(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体原料と空気を供給する供給口と、前記粉粒体原料と空気を受け入れる破砕室と、前記破砕室に設けられる破砕歯と、前記破砕歯で粉砕された粉粒体を篩い分けるスクリーンと、を有するミルにおいて、
前記破砕歯が、固定盤に固定された輪状の複数の第１の破砕歯と、回転盤に固定された複数の第２の破砕歯と、を備え、
前記破砕室の周縁に設けられスクリーンを有する円筒形の波型枠が周方向に非透過性の連続する曲面を有する波型の板材を備え、
前記粉粒体原料が、前記破砕室の中心部から供給され、前記破砕室の外周部に移動する間に前記第１の破砕歯と第２の破砕歯により粉砕され、前記波型の板材と前記第１の破砕歯の最外周の破砕歯の間の空間でも粉砕されて、前記スクリーンから外部に排出されることを特徴とするミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品、化学品、医薬品等の粉粒体、例えば、小麦、蕎麦、大豆、小豆、コーヒー豆、コーン、乾麺、米菓、麺端材等を粉砕するミルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１、２のミルの粉砕室３１１では、図８に示す通り、固定歯３２３に対して、回転盤３１３に固定された回転歯３２２が回転することにより、中心から外側に移動させながら固定歯３２２と回転歯３２３の隙間で原料Ｇを挟んで粉砕し、粉粒体が平滑な円筒形スクリーン２１０を通過し外部に排出されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−６６５１１号公報
【特許文献２】特開２００５−６６５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図８に示す通り、従来の普通の単なる平滑な円筒形スクリーン３２１では、粉砕原料Ｇがこの回転歯３２２を備えた回転盤３１３と一緒に共回りしてしまい、ある程度の規則性を持って外に押し出される程度であったため、粉砕能力が制限され粉砕原料Ｇの粒度を小さくすることには限界があった。
そこで、本発明は、粉砕能力を高めて、粉砕原料の粒度をより小さくするミルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明は、粉粒体原料と空気を供給する供給口と、前記粉粒体原料と空気を受け入れる破砕室と、前記破砕室に設けられる破砕歯と、前記破砕歯で粉砕された粉粒体を篩い分けるスクリーンと、を有するミルにおいて、前記破砕歯が、固定盤に固定された輪状の複数の第１の破砕歯と、回転盤に固定された複数の第２の破砕歯と、を備え、前記破砕室の周縁に設けられスクリーンを有する円筒形の波型枠が周方向に非透過性の連続する曲面を有する波型の板材を備え、前記粉粒体原料が、前記破砕室の中心部から供給され、前記破砕室の外周部に移動する間に前記第１の破砕歯と第２の破砕歯により粉砕され、前記波型の板材と前記第１の破砕歯の最外周の破砕歯の間の空間でも粉砕されて、前記スクリーンから外部に排出されることを特徴とするミルである。
【０００６】
前記波型枠が円筒形側面に非透過性の波型の板材を備えたことが好ましい。この場合、板材の一部にスクリーンを設け粉砕原料を通過させる必要がある。
【０００７】
前記波型枠が円筒形側面に波型のスクリーンを備えたことが好ましい。この場合、波型スクリーンの全部又は一部が波型である。一部に平坦なスクリーンを設けてもよい。
【０００８】
このミルはインライン、非インラインのいずれにも適用できる。インラインの場合には、粉粒体と空気の混合気の空気輸送ライン設備の途中に設置され、粉砕された原料は輸送空気によって輸送される。
【０００９】
破砕装置は粉粒体を破砕できるものであれば構造は限定されるものではない。例えば、原料供給口と、原料供給口と連通し原料を受け入れ粉砕する粉砕室と、粉砕室を開閉する開閉扉と、該開閉扉の内側に固定される固定盤と、前記粉砕室の内側に配置され回転軸によって回転する回転盤と、該回転盤の表面に固定される複数の第１衝撃片と、該第１衝撃片の隙間に配置され前記固定盤に形成される複数の第２衝撃片とから構成される粉砕部と、を備えたものが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、波型枠が旋回する粉砕原料を乱反射することにより、粒度を細かくでき、粉砕効果が高くなる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、粉砕原料の乱反射が確実となるので、粉砕効率が一層高まる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、粉砕原料を波型枠で乱反射させながらスクリーンを通過させることができるので、篩い効率が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明実施形態のミルの開閉扉が閉じた状態の斜視図である。
【図２】同ミルの開閉扉が開き波型枠を取り外した状態の外観を示す斜視図である。
【図３】同粉砕室の開閉扉を閉じた状態の内部構造を示す説明図である。
【図４】前記波型枠の斜視図である。
【図５】前記波型枠の変形例の斜視図である。
【図６】本発明実施形態の動作を示す説明図である。
【図７】本発明実施形態変形例の動作を示す説明図である。
【図８】従来例の構造と動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明実施形態のインライン型のミル１は、ラインに原料を投入するときに、原料の粉砕・解砕の機能を持たせたものである。図１〜図４の通り、粉粒体輸送ラインの初段に設置されるもので、上部に原料投入口２を備える。原料投入口２の下には安全上、ベルトコンベア３が設置されており、原料投入口２から投入された原料はベルトコンベア３で、ベルトコンベア３の下方に位置するカッター部４に運ばれ、カッター部４である程度の大きさに切断され解砕された原料は、ホッパ５に排出され、スクリューフィーダ６に供給されるようになっている。
【００１５】
このスクリューフィーダ６の出口にはサイレンサを兼ねる空気取入装置７が設けられている。供給口８と排出口９を備えた本体ケーシング１０の内部に粉砕室１１が形成されている（図３参照）。この粉砕室１１の開閉に用いられる開閉扉１２が本体ケーシング１０に連結されている。供給口８は開閉扉１２の中央部分に形成されている。空気取入装置７は粉砕室１１からの騒音を防音するものである。本体ケーシング１０は方形であって、高さや幅と比較して厚みが薄く形成されている。
【００１６】
その他、本体ケーシング１０は、開閉扉１２を開閉するロック装置２５、フックを引っ掛けて吊り上げるための吊上部２６、開閉扉１２を回動させるヒンジ部２７と、を備えている（図２参照）。
【００１７】
図２及び図３に示すように、粉砕室１１には閉じられた開閉扉１２と平行に回転盤１３が備えられ、回転盤１３の中心にある回転軸１４に蓋１５が取り付けられている。回転軸１４は本体ケーシング１０の高さ方向および幅方向の中央部に配置され、先端部が粉砕室１１に突出し、基端部は後方に配置されたものである。回転軸１４に取り付けられた回転盤１３が、回転軸１４とベルト１４ａで連結した駆動モータ１９（図１、図３参照）によって高速回転する構造であり、開閉扉１２の供給口８から、カッター部４で切断された粉砕原料が、スクリューフィーダ６によって、図１の矢印Ａに示す通り、図３の矢印Ｄに示す通り、粉砕室１１の中央部分の領域１６に定量的に供給される。
【００１８】
ラインにおける粉砕室１１は、駆動モータ１９によって高速回転する回転盤１３によって、吸い込み風量を発生し、送風機と同じような役目をするので、スムーズな空気の流れとともに、原料粉粒体が供給口８から領域１６に供給される。つまり回転盤１３は風力増幅装置として働く。
【００１９】
カッター部４は、図１の矢印Ｂ、Ｃに示す通り原料投入口２から投入された原料をある程度の大きさに切断するものである。例えば、乾麺、乾燥海藻、パン、麺端材、固化した食品粉粒塊等を、鋭利な刃でカットしてある程度の大きさに揃えるものである。大豆や煎餅のかけら等、粉砕対象物の種類によっては、カッター部４で必ずしも切断される必要はないので、カッター部４は省略が可能である。
【００２０】
図３、図６に示すように、回転盤１３の表面部１３ａには複数の衝撃ピン２２が固着され、粉砕室１１の開閉扉１２の内側（粉砕室側）側面に固定された固定盤１８には、その衝撃ピン２２に噛み合うように形成された複数の櫛歯形状の衝撃片２３を円環状に配置されている。この衝撃片２３は、３つの輪状歯２３ａ〜２３ｃが、同心円状に固着されたものである。本具体例では衝撃片２３の輪状歯を３周列としたが、用途に応じて適宜数の周列の配置が可能である。
【００２１】
衝撃ピン２２および衝撃片２３により原料の粉砕が行われる空間を粉砕部１７とすると、衝撃片２３の輪状歯を３周列とする本具体例の構成では、粉砕部１７は３つの輪状歯２３ａ〜２３ｃにより４つの空間に区切られる。すなわち、領域１６から輪状歯２３ａまでの粉砕部１７ａと、輪状歯２３ａから輪状歯２３ｂまでの粉砕部１７ｂと、輪状歯２３ｂから輪状歯２３ｃまでの粉砕部１７ｃと、輪状歯２３ｃから波型枠２１までの粉砕部１７ｄと、の４つの空間である。
【００２２】
領域１６から供給された原料は、粉砕部１７ａで粉砕され、粉砕室１１内の遠心力によって輪状歯２３ａの間隙２０ａを通過して粉砕部１７ｂに移動する。同様にして、原料は、粉砕部１７ｂでも粉砕され、輪状歯２３ｂの間隙２０ｂを通過して粉砕部１７ｃに移動し、さらに粉砕部１７ｃで粉砕され、輪状歯２３ｃの間隙２０ｃを通過して粉砕部１７ｄに到達する。
【００２３】
本具体例では間隙２０ａ〜２０ｃは同一の間隔としているが、これらの間隔を変え、間隙２０ａを一番大きくして、間隙２０ｂ、２０ｃと徐々に間隔を小さくする構成を採用しても好適である。このとき、原料が一番内側の輪状歯２３ａの間隙２０ａを通り抜けるくらいの大きさまで粉砕されると、原料は粉砕室１１内の遠心力によって粉砕部１７ａから粉砕部１７ｂに移動し、ここで二番目の輪状歯２３ｂの間隙２０ｂを通り抜けるくらいの大きさまで粉砕されると、原料は粉砕部１７ｂから粉砕部１７ｃに移動し、ここで三番目の輪状歯２３ｃの間隙２０ｃを通り抜けるくらいの大きさまで粉砕されると、原料は粉砕部１７ｃから粉砕部１７ｄに到達することになる。
【００２４】
図４に示す通り、波型枠２１は、下部の一部領域を切り欠いた略円筒状の概形を持ち回転軸１４を中心として位置する波型板材２１ａと、波型板材２１ａの下部の一部領域に形成され波形板材２１ａの両端部に連結されたスクリーン２１ｂと、波型板材２１ａの前面に固定された環状の前枠２１ｃと、波型板材ａの後面に固定された環状の後枠２１ｄと、を備えたものである。前枠２１ｃと後枠２１ｄの主面は平行である。スクリーン２１ｂは、円弧状に曲げられ、波型板材２１ａとともに略円筒状の概形を構成する形状であり、この円弧の中心軸は、波型板材２１ａ、前枠２１ｃおよび後枠２１ｄの中心軸と同軸である。波型部材２１ａの材質は金属が好ましいが、セラミック、プラスチック等の他の材質でもよい。波型部材２１ａは孔が形成されていなく、粉粒体が通過できない非透過型の構造である。波型部材２１ａは、円周方向に谷部と山部とが交互に形成された波が規則的に形成されたものである。これにより、旋回する粉砕原料Ｐが乱反射されるように構成されている。スクリーン２１ｂは設定粒径以下の粉粒体が透過する篩網、又は金属シートに孔がパンチングで形成されたパンチング・メタルシートを備えたものである。なお、波型部材２１ａの波は不規則的に形成されたものでもよい。
【００２５】
図５に示される、波型枠２１の変形例の波型枠１２１は、略円筒状の概形で波型のスクリーン１２１ｂと、スクリーン１２１ｂの前面に固定される前枠１２１ｃと、スクリーン１２１ｂの後面に固定された環状の後枠１２１ｄと、前枠１２１ｃと後枠１２１ｃとを連結し固定する連結部材１２１ｅ、を備えたものである。スクリーン１２１ｂの強度が十分である場合には、連結部材１２１ｅがなくてもよい。
【００２６】
以上説明したミル１の使用について説明する。ミル１はロック装置２５を用いて開閉扉１２を閉めて使用する。このとき波型枠２１をセットして開閉扉１２を閉めておく。なお、開閉扉１２は粉砕室１１をメインテナンスする際に使用するものである。まず、粉砕したい材料を原料投入口２に投入する。ここではカッター部４を設けているため、粉砕室１１に供給するには若干大きな塊の原料であっても構わない。原料投入口２から投入された原料は、ベルトコンベア３によりカッター部４に運ばれ、カッター部４である程度の大きさに解砕され、ホッパ５、スクリューフィーダ６を経て領域１６に供給される。以下、領域１６に供給された原料を粉砕原料Ｐとする。
【００２７】
図６に示す通り、領域１６に供給された粉砕原料Ｐは、空気の流れと共に粉砕部１７に拡散され、衝撃ピン２２および衝撃片２３からの衝撃を受けて細かく砕かれ、一番外側の輪状歯２３ｃの間隙２０ｃを抜け、粉砕室１１の外周部周面に取り付けられた波型枠２１のスクリーン２１ｂを通過して所望の粒度に整粒され、図３の矢印Ｅに示す通り、微粉（製品）として排出口９から排出されるのである。
【００２８】
本実施形態のミル１では、波型枠を使用することにより、従来の平滑な円筒形スクリーンを用いる場合と比較してスクリーンの目開きを同じとしても、明らかに粒度が細かなものを得ることができる。すなわち粉砕結果物の物性の向上を得て、粉砕効率を高めることができるものである。
【００２９】
この効果は、図６に示す通り、波型枠２１の波型板材２１ａを波状とすることで、従来のように粉砕原料Ｇが衝撃ピン３２２と共回りせず、粉砕原料Ｐの流れが波型板材２１ａにより不規則に乱れるという特有の現象が生じることによると考えられる。この特有の現象が上記効果に貢献する過程の詳細なメカニズムは詳らかではないが、発明者は次のように推察している。すなわち、平滑な円筒形スクリーンを用いる場合は粉砕室が渦巻き様のほぼ規則正しい流れの中で粉砕が行われるのに比べ（図８の粉砕原料Ｇを参照）、本実施形態のミル１では、波型板材２１ａにより乱流が生起して粉砕原料Ｐの移動方向がランダムになるので、粉砕原料Ｐが波型枠２１に衝突する際に粉砕され、また、粉砕原料Ｐ同士が衝突して粉砕され、さらに、粉砕原料Ｐが衝撃ピン２２又は衝撃片２３ｃに衝突することになる。これにより、平滑な円筒形スクリーンの場合よりも、粉砕原料Ｐの粒度が一層細かくなり、粉化が一層促進される。なお、スクリーン２１ｂも目開きを適宜変更することで、所望の粒度の粉粒体が得られる。たとえば、目開きを細かくすれば細かくなるまで粉砕されたものが得られる。本実施形態のミル１は、平滑な円筒形スクリーンを用いる場合と比べ、このスクリーンの目開きを同じとしても、一層粒度の細かな粉砕物が得られるものである。また、波型板材２１ａは孔が形成されておらず、粉砕原料Ｐが通過しないシート材質であるので、粉砕原料の乱反射が確実となるので、粉砕効率が一層高まる。
【００３０】
上記波型枠２１の変形例である波型枠１２１によれば、粉砕原料を波型のスクリーン１２１ｂで乱反射させながらスクリーン１２１ｂを通過させることができるので、同様の効果を奏する上、篩い効率が高まる。図５に示すこの波型枠１２１と、図4に示す波型枠２１との粉砕過程は、概ね同様の動作であるが、相違点としては、波型枠２１では波型枠２１の下部にあるスクリーン２１ｂのみから粉砕原料Ｐが通過することに比べ（図６参照）、波型枠１２１では、スクリーン１２１ｂが粉砕原料Ｐを乱反射することもあれば、粉砕原料を通過させることもある点である（図７参照）。スクリーン１２１ｂが波型となっているので、粉砕原料の旋回方向に対して斜めになる。粉砕原料Pがスクリーン１２１ｂの当たる場所によってランダムに反射され、また一方、粉砕原料Ｐが通過しやすい領域と、通過し難い領域が形成される。スクリーン１２１ｂは全周に波形の山と谷とが設けられているが、一部が平坦なスクリーン、例えば、図４のスクリーン２１ｂと同様な部材を設けたものであってもよい。
【００３１】
上述の通り、輪状歯２３ａ〜２３ｃの間隙２０ａ〜２０ｃを、内側を大きな間隔にして外側に向かって徐々に小さな間隔とすれば、段階的な粉砕を経ることにより、着実で効率的な粉砕を図ることができる。
【００３２】
尚、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、様々な改変等を加えることが出来るものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。例えば、波型枠２１ａ等の波の頻度、配置等は適宜変更され得る。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のミルは、小麦粉、蕎麦粉等の穀物等の製粉・粉砕等に利用される。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・ミル
２・・・原料投入口
３・・・ベルトコンベア
４・・・カッター部
５・・・ホッパ
６・・・スクリューフィーダ
７・・・空気取入装置
８・・・供給口
９・・・排出口
１０・・・本体ケーシング
１１・・・粉砕室
１２・・・開閉扉
１３・・・回転盤
１３ａ・・・表面部
１４・・・回転軸
・・・ベルト１４ａ
１５・・・蓋
１６・・・領域
１７・・・粉砕部
１８・・・固定盤
１９・・・駆動モータ
２２・・・衝撃ピン
２３・・・衝撃片
２３ａ〜２３ｃ・・・輪状歯
２０ａ〜２０ｃ・・・間隙
２１・・・波型枠
２５・・・ロック装置
２６・・・吊上部
２７・・・ヒンジ部
２１ａ・・・波型板材
２１ｂ・・・スクリーン
２１ｃ・・・前枠
２１ｄ・・・後枠
１２１・・・波型枠
１２１ｂ・・・スクリーン
１２１ｃ・・・前枠
１２１ｄ・・・後枠
１２１ｅ・・・連結部材
Ｐ・・・粉砕原料
【図１】
0005916981.tif 000002
【図２】
0005916981.tif 000003
【図３】
0005916981.tif 000004
【図４】
0005916981.tif 000005
【図５】
0005916981.tif 000006
【図６】
0005916981.tif 000007
【図７】
0005916981.tif 000008
【図８】
0005916981.tif 000009