(57)【要約】【課題】媒体粒子の鉛直方向における循環を促進することによって容器内での攪拌を促進し、それにより高い処理性能を発揮する媒体型粉体処理装置を提供することを目的とする。特に、高い粉砕性能及び乾燥性能を発揮する媒体型粉体処理装置を提供することを目的とする。さらに、容器内部での微細粉体の付着をいっそう低減することにより、原料の供給から製品回収までを効率良く行うことのできる媒体型粉体処理装置を提供する。【解決手段】径外方向に一段又は複数段にわたって複数のロッド３が突出する攪拌部材４を、縦軸周りに回転自在に設けた媒体型粉体処理装置において、ロッド３の端部に、被処理原料及び媒体粒子６に対する衝突面が水平面に対して傾斜するブレード５を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理原料と媒体粒子とを容器の内部で攪拌すべく、径外方向に一段又は複数段にわたって複数のロッドが突出する攪拌部材を、縦軸周りに回転自在に設けた媒体型粉体処理装置であって、
前記ロッドに、前記被処理原料及び前記媒体粒子に対する衝突面が水平面に対して傾斜するブレードを備えた媒体型粉体処理装置。
【請求項２】
水平面に対する前記ブレードの衝突面の傾斜角度が、上向きに５度以上８０度以下である請求項１に記載の媒体型粉体処理装置。
【請求項３】
水平面に対する最下段の前記ブレードの衝突面の傾斜角度が、上向きに５度以上６０度以下である請求項１又は２に記載の媒体型粉体処理装置。
【請求項４】
水平面に対する最上段の前記ブレードの衝突面が下向きに傾斜している請求項１に記載の媒体型粉体処理装置。
【請求項５】
前記容器の内面に、容器の上部ほど中心側に変位する傾斜面を形成した請求項１から４のいずれか一項に記載の媒体型粉体処理装置。
【請求項６】
前記容器の内面のうち、最上段の前記ブレードの上方部位から、容器の上部ほど中心側に変位する傾斜面を形成した請求項５に記載の媒体型粉体処理装置。
【請求項７】
前記攪拌部材の下部に、前記容器の中央から内面に至る領域をカバーしつつ前記媒体粒子を支持し、前記攪拌部材と一体に回転する板状部材を備えた請求項１から６のいずれか一項に記載の媒体型粉体処理装置。
【請求項８】
前記板状部材に気体が通過可能な透孔を設けた請求項７に記載の媒体型粉体処理装置。
【請求項９】
前記板状部材の上面近傍に、容器側面から内向きに気体を噴出させる気体噴出口を設けた請求項７又は８に記載の媒体型粉体処理装置。
【請求項１０】
前記容器の外周に、容器の温度を任意の温度に調節する温度調節手段を設けた請求項１から９のいずれか一項に記載の媒体型粉体処理装置。
【請求項１１】
前記容器内の上部に分級機を設けた請求項１から１０のいずれか一項に記載の媒体型粉体処理装置。
【請求項１２】
前記攪拌部材の上方に、容器側面から内向きに気体を流入させる気体流入口を設けた請求項１１に記載の媒体型粉体処理装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の媒体型粉体処理装置と、前記媒体型粉体処理装置が備える分級機の下流側から気体を吸引するブロワーと、前記媒体型粉体処理装置と前記ブロワーとの間に設けられたバグフィルタとを備えた粉体処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理原料と媒体粒子とを容器の内部で攪拌すべく、径外方向に一段又は複数段にわたって複数のロッドが突出する攪拌部材を、縦軸周りに回転自在に設けた媒体型粉体処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、容器内で媒体粒子を攪拌することにより原料の粉砕又は乾燥等の処理をする粉体処理装置が知られている。（例えば、特許文献１、２及び４参照）。
【０００３】
特許文献１及び特許文献２には、径外方向に一段又は複数段にわたって複数のロッドが突出する攪拌部材を備えた媒体型粉砕機が開示されている。この種の粉砕機においては、攪拌部材が縦軸周りに回転することで、媒体粒子も主に縦軸周りに回転して循環する。回転により遠心力等を付与された媒体粒子は攪拌され、このとき発生する媒体間の剪断力や衝撃力によって原料を粉砕している。また、容器内に原料を供給する原料供給部と、粉砕された後の微細粉体をその粒子径によって分級選別する分級機とを設けて、粉砕処理から分級処理そして製品回収と連続処理を行うタイプの媒体型粉砕機も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
特許文献４には、容器内に多数の媒体粒子を有する媒体型乾燥機が開示されている。この種の乾燥機においては、容器内へ加熱気体を吹き込み、加熱気体により媒体粒子を流動化させながら、供給された原料を媒体粒子の表面に付着させて乾燥する。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１１８５１１号公報
【特許文献２】特開平８−２２９４１９号公報
【特許文献３】特開平５−９６１９６号公報
【特許文献４】特開２０００−４２３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示されているような、径外方向に一段又は複数段にわたって複数のロッドが突出する攪拌部材を備えただけの媒体型粉砕機では、攪拌部材が縦軸周りに回転したとき、各ロッドの高さに位置する媒体粒子がロッドとの衝突により容器内で径方向外向きに掻き出されるだけで、攪拌部材が大きな回転速度で回転する割には媒体粒子を有効に攪拌できていなかった。そのため、粉砕に対して多くの無駄な仕事をしていることになり、必ずしも効率良く粉砕されているとは言えなかった。
また、分級機を設けて連続処理を行うタイプの媒体型粉砕機においては、容器内での微細粉体の付着が、製品としての微細粉体の製造効率を低下させる原因となる。特許文献３に開示された媒体型粉砕機では、容器内面の形状に工夫を凝らすことで付着が低減され、排出部からの微細粉体の排出が円滑に行われていたが、それでもまだ改善の余地が残っていた。
【０００７】
また、特許文献４に開示されているような、容器内に吹き込まれた加熱気体により媒体粒子を流動化させながら乾燥させるタイプの媒体型乾燥機は、気流により媒体粒子を流動化させるものであるため、媒体粒子の攪拌を十分に行うことができず、乾燥効率及び製品品質の安定性の点においては、十分なものとは言えなかった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、媒体粒子の鉛直方向における循環を促進することによって容器内での攪拌を促進し、それにより高い処理性能を発揮する媒体型粉体処理装置を提供することを目的とする。特に、高い粉砕性能及び乾燥性能を発揮する媒体型粉体処理装置を提供することを目的とする。さらに、容器内部での微細粉体の付着をいっそう低減することにより、原料の処理から製品回収までを効率良く行うことのできる媒体型粉体処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る媒体型粉体処理装置の第一の特徴構成は、被処理原料と媒体粒子とを容器の内部で攪拌すべく、径外方向に一段又は複数段にわたって複数のロッドが突出する攪拌部材を、縦軸周りに回転自在に設けた媒体型粉体処理装置において、前記ロッドに、前記被処理原料及び前記媒体粒子に対する衝突面が水平面に対して傾斜するブレードを備えた点にある。
【００１０】
この構成によれば、攪拌部材が回転することによってブレードと衝突した媒体粒子は、水平面に対するブレードの向きに応じて、上向きであれば鉛直上向きの力を受けて強制的に上方に掻き揚げられ、下向きであれば鉛直下向きの力を受けて強制的に下方に流動させられる。すなわち、ブレードの衝突面が水平面に対して「上向き」とは、攪拌部材が回転する時にブレードの下端部が上端部に対して先行するような向きを意味し、「下向き」とは、ブレードの上端部が下端部に対して先行するような向きを意味するものとする。このように、容器内で媒体粒子が円滑に循環するように衝突面が水平面に対して傾斜するブレードを設けておけば、媒体粒子の容器内での内部循環及び攪拌が従来型媒体型粉砕機のロッドのみからなる攪拌部材によるものに比べて極めて効率良く行われる。その結果、処理性能を向上させることができる。特に、粉砕性能及び乾燥性能を向上させることができる。
【００１１】
本発明に係る媒体型粉体処理装置の第二の特徴構成は、水平面に対する前記ブレードの衝突面の傾斜角度が、上向きに５度以上８０度以下である点にある。
【００１２】
この構成によれば、ブレードは媒体粒子に鉛直上向きの力を作用して、確実にこれを強制的に上方へ掻き揚げることができる。したがって、媒体粒子の内部循環を促進して高い処理性能を得ることができる。
【００１３】
本発明に係る媒体型粉体処理装置の第三の特徴構成は、水平面に対する最下段の前記ブレードの衝突面の傾斜角度が、上向きに５度以上６０度以下である点にある。
【００１４】
この構成によれば、水平面に対する最下段のブレードの傾斜角度が、それより上段のブレードの傾斜角度に比べて緩くなっている。したがって、容器の底部に位置し、鉛直上向き方向の初期速度が小さい媒体粒子をも確実に上方に掻き揚げることができる。これにより、容器内全体における媒体粒子の内部循環が確保されるため、よりいっそう処理性能が向上し、製品品質が安定する。また、容器底部で媒体粒子が常に流動していることになるため、容器底部等に対する被処理原料の付着も低減される。
【００１５】
本発明に係る媒体型粉体処理装置の第四の特徴構成は、水平面に対する最上段の前記ブレードの衝突面が下向きに傾斜している点にある。
【００１６】
この構成によれば、媒体粒子は攪拌部材の回転に伴って容器底面から内面に沿って上昇するとともに、最上段のブレードにより強制的に下向きに流動させられるため、容器内部での粉砕媒体の浮き上がりが抑制され、鉛直方向の内部循環が促進される。その結果、処理性能及び製品品質が向上・安定する。
【００１７】
本発明に係る媒体型粉体処理装置の第五の特徴構成は、前記容器の内面に、容器の上部ほど中心側に変位する傾斜面を形成した点にある。
【００１８】
この構成によれば、攪拌部材の回転に伴って上昇する媒体粒子は、一方で傾斜面に衝突して上方への移動が一部制限され、過剰な浮き上がりが抑制される。よって、粉体媒体の鉛直方向の内部循環がさらに促進される。その結果、処理性能及び製品品質は極めて向上・安定する。
【００１９】
本発明に係る媒体型粉体処理装置の第六の特徴構成は、前記容器の内面のうち、最上段の前記ブレードの上方部位から、容器の上部ほど中心側に変位する傾斜面を形成した点にある。
【００２０】
この構成によれば、攪拌部材の回転に伴って容器底面から内面に沿って上昇した媒体粒子のうち、最上段のロッド高さよりも大きく浮き上がった媒体粒子があったとしても、当該媒体粒子は傾斜面に衝突し再び容器の中心側に落下する。したがって、この場合にも粉体媒体の鉛直方向の内部循環がさらに促進され、その結果、処理性能及び製品品質は極めて向上・安定する。
【００２１】
本発明に係る媒体型粉体処理装置の第七の特徴構成は、前記攪拌部材の下部に、前記容器の中央から内面に至る領域をカバーしつつ前記媒体粒子を支持し、前記攪拌部材と一体に回転する板状部材を備えた点にある。
【００２２】
この構成によれば、容器内を縦軸周りに回転する媒体粒子と板状部材との間の相対速度が小さくなるので媒体粒子及び板状部材の摩耗が抑制される。したがって媒体粒子及び板状部材の耐用期間が長くなる。しかも媒体粒子からの摩耗屑の発生が低減するため、異物の混入による製品純度の低下や摩耗屑による粉体処理機本体の動作部の不調等のトラブルが発生し難くなるので、媒体型粉体処理装置としての信頼性を高めることができる。
【００２３】
本発明に係る媒体型粉体処理装置の第八の特徴構成は、前記板状部材に気体が通過可能な透孔を設けた点にある。
【００２４】
この構成によれば、攪拌部材と一体となって回転する板状部材の下方からこの透孔を通って気体を噴出させたときに、容器に対する気体の噴出エリアが平均化され、容器に対して気体が均等に流入する。透孔からの噴出気体は被処理原料及び媒体粒子の流動攪拌を補助的に促す作用をもたらし、かつ、被処理原料と媒体粒子の中から処理後の粉体を分離して上方に移送させる。この結果、板状部材上で被処理原料及び媒体粒子が滞留せず、媒体粒子に付着した処理後の粉体を剥離除去して上方に移送させるため、粉体の処理をさらに効率良く行うことができる。
【００２５】
本発明に係る媒体型粉体処理装置の第九の特徴構成は、前記板状部材の上面近傍に、容器側面から内向きに気体を噴出させる気体噴出口を設けた点にある。
【００２６】
この構成によれば、容器の側面から気体を噴出させることで、容器内面と板状部材との隅部での粉体の滞留や付着が低減される。したがって、粉体の処理を極めて効率良く行うことができる。
【００２７】
本発明に係る媒体型粉体処理装置の第十の特徴構成は、前記容器の外周に、容器の温度を任意の温度に調節する温度調節手段を設けた点にある。
【００２８】
この構成によれば、粉体処理機の運転目的及び状況に応じて容器壁面及び容器内の温度を適切に調節することができる。例えば、粉砕を行う場合には、容器壁面を冷却して容器壁面及び内部の温度が上昇し過ぎないように調節し、また、乾燥を行う場合には、容器の壁面及び内部を加熱して、容器内部の温度が高温となるように調節することができる。
【００２９】
本発明に係る媒体型粉体処理装置の第十一の特徴構成は、前記容器内の上部に分級機を設けた点にある。
【００３０】
この構成によれば、処理後の粉体を直ちに分級選別するため、一旦処理された粉体が凝集する等の不都合が生じず、原料の処理及び分級を効率良く行うことができる。
【００３１】
本発明に係る媒体型粉体処理装置の第十二の特徴構成は、前記攪拌部材の上方に、容器側面から内向きに気体を流入させる気体流入口を設けた点にある。
【００３２】
この構成によれば、処理された粉体を分級機に送って分級させるときに、攪拌部材の上方の容器内面への付着が抑制されるとともに、上昇した粉体を効率良く分級機に移送することができる。
【００３３】
本発明に係る粉体処理設備の特徴構成は、上記第十一又は第十二の特徴構成を備える媒体型粉体処理装置と、前記媒体型粉体処理装置が備える分級機の下流側から気体を吸引するブロワーと、前記媒体型粉体処理装置と前記ブロワーとの間に設けられたバグフィルタとを備えた点にある。
【００３４】
この構成によれば、原料の供給から粉体の処理、分級、そして製品回収までを連続して効率良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明に係る媒体型粉体処理装置は、径外方向に一段又は複数段にわたって複数のロッド３が突出する攪拌部材４を、縦軸周りに回転自在に設けた媒体型粉体処理装置であって、被処理原料と媒体粒子６とを容器１の内部で攪拌して、原料を処理するものである。
【００３６】
〔第一の実施形態〕
以下に、本発明に係る媒体型粉体処理装置の第一の実施形態、すなわち、本発明を媒体型粉砕機に適用した例について図面を参照して説明する。この媒体型粉砕機は、原料と媒体粒子６とを容器１の内部で攪拌して、このとき発生する媒体間の剪断力や衝撃力によって原料を粉砕する。
本実施形態に係る媒体型粉砕機は、図１に示すように、容器１と、径外方向に一段又は複数段にわたって複数のロッド３が突出する攪拌部材４と、ロッド３の端部に位置するブレード５とを備えている。また、容器１の中央から内面に至る領域をカバーしつつ媒体粒子６を支持するとともに攪拌部材４と一体となって回転する板状部材７と、板状部材７の上方の容器１の外周に設けられた気体噴出口８と、容器１の上部に設けられた分級機９と、分級機９の周囲に設けられたガイドリング２２と、容器１の外周に設けられたジャケット２４とを備えており、攪拌部材４の上方における容器１の内面全周には気体流入口１０が設けられている。容器１の上部には原料供給口１１が設けられ、原料供給口１１に連設されたスクリューフィーダ２３から原料が投入される。さらに本実施形態に係る媒体型粉砕機には、図２に示すように、ブロワー１９とバグフィルタ２０とが接続されて、粉体処理装置が構成されている。なお、粉砕機は重量計測手段により重量管理され、これにより原料の機内滞留量が一定となるように制御される。
【００３７】
容器１は円筒形状であり、原料と接する部分の材質は、例えばステンレスで構成してある。この容器１の内部には、攪拌により発生する剪断力や衝撃力によって原料を粉砕するための媒体粒子６が収容されている。容器１の内部に収容される媒体粒子６の材質は粉砕すべき原料の種類に応じて選択され、例えば、ステンレス等の金属製のものやセラミックス製のものが適宜使用される。媒体粒子６どうしの間に発生する衝撃力を大きくするためには、密度の大きな材質のものを用いるのが好ましい。また媒体粒子６の大きさは取り出すべき微細粉体の粒径に応じて選択される。ただし一般的には、直径が小さくなると媒体粒子６どうしの間に発生する衝撃力が小さくなり、逆に直径が大きくなると接触点が少なくなって粉砕しにくくなるため、直径２〜６ｍｍの媒体粒子６を使用するのが好ましい。このサイズの媒体粒子６であれば、内部循環が良好となる点からも好ましい。なお、摩耗により少しずつ直径が小さくなっていくことを考慮すれば、直径５〜６ｍｍの媒体粒子６を用いて操業を開始するのが最適である。
【００３８】
攪拌部材４は、ローター２と、ローター２から径外方向に一段又は複数段にわたって突出する複数のロッド３とを備えている。本実施形態においては、ロッド３をそれぞれ同じ高さに２本ずつ５段に設け、各段順次９０度ずらした千鳥配列としている。
この攪拌部材４は容器１の内部で縦軸周りに回転自在に設けられており、回転することにより原料と媒体粒子６とを攪拌する。その回転軸は駆動モーター１４の出力部に連結され、その駆動に基づいて攪拌部材４の最外周の周速度が１〜１０ｍ／ｓで回転する。
【００３９】
攪拌部材４の一部を構成するロッド３の端部には、原料及び媒体粒子６に対する衝突面を有するブレード５が設けられている。ブレード５は、その衝突面が水平面に対して上向き又は下向きに傾斜するように設けられる。図１においては、上向きに傾斜したブレード５については５ａ、下向きに傾斜したブレード５については５ｂとして示した。ただし、本明細書中では特に明記しない限り、ブレード５とは上向きのブレード５ａ及び下向きのブレード５ｂの両者を含むものとする。
本実施形態においては、ブレード５ａの衝突面は水平面に対して上向きに６０度の傾斜角度がつけられている。ただし最下段のブレード５ａについては、他のブレード５よりも傾斜角度を緩く設けてあり、衝突面の水平面に対する傾斜角度は上向きに３０度である。また、最上段のブレード５ｂについては、媒体粒子６を強制的に下向きに流動させるべく、衝突面の水平面に対する傾斜角度は下向きに３０度である。
ブレード５の衝突面は、平面又は緩やかな曲面となっている。ロッド３とブレード５とは、ダブルナットやスプリングワッシャー等の公知の部材を用いて、緩みが生じないように取り付けられている。
ブレード５と容器１の内面との間には、媒体粒子６がブレード５と容器１の内面との間に挟まることのないように、媒体粒子６の直径に対して５倍以上又は１／３以下のクリアランス１５が設けられている。このクリアランス１５を均一にすることができる点で、ブレード５の外縁は容器１の内面に沿うようにカーブしているのが好ましい。このように構成すれば、ブレード５の摩耗を低減することができるとともに、より多くの媒体粒子６を上方に掻き上げ、又は下方に流動させることもできる。
【００４０】
板状部材７は容器１の内部を粉体処理室１７及びガス室１８の２つの領域に分け、粉体処理室１７の底面を形成している。また板状部材７は、攪拌部材４の下部に攪拌部材４と一体に回転するように設けられている。
板状部材７には、気体が通過可能な透孔１２が設けられている。板状部材７としては、多孔板、例えばスリット状の透孔がある板、パンチングメタル、多孔質板等を用いることができる。ガス室１８から粉体処理室１７への気体の流入を多く確保するためには、透孔１２はできるだけ数多くかつ大きくして透孔１２の総面積が大きくなるようにするのが好ましい。しかし、少なくとも容器１の内部の媒体粒子６が落下しない程度の大きさに止めておく。
回転する板状部材７と容器１の内面との境界部には、媒体粒子６が落下しない程度のごくわずかの間隙１６が形成されており、この間隙１６からもガス室１８から気体が噴出する。
【００４１】
気体噴出口８は、板状部材７の上面近傍に位置する容器１の側面に、容器１の中心軸に対して対称となる位置に複数設けられる。気体噴出口８は、容器１の中心方向から容器１の外周の接線方向のいずれかの向きに開口を設ける構造としても良く、スリットや多孔質部材等を付設して容器１の全周に設ける構造としても良い。気体噴出口８からは気体が噴出され、容器１の内面と板状部材７との隅部での粉体の付着を防止するとともに、微細粉体となった原料を容器１の内部で上方に上昇させている。容器１の外周の接線方向の向きに開口を設ける場合は、気体の噴出方向と攪拌部材４の回転方向とが逆向きとなるように設けた方が、容器１の内部で媒体粒子６とともに回転している微細粉体に対する噴出気体の流速が相対的に大きくなるので好ましい。
【００４２】
本実施形態においては、容器１の内部の上部中央に縦軸周りに回転する気流式の分級機９を設けている。分級機９の周囲には、その領域における整流効果を上げるためのガイドリング２２が設けられている。気体噴出口８や透孔１２から噴出された気体は、容器１の内部で粉砕後の微細粉体を上昇させる役割も果たしており、容器１の内部を上昇した微細粉体は、この分級機９で分級選別されて製品として回収される。
攪拌部材４の上方には、容器１の側面から内向きに気体を流入させる気体流入口１０が設けられている。気体流入口１０の構成は、例えば容器１の側面の全周から気体が上方に流入するように設けられたスリットとすることができる。また、気体が旋回しながら流入するように、容器１の外周の接線方向に気体流入口１０を設ける構成や、容器１の全周に多数の羽根を接線方向に傾斜させて設けても良い。流入した気体は容器１の内面への微細粉体の付着を防止すると同時に、分級用の分散気体としての役割も果たす。
【００４３】
なお、気体噴出口８、透孔１２、気体流入口１０からの気体の噴出、流入は定常的であっても間欠的であっても良く、流速が経時変化するものであっても良い。また、気体として通常は空気を用いるが、原料が酸素に対して不安定な物質である場合には、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスを噴出させても良い。
【００４４】
ジャケット２４は容器１の外周に設けられており、容器１の温度を任意の温度に調節する温度調節手段として機能する。本実施形態においては、ジャケット２４に冷却水を流して容器１を冷却している。粉砕機の運転中においては、気体噴出口８等から冷風を導入して容器１の内部の温度を比較的低温に維持したとしても、容器１の壁面の温度が上昇して、壁面に付着した原料が熱劣化を起こしてしまう場合がある。したがって、本実施形態のようにジャケット２４を冷却手段として用いれば、容器１の壁面の温度が上昇することを抑制できるので、たんぱく質を含む原料等の熱劣化を生じやすい原料の粉砕に有効に適用することができる。
【００４５】
原料供給口１１に連設されるスクリューフィーダ２３は、容器１の上部側面から容器１の内部へ原料を供給する原料供給手段として機能する。スクリューフィーダ２３は、原料が固体、特に粉状の場合であって、原料を連続的に投入する場合に好ましく用いることができる。
粉砕機は重量計測手段により重量管理され、連続処理を行ったときでも原料の供給量を調節し、機内滞留量が一定となるように制御される。本実施形態においては、重量計測手段としてロードセル２６を用いている。
【００４６】
製品粉体は、分級機９とブロワー１９との間に設けられたバグフィルタ２０のフィルタ２１の外表面で捕集される。バグフィルタ２０は、逆圧洗浄用の圧縮空気を噴出すためのノズル（逆洗ノズル）を備えており、ここから圧縮空気を間欠的に噴出させてフィルタ２１の外表面に付着した粉体を払い落とす。分級機９とバグフィルタ２０との間には、さらにサイクロンを設けてあっても良い。また、製品粉体の捕集は、上記のバグフィルタ２０やサイクロンに代えて慣性衝突分離の原理等を用いるなど、他の集塵機や捕集手段を用いても良い。
【００４７】
次に、上記のような構成を備えた媒体型粉砕機の作用について説明する。
[媒体粒子の攪拌]
径外方向に多段複数のロッド３が突出する攪拌部材４が縦軸周りに回転することにより、媒体粒子６も攪拌部材４の回転と同じ向きに回転する。このとき媒体粒子６は、容器１の内部を回転することで径外方向に向かって遠心力を受け、図１において一点破線の矢印で示すように、容器１の底面から内壁面に沿って上昇しては容器１の中央部位に移動して落下し、再び容器１の底面から内壁面に沿って上昇するという運動を繰り返す。つまり媒体粒子６は、縦軸周りに回転すると同時に、鉛直方向に内部循環することにより容器１の内部で攪拌される。
【００４８】
ここで、ロッド３の端部に原料及び媒体粒子６に対する衝突面が水平面に対して上向きに傾斜するようにブレード５が設けられているため、攪拌部材４が回転することによってブレード５と衝突した原料及び媒体粒子６は、鉛直上向きの力を受けて強制的に上方に掻き揚げられる。一方、最上段のブレード５については、衝突面が水平面に対して下向きに傾斜するように設けられているため、最上段のロッド３の高さにまで上昇した媒体粒子６は最上段のブレード５によって容器１の内部での浮き上がりが抑制され、鉛直方向の内部循環が促進される。その結果、従来型のロッド３のみからなる攪拌部材４によるものに比べて、媒体粒子６が極めて効率良く内部循環するようになる。
したがって、媒体粒子６どうしの間で剪断力や衝撃力が効率良く発生するため、粉砕性能が向上する。
【００４９】
[原料の粉砕〜製品回収]
粉体処理室１７において底面を形成する板状部材７は、攪拌部材４と一体となって回転する。板状部材７の回転により、容器１の内部で攪拌される媒体粒子６の縦軸周りの回転速度と板状部材７の回転速度との間の相対速度が小さくなるので、媒体粒子６及び板状部材７の摩耗が抑制される。
また、板状部材７に気体が通過可能な透孔１２が設けられていれば、攪拌部材４と一体となって回転する板状部材７の下方からこの透孔１２を通って気体を噴出させたときに、容器１に対する気体の噴出エリアが平均化され、容器１に対して気体が均等に流入する。透孔１２からの噴出気体は原料及び媒体粒子６の流動攪拌を補助的に促す作用をもたらし、かつ、原料と媒体粒子６の中から微細化された微細粉体を分離して上方に移送させる。この結果、板状部材７の上方で原料及び媒体粒子６が滞留せず、媒体粒子６に付着した微細粉体を剥離除去して上方に移送させるため、原料の粉砕をさらに効率良く行うことができる。
【００５０】
板状部材７の上面近傍に位置する容器１の側面に設けられた気体噴出口８からは、内向きに気体が噴出される。気体噴出口８から噴出された気体は、容器１の内面と板状部材７との隅部での粉体の滞留や付着を防止するとともに、微細粉体となった原料を容器１の内部で上昇させている。
容器１の内部を上昇した微細粉体は、分級機９で分級選別されて製品として回収される。このとき、攪拌部材４の上方の容器１の側面全周に設けられた気体流入口１０から、気体が内向きかつ上方に流入している。気体流入口１０から気体を流入させることにより、攪拌部材４の上方において容器１の内面に微細粉体が付着するのを防止すると同時に、容器１の内部を上昇した微細粉体を効率的に分級機９へと導いている。分級機９で分級された微細粉体は気体とともにブロワー１９で吸引され、バグフィルタ２０で分離・捕集されて製品粉体として取り出される。
【００５１】
このようにして、水平面に対して傾斜するブレード５を設けることにより原料を効率良く粉砕しつつ、粉砕後の微細粉体の容器１の内部での付着を低減させる。さらに分級機９を介して所定粒度の粉体を効率良く分級し、バグフィルタ２０で製品粉体の分離・捕集を行うことで、原料の供給から粉砕、分級、製品回収までを極めて効率良く行っている。
【００５２】
なお、本実施形態においては原料供給口１１、気体噴出口８、気体流入口１０、分級機９、バグフィルタ２０を設けて原料の粉砕から製品回収までを連続処理で行う例を示したが、容器１と、径外方向に一段又は複数段にわたって複数のロッド３が突出する攪拌部材４と、ロッド３の端部に位置するブレード５とを備えた媒体型粉砕機であれば、原料供給口１１、気体噴出口８、気体流入口１０、分級機９、バグフィルタ２０を設けない構成としてバッチ処理のみを行うようにしても、高い粉砕性能が得られることは言うまでもない。
【００５３】
以下では、本願発明に係る媒体型粉砕機の粉砕効果について、実施例に基づいて説明する。
【００５４】
図３は、粒子径と粉砕効率との関係について、ブレード５の有無による効果の差を示すグラフである。原料として重質炭酸カルシウム（Ｄｐ５０＝３６．４μｍ）を用い、直径５．５５ｍｍのカーボンスチールボールを媒体粒子６としてバッチ処理による粉砕処理を行い、一定時間ごとに一定の場所から微細粉体を回収した。粒子径は、レーザー回折散乱法により測定して粒度分布を調べることにより、個数粒径分布５０％累積値（Ｄｐ５０）及び個数粒径分布９５％累積値（Ｄｐ９５）を求めた。粉砕効率は、（粉砕効率）＝（原料の重量ｋｇ）／[（粉砕時の電力ｋＷ）・（時間ｈ）]の式により求めた。図３（イ）には粒子径Ｄｐ５０と粉砕効率との関係を、図３（ロ）には粒子径Ｄｐ９５と粉砕効率との関係を示した。
これによれば、１０分間以上の粉砕処理を行った場合には、ブレード５を備えた媒体型粉砕機で粉砕された微細粉体は、従来型のロッド３のみの媒体型粉砕機で粉砕されたものに比べて粒子径が小さくなっていた。このことから、同じ粉砕時間で原料をより小さく粉砕できていることが分かる。
【００５５】
また、従来型の媒体型粉砕機では粒子径と粉砕効率との間には大きなばらつきがあった。このことは、各一定時間粉砕後の微細粉体が、それぞれ容器１の内部における位置により異なる粒子径を有していること、すなわち容器１の内部で原料及び粉砕後の微細粉体が十分に攪拌されていないことを示している。これに対してブレード５を備えた媒体型粉砕機では、粒子径と粉砕効率との間には良好な相関関係があった。このことは、各一定時間粉砕後の微細粉体が、容器１の内部の位置にかかわらずほぼ一定の粒子径を有していること、すなわち容器１の内部で原料及び粉砕後の微細粉体が十分かつ均一に攪拌されていることを示している。
こうして、ロッド３の端部に上向きに傾斜するブレード５を設けたことによる攪拌効果及び粉砕効果を確認することができた。
【００５６】
〔第二の実施形態〕
次に、本発明に係る媒体型粉体処理装置の第二の実施形態、すなわち、本発明を媒体型乾燥機に適用した例について図面を参照して説明する。この媒体型乾燥機は、媒体粒子６を容器１の内部で攪拌しておき、供給された液状物質等の原料を媒体粒子の表面に付着させて乾燥する。
本実施形態に係る媒体型乾燥機は、図４に示すように、容器１と、径外方向に一段又は複数段にわたって複数のロッド３が突出する攪拌部材４と、ロッド３の端部に位置するブレード５とを備えている。また、容器１の中央から内面に至る領域をカバーしつつ媒体粒子６を支持するとともに攪拌部材４と一体となって回転する板状部材７と、板状部材７の上方の容器１の外周に設けられた気体噴出口８と、容器１の上部に設けられた分級機９と、容器１の外周に設けられたジャケット２４とを備えており、攪拌部材４の上方における容器１の内面には気体流入口１０が設けられている。容器１の上部には原料供給口１１が設けられ、原料供給口１１に連設された原料導入管２５から液状物質等の原料が投入される。
【００５７】
容器１は円筒形状であり、原料と接する部分の材質は、例えばステンレスで構成してある。この容器１の内部には、原料を乾燥させるための媒体粒子６が収容されている。容器１の内部に収容される媒体粒子６の材質は乾燥すべき原料の種類に応じて選択され、一般的には熱伝導率の高いものが使用される。また媒体粒子６の大きさは、乾燥前後の原料を解砕することができる程度であり、通常は直径３〜８ｍｍものが使用される。このサイズの媒体粒子６であれば、内部循環が良好となる点からも好ましい。
【００５８】
攪拌部材４は、ローター２と、ローター２から径外方向に一段又は複数段にわたって突出する複数のロッド３とを備えている。本実施形態においては、ロッド３をそれぞれ同じ高さに２本ずつ５段に設け、各段順次９０度ずらした千鳥配列としている。
この攪拌部材４は容器１の内部で縦軸周りに回転自在に設けられており、回転することにより原料と媒体粒子６とを攪拌する。本実施形態では乾燥を目的としているため、媒体粒子６どうしの間に大きな衝撃力が発生することは必ずしも必要ではなく、乾燥前後の原料が解砕する程度に、少なくとも容器１の内部で媒体粒子６が攪拌されるように、攪拌部材４が回転していれば良いので、駆動モーター１４の駆動に基づく攪拌部材４の回転速度は第一の実施形態で説明した媒体型粉砕機の場合よりも遅めで、その最外周の周速度は０．５〜５ｍ／ｓとなる。
【００５９】
攪拌部材４の一部を構成するロッド３の端部には、原料及び媒体粒子６に対する衝突面が水平面に対して傾斜するブレード５が設けられている。ブレード５は、その衝突面が水平面に対して上向き又は下向きに傾斜するように設けられる。図４においては、上向きに傾斜したブレード５については５ａ、下向きに傾斜したブレード５については５ｂとして示した。
本実施形態においては、ブレード５ａの衝突面は水平面に対して上向きに６０度の傾斜角度がつけられている。ただし最下段のブレード５ａについては、他のブレード５よりも傾斜角度を緩く設けてあり、衝突面の水平面に対する傾斜角度は上向きに３０度である。また、最上段のブレード５ｂについては、媒体粒子６を強制的に下向きに流動させるべく、衝突面の水平面に対する傾斜角度は下向きに３０度である。本実施形態においてはさらに、各ロッド３の付け根付近にも、原料及び媒体粒子６に対する衝突面が水平面に対して下向きに傾斜するようにブレード５ｂを設けてある。
ブレード５の衝突面は、平面又は緩やかな曲面となっている。ロッド３とブレード５とは、ダブルナットやスプリングワッシャー等の公知の部材を用いて、緩みが生じないように取り付けられている。
ブレード５と容器１の内面との間には、媒体粒子６がブレード５と容器１の内面との間に挟まることのないように、媒体粒子６の直径に対して５倍以上又は１／３以下のクリアランス１５が設けられている。このクリアランス１５を均一にすることができる点で、ブレード５の外縁は容器１の内面に沿うようにカーブしているのが好ましい。このように構成すれば、ブレード５の摩耗を低減することができるとともに、より多くの媒体粒子６を上方に掻き上げ、又は下方に流動させることもできる。
【００６０】
板状部材７は容器１の内部を粉体処理室１７及びガス室１８の２つの領域に分け、粉体処理室１７の底面を形成している。また板状部材７は、攪拌部材４の下部に攪拌部材４と一体に回転するように設けられている。
板状部材７には、気体が通過可能な透孔１２が設けられている。板状部材７としては、多孔板、例えばスリット状の透孔がある板、パンチングメタル、多孔質板等を用いることができる。ガス室１８から粉体処理室１７への気体の流入を多く確保するためには、透孔１２はできるだけ数多くかつ大きくして透孔１２の総面積が大きくなるようにするのが好ましい。しかし、少なくとも容器１の内部の媒体粒子６が落下しない程度の大きさに止めておく。
回転する板状部材７と容器１の内面との境界部には、媒体粒子６が落下しない程度のごくわずかの間隙１６が形成されており、この間隙１６からもガス室１８から気体が噴出する。
【００６１】
気体噴出口８は、板状部材７の上面近傍に位置する容器１の側面に、容器１の中心軸に対して対称となる位置に複数設けられる。本実施形態においては、気体噴出口８にはヒーター等の加熱手段（図示は省略する）が連設されている。ヒーター等の加熱手段は、気体噴出口８から噴出させる気体を加熱することにより、容器１の内部の温度を任意の温度に保つように作用する。したがって本実施形態においては、ヒーター等の加熱手段と気体噴出口８とが一体となって直接加熱手段として機能し、本発明における温度調節手段として機能する。これにより、容器１の内部に、例えば１００〜４００℃の熱風を吹き込むことで、液状物質等の原料の乾燥を行う。
気体噴出口８は、容器１の中心方向から容器１の外周の接線方向のいずれかの向きに開口を設ける構造としても良く、スリットや多孔質部材等を付設して容器１の全周に設ける構造としても良い。気体噴出口８から噴出される熱風は、容器１の内部を直接加熱して高温環境を形成するとともに、容器１の内面と板状部材７との隅部での原料の付着を防止し、さらに乾燥後の粉体を容器１の内部で上方に上昇させる役割も果たしている。容器１の外周の接線方向の向きに開口を設ける場合は、熱風の噴出方向と攪拌部材４の回転方向とが逆向きとなるように設けた方が、容器１の内部で媒体粒子６とともに回転している粉体に対する噴出気体の流速が相対的に大きくなるので好ましい。
【００６２】
ジャケット２４は容器１の外周に設けられており、これも容器１の壁面及び内部の温度を任意の温度に調節する。本実施形態においては、容器１の外周にジャケット２４を設け、所定の温度に加熱された熱媒体をジャケット２４の入口から供給して、容器１の壁面及び内部を間接的に加熱する。このようにして、乾燥処理を行うために容器１の内部に高温環境を形成する。この場合の熱媒体としては、温水やスチーム、オイル等を用いることができる。ジャケット２４は、間接加熱手段として、上記の直接加熱手段とともに、容器１の壁面及び内部の温度を任意の温度に保つための温度調節手段として機能する。
【００６３】
本実施形態においては、原料供給口１１は分級機９よりも下方で、かつ、運転時に媒体粒子６が形成する面よりも上方に設けられており、原料供給口１１には原料を容器１の内部に供給可能な原料導入管２５が挿通配置されている。この原料導入管２５を通って、ポンプ（図示しない）で押し出された原料が容器１の内部へ供給される。したがって、ポンプと原料導入管２５とが一体となって本発明における原料供給手段として機能する。原料導入管２５は、溶液やスラリー等の、液分を多く含み粘性が低いものを原料とする場合に好ましく用いることができる。このとき原料導入管２５としては、単なる管以外にも、一流体ノズル、二流体ノズル、アトマイザ等を用いることができる。例えば二流体ノズルを用いた場合には、原料が圧縮された気体とともに噴射されて供給されるので、容器１の内部での分散が良くなる。
また、比較的粘性の高い、例えばケーキ状の原料等を供給する場合には、原料導入管２５に代えて、第一の実施形態において説明したようなスクリューフィーダ２３を原料供給手段として原料供給口１１に連設してあっても良い。スクリューフィーダ２３を用いた場合には、例えば、ケーキ状の原料を連続投入しつつ効率良く乾燥処理を行うことができる。
【００６４】
本実施形態においては、容器１の内部の上部中央に縦軸周りに回転する気流式の分級機９を設けている。気体噴出口８や透孔１２から噴出された気体は、容器１の内部で乾燥後の粉体を上昇させる役割も果たしており、容器１の内部を上昇した粉体は、この分級機９で分級選別されて製品として回収される。
攪拌部材４の上方には、容器１の側面から内向きに気体を流入させる気体流入口１０が設けられている。本実施形態においては、気体が旋回しながら流入するように、容器１の外周の接線方向に気体流入口１０が設けられている。流入した気体は容器１の内面への粉体の付着を防止すると同時に、分級用の分散気体としての役割も果たす。
【００６５】
なお、気体噴出口８、透孔１２、気体流入口１０からの気体の噴出、流入は定常的であっても間欠的であっても良く、流速が経時変化するものであっても良い。また、気体として通常は空気を用いるが、原料が酸素に対して不安定な物質である場合には、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスを噴出させても良い。
【００６６】
次に、上記のような構成を備えた媒体型乾燥機の作用について説明する。
[媒体粒子の攪拌]
径外方向に多段複数のロッド３が突出する攪拌部材４が縦軸周りに回転することにより、媒体粒子６も攪拌部材４の回転と同じ向きに回転する。このとき媒体粒子６は、容器１の内部を回転することで径外方向に向かって遠心力を受け、図４において一点破線の矢印で示すように、容器１の底面から内壁面に沿って上昇しては容器１の中央部位に移動して落下し、再び容器１の底面から内壁面に沿って上昇するという運動を繰り返す。つまり媒体粒子６は、縦軸周りに回転すると同時に、鉛直方向に内部循環することにより容器１の内部で攪拌される。
【００６７】
ここで、衝突面が水平面に対して上向きに傾斜するように設けられたブレード５に衝突した原料及び媒体粒子６は、ロッド３の端部すなわち容器１の内面近傍で鉛直上向きの力を受けて強制的に上方に掻き揚げられると同時に最上段のブレード５によって強制的に下向きに流動させられ、容器１の内部での内部循環が促進される。ロッド３の付け根付近では衝突面が水平面に対して下向きに傾斜するようにブレード５が設けられているので、これに衝突した原料及び媒体粒子６は、攪拌部材４の回転軸近傍で鉛直下向きの力を受けて強制的に下方に流動させられ、ここでも容器１の内部での内部循環が促進される。特に、嵩密度が小さく比重の軽い材料は、自重だけによっては下方に流動し難いため、そのような原料の処理を行う場合には、本構成が適している。
【００６８】
その結果、ロッド３に全くブレード５を設けていないものや、ロッド３の端部にのみ衝突面が水平面に対して上向きに傾斜するようにブレード５を設けたものに比べて、媒体粒子６が極めて効率良く内部循環するようになる。したがって、媒体粒子６の表面に液状物質等の原料が均一に効率良く付着し、付着と同時に原料中の液分が速やかに蒸発するため、乾燥性能が向上し、製品粉体の品質が安定する。
【００６９】
[原料の乾燥〜製品回収]
粉体処理室１７において底面を形成する板状部材７は、攪拌部材４と一体となって回転する。板状部材７の回転により、容器１の内部で攪拌される媒体粒子６の縦軸周りの回転速度と板状部材７の回転速度との間の相対速度が小さくなるので、媒体粒子６及び板状部材７の摩耗が抑制される。
また、板状部材７に気体が通過可能な透孔１２が設けられていれば、攪拌部材４と一体となって回転する板状部材７の下方からこの透孔１２を通って気体を噴出させたときに、容器１に対する気体の噴出エリアが平均化され、容器１に対して気体が均等に流入する。透孔１２からの噴出気体は原料及び媒体粒子６の流動攪拌を補助的に促す作用をもたらし、かつ、原料と媒体粒子６の中から乾燥後の粉体を直ちに分離して上方に移送させる。この結果、原料の乾燥をさらに効率良く行うことができる。
【００７０】
板状部材７の上面近傍に位置する容器１の側面に設けられた気体噴出口８からは、内向きに熱風が噴出される。気体噴出口８から噴出された熱風は、容器１の内部を直接加熱して高温環境を形成するとともに、容器１の内面と板状部材７との隅部での粉体の滞留や付着を防止し、さらに乾燥後の粉体を容器１の内部で上方に上昇させている。
容器１の内部を上昇した粉体は、分級機９で分級選別されて製品として回収される。このとき、攪拌部材４の上方の容器１の側面に設けられた気体流入口１０から気体が流入する。気体は容器１の外周の接線方向から流入して旋回流を形成することで、攪拌部材４の上方において容器１の内面に粉体が付着するのを防止するとともに、容器１の内部を上昇した粉体を効率的に分級機９へと導いている。分級機９で分級された粉体は製品粉体として取り出される。
【００７１】
このように、水平面に対して傾斜するブレード５を設けたことにより、媒体粒子６が極めて効率良く内部循環して攪拌する。液状物質等の原料は、容器１の内部で攪拌した媒体粒子６の表面に対して均一に付着し、付着と同時に原料中の液分が効率良く速やかに蒸発する。したがって、乾燥性能が向上し、製品粉体の品質も安定する。さらに分級機９を介して所定粒度の粉体を効率良く分級することで、原料の供給から乾燥、分級までを極めて効率良く行っている。
【００７２】
以下では、本願発明に係る媒体型乾燥機の乾燥効果について、実施例に基づいて説明する。
【００７３】
図５は、供給能力と熱容量係数との関係を示すグラフであり、ブレード５を備えた媒体型乾燥機を用いた場合の乾燥効果を示している。ここでは、気体噴出口８から入口温度が２５０℃の熱風を２０ｍ3／ｍｉｎで導入している。原料として軽質炭酸カルシウム（Ｄｐ５０＝０．２４２μｍ、原料中の水分＝５６．７％）を用い、直径５．５５ｍｍのカーボンスチールボールを媒体粒子６として乾燥処理を行った。このとき、原料の供給量を変化させ、それぞれの場合における熱容量係数を求めた。熱容量係数は、（熱容量係数）＝（乾燥に必要な熱量ｋｃａｌ）／[（機内容積ｍ3）・（時間ｈ）・（対数平均温度差℃）]の式により求めた。なお、乾燥効果は、媒体粒子６を用いないホソカワミクロン株式会社製従来型の分散式乾燥機によるものと比較した。
これによれば、分散式乾燥機によるものと比較して、本実施形態に係る媒体型乾燥機を用いて乾燥処理を行った場合には単位供給量あたりの熱容量係数が大きくなっており、このことから、効率良く乾燥できていることが分かる。
また、これを裏付けるように、分散式乾燥機による乾燥処理では原料の供給量が増加するにしたがって製品中の水分量が増加していたのに対し、本実施形態に係る媒体型乾燥機を用いて乾燥処理を行った場合には、原料供給量によらず製品中の水分量は一定であり、安定した乾燥効果を示していた。
【００７４】
図６は、乾燥後の粒度分布を比較したグラフである。原料として軽質炭酸カルシウム（Ｄｐ５０＝０．２４２μｍ）を用い、直径５．５５ｍｍのカーボンスチールボールを媒体粒子６としてバッチ処理による乾燥処理を行った後、粉体を取り出した。なお、乾燥後の粒度分布はレーザー回折散乱法により測定し、上記と同様に媒体粒子６を用いないホソカワミクロン株式会社製従来型の分散式乾燥機によるものと比較した。
分散式乾燥機を用いて乾燥処理を行った場合には、乾燥後の粒度分布はまばらでピークが２つに分かれ、しかも原料の大きさのままで残っているものが比較的多く観察された。これに対して、本実施形態に係る媒体型乾燥機を用いて乾燥処理を行った場合には、粒子径１μｍ付近を中心とするほぼ正規分布となるきれいなピークが現れた。このことから、乾燥後の製品粉体の粒径が安定化すること、すなわち、製品品質が向上することが分かる。
【００７５】
〔第三の実施形態〕
次に、本発明に係る媒体型粉体処理装置の第三の実施形態について説明する。本実施形態では、第一の実施形態同様、本発明を媒体型粉砕機に適用している。
本実施形態に係る媒体型粉砕機は、容器１の内面に、容器１の上部ほど中心側に変位する傾斜面１３を有する。本例においては、図７に示すように、容器１の内面のうち最上段のブレード５の上方部位から傾斜面１３を形成してある。その他の主な構成は、全てのブレード５の衝突面が上向きに傾斜している点を除き、第一の実施形態と同様である。
【００７６】
攪拌部材４及びブレード５の縦軸周りの回転によりそれぞれ遠心力及び鉛直上向きの衝撃力を受けた媒体粒子６は、容器１の底面から内面に沿って上昇する。本実施形態においては最上段のブレード５の衝突面が上向きに傾斜するように設けられているため、媒体粒子６の浮き上がりは大きくなるものの、容器１の内面のうち最上段のブレード５の上方部位から、容器１の上部ほど中心側に変位する傾斜面１３が形成されているので、容器１の底面から内面に沿って上昇した媒体粒子６は傾斜面１３に衝突し、再び容器１の中心側下部に落下する。したがって、この場合でも粉体媒体の鉛直方向の内部循環が促進される。
傾斜面１３は、最上段のブレード５の上方部位から形成されているのが最も好ましいが、必ずしもそうである必要はなく、いずれかのブレード５の上方部位から形成されていても良い。ただし、最上段以外の段のブレード５の上方部位から傾斜面１３を形成する場合には、上段のブレード５と傾斜面１３との間に媒体粒子６が挟まってしまったり、傾斜面１３の付近での媒体粒子６の過密化のために媒体粒子６の流動がかえって抵抗を受けることになったりするリスクを低減するために、ブレード５と傾斜面１３との間のクリアランス１５を容器１の上部ほど大きく設ける等の対策をとっておくことが好ましい。
【００７７】
また、粉体媒体の鉛直方向の内部循環を促進すべく容器１の上部ほど中心側に変位するものであれば、傾斜面１３の形状は特に限定されない。例えば、平面、曲面又は段階的に傾斜がきつくなるように形成された面等、種々の形状を採用することができる。
【００７８】
なお、本実施形態において例示したような傾斜面１３を、上記の第一又は第二の実施形態に係る粉体処理装置に適用することも当然に可能である。
【００７９】
〔その他の実施形態〕
（１）上記の各実施形態においては、最下段のブレード５ａの衝突面の傾斜角度を水平面に対して上向きに３０度、最上段のブレード５ｂの衝突面の傾斜角度を水平面に対して下向きに３０度（第三の実施形態を除く）、その他のブレード５ａの衝突面の傾斜角度を水平面に対して上向きに６０度とする例について説明した。しかし、縦軸周りに回転するブレード５に媒体粒子６が衝突したときに、媒体粒子６が上方に掻き揚げられ、又は下方に流動させられるだけの角度を有していれば特に限定されない。
ただし、容器１の内部で媒体粒子６を円滑に循環させるためには、ブレード５ａの衝突面の傾斜角度を水平面に対して上向きに５度以上８０度以下にしておけば、ブレード５ａが媒体粒子６に鉛直上向きの力を作用して確実にこれを強制的に上方へ掻き揚げることができるので好ましい。また、傾斜角度が水平面に対して上向きに３０度以上６０度以下であれば、ブレード５ａが媒体粒子６に鉛直上向きの力を作用して確実にこれを強制的に上方へ掻き揚げつつ、ブレード５ａ自身は媒体粒子６の中でも大きな抵抗を受けることなく縦軸周りの回転を続けることができるのでより好ましい。最下段のブレード５ａについては、ブレード５ａの衝突面の傾斜角度を水平面に対して上向きに５度以上６０度以下にしておけば、容器１の底部に位置し鉛直上向き方向の初期速度が小さい媒体粒子６を確実に上方に掻き揚げることができるので好ましい。
【００８０】
（２）水平面に対する各ブレード５の衝突面の傾斜角度を少しずつ変化させても良い。例えば、ブレード５が設けられているロッド３の高さが高くなるにしたがって、水平面に対する各ブレード５の衝突面の傾斜角度を５度以上８０度以下の間で段階的に大きくしても良い。この場合には、各ブレード５に衝突した後の媒体粒子６の水平方向速度成分及び鉛直方向速度成分は衝突面の傾斜角度によってそれぞれ異なるため、媒体粒子６どうしが上下前後にさまざまな相対速度をもって運動することになる。それにより極めて効率良く媒体粒子６を攪拌することができ、粉砕性能を大幅に向上させることができる。
【００８１】
（３）上記の第一の実施形態及び第二の実施形態においては、容器１の内部での粉体媒体６の浮き上がりを抑制する目的で、水平面に対する最上段のブレード５のみを下向きに傾斜させる例について説明した。しかし、最上段以外のブレード５であっても下向きに傾斜させる構成としても良い。この場合、例えば、上向きのブレード５ａと下向きのブレード５ｂとを交互に設けることにより粉体媒体６の浮き上がりを抑制するとともに、上向きの傾斜角度を下向きの傾斜角度よりも大きく設定しておき、全体としては媒体粒子６が上方に掻き揚げられるようにしておく。
【００８２】
（４）上記の各実施形態においては、全てのロッド３の端部にブレード５を設ける例について説明した。しかし、攪拌部材４にブレード５が設けられたときに回転軸に対して対称的な形状となるものであれば、ブレード５が設けられたロッド３と設けられていないロッド３とが混在していても良い。
【００８３】
（５）上記の各実施形態においては、ロッド３をそれぞれ同じ高さに２本ずつ５段に設け、各段順次９０度ずらした千鳥配列とした例を示した。しかし、ロッド３の段数や上下間の距離は特に限定されない。ただし後述するブレード５が各ロッド３の端部に取り付けられたときに、上下に隣接するブレード５どうしが接触しない程度に離れている必要がある。また、ロッド３の配列は、回転軸に対して対称であれば特に限定されない。例えば、ロッド３をそれぞれ同じ高さに４本ずつ、４５度ずらした千鳥配列、又はそれ以上の千鳥配列とすることができる。
【００８４】
（６）上記の第三の実施形態においては、容器１の内面のうち、最上段のブレード５の上方部位から、容器１の上部ほど中心側に変位する傾斜面１３を形成した例について説明した。しかし、傾斜面１３は容器１の内面のいずれの位置から形成してあっても良い。例えば、粉体処理室１７の底面としての板状部材７が設けられた位置から傾斜面１３を形成することもできる。この場合、傾斜面１３を、段差を設けた階段状に形成し、かつ、容器１の上部ほど中心側に変位するようにすれば、各段差部においても媒体粒子６が局所的に循環して、更に攪拌が促進されるので好ましい。
【００８５】
（７）上記の第二の実施形態においては、温度調節手段として直接加熱手段及び間接加熱手段を併用する例について説明した。しかし、これらの加熱手段は、いずれか一方が省略されていても良い。
【００８６】
（８）上記の第二の実施形態においては、乾燥処理を行うために気体噴出口８のみから熱風を吹き込むことで、容器１の内部を直接加熱して高温環境を形成する例について説明した。しかし、ヒーター等の加熱手段をガス室１８に連設し、板状部材７に設けられた透孔１２や、容器１と板状部材７との間の間隙１６からも熱風が容器１の内部に吹き込まれるように構成してあっても良い。
【００８７】
（９）上記の各実施形態においては、容器１の上部中央に縦軸周りに回転する気流式の分級機９を一台設ける例について説明した。しかし、所定粒度の粉体を分級選別可能なものであれば、回転型、非回転型いずれのタイプの分級機９を用いることができる。また、回転型の場合は、縦型、横型いずれのタイプでも良い。さらに、複数台の分級機９を併用する構成としても良い。
【００８８】
（１０）上記の各実施形態においては、本発明の粉体処理機を粉砕機又は乾燥機に適用した例を示した。しかし、容器１の内部における媒体粒子６の攪拌を促進することにより処理性能を向上させるという本発明の目的に沿った範囲内で、他の用途に利用することも、当然に可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係る媒体型粉砕機を示す断面図
【図２】本発明に係る媒体型粉砕機を備えた粉体処理設備を示す模式図
【図３】本発明に係る媒体型粉砕機による粉砕性能を示すグラフ
【図４】本発明に係る媒体型乾燥機を示す断面図
【図５】本発明に係る媒体型乾燥機による乾燥性能を示すグラフ
【図６】乾燥後の粒度分布を比較するグラフ
【図７】本発明に係る媒体型粉砕機を示す断面図
【符号の説明】
【００９０】
１        容器
２        ローター
３        ロッド
４        攪拌部材
５        ブレード
６        媒体粒子
７        板状部材
８        気体噴出口
９        分級機
１０      気体流入口
１１      原料供給口
１２      透孔
１３      傾斜面
１９      ブロワー
２０      バグフィルタ
２３      スクリューフィーダ（原料供給手段）
２４      ジャケット（温度調節手段）
２５      原料導入管（原料供給手段）
【図１】
2009028707.tif 000003
【図２】
2009028707.tif 000004
【図３】
2009028707.tif 000005
【図４】
2009028707.tif 000006
【図５】
2009028707.tif 000007
【図６】
2009028707.tif 000008
【図７】
2009028707.tif 000009