(57)【要約】      （修正有）【課題】気流とスクリーンを利用した微粉砕化として、円筒状スクリーンと多翼羽根との巧みな組み合わせにより多翼羽根が発生する風とその遠心力を最大限に活かした微粉体製造装置、含水あるいは含油物質の微粉体およびその製造方法の提供。【解決手段】回転する多翼羽根２と、当該多翼羽根の回転軸と同心円状にクリアランスを保って包囲して逆回転すると共に多数の開孔７を有する円筒状スクリーン６とからなり、被粉砕物Ａを多翼羽根の回転軸方向の風の吸入口１より吸い込んで円筒状スクリーンの多数の開孔から微粉体Ｂを風の吹出口４へ排出する。【選択図】図１
2006075822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状にクリアランスを保って包囲して回転状態に置かれるとともに多数の開孔を有する円筒状スクリーンとからなり、被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向の風の吸入口より吸い込んで前記円筒状スクリーンの多数の開孔から微粉体を風の吹出口へ排出することを特徴とする微粉体製造装置。
【請求項２】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状にクリアランスを保って包囲して前記多翼羽根の回転方向とは逆方向の回転状態に置かれるとともに多数の開孔を有する円筒状スクリーンとからなり、被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向の風の吸入口より吸い込んで前記円筒状スクリーンの多数の開孔から微粉体を風の吹出口へ排出することを特徴とする微粉体製造装置。
【請求項３】
前記円筒状スクリーンの多数の開孔をスリットとして、多数のスリット形開孔を有する円筒状スクリーンであることを特徴とした請求項１または請求項２記載の微粉体製造装置。
【請求項４】
前記円筒状スクリーンの多数の開孔をスリットとして、前記スリットは前記多翼羽根の回転方向に対して傾斜して配列させた円筒状スクリーンであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の微粉体製造装置。
【請求項５】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状に１ｍｍから２０ｍｍのクリアランスを保って包囲して前記多翼羽根の回転方向とは逆方向の回転状態に置かれるとともに多数の開孔を有する円筒状スクリーンとからなり、被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向から吸い込んで前記円筒状スクリーンの多数の０．２５ｍｍから２ｍｍの開孔から微粉体を風の吹出口へ排出する微粉体製造装置。
【請求項６】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状に１ｍｍから２０ｍｍのクリアランスを保って包囲して前記多翼羽根の回転方向とは逆方向の回転状態に置かれるとともに多数の開孔を有する円筒状スクリーンとからなり、含水あるいは含油物質の被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向から吸い込んで前記円筒状スクリーンの多数０．２５ｍｍから２ｍｍの開孔から微粉体を風の吹出口へ排出する微粉体製造装置を用いて、前記多翼羽根および円筒状スクリーンをそれぞれ毎分５００回以上の速さで相互に逆回転させ発生する風と共に被粉砕物を風の吸入口より吸い込ませて多翼羽根の内側の壁面や多翼羽根あるいは被粉砕物同志の衝突さらには多翼羽根による打撃や円筒状スクリーンのクリアランスでのせん断などを与えながら最終的に回転方向に対して傾斜して配列させた円筒状スクリーンの開孔をその円筒状スクリーンの接線方向の風流を主体に強制通過させて微紛化を促すことを特徴とする微粉体製造法。
【請求項７】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状に１ｍｍから２０ｍｍのクリアランスを保って包囲して前記多翼羽根の回転方向とは逆方向の回転状態に置かれるとともに多数の開孔を有する円筒状スクリーンとからなり、含水あるいは含油物質の被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向から吸い込んで前記円筒状スクリーンの多数０．２５ｍｍから２ｍｍの開孔から微粉体を風の吹出口へ排出する微粉体製造装置を用いて、前記多翼羽根および円筒状スクリーンをそれぞれ毎分５００回以上の速さで相互に逆回転させ発生する風と共に被粉砕物を風の吸入口より吸い込ませて多翼羽根の内側の壁面や多翼羽根あるいは被粉砕物同志の衝突さらには多翼羽根による打撃や円筒状スクリーンのクリアランスでのせん断などを与えながら最終的に回転方向に対して傾斜して配列させた円筒状スクリーンの開孔をその円筒状スクリーンの接線方向の風流を主体に強制通過させて製造したことを特徴とする含水あるいは含油物質の微粉体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
気流とスクリーンを利用した粉砕機において、開孔率、流体の抜け、強度等に関する従来の問題点を改めたスリット形開孔を有するスクリーンを用いた微粉砕化技術で、円筒状スクリーンと多翼羽根との巧みな組み合わせにより多翼羽根が発生する風とその遠心力を最大限に活かした微粉体製造装置、含水あるいは含油物質の微粉体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高含水物質の乾燥については最も手軽な方法として知られている加熱や真空乾燥、さらには家庭の冷凍室で見受ける冷凍乾燥などがある。いずれも気流が乾燥効率に大きく関係する。乾燥効率については含水物質を細かくして表面積を大きくすることで効果が上がる。しかし、高含水物の粉砕としては、約３０％以上の水分を含む材料、例えば、生木の粉砕などは通常は約２０％以下の予備乾燥を必要とし、得られた粉末は用途によってはさらに乾燥処理を要する場合もあり、技術的にも経済的にも改善が望まれる。
【０００３】
また、スラリーの粉砕技術として、例えば、特許文献１記載のようにベッセル内に多量の微粒状メディアを内蔵して分散粉砕ディスクを１６００〜２０００ｒｐｍの高速で回転させて、ベッセル内の一端からスラリーを供給してこれを粉砕して後、固定スリット片に設けた回転スリットから処理の液を排出する装置がある。
【０００４】
【特許文献１】実開平２−１４２６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１記載の装置には気流とスクリーンを利用した粉砕機として応用はできるが、微粉砕化技術として展開するには問題がある。
【０００６】
一般に、植物などが含む高い含水性のもの、あるいは菜種や大豆のように高含油性のものなどは激しい衝撃や高圧をかける粉砕法では乾燥を兼ねた粉末化は極めて難しい。大豆や胡麻などで代表される含油性物質、特に生大豆の粉末に大きな関心が寄せられ、豆乳やおからの出ない豆腐用として、より安価で大量の製造技術が関係業界から望まれており、微粉末を得る上で、現状の技術では大きな衝撃力を必要とする。一般の含水物質同様、この衝撃と発生する熱などが関与して大豆中の油分の分離を促し、微細化とその処理量の確保を妨げるばかりでなく品質低下の大きな要因になっている。特に粉砕中に水分や油分の影響により粉末がスクリーンやその開孔に付着し堆積する結果、完全な閉塞状態となって運転不能となる。以上のように、油性、あるいは含水性物質を前処理なしで鮮度を保持したまま微粉砕することは難しい。
【０００７】
気流とスクリーンを利用する粉砕方法において、投入口と排出口の風量は同量に近い事が生成物の粒度（質）、処理能力（量）を獲得する上で、本特許技術では極めて重要な役割を持つ。即ち、多翼羽根で発生させた風量の損失を円筒状スクリーン内で、できる限り少なくする工夫が必要となり、スクリーンは一定以上の開孔率ならびに流体の抜けの良さ、さらには風圧や衝撃に耐えるだけの強度が求められる。しかしながら、粉末の微粉砕化には開孔目の微小化が必要不可欠である。くわえて、従来行っていた比較的安価なパンチング方法による円形の穴あけ技術では、アスペクト比の関係により板厚に対して開けることのできる穴の断面積に自ずと限界があり、従来の円形開孔では微小化に伴い、流体の抜けが悪く量と質を同時に確保することが困難な現状であった。
【０００８】
上述のとおり、粉砕方法においては高速、かつ大量の風をスクリーン内で閉塞させないことが微粉末化上不可欠である。このため直径１mm以下の孔と２０％以上の開孔面積が必要となるが、スクリーン板厚は１mm以下に制約を受け、粉砕機の風圧に耐えられない。また、円筒状スクリーンは多翼羽根との微妙なクリアランスを保ちながらの高速回転状態に置かれる関係で、真円加工精度とその安全対策上、厚みは最低１．５ｍｍ以上が要求される。円筒状スクリーン板上に、風の抜やすい形状の微小開孔技術が課題となっている。
【０００９】
そこで、本発明は、上記の要望を解決するために気流とスクリーンを利用した微粉砕化として、円筒状スクリーンと多翼羽根との巧みな組み合わせにより多翼羽根が発生する風とその遠心力を最大限に活かした微粉体製造装置、含水あるいは含油物質の微粉体およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を克服すべく、開孔をレーザー、電子ビーム、あるいはプラズマ加工による穴あけを行い、一端に伸ばしたスリット形状の場合、長辺と短辺の長さ、さらには角度を変化させることで微粉砕化技術の向上につなげる。
【００１１】
微粉体を得るためにはスクリーン上に設ける孔をできる限り多く、かつ小さくし、かつ円筒状スクリーン面積に対する開けられた孔の面積比、開孔率は２０％以上を目指す上で1.5ｍｍ以上のスクリーン板厚を用いる。
【００１２】
スクリーン開孔形状として、多翼羽根の回転方向、即ち風流方向に長く、かつそれに対し直角方向、即ち横幅が小さいスリット形（以下、平行型スリットと呼ぶ）とする。あるいは、逆に風流方向、即ち縦を狭めて横方向を長くしたスリット形（以下、直角型スリットと呼ぶ）を多数配し、最大限の開孔率を確保する。また、従来のパンチング方式による丸型の加工方法を改善し、スクリーンの内側（多翼羽根側）の直径より外側（ケーシングに面する側）の直径をやや大きくした、いわゆるすり鉢状とすることで風の抜けを改良する。
【００１３】
上記手段として具体的には、回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状にクリアランスを保って包囲して回転状態に置かれるとともに多数の開孔を有する円筒状スクリーンとからなり、被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向の風を吸入口より吸い込んで風を吹出口の前記円筒状スクリーンの多数の開孔から微粉体を排出することで、閉塞現象を軽減する。
【００１４】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状にクリアランスを保って包囲して前記多翼羽根の回転方向とは逆方向の回転状態に置くことで、被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向の風を吸入口より吸い込んで前記円筒状スクリーンの多数の開孔から風の吹出口となる排出口へ排出する過程で円筒状スクリーンが逆状態に動くため粉末の付着や堆積を防止することができる。
【００１５】
前記円筒状スクリーンは多数のスリット形開孔を有し、かつこの開孔は前記多翼羽根の回転方向に対して傾斜して配列させることで開孔周辺での閉塞気味の気流の安定化が図れる。
【００１６】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状に１ｍｍから２０ｍｍのクリアランスを保って包囲して前記多翼羽根の回転方向とは逆方向の回転状態に置かれるとともに多数の開孔を有する円筒状スクリーンとからなり、被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向から吸い込んで前記円筒状スクリーンの多数の０．２５ｍｍから２ｍｍの開孔から微粉体を排出することで、閉塞気味の気流の安定化が図れる。
【００１７】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状に１ｍｍから２０ｍｍのクリアランスを保って包囲して前記多翼羽根の回転方向とは逆方向の回転状態に置かれるとともに多数の開孔を有する円筒状スクリーンとからなり、含水あるいは含油物質の被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向から吸い込んで前記円筒状スクリーンの多数０．２５ｍｍから２ｍｍの開孔から微粉体を排出する微粉体製造装置を用いて、前記多翼羽根および円筒状スクリーンをそれぞれ毎分５００回以上の速さで相互に逆回転させ発生する風と共に被粉砕物を風の吸入口より吸い込ませて多翼羽根の内側の壁面や多翼羽根あるいは被粉砕物同志の衝突さらには多翼羽根による打撃や円筒状スクリーンのクリアランスでのせん断などを与えながら最終的に回転方向に対して傾斜して配列させた円筒状スクリーンの開孔をその円筒状スクリーンの接線方向の風流を主体に強制通過させてスクリーン周辺の相対速度が上がることによって円筒状スクリーン内での油分や水分に起因した粉末の付着や堆積を抑えるだけでなく、最終的に回転方向に対して傾斜して配列させた円筒状スクリーンの開孔をその円筒状スクリーンの接線方向の風流を主体に強制通過させて微紛化を促す。したがって、スリット幅が０．２５ｍｍのような狭いスリット幅でも閉塞することなく、内側から外側への速やかな風流状態に保った瞬間的圧縮並びに膨張現象と併せて摩滅や削り、あるいはせん断効果を含めた、いわゆる風力特有の複合型粉砕による含水物質や含油物質の微粉砕が可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
大量の風とその速度を利用する粉砕機では円筒状スクリーンに多数設けた孔の大きさと形状、またその配置を工夫することで量と質の制御や粉砕時の発熱を抑制する状態で処理量を効果的に確保できる。さらには従来機が困難であった皮革やゴム、ポリマー類の常温粉砕などが、量、質とも実用的な処理量で確保できる粉砕技術を提供し、また廃棄物の再利用など環境修復の一手段として幅広い分野で環境負荷の低減に貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施例を図１および図２を参照して説明する。ケーシング３には被粉砕物Ａの投入口となる風の吸入口１と、微粉体Ｂの排出口となる風の吹出口４とが形成されており、その内部には原動機（図せず）の回転軸８で回転する多翼羽根２と、前記多翼羽根２の回転軸と同心円状にクリアランスを保って包囲する状態で原動機（図せず）の回転軸９で回転される円筒状スクリーン６が収容されている。前記多翼羽根２の回転軸８は、ケーシング３に軸受８１で軸支されている。前記円筒状スクリーン６には多数の開孔７が形成されて円筒状スクリーンのプレート１０に回転軸９が取り付けられており、ケーシング３に軸受９１で軸支されている。いま、被粉砕物Ａを前記多翼羽根２の回転方向の風の吸入口１より吸い込んで、微粉体Ｂを前記円筒状スクリーン６の多数の開孔７から前記吹出口５へ排出するのである。
【００２０】
次に、閉塞気味の気流を安定化する作用について図３乃至図６を用いて以下、説明する。含水または含油物質の被粉砕物Ａが開孔７を通過する過程で圧力損失を少なくし、スムーズな風流となる開孔７が望まれる。この場合、スリット形開孔７が望ましいので、開孔７としてスリットの形状を実施例として説明する。模式図的には図３のような幅（W）と長さ（L）およびそれぞれの板厚に相当する深さ(D)で表わせ、回転方向（イ乃至ロ）に開孔７の長さＬが短く並設させるか（図３乃至図５）また回転方向に開孔７を長く並設させる（図６）。このように、前記スリット形開孔７は、図３の模式図のように幅（W）は円の中心に近い位置の値より、離れた位置にある値が円の性質上大きくなり、閉塞対策用として都合の良いスリット形開孔７となる。このようなスリット形開孔７とすることで、スリット幅Wを１〜０．２５ｍｍに狭めてもLを長く伸ばすことで閉塞のない安定した風流（ハ）を確保した連続運転が可能となり、従来、丸孔の３ｍｍ以下では達成できない草類や生大豆など、変質の少ない粉砕が可能となる。Lの長さは１０ｍｍ以上、好ましくは２０ｍｍ程度がよい。
【００２１】
円筒状スクリーン６は、図７のような筒体に孔を設けて開孔７とする構造とするか
または図８のように円板状に桟を離間してその間を開孔７とするもので、これらを説
明の都合上、円筒状スクリーンとしているので、開孔７の形状や配列は適宜選択すればよい。例えば、図7ではスリット形開孔７が回転軸方向に伸びているが、回転方向に設け空気抵抗を少なくしてもよい。
【００２２】
さらに、図５は、円筒状スクリーン６の多数の開孔７をスリットとして、回転方向
に対して傾斜しており、開孔７周辺での閉塞気味の気流の安定化が図れる。
【００２３】
また、図９において、多翼羽根２をプレート５に羽根片を多数板状に配列しているが、図１０に示すように多翼羽根２Ａを断面台形状の桟構造の羽根片をプレート５Ａに多数配列させてもよい。
【００２４】
この一対の状態で両者を相互に逆回転させて粉砕機能が発揮されるようになっている。回転数の確保は多翼羽根２および円筒状スクリーン６をそれぞれ毎分５００回以上の速さで相互に逆回転させてその回転数は両者を任意に制御できるようにして、粉砕に適した風速の確保ができる構造となっている。なお、運転のための両者の取り付け部と回転数の制御は、それぞれのインバータによる回転数の制御を可能とし、多翼羽根２と円筒状スクリーン６の回転数は互いに異なっても良い。また、多翼羽根２の枚数や厚みあるいは大きさを、一方、円筒状スクリーン６の開孔７のD、L、およびW値をそれぞれどのように選択するかは、適宜選択すればよい。多翼羽根２および円筒状スクリーン６を相互に回転させて円滑な回転が妨げられず、さらに高速回転を行っても高負荷状態にならない範囲であれば任意である。特に、円筒状スクリーン６の場合は大風量を生かす粉砕に重要で、回転体としての大きさや重さは回転数や原動機への負荷に関係し自ずと限界が生じる。また、多翼羽根２の羽根片の枚数は多いほど風量の確保には都合が良い。枚数としては６枚以上が好ましい。その直径も円盤型に準ずればモータとこれに連結された回転板を共用できる利点もある。
【００２５】
円筒状スクリーン６の開孔率は１０〜５０％でスリット深さは１．５〜４０ｍｍで
よい。これらの円筒状スクリーン６の使い分けは粉砕材料の特性を考慮しながら適正な選択を行うことが効率的な粉砕につながる。
【００２６】
微粉体を得るためには円筒状スクリーン６上の開孔幅は３ｍｍ以下が好ましく、よ
り好ましくは０．２ｍｍ〜１ｍｍがよい。開孔幅は狭い程微粉化が進むが、反面閉塞を招きやすい。したがって、目的の粒度を得るためには、まず必要とする粒度に見合った開孔幅のスクリーンを選択しなければならない。この時、投入する被粉砕物の大きさはその幅の約3倍以下がよい。より好ましくは材料特性を考慮しその選択を行えばよい。これを基本として、投入時の材料特性（脆さ、弾性、油性、水性）形状（嵩、繊維状、長さ、幅、厚さ）を熟知していることも粉砕上重要である。
【００２７】
風流安定化の条件として、投入量、被粉砕物の大きさを考慮した円筒状スクリーン６の開孔７の適切な選択が重要である。粉体の粒子径は直方体や平行四面体の大きさや形状と密接に関係し、LやWは大きい程、気流は通過しやすく、得られる粉末は荒い。逆に小さいほど気流は通過しにくく、得られる粒子径は細かくなる。一方、Dは小さい（浅い）程通過しやすく、Ｄは深いほど高噴射となり所謂フラッシュ効果が高い。また、材料投入時の定量供給は基本的に重要で、特に、一定時間当りどれ位の定量供給が可能かが粉砕機の処理能力の目安となっている。
【００２８】
円筒状スクリーンの網目を微細化し同時に円筒状スクリーン内での閉塞問題を克服することで被粉砕物は狭い円筒状スクリーンを通過する過程で瞬間的に圧縮され円筒状スクリーン系外へ瞬間的な膨張を受けながら粉末が排出される仕組みとなるため、打撃や摩擦を主力とした粉砕法と比べて嵩比重が顕著に増大した粉体となる。特に油性物質を含んだ生大豆などでその効果が著しい。このような現象が一方では含水性物質の瞬間的な乾燥微粉末の製造にも効果として大きく現れる。特に５０％以下の高含水物質でも容易に瞬間乾燥粉末とすることが出来る。勿論、含油、含水物質以外の微粉砕にも微細効果があることは言うまでもない。
【００２９】
円筒状スクリーン６の開孔７をその円筒状スクリーン６の接線方向の風流を主体に強制通過させて含水あるいは含油物質の微粉体を製造する実施例を以下説明する。
【実施例１】
【００３０】
粉砕条件として、木粉（粒度：約５００〜１０００μm、含水率：１８％）１ｋｇ、多翼羽根の回転数を２８００回/分、円筒状スクリーン（以下、実施例1乃至３においてはスクリーンという）には０．６ｘ１０ｘ１．５ｍｍ（幅ｘ長さｘ深さ）の直角型スリット状の孔をレーザー加工法により多数設けて１９％の開孔面積とした。このスクリーンの大きさは４８０ｍｍ（直径）ｘ２００ｍｍ（奥行き）ｍｍ（容量）を用いてこのスクリーン1回通しの粉砕を行った。この結果、粒度分布測定では約１５０μｍおよび３００μｍ付近にそれぞれピークが現れるのに対し、従来型の１ｍｍのパンチング丸孔（開孔面積２２％）のスクリーンでは、約３００μｍ付近を中心とした一つだけのピークであった。また粉砕処理能力はスリット型、および丸型（円筒状）はそれぞれ、約５００ｋｇ／ｈｒ、および１５０ｋｇ/ｈｒである。以上の結果から、スリット型は丸型に比べて圧力の損失が少なく、処理効率（単位時間当たりの量的確保）および質（より微細な粒子）的確保の両面でも優れている。ただし、スリット型の場合は丸型に比べて明らかに微粉末状であるが、スリットの長軸方向から抜け出すやや長めの繊維状の粒子も観察される一方、丸型はスリット型に比べて粗粉砕状態ながらも揃った粒子となっていた。
【実施例２】
【００３１】
採取した蓬５００ｇを６０ｗｔ％（乾物基準）の水分調整した後、それぞれスクリーン固定型粉砕機とスクリーン回転型粉砕機の含水物質の粉砕効果を調べた。粉砕条件は回転数の設定方法以外は、全く同一条件とした。比較試験の評価は時間当たりの処理量（kg/hr）や粉砕終了後得られた水分含有率で行った。用いたスクリーンやスリットは実施例１と同一の条件とした。多翼羽根は放射状平板の６枚羽根を、そして回転速度の設定についてスクリーン固定型は多翼羽根の回転数を２８００回転に、またスクリーン回転型は回転スクリーン側を５００回転とする一方で、多翼羽根は２３００回転とし、相対速度として、２８００回転に調整し、回転数のみこのような形で条件を整えた。この結果、スクリーン回転型と比べてスクリーン固定型では、水分が影響してやや閉塞状態となり定量供給量を抑える必要性が生じ、結果として回転型に比べ、約3分の１、すなわち５００ｇの処理に3倍の時間を要した。そして、粉砕後に観察したスクリーンや多翼羽根、あるいはケーシング内表面には水分を含んだ粉砕物の付着が回転型に比べ目立った。なお、粉砕物の水分含有率はスクリーン固定型、スクリーン回転型、それぞれ２３ｗｔ％、７ｗｔ％となっていずれも淡緑色の乾燥粉末となっていた。
【実施例３】
【００３２】
油分含量約２６ｗｔ％の生大豆粒２０ｋｇを二等分し一方の１０ｋｇをスクリーン固定型で、他方の１０ｋｇはスクリーン回転型の粉砕機で、実施例２と同様の粉砕比較実験を行った。粉砕条件もすべて同一とした。この結果、スクリーン回転型で行って得られた粉末は見かけ体積がスクリーン固定型に比べて約１．３倍となり、高含水物質同様に、スクリーン固定型は圧力損失が大きくなり、閉塞気味の傾向を示し、定量投入の抑制を余儀なくさせられた。この結粉砕終了後スクリーン内部を観察したところ、回転型のスクリーン表面は大豆粉末の付着が極めて少なかく、一方スクリーン固定型のスクリーン表面には微粉体がスクリーンに堆積し、スクリーン固定型を用いた連続粉砕の難しさが伺えた。しかし、得られた粉末の粒度の比較ではスクリーン回転型の粒度分布は正規型の粒度分布を示したのに対し、スクリーン固定型では５０μｍを中心とした主ピークがあり、これ以外に１００μｍ付近に小さなショルダーが観察された。スクリーンと多翼羽根の相互の回転によるスクリーン回転型の効果が示唆されていた。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
風圧型粉砕機に組み入れることで高分子、食品、産業廃棄物などの粉砕とその粉末物の有効利用、水分率の多い物質の粉砕など、種々な分野の活用が期待できる。
即ち、気流と円筒状スクリーンを利用した粉砕法により含水、並びに含油物質を効率よく粉末化と同時に乾燥処理を行う技術で、粉末と乾燥処理を必要とするあらゆる産業分野、例えば、高分子、食品、産業廃棄物などの粉砕とその粉末物の有効利用、水分率の多い物質の粉砕など、種々な分野の活用が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例を示す装置の概念図である。
【図２】本発明の実施例を示す装置の一部の分解斜視図である。
【図３】本発明円筒状スクリーンの作用の説明図である。
【図４】本発明円筒状スクリーンの作用の説明図である。
【図５】本発明円筒状スクリーンの異なる実施例の作用の説明図である。
【図６】本発明円筒状スクリーンの異なる実施例の作用の説明図である。
【図７】本発明円筒状スクリーンと多翼羽根との関係の斜視図である。
【図８】本発明円筒状スクリーンと多翼羽根との異なる実施例の関係の斜視図である。
【図９】本発明多翼羽根の実施例図である。
【図１０】本発明多翼羽根の異なる実施例図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    吸入口                            
２    多翼羽根
３    ケーシング
４    吹出口
５    多翼羽根のプレート
６    円筒状スクリーン
７    開孔
８    多翼羽根の回転軸
９    円筒状スクリーンの回転軸
１０  円筒状スクリーンのプレート                                  
Ａ    被粉砕物
Ｂ    微粉体
イ    多翼羽根の回転方向
ロ    円筒状スクリーンの回転方向
ハ    風流方向
【図２】
2006075822.tif 000003
【図１】
2006075822.tif 000004
【図３】
2006075822.tif 000005
【図４】
2006075822.tif 000006
【図５】
2006075822.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006075822.tif 000009
【図８】
2006075822.tif 000010
【図９】
2006075822.tif 000011
【図１０】
2006075822.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月26日(2006.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状にクリアランスを保って包囲して回転状態に置かれるとともに多数の開孔を有する円筒状スクリーンとからなる微粉体製造装置において、前記円筒状スクリーンの多数の開孔がスリットであって、前記スリットは前記多翼羽根の回転方向に対して傾斜して配列させ、被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向の風の吸入口より吸い込んで前記円筒状スクリーンの多数の開孔から微粉体を風の吹出口へ排出することを特徴とする微粉体製造装置。
【請求項２】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状にクリアランスを保って包囲して前記多翼羽根の回転方向とは逆方向の回転状態とすることを特徴とした請求項1記載の微粉体製造装置。
【請求項３】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状に１ｍｍから２０ｍｍのクリアランスを保って包囲して前記多翼羽根の回転方向とは逆方向の回転状態に置かれるとともに多数の開孔を有する円筒状スクリーンとからなり、被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向から吸い込んで前記円筒状スクリーンの多数の０．２５ｍｍから２ｍｍの開孔から微粉体を風の吹出口へ排出することを特徴とした請求項1記載の微粉体製造装置。
【請求項４】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状に１ｍｍから２０ｍｍのクリアランスを保って包囲して前記多翼羽根の回転方向とは逆方向の回転状態に置かれるとともに多数の開孔を有する円筒状スクリーンとからなり、含水あるいは含油物質の被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向から吸い込んで前記円筒状スクリーンの多数０．２５ｍｍから２ｍｍの開孔から微粉体を風の吹出口へ排出する微粉体製造装置を用いて、前記多翼羽根および円筒状スクリーンをそれぞれ毎分５００回以上の速さで相互に逆回転させ発生する風と共に被粉砕物を風の吸入口より吸い込ませて多翼羽根の内側の壁面や多翼羽根あるいは被粉砕物同志の衝突さらには多翼羽根による打撃や円筒状スクリーンのクリアランスでのせん断などを与えながら最終的に回転方向に対して傾斜して配列させた円筒状スクリーンの開孔をその円筒状スクリーンの接線方向の風流を主体に強制通過させて微紛化を促すことを特徴とする微粉体製造法。
【請求項５】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状に１ｍｍから２０ｍｍのクリアランスを保って包囲して前記多翼羽根の回転方向とは逆方向の回転状態に置かれるとともに多数の開孔を有する円筒状スクリーンとからなり、含水あるいは含油物質の被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向から吸い込んで前記円筒状スクリーンの多数０．２５ｍｍから２ｍｍの開孔から微粉体を風の吹出口へ排出する微粉体製造装置を用いて、前記多翼羽根および円筒状スクリーンをそれぞれ毎分５００回以上の速さで相互に逆回転させ発生する風と共に被粉砕物を風の吸入口より吸い込ませて多翼羽根の内側の壁面や多翼羽根あるいは被粉砕物同志の衝突さらには多翼羽根による打撃や円筒状スクリーンのクリアランスでのせん断などを与えながら最終的に回転方向に対して傾斜して配列させた円筒状スクリーンの開孔をその円筒状スクリーンの接線方向の風流を主体に強制通過させて製造したことを特徴とする含水あるいは含油物質の微粉体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
気流とスクリーンを利用した粉砕機において、開孔率、流体の抜け、強度等に関する従来の問題点を改めたスリット形開孔を有するスクリーンを用いた微粉砕化技術で、円筒状スクリーンと多翼羽根との巧みな組み合わせにより多翼羽根が発生する風とその遠心力を最大限に活かした微粉体製造装置、含水あるいは含油物質の微粉体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高含水物質の乾燥については最も手軽な方法として知られている加熱や真空乾燥、さらには家庭の冷凍室で見受ける冷凍乾燥などがある。いずれも気流が乾燥効率に大きく関係する。乾燥効率については含水物質を細かくして表面積を大きくすることで効果が上がる。しかし、高含水物の粉砕としては、約３０％以上の水分を含む材料、例えば、生木の粉砕などは通常は約２０％以下の予備乾燥を必要とし、得られた粉末は用途によってはさらに乾燥処理を要する場合もあり、技術的にも経済的にも改善が望まれる。
【０００３】
また、スラリーの粉砕技術として、例えば、特許文献１記載のようにベッセル内に多量の微粒状メディアを内蔵して分散粉砕ディスクを１６００〜２０００ｒｐｍの高速で回転させて、ベッセル内の一端からスラリーを供給してこれを粉砕して後、固定スリット片に設けた回転スリットから処理の液を排出する装置がある。
【０００４】
【特許文献１】実開平２−１４２６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１記載の装置には気流とスクリーンを利用した粉砕機として応用はできるが、微粉砕化技術として展開するには問題がある。
【０００６】
一般に、植物などが含む高い含水性のもの、あるいは菜種や大豆のように高含油性のものなどは激しい衝撃や高圧をかける粉砕法では乾燥を兼ねた粉末化は極めて難しい。大豆や胡麻などで代表される含油性物質、特に生大豆の粉末に大きな関心が寄せられ、豆乳やおからの出ない豆腐用として、より安価で大量の製造技術が関係業界から望まれており、微粉末を得る上で、現状の技術では大きな衝撃力を必要とする。一般の含水物質同様、この衝撃と発生する熱などが関与して大豆中の油分の分離を促し、微細化とその処理量の確保を妨げるばかりでなく品質低下の大きな要因になっている。特に粉砕中に水分や油分の影響により粉末がスクリーンやその開孔に付着し堆積する結果、完全な閉塞状態となって運転不能となる。以上のように、油性、あるいは含水性物質を前処理なしで鮮度を保持したまま微粉砕することは難しい。
【０００７】
気流とスクリーンを利用する粉砕方法において、投入口と排出口の風量は同量に近い事が生成物の粒度（質）、処理能力（量）を獲得する上で、本特許技術では極めて重要な役割を持つ。即ち、多翼羽根で発生させた風量の損失を円筒状スクリーン内で、できる限り少なくする工夫が必要となり、スクリーンは一定以上の開孔率ならびに流体の抜けの良さ、さらには風圧や衝撃に耐えるだけの強度が求められる。しかしながら、粉末の微粉砕化には開孔目の微小化が必要不可欠である。くわえて、従来行っていた比較的安価なパンチング方法による円形の穴あけ技術では、アスペクト比の関係により板厚に対して開けることのできる穴の断面積に自ずと限界があり、従来の円形開孔では微小化に伴い、流体の抜けが悪く量と質を同時に確保することが困難な現状であった。
【０００８】
上述のとおり、粉砕方法においては高速、かつ大量の風をスクリーン内で閉塞させないことが微粉末化上不可欠である。このため直径１ｍｍ以下の孔と２０％以上の開孔面積が必要となるが、スクリーン板厚は１ｍｍ以下に制約を受け、粉砕機の風圧に耐えられない。また、円筒状スクリーンは多翼羽根との微妙なクリアランスを保ちながらの高速回転状態に置かれる関係で、真円加工精度とその安全対策上、厚みは最低１．５ｍｍ以上が要求される。円筒状スクリーン板上に、風の抜やすい形状の微小開孔技術が課題となっている。
【０００９】
そこで、本発明は、上記の要望を解決するために気流とスクリーンを利用した微粉砕化として、円筒状スクリーンと多翼羽根との巧みな組み合わせにより多翼羽根が発生する風とその遠心力を最大限に活かした微粉体製造装置、含水あるいは含油物質の微粉体およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を克服すべく、開孔をレーザー、電子ビーム、あるいはプラズマ加工による穴あけを行い、一端に伸ばしたスリット形状の場合、長辺と短辺の長さ、さらには角度を変化させることで微粉砕化技術の向上につなげる。
【００１１】
微粉体を得るためにはスクリーン上に設ける孔をできる限り多く、かつ小さくし、かつ円筒状スクリーン面積に対する開けられた孔の面積比、開孔率は２０％以上を目指す上で１．５ｍｍ以上のスクリーン板厚を用いる。
【００１２】
スクリーン開孔形状として、多翼羽根の回転方向、即ち風流方向に長く、かつそれに対し直角方向、即ち横幅が小さいスリット形（以下、平行型スリットと呼ぶ）とする。あるいは、逆に風流方向、即ち縦を狭めて横方向を長くしたスリット形（以下、直角型スリットと呼ぶ）を多数配し、最大限の開孔率を確保する。また、従来のパンチング方式による丸型の加工方法を改善し、スクリーンの内側（多翼羽根側）の直径より外側（ケーシングに面する側）の直径をやや大きくした、いわゆるすり鉢状とすることで風の抜けを改良する。
【００１３】
上記手段として具体的には、回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状にクリアランスを保って包囲して回転状態に置かれるとともに多数の開孔を有する円筒状スクリーンとからなり、被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向の風を吸入口より吸い込んで風を吹出口の前記円筒状スクリーンの多数の開孔から微粉体を排出することで、閉塞現象を軽減する。
【００１４】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状にクリアランスを保って包囲して前記多翼羽根の回転方向とは逆方向の回転状態に置くことで、被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向の風を吸入口より吸い込んで前記円筒状スクリーンの多数の開孔から風の吹出口となる排出口へ排出する過程で円筒状スクリーンが逆状態に動くため粉末の付着や堆積を防止することができる。
【００１５】
前記円筒状スクリーンは多数のスリット形開孔を有し、かつこの開孔は前記多翼羽根の回転方向に対して傾斜して配列させることで開孔周辺での閉塞気味の気流の安定化が図れる。
【００１６】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状に１ｍｍから２０ｍｍのクリアランスを保って包囲して前記多翼羽根の回転方向とは逆方向の回転状態に置かれるとともに多数の開孔を有する円筒状スクリーンとからなり、被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向から吸い込んで前記円筒状スクリーンの多数の０．２５ｍｍから２ｍｍの開孔から微粉体を排出することで、閉塞気味の気流の安定化が図れる。
【００１７】
回転する多翼羽根と、前記多翼羽根の回転軸と同心円状に１ｍｍから２０ｍｍのクリアランスを保って包囲して前記多翼羽根の回転方向とは逆方向の回転状態に置かれるとともに多数の開孔を有する円筒状スクリーンとからなり、含水あるいは含油物質の被粉砕物を前記多翼羽根の回転軸方向から吸い込んで前記円筒状スクリーンの多数０．２５ｍｍから２ｍｍの開孔から微粉体を排出する微粉体製造装置を用いて、前記多翼羽根および円筒状スクリーンをそれぞれ毎分５００回以上の速さで相互に逆回転させ発生する風と共に被粉砕物を風の吸入口より吸い込ませて多翼羽根の内側の壁面や多翼羽根あるいは被粉砕物同志の衝突さらには多翼羽根による打撃や円筒状スクリーンのクリアランスでのせん断などを与えながら最終的に回転方向に対して傾斜して配列させた円筒状スクリーンの開孔をその円筒状スクリーンの接線方向の風流を主体に強制通過させてスクリーン周辺の相対速度が上がることによって円筒状スクリーン内での油分や水分に起因した粉末の付着や堆積を抑えるだけでなく、最終的に回転方向に対して傾斜して配列させた円筒状スクリーンの開孔をその円筒状スクリーンの接線方向の風流を主体に強制通過させて微紛化を促す。したがって、スリット幅が０．２５ｍｍのような狭いスリット幅でも閉塞することなく、内側から外側への速やかな風流状態に保った瞬間的圧縮並びに膨張現象と併せて摩滅や削り、あるいはせん断効果を含めた、いわゆる風力特有の複合型粉砕による含水物質や含油物質の微粉砕が可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
大量の風とその速度を利用する粉砕機では円筒状スクリーンに多数設けた孔の大きさと形状、またその配置を工夫することで量と質の制御や粉砕時の発熱を抑制する状態で処理量を効果的に確保できる。さらには従来機が困難であった皮革やゴム、ポリマー類の常温粉砕などが、量、質とも実用的な処理量で確保できる粉砕技術を提供し、また廃棄物の再利用など環境修復の一手段として幅広い分野で環境負荷の低減に貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施例を図１および図２を参照して説明する。ケーシング３には被粉砕物Ａの投入口となる風の吸入口１と、微粉体Ｂの排出口となる風の吹出口４とが形成されており、その内部には原動機（図せず）の回転軸８で回転する多翼羽根２と、前記多翼羽根２の回転軸と同心円状にクリアランスを保って包囲する状態で原動機（図せず）の回転軸９で回転される円筒状スクリーン６が収容されている。前記多翼羽根２の回転軸８は、ケーシング３に軸受８１で軸支されている。前記円筒状スクリーン６には多数の開孔７が形成されて円筒状スクリーンのプレート１０に回転軸９が取り付けられており、ケーシング３に軸受９１で軸支されている。いま、被粉砕物Ａを前記多翼羽根２の回転方向の風の吸入口１より吸い込んで、微粉体Ｂを前記円筒状スクリーン６の多数の開孔７から前記吹出口５へ排出するのである。
【００２０】
次に、閉塞気味の気流を安定化する作用について図３乃至図６を用いて以下、説明する。含水または含油物質の被粉砕物Ａが開孔７を通過する過程で圧力損失を少なくし、スムーズな風流となる開孔７が望まれる。この場合、スリット形開孔７が望ましいので、開孔７としてスリットの形状を実施例として説明する。模式図的には図３のような幅（W）と長さ（L）およびそれぞれの板厚に相当する深さ(D)で表わせ、回転方向（イ乃至ロ）に開孔７の長さＬが短く並設させるか（図３乃至図５）また回転方向に開孔７を長く並設させる（図６）。このように、前記スリット形開孔７は、図３の模式図のように幅（W）は円の中心に近い位置の値より、離れた位置にある値が円の性質上大きくなり、閉塞対策用として都合の良いスリット形開孔７となる。このようなスリット形開孔７とすることで、スリット幅Wを１〜０．２５ｍｍに狭めてもLを長く伸ばすことで閉塞のない安定した風流方向（ハ）を確保した連続運転が可能となり、従来、丸孔の３ｍｍ以下では達成できない草類や生大豆など、変質の少ない粉砕が可能となる。Lの長さは１０ｍｍ以上、好ましくは２０ｍｍ程度がよい。
【００２１】
円筒状スクリーン６は、図７のような筒体に孔を設けて開孔７とする構造とするか
または図８のように円板状に桟を離間してその間を開孔７とするもので、これらを説
明の都合上、円筒状スクリーンとしているので、開孔７の形状や配列は適宜選択すればよい。例えば、図7ではスリット形開孔７が回転軸方向に伸びているが、回転方向に設け空気抵抗を少なくしてもよい。
【００２２】
さらに、図５は、円筒状スクリーン６の多数の開孔７をスリットとして、回転方向
に対して傾斜しており、開孔７周辺での閉塞気味の気流の安定化が図れる。
【００２３】
また、図９において、多翼羽根２をプレート５に羽根片を多数板状に配列しているが、図１０に示すように多翼羽根２Ａを断面台形状の桟構造の羽根片をプレート５Ａに多数配列させてもよい。
【００２４】
この一対の状態で両者を相互に逆回転させて粉砕機能が発揮されるようになっている。回転数の確保は多翼羽根２および円筒状スクリーン６をそれぞれ毎分５００回以上の速さで相互に逆回転させてその回転数は両者を任意に制御できるようにして、粉砕に適した風速の確保ができる構造となっている。なお、運転のための両者の取り付け部と回転数の制御は、それぞれのインバータによる回転数の制御を可能とし、多翼羽根２と円筒状スクリーン６の回転数は互いに異なっても良い。また、多翼羽根２の枚数や厚みあるいは大きさを、一方、円筒状スクリーン６の開孔７のＤ、Ｌ、およびＷ値をそれぞれどのように選択するかは、適宜選択すればよい。多翼羽根２および円筒状スクリーン６を相互に回転させて円滑な回転が妨げられず、さらに高速回転を行っても高負荷状態にならない範囲であれば任意である。特に、円筒状スクリーン６の場合は大風量を生かす粉砕に重要で、回転体としての大きさや重さは回転数や原動機への負荷に関係し自ずと限界が生じる。また、多翼羽根２の羽根片の枚数は多いほど風量の確保には都合が良い。枚数としては６枚以上が好ましい。その直径も円盤型に準ずればモータとこれに連結された回転板を共用できる利点もある。
【００２５】
円筒状スクリーン６の開孔率は１０〜５０％でスリット深さは１．５〜４０ｍｍで
よい。これらの円筒状スクリーン６の使い分けは粉砕材料の特性を考慮しながら適正な選択を行うことが効率的な粉砕につながる。
【００２６】
微粉体を得るためには円筒状スクリーン６上の開孔幅は３ｍｍ以下が好ましく、よ
り好ましくは０．２ｍｍ〜１ｍｍがよい。開孔幅は狭い程微粉化が進むが、反面閉塞を招きやすい。したがって、目的の粒度を得るためには、まず必要とする粒度に見合った開孔幅のスクリーンを選択しなければならない。この時、投入する被粉砕物の大きさはその幅の約３倍以下がよい。より好ましくは材料特性を考慮しその選択を行えばよい。これを基本として、投入時の材料特性（脆さ、弾性、油性、水性）形状（嵩、繊維状、長さ、幅、厚さ）を熟知していることも粉砕上重要である。
【００２７】
風流安定化の条件として、投入量、被粉砕物の大きさを考慮した円筒状スクリーン６の開孔７の適切な選択が重要である。粉体の粒子径は直方体や平行四面体の大きさや形状と密接に関係し、LやWは大きい程、気流は通過しやすく、得られる粉末は荒い。逆に小さいほど気流は通過しにくく、得られる粒子径は細かくなる。一方、Dは小さい（浅い）程通過しやすく、Ｄは深いほど高噴射となり所謂フラッシュ効果が高い。また、材料投入時の定量供給は基本的に重要で、特に、一定時間当りどれ位の定量供給が可能かが粉砕機の処理能力の目安となっている。
【００２８】
円筒状スクリーンの網目を微細化し同時に円筒状スクリーン内での閉塞問題を克服することで被粉砕物は狭い円筒状スクリーンを通過する過程で瞬間的に圧縮され円筒状スクリーン系外へ瞬間的な膨張を受けながら粉末が排出される仕組みとなるため、打撃や摩擦を主力とした粉砕法と比べて嵩比重が顕著に増大した粉体となる。特に油性物質を含んだ生大豆などでその効果が著しい。このような現象が一方では含水性物質の瞬間的な乾燥微粉末の製造にも効果として大きく現れる。特に５０％以下の高含水物質でも容易に瞬間乾燥粉末とすることが出来る。勿論、含油、含水物質以外の微粉砕にも微細効果があることは言うまでもない。
【００２９】
円筒状スクリーン６の開孔７をその円筒状スクリーン６の接線方向の風流を主体に強制通過させて含水あるいは含油物質の微粉体を製造する実施例を以下説明する。
【実施例１】
【００３０】
粉砕条件として、木粉（粒度：約５００〜１０００μm、含水率：１８％）１ｋｇ、多翼羽根の回転数を２８００回/分、円筒状スクリーン（以下、実施例1乃至３においてはスクリーンという）には０．６ｘ１０ｘ１．５ｍｍ（幅ｘ長さｘ深さ）の直角型スリット状の孔をレーザー加工法により多数設けて１９％の開孔面積とした。このスクリーンの大きさは４８０ｍｍ（直径）ｘ２００ｍｍ（奥行き）ｍｍ（容量）を用いてこのスクリーン1回通しの粉砕を行った。この結果、粒度分布測定では約１５０μｍおよび３００μｍ付近にそれぞれピークが現れるのに対し、従来型の１ｍｍのパンチング丸孔（開孔面積２２％）のスクリーンでは、約３００μｍ付近を中心とした一つだけのピークであった。また粉砕処理能力はスリット型、および丸型（円筒状）はそれぞれ、約５００ｋｇ／ｈｒ、および１５０ｋｇ/ｈｒである。以上の結果から、スリット型は丸型に比べて圧力の損失が少なく、処理効率（単位時間当たりの量的確保）および質（より微細な粒子）的確保の両面でも優れている。ただし、スリット型の場合は丸型に比べて明らかに微粉末状であるが、スリットの長軸方向から抜け出すやや長めの繊維状の粒子も観察される一方、丸型はスリット型に比べて粗粉砕状態ながらも揃った粒子となっていた。
【実施例２】
【００３１】
採取した蓬５００ｇを６０ｗｔ％（乾物基準）の水分調整した後、それぞれスクリーン固定型粉砕機とスクリーン回転型粉砕機の含水物質の粉砕効果を調べた。粉砕条件は回転数の設定方法以外は、全く同一条件とした。比較試験の評価は時間当たりの処理量（ｋｇ／ｈｒ）や粉砕終了後得られた水分含有率で行った。用いたスクリーンやスリットは実施例１と同一の条件とした。多翼羽根は放射状平板の６枚羽根を、そして回転速度の設定についてスクリーン固定型は多翼羽根の回転数を２８００回転に、またスクリーン回転型は回転スクリーン側を５００回転とする一方で、多翼羽根は２３００回転とし、相対速度として、２８００回転に調整し、回転数のみこのような形で条件を整えた。この結果、スクリーン回転型と比べてスクリーン固定型では、水分が影響してやや閉塞状態となり定量供給量を抑える必要性が生じ、結果として回転型に比べ、約３分の１、すなわち５００ｇの処理に３倍の時間を要した。そして、粉砕後に観察したスクリーンや多翼羽根、あるいはケーシング内表面には水分を含んだ粉砕物の付着が回転型に比べ目立った。なお、粉砕物の水分含有率はスクリーン固定型、スクリーン回転型、それぞれ２３ｗｔ％、７ｗｔ％となっていずれも淡緑色の乾燥粉末となっていた。
【実施例３】
【００３２】
油分含量約２６ｗｔ％の生大豆粒２０ｋｇを二等分し一方の１０ｋｇをスクリーン固定型で、他方の１０ｋｇはスクリーン回転型の粉砕機で、実施例２と同様の粉砕比較実験を行った。粉砕条件もすべて同一とした。この結果、スクリーン回転型で行って得られた粉末は見かけ体積がスクリーン固定型に比べて約１．３倍となり、高含水物質同様に、スクリーン固定型は圧力損失が大きくなり、閉塞気味の傾向を示し、定量投入の抑制を余儀なくさせられた。この結粉砕終了後スクリーン内部を観察したところ、回転型のスクリーン表面は大豆粉末の付着が極めて少なかく、一方スクリーン固定型のスクリーン表面には微粉体がスクリーンに堆積し、スクリーン固定型を用いた連続粉砕の難しさが伺えた。しかし、得られた粉末の粒度の比較ではスクリーン回転型の粒度分布は正規型の粒度分布を示したのに対し、スクリーン固定型では５０μｍを中心とした主ピークがあり、これ以外に１００μｍ付近に小さなショルダーが観察された。スクリーンと多翼羽根の相互の回転によるスクリーン回転型の効果が示唆されていた。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
風圧型粉砕機に組み入れることで高分子、食品、産業廃棄物などの粉砕とその粉末物の有効利用、水分率の多い物質の粉砕など、種々な分野の活用が期待できる。
即ち、気流と円筒状スクリーンを利用した粉砕法により含水、並びに含油物質を効率よく粉末化と同時に乾燥処理を行う技術で、粉末と乾燥処理を必要とするあらゆる産業分野、例えば、高分子、食品、産業廃棄物などの粉砕とその粉末物の有効利用、水分率の多い物質の粉砕など、種々な分野の活用が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例を示す装置の概念図である。
【図２】本発明の実施例を示す装置の一部の分解斜視図である。
【図３】本発明円筒状スクリーンの作用の説明図である。
【図４】本発明円筒状スクリーンの作用の説明図である。
【図５】本発明円筒状スクリーンの異なる実施例の作用の説明図である。
【図６】本発明円筒状スクリーンの異なる実施例の作用の説明図である。
【図７】本発明円筒状スクリーンと多翼羽根との関係の斜視図である。
【図８】本発明円筒状スクリーンと多翼羽根との異なる実施例の関係の斜視図である。
【図９】本発明多翼羽根の実施例図である。
【図１０】本発明多翼羽根の異なる実施例図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    吸入口                            
２    多翼羽根
３    ケーシング
４    吹出口
５    多翼羽根のプレート
６    円筒状スクリーン
７    開孔
８    多翼羽根の回転軸
９    円筒状スクリーンの回転軸
１０  円筒状スクリーンのプレート                                  
Ａ    被粉砕物
Ｂ    微粉体
イ    多翼羽根の回転方向
ロ    円筒状スクリーンの回転方向
ハ    風流方向