라 선회한다.

제2의 도입구는, 용기(3)가 설치되었을 때에 용기(3)의 최하부가 되는 부분과, 용기(3)의 측면의 2군데에 설치되어 있다(제2의 도입구(11a 및 11b)). 제2의 도입구(11a)에서는, 하방으로부터 상방을 향하는 가열 공기가 용기(3) 내에 공급된다.

또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태 1에서는, 제2의 도입구(11b)는, 용기(3)의 단면의 접선 방향을 따라 가열 공기가 공급되도록, 용기(3)의 측면에 형성되어 있다. 제2의 도입구(11b)로부터 공급된 가열 공기도, 제1의 도입구(10)로부터 공급된 유체와 마찬가지로, 용기(3)의 내벽면을 따라 선회한다.

또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 제1의 배출구(12)도, 제1의 도입구(10) 및 제2의 도입구(11b)와 마찬가지로, 용기(3)의 단면의 접선 방향(선회류(35)의 접선 방향)을 따라 형성되어 있다. 따라서, 용기 내의 기체는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 용기(3)의 내벽을 따라 선회하면서, 제1의 배출구(12)로 흡입된다. 또 한, 제1의 배출구(12)는, 제1의 도입구(10), 제2의 도입구(11a 및 11b)보다도 윗쪽에 설치되어 있다.

이와 같이, 본 실시의 형태 1에서는, 제1의 도입구(10)로부터의 접선 방향으로의 유체의 토출과, 제2의 도입구(11b)로부터의 접선 방향으로의 가열 공기의 공급과, 제1의 배출구(12)로부터의 접선 방향으로의 유체의 흡입으로, 용기(3) 내에 선회류(35)가 생성되어 있다.

또한, 제2의 도입구(11a)로부터의 하방에서 상방을 향한 가열 공기의 공급과, 제1의 배출구(12)에 의한 용기(3)의 상부에서의 흡입으로, 용기(3) 내에 상승류도 생성되어 있다. 그리고, 상기의 선회류(35)는, 용기(3) 내에서, 이 상승류와 합류하여, 용기(3)의 내부를 선회하면서 상승한다. 또한, 본 실시의 형태 1에서는, 제2의 도입구로서, 용기의 최하부에만 제2의 도입구(11a)만이 형성되어도 된다.

또한, 원료는, 용기(3) 내에 있어서 선회류(35)의 선회에 의한 원심력을 받는데, 이 때, 질량이 큰 것일수록, 즉, 분쇄 및 건조가 충분하지 않은 것일수록, 큰 원심력을 받아, 용기(3)의 내벽면에 가까운 곳을 선회한다. 상술한 것처럼, 본 실시의 형태 1에서는, 제1의 배출구(12)는, 용기(3)의 단면의 접선 방향을 따라 형성되어 있다. 이 때문에, 본 실시의 형태 1은, 큰 원심력을 받는 원료를, 효율적으로, 다시 분쇄기(2)로 이끌 수 있다. 다시 분쇄기(2)로 이끌린 원료는, 거기서 분쇄되어, 고속의 기류를 타고 다시 관로(8)를 통과하여 용기(3) 내에 이송된다.

또한, 도 1에 있어서 설명한 것처럼, 분쇄 및 건조가 충분한, 제품 단계에 이른 분쇄물은, 선회류(35)로부터의 원심력을 그다지 받지 않고, 용기(3)의 중심 가까이를 진행하므로, 제2의 배출구(13)를 통과하여, 채집 장치(14)(도 1 참조)에 채집된다.

제2의 도입구(11a)의 상류에 장착된 밸브(18)(도 1 참조)와, 제2의 도입구(11b)의 상류에 장착된 밸브(19)(도 1 참조)에 의해, 제2의 도입구(11a)로부터 유입하는 가열 공기와 제2의 도입구(11b)로부터 유입하는 가열 공기의 비율이 조정된다. 또한, 가열 공기의 전체의 공급량은, 가열 공기 공급기(4)에 설치된 댐퍼(도시하지 않음)에 의해 조정되어 있다.

또한, 본 실시의 형태 1에 있어서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 용기(3)의 내부의 제2의 도입구(11a)의 상방에, 용기(3)의 내부를 막도록 하여, 플레이트 부재(30)가 설치되어 있다. 플레이트 부재(30)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 본체 부재(31)와, 정류 부재(32)를 구비하고 있다. 본체 부재(31)는, 중심에 개구부(31a)가 설치된 플레이트이며, 본체 부재(31)의 개구부(31a)의 주변에, 복수의 관통 구멍(31b)을 구비한다. 또한, 플레이트 부재(30)는, 크로스형상의 스테이(34)에 의해 설치되어 있다. 스테이(34)는, 도 3에서는 도시하지 않지만, 용기(3)의 내벽면(3a)에 장착되어 있다.

또한, 정류 부재(32)는, 개구부(31a)의 상방에 배치되고, 개구부(31a)를 통과한 가열 공기의 일부를 용기(3)의 내벽면으로 향하게 한다. 구체적으로는, 정류 부재(32)는, 우산형상을 갖추고, 우산의 부분에 관통 구멍(32a)을 구비한다. 또한, 정류 부재(32)는, 지지 부재(33)에 의해, 개구부(31a)의 상방에 지지되어 있 다.

그런데, 플레이트 부재(30)가 설치되어 있지 않은 경우에, 선회류(35)에 의한 상승이 곤란한 정도로 무거운(함수율이 높다) 원료가 용기(3)의 내부에 공급된 경우를 검토한다. 이 경우, 무거운 원료는, 용기(3)의 하부나 하부의 가까이에서, 상승하지 않고 유동한다. 그리고, 가열 공기와의 접촉에 의해, 서서히 분괴되어, 건조된다. 건조가 진행되어, 선회류(35)에 의해 상승할 수 있을만큼 가벼워지면, 용기 내부를 상승한다.

또한, 플레이트 부재(30)가 배치되어 있는 경우도, 무거운 원료는 상승하지 못하고, 플레이트 부재(30) 상이나, 그 근처에서 상승하지 않고 유동한다. 단, 이 경우는, 개구부(31a)를 통과한 가열 공기의 일부가, 우산 형상의 정류 부재(32)에 충돌하여 방향을 바꾸어, 내벽면을 향해 방사상으로 진행한다. 그리고 이 방사상으로 진행하는 가열 공기는, 이미 플레이트 부재(30) 상에 낙하한 원료, 또는 플레이트 부재(30) 상에서 상승하지 않고 유동하는 원료에 충돌한다.

이 때문에, 플레이트 부재(30)를 배치한 경우, 선회류(35)에 의해 상승할 수 없는 무거운 원료는, 플레이트 부재(30)를 배치하지 않은 경우에 비해, 단시간에 분괴되어, 건조된다. 따라서, 플레이트 부재(30)를 배치한 경우는, 배치하지 않은 경우에 비해, 건조 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 플레이트 부재(30)를 배치함으로써, 일부 원료가, 가열 공기와의 접촉이 적기 때문에, 용기(3)의 구석에 부착되는 것이 억제된다.

본 실시의 형태 1에서는, 플레이트 부재(30)는, 도 3 및 도 5에 도시하는 바 와 같이(도 5에 있어서는 외형만이 파선에 의해 표시되어 있다), 그 외측 가장자리와 용기(3)의 내벽면(3a)의 사이에 간극이 생기도록 형성되어 있다. 이는 간극이 형성되지 않으면, 용기(3)의 내벽면(3a)과 플레이트 부재의 윗면의 사이에 원료가 퇴적·부착하기 쉬워지기 때문이다. 본 실시의 형태 1에서는, 제2의 도입구(11a)로부터의 가열 공기가, 이 간극을 하방으로부터 상방을 향해 통과하므로, 상기와 같은 원료의 퇴적 및 부착이 방지된다.

또한, 본 실시의 형태 1에 있어서, 용기(3)는, 도 3∼도 6에 도시하는 예에 한정되는 것은 아니다. 도 3∼도 6의 예에서는, 용기(3)는 단부를 제외하고, 반경이 일정한 원통형상을 나타내고 있는데, 예를 들면, 윗쪽일수록 반경이 큰 원추형상을 나타내도 된다. 이 예에 의하면, 윗쪽일수록 단면적이 증대하고, 선회류(35)의 상승 속도는 느려진다. 그리고, 분쇄 및 건조가 불충분한 무거운 분쇄물일수록 상승하기 어려워져, 길게 선회하게 된다. 이 때문에, 이 양태에 의하면, 제품이 되는 분쇄물과, 분쇄 및 건조가 불충분한 무거운 분쇄물의 분리를 용이하게 할 수 있다.

또한, 용기(3)를 세로 배치하는 경우는, 도 3에 도시한 것처럼, 용기(3)의 하방측의 단부는 끝이 가늘어지도록 형성되는 것이 바람직하다. 장치의 가동을 정지한 후에, 채집 장치(14)에 의해 회수되지 않고, 용기(3)에 남은 제품 단계의 분쇄물의 회수를 용이하게 하기 위함이다.

여기서, 미리, 원료의 분쇄물이 용기(3) 내에 투입되는 경우에, 원료 공급기(9)로부터 원료가 투입되었을 때의, 용기(3) 내의 상태에 대해서 설명한다. 이 경우, 원료 공급기(9)로부터 용기(3)의 내부에 새롭게 투입된 원료는, 먼저, 제1의 도입구(10)로부터 고속 기류와 함께 토출된 분쇄물(이미 투입되어 있는 원료의 분쇄물)과 충돌한다. 그리고, 이 충돌에 의해, 새롭게 투입된 원료는 분괴된다. 또한, 충돌한 분쇄물의 일부는, 새롭게 투입된 원료에 눌려들어 가거나, 부착되어, 이와 하나로 된다. 그리고, 하나로 된 분쇄물은, 새롭게 투입된 원료보다도 함수율이 낮기 때문에, 이로부터 수분을 흡수한다(고체간 수분 이동).

단, 분쇄물은, 새롭게 투입된 원료와 하나로 된채로, 가열 공기에 노출되고, 양자는, 용기(3) 내를 선회 유동함에 따라 건조된다. 그리고, 건조가 진행되면, 원료와 하나로 된 분쇄물은, 원료로부터 벗겨져, 작은 입자로 되돌아간다. 이 때, 분쇄물은, 수분량에 대해서 표면적이 매우 큰 상태로 되므로, 급속히 건조된다. 이 건조된 분쇄물이, 그보다도 함수율이 높은 원료와 다시 하나로 된 경우는, 상기의 박리, 급속 건조가 반복된다.

이와 같이, 분쇄물이 순환하는 중에, 건조하지 않은 새로운 원료를 투입하면, 분쇄물과 새로운 원료의 일체화, 건조, 박리, 분쇄물의 급속 건조가 일어난다. 이 결과, 분쇄물이 전혀 순환하지 않는 중에, 원료를 투입한 경우보다도, 투입한 원료의 건조의 촉진을 도모할 수 있다. 따라서, 본 실시의 형태 1에 있어서는, 원료 자체 또는 그 분쇄물을 미리 용기(3) 내에 공급해 두고, 그 후, 함수율이 높은 원료를 용기(3) 내에 투입하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시의 형태 1의 분쇄물 제조 장치에서는, 분쇄물의 건조는, 상술한 것처럼, 분쇄기(2)의 내부에서도 행해진다. 또한, 원료는, 기류를 타고, 용 기(3), 관로(7), 분쇄기(2), 관로(8)를 순차적으로 통과하기 때문에, 관로(7) 및 관로(8)를 통과할 때에도, 기류에 의해 분괴되고, 이에 따른 건조가 진행된다. 이와 같이, 본 실시의 형태 1에 의하면, 순환 경로에 있어서, 항상 원료의 건조를 도모할 수 있으므로, 종래의 장치에서는 분쇄화가 거의 곤란한 함수율이 높은 재료에 대해서도, 충분한 건조를 행하면서 분쇄화를 실행할 수 있다. 또한, 본 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치를 이용하면, 종래의 건조와 분쇄를 배치식으로 행하는 경우와 달리, 반송 작업 등은 필요없고, 또한, 건조 장치의 대형화도 필요없기 때문에, 제조 비용의 상승도 억제할 수 있다.

또한, 본 실시의 형태 1에 있어서, 분쇄 및 건조의 대상이 되는 원료는, 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 실시의 형태 1에서는, 함수율이 높고(예를 들면 함수율이 70% 이상), 점착성이 있는 재료여도 된다. 본 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치는, 폭넓은 범위의 원료에 대해서 적용 가능하다. 원료의 예로는, 유기 물질, 무기 물질, 식물 유래 원료, 동물 유래 원료 등을 들 수 있다. 또한, 구체적으로는, 원료로는, 의약품, 목재, 죽재, 수지, 엘라스토머류, 콜라겐, 젤라틴, 곡물, 콩류, 야채, 과실, 오니(汚泥) 등을 들 수 있다. 또한, 공급되는 원료는, 1종류만이어도 되고, 2종류 이상이어도 된다.

그런데, 도 1에 나타내는 바와 같이, 가열 공기 공급기(4)로부터 공급되는 가열 공기의 온도를 T₁［℃］, 가열 공기의 유량을 V₁(＝V₁₁＋V₁₂)［Nm³/s］, 제1의 배출구(12)에 들어가 다시 분쇄 공정에 보내지는 유체의 온도를 T₂［℃］, 그 유량 을 V₂［Nm³/s］로 한다. 이 때, 용기(3)의 하부에 있어서의 기체의 온도 T₃［℃］는, 하기 식(1)에 의해 근사적으로 산출할 수 있다. 또한, V₁₁는 도입구(11a)를 통과하는 가열 공기의 유량［Nm³/s］을 나타내고, V₁₂는 도입구(11b)를 통과하는 가열 공기의 유량［Nm³/s］를 나타낸다. 또한, 제2의 배출구(13)로부터 배출되는 유체의 온도도 대략 T₂［℃］로 된다.

(수식 1)

T₃＝(T₁×V₁＋T₂×V₂)/(V₁＋V₂) …… (1)

또한, 가열 공기는, 용기(3)의 하부로부터 상부를 향해 상승함에 따라, 원료에 접촉하고, 저하한다. 따라서, 온도 T₃는, 제2의 배출구(13)로부터 배출될 때의 원료의 온도에 영향을 미치는 수치이며, T₃의 값을 적절한 값으로 설정하는 것은, 원료의 품질 변화의 억제의 점에서 중요하다. 이를 위해, 본 실시의 형태 1에서는, T₃의 값이 적절한 값이 되도록, T₁, V₁, T₂, V₂의 값이 적절히 설정된다. V₁은, 상술한 가열 공기 공급기(4)에 설치된 댐퍼(도시하지 않음)에 의해 조정할 수 있다. V₂는 분쇄기(2)의 임펠러(21)(도 2 참조)의 회전수에 의해 간단히 제어할 수 있다. T₁ 및 T₂는 공기 가열 장치(5)의 온도 조정에 의해 조정할 수 있다.

이하에, 용기(3)의 하부에 있어서의 기체의 온도 T₃［℃］에 대해서, 구체적 인 예를 들어 설명한다. 가열 공기의 온도 T₁가 200［℃］, 제1의 배출구(12)에 들어가 다시 분쇄 공정에 보내지는 유체의 온도 T₂가 65［℃］, V₂와 V₁의 비가 2：1인 경우에 대해서 검토한다. 이 경우, 분쇄기(2)가 송출하는 유체의 유량은, 가열 공기 공급기(4)가 송출하는 가열 공기 유량의 2배가 된다. T₃는 이하의 값이 된다.

T₃＝(200×1＋65×2)/(1＋2)＝110℃

이와 같이, 가열 공기에 큰 열에너지를 주고, 이를 고온으로 한 경우에도, 원료(분쇄물을 포함한다)가 접촉하는 공기의 온도는, 순환하는 유체에 의해 저하한다. 또한, 실제로는, 가열 공기에 주어진 열 에너지는, 원료 중의 수분의 기화열로서도 소비되고, 이에 의해서도, 원료가 접촉하는 공기의 온도는 저하한다. 이 때문에, 본 실시의 형태 1에 의하면, 원료의 품질 변화의 억제를 도모할 수 있다.

또한, 본 실시의 형태 1에 있어서, 원료가 분쇄물 제조 장치의 내부를 순환하는 회수(순환 회수)는, 특별히 한정되는 것은 아니다. 순환 회수는, 관로(7 및 8)을 통과하는 유체의 유량과 제2의 배출구(13)를 통과하는 유체의 유량의 비(유량비)나, 제2의 배출구(13) 부근의 분쇄물의 유체에 대한 비율과 제1의 배출구(12) 부근의 분쇄물의 유체에 대한 비율의 비(분쇄물의 비율의 비)에 따라 변동한다. 또한, 순환 회수가 많아질수록, 분쇄물의 크기는 작아진다.

구체적으로는, 상기의 유량비가 2, 분쇄물의 비율의 비가 3인 경우는, 원료의 순환 회수는 약 6이 된다. 또한, 유량비나 분쇄물의 비율의 비는, 가열 공기의 유량, 스크린(24)의 미세 구멍(24a)의 크기, 및 임펠러(21)의 회전수, 원료의 투입 량 등에 따라 변동한다. 또한, 이들 파라미터를 적절히 설정하고, 유량비나 분쇄물의 비율의 비를 바꿈으로써, 최종 제품 단계의 분쇄물의 크기를 임의의 값으로 설정할 수 있다.

여기서, 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치에 의해 얻어진 분쇄물에 대해서, 구체적으로 설명한다. 표 1은, 원료와 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치에 의해 얻어진 분쇄물을 나타낸다. 또한, 표 1에 있어서, 「생 바질」은 가공하지 않은 바질의 잎을 나타내고, 그 사이즈는 전체 길이와 전체 폭으로 표시되어 있다(전체 길이×전체 폭). 술찌꺼기는, 플레이트 형상으로 성형되어 있고, 그 사이즈는, 플레이트의 1변의 길이와 두께(괄호안에 기재)로 표시되어 있다.

상기 표 1로부터 알 수 있듯이, 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치에 의하면, 함수율이 높고, 점착성이 있는 재료여도, 확실하게 건조 및 분쇄할 수 있어, 건조한 분말로 할 수 있다.

(실시의 형태 2)

다음에, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 분쇄물 제조 장치에 대해서, 도 7∼도 12를 참조하면서 설명한다. 맨 먼저, 본 실시의 형태 2에 있어서의 분쇄물 제조 장치의 전체 구성에 대해서 도 7을 이용해 설명한다. 도 7은, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 분쇄물 제조 장치의 전체 구성을 개략적으로 도시하는 구성도이다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태 2에 있어서의 분쇄물 제조 장치(50)는, 용기(40)의 구조에 있어서, 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치와 다르다. 그 이외의 점에 대해서는, 본 실시의 형태 2에 있어서의 분쇄물 제조 장치(50)는, 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치(1)와 동일하게 구성되어 있다.

용기(40)는, 도 1 및 도 3에 도시한 용기(3)와 마찬가지로, 단면이 원형의 통형상을 나타내고 있다. 용기(40)도, 제1의 도입구(41), 제2의 도입구(42a∼42c), 제1의 배출구(43), 및 제2의 배출구(44)를 구비한다. 단, 본 실시의 형태 2에 있어서는, 용기(40)는, 통의 길이 방향을 수평 방향으로 평행하게 한 상태로 설치되고, 이러한 수평 방향의 설치가 가능해지도록 형성되어 있다.

다음에, 도 7에 도시한 용기(40)에 대해서 도 8∼도 12를 이용해 구체적으로 설명한다. 도 8은, 도 7에 도시한 용기의 구조를 구체적으로 나타내는 단면도이다. 도 9는, 도 8 중의 절단선 C-C’를 따라 절단하여 얻어진 용기의 제1의 도입구 부근의 단면도이다. 도 10은, 도 8중의 절단선 D-D’를 따라 절단하여 얻어진 용기의 제2의 도입구 부근의 단면도이다. 도 11은, 도 8중의 절단선 E-E’를 따라 절단하여 얻어진 용기의 제1의 배출구 부근의 단면도이다. 도 12는, 도 8에 도시한 용기를 구성하는 통체의 일부분을 확대하여 나타내는 단면도이다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태 2의 분쇄물 제조 장치(50)에 있어서는, 원료는, 용기(40)를 가로 방향으로 설치했을 때에 그 한쪽측의 단부가 되는 부분으로부터, 용기(40)의 내부에 공급된다. 구체적으로는, 용기(40)는, 제2의 배출구(44)가 설치된 단부와 반대측의 단부에, 원료 공급구(45)를 구비한다.

또한, 제2의 배출구(44)는, 제1의 배출구(43)보다도 용기(40)의 길이축(중심축)에 가까운 위치에 설치되어 있다. 구체적으로는, 제2의 배출구(44)는, 용기(40)를 가로 방향으로 설치했을 때에 그 다른쪽측의 단부가 되는 부분의 중심에 설치되어 있다. 이는 본 실시의 형태 2에 있어서도, 후술과 같이 용기(40)의 내부에서 선회류(48)를 발생시키고 있어, 원심력의 영향을 받기 힘든 제품 단계의 분쇄물을 효율적으로 수집하기 위함이다.

또한, 도 8 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태 2에 있어서는, 가열 공기를 도입하기 위한 제2의 도입구는, 용기(40)의 측면의 3군데에 설치되어 있다(제2의 도입구(42a)∼(42c)). 또한, 제2의 도입구의 수는, 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 실시의 형태 2에서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 인접하는 제2의 도입구(42a∼42c)의 사이에 칸막이판(49)이 배치된다. 도 8의 예에서는, 도면 중 좌측일수록, 원료(분쇄물을 포함한다)의 함수율이 높고, 이에 따라 가열 공기의 온도 저하가 크기 때문에, 칸막이판(49)의 배치에 의해 용기(40) 내의 온도를 복수의 영역으로 나누어 조정하고 있다. 또한, 온도의 조정은, 제2의 도입구(42a∼42c) 각각에 있어서의 흡출량의 조정에 의해 행해진다.

또한, 제2의 도입구(42a∼42c)는, 용기(40)의 내부에 도입된 가열 공기가 용기(40)의 내벽면을 따라 선회하도록, 구체적으로는, 가열 공기가 용기(40)의 단면의 접선 방향을 따라 공급되도록 형성되어 있다. 또한, 본 실시의 형태 2에서는 용기(40)의 내부에, 복수의 관통 구멍(46a)을 구비한 스크린(46)이 배치되어 있다. 도 8∼도 12에 도시하는 예에 있어서는, 스크린(46)은, 원통형상을 나타내고, 용기(40)의 내벽면의 전부와 대향하고 있다. 이러한 스크린(46)의 배치에 의해, 선회류(48)의 선회성을 높일 수 있다.

도 12에 도시하는 바와 같이, 스크린(46)은, 복수의 관통 구멍(46a) 각각에 대응하고, 복수의 정류판(47)을 구비한다. 정류판(47)은, 스크린(46)으로 구성된 통의 외측으로부터 관통 구멍(46a)에 침입한 모든 기체의 흐름 방향이, 스크린의 면방향을 따른 방향으로, 즉, 통의 내벽면을 따라 선회하는 방향으로 바뀌도록 형성되어 있다. 또한, 본 실시의 형태 2에서는, 스크린(46)은 금속 재료로 형성되어 있으므로, 각 정류판(47)은 관통 구멍(46a)의 형성 위치에 있는 부분을 전단하고, 소성 변형시킴으로써 얻어진다. 또한, 관통 구멍(46a)의 개구 형상은, 원형, 반원형, 구형, 타원형, 반타원형 등의 어느것이어도 되고, 특별히 한정되는 것은 아니다.

따라서, 도 10에 도시하는 바와 같이, 제2의 도입구(42a∼42c)를 통하여, 용기(40)의 내벽면과 스크린(46)의 사이에, 가열 공기가 공급되면, 가열 공기는 용기(40)의 내벽면을 따라 스크린(46)의 외측을 선회함과 더불어, 스크린(46)을 통과하고, 그에 의해 구성되어 있는 통의 내부에 있어서도 선회한다.

또한, 도 9에 도시하는 바와 같이, 제1의 도입구(41)는, 분쇄기(2)(도 7 참조)가 토출한 유체(분쇄물을 포함한다)가, 스크린(46)으로 구성된 통의 내부로 이끌리고, 또한, 이 유체가 이 통의 단면의 접선 방향을 따라 공급되도록 형성되어 있다. 또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 제1의 배출구(43)는, 스크린(46)으로 구성된 통의 내부에 연통하고, 또한, 통의 단면의 접선 방향(선회류(48)의 접선 방향)을 따라 형성되어 있다. 따라서, 제1의 도입구(41)로부터 도입된 유체도, 스크린(46)으로 구성된 통의 내부에서 선회한다.

또한, 도 8에 도시하는 바와 같이, 제1의 도입구(41)는, 원료 공급구(45)의 가까이에 설치되어 있다. 제1의 배출구(43)는, 제2의 배출구(44)의 가까이에(제1의 도입구(41)까지의 거리보다도 제2의 배출구(44)까지의 거리쪽이 짧아지는 위치) 설치되어 있다. 따라서, 분쇄기(2)를 가동하면, 그 흡인력에 의해, 제1의 도입구(41)로부터 용기(40)의 내부에 도입된 유체는, 선회하면서, 용기(40)의 한쪽측(도 8에 있어서 좌측)으로부터 그 반대측(도 8에 있어서 우측)으로 흐른다.

이 때문에, 제1의 도입구(41)로부터 도입된 유체는, 제2의 도입구(42a∼42c)로부터 도입된 가열 공기에 합류하고, 이와 함께, 스크린(46)으로 구성된 통의 내벽면을 따라 선회하면서 용기(40)의 한쪽측으로부터 다른쪽측으로 진행하는 선회류(48)를 형성한다. 따라서, 본 실시의 형태 2에 있어서도, 원료는 선회류(48)의 선회력을 받으면서 용기 내를 진행한다. 또한, 이 때도, 실시의 형태 1과 마찬가지로, 원료는, 선회류(48)에 의해 분괴된다. 또한, 미리, 분쇄물이 용기(40) 내에 투입되어 있는 경우는, 실시의 형태 1에서 기술한 예와 마찬가지로, 미리 투입되어 있는 분쇄물과, 나중에 투입된 함수율이 높은 원료의 충돌이 생겨, 건조가 촉진된다.

그리고, 건조 및 분쇄가 충분하지 않은 분쇄물일수록, 큰 원심력을 받아, 제1의 배출구(43)를 통과하고, 다시, 분쇄기(2)로 이끌린다. 한편, 건조 및 분쇄가 충분한 분쇄물은 선회류(48)의 중심 부근에 존재하기 때문에, 제2의 배출구(44)를 통과하여 채집 장치(14)(도 1 참조)로 이끌린다.

또한, 본 실시의 형태 2에 있어서, 함수율이 높고, 무거운 원료가 용기(40)의 내부에 공급된 경우, 원료는, 원료 공급구(45)의 가까이에서는, 선회류(48)를 극복할 수 없으므로, 도 9에 도시하는 바와 같이, 용기(40)의 중심축보다도 저부측에서 타원형이나 반원형의 궤도(51)를 그리면서 유동한다. 단, 이 무거운 재료는, 가열 공기와의 접촉에 의해, 서서히 분괴되어 건조되고, 가벼워진다. 따라서, 용기(40)의 중앙 부근에서는, 원료의 궤도(51)는 원형에 근접하고(도 10 참조), 또한, 제1의 배출구(43) 가까이에서는, 대략 원형이 된다(도 11 참조).

이상과 같이, 본 실시의 형태 2에 있어서도, 실시의 형태 1과 마찬가지로, 건조 장치를 대형화하지 않고, 분쇄물에 대해서 충분한 건조를 행할 수 있다. 또한, 본 실시의 형태 2에 있어서도, 종래에 비해, 에너지 효율의 향상도 도모된다. 또한, 본 실시의 형태 2에 있어서도, 분쇄 및 건조의 대상이 되는 원료는, 특별히 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 실시의 형태 2는, 건조용의 용기를 가로 배치하고 있으므로, 분쇄물을 포함하는 원료의 이동 방향은 수평 방향이 된다. 이 때문에, 본 실시의 형태 2는, 실시의 형태 1에서 이용되는 재료보다도 함수율이 더욱 높고, 질량이 큰 재료를 이용하는 경우에 적합하다.

또한, 본 실시의 형태 2에 있어서, 용기(40)는, 도 7∼도 12에 나타낸 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 스크린(46)은, 원통형상을 나타낼 필요는 없고, 단면이 원호형상인 플레이트여도 된다. 또한, 본 실시의 형태 2에 있어서는, 스크린(46)은, 전체 길이에 걸쳐 복수의 관통 구멍(46a)을 구비하고 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 관통 구멍(46a)이 스크린(46)의 일부분에만 형성된 양태여도 된다.

도 13은, 본 실시의 형태 2에 있어서 이용할 수 있는 용기의 다른 예를 나타내는 단면도이다. 도 13의 예에서는, 스크린(46)은 통형상으로 형성되지 않고, 하프 파이프 형상으로 형성되어 있다. 단, 도 13의 예에 있어서도, 스크린(46)은, 도 12에 도시한 단면 구조를 구비한다. 즉, 스크린(46)은, 관통 구멍(46a)과 그에 대응하는 정류판(47)(도 12 참조)을 구비한다. 따라서, 도 13에 도시하는 바와 같이, 스크린(46)을 향해 가열 공기를 공급하면, 이 경우도, 선회류(48)가 발생하게 된다. 이와 같이, 본 실시의 형태 2에 있어서는, 스크린(46)의 형상은, 특별히 한정되는 것은 아니다.

(실시의 형태 3)

다음에, 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서의 분쇄물 제조 장치에 대해서, 도 14 및 도 15를 참조하면서 설명한다. 도 14는, 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서의 분쇄물 제조 장치로 이용되는 용기의 구체적 구성을 나타내는 단면도이다. 도 15는, 도 14중에 도시된 플레이트 부재를 나타내는 도면이며, 도 15(a)는 사시도, 도 15(b)는 평면도이다.

도 14에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태 3에 있어서의 분쇄물 제조 장치는, 용기(3)의 내부 구조의 점에서, 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치와 다르다. 용기(3)의 내부 구조 이외의 점에 대해서는, 본 실시의 형태 3에 있어서의 분쇄물 제조 장치는, 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치와 동일하게 구성되어 있다. 본 실시의 형태 3에 있어서도, 용기(3)는, 실시의 형태 1과 마찬가지로, 세로 배치된다. 이하에, 차이점에 대해서 구체적으로 설명한다.

도 14에 도시하는 바와 같이, 용기(3)의 내부에는, 플레이트 부재(36)가 배치되어 있다. 플레이트 부재(36)는, 실시의 형태 1에 있어서 도 6에 도시한 플레이트 부재(30)와 마찬가지로, 용기(3)의 내부의 제2의 도입구(11a)의 상방에, 용기(3)의 내부를 막도록 하여, 설치되어 있다.

단, 본 실시의 형태 3에 있어서는, 도 14 및 도 15(a)에 도시하는 바와 같이 플레이트 부재(36)는, 플레이트 부재(30)와는 달리, 중앙 부분에, 상방을 향해 돌출한 돌기부(37)를 구비한다. 또한, 플레이트 부재(36)는, 돌기부(37)의 주변 부분에, 복수의 관통 구멍(38)을 구비한다.

돌기부(37)는, 선단이 원추형상을 나타내고, 또한, 돌출 방향에 수직인 단면의 외형이 원 형상이 되도록 형성되어 있다. 도 14 및 도 15의 예에서는, 돌기부(37)는 원추형상의 부분(선단 부분)(37a)과 원주형상의 부분(몸체 부분)(37b)으로 구성되어 있다. 플레이트 부재(36)가 용기(3)의 내부에 설치되면, 도 15(b)에 나타내는 바와 같이, 돌기부(37)와 용기(3)의 내벽면(3a)에 의해, 환상의 유로(39)가 형성된다.

따라서, 본 실시의 형태 3에서는, 제1의 도입구(10)로부터 용기 내부로 도입된 유체와, 제2의 도입구(11a 및 11b)로부터 도입된 가열 공기는, 합류하면서, 먼저, 유로(39)를 따라 진행한다. 이 결과, 본 실시의 형태 3에 의하면, 실시의 형태 1에 비해, 선회류(35)의 발생이 용이하게 된다. 선회류(35)의 발생에 의해, 무거운 분쇄물은, 용기(3)의 내벽면(3a) 가까이를 선회하고, 가벼운 분쇄물은 용기(3)의 중심 가까이를 선회한다.

또한, 본 실시의 형태 3에 있어서도, 실시의 형태 1에서 설명한 것처럼, 상승할 수 없는 무거운 원료는, 플레이트 부재(36) 상이나, 그 가까이에서 상승하지 않고 유동한다. 그리고, 개구부(38)를 통과한 가열 공기의 일부가, 이 상승할 수 없는 무거운 재료에 충돌하여, 이를 분괴 및 건조시킨다. 플레이트 부재(36)를 배치한 경우도, 이를 배치하지 않은 경우에 비해, 건조 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 플레이트 부재(36)를 배치함으로써, 일부 원료가, 가열 공기와의 접촉이 적기 때문에, 용기(3)의 구석에 부착되는 것도 억제된다.

플레이트 부재(36)도, 플레이트 부재(30)와 마찬가지로, 크로스 형상의 스테이(34)(도 14에 있어서 도시하지 않음)에 의해 설치되어 있다. 스테이(34)는, 내벽면(3a)에 부착되어 있다. 또한, 플레이트 부재(36)도, 설치되었을 때에, 그 윗면과 내벽면(3a)의 사이에 원료가 퇴적·부착하지 않도록 하기 위해, 그 외측 가장자리와 내벽면(3a)의 사이에 간극이 생기도록 형성되어 있다.

또한, 도 14에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태 3에 있어서는, 용기(3)의 내부에 있어서의, 제2의 배출구(13)와 플레이트 부재(36)의 사이의 위치에, 용기(3)의 내벽면(3a)을 따라 환상의 부재(52)가 더 설치되어 있다. 제1의 배출구(12)는, 환상의 부재(52)의 하방에 설치되어 있다.

본 실시의 형태 3에서는, 용기(3)의 내벽면(3a)의 가까이를 선회하는 무거운 분쇄물은, 환상의 부재(52)에 의해, 그보다 상방으로는 상승할 수 없고, 여기서 선회하면서, 효율적으로, 제1의 배출구(12)로 보내지게 된다. 한편, 가벼운 분쇄물은, 환상의 부재(52)의 중앙 개구부(53)를 통과하고, 그 후, 제2의 배출구(13)를 통해 외부로 배출된다.

이와 같이, 본 실시의 형태 3에 있어서의 분쇄물 제조 장치에 의하면, 제품 단계에 이르지 않은 분쇄물을 확실하게 분쇄기로 보낼 수 있어, 제품 단계에 이른 분쇄물만을 꺼내는 기능(분급 기능)의 향상이 도모된다. 또한, 도 14의 예에서는, 환상의 부재(52)는 퍼넬(funnel) 형상으로 형성되고, 하방측에, 중앙을 향해 하강하는 경사면(54)을 구비하고 있다. 이는, 제품 단계에 이르지 않은 분쇄물을 제1의 배출구(12)로 이끌기 쉽게하기 위함이다. 또한, 본 실시의 형태 3에서는, 환상의 부재(52)는, 경사면(54)을 구비하지 않은 형상, 예를 들면, 환상의 판부재여도 된다.

또한, 본 실시의 형태 3에 있어서, 관통 구멍(38)으로부터 토출되는 가열 공기의 속도는, 15m/s 이상이 바람직하고, 25m/s∼40m/s가 특히 바람직하다. 이 경우는, 상방으로 향하는 가열 공기의 속도(뿜어올림 속도)가 높아져, 무거운 원료의 상승이 용이하게 된다.

또한, 돌기부(37)는, 도 14 및 도 15의 예에 한정되지 않고, 원추형상의 부분만으로 형성되어도 된다.

(실시의 형태 4)

다음에, 본 발명의 실시의 형태 4에 있어서의 분쇄물 제조 장치에 대해서, 도 16을 참조하면서 설명한다. 도 16은, 본 발명의 실시의 형태 4에 있어서의 분쇄물 제조 장치의 전체 구성을 개략적으로 도시하는 구성도이다.

본 실시의 형태 4에 있어서의 분쇄물 제조 장치(60)는, 용기(61)의 구조 및 용기(61)와 분쇄기(2)의 접속 구조의 점에서, 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치(1)와 다르다. 이들 점 이외에 대해서는, 본 실시의 형태 4에 있어서의 분쇄물 제조 장치(60)는 실시의 형태 1에 있어서의 분쇄물 제조 장치(1)와 동일하게 구성되어 있다. 이하에, 구체적으로 설명한다.

도 16에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태 4에 있어서도, 용기(61)는, 실시의 형태 1에서 이용되는 용기(3)와 마찬가지로, 원통형상을 나타내고, 세로 배치되어 있다. 또한, 제2의 배출구(13)는, 용기(3)와 마찬가지로, 용기(61)가 설치되었을 때에 그 최상부가 되는 부분에 설치되어 있다. 분쇄물을 제조하기 위한 원료는, 원료 공급기(9)에 의해, 용기 하부에 가까운 위치에서, 용기(61) 내에 직접 공급되어 있다.

또한, 가열 공기를 공급하기 위한 제2의 도입구는, 용기(3)와 마찬가지로, 용기(61)가 설치되었을 때에 용기(61)의 최하부가 되는 부분과, 용기(61)의 측면의 2군데에 설치되어 있다(제2의 도입구(11a 및 11b)). 또한, 용기(61)는 실시의 형태 3에서 이용된 용기(3)와 마찬가지로, 용기(61) 내부의 하방에 배치된 플레이트 부재(36)와, 그 상방에 배치된 환상의 부재(52)를 구비한다.

단, 실시의 형태 1 및 3에서는, 제1의 도입구(10)는 제1의 배출구(12)의 하방에 배치되어 있는데, 본 실시의 형태 4에서는, 제1의 도입구(10)는 제1의 배출구(12)의 상방에 배치되어 있다. 도 16에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태 4에서는, 제1의 배출구(12)는, 플레이트 부재(36)와 환상의 부재(52)의 사이에 설치되어 있다. 제1의 도입구(10)는, 제1의 배출구(12)의 상방으로서, 제2의 배출구(13)와 환상의 부재(52)의 사이에 설치되어 있다.

또한, 용기(61)의 내부에는, 제2의 배출구(13)에 연통하고, 또한, 하방으로 연장되는 흡인관(62)이 설치되어 있다. 흡인관(62)의 선단은, 환상의 부재(52)의 개구부(53)와의 사이에 공간이 생기는 정도로 설정되어 있다. 또한, 제1의 도입구(10) 및 제1의 배출구(12)는, 모두, 용기(61)의 단면의 접선 방향을 따라 형성되어 있다(도 4 및 도 5 참조).

여기서, 용기(61) 내부에 있어서, 환상의 부재(52)보다 위에 있는 공간을 X, 아래에 있는 공간을 Y로 한다. 용기(61)의 구성에 의하면, 공간 Y에서는, 실시의 형태 1 및 3의 경우와 마찬가지로, 제2의 도입구(11a 및 11b)로부터 공급된 가열 공기에 의해, 선회하면서 상승하는 선회류(35)가 발생한다. 따라서, 공급된 원료 중, 비교적 가벼운 것은, 선회류(35)에 의해 상승하고, 이윽고, 제1의 배출구(12)를 통해, 분쇄기(2)로 보내진다.

한편, 공간 X에서는, 용기(61)의 내벽면(61a)과 흡인관(62)의 외면의 사이에 형성된 환상의 유로와, 용기(61)의 상부에 설치된 제1의 도입구(10)에 의해, 선회하면서 하강하는 선회류(63)가 발생한다. 그리고, 선회류(63)에 의해 선회하는 분쇄물 중, 제품 단계에 이른 가벼운 분쇄물은, 흡인관(62)의 선단의 개구로부터 흡입되고, 제2의 배출구(13)를 통해 외부로 배출된다. 이에 대해, 무거운 분쇄물은, 환상의 부재(52)의 개구부(53)로부터 다시 공간 Y로 보내지고, 다시 제1의 배출구(12)를 통해, 분쇄기(2)로 보내진다. 본 실시의 형태 4에 의하면, 확실히, 제품 단계에 이른 분쇄물을 꺼낼 수 있어 실시의 형태 1∼3의 경우보다도 분급 기능의 향상이 도모된다.

또, 본 실시의 형태 4에서는, 상방의 공간 X에서 하강 기류가 발생하고 있으므로, 공간 X와 공간 Y의 사이에서 온도차가 커지고, 공간 Y의 온도는 고온이 된다. 따라서, 원료 공급기(9)로부터 공급된 원료는, 플레이트 부재(36)의 상방에서 분괴·건조되어, 환상의 부재(52)까지 상승할 수 있게 되기까지 동안, 실시의 형태 1∼3의 경우보다도 고온에 노출되게 된다.

이 때문에, 본 실시의 형태 4에 있어서의 분쇄물 제조 장치는, 특히, 원료에 대해서 고온 처리가 필요한 경우, 예를 들면, 생원료에 대해서 살균을 행할 필요가 있는 경우나, 원료에 부착되어 있는 농약 등의 약품을 열에 의해 분해할 필요가 있는 경우에 유효해진다.

또한, 본 실시의 형태 4에 있어서의 분쇄물 제조 장치는, 도 17에 도시하는 양태로 할 수도 있다. 도 17은, 본 발명의 실시의 형태 4에 있어서의 분쇄물 제조 장치의 다른 예의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이다. 도 17의 예에서는, 환상의 부재(52)의 개구부(53)에, 이와 연통하고, 또한, 하방으로 연장되는 노즐(55)이 설치되어 있다. 노즐(55)은, 그 선단이 플레이트 부재(36)의 돌기부의 상방에 위치하도록 형성되어 있다.

도 17의 예에 의하면, 공간 Y에 있어서의 선회류(35)의 선회성을 높일 수 있어, 원료 공급기(9)로부터 새롭게 투입된 원료(아직 분쇄기(2)로 보내지지 않은 원료)와, 분쇄물의 혼합을 촉진할 수 있다. 구체적으로는, 이 경우, 실시의 형태 1에서 기술한 것처럼, 분쇄물과 새롭게 투입된 원료와의 충돌이 더욱 촉진되고, 그리하여 고체간 수분 이동이 활발하게 되기 때문에, 한층 더 효율이 좋은 건조가 행해지게 된다.

(실시의 형태 5)

다음에, 본 발명의 실시의 형태 5에 있어서의 분쇄물 제조 장치에 대해서, 도 18을 참조하면서 설명한다. 도 18은, 본 발명의 실시의 형태 5에 있어서의 분쇄물 제조 장치의 전체 구성을 개략적으로 도시하는 구성도이다.

도 18에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태 5에서는, 용기(71)는, 도 16에 도시한 용기(61)에 있어서, 환상의 부재(52)의 하방의 공간 Y에 대응하는 위치에, 제3의 도입구(76)와 제3의 배출구(75)를 새롭게 구비한다. 제3의 도입구(76)와 제3의 배출구(75)도 용기(71)의 내부에 연통하고 있다.

본 실시의 형태 5에 있어서의 분쇄물 제조 장치(70)는, 분쇄기(2)에 더하여, 분쇄기(72)도 구비한다. 분쇄기(72)는, 분쇄기(2)와 마찬가지로, 스크린(24)과 케이싱(20)을 구비한다. 케이싱(20)에는, 흡인구(22)와 토출구(23)가 형성되어 있다. 분쇄기(72)의 흡인구(22)는, 관로(73)를 통해, 제3의 배출구(75)에 접속되어 있다. 분쇄기(72)의 토출구(23)는, 관로(74)를 통해, 제3의 도입구(76)에 접속되어 있다.

그런데, 제3의 배출구(75)는, 제1의 배출구(12)의 하방에 설치되어 있다. 또한, 제3의 도입구(76)는, 제3의 배출구(75)의 하방에 설치되어 있다. 구체적으로는, 제3의 도입구(76)는, 도 1에 도시한 용기(3)의 제1의 도입구(10)와 동일한 위치로서, 플레이트 부재(36)의 돌기부(37)(도 15 참조)의 측면에 대향하는 위치에 설치되어 있다.

또한, 본 실시의 형태 5에 있어서, 용기(71)의 제1의 배출구(12)보다도 하방의 부분은, 실시의 형태 1 및 3과 동일하게 구성되어 있다. 따라서, 분쇄기(72)와 가열 공기 공급기(4)만을 가동시킨 경우에도, 실시의 형태 1 및 3과 마찬가지로, 원료를 효율적으로 분쇄할 수 있다.

그러나, 본 실시의 형태 5에서는, 분쇄기(72)에 의해 분쇄되고, 충분히 작아진 분쇄물은, 다시, 분쇄기(2)로 향한다. 그리고, 이 분쇄물은, 분쇄기(2)에 의해 더 분쇄되고, 그 후, 흡인관(62)에 흡입되기 까지, 공간 X 및 분쇄기(2)로 구성된 순환로를 순환하게 된다.

이와 같이, 본 실시의 형태 5에 있어서의 분쇄물 제조 장치는, 2단계의 분쇄를 행할 수 있으므로, 본 실시의 형태 5에서는, 실시의 형태 1∼4보다도 더욱 미세한 분쇄물이 제조된다. 본 실시의 형태 5는, 분쇄물의 입경을 가능한한 작게 하고 싶은 경우에 유효하다.

또한, 분쇄기(72)와 분쇄기(2)에서, 스크린(24)의 미세 구멍(24a)(도 2(c) 참조)의 크기를 바꿀 수도 있다. 예를 들면, 분쇄기(72)에 있어서의 미세 구멍(24a)은 분쇄기(2)에 있어서의 미세 구멍(24a)보다도 크게 할 수 있다. 이 경우, 분쇄기(72)에 있어서의 송풍량을 증가시킬 수 있다. 또한, 상술한 구성 이외에 대해서는, 본 실시의 형태 5에 있어서의 분쇄물 제조 장치는, 실시의 형태 1 및 3에 있어서의 분쇄물 제조 장치와 동일하게 구성되어 있다.

상술한 실시의 형태 1 및 2에 있어서는, 필요에 따라서, 용기로부터 배출된 분쇄물을 더욱 분쇄하여 미세하게 하기 위해, 용기와 채집 장치의 사이(도 1의 예라면 제2의 배출구(13)와 채집 장치(14)를 연결하는 유로)에, 분쇄기를 더 배치할 수도 있다.

또한, 본 실시의 형태 1∼5는, 순환로나 용기의 내부에, 고온의 증기나, 불활성 가스(질소 가스 등)가 공급되어 있는 양태로 할 수도 있다. 이 양태에 의하면, 원료(분쇄물을 포함한다)가 산소에 접촉하여, 산화해 버리는 것을 억제할 수 있다. 또한, 원료에 균이 부착되어 있는 경우에는, 살균 처리되게 된다.

본 발명의 분쇄물 제조 장치에 의하면, 함수율이 높고, 점착성이 있는 재료 를 원료로서 이용한 경우에도, 제조 비용의 억제를 도모하면서, 또한, 원료에 대해서 충분한 건조를 행하여 분쇄물을 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명의 분쇄물 제조 장치는, 산업상 이용 가능성을 가지는 것이다.

Claims

원료를 분쇄하는 분쇄기와, 용기와, 상기 용기 내에 가열된 공기를 공급하는 가열 공기 공급기를 구비하고,

상기 용기는, 그 내부와 연통하는, 제1의 도입구 및 제2의 도입구와 제1의 배출구 및 제2의 배출구를 구비하고,

상기 가열 공기 공급기는, 상기 제2의 도입구를 통하여, 상기 용기 내에 상기 공기를 공급하고,

상기 분쇄기는, 송풍 기능을 구비하고, 상기 송풍 기능에 의해, 흡인구로부터 유체와 함께 상기 원료를 흡인하고, 또한, 분쇄한 상기 원료를 상기 유체와 함께 토출구로부터 송출하고,

상기 용기의 상기 제1의 도입구와 상기 분쇄기의 상기 토출구, 및 상기 용기의 상기 제1의 배출구와 상기 분쇄기의 상기 흡인구는, 각각 관로에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 분쇄물 제조 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 분쇄기가, 흡인구와 토출구가 설치된 케이싱과, 상기 케이싱 내에 배치되고, 또한 상기 흡인구로부터 유체를 흡인하여 상기 토출구로 송출하는 임펠러(impeller)와, 다수의 미세 구멍을 가지고, 또한 상기 유체와 충돌하도록 배치된 스크린을 구비하고 있는 분쇄물 제조 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 용기가, 통형상을 나타내고, 또한, 통의 길이 방향을 연직 방향으로 평행하게 한 상태에서의 설치가 가능해지도록 형성되고,

상기 용기가 상기 통의 길이 방향을 연직 방향으로 평행하게 한 상태에서 설치되었을 때에,

상기 제2의 배출구가, 상기 제1의 배출구의 상방에 설치되고,

상기 제2의 도입구가, 상기 공기가 하방으로부터 상방으로 상기 용기의 내부를 흐르도록 설치되고,

상기 제1의 도입구가, 그로부터 상기 용기의 내부에 도입된 상기 유체가 상기 용기의 내벽면을 따라 선회하도록 설치되고,

상기 제1의 배출구가, 선회하는 상기 유체의 접선 방향을 따라 설치되어 있는 분쇄물 제조 장치.
청구항 3에 있어서,

상기 용기의 내부의 상기 제2의 도입구의 상방에, 상기 용기의 내부를 막도록 하여 플레이트 부재가 배치되고,

상기 플레이트 부재는, 중심에 개구부가 설치되고, 또한, 상기 개구부의 주변에 복수의 관통 구멍이 형성된 본체 부재와, 상기 개구부의 상방에 배치되고, 또한, 상기 개구부를 통과한 상기 공기를 상기 용기의 내벽면을 향하게 하는 정류 부 재를 구비하고 있는 분쇄물 제조 장치.
청구항 3에 있어서,

상기 용기의 내부의 상기 제2의 도입구의 상방에, 상기 용기의 내부를 막도록 하여 플레이트 부재가 배치되고,

상기 플레이트 부재는, 중앙 부분에 설치되고, 또한, 상방을 향해 돌출된 돌기부와, 상기 돌기부의 주변 부분에 형성된 복수의 관통 구멍을 구비하고,

상기 돌기부는, 선단이 원추형상으로 되고, 또한, 돌출 방향에 수직인 단면의 외형이 원 형상이 되도록 형성되어 있는 분쇄물 제조 장치.
청구항 5에 있어서,

상기 제2의 배출구가, 상기 용기의 최상부에 설치되고,

상기 제2의 배출구와 상기 플레이트 부재의 사이의 위치에, 상기 용기의 내벽면을 따라 환상의 부재가 설치되고,

상기 제1의 배출구가, 상기 환상의 부재의 하방에 설치되어 있는 분쇄물 제조 장치.
청구항 6에 있어서,

상기 제2의 배출구가, 상기 용기의 최상부에 설치되고,

상기 용기의 내부에, 상기 제2의 배출구에 연통하고, 또한, 하방으로 연장되 는 흡인관이 설치되고,

상기 제2의 배출구와 상기 플레이트 부재의 사이의 위치에, 상기 용기의 내벽면을 따라 환상의 부재가 설치되고,

상기 제1의 배출구가, 상기 플레이트 부재와 상기 환상의 부재의 사이에 설치되고,

상기 제1의 도입구가, 상기 제1의 배출구의 상방으로서, 상기 제2의 배출구와 상기 환상의 부재의 사이에 설치되어 있는 분쇄물 제조 장치.
청구항 7에 있어서,

상기 분쇄기와는 별도의 제2의 분쇄기가 구비되고,

상기 용기가, 또한, 상기 환상의 부재의 하방에, 제3의 도입구 및 제3의 배출구를 구비하고,

상기 용기의 상기 제3의 도입구와 상기 제2의 분쇄기의 상기 토출구, 및 상기 용기의 상기 제3의 배출구와 상기 제2의 분쇄기의 상기 흡인구는, 각각 관로에 의해 접속되고,

상기 제3의 배출구는, 상기 제1의 배출구의 하방에 설치되고,

상기 제3의 도입구는, 상기 제3의 배출구의 하방으로서, 상기 플레이트 부재의 돌기부의 측면에 대향하는 위치에 설치되어 있는 분쇄물 제조 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 용기가, 통 형상을 나타내고, 또한, 통의 길이 방향을 수평 방향으로 평행하게 한 상태에서의 설치가 가능해지도록 형성되고,

상기 원료는, 상기 용기가 통의 길이 방향을 수평 방향으로 평행하게 한 상태로 설치되었을 때에 상기 용기의 한쪽측의 단부가 되는 부분으로부터, 상기 용기의 내부에 공급되고,

상기 제2의 배출구가, 상기 제1의 배출구보다도 상기 용기의 중심축에 가까운 위치에 설치되고,

상기 제1의 도입구가, 그로부터 상기 용기의 내부에 도입된 상기 유체가 상기 용기의 내벽면을 따라 선회하도록 설치되고,

상기 제1의 배출구가, 선회하는 상기 유체의 접선 방향을 따라 설치되어 있는 분쇄물 제조 장치.
청구항 9에 있어서,

상기 용기의 내부에, 상기 용기의 내벽면의 전부 또는 일부와 대향하도록, 복수의 관통 구멍을 구비한 제2의 스크린이 배치되고,

상기 제2의 스크린은, 상기 복수의 관통 구멍마다, 상기 복수의 관통 구멍을 통과한 기체의 흐름 방향을 상기 제2의 스크린의 면방향을 따른 방향으로 바꾸는 정류판을 구비하고,

상기 제2의 도입구는, 상기 용기의 내벽면과 상기 제2의 스크린의 사이에 상기 공기가 공급되도록, 상기 용기의 측면에 형성되어 있는 분쇄물 제조 장치.
원료를 분쇄하는 분쇄기의 흡인구 및 토출구와, 용기의 배출구 및 도입구가 각각 관로에 의해 접속됨으로써 형성되는 유체의 순환계에, 상기 분쇄기와 상기 용기를 순환하는 가열 공기의 순환 기류를 형성하고, 상기 용기 내에 가열 공기의 선회류를 형성하는 것,

수분을 함유하는 원료를 상기 순환계에 도입하고, 상기 순환계 내의 건조 상태가 진행된 상기 원료 및/또는 그 분쇄물과 혼합하여 혼합물로 하는 것,

상기 순환 기류에 의해 상기 혼합물을 상기 순환계에 순환시키는 것,

상기 분쇄기에 있어서 상기 혼합물을 분쇄 및 건조시키는 것, 및,

상기 용기 내에 있어서 상기 혼합물을 상기 선회류의 원심력 및 상기 순환 기류에 의해 분급 및 건조시키고, 상기 분급에 의해 소정 크기의 건조한 분쇄물을 회수하고, 그 외의 상기 혼합물을 상기 순환계에 순환시키는 것을 포함하는, 분쇄물의 제조 방법.