特開 2024-36195 粉挽装置

(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】P2024036195

(43)【公開日】2024-03-15

(54)【発明の名称】粉挽装置

(51)【国際特許分類】

   A47J 42/10 20060101AFI20240308BHJP

   A47J 42/20 20060101ALI20240308BHJP

   A47J 42/42 20060101ALI20240308BHJP

【ＦＩ】

A47J42/10

A47J42/20

A47J42/42

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022140975

(22)【出願日】2022-09-05

(71)【出願人】

【識別番号】301000239

【氏名又は名称】テスコム電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】若女井 瑞樹

(72)【発明者】

【氏名】黄 四文

(72)【発明者】

【氏名】戸谷 成俊

(57)【要約】

【課題】被粉砕物の粗挽き及び細挽きの工程を材料のロスなく行うことができ、分解清掃を簡便に行える単純な構造を有する装置を提供する。
【解決手段】
本発明の実施形態の一態様の粉挽装置は、被粉砕物を導入する導入部と、導入された被粉砕物を粉砕する粗挽部と、前記粗挽部で粉砕された粉砕物を磨り潰し、さらに粒径の小さい粉体を生成する細挽きと、生成された粉体を排出する排出部と、を有し、前記粗挽部及び細挽部は、一組の、内周面に凹凸を有するドラムと外周面に凹凸を有し前記ドラムに回転可能に収容される回転体とにより構成される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被粉砕物を導入する導入部と、
導入された被粉砕物を粉砕する粗挽部と前記粗挽部で粉砕された粉砕物を磨り潰し、更に粒径の小さい粉体を生成する細挽部とを有する粉挽部と、
生成された粉体を排出する排出部と、
を含み、
前記粉挽部は、
内周面に凹凸を有するドラムと、外周面に凹凸を有し前記ドラムに回転可能に収容される回転体と、
を含む粉挽装置。

【請求項2】

前記ドラムの内周面上の凹凸と前記回転体の外周面上の凹凸との間に被粉砕物が導入される隙間を保持し、
前記回転体の回転により、前記粗挽部において前記隙間に導入された被粉砕物が粉砕され、前記細挽部において粉体化される、
請求項１に記載の粉挽装置。

【請求項3】

前記粗挽部における凹凸が、低熱伝導性材料で構成される、請求項１に記載の粉挽装置。

【請求項4】

前記低熱伝導性材料が樹脂を含む、請求項３に記載の粉挽装置。

【請求項5】

前記粗挽部及び前記細挽部において、被粉砕物が上方から下方に向かって進む、請求項１に記載の粉挽装置。

【請求項6】

前記粗挽部における前記凹凸の高低差は、前記細挽部における前記凹凸の高低差よりも大きい、請求項１に記載の粉挽装置。

【請求項7】

前記ドラムの内周面において、前記粗挽部に形成される前記凹凸と、前記細挽部に形成される前記凹凸とが、非連続的に形成される、請求項１に記載の粉挽装置。

【請求項8】

前記粗挽部及び前記細挽部のいずれか一方又は両方において、前記凹凸の高低差は、上方から下方に向かって小さくなる、請求項６又は７に記載の粉挽装置。

【請求項9】

前記排出部は前記細挽部の下方に設置された粉体を貯留する粉体貯留部と、前記回転体に取付けられ、回転体の回転に伴い回転しながら粉体を掻き出す排出板、とを含む、請求項１に記載の粉挽装置。

【請求項10】

前記排出板は、弾性体により構成される、請求項９に記載の粉挽装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、茶葉、穀物類などから粉体を形成する粉挽装置に関し、特に比較的大きく硬い穀物類に対しても磨り潰して所望の状態に形成することができる粉挽装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、穀物類などの粉挽には、石臼が利用されていた。石臼は臼自体の重みを利用して穀物など粉砕し製粉する場合、大型で重量があるため、一定のスペースが必要となる。さらに粉挽自体も多くは手動であるため多大な労力が必要となる。その反面、石臼は粉砕き時の発熱が抑制される構成であるため、粉挽される穀物等が熱による変質することを抑制できる。したがって、一般的に、石臼で製粉された粉は美味しい料理を作ることができるという特徴がある。

【0003】

近年、抹茶、うどん、蕎麦、パンなどの食材を家庭で製造するために、比較的小型の粉挽装置が商品化されている。このような家庭用の粉挽装置においては、小型で邪魔にならず、使用者の労力をあまり必要とせず、簡単に製粉することができることが求められ、且つ高価でないことが重要な要素である。

【0004】

特許文献１～３には、投入された被粉砕物が、種類の異なる２段階の粉挽き構造により粉砕されて製粉される粉挽装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－６３２５５号公報

【特許文献2】特開２０１８－６９１３６号公報

【特許文献3】特開平１１－２８５６４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来の２段階の電動式粉挽装置では、粉砕部分が縦型と横型に分かれており、構造が複雑なため装置が大型化していた。また粉砕部分が横向きの臼により磨り潰す形式だと、臼の外周端側から粉体が排出される際、臼内において一定量の粉体が残留し、材料の無駄が生じていた。また、既存の２段階式の粉挽装置は構造が複雑となることが多く、装置を分解して前記残留物を除去することが困難であった。

【0007】

特許文献１には、水平部分の第１グラインダーにて荒擦りを行い、縦方向の第２グラインダーにて細擦りを行う機構が記載されている。この機構では粉砕化されたものは、そのまま下部に落とす構造となっており、粉砕物を集めるための容器がミル構造の下部に必要となるため、製品が大きくなってしまうという欠点がある。また、第１グラインダーと第２グラインダーが別の機構になっているため装置が複雑化しやすい。

【0008】

特許文献２には、粗挽き部が螺旋形状のスクリュー部と円筒状の粉砕ドラムで構成され、精細粉挽き部が臼構造で構成されている粉挽機が記載されている。この粉挽機では、粗挽部、精細粉挽部の材質として、天然石やセラミックなどが用いられているため、耐衝撃性などに懸念があるうえ、排出口に粉砕粉が溜まり動作不良に陥りやすい。また、材料粉砕時の発熱によりスクリューと粉砕ドラムの温度が上昇し、非粉砕物が熱により変質しやすくなるという懸念がある。また特許文献２には、粗挽き部における螺旋形状のスクリュー部と円筒状の粉砕ドラムや精細粉挽き部が臼構造における凹凸構造やその機構に関しては、特に記載がない。

【0009】

特許文献３には、セラミックや合成樹脂で形成された第１粉砕部で粉末化したあと、セラミック製の臼でさらに微粉末にする第２粉砕部で構成して、粉末化を行う装置が記載されている。しかし、粉末化する第１粉砕部と微粉末にする第２粉砕部の２つの部位から構成されており、製品サイズが大きく、さらに部品点数が多いなどの問題がある。

【0010】

本発明の目的は、被粉砕物の粗挽き及び細挽きの工程を、材料のロスなく行うことができ、かつ分解清掃が可能な単純構造を有する粉挽装置を提供することである。

【0011】

さらに、粉挽きの過程で発生する熱により、非粉砕物が変質することを効果的に防止しつつ、精度よく粉体を生成させる粉挽装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の実施形態の一態様の粉挽装置は、被粉砕物を導入する導入部と、導入された被粉砕物を粉砕する粗挽部と前記粗挽部で粉砕された粉砕物を磨り潰し更に粒径の小さい粉体を生成する細挽部とを有する粉挽部と、生成された粉体を排出する排出部と、を含み、前記粉挽部は、内周面に凹凸を有するドラムと、外周面に凹凸を有し前記ドラムに回転可能に収容される回転体と、を含む。

【発明の効果】

【0013】

上記態様によれば、被粉砕物の粗挽き及び細挽きの工程を材料のロスなく行うことができ、装置の分解清掃を簡便に行え、装置を清潔に保つことができる。また、粉挽き時の発熱による非粉砕物の変質を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態の一態様の粉挽装置の外観を表す正面図である。

【図2】本発明の実施形態の一態様の粉挽装置の内部構造を表す模式図である

【図3】本発明の実施形態の一態様の粉挽装置における粉挽部の拡大断面図である

【図4A】本発明の実施形態の一態様の粉挽装置における回転体の外観を表す正面図である。

【図4B】本発明の実施形態の一態様の粉挽装置における回転体の外観を表す上方からの斜視図である。

【図4C】本発明の実施形態の一態様の粉挽装置における回転体の断面図である。

【図5A】本発明の実施形態の一態様の粉挽装置におけるドラムの外観を表す正面図である。

【図5B】本発明の実施形態の一態様の粉挽装置におけるドラムの断面図である。

【図6A】本発明の実施形態の一態様の粉挽装置における排出部の下方からの斜視図である。

【図6B】本発明の実施形態の一態様の粉挽装置における排出部の拡大図である。

【図6C】本発明の実施形態の一態様の粉挽装置における排出部の下面図である。

【図7】本発明の実施形態の一態様の粉挽装置における駆動部、回転体及びドラム表す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本開示の粉挽装置に係る一態様の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素には同じ符号を付して、説明が重複する場合にはその説明を省略する場合がある。また、図面においては、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。

【0016】

本明細書において、「上」または「上方」と記載されている場合、特に断りの無い限り、ある構造体の上に他の構造体が直接接して配置される場合と、ある構造体の上に別の構造体を介して他の構造体が配置される場合と、の両方を含む。「下」または「下方」と記載されている場合も同様である。

【0017】

また、本明細書において、本発明の粉挽装置を水平な面に設置した場合に、鉛直上向方向又は鉛直上向きに近い方向を「上」又は「上方」とし、「下」又は「下方」とは、「上」又は「上方」の反対方向をいう。

【0018】

＜装置本体外観＞
図１は本発明の実施形態の一態様の粉挽装置１の外観を表す正面図である。図１に示す粉挽装置１の外観は、粉挽装置本体１００、投入部１０４、粉体取出部１０８を有する。

【0019】

粉挽装置本体１００は粉挽装置１の主要機能を備え、粉砕される茶葉や穀物（以下、本明細書中では被粉砕物という）を内部で粉砕し、さらに粉体化する部位である。

【0020】

投入部１０４は被粉砕物を本体へ導入する部位である。図１では粉挽装置本体１００の上部に位置するが、特にその位置は限定されるものではなく、粉挽装置本体１００の側面などに位置してもよい。

【0021】

粉体取出部１０８は、粉体化された被粉砕物が粉挽装置本体１００から取り出される部位である。図１では取手付きのカップ形状（図２参照）となっているが、その態様は特に限定されるものではなく、単に穴が開いているだけでもよい。
また、図１では粉体取出部１０８は粉挽装置本体１００の側面に設けられているが、その設置位置は限定されるものではなく、例えば粉挽装置本体１００下部に設置されてもよい。

【0022】

＜装置本体＞
図２は図１におけるＡ－Ａ線における断面図であり、本発明の実施形態の一態様の粉挽装置１の内部構造を表す模式図である。
粉挽装置１は、その内部構造において、主に投入部１０４、粉挽部２１０、駆動部２３０、粉体取出部１０８により構成される。

【0023】

粉挽装置本体１００は、通常は筐体１０２により覆われている。筐体の材料は特に限定されるものではなく、例えば樹脂、プラスチック、金属、木材又はセラミック、或いはその組み合わせにより構成される。

【0024】

投入部１０４は、前述の通り粉挽装置本体１００の上部に位置し、被粉砕物を下方部にある粉挽部２１０へ送る部位である、投入部１０４には所定の径を有する投入口１０５が設けられており、この穴を通過できる大きさの被粉砕物のみが粉挽部２１０へ入ることができる。このように粉挽部２１０へ入る被粉砕物の大きさを制限することにより、粉挽部２１０が詰まるなどの不具合を防止することができる。
投入口１０５の口径は被粉砕物の大きさや硬さなどにより適宜設定することができ、可変式としてもよい。

【0025】

＜粉挽部＞
粉挽部２１０は本発明の粉挽装置１の主要部分であり、被粉砕物を粉砕し、さらに磨り潰すことにより粉体化する部位である。
粉挽部２１０は、大きく分けて被粉砕物が粗挽きされる粗挽部２１２、粗挽きされた被粉砕物が更に磨り潰されることで粉体化される細挽部２１４、最終的に生成された粉体が集められ、粉体取り出し部１０８へ送られる排出部２１６、被粉砕物が粗挽部２１２に導入される場所である導入部２１８により構成される。

【0026】

図３は粉挽部２１０の拡大断面図である。粉挽部２１０は主要部材として回転体２２２及び回転体２２２を内部に収容するドラム２２４により構成される。粉挽部２１０における粗挽部２１２及び細挽部２１４は、１つの回転体２２２及び１つのドラム２２４のセットによって構成される。すなわち、粉挽部２１０では、１つの回転体２２２と１つのドラム２２４のみを用いて粗挽工程と細挽工程を並行して行うこととなる。

【0027】

図３においては、回転体２２２は略円錐台形状であり、下に行くほど断面の半径が小さくなるような形状であることができる。ドラム２２４は、回転体２２２の外周面（円錐台形状の側面）とドラム２２４の内周面との間に一定の隙間を形成しつつ回転体を収容できるように形状を調整されている。例えば、上部よりも下部の方が断面積の半径が小さい筒型形状を有してもよい。回転体２２２は後述の回転軸２２６回りに回転可能な状態を保持しつつ、ドラム２２４に収容される。

【0028】

粗挽部２１２及び細挽部２１４の位置関係は、粗挽部２１２が細挽部２１４の上方となるように構成される。すなわち、粗挽部２１２から細挽部２１４への被粉砕物の進行方向は、上方から下方に向う構造とすることができる。ここで、上方から下方へ向かうとは、完全な鉛直上方から下方に向かう方向に限られず、斜め上方から斜め下方に向かうものであってもよい。被粉砕物の進行方向を重力の方向に近づけることにより、粉砕工程における被粉砕物の搬送に要する部材を節約し装置の構造を単純化するとともに、装置内に残留する材料のロスを低減させることができる。

【0029】

回転体２２２の外周面及びドラム２２４の内周面には、被粉砕物を粉砕するための凹凸が形成されている。回転体２２２の外周面とドラム２２４の内周面との間に形成される隙間は、両部材の凹凸どうしが接触しないよう、間隔を調整されている。これら凹凸の形状については後述する。

【0030】

回転体２２２の中心部には回転軸２２６が設けられる。回転体２２２は、後述する駆動部２３０により発生したトルクが回転軸２２６へ伝達されることにより、回転軸２２６回りに回転することができる。その際、回転体２２２とドラム２２４との隙間に被粉砕物が入ると、回転体２２２外周面上の凹凸とドラム２２４内周面上の凹凸との間に挟まれて粉砕される。前記隙間の幅以下に粉砕された被粉砕物は粉挽部２１０において下側に落ちる。しかし、回転体２２２とドラム２２４との隙間は下方に行くほど狭くなっており、被粉砕物はさらに狭くなった隙間で落下を停止し、その隙間を通過できるように更に細かく粉砕されることとなる。この工程を繰り返すことにより、最終的に被粉砕物は粉体化され、ドラム２２４の最下方の排出部２１６に送られる。

【0031】

＜回転体＞
回転体２２２について詳しく説明する。図４Ａは本発明の実施形態の一態様の回転体２２２の正面図であり、図４Ｂは上方から見た斜視図である。回転体２２２はその外周面に連続的な螺旋形状の凹凸が形成された凹凸部４０２を有する。凹凸部４０２における凹部と凸部との高低差は、回転体２２２の下部に行くほど小さくなる。そして回転体２２２の下部では凹凸はほとんど無くなる。

【0032】

回転体２２２の凹凸部４０２に形成された螺旋状の凹凸は、回転体２２２が回転する方向と反対方向に対し、下向き斜めの螺旋形状となっている。回転体２２２の回転方向と凹凸の向きとをこのような関係とすることにより、被粉砕物は凹凸部４０２の凹部内を回転方向に流れながら（斜め上方向に）進もうとする。そして後述のドラム２２４内周面の凸形状との間に挟まれることで粉砕され、さらに粒径が小さくなった被粉砕物は、隙間の下方に進む。

【0033】

回転体２２２は、前述の投入部１０４、粗挽部２１２、細挽部２１４及び排出部２１６の機能の一端を担っている。特に回転体２２２の外周面における凹凸部４０２は、粉挽部２１０と細挽部２２０との隙間における内側の凹凸として機能し、この部分で被粉砕物が粉砕され、その後、粉体化される。

【0034】

回転体２２２の上面４０６は回転軸中心から円周方向に向かって傾斜する曲面が設けられている。投入口１０５を通って落下した被粉砕物は、いったんこの曲面上に堆積される。堆積された被粉砕物は、回転体２２２の回転とともに上面４０６の傾斜に沿って円周方向に移動する。

【0035】

回転体２２２の上面４０６における周部分の一部には若干の窪みにより構成される導入口４０８が形成されている。導入口４０８は凹凸部４０２の凹部へと通じており、導入口４０８へ通じる凹部の幅は他の凹部よりも広くなっている。被粉砕物は、回転体２２２が回転することにより上面４０６から導入口４０８へ入り、凹凸部４０２の凹部へ進み、粗挽部２１２へ進むことができる。

【0036】

上面４０６に堆積された被粉砕物は、粉砕前は体積が大きいことから前記導入口４０８以外の隙間から粗挽部２１２へ入ることができない。したがって導入口４０８の大きさ及び形状は、粉挽工程における粉体生成のスピードなどに影響する要素となる。

【0037】

回転体２２２の上面４０６には、回転体の上面４０６に堆積した被粉砕物が一つの場所に留まることを防止するため、誘導部４１０として突起を設け堆積された被粉砕物を攪拌し、被粉砕物は１つの場所で留まらないようにすることができる。

【0038】

図４Ｃは、回転体２２２の断面図である。回転体２２２の中心には回転軸２２６が設けられている。回転軸２２６の最下部には接合部４１４が設けられ、接合部４１４を介して駆動部２３０と接続されることができる。これにより回転体２２２に駆動部２３０で発生したトルクが伝達され、回転軸２２６回りに回転させることができるようになる。

【0039】

図４Ｃにおいては、回転体２２２の凹凸部４０２のうち、粗挽部２１２と細挽部２１４に配置される部分ごとに異なる材質とすることができる（４０２ａ）。例えば図４Ｃでは、前記凹凸部４１２のうち細挽部２２０に配置される領域を外付けの別部材としている。これら部材の選定については、非粉体物の硬さなどに応じて適宜選定することができる。凹凸部の部材の詳細については後述する。

【0040】

回転体２２２に形成される凹凸部４０２の断面形状は特に限定されるものではなく、被粉砕物の形状や硬さにより適宜選択することができる。凹凸部４０２の断面形状は、例えば、略台形、略長方形、略半円系などの形状であることができる。

【0041】

回転体２２２に形成される凹凸部４０２の断面形状において、凹部と凸部の幅は被粉砕物の形状や大きさに応じて適宜選択することができる。ここで、凹部よりも凸部の割合が大きい方が、凸部での粉砕面積が増えるため、粉砕物の粉砕効率が上がる。そのため、凸部の割合が大きい方が、より好ましい。

【0042】

回転体２２２の最下部は、外周面に凹凸部４０２が形成されておらず、断面の径が若干小さく形成され、ドラム２２４の内壁とともに後述の排出部２１６となる空間を形成している。また、回転体２２２の外周面に排出板４４２が複数枚形成されている。

【0043】

＜ドラム＞
次にドラム２２４について説明する。
図５Ａはドラム２２４の外観の側面図である。図５Ａにおいてドラム２２４は下方が狭くなる筒型形状をしているが、その形状は限定されるものではない。例えばドラム２２４は円筒形状でもよい。

【0044】

ドラム２２４の下方には排出口５０２が設けられている。粉挽工程により生成された粉体であって、前述の排出部２１６から排出されたものが、排出口５０２から排出されることができる。

【0045】

図５Ｂは、ドラム２２４のＡ－Ａ面で切断した断面図である。ドラム２２４の内周面には上下方向に略直線形状の凹凸部５０４が形成されている。前述の回転体２２２と同様に、ドラム２２４の凹凸部５０４における凹部と凸部の高低差は、ドラム２２４の下部に行くほど小さくなる。

【0046】

図５Ｂにおいては、回転体２２２の凹凸部４０２と同様に、ドラム２２４の凹凸部５０４のうち、粗挽部２１２と細挽部２１４に配置される部分ごとに異なる材質とすることができる。これら部材の選定については、非粉体物の硬さなどに応じて適宜選定することができる。

【0047】

図５Ｂでは粗挽部２１２と細挽部２１４に配置される部分ごとに別部材とし（５０４ａ）、凹凸部５０４も粗挽部２１２と細挽部２１４との間でいったん断裂している。その際、粗挽部２１２と細挽部２１４とで、凹凸部５０４の凸構造の位置を鉛直下方向に向かって左右（円周方向）にずらしてもよい。例えば、図５Ｂに記載されたように、上方向から鉛直下向きにドラムの凹凸部５０４を見た場合に、粗挽部２１２で上下方向に形成されている凸構造の延長線上に、細挽部２１４では凹構造が上下方向に形成されている態様でもよい。

【0048】

このように、粗挽部２１２と細挽部２１４とで鉛直方向の凸構造の位置をずらすことにより、被粉砕物が回転方向に流れるのを阻害し、粉挽工程の精度を向上させることができる。

【0049】

さらに、粗挽部２１２と細挽部２１４とで、凹凸部５０４の凸構造の位置を、上述のような断裂部分を設けずに、鉛直方向に向かってずらすなどの態様により、非連続的に形成してもよい。
他方、凹凸部５０４は、粗挽部２１２と細挽部２１４とで凸構造を断裂させずに、連続的に形成させてもよい。

【0050】

さらに、粗挽部２１２と細挽部２１４とで、凹凸部５０４の凸構造の位置をずらすだけでなく、形成される凹凸の形状を変えてしまってもよい。例えば、粗挽部２１２では上方向から鉛直下向きにドラムの凹凸部５０４を見た場合に上下方向の直線形状であって、細挽部２１４では斜め方向の直線形状に形成されていてもよい。

【0051】

ドラム２２４に形成される凹凸部５０４の断面形状は特に限定されるものではなく、被粉砕物の形状や硬さにより適宜選択することができる。凹凸部５０４の断面形状は例えば、略台形、略長方形、略半円系などの形状であることができる。また、ドラム２２４に形成される凹凸部４０２の断面形状と、同一であっても異なっていてもよい。

【0052】

＜粉挽部の動作＞
図３に戻り、粉挽部２１０の動作について説明する。図３において、投入口１０５を通過した被粉砕物は、回転体２２２の上面４０６に堆積され、その後、回転体２２２上の導入口４０８から回転体２２２外周面に形成された凹凸部４０２の凹部へと進む。

【0053】

ここで、回転体２２２が回転軸２２６回りに回転する場合、ドラム２２４の内周面には上下方向に凹凸部５０４が形成されているので、導入口４０８が凹凸部５０４の凹部と重なるタイミングが回転体２２２とドラム２２４との隙間が最も広くなる。したがって、前記開口面積が広くなったタイミングで、被粉砕物の多くが導入口４０８へ入っていく。

【0054】

導入口４０８から入った被粉砕物は、回転体２２２の凹凸部４０２の凹部内を、螺旋の進行方向に沿って進もうとする。ドラム２２４の凹凸部５０４の凸部を通過する際に、回転体２２２とドラム２２４との隙間が小さくなるため、体積の大きい被粉砕物は通過できなくなる。その際、回転体２２２が回転を続けることにより前記被粉砕物は凹凸部４０２と凹凸部５０４との間で粉砕され、小さくなっていく。

【0055】

回転体２２２の凹凸部４０２の凹部と凸部との高低差は下方に行くほど小さくなり、ドラム２２４側の凹凸部５０４の凹部と凸部との高低差も下方に行くほど小さくなる。さらに回転体２２２外周面とドラム２２４内周面との隙間も小さくなっていくため、隙間に入り込んだ被粉砕物は凹凸部４０２及び凹凸部５０４との隙間で粉砕を繰り返し、ますます粒径が小さくなっていく。

【0056】

粗挽部２１２では被粉砕物に対して回転体２２２からの強い力がかかるため、粉砕時に発熱することがある。そして被粉砕物の種類によっては、この粉砕時の熱の影響で変質してしまうことがある。粗挽部２１２内において回転体２２２の凹凸部４０２及びドラム２２４の凹凸部５０４が金属などであると、凹凸部４０２及び凹凸部５０４自体の温度が急激に上昇する。温度が高くなった凹凸部と被粉砕物が接触した場合、例えば、被粉砕物が茶葉などの場合、ペースト状に変質してしまうことがある。

【0057】

本発明者はこの問題を解決するために、粗挽部２１２において、凹凸部４０２及び凹凸部５０４を樹脂などの低熱伝導性材料により構成することで、被粉砕物に対して高熱の部材を接触させることを防ぐことができ、被粉砕物の熱による変質がほとんど起こらないことを見出した。

【0058】

粗挽部２１２において、凹凸部４０２及び凹凸部５０４として使用できる低熱伝導性材料としては、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ナイロン樹脂、フェノール樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂などの樹脂、低熱伝導性セラミック、木材、ガラスなどを使用することができる。回転体に複雑な凹凸構造の形成させることを考慮すると樹脂であることが好ましい。

【0059】

回転体２２２の凹凸部４０２を構成する材料は、ドラム２２４の凹凸部５０４を構成する材料と、同じであっても異なっていてもよい。ただし、回転体２２２の凹凸部４０２を構成する材料と、ドラム２２４の凹凸部５０４を構成する材料とが異なると、非粉砕物の種類によっては両凹凸部の摩耗等が異なることがあり、凹凸が片減りすることがある。したがって回転体２２２の凹凸部４０２を構成する材料は、ドラム２２４の凹凸部５０４を構成する材料と同じであることが好ましい。

【0060】

粗挽部２１２において、凹凸部４０２及び凹凸部５０４に熱を蓄積させないようにするため、凹凸部４０２及び凹凸部５０４を図示しない冷却機構を併用し、被粉砕物の熱による変質を防いでもよい。

【0061】

細挽部２１４は粗挽きされた被粉砕物をさらに細かい粒子に粉砕する部位である。従来、臼などによる粉体生成には、被粉砕物を十分に小さくし、かつ発熱を抑えるために時間をかけて磨り潰すことができるよう、所謂横型の臼が使用されてきた。しかし、前述の通り横型の臼は残留物のロスが発生しやすく、装置が複雑化するという欠点がある。

【0062】

本発明の実施形態の一態様においては、粗挽部２１２のみならず細挽部２１４も縦型の一体構造とした。これにより、被粉砕物の残留物のロスを抑えるとともに装置自体の構造も簡略化でき、分解清掃などが容易に行うことができる。

【0063】

細挽部２１４は、粗挽部２１２と同様に、回転体２２２の凹凸部４０２とドラム２２４の凹凸部５０４との間で形成される隙間で被粉砕物を粉体化する。凹凸部４０２の螺旋形状と凹凸部５０４の形状は粗挽部２１２から細挽部２１４に至るまで連続的な形状で形成されていてもよいし、いずれか一方又は両方が粗挽部とは異なる形状としてもよい。なお、装置構造の単純化と、被粉砕物に対する負荷の低減の観点から、回転体側の凹凸部４０２の螺旋形状は粗挽部２１２から細挽部２１４に至るまで連続的な形状で形成されてもよい。他方、上述のとおりドラム側の凹凸部５０４は、粗挽部２１２と細挽部２１４とでは非連続的に形成されることが好ましい。

【0064】

細挽部２１４では、凹凸部４０２と凹凸部５０４双方において、粗挽部２１２に比べ凹部と凸部との高低差が小さくなるよう形成されている。粗挽部２１２では被粉砕物が凹凸部４０２と凹凸部５０４の凹凸に引っ掛かることにより砕かれていたのに対し、細挽部２１４では回転体２２２の外周面とドラム２２４の内周面との隙間がほとんどなくなっているので、その僅かな隙間における小さな凹凸により、被粉砕物が磨り潰され粉体化される。

【0065】

また、前述のように粗挽部２１２の凹凸部４０２において樹脂などの低熱伝導性材料を用いて形成されている場合、細挽部２１４に入っていく段階では被粉砕物の熱的な変質が十分に抑えられている。したがって、細挽部２１４の凹凸部４０２と凹凸部５０４を構成する材料は、必ずしも前述の低熱伝導性材料を使用しなくてもよい。例えば、硬質な材料、例えば、ステンレス、真鍮、鉄、アルミニウムなどの金属、セラミック材料、花崗岩などの石材を使用してもよい。

【0066】

細挽部２１４の凹凸部４０２と凹凸部５０４とを、粗挽部２１２と異なる材料とする場合は、例えば、回転体２２２においては樹脂部分と樹脂の内部の金属部分を一体成形し、その後、細挽部２１４の金属を圧入するなどして作製することができる。また、ドラム２２４においては樹脂部分と金属部分を一体成形して、作製することができる。

【0067】

粗挽部２１２及び細挽部２１４における凹凸部４０２と凹凸部５０４における隙間の管理は、本発明の極めて重要な要素である。粗挽部２１２における隙間は、未粉砕の比較的大きな被粉砕物を砕かなければならないため、凹凸部４０２と凹凸部５０４の隙間の減少幅は比較的大きくなり、細挽部２１４はある程度粉砕されている粉砕物を磨り潰すことにより粉体化するため、隙間の幅の減少幅は比較的小さくなる。従って、粗挽部２１２における進行方向に対する隙間の減少率は、粗挽部２１２の隙間の減少率よりも大きくすることができる。

【0068】

回転体２２２の凹凸部４０２とドラム２２４の凹凸部５０４の隙間は、粗挽部２１２では両凸部間の隙間を０．０５～１ｍｍ、好ましくは０．１～０．４ｍｍ、両凹部間の隙間を１．０～５．０．ｍｍ、好ましくは１．２～３．０ｍｍで管理し、細挽部２１４では、両凸部間の隙間を０．０５～０．５ｍｍ、好ましくは０．１～０．３ｍｍ、両凹部間の隙間を０．２～１．５ｍｍ、好ましくは０．３～１．１ｍｍとなるように調整する。

【0069】

回転体２２２の凹凸部４０２とドラム２２４の凹凸部５０４の隙間の調整は、ドラム２２４に対する回転体２２２の高さを調整することによって、調整することができる。

【0070】

（排出部）
排出部２１６について説明する。細挽部２１４の下部には、排出部２１６が設けられている。排出部は細挽部２１４の下部において、回転体２２２とドラム２２４との隙間に生じた空間に設けられる。

【0071】

図６Ａは図４Ａの下方から見た斜視図であり、本発明の実施形態の一態様における排出部２１６を示す。回転体２２２の下部には、略円形の枠構造を有する排出板取付枠６０６を有する。図６Ａにおいては、排出板取付枠６０６は回転体２２２とは別部材として取り付けられている。排出板取付枠６０６にはＬ字形状の羽状の排出板４４２が形成される。図６Ａから分かるように、排出板取付枠６０６は、回転体２２２が回転軸２２６回りに回転すると、その動きに伴い回転する。

【0072】

図６Ｂは図３の領域Ｅの拡大図である。図６Ｂにおいて、排出板４４２は排出部２１６の外枠を形成するドラム２２４の内周面及び底面に対し、隙間が小さくなるような形状に調整される。排出板４４２をかかる形状にすることにより、排出部２１６の壁に付着した粉体をロスなく掻き出し、排出口へ誘導することができる。

【0073】

図６Ｃは図３のＢ－Ｂ線の断面図であり、排出部２１６を装置の下方から見た模式図である。図６Ｃでは回転軸２２６を中心に６本の排出板４４２が、６０度ずつ離れて均等に設置されている。

【0074】

なお、図６Ｃでは排出板４４２の数は６本になっているが、これに限定されない。排出板４４２の数は、被粉砕物の種類、粉挽の速度、装置の大きさなどに応じ適宜変更することができる。

【0075】

細挽部２１４から隙間６０２を通過した粉体は、細挽部２１４の下部に位置し排出部２１６内の粉体貯留部６０４に一時的に貯められる。複数の回転体２２２は回転体２２２の回転とともに回転軸２２６回りに回転すると、排出板４４２の形状は側面視で粉体貯留部６０４の外枠形状（ドラム２２４の内周面及び底面）とに一致するように形成されているため、粉体貯留部６０４に貯留した粉体の大部分を掻き出すことができる。粉体を掻き出しつつ回転する排出板４４２が排出口５０２に到達すると、粉体は排出口５０２から装置外部に排出されることができる。

【0076】

排出口５０２の設置位置は特に限定されるものではないが、ドラム２２４の側面に設置されることが好ましい。排出口５０２をドラム２２４の側面側に設置することで、後述の駆動部２３０を構成するモータ７０２を装置本体１００の下部に設けることができ、装置をコンパクトにすることができる。また、排出部２１６に排出板４４２が設けられていることにより、排出口５０２が側面側にあっても、粉体の大部分を掻き出すことができる。

【0077】

この排出部２１６における排出板取付枠６０６及び排出板４４２は、回転体２２２とは別部品とすることができ、エラストマーやゴム素材などの弾性体により構成されてもよい。弾性体としては、例えば、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ウレタン系樹脂を使用することができる。排出板４４２を弾性体にすることにより、粉体貯留部６０４の外枠形状（ドラム２２４の内周面及び底面）との密着性を向上することができ、装置外部に粉体を排出する際のロスを低減できる。

【0078】

排出板取付枠６０６及び排出板４４２は、一体成型された同一の部材でもよく、別々の部材であって、排出板取付枠６０６に別途に排出板４４２を取り付けられる構造であってもよい。

【0079】

従来の臼の多くは横型の平面形状の為、ある程度の被粉砕物の投入量がないと粉砕物を押し出すことが出来なかった。この本発明の一実施形態における排出部２１６では、回転体２２２の回転動作を利用しつつ、被粉砕物の投入量が少なくても粉砕物をロスなく排出することができる。

【0080】

（駆動部）
図７は本発明の駆動部２３０と回転体２２２及びドラム２２４との関係を表す模式図である。本発明の粉挽装置１はモータを駆動源とし、電動で粉挽工程を行うことができる。本発明の実施形態の一態様においては、回転体２２２の下部に駆動源となるモータ７０２を有する。モータの上方から突出したモータ回転軸７０４はドラム２２４底部を貫通し、回転体２２２の接合部４１４に嵌めこまれる。これにより、回転体２２２とモータ７０２が連結される。かかる状態でモータ回転軸７０４を回転させることにより、回転体２２２は回転軸２２６回りに、所定の速度で回転することができる。

【0081】

駆動部２３０には、図示しない制御部が設けられている。制御部は回転体２２２の回転の開始及び停止、回転速度、回転方向、回転時間などを制御する部位であり、粉挽装置１の操作のためスイッチや操作パネルが設けられていても良い。制御部は粉挽装置本体１００の任意の場所に設置することができる。

【0082】

回転体２２２を回転させた時に、例えば硬い粉砕物により回転体２２２を回転させるためのモータに負荷がかかると、モータ電流値が上昇する。そのモータに流れる電流を制御部内の測定機構で監視することで、モータの負荷状態をモニタリングすることができる。モータにおける電流値が一定以上になると、モータ過負荷状態と判断して、モータの回転を逆方向に回転させることもできる。すなわち、回転体２２２を逆回転させ、粉挽装置１内の詰まりを解消させることができる。

【0083】

駆動部２３０は電動式に限られるものではなく、手動で回転軸を回す形式であってもよい。

【0084】

回転体２２２とモータ回転軸７０４は、脱着可能であることが好ましい。回転体２２２が粉挽装置本体１００から離脱可能とすることにより、ドラム２２４も本体から離脱できることとなるため、分解清掃が可能となる。

【0085】

本明細書に記載された一実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除、も
しくは設計変更を行ったもの、または工程の追加、省略、もしくは条件変更を行ったもの
も、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

【0086】

また、本明細書に記載された一実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる
他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において容易
に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0087】

１：粉挽装置、１００：粉挽装置本体、１０４：投入部、１０５：投入口、１０８：粉体取出部、２１２：粗挽部、２１４：細挽部、２１６：排出部、２１８：導入部、２２２：回転体、２２４：ドラム、２２６：回転軸、２３０：駆動部、４０２：凹凸部、４０８：導入口、４１０：誘導部、４１４：接合部、４４２：排出板、５０２：排出口、５０４：凹凸部、６０２：隙間、６０４：粉体貯留部、６０６：排出板取付枠、７０２：モータ、７０４：モータ回転軸。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】