(57)【要約】【課題】設備の低廉化を図りながら、原料の粉砕を良好に行える冷却加熱式粉砕方法を提供する。【解決手段】粉砕対象の原料を液化不活性ガスにて冷却した後に加熱して粉砕する冷却加熱式粉砕方法であって、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、混合液を加熱用液体１Ａの貯留部１に投入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕対象の原料を液化不活性ガスにて冷却した後に加熱して粉砕する冷却加熱式粉砕方法であって、
前記原料と前記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、前記混合液を加熱用液体の貯留部に投入することを特徴とする冷却加熱式粉砕方法。
【請求項２】
粉砕対象の原料を液化不活性ガスにて冷却した後に加熱して粉砕する冷却加熱式粉砕装置であって、
前記原料と前記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、当該混合液生成部から供給される前記混合液を投入する加熱用液体の貯留部を備える粉砕用加熱部とが設けられている冷却加熱式粉砕装置。
【請求項３】
前記粉砕用加熱部に、前記混合液を前記加熱用液体の液面に分散して供給する分散ノズルが設けられている請求項２記載の冷却加熱式粉砕装置。
【請求項４】
前記混合液生成部で生成された前記混合液を前記分散ノズルに供給する混合液供給路を開閉する開閉部が、間欠的に開閉される状態で設けられて、前記混合液を、液滴状態で間欠的に前記加熱用液体の液面に供給するように構成されている請求項３記載の冷却加熱式粉砕装置。
【請求項５】
前記混合液生成部が、大気開放状態で前記混合液を生成して、前記混合液が前記分散ノズルから自然落下されるように構成されている請求項４記載の冷却加熱式粉砕装置。
【請求項６】
前記混合液生成部が、大気圧よりも高圧状態で前記混合液を生成して、前記混合液が前記分散ノズルから噴射されるように構成されている請求項４記載の冷却加熱式粉砕装置。
【請求項７】
前記貯留部から搬出した粉砕物を含む前記加熱用液体を乾燥して前記粉砕物を回収する乾燥回収部が設けられている請求項２〜６のいずれか１項に記載の冷却加熱式粉砕装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉砕対象の原料を液化不活性ガスにて冷却した後に加熱して粉砕する冷却加熱式粉砕方法、及び、その冷却加熱式粉砕方法を実施する冷却加熱式粉砕装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる冷却加熱式粉砕方法は、粉砕対象の原料を液化不活性ガスにて冷却した後に加熱することにより、液化不活性ガスにて冷却されて脆化あるいはガラス転移されている原料を、加熱により急激に熱膨張させて粉砕するようにしたものである。
【０００３】
すなわち、粉砕対象の原料としては、低温で脆化する性質のある各種の材料や低温でガラス転移する性質のある各種の材料を粉砕対象の原料とすることができるものであり、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、金属等を、粉砕対象の原料とすることができ、また、低温でガラス転移する性質のあるゴム、合成樹脂等を粉砕対象の原料とすることができる。
【０００４】
つまり、粉砕対象の原料が低温で脆化する性質のある場合には、原料を脆化点以下に冷却し、粉砕対象の原料が低温でガラス転移する性質のある場合には、原料をガラス転移以下に冷却し、その後、原料を加熱して熱膨張させることにより、原料を粉砕することになる。
そして、粉砕対象の原料が、粉粒状である場合には、このような粉粒状の原料を、粉砕して微粉化することになる。
【０００５】
かかる冷却加熱式粉砕方法の従来例として、粉砕容器に収納された粉砕対象の原料に、散布板から液体窒素を散布して、原料を冷却し、その後、マイクロ波発振部にて冷却された原料にマイクロ波を照射して、原料を加熱するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
ちなみに、特許文献１においては、原料が廃棄プラスチック材であり、散布板から散布された液体窒素が、原料に供給されたときに気化して、原料を約−９０℃〜１３０℃に瞬間的に冷却し、冷却されている原料が、マイクロ波を吸収して、極めて短時間で、約１００℃〜１４０℃まで高温化するものであると説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１９７５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の冷却加熱式粉砕方法は、粉砕対象の原料に液体窒素を散布して、原料を冷却するものであるから、原料の一部が十分に冷却されない等、原料全体を的確に冷却し難いことに起因して、粉砕を良好に行えない虞があった。
つまり、液体窒素を原料に散布する場合には、原料の下方側部分には、上方から散布された液体窒素が流動し難い等に起因して、原料の一部が十分に冷却されない虞がある。
【０００９】
また、従来の冷却加熱式粉砕方法は、冷却された粉砕対象の原料にマイクロ波を照射して、原料を加熱するものであるから、高価なマイクロ波照射装置を備えさせること等に起因して、原料を粉砕する設備が高価となる不都合があり、また、原料を急激に高温に加熱できないことに起因して、粉砕を良好に行えない虞があった。
【００１０】
説明を加えると、冷却された原料を粉砕するには、原料を急激に熱膨張させることが望まれるものとなるが、冷却された粉砕対象の原料にマイクロ波を照射しても、原料が急激には高温にならないため、原料を急激に熱膨張させ難いものであり、その結果、原料の粉砕を良好に行えない虞があった。
【００１１】
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、設備の低廉化を図りながら、原料の粉砕を良好に行える冷却加熱式粉砕方法を提供する点にある。
また、本発明の別の目的は、設備の低廉化を図りながら、原料の粉砕を良好に行える冷却加熱式粉砕装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の冷却加熱式粉砕方法は、粉砕対象の原料を液化不活性ガスにて冷却した後に加熱して粉砕する冷却加熱式粉砕方法であって、その特徴構成は、
前記原料と前記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、前記混合液を加熱用液体の貯留部に投入することを特徴とする。
【００１３】
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、加熱用液体の貯留部に投入することにより、混合液の液化不活性ガスを加熱用液体の接触により加熱して気化させ、混合液の原料を、加熱用液体との接触により加熱して、熱膨張により粉砕する。
【００１４】
したがって、原料を液化不活性ガスと混合させることにより、原料を冷却するものであるから、原料全体を的確に冷却できることになり、また、原料と液化不活性ガスとの混合液を加熱用液体の貯留部に投入すると、混合液の原料が、加熱用液体との接触により、急激に加熱されることになるから、原料を急激に熱膨張させることができるのであり、その結果、的確に冷却した原料を急激に熱膨張させることができるため、原料の粉砕を良好に行える。
【００１５】
また、原料と液化不活性ガスとの混合液を加熱用液体の貯留部に投入することにより、原料を加熱するものであるから、原料の加熱のための設備としては、安価に製作できる加熱用液体の貯留部を装備することになるため、原料を粉砕する設備のコストの低下を図ることができる。
【００１６】
ちなみに、加熱用液体は、液化不活性ガスを気化し、且つ、脆化点以下又はガラス転移以下に冷却された原料を加熱することを目的とするものであるから、常温の水や常温のアルコール液、又は、常温よりも数十度高く加熱した水やアルコール液等、１００℃以上の高温に加熱した液体ではなく、常温や常温よりも少し昇温した液体を使用することができる。
【００１７】
要するに、本発明の冷却加熱式粉砕方法の特徴構成によれば、設備の低廉化を図りながら、原料の粉砕を良好に行える。
【００１８】
本発明の冷却加熱式粉砕装置は、粉砕対象の原料を液化不活性ガスにて冷却した後に加熱して粉砕するものであって、その第１特徴構成は、
前記原料と前記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、当該混合液生成部から供給される混合液を投入する加熱用液体の貯留部を備える粉砕用加熱部とが設けられている点を特徴とする。
【００１９】
すなわち、本発明の冷却加熱式粉砕装置の第１特徴構成は、上述した冷却加熱式粉砕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、上述した冷却加熱式粉砕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。
【００２０】
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を生成し、生成された混合液を、粉砕用加熱部が備える加熱用液体の貯留部に投入することにより、混合液の液化不活性ガスを加熱用液体の接触により加熱して気化させ、混合液の原料を、加熱用液体との接触により加熱して、熱膨張により粉砕する。
【００２１】
したがって、原料と液化不活性ガスとを混合することにより、原料を冷却するものであるから、原料全体を的確に冷却でき、また、原料と液化不活性ガスとの混合液を加熱用液体の貯留部に投入して、混合液の冷却状態の原料を、加熱用液体との接触により急激に加熱して、急激に熱膨張させることができるから、原料の粉砕を良好に行える。
【００２２】
また、原料と液化不活性ガスとの混合液を加熱用液体の貯留部に投入することにより、原料を加熱するものであるから、原料の加熱のための設備としては、安価に製作できる加熱用液体の貯留部を装備することになるため、原料を粉砕する設備のコストの低下を図ることができる。
【００２３】
要するに、本発明の冷却加熱式粉砕装置の第１特徴構成によれば、設備の低廉化を図りながら、原料の粉砕を良好に行える。
【００２４】
本発明の冷却加熱式粉砕装置の第２特徴構成は、上記した冷却加熱式粉砕装置の第１特徴構成に加えて、前記粉砕用加熱部に、前記混合液を前記加熱用液体の液面に分散して供給する分散ノズルが設けられている点を特徴とする。
【００２５】
すなわち、混合液生成部にて生成された原料と液化不活性ガスとの混合液が、分散ノズルから、貯留部に貯留されている加熱用液体の液面に分散させた状態で供給されることになる。
【００２６】
したがって、貯留部に貯留されている加熱用液体の水平方向に広がる液面を利用して、加熱用液体の液面に分散させた状態で混合液を供給するものであるから、単位時間当たりの混合液の投入量を増加させても、混合液の原料を適切に加熱できるため、粉砕処理能率を向上させることができる。
【００２７】
要するに、本発明の冷却加熱式粉砕装置の第２特徴構成によれば、上記した冷却加熱式粉砕装置の第１特徴構成による作用効果に加えて、粉砕処理能率を向上させることができる。
【００２８】
本発明の冷却加熱式粉砕装置の第３特徴構成は、上記した冷却加熱式粉砕装置の第２特徴構成に加えて、
前記混合液生成部で生成された前記混合液を前記分散ノズルに供給する混合液供給路を開閉する開閉部が、間欠的に開閉される状態で設けられて、前記混合液を、液滴状態で間欠的に前記加熱用液体の液面に供給するように構成されている点を特徴とする。
【００２９】
すなわち、混合液を、液滴状態で間欠的に分散ノズルから加熱用液体の液面に供給することによって、混合液の原料と加熱用液体との接触を良好に行わせて、原料の粉砕を一層良好に行うことができる。
【００３０】
つまり、混合液を分散ノズルから加熱用液体の液面に供給するにあたり、混合液を線状流動状態で連続して供給することが考えられるが、この場合には、加熱用液体の液面に供給された混合液の液化不活性ガスが、気化する前に溜り部となって存在して、混合液の原料と加熱用液体との接触を妨げる虞がある。
【００３１】
混合液が分散ノズルから液滴状態で間欠的に加熱用液体の液面に供給される場合には、先に供給された液滴状態の混合液の液化不活性ガスの全体が気化した後に、続いて、液滴状態の混合液が供給される形態となるため、液化不活性ガスが気化する前に溜り部となって存在することを回避できることになり、混合液の原料と加熱用液体との接触を良好に行わせることができる。
【００３２】
要するに、本発明の冷却加熱式粉砕装置の第３特徴構成は、上記した冷却加熱式粉砕装置の第２特徴構成による作用効果に加えて、混合液の原料と加熱用液体との接触を良好に行わせて、原料の粉砕を一層良好に行うことができる。
【００３３】
本発明の冷却加熱式粉砕装置の第４特徴構成は、上記した冷却加熱式粉砕装置の第３特徴構成に加えて、
前記混合液生成部が、大気開放状態で前記混合液を生成して、前記混合液が前記分散ノズルから自然落下されるように構成されている点を特徴とする。
【００３４】
すなわち、混合液生成部が大気開放状態で混合液を生成するものであるから、例えば、原料と液化不活性ガスとを混合容器に供給して混合液を形成する場合において、大気開放した状態で設けることになる混合容器には、大きな耐圧強度を備えさせる必要がなくなる等、混合液生成部の製造コストの低下を図ることができるものとなる。
【００３５】
また、混合液を分散ノズルから自然落下させるものであるから、混合液を自然落下させる分散ノズルには、大きな耐圧強度を備えさせる必要がない等により、分散ノズルの製造コストが低下できるため、粉砕用加熱部の製造コストの低下を図ることができる。
【００３６】
要するに、本発明の冷却加熱式粉砕装置の第４特徴構成は、上記した冷却加熱式粉砕装置の第３特徴構成による作用効果加えて、混合液生成部及び粉砕用加熱部の製造コストの低下を図ることができる。
【００３７】
本発明の冷却加熱式粉砕装置の第５特徴構成は、上記した冷却加熱式粉砕装置の第３特徴構成に加えて、
前記混合液生成部が、大気圧よりも高圧状態で前記混合液を生成して、前記混合液が前記分散ノズルから噴射されるように構成されている点を特徴とする。
【００３８】
すなわち、混合液生成部にて大気圧よりも高圧状態で生成された混合液を、分散ノズルから噴射するものであるから、分散ノズルから加熱用液体の液面に噴射された液滴状態の混合液が、加熱用液体の液面下に突入する状態になって、その周囲の全体が加熱用液体と接触するようになる等、加熱用液体と混合液とのの接触を良好に行うことができるため、混合液の原料や液化不活性ガスの加熱を一層良好に行うことができる。
【００３９】
要するに、本発明の冷却加熱式粉砕装置の第５特徴構成は、上記した冷却加熱式粉砕装置の第３特徴構成による作用効果加えて、混合液の原料や液化不活性ガスの加熱を一層良好に行うことができる。
【００４０】
本発明の冷却加熱式粉砕装置の第６特徴構成は、上記した冷却加熱式粉砕装置の第１〜第５特徴構成のいずれかに加えて、
前記貯留部から搬出した粉砕物を含む前記加熱用液体を乾燥して前記粉砕物を回収する乾燥回収部が設けられている点を特徴とする。
【００４１】
すなわち、貯留部から搬出した加熱用液体を、乾燥回収部にて乾燥して粉砕物を回収することができるから、原料を粉砕した粉砕物を乾燥状態で良好に回収できる。
つまり、粉砕物を含む加熱用液体を貯留部から搬出して乾燥回収付粉砕物に供給することにより、加熱用液体との接触により加熱されて粉砕された状態で貯留部に存在することになる粉砕物を、乾燥状態で良好に回収することができる。
【００４２】
要するに、本発明の冷却加熱式粉砕装置の第６特徴構成は、上記した冷却加熱式粉砕装置の第１〜第５特徴構成による作用効果加えて、原料を粉砕した粉砕物を乾燥状態で良好に回収できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１実施形態の冷却加熱式粉砕装置の構成を示す図
【図２】第２実施形態の冷却加熱式粉砕措置の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００４４】
〔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。
（冷却加熱式粉砕装置の全体構成）
図１に示すように、冷却加熱式粉砕装置は、粉砕対象の原料を液化不活性ガスとしての液体窒素にて冷却した後に加熱して粉砕するものであって、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する混合液生成部Ａと、当該混合液生成部Ａから供給される混合液を投入する加熱用液体１Ａの貯留部１を備える粉砕用加熱部Ｂとが設けられている。
【００４５】
すなわち、冷却加熱式粉砕装置は、粉砕対象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、混合液を加熱用液体１Ａの貯留部１に投入する冷却加熱式粉砕方法を実行するように構成されている。
【００４６】
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。
【００４７】
本実施形態においては、粉砕対象の原料が、粉粒状であり、このような粉粒状の粉砕対象の原料を、脆化点以下に冷却した後に加熱用液体１Ａにて加熱して、急激に熱膨張させることにより、粉砕して微粉化するように構成されている。
【００４８】
また、冷却加熱式粉砕装置には、貯留部１から搬出した粉砕物（粒子）を含む加熱用液体１Ａを乾燥して粉砕物（粒子）を回収する乾燥回収部Ｄが設けられている。
この乾燥回収部Ｄは、乾燥処理室２、高温空気を乾燥処理室２に供給する高温空気発生部３、乾燥処理室２を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粉砕物（粒子）を分離する分離装置５を備えており、その詳細は後述する。
【００４９】
（混合液生成部の構成）
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混合用攪拌翼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。
【００５０】
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。
【００５１】
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混合用攪拌翼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。
【００５２】
そして、生成された混合液が、混合液供給路１１を通して粉砕用加熱部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、混合液供給路１１を開閉する開閉部として設けられている。
この混合液供給弁１２は、混合液の生成中は閉じ状態に維持され、生成した混合液を粉砕用加熱部Ｂに供給するときには、弁操作制御部１３によって、間欠的に開閉されるように構成されている。
【００５３】
すなわち、混合液生成部Ａは、設定量の原料及び設定量の液体窒素を混合容器７に導入して、原料と液体窒素との混合液を生成する混合液生成処理と、生成した混合液を粉砕用加熱部Ｂに供給する混合液供給処理とを繰り返すことになり、混合液生成処理中においては、混合液供給弁１２が閉じ状態に維持され、混合液供給処理中においては、混合液供給弁１２が、間欠的に開閉されることになる。
ちなみに、混合容器７が、外気連通用筒部１０にて大気に連通されるものであるから、混合液生成部Ａは、大気開放状態で混合液を生成することになる。
【００５４】
（粉砕用加熱部の構成）
粉砕用加熱部Ｂには、混合液供給路１１を通して供給される混合液を貯留部１に貯留された加熱用液体１Ａの液面に分散して供給する分散ノズル１４が設けられて、混合液供給路１１を通して供給される混合液が、水平方向に広がる加熱用液体１Ａの液面に分散される状態で加熱用液体１Ａに供給されるように構成されている。
【００５５】
また、上述の如く、混合液生成部Ａが、大気開放状態で混合液を生成するものであるから、混合液供給路１１を通して供給される混合液が、分散ノズル１４から自然落下されるように構成されている。
さらに、上述の如く、混合液供給弁１２が、混合液を粉砕用加熱部Ｂに供給するときには、弁操作制御部１３によって間欠的に開閉されることになるから、混合液が、液滴状態で間欠的に加熱用液体１Ａの液面に供給されるように構成されている。
【００５６】
また、粉砕用加熱部Ｂには、貯留部１に貯留された加熱用液体１Ａを乾燥回収部Ｄに搬出する際に加熱用液体１Ａを攪拌する排出用攪拌翼１５、及び、常温の水（水道水等）を加熱用液体１Ａとして貯留部１に供給する加熱用液体供給路１６が設けられている。
加熱用液体供給路１６には、加熱用液体１Ａの供給を断続する加熱用液体供給弁１７が設けられている。
【００５７】
また、貯留部１に貯留されている粉砕物（粒子）を含む加熱用液体１Ａを乾燥回収部Ｄに搬出する液体排出路１８が設けられ、この液体排出路１８には、液体排出ポンプ１９及び加熱用液体１Ａの排出を断続する加熱用液体排出弁２０が設けられている。
【００５８】
すなわち、粉砕用加熱部Ｂは、混合液生成部Ａが混合液供給処理中であって、混合液生成部Ａから混合液が供給されている間は、液体排出ポンプ１９を停止した状態で加熱用液体排出弁２０を閉じ状態にする加熱粉砕処理を行う。
【００５９】
そして、混合液生成部Ａが混合液生成処理中であって、混合液生成部Ａからの混合液の供給が停止されているときに、排出用攪拌翼１５及び液体排出ポンプ１９を作動させた状態で、加熱用液体排出弁２０を開いて、貯留部１に貯留されている粉砕物（粒子）を含む加熱用液体１Ａを乾燥回収部Ｄに搬出する液体排出処理を行い、その後、加熱用液体供給弁１７を開いて、加熱用液体１Ａ及び粉砕物（粒子）が排出された貯留部１に加熱用液体１Ａを設定量供給する加熱用液体供給処理を行うことになる。
【００６０】
（乾燥回収部の詳細）
乾燥回収部Ｄの乾燥処理室２の天井部には、液体排出路１８を通して供給されてくる粉砕物（粒子）を含む加熱用液体１Ａを噴霧する噴霧ノズルＮが設けられ、その噴霧ノズルＮから噴霧された加熱用液体１Ａ及び粉砕物（粒子）が、高温空気発生部３から供給される高温空気（例えば、２００〜３００℃の空気）にて乾燥されることになる。
【００６１】
高温空気発生部３から乾燥処理室２に供給され高温空気は、乾燥処理後においては、乾燥処理室２の処理ガスとして、吸引ファン４にて吸引排出されることになる。
乾燥処理室２から排出される処理ガスには、粉砕物（粒子）が含まれるものとなるが、その粉砕物（粒子）は、分離装置５にて分離回収されることになる。
尚、分離装置５としては、粒子を比重分離するサイクロンやバグフィルターを用いて構成される。
【００６２】
乾燥処理室２の底部は、漏斗状に形成されて、その下端部には、粉砕物（粒子）を排出する排出口２Ａが設けられている。
したがって、乾燥処理室２にて乾燥された粉砕物（粒子）が自重落下して、排出口２Ａから回収されることになる。
【００６３】
（第１実施形態のまとめ）
以上の通り、第１実施形態の冷却加熱式粉砕装置は、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、混合液を加熱用液体１Ａの貯留部１に投入するものであるから、脆化点以下に冷却した原料を、加熱用液体１Ａの加熱により、急激に熱膨張させることができるため、粉粒状の原料を良好に粉砕して微粉化することができる。
【００６４】
また、混合液を分散ノズル１４にて加熱用液体１Ａの液面に分散する状態で供給するものであるから、単位時間当たりの混合液の投入量を増加させても、混合液の原料を適切に加熱できるため、粉砕処理能率を向上させることができ、また、混合液を、液滴状態で間欠的に分散ノズル１４から加熱用液体１Ａの液面に供給するものであるから、混合液の原料と加熱用液体との接触を良好に行わせて、原料の粉砕を一層良好に行うことができる。
【００６５】
さらに、混合液生成部Ａが大気開放状態で混合液を生成するものであるから、大気開放した状態の混合容器７には、大きな耐圧強度を備えさせる必要がなくなる等、混合液生成部Ａの製造コストの低下を図ることができ、また、混混合液を自然落下させる分散ノズル１４には、大きな耐圧強度を備えさせる必要がない等により、分散ノズル１４の製造コストが低下できるため、粉砕用加熱部Ｂの製造コストの低下を図ることができる。
【００６６】
〔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。
【００６７】
図２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２２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２２には、原料供給弁２２Ａ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２２に設けた原料供給弁２２Ａ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。
【００６８】
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２３、及び、その混合容器用圧力計２３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２４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２３の検出結果に基づいて混合容器用圧力調整弁２４の開度が自動調整されるように構成されている。
【００６９】
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減少し、かつ、分散ノズル１４からの混合液の噴出圧を確保するための圧力であり、例えば、０．２〜０．８ＭＰａ（Ｎ／ｍｍ2）程度の圧力に設定されることになる。
【００７０】
すなわち、混合容器７が大気圧よりも高圧状態になるものであるから、混合液生成部Ａは、大気圧よりも高圧状態で混合液を生成することになり、その結果、混合液が分散ノズル１４から噴射されることになる。
【００７１】
以上の通り、この第２実施形態の冷却加熱式微粉砕装置は、第１実施形態と同様に、脆化点以下に冷却した原料を、加熱用液体１Ａの加熱により、急激に熱膨張させることができるため、粉粒状の原料を良好に粉砕して微粉化することができる。
【００７２】
また、混合液を分散ノズル１４にて加熱用液体１Ａの液面に分散する状態で供給するものであるから、単位時間当たりの混合液の投入量を増加させても、混合液の原料を適切に加熱できるため、粉砕処理能率を向上させることができ、また、混合液を、液滴状態で間欠的に分散ノズル１４から加熱用液体１Ａの液面に供給するものであるから、混合液の原料と加熱用液体との接触を良好に行わせて、原料の粉砕を一層良好に行うことができる。
【００７３】
また、この第２実施形態においては、混合液生成部Ａが、大気圧よりも高圧状態で混合液を生成して、混合液が分散ノズル１４から噴射されるから、分散ノズル１４から加熱用液体１Ａの液面に噴射された液滴状態の混合液が、加熱用液体１Ａの液面下に突入する状態になって、加熱用液体１Ａと混合液との接触を良好に行うことができるため、混合液の原料や液化不活性ガスの加熱を一層良好に行うことができる。
【００７４】
〔別実施形態〕
次に、別実施形態を列記する。
（１）上記第１及び第２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。
【００７５】
（２）上記第１及び第２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。
【００７６】
（３）上記第１及び第２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。
【００７７】
（４）上記第１及び第２実施形態においては、加熱用液体１Ａとして、常温の水を用いる場合を例示したが、加熱用液体１Ａとしては、常温のアルコールや、高温に加熱した水やアルコール等を用いることができる。
ちなみに、水やアルコールを高温に加熱する場合において、その温度は、１００℃以上に加熱してもよいが、常温よりも数十度程度高くなるようにするだけでよい。
【００７８】
（５）上記第１及び第２実施形態においては、乾燥回収部Ｄとして、乾燥処理室２の天井部に、粉砕物（粒子）を含む加熱用液体１Ａを噴霧する噴霧ノズルＮを設けて、その噴霧ノズルＮから噴霧された加熱用液体１Ａ及び粉砕物（粒子）を、高温空気発生部３から供給される高温空気にて乾燥する、いわゆるスプレードライアー式システムを設ける場合を例示したが、粉砕物（粒子）を含む加熱用液体１Ａを電気ヒータ等にて加熱される加熱容器に貯留して、加熱用液体１Ａを蒸発させるようにする等、乾燥回収部Ｄの具体構成は各種変更できる。
【符号の説明】
【００７９】
１        貯留部
１Ａ      加熱用液体
１１      混合液供給路
１２      開閉部
１４      分散ノズル
Ａ        混合液生成部
Ｂ        粉砕用加熱部
Ｄ        乾燥回収部
【図１】
2015178078.tif 000003
【図２】
2015178078.tif 000004