(57)【要約】【課題】粒状生成物の品質を高める。【解決手段】粉体造粒装置１００は、第１ロール１１０と、第２ロール１２０と、第１ロール１１０の周面に形成された第１ポケット１０と、第２ロール１２０の周面に形成された第２ポケット２０と、を有している。第１ロール１１０は、その軸周りにおいて一方向に回転する。第２ロール１２０は、第１ロール１１０と平行に配置されている。第２ロール１２０は、その軸周りにおいて第１ロール１１０とは反対方向に回転する。第２ポケット２０は、第１ポケット１０と協働して粉体を圧縮することにより、粒状生成物５０を成形する。粉体造粒装置１００においては、第２ポケット２０の底面の表面積が、第１ポケット１０の底面の表面積よりも小さい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸周りにおいて一方向に回転する第１ロールと、
前記第１ロールと平行に配置され、且つ、軸周りにおいて前記第１ロールとは反対方向に回転する第２ロールと、
前記第１ロールの周面に形成された第１ポケットと、
前記第２ロールの周面に形成され、前記第１ポケットと協働して粉体を圧縮することにより粒状生成物を成形する第２ポケットと、
を有し、
前記第２ポケットの底面の表面積が、前記第１ポケットの底面の表面積よりも小さい粉体造粒装置。
【請求項２】
前記第１ロール及び前記第２ロールの軸方向に対して直交する平面内において、
前記第１ロールの回転方向とは反対側における前記第１ポケットの端部での、前記第１ロールの周面に対する接線と、前記第１ポケットの底面に対する接線と、のなす角度よりも、
前記第２ロールの回転方向とは反対側における前記第２ポケットの端部での、前記第２ロールの周面に対する接線と、前記第２ポケットの底面に対する接線と、のなす角度が小さい請求項１に記載の粉体造粒装置。
【請求項３】
前記第１ロール及び前記第２ロールの軸方向に対して直交する平面内において、
前記第１ポケットにおける前記第１ロールの回転方向とは反対側の端である第１端から前記第１ロールの回転方向側の端である第２端までを結ぶ第１線分に対して直交する直線であって、前記第１線分の長さを１とした場合に前記第１線分における前記第１端から１／５の点を通る直線を第１直線とし、
前記第１直線と前記第１ポケットの底面との交点を第１交点とし、
前記第１直線と前記第１ロールの周面との交点を第２交点とし、
前記第２ポケットにおける前記第２ロールの回転方向とは反対側の端である第３端から前記第２ロールの回転方向側の端である第４端までを結ぶ第２線分に対して直交する直線であって、前記第２線分の長さを１とした場合に前記第２線分における前記第３端から１／５の点を通る直線を第２直線とし、
前記第２直線と前記第２ポケットの底面との交点を第３交点とし、
前記第２直線と前記第２ロールの周面との交点を第４交点とすると、
前記第１ポケットの底面に対する前記第１交点での接線と、前記第１ロールの周面に対する前記第２交点での接線と、のなす角度よりも、
前記第２ポケットの底面に対する前記第３交点での接線と、前記第２ロールの周面に対する前記第４交点での接線と、のなす角度が小さい請求項１又は２に記載の粉体造粒装置。
【請求項４】
前記第１ロール及び前記第２ロールの軸方向に対して直交する平面内において、
前記第１ポケットにおける前記第１ロールの回転方向とは反対側の端である第１端から前記第１ロールの回転方向側の端である第２端までを結ぶ第１線分に対して直交する直線であって、前記第１端と前記第２端との中間点を通る直線を第３直線とし、
前記第３直線と前記第１ポケットの底面との交点を第５交点とし、
前記第３直線と前記第１ロールの周面との交点を第６交点とし、
前記第２ポケットにおける前記第２ロールの回転方向とは反対側の端である第３端から前記第２ロールの回転方向側の端である第４端までを結ぶ第２線分に対して直交する直線であって、前記第３端と前記第４端との中間点を通る直線を第４直線とし、
前記第４直線と前記第２ポケットの底面との交点を第７交点とし、
前記第４直線と前記第２ロールの周面との交点を第８交点とすると、
前記第１端と前記第５交点とを通る直線と、前記第１端と前記第６交点とを通る直線と、のなす角度よりも、
前記第３端と前記第７交点とを通る直線と、前記第３端と前記第８交点とを通る直線と、のなす角度が小さい請求項１乃至３の何れか一項に記載の粉体造粒装置。
【請求項５】
前記第１ポケットの最大深さよりも前記第２ポケットの最大深さが浅い請求項１乃至４の何れか一項に記載の粉体造粒装置。
【請求項６】
前記第１ポケットの、前記第１ロールの回転方向とは反対側の端から１／５の位置での深さよりも、
前記第２ポケットの、前記第２ロールの回転方向とは反対側の端から１／５の位置での深さが浅い請求項１乃至５の何れか一項に記載の粉体造粒装置。
【請求項７】
前記第１ポケットの平均深さよりも前記第２ポケットの平均深さが浅い請求項１乃至６の何れか一項に記載の粉体造粒装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を圧縮して造粒を行う粉体造粒装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体を圧縮して造粒を行う粉体造粒装置としては、一対の円柱状のロールを有するものが知られている。一対のロールは、互いの周面が線接触するように、互いの中心軸が平行に配置され、且つ、それぞれの中心軸周りに互いに反対方向に回転するようになっている。少なくとも一方のロールの周面には、ポケットと呼ばれる凹部が形成されており、ポケット内に取り込まれた粉体が一対のロール間において圧縮されることにより、粒状の生成物（以下、粒状生成物）が成形される。
【０００３】
例えば特許文献１及び２には、一方のロールに形成された第１ポケットと、他方のロールに形成され且つ第１ポケットと協働して粒状生成物を成形する第２ポケットと、を有する粉体造粒装置が記載されている。特許文献１及び２の粉体造粒装置においては、第１ポケットと第２ポケットとが同じ形状及び寸法となっている。
なお、特許文献２には、各ロールに複数の口径の凹部を形成することが記載されているが、互いに協働して粒状生成物を成形する凹部どうしの口径は互いに等しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２３５９８号公報
【特許文献２】特開平１０−３４３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２のように一対のロールの各々にポケットが形成されたタイプの粉体造粒装置に対して、粒状生成物の品質を高めたいという要求がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、粒状生成物の品質を高めることが可能な粉体造粒装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、軸周りにおいて一方向に回転する第１ロールと、
前記第１ロールと平行に配置され、且つ、軸周りにおいて前記第１ロールとは反対方向に回転する第２ロールと、
前記第１ロールの周面に形成された第１ポケットと、
前記第２ロールの周面に形成され、前記第１ポケットと協働して粉体を圧縮することにより粒状生成物を成形する第２ポケットと、
を有し、
前記第２ポケットの底面の表面積が、前記第１ポケットの底面の表面積よりも小さい粉体造粒装置を提供する。
【０００８】
この粉体造粒装置によれば、第２ポケットの底面の表面積が第１ポケットの底面の表面積よりも小さい。これにより、粉体を圧縮して粒状生成物を成形した後で、粒状生成物が第１ロール及び第２ロールから剥がれる際に、大抵の場合、表面積が小さい方のポケットである第２ポケットから先に粒状生成物が剥がれるようにすることができる。その結果、粒状生成物の品質の高い安定性を得ることができる。
しかも、第２ポケットの底面の表面積が第１ポケットの底面の表面積よりも小さいことにより、容易に、第２ポケットの深さを第１ポケットの深さよりも浅くでき、第２ポケットの底面の角度を第１ポケットの底面の角度よりも緩やかにできる。その結果、第２ポケットから粒状生成物に作用するせん断成分を低減し、粒状生成物の割れを抑制できることから、粒状生成物の品質を高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、粒状生成物の品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る粉体造粒装置の模式的な正面断面図である。
【図２】第１ロール及び第２ロールを示す図である。
【図３】実施形態に係る粉体造粒装置により粒状生成物を生成する様子を示す模式的な正面断面図である。
【図４】第１ロールの第１ポケットと第２ロールの第２ポケットの形状を説明するための図である。
【図５】第１ロールの第１ポケットと第２ロールの第２ポケットの形状を説明するための図である。
【図６】第１ロールの第１ポケットと第２ロールの第２ポケットの形状を説明するための図である。
【図７】第１ロールの第１ポケットと第２ロールの第２ポケットの形状を説明するための図である。
【図８】第１ロールの第１ポケットと第２ロールの第２ポケットの形状を説明するための図である。
【図９】実施形態のメカニズムを説明するための図である。
【図１０】比較例１のメカニズムを説明するための図である。
【図１１】変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
【００１２】
図１は実施形態に係る粉体造粒装置１００の模式的な正面断面図である。
図２は第１ロール１１０及び第２ロール１２０を示す図である。このうち図２（ａ）は第１ロール１１０の正面図、図２（ｂ）は第１ロール１１０の側面図（図２（ａ）の矢印Ａ方向から第１ロール１１０を見た図）、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。また図２（ｄ）は第２ロール１２０の正面図、図２（ｅ）は第２ロール１２０の側面図（図２（ｄ）の矢印Ｃ方向から第２ロール１２０を見た図）、図２（ｆ）は図２（ｅ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
図３は粉体造粒装置１００により粒状生成物５０を生成する様子を示す模式的な正面断面図である。
図４乃至図８は第１ロール１１０の第１ポケット１０と第２ロール１２０の第２ポケット２０の形状を説明するための図である。なお、図４は第１ロール１１０と第２ロール１２０との接触部及びその近傍の部分を示す正面断面図である。図５乃至図８では図４における一部分を拡大して示している。
図９は実施形態のメカニズムを説明するための図である。図１０は比較例１のメカニズムを説明するための図である。
【００１３】
本実施形態に係る粉体造粒装置１００は、第１ロール１１０と、第２ロール１２０と、第１ロール１１０の周面に形成された第１ポケット１０と、第２ロール１２０の周面に形成された第２ポケット２０と、を有している。第１ロール１１０は、その軸周りにおいて一方向に回転する。第２ロール１２０は、第１ロール１１０と平行に配置されている。第２ロール１２０は、その軸周りにおいて第１ロール１１０とは反対方向に回転する。第２ポケット２０は、第１ポケット１０と協働して粉体６０（図３）を圧縮することにより、粒状生成物５０を成形する。粉体造粒装置１００においては、第２ポケット２０の底面の表面積が、第１ポケット１０の底面の表面積よりも小さい。以下、詳細に説明する。
【００１４】
本実施形態に係る粉体造粒装置１００は、例えば、粉状の石炭を圧縮することによって、粒状生成物５０としてブリケットを生成するブリケッティングマシン（ブリケットマシンともいう）であることが好適な一例である。ただし、粉体造粒装置１００は、石炭以外の各種の材料の粉体６０の圧縮成形を行うものであっても良い。石炭以外の材料としては、例えば、石炭以外の鉱石、金属、樹脂、薬品、その他の化学物質などが挙げられる。
【００１５】
図１に示すように、粉体造粒装置１００は、一対のロールすなわち第１ロール１１０及び第２ロール１２０と、スクリューケーシング１３０と、フィードホッパー１４０と、スクリュー１５０と、モータ１６０と、を有している。
【００１６】
第１ロール１１０及び第２ロール１２０は、それぞれ円筒状に形成されている。第１ロール１１０及び第２ロール１２０は、互いの周面がほぼ線接触するように、互いの中心軸が平行に配置されている。換言すれば、第１ロール１１０の軸方向に対して直交する円形の断面と、第２ロール１２０の軸方向に対して直交する円形の断面とが互いに外接するように、第１ロール１１０及び第２ロール１２０は配置されている。例えば、第１ロール１１０及び第２ロール１２０の中心軸は水平に配置され、且つ、互いに同じ高さに配置されている。
【００１７】
以下、第１ロール１１０と第２ロール１２０とが互いに線接触している部分を噛み合わせ部と称する場合がある。
【００１８】
第１ロール１１０及び第２ロール１２０は、図示しないモータ等のアクチュエータによりそれぞれの中心軸周りに回転駆動されるようになっている。第１ロール１１０及び第２ロール１２０の回転方向は、それらの上方に配置されたスクリューケーシング１３０から供給される粉体６０を圧縮した後、下方に押し出す方向である。第１ロール１１０の回転方向は、図１の矢印Ａ方向であり、第２ロール１２０の回転方向は、第１ロール１１０の回転方向とは反対方向、すなわち図１の矢印Ｂ方向である。
【００１９】
例えば、第１ロール１１０と第２ロール１２０の外径は互いに同じ寸法に設定されており、第１ロール１１０と第２ロール１２０は、互いに同じ回転速度で、互いに反対方向に回転するようになっている。
【００２０】
スクリューケーシング１３０及びフィードホッパー１４０は、例えば、それぞれ下方に向けて縮径するテーパー状の筒状体である。スクリューケーシング１３０及びフィードホッパー１４０のうち、スクリューケーシング１３０が一対のロール側すなわち下側、フィードホッパー１４０が一対のロールから遠い側すなわち上側に配置されている。スクリューケーシング１３０の上端部とフィードホッパー１４０の下端部とが相互に連結されて、フィードホッパー１４０の内部空間とスクリューケーシング１３０の内部空間とが互いに連通している。
【００２１】
フィードホッパー１４０は、粉体６０を内部に貯留するとともに、その粉体６０をスクリューケーシングへ流下させる。
【００２２】
スクリュー１５０は、当該スクリュー１５０の軸方向が上下方向となるように、スクリューケーシング１３０の内部に配置されている。スクリュー１５０の上端部には、スクリュー１５０の軸方向の延長上に連結軸１７０が位置するように、連結軸１７０の下端部が連結されている。
【００２３】
モータ１６０は、例えば、フィードホッパー１４０の上側に配置されている。モータ１６０の駆動軸（図示略）は、図示しない駆動変換機構を介して、連結軸１７０と接続されている。モータ１６０の駆動軸が一方向に回転することにより、その回転力が駆動変換機構及び連結軸１７０を介してスクリュー１５０に伝達されて、スクリュー１５０が一方向に回転する。スクリュー１５０の回転方向は、スクリューケーシング１３０内の粉体６０を、スクリューケーシング１３０の下端より下方へ排出させる方向（図１の矢印Ｃ方向）に設定されている。
【００２４】
スクリューケーシング１３０の下端は、第１ロール１１０と第２ロール１２０との噛み合わせ部の上方に配置されている。従って、スクリューケーシング１３０より下方に排出された粉体６０は、噛み合わせ部の上側部分に供給される。
【００２５】
図２に示すように、第１ロール１１０の円筒状の周面には、第１ロール１１０の中心側に向けて窪む凹部である第１ポケット１０が形成されている。一方、第２ロール１２０の円筒状の周面には、第２ロール１２０の中心側に向けて窪む凹部である第２ポケット２０が形成されている。第１ポケット１０の底面１１及び第２ポケット２０の底面２１は、例えば、すり鉢状（椀型）の凹曲面をなしている。例えば、第１ロール１１０には、複数の第１ポケット１０が形成され、第２ロール１２０には、複数の第２ポケット２０が形成されている。図２（ｂ）及び（ｅ）に示すように、第１ポケット１０の開口部の形状及び寸法は、第２ポケット２０の開口部の形状及び寸法と等しい。また、第１ロール１１０の周方向における第１ポケット１０の配置間隔（ピッチ）は、第２ロール１２０の周方向における第２ポケット２０の配置間隔（ピッチ）と等しい。本実施形態の場合、第１ロール１１０と第２ロール１２０の外径が互いに等しく、第１ロール１１０と第２ロール１２０の回転速度が互いに等しいため、第１ポケット１０と第２ポケット２０とは、互いに１対１で対応している。図２（ｂ）及び（ｅ）に示すように、第１ポケット１０及び第２ポケット２０は、それぞれ千鳥格子状に配置されていることが挙げられる。
【００２６】
第１ロール１１０及び第２ロール１２０が回転する過程において、互いに対応する第１ポケット１０と第２ポケット２０とは、噛み合わせ部に向かうにつれて次第に近づき、噛み合わせ部にて互いに対向し、噛み合わせ部を越えると互いに離間していく。
【００２７】
図３に示すように、第１ロール１１０及び第２ロール１２０が回転する過程で、それぞれ内部に粉体６０を取り込んだ第１ポケット１０と第２ポケット２０とが噛み合わせ部にて１対１で互いに対向することにより、第１ポケット１０と第２ポケット２０との協働により粉体６０を圧縮する。これにより、第１ポケット１０と第２ポケット２０とを互いの開口端にて組み合わせたのと同等の形状の粒状生成物５０が生成される。その後、それら第１ポケット１０と第２ポケット２０とが互いに離間する過程で、第１ポケット１０及び第２ポケット２０から粒状生成物５０が剥離し、該粒状生成物５０が落下する。
【００２８】
以下、図４乃至図８を参照して、第１ポケット１０及び第２ポケット２０の形状について詳述する。
【００２９】
先ず、第２ポケット２０の底面２１の表面積が、第１ポケット１０の底面１１の表面積よりも小さい。ただし、上述したように第１ポケット１０及び第２ポケット２０の開口部の形状及び寸法は互いに等しい。このため、第２ポケット２０は、第１ポケット１０よりも浅く形成されている（詳細後述）。
【００３０】
より具体的には、第２ロール１２０の周面に対する第２ポケット２０の底面２１の傾斜角度は、第１ロール１１０の周面に対する第１ポケット１０の底面１１の傾斜角度よりも小さい（ただし、第２ポケット２０の底面２１の中央部と第１ポケット１０の底面２１の中央部を除く）
【００３１】
図４乃至図８に基づいて行う以下の説明は、すべて、第１ロール１１０及び第２ロール１２０の軸方向に対して直交する平面内での説明である。
【００３２】
図４は、第１ロール１１０及び第２ロール１２０の軸方向に対して直交する第１ロール１１０及び第２ロール１２０の断面のうち、噛み合わせ部の近傍の部分を示す図である。なお、図を見やすくするため図４ではハッチングを省略している。図４において、勾配α１は、第１ロール１１０の回転方向とは反対側における第１ポケット１０の端部での、第１ロール１１０の周面に対する第１ポケット１０の底面１１の勾配である。また、勾配β１は、第２ロール１２０の回転方向とは反対側における第２ポケット２０の端部での、第２ロール１２０の周面に対する第２ポケット２０の底面２１の勾配（傾斜角度）である。勾配β１は、勾配α１よりも小さい。
【００３３】
図４について更に説明する。接線Ｌ１１は、第１ロール１１０の回転方向とは反対側における第１ポケット１０の端部での、第１ロール１１０の周面に対する接線である。接線Ｌ１２は、第１ロール１１０の回転方向とは反対側における第１ポケット１０の端部での、第１ポケット１０の底面１１に対する接線である。上記勾配α１は、接線Ｌ１１と接線Ｌ１２とのなす角度である。
【００３４】
同様に、接線Ｌ２１は、第２ロール１２０の回転方向とは反対側における第２ポケット２０の端部での、第２ロール１２０の周面に対する接線である。接線Ｌ２２は、第２ロール１２０の回転方向とは反対側における第２ポケット２０の端部での、第２ポケット２０の底面２１に対する接線である。上記勾配β１は、接線Ｌ２１と接線Ｌ２２とのなす角度である。
【００３５】
図５は、図４の一部分を拡大したものである。図５において、勾配α２は、第１ポケット１０における第１ロール１１０の回転方向とは反対側の端から１／５の位置での、第１ロール１１０の周面に対する第１ポケット１０の底面１１の勾配である。また、勾配β２は、第２ポケット２０における第２ロール１２０の回転方向とは反対側の端から１／５の位置での、第２ロール１２０の周面に対する第２ポケット２０の底面２１の勾配である。勾配β２は、勾配α２よりも小さい。
【００３６】
図５についてより詳細に説明する。線分Ｌ３１（第１線分）は、第１ロール１１０の回転方向とは反対側における第１ポケット１０の端Ｅ１１（第１端）から第１ロール１１０の回転方向における第１ポケット１０の端Ｅ１２（第２端）までを結ぶ線分である。線分Ｌ３１の長さをｌとする。点Ｐ３１は、線分Ｌ３１において、端Ｅ１１から１／５の点である。すなわち端Ｅ１１から点Ｐ３１までの距離はｌ／５である。直線Ｌ３２（第１直線）は、点Ｐ３１を通り且つ線分Ｌ３１に対して直交している。点Ｐ３２（第１交点）は、直線Ｌ３２と第１ポケット１０の底面１１との交点である。接線Ｌ３３は、第１ポケット１０の底面１１に対する点Ｐ３２での接線である。点Ｐ３３（第２交点）は、直線Ｌ３２と第１ロール１１０の周面との交点である。接線Ｌ３４は、第１ロール１１０の周面に対する点Ｐ３３での接線である。上記勾配α２は、接線Ｌ３３と接線Ｌ３４とのなす角度で表される。
【００３７】
同様に、線分Ｌ４１（第２線分）は、第２ロール１２０の回転方向とは反対側における第２ポケット２０の端Ｅ２１（第３端）から第２ロール１２０の回転方向における第２ポケット２０の端Ｅ２２（第４端）までを結ぶ線分である。線分Ｌ４１の長さは、線分Ｌ３１の長さと同じくｌである。点Ｐ４１は、線分Ｌ４１において、端Ｅ２１から１／５の点である。すなわち端Ｅ２１から点Ｐ４１までの距離はｌ／５である。直線Ｌ４２（第２直線）は、点Ｐ４１を通り且つ線分Ｌ４１に対して直交している。点Ｐ４２（第３交点）は、直線Ｌ４２と第２ポケット２０の底面２１との交点である。接線Ｌ４３は、第２ポケット２０の底面２１に対する点Ｐ４２での接線である。点Ｐ４３（第４交点）は、直線Ｌ４２と第２ロール１２０の周面との交点である。接線Ｌ４４は、第２ロール１２０の周面に対する点Ｐ４３での接線である。上記勾配β２は、接線Ｌ４３と接線Ｌ４４とのなす角度で表される。
【００３８】
図６は、図４の一部分を拡大したものである。図６において、平均勾配α３は、第１ポケット１０の底面１１の、第１ロール１１０の回転方向とは反対側の半部の、第１ロール１１０の周面に対する平均勾配である。また、平均勾配β３は、第２ポケット２０の底面２１の、第２ロール１２０の回転方向とは反対側の半部の、第２ロール１２０の周面に対する平均勾配である。平均勾配β３は、平均勾配α３よりも小さい。
【００３９】
図６についてより詳細に説明する。点Ｐ５１は、上記線分Ｌ３１の中間点（つまり端Ｅ１１（第１端）とＥ１２（第２端）との中間点）である。したがって、端Ｅ１１から点Ｐ５１までの距離はｌ／２である。直線Ｌ５１（第３直線）は、点Ｐ５１を通り且つ線分Ｌ３１（第１線分）に対して直交している。点Ｐ５２（第５交点）は、直線Ｌ５１と第１ポケット１０の底面１１との交点である。直線Ｌ５２は、端Ｅ１１と点Ｐ５２とを通る。点Ｐ５３（第６交点）は、直線Ｌ５１と第１ロール１１０の周面との交点である。直線Ｌ５３は、端Ｅ１１と点Ｐ５３とを通る。上記平均勾配α３は、直線Ｌ５２と直線Ｌ５３とのなす角度で表される。
【００４０】
同様に、点Ｐ６１は、上記線分Ｌ４１の中間点（つまり端Ｅ２１（第３端）とＥ２２（第４端）との中間点）である。したがって、端Ｅ２１から点Ｐ６１までの距離はｌ／２である。直線Ｌ６１（第４直線）は、点Ｐ６１を通り且つ線分Ｌ４１に対して直交している。点Ｐ６２（第７交点）は、直線Ｌ６１と第２ポケット２０の底面２１との交点である。直線Ｌ６２は、端Ｅ２１と点Ｐ６２とを通る。点Ｐ６３（第８交点）は、直線Ｌ６１と第２ロール１２０の周面との交点である。直線Ｌ６３は、端Ｅ２１と点Ｐ６３とを通る。上記平均勾配β３は、直線Ｌ６２と直線Ｌ６３とのなす角度で表される。
【００４１】
以下、第１ポケット１０と第２ポケット２０の深さについて詳述する。
【００４２】
図７は、図４の一部分を拡大したものである。図７に示すように、第２ポケット２０の最大深さｄ２（ＭＡＸ）は、第１ポケット１０の最大深さｄ１（ＭＡＸ）よりも浅い。
【００４３】
図５に示すように、第２ポケット２０の、第２ロール１２０の回転方向とは反対側の端Ｅ２１から１／５の位置での深さｄ２（１／５）が、第１ポケット１０の、第１ロール１１０の回転方向とは反対側の端Ｅ１１から１／５の位置での深さｄ１（１／５）よりも浅い。例えば、深さｄ１（１／５）は、点Ｐ３３から点Ｐ３２までの距離で表され、深さｄ２（１／５）は、点Ｐ４３から点Ｐ４２までの距離で表される。
【００４４】
図８は、図４の一部分を拡大したものである。図８に示すように、第２ポケット２０の平均深さｄ２（ＡＶＥ）は、第１ポケット１０の平均深さｄ１（ＡＶＥ）よりも浅い。
【００４５】
次に、メカニズムについて説明する。
【００４６】
先ず、図１０を参照して、比較例１のメカニズムを説明する。比較例１に係る粉体造粒装置の構成は、第２ポケット２０の形状及び寸法が実施形態における第１ポケット１０の形状及び寸法と同じである点でのみ、本実施形態に係る粉体造粒装置１００と相違する。比較例１において、粒状生成物５０の生成は、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）の順に進行する。図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）は、何れも、第１ロール１１０及び第２ロール１２０の軸方向に対して直交する断面を示している。
【００４７】
図１０（ａ）に示すように、第１ポケット１０と第２ポケット２０との協働により圧縮成形された粒状生成物５０は、通常の場合、第１ポケット１０と第２ポケット２０とのうち何れか一方のポケットから先に剥がれると考えられる。
【００４８】
しかし、比較例１の場合、第１ポケット１０と第２ポケット２０との表面積が互いに等しいため、粒状生成物５０がどちらのポケットから先に剥がれるかが安定せず、粒状生成物５０の品質の安定性について改善の余地があった。
【００４９】
また、粒状生成物５０は、双方のポケット１０、２０による圧縮状態から開放された瞬間から、膨張を開始する。
【００５０】
図１０の例では、第１ポケット１０と第２ポケット２０とのうち第２ポケット２０から先に粒状生成物５０が剥がれる場合を示している。図１０に示す膨張ライン７０は、第２ポケット２０（第２ロール１２０）が存在しないと仮定した場合に粒状生成物５０が膨張した状態での、粒状生成物５０の外形線の位置の一例を示す。すなわち、双方のポケット１０、２０による圧縮状態から開放された粒状生成物５０は、膨張ライン７０まで膨張しようとするため、該粒状生成物５０は図１０（ｂ）に示す反力Ｆ２０を例えば第２ポケット２０の底面２１から受ける。
【００５１】
反力Ｆ２０は、互いの向きが直交する分力Ｆ２１と分力Ｆ２２とに分けられる。このうち分力Ｆ２１の向きは、第１ポケット１０の端Ｅ１１と端Ｅ１２とを結ぶ直線に対して平行であるものとする。すなわち、分力Ｆ２１は、粒状生成物５０を端Ｅ１１と端Ｅ１２とを結ぶラインでせん断しようとする力である。
【００５２】
比較例１の場合、実施形態の場合と比べて、分力Ｆ２１が大きい。これは、比較例１の場合、勾配β１、β２、平均勾配β３が、それぞれ勾配α１、α２、平均勾配α３と同じ大きさであることに起因する（図４乃至図６参照）。
【００５３】
比較例１ではこのように大きな分力Ｆ２１が粒状生成物５０に作用する結果、図１０（ｃ）に示すように、粒状生成物５０の中央部などに亀裂５１が生じ、粒状生成物５０が割れてしまうという現象が発生する場合がある。
【００５４】
次に、図９を参照して、本実施形態のメカニズムを説明する。本実施形態において、粒状生成物５０の生成は、図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）の順に進行する。図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）は、何れも、第１ロール１１０及び第２ロール１２０の軸方向に対して直交する断面を示している。
【００５５】
本実施形態の場合、図９（ａ）に示すように、第１ポケット１０と第２ポケット２０との協働により圧縮成形された粒状生成物５０は、大抵の場合、第２ロール１２０の周面から先に剥がれると考えられる。なぜなら、第１ポケット１０の底面１１よりも第２ポケット２０の底面２１の方が表面積が小さいからである。これにより、比較例１の場合と比べて、粒状生成物５０の品質を安定化させることができる。
しかも、第２ポケット２０の底面２１の表面積が第１ポケット１０の底面１１の表面積よりも小さいことにより、容易に、第２ポケット２０の深さを第１ポケット１０の深さよりも浅くでき、第２ポケット２０の底面２１の角度を第１ポケット１０の底面１１の角度よりも緩やかにできる。その結果、第２ポケット２０から粒状生成物５０に作用するせん断成分（分力Ｆ２１（図９（ｂ）））を低減し、粒状生成物５０の割れを抑制できることから、粒状生成物５０の品質を高めることができる。
【００５６】
本実施形態の構成について、別の観点から説明すると、上記最大深さｄ２（ＭＡＸ）が最大深さｄ１（ＭＡＸ）よりも浅いことにより、容易に、第２ポケット２０の底面２１の表面積が第１ポケット１０の底面１１の表面積よりも小さい構成を実現できる。
【００５７】
また、本実施形態の場合、上記深さｄ２（１／５）が深さｄ１（１／５）よりも浅いことによっても、容易に、第２ポケット２０の底面２１の表面積が第１ポケット１０の底面１１の表面積よりも小さい構成を実現できる。
【００５８】
また、本実施形態の場合、上記平均深さｄ２（ＡＶＥ）が平均深さｄ１（ＡＶＥ）よりも浅いことによっても、容易に、第２ポケット２０の底面２１の表面積が第１ポケット１０の底面１１の表面積よりも小さい構成を実現できる。
【００５９】
本実施形態の場合、上記勾配β１が上記勾配α１よりも小さい（図４参照）。このため、反力Ｆ２０の分力Ｆ２１（図９（ｂ））の大きさは、比較例１の場合よりも小さくなる。このため、本実施形態の場合、比較例１と比べて、粒状生成物５０の割れを抑制できる。
【００６０】
また、本実施形態の場合において、上記勾配β２が上記勾配α２よりも小さいこと（図５参照）によっても、反力Ｆ２０の分力Ｆ２１の大きさが比較例１の場合よりも小さくなり、本実施形態における粒状生成物５０の割れの発生を比較例１と比べて抑制できる。
【００６１】
また、本実施形態の場合において、上記平均勾配β３が上記平均勾配α３よりも小さいこと（図６参照）によっても、反力Ｆ２０の分力Ｆ２１の大きさが比較例１の場合よりも小さくなり、本実施形態における粒状生成物５０の割れの発生を比較例１と比べて抑制できる。
【００６２】
ここで、本実施形態の場合、上記最大深さｄ２（ＭＡＸ）が最大深さｄ１（ＭＡＸ）よりも浅いことにより、容易に、上記勾配β１が上記勾配α１よりも小さい構成、上記勾配β２が上記勾配α２よりも小さい構成、上記平均勾配β３が上記平均勾配α３よりも小さい構成を実現できる。
【００６３】
また、本実施形態の場合、上記深さｄ２（１／５）が深さｄ１（１／５）よりも浅いことによっても、容易に、上記勾配β１が上記勾配α１よりも小さい構成、上記勾配β２が上記勾配α２よりも小さい構成、上記平均勾配β３が上記平均勾配α３よりも小さい構成を実現できる。
【００６４】
また、本実施形態の場合、上記平均深さｄ２（ＡＶＥ）が平均深さｄ１（ＡＶＥ）よりも浅いことによっても、容易に、上記勾配β１が上記勾配α１よりも小さい構成、上記勾配β２が上記勾配α２よりも小さい構成、上記平均勾配β３が上記平均勾配α３よりも小さい構成を実現できる。
【００６５】
しかも、本実施形態の場合、第１ロール１１０の周面からの粒状生成物５０の突出量は、比較例１の場合よりも小さい。このことからも、本実施形態の場合、比較例１と比べて、粒状生成物５０の割れを抑制できる。
【００６６】
以上のような実施形態の粉体造粒装置１００によれば、粒状生成物５０の品質を高めることが可能である。より具体的には、例えば、粒状生成物５０における割れの抑制が可能である。
【００６７】
＜変形例＞
図１１は実施形態の変形例を示す図である。以下に説明する各変形例のように、上記の各種の条件のうち何れか１つ以上を満たしていなくても良い。
【００６８】
図１１（ａ）の例では、勾配α１＞β１との条件を満たしておらず、その他の条件（勾配α２＞勾配β２、平均勾配α３＞平均勾配β３、最大深さｄ１（ＭＡＸ）＞最大深さｄ２（ＭＡＸ）、深さｄ１（１／５）＞深さｄ２（１／５）、平均深さｄ１（ＡＶＥ）＞平均深さｄ２（ＡＶＥ））を満たしている。
【００６９】
図１１（ｂ）の例では、勾配α１＞β１との条件と、深さｄ１（１／５）＞深さｄ２（１／５）との条件と、を満たしておらず、その他の条件を満たしている。
【００７０】
図１１（ｃ）の例では、勾配α２＞勾配β２との条件を満たしておらず、その他の条件を満たしている。
【００７１】
図１１（ｄ）の例では、平均勾配α３＞平均勾配β３との条件と、最大深さｄ１（ＭＡＸ）＞最大深さｄ２（ＭＡＸ）との条件と、を満たしておらず、その他の条件を満たしている。
【００７２】
図１１に示した以外であっても、第１ポケット１０よりも第２ポケット２０の表面積が小さいという条件を満たせば良い。すなわち比較例１と比べて、第２ポケット２０から粒状生成物５０が剥がれやすくなればよい。
【００７３】
或いは、比較例１と比べて分力Ｆ２１の大きさが小さくなるように、勾配α１＞β１との条件と、勾配α２＞勾配β２との条件と平均勾配α３＞平均勾配β３との条件と、のうちの少なくとも１つ以上の条件を満たせば良い。
【００７４】
なお、上記実施形態には以下の発明が開示されている。
（付記１）
軸周りにおいて一方向に回転する第１ロールと、
前記第１ロールと平行に配置され、且つ、軸周りにおいて前記第１ロールとは反対方向に回転する第２ロールと、
前記第１ロールの周面に形成された第１ポケットと、
前記第２ロールの周面に形成され、前記第１ポケットと協働して粉体を圧縮することにより粒状生成物を成形する第２ポケットと、
を有し、
前記第１ロール及び前記第２ロールの軸方向に対して直交する平面内において、
前記第１ロールの回転方向とは反対側における前記第１ポケットの端部での、前記第１ロールの周面に対する接線と、前記第１ポケットの底面に対する接線と、のなす角度よりも、
前記第２ロールの回転方向とは反対側における前記第２ポケットの端部での、前記第２ロールの周面に対する接線と、前記第２ポケットの底面に対する接線と、のなす角度が小さい粉体造粒装置。
（付記２）
軸周りにおいて一方向に回転する第１ロールと、
前記第１ロールと平行に配置され、且つ、軸周りにおいて前記第１ロールとは反対方向に回転する第２ロールと、
前記第１ロールの周面に形成された第１ポケットと、
前記第２ロールの周面に形成され、前記第１ポケットと協働して粉体を圧縮することにより粒状生成物を成形する第２ポケットと、
を有し、
前記第１ロール及び前記第２ロールの軸方向に対して直交する平面内において、
前記第１ポケットにおける前記第１ロールの回転方向とは反対側の端である第１端から前記第１ロールの回転方向側の端である第２端までを結ぶ第１線分に対して直交する直線であって、前記第１線分の長さを１とした場合に前記第１線分における前記第１端から１／５の点を通る直線を第１直線とし、
前記第１直線と前記第１ポケットの底面との交点を第１交点とし、
前記第１直線と前記第１ロールの周面との交点を第２交点とし、
前記第２ポケットにおける前記第２ロールの回転方向とは反対側の端である第３端から前記第２ロールの回転方向側の端である第４端までを結ぶ第２線分に対して直交する直線であって、前記第２線分の長さを１とした場合に前記第２線分における前記第３端から１／５の点を通る直線を第２直線とし、
前記第２直線と前記第２ポケットの底面との交点を第３交点とし、
前記第２直線と前記第２ロールの周面との交点を第４交点とすると、
前記第１ポケットの底面に対する前記第１交点での接線と、前記第１ロールの周面に対する前記第２交点での接線と、のなす角度よりも、
前記第２ポケットの底面に対する前記第３交点での接線と、前記第２ロールの周面に対する前記第４交点での接線と、のなす角度が小さい粉体造粒装置。
（付記３）
軸周りにおいて一方向に回転する第１ロールと、
前記第１ロールと平行に配置され、且つ、軸周りにおいて前記第１ロールとは反対方向に回転する第２ロールと、
前記第１ロールの周面に形成された第１ポケットと、
前記第２ロールの周面に形成され、前記第１ポケットと協働して粉体を圧縮することにより粒状生成物を成形する第２ポケットと、
を有し、
前記第１ロール及び前記第２ロールの軸方向に対して直交する平面内において、
前記第１ポケットにおける前記第１ロールの回転方向とは反対側の端である第１端から前記第１ロールの回転方向側の端である第２端までを結ぶ第１線分に対して直交する直線であって、前記第１端と前記第２端との中間点を通る直線を第３直線とし、
前記第３直線と前記第１ポケットの底面との交点を第５交点とし、
前記第３直線と前記第１ロールの周面との交点を第６交点とし、
前記第２ポケットにおける前記第２ロールの回転方向とは反対側の端である第３端から前記第２ロールの回転方向側の端である第４端までを結ぶ第２線分に対して直交する直線であって、前記第３端と前記第４端との中間点を通る直線を第４直線とし、
前記第４直線と前記第２ポケットの底面との交点を第７交点とし、
前記第４直線と前記第２ロールの周面との交点を第８交点とすると、
前記第１端と前記第５交点とを通る直線と、前記第１端と前記第６交点とを通る直線と、のなす角度よりも、
前記第３端と前記第７交点とを通る直線と、前記第３端と前記第８交点とを通る直線と、のなす角度が小さい粉体造粒装置。
【符号の説明】
【００７５】
１０ 第１ポケット
１１ 底面
２０ 第２ポケット
２１ 底面
５０ 粒状生成物
５１ 亀裂
６０ 粉体
７０ 膨張ライン
１００ 粉体造粒装置
１１０ 第１ロール
１２０ 第２ロール
１３０ スクリューケーシング
１４０ フィードホッパー
１５０ スクリュー
１６０ モータ
１７０ 連結軸
Ｅ１１ 端
Ｅ１２ 端
Ｅ２１ 端
Ｅ２２ 端
Ｆ２０ 反力
Ｆ２１ 分力
Ｆ２２ 分力
α１ 勾配
α２ 勾配
α３ 平均勾配
β１ 勾配
β２ 勾配
β３ 平均勾配
ｄ１（ＭＡＸ） 最大深さ
ｄ２（ＭＡＸ） 最大深さ
ｄ１（１／５） 深さ
ｄ２（１／５） 深さ
ｄ１（ＡＶＥ） 平均深さ
ｄ２（ＡＶＥ） 平均深さ
【図１】
2013244522.tif 000003
【図２】
2013244522.tif 000004
【図３】
2013244522.tif 000005
【図４】
2013244522.tif 000006
【図５】
2013244522.tif 000007
【図６】
2013244522.tif 000008
【図７】
2013244522.tif 000009
【図８】
2013244522.tif 000010
【図９】
2013244522.tif 000011
【図１０】
2013244522.tif 000012
【図１１】
2013244522.tif 000013