(57)【要約】【課題】電力消費量の減少を図り、しかも、低温で脆化する性質や低温でガラス転移する性質を十分に利用しながら、粉粒状の原料を適切に微粉化できる噴射衝突式微粉化方法を提供する。【解決手段】微粉化対象の粉粒状の原料を、噴射ノズル１から粉砕処理室２の内部の衝突部３に向けて噴射される原料搬送用気体に随伴する状態で流動させて、衝突部３との衝突により粉砕して微粉化する噴射衝突式微粉化方法であって、原料と液化不活性ガスとを混合して、原料を冷却しかつ原料と液化不活性ガスとの混合液を生成し、生成された混合液の加熱により混合液の液化不活性ガスを気化させて、気化した不活性ガスを原料搬送用気体として、当該不活性ガス及び原料を噴射ノズル１から噴射させることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉化対象の粉粒状の原料を、噴射ノズルから粉砕処理室の内部の衝突部に向けて噴射される原料搬送用気体に随伴する状態で流動させて、前記衝突部との衝突により粉砕して微粉化する噴射衝突式微粉化方法であって、
前記原料と液化不活性ガスとを混合して、前記原料を冷却しかつ前記原料と前記液化不活性ガスとの混合液を生成し、生成された前記混合液の加熱により前記混合液の前記液化不活性ガスを気化させて、気化した不活性ガスを前記原料搬送用気体として、当該不活性ガス及び前記原料を前記噴射ノズルから噴射させることを特徴とする噴射衝突式微粉化方法。
【請求項２】
微粉化対象の粉粒状の原料を、噴射ノズルから粉砕処理室の内部の衝突部に向けて噴射される原料搬送用気体に随伴する状態で流動させて、前記衝突部との衝突により粉砕して微粉化する噴射衝突式微粉化装置であって、
前記原料と液化不活性ガスとを混合して、前記原料を冷却しかつ前記原料と前記液化不活性ガスとの混合液を生成する混合液生成部と、生成された前記混合液の加熱により前記混合液の前記液化不活性ガスを気化させて、気化した不活性ガスを前記原料搬送用気体として、当該不活性ガス及び前記原料を前記噴射ノズルから噴射させる噴射用加熱部とが設けられている噴射衝突式微粉化装置。
【請求項３】
前記噴射用加熱部が、噴射圧生成用容器と、前記混合液生成部からの前記混合液を前記噴射圧生成用容器に導入する混合液供給路を開閉する混合液供給断続弁と、前記噴射圧生成用容器を加熱して、前記噴射圧生成用容器に導入された前記混合液の前記液化不活性ガスを気化させる容器加熱体と、前記噴射圧生成用容器にて生成された不活性ガスを前記噴射ノズルに導く不活性ガス供給路を開閉する不活性ガス供給断続弁とを備える形態に構成されている請求項２記載の噴射衝突式微粉化装置。
【請求項４】
前記噴射圧生成用容器の内部の圧力を検出する容器圧力検出部の検出結果に基づいて、前記噴射圧生成用容器の内部圧力を設定圧力以下に維持するように、前記噴射圧生成用容器の内部の前記不活性ガスを外部に放出する圧力調整用制御弁が設けられ、
運転制御部が、前記不活性ガス供給断続弁を閉じた状態で前記混合液供給断続弁を開いて、前記混合液を前記噴射圧生成用容器に装入する混合液装入処理、前記不活性ガス供給断続弁及び前記混合液供給断続弁を閉じた状態で、前記容器加熱体を作動させる気化用加熱処理、及び、前記混合液供給断続弁を閉じた状態で前記前記不活性ガス供給断続弁を開いて、前記不活性ガス及び前記原料を前記噴射ノズルから噴射させる噴射処理を順次実行するように構成されている請求項３記載の噴射衝突式微粉化装置。
【請求項５】
前記噴射圧生成用容器の内部の圧力を検出する容器圧力検出器と、前記噴射圧生成用容器に装入される前記混合液の量を検出する混合液量検出器とが設けられ、
運転制御部が、前記不活性ガス供給断続弁を閉じた状態で前記混合液供給断続弁を開いて、前記混合液を前記噴射圧生成用容器に装入し、かつ、前記混合液量検出器の検出情報に基づいて、前記混合液の装入量が設定装入量になると前記混合液供給断続弁を閉じる混合液装入処理、前記不活性ガス供給断続弁及び前記混合液供給断続弁を閉じた状態で、前記容器加熱体を作動させる気化用加熱処理、及び、当該気化用加熱処理の実行中に、前記容器圧力検出器の検出情報に基づいて、前記噴射圧生成用容器の内部の圧力が設定圧力に上昇すると、前記混合液供給断続弁を閉じた状態で前記前記不活性ガス供給断続弁を開いて、前記不活性ガス及び前記原料を前記噴射ノズルから噴射させる噴射処理を順次実行するように構成されている請求項３記載の噴射衝突式微粉化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粉化対象の粉粒状の原料を、噴射ノズルから粉砕処理室の内部の衝突部に向けて噴射される原料搬送用気体に随伴する状態で流動させて、前記衝突部との衝突により粉砕して微粉化する噴射衝突式微粉化方法、及び、その噴射衝突式微粉化方法を実施する噴射衝突式微粉化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる噴射衝突式微粉化方法の従来例として、圧縮空気を、原料搬送用気体として、噴射ノズルから噴射させるようにし、そして、噴射ノズルに接続した加速管に、噴射される圧縮空気に原料を吸引させるための原料供給口を設けて、加速管を流動する圧縮空気により原料を吸引させて、原料を圧縮空気に随伴した状態で流動させて粉砕処理室の内部の衝突部に衝突させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
噴射衝突式微粉化方法の別の従来例として、ガス貯蔵タンクから供給される液体窒素を気化用熱交換器にて加熱して気化させた窒素ガスを、原料搬送気体として、粉砕処理室の底部に設けた噴射ノズルから噴射させるようにし、そして、粉砕処理室の底部に供給する原料を、噴射ノズルから噴射される窒素ガスの流れに引き寄せるようにして、原料を窒素ガスに随伴した状態で流動させて粉砕処理室の内部の衝突部に衝突させるようにしたものがある（例えば、特許文献２（段落〔００７７〕、図３）参照。）。
【０００４】
特許文献２には、原料を低温に冷却することにより、原料の脆性破壊性が大きくなるため、例えば、難微粉砕性プラスチック原料紛体であるＰＴＦＥ原料紛体であっても効率的に微粉できる等、原料の微粉砕性を向上できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２９６１１５号公報
【特許文献２】特開２００１−３１４７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の噴射衝突式微粉化方法は、原料搬送用気体として、圧縮空気を用いるものであるから、圧縮空気を供給するコンプレッサーが必要となり、コンプレッサーの駆動のために電力消費量が大きくなる不都合がある。
また、圧縮空気は昇圧により温度が上昇するものであるから、原料が昇温されるものとなり、低温で脆化する性質のある材料や低温でガラス転移する性質のある材料を原料とする場合において、低温で脆化する性質や低温でガラス転移する性質を利用しながら、原料を適切に微粉化できない不都合があった。
【０００７】
特許文献２の噴射衝突式微粉化方法は、原料搬送用気体として、液体窒素を気化した窒素ガスを用いるものであるから、圧縮空気供給用のコンプレッサーを必要としないため、電力消費量を減少でき、また、窒素ガスにて原料を冷却できるものであるから、低温で脆化する性質や低温でガラス転移する性質を利用しながら、原料を微粉化できるものであるが、低温で脆化する性質や低温でガラス転移する性質を十分に利用して、原料を適切に微粉化できない虞がある。
【０００８】
すなわち、特許文献２においては、粉砕処理室の底部に供給する原料を、噴射ノズルから噴射される窒素ガスの流れに引き寄せるようにして、原料を窒素ガスに随伴した状態で流動させて粉砕処理室の内部の衝突部に衝突させるものであるから、原料が窒素ガスに接触して冷却される期間が極めて短いものであるため、原料を十分に冷却できないこと起因して、低温で脆化する性質や低温でガラス転移する性質を十分に利用して、原料を適切に微粉化できない虞があった。
【０００９】
本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、電力消費量の減少を図り、しかも、低温で脆化する性質や低温でガラス転移する性質を十分に利用しながら、粉粒状の原料を適切に微粉化できる噴射衝突式微粉化方法を提供する点にある。
また、本発明の別の目的は、電力消費量の減少を図り、しかも、低温で脆化する性質や低温でガラス転移する性質を十分に利用しながら、粉粒状の原料を適切に微粉化できる噴射衝突式微粉化装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の噴射衝突式微粉化方法は、微粉化対象の粉粒状の原料を、噴射ノズルから粉砕処理室の内部の衝突部に向けて噴射される原料搬送用気体に随伴する状態で流動させて、前記衝突部との衝突により粉砕して微粉化する噴射衝突式微粉化方法であって、その特徴構成は、
前記原料と液化不活性ガスとを混合して、前記原料を冷却しかつ前記原料と前記液化不活性ガスとの混合液を生成し、生成された前記混合液の加熱により前記混合液の前記液化不活性ガスを気化させて、気化した不活性ガスを前記原料搬送用気体として、当該不活性ガス及び前記原料を前記噴射ノズルから噴射させることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、原料と液化不活性ガスとの混合により、原料が冷却され、原料と液化不活性ガスとの混合液が生成される。
そして、生成された混合液を加熱して、混合液の液化不活性ガスを気化させ、気化した不活性ガスを原料搬送用気体として、不活性ガス及び原料を噴射ノズルから噴射させることにより、原料を不活性ガスと随伴する状態で流動させて、衝突部に衝突させることになる。
【００１２】
微粉化対象の粉粒状の原料は、液化不活性ガスとの混合により、的確に冷却されることになり、その後、液化不活性ガスが気化されても、気化した不活性ガスにて冷却される状態が継続されるものとなるため、原料が低温で脆化する性質や低温でガラス転移する性質を備える場合において、低温で脆化する性質や低温でガラス転移する性質を十分に利用しながら、原料を適切に微粉化できることになる。
【００１３】
つまり、粉砕対象の原料が、例えば、低温で脆化する性質のある、バイオ材料、合成樹脂、有機材料、金属等である場合には、原料を脆化点以下に冷却することにより、原料を適切に微粉化でき、また、粉砕対象の原料が、低温でガラス転移する性質のある、ゴム、合成樹脂等である場合には、原料をガラス転移以下に冷却することにより、原料を適切に微粉化できることになる。
【００１４】
また、生成された混合液を加熱して混合液の液化不活性ガスを気化させると、例えば、液化不活性ガスが液体窒素である場合には、気化した窒素ガスの体積が７００倍程度に膨張する等、気化した不活性ガスの体積は液化不活性ガスよりも大きく膨張するものとなるから、その膨張に伴う大きな圧力上昇を利用して、不活性ガスを大きな噴射圧にて噴射ノズルから噴射させることができる。
【００１５】
つまり、生成された混合液を加熱して混合液の液化不活性ガスを気化させて、気化した不活性ガスを原料搬送用気体として利用することにより、加圧ポンプ等の電気消費量が大きな特別な加圧装置を設けることなく、不活性ガス及び原料を大きな噴射圧にて噴射ノズルから噴射させて、不活性ガスに随伴する状態で流動する原料を、衝突部との衝突により適切に粉砕して微粉化することができる。
【００１６】
要するに、本発明の噴射衝突式微粉化方法の特徴構成によれば、電力消費量の減少を図り、しかも、低温で脆化する性質や低温でガラス転移する性質を十分に利用しながら、粉粒状の原料を適切に微粉化できる。
【００１７】
本発明の噴射衝突式微粉化装置は、微粉化対象の粉粒状の原料を、噴射ノズルから粉砕処理室の内部の衝突部に向けて噴射される原料搬送用気体に随伴する状態で流動させて、前記衝突部との衝突により粉砕して微粉化するものであって、その第１特徴構成は、
前記原料と液化不活性ガスとを混合して、前記原料を冷却しかつ前記原料と前記液化不活性ガスとの混合液を生成する混合液生成部と、生成された前記混合液の加熱により前記混合液の前記液化不活性ガスを気化させて、気化した不活性ガスを前記原料搬送用気体として、当該不活性ガス及び前記原料を前記噴射ノズルから噴射させる噴射用加熱部とが設けられている点を特徴とする。
【００１８】
すなわち、本発明の噴射衝突式微粉化装置の第１特徴構成は、上述した噴射衝突式微粉化方法の特徴構成を実施するための構成を備えるものであるから、上述した噴射衝突式微粉化方法の特徴構成の欄で記載の作用効果と同様な作用効果を奏することになる。
【００１９】
つまり、混合液生成部にて、原料を冷却しながら、原料と液化不活性ガスとの混合液が生成され、生成された混合液が噴射用加熱部にて加熱されて、混合液の液化不活性ガスが気化され、気化した不活性ガスを原料搬送用気体として、不活性ガス及び原料を噴射ノズルから噴射して、原料を不活性ガスと随伴する状態で流動させて衝突部に衝突させることになる。
【００２０】
微粉化対象の粉粒状の原料は、液化不活性ガスとの混合により、的確に冷却されることになり、その後、液化不活性ガスが気化されても、気化した不活性ガスにて冷却される状態が継続されるものとなるため、原料が低温で脆化する性質や低温でガラス転移する性質を備える場合において、低温で脆化する性質や低温でガラス転移する性質を十分に利用しながら、原料を適切に微粉化できることになる。
【００２１】
また、生成された混合液を加熱して混合液の液化不活性ガスを気化させると、例えば、液化不活性ガスが液体窒素である場合には、気化した窒素ガスの体積が７００倍程度に膨張する等、気化した不活性ガスの体積は液化不活性ガスよりも大きく膨張するものとなるから、その膨張に伴う大きな圧力上昇を利用して、不活性ガスを大きな噴射圧にて噴射ノズルから噴射させることができる。
【００２２】
つまり、生成された混合液を加熱して混合液の液化不活性ガスを気化させて、気化した不活性ガスを原料搬送用気体として利用することにより、加圧ポンプ等の電気消費量が大きな特別な加圧装置を設けることなく、不活性ガス及び原料を大きな噴射圧にて噴射ノズルから噴射させて、不活性ガスに随伴する状態で流動する原料を、衝突部との衝突により適切に粉砕して微粉化することができる。
【００２３】
要するに、本発明の噴射衝突式微粉化装置の第１特徴構成によれば、電力消費量の減少を図り、しかも、低温で脆化する性質や低温でガラス転移する性質を十分に利用しながら、粉粒状の原料を適切に微粉化できる。
【００２４】
本発明の噴射衝突式微粉化装置の第２特徴構成は、上記した噴射衝突式微粉化装置の第１特徴構成に加えて、
前記噴射用加熱部が、噴射圧生成用容器と、前記混合液生成部からの前記混合液を前記噴射圧生成用容器に導入する混合液供給路を開閉する混合液供給断続弁と、前記噴射圧生成用容器を加熱して、前記噴射圧生成用容器に導入された前記混合液の前記前記不活性ガスを気化させる容器加熱体と、前記噴射圧生成用容器にて生成された不活性ガスを前記噴射ノズルに導く不活性ガス供給路を開閉する不活性ガス供給断続弁とを備える形態に構成されている点を特徴とする。
【００２５】
すなわち、不活性ガス供給断続弁を閉じた状態で混合液供給断続弁を開いて、混合液を噴射圧生成用容器に装入し、次に、不活性ガス供給断続弁及び混合液供給断続弁を閉じた状態で、容器加熱体を作動させることにより、混合液の液化不活性ガスを気化させて、噴射圧生成用容器の内部に不活性ガスを高圧状態で充満させるようにし、その後、混合液供給断続弁を閉じた状態で不活性ガス供給断続弁を開くことにより、不活性ガス及び原料を噴射ノズルから十分な高圧で噴射させることができることになる。
【００２６】
したがって、不活性ガス及び原料を噴射ノズルから十分な高圧で噴射させることができるため、不活性ガスに随伴する状態で流動する原料の流速が十分に速くなり、原料を十分な高速で衝突部に衝突させて、一層的確に粉砕して微粉化することができるものとなる。
【００２７】
要するに、本発明の噴射衝突式微粉化装置の第２特徴構成によれば、上記した噴射衝突式微粉化装置の第１特徴構成による作用効果に加えて、原料を十分な高速で衝突部に衝突させて、一層的確に粉砕して微粉化することができる。
【００２８】
本発明の噴射衝突式微粉化装置の第３特徴構成は、上記した衝突式微粉化装置の第２特徴構成に加えて、
前記噴射圧生成用容器の内部の圧力を検出する容器圧力検出部の検出結果に基づいて、前記噴射圧生成用容器の内部圧力を設定圧力以下に維持するように、前記噴射圧生成用容器の内部の前記不活性ガスを外部に放出する圧力調整用制御弁が設けられ、
運転制御部が、前記不活性ガス供給断続弁を閉じた状態で前記混合液供給断続弁を開いて、前記混合液を前記噴射圧生成用容器に装入する混合液装入処理、前記不活性ガス供給断続弁及び前記混合液供給断続弁を閉じた状態で、前記容器加熱体を作動させる気化用加熱処理、及び、前記混合液供給断続弁を閉じた状態で前記前記不活性ガス供給断続弁を開いて、前記不活性ガス及び前記原料を前記噴射ノズルから噴射させる噴射処理を順次実行するように構成されている点を特徴とする。
【００２９】
すなわち、運転制御部が、混合液を噴射圧生成用容器に装入する混合液装入処理、容器加熱体を作動させて、混合液の液化不活性ガスを気化させる気化用加熱処理、及び、噴射圧生成用容器に装入されている不活性ガス及び原料を噴射ノズルから高圧で噴射させる噴射処理を順次実行するから、不活性ガス及び原料を噴射ノズルから高圧で噴射させることを自動的に行うことができる。
【００３０】
そして、圧力調整用制御弁が、噴射圧生成用容器の内部圧力を設定圧力以下に維持するように、容器圧力検出部の検出結果に基づいて、噴射圧生成用容器の内部の不活性ガスを外部に放出することになるから、運転制御部が気化用加熱処理を実行する際に、噴射圧生成用容器の内部圧力が設定圧力を超えて上昇することが回避されるため、混合液の液化不活性ガスを気化させて、噴射圧生成用容器の内部に不活性ガスを高圧状態で充満させることを、噴射圧生成用容器の内部圧力が設定圧力を超える危険状態となることを回避した状態で良好に行うことができる。
【００３１】
要するに、本発明の噴射衝突式微粉化装置の第３特徴構成は、上記した噴射衝突式微粉化装置の第２特徴構成による作用効果に加えて、噴射圧生成用容器の内部圧力が設定圧力を超える危険状態となることを回避した状態で、不活性ガス及び原料を噴射ノズルから高圧で噴射させることを自動的に行うことができる。
【００３２】
本発明の噴射衝突式微粉化装置の第４特徴構成は、上記した噴射衝突式微粉化装置の第２特徴構成に加えて、
前記噴射圧生成用容器の内部の圧力を検出する容器圧力検出器と、前記噴射圧生成用容器に装入される前記混合液の量を検出する混合液量検出器とが設けられ、
運転制御部が、前記不活性ガス供給断続弁を閉じた状態で前記混合液供給断続弁を開いて、前記混合液を前記噴射圧生成用容器に装入し、かつ、前記混合液量検出器の検出情報に基づいて、前記混合液の装入量が設定装入量になると前記混合液供給断続弁を閉じる混合液装入処理、前記不活性ガス供給断続弁及び前記混合液供給断続弁を閉じた状態で、前記容器加熱体を作動させる気化用加熱処理、及び、当該気化用加熱処理の実行中に、前記容器圧力検出器の検出情報に基づいて、前記噴射圧生成用容器の内部の圧力が設定圧力に上昇すると、前記混合液供給断続弁を閉じた状態で前記前記不活性ガス供給断続弁を開いて、前記不活性ガス及び前記原料を前記噴射ノズルから噴射させる噴射処理を順次実行するように構成されている点を特徴とする。
【００３３】
すなわち、運転制御部が、混合液を噴射圧生成用容器に装入する混合液装入処理、容器加熱体を作動させて、混合液の液化不活性ガスを気化させる気化用加熱処理、及び、噴射圧生成用容器に装入されている不活性ガス及び原料を噴射ノズルから高圧で噴射させる噴射処理を順次実行するから、不活性ガス及び原料を噴射ノズルから高圧で噴射させることを自動的に行うことができる。
【００３４】
そして、混合液装入処理においては、混合液量検出器の検出情報に基づいて、混合液の装入量が設定装入量になるようにし、かつ、噴射処理においては、容器圧力検出器の検出情報に基づいて、噴射圧生成用容器の内部の圧力が設定圧力に上昇すると、不活性ガス及び原料を噴射ノズルから噴射させるものであるから、噴射ノズルから不活性ガス及び原料を適正な圧力で噴射させることを、的確かつ能率良く行うことができる。
【００３５】
説明を加えると、混合液を噴射圧生成用容器に設定装入量になるように装入するから、気化用加熱処理を実行した際に、混合液の液化不活性ガスの気化により、噴射圧生成用容器の内部の圧力を設定圧力に的確に上昇させることができるため、噴射ノズルから不活性ガス及び原料を適正な圧力で噴射させることを、的確に行うことができるのである。
【００３６】
しかも、噴射圧生成用容器の内部の圧力が設定圧力に上昇すると、容器圧力検出器の検出情報に基づいて、不活性ガス及び原料を噴射ノズルから噴射させることを、遅滞なく行うものであるから、噴射ノズルから不活性ガス及び原料を適正な圧力で噴射させることを、能率良く行うことができるのである。
【００３７】
要するに、本発明の噴射衝突式微粉化装置の第４特徴構成は、上記した噴射衝突式微粉化装置の第２特徴構成に加えて、不活性ガス及び原料を噴射ノズルから高圧で噴射させることを自動的に行うことができ、しかも、噴射ノズルから不活性ガス及び原料を適正な圧力で噴射させることを、的確かつ能率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態の噴射衝突式微粉化装置の構成を示す図
【図２】第１実施形態の噴射用加熱部の構成を示す図
【図３】第１実施形態の噴射用加熱部の制御作動のフローチャートを示す図
【図４】第２実施形態の噴射衝突式微粉化装置の構成を示す図
【図５】第３実施形態の噴射用加熱部の構成を示す図
【図６】第３実施形態の噴射用加熱部の制御作動のフローチャートを示す図
【発明を実施するための形態】
【００３９】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（衝撃式粉砕装置の全体構成）
図１に示すように、噴射衝突式微粉化装置は、微粉化対象の粉粒状の原料を、噴射ノズル１から粉砕処理室２の内部の衝突部３に向けて噴射される原料搬送用気体に随伴する状態で流動させて、衝突部３との衝突により粉砕して微粉化するものであって、原料と液化不活性ガスとしての液体窒素とを混合して、原料を冷却しかつ原料と液体窒素との混合液を生成する混合液生成部Ａと、生成された混合液の加熱により混合液の液体窒素を気化させて、気化した窒素ガスを原料搬送用気体として、噴射ノズル１から窒素ガス及び原料を噴射させる噴射用加熱部Ｂが設けられている。
【００４０】
また、窒素ガス及び微粉化された粒子を含む処理ガスを粉砕処理室２から吸引する吸引ファン４、及び、吸引ファン４にて吸引排出される処理ガス中の粒子を分離する分離装置５が設けられている。尚、分離装置５としては、粒子を比重分離するサイクロン等を用いて構成される。
【００４１】
すなわち、噴射衝突式微粉化装置は、粉砕対象の粉粒状の原料と液体窒素とを混合して、原料を冷却しかつ原料と液体窒素との混合液を生成し、生成された混合液の加熱により混合液の液体窒素を気化させて、気化した窒素ガスを原料搬送用気体として、当該窒素ガス及び原料を噴射ノズル１から噴射させる噴射衝突微粉化方法を実行するように構成されている。
【００４２】
本実施形態においては、粉砕対象の原料は、低温で脆化する性質のある材料、例えば、バイオ材料、合成樹脂、有機材料、金属等の粉粒体であり、このような原料を液体窒素により脆化点以下に冷却するように構成されている。
尚、低温で脆化する金属とは、鉄（Ｆｅ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、ルビジウム（Ｒｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、フェライト鋼等である。
【００４３】
（混合液生成部の構成）
図１に示すように、混合液生成部Ａは、開閉自在な上部壁７ｕを通して原料を投入自在で、かつ、液体窒素が窒素供給路８を通して供給される混合容器７を備える形態に構成されている。
混合容器７の内部には、投入された原料と液体窒素とを攪拌する攪拌翼９が設けられ、また、混合容器７の上部には、混合容器７の内部で気化した窒素ガスを外部に排出するための外気連通用筒部１０が設けられている。
【００４４】
窒素供給路８は、液体窒素ボンベ等の液体窒素供給源から送出される液体窒素を導入するものであって、本実施形態では、例えば、−２００℃でかつ１ＭＰａ（Ｎ／ｍｍ2）の液体窒素を、窒素供給路８を通して混合容器７に導入するように構成されている。
また、窒素供給路８には、窒素供給弁８Ａが設けられて、混合容器７への窒素の供給を断続できるように構成されている。
【００４５】
したがって、混合容器７に原料を投入しかつ窒素供給路８を通して液体窒素を供給し、投入された原料と液体窒素とを攪拌翼９にて攪拌することにより、投入された原料が液体窒素により脆化点以下に冷却され、かつ、原料と液体窒素との混合液が生成されるように構成されている。
【００４６】
そして、生成された混合液が、混合液供給路１１を通して噴射用加熱部Ｂに供給されるように構成され、混合液供給路１１には、混合液の供給を断続する混合液供給弁１２が設けられている。この混合液供給弁１２は、混合液を生成中は閉じ状態に維持され、混合液の生成が終了した後は、開状態に維持されることになる。
【００４７】
（噴射用加熱部の構成）
図２に示すように、噴射用加熱部Ｂが、噴射圧生成用容器１３と、混合液生成部Ａからの混合液を噴射圧生成用容器１３に導入する混合液供給路１１を開閉する混合液供給断続弁１４と、噴射圧生成用容器１３を加熱して、噴射圧生成用容器１３に導入された混合液の液体窒素を気化させる電気ヒータ式の容器加熱体１５と、噴射圧生成用容器１３にて生成された窒素ガスを噴射ノズル１に導く不活性ガス供給路１６を開閉する不活性ガス供給断続弁１７とを備える形態に構成されている。
【００４８】
また、噴射圧生成用容器１３の内部の圧力を検出する容器圧力検出部１８と、噴射圧生成用容器１３の内部圧力を設定圧力以下に維持するように、容器圧力検出部１８の検出結果に基づいて、噴射圧生成用容器１３の内部の窒素ガスを外部に放出する圧力調整用制御弁１９とが設けられている。
つまり、噴射圧生成用容器１３の内部の圧力を設定圧力にすることにより、窒素ガス及び原料を噴射ノズル１から噴射するときの噴射圧が適正な圧力になるように構成されている。
【００４９】
（噴射用加熱部の制御作動）
運転制御部Ｄが、噴射用加熱部Ｂの運転を制御して、混合液の加熱により混合液の液体窒素を気化させて、気化した窒素ガスを原料搬送用気体として、窒素ガス及び原料を噴射ノズル１から噴射させる噴射用加熱処理を実行するように構成されている。
【００５０】
すなわち、運転制御部Ｄが、不活性ガス供給断続弁１７を閉じた状態で混合液供給断続弁１４を開いて、混合液を噴射圧生成用容器１３に装入する混合液装入処理、不活性ガス供給断続弁１７及び混合液供給断続弁１４を閉じた状態で、容器加熱体１５を作動させる気化用加熱処理、及び、混合液供給断続弁１４を閉じた状態で不活性ガス供給断続弁１７を開いて、窒素ガス及び原料を噴射ノズル１から噴射させる噴射処理を順次実行するように構成されている。
【００５１】
運転制御部Ｄの制御作動について、図３のフローチャートに基づいて説明を加える。
先ず、不活性ガス供給断続弁１７を閉じた状態で混合液供給断続弁１４を開いて、混合液を噴射圧生成用容器１３に装入する混合液装入処理を開始する（＃１）。
【００５２】
次に、混合液装入処理を開始した後において、液装入用設定時間が経過したか否かを判定し（＃２）、液装入用設定時間が経過していないときには、＃１の混合液装入処理を継続し、液装入用設定時間を経過しているときには、気化用加熱処理を開始する（＃３）。
【００５３】
気化用加熱処理は、不活性ガス供給断続弁１７及び混合液供給断続弁１４を閉じた状態で、容器加熱体１５を作動させる処理であって、この処理が実行されることによって、噴射圧生成用容器１３に装入された混合液の液体窒素が気化されて、噴射圧生成用容器１３の内部に窒素ガスが充満することになる。
【００５４】
ちなみに、この気化用加熱処理の実行によって、噴射圧生成用容器１３の内部圧が上昇することになるが、圧力調整用制御弁１９が、容器圧力検出部１８の検出結果に基づいて噴射圧生成用容器１３の内部の窒素ガスを外部に放出することにより、噴射圧生成用容器１３の内部圧力を設定圧力以下に維持することになる。
【００５５】
次に、気化用加熱処理を開始した後において、加熱用設定時間が経過したか否かを判定し（＃４）、加熱用設定時間が経過していないときには、＃３の気化用加熱処理を継続し、加熱用設定時間が経過しているときには、噴射処理を開始する（＃５）。
【００５６】
噴射処理は、混合液供給断続弁１４を閉じた状態で不活性ガス供給断続弁１７を開く処理であり、この処理によって、窒素ガス及び原料を噴射ノズル１から噴射される。
噴射処理を開始した後は、噴射用設定時間が経過したか否かを判定し（＃６）、噴射用設定時間が経過していないときには、＃５の噴射処理を継続し、噴射用設定時間が経過しているときには、＃１の混合液装入処理に移行することになる。
【００５７】
以上の通り、第１実施形態の噴射衝突式微粉化装置は、粉砕対象の粉粒状の原料を液体窒素と混合して、原料を脆化点以下に冷却し、かつ、粉砕対象の原料と液体窒素との混合液を生成し、その後、混合液を加熱して液体窒素を気化させ、気化した窒素ガスを原料搬送用気体として、窒素ガス及び原料を噴射ノズル１から噴射するものであるから、粉砕対象の原料の低温脆性を有効に利用しながら、粉粒状の原料を粉砕して微粉化することを良好に行えるものとなる。
【００５８】
また、噴射用加熱部Ｂが、噴射圧生成用容器１３の内部に、気化した窒素ガスを設定圧力となるように充填した状態で、窒素ガス及び原料を噴射ノズル１から噴射するものであるから、窒素ガス及び原料の噴射圧が大きくなって、原料を高速で流動させることができるため、粉砕対象の原料を衝突部３との衝突により的確に粉砕することができる。
【００５９】
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態を説明するが、この第２実施形態は、混合液生成部Ａの別実施形態を示すものであって、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明して、第１実施形態と同様な構成については、第１実施形態と同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６０】
図４に示すように、混合容器７に粉粒状の原料を供給する原料供給路２０が、混合容器７の上部壁７ｕを貫通する状態で設けられ、原料供給路２０には、原料供給弁２０Ａが設けられて、混合容器７への原料の供給を断続できるように構成されている。
そして、窒素供給路８に設けた窒素供給弁８Ａ及び原料供給路２０に設けた原料供給弁２０Ａを閉じることによって、混合容器７が密閉状態になるように構成されている。
【００６１】
混合容器７には、混合容器７の内部圧力を計測する混合容器用圧力計２１、及び、その混合容器用圧力計２１の検出結果に基づいて開度が自動調整される混合容器用圧力調整弁２２が設けられて、混合容器７の内部圧力を設定圧力に維持すべく、混合容器用圧力計２１の検出結果に基づいて混合容器用圧力調整弁２２の開度が自動調整されるように構成されている。
【００６２】
混合容器７の設定圧力は、窒素供給路８から供給される液体窒素の気化を抑制するための圧力であり、例えば、０．２〜０．３ＭＰａ（Ｎ／ｍｍ2）程度の圧力に設定されることになる。
【００６３】
以上の通り、第２実施形態の噴射衝突式微粉化装置は、第１実施形態と同様に、粉砕対象の原料の低温脆性を有効に利用しながら、粉粒状の原料を粉砕して微粉化することを良好に行えるものとなり、また、窒素ガス及び原料の噴射圧を増加させて、原料を高速で流動させることができるため、粉砕対象の原料を衝突部３との衝突により的確に粉砕することができる。
【００６４】
ちなみに、この第２実施形態においては、混合液生成部Ａから噴射用加熱部に供給される混合液の圧力が、上記第１実施形態よりも高圧になるから、窒素ガスや原料の噴射圧を増加させ易いものとなる。
【００６５】
〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態を説明するが、この第３実施形態は、噴射用加熱部Ｂの別実施形態を示すものであって、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明して、第１実施形態と同様な構成については、第１実施形態と同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６６】
図５に示すように、噴射圧生成用容器１３の内部の圧力を検出する容器圧力検出器２３と、噴射圧生成用容器１３に装入される混合液の量を検出する混合液量検出器として、噴射圧生成用容器１３に装入された混合液の液面高さを検出する液面検出器２４とが設けられている。
【００６７】
そして、運転制御部Ｄが、噴射用加熱部Ｂの運転を制御して、混合液の加熱により混合液の液体窒素を気化させて、気化した窒素ガスを原料搬送用気体として、窒素ガス及び原料を噴射ノズル１から噴射させる噴射用加熱処理を実行するように構成されているが、噴射用加熱処理の処理内容が、第１実施形態とは異なる。
【００６８】
すなわち、運転制御部Ｄが、不活性ガス供給断続弁１７を閉じた状態で混合液供給断続弁１４を開いて、混合液を噴射圧生成用容器１３に装入し、かつ、液面検出器２４の検出情報に基づいて、混合液の装入量が設定装入量になると混合液供給断続弁１４を閉じる混合液装入処理、不活性ガス供給断続弁１７及び混合液供給断続弁１４を閉じた状態で、容器加熱体１５を作動させる気化用加熱処理、及び、当該気化用加熱処理の実行中に、容器圧力検出器２３の検出情報に基づいて、噴射圧生成用容器１３の内部の圧力が設定圧力に上昇すると、混合液供給断続弁１４を閉じた状態で不活性ガス供給断続弁１７を開いて、窒素ガス及び原料を噴射ノズル１から噴射させる噴射処理を順次実行するように構成されている。
【００６９】
運転制御部Ｄの制御作動について、図６フローチャートに基づいて説明を加える。
先ず、不活性ガス供給断続弁１７を閉じた状態で混合液供給断続弁１４を開いて、混合液を噴射圧生成用容器１３に装入する混合液装入処理を開始する（＃１１）。
【００７０】
次に、混合液装入処理を開始した後において、液面検出器２４の検出情報に基づいて、混合液の装入量が設定装入量以上であるか否かを判定し（＃１２）、混合液の装入量が設定装入量未満であるときには、＃１１の混合液装入処理を継続し、混合液の装入量が設定装入量以上であるときには、気化用加熱処理を開始する（＃１３）。
【００７１】
気化用加熱処理は、不活性ガス供給断続弁１７及び混合液供給断続弁１４を閉じた状態で、容器加熱体１５を作動させる処理であって、この処理が実行されることによって、噴射圧生成用容器１３に装入された混合液の液体窒素が気化されて、噴射圧生成用容器１３の内部に窒素ガスが充満することになる。
【００７２】
次に、気化用加熱処理を開始した後において、容器圧力検出器２３の検出情報に基づいて、噴射圧生成用容器１３の内部の圧力（以下、容器圧力と略称）が設定圧力以上である否かを判定し（＃１４）、容器圧力が設定圧力未満であるときには、＃１３の気化用加熱処理を継続し、容器圧力が設定圧力であるときには、噴射処理を開始する（＃１５）。
【００７３】
噴射処理は、混合液供給断続弁１４を閉じた状態で不活性ガス供給断続弁１７を開く処理であり、この処理によって、窒素ガス及び原料が噴射ノズル１から噴射される。
噴射処理を開始した後は、噴射用設定時間が経過したか否かを判定し（＃１６）、噴射用設定時間が経過していないときには、＃１５の噴射処理を継続し、噴射用設定時間が経過しているときには、＃１１の混合液装入処理に移行することになる。
【００７４】
以上の通り、第３実施形態の噴射衝突式微粉化装置は、第１実施形態と同様に、粉砕対象の原料の低温脆性を有効に利用しながら、粉粒状の原料を粉砕して微粉化することを良好に行えるものとなり、また、窒素ガス及び原料の噴射圧を増加させて、原料を高速で流動させることができるため、粉砕対象の原料を衝突部３との衝突により的確に粉砕することができる。
【００７５】
また、噴射用加熱部Ｂが、液面検出器２４の検出情報に基づいて、設定装入量の混合液を噴射圧生成用容器１３に供給しながら、気化用加熱処理を実行した後において、容器圧力検出器２３の検出情報に基づいて、噴射圧生成用容器１３の容器圧力が設定圧力以上になると、直ちに噴射処理を開始するものであるから、噴射ノズル１から窒素ガス及び原料を適正な圧力で噴射させることを、的確かつ能率良く行うことができる
【００７６】
ちなみに、この第３実施形態において、混合液生成部Ａとしては、第１実施形態に記載の混合液生成部Ａに代えて、第２実施形態に記載の混合液生成部Ａを用いるようにしてもよい。
【００７７】
〔別実施形態〕
次に、別実施形態を列記する。
（１）上記第１〜第３実施形態においては、液化不活性ガスとして、液体窒素を用いる場合を例示したが、例えば、液体ヘリウム、液体アルゴン、液体二酸化炭素等、他の液化不活性ガスを用いてもよい。
【００７８】
（２）上記第１〜第３実施形態においては、粉砕対象である粉粒状の原料として、低温で脆化する性質のある材料の粉末である場合を例示したが、粉砕対象である粉粒状の原料としては、低温でガラス転移する性質のあるゴム、合成樹脂等の粉粒状の材料を、粉砕対象の原料とすることができる。
【００７９】
（３）上記第１〜第３実施形態においては、混合液生成部Ａが、原料及び液体窒素を混合容器７に投入して、混合容器７の内部にて攪拌する場合を例示したが、例えば、液体窒素が流動する流路に対して原料を投入することによって混合させるように構成する等、混合液生成部Ａの具体構成は各種変更できる。
【００８０】
（４）上記第３実施形態においては、噴射圧生成用容器１３に装入される混合液の量を検出する混合液量検出器として、噴射圧生成用容器１３に装入された混合液の液面高さを検出する液面検出器２４を設ける場合を例示したが、混合液量検出部としては、混合液供給路１１を流動する混合液の流量を計測する積算流量計を設けるようにしてもよい。
【００８１】
（５）上記第１及び第２実施形態においては、運転制御部Ｄが、混合液装入処理を開始した後において、液装入用設定時間が経過すると、気化用加熱処理を開始する場合を例示したが、第３実施形態と同様に、噴射圧生成用容器１３に装入される混合液の量を混合液量検出器にて検出して、噴射圧生成用容器１３に装入された混合液の挿入量が設定装入量になると気化用加熱処理を開始させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１        噴射ノズル
２        粉砕処理室
３        衝突部
１１      混合液供給路
１３      噴射圧生成用容器
１４      混合液供給断続弁
１５      容器加熱体
１６      不活性ガス供給路
１７      不活性ガス供給断続弁
１８      容器圧力検出部
１９      圧力調整用制御弁
２３      容器圧力検出器
２４      混合液量検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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