(57)【要約】      （修正有）【課題】従来の粉粒体の粉砕装置は多くのエネルギーを必要とし、油分が混入する虞があり、また、安全性にも問題があり、装置やその運転に大きな費用がかかってしまうというのでこれを解決する。【解決手段】円筒状の胴部１と、その胴部１の上方開口に着脱可能に接続されたフィルター室３と、前記胴部１の下方開口に着脱可能に接続可能とされたコーン部２とから成る真空容器Ｖを有し、前記フィルター室３の一部に排気管６と吸気管から分岐され、逆洗弁１７を介在した分岐管１６とを気密に接続し、前記コーン部２の先端に吸気管と接続されているエアあるいはガスの噴射ノズル１５を備えるとともに、前記フィルター室３の天面から回転軸２１を気密に真空容器Ｖ内に挿通し、その回転軸２１の先端にコーン部２の内壁面と沿う複数のレーキ２３を備えていることとする。【選択図】図１
2010172869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の胴部と、その胴部の上方開口に着脱可能に接続されたフィルター室と、前記胴部の下方開口に着脱可能に接続可能とされたコーン部とから成る真空容器を有し、前記フィルター室の一部に排気管と吸気管から分岐され、逆洗弁を介在した分岐管とを気密に接続し、前記コーン部の先端に吸気管と接続されているエアあるいはガスの噴射ノズルを備えるとともに、前記フィルター室の天面から回転軸を気密に真空容器内に挿通し、その回転軸の先端にコーン部の内壁面と沿う複数のレーキを備えていることを特徴とする粉粒体の粉砕装置。
【請求項２】
前記したフィルター室に設けられるフィルターは、円筒状の交換可能なものとし、そのフィルターの内面は前記した真空容器の内部と対応し、外面は排気管及び逆洗弁を介在した分岐管と対応していることを特徴とする請求項１に記載の粉粒体の粉砕装置。
【請求項３】
前記したレーキは回転軸の下端とアームを介して連結されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉粒体の粉砕装置。
【請求項４】
前記したレーキは板状とされ、合成樹脂をはじめとする軟性を保有した素材で成形されていることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載の粉粒体の粉砕装置。
【請求項５】
前記した排気管は排気用の真空ポンプと接続され、その真空ポンプからは大気中への排気管が設けられていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載の粉粒体の粉砕装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粉粒体の粉砕装置に関し、単位重量あたりの表面積を増加させ、即ち、微細化させて化学反応速度を速めたり、薬剤として人体への吸収効果を促進させる等のあらゆる技術分野の粉粒体の乾式粉砕装置であって、特に卓上に載置することも可能として企業や大学等の研究室で手軽に使用することができるようにした粉粒体の粉砕装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の粉砕装置として、いわゆるジェットミルが知られている。このジェットミルは円筒状の粉砕槽を有し、その粉砕槽の内壁面に接線方向に沿った噴射方向を持つ複数のノズルで高圧力や高圧エアを噴出させ、高速の旋回流を発生させて、粉砕槽内に投入されている原料の粉粒体を粉砕槽の内壁面あるいは粉粒体同士で摩擦もしくは衝突させて、原料の粉粒体を微細に粉砕していく構造となっている。
【０００３】
また、ジェットミルの構造とは別に、減圧式でアルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガスを循環させる構造のものも開示されている。
【０００４】
しかしながら、高圧エア、高圧ガスを使用する構造では、高圧を得るため大型のコンプレッサが必要となり、多大なエネルギーを消費する。また、コンプレッサから発生する微量の油ミストを完全に除去することは極めて困難で、コンタミネーションの問題を生じる。さらに、アルゴンガスや窒素ガスの不活性ガスを使用することとなると、多量のガス量を消費することとなり、コストが増大してしまう。
【０００５】
また、多量のガスを使用することとなると、粉体とガスの分離に大型のサイクロンやバグフィルターを使用する必要が生じ、粉体の回収率が低下してしまい、かつ、粉砕作業後の残存粉体の清掃にも多大の労力を要する。
【０００６】
そして、高圧のエアやガスを扱うことは安全上の問題を生じ、その高圧エアやガスが供給される装置についても耐圧試験が不可欠となり、製造認可が必要となる等の付随的なコストも増大してしまう。加えて、粉塵爆発の可能性も残される。
【０００７】
さらに、不活性ガスを循環させる構造の場合には、循環ポンプの回転時の騒音が大きく、通常の環境にあっては使用が困難であり、循環ポンプ内における軸シールが完全ではないので、潤滑油が混入してしまう。また、循環ポンプは大型でコスト高であるため、企業や大学の研究室における実験用としては適していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−４２４４１号公報
【特許文献２】特開２００３−４７８８４号公報
【特許文献３】特開２００６−２０５０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする問題点は、従来の粉粒体の粉砕装置は多くのエネルギーを必要とし、油分が混入する虞があり、また、安全性にも問題があり、装置やその運転に大きな費用がかかってしまうという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した問題点を解決するために、本発明に係る粉粒体の粉砕装置は円筒状の胴部と、その胴部の上方開口に着脱可能に接続されたフィルター室と、前記胴部の下方開口に着脱可能に接続可能とされたコーン部とから成る真空容器を有し、前記フィルター室の一部に排気管と吸気管から分岐され、逆洗弁を介在した分岐管とを気密に接続し、前記コーン部の先端に吸気管と接続されているエアあるいはガスの噴射ノズルを備えるとともに、前記フィルター室の天面から回転軸を気密に真空容器内に挿通し、その回転軸の先端にコーン部の内壁面と沿う複数のレーキを備えていることを特徴とし、前記したフィルター室に設けられるフィルターは、円筒状の交換可能なものとし、そのフィルターの内面は前記した真空容器の内部と対応し、外面は排気管及び逆洗弁を介在した分岐管と対応していることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明に係る粉粒体の粉砕装置は、前記したレーキは回転軸の下端とアームを介して連結されていることを特徴とし、前記したレーキは板状とされ、合成樹脂をはじめとする軟性を保有した素材で成形されていることを特徴としている。
【００１２】
さらに、本発明に係る粉粒体の粉砕装置は、前記した排気管は排気用の真空ポンプと接続され、その真空ポンプからは大気中への排気管が設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る粉粒体の粉砕装置は上記のように構成されている。そのため、駆動馬力が少なく、複雑な部品や構造がなく安価となり、消費するエネルギーも小さくて済むのでランニングコストも安価となる。また、高圧のエアやガスを使用することがないので安全性が確保され、油分が混入してしまうことも一切ない。そして、装置がコンパクトとなり、分解組立が容易であるから清掃の手間も少なく、企業や大学の研究室でも卓上に載置して使用することも可能となり、手軽な実験装置として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る粉粒体の粉砕装置を示す構造図である。
【図２】レーキ部分を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面として示し、実施例で説明したように構成したことで実現した。
【実施例１】
【００１６】
次に、本発明の好ましい実施の一例を図１及び図２を参照して説明する。これらの図にあって図中Ｖは真空容器を示している。この真空容器Ｖは円筒状をした胴部１を有しており、この胴部１は上部開口と下部開口に各々フランジ１ａ、１ｂを一体に形成している。
【００１７】
この胴部１の上面開口縁のフランジ１ａにはフィルター室３がその下部のフランジで一体的に接合されているもので、このフィルター室３は上面が閉塞され、胴部１と同径の円筒状のものとなっている。また、胴部１の下面開口縁のフランジ１ｂにはコーン部２が、その上部のフランジで一体的に接合されている。このコーン部２の下端にはエアＡの噴入口が形成されている。
【００１８】
また、この真空容器Ｖには特に図示しない複数の継ぎ手や覗き窓、計測機器用の開口部等が設けられている。
【００１９】
さらに、図中２０は真空容器Ｖの上方に配される減速機付きモータであり、この減速機付きモータ２０には回転軸２１が接続されており、この回転軸２１はフィルター室３の天面中央から気密シール部を通って真空容器Ｖ内に挿通されている。この回転軸２１の少なくとも先端は断面が四角、三角あるいは多角形、あるいはキーを備えた構成とされている。
【００２０】
この回転軸２１の先端にはレーキ支持部材２４が着脱可能に嵌着されている。このレーキ支持部材２４は中心位置に円柱部を有しており、この円柱部に上下方向に回転軸２１の先端と密に嵌合する透孔２４ａが形成されているもので、この透孔２４ａの断面形状は回転体２１の先端形状と合うような形状、本実施例では四角形をしているが、回転軸２１の先端がキーを備えている場合、そのキーが嵌まるキー溝を有するものとなる。
【００２１】
レーキ支持部材２４の中心円筒部の外周面には放射状に、本実施例では１２０度ピッチで三つのアーム部２２、２２‥が一体に設けられている。この各アーム部２２、２２‥の先端には各々板状としたレーキ２３がその鋭角とされる外縁をコーン部２の内壁面と沿う角度で、その略中心位置でビスやピン等の止着要素で回動可能に備えられている。この構成とすることで、コーン部２の母線角度に応じてレーキ２３の角度も自在に調整できる。
【００２２】
また、前記したレーキ２３、２３‥はコーン部２の内壁面を損傷することがないよう、合成樹脂をはじめとする軟性を保有した素材によって成形されており、前記した減速機付きモータ２０の駆動により、回転軸２１から回転力が伝達され、コーン部２の内壁面に沿って回転するものとなっている。そして、組立状態でレーキ２３、２３‥がコーン部２の内面と当接状態となるためレーキ支持部材２４が回転軸２１の先端から抜け落ちてしまうことはない。
【００２３】
一方、図中１９はフィルターを示し、このフィルター１９は布や紙製のものを用い、交換可能としてある。このフィルター１９は円筒状をしており、この内面側は真空容器Ｖの内部と対応し、外側は後述する排気管４や逆洗弁１７を介在させたエアの分岐管１８と対応する。
【００２４】
また、前記したフィルター１９はフィルター室３の下方で内方に延設されたフランジと天面間において位置決め支持されるものとなっている。
【００２５】
さらに、図中４は気密にフィルター室３の側壁と接続され、内部に連通される気密排気管であり、この気密排気管４は排気弁５を介して排気真空ポンプ７を有する排気管６と連結されている。排気真空ポンプ７には大気への排気管８が接続されている。
【００２６】
そして、図中９はエアベンドを示しており、１０はエアベンド９から吸引された空気を濾過するエアフィルターを示している。このエアフィルター１０の二次側には吸気管１１が連結されている。この吸気管１１には分岐管１６が設けられ、この分岐管１６は逆洗弁１７、および機密分岐管１８を介在させて、気密にフィルター室３の側壁と接続される。
【００２７】
また、吸気管１１の本管部１３には吸気弁１４が配され、この吸気弁１４に続けてエアの噴射ノズル１５がコーン部２の下端に形成されているエアの墳入口に対し設けられている。
【００２８】
本実施例に係る粉粒体の粉砕装置は上記のように構成されている。ここで、その使用方法、作用を説明する。まず、対象となる粉砕材料（試料）を真空容器Ｖに形成される開口部（窓、扉）から投入し、コーン部２内に貯留しておく。この段階で排気弁５、吸気弁１４、逆洗弁１７の各弁はすべて閉としておく。
【００２９】
ここで、排気真空ポンプ７を駆動させ、排気弁５を開とすると、全体の系、特に真空容器Ｖ内からゆっくりと残留空気が排気され、徐々に真空容器Ｖ内の空気圧が低下していく。そして、空気圧が系の到達真空圧力、即ち、目標値まで達した状態で、吸気弁１４を開とすると、負圧作用によって空気がエアベンド９から吸引され、吸気管１１、本管部１３を通ったエアＡが噴射ノズル１５から、コーン部２内に下方から噴射されて、コーン部２に貯留されている粉砕材料を上方に吹き飛ばし、この時に粉砕材料同士の衝突により、粉砕がなされる。
【００３０】
上記で、上方へ吹き飛ばされた粉砕材料は真空容器Ｖ内で反転して下降してくる。一部の粉体は噴射ノズル１５からの噴射エアの気流に乗って上昇するが、圧力が低いために重力沈降による分離作用により、真空容器Ｖの下方へ移動し、コーン部２の内壁面に付着する。
【００３１】
このコーン部２の内壁面に付着した粉体は回転軸２１によって回転されるレーキ２３、２３‥によって掻き取られ、コーン部２の中央、即ち、噴射ノズル１５の上方へ移行され、再びこの噴射ノズル１５の噴射エアによって再び吹き飛ばされ再び粉砕作用がなされる。
【００３２】
また、間欠的に、吸気弁１４を閉とし、この時逆洗弁１７を開とすることで、分岐管１６を通り、逆洗弁１７を介してエアが気密分岐管１８からフィルター室３内に供給されるので、フィルター１９に付着した粉体はフィルター１９から離脱される。この時の逆洗時間は数秒程度の短時間でよく、この逆洗後、約一分程度、吸気弁１４も逆洗弁１７も閉として、粉体がコーン部２に下降するのを待ち、再びコーン部２に下降した粉体に対して粉砕作業を行なう。上記した運転を繰り返して継続することで粉粒体の粉砕を行ない、微細な粉体を得ることができる。尚、本発明の実施にあってエアに代えて、アルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガスを使用することも勿論可能である。
【００３３】
本発明に係る粉粒体の粉砕装置は上記のように構成され、使用される部品点数も非常に少なく、エアやガスの流れもワンパス状態となるため、必要とするエネルギーも小さくて済み、小型で安価のものとなる。また、高圧や粉塵爆発にたいして安全性の高いものとなる。そして、分解組立も容易で粉砕された材料の取り出しや清掃も手軽なものとなり、フィルターの交換も簡単に実行することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る粉粒体の粉砕装置は上述のように構成されている。この装置は単に一種類の原料を粉砕するのみでなく、複数種の原料を混在させた、化学品や薬品等を粉砕しながら攪拌するための装置としても十分に応用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１    胴部
１ａ  フランジ
１ｂ  フランジ
２    コーン部
３    フィルター室
４    気密排気管
５    排気弁
６    排気管
７    排気真空ポンプ
８    大気への排気管
９    エアベンド
１０  エアフィルター
１１  分岐管
１３  本管部
１４  吸気弁
１５  噴射ノズル
１６  分岐管
１７  逆洗弁
１８  気密分岐管
１９  フィルター
２０  減速機付きモータ
２１  回転軸
２２  アーム部
２３  レーキ
２４  レーキ支持部材
２４ａ  透孔
Ａ    エア
Ｖ    真空容器
【図１】
2010172869.tif 000003
【図２】
2010172869.tif 000004