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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024021692
(43)【公開日】2024-02-16
(54)【発明の名称】粉体処理装置
(51)【国際特許分類】
F26B 17/10 20060101AFI20240208BHJP
F26B 3/06 20060101ALI20240208BHJP
B02C 13/18 20060101ALI20240208BHJP
B07B 7/083 20060101ALI20240208BHJP
【ＦＩ】
F26B17/10 A
F26B3/06
B02C13/18 Z
B07B7/083
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022124710
(22)【出願日】2022-08-04
(71)【出願人】
【識別番号】000113355
【氏名又は名称】ホソカワミクロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001933
【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】北村 勇樹
(72)【発明者】
【氏名】加藤 正史
(72)【発明者】
【氏名】猪ノ木 雅裕
【テーマコード（参考）】
3L113
4D021
4D065
【Ｆターム（参考）】
3L113AA03
3L113AA09
3L113AB03
3L113AB05
3L113AC01
3L113AC15
3L113AC40
3L113AC45
3L113AC46
3L113AC52
3L113AC53
3L113AC63
3L113AC67
3L113AC90
3L113BA02
3L113DA07
4D021FA23
4D021GA02
4D021GA06
4D021GA17
4D065AA18
4D065BB04
4D065BB20
4D065EC02
4D065EC03
4D065EC05
4D065ED03
4D065ED24
4D065ED31
4D065ED32
4D065EE02
4D065EE08
4D065EE18
(57)【要約】
【課題】シャフト及び軸受の温度上昇を抑制し、長期間安定して動作可能な粉体処理装置を提供する。
【解決手段】粉体処理装置Ａであって、筐体１０と、中心軸Ｃｘを中心に回転可能であるとともに筐体１０の内部空間１００において中心軸Ｃｘ周りに回転して粉体を処理する粉体処理部４０が取り付けられるシャフト部２０と、シャフト部２０を筐体１０に対して回転可能に支持する軸受Ｂｒ１、Ｂｒ２と、シャフト部２０及び軸受Ｂｒ１、Ｂｒ２を冷却する冷却部５０と、を有する。冷却部５０は、シャフト部２０に沿って延びるとともに冷媒が流動する冷媒配管５１を有する。
【選択図】図１
【解決手段】粉体処理装置Ａであって、筐体１０と、中心軸Ｃｘを中心に回転可能であるとともに筐体１０の内部空間１００において中心軸Ｃｘ周りに回転して粉体を処理する粉体処理部４０が取り付けられるシャフト部２０と、シャフト部２０を筐体１０に対して回転可能に支持する軸受Ｂｒ１、Ｂｒ２と、シャフト部２０及び軸受Ｂｒ１、Ｂｒ２を冷却する冷却部５０と、を有する。冷却部５０は、シャフト部２０に沿って延びるとともに冷媒が流動する冷媒配管５１を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体と、
中心軸を中心に回転可能であるとともに前記筐体の内部空間において前記中心軸の周りに回転して粉体を処理する粉体処理部が取り付けられるシャフト部と、
前記シャフト部を前記筐体に対して回転可能に支持する軸受と、
前記シャフト部及び前記軸受を冷却する冷却部と、を有し、
前記冷却部は、前記シャフト部に沿って延びるとともに冷媒が流動する冷媒配管を有する粉体処理装置。
中心軸を中心に回転可能であるとともに前記筐体の内部空間において前記中心軸の周りに回転して粉体を処理する粉体処理部が取り付けられるシャフト部と、
前記シャフト部を前記筐体に対して回転可能に支持する軸受と、
前記シャフト部及び前記軸受を冷却する冷却部と、を有し、
前記冷却部は、前記シャフト部に沿って延びるとともに冷媒が流動する冷媒配管を有する粉体処理装置。
【請求項2】
前記冷媒配管は、前記シャフト部の内部に配置されて前記中心軸に沿って延びる請求項１に記載の粉体処理装置。
【請求項3】
前記冷媒配管は、前記シャフト部の外面に開口する吐出部を有する請求項２に記載の粉体処理装置。
【請求項4】
前記軸受は、前記シャフト部の軸方向に離れた少なくとも２か所を回転可能に支持しており、
前記吐出部は、軸方向において前記軸受よりも前記粉体処理部に近い部分に開口する請求項３に記載の粉体処理装置。
前記吐出部は、軸方向において前記軸受よりも前記粉体処理部に近い部分に開口する請求項３に記載の粉体処理装置。
【請求項5】
前記冷媒配管は、前記筐体の前記シャフト部に隣接した部分の内部に形成される請求項１から請求項４のいずれかに記載の粉体処理装置。
【請求項6】
前記冷媒配管は、
吹出管と、
前記吹出管の出口に接続されて前記出口よりも断面積が大きい減圧管と、を有する請求項１から請求項４のいずれかに記載の粉体処理装置。
吹出管と、
前記吹出管の出口に接続されて前記出口よりも断面積が大きい減圧管と、を有する請求項１から請求項４のいずれかに記載の粉体処理装置。
【請求項7】
前記粉体処理部は、
それぞれ、異なる粉体処理を実行する第１粉体処理部及び第２粉体処理部を有し、
前記シャフト部は、
前記第１粉体処理部及び第２粉体処理部の一方に接続される第１シャフトと、
前記第１粉体処理部及び前記第２粉体処理部の他方に接続される第２シャフトと、を有し、
前記第１シャフトは、前記軸受を介して前記第２シャフトに回転可能に支持され、前記第２シャフトは、前記軸受を介して前記筐体に回転可能に支持され、
前記冷却部は、前記第１シャフト及び前記第２シャフトの少なくとも一方の内部に配置される請求項１から請求項４のいずれかに記載の粉体処理装置。
それぞれ、異なる粉体処理を実行する第１粉体処理部及び第２粉体処理部を有し、
前記シャフト部は、
前記第１粉体処理部及び第２粉体処理部の一方に接続される第１シャフトと、
前記第１粉体処理部及び前記第２粉体処理部の他方に接続される第２シャフトと、を有し、
前記第１シャフトは、前記軸受を介して前記第２シャフトに回転可能に支持され、前記第２シャフトは、前記軸受を介して前記筐体に回転可能に支持され、
前記冷却部は、前記第１シャフト及び前記第２シャフトの少なくとも一方の内部に配置される請求項１から請求項４のいずれかに記載の粉体処理装置。
【請求項8】
前記第１シャフトは円柱状であり、前記第２シャフトは前記第１シャフトの径方向外側に配置される筒状である請求項７に記載の粉体処理装置。
【請求項9】
前記シャフト部の中心軸を水平方向に配置するとともに前記シャフト部に配置された粉体処理部により粉体を乾燥させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の粉体処理装置。
【請求項10】
前記シャフト部の中心軸を垂直方向に配置するとともに投入された原料を粉砕し、粉砕して生成された粉体を乾燥させつつ所定の粒径以下の粉体を取り出す請求項１から請求項４のいずれかに記載の粉体処理装置。
【請求項11】
前記シャフト部の中心軸を垂直方向に配置するとともに投入された原料を粉砕し、粉砕して生成された粉体を乾燥させつつ所定の粒径以下の粉体を取り出す請求項８に記載の粉体処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粉体の処理を行う粉体処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、乾燥機等、粉体に熱を加えて処理を行う装置が知られている（例えば、特許文献１）。乾燥機では、高温の気流を流入されており、粉体は、上昇する高温の気流に乗って上昇する間に、乾燥される。そして、上部に設けられた分級部で分級された粉体が外部に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００１－０４１６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の乾燥機では、流入される高温の気流によってシャフトの温度が上昇する。シャフトの昇温によりシャフトが変形する場合があり、シャフトの変形によって、分級部の回転の精度が低下し、分級装置の分級性能が低下する虞がある。また、高温の気流を流入させない構成の粉体処理装置であっても、シャフトを支持する軸受、オイルシール、グランドパッキン等の摩擦によって発熱し、その熱によってシャフトが変形する。シャフトの変形により粉体処理の精度が低下する虞がある。
【0005】
そこで、本発明は上記のような課題を解決するため、シャフト及び軸受の温度上昇を抑制し、長期間安定して動作可能な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】
【0006】
上記目的を達成するため本発明にかかる粉体処理装置は、筐体と、中心軸を中心に回転可能であるとともに前記筐体の内部空間において前記中心軸周りに回転して粉体を処理する粉体処理部が取り付けられるシャフト部と、前記シャフト部を前記筐体に対して回転可能に支持する軸受と、前記シャフト部及び前記軸受を冷却する冷却部と、を有する。前記冷却部は、前記シャフト部に沿って延びるとともに冷媒が流動する冷媒配管を有する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によると、シャフト及び軸受の温度上昇を抑制し、長期間安定して動作可能な粉体処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明にかかる第１実施形態の粉体処理装置の断面図である。
【図2】冷却部の構造を示す概略拡大図である。
【図3】第２実施形態の粉体処理装置の断面図である。
【図4】冷却部の構造を示す概略拡大図である。
【図5】第３実施形態にかかる粉体処理装置の断面図である。
【図6】冷却部の構造を示す概略拡大図である。
【図7】第１変形例の冷却部の中心軸と直交する面で切断した概略断面図である。
【図8】第１変形例の他の例の冷却部の中心軸と直交する面で切断した概略断面図である。
【図9】第１変形例の別例の冷却部の中心軸と直交する面で切断した概略断面図である。
【図10】第２変形例の冷却部の中心軸と直交する面で切断した概略断面図である。
【図11】第３変形例の冷却部の中心軸と直交する面で切断した概略断面図である。
【図12】第３変形例の中心軸を含む面で切断した概略断面図である。
【図13】第４変形例の冷却部の中心軸と直交する面で切断した概略断面図である。
【図14】第４変形例の中心軸を含む面で切断した概略断面図である。
【図15】第５変形例の冷却部の中心軸と直交する面で切断した概略断面図である。
【図16】第５変形例の冷却部の中心軸を含む面で切断した概略断面図である。
【図17】第６変形例の冷却部の中心軸を含む面で切断した概略断面図である。
【図18】第４実施形態の粉体処理装置の第１粉体処理部及び第２粉体処理部を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明にかかる粉体処理装置について図面を参照して説明する。
【0010】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明にかかる第１実施形態の粉体処理装置Ａの断面図である。粉体処理装置Ａにおいて、シャフト部２０の回転中心である中心軸Ｃｘが延びる方向を軸方向とする。また、軸方向と直交する方向を径方向とし、中心に向かう側を内側、中心からは離れる側を外側とする。さらに、中心軸Ｃｘを中心とする円周に沿う方向を周方向とする。なお、本実施形態の粉体処理装置Ａでは、軸方向が横方向であり、必要に応じ左右方向とする。また、図１に示す状態を基準として、軸に沿って「左側」及び「右側」を定義する。なお、以下の説明において、「粉体」とは、微小な固体の集合体を指す。また、「粒体」とは、「粉体」よりも大きな外径の固体の集合体を指す。例えば、「粉体」が水分等によって凝集された塊体の集合体、粉砕される前の固体の集合体を含む。さらに、「粉粒体」とは、「粉体」と「粒体」とが混合された集合体を指す。
図１は、本発明にかかる第１実施形態の粉体処理装置Ａの断面図である。粉体処理装置Ａにおいて、シャフト部２０の回転中心である中心軸Ｃｘが延びる方向を軸方向とする。また、軸方向と直交する方向を径方向とし、中心に向かう側を内側、中心からは離れる側を外側とする。さらに、中心軸Ｃｘを中心とする円周に沿う方向を周方向とする。なお、本実施形態の粉体処理装置Ａでは、軸方向が横方向であり、必要に応じ左右方向とする。また、図１に示す状態を基準として、軸に沿って「左側」及び「右側」を定義する。なお、以下の説明において、「粉体」とは、微小な固体の集合体を指す。また、「粒体」とは、「粉体」よりも大きな外径の固体の集合体を指す。例えば、「粉体」が水分等によって凝集された塊体の集合体、粉砕される前の固体の集合体を含む。さらに、「粉粒体」とは、「粉体」と「粒体」とが混合された集合体を指す。
【0011】
粉体処理装置Ａでは、水分を含む原料から水分を分離し、乾燥された製品を外部に排出する。さらに詳しく説明すると、粉体処理装置Ａは、粉粒体である原料に含まれる水分により塊化した「粒体」から水分を分離するとともにほぐして粉体を生成する。そして、生成された粉体をさらに乾燥し、乾燥された粉体を製品として外部に排出する乾燥装置である。本実施形態では、水分を含む原料としているが、含まれる液体は、水分に限定されない。図１に示すように、粉体処理装置Ａは、筐体１０と、シャフト部２０と、駆動部３０と、粉体処理部４０と、冷却部５０と、を有する。
【0012】
＜筐体１０＞
筐体１０は、筒部１１と、第１蓋部１２と、第２蓋部１３と、ジャケット部１４と、を有する。筒部１１は、中心軸Ｃｘを中心とする円筒状である。なお、筐体１０は、内部空間１００の中心軸Ｃｘと直交する面で切断した断面が円形であればよく、筐体１０の外径は円筒形状でなくてもよい。
筐体１０は、筒部１１と、第１蓋部１２と、第２蓋部１３と、ジャケット部１４と、を有する。筒部１１は、中心軸Ｃｘを中心とする円筒状である。なお、筐体１０は、内部空間１００の中心軸Ｃｘと直交する面で切断した断面が円形であればよく、筐体１０の外径は円筒形状でなくてもよい。
【0013】
筒部１１は、内部空間１００を有する。内部空間１００は、軸方向の両端、換言すると、左右両端が開口する。内部空間１００には、シャフト部２０が回転可能な状態で収納される。筒部１１は、原料投入部１１１と、製品排出部１１２と、を有する。原料投入部１１１は、筒部１１の軸方向の左端部の上方に配置される。原料投入部１１１は、内部空間１００に繋がる。原料投入部１１１から原料が投入される。なお、原料投入部１１１には、開口を閉じる蓋部材（不図示）が設けられて、必要に応じて蓋部材で封止されてもよい。このような構成の場合に、原料投入部１１１の蓋部材を開いて原料を投入する。そして、蓋部材で開口を閉じた状態で粉体処理を行うことで、粉体の処理を効率よく実行することができる。
【0014】
製品排出部１１２は、筒部１１の右側の端部、つまり右端部の下方に配置される。製品排出部１１２は、内部空間１００に繋がる。製品排出部１１２は、内部空間１００で処理された粉体である製品を内部空間１００から外部に排出する排出口である。製品排出部１１２には、不図示の蓋部材が設けられており、内部空間１００で粉体処理が実行されるときには、蓋部材が閉じられる。このようにすることで、処理が不十分な粉体が製品として外部に排出されることを抑制できる。製品排出部１１２にロータリバルブを取り付けることで、外部雰囲気と切り離しながら排出を行うことができる。
【0015】
図１に示すように、筒部１１において、原料投入部１１１は、開口１０１よりも右側、つまり、一方の開口１０１よりも軸方向中央側に配置される。また、製品排出部１１２は、開口１０２よりも左側、つまり、他方の開口１０２よりも軸方向中央側に配置される。
【0016】
＜第１蓋部１２＞
第１蓋部１２は、筒部１１の左側の端部、つまり左端部に取り付けられて、開口１０１を塞ぐ。第１蓋部１２は、蓋本体部１２１と、支持部１２２と、差込フランジ部１２３と、キャップ部１２４とを有する。
第１蓋部１２は、筒部１１の左側の端部、つまり左端部に取り付けられて、開口１０１を塞ぐ。第１蓋部１２は、蓋本体部１２１と、支持部１２２と、差込フランジ部１２３と、キャップ部１２４とを有する。
【0017】
蓋本体部１２１は、筒部１１の左端部から径方向外側に拡がるフランジ部１１０に固定される。蓋本体部１２１は、中央に軸方向に貫通する貫通孔を有し、シャフト部２０が貫通孔を貫通する。蓋本体部１２１には、軸受Ｂｒ１が取り付けられている。支持部１２２は、蓋本体部１２１を挟んでフランジ部１１０に固定される。なお、支持部１２２は、蓋本体部１２１とともに、ねじＳｃによって、フランジ部１１０にねじ止めされる。
【0018】
差込フランジ部１２３は、蓋本体部１２１の左側に配置される。差込フランジ部１２３は、ねじにて蓋本体部１２１に固定される。差込フランジ部１２３は、中央に軸方向に延びるハブ部を有する。ハブ部は、蓋本体部１２１の凹部に嵌入されている。差込フランジ部１２３は、シャフト部２０が中央を貫通しており、差込フランジ部１２３の端部には、オイルシールが配置されている。つまり、差込フランジ部１２３は、蓋本体部１２１に配置される軸受Ｂｒ１を軸方向に押えるととともに、蓋本体部１２１から筒部１１の内部空間１００に塵、埃、水分等の異物が混入するのを抑制するためのシールとしての役割を果たす。なお、本実施形態では、シールとしてオイルシールを用いているが、これに限定されない。例えば、グランドパッキンを用いることも可能である。さらには、蓋本体部１２１から筒部１１の内部空間１００に塵、埃、水分等の異物の混入を抑制できる構造を広く採用することができる。
【0019】
支持部１２２は、蓋本体部１２１と軸方向に離れた位置に配置された支持筒部１２２１を有し、支持筒部１２２１は、軸方向に貫通する貫通孔を有する。シャフト部２０は、支持筒部１２２１の貫通孔を軸方向に貫通する。そして、支持筒部１２２１には軸受Ｂｒ２が取り付けられている。軸受Ｂｒ２は、ボールベーアリングであり、シャフト部２０を支持筒部１２２１に回転可能に支持する。支持筒部１２２１の軸方向右端には、オイルシールが設けられている。また、支持筒部１２２１の軸方向左端には、キャップ部１２４が取り付けられている。キャップ部１２４は、シャフト部２０が貫通しており、キャップ部１２４とシャフト部２０との隙間を密閉するオイルシールが設けられる。
【0020】
支持筒部１２２１の軸受Ｂｒ２が配置される空間は、支持筒部１２２１に設けられるオイルシールと、キャップ部１２４に設けられるオイルシールとで、密閉される。外部からの塵、埃、水分等の異物の軸受Ｂｒ２が配置される空間への進入が抑制される。これにより、軸受Ｂｒ２に異物が付着することを抑制し、軸受Ｂｒ２が長期間にわたり円滑に回転することができる。
【0021】
＜第２蓋部１３＞
第２蓋部１３は、筒部１１の右側の端部、つまり右端部に取り付けられて、開口１０２を塞ぐ。第２蓋部１３は向きが反転しているが、第２蓋部１３のほとんどの構成は、実質上、第１蓋部１２と同様の構成を有する。そのため、第２蓋部１３の説明では、第１蓋部１２と対応関係を説明し、第１蓋部１２と異なる部分のみ、詳細に説明する。
第２蓋部１３は、筒部１１の右側の端部、つまり右端部に取り付けられて、開口１０２を塞ぐ。第２蓋部１３は向きが反転しているが、第２蓋部１３のほとんどの構成は、実質上、第１蓋部１２と同様の構成を有する。そのため、第２蓋部１３の説明では、第１蓋部１２と対応関係を説明し、第１蓋部１２と異なる部分のみ、詳細に説明する。
【0022】
第２蓋部１３は、蓋本体部１２１と対応する蓋本体部１３１と、支持部１２２と対応する支持部１３２と、差込フランジ部１２３と対応する差込フランジ部１３３と、キャップ部１２４と対応するキャップ部１３４と、を有する。
【0023】
支持部１３２は、支持筒部１２２１と対応する支持筒部１３２１を有する。そして、第２蓋部１３において、キャップ部１３４は、シャフト部２０が貫通する構成にはなっていない。そのため、キャップ部１３４にオイルシールは取り付けられず、右側の端部が平面状に形成されて閉じている。
【0024】
＜ジャケット部１４＞
ジャケット部１４は、筒部１１の外周面に配置される。ジャケット部１４は、内部を流体が流れることができるような流路が形成されている。ジャケット部１４の内部には、高温の蒸気、加熱油等の高温の流体（熱媒）が流入している。このように、ジャケット部１４に熱媒を流入させることで、筐体１０の内部の内部空間１００が均一又は略均一に加熱される。その結果、内部空間１００がむらなく昇温される。
ジャケット部１４は、筒部１１の外周面に配置される。ジャケット部１４は、内部を流体が流れることができるような流路が形成されている。ジャケット部１４の内部には、高温の蒸気、加熱油等の高温の流体（熱媒）が流入している。このように、ジャケット部１４に熱媒を流入させることで、筐体１０の内部の内部空間１００が均一又は略均一に加熱される。その結果、内部空間１００がむらなく昇温される。
【0025】
＜シャフト部２０＞
次にシャフト部２０について、説明する。シャフト部２０は、円筒形状であり、軸方向の両端部、つまり、左右両端に段差を有する。シャフト部２０の左右の段差には、軸受Ｂｒ２が取り付けられている。図１に示すように、軸受Ｂｒ２は、複列アンギュラ玉軸受である。軸受Ｂｒ２は、中心軸Ｃｘを中心にシャフト部２０を回転可能に支持するとともに、シャフト部２０の軸方向の荷重を受けることができる。つまり、シャフト部２０は、軸方向の両端を軸受Ｂｒ２で支持されることで、中心軸Ｃｘ周りに回転可能であるとともに、軸方向移動が制限される。なお、軸受Ｂｒ２は、複列アンギュラ玉軸受に限定されずシャフト部２０が中心軸Ｃｘを中心に円滑に回転可能なように、シャフト部２０を支持できる構成の軸受を広く採用することができる。
次にシャフト部２０について、説明する。シャフト部２０は、円筒形状であり、軸方向の両端部、つまり、左右両端に段差を有する。シャフト部２０の左右の段差には、軸受Ｂｒ２が取り付けられている。図１に示すように、軸受Ｂｒ２は、複列アンギュラ玉軸受である。軸受Ｂｒ２は、中心軸Ｃｘを中心にシャフト部２０を回転可能に支持するとともに、シャフト部２０の軸方向の荷重を受けることができる。つまり、シャフト部２０は、軸方向の両端を軸受Ｂｒ２で支持されることで、中心軸Ｃｘ周りに回転可能であるとともに、軸方向移動が制限される。なお、軸受Ｂｒ２は、複列アンギュラ玉軸受に限定されずシャフト部２０が中心軸Ｃｘを中心に円滑に回転可能なように、シャフト部２０を支持できる構成の軸受を広く採用することができる。
【0026】
シャフト部２０は、左側の端部が、第１蓋部１２のキャップ部１２４よりも左側に突出する。シャフト部２０の左側の端部には、駆動部３０がとりつけられている。
【0027】
＜駆動部３０＞
粉体処理装置Ａは、不図示のモータの動力が駆動部３０を介してシャフト部２０に伝達され、シャフト部２０が回転される。駆動部３０は、シャフト部２０の一方の端部、図１において、左側の端部に固定されるプーリ３１を有する。
粉体処理装置Ａは、不図示のモータの動力が駆動部３０を介してシャフト部２０に伝達され、シャフト部２０が回転される。駆動部３０は、シャフト部２０の一方の端部、図１において、左側の端部に固定されるプーリ３１を有する。
【0028】
プーリ３１は、シャフト部２０に回り止めされつつ固定されている。プーリ３１の固定方法としては、例えば、圧入、溶接、接着等を挙げることができるが、これに限定されない。また、確実に回り止めを行うために、キー及びキー溝を採用してもよい。また、シャフト部２０の断面形状を円形以外の形状として、回り止めするようにしてもよい。
【0029】
プーリ３１には、ベルト（不図示）が巻き回されている。ベルト（不図示）を介してモータ（不図示）からの回転力が伝達されて、プーリ３１が中心軸Ｃｘ周りに回転する。なお、モータの駆動力の伝達は、ベルトに限定されない、例えば、回転速度が遅い場合、チェーン、ギヤで伝達する構成であってもよい。また、カップリング等を用いて、モータの出力軸とシャフト部２０とを直結してモータの駆動力を伝達してもよい。
【0030】
＜粉体処理部４０＞
粉体処理装置Ａでは、筐体１０の内部空間１００に投入された原料を加熱して、原料に含まれる水分を取り除く。このとき、原料を撹拌することで、原料の内部に熱が伝わりやすくなり、原料の水分を効率よく取り除くことができる。粉体処理装置Ａにおいて、粉体処理部４０では、内部空間１００内の原料が撹拌される。
粉体処理装置Ａでは、筐体１０の内部空間１００に投入された原料を加熱して、原料に含まれる水分を取り除く。このとき、原料を撹拌することで、原料の内部に熱が伝わりやすくなり、原料の水分を効率よく取り除くことができる。粉体処理装置Ａにおいて、粉体処理部４０では、内部空間１００内の原料が撹拌される。
【0031】
粉体処理部４０は、シャフト部２０の外縁部に取り付けられた複数のパドル４０１を有する。パドル４０１は、シャフト部２０の外縁部に設定された、らせんの上に並んで配置される。パドル４０１は、支柱部４０２と、フィン４０３とを有する。支柱部４０２はシャフト部２０の外面から径方向外側に突出する。フィン４０３は、支柱部４０２の径方向先端側に取り付けられている。フィン４０３は、中心軸Ｃｘを中心とする周方向に投影面を有する。そして、フィン４０３は、周方向に対して傾いている。
【0032】
さらに説明すると、フィン４０３は、シャフト部２０が回転したときに、フィン４０３は原料を周方向に押すことができるとともに、軸方向にも押すことができるような面を有する。なお、本実施形態にかかる粉体処理部４０において、パドル４０１は、らせんの上に並んで配置される構成としているが、これに限定されない。例えば、同心円上に配置されてもよい。また、これらに限定されず、撹拌される原料の特性に合わせた配置が採用されてもよい。
【0033】
原料は、加熱された筐体１０からの伝熱、輻射熱により加熱される。さらに、シャフト部２０を回転させることで、原料が撹拌され、内部に空気が混ざる。上述のとおり、内部空間１００内の空気は、筐体加熱されて、高温であり低湿である、つまり、乾燥空気である。ばらばらに分散された原料の内部に乾燥空気が混ざることで、原料の内部の水分が乾燥空気に吸収されて、原料が乾燥される。これにより、乾燥された粉体が生成される。
【0034】
＜冷却部５０＞
粉体処理装置Ａでは、筐体１０を加熱して内部空間１００の内部の空気を昇温させて、原料を乾燥させている。そのため、粉体処理装置Ａ自体の温度も上昇する。また、プーリ３１が取り付けられるシャフト部２０の左側はベルトの張力によりたわみやすい。また、ベルトの張力によって左側の軸受Ｂｒ１及び軸受Ｂｒ２には、右側に比べて大きな力が作用する。そのため、左側の軸受Ｂｒ１及び軸受Ｂｒ２は、回転時の摩擦によって、発熱しやすい。
粉体処理装置Ａでは、筐体１０を加熱して内部空間１００の内部の空気を昇温させて、原料を乾燥させている。そのため、粉体処理装置Ａ自体の温度も上昇する。また、プーリ３１が取り付けられるシャフト部２０の左側はベルトの張力によりたわみやすい。また、ベルトの張力によって左側の軸受Ｂｒ１及び軸受Ｂｒ２には、右側に比べて大きな力が作用する。そのため、左側の軸受Ｂｒ１及び軸受Ｂｒ２は、回転時の摩擦によって、発熱しやすい。
【0035】
内部空間１００の温度上昇によって、シャフト部２０が高温になると、シャフト部２０が膨張し、たわみやすくなる。また、一般的に軸受は高温かつ径方向の力が大きくなると、回転の滑らかさが低下しやすい。そこで、本実施形態の粉体処理装置Ａでは、冷却部５０を用いて、シャフト部２０の左側部分及び左側の軸受Ｂｒ１及びＢｒ２の温度の上昇を抑制する。これにより、シャフト部２０の左側のたわみを抑制する。また、シャフト部２０のたわみを抑制するとともに、軸受Ｂｒ１及びＢｒ２の回転の滑らかさを維持する。その結果、シャフト部２０が安定して回転される。
【0036】
以下に、冷却部５０の詳細について、図面を参照して説明する。図２は、冷却部５０の構造を示す概略拡大図である。図２では、冷却部５０の軸方向の中間部分を省略して図示している。図１、図２に示すように冷却部５０は、シャフト部２０に形成された後述の各配管に、粉体処理装置Ａ及び内部空間１００内の空気よりも低温の冷媒を循環させる。これにより、シャフト部２０及び軸受Ｂｒ１、Ｂｒ２を冷却する。
【0037】
なお、冷媒として、ここでは、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスを用いている。しかしながら、これに限定されず、粉体、粉体処理装置Ａと反応しない、又は、反応しにくい気体を広く採用することができる。また、配管内を流動できる材料であれば、水、アルコール等の液体であってもよい。すなわち、冷媒としては、配管を流動可能であるとともに、シャフト部２０及び軸受Ｂｒ１、Ｂｒ２を冷却できる流体を広く採用することができる。
【0038】
図１に示すように、冷却部５０は、冷媒配管５１と、連結管部５２と、吐出部５３と、流体ジョイント５５と、を有する。冷媒配管５１は、第１配管５１１と、第２配管５１２とを有する。図２に示すように、冷媒配管５１では、１個の第１配管５１１と、２個の第２配管５１２と、を有する。
【0039】
第１配管５１１は、シャフト部２０の径方向中央部分を軸方向に沿って延びる。第１配管５１１は、シャフト部２０の左側の端部に開口５１３を有し、流体ジョイント５５が接続されている。冷媒が流体ジョイント５５を介して、不図示の冷媒供給装置に接続されている。流体ジョイント５５を介して、冷媒供給装置から冷媒が供給される。
【0040】
第２配管５１２は、シャフト部２０の径方向中央から径方向外側にずれた位置を軸方向に沿って延びる。２つの第２配管５１２は、軸方向から見て、中心軸Ｃｘ、つまり、第１配管５１１を挟んで対をなすように配置される。図１に示すように、第１配管５１１及び第２配管５１２は、シャフト部２０の軸方向中央よりも左側に配置される。第２配管５１２は、左端部に開口５１４を有し、流体ジョイント５５が接続されている。第２配管５１２の開口５１４から流出した冷媒は、流体ジョイント５５を介して冷媒収集装置（不図示）に回収される。
【0041】
連結管部５２は、シャフト部２０の軸方向一方側に設けられる。連結管部５２は、径方向に延びる管体である。連結管部５２は、第１配管５１１の端部と、第２配管５１２の端部とを連結する。
【0042】
連結管部５２は、製造方法上、径方向の少なくとも一方がシャフト部２０の外周面から外部に開口する。そして、連結管部５２の開口は、栓部材によって塞がれている。これにより、第１配管５１１を左から右に流れた冷媒は、連結管部５２を流れ、第２配管５１２に流入する。
【0043】
そして、第２配管５１２に流入した冷媒は、右から左に流れる。第２配管５１２には、吐出部５３が接続している。第２配管５１２を流れる冷媒の一部は吐出部５３に流れ、残りは、第２配管５１２の左側の端部から、外部又は流体ジョイント５５を介して冷媒収集装置に回収される。
【0044】
吐出部５３は、連結管部５２と接続され、シャフト部２０の外周面に開口する。そして、吐出部５３の開口は、第１蓋部１２の差込フランジ部１２３の軸方向右側に形成される。つまり、吐出部５３は、軸受Ｂｒ１及び軸受Ｂｒ２よりも、粉体が処理される内部空間１００に近い部分に形成される。
【0045】
吐出部５３の開口は、第１蓋部１２の蓋本体部１２１の貫通孔の内面と径方向に対向する。吐出部５３に流入した冷媒は、吐出部５３からシャフト部２０の外部に吐出される。吐出部５３から冷媒が第１蓋部１２の蓋本体部１２１の貫通孔の内面とシャフト部２０の外面との間の隙間に流れる。隙間の左側には、軸受Ｂｒ１が配置されている。吐出部５３から吐出された冷媒は、左側が閉じられているため、右側、つまり、内部空間１００に向かって流れる。
【0046】
蓋本体部１２１の貫通孔の内面とシャフト部２０の外面との隙間は、筐体１０の内部空間１００と連通している。つまり、内部空間１００で乾燥された粉体は、この隙間に流入することができる。しかしながら、隙間において、冷媒が内部空間１００側に流れていることで、粉体の軸受Ｂｒ１及び軸受Ｂｒ２側に流入することが抑制される。これにより、軸受Ｂｒ１及びＢｒ２への粉体の進入が抑制され、軸受Ｂｒ１、Ｂｒ２の動作不良を抑制できる。
【0047】
なお、吐出部５３が、第２配管５１２を流れる冷媒の全量を吐出するように構成されてもよい。また、連結管部５２の両端の少なくとも一方を開口し、吐出部５３としてもよい。また、吐出部５３から出た冷媒は内部空間１００の乾燥によって湿った空気を流すためのキャリアガスとしても使用できる。なお、必要に応じてガス抜きとして集塵機を設けてもよい。
【0048】
流体ジョイント５５は、シャフト部２０の筐体１０の外部に突出している端部（図１における左側の端部）に接続している。流体ジョイント５５は、冷媒供給部５５１（図１参照）と、冷媒回収部５５２と、注入スリーブ５５３と、冷媒チャンバ５５４と、を有する。流体ジョイント５５には、不図示の冷媒供給装置が接続される。
【0049】
冷媒供給部５５１において、冷媒は、径方向外面に設けられる流入口から供給される。冷媒供給装置は、冷媒を圧縮して圧力を高める圧縮機（不図示）を備える。圧縮機によって圧縮された冷媒は、注入スリーブ５５３を介して、冷媒配管５１の第１配管５１１に流入する。注入スリーブ５５３は、例えば、ゴム、合成樹脂等の弾性変形可能な材料で形成される。そして、注入スリーブ５５３は、管体であり冷媒供給部５５１に取り付けられて、一部が開口５１３から第１配管５１１に挿入されている。
【0050】
注入スリーブ５５３の外周面と第１配管５１１の内面とは、冷媒が漏れない程度に気密性を保って接触している。冷媒供給部５５１は、回転するシャフト部２０に冷媒を供給する。そのため、冷媒供給部５５１は、回転するシャフトに冷媒を供給できる、いわゆる、ロータリージョイントを構成する。
【0051】
冷媒回収部５５２には、冷媒収集装置（不図示）が接続されている。冷媒収集装置は、冷媒を吸引する吸引部（不図示）が設けられており、冷媒回収部５５２を介して冷媒を吸引する。冷媒回収部５５２は、冷媒チャンバ５５４と連通している。冷媒チャンバ５５４は、シャフト部２０の軸方向の端部（左側端部）を覆う空間を有し、シャフト部２０の外周面に冷媒が漏れない程度に気密性を保って接触している。
【0052】
冷媒回収部５５２も、冷媒供給部５５１と同様、ロータリージョイントを構成する。図２に示すように、第２配管５１２の開口５１４は、冷媒チャンバ５５４の内部に開口している。つまり、第２配管５１２を流れ、開口５１４から排出される冷媒は、冷媒チャンバ５５４に流入する。そして、冷媒収集装置の吸引部が吸引することで冷媒チャンバ５５４に流入した冷媒は、冷媒収集装置に収集される。
【0053】
冷却部５０では、冷媒の供給及び排出の両方を実行可能な複式のロータリージョイントが採用されており、冷媒供給部５５１及び冷媒回収部５５２が１つのロータリージョイントに含まれている。
【0054】
＜粉体処理装置Ａの動作について＞
粉体処理装置Ａでは、以上示したような構成を有する。本実施形態の粉体処理装置Ａは、粉体を乾燥させる乾燥装置であり、筐体１０及び内部空間１００内の空気が十分に昇温される前に原料を投入すると、原料を粉体処理部４０で撹拌したとしても原料を十分に乾燥させることができなくなる虞がある。そのため、粉体処理装置Ａでは、粉体処理を実行する前に、筐体１０及び内部空間１００の内部の気体（空気）を昇温させる。具体的には、処理を実行する前に、筐体１０のジャケット部１４に熱媒を供給する。熱媒により筐体１０が加熱されて、筐体１０及び内部空間１００内の空気が昇温される。そして、筐体１０及び内部空間１００内の空気が一定の温度に昇温された後、原料を原料投入部１１１から投入する。
粉体処理装置Ａでは、以上示したような構成を有する。本実施形態の粉体処理装置Ａは、粉体を乾燥させる乾燥装置であり、筐体１０及び内部空間１００内の空気が十分に昇温される前に原料を投入すると、原料を粉体処理部４０で撹拌したとしても原料を十分に乾燥させることができなくなる虞がある。そのため、粉体処理装置Ａでは、粉体処理を実行する前に、筐体１０及び内部空間１００の内部の気体（空気）を昇温させる。具体的には、処理を実行する前に、筐体１０のジャケット部１４に熱媒を供給する。熱媒により筐体１０が加熱されて、筐体１０及び内部空間１００内の空気が昇温される。そして、筐体１０及び内部空間１００内の空気が一定の温度に昇温された後、原料を原料投入部１１１から投入する。
【0055】
筐体を加熱する前に、原料を原料投入部１１１から内部空間１００に一定量投入しておき、その後、ジャケット部１４に熱媒を供給して、筐体１０及び内部空間１００の内部の空気を昇温させてもよい。
【0056】
そして、駆動部３０を駆動してシャフト部２０を回転させた状態で、内部空間１００内に原料が投入される。上述のとおり、粉体処理部４０のパドル４０１のフィン４０３は、中心軸Ｃｘを中心に回転することで、原料に対して軸方向の力を作用する。回転方向をフィン４０３が原料を原料投入部１１１から製品排出部１１２に向けて移動する方向に力が付与されるように、シャフト部２０を回転させる。なお、複数のパドル４０１の内の幾つかのパドル４０１のフィン４０３を逆向きに配置してもよい。このようにフィン４０３を逆向きに配置することで、原料が内部空間１００内に滞留する時間、換言すると、原料の乾燥時間を調整することが可能である。
【0057】
また、シャフト部２０が回転するときに、粉体処理部４０が中心軸Ｃｘを中心に回転され、原料が内部空間１００内で撹拌される。これにより、原料の異なる部分が内部空間１００の内面に接触しつつ、製品排出部１１２に向けて移動される。また、原料は、撹拌されることで分散され、分散された原料に内部空間１００内の高温の空気が混ざり、原料に含まれる水分が高温の空気に吸収される。これらにより、原料が乾燥され、水分が取り除かれるとともに、原料が分散されて粉体となる。
【0058】
そして、予め決めた期間、内部空間１００内で原料を撹拌した後、原料を乾燥させることで生成された製品を、製品排出部１１２から外部に排出する。本実施形態にかかる粉体処理装置Ａでは、内部空間１００において、原料の処理を行うときに、シャフト部２０及び軸受Ｂｒ１、Ｂｒ２の昇温を抑制するため、冷却部５０を利用して冷却を行っている。冷却部５０は、粉体処理装置Ａの動作開始時点から動作してもよいし、シャフト部２０及び軸受Ｂｒ１、Ｂｒ２が予め決められた温度を越えたときに動作するようにしてもよい。
【0059】
本実施形態の粉体処理装置Ａにおいて冷却部５０は、シャフト部２０のプーリ３１が取り付けられている側、すなわち、左側だけに設けられているが、これに限定されない。例えば、シャフト部２０のプーリ３１が取り付けられるのと反対側、すなわち、右側だけに設けられてもよい。また、左右両側に設けられてもよい。さらには、冷媒配管５１がシャフト部２０を中心軸Ｃｘに沿って、左右の両端部を繋ぐように形成してもよい。
【0060】
このように形成することで、シャフト部２０の全長に渡って冷媒を流すことができるので、シャフト部２０全体及び全ての軸受Ｂｒ１、Ｂｒ２を冷却することができる。これにより、シャフト部２０全体の熱による変形を抑制できるとともに、全ての軸受Ｂｒ１及びＢｒ２の冷却が可能であり、冷却によるシャフト部２０を滑らかに回転させる効果を高めることができる。また、両側に冷却部を設ける構成に比べて構成部材を減らすことができるとともに、製造に要する手間と時間を削減することができる。
【0061】
本実施形態の粉体処理装置Ａは、中心軸Ｃｘが水平方向に延びるシャフト部２０を有し、シャフト部２０の軸方向の両端を回転可能に支持している。しかしながら、この構成に限定されない。例えば、シャフト部２０の軸方向の端部の一方のみが回転可能に支持されるいわゆる、片持ちであってもよい。この場合、シャフト部２０の支持されている側の端部の近傍が、冷媒により冷却される。さらに、片持ちのシャフトを用いる場合、片持ちのシャフトを左右それぞれに配置した構成であってもよい。また、粉体処理装置Ａとしては、乾燥機に限定されず、例えば、粉体処理装置Ａとして、粉体を粒径によって分類する（分級する）分級機とすることもできる。
【0062】
冷媒は、第１配管５１１を流れるとき、第２配管５１２を流れるときに比べて温度が低い。そこで、流体ジョイントに方向切換弁等の切換機構を備えておき、シャフト部２０、軸受Ｂｒ１、軸受Ｂｒ２及び外部の温度によって、冷媒の流れる方向を切り替えるようにしてもよい。以下の説明で用いられる冷却部においても同様の構成を有していてもよい。
【0063】
＜第２実施形態＞
図３は、第２実施形態の粉体処理装置Ｂの断面図である。図３に示すように、粉体処理装置Ｂは、乾燥分級装置である。乾燥分級装置は、水分を含む原料を必要に応じて粉砕し、さらに高温の気流によって乾燥された後、一定の粒径以下の粉体を製品として外部に排出する。
図３は、第２実施形態の粉体処理装置Ｂの断面図である。図３に示すように、粉体処理装置Ｂは、乾燥分級装置である。乾燥分級装置は、水分を含む原料を必要に応じて粉砕し、さらに高温の気流によって乾燥された後、一定の粒径以下の粉体を製品として外部に排出する。
【0064】
図３に示すように、粉体処理装置Ｂは、筐体１０ｂと、第１シャフト２１ｂと、第２シャフト２２ｂと、第１駆動部３１ｂと、第２駆動部３２ｂと、第１粉体処理部４１ｂと、第２粉体処理部４２ｂと、冷却部５０ｂとを有する。
【0065】
＜筐体１０ｂ＞
筐体１０ｂは、筒部１１ｂと、底部１５と、蓋部１６と、を有する。筒部１１ｂは、上下に延びる中心軸Ｃｘ２に沿う筒体を軸方向に組み合わせて形成されている。本実施形態の粉体処理装置Ｂにおいて、筒部１１ｂは、円筒状である。筒部１１ｂの内部に内部空間１００が形成される。筒部１１ｂの下部には、底部１５が取り付けられている。また、筒部１１ｂの上部には、蓋部１６が取り付けられている。
筐体１０ｂは、筒部１１ｂと、底部１５と、蓋部１６と、を有する。筒部１１ｂは、上下に延びる中心軸Ｃｘ２に沿う筒体を軸方向に組み合わせて形成されている。本実施形態の粉体処理装置Ｂにおいて、筒部１１ｂは、円筒状である。筒部１１ｂの内部に内部空間１００が形成される。筒部１１ｂの下部には、底部１５が取り付けられている。また、筒部１１ｂの上部には、蓋部１６が取り付けられている。
【0066】
筒部１１ｂは、気流流入部１１３と、原料投入部１１４と、を有する。気流流入部１１３は、筒部１１ｂの下部に設けられて、内部空間１００に繋がる。気流流入部１１３には、粉体処理装置Ｂの外部に設けられて乾燥した熱風を供給する熱風供給装置（不図示）から乾燥した熱風が供給される。気流流入部１１３は、第１粉体処理部４１ｂの後述する粉砕ロータ４１１ｂよりも軸方向下方に配置される。
【0067】
原料投入部１１４は、気流流入部１１３よりも上方に配置される。原料投入部１１４は、第１粉体処理部４１ｂの粉砕ロータ４１１ｂよりも軸方向上方で筒部１１ｂに接続している。原料投入部１１４は、筒状であり、内部にスクリューフィーダ１１５が配置されている。原料投入部１１４と連設されたホッパー（不図示）等に蓄えられる原料は、スクリューフィーダ１１５により引き出されて、原料投入部１１４から筒部１１ｂに投入される。
【0068】
筒部１１ｂの内部にはガイドリング１１６が配置される。ガイドリング１１６は、円筒状であり、中心が中心軸Ｃｘを重なるように配置される。ガイドリング１１６を設けることで、気流流入部１１３から流入する熱風は、筒部１１ｂとガイドリング１１６の間を上昇する。また、ガイドリング１１６によって、乾燥が十分ではない原料は、ガイドリング１１６の内側を降下する。このようにして、第１粉体処理部４１ｂで粉砕された原料は、ガイドリング１１６の内周側と外周側とを循環し、乾燥される。
【0069】
＜底部１５＞
底部１５は、筒部１１ｂの下部に取り付けられて、筒部１１ｂの下部の開口を塞ぐ。底部１５の中央部分には、軸方向、すなわち、上下方向に貫通する貫通孔１５１が形成されている。貫通孔１５１には、シャフト支持部１５２が固定されている。シャフト支持部１５２は、円筒状であり、底部１５の貫通孔１５１に圧入により固定されている。なお、シャフト支持部１５２の貫通孔１５１への固定は、圧入に限定されない。
底部１５は、筒部１１ｂの下部に取り付けられて、筒部１１ｂの下部の開口を塞ぐ。底部１５の中央部分には、軸方向、すなわち、上下方向に貫通する貫通孔１５１が形成されている。貫通孔１５１には、シャフト支持部１５２が固定されている。シャフト支持部１５２は、円筒状であり、底部１５の貫通孔１５１に圧入により固定されている。なお、シャフト支持部１５２の貫通孔１５１への固定は、圧入に限定されない。
【0070】
シャフト支持部１５２の中心線は、中心軸Ｃｘ２と一致する。シャフト支持部１５２の内周面には、軸受Ｂｒ３を介して、第１シャフト２１ｂが回転可能に支持される。第１シャフト２１ｂは、軸受Ｂｒ３を介してシャフト支持部１５２の内面に取り付けられることで、中心軸Ｃｘ２を中心に回転可能に支持される。
【0071】
＜蓋部１６＞
蓋部１６は、筒部１１ｂの上部に取り付けられて、筒部１１ｂの上部の開口を塞ぐ。蓋部１６の中央には、中心軸Ｃｘ２に沿って延びる上部筒部１６１が形成されている。上部筒部１６１には、排気ダクト１６３が連設されている。排気ダクト１６３は、送風機（不図示）により吸引されており、筐体１０ｂの内部空間１００内で粉砕されて乾燥された粉体が気流とともに外部に排出される。
蓋部１６は、筒部１１ｂの上部に取り付けられて、筒部１１ｂの上部の開口を塞ぐ。蓋部１６の中央には、中心軸Ｃｘ２に沿って延びる上部筒部１６１が形成されている。上部筒部１６１には、排気ダクト１６３が連設されている。排気ダクト１６３は、送風機（不図示）により吸引されており、筐体１０ｂの内部空間１００内で粉砕されて乾燥された粉体が気流とともに外部に排出される。
【0072】
上部筒部１６１の内部には、軸保持部１６２を有する。軸保持部１６２は、軸受Ｂｒ４を介して、第２シャフト２２ｂを回転可能に支持している。第２シャフト２２ｂは、中心線が中心軸Ｃｘ２と重なるように支持される。
【0073】
＜第１シャフト２１ｂ＞
第１シャフト２１ｂは、底部１５の下面よりも下方に突出している。つまり、第１シャフト２１ｂの下端部が筐体１０ｂの外部に突出している。第１駆動部３１ｂは、第１シャフト２１ｂの下端部に取り付けられる第１プーリ３１１ｂと、第１ベルト３１２ｂと、不図示のモータを有する。モータの出力は、第１ベルト３１２ｂを介して第１プーリ３１１ｂに伝達されて、第１シャフト２１ｂが回転される。
第１シャフト２１ｂは、底部１５の下面よりも下方に突出している。つまり、第１シャフト２１ｂの下端部が筐体１０ｂの外部に突出している。第１駆動部３１ｂは、第１シャフト２１ｂの下端部に取り付けられる第１プーリ３１１ｂと、第１ベルト３１２ｂと、不図示のモータを有する。モータの出力は、第１ベルト３１２ｂを介して第１プーリ３１１ｂに伝達されて、第１シャフト２１ｂが回転される。
【0074】
図３に示すように、第１シャフト２１ｂは、軸方向に離れた位置で、３個の軸受Ｂｒ３に回転可能に支持されている。このように、軸方向に離れた位置で支持されることで、回転時に第１シャフト２１ｂの中心線が中心軸Ｃｘ２からぶれにくい。これにより、第１シャフト２１ｂの上端に取り付けられる第１粉体処理部４１ｂの回転のばらつきを抑制することができ、第１粉体処理部４１ｂが安定して粉体処理を実行できる。
【0075】
＜第１粉体処理部４１ｂ＞
ここで、第１粉体処理部４１ｂについて説明する。第１粉体処理部４１ｂは、粉砕機である。図３に示すように、第１粉体処理部４１ｂは、粉砕ロータ４１１ｂと、複数のハンマー４１２ｂと、ライナー（不図示）を有する。粉砕ロータ４１１ｂは、内部空間１００内部の下部に配置されており、第１シャフト２１ｂの上端に固定されている。第１シャフト２１ｂは、粉砕ロータ４１１ｂに設けられた凹部に圧入にて固定されるが、これに限定されない。例えば、ねじ止め、溶接、接着等、強固に固定できる固定方法を広く採用できる。また、キー溝及びキーを用いて確実に回り止めするようにしてもよい。
ここで、第１粉体処理部４１ｂについて説明する。第１粉体処理部４１ｂは、粉砕機である。図３に示すように、第１粉体処理部４１ｂは、粉砕ロータ４１１ｂと、複数のハンマー４１２ｂと、ライナー（不図示）を有する。粉砕ロータ４１１ｂは、内部空間１００内部の下部に配置されており、第１シャフト２１ｂの上端に固定されている。第１シャフト２１ｂは、粉砕ロータ４１１ｂに設けられた凹部に圧入にて固定されるが、これに限定されない。例えば、ねじ止め、溶接、接着等、強固に固定できる固定方法を広く採用できる。また、キー溝及びキーを用いて確実に回り止めするようにしてもよい。
【0076】
ハンマー４１２ｂは、粉砕部材の一例である。ハンマー４１２ｂは、粉砕ロータ４１１ｂに固定されている。ハンマー４１２ｂの粉砕ロータ４１１ｂへの固定方法は、溶接、接着、ねじ止め等を挙げることができる。また、これらの固定方法以外にも、ハンマー４１２ｂを粉砕ロータ４１１ｂに強固に固定できる方法を広く採用することができる。ライナーは、筒部１１ｂの内周面に固定される。
【0077】
なお、ハンマー４１２ｂ及びライナーは、強度及び硬度が高く耐摩耗性に優れた材料、例えば、セラミック（アルミナ、ジルコニア等）、炭化タングステン、超硬合金、工具鋼等により形成される。また、耐摩耗性が高い材料は、一例であり、これらに限定されない。
【0078】
内部空間１００には、第１粉体処理部４１ｂの粉砕ロータ４１１ｂの下方に配置された気流流入部１１３から乾燥した熱風が流入している。熱風は、筒部１１ｂの内面とシャフト支持部１５２の外面との間を上方に流れる。この熱風は、第１粉体処理部４１ｂと内部空間１００との隙間を通って流れる。このとき、第１粉体処理部４１ｂで粉砕された原料は、熱風によって吹き上げられ、内部空間１００内を上昇する間に、分散されて乾燥される。
【0079】
＜第２シャフト２２ｂ＞
第２シャフト２２ｂは、上部筒部１６１の上端よりも上方に突出している。つまり、第２シャフト２２ｂの上端部が上部筒部１６１の外部に突出している。第２駆動部３２ｂは、第２シャフト２２ｂの上端部に取り付けられる第２プーリ３２１ｂと、第２ベルト３２２ｂと、不図示のモータを有する。モータの出力は、第２ベルト３２２ｂを介して第２プーリ３２１ｂに伝達されて、第２シャフト２２ｂが回転される。
第２シャフト２２ｂは、上部筒部１６１の上端よりも上方に突出している。つまり、第２シャフト２２ｂの上端部が上部筒部１６１の外部に突出している。第２駆動部３２ｂは、第２シャフト２２ｂの上端部に取り付けられる第２プーリ３２１ｂと、第２ベルト３２２ｂと、不図示のモータを有する。モータの出力は、第２ベルト３２２ｂを介して第２プーリ３２１ｂに伝達されて、第２シャフト２２ｂが回転される。
【0080】
図３に示すように、第２シャフト２２ｂは、軸方向に離れた位置で、軸受Ｂｒ４に回転可能に支持されている。このように、軸方向に離れた位置で支持されることで、回転時に第２シャフト２２ｂの中心線が中心軸Ｃｘ２からぶれにくい。これにより、第２シャフト２２ｂの下端に取り付けられる第２粉体処理部４２ｂの回転のばらつきを抑制することができ、第２粉体処理部４２ｂが安定して粉体処理を実行できる。
【0081】
＜第２粉体処理部４２ｂ＞
ここで、第２粉体処理部４２ｂの詳細について説明する。第２粉体処理部４２ｂは、原料の分級を行う分級機である。第２粉体処理部４２ｂは、円板部４２１ｂと、分級ブレード４２２ｂとを有する。円板部４２１ｂは、第２シャフト２２ｂの下端部に固定される。円板部４２１ｂには、中央に第２シャフト２２ｂを固定するための固定孔を有し、固定孔に第２シャフト２２ｂが挿入されて、固定される。第２シャフト２２ｂの固定孔への固定は、圧入による固定を挙げることができるが、これに限定されない。例えば、溶接、接着、溶着、ねじ込み等の方法で固定してもよい。第２シャフト２２ｂの離脱が抑制される固定方法を広く採用することができる。また、キー及びキー溝を用いて、回り止めを行ってもよい。
ここで、第２粉体処理部４２ｂの詳細について説明する。第２粉体処理部４２ｂは、原料の分級を行う分級機である。第２粉体処理部４２ｂは、円板部４２１ｂと、分級ブレード４２２ｂとを有する。円板部４２１ｂは、第２シャフト２２ｂの下端部に固定される。円板部４２１ｂには、中央に第２シャフト２２ｂを固定するための固定孔を有し、固定孔に第２シャフト２２ｂが挿入されて、固定される。第２シャフト２２ｂの固定孔への固定は、圧入による固定を挙げることができるが、これに限定されない。例えば、溶接、接着、溶着、ねじ込み等の方法で固定してもよい。第２シャフト２２ｂの離脱が抑制される固定方法を広く採用することができる。また、キー及びキー溝を用いて、回り止めを行ってもよい。
【0082】
第２粉体処理部４２ｂにおいて、分級ブレード４２２ｂは板状である。第２粉体処理部４２ｂでは、複数の分級ブレード４２２ｂが、円板部４２１ｂの上面に周方向に並んで配置される。分級ブレード４２２ｂは、円板部４２１ｂの上面から軸方向に沿って上方に延びる。複数の分級ブレード４２２ｂは、周方向に投影面を有するように、周方向に等間隔で配置される。分級ブレード４２２ｂは、円板部４２１ｂに固定されている。
【0083】
分級ブレード４２２ｂの円板部４２１ｂへの固定方法は、溶接、溶着、接着、ねじ止め、かしめ等を挙げることができる。また、これら以外にも、分級ブレード４２２ｂを円板部４２１ｂに強固に固定できる固定方法を広く採用することができる。また、円板部４２１ｂと、分級ブレード４２２ｂと、を一体的に形成してもよい。
【0084】
第２シャフト２２ｂの回転によって、第２粉体処理部４２ｂが回転される。このとき、分級ブレード４２２ｂによって、空気が押しのけられ、内部空間１００に、周方向に旋回する気流が発生する。第２粉体処理部４２ｂでは、旋回する気流に乗って原料が旋回する。
【0085】
本実施形態の粉体処理装置Ｂの第２粉体処理部４２ｂでは、分級ブレード４２２ｂが中心軸Ｃｘ２に沿って上方に延びるとともに径方向に拡がる面を有する平板状であるが、この構成に限定されない。例えば、中心軸Ｃｘ２に対して周方向に所定の角度傾いて配置されてもよい。また、分級ブレード４２２ｂの少なくとも、旋回方向の前方側の面が周方向に湾曲した面で形成されていてもよい。このとき、分級ブレード４２２ｂ全体が湾曲した板状であってもよい。分級ブレード４２２ｂの形状は、上述のいずれかに限定されず、第２粉体処理部４２ｂが旋回するときに、内部空間に周方向に旋回する気流を発生させることができる形状を広く採用することができる。
【0086】
上部筒部１６１において、軸保持部１６２には、シール部材が取り付けられている。シール部材を取り付けることで、第２シャフト２２ｂと軸保持部１６２との隙間から、粉体、水分等の異物の進入を抑制することができる。
【0087】
＜冷却部５０ｂ＞
上述のとおり、粉体処理装置Ｂでは、気流流入部１１３から高温の熱風が流入する。気流流入部１１３の近傍には、シャフト支持部１５２と、シャフト支持部１５２に取り付けられた軸受Ｂｒ３、軸受Ｂｒ３を介してシャフト支持部１５２に支持される第１シャフト２１ｂが配置される。つまり、粉体処理装置Ｂで粉体処理を行うとき、第１シャフト２１ｂ及び軸受Ｂｒ３は、熱風により、第１シャフト２１ｂ及び軸受Ｂｒ３は、昇温されやすい。その結果、第１シャフト２１ｂは昇温によるたわみが発生しやすく、回転が不安定になりやすい。
上述のとおり、粉体処理装置Ｂでは、気流流入部１１３から高温の熱風が流入する。気流流入部１１３の近傍には、シャフト支持部１５２と、シャフト支持部１５２に取り付けられた軸受Ｂｒ３、軸受Ｂｒ３を介してシャフト支持部１５２に支持される第１シャフト２１ｂが配置される。つまり、粉体処理装置Ｂで粉体処理を行うとき、第１シャフト２１ｂ及び軸受Ｂｒ３は、熱風により、第１シャフト２１ｂ及び軸受Ｂｒ３は、昇温されやすい。その結果、第１シャフト２１ｂは昇温によるたわみが発生しやすく、回転が不安定になりやすい。
【0088】
また、第１粉体処理部４１ｂでは、塊体を粉砕するといった大きな力を必要とする作業が実行されるため、第１シャフト２１ｂは、第２シャフト２２ｂよりも大きなトルクで回転される。そのため、軸受Ｂｒ３には、軸受Ｂｒ４に比べて大きな力が付与され、その結果、高温になりやすい。
【0089】
そこで、本実施形態の粉体処理装置Ｂでは、冷却部５０ｂで第１シャフト２１ｂ及び軸受Ｂｒ３を冷却している。ここで、冷却部５０ｂの詳細について説明する。図４は、冷却部５０ｂの構造を示す概略拡大図である。図４では、冷却部５０ｂの軸方向の中間部分を省略して図示している。図４に示すように冷却部５０ｂは、図１及び図２に示す冷却部５０と同様の構成を有する。そのため、冷却部５０ｂの冷却部５０と対応する部分を示す。
【0090】
冷却部５０ｂは、第１シャフト２１ｂに形成される。冷却部５０ｂは、冷媒配管５１と対応する冷媒配管５１ｂと、連結管部５２と対応する連結管部５２ｂと、流体ジョイント５５と対応する流体ジョイント５５ｂと、を有する。そして、冷媒配管５１ｂは、第１配管５１１と対応する第１配管５１１ｂと、第２配管５１２と対応する第２配管５１２ｂと、を有する。
【0091】
第２実施形態の粉体処理装置Ｂでは、第１シャフト２１ｂは、上下方向に延びる。そのため、冷却部５０ｂの冷媒配管５１ｂの第１配管５１１ｂ及び第２配管５１２ｂは、上下に延びる。そして、流体ジョイント５５ｂは、第１シャフト２１ｂの下端部に配置されており、流体ジョイント５５ｂを介して、不図示の冷媒供給装置から供給される冷媒が、冷媒配管５１ｂに供給される。
【0092】
流体ジョイント５５ｂは、鉛直方向に延びる第１シャフト２１ｂに取り付けられる流体ジョイント５５ｂは、流体ジョイント５５と実質上同じ構成を有する。そのため、流体ジョイント５５ｂの各部の流体ジョイント５５との対応を示し、詳細な説明は省略する。
【0093】
流体ジョイント５５ｂは、冷媒供給部５５１と対応する冷媒供給部５５１ｂと、冷媒回収部５５２に対応する冷媒回収部５５２ｂと、注入スリーブ５５３に対応する注入スリーブ５５３ｂと、冷媒チャンバ５５４に対応する冷媒チャンバ５５４ｂと、を有する。
【0094】
＜粉体処理装置Ｂの動作＞
第２実施形態の粉体処理装置Ｂは以上示した構成を有する。次に、粉体処理装置Ｂによる粉体処理動作について説明する。
第２実施形態の粉体処理装置Ｂは以上示した構成を有する。次に、粉体処理装置Ｂによる粉体処理動作について説明する。
【0095】
上記構成の粉体処理装置Ｂの動作開始とともに、第１粉体処理部４１ｂ及び第２粉体処理部４２ｂが回転する。原料投入部１１４のスクリューフィーダ１１５が回転されて、不図示のホッパ等から原料が引き出され、内部空間１００に投入される。投入された原料は、水分を含むとともに粉体と塊体の混合物であり、粉砕ロータ４１１ｂ上に落下する。
【0096】
粉体の原料は、粉砕ロータ４１１ｂの回転によって分散される。このとき、塊状の原料は、ハンマー４１２ｂとライナーとの相対移動により粉砕される。原料が第１粉体処理部４１ｂで粉砕されて粉粒体が生成される。生成された粉粒体は気流流入部１１３からの熱風によって筒部１１ｂとガイドリング１１６との間を上昇する。粉粒体は、上昇するときに熱風によって乾燥されて、第２粉体処理部４２ｂに到達する。
【0097】
第２粉体処理部４２ｂの回転では、内部空間１００の上部では旋回気流が発生している。第２粉体処理部４２ｂに到達した粉粒体には旋回気流により第２粉体処理部４２ｂの回転中心から離れる方向の遠心力と、第２粉体処理部４２ｂの回転中心に向かう方向の向心力とが働く。細かく粉砕されて乾燥されることで軽量化された粉体に作用する力は、遠心力よりも向心力が大きくなる。そのため、細かく粉砕されて乾燥された粉体は、第２粉体処理部４２ｂの中心方向に移動する。
【0098】
第２粉体処理部４２ｂの中心方向に移動した粉体は、不図示の送風機によって吸引され排気ダクト１６３から、外部に排出される。第２粉体処理部４２ｂでは、一定の粒径以下で乾燥された粉体のみ排気ダクト１６３から外部に排出する、つまり、分級が行われる。
【0099】
一方、第１粉体処理部４１ｂで十分に粉砕されていない又は十分に乾燥されていない粉粒体、換言すると、重い原料（以下、処理が不十分な原料と称する）には、向心力よりも遠心力の方が大きくなる。つまり、処理が不十分な原料は、第２粉体処理部４２ｂの径方向外側に移動するとともにガイドリング１１６の内周面に沿って落下する。このとき、乾燥が不十分なだけの原料は水分の重さで落下した粉体であり、熱風によって乾燥されることで軽量化されて、筒部１１ｂとガイドリング１１６との間を上方に移動する。一方、塊状の粒体等、処理が不十分な原料は、第１粉体処理部４１ｂに移動する。処理が不十分な原料は第１粉体処理部４１ｂで再度、粉砕、分散される。
【0100】
以上示したように、本実施形態にかかる粉体処理装置Ｂでは、原料を粉砕及び分散するとともに乾燥させ、乾燥した一定の粒径以下の粉体のみを外部に排出する。これにより、均一又は略均一な大きさの乾燥した粉体を製品として得ることができる。
【0101】
粉体処理装置Ｂでは、上述のように、粉体を処理しているとき、冷媒供給装置の圧縮機を動作させて圧縮された冷媒が冷媒供給部５５１ｂに供給される。なお、冷媒供給装置から供給される冷媒は、気流流入部１１３から流入される熱風の温度（例えば、６００℃）よりも低い温度である。冷媒が第１配管５１１ｂ及び第２配管５１２ｂ内を流れるとき、第１シャフト２１ｂの熱が冷媒に伝達される。つまり、冷媒配管５１ｂを流れる冷媒によって第１シャフト２１ｂの熱が奪われ、第１シャフト２１ｂが冷却される。
【0102】
また、第１シャフト２１ｂが冷却されることで、第１シャフト２１ｂを回転可能に支持する軸受Ｂｒ３の熱も冷媒に伝達される。これにより、軸受Ｂｒ３が冷却される。これにより、第１シャフト２１ｂの熱による変形を抑制でき、第１シャフト２１ｂの回転時の振動を抑制することができる。また、軸受Ｂｒ３の温度上昇を抑制することで、軸受Ｂｒ３を滑らかに回転させることが可能である。これにより、第１粉体処理部４１ｂによって、精度よく粉体処理することができる。
【0103】
冷却部５０ｂでは、冷媒を外部に吐出する吐出部を省略している。しかしながら、吐出部が設けられていてもよい。気流流入部１１３から流入する熱風の流量に比べて、冷媒の流量は少ない場合が多い。そのため、吐出部を設けて冷媒を吐出する場合は、吐出部の開口を狭い隙間（例えば、第１シャフト２１ｂとシャフト支持部１５２との隙間）に面するように形成することが好ましい。このようにすることで、冷媒の吐出量が少なくても圧力が高められ、冷媒によるシール効果を得ることができる。これにより、内部空間１００で生成された粉粒体が軸受Ｂｒ３に侵入することを抑制し、第１シャフト２１ｂの滑らかな回転が長期間にわたり維持される。
【0104】
本実施形態にかかる粉体処理装置Ｂでは、冷却部５０ｂが第１シャフト２１ｂに備えられる構成としているが、これに限定されない。冷却部５０ｂが第２シャフト２２ｂに備えられてもよい。また、冷却部５０ｂを第１シャフト２１ｂ及び第２シャフト２２ｂの両方に備えられてもよい。
【0105】
＜第３実施形態＞
図５は、第３実施形態にかかる粉体処理装置Ｃの断面図である。粉体処理装置Ｃが実行する処理は、粉体処理装置Ｂと同じである。そして、粉体処理装置Ｃは、第１シャフト２１ｃ、第２シャフト２２ｃ、第１駆動部３１ｃ及び第２駆動部３２ｃが異なる以外、第２実施形態にかかる粉体処理装置Ｂと同様の構成を有する。そのため、粉体処理装置Ｃの粉体処理装置Ｂと同様の部分には、同じ符号を付すとともに、実質上同じ部分の詳細な説明を省略する。なお、本実施形態にかかる粉体処理装置Ｃでは、粉体処理装置Ｂと異なり、第１シャフト２１ｃが第２粉体処理部４２ｃを駆動し、第２シャフト２２ｃが第１粉体処理部４１ｃを駆動する。
図５は、第３実施形態にかかる粉体処理装置Ｃの断面図である。粉体処理装置Ｃが実行する処理は、粉体処理装置Ｂと同じである。そして、粉体処理装置Ｃは、第１シャフト２１ｃ、第２シャフト２２ｃ、第１駆動部３１ｃ及び第２駆動部３２ｃが異なる以外、第２実施形態にかかる粉体処理装置Ｂと同様の構成を有する。そのため、粉体処理装置Ｃの粉体処理装置Ｂと同様の部分には、同じ符号を付すとともに、実質上同じ部分の詳細な説明を省略する。なお、本実施形態にかかる粉体処理装置Ｃでは、粉体処理装置Ｂと異なり、第１シャフト２１ｃが第２粉体処理部４２ｃを駆動し、第２シャフト２２ｃが第１粉体処理部４１ｃを駆動する。
【0106】
＜第１シャフト２１ｃ＞
図５に示すように、第１シャフト２１ｃは、円柱状であり、第２シャフト２２ｃの内部に配置される。第１シャフト２１ｃは、軸方向に離れた２か所で軸受Ｂｒ５を介して第２シャフト２２ｃに回転可能に支持される。また、第１シャフト２１ｃの径方向外方を覆う第２シャフト２２ｃは、軸受Ｂｒ６を介してシャフト支持部１５２に回転可能に支持されている。このことから、第１シャフト２１ｃは、筐体１０ｃに対して中心軸Ｃｘ２を中心として回転可能に支持される。
図５に示すように、第１シャフト２１ｃは、円柱状であり、第２シャフト２２ｃの内部に配置される。第１シャフト２１ｃは、軸方向に離れた２か所で軸受Ｂｒ５を介して第２シャフト２２ｃに回転可能に支持される。また、第１シャフト２１ｃの径方向外方を覆う第２シャフト２２ｃは、軸受Ｂｒ６を介してシャフト支持部１５２に回転可能に支持されている。このことから、第１シャフト２１ｃは、筐体１０ｃに対して中心軸Ｃｘ２を中心として回転可能に支持される。
【0107】
第１シャフト２１ｃの下端部は、第２シャフト２２ｃの下端部よりも下側に突出する。そして、第１シャフト２１ｃの第２シャフト２２ｃの下端部よりも下側に突出した部分には、第１プーリ３１１ｂに対応する第１プーリ３１１ｃが回り止めされつつ、固定されている。
【0108】
第１プーリ３１１ｃには、第１ベルト３１２ｂと対応する第１ベルト３１２ｃを介して不図示のモータからの回転力が伝達される。これにより、第１シャフト２１ｃ及び第１シャフト２１ｃに固定された円板部４２１ｃが、中心軸Ｃｘ２周りに回転される。
【0109】
＜第２シャフト２２ｃ＞
第２シャフト２２ｃは筒状である。後述のとおり、第２シャフト２２ｃは、軸受Ｂｒ６を介して、シャフト支持部１５２に回転可能に支持される。第２シャフト２２ｃの上端には、粉砕ロータ４１１ｃが固定される。第２シャフト２２ｃは、シャフト支持部１５２に軸方向に離れた位置で軸受Ｂｒ６を介して回転可能に支持される。つまり、第２シャフト２２ｃは、筐体１０ｃに対して、中心軸Ｃｘ２を中心として回転可能に支持される。
第２シャフト２２ｃは筒状である。後述のとおり、第２シャフト２２ｃは、軸受Ｂｒ６を介して、シャフト支持部１５２に回転可能に支持される。第２シャフト２２ｃの上端には、粉砕ロータ４１１ｃが固定される。第２シャフト２２ｃは、シャフト支持部１５２に軸方向に離れた位置で軸受Ｂｒ６を介して回転可能に支持される。つまり、第２シャフト２２ｃは、筐体１０ｃに対して、中心軸Ｃｘ２を中心として回転可能に支持される。
【0110】
第２シャフト２２ｃの下端部は、底部１５の貫通孔１５１を貫通して底部１５よりも下側に突出する。そして、第２シャフト２２ｃの下端部には、第２プーリ３２１ｃが、第２シャフト２２ｃに回り止めされつつ、固定されている。第２プーリ３２１ｃの固定方法としては、例えば、圧入、溶接、接着等を挙げることができるが、これに限定されない。また、確実に回り止めを行うために、キー及びキー溝を採用してもよい。第２シャフト２２ｃの断面形状を円形以外の形状として、回り止めするようにしてもよい。
【0111】
第２プーリ３２１ｃには、第２ベルト３２２ｃを介して不図示のモータからの回転力が伝達される。これにより、第２シャフト２２ｃ及び第２シャフト２２ｃに固定された粉砕ロータ４１１ｃが、中心軸Ｃｘ２周りに回転される。
【0112】
＜上部筒部６０＞
上部筒部６０は、粉体処理装置Ｂの上部筒部１６１と同様に、蓋部１６に配置される。内部空間１００で発生した旋回気流は、上部筒部６０を介して外部に排出される。上部筒部６０を介して排出される気流には、分級された粉体が含まれる。上部筒部６０は、蓋部１６と別体で形成されて、蓋部１６に圧入にて固定される。しかしながら、上部筒部６０の蓋部１６への固定方法は、圧入に限定されない。上部筒部６０の蓋部１６への固定方法は、例えば、溶接、ねじ止め等、蓋部１６と上部筒部６０とを気密かつ確実に固定できる固定方法を広く採用することができる。
上部筒部６０は、粉体処理装置Ｂの上部筒部１６１と同様に、蓋部１６に配置される。内部空間１００で発生した旋回気流は、上部筒部６０を介して外部に排出される。上部筒部６０を介して排出される気流には、分級された粉体が含まれる。上部筒部６０は、蓋部１６と別体で形成されて、蓋部１６に圧入にて固定される。しかしながら、上部筒部６０の蓋部１６への固定方法は、圧入に限定されない。上部筒部６０の蓋部１６への固定方法は、例えば、溶接、ねじ止め等、蓋部１６と上部筒部６０とを気密かつ確実に固定できる固定方法を広く採用することができる。
【0113】
＜冷却部５０ｃ＞
冷却部５０ｃは、第２シャフト２２ｃに形成されている。図６は、冷却部５０ｃの構造を示す概略拡大図である。本実施形態の粉体処理装置Ｃの第２シャフト２２ｃは、粉体処理装置Ｂの第１シャフト２１ｂと、同様の構成を有している。そのため、本実施形態にかかる冷却部５０ｃは、第２シャフト２２ｃに形成されている。
冷却部５０ｃは、第２シャフト２２ｃに形成されている。図６は、冷却部５０ｃの構造を示す概略拡大図である。本実施形態の粉体処理装置Ｃの第２シャフト２２ｃは、粉体処理装置Ｂの第１シャフト２１ｂと、同様の構成を有している。そのため、本実施形態にかかる冷却部５０ｃは、第２シャフト２２ｃに形成されている。
【0114】
図６に示すように、冷却部５０ｃは、冷媒配管５１ｂに対応する冷媒配管５１ｃと、連結管部５２ｂと対応する連結管部５２ｃと、吐出部５３ｃと、流体ジョイント５５ｂと対応する流体ジョイント５５ｃと、を有する。
【0115】
冷媒配管５１ｃは、第１配管５１１ｂと対応する第１配管５１１ｃと、第２配管５１２ｂと対応する第２配管５１２ｃとを有する。第１配管５１１ｃ及び第２配管５１２ｃそれぞれの上端は、連結管部５２ｃで連結されている。そして、連結管部５２ｃは、径方向に延びる管体である。径方向の少なくとも一端は、第１シャフト２１ｃの外周面に開口している。
【0116】
本実施形態の冷却部５０ｃにおいて、連結管部５２ｃは、第１シャフト２１ｃを径方向に貫通している。連結管部５２ｃの第１シャフト２１ｃの外縁部につながる開口が吐出部５３ｃである。なお、連結管部５２ｃの、一方の端部のみ開口した構成であってもよい。この場合、一つの開口が吐出部５３ｃである。連結管部５２ｃを流れる冷媒の一部は、吐出部５３ｃから外部に吐出される。
【0117】
図５、図６に示すように、吐出部５３ｃは、軸受Ｂｒ５よりも粉体が処理される内部空間１００に近い側に形成されている。内部空間１００では、気流流入部１１３から流入した熱風が上昇する気流として流れているため、その気流に引っ張られ、吐出部５３ｃから吐出された冷媒は、内部空間１００に向かって流れる。そのため、内部空間１００で作成された粉体が、軸受Ｂｒ５に到達することを抑制できる。これにより、軸受Ｂｒ５を滑らかに回転させることができる。
【0118】
ここで、冷媒の流れ及び冷媒による第１シャフト２１ｃ、第２シャフト２２ｃ、軸受Ｂｒ５及び軸受Ｂｒ６の冷却効果について説明する。
【0119】
上述のとおり、冷媒は、第１配管５１１ｃ内を下から上に流れる。連結管部５２ｃを介し、第２配管５１２ｃに流入する。連結管部５２ｃでは、第２配管５１２ｃに分岐しており、第２配管５１２ｃ又は吐出部５３ｃに繋がる。そのため、冷媒の一部は、連結管部５２ｃから吐出部５３ｃに流れ外部に吐出される。冷媒の残りは、第２配管５１２ｃを上から下に流れて、冷媒チャンバ５５４ｃに流入する。
【0120】
冷媒は、粉体処理装置Ｃの内部の温度、特に、第１シャフト２１ｃ、第２シャフト２２ｃ、軸受Ｂｒ５及び軸受Ｂｒ６に比べて低温である。そのため、冷媒が、冷媒配管５１ｃを流動するときに、周囲から熱を奪い、その結果として、第１シャフト２１ｃ及び軸受Ｂｒ５が冷却される。これにより、第１シャフト２１ｃの周囲の空気も冷却され、その影響で、第２シャフト２２ｃ及び軸受Ｂｒ６も冷却される。また、吐出部５３ｃから吐出される冷媒が、第２シャフト２２ｃに吹き付けられる。周囲の温度よりも低い冷媒は、第２シャフト２２ｃの内面に衝突し、第１シャフト２１ｃと第２シャフト２２ｃとの隙間を流れ、第２シャフト２２ｃを冷却し、その結果、軸受Ｂｒ６も冷却される。
【0121】
吐出部５３ｃから吐出された冷媒は、第１シャフト２１ｃと第２シャフト２２ｃとの隙間を上方に流れる。第１シャフト２１ｃと第２シャフト２２ｃとの隙間を流れる冷媒によって、第１シャフト２１ｃと第２シャフト２２ｃとの隙間の上端から粉体等の異物が、流入することを抑制できる。これにより、上側の軸受Ｂｒ５への異物の侵入が抑制され、異物の進入による不具合を抑制できる。
【0122】
なお、軸受Ｂｒ５への異物の進入を抑制するために、軸受Ｂｒ５と吐出部５３ｃとの間にシールを設けてもよい。このようにすることで、シールへの異物の進入が抑制される。これにより、長期間にわたりシールの気密性を維持することができ、長期間にわたって粉体処理装置Ｃを安定して運転することができる。
【0123】
シールによって、軸受Ｂｒ５への異物の侵入を十分に抑制できる場合、吐出部５３ｃを省略してもよい。また、流体ジョイント５５ｃから冷媒配管５１ｃに供給される冷媒のすべてを、吐出部５３ｃから吐出するようにしてもよい。この場合、冷媒配管５１ｃは、第１配管５１１ｃのみで形成されてもよいし、第２配管５１２ｃにも、冷媒供給部５５１ｃから冷媒を供給するようにしてもよい。このように、流体ジョイント５５ｃから供給された冷媒の全てを吐出部５３ｃから吐出する構成とすることで、軸受Ｂｒ５への異物の侵入を抑制する効果を高めることができる。
【0124】
本発明にかかる粉体処理装置としては、例えば、中心軸が横方向（水平方向）に延びる第１実施形態の粉体処理装置Ａ、中心軸が縦方向（鉛直方向）に延びる第２実施形態の粉体処理装置Ｂ及び中心軸が縦方向（鉛直方向）で同心に配置された２重シャフトの第３実施形態の粉体処理装置Ｃといった、３つのタイプを挙げることができる。なお、各タイプにおいて、実行できる粉体処理は、上述に限定されるものではない。
【0125】
これら３タイプの粉体処理装置において、冷却部には、種々の変形例が存在する。以下に、粉体処理装置に用いられる冷却部の変形例について説明する。なお、変形例によっては、全タイプの粉体処理装置に用いられる構成もあるが、粉体処理装置のシャフト構成に依存する構成もある。全タイプの粉体処理装置に用いられる構成については、粉体処理装置Ａに採用されている状態で説明する。また、一部の構成でのみ採用可能な構成ついては、採用可能なタイプの粉体処理装置を明記するとともに、採用可能な粉体処理装置に採用されている状態で説明する。
【0126】
＜第１変形例＞
図７は、第１変形例の冷却部５０ｄの中心軸Ｃｘと直交する面で切断した概略断面図である。図７に示す冷却部５０ｄは、粉体処理装置Ａのシャフト部２０に形成される。図７に示すように、冷却部５０ｄは、冷媒配管５１ｄが冷却部５０の冷媒配管５１と異なる。冷却部５０ｄのこれ以外の構成については、冷却部５０と同じ構成を有する。冷却部５０ｄの冷却部５０と実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに同じ部分の詳細な説明は省略する。
図７は、第１変形例の冷却部５０ｄの中心軸Ｃｘと直交する面で切断した概略断面図である。図７に示す冷却部５０ｄは、粉体処理装置Ａのシャフト部２０に形成される。図７に示すように、冷却部５０ｄは、冷媒配管５１ｄが冷却部５０の冷媒配管５１と異なる。冷却部５０ｄのこれ以外の構成については、冷却部５０と同じ構成を有する。冷却部５０ｄの冷却部５０と実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに同じ部分の詳細な説明は省略する。
【0127】
冷媒配管５１では、軸方向から見て中央に配置された第１配管５１１ｄと、周囲に配置された複数個（ここでは、１２個）の第２配管５１２ｄを有する。なお、第１配管５１１ｄの中心軸Ｃｘと直交する断面の断面積は、第２配管５１２ｄの同じ断面の断面積の総和と略等しくてもよい。
【0128】
また、図８に示す冷却部５０ｄ２のように、第２配管５１２ｄが異なる径のピッチ円上に配置されてもよい。図８は、第１変形例の他の例の冷却部５０ｄ２の中心軸Ｃｘと直交する面で切断した概略断面図である。なお、異なるピッチ円に配置される第２配管５１２ｄは、径方向に並んで配置されてもよいし、周方向にずれていてもよい。このように形成することで、第２配管５１２ｄの間の厚みを大きくすることができ、シャフト部２０の剛性を高めることができる。
【0129】
また、異なるピッチ円に配置される第２配管５１２ｄの数が、異なっていてもよい。さらに、第２配管５１２ｄの断面積がピッチ円ごとに異なっていてもよい。
【0130】
第１配管５１１ｄ及び第２配管５１２ｄは、中心軸Ｃｘと平行でなくてもよい。例えば、第２配管５１２ｄが、中心軸Ｃｘ周りに旋回するらせん状であってもよい。このようにすることで、第２配管５１２ｄを長くでき、冷媒による冷却効率を高めることができる。また、第１配管５１１ｄの中心線が中心軸Ｃｘに対して傾く、又は、波打つように配置されてもよい。このようにすることで、第１配管５１１ｄの長さを長くでき、冷媒による冷却効果を高めることができる。
【0131】
図９は、第１変形例の別例の冷却部５０ｄ３の中心軸と直交する面で切断した概略断面図である。図９に示すよう冷却部５０ｄ３では、複数の第１配管５１１ｄと、複数の第２配管５１２ｄとを有している。そして、複数の第１配管５１１ｄ及び第２配管５１２ｄを、正方形状の格子の交点となるように配置している。このように配置することで、シャフト部２０の内部に配管を均等に分散させて配置できるので、シャフト部２０の剛性の低下を抑制できる。また、冷媒による冷却効果を分散できるため、冷却効率を高めることができる。
【0132】
図９に示す冷却部５０ｄ３では、第１配管５１１ｄと第２配管５１２ｄとが交互に並んで配置されているが、これに限定されない。例えば、温度が低い冷媒が流れる第１配管５１１ｄを外面に近いに配置するようにしてもよい。このようにすることで、冷却効率を高めることができる。なお、第１配管５１１ｄ及び第２配管５１２ｄの配置は、正方形格子に限定されず、三角格子、六角形格子であってもよい。また、シャフト部２０の断面に、配列される方法を広く採用することができる。なお、シャフト部２０が回転体であることを考慮して、中心軸Ｃｘを中心として、回転対称体であることが好ましい。
【0133】
図７～図９に示す冷却部５０ｄ、５０ｄ２、５０ｄ３において、第１配管５１１ｄ及び第２配管５１２ｄは断面円形であるが、多角形状であってもよい。例えば、径方向内側に突起を有する形状（図９の第２配管５１２ｄ２参照）としてもよい。このようにすることで、第１配管５１１ｄ及び第２配管５１２ｄの内面の断面積を増やすことができ、冷媒による冷却効率を高めることができる。
【0134】
＜第２変形例＞
図１０は、第２変形例の冷却部５０ｅの中心軸Ｃｘと直交する面で切断した概略断面図である。図１０に示すように、シャフト部２０ｅが、第１筒部２０１ｅと、第２筒部２０２ｅと、複数個の接続柱部２０３ｅと、を有する。
図１０は、第２変形例の冷却部５０ｅの中心軸Ｃｘと直交する面で切断した概略断面図である。図１０に示すように、シャフト部２０ｅが、第１筒部２０１ｅと、第２筒部２０２ｅと、複数個の接続柱部２０３ｅと、を有する。
【0135】
第１筒部２０１ｅは、中心軸Ｃｘを中心とする筒体である。第１筒部２０１ｅの中央に軸方向に沿って延びる第１配管５１１ｅが形成されている。そして、第２筒部２０２ｅは、内径が第１筒部２０１ｅの外径よりも大きい。そして、第２筒部２０２ｅは、第１筒部２０１ｅの径方向外部を覆う。第２筒部２０２ｅと第１筒部２０１ｅとの間には、環状の隙間２０４ｅが形成されている。第１筒部２０１ｅと第２筒部２０２ｅとは、複数個（ここでは、４個）の接続柱部２０３ｅによって連結され、隙間２０４ｅが保持されている。隙間２０４ｅが第２配管５１２ｅ、すなわち、冷媒配管５１ｅの一つである。
【0136】
冷却部５０ｅでは、第１筒部２０１ｅと第２筒部２０２ｅとを接続柱部２０３ｅで固定する構成であるため、製造が容易である。また、第１筒部２０１ｅの外径及び第２筒部２０２ｅの内径の少なくとも一方を変更することで、冷媒配管５１ｅの第２配管５１２ｅ断面積、すなわち、冷媒の流量を調整することが可能である。これにより、必要に応じた冷媒配管５１ｅを有する冷却部５０ｅを構成することができる。なお、隙間２０４ｅを第１配管５１１ｅとし、第１筒部２０１ｅに第２配管５１２ｅとしてもよい。
【0137】
なお、本実施形態において、接続柱部２０３ｅは、第１筒部２０１ｅと第２筒部２０２ｅとを強固に固定できる個数であれば、４個に限定されない。また、本変形例のシャフト部２０ｅでは、第１筒部２０１ｅ及び第２筒部２０２ｅの、２個の筒部を用いているが、さらに多くの筒部を有する構造であってもよい。
【0138】
また、軸方向に隣り合う接続柱部２０３ｅは、周方向にずれていてもよい。このようにすることで、隙間２０４ｅを流れる冷媒が接続柱部２０３ｅに衝突しやすい。これにより、冷媒による冷却効率を高めることができる。また、接続柱部２０３ｅは、軸方向に延びる板状であってもよい。この場合、シャフト部２０ｅの冷媒が接触する面積を大きくすることができ、冷却効率を高めることができる。
【0139】
【0140】
図１１、図１２に示すように、シャフト部２０ｆは、支持筒部１２２１ｆに軸受Ｂｒ２を介して支持されている。このような、冷却部５０ｆは、シャフト部２０ｆを支持する支持筒部１２２１ｆに、冷媒配管５１ｆと、連結管部５２ｆと、吐出部５３ｆとが形成される。
【0141】
冷媒配管５１ｆは、軸方向に延びる第１配管５１１ｆと、軸方向に延びる第２配管５１２ｆとを有する。支持筒部１２２１ｆにおいて、第１配管５１１ｆと第２配管５１２ｆとは、周方向に交互に配置されている。周方向に隣り合う第１配管５１１ｆと第２配管５１２ｆとが対をなしている。つまり、本変形例の冷却部５０ｆでは、３対の第１配管５１１ｆと第２配管５１２ｆとを有する。そして、連結管部５２ｆは、対をなす第１配管５１１ｆと第２配管５１２ｆとを連結するように設けられる。そして、連結管部５２ｆには、支持筒部１２２１ｆとシャフト部２０ｆとの隙間に開口する吐出部５３ｆが連結される。
【0142】
このような構成の冷却部５０ｆでは、第１配管５１１ｆ、連結管部５２ｆ、第２配管５１２ｆの順に冷媒が流れることで、支持筒部１２２１ｆが冷却される。支持筒部１２２１ｆが冷却されることで、支持筒部１２２１ｆと接触している軸受Ｂｒ２及び軸受Ｂｒ２と接触するシャフト部２０ｆが冷却される。また、連結管部５２ｆを流れる冷媒の一部は、吐出部５３ｆからシャフト部２０ｆと支持筒部１２２１ｆとの隙間に流れる。この隙間に流れる冷媒はシャフト部２０ｆ及び軸受Ｂｒ２に直接接触し、直接冷却される。以上示したように、支持筒部１２２１ｆの温度が下がることによる間接的な冷却と、冷媒が接触することによる直接的な冷却によって、シャフト部２０ｆ及び軸受Ｂｒ２が冷却される。これにより、シャフト部２０ｆ及び軸受Ｂｒ２の温度上昇によるシャフト部２０ｆの回転が不安定になることを抑制できる。
【0143】
このような構成の冷却部５０ｆでは、冷媒配管５１ｆは支持筒部１２２１ｆに配置される。そのため、流体ジョイントがロータリージョイントでなくてもよいため、冷却部５０ｆの構成を簡略化できる。
【0144】
なお、第１配管５１１ｆ及び第２配管５１２ｆの両方に冷媒を供給し、供給された冷媒の全量を、吐出部５３ｆから吐出するようにしてもよい。また、冷媒配管５１ｆとして、６個以上の配管を有してもよい。また、冷媒配管の配管は、中心軸Ｃｘを基準としてらせん状に延びてもよいし、中心軸Ｃｘと直交する断面が、円形以外の形状、多角形、楕円等であってもよい。
【0145】
＜第４変形例＞
図１３は、第４変形例の冷却部５０ｇの中心軸Ｃｘと直交する面で切断した概略断面図である。図１４は、第４変形例の中心軸Ｃｘを含む面で切断した概略断面図である。図１３、図１４に示すように、支持筒部１２２１ｇが、二重管構造になっていてもよい。つまり、支持筒部１２２１ｇが、内筒１２２２と、外筒１２２３とを有する。内筒１２２２と外筒１２２３とが、径方向に隙間を開けて配置され、支柱部１２２４にて支持される。
図１３は、第４変形例の冷却部５０ｇの中心軸Ｃｘと直交する面で切断した概略断面図である。図１４は、第４変形例の中心軸Ｃｘを含む面で切断した概略断面図である。図１３、図１４に示すように、支持筒部１２２１ｇが、二重管構造になっていてもよい。つまり、支持筒部１２２１ｇが、内筒１２２２と、外筒１２２３とを有する。内筒１２２２と外筒１２２３とが、径方向に隙間を開けて配置され、支柱部１２２４にて支持される。
【0146】
内筒１２２２と外筒１２２３との隙間１２２５で周方向の支柱部１２２４で挟まれた部分が冷媒配管５１ｇである。冷媒配管５１ｇは、仕切り壁部５１０ｇで仕切られる。仕切り壁部５１０ｇで仕切られた一方が第１配管５１１ｇであり、他方が第２配管５１２ｇである。そして、第１配管５１１ｇ及び第２配管５１２ｇそれぞれの上端が、連結管部５２ｇによって連結される。連結管部５２ｇには、吐出部５３ｇが接続している。なお、仕切り壁部５１０ｇに代えて、支柱部１２２４を用いてもよい。
【0147】
このような、二重管構造の支持筒部１２２１ｇを用いても、第３変形例と同様に、シャフト部２０ｇ及び軸受Ｂｒ２の冷却が可能である。
【0148】
＜第５変形例＞
図１５は、第５変形例の冷却部５０ｈの中心軸Ｃｘ２と直交する面で切断した概略断面図である。図１６は、第５変形例の冷却部５０ｈの中心軸Ｃｘ２を含む面で切断した概略断面図である。図１５に示す冷却部５０ｈは、第３実施形態の粉体処理装置Ｃに採用される。図１５に示すように、冷却部５０ｈは、第１シャフト２１ｃの径方向外側を覆う第２シャフト２２ｃに形成されている。
図１５は、第５変形例の冷却部５０ｈの中心軸Ｃｘ２と直交する面で切断した概略断面図である。図１６は、第５変形例の冷却部５０ｈの中心軸Ｃｘ２を含む面で切断した概略断面図である。図１５に示す冷却部５０ｈは、第３実施形態の粉体処理装置Ｃに採用される。図１５に示すように、冷却部５０ｈは、第１シャフト２１ｃの径方向外側を覆う第２シャフト２２ｃに形成されている。
【0149】
図１５、図１６に示すように、冷却部５０ｈは、冷媒配管５１ｈと、連結管部５２ｈと、吐出部５３ｈと、を有する。冷媒配管５１ｈは、第１配管５１１ｈと、第２配管５１２ｈと、を有する。第１配管５１１ｈ及び第２配管５１２ｈは、軸方向に延びる。なお、本変形例の第１配管５１１ｈ及び第２配管５１２ｈは、中心軸Ｃｘ２と平行であるが、これに限定されない。
【0150】
例えば、中心軸Ｃｘ２に対して周方向に傾斜している、らせん状に形成されていてもよい。第１配管５１１ｈ及び第２配管５１２ｈの双方がらせん状であってもよいし、一方がらせん状、他方が中心軸Ｃｘ２と平行であってもよい。さらには、両方らせん状であっても、らせんピッチが異なる構成であってもよい。
【0151】
冷媒配管５１ｈでは、周方向に隣り合う第１配管５１１ｈと、第２配管５１２ｈとが、対をなしている。冷媒配管５１ｈは、第１配管５１１ｈと第２配管５１２ｈの対を３対有する。３対の第１配管５１１ｈと第２配管５１２ｈの対は、周方向に配置されている。つまり、冷却部５０ｈにおいて、第１配管５１１ｈと第２配管５１２ｈとは、周方向に交互に配置される。そして、対をなす第１配管５１１ｈと第２配管５１２ｈとの上端同士が、連結管部５２ｈにより連結される。
【0152】
吐出部５３ｈは、連結管部５２ｈの周方向の中間部に配置される。吐出部５３ｈは、連結管部５２ｈと、外部とを繋ぐ配管である。図１５、図１６に示すように、吐出部５３ｈは、第２シャフト２２ｃから、第１シャフト２１ｃに向けて冷媒を吐出する第１吐出部５３１ｈと、シャフト支持部１５２に向けて冷媒を吐出する第２吐出部５３２ｈとを有する。
【0153】
第１吐出部５３１ｈから吐出された冷媒は、第１シャフト２１ｃに衝突し、第１シャフト２１ｃと第２シャフト２２ｃとの間を上方に流れる。これにより、第１シャフト２１ｃ及び軸受Ｂｒ５が冷却される。第１吐出部５３１ｈから吐出された冷媒は、第１シャフト２１ｃと第２シャフト２２ｃとの隙間の上端から外部に流出する。そのため、第１シャフト２１ｃと第２シャフト２２ｃとの隙間の上端から異物が侵入しにくく、軸受Ｂｒ５への異物の侵入が抑制される。
【0154】
同様に、第２吐出部５３２ｈから吐出された冷媒は、シャフト支持部１５２に衝突し、シャフト支持部１５２と第２シャフト２２ｃとの間を上方に流れる。第２吐出部５３２ｈから吐出された冷媒は、シャフト支持部１５２と第２シャフト２２ｃとの隙間の上端から外部に流出する。そのため、シャフト支持部１５２と第２シャフト２２ｃとの隙間の上端から異物が侵入しにくく、軸受Ｂｒ６への異物の侵入が抑制される。
【0155】
冷媒が第１配管５１１ｈ及び第２配管５１２ｈを流れるとき、第２シャフト２２ｃは冷媒によって直接冷却される。また、第２シャフト２２ｃが冷却され、第２シャフト２２ｃの温度が下がることで、第２シャフト２２ｃと直接接触している軸受Ｂｒ５及び軸受Ｂｒ６も冷却される。さらに、第２シャフト２２ｃの温度が下がることで、第１シャフト２１ｃの周囲の温度も下がり、第１シャフト２１ｃも冷却される。また、第１シャフト２１ｃは、軸受Ｂｒ５を介して第２シャフト２２ｃと接続しているため、軸受Ｂｒ５を介しても冷却される。
【0156】
このように、本変形例の冷却部５０ｈを用いても、粉体処理装置Ｃを長期間にわたり安定して動作させることができる。なお、第１シャフト２１ｃに、冷却部５０ｃが形成されてもよい。さらには、冷却部５０ｃに代えて、冷却部５０ｄ、５０ｄ２、５０ｄ３のいずれかが、形成されてもよい。
【0157】
＜第６変形例＞
図１７は、第６変形例の冷却部５０ｉの中心軸Ｃｘを含む面で切断した概略断面図である。第６変形例の冷却部５０ｉは、例えば、図１、図２に示す冷却部５０の第１配管５１１及び第２配管５１２の少なくとも一方の一部である。図１７に示す冷却部５０ｉは、第１配管５１１の一部である。
図１７は、第６変形例の冷却部５０ｉの中心軸Ｃｘを含む面で切断した概略断面図である。第６変形例の冷却部５０ｉは、例えば、図１、図２に示す冷却部５０の第１配管５１１及び第２配管５１２の少なくとも一方の一部である。図１７に示す冷却部５０ｉは、第１配管５１１の一部である。
【0158】
図１７に示すように、冷却部５０ｉは、吹出管５１５と、減圧管５１６と、を有する。吹出管５１５は、軸と交差する方向の断面が円形である。吹出管５１５は断面積Ｓ１である。減圧管５１６も、軸と交差する方向の断面が円形である。減圧管５１６断面積Ｓ２である。断面積Ｓ２は、断面積Ｓ１よりも大きい。
【0159】
減圧管５１６の端部は、内フランジ部５１７を有し、内フランジ部５１７の径方向内端に吹出管５１５が接続している。つまり、吹出管５１５と減圧管５１６とは、内フランジ部５１７を介して接続されている。冷却部５０ｉでは、吹出管５１５が減圧管５１６の下部に接続されており、吹出管５１５内を流れた冷媒が減圧管５１６に吹き出される。
【0160】
吹出管５１５の断面積Ｓ１は、減圧管５１６の断面積Ｓ２よりも小さく、吹出管５１５から減圧管５１６に冷媒が流入すると、冷媒の流動速度が低下する。つまり、冷媒は、吹出管５１５から減圧管５１６に流入するとき、減圧管５１６内で拡散され、膨張する。冷媒の膨張は断熱膨張であり、冷媒は膨張することで冷却（断熱冷却）されて温度が低下する。断面の大きさが急激に変化する部分を設けることで、断熱冷却により冷媒の温度を低下させ、冷却効率を高めることができる。なお、冷却部５０ｉを用いる場合、冷媒は、断熱冷却されやすい気体又は気化しやすい液体であることが好ましい。
【0161】
上述のとおり吹出管５１５は、第１配管５１１の軸方向の中間部分に形成される。つまり、第１配管５１１の軸方向の中間部分に他の部分に比べて断面積が小さい吹出管５１５が形成される。吹出管５１５の入口は、断面積が徐々に小さくなる形状、いわゆる、絞り形状であってもよいし、オリフィスのような異なる断面積を直接組み合わせた形状であってもよい。また、減圧管５１６の出口は、なるべく急激に変化する形状であることが好ましい。このような構造とすることで、断熱膨張しやすくなり、冷媒の温度が低下しやすい。
【0162】
＜第４実施形態＞
図１８は、第４実施形態の粉体処理装置Ｊの第１粉体処理部４１ｊ及び第２粉体処理部４２ｊを拡大した断面図である。図１８に示す粉体処理装置Ｊでは、第１粉体処理部４１ｊの粉砕ロータ４１１ｊ及び第２粉体処理部４２ｊの円板部４２１ｊが、第３実施形態の粉体処理装置Ｃと異なるが、それ以外の点は、同じ構成である。そのため、粉体処理装置Ｊの粉体処理装置Ｃと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細については省略する。
図１８は、第４実施形態の粉体処理装置Ｊの第１粉体処理部４１ｊ及び第２粉体処理部４２ｊを拡大した断面図である。図１８に示す粉体処理装置Ｊでは、第１粉体処理部４１ｊの粉砕ロータ４１１ｊ及び第２粉体処理部４２ｊの円板部４２１ｊが、第３実施形態の粉体処理装置Ｃと異なるが、それ以外の点は、同じ構成である。そのため、粉体処理装置Ｊの粉体処理装置Ｃと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細については省略する。
【0163】
図１８に示すように、粉体処理装置Ｊの第２粉体処理部４２ｊの円板部４２１ｊには、下面から軸方向下方に延びる筒部４２４を有する。筒部４２４は、中心軸Ｃｘを中心とする円筒である。そして、第１粉体処理部４１ｊの粉砕ロータ４１１ｊの上面には、筒部４２４と軸方向に重なる位置に、軸方向に凹む凹部４１３が形成されている。凹部４１３は、中心軸Ｃｘを中心とする円環状である。
【0164】
そして、第２粉体処理部４２ｊの筒部４２４の軸方向下方の先端部は、第１粉体処理部４１ｊの凹部４１３の内部に配置される。さらに説明すると、筒部４２４の先端部は、凹部４１３とは接触しないように、凹部４１３の内部に配置される。このように、筒部４２４の先端部を凹部４１３に非接触状態で配置されることで筒部４２４と凹部４１３とで、ラビリンスシール構造が形成される。つまり、粉砕ロータ４１１ｊの上面、円板部４２１ｊの下面及び筒部４２４の内面とで空間Ｃｈが形成される。
【0165】
そして空間Ｃｈには、第１シャフト２１ｊと第２シャフト２２ｊとの隙間の上端部とが連通している。そして、隙間には吐出部５３ｃから吐出された冷媒が流入しており、冷媒が空間Ｃｈに流入する。空間Ｃｈにおいて、冷媒は筒部４２４と凹部４１３との隙間から流出する。筒部４２４と凹部４１３との隙間がラビリンスシール構造になっていることで、隙間には冷媒が流入しにくい。そのため、空間Ｃｈは冷媒で満たされ、空間Ｃｈ内部の圧力が高くなる。このことから、筒部４２４と凹部４１３との隙間では、空間Ｃｈから外部に気流が発生する。その結果、外部の異物の空間Ｃｈへの進入が抑制され、軸受Ｂｒ５への進入も抑制される。このような構成を有することで、粉体処理装置Ｊでは、異物の混入による、軸受Ｂｒ５の回転精度の低下を抑制し、長期間にわたり安定して粉体処理を実行することができる。
【0166】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
【符号の説明】
【0167】
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｊ 粉体処理装置
１０、１０ｂ、１０ｃ 筐体
１００ 内部空間
１０１ 開口
１０２ 開口
１１、１１ｂ 筒部
１１０ フランジ部
１１１ 原料投入部
１１２ 製品排出部
１１３ 気流流入部
１１４ 原料投入部
１１５ スクリューフィーダ
１２ 第１蓋部
１２１ 蓋本体部
１２２ 支持部
１２２１、１２２１ｆ 支持筒部
１２２２ 内筒
１２２３ 外筒
１２２４ 支柱部
１２２５ 隙間
１２３ 差込フランジ部
１２４ キャップ部
１３ 第２蓋部
１３１ 蓋本体部
１３２ 支持部
１３３ 差込フランジ部
１３４ キャップ部
１４ ジャケット部
１５ 底部
１５１ 貫通孔
１５２ シャフト支持部
１６ 蓋部
１６１ 上部筒部
１６２ 軸保持部
１６３ 排気ダクト
２０、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ シャフト部
２０１ｅ 第１筒部
２０２ｅ 第２筒部
２０３ｅ 接続柱部
２０４ｅ 隙間
２１ｂ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｊ 第１シャフト
２２ｂ、２２ｃ、２２ｊ 第２シャフト
３０ 駆動部
３１、３１ｂ、３１ｃ 第１駆動部
３１１ｂ、３１１ｃ 第１プーリ
３１２ｂ、３１２ｃ 第１ベルト
３２、３２ｂ、３２ｃ 第２駆動部
３２１ｂ、３２１ｃ 第２プーリ
３２２ｂ、３２２ｃ 第２ベルト
３３ 軸受部
４０ 粉体処理部
４０１ パドル
４０２ 支柱部
４０３ フィン
４１ｂ、４１ｊ 第１粉体処理部
４１１ｂ、４１１ｉ、４１１ｊ 粉砕ロータ
４１２ｂ ハンマー
４１３ 凹部
４２ｂ、４２ｉ、４２ｊ 第２粉体処理部
４２１ｂ、４２１ｉ、４２１ｊ 円板部
４２２ｂ 分級ブレード
４２４ 筒部
５０、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｄ２、５０ｄ３、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、５０ｈ、５０ｉ 冷却部
５１、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、５１ｇ、５１ｈ 冷媒配管
５１０ｇ 仕切り壁部
５１１、５１１ｂ、５１１ｃ、５１１ｄ、５１１ｅ、５１１ｆ、５１１ｇ、５１１ｈ 第１配管
５１２、５１２ｂ、５１２ｃ、５１２ｄ、５１２ｅ、５１２ｆ、５１２ｇ、５１２ｈ 第２配管
５１３ 開口
５１４ 開口
５１５ 吹出管
５１６ 減圧管
５１７ 内フランジ部
５２、５２ｂ、５２ｃ、５２ｆ、５２ｇ、５２ｈ 連結管部
５３、５３ｃ、５３ｆ、５３ｇ、５３ｈ 吐出部
５３１ｈ 第１吐出部
５３２ｈ 第２吐出部
５５、５５ｂ、５５ｃ 流体ジョイント
５５１、５５１ｂ、５５１ｃ 冷媒供給部
５５２、５５２ｂ 冷媒回収部
５５３、５５３ｂ 注入スリーブ
５５４、５５４ｂ、５５４ｃ 冷媒チャンバ
６０ 上部筒部
６１ 冷媒配管
６３ 吐出部
１３２１ 支持筒部
Ｂｒ１、Ｂｒ２、Ｂｒ３、Ｂｒ４、Ｂｒ５、Ｂｒ６ 軸受
１０、１０ｂ、１０ｃ 筐体
１００ 内部空間
１０１ 開口
１０２ 開口
１１、１１ｂ 筒部
１１０ フランジ部
１１１ 原料投入部
１１２ 製品排出部
１１３ 気流流入部
１１４ 原料投入部
１１５ スクリューフィーダ
１２ 第１蓋部
１２１ 蓋本体部
１２２ 支持部
１２２１、１２２１ｆ 支持筒部
１２２２ 内筒
１２２３ 外筒
１２２４ 支柱部
１２２５ 隙間
１２３ 差込フランジ部
１２４ キャップ部
１３ 第２蓋部
１３１ 蓋本体部
１３２ 支持部
１３３ 差込フランジ部
１３４ キャップ部
１４ ジャケット部
１５ 底部
１５１ 貫通孔
１５２ シャフト支持部
１６ 蓋部
１６１ 上部筒部
１６２ 軸保持部
１６３ 排気ダクト
２０、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ シャフト部
２０１ｅ 第１筒部
２０２ｅ 第２筒部
２０３ｅ 接続柱部
２０４ｅ 隙間
２１ｂ、２１ｃ、２１ｅ、２１ｊ 第１シャフト
２２ｂ、２２ｃ、２２ｊ 第２シャフト
３０ 駆動部
３１、３１ｂ、３１ｃ 第１駆動部
３１１ｂ、３１１ｃ 第１プーリ
３１２ｂ、３１２ｃ 第１ベルト
３２、３２ｂ、３２ｃ 第２駆動部
３２１ｂ、３２１ｃ 第２プーリ
３２２ｂ、３２２ｃ 第２ベルト
３３ 軸受部
４０ 粉体処理部
４０１ パドル
４０２ 支柱部
４０３ フィン
４１ｂ、４１ｊ 第１粉体処理部
４１１ｂ、４１１ｉ、４１１ｊ 粉砕ロータ
４１２ｂ ハンマー
４１３ 凹部
４２ｂ、４２ｉ、４２ｊ 第２粉体処理部
４２１ｂ、４２１ｉ、４２１ｊ 円板部
４２２ｂ 分級ブレード
４２４ 筒部
５０、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｄ２、５０ｄ３、５０ｅ、５０ｆ、５０ｇ、５０ｈ、５０ｉ 冷却部
５１、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆ、５１ｇ、５１ｈ 冷媒配管
５１０ｇ 仕切り壁部
５１１、５１１ｂ、５１１ｃ、５１１ｄ、５１１ｅ、５１１ｆ、５１１ｇ、５１１ｈ 第１配管
５１２、５１２ｂ、５１２ｃ、５１２ｄ、５１２ｅ、５１２ｆ、５１２ｇ、５１２ｈ 第２配管
５１３ 開口
５１４ 開口
５１５ 吹出管
５１６ 減圧管
５１７ 内フランジ部
５２、５２ｂ、５２ｃ、５２ｆ、５２ｇ、５２ｈ 連結管部
５３、５３ｃ、５３ｆ、５３ｇ、５３ｈ 吐出部
５３１ｈ 第１吐出部
５３２ｈ 第２吐出部
５５、５５ｂ、５５ｃ 流体ジョイント
５５１、５５１ｂ、５５１ｃ 冷媒供給部
５５２、５５２ｂ 冷媒回収部
５５３、５５３ｂ 注入スリーブ
５５４、５５４ｂ、５５４ｃ 冷媒チャンバ
６０ 上部筒部
６１ 冷媒配管
６３ 吐出部
１３２１ 支持筒部
Ｂｒ１、Ｂｒ２、Ｂｒ３、Ｂｒ４、Ｂｒ５、Ｂｒ６ 軸受
【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】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
