特許 5928161 粉砕装置及び粉砕方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5928161

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月1日

(54)【発明の名称】粉砕装置及び粉砕方法

(51)【国際特許分類】

   B02C 17/16 20060101AFI20160519BHJP

【ＦＩ】

   B02C17/16 B

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-123200(P2012-123200)

(22)【出願日】2012年5月30日

(65)【公開番号】特開2013-121584(P2013-121584A)

(43)【公開日】2013年6月20日

【審査請求日】2015年3月11日

(31)【優先権主張番号】特願2011-244673(P2011-244673)

(32)【優先日】2011年11月8日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(72)【発明者】

【氏名】石山 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】後藤 真史

(72)【発明者】

【氏名】皆地 良彦

(72)【発明者】

【氏名】谷川 直春

【審査官】 大野 明良

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−００７１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−００９５４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１３−０３９５０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０２Ｃ １７／００−１７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線が略水平状態となるように保持された外筒と、
前記軸線と平行な方向に沿って伸びる攪拌子を有し且つ前記外筒内に当該軸線周りに回転可能に支持される攪拌部材と、を備え、
前記攪拌部材は、前記外筒の軸線から前記外筒の内周面に向かう方向に粉砕用メディアが通過可能な開口領域を有しており、
前記外筒の内周面と前記攪拌子の前記外筒側の部分との隙間が前記粉砕用メディアの外径の半分以下となるように、前記攪拌部材が前記外筒内に支持されていることを特徴とする粉砕装置。

【請求項2】

前記攪拌子が前記外筒の内周面の長さ方向全体に渡るように伸びていることを特徴とする請求項１に記載の粉砕装置。

【請求項3】

前記外筒は、被粉砕物の供給口及び排出口を有しており、当該排出口が前記外筒の下部に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の粉砕装置。

【請求項4】

前記攪拌部材は、前記軸線方向における端部に円板部を有し、当該円板部と前記外筒の内側面との隙間が前記粉砕用メディアの外径の半分以下となるように、前記攪拌部材が前記外筒内に支持されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の粉砕装置。

【請求項5】

前記攪拌子は、その一端が前記円板部によって支持されるように前記円板部に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の粉砕装置。

【請求項6】

請求項１〜５の何れか一項に記載の粉砕装置を用いて被粉砕物を粉砕する粉砕方法であって、
前記粉砕装置を準備するステップと、
前記粉砕装置の前記外筒内に前記粉砕用メディアを収容するステップと、
前記粉砕装置の前記外筒内に前記被粉砕物を供給するステップと、
前記攪拌部材を回転させて前記粉砕用メディアを掻き上げ落下させることにより、前記被粉砕物を粉砕するステップと、を備える粉砕方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉砕装置及び粉砕方法に関する。

【背景技術】

【0002】

粉砕用メディア（硬質ボール）と被粉砕物（材料）とを筒体の内部に収容し、筒体を回転させることで所定の材料を粉砕するボールミルなどの粉砕装置が知られている。このような粉砕装置では、筒体自体が回転するため筒体の側面等がフランジで閉じられており、被粉砕物やメディアを筒体から出し入れする際、筒体の回転を停止させた後、フランジの着脱を行う必要があった。このような着脱は煩雑な作業であり、これを緩和するため、例えば特許文献１に記載の粉砕装置では、固定された外筒の内部にメディアを収容する筒状の回転体を配置し、その回転体を回転させることで所定の材料を粉砕している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−０３５６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載の粉砕装置では、外筒内に供給された材料の一部が外筒と回転体との間に入り込んでしまい、材料の一部が粉砕されず、材料全体としての粉砕が不十分な場合があった。

【0005】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、材料全体を確実に粉砕することができる粉砕装置及び粉砕方法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】

【0006】

本発明に係る粉砕装置は、軸線が略水平状態となるように保持された外筒と、軸線と平行な方向に沿って伸びる攪拌子を有し且つ外筒内に当該軸線周りに回転可能に支持される攪拌部材とを備えている。この攪拌部材は、外筒の軸線から外筒の内周面に向かう方向に粉砕用メディアが通過可能な開口領域を有している。

【0007】

本発明に係る粉砕装置では、攪拌部材が、外筒の軸線から外筒の内周面に向かう方向に粉砕用メディアが通過可能な開口領域を有している。この場合、所定以上の大きさを有する開口領域の存在により、外筒の内周面に粉砕用メディアが直接接触するようになり、攪拌部材と外筒との間に入り込んだ材料をメディアによって掻き出し、粉砕処理を再び行わせることができる。これにより、この粉砕装置によれば、材料全体を確実に粉砕することができる。

【0008】

また、この粉砕装置では、外筒内にその軸線周りに回転可能となるように攪拌部材が支持されている。この場合、攪拌子が外筒の内周面と接触するメディアを内周面に沿って回転移動させるため、外筒自体を回転させる場合に比べ、固定された外筒とメディアとの間に大きな相対運動を生じさせることができ、これにより、材料の粉砕がより一層促進される。また、供給される材料は、攪拌部材の開口領域を介してほぼ全量がメディア間の隙間に到達するため、材料の粉砕がより確実に行われる。

【0009】

上述した粉砕装置では、攪拌子が外筒の内周面の長さ方向全体に渡るように伸びていることが好ましい。この場合、外筒の内周面の長さ方向全体に渡って伸びる攪拌子により、外筒内の領域のほぼ全体を使用して粉砕処理を行うことができ、より効率的な粉砕処理を行うことが可能となる。

【0010】

上述した粉砕装置では、外筒は、被粉砕物の供給口及び排出口を有しており、当該排出口が外筒の下部に配置されていることが好ましい。この場合、粉砕前の材料の供給及び粉砕後の材料の排出の度にフランジの着脱を行ったりする必要がなくなり、材料の供給、材料の粉砕、材料の排出といった一連のプロセスを連続して行うことができる。また、これらプロセスの自動化も可能となる。

【0011】

上述した粉砕装置では、外筒の内周面と攪拌子の外筒側の部分との隙間が粉砕用メディアの外径よりも大きくなるように、攪拌部材が外筒内に支持されていてもよい。また、外筒の内周面と攪拌子の外筒側の部分との隙間が粉砕用メディアの外径の半分以下となるように、攪拌部材が外筒内に支持されていてもよい。この場合、外筒の内周面と攪拌子の外筒側の部分との隙間にメディアが挟まってしまい攪拌部材の回転を止めてしまうといったことを防止することができる。また、上述した粉砕装置が、大きさの異なる２つの攪拌部材を備えた構成であってもよい。その場合、一方の攪拌部材では、外筒の内周面と攪拌子の外筒側の部分との隙間が粉砕用メディアの外径よりも大きくなるようにし、他方の攪拌部材では、外筒の内周面と攪拌子の外筒側の部分との隙間が粉砕用メディアの外径の半分以下となるようにしてもよい。

【0012】

また、外筒の内周面と攪拌子の外筒側の部分との隙間が粉砕用メディアの外径の半分以下となるように、攪拌部材が外筒内に支持されている場合にあっては、外筒と攪拌子との間に材料が入り込みにくくなり、仮に入り込む場合であっても、上述したようなメディアによる掻き出しが行われるため、粉砕が不十分な材料の生成が防止される。

【0013】

上述した粉砕装置では、攪拌部材は、軸線方向における端部に円板部を有し、当該円板部と外筒の内側面との隙間が粉砕用メディアの外径の半分以下となるように、攪拌部材が外筒内に支持されていることが好ましい。この場合、外筒の側面と円板部との隙間にメディアが挟まってしまい攪拌部材の回転を止めてしまうといったことを防止することができる。また上記同様、粉砕が不十分な材料の生成が防止される。なお、上述した粉砕装置では、攪拌子は、その一端が円板部によって支持されるように円板部に固定されていることが好ましい。

【0014】

また、本発明に係る粉砕方法は、上述した何れか一の粉砕装置を用いて被粉砕物を粉砕する粉砕方法であって、粉砕装置を準備するステップと、粉砕装置の外筒内に粉砕用メディアを収容するステップと、粉砕装置の外筒内に被粉砕物を供給するステップと、攪拌部材を回転させて粉砕用メディアを掻き上げ落下させることにより、被粉砕物を粉砕するステップとを備えている。

【0015】

この粉砕方法では、攪拌部材を回転させて粉砕用メディアを掻き上げ落下させることにより、被粉砕物を粉砕している。この場合、所定以上の大きさを有する開口領域の存在により、外筒の内周面に粉砕用メディアが直接接触するようになり、攪拌部材と外筒との間に入り込んだ材料をメディアによって掻き出し、粉砕処理を再び行わせることができる。これにより、この粉砕方法によれば、材料全体を確実に粉砕することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、材料全体を確実に粉砕することができる粉砕装置及び粉砕方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態に係る粉砕装置を模式的に示す横断面図である。

【図2】図１に示す粉砕装置の部分ＩＩの拡大図である。

【図3】図１に示す粉砕装置の縦断面図である。

【図4】図１に示す粉砕装置の攪拌部材を示す斜視図である。

【図5】（ａ）は、外筒の内部体積と材料の体積とメディア体積とを示す図であり、（ｂ）は、粉砕装置で粉砕を行った際のメディアＭの挙動を模式的に示す図である。

【図6】第２実施形態に係る粉砕装置を模式的に示す横断面図である。

【図7】図６に示す粉砕装置の攪拌部材を示す斜視図である。

【図8】第３実施形態に係る粉砕装置を模式的に示す横断面図である。

【図9】図８に示す粉砕装置の縦断面図である。

【図10】粉砕装置の変形例を示す縦断面図である。

【図11】撹拌子の形状及び配置の違いによる粉砕効率の違いを模式的に説明するための縦断面図であり、（ａ）は、撹拌子が平鋼である場合を示し、（ｂ）は、撹拌子が丸棒である場合を示し、（ｃ）は、外周側の撹拌子が平鋼であり且つ内周側の撹拌子が丸棒である場合を示す。

【図12】粉砕装置の別の変形例を示す横断面図である。

【図13】図１２に示す粉砕装置の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

【0019】

［第１実施形態］
まず、図１〜図４を参照して、第１実施形態に係る粉砕装置１の構成について説明する。粉砕装置１は、例えばボールミルであり、外筒２、攪拌部材３、回転機構４、材料投入排出装置５、材料供給口６、材料排出口７、洗浄水供給口８、洗浄水排出口９及びガス抜きバルブ１０を備えている。粉砕装置１の外筒２内には、ボールミル用のメディアＭが所定量収容されている。メディアＭは、例えば直径３〜４ｍｍ程度の球形状のアルミナやジルコニアなどから構成される。

【0020】

外筒２は、例えば両端が閉じられた円筒形状のステンレスや鋼鉄等の金属から構成されており、軸線Ｇが略水平状態となるように保持されている。外筒２は、その内部に攪拌部材３を配置できる空間を有している。外筒２の一端には、回転機構４の回転軸４ａが液密な状態を維持しつつ挿入されている。外筒２の上端には、材料供給口６、洗浄水供給口８及びガス抜きバルブ１０が設けられており、外筒２の下端には、材料排出口７及び洗浄水排出口９が設けられている。外筒２は、固定されており、回転しない構成となっている。

【0021】

攪拌部材３は、図１及び図４に示されるように、複数の攪拌子３ａと第１及び第２の円板部３ｂ，３ｃとを有しており、例えば外筒２と同様の材料から構成される。攪拌子３ａは、外筒２の内周面２ａの長さ方向全体に渡るように伸びる丸棒の部材から構成されており、その断面が円形形状を呈している。攪拌子３ａは、その一端が第１の円板部３ｂに支持されるように円板部３ｂの外周寄りの部分にネジ等によって固定されている。各攪拌子３ａは、第１の円板部３ｂの中心と、隣接する攪拌子３ａが固定される外周上の設置箇所とが為す角度が、それぞれ略同じとなるように均等な角度で配置固定されている。

【0022】

第２の円板部３ｃは、第１の円板部３ｂよりもその外径が大きい円板状の部材であり、外筒２の内周面２ａとの間の隙間がメディアＭの外径Ｄの半分以下となるように配置されている。攪拌子３ａが固定される第１の円板部３ｂは、この第２の円板部３ｃと同軸状となるように、円板部３ｃに接続固定されている。

【0023】

攪拌部材３は、上述したように、棒状の攪拌子３ａが円板部３ｂに固定される構成となっており、各攪拌子３ａの間に、メディアＭが通過可能な開口領域３ｄが存在している。つまり、攪拌部材３は、外筒２の軸線Ｇから外筒２の内周面２ａに向かう半径方向にメディアＭが通過可能な開口領域３ｄを有している。また、攪拌部材３の攪拌子３ａで画定される外周の直径が外筒２の内周面２ａの直径よりも、ある程度小さくなるように構成されており、攪拌部材３の攪拌子３ａと外筒２の内周面２ａとの間の隙間Ｗ１がメディアＭの外径Ｄよりも大きくなるように（図２参照）、攪拌部材３が外筒２内に支持されている。

【0024】

メディアＭは、この開口領域３ｄにより、外筒２内において、攪拌部材３の攪拌子３ａで囲まれた内部領域と攪拌部材３の攪拌子３ａの外部領域との間を自由に移動可能となっている。このような構成により、外筒２の内周面２ａ等にメディアＭが接触可能となっている。

【0025】

回転機構４は、攪拌部材３を外筒２の軸線Ｇを中心として回転させるための機構である。回転機構４は、回転軸４ａ及びモータ４ｂ等から構成され、回転軸４ａに軸受等を介して連結されたモータ４ｂを駆動させることにより、攪拌部材３を外筒２の軸線Ｇを中心として回転させる。回転軸４ａには、互いに同軸状となるように攪拌部材３の円板部３ｃが取り付けられており、両円板部３ｂ，３ｃが外筒２の軸線Ｇを中心として回転駆動する。回転機構４による回転により、攪拌部材３は、例えば１００〜１３０ｒｐｍで回転する。攪拌部材３は、回転機構４に取り付けられる円板部３ｃと外筒２の内側面２ｂとの間の隙間Ｗ２がメディアＭの外径Ｄの半分以下となるように、回転機構４に接続される。

【0026】

材料投入排出装置５は、粉砕装置１で粉砕したい所定の材料を外筒２内に投入したり、粉砕が終了した材料を回収する装置である。材料投入排出装置５は、外筒２の上端に設置されている材料供給口６及び下端に設置されている材料排出口７にチューブ等の連結手段を介して連結される。粉砕したい所定の材料（被粉砕物）としては、例えばフェライト材料があり、直径１０μｍ〜２０μｍのフェライト材料が投入されて所定の粉砕処理が行われ、粉砕処理が終了した直径０．１μｍ〜１μｍのフェライト材料を回収する。なお、材料の粉砕が行われている際には、材料供給口６及び材料排出口７は閉じられている。

【0027】

洗浄水供給口８は、外筒２の上端に設置されると共に洗浄用の水の供給源に接続されており、外筒２内を洗浄する際に、筒内に洗浄水を供給するように構成されている。洗浄水排出口９は、外筒２の下端に設置されており、洗浄水供給口８から洗浄水が供給されて筒内の洗浄が行われた際に、その排水を外部に排出する。材料の粉砕が行われている際には、洗浄水供給口８及び洗浄水排出口９は閉じられている。ガス抜きバルブ１０は、外筒２内に空気を導入したり、外筒２内の不要なガスを排出したりするための機構である。なお、粉砕装置１を冷却するための冷却機構を別途備えていてもよい。

【0028】

続いて、上述した粉砕装置１を用いて所定の材料の粉砕を行う粉砕方法について説明する。

【0029】

まず、上述した粉砕装置１を準備する。その後、粉砕装置１の外筒２内に粉砕に用いるメディアＭを所定量収容する。粉砕に用いるメディアＭは、一旦、外筒２内に収容されると、粉砕処理を行う度に取り出す必要はないが、粉砕処理の度に取りだして入れ替えるようにしてもよい。

【0030】

続いて、メディアＭが外筒２内に収容された粉砕装置１が準備されると、材料投入排出装置５を用いて、材料供給口６から外筒２内へ所定の材料を投入する。所定の材料やメディアＭの投入量としては、例えば図５の（ａ）に示されるように、外筒２内の全空間領域を１００％とした際に、メディアＭの仕込み量（メディアＭの総体積）Ｖ１が３０％、粉砕したい材料の量Ｖ２が３５％、残りの空間Ｖ３が３５％となるような比率が例示される。粉砕したい材料は、メディアＭよりも小径であり、例えば直径１０μｍ〜２０μｍのフェライト材料からなり、メディアＭの間隙等にも入り込んでいる。このため、図５の（ａ）では、メディアＭの見かけ上の量は５０％程度となっている。なお、粉砕する材料は、水を含むスラリー状で供給される。

【0031】

続いて、粉砕したい材料を含むスラリーが粉砕装置１内に投入されると、粉砕装置１の攪拌部材３を回転機構４の駆動によって回転させる。回転数は、例えば１００〜１３０ｒｐｍ、回転時間は、例えば２４〜３８時間である。図３に示されるように、攪拌部材３の回転により、メディアＭ及びその上部及び間隙にある材料が攪拌子３ａによって掻き上げられ、その後、落下する。図５の（ｂ）は、この掻き上げ及び落下によるメディアＭの動きを模式的に示した図であり、攪拌子３ａが外筒２の内周面２ａと接触するメディアＭを内周面２ａに沿って掻き上げた後に落下させて、固定された外筒２とメディアＭとの間に大きな相対運動を生じさせる。このような落下衝突のエネルギーによって、所定の材料が例えば直径０．１μｍ〜１μｍ程度の粒子に粉砕される。

【0032】

以上のように、本実施形態に係る粉砕装置１では、外筒２内にその軸線Ｇ周りに回転可能となるように攪拌部材３が支持されている。そして、図３及び図５の（ｂ）に示されるように、攪拌子３ａが外筒２の内周面２ａと接触するメディアＭを内周面２ａに沿って回転移動させるため、外筒自体を回転させる場合に比べ、固定された外筒２とメディアＭとの間に大きな相対運動を生じさせることができる。これにより、材料の粉砕が促進される。また、供給される材料は、攪拌部材３の開口領域３ｄを介してほぼ全量がメディアＭ間の隙間に到達するため、材料の粉砕がより確実に行われる。

【0033】

また、本実施形態に係る粉砕装置１では、攪拌部材３が、外筒２の軸線Ｇから外筒２の内周面２ａに向かう方向に粉砕用メディアＭが通過可能な開口領域３ｄを有しており、この開口領域３ｄの存在により、外筒２の内周面２ａに粉砕用メディアＭが直接接触するようになっている。このため、攪拌部材３と外筒２との間に入り込んでしまった材料もメディアＭによって確実に掻き出され、これら材料についても再び粉砕処理を行うことができる。この結果、この粉砕装置１によれば、材料全体をより確実に粉砕することができる。

【0034】

また、本実施形態に係る粉砕装置１では、攪拌子３ａが外筒２の内周面２ａの長さ方向全体に渡るように伸びている。このため、外筒２内の領域のほぼ全体を使用して粉砕処理を行うことができ、より効率的な粉砕処理を行うことが可能となる。

【0035】

また、本実施形態に係る粉砕装置１では、外筒２は、粉砕したい材料の供給口６及び排出口７を有しており、当該排出口７が外筒２の最下部に配置されている。このため、粉砕前の材料の供給及び粉砕後の材料の排出の度に、これら供給口６や排出口７へフランジの着脱を行ったりする必要がなくなり、材料の供給、材料の粉砕、材料の排出といった一連のプロセスを連続して行うことができる。また、これらプロセスの自動化も可能となる。

【0036】

また、本実施形態に係る粉砕装置１では、外筒２の内周面２ａと攪拌子３ａの外筒２側の部分との隙間Ｗ１が粉砕用メディアＭの外径Ｄよりも大きくなるように、攪拌部材３が外筒２内に支持されている。このため、外筒２の内周面２ａと攪拌子３ａの外筒２側の部分との隙間にメディアＭが挟まってしまい攪拌部材３の回転を止めてしまうといったことを防止することができる。

【0037】

また、本実施形態に係る粉砕装置１では、攪拌部材３は、軸線Ｇ方向における端部に円板部３ｂ，３ｃを有し、当該円板部３ｂ，３ｃと外筒２の内側面２ｂとの隙間Ｗ２が粉砕用メディアＭの外径Ｄの半分以下となるように、攪拌部材３が外筒２内に支持されている。このため、外筒２の側面２ｂと円板部３ｂ，３ｃとの隙間にメディアＭが挟まってしまい攪拌部材３の回転を止めてしまうといったことを防止することができ、これにより、粉砕が不十分な材料の生成が防止される。

【0038】

また、本実施形態に係る粉砕方法では、攪拌部材３を回転させて粉砕用メディアＭを掻き上げ落下させることにより、所定の材料を粉砕している。所定以上の大きさを有する開口領域３ｄの存在により、外筒２の内周面２ａに粉砕用メディアＭが直接接触するようになり、攪拌部材３と外筒２との間に入り込んだ材料をメディアＭによって掻き出し、粉砕処理を確実に行わせることができるようになっている。このため、この粉砕方法によれば、材料全体を確実に粉砕することができる。

【0039】

［第２実施形態］
次に、図６及び図７を参照して、第２実施形態に係る粉砕装置２１について説明する。本実施形態に係る粉砕装置２１は、第１実施形態と同様に、外筒２、回転機構４、材料投入排出装置５、材料供給口６、材料排出口７、洗浄水供給口８、洗浄水排出口９及びガス抜きバルブ１０を備えているが、攪拌手段として、攪拌部材２３を備える点で第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

【0040】

攪拌部材２３は、図７に示されるように、攪拌子２３ａ、円板固定部２３ｂ、円板部３ｃ及び円周部２３ｅを有している。攪拌子２３ａは、外筒２の内周面２ａの長さ方向全体に渡るように伸びる棒状部材から構成されており、その断面が矩形形状を呈している。つまり、撹拌子２３ａが平鋼によって構成されている。攪拌子２３ａは、その一端が円板固定部２３ｂの外周部分に一体となるように連結され、他端が円周部２３ｅと一体となるように連結されている。攪拌子２３ａと一体となっている円板固定部２３ｂは、円板部３ｃと同軸状となるように、その中心となる円板部が円板部３ｃに接続固定される。

【0041】

攪拌部材２３は、第１実施形態と同様に、棒状の攪拌子２３ａの間に、メディアＭが通過可能な開口領域２３ｄを有している。また、攪拌部材２３の攪拌子２３ａで画定される外周の直径が外筒２の内周面２ａの直径よりも小さくなるように構成されており、攪拌部材２３の攪拌子２３ａと外筒２の内周面２ａとの間の隙間Ｗ１がメディアＭの外径Ｄよりも大きくなるように（図２参照）、攪拌部材２３が外筒２内に支持されている。他の構成は第１実施形態と同様である。

【0042】

以上のように、本実施形態に係る粉砕装置２１では、外筒２内にその軸線Ｇ周りに回転可能となるように攪拌部材２３が支持されている。そして、第１実施形態と同様に、攪拌子２３ａが外筒２の内周面２ａと接触するメディアＭを内周面２ａに沿って回転移動させるため、外筒自体を回転させる場合に比べ、固定された外筒２とメディアＭとの間に大きな相対運動を生じさせることができる。これにより、材料の粉砕が促進される。また、供給される材料は、攪拌部材２３の開口領域２３ｄを介してほぼ全量がメディアＭ間の隙間に到達するため、材料の粉砕がより確実に行われる。

【0043】

また、本実施形態に係る粉砕装置２１では、攪拌部材２３が、外筒２の軸線Ｇから外筒２の内周面２ａに向かう方向に粉砕用メディアＭが通過可能な開口領域２３ｄを有しており、この開口領域２３ｄの存在により、外筒２の内周面２ａに粉砕用メディアＭが直接接触するようになっている。このため、攪拌部材２３と外筒２との間に入り込んでしまった材料もメディアＭによって確実に掻き出され、これら材料についても再び粉砕処理を行うことができる。この結果、この粉砕装置２１によれば、材料全体をより確実に粉砕することができる。

【0044】

また、本実施形態に係る粉砕装置２１では、両端が固定された攪拌部材２３を用いるため、攪拌処理が長期にわたる場合であっても、攪拌子２３ａが曲がってしまったりすることを抑制することができる。また、両端固定であるため、攪拌子２３ａの厚みを薄めにすることができる。なお、本実施形態に係る粉砕装置２１による粉砕方法は、第１実施形態での粉砕方法と同様に行うことができる。

【0045】

［第３実施形態］
次に、図８及び図９を参照して、第３実施形態に係る粉砕装置３１について説明する。本実施形態に係る粉砕装置３１は、第１及び第２実施形態と同様に、外筒２、回転機構４、材料投入排出装置５、材料供給口６、材料排出口７、洗浄水供給口８、洗浄水排出口９及びガス抜きバルブ１０を備えているが、攪拌手段として、攪拌部材３３を備える点で第１及び第２実施形態と異なっている。以下、第１及び第２実施形態と異なる点を中心に説明する。

【0046】

攪拌部材３３は、図８及び図９に示されるように、基本的な外形構成が第２実施形態の攪拌部材２３と略同様な両端支持形状であり、攪拌子３３ａ、円板固定部３３ｂ、円板部３ｃ及び円周部３３ｅを有している。第２実施形態の攪拌部材２３との大きな相違点は、円板固定部３３ｂ及び円周部３３ｅの外径が外筒２の内周面２ａの直径よりもやや小さい程度の大きさを有している点である。より具体的には、攪拌部材３３の攪拌子３３ａと外筒２の内周面２ａとの間の隙間Ｗ１がメディアＭの外径Ｄの半分以下となるように構成されており、このような構成の攪拌部材３３が外筒２内に支持されている。

【0047】

また、攪拌部材３３は、第１及び第２実施形態と同様に、棒状の攪拌子３３ａの間に、メディアＭが通過可能な開口領域３３ｄを有している。なお、円板部３ｃと円板固定部３３ｂ及び円周部３３ｅとの外径は略同等である。他の構成は第１及び第２実施形態と同様である。

【0048】

以上のように、本実施形態に係る粉砕装置３１では、外筒２内にその軸線Ｇ周りに回転可能となるように攪拌部材３３が支持されている。そして、第１実施形態等と同様に、攪拌子３３ａが外筒２の内周面２ａと接触するメディアＭを内周面２ａに沿って回転移動させるため、外筒自体を回転させる場合に比べ、固定された外筒２とメディアＭとの間に大きな相対運動を生じさせることができる。これにより、材料の粉砕が促進される。また、供給される材料は、攪拌部材３３の開口領域３３ｄを介してほぼ全量がメディアＭ間の隙間に到達するため、材料の粉砕がより確実に行われる。

【0049】

また、本実施形態に係る粉砕装置３１では、攪拌部材３３が、外筒２の軸線Ｇから外筒２の内周面２ａに向かう方向に粉砕用メディアＭが通過可能な開口領域３３ｄを有しており、この開口領域３３ｄの存在により、外筒２の内周面２ａに粉砕用メディアＭが直接接触するようになっている。このため、攪拌部材３３と外筒２との間に入り込んでしまった材料もメディアＭによって確実に掻き出され、これら材料についても再び粉砕処理を行うことができる。この結果、この粉砕装置３１によれば、材料全体をより確実に粉砕することができる。

【0050】

また、本実施形態に係る粉砕装置３１では、外筒２の内周面２ａと攪拌子３３ａの外筒２側の部分との隙間Ｗ１が粉砕用メディアＭの外径Ｄの半分以下となるように、攪拌部材３３が外筒２内に支持されている。これにより、外筒２の内周面２ａと攪拌子３３ａの外筒２側の部分との隙間にメディアＭが挟まってしまい攪拌部材３３の回転を止めてしまうといったことを防止することができる。しかも、外筒２と攪拌子３３ａとの間が小さいため、そこに材料が入り込みにくくなり、仮に入り込む場合であっても、上述したようなメディアＭによる掻き出しが行われるため、粉砕が不十分な材料の生成が防止される。なお、本実施形態に係る粉砕装置３１による粉砕方法は、第１実施形態等での粉砕方法と同様に行うことができる。

【0051】

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、一重の攪拌部材を用いていたが、図１０に示されるように、攪拌部材３（３ａ）と攪拌部材３３（３３ａ）とを同軸状に配置し、二重の攪拌部材となるような構成としてもよい。この場合、内周側に位置する攪拌部材３の各攪拌子３ａと、外周側に位置する各攪拌子３３ａの半径方向の位置が重ならないように、例えば、攪拌子３ａ，３３ａと軸中心Ｇとを結んだできた角度が２２．５度になるように、各攪拌部材３，３３を配置することが好ましく、このように配置することにより、より一層、材料全体の粉砕を確実なものとすることができる。

【0052】

ここで、撹拌子の形状及び配置の違いによる粉砕効率の違いについて、図１１を参照して簡単に説明する。図１１の（ａ）は、撹拌子が平鋼である場合（第２実施形態に相当する撹拌子形状）を示し、図１１の（ｂ）は、撹拌子が丸棒である場合（第１実施形態に相当する撹拌子形状、撹拌子の数は図１１の（ａ）に対応させている）を示し、図１１の（ｃ）は、外周側の撹拌子が平鋼であり且つ内周側の撹拌子が丸棒である場合（二重に配置された撹拌子構成）を示している。

【0053】

図１１の（ａ）に示されるように、撹拌子２３ａが平鋼である場合、回転抵抗が小さくなる一方、図１１の（ｂ）に示されるように、撹拌子３ａが丸棒である場合、回転抵抗が大きくなる。また、図１１の（ｃ）に示されるように、撹拌子３ａ，２３ａを二重に配置した構成の場合、メディアＭ等のかき揚げ量が一重の配置の場合よりも多くなり、材料Ｆの粉砕をより確実に行うことができる。すなわち、図１１の矢印で示すように、一重の平鋼の撹拌子２３ａ、一重の丸棒の撹拌子３ａ、二重の撹拌子３ａ，２３ａの順に、メディアＭ等のかき揚げ量が多くなり、材料Ｆの粉砕効率を高めることができるようになる。

【0054】

また、上述した各実施形態では、外筒２が円筒形状の場合について説明したが、外筒２は、かかる形状に限定されるものではなく、角筒形状の場合でもよいし、図１２及び図１３に示すように、下半分が半円筒形状で、上半分が半角筒形状といった形状の外筒２を少し傾けた撹拌装置４１としてもよい。この場合、上部に開閉可能な天板２ｄを設け、上部を開放することで、撹拌部材３やライナー等の交換を容易に行うことができる。また、外筒２内の上部に洗浄用のシャワー等を取り付けることも容易に行うことができる。図１２及び図１３に示す撹拌装置４１では、撹拌部材３は、一対の円板部３ｂ,３ｂにより各撹拌子３ａの両端が固定される構成となっており、この撹拌部材３が回転軸４ａによって回転可能にその両端が外筒２に保持される構成となっている。なお、撹拌部材３は、撹拌子３ａを内側において固定する円周部３ｅ，３ｅも備える構成となっている。

【0055】

また、攪拌子の数は、外筒２の軸線Ｇから外筒２の内周面２ａに向かう方向に粉砕用メディアＭが通過可能な開口領域を攪拌部材が有することができれば、適宜、設定することができる。また、上述した実施形態では、粉砕したい所定の材料として、フェライト材料を例示したが、他の材料を用いてももちろんよい。

【符号の説明】

【0056】

１，２１，３１，４１…攪拌装置、２…外筒、２ａ…内周面、２ｂ…内側面、３，２３，３３…攪拌部材、３ａ，２３ａ，３３ａ…攪拌子、３ｂ，３ｃ…円板部、３ｄ，２３ｄ，３３ｄ…開口領域、６…材料供給口、７…材料排出口、Ｍ…メディア。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】