WO2008032655A1

WO2008032655A1 - Dispositif de fabrication de matériau broyé

Info

Publication number: WO2008032655A1
Application number: PCT/JP2007/067510
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Maeda; Taiji Maeda
Original assignee: Earth Link Co. Ltd
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2008-03-20
Also published as: JPWO2008032655A1; CN101516517A; KR100924890B1; KR20090037505A; US20100102150A1; JP4260876B2

Description

明細書

粉砕物製造装置

技術分野

[0001] 本発明は、食品、医薬品、化粧品、樹脂、無機物質などの粉砕物を製造する粉砕物製造装置に関する。

背景技術

[0002] 従来から、粉砕物は、食品、医薬品、化粧品、その他のあらゆる分野において利用されている。一般に、食品のように、含水率が高ぐ粘着性のある材料を原料とする場合、粉砕物の製造は、先ず、乾燥機によって原料を十分に乾燥し、次いで、乾燥した原料を粉砕機によって粉砕することで行われる。これは、含水率が高ぐ粘着性のある材料をそのまま粉砕機に投入すると、その粘性による低い流動性により、粉砕機を詰まらせてしまうからである。

[0003] また、乾燥工程と粉砕工程とは別々にバッチ式で行われるため、乾燥機から原料を取り出す作業や、取り出した原料を粉砕機まで搬送する作業、更に、搬送した原料を粉砕機に投入する作業が必要となる。これらの作業は、人手、又は別の装置によって行う必要があるため、粉砕物の製造においては、製造コストの削減が難しいという問題がある。

[0004] 一方、上記の問題を解決するため、渦流式微粉砕機と気流乾燥機とを備えたシステムが提案されている（例えば、特許文献 1参照）。特許文献 1のシステムでは、渦流式微粉砕機は粉砕室の入口側に原料を粉砕室内に吸引するためのファンを備えている。また、渦流式微粉砕機の吐出口と気流乾燥機の導入口とは管路によって接続されている。

[0005] この構成によれば、原料は、ファンが起こした気流と共に粉砕室に送り込まれ、これと共に粉砕室内を移動するため、水分を含む原料であっても、粉砕片の流動性が確保され、粉砕機の詰まりは抑制される。また、粉砕後の原料 (粉砕片）は、ファンが起こした気流と共に、管路を介して気流乾燥器に送り込まれ、そこで加熱空気と接触する。このように特許文献 1のシステムでは、粉砕工程と乾燥工程とが連続して行われ、製造コストの削減が図られる。

特許文献 1 :特開 2005— 333955号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] しかしながら、特許文献 1に開示のシステムによって粉砕物を製造する場合であつても、上述したように乾燥工程の実施前に粉砕工程が実施されるため、対象とできる原料の含水率には限度がある。特許文献 1に開示のシステムでは、それに開示にされている含水率が 28%〜34%の米を原料として用いる場合は問題ないが、含水率がこれより高い材料、例えば、生魚、海草、オカラ、野菜等の含水率が高い材料を原料として用いるのは困難である。

[0007] 一方、特許文献 1に開示のシステムからは、気流乾燥機の排出口と渦流式微粉砕機の吸引口とを管路で接続し、乾燥工程の後に粉砕工程が実施されるようにしたシステムも考えられる。このシステムによれば、原料の乾燥後に、原料の粉砕が行われ

[0008] しかしながら、気流乾燥機は、原料を加熱空気と一緒に気流乾燥機の本体内部を通過させることによって乾燥を行うため、含水率の高い原料を十分に乾燥させるためには、本体の全長を長くする必要がある。よって、このようなシステムを採用した場合は、装置の大型化により、製造コストの上昇を招いてしまう。

[0009] 本発明の目的は、上記問題を解消し、含水率が高ぐ粘着性のある材料を粉砕物の原料として用いた場合であっても、製造コストの抑制を図りつつ、且つ、原料に対して十分な乾燥を行って粉砕物を製造し得る粉砕物製造装置を提供することにある。課題を解決するための手段

[0010] 上記目的を達成するために本発明における粉砕物製造装置は、原料を粉砕する粉砕機と、容器と、前記容器内に加熱された空気を供給する加熱空気供給機とを備え、前記容器は、その内部と連通する、第 1の導入口及び第 2の導入口と第 1の排出口及び第 2の排出口とを備え、前記加熱空気供給機は、前記第 2の導入口を介して、前記容器内に前記空気を供給し、前記粉砕機は、送風機能を備え、前記送風機能によって、吸引口から流体と共に前記原料を吸引し、且つ、粉砕した前記原料を前記流体と共に吐出口から送り出し、前記容器の前記第 1の導入口と前記粉砕機の前記吐出口、及び前記容器の前記第 1の排出口と前記粉砕機の前記吸引口は、それぞれ管路によって接続されて!/、ることを特徴とする。

発明の効果

[0011] 以上のように、本発明の粉砕物製造装置においては、循環路が設けられており、原料は、粉砕機が発生させた気流と加熱空気供給機からの空気 (加熱空気）とによってこの循環路を循環する。このとき、原料は、何度も粉砕されて表面積を拡大させるため、原料に含まれる水分は急速に蒸発を開始する。よって、本発明の粉砕物製造装置によれば、原料の含水率が高い場合であっても、それを確実に効率良く乾燥できる。また、このとき、乾燥のための加熱空気も循環路を循環するため、本発明の粉砕物製造装置によれば、エネルギー効率の向上が図られ、これによる製造コストの抑制あ図られる。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1における粉砕物製造装置の全体構成を概略的に示す構成図である。

[図 2]図 2は、図 1に示した粉砕機を示す図であり、図 2 (a)は断面図、図 2 (b)は外観を示す斜視図、図 2 (c)はケーシングの内部を示す斜視図である。

[図 3]図 3は、図 1に示した容器の構造を具体的に示す断面図である。

[図 4]図 4は、図 3中の切断線 A— A'に沿って切断して得られた容器の断面図である

[図 5]図 5は、図 3中の切断線 B— B'に沿って切断して得られた容器の断面図である

[図 6]図 6は、図 3中に示されたプレート部材を示す斜視図である。

[図 7]図 7は、本発明の実施の形態 2における粉砕物製造装置の全体構成を概略的に示す構成図である。

[図 8]図 8は、図 7に示した容器の構造を具体的に示す断面図である。

[図 9]図 9は、図 8中の切断線 C C'に沿って切断して得られた容器の第 1の導入口付近の断面図である。 [図 10]図 10は、図 8中の切断線 D— D'に沿って切断して得られた容器の第 2の導入口付近の断面図である。

[図 11]図 11は、図 8中の切断線 E— E'に沿って切断して得られた容器の第 1の排出口付近の断面図である。

[図 12]図 12は、図 8に示した容器を構成する筒体の一部分を拡大して示す断面図である。

[図 13]図 13は、本発明の実施の形態 2において用いることができる容器の他の例を示す断面図である。

[図 14]図 14は、本発明の実施の形態 3における粉砕物製造装置で用いられる容器の具体的構成を示す断面図である。

[図 15]図 15は、図 14中に示されたプレート部材を示す図であり、図 15 (a)は斜視図、図 15 (b)は上面図である。

[図 16]図 16は、本発明の実施の形態 4における粉砕物製造装置の全体構成を概略的に示す構成図である。

[図 17]図 17は、本発明の実施の形態 4における粉砕物製造装置の他の例の全体構成を概略的に示す構成図である。

[図 18]図 18は、本発明の実施の形態 5における粉砕物製造装置の全体構成を概略的に示す構成図である。

符号の説明

1 粉砕物製造装置

2 粉砕機

3 容¾=

3a 容器の内壁面

4 加熱空気供給機

5 空気加熱装置

6 送風機

7、 8 管路

9 原料供給機 10 第 1の導入口 l l a、 l ib 第 2の導入口

12 第 1の排出口

13 第 2の排出口

14 採集装置

15 サイクロン分離器

16 送風機

17 最終製品（粉砕物）

18、 19 ノノレフ、'

0 ケーシング

1 羽根車

2 吸引口

3 吐出口

4 スクリーン

4a 微細孔

5 電動機

0 プレート部材

1 本体部材

1 a 開口部

1b 貫通孔

2 整流部材

3 支持部材

4 ステー

5 旋回流

6 プレート部材

7 突起部

7a 先端部分

7b 胴体部分貫通孔

環状の流路

容器

第 1の導入口

a, 42b, 42c 第 2の導入口第 1の排出口

第 2の排出口

原料供給口

スクリーン

a 貫通孔

整流板

旋回流

仕切り板

粉砕物製造装置原料の軌道

環状の部材

開口部

傾斜面

ノズノレ

粉砕物製造装置容器

a 内壁面

吸引管

旋回流（下降旋回流）粉砕物製造装置容器

粉砕機 75 第 3の排出口

76 第 3の導入口

発明を実施するための最良の形態

[0014] 本発明における粉砕物製造装置は、原料を粉砕する粉砕機と、容器と、前記容器内に加熱された空気を供給する加熱空気供給機とを備え、前記容器は、その内部と連通する、第 1の導入口及び第 2の導入口と第 1の排出口及び第 2の排出口とを備え、前記加熱空気供給機は、前記第 2の導入口を介して、前記容器内に前記空気を供給し、前記粉砕機は、送風機能を備え、前記送風機能によって、吸引口から流体と共に前記原料を吸引し、且つ、粉砕した前記原料を前記流体と共に吐出口から送り出し、前記容器の前記第 1の導入口と前記粉砕機の前記吐出口、及び前記容器の前記第 1の排出口と前記粉砕機の前記吸引口は、それぞれ管路によって接続されていることを特徴とする。

[0015] 上記特徴により、本発明の粉砕物製造装置は、原料の含水率が高い場合であっても、大型の乾燥装置を用いることなぐ原料を十分に乾燥させることができる。また、粉砕され、そして水分が除去されて、小さく軽くなつた材料 (粉砕物）は、第 2の排出ロカ装置の外部へと排出され、その後、回収される。更に、本発明の粉砕製造装置は、循環によって原料を何度も粉砕できるので、それを粉末状とすることもできる。

[0016] 上記本発明における粉砕物製造装置においては、前記粉砕機が、吸引口と吐出口とが設けられたケーシングと、前記ケーシング内に配置され、且つ前記吸引口から流体を吸引して前記吐出口へと送り出す羽根車と、多数の微細孔を有し、且つ前記流体と衝突するように配置されたスクリーンとを備えているのが好ましい。

[0017] 上記本発明における粉砕物製造装置は、前記容器が、筒状を呈し、且つ、筒の長手方向を鉛直方向に平行にした状態での設置が可能となるように形成され、前記容器が前記筒の長手方向を鉛直方向に平行にした状態で設置されたときに、前記第 2 の排出口が、前記第 1の排出口の上方に設けられ、前記第 2の導入口が、前記空気が下方から上方へと前記容器の内部を流れるように設けられ、前記第 1の導入口が、それから前記容器の内部に導入された前記流体が前記容器の内壁面に沿って旋回するように設けられ、前記第 1の排出口が、旋回する前記流体の接線方向に沿って設けられて!/、る態様（第 1の態様）とすること力 Sできる。

[0018] 上記第 1の態様とすれば、粉砕機の送風機能によって、容器内部に、確実に旋回流を発生させること力 Sできる。また、乾燥及び粉砕が十分な材料と、不十分な材料とでは、旋回によって受ける遠心力が相違し、両者は分離される力上記第 1の態様によれば、このことを利用して、乾燥及び粉砕が十分な材料のみを容易に回収することができる。

[0019] 上記第 1の態様においては、前記容器の内部の前記第 2の導入口の上方に、前記容器の内部を塞ぐようにしてプレート部材が配置され、前記プレート部材は、中心に開口部が設けられ、且つ、前記開口部の周辺に複数の貫通孔が設けられた本体部材と、前記開口部の上方に配置され、且つ、前記開口部を通過した前記空気を前記容器の内壁面に向かわせる整流部材とを備えてレ、るのが好ましレ、。

[0020] このようなプレート部材を配置すると、重い原料 (粉砕物を含む）はプレート上に落下する。更に、容器の下方から送られてきた加熱空気の一部は、整流部材に衝突して方向を変え、内壁面に向かって放射状に進行し、プレート上に既に落下している原料や、プレートに向かって落下してきた原料に衝突する。この結果、落下している原料又は落下してきた原料は分塊され、飛散して、乾燥及び粉砕されるため、原料損失の抑制、乾燥の効率化が図られる。

[0021] また、上記第 1の態様においては、前記容器の内部の前記第 2の導入口の上方に、前記容器の内部を塞ぐようにしてプレート部材が配置され、前記プレート部材は、中央部分に設けられ、且つ、上方に向かって突き出した突起部と、前記突起部の周辺部分に設けられた複数の貫通孔とを備え、前記突起部は、先端が円錐状となり、且つ、突き出し方向に垂直な断面の外形が円形状となるように形成されているのも好ましい。この場合は、容器内部での旋回流の発生を確実なものとすることができる。

[0022] 更に、上記の場合においては、前記第 2の排出口が、前記容器の最上部に設けられ、前記第 2の排出口と前記プレート部材との間の位置に、前記容器の内壁面に沿つて環状の部材が設けられ、前記第 1の排出口が、前記環状の部材の下方に設けられているのも好ましい。この場合は、製品段階に達していない粉砕物を確実に粉砕機へと送ることができ、製品段階に至った粉砕物のみを取り出す機能（分級機能）の向上を図ることができる。

[0023] また、突起部を備えたプレート部材と環状の部材とを設ける場合は、前記第 2の排出口力前記容器の最上部に設けられ、前記容器の内部に、前記第 2の排出口に連通し、且つ、下方へと延びる吸引管が設けられ、前記第 2の排出口と前記プレート部材との間の位置に、前記容器の内壁面に沿って環状の部材が設けられ、前記第 1の排出口が、前記プレート部材と前記環状の部材との間に設けられ、前記第 1の導入口力前記第 1の排出口の上方であって、前記第 2の排出口と前記環状の部材との間に設けられているのも好ましい。この場合は、更に分級機能の向上が図られる。また、容器内部の下部を上部よりも高温とできるため、熱処理が必要な原料を粉砕する場合に有効となる。

[0024] 更に、突起部を備えたプレート部材と環状の部材とを設ける場合は、本発明における粉砕物製造装置に、前記粉砕機とは別の第 2の粉砕機が備えられ、前記容器が、更に、前記環状の部材の下方に、第 3の導入口及び第 3の排出口を備え、前記容器の前記第 3の導入口と前記第 2の粉砕機の前記吐出口、及び前記容器の前記第 3の排出口と前記第 2の粉砕機の前記吸引口は、それぞれ管路によって接続され、前記第 3の排出口は、前記第 1の排出口の下方に設けられ、前記第 3の導入口は、前記第 3の排出口の下方であって、前記プレート部材の突起部の側面に対向する位置に設けられているのが好ましい。この場合は、 2段階の粉砕が行われるため、更に細かな粉砕物の製造が可能となる。

[0025] また、上記本発明における粉砕物製造装置は、前記容器が、筒状を呈し、且つ、筒の長手方向を水平方向に平行にした状態での設置が可能となるように形成され、前記原料は、前記容器が筒の長手方向を水平方向に平行にした状態で設置されたときに前記容器の一方側の端部となる部分から、前記容器の内部に供給され、前記第 2の排出ロカ前記第 1の排出口よりも前記容器の中心軸に近い位置に設けられ、前記第 1の導入口が、それから前記容器の内部に導入された前記流体が前記容器の内壁面に沿って旋回するように設けられ、前記第 1の排出口が、旋回する前記流体の接線方向に沿って設けられている態様（第 2の態様）とすることもできる。

[0026] 上記第 2の態様とした場合も、第 1の態様と同様に、容器内部に旋回流を発生させること力 Sできる。よって、上記第 2の態様とした場合も、第 1の態様で述べた効果を得ること力 Sでさる。

[0027] また、上記第 2の態様においては、前記容器の内部に、前記容器の内壁面の全部又は一部と対向するように、複数の貫通孔を備えた第 2のスクリーンが配置され、前記第 2のスクリーンは、前記複数の貫通孔毎に、前記複数の貫通孔を通過した気体の流れ方向を前記第 2のスクリーンの面方向に沿った方向に変える整流板を備え、前記第 2の導入口は、前記容器の内壁面と前記第 2のスクリーンとの間に前記空気が供給されるように、前記容器の側面に形成されているのが好ましい。この場合は、容器の内部における旋回流の発生を効率良く行うことができる。また、この場合においては、前記第 1の導入口は、それから前記容器の内部に導入された前記流体が、前記スクリーンの面に沿って旋回するように設けられているのが良い。

[0028] 更に、上記本発明における粉砕物製造装置においては、前記第 2の排出口が、粉砕物を採集するための採集装置に接続されている態様とするのが良い。

[0029] 本発明は、その他の態様として、粉砕物の製造方法を提供する。本発明の粉砕物の製造方法は、原料を粉砕する粉砕機の吸引口及び吐出口と容器の排出口及び導入口とがそれぞれ管路によって接続されることにより形成される流体の循環系に前記粉砕機と前記容器とを循環する加熱空気の循環気流を形成し、前記容器内に加熱空気の旋回流を形成すること、水分を含有する原料を前記循環系に導入し、前記循環系内の乾燥状態が進んだ前記原料及び/又はその粉砕物と混合して混合物とすること、前記循環気流により前記混合物を前記循環系に循環させること、前記粉砕機において前記混合物を粉砕及び乾燥すること、及び、前記容器内において前記混合物を前記旋回流の遠心力及び前記循環気流により分級及び乾燥し、前記分級により所定の大きさの乾燥した粉砕物を回収し、その他の前記混合物を前記循環系に循環させることを含む。

[0030] 本発明の粉砕物の製造方法にお!/、て、「乾燥状態が進んだ」とは、例えば、水分含有量 (重量比）が導入される水分を含有する原料よりも少な!/、ことを!/、う。本発明の粉砕物の製造方法では、連続及び断続的に原料の導入が可能であるから、好ましくは、前記循環系には乾燥状態が進んだ原料及び/又はその粉砕物が存在することとなる。また、本発明において「混合物」は、前記原料及び粉砕物を含み、さらに、乾燥状態の差に起因する付着や衝突などにより原料同士、粉砕物同士、又は原料と粉砕物とが一体化したものを含みうる。

[0031] 本発明の粉砕物の製造方法は、本発明の粉砕物製造装置などの装置を用いて行うこと力 Sでき、その実施形態は、後述する本発明の粉砕物製造装置の実施の形態において説明される。

[0032] (実施の形態 1)

以下、本発明の実施の形態 1における粉砕物製造装置について、図 1〜図 6を参照しながら説明する。最初に、本実施の形態 1における粉砕物製造装置の全体構成について図 1を用いて説明する。図 1は、本発明の実施の形態 1における粉砕物製造装置の全体構成を概略的に示す構成図である。

[0033] 図 1に示すように、粉砕物製造装置 1は、原料を粉砕する粉砕機 2と、容器 3と、容器 3内に加熱された空気 (加熱空気）を供給する加熱空気供給機 4とを備えて!/、る。容器 3は、第 1の導入口 10と、第 2の導入口 11a及び l ibと、第 1の排出口 12と、第 2 の排出口 13とを備えて!/、る。これら導入口及び排出口は、全て、容器 3の内部と連通している。加熱空気供給機 4は、第 2の導入口 11a及び l ibを介して、容器 3内に、原料乾燥用の加熱空気を供給する。

[0034] 粉砕機 2は、原料を粉砕する機能に加えて、送風機能を備えて!/、る。本実施の形態 1では、粉砕機 2は、羽根車 21 (図 2参照）、スクリーン 24 (図 2参照）、及びケーシング 20を備えている。また、ケーシング 20には吸引口 22と吐出口 23とが設けられている（図 2参照）。更に、粉砕機 2の吸引口 22と第 1の排出口 12とは、管路 7によって接続され、粉砕機 2の吐出口 23と第 1の導入口 10とは、管路 8によって接続されている。粉砕物製造装置においては、粉砕機 2、容器 3、管路 7及び 8により、流体が循環する循環路が形成されて!/、る。

[0035] また、本実施の形態 1では、加熱空気供給機 4は、送風機 6と、空気加熱装置 5とを備えている。送風機 6は、図 1の例では、ターボ式送風機であるが、これに限定されず、容積式送風機であっても良い。また、空気加熱装置 5は、送風機 6から送られてきた空気を加熱する機能を備えたものであれば良い。例えば、空気加熱装置 5としては、電気ヒータ、可燃ガスや灯油等を燃料として用いるパーナ、蒸気ヒータ等が挙げられる。なお、空気加熱装置 5は、加熱温度を調整する機能を備えているのが好ましい。

[0036] また、第 2の排出口 13は、最終製品となる粉砕物を採集するのに用いられ、第 1の排出口 12の上方に設けられている。最終製品となる粉砕物は、最終製品に至っていない粉砕物よりも軽ぐ上昇しやすいからである。本実施の形態 1では、第 2の排出口 13は、容器 3が設置されたときに容器の最上部となる部分に設けられている。また、第 2の排出口 13は、第 1の排出口 12よりも容器 3の中心軸に近い位置に設けられている。これは、後述する旋回流 35から原料 (粉砕物）が受ける遠心力は、原料が乾燥及び粉砕を繰り返し受けて製品段階に近づく程小さくなり、その結果、製品段階に至つた原料 (粉砕物）は、容器 3内の中心近くを旋回するからである。

[0037] また、第 2の排出口 13は、最終製品となる粉砕物を採集する採集装置 14に接続されている。採集装置 14は、サイクロン分離器 15と、排気用の送風機 16とを備えている。但し、採集装置 14は、図 1の例に限定されるものではなぐ例えば、サイクロン分離器 15の代わりに、電気集塵装置や、バグフィルタに代表される濾過集塵装置を用いても良い。なお、 17は、最終製品となる粉砕物を示している。送風機 16も、送風機 6と同様に、ターボ式送風機及び容積式送風機のいずれであっても良い。また、本実施の形態 1における粉砕物製造装置は、送風機 16及び送風機 6のうちいずれか一方のみを備える態様であっても良い。

[0038] 本実施の形態 1においては、粉砕物を製造するための原料は、原料供給機 9によつて、容器 3内に直接供給されている。原料供給位置は、容器の側面における容器上部よりも容器下部に近い位置に設定されている。また、後述の図 5に示すように、原料供給位置は、第 1の導入口 10から導入される流体の上流に近づくようにも設定されている。なお、原料の供給位置は、特に限定されるものではない。原料の供給は、管路 7及び 8のいずれにおいて行っても良いし、容器 3において行っても良い。

[0039] 次に、図 1に示した粉砕機について図 2を用いて具体的に説明する。図 2は、図 1に示した粉砕機を示す図であり、図 2 (a)は断面図、図 2 (b)は外観を示す斜視図、図 2 (c)はケーシングの内部を示す斜視図である。図 2 (a)〜図 2 (c)に示すように、粉砕機 2は、吸引口 22と吐出口 23と力 S設けられたケーシング 20と、ケーシング 20内に酉己置された羽根車 21と、スクリーン 24とを備えている。

[0040] 図 2 (a)に示すように、羽根車 21は、吸引口 22から流体を吸引して吐出口 23へと送り出している。本実施の形態 1では、羽根車 21の軸は、それを駆動する電動機 25 の軸に連結されている。よって、吐出口 23からは高速（例えば、 15m/s〜30m/s) の気流が吐き出される。羽根車 21においては、羽の枚数や、取り付け角度も特に限定されるものではない。

[0041] スクリーン 24は、多数の微細孔 24aを備えた部材である。また、スクリーン 24は、ケ一シング 20内を流れる流体と衝突するように配置されている。本実施の形態 1では、スクリーン 24は、ステンレス等の金属性であり、筒状に形成されている。また、スクリーン 24は、羽根車 21の軸に対して同心円となるように配置され、羽根車 21によって送られた流体は、必ず、スクリーン 24の微細孔 24aを通過しなければ、吐出口 23に到達できな!/、ようになって!/、る。

[0042] このような構成により、原料供給機 9 (図 1参照）から供給された原料は、羽根車 21 を回転させると、羽根車 21によって生じた風力により、後述するように容器 3内を旋回しながら上昇する。更に、原料は、羽根車 21によって生じた風力により、管路 7 (図 1 参照）を経て、空気と共に吸引口 22からケーシング 20内に吸引される。そして、原料は、スクリーン 24の微細孔 24aの内壁との衝突、スクリーン 24で囲まれた空間内での羽根車 21による打撃、原料同士での衝突によって、粉砕される。更に、原料は、羽根車 21の回転により、スクリーン 24に沿って旋回すると共に、これによつて肖 IJられる。

[0043] また、図 1に示したように、粉砕機 2は、容器 3と共に循環路を構成しているため、既に粉砕が行われた原料 (粉砕物）は、再度、粉砕機 2に吸引される。この場合、粉砕物は、再度、スクリーン 24や羽根車 21に衝突したり、原料同士で衝突したりする。よつて、粉砕物は、再度の粉砕工程の実施により、更に粉砕され、より小さくなる。

[0044] また、粉砕される度に原料の表面積は拡大し、周囲の空気との接触面積が増加する。更に、粉砕機において発生した熱は、気体 (流体）に伝熱され、気体の温度を上昇させる。この二つの作用により、原料においては、粉砕が行われると同時に急速に乾燥も進行する。つまり、原料の乾燥は、粉砕機 2においても行われ、粉砕機 2は乾燥機としての役目も果たしている。但し、粉砕機が発生した熱量だけでは、乾燥 (水分除去）は不十分なため、足りない分の熱量力加熱空気供給機 4から供給される。

[0045] なお、図 2の例では、粉砕機 2は、吸引口 22が水平方向を向くように配置されている力本実施の形態はこれに限定されるものではない。粉砕機 2は、吸引口 22が垂直方向上側を向くように配置されていても良い。この場合は、電動機 25はケーシング 20の下側に配置されることとなる。

[0046] 次に、図 1に示した容器 3について図 3〜図 6を用いて具体的に説明する。図 3は、図 1に示した容器の構造を具体的に示す断面図である。図 4は、図 3中の切断線 A— A'に沿って切断して得られた容器の断面図である。図 5は、図 3中の切断線 B— B，に沿って切断して得られた容器の断面図である。図 6は、図 3中に示されたプレート部材を示す斜視図である。

[0047] 図 3に示すように、本実施の形態 1においては、容器 3は、筒状を呈している。また、容器 3は、筒の長手方向を鉛直方向に平行にした状態で設置され、このような設置が可能となるように形成されている。図 3の例では、容器 3は、断面が円形となる円筒状を呈している。これは、後述する旋回流 35の発生を容易にするためである。

[0048] 第 1の導入口 10は、それから容器の内部に導入された流体（即ち、粉砕物を含んだ空気）が、容器 3の内壁面に沿って旋回するように設けられている。具体的には、図 5に示すように、第 1の導入口 10は、容器 3の断面の接線方向に沿って流体が容器 3内に導入されるように、容器 3の側面に形成されている。よって、粉砕機 2 (図 1参照）から吐出された流体は、容器 3の内壁面に沿って旋回する。

[0049] 第 2の導入口は、容器 3が設置されたときに容器 3の最下部となる部分と、容器 3の側面との 2箇所に設けられて!/、る（第 2の導入口 1 la及び 1 lb)。第 2の導入口 1 laからは、下方から上方に向力、う加熱空気が容器 3内に供給される。

[0050] また、図 5に示すように、本実施の形態 1では、第 2の導入口 l ibは、容器 3の断面の接線方向に沿って加熱空気が供給されるように、容器 3の側面に形成されている。第 2の導入口 l ibから供給された加熱空気も、第 1の導入口 10から供給された流体と同様に、容器 3の内壁面に沿って旋回する。

[0051] 更に、図 4に示すように、第 1の排出口 12も、第 1の導入口 10及び第 2の導入口 11 bと同様に、容器 3の断面の接線方向（旋回流 35の接線方向）に沿って形成されている。よって、容器内の気体は、図 4に示すように、容器 3の内壁に沿って旋回しながら、第 1の排出口 12へと吸い込まれて行く。また、第 1の排出口 12は、第 1の導入口 10 、第 2の導入口 1 la及び 1 lbよりも上方に設けられて!/、る。

[0052] このように、本実施の形態 1では、第 1の導入口 10からの接線方向への流体の吐出と、第 2の導入口 l ibからの接線方向への加熱空気の供給と、第 1の排出口 12からの接線方向への流体の吸レ、吸レ、込みとで、容器 3内に旋回流 35が生成されて!/、る。

[0053] また、第 2の導入口 11aからの下方から上方へ向けての加熱空気の供給と、第 1の排出口 12による容器 3の上部での吸い込みとで、容器 3内に上昇流も生成されている。そして、上記の旋回流 35は、容器 3内で、この上昇流と合流し、容器 3の内部を旋回しながら上昇する。なお、本実施の形態 1では、第 2の導入口として、容器の最下部のみに第 2の導入口 11aのみが設けられていても良い。

[0054] また、原料は、容器 3内において旋回流 35の旋回による遠心力を受ける力このとき、質量が大きいものほど、即ち、粉砕及び乾燥が十分でないものほど、大きな遠心力を受け、容器 3の内壁面に近いところを旋回する。上述したように、本実施の形態 1 では、第 1の排出口 12は、容器 3の断面の接線方向に沿って形成されている。このため、本実施の形態 1は、大きな遠心力を受ける原料を、効率良ぐ再度、粉砕機 2に導くこと力 Sできる。再び粉砕機 2に導かれた原料は、そこで粉砕され、高速の気流に乗って再び管路 8を通って容器 3内に送られる。

[0055] また、図 1において説明したように、粉砕及び乾燥が十分な、製品段階に至った粉砕物は、旋回流 35からの遠心力をあまり受けず、容器 3の中心近くを進むため、第 2 の排出口 13を通り、採集装置 14 (図 1参照）に採集される。

[0056] 第 2の導入口 11aの上流に取り付けられたバルブ 18 (図 1参照）と、第 2の導入口 1 lbの上流に取り付けられたバルブ 19 (図 1参照）とによって、第 2の導入口 11aから流入する加熱空気と第 2の導入口 1 lbから流入する加熱空気との比率が調整される。なお、加熱空気の全体の供給量は、加熱空気供給機 4に設けられたダンパー（図示せず）によって調整されている。

[0057] また、本実施の形態 1においては、図 3に示すように、容器 3の内部の第 2の導入口 11 aの上方に、容器 3の内部を塞ぐようにして、プレート部材 30が設置されている。プレート部材 30は、図 6に示すように、本体部材 31と、整流部材 32とを備えている。本体部材 31は、中心に開口部 31aが設けられたプレートであり、本体部材 31の開口部 31 aの周辺に、複数の貫通孔 31bを備えている。更に、プレート部材 30は、クロス状のステー 34によって設置されている。ステー 34は、図 3においては図示していないが、容器 3の内壁面 3aに取り付けられている。

[0058] また、整流部材 32は、開口部 31aの上方に配置され、開口部 31aを通過した加熱空気の一部を容器 3の内壁面へと向かわせる。具体的には、整流部材 32は、傘状の形状を備え、傘の部分に貫通孔 32aを備えている。また、整流部材 32は、支持部材 33によって、開口部 31aの上方で保持されている。

[0059] ところで、プレート部材 30が設置されていない場合に、旋回流 35による上昇が困難な程に重!/、 (含水率が高!/、)原料が容器 3の内部に供給された場合を検討する。この場合、重い原料は、容器 3の下部や下部の近くで、上昇することなく流動する。そして、加熱空気との接触によって、徐々に分塊され、乾燥される。乾燥が進み、旋回流 35 によって上昇できるほど軽くなると、容器内部を上昇する。

[0060] また、プレート部材 30が配置されている場合も、重い原料は上昇できず、プレート部材 30の上や、その近くで上昇することなく流動する。但し、この場合は、開口部 31 aを通過した加熱空気の一部が、傘状の整流部材 32に衝突して方向を変え、内壁面に向かって放射状に進行する。そしてこの放射状に進行する加熱空気は、既にプレ一ト部材 30の上に落下した原料、又はプレート部材 30の上で上昇することなく流動している原料に衝突する。

[0061] このため、プレート部材 30を配置した場合、旋回流 35によって上昇できない重い原料は、プレート部材 30を配置していない場合に比べて、短時間で分塊され、そして乾燥される。よって、プレート部材 30を配置した場合は、配置していない場合に比ベて、乾燥効率の向上を図ることができる。また、プレート部材 30を配置することにより、一部の原料が、加熱空気との接触が少ないために、容器 3の隅に付着してしまうのが抑制される。

[0062] 本実施の形態 1では、プレート部材 30は、図 3及び図 5に示すように（図 5においては外形のみが破線によって示されている）、その外縁と容器 3の内壁面 3aとの間に隙間が生じるように形成されている。これは、隙間が設けられていないと、容器 3の内壁面 3aとプレート部材の上面との間に原料が堆積 ·付着し易くなるからである。本実施の形態 1では、第 2の導入口 11aからの加熱空気力この隙間を下方から上方に向けて通過するため、上記のような原料の堆積及び付着が防止される。

[0063] また、本実施の形態 1において、容器 3は、図 3〜図 6に示す例に限定されるものではない。図 3〜図 6の例では、容器 3は、端部を除き、半径が一定の円筒状を呈しているが、例えば、上方ほど半径が大きな円錐状を呈していても良い。この例によれば、上方ほど断面積が増大し、旋回流 35の上昇速度は遅くなる。そして、粉砕及び乾燥が不十分な重い粉砕物ほど上昇しにくくなり、長く旋回することとなる。このため、この態様によれば、製品となる粉砕物と、粉砕及び乾燥が不十分な重い粉砕物との分離を容易なものとすることができる。

[0064] なお、容器 3を縦置きする場合は、図 3に示したように、容器 3の下方側の端部は先細りとなるように形成されているのが好ましい。装置の稼動を停止した後に、採集装置 14によって回収されずに、容器 3に残った製品段階の粉砕物の回収を容易にするためである。

[0065] ここで、予め、原料の粉砕物が容器 3内に投入されている場合に、原料供給機 9から原料が投入されたときの、容器 3内の状態について説明する。この場合、原料供給機 9から容器 3の内部に新たに投入された原料は、先ず、第 1の導入口 10から高速気流と共に吐き出された粉砕物 (既に投入されている原料の粉砕物）と衝突する。そして、この衝突により、新たに投入された原料は分塊される。また、衝突した粉砕物の一部は、新たに投入された原料にめり込んだり、付着したりして、これと一つになる。そして、一つになった粉砕物は、新たに投入された原料よりも含水率が低いため、これから水分を吸収する（固体間水分移動)。

[0066] 但し、粉砕物は、新たに投入された原料と一つになったまま、加熱空気に曝され、両者は、容器 3内を旋回流動するにつれて乾燥する。そして、乾燥が進むと、原料と一つになっていた粉砕物は、原料から剥がれ、小さな粒子に戻る。このとき、粉砕物は、水分量に対して表面積が非常に大きい状態となるため、急速に乾燥する。この乾燥した粉砕物が、それよりも含水率が高い原料と再度一つになった場合は、上記の剥離、急速乾燥が繰り返される。

[0067] このように、粉砕物が循環しているところに、乾燥していない新たな原料を投入すると、粉砕物と新たな原料との一体化、乾燥、剥離、粉砕物の急速乾燥といったことが起きる。この結果、粉砕物が全く循環していないところに、原料を投入した場合よりも、投入した原料の乾燥の促進を図ることができる。よって、本実施の形態 1においては、原料自体又はその粉砕物を予め容器 3内に供給しておき、その後、含水率の高 V、原料を容器 3内に投入するようにするのが好まし!/、。

[0068] また、本実施の形態 1の粉砕物製造装置では、粉砕物の乾燥は、上述したように、粉砕機 2の内部においても行われている。また、原料は、気流にのって、容器 3、管路 7、粉砕機 2、管路 8を順次通過するため、管路 7及び管路 8を通過する際においても、気流によって分塊され、これによる乾燥が進行する。このように、本実施の形態 1によれば、循環経路において、常に原料の乾燥を図ることができるため、従来の装置では粉砕化が殆ど困難であった含水率の高!/、材料に対しても、十分な乾燥を行レ、ながら粉砕化を実行できる。また、本実施の形態 1における粉砕物製造装置を用いれば、従来の乾燥と粉砕とをバッチ式で行う場合と異なり、搬送作業等は必要なぐ更に、乾燥装置の大型化も必要ないため、製造コストの上昇も抑制できる。

[0069] また、本実施の形態 1にお!/、て、粉砕及び乾燥の対象となる原料は、特に限定されるものではない。本実施の形態 1では、含水率が高く（例えば含水率が 70%以上）、粘着性のある材料であっても良い。本実施の形態 1における粉砕物製造装置は、幅広い範囲の原料に対して適用可能である。原料の例としては、有機物質、無機物質、植物由来原料、動物由来原料等が挙げられる。更に、具体的には、原料としては、医薬品、木材、竹材、樹脂、エラストマ一類、コラーゲン、ゼラチン、穀物、豆類、野菜、果実、汚泥等が挙げられる。また、供給される原料は、一種類のみであっても良いし、二種類以上であっても良い。

[0070] ところで、図 1に示すように、加熱空気供給機 4から供給される加熱空気の温度を T

1

[°C]、加熱空気の流量を V ( =V +V ) [Nm³/s]、第 1の排出口 12に入って再度

1 11 12

粉砕工程に送られる流体の温度を T [°C]、その流量を V [Nm³/s]とする。このとき、容器 3の下部における気体の温度 T [°C]は、下記式（1)によって近似的に算出す

3

ること力 Sできる。なお、 V は導入口 11aを通る加熱空気の流量 [Nm³/s]を示し、 V

11 12 は導入口 l ibを通る加熱空気の流量 [Nm³/s]を示す。また、第 2の排出口 13から排出される流体の温度も略 T [°C]となる。

[0071] (数 1)

T = (T XV +T XV ) / (V +V ) (1)

3 1 1 2 2 1 2

また、加熱空気は、容器 3の下部から上部に向けて上昇するにつれて、原料に接触し、低下する。よって、温度 Tは、第 2の排出口 13から排出されるときの原料の温

3

度に影響を与える数値であり、 τの値を適切な値に設定することは、原料の品質変

3

化の抑制の点から重要である。このため、本実施の形態 1では、 Tの値が適切な値と

3

なるように、 T、 V、 T、 Vの値が適宜設定される。 Vは、上述した加熱空気供給機 4

1 1 2 2 1

に設けられたダンパー（図示せず）によって調整できる。 Vは粉砕機 2の羽根車 21 ( 図 2参照）の回転数によって簡単に制御できる。 T及び Tは空気加熱装置 5の温度

1 2

調整によって調整できる。

[0072] 以下に、容器 3の下部における気体の温度 T [°C]について、具体例を挙げて説明

3

する。加熱空気の温度 Tが 200 [°C]、第 1の排出口 12に入って再度粉砕工程に送

1

られる流体の温度 T力 S65 [°C]、 Vと Vとの比が 2 : 1である場合について検討する。この場合、粉砕機 2が送り出す流体の流量は、加熱空気供給機 4が送り出す加熱空気の流量の 2倍となる。 Tは以下の値となる。

3

[0073] T = (200 X 1 + 65 X 2) / (1 + 2) = 110°C

3

このように、加熱空気に大きな熱エネルギーを与えて、それを高温とした場合であつても、原料 (粉砕物を含む）が接触する空気の温度は、循環する流体によって低下する。また、実際には、加熱空気に与えられた熱エネルギーは、原料中の水分の気化熱としても消費され、このことによつても、原料が接触する空気の温度は低下する。このため、本実施の形態 1によれば、原料の品質変化の抑制を図ることができる。

[0074] また、本実施の形態 1において、原料が粉砕物製造装置の内部を循環する回数（循環回数）は、特に限定されるものではない。循環回数は、管路 7及び 8を通る流体の流量と第 2の排出口 13を通る流体の流量との比（流量比）や、第 2の排出口 13付近の粉砕物の流体に対する割合と第 1の排出口 12付近の粉砕物の流体に対する割合との比（粉砕物の割合の比）に応じて変動する。また、循環回数が多くなるほど、粉砕物の大きさは小さくなつていく。

[0075] 具体的には、上記の流量比が 2、粉砕物の割合の比が 3である場合は、原料の循環回数は約 6となる。なお、流量比や粉砕物の割合の比は、加熱空気の流量、スクリーン 24の微細孔 24aの大きさ、及び羽根車 21の回転数、原料の投入量等に応じて変動する。また、これらのパラメータを適宜設定し、流量比や粉砕物の割合の比を変えることにより、最終製品段階の粉砕物の大きさを任意の値に設定できる。

[0076] ここで、実施の形態 1における粉砕物製造装置によって得られた粉砕物について、具体的に説明する。表 1は、原料と、実施の形態 1における粉碎物製造装置によって得られた粉砕物とを示している。なお、表 1において、「生バジル」は、加工していないバジルの葉を示しており、そのサイズは全長と全幅とで表されてレ、る（全長 X全幅）。酒カスは、プレート状に成形されており、そのサイズは、プレートの一辺の長さと厚み（カツコ内に記載）とで表されている。

[0077] [表 1]

上記表 1から分かるように、実施の形態 1における粉砕物製造装置によれば、含水率が高ぐ粘着性のある材料であっても、確実に乾燥及び粉砕でき、乾燥した粉末にすること力 Sでさる。

[0079] (実施の形態 2)

次に、本発明の実施の形態 2における粉砕物製造装置について、図 7〜図 12を参照しながら説明する。最初に、本実施の形態 2における粉砕物製造装置の全体構成について図 7を用いて説明する。図 7は、本発明の実施の形態 2における粉砕物製造装置の全体構成を概略的に示す構成図である。

[0080] 図 7に示すように、本実施の形態 2における粉砕物製造装置 50は、容器 40の構造において、実施の形態 1における粉砕物製造装置と異なっている。これ以外の点については、本実施の形態 2における粉砕物製造装置 50は、実施の形態 1における粉砕物製造装置 1と同様に構成されている。

[0081] 容器 40は、図 1及び図 3に示した容器 3と同様に、断面が円形の筒状を呈している。容器 40も、第 1の導入口 41、第 2の導入口 42a〜42c、第 1の排出口 43、及び第 2 の排出口 44を備えている。但し、本実施の形態 2においては、容器 40は、筒の長手方向を水平方向に平行にした状態で設置され、このような水平方向の設置が可能となるように形成されている。

[0082] 次に、図 7に示した容器 40について図 8〜図 12を用いて具体的に説明する。図 8 は、図 7に示した容器の構造を具体的に示す断面図である。図 9は、図 8中の切断線 C C 'に沿って切断して得られた容器の第 1の導入口付近の断面図である。図 10 は、図 8中の切断線 D— D 'に沿って切断して得られた容器の第 2の導入口付近の断面図である。図 11は、図 8中の切断線 E— E'に沿って切断して得られた容器の第 1 の排出口付近の断面図である。図 12は、図 8に示した容器を構成する筒体の一部分を拡大して示す断面図である。

[0083] 図 8に示すように、本実施の形態 2の粉砕物製造装置 50においては、原料は、容器 40を横向きに設置したときにその一方側の端部となる部分から、容器 40の内部に供給される。具体的には、容器 40は、第 2の排出口 44が設けられた端部と反対側の端部に、原料供給口 45を備えている。

[0084] また、第 2の排出口 44は、第 1の排出口 43よりも容器 40の長手軸（中心軸）に近い位置に設けられている。具体的には、第 2の排出口 44は、容器 40を横向きに設置したときにその他方側の端部となる部分の中心に設けられている。これは、本実施の形態 2においても、後述のように容器 40の内部で旋回流 48を発生させており、遠心力の影響を受け難い製品段階の粉砕物を効率良く収集するためである。

[0085] 更に、図 8及び図 10に示すように、本実施の形態 2においては、加熱空気を導入するための第 2の導入口は、容器 40の側面の 3箇所に設けられている（第 2の導入口 42a〜42c)。なお、第 2の導入口の数は、限定されるものではない。

[0086] また、本実施の形態 2では、図 8に示すように、隣接する第 2の導入口（42a〜42c) の間に仕切り板 49が配置される。図 8の例では、図中左側ほど、原料 (粉砕物を含む )の含水率が高ぐこれにより加熱空気の温度低下が大きいことから、仕切り板 49の配置によって容器 40内の温度を複数のゾーンに分けて調整している。なお、温度の調整は、第 2の導入口 42a〜42cそれぞれにおける吹き出し量の調整によって行われている。

[0087] また、第 2の導入口 42a〜42cは、容器 40の内部に導入された加熱空気が容器 40 の内壁面に沿って旋回するように、具体的には、加熱空気が容器 40の断面の接線方向に沿って供給されるように形成されている。更に、本実施の形態 2では容器 40の内部に、複数の貫通孔 46aを備えたスクリーン 46が配置されている。図 8〜図 12に示す例においては、スクリーン 46は、円筒状を呈しており、容器 40の内壁面の全部と対向している。このようなスクリーン 46の配置により、旋回流 48の旋回性を高めること力 Sできる。

[0088] 図 12に示すように、スクリーン 46は、複数の貫通孔 46aそれぞれに対応して、複数の整流板 47を備えている。整流板 47は、スクリーン 46で構成された筒の外側から貫通孔 46aに侵入した全ての気体の流れ方向力、スクリーンの面方向に沿った方向に、即ち、筒の内壁面に沿って旋回する方向に変わるように形成されている。なお、本実施の形態 2では、スクリーン 46は金属材料で形成されているため、各整流板 47は、貫通孔 46aの形成位置にある部分をせん断し、そして塑性変形させることによって得られている。また、貫通孔 46aの開口形状は、円形、半円形、矩形、楕円形、半楕円形等のいずれであっても良ぐ特に限定されるものではない。

[0089] よって、図 10に示すように、第 2の導入口 42a〜42cを介して、容器 40の内壁面とスクリーン 46との間に、加熱空気が供給されると、加熱空気は容器 40の内壁面に沿つてスクリーン 46の外側を旋回すると共に、スクリーン 46を通過し、それによつて構成されている筒の内部においても旋回する。

[0090] また、図 9に示すように、第 1の導入口 41は、粉砕機 2 (図 7参照）が吐出した流体（粉砕物を含む。）が、スクリーン 46で構成された筒の内部に導かれ、且つ、この流体力 Sこの筒の断面の接線方向に沿って供給されるように形成されている。また、図 11に示すように、第 1の排出口 43は、スクリーン 46で構成された筒の内部に連通し、且つ、筒の断面の接線方向（旋回流 48の接線方向）に沿って形成されている。よって、第 1の導入口 41から導入された流体も、スクリーン 46で構成された筒の内部で旋回す

[0091] 更に、図 8に示すように、第 1の導入口 41は、原料供給口 45の近くに設けられている。第 1の排出口 43は、第 2の排出口 44の近第 1の導入口 41までの距離よりも第 2の排出口 44までの距離の方が短くなる位置）に設けられている。従って、粉砕機 2 を稼動すると、その吸引力により、第 1の導入口 41から容器 40の内部に導入された流体は、旋回しながら、容器 40の一方側（図 8において左側）からその反対側（図 8において右側）へと流れる。

[0092] このため、第 1の導入口 41から導入された流体は、第 2の導入口 42a〜42cから導入された加熱空気に合流し、これと共に、スクリーン 46で構成された筒の内壁面に沿つて旋回しながら容器 40の一方側から他方側へと進行する旋回流 48を形成する。よつて、本実施の形態 2においても、原料は旋回流 48の旋回力を受けながら容器内を進行する。また、このときも、実施の形態 1と同様に、原料は、旋回流 48によって分塊される。更に、予め、粉砕物が容器 40内に投入されている場合は、実施の形態 1で述べた例と同様に、予め投入されている粉砕物と、後から投入した含水率の高い原料との衝突が生じ、乾燥が促進される。

[0093] そして、乾燥及び粉砕が十分でない粉砕物ほど、大きな遠心力を受け、第 1の排出口 43を通って、再度、粉砕機 2に導かれる。一方、乾燥及び粉砕が十分な粉砕物は、旋回流 48の中心付近に存在するため、第 2の排出口 44を通って採集装置 14 (図 1 参照）へと導かれる。 [0094] なお、本実施の形態 2において、含水率が高ぐ重い原料が容器 40の内部に供給された場合、原料は、原料供給口 45の近くでは、旋回流 48に乗り切れないため、図 9に示すように、容器 40の中心軸よりも底部側で楕円形や半円形の軌道 51を描きながら流動する。但し、この重い材料は、加熱空気との接触により、徐々に分塊されて乾燥され、軽くなる。よって、容器 40の中央付近では、原料の軌道 51は円形に近づき（図 10参照）、更に、第 1の排出 P 43近くでは略円形となる（図 11参照）。

[0095] 以上のように、本実施の形態 2においても、実施の形態 1と同様に、乾燥装置を大型化することなぐ粉砕物に対して十分な乾燥を行うことができる。また、本実施の形態 2においても、従来に比べて、エネルギー効率の向上も図られる。更に、本実施の形態 2においても、粉砕及び乾燥の対象となる原料は、特に限定されるものではない

[0096] また、本実施の形態 2は、乾燥用の容器を横置きしているため、粉砕物を含む原料の移動方向は水平方向となる。このため、本実施の形態 2は、実施の形態 1で用いられる材料よりも更に含水率が高ぐ質量の大きレ、材料を用いる場合に適して!/、る。

[0097] また、本実施の形態 2において、容器 40は、図 7〜図 12に示した例に限定されるものではない。例えば、スクリーン 46は、円筒状を呈している必要はなぐ断面が円弧状のプレートであっても良い。また、本実施の形態 2においては、スクリーン 46は、全長に渡って複数の貫通孔 46aを備えている力これに限定されるものではない。貫通孔 46aがスクリーン 46の一部分にのみ設けられた態様であっても良い。

[0098] 図 13は、本実施の形態 2において用いることができる容器の他の例を示す断面図である。図 13の例では、スクリーン 46は筒状に形成されておらず、ハーフパイプ状に形成されている。但し、図 13の例においても、スクリーン 46は、図 12に示した断面構造を備えている。つまり、スクリーン 46は、貫通孔 46aとそれに対応する整流板 47 ( 図 12参照）とを備えている。よって、図 13に示すように、スクリーン 46に向けて加熱空気を供給すると、この場合も、旋回流 48が発生することになる。このように、本実施の形態 2においては、スクリーン 46の形状は、特に限定されるものではない。

[0099] (実施の形態 3)

次に、本発明の実施の形態 3における粉砕物製造装置について、図 14及び図 15 を参照しながら説明する。図 14は、本発明の実施の形態 3における粉砕物製造装置で用いられる容器の具体的構成を示す断面図である。図 15は、図 14中に示されたプレート部材を示す図であり、図 15 (a)は斜視図、図 15 (b)は上面図である。

[0100] 図 14に示すように、本実施の形態 3における粉砕物製造装置は、容器 3の内部構造の点で、実施の形態 1における粉砕物製造装置と異なっている。容器 3の内部構造以外の点については、本実施の形態 3における粉砕物製造装置は、実施の形態 1 における粉砕物製造装置と同様に構成されている。本実施の形態 3においても、容器 3は、実施の形態 1と同様に、縦置きされる。以下に、相違点について具体的に説明する。

[0101] 図 14に示すように、容器 3の内部には、プレート部材 36が配置されている。プレート部材 36は、実施の形態 1において図 6に示したプレート部材 30と同様に、容器 3の内部の第 2の導入口 11aの上方に、容器 3の内部を塞ぐようにして、設置されている。

[0102] 但し、本実施の形態 3においては、図 14及び図 15 (a)に示すようにプレート部材 3 6は、プレート部材 30とは異なり、中央部分に、上方に向かって突き出した突起部 37 を備えている。また、プレート部材 36は、突起部 37の周辺部分に、複数の貫通孔 38 を備えている。

[0103] 突起部 37は、先端が円錐状を呈し、且つ、突き出し方向に垂直な断面の外形が円形状となるように形成されている。図 14及び図 15の例では、突起部 37は、円錐状の部分 (先端部分） 37aと円柱状の部分 (胴体部分） 37bとで構成されている。プレート部材 36が容器 3の内部に設置されると、図 15 (b)に示すように、突起部 37と容器 3の内壁面 3aとによって、環状の流路 39が形成される。

[0104] よって、本実施の形態 3では、第 1の導入口 10から容器内部に導入された流体と、第 2の導入口 11a及び l ibから導入された加熱空気とは、合流しながら、先ず、流路 39に沿って進行する。この結果、本実施の形態 3によれば、実施の形態 1に比べて、旋回流 35の発生が容易なものとなる。旋回流 35の発生により、重い粉砕物は、容器 3の内壁面 3a近くを旋回し、軽い粉砕物は容器 3の中心近くを旋回する。

[0105] また、本実施の形態 3においても、実施の形態 1において説明したように、上昇できない重い原料は、プレート部材 36の上や、その近くで上昇することなく流動する。そして、開口部 38を通過した加熱空気の一部が、この上昇できない重い材料に衝突し、これを分塊及び乾燥させる。プレート部材 36を配置した場合も、それを配置していない場合に比べて、乾燥効率の向上を図ることができる。また、プレート部材 36を配置することにより、一部の原料が、加熱空気との接触が少ないために、容器 3の隅に付着してしまうのも ί卬制される。

[0106] プレート部材 36も、プレート部材 30と同様に、クロス状のステー 34 (図 14において図示せず）によって設置されている。ステー 34は、内壁面 3aに取り付けられている。また、プレート部材 36も、設置されたときに、その上面と内壁面 3aとの間に原料が堆積-付着しないようにするため、その外縁と内壁面 3aとの間に隙間が生じるように形成されている。

[0107] また、図 14に示すように、本実施の形態 3においては、更に、容器 3の内部における、第 2の排出口 13とプレート部材 36との間の位置に、容器 3の内壁面 3aに沿って環状の部材 52が設けられている。第 1の排出口 12は、環状の部材 52の下方に設けられている。

[0108] 本実施の形態 3では、容器 3の内壁面 3aの近くを旋回する重い粉砕物は、環状の部材 52によって、それより上方へは上昇できず、そこで旋回しながら、効率良ぐ第 1 の排出口 12へと送られることとなる。一方、軽い粉砕物は、環状の部材 52の中央の開口部 53を通過し、その後、第 2の排出口 13を介して外部に排出される。

[0109] このように、本実施の形態 3における粉砕物製造装置によれば、製品段階に至って V、な!/、粉砕物を確実に粉砕機へと送ることができ、製品段階に至った粉砕物のみを取り出す機能（分級機能）の向上が図られる。また、図 14の例では、環状の部材 52 は、ファンネル状に形成され、下方側に、中央に向って下降する傾斜面 54を備えている。これは、製品段階に達していない粉砕物を第 1の排出口 12に導き易くするためである。なお、本実施の形態 3では、環状の部材 52は、傾斜面 54を備えていない形状、例えば、環状の板部材であっても良い。

[0110] また、本実施の形態 3において、貫通孔 38から吐出される加熱空気の速度は、 15 m/s以上が好ましぐ 25m/s〜40m/sが特に好ましい。この場合は、上方へと向力、う加熱空気の速度（吹き上げ速度）が高まり、重い原料の上昇が容易なものとなる。また、突起部 37は、図 14及び図 15の例に限定されず、円錐状の部分のみで形成されていても良い。

[0111] (実施の形態 4)

次に、本発明の実施の形態 4における粉砕物製造装置について、図 16を参照しながら説明する。図 16は、本発明の実施の形態 4における粉砕物製造装置の全体構成を概略的に示す構成図である。

[0112] 本実施の形態 4における粉砕物製造装置 60は、容器 61の構造及び容器 61と粉砕機 2との接続構造の点で、実施の形態 1における粉砕物製造装置 1と異なっている。これらの点以外については、本実施の形態 4における粉砕物製造装置 60は、実施の形態 1における粉砕物製造装置 1と同様に構成されている。以下に、具体的に説明する。

[0113] 図 16に示すように、本実施の形態 4においても、容器 61は、実施の形態 1で用いられる容器 3と同様に、円筒状を呈し、縦置きされている。また、第 2の排出口 13は、容器 3と同様に、容器 61が設置されたときにその最上部となる部分に設けられている。粉砕物を製造するための原料は、原料供給機 9によって、容器下部に近い位置で、容器 61内に直接供給されている。

[0114] 更に、加熱空気を供給するための第 2の導入口は、容器 3と同様に、容器 61が設置されたときに容器 61の最下部となる部分と、容器 61の側面との 2箇所に設けられている（第 2の導入口 11a及び l ib)。また、容器 61は、実施の形態 3で用いられた容器 3と同様に、容器 61内部の下方に配置されたプレート部材 36と、その上方に配置された環状の部材 52とを備えて!/、る。

[0115] 但し、実施の形態 1及び 3では、第 1の導入口 10は第 1の排出口 12の下方に配置されていたが、本実施の形態 4では、第 1の導入口 10は第 1の排出口 12の上方に配置されている。図 16に示すように、本実施の形態 4では、第 1の排出口 12は、プレート部材 36と環状の部材 52との間に設けられている。第 1の導入口 10は、第 1の排出口 12の上方であって、第 2の排出口 13と環状の部材 52との間に設けられている。

[0116] また、容器 61の内部には、第 2の排出口 13に連通し、且つ、下方へと延びる吸引管 62が設けられている。吸引管 62の先端は、環状の部材 52の開口部 53との間に空間が生まれる程度に設定されている。なお、第 1の導入口 10及び第 1の排出口 12 は、共に、容器 61の断面の接線方向に沿って形成されている（図 4及び図 5参照）。

[0117] ここで、容器 61内部において、環状の部材 52より上にある空間を X、下にある空間を Yとする。容器 61の構成によれば、空間 Yでは、実施の形態 1及び 3の場合と同様に、第 2の導入口 11a及び l ibから供給された加熱空気により、旋回しながら上昇する旋回流 35が発生する。よって、供給された原料のうち、比較的軽いものは、旋回流 35によって上昇し、やがて、第 1の排出口 12を介して、粉砕機 2へと送られる。

[0118] 一方、空間 Xでは、容器 61の内壁面 61aと吸引管 62の外面との間に形成された環状の流路と、容器 61の上部に設けられた第 1の導入口 10とにより、旋回しながら下降する旋回流 63が発生する。そして、旋回流 63によって旋回している粉砕物のうち、製品段階に至った軽い粉砕物は、吸引管 62の先端の開口から吸い込まれ、第 2の排出口 13を介して外部へと排出される。これに対し、重い粉砕物は、環状の部材 52 の開口部 53から再び空間 Yへと送られ、再度、第 1の排出口 12を介して、粉砕機 2 へと送られる。本実施の形態 4によれば、確実に、製品段階に至った粉砕物を取り出すことができ、実施の形態 1〜3の場合よりも分級機能の向上が図られる。

[0119] また、本実施の形態 4では、上方の空間 Xで下降気流が発生しているため、空間 X と空間 Yとの間で温度差が大きくなり、空間 Yの温度は高温となる。よって、原料供給機 9から供給された原料は、プレート部材 36の上方で分塊 ·乾燥されて、環状の部材 52のところまで上昇できるようになるまでの間、実施の形態 1〜3の場合よりも高温に B暴されることとなる。

[0120] このため、本実施の形態 4における粉砕物製造装置は、特に、原料に対して高温処理が必要な場合、例えば、生原料に対して殺菌を行う必要がある場合や、原料に付着している農薬等の薬品を熱によって分解する必要がある場合に有効となる。

[0121] また、本実施の形態 4における粉砕物製造装置は、図 17に示す態様とすることもできる。図 17は、本発明の実施の形態 4における粉砕物製造装置の他の例の全体構成を概略的に示す構成図である。図 17の例では、環状の部材 52の開口部 53に、それと連通し、且つ、下方に延びるノズル 55が設けられている。ノズル 55は、その先端がプレート部材 36の突起部の上方に位置するように形成されている。 [0122] 図 17の例によれば、空間 Yにおける旋回流 35の旋回性を高めることができ、原料供給機 9から新たに投入された原料 (未だ粉砕機 2へと送られて!/、な!/、原料)と、粉砕物との混合を促進することができる。具体的には、この混合、実施の形態 1で述べたように、粉砕物と新たに投入された原料との衝突が更に促進され、そして固体間水分移動が盛んになるため、よりいつそう効率の良い乾燥が行われることとなる。

[0123] (実施の形態 5)

次に、本発明の実施の形態 5における粉砕物製造装置について、図 18を参照しながら説明する。図 18は、本発明の実施の形態 5における粉砕物製造装置の全体構成を概略的に示す構成図である。

[0124] 図 18に示すように、本実施の形態 5では、容器 71は、図 16に示した容器 61において、環状の部材 52の下方の空間 Yに対応する位置に、第 3の導入口 76と第 3の排出口 75とを新たに備えている。第 3の導入口 76と第 3の排出口 75も容器 71の内部に連通している。

[0125] 本実施の形態 5における粉砕物製造装置 70は、粉砕機 2に加えて、粉砕機 72も備えている。粉砕機 72は、粉砕機 2と同様に、スクリーン 24とケーシング 20とを備えている。ケーシング 20には、吸引口 22と吐出口 23と力 S設けられている。粉碎機 72の吸引口 22は、管路 73を介して、第 3の排出口 75に接続されている。粉砕機 72の吐出口 23は、管路 74を介して、第 3の導入口 76に接続されている。

[0126] ところで、第 3の排出口 75は、第 1の排出口 12の下方に設けられている。また、第 3 の導入口 76は、第 3の排出口 75の下方に設けられている。具体的には、第 3の導入口 76は、図 1に示した容器 3の第 1の導入口 10と同様の位置であって、プレート部材 36の突起部 37 (図 15参照）の側面に対向する位置に設けられている。

[0127] また、本実施の形態 5において、容器 71の第 1の排出口 12よりも下方の部分は、実施の形態 1及び 3と同様に構成されている。従って、粉砕機 72と加熱空気供給機 4とのみを稼動させた場合であっても、実施の形態 1及び 3と同様に、原料を効率良く粉碎すること力 Sでさる。

[0128] しかしながら、本実施の形態 5では、粉砕機 72によって粉砕され、十分に小さくなつた粉砕物は、更に、粉砕機 2へと向かう。そして、この粉砕物は、粉砕機 2によって更に粉砕され、その後、吸引管 62に吸い込まれるまで、空間 X及び粉砕機 2で構成された循環路を循環することになる。

[0129] このように、本実施の形態 5における粉砕物製造装置は、 2段階の粉砕を行うことができるため、本実施の形態 5では、実施の形態 1〜4よりも更に細かな粉砕物が製造される。本実施の形態 5は、粉砕物の粒径をできる限り小さくしたい場合に有効であ

[0130] また、粉砕機 72と粉砕機 2とで、スクリーン 24の微細孔 24a (図 2 (c)参照）の大きさを変えることもできる。例えば、粉砕機 72における微細孔 24aは、粉砕機 2における微細孔 24aよりも大きくすることができる。この場合、粉砕機 72における送風量を増加させること力 Sできる。なお、上述した構成以外については、本実施の形態 5における粉砕物製造装置は、実施の形態 1及び 3における粉砕物製造装置と同様に構成されている。

[0131] 上述した実施の形態 1及び 2においては、必要に応じて、容器力排出された粉砕物を更に粉砕して細力べするため、容器と採集装置との間（図 1の例ならば第 2の排出口 13と採集装置 14とを結ぶ流路）に、更なる粉砕機を配置することもできる。

[0132] また、本実施の形態 1〜5は、循環路ゃ容器の内部に、高温の蒸気や、不活性ガス

(窒素ガス等）が供給されている態様とすることもできる。この態様によれば、原料 (粉砕物を含む）が酸素に接触して、酸化してしまうのを抑制することができる。また、原料に菌が付着して!/、る場合にお!/、ては、殺菌処理されたこととなる。

産業上の利用可能性

[0133] 本発明の粉砕物製造装置によれば、含水率が高ぐ粘着性のある材料を原料として用いた場合であっても、製造コストの抑制を図りつつ、且つ、原料に対して十分な乾燥を行って粉砕物を製造できる。よって、本発明の粉砕物製造装置は、産業上の利用可能性を有するものである。

Claims

請求の範囲

[1] 原料を粉砕する粉砕機と、容器と、前記容器内に加熱された空気を供給する加熱空気供給機とを備え、

前記容器は、その内部と連通する、第 1の導入口及び第 2の導入口と第 1の排出口及び第 2の排出口とを備え、

前記加熱空気供給機は、前記第 2の導入口を介して、前記容器内に前記空気を供

^口し、

前記粉砕機は、送風機能を備え、前記送風機能によって、吸引口から流体と共に前記原料を吸引し、且つ、粉砕した前記原料を前記流体と共に吐出口から送り出し、前記容器の前記第 1の導入口と前記粉砕機の前記吐出口、及び前記容器の前記第 1の排出口と前記粉砕機の前記吸引口は、それぞれ管路によって接続されていることを特徴とする粉砕物製造装置。

[2] 前記粉砕機が、吸引口と吐出口とが設けられたケーシングと、前記ケーシング内に配置され、且つ前記吸引口から流体を吸引して前記吐出口へと送り出す羽根車と、多数の微細孔を有し、且つ前記流体と衝突するように配置されたスクリーンとを備えて V、る請求項 1に記載の粉砕物製造装置。

[3] 前記容器が、筒状を呈し、且つ、筒の長手方向を鉛直方向に平行にした状態での設置が可能となるように形成され、

前記容器が前記筒の長手方向を鉛直方向に平行にした状態で設置されたときに、前記第 2の排出口が、前記第 1の排出口の上方に設けられ、

前記第 2の導入口が、前記空気が下方から上方へと前記容器の内部を流れるように設けられ、

前記第 1の導入口が、それから前記容器の内部に導入された前記流体が前記容器の内壁面に沿って旋回するように設けられ、

前記第 1の排出口、旋回する前記流体の接線方向に沿って設けられている請求項 1に記載の粉砕物製造装置。

[4] 前記容器の内部の前記第 2の導入口の上方に、前記容器の内部を塞ぐようにしてプレート部材が配置され、前記プレート部材は、中心に開口部が設けられ、且つ、前記開口部の周辺に複数の貫通孔が設けられた本体部材と、前記開口部の上方に配置され、且つ、前記開口部を通過した前記空気を前記容器の内壁面に向かわせる整流部材とを備えている請求項 3に記載の粉砕物製造装置。

[5] 前記容器の内部の前記第 2の導入口の上方に、前記容器の内部を塞ぐようにしてプレート部材が配置され、

前記プレート部材は、中央部分に設けられ、且つ、上方に向かって突き出した突起部と、前記突起部の周辺部分に設けられた複数の貫通孔とを備え、

前記突起部は、先端が円錐状となり、且つ、突き出し方向に垂直な断面の外形が円形状となるように形成されている請求項 3に記載の粉砕物製造装置。

[6] 前記第 2の排出口、前記容器の最上部に設けられ、

前記第 2の排出口と前記プレート部材との間の位置に、前記容器の内壁面に沿って環状の部材が設けられ、

前記第 1の排出ロカ前記環状の部材の下方に設けられている請求項 5に記載の粉砕物製造装置。

[7] 前記第 2の排出口、前記容器の最上部に設けられ、

前記容器の内部に、前記第 2の排出口に連通し、且つ、下方へと延びる吸引管が設けられ、

前記第 1の排出口、前記プレート部材と前記環状の部材との間に設けられ、前記第 1の導入口が、前記第 1の排出口の上方であって、前記第 2の排出口と前記環状の部材との間に設けられている請求項 6に記載の粉砕物製造装置。

[8] 前記粉砕機とは別の第 2の粉砕機が備えられ、

前記容器が、更に、前記環状の部材の下方に、第 3の導入口及び第 3の排出ロを備え、

前記容器の前記第 3の導入口と前記第 2の粉砕機の前記吐出口、及び前記容器の前記第 3の排出口と前記第 2の粉砕機の前記吸引口は、それぞれ管路によって接続され、

前記第 3の排出口は、前記第 1の排出口の下方に設けられ、

前記第 3の導入口は、前記第 3の排出口の下方であって、前記プレート部材の突起部の側面に対向する位置に設けられている請求項 7に記載の粉砕物製造装置。

[9] 前記容器が、筒状を呈し、且つ、筒の長手方向を水平方向に平行にした状態での設置が可能となるように形成され、

前記原料は、前記容器が筒の長手方向を水平方向に平行にした状態で設置されたときに前記容器の一方側の端部となる部分から、前記容器の内部に供給され、前記第 2の排出口が、前記第 1の排出口よりも前記容器の中心軸に近い位置に設けられ、

[10] 前記容器の内部に、前記容器の内壁面の全部又は一部と対向するように、複数の貫通孔を備えた第 2のスクリーンが配置され、

前記第 2のスクリーンは、前記複数の貫通孔毎に、前記複数の貫通孔を通過した気体の流れ方向を前記第 2のスクリーンの面方向に沿った方向に変える整流板を備え前記第 2の導入口は、前記容器の内壁面と前記第 2のスクリーンとの間に前記空気が供給されるように、前記容器の側面に形成されている請求項 9に記載の粉砕物製造装置。

[11] 原料を粉砕する粉砕機の吸引口及び吐出口と容器の排出口及び導入口とがそれぞれ管路によって接続されることにより形成される流体の循環系に前記粉砕機と前記容器とを循環する加熱空気の循環気流を形成し、前記容器内に加熱空気の旋回流を形成すること、

水分を含有する原料を前記循環系に導入し、前記循環系内の乾燥状態が進んだ前記原料及び/又はその粉砕物と混合して混合物とすること、前記循環気流により前記混合物を前記循環系に循環させること、

前記粉砕機にお!/、て前記混合物を粉砕及び乾燥すること、及び、

前記容器内において前記混合物を前記旋回流の遠心力及び前記循環気流により分級及び乾燥し、前記分級により所定の大きさの乾燥した粉砕物を回収し、その他の前記混合物を前記循環系に循環させることを含む、粉砕物の製造方法。