特許 5942707 粉砕装置

(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】5942707

(24)【登録日】2016年6月3日

(45)【発行日】2016年6月29日

(54)【発明の名称】粉砕装置

(51)【国際特許分類】

   B02C 7/12 20060101AFI20160616BHJP

   B02C 7/16 20060101ALI20160616BHJP

   B02C 7/17 20060101ALI20160616BHJP

   B02C 7/08 20060101ALI20160616BHJP

【ＦＩ】

   B02C7/12

   B02C7/16

   B02C7/17

   B02C7/08

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-189753(P2012-189753)

(22)【出願日】2012年8月30日

(65)【公開番号】特開2014-46239(P2014-46239A)

(43)【公開日】2014年3月17日

【審査請求日】2015年6月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100083563

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 祥二

(72)【発明者】

【氏名】浅野 望

(72)【発明者】

【氏名】山崎 秀作

【審査官】 筑波 茂樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１４７９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２６８５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２４５５６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０２Ｃ ７／００ − ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉砕室を画成する粉砕部筐体と、前記粉砕室に収納され、下面に固定粉砕面を有する固定ディスクと、該固定ディスクの中心を貫通し、被粉砕材料を供給する原料投入孔と、前記固定ディスクに対峙して設けられ、上面に粉砕面を有し同一回転中心で回転する複数の回転粉砕ディスクと、同心多重に設けられた複数の回転軸を介して前記複数の回転粉砕ディスクを回転駆動する駆動手段とを有し、中心側に位置する中心側回転粉砕ディスクは外周側に位置する外周側回転粉砕ディスクに形成される凹部に収納され、前記駆動手段は前記複数の回転粉砕ディスク間で相対回転が生じる様に前記複数の回転粉砕ディスクを回転し、被粉砕材料は前記固定粉砕面と前記中心側回転粉砕ディスクの粉砕面との間を通過する過程で粗粉砕が行われ、前記中心側回転粉砕ディスクの外周面と前記外周側回転粉砕ディスクの内周面との間で補助粉砕が行われ、前記固定粉砕面と前記外周側回転粉砕ディスクの粉砕面との間を通過する過程で微粉砕が行われる様構成されたことを特徴とする粉砕装置。

【請求項2】

粉砕室を画成する粉砕部筐体と、前記粉砕室に収納され、下面に固定粉砕面を有する固定ディスクと、該固定ディスクの中心を貫通し、被粉砕材料を供給する原料投入孔と、前記固定ディスクに対峙して設けられ、上面に粉砕面を有し同一回転中心で回転する複数の回転粉砕ディスクと、同心多重に設けられた複数の回転軸を介して前記複数の回転粉砕ディスクを回転駆動する駆動手段と、前記固定ディスクの下面より凹部内に延出する固定補助粉砕ディスク部とを有し、中心側に位置する中心側回転粉砕ディスクは外周側に位置する外周側回転粉砕ディスクに形成される前記凹部に収納され、被粉砕材料は前記固定粉砕面と前記中心側回転粉砕ディスクの粉砕面との間を通過する過程で粗粉砕が行われ、前記固定補助粉砕ディスク部の外周面と前記外周側回転粉砕ディスクの内周面との間で補助粉砕が行われ、前記固定粉砕面と前記外周側回転粉砕ディスクの粉砕面との間を通過する過程で微粉砕が行われる様構成されたことを特徴とする粉砕装置。

【請求項3】

前記凹部が倒立円錐台形状であり、前記中心側回転粉砕ディスクが倒立円錐台形状であり、該中心側回転粉砕ディスクの外周面は前記凹部の内周面と同等の傾き角を有し、前記中心側回転粉砕ディスクの外周面と前記凹部の内周面との間で補助粉砕が行われる請求項１の粉砕装置。

【請求項4】

前記中心側回転粉砕ディスクは、該中心側回転粉砕ディスクを回転させる回転軸に対して偏心しており、前記中心側回転粉砕ディスクは外周面の最外端部が前記凹部の内周面に沿って回転する請求項３の粉砕装置。

【請求項5】

前記中心側回転粉砕ディスクの中央に粗粉砕ディスク部が形成されると共に該粗粉砕ディスク部の周りに第２凹部が形成され、前記中心側回転粉砕ディスクの下部に前記凹部と前記第２凹部とを連通する流出孔が穿設された請求項３の粉砕装置。

【請求項6】

前記固定ディスクの下部に埋設されたヒータを更に具備し、該ヒータによって被粉砕材料を加熱可能とした請求項１〜請求項５の内いずれかの粉砕装置。

【請求項7】

前記固定ディスクと前記回転粉砕ディスクの少なくとも１つの粉砕面に溝を形成し、該溝により被粉砕材料に外周方向への分力が与えられる様構成した請求項１〜請求項６の内いずれかの粉砕装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、木材等の粗粉を微粉砕する粉砕装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

既存の材料を微細粉に粉砕し、他の材料と混合することで新たな材料を開発する等、廃材を有効利用することが行われている。例えば、木材を微粉砕し、プラスチック粉と混合し、加熱、加圧成形し、複合材料を製作する等である。

【0003】

従来、粉砕装置として乾式の粉砕機が特許文献１に開示され、湿式の粉砕装置が特許文献２に開示されている。

【0004】

特許文献１に係る粉砕機は、同心多重に隔壁が設けられ、同心多重のリング状空間が隔壁によって形成され、前記隔壁に固定カッタが設けられ、前記リング状空間を回転する移動カッタが設けられ、中心に供給された被粉砕物が前記リング状空間を中心から外周に移動する過程で、前記移動カッタと前記固定カッタにより被粉砕物が粉砕される構成となっている。

【0005】

又、特許文献２に係る湿式の粉砕装置では、円筒状の空間に液状の被粉砕物が供給され、該空間には粉砕子が封入されており、被粉砕物と粉砕子が撹拌子によって掻回され、被粉砕物と粉砕子とがぶつかり合って被粉砕物が粉砕される構成となっている。

【0006】

特許文献１の粉砕機では、前記移動カッタと前記固定カッタに噛込まれた粉体が粉砕されるので、効率が悪く又、粉砕する粒度に限界があり、微細粉迄粉砕するのは困難である。

【0007】

又、特許文献２では、被粉砕物と粉砕子とがぶつかり合って被粉砕物が粉砕されるので、やはり、粉砕効率が悪く、更に粗粉と微粉とが混在した状態となるので、粉砕の粒度を制御することが困難であり、所定の粒度を得ようとするとフィルタ等により分離する必要が生じ、構成が複雑になると共にフィルタの交換等メンテナンスも煩雑となる等の問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平１１−３００２２５号公報

【特許文献2】特開平８−１７３８２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は斯かる実情に鑑み、効率よく被粉砕材料の粉砕が可能である粉砕装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、粉砕室を画成する粉砕部筐体と、前記粉砕室に収納され、下面に固定粉砕面を有する固定ディスクと、該固定ディスクの中心を貫通し、被粉砕材料を供給する原料投入孔と、前記固定ディスクに対峙して設けられ、上面に粉砕面を有し同一回転中心で回転する複数の回転粉砕ディスクと、同心多重に設けられた複数の回転軸を介して前記複数の回転粉砕ディスクを回転駆動する駆動手段とを有し、中心側に位置する中心側回転粉砕ディスクは外周側に位置する外周側回転粉砕ディスクに形成される凹部に収納され、前記駆動手段は前記複数の回転粉砕ディスク間で相対回転が生じる様に前記複数の回転粉砕ディスクを回転し、被粉砕材料は前記固定粉砕面と前記中心側回転粉砕ディスクの粉砕面との間を通過する過程で粗粉砕が行われ、前記中心側回転粉砕ディスクの外周面と前記外周側回転粉砕ディスクの内周面との間で補助粉砕が行われ、前記固定粉砕面と前記外周側回転粉砕ディスクの粉砕面との間を通過する過程で微粉砕が行われる様構成された粉砕装置に係るものである。

【0011】

又本発明は、粉砕室を画成する粉砕部筐体と、前記粉砕室に収納され、下面に固定粉砕面を有する固定ディスクと、該固定ディスクの中心を貫通し、被粉砕材料を供給する原料投入孔と、前記固定ディスクに対峙して設けられ、上面に粉砕面を有し同一回転中心で回転する複数の回転粉砕ディスクと、同心多重に設けられた複数の回転軸を介して前記複数の回転粉砕ディスクを回転駆動する駆動手段と、前記固定ディスクの下面より凹部内に延出する固定補助粉砕ディスク部とを有し、中心側に位置する中心側回転粉砕ディスクは外周側に位置する外周側回転粉砕ディスクに形成される前記凹部に収納され、被粉砕材料は前記固定粉砕面と前記中心側回転粉砕ディスクの粉砕面との間を通過する過程で粗粉砕が行われ、前記固定補助粉砕ディスク部の外周面と前記外周側回転粉砕ディスクの内周面との間で補助粉砕が行われ、前記固定粉砕面と前記外周側回転粉砕ディスクの粉砕面との間を通過する過程で微粉砕が行われる様構成された粉砕装置に係るものである。

【0012】

又本発明は、前記凹部が倒立円錐台形状であり、前記中心側回転粉砕ディスクが倒立円錐台形状であり、該中心側回転粉砕ディスクの外周面は前記凹部の内周面と同等の傾き角を有し、前記中心側回転粉砕ディスクの外周面と前記凹部の内周面との間で補助粉砕が行われる粉砕装置に係るものである。

【0013】

又本発明は、前記中心側回転粉砕ディスクは、該中心側回転粉砕ディスクを回転させる回転軸に対して偏心しており、前記中心側回転粉砕ディスクは外周面の最外端部が前記凹部の内周面に沿って回転する粉砕装置に係るものである。

【0014】

又本発明は、前記中心側回転粉砕ディスクの中央に粗粉砕ディスク部が形成されると共に該粗粉砕ディスク部の周りに第２凹部が形成され、前記中心側回転粉砕ディスクの下部に前記凹部と前記第２凹部とを連通する流出孔が穿設された粉砕装置に係るものである。

【0015】

又本発明は、前記固定ディスクの下部に埋設されたヒータを更に具備し、該ヒータによって被粉砕材料を加熱可能とした粉砕装置に係るものである。

【0016】

更に又本発明は、前記固定ディスクと前記回転粉砕ディスクの少なくとも１つの粉砕面に溝を形成し、該溝により被粉砕材料に外周方向への分力が与えられる様構成した粉砕装置に係るものである。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、粉砕室を画成する粉砕部筐体と、前記粉砕室に収納され、下面に固定粉砕面を有する固定ディスクと、該固定ディスクの中心を貫通し、被粉砕材料を供給する原料投入孔と、前記固定ディスクに対峙して設けられ、上面に粉砕面を有し同一回転中心で回転する複数の回転粉砕ディスクと、同心多重に設けられた複数の回転軸を介して前記複数の回転粉砕ディスクを回転駆動する駆動手段とを有し、中心側に位置する中心側回転粉砕ディスクは外周側に位置する外周側回転粉砕ディスクに形成される凹部に収納され、前記駆動手段は前記複数の回転粉砕ディスク間で相対回転が生じる様に前記複数の回転粉砕ディスクを回転し、被粉砕材料は前記固定粉砕面と前記中心側回転粉砕ディスクの粉砕面との間を通過する過程で粗粉砕が行われ、前記中心側回転粉砕ディスクの外周面と前記外周側回転粉砕ディスクの内周面との間で補助粉砕が行われ、前記固定粉砕面と前記外周側回転粉砕ディスクの粉砕面との間を通過する過程で微粉砕が行われる様構成されたので、被粉砕材料の粗粉砕、補助粉砕、微粉砕が連続的に行われ、効率よく粉砕が可能である。

【0018】

又本発明によれば、粉砕室を画成する粉砕部筐体と、前記粉砕室に収納され、下面に固定粉砕面を有する固定ディスクと、該固定ディスクの中心を貫通し、被粉砕材料を供給する原料投入孔と、前記固定ディスクに対峙して設けられ、上面に粉砕面を有し同一回転中心で回転する複数の回転粉砕ディスクと、同心多重に設けられた複数の回転軸を介して前記複数の回転粉砕ディスクを回転駆動する駆動手段と、前記固定ディスクの下面より凹部内に延出する固定補助粉砕ディスク部とを有し、中心側に位置する中心側回転粉砕ディスクは外周側に位置する外周側回転粉砕ディスクに形成される前記凹部に収納され、被粉砕材料は前記固定粉砕面と前記中心側回転粉砕ディスクの粉砕面との間を通過する過程で粗粉砕が行われ、前記固定補助粉砕ディスク部の外周面と前記外周側回転粉砕ディスクの内周面との間で補助粉砕が行われ、前記固定粉砕面と前記外周側回転粉砕ディスクの粉砕面との間を通過する過程で微粉砕が行われる様構成されたので、被粉砕材料の粗粉砕、補助粉砕、微粉砕が連続的に行われ、効率よく粉砕が可能であるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第１の実施例に係る粉砕装置の概略立断面図を示している。

【図2】本発明の第２の実施例に係る粉砕装置の概略立断面図を示している。

【図3】本発明の第３の実施例に係る粉砕装置の概略立断面図を示している。

【図4】各実施例の応用例を示し、第１粉砕ディスク、第２粉砕ディスクの粉砕面に形成される溝を示している。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

【0021】

図１は、本発明の第１の実施例に係る粉砕装置の概略を示している。

【0022】

図１中、１は駆動部を収納する駆動部筐体であり、該駆動部筐体１の天板はベースプレート２となっており、該ベースプレート２に粉砕部筐体３が設置されている。

【0023】

該粉砕部筐体３は円筒状の空間を画成し、該空間は密閉された粉砕室４となっている。該粉砕室４には後述する様に、固定ディスク５、該固定ディスク５に対峙して設けられる第１粉砕ディスク６及び第２粉砕ディスク７が収納される。

【0024】

前記粉砕部筐体３の側壁の下部所要位置には、排出口８が設けられ、該排出口８には排出管９が接続されている。又、前記粉砕室４の底面は前記排出口８が最下端となる傾斜面となっている。

【0025】

前記粉砕室４の天井面には前記固定ディスク５が固定される。該固定ディスク５の下面は水平な平面となっており、下面の周端部に温度センサ１１が設けられると共に、内部に前記固定ディスク５の下面を加熱可能なヒータ１２が埋設されている。又、前記固定ディスク５の中心には鉛直方向に延在する原料投入孔１３が形成されている。該原料投入孔１３は前記粉砕部筐体３の天板を貫通し、前記原料投入孔１３に原料供給管１４が接続され、該原料供給管１４は図示しない原料供給源に接続されている。

【0026】

前記ベースプレート２を上下に貫通する第２回転軸１５が軸受け１６を介して前記ベースプレート２に回転自在に支持され、又軸受け部は軸シール１７によって液密にシールされている。前記第２回転軸１５は中空軸であり、該第２回転軸１５の軸心は前記固定ディスク５の中心線と合致している。

【0027】

前記第２回転軸１５の上端には、前記第２粉砕ディスク７が固定されている。該第２粉砕ディスク７は前記固定ディスク５と同心であり、前記第２粉砕ディスク７の上面は水平に形成され、該第２粉砕ディスク７の上面と前記固定ディスク５の下面との間には間隙Ｇ2 が形成される。前記固定ディスク５と前記第２粉砕ディスク７間で微粉砕部が構成され、前記固定ディスク５の下面は固定粉砕面、前記第２粉砕ディスク７の上面は移動粉砕面を形成する。

【0028】

該第２粉砕ディスク７の中央部は、上方に向って拡径する倒立円錐台形状の凹部１８となっており、該凹部１８に前記第１粉砕ディスク６が収納される。

【0029】

前記第２回転軸１５の中空部に該第２回転軸１５と同心に第１回転軸１９が設けられ、該第１回転軸１９は軸受け２１を介して前記第２回転軸１５に回転自在に支持されている。又、前記第１回転軸１９は前記第２粉砕ディスク７の底部を貫通し、上端は前記凹部１８の内部に延出し、前記第１回転軸１９の下端は前記第２回転軸１５の下端より下方に延出している。前記第１回転軸１９の前記第２粉砕ディスク７底部の貫通部には、軸シール２２が設けられ、前記第１回転軸１９の支持部は液密構造となっている。

【0030】

該第１回転軸１９の上端には、前記第１粉砕ディスク６が前記第１回転軸１９に対して偏心して固定され、前記第１粉砕ディスク６は前記第１回転軸１９と一体に回転する様になっている。前記第１粉砕ディスク６は上方に向って漸次拡径する倒立円錐台形状であり、該第１粉砕ディスク６の外周面の傾き角は前記凹部１８の内周面の傾き角と同等となっており、前記第１粉砕ディスク６外周面の前記第１回転軸１９から最も離れた端部と前記凹部１８の内周面との間には所定の間隙が形成される。前記第１粉砕ディスク６は前記凹部１８の内周面に沿って回転する様になっており、前記第１粉砕ディスク６の外周面と前記凹部１８の内周面とで補助粉砕部が構成される。

【0031】

前記第１粉砕ディスク６の上面は水平であり、該第１粉砕ディスク６の上面と前記固定ディスク５の下面との間には間隙Ｇ1 が形成される。前記固定ディスク５と前記第１粉砕ディスク６間で粗粉砕部が構成され、前記固定ディスク５の下面は固定粉砕面、前記第１粉砕ディスク６の上面は移動粉砕面を形成する。

【0032】

ここで、Ｇ2 ＜Ｇ1 であり、間隙Ｇ1 を流通する流路抵抗より、間隙Ｇ2 を流通する流路抵抗の方が大きくなる様に設定されている。例えば、Ｇ1 ＝３００μｍ，Ｇ2 ＝１５０μｍに設定される。

【0033】

前記第２回転軸１５の下端は、前記駆動部筐体１の内部に延出し、前記第１回転軸１９は前記第２回転軸１５より更に下方に延出し、前記第１回転軸１９の下端には第１被動輪２３が固着され、前記第２回転軸１５の下端には第２被動輪２４が固着されている。

【0034】

又、前記駆動部筐体１の内部には、第１駆動モータ２５、第２駆動モータ２６が設けられ、前記第１駆動モータ２５の駆動軸には第１駆動輪２７が設けられ、該第１駆動輪２７と前記第１被動輪２３との間にはベルト或はチェーン等の動力伝達部材が掛回され、前記第１駆動モータ２５によって前記第１駆動輪２７、前記動力伝達部材、前記第１被動輪２３、前記第１回転軸１９を介して前記第１粉砕ディスク６が回転される。

【0035】

前記第２駆動モータ２６の駆動軸には第２駆動輪２８が設けられ、該第２駆動輪２８と前記第２被動輪２４との間にはベルト或はチェーン等の動力伝達部材が掛回され、前記第２駆動モータ２６によって前記第２駆動輪２８、前記動力伝達部材、前記第２被動輪２４、前記第２回転軸１５を介して前記第２粉砕ディスク７が回転される。

【0036】

又、前記駆動部筐体１の内部、或は外部の所要位置には制御装置２９が設けられ、該制御装置２９は前記第１駆動モータ２５、前記第２駆動モータ２６の駆動を制御し、前記第１駆動モータ２５、前記第２駆動モータ２６をそれぞれ所定の回転速度で駆動させると共に、前記温度センサ１１に検出された温度に基づき前記ヒータ１２の発熱量を制御する。

【0037】

又、前記固定ディスク５を上下方向に変位可能とし、前記間隙Ｇ1 、前記間隙Ｇ2 を調整可能としてもよい。尚、前記間隙Ｇ1 、前記間隙Ｇ2 を調整可能とする場合、前記第１粉砕ディスク６、前記第２粉砕ディスク７を上下方向に変位可能としてもよい。

【0038】

又、前記第１粉砕ディスク６の外周面と前記凹部１８の内周面とがそれぞれ垂直であってもよい。

【0039】

前記第１駆動モータ２５、前記第２駆動モータ２６、前記制御装置２９等は駆動手段を構成する。

【0040】

以下、第１の実施例の作動を説明する。

【0041】

前記第１駆動モータ２５、前記第２駆動モータ２６が駆動され、前記第１粉砕ディスク６が回転速度Ｖ１、前記第２粉砕ディスク７が回転速度Ｖ２で回転される。又、Ｖ１≠Ｖ２であり、前記第１粉砕ディスク６と前記第２粉砕ディスク７との間で相対回転が発生する。

【0042】

所定の粒径の木材等の粉体が水と混合され、スラリー状にされた被粉砕材料３１が前記原料供給管１４より前記第１粉砕ディスク６上に供給される。

【0043】

供給された被粉砕材料３１は、前記第１粉砕ディスク６の回転により遠心力が付与され、前記固定ディスク５と前記第１粉砕ディスク６の間隙Ｇ1 を通過する。前記固定ディスク５は固定であり、前記第１粉砕ディスク６が回転していることで、通過する被粉砕材料３１、即ち粉体に剪断力が作用し、粉体を粉砕（粗粉砕）する。被粉砕材料３１の粉砕は、前記第１粉砕ディスク６の上面全域で行われる。

【0044】

前記間隙Ｇ1 を通過した被粉砕材料３１は、遠心力により更に外周側に移動し、前記凹部１８内に流落する。前記第１粉砕ディスク６は最外端が前記凹部１８の内周面に沿って回転しているので、前記凹部１８内に流落した被粉砕材料３１は、付与された遠心力及び前記第１粉砕ディスク６の押圧により前記凹部１８の内周面に向って移動し、又遠心力及び前記第１粉砕ディスク６の押圧により上方への分力が与えられることで、被粉砕材料３１が前記凹部１８の内周面に沿って上昇する。この時、前記第１粉砕ディスク６と前記第２粉砕ディスク７との間で相対回転が発生しているので、前記凹部１８の内周面を上昇する被粉砕材料３１に剪断力が作用し、粉体が粉砕（補助粉砕）される。

【0045】

前記凹部１８の内周面を上昇した被粉砕材料３１は、遠心力により更に外周側に移動し、前記間隙Ｇ2 を通過する。被粉砕材料３１が前記間隙Ｇ2 を通過する過程で、前記固定ディスク５は固定であり、前記第２粉砕ディスク７は回転しているので、被粉砕材料３１に剪断力が作用し、粉体が粉砕される。又、前記間隙Ｇ2 は前記間隙Ｇ1 よりも小さいので、被粉砕材料３１には大きな剪断力が作用し、又、前記間隙Ｇ2 の流路抵抗は前記間隙Ｇ1 の流路抵抗よりも大きいので、前記間隙Ｇ2 を通過する被粉砕材料３１の流速は前記間隙Ｇ1 を通過する流速より遅く、更に細かく粉砕（微粉砕）される。

【0046】

前記間隙Ｇ2 を通過した被粉砕材料３１は、前記粉砕室４の底面に流落し、底面の傾斜に沿って前記排出口８へと流動し、前記排出管９を介して外部に排出される。

【0047】

又、被粉砕材料３１の粉体は、前記間隙Ｇ1 、前記凹部１８、前記間隙Ｇ2 を通過する過程で、それぞれ安定した剪断力が作用するので、粉砕後の粒径は安定し、又前記間隙Ｇ1 、前記間隙Ｇ2 、前記第１粉砕ディスク６、前記第２粉砕ディスク７の回転数を調整する等で容易に粉砕粒度の調整が可能である。

【0048】

又、前記間隙Ｇ1 、前記間隙Ｇ2 を通過する過程で、又補助粉砕される過程で、剪断、摩擦による発熱がある。前記被粉砕材料３１が木粉である場合、木粉の粒子を結合しているヘミセルロースは適度に含水した状態では１５０℃で軟化することが分っている。従って、前記間隙Ｇ1 、前記間隙Ｇ2 の値、前記第１粉砕ディスク６、前記第２粉砕ディスク７の回転数を適宜設定し、粉砕中の被粉砕材料３１の温度が１５０℃を超える様にすることで、更に微細な粉体に粉砕することが可能である。

【0049】

又、前記固定ディスク５に前記ヒータ１２を埋設し、前記温度センサ１１によって検出された温度に基づき、前記ヒータ１２により被粉砕材料３１を加熱することで、被粉砕材料３１を確実に１５０℃以上に加熱することができる。

【0050】

而して、前記固定ディスク５と前記第１粉砕ディスク６との間で粗粉砕が行われ、前記第１粉砕ディスク６と前記凹部１８の内周面との間で補助粉砕が行われ、前記固定ディスク５と前記第２粉砕ディスク７との間で微粉砕が行われる。

【0051】

次に、図２に於いて、本発明の第２の実施例について説明する。尚、図２中、図１中と同等のものには同符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0052】

第２の実施例では、第１の実施例に於ける第１粉砕ディスク６の形状を変更し、第１粉砕ディスク３３としている。

【0053】

第１回転軸１９の上端に倒立円錐台形状の前記第１粉砕ディスク３３が固定されている。該第１粉砕ディスク３３は固定ディスク５と同心であり、中央に円柱状の粗粉砕ディスク部３４が形成され、該粗粉砕ディスク部３４と同心に円筒状の回転補助粉砕ディスク部３５が形成され、前記粗粉砕ディスク部３４と前記回転補助粉砕ディスク部３５との間にはリング状の第２凹部３６が形成される。該第２凹部３６の内周面は上方に向って拡径する倒立円錐台形状となっている。

【0054】

又、前記回転補助粉砕ディスク部３５の外周面の傾き角は、凹部１８の内周面の傾き角と同等となっており、前記第１粉砕ディスク３３と前記第２粉砕ディスク７との間には所定の大きさの間隙が形成される。

【0055】

前記回転補助粉砕ディスク部３５の下部には、前記第２凹部３６と前記凹部１８とを連通させる流出孔３７が所定の間隔で複数穿設されている。尚、前記固定ディスク５と前記回転補助粉砕ディスク部３５との間に形成される間隙Ｇ3 は極めて小さくなっており、被粉砕材料３１が前記間隙Ｇ3 を通過しない、或は殆ど通過しない様になっている。

【0056】

尚、前記固定ディスク５と前記粗粉砕ディスク部３４との間で粗粉砕部が構成され、前記回転補助粉砕ディスク部３５と前記第２粉砕ディスク７との間で補助粉砕部が構成され、前記固定ディスク５と前記第２粉砕ディスク７との間で微粉砕部が構成される。

【0057】

前記原料投入孔１３より前記粗粉砕ディスク部３４の中心部に投入され、前記固定ディスク５と前記粗粉砕ディスク部３４との間で粗粉砕が行われた被粉砕材料３１は、遠心力により外周側へと移動し、前記第２凹部３６内に流入する。

【0058】

該第２凹部３６内に流入した被粉砕材料３１は、遠心力により外周側へと移動し、前記流出孔３７を流通して前記凹部１８内に流出される。該凹部１８内に流出された被粉砕材料３１には、遠心力及び前記回転補助粉砕ディスク部３５の外周面からの押圧力により、上方への分力が作用し、前記凹部１８内を該凹部１８の内周面に沿って上昇する。

【0059】

この時、前記回転補助粉砕ディスク部３５と前記第２粉砕ディスク７との間には相対回転が生じているので、前記凹部１８の内周面を上昇する被粉砕材料３１に対して剪断力が作用し、補助粉砕が行われる。

【0060】

更に、前記凹部１８の内周面を上昇した被粉砕材料３１は、前記固定ディスク５と前記第２粉砕ディスク７との間の間隙Ｇ2 を通過する過程で微粉砕される。

【0061】

尚、第２の実施例では、前記回転補助粉砕ディスク部３５の下端に穿設した前記流出孔３７により前記第２凹部３６と前記凹部１８とを連通させているが、前記流出孔３７を流通する被粉砕材料３１に前記流出孔３７から外周方向への分力が与えられる様、回転方向に対して内周端が前、外周端が後となる様に傾斜させてもよい。又、前記流出孔３７を周方向に延びるスリット状の流出孔としてもよい。

【0062】

又、前記回転補助粉砕ディスク部３５の外周面と前記凹部１８の内周面とがそれぞれ垂直であってもよい。

【0063】

次に、図３に於いて、本発明の第３の実施例について説明する。尚、図３中、図２中と同等のものには同符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0064】

第３の実施例に於いては、第１回転軸１９の上端に円柱状の第１粉砕ディスク３９が固定ディスク５と同心に設けられている。又、該固定ディスク５に該固定ディスク５の下面より凹部１８の底面近傍迄延出する固定補助粉砕ディスク部４１が形成されている。

【0065】

該固定補助粉砕ディスク部４１は、外周面が上方に向って拡径する倒立円錐台形状となっており、前記固定補助粉砕ディスク部４１と前記凹部１８の底面との間には、所定の大きさの間隙が形成される様になっている。又、前記固定補助粉砕ディスク部４１の外周面の傾き角は、前記凹部１８の内周面の傾き角と同等となっており、前記固定補助粉砕ディスク部４１と第２粉砕ディスク７との間には所定の間隙４２が形成される。

【0066】

尚、前記固定ディスク５と前記第１粉砕ディスク３９との間で粗粉砕部が構成され、前記固定補助粉砕ディスク部４１の外周面と前記凹部１８の内周面との間で補助粉砕部が構成され、前記固定ディスク５と前記第２粉砕ディスク７との間で微粉砕部が構成される。

【0067】

被粉砕材料３１が前記凹部１８内に流入し、遠心力により外周側へと移動し、前記固定補助粉砕ディスク部４１の下端と前記凹部１８の底面間の間隙を通過した後、前記間隙４２内へと流入する。

【0068】

該間隙４２に流入した被粉砕材料３１には、遠心力及び前記固定補助粉砕ディスク部４１からの押圧力により上方への分力が作用し、該分力により被粉砕材料３１が前記凹部１８の内周面に沿って前記間隙４２を上昇する。この時、前記固定補助粉砕ディスク部４１は固定であり、前記第２粉砕ディスク７は回転しているので、前記間隙４２を流通する被粉砕材料３１には剪断力が作用し、補助粉砕が行われる。

【0069】

被粉砕材料３１が前記間隙４２を通過した後、前記固定ディスク５と前記第２粉砕ディスク７との間で微粉砕が行われる。

【0070】

尚、上記した第３の実施例に於いて、前記第１粉砕ディスク３９を前記第１回転軸１９に対して偏心させ、前記第１粉砕ディスク３９の外周面と前記固定補助粉砕ディスク部４１の内周面との間に所定の間隙が形成される様にし、前記第１粉砕ディスク３９の外周面と前記固定補助粉砕ディスク部４１の内周面との間で更に補助粉砕が行われる様構成してもよい。

【0071】

又、前記固定補助粉砕ディスク部４１の外周面と前記凹部１８の内周面とがそれぞれ垂直であってもよい。

【0072】

又、上記した第３の実施例に於いて、前記第１粉砕ディスク３９、前記第２粉砕ディスク７の一方又は両方の上面に、図４に示される様な溝４３を形成してもよい。該溝４３は、所定角度ピッチで放射状に設けられ、該溝４３の内周端又は外周端を通過する半径に対して傾斜し、又回転方向に対して内周端が先、外周端が後となる様に傾斜している。

【0073】

前記溝４３が形成されることで、前記第１粉砕ディスク３９又は前記第２粉砕ディスク７が回転すると、前記溝４３を充填する被粉砕材料３１が前記溝４３から外周方向への分力を与えられ、間隙Ｇ1 、間隙Ｇ2 を通過する被粉砕材料３１の排出効果が増大する。

【0074】

尚、上記した前記溝４３は、第１の実施例に於ける前記第１粉砕ディスク６、前記第２粉砕ディスク７（図１参照）上面の一方又は両方に形成してもよく、第２の実施例に於ける粗粉砕ディスク部３４、第２粉砕ディスク７（図２参照）上面の一方又は両方に形成してもよいのは言う迄もない。更に、前記溝４３は前記固定ディスク５の下面に形成してもよく、前記溝４３の形状も適宜変更可能であることは言う迄もない。

【0075】

又、第１〜第３の実施例では、前記ヒータ１２が前記固定ディスク５の下部全域に亘って設けられているが、前記ヒータ１２を粗粉砕部、微粉砕部にそれぞれ設け、各ヒータ１２を個別に制御する様にしてもよい。又、該ヒータ１２を前記固定ディスク５ではなく前記粉砕室４の側壁に埋設する様にしてもよい。

【0076】

又、第１〜第３の実施例に於いて、前記粉砕部筐体３を耐圧容器とし、前記粉砕室４を高圧に保持することで、被粉砕材料３１が水分を多量に含有する場合でも、１００℃以上に昇温可能な構造としてもよい。

【0077】

又、３以上の粉砕ディスクを同心多重に設け、各粉砕ディスクを同心多重軸を介して回転させ、前記固定ディスク５の下面と各粉砕ディスクの上面とで粗粉砕及び微粉砕を行うと共に、中心側に位置する粉砕ディスクの外周面と外周側に位置する粉砕ディスクの内周面とで補助粉砕を行い、該外周側に位置する粉砕ディスクの外周面と更に外周側に位置する粉砕ディスクの内周面とで更に補助粉砕を行う様にしてもよい。又、各粉砕ディスクを個別の駆動モータで回転させることが好ましいが、１つの駆動モータで回転させてもよい。この場合、モータと各粉砕ディスクの回転軸とを連結するギア列のギア比を変え、各粉砕ディスクの回転速度を異ならせ、各粉砕ディスク間で相対回転が生じる様に設定する。

【0078】

更に、第１〜第３の実施例では、被粉砕材料を粉体と水とを混合させたスラリー状としているが、粉体のみを被粉砕材料とする乾式粉砕にも本発明の粉砕装置を適用可能であることは言う迄もない。

【符号の説明】

【0079】

１ 駆動部筐体
２ ベースプレート
３ 粉砕部筐体
４ 粉砕室
５ 固定ディスク
６ 第１粉砕ディスク
７ 第２粉砕ディスク
１２ ヒータ
１３ 原料投入孔
１５ 第２回転軸
１８ 凹部
１９ 第１回転軸
２５ 第１駆動モータ
２６ 第２駆動モータ
２９ 制御装置
３１ 被粉砕材料
３３ 第１粉砕ディスク
３４ 粗粉砕ディスク部
３５ 回転補助粉砕ディスク部
３６ 第２凹部
３７ 流出孔
３９ 第１粉砕ディスク
４１ 固定補助粉砕ディスク部
４３ 溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】