(57)【要約】【課題】被粉砕物を、喉越しがよく、食用に最適なサイズに粉砕処理することができるボールミル装置を提供する。【解決手段】略球形状のボールＡ…及び略樽形状のボールＢ…と、例えば稲若葉やケール等の被粉砕物Ｃとが投入された粉砕室２を回転させ、ボールＡ，Ｂ及び被粉砕物Ｃを、粉砕室２の高位側壁部２ｂ…から低位側壁部２ｂ…に向けて自重落下させながら、壁部２ｂ…の突起４…に衝突させて様々な方向に分散させて略均一に撹拌する。且つ、ボールＡ，Ｂを互いに衝突させ、突起４…及び低位側壁部２ｂ…に衝突させ、ボールＡ，Ｂ及び壁部２ｂ…の対向面間と、ボールＡ，Ｂの対向面間と、ボールＡ，Ｂ及び突起４…の対向面間とに入り込んだ被粉砕物Ｃを、食用に最適なサイズ（例えば微粉末状）に粉砕処理する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の粉砕媒体が投入された粉砕室を回転して、該粉砕室に投入された被粉砕物を各粉砕媒体が衝突するときに生じる衝撃で粉砕するボールミル装置であって、
上記粉砕室の内壁面を、該粉砕室の回転軸芯を中心として略多角形状に形成したボールミル装置。
【請求項２】
上記略多角形状を有する粉砕室の内壁面を、該粉砕室の回転軸芯を中心として略六角形状に形成した
請求項１記載のボールミル装置。
【請求項３】
上記粉砕媒体及び被粉砕物を撹拌する突起を、上記各壁部内壁面に複数突設した請求項１又は２記載のボールミル装置。
【請求項４】
上記各壁部の突起を、上記粉砕室の回転軸芯と略平行して軸芯方向に対して所定間隔に隔てて配列した
請求項３記載のボールミル装置。
【請求項５】
上記隣り合う各壁部の突起を円周方向に対して互い違いとなるように配列した
請求項３又は４記載のボールミル装置。
【請求項６】
上記突起を、上記各壁部内壁面に対して複数並列して配列した
請求項３，４又は５記載のボールミル装置。
【請求項７】
上記粉砕媒体を、異なる大きさ及び形状に形成した複数種のボールで構成した
請求項１記載のボールミル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば稲若葉やケール等の被粉砕物を、麺や豆腐、餅、ケーキ、練り食品、乳製品、飲み物等の食品に添加（混入）するのに最適なサイズ（微粉末状）に粉砕処理することができるボールミル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述のボールミル装置としては、例えば多数のボールが投入された略円筒状の粉砕室を回転して、全ボールを粉砕室内壁面に沿って低位側に向けて転動させながら、粉砕室に投入された被粉砕物を、各ボールが互いに衝突するときに生じる衝撃を利用して粉末状に粉砕する特許文献１のボールミルと、
ボールミルを構成する略円筒状の外筒及び外筒中心部に軸支した内筒を相反する方向に回転して、外筒及び内筒の対向面間に投入された多数のボールを、外筒及び内筒の対向面に突設した撹拌翼で撹拌しながら転動させ、粉砕室に投入された被粉砕物を、各ボールが互いに衝突するときに生じる衝撃を利用して粉末状に粉砕する特許文献２の内外筒相互回転型ボールミルとがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１３４３３０号公報。
【０００４】
【特許文献２】
特開平１１−２５３８２８号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の特許文献１のボールミルは、ボール及び被粉砕物が粉砕室内壁面に沿って低位側に滑り落ち及び転がり落ちるため、ボール及び被粉砕物の落差が小さく、硬質の被粉砕物を、所望するサイズに粉砕するのに必要な衝撃力が得られず、粉砕処理に要する処理時間が長くなる。一方、特許文献２の内外筒相互回転型ボールミルは、撹拌翼で撹拌されたボール及び被粉砕物が、外筒内周面及び内筒外周面に沿って低位側に滑り落ち及び転がり落ちるため、ボール及び被粉砕物の落差が小さく、上述と同様に、硬質の被粉砕物を、所望するサイズに粉砕するのに必要な衝撃力が得られず、粉砕処理に要する処理時間が長くなる。且つ、特許文献１及び特許文献２のボールミルで粉砕処理された被粉砕物を食品に添加及び混入した場合、被粉砕物のサイズが大きいため、喉越しが悪く、食用に適さないという問題点を有している。
【０００６】
この発明は上記問題に鑑み、略多角形状の粉砕室に投入された粉砕媒体及び被粉砕物を高位側から低位側に向けて一挙に自重落下させ、該被粉砕物を各粉砕媒体が衝突するときに生じる衝撃で粉砕することにより、喉越しがよく、食用に適したサイズに粉砕処理することができるボールミル装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、多数の粉砕媒体が投入された粉砕室を回転して、該粉砕室に投入された被粉砕物を各粉砕媒体が衝突するときに生じる衝撃で粉砕するボールミル装置であって、上記粉砕室の内壁面を、該粉砕室の回転軸芯を中心として略多角形状に形成したボールミル装置であることを特徴とする。
【０００８】
上述の被粉砕物は、例えば稲若葉やケール等の植物で構成することができる。また、粉砕媒体は、例えばステンレスや鋼材等の金属、セラミックスやプラスチック、ガラス等の非金属で構成されると共に、被粉砕物を微細な粉末状に粉砕するのに適した硬度、形状、大きさ、重量を有する略球形状及び略多角形状のボールで構成することができる。
【０００９】
また、粉砕室の壁部内壁面を、例えば略五角形状や略六角形状、略八角形状等の略多角形状に形成することができ、壁部内壁面の角数を多くすると、略円筒形状に近くなるため、落差が小さくなる。内壁面の角数を少なくすると、落下回数が減少するため、食用に適したサイズ（微粉末状）に粉砕する場合、好ましくは略六角形状に形成するのが最適である。
【００１０】
つまり、例えば稲若葉やケール等の被粉砕物と、多数の粉砕媒体とが所定量投入された略多角形状の内壁面を有する粉砕室を回転して、粉砕室の低位側内壁面に堆積する粉砕媒体及び被粉砕物を高位側に移動及び持ち上げ、粉砕媒体及び被粉砕物を、粉砕室の高位側内壁面から低位側内壁面に向けて一挙に自重落下させると共に、内壁面に突設した各突起により様々な方向に分散させて略均一に撹拌する。且つ、各粉砕媒体を互いに衝突させ、各突起及び低位側内壁面に衝突させると共に、その衝突時に生じる衝撃を利用して、粉砕媒体及び内壁面の対向面間と、各粉砕媒体の対向面間と、粉砕媒体及び突起の対向面間とに存在する被粉砕物を粉砕処理する。且つ、上述の撹拌処理及び粉砕処理を所定時間連続して行い、被粉砕物を、喉越しがよく、食用に最適なサイズ（例えば略０．５μｍ〜略８０μｍの範囲に含まれるサイズの微粉末状、好ましくは略２０μｍ以下が最適である）に粉砕処理する。
【００１１】
実施の形態として、上記略多角形状を有する粉砕室の内壁面を、該粉砕室の回転軸芯を中心として略六角形状に形成することができる。また、上記粉砕媒体及び被粉砕物を撹拌する突起（例えば略軸状や略棒状、略柱状、略板状、略羽根状、略リブ状等）を、上記各壁部内壁面に複数突設することができる。なお、実施例ではボルトやピン、軸等の略軸状を有する突起で構成している。また、突起の外観形状を、例えば軸方向から見て略六角形や略四角形、略三角形、略丸形、略楕円形等に形成することができる。
【００１２】
また、上記各壁部の突起を、上記粉砕室の回転軸芯と略平行して軸芯方向に対して所定間隔に隔てて配列することができる。また、上記隣り合う各壁部の突起を円周方向（及び軸芯方向）に対して互い違いとなるように配列（例えば千鳥状等）することができる。また、上記突起を、上記各壁部内壁面に対して複数並列して配列（例えば２列や３列、３列以上等）することができる。また、上記粉砕媒体を、異なる大きさ及び形状（且つ硬度や重量も含む）に形成した複数種のボール、例えば略球形や略樽形、略楕円形、略円筒形等の滑らかな外面形状を有する略球形状のボール及び略正方形や略矩形、略菱形等の鋭角な外面形状を有する略多角形状のボールで構成することができる。
【００１３】
【作用及び効果】
この発明によれば、粉砕媒体及び被粉砕物を、略多角形状の内壁面を有する粉砕室の回転力により高位側に移動及び持ち上げ、高位側内壁面から低位側内壁面に向けて一挙に自重落下させるので、粉砕媒体及び被粉砕物の落差が大きく、被粉砕物を微粉末状に粉砕するのに必要な衝撃力が確実に得られると共に、例えば稲若葉やケール等の被粉砕物を喉越しがよく、食用に最適なサイズに粉砕処理することができる。且つ、粉砕媒体及び被粉砕物を粉砕室の各壁部内壁面に突設した各突起に衝突させて粉砕するので、被粉砕物を、所望するサイズに粉砕処理する作業が短時間で行え、処理能力の向上を図ることができる。
【００１４】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は、被粉砕物を食用に最適なサイズに粉砕処理するときに用いられるボールミル装置を示し、図１に於いて、このボールミル装置１は、略球形状のボールＡ…及び略樽形状のボールＢ…と、例えば稲若葉やケール等の被粉砕物Ｃとをステンレス製の粉砕室２に所定量投入した後、粉砕室２を粉砕処理に最適な速度で回転して、被粉砕物Ｃを食用に最適なサイズ（微粉末状）に粉砕処理する装置である。
【００１５】
実施例では、１個の重量＝略２．５ｇ、直径＝略１２ｍｍのボールＡを略３０ｋｇ投入し、１個の重量＝略５０ｇ、直径＝略１９ｍｍ、長さ＝２７ｍｍのボールＢを略１００ｋｇ投入して粉砕処理するが、例えばボールＡの重量を、略２．５ｇ以上及び以下に変更するか、直径を、略１２ｍｍ以下及び以上に変更するか、投入量を、略３０ｋｇ以下及び以上に変更する等してもよい。且つ、ボールＢの重量を、略５０ｇ以上及び以下に変更するか、直径を、略１９ｍｍ以下及び以上に変更するか、長さを、略２７ｍｍ以下及び以上に変更するか、投入量を、例えば略１００ｋｇ以下及び以上に変更する等してもよい。且つ、ボールＡ，Ｂ及び粉砕室２をステンレスで構成している。
【００１６】
上述の粉砕室２は、図５、図６にも示すように、ボールＡ，Ｂ及び被粉砕物Ｃを所定量投入するのに適した内部容積を有する内部壁面を、その前端側中心部及び後端側中心部の間に設定した回転軸芯ａを中心として略六角形状（略正六角形）に形成し、ボールＡ，Ｂ及び被粉砕物Ｃの投入・排出が許容される投入口２ａを、粉砕室２の前端側中央部に開口し、投入口２ａを略気密状態に密閉及び閉塞する蓋部３を、投入口２ａに対して着脱可能に設けている。
【００１７】
且つ、蓋部３は、投入口２ａと略合致する大きさ及び形状に形成され、投入口２ａに対して嵌合及び嵌着したとき、投入口２ａの外周縁部に取り付けた締付けハンドル１３…を、蓋部３の外周縁部に係止すると共に、投入口２ａの略気密状態が保持及び維持される状態に締付け固定する。
【００１８】
且つ、粉砕室２に投入されたステンレス製のボールＡ，Ｂ及び被粉砕物Ｃを撹拌する略ボルト型の突起４を、粉砕室２の壁部２ｂ内壁面に対して径方向（回転軸芯ａ）に向けて突設すると共に、粉砕室２の回転軸芯ａと略平行して軸芯方向に対して所定間隔（例えば略７．５ｃｍ）に隔てて略直列状に複数配列（例えば５本）している。且つ、隣り合う壁部２ｂ…の突起４を円周方向（及び軸芯方向ａ）に対して互い違いとなるように略千鳥状に配列している。また、隣り合う壁部２ｂ…の突起４を略同一円周上に配列してもよい。
【００１９】
上述の突起４は、図７にも示すように、壁部２ｂに形成した孔部２ｃに対して径方向に挿入され、粉砕室２内部に突出する突起４の雄ネジ部４ａに螺合したナット５及び粉砕室２外部に突出する雄ネジ部４ａに螺合したナット６で締付けて、径方向に対して所望する突出量に突出した状態に固定する。一方、突起４を、所望する突出量に可変調節する場合、ナット５，６による締付け固定を解除した後、突起４を径方向に対して移動させ、被粉砕物Ｃを所望するサイズに粉砕するのに適した突出量に可変調節する。実施例では、突起４…を略同一高さ及び突出量に突出している。
【００２０】
また、突起４…の間隔を、例えば略７．５ｃｍ以下及び以上の間隔に変更するか、突起４…の本数を、例えば５本以下及び以上の本数に変更してもよい。且つ、壁部２ｂ…に突設した突起４…を、壁部２ｂ…毎に異なる高さ及び突出量に可変調節するか、一つの壁部２ｂに配列した突起４…を、異なる高さ及び突出量に可変調節してもよい。且つ、突起４の雄ネジ部４ａを、粉砕室２内部に露出する軸部周面に螺刻せず、ナット５，６が螺合する軸部周面のみに螺刻してもよい。
【００２１】
且つ、図２、図３、図４にも示すように、粉砕室２の後端側外面部（底部側外面部）の回転中心部に直結した軸部７を、後述する旋回枠１４の後端側中央部に固定した軸受部８で軸受して、軸受部８上に固定した減速機付きモータ９の駆動力により、スプロケット１０，１１及びチェーン１２を介して、一方向に対して定速回転（例えば被粉砕物Ｃを粉砕するのに最適な回転速度、略６５Ｈｚ回転）する。また、粉砕室２を、予め設定した時間毎に正逆回転するか、粉砕室２の回転速度を、例えば略６５Ｈｚ以下及び以上に変更してもよい。
【００２２】
且つ、旋回枠１４は、粉砕室２の両側部及び底面部を囲むような大きさ及び形状に形成され、旋回枠１４の両端部に固定した軸部１５を、基台１６左側部に起立する支持台１７上部に固定した軸受部１８と、右側部に起立する支持部１７上部に内蔵した軸受部１８とで軸受して、粉砕室２全体を、右側支持部１７に内蔵した減速機付きモータ１９の駆動力により、スプロケット２０，２１及びチェーン２２を介して、投入口２ａが下向きとなる略垂直姿勢と、上向きとなる略鉛直姿勢との間で所望する角度に前後回動する。
【００２３】
つまり、被粉砕物Ｃを投入するのに適した角度（例えば投入口２ａが略斜め上向き及び略真上向きとなる角度）と、被粉砕物Ｃを粉砕するのに最適な角度（例えば投入口２ａが略斜め上向き及び略正面向きとなる角度）と、粉砕済みの被粉砕物Ｃを排出するのに適した角度（例えば投入口２ａが斜め下向き及び略真下を向いた角度）とに回動することができる。また、粉砕室２を、例えばギャやウォーム、ハンドル等の回動手段を介して、手動操作で所望する角度に前後回動することもできる。
【００２４】
且つ、始動スイッチ２３や停止スイッチ２４、回転速度調節スイッチ２５等のスイッチ類及び計器類を、右側支持部１７の操作面に配列している。また、例えばキャスターやコロ等の輪体を支持部１７下端部に取り付けて、ボールミル装置１全体を所望する場所に対して移動可能に設けている。
【００２５】
図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、ボールミル装置１により例えば稲若葉やケール等の被粉砕物Ｃを粉砕処理する方法を説明する。
【００２６】
先ず、図１、図２に示すように、粉砕室２を、被粉砕物Ｃを投入するのに適した角度（例えば投入口２ａが略斜め上向きとなる角度）に回動停止した後、蓋部３を、粉砕室２の投入口２ａから取り外して、所定量（略３０ｋｇ）のボールＡ…と、所定量（略１００ｋｇ）のボールＢ…と、所定量（略２０ｋｇ）の被粉砕物Ｃとを、粉砕室２内部に投入した後、蓋部３を、粉砕室２の投入口２ａに嵌合して略気密状態に密閉及び密封する。
【００２７】
次に、図３、図４、図５に示すように、粉砕室２を、被粉砕物Ｃを粉砕するのに最適な角度（例えば投入口２ａが略斜め上向きとなる角度）に回動した後及び回動させながら、モータ９の駆動力により被粉砕物Ｃを粉砕するのに最適な速度で回転させ、粉砕室２の低位側壁部２ｂ…に堆積するボールＡ，Ｂ及び被粉砕物Ｃを高位側に移動及び持ち上げ、ボールＡ，Ｂ及び被粉砕物Ｃを、粉砕室２の高位側壁部２ｂから低位側壁部２ｂに向けて一緒に自重落下させながら、壁部２ｂ…に突設した突起４…に衝突させて様々な方向に分散させて略均一に撹拌する。
【００２８】
且つ、ボールＡ，Ｂを互いに衝突させながら、粉砕室２の壁部２ｂ…に突設した突起４…及び低位側壁部２ｂに衝突させて、その衝突時に生じる衝撃を利用して、ボールＡ，Ｂ及び壁部２ｂ…の対向面間と、ボールＡ，Ｂの対向面間と、ボールＡ，Ｂ及び突起４…の対向面間に入り込んだ被粉砕物Ｃとを外気に接触させることなく粉砕処理する。また、粉砕室２を、被粉砕物Ｃを粉砕するのに適した温度に冷却装置（図示省略）で冷却処理しながら粉砕処理する。
【００２９】
上述の撹拌処理及び粉砕処理を所定時間連続して行い、被粉砕物Ｃを、例えば麺や豆腐、餅、飲み物等の様々な食品に添加（混入）した場合、喉越しがよく、食用に最適なサイズ（例えば略０．５μｍ〜略８０μｍの範囲に含まれるサイズの微粉末状、好ましくは略２０μｍ以下が最適である）の微粉末状に粉砕処理する。また、ボールＡ及びボールＢの何れか一方の粉砕媒体を用いて粉砕処理してもよい。
【００３０】
粉砕処理後、粉砕室２を、粉砕済みの被粉砕物Ｃを排出するのに適した角度（例えば投入口２ａが斜め下向きとなる角度）に回動停止した後、蓋部３を、粉砕室２の投入口２ａから取り外して、ボールＡ，Ｂ及び粉砕済みの被粉砕物Ｃを取り出し、被粉砕物ＣのみをボールＡ，Ｂから分離及び回収して、例えば麺や豆腐、餅、ケーキ、飲み物等の食品に所定量添加（混入）する。以下、上述と同様にして、被粉砕物Ｃの粉砕処理を継続して行う。
【００３１】
以上のように、ボールＡ，Ｂ及び被粉砕物Ｃを、略六角形状の内壁面を有する粉砕室２の回転力により高位側に移動及び持ち上げ、粉砕室２の高位側壁部２ｂ…から低位側壁部２ｂ…に向けて一挙に自重落下させるので、従来例のボールミルよりも、ボールＡ，Ｂ及び被粉砕物Ｃの落差が大きく、被粉砕物Ｃを微粉末状に粉砕するのに必要な衝撃力が確実に得られると共に、例えば稲若葉やケール等の被粉砕物Ｃを喉越しがよく、食用に最適なサイズに粉砕処理することができる。且つ、ボールＡ，Ｂ及び被粉砕物Ｃを、粉砕室２の壁部２ｂ…内壁面に突設した突起４…に衝突させて撹拌及び粉砕するので、被粉砕物Ｃを、所望するサイズに粉砕処理する作業が短時間で行え、処理能力の向上を図ることができる。
【００３２】
図８は、上述の突起４…を、粉砕室２の壁部２ｂ…に対して２条並列に配列し、突起４…を互い違いとなるように略千鳥状に配列したボールミル装置１の他の例を示し、突起４…が略千鳥状に配列された壁部２ｄを、壁部２ｂに開口した開口部２ｅ…に対して略気密状態に固定するので、略直列に配列した突起４…に衝突させるよりも、略千鳥状に配列した突起４…に衝突させる方が衝突回数及び分散回数が多くなり、上述の実施例と略同等又は以上の作用及び効果を奏することができる。
【００３３】
図９は、略直列状及び略千鳥状の突起４…を組み合わせて配列したボールミル装置１のその他の例を示し、突起４…が略直列状及び略千鳥状に配列された壁部２ｄを、壁部２ｂの開口部２ｅ…に固定するので、略直列状及び略千鳥状に配列した何れか一方の突起４…に衝突させるよりも、ボールＡ，Ｂ及び被粉砕物Ｃを様々な方向に分散及び撹拌することができ、前述の実施例と略同等又は以上の作用及び効果を奏することができる。且つ、突起４…が略直列状に配列された壁部２ｄを、壁部２ｂの開口部２ｅから取り外して、突起４…が２条並列に配列された壁部２ｄに交換することもでき、突起４…を所望する配列に変更及び組み合わせることができる。
【００３４】
図１０は、粉砕室２の前後端部を軸受したボールミル装置１のその他の例を示し、ボールＡ，Ｂ及び被粉砕物Ｃを壁部２ｂに開口した開口部２ｅから投入して、その開口部２ｅを壁部２ｄにより略気密状態に密閉及び密封した後、粉砕室２を粉砕処理に最適な速度で回転させるので、粉砕室２の回転軸芯ａが偏心しにくく、被粉砕物Ｃを食用に最適なサイズに粉砕処理する作業が安定して行え、前述の実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】粉砕室内部が略六角形状に形成されたボールミル装置を示す斜視図。
【図２】粉砕室を前後回動する動作を示す側面図。
【図３】粉砕室の取り付け状態を示す平面図。
【図４】粉砕室を粉砕に適した角度に回動した状態を示す斜視図。
【図５】粉砕室の内部構造及び被粉砕物の粉砕状態を示す断面図。
【図６】突起を千鳥状に配列した壁部内壁面を示す粉砕室の展開図。
【図７】突起の取付け状態を示す壁部断面図。
【図８】突起を略千鳥状に配列した装置の他の例を示す平面図。
【図９】突起を所望する配列に組み合わせたその他の例を示す斜視図。
【図１０】粉砕室両端部を軸受けした装置のその他の例を示す平面図。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ…ボール
Ｃ…被粉砕物
１…ボールミル装置
２…粉砕室
２ａ…投入口
２ｂ，２ｄ…壁部
２ｅ…開口部
３…蓋部
４…突起
５，６…ナット
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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