(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円錐台の両端部に円柱を組み付けた形態であり小径円柱部の幅が大径円柱部の幅と同寸法もしくは約２ｍｍ以内の目処の範囲で若干大きく設定され且つ中心軸部に軸部材用孔を有する形態のローラーユニット部材を複数連結し算盤玉が連続した様な形態をなした粉化用ローラーを一対として用いるとともに一対の粉化用ローラーの凹凸部を噛み合わせた状態に配設して其の一対の粉化用ローラーを回転させることにより噛み合わせた凹凸部の隙間で粗粒子被粉化体を擂り潰して粉化出来る様にした粉化機能部位を具有するとともに、前記粉化機能部位に粗粒子被粉化体を供給する粗粒子被粉化体供給手段、及び、前記粉化機能部位で粉化された粉化体を集積し回収する粉化体集積・回収手段、並びに、前記粉化機能部位の一対の粉化用ローラーを回転させる駆動手段を具有したことを特徴とする粉化装置。
【請求項２】
前記ローラーユニット部材の表面に複数の筋状の切り込み又は細かい凹凸状の粗面加工が施されていることを特徴とする請求項１に記載の粉化装置。
【請求項３】
前記粉化用ローラーの一方が水平方向に位置移動と固定が任意に出来きて双方の粉化用ローラーの間隙が任意に調整出来る手段が付加されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉化装置。
【請求項４】
前記粉化体集積・回収手段に篩いが組み込まれていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の粉化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粗粒子体を細粉化する粉化装置に関し、詳しくは、主に、穀物や木・竹の粉砕体等の植物の粗粒子体を細粉化する場合に用いる粉化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
穀物や鉱物を問わず、粉化することにより利用価値が高まるので、従来から、粉化技術・装置のニーズは大きく、様々な提案がなされ提供されて来ている。そして、近年、化石燃料資源の枯渇問題や排出されるＣＯ２による温暖化等の地球環境問題の観点から、地球環境に優しい再生可能エネルギーとしてのバイオマスエネルギーやバイオエタノール等で植物を利用することが注目され、これを推進するための関連技術として、植物の粉化技術・装置が注目されて来ている。
【０００３】
従来の粉化技術としては、古来から用いられている石臼方式や、ロールミル、高速回転ミル、ボールミル、ジェットミル等が知られている。まず、石臼方式としては、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３等の形態のものが多数提案されているが、粗粒子被粉化体の供給や粉化体の回収において効率的でないと共に大粒の粒子を粉化するのは容易でないという課題点が有り、少量の粉化体を製造することで足りる用途での小規模の装置のものが多いと考えられる。そして、ロールミル方式としては、以前から鉱物等も対象とした粉化対応の形態のものとして、例えば、特許文献４の様な方式が提案されているが、装置は構造が複雑で大規模となって来るため用途は限定されて来るという課題点が有る。また、高速回転ミル方式としては、例えば、特許文献５の様な形態のものが提案されているが、粉化体の大量製造は容易ではなく粉砕機構の内部構造も複雑であるという課題点が有る。また、ボールミル、ジェットミル方式も構造が複雑となって来ると共に用途も限定されて来るという課題点がある。
【０００４】
ところで、前述のロールミル方式に関しては、二つの円筒形ローラーを突き合わせて回転させて粉化させれば良いではないかと単純な発想として想起されるが、単に二つの円筒形ローラーを突き合わせて回転させて粉化させしようとしても擂り潰し作用が働き難く被粉化体を押し潰すだけで粉化は容易ではない。それは、二つの円筒形ローラーを突き合わせた例で石臼方式とロールミル方式を組み合わせた様な方式として、例えば、特許文献６の様な形態のものが提案されているが、ローラーは突起状を設けて粗粉砕の役目をし、細粉化は石臼方式に頼らざるえないという結果で示されている。この様な理由があり、前述の特許文献４の様な方式が用いられていると考えられる。
【０００５】
そのロールミル方式においても、今後の植物の粉化技術・装置を意識した技術提案として特許文献４の様な複雑で大規模とはならない簡便な方式を提案する動きもあり、例えば、特許文献７の様な単純な円柱状のローラーではない算盤玉状のローラーのロールミル方式の形態のものが提案されて来ている。この提案は、円柱状ローラーより被粉化体の粉化作用部が増加し擂り潰し作用も加わり粉化効率の向上が期待出来ると思えるが、しかし、ローラーが平滑であれば被粉化体が滑り粉化され難くなる恐れがあるが、対応策としてローラー表面に凹凸状態等の粗面加工を施そうとしても困難であるという課題点が有る。この様に、従来の粉化技術・装置には一長一短があり、適用は其の特性に適した用途に限定される。
【０００６】
従来は、石炭や鉄鉱石等の鉱物の粉化や小麦粉の粉化の様な大規模設備で大量生産するものか、そば粉やコーヒー粉等の少量を製造するものの様に、二分化された粉化技術・装置対応で事足りていたが、今後の、植物の粉化技術・装置としては、被粉化体の集積も小地域からの集積とならざるえず装置規模としては中小規模のものが求められると共に、穀物の粉化対応だけでなく木や竹等の繊維質の被粉化体の粉化対応も求められて来ると考えられる。この様なことから、硬い鉱物の粉化対応が出来ることは好ましいが敢えて粉化対応出来なくても、穀物や木・竹の粉砕体等の植物の粗粒子体を細粉化することが容易に出来て製造効率が良好であると共に、装置の構造が比較的簡単であり、装置規模として中小規模の範囲でも要望に容易に対応出来る粉化技術・装置が望まれている。
【特許文献１】特開２００１−３１４７７５号公報
【特許文献２】特開２００５−１９９２４３号公報
【特許文献３】特開２００６−２３９５１８号公報
【特許文献４】特開２００８−４３９２６号公報
【特許文献５】特開２００７−１１１５７４号公報
【特許文献６】特開２００６−２８９２２５号公報
【特許文献７】特開２００８−６３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする問題点は、従来の粉化技術・装置の課題点を鑑みて、特許文献７の類の算盤玉状ローラーのロールミル方式の形態が単純な円柱状ローラーの形態よりも被粉化体の粉化作用部が増加し擂り潰し作用も加わり粉化効率の向上が期待出来る利点を活かし、且つ、特許文献７の類の課題点である、ローラーが平滑であれば被粉化体が滑り粉化され難くなる恐れがあるが、対応策としてローラー表面に凹凸状態等の粗面加工を施そうとしても困難であるという課題点を解決して、穀物や木・竹の粉砕体等の植物の粗粒子体を細粉化することが容易に出来て製造効率が良好であると共に、装置の構造が比較的簡単であり、装置規模として中小規模の範囲でも要望に容易に対応出来る粉化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の課題を解決するため、本発明の微粉化装置は、円錐台の両端部に円柱を組み付けた形態であり小径円柱部の幅が大径円柱部の幅と同寸法もしくは約２ｍｍ以内の目処の範囲で若干大きく設定され且つ中心軸部に軸部材用孔を有する形態のローラーユニット部材を複数連結し算盤玉が連続した様な形態をなした粉化用ローラーを一対として用いるとともに一対の粉化用ローラーの凹凸部を噛み合わせた状態に配設して其の一対の粉化用ローラーを回転させることにより噛み合わせた凹凸部の隙間で粗粒子被粉化体を擂り潰して粉化出来る様にした粉化機能部位を具有するとともに、前記粉化機能部位に粗粒子被粉化体を供給する粗粒子被粉化体供給手段、及び、前記粉化機能部位で粉化された粉化体を集積し回収する粉化体集積・回収手段、並びに、前記粉化機能部位の一対の粉化用ローラーを回転させる駆動手段を具有したことを最も主要な特徴とする。
【０００９】
付加して、前記ローラーユニット部材の表面に複数の筋状の切り込み又は細かい凹凸状の粗面加工が施されていることを特徴とする。
【００１０】
更に、前記粉化用ローラーの一方が水平方向に位置移動と固定が任意に出来きて双方の粉化用ローラーの間隙が任意に調整出来る手段が付加されていることを特徴とする。
【００１１】
更には、前記粉化体集積・回収手段に篩いが組み込まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、算盤玉状のローラーを用いることにより円柱状ローラーより被粉化体の粉化作用部が増加し擂り潰し作用も加わり粉化効率の向上が期待出来る利点が活用出来て、且つ、ローラーが平滑であれば被粉化体が滑り粉化され難くなる恐れがあるということへの対応策として、ローラーをユニット部材で構成させることによりローラー表面に凹凸状態等の粗面加工を施すことが容易に出来る様になるので、穀物や木・竹の粉砕体等の植物の粗粒子体を細粉化することが容易に出来て製造効率が良好であり、更には、ローラーが損耗・損傷した場合にも従来技術の様に全面交換する必要もなくユニット部材を再粗面加工や部分的な交換により損耗・損傷対応が容易に可能でありしかもメンテナンスも容易であり、且つ、装置の構造が比較的簡単であり、装置規模としても中小規模の範囲でも要望に容易に対応出来る粉化装置を提供することが出来る様になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態例を図を参照して説明する。
図１は本発明装置に用いる粉化機能部位のローラーユニット部材の形態説明図である。図２はローラーユニット部材を複数連結して一対の複合部材とした形態説明図である。図３と図４は本発明装置の実施の形態に係る一例の説明図である。図５は粉化用ローラーを二段に配設すると共に粉化体集積・回収手段に篩いを組み込んだ場合の例の説明図である。
【００１４】
［実施例１］
本発明装置の実施の形態例の一例を、図１〜４を用いて説明する。本発明装置１は、図１に示す様に、円錐台部１１ｂの両端部に円柱を組み付けた形態であり小径円柱部１１ａと大径円柱部１１ｃの幅が同寸法もしくは小径円柱部１１ａの幅が大径円柱部１１ｃの幅より若干大きくて且つ中心軸部に軸部材用孔１１ｄを有する形態をなしたローラーユニット部材１１を用いて、図２に示す様に、ローラーユニット部材１１を複数連結して算盤玉が連続した様な形態をなした粉化用ローラー１０を一対として用いるとともに、一対の粉化用ローラー１０、１０の凹凸部を噛み合わせた状態に配設して、其の一対の粉化用ローラー１０、１０を回転させることにより噛み合わせた凹凸部の隙間で粗粒子被粉化体を擂り潰して粉化出来る様にした粉化機能部位を具有するとともに、図３〜４に示す様に、前記粉化機能部位に粗粒子被粉化体を供給する粗粒子被粉化体供給手段として粗粒子被粉化体供給ホッパー２１、及び、前記粉化機能部位で粉化された粉化体を集積して回収する粉化体集積・回収手段として粉化体集積ホッパー３１と粉化体回収箱３２、並びに、前記粉化機能部位の一対の粉化用ローラー１０を回転させる駆動手段として原動機４１と歯車４２等を具有している。
【００１５】
［実施例２］
次に、本発明装置の実施の形態の他例として、粉化用ローラーを二段に配設すると共に粉化体集積・回収手段に篩いを組み込んだ場合の例を、図５を用いて説明する。本発明装置１は、用いられる粗粒子被粉化体の性状と要求される粉度に応じ、図５に示す様に、粉化用ローラー１０を二段に配設すると共に粉化体集積・回収手段に篩い５０を組み込む場合がある。その場合は、篩い５０と共に篩い分けた粉化体毎に対応する第２粉化体集積ホッパー３３と粉化体回収箱３２が配設される。尚、粉化用ローラー１０を二段に配設することと篩い５０を組み込むことは、与条件に応じて適宜選択的に採用されてよい。また、上記の本発明の実施の形態例の説明は一部の実施例の説明であり、当然であるが、本発明は、本発明の請求事項の範疇に該当し本発明の目的を達成出来る限りその形態や規模等に関しては限定されない。
【００１６】
以下、主要な部位・部材等について特記すべきことを記載する。尚、部位・部材等の材質および原動機等に関しては本発明の目的を達成出来るものなら限定されない。
粉化機能部位に関しては、粉化用ローラー１０は、図２に示す様に、軸部材１２を軸部材用孔１１ｄに嵌入させローラーユニット部材１１を複数連結し、隣接するローラーユニット部材１１の小径円柱部１１ａ、大径円柱部１１ｃ同士を当接させて組み付け端部は一方が小径円柱部１１ａで他方は大径円柱部１１ｃとなる様に組み付けられ、両端部を締結部材１３で締結して強固に一体化されている。尚、粉化用ローラー１０の数や大きさを含む形態に関しては与条件を勘案して適宜設定されて良く、前述の締結部材１３による締結方法は一例であり粉化用ローラー１０が強固に一体化出来れば締結方法は限定されない。そして、図１に示す様に、ローラーユニット部材１１には表面に複数の筋状の切り込み１１ｅ又は細かい凹凸加工が施されている。また、軸部材用孔１１ｄは断面が円形でもよいが四角形または六角形が好ましい。尚、筋状の切り込み又は細かい凹凸状の粗面加工形態及び粉化用ローラー１０、１０間の凹凸の間隙設定等は用いられる粗粒子被粉化体の性状と要求される粉度に応じて適宜設定されて良い。
【００１７】
粗粒子被粉化体供給手段に関しては、粗粒子被粉化体供給ホッパー２１に被粉化体の供給量制御用の供給量制御用仕切２１ａが付設される。そして、粗粒子被粉化体供給ホッパー２１への被粉化体供給方法としては、例えば、人力供給、配管移送供給、ベルトコンベアやスクリューコンベア等による移送供給方法が考えられるが限定はされない。
【００１８】
粉化体集積・回収手段に関しては、粉化体集積ホッパー３１に粉化体の回収量制御用の回収量制御用仕切３１ａが付設される。そして、粉化体の回収方法としては、粉化体回収箱３２による回収方法を例示しているが、他の方法として、例えば、配管移送回収、ベルトコンベアやスクリューコンベア等による回収移送方法が考えられるが限定はされない。
【００１９】
駆動手段に関しては、原動機４１は電動モーターでも燃料エンジン駆動機でも限定はされない。そして、回転伝達方法としては、歯車４２、４２は、歯車・チェーンまたはプーリー・ベルト等でも良く限定はされない。また、必要に応じて、減速器等を介在させて良い。
【００２０】
篩い５０は、与条件に応じて篩いメッシュは適宜設定される。そして、装置を稼働させると装置自体が震動するので篩い５０は必然的に震動篩いとなるが、必要に応じて篩いを加震させる加震機を付設さる場合もある。また、篩い５０を二つ以上配設する場合には装置の与条件に応じて適宜設定されて良い。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本装置に用いる材質等や本装置の強度等を適宜設定すれば、穀物や木・竹の粉砕体等の植物の粗粒子体を細粉化する用途対応のみならず、例えば、果樹や野菜等の粉砕・汁化用途や、比較的硬度の小さい、例えば、石炭、石灰石等や蛎殻・貝殻等の粉砕・粉化用途等の広範囲な粉砕・粉化・汁化用途に活用出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明装置に用いる粉化機能部位のローラーユニット部材の形態説明図である。（Ａ）ローラーユニット部材の模式的斜視図  （Ｂ）正面図  （Ｃ）側面図
【図２】ローラーユニット部材を複数連結し一対の粉化用ローラーとした形態説明図である。（Ｄ）平面図  （Ｅ）側面図  （Ｆ）部分断面図
【図３】本発明装置の実施の形態に係る一例の説明図である。（Ｇ）Ｇ−Ｇ断面の平面断面図  （Ｈ）はＨ−Ｈ断面の正面断面図
【図４】図３と同じ実施例の説明図である。（Ｉ）側面図  （Ｊ）図３のＪ−Ｊ断面の側面断面図
【図５】粉化用ローラーを二段に配設すると共に粉化体集積・回収手段に篩いを組み込んだ場合の例の説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ；本発明の粉化装置
１０  ；粉化用ローラー
１１  ；ローラーユニット部材
１１ａ；小径円柱部
１１ｂ；円錐台部
１１ｃ；大径円柱部
１１ｄ；軸部材用孔
１１ｅ；筋状の切り込み
１２  ；軸部材
１３  ；締結部材
２１  ；粗粒子被粉化体供給ホッパー
２１ａ；供給量制御用可動仕切
３１  ；粉化体集積ホッパー
３１ａ；回収量制御用可動仕切
３２  ；粉化体回収箱
３３  ；第２粉化体集積ホッパー
３３ａ；回収量制御用可動仕切
４１  ；原動機
４２  ；歯車
５０  ；篩い
６１  ；装置骨格形成部材
【図１】
0004730849.tif 000002
【図２】
0004730849.tif 000003
【図３】
0004730849.tif 000004
【図４】
0004730849.tif 000005
【図５】
0004730849.tif 000006