特許 7437128 穀粉製造用粉砕機およびそれを用いた穀粉の製造方法

(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】

(24)【登録日】2024-02-14

(45)【発行日】2024-02-22

(54)【発明の名称】穀粉製造用粉砕機およびそれを用いた穀粉の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B02C 7/18 20060101AFI20240215BHJP

   A23L 7/10 20160101ALI20240215BHJP

   B02C 7/13 20060101ALI20240215BHJP

   C23C 4/10 20160101ALI20240215BHJP

   C23C 24/04 20060101ALI20240215BHJP

【ＦＩ】

B02C7/18

A23L7/10 Z

B02C7/13

C23C4/10

C23C24/04

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019183632

(22)【出願日】2019-10-04

(65)【公開番号】P2020075239

(43)【公開日】2020-05-21

【審査請求日】2022-09-27

(31)【優先権主張番号】P 2018200700

(32)【優先日】2018-10-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000187079

【氏名又は名称】昭和産業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000109875

【氏名又は名称】トーカロ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123984

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 晃伸

(74)【代理人】

【識別番号】100102314

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 阿佐子

(74)【代理人】

【識別番号】100159178

【弁理士】

【氏名又は名称】榛葉 貴宏

(74)【代理人】

【識別番号】100206689

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 恵理子

(72)【発明者】

【氏名】明星 玄

(72)【発明者】

【氏名】高崎 まり子

(72)【発明者】

【氏名】神野 晃宏

(72)【発明者】

【氏名】横田 忠樹

【審査官】山田 陸翠

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６１－２７８３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８６０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１５４６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１６３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０４６９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／２０８９９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０３４４１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０２Ｃ １／００－ ７／１８

Ａ２３Ｌ ７／００－ ７／２５

Ｂ０２Ｃ ９／００－１１／０８

Ｂ０２Ｃ １３／００－１３／３１

Ｂ０２Ｃ １５／００－１７／２４

Ｂ０２Ｃ １８／００－１８／３８

Ｂ０２Ｃ １９／００－２５／００

Ｃ２３Ｃ ４／００－ ４／１８

Ｃ２３Ｃ ２４／００－２４／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉砕面を有する第１の粉砕部材と、
第１の粉砕部材の粉砕面と対向し、かつ同軸上で相対的に回転運動することで第１の粉砕部材の粉砕面との間で穀物を粉砕する粉砕面を有する第２の粉砕部材と、を備えた穀粉製造用粉砕機において、
前記第１の粉砕部材が上臼であり、前記第２の粉砕部材が下臼であり、
第１の粉砕部材の粉砕面と第２の粉砕部材の粉砕面は、その一方ないし両方が回転するものであり、
第１の粉砕部材および第２の粉砕部材の各粉砕面はともに、１３０μｍ以上かつ２７０μｍ以下の深さの溝を有し、前記粉砕面には、タングステンカーバイドサーメットを溶射してなる凹凸のある表面層が形成されており、前記表面層の平均表面粗さが３μｍ以下であることを特徴とする穀粉製造用粉砕機。

【請求項2】

前記穀物が米粒であることを特徴とする、請求項１に記載の穀粉製造用粉砕機。

【請求項3】

前記溝を構成する山部の平均表面粗さよりも、前記溝を構成する谷部の平均表面粗さの方が大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の穀粉製造用粉砕機。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載の穀粉製造用粉砕機を用いた穀粉の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、穀粉製造用粉砕機およびそれを用いた穀粉の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、臼などの粉砕機で穀物をすり潰し、穀粉を製造する技術が知られている。たとえば特許文献１には、上に凸のテーパ状で下側擦り込み面を有する回転下臼と、下に凹のテーパ状で前記下側擦り込み面に対向する上側擦り込み面および前記回転上臼の回転中心線に沿う穀粒落し込み通孔を有する固定上臼と、前記回転下臼を上下変位可能な対向ギャップ調節手段とを備えて成る製粉機が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－２４８０７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

対向する粉砕面を有する穀粉製造用粉砕機においては、粉砕面に摩耗が生じ、得られる穀粉の生産量が経時的に減少するという課題がある。

【0005】

本発明は、摩耗を抑制するとともに、求める品質の穀粉を効率よく製造し続けることができる穀粉の製造方法および穀粉製造用粉砕機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】

（１）本発明に係る穀粉製造用粉砕機は、粉砕面を有する第１の粉砕部材と、第１の粉砕部材の粉砕面と対向し、かつ同軸上で相対的に回転運動することで第１の粉砕部材の粉砕面との間で穀物を粉砕する粉砕面を有する第２の粉砕部材と、を備えた穀粉製造用粉砕機において、前記第１の粉砕部材が上臼であり、前記第２の粉砕部材が下臼であり、第１の粉砕部材の粉砕面と第２の粉砕部材の粉砕面はともに，１３０μｍ以上かつ２７０μｍ以下の深さの溝を有し、前記粉砕面には、タングステンカーバイドサーメットを溶射してなる凹凸のある表面層が形成されており、前記表面層の平均表面粗さが３μｍ以下であることを特徴とする。
（２）上記穀粉製造用粉砕機において、前記穀物が米粒である構成とすることができる。
（３）上記穀粉製造用粉砕機において、前記溝を構成する山部の平均表面粗さよりも、前記溝を構成する谷部の平均表面粗さの方が大きい構成とすることができる。
（４）本発明に係る穀粉の製造方法は、上記穀粉製造用粉砕機を用いたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、タングステンカーバイドサーメットにより粉砕面を形成することで摩耗を抑制することができ、求める品質の穀粉を効率よく製造し続けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】（Ａ）は本実施形態に係る穀粉製造用粉砕機の上臼の平面図であり、（Ｂ）は下臼の平面図である。

【図2】本実施形態に係る穀粉製造用粉砕機の粉砕面の拡大断面図である。

【図3】（Ａ）は粉砕面の山部の表面粗さを示す図であり、（Ｂ）は粉砕面の谷部の表面粗さを示す図である。

【図4】（Ａ）は従来の穀粉製造用粉砕機（比較例）で米粉の製造を３時間行った場合の粉砕面の状態を示す図であり、（Ｂ）は従来の穀粉製造用粉砕機（比較例）で米粉の製造を２０時間行った場合の粉砕面の状態を示す図である。

【図5】従来の穀粉製造用粉砕機（比較例）で３００時間運転した後の粉砕面の状態を示す図であり、（Ａ）は上臼の粉砕面の状態を、（Ｂ）は下臼の粉砕面の状態を示している。

【図6】（Ａ）は本実施形態の実施例２に係る穀粉製造用粉砕機で米粉を製造した場合に下臼に付着した米粉を示す図であり、（Ｂ）は本実施形態の実施例２に係る穀粉製造用粉砕機で製造されたこより状の米粉を示す図である。

【図7】本実施形態の実施例３に係る穀粉製造用粉砕機で米粉を製造した場合の粉砕面の状態を示す図であり、（Ａ）は１００時間後、（Ｂ）は３５０時間後、（Ｃ）は５００時間後、（Ｄ）は８５０時間後、（Ｅ）は１３００時間後の粉砕面の状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の本実施形態に係る穀粉製造用粉砕機を、図面を参照して説明する。なお、以下においては、上臼と下臼とを併せて穀物をすり潰す臼型の穀粉製造用粉砕機を例示して説明するが、本発明は、臼型の穀粉製造用粉砕機に限定されるわけではない。

【0010】

また、本実施形態に係る穀粉製造用粉砕機で穀粉を製造することができる穀物は、特に限定されず、たとえば、小麦、米、大麦、とうもろこし、ゴマ、豆類、稗、粟、黍、ソバ、キヌア、アマランサスなどを挙げることができる。特に、硬質小麦、米など硬度の高い穀物ほど、粉砕面に摩耗を生じやすいため、本実施形態に係る穀粉製造用粉砕機の使用に適していると言える。以下においては、米粉を製造する場面を例示して、本実施形態に係る穀粉の製造方法および穀粉製造用粉砕機について説明する。

【0011】

本実施形態に係る穀粉製造用粉砕機は、図１に示すように、上臼１０と、下臼２０とを有する。なお、図１において、（Ａ）は上臼１０を示しており、（Ｂ）は下臼２０を示している。穀粉製造用粉砕機は、上臼１０の粉砕面１１と下臼２０の粉砕面２１とを合わせて重ねることで構成される。上臼１０の粉砕面１１と下臼２０の粉砕面２１は、同軸上で相対的に回転運動することで、上臼１０の粉砕面１１と下臼２０の粉砕面２１との間で穀物を粉砕することができる。上臼１０の粉砕面１１と下臼２０の粉砕面２１は、その一方ないし両方が回転する。穀物の粒は、上臼１０の投入口（不図示）から投入され、上臼１０および下臼２０の粉砕面１１，２１の隙間へと導入され、粉砕面１１，２１において粉砕される。穀物が粉砕されて製造された穀粉は、粉砕面１１，２１上に形成されている溝１２，２２を進み、穀粉製造用粉砕機の外部へと排出される。

【0012】

図１に示すように、上臼１０は、下臼２０と対向する面に粉砕面１１を有する。また、粉砕面１１には、中心部から外周に向かう複数の溝１２が放射状に形成されている。同様に、下臼２０は、上臼１０と対向する面に粉砕面２１を有し、粉砕面２１には中心部から外周に向かう複数の溝２２が放射状に形成されている。

【0013】

図２は、本実施形態に係る穀粉製造用粉砕機の粉砕面１１，２１の拡大断面図である。本実施形態では、図２に示すように、上臼１０および下臼２０の基材１３，２３に、タングステンカーバイドサーメット（以下、ＷＣサーメットともいう）からなるタングステンカーバイドサーメット層（以下、ＷＣサーメット層ともいう）１４，２４が積層されている。なお、基材１３，２３の材料は、特に限定されず、たとえば鉄、鋳鉄、ダイス鋼、ステンレス鋼などを用いることができる。なかでも、チルド鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、ステンレス鋼などの硬度が比較的高くない金属の方が、加工しやすい点、および溶射による改善効果が得られやすい点で好ましい。

【0014】

ＷＣサーメット層１４，２４は、上臼１０および下臼２０の粉砕面１１，２１に、ＷＣサーメットを溶射して積層させた層であり、穀粉製造用粉砕機の粉砕面１１，２１の表面を構成する。本実施形態では、ＷＣサーメットを高速フレーム溶射により粉砕面１１，２１に溶射する構成を例示して説明するが、ＷＣサーメットの溶射方法は高速フレーム溶射に限定されず、たとえば、フレーム溶射、アーク溶射、プラズマ溶射、コールドスプレーなどが挙げられ、なかでもＷＣサーメットの粒子を高速で吹き付ける高速フレーム溶射およびコールドスプレーが好ましい。

【0015】

ＷＣサーメット層１４，２４は、図２に示すように、連続したランダムな凹凸形状を有する表面層を形成している。また、ＷＣサーメット層１４，２４は、溶射により基材１３，２３の粉砕面に吹き付けられて付着するために、たとえば溶射直後の粉砕面１１，２１の平均表面粗さは３μｍを超えるが、本実施形態では、ＷＣサーメットの溶射後に粉砕面１１，２１の研磨を行うことで粉砕面１１，２１の平均表面粗さを３μｍ以下としている。なお、粉砕面１１，２１の研磨方法は、特に限定されず、たとえば、砥石研磨、ブラスト加工、ショットピーニング、電解研磨、放電加工などの研磨方法を用いることができる。

【0016】

ここで、図３は、粉砕面１１，２１にＷＣサーメットを高速フレーム溶射し、さらに研磨した後の粉砕面１１，２１の表面粗さＲａの測定結果を示す図であり、（Ａ）は、上臼１０の溝１２の山部（頂点付近）１２１の表面粗さＲａの一例を示す図であり、（Ｂ）は、上臼１０の溝１２の谷部（底点付近）１２２の表面粗さＲａの一例を示す図である。なお、図３に示す例では、ＪＩＳ９４基準の測定規格（ＪＩＳ Ｂ０６０１－１９９４）を用いて、上臼の溝１２に沿って表面粗さＲａを測定した。なお、本発明において表面粗さＲａは、同じ評価基準であるＪＩＳ Ｂ０６０１－２００１に規定された測定方法を用いることができる。また、測定器はＪＩＳ Ｂ０６５１－２００１に従い、触針としては、頂角６０度の円すい形で、球状先端の半径が２μｍのものを用いることができる。図２および図３に示すように、本実施形態では、山部（頂点付近）１２１，２２１に比べて、谷部（底点付近）１２２，２２２の方が、表面粗さＲａが大きくなるように、ＷＣサーメット層１４，２４が形成されている。なお、本実施形態において「表面粗さＲａ」は、ある測定地点における中心線平均粗さを意味するものとし、複数（二以上）の測定地点での表面粗さＲａの値を平均化したものは「平均表面粗さ」と表記するものとする。

【0017】

タングステンカーバイドサーメット（ＷＣサーメット）は、タングステンカーバイド粒子と、タングステンカーバイド粒子同士の間をつなぐバインダー金属とを含有する複合材である。バインダー金属としてはコバルト、クロム、ニッケル、アルミニウム、モリブデン、鉄、タンタル、イットリウム、タングステン、ニオブ、バナジウム、チタン、ボロン、シリコン、ジルコニウム、ハフニウム、ランタンなどの金属、及びこれらの金属のいずれかを含む合金が挙げられ、中でも鉄を主成分として含むものが好ましい。鉄を主成分とすることで、仮に粉砕された穀粉中にＷＣサーメットが紛れ込んだとしても、磁石等による除去が容易になる。

【0018】

次に、本実施形態に係る穀粉製造用粉砕機の製造方法について説明する。なお、基材１３，２３を含む穀粉製造用粉砕機は、市販されている製品を用いることができる。たとえば、基材１３，２３を含む穀粉製造用粉砕機として、ダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ８００）製の穀粉製造用粉砕機を用いることができる。そして、基材１３，２３の粉砕面に、高速フレーム溶射等により、ＷＣサーメットの溶融粒子を吹き付けることで、ＷＣサーメット層１４，２４からなる凹凸形状を有する表面層を粉砕面１１，２１に形成することができる。

【0019】

さらに、本実施形態では、粉砕面１１，２１のＷＣサーメット層１４，２４の表面研磨が行われる。なお、本実施形態では、粉砕面１１，２１の表面層が平滑となるまで研磨することはせず、溝１２，２２の谷部（底点付近）１２２，２２２において、研磨量を少なくすることによりＷＣサーメット層１４，２４の凹凸形状の粗さが溝１２，２２の山部（頂点付近）１２１，２２１と比べ粗い状態とされる（ただし、粉砕面１１，２１の全体の平均表面粗さは３μｍ以下とされる）。より具体的には、粉砕面１１，２１の表面層のうち、溝１２，２２の山部（頂点付近）１２１，２２１における表面粗さＲａは０．１～２．５μｍとされ、溝１２，２２の谷部（底点付近）１２２，２２２における表面粗さＲａは０．４～３．０μｍとされる。より好ましくは、溝１２，２２の山部（頂点付近）１２１，２２１における表面粗さＲａは０．１～２．０μｍとされ、溝１２，２２の谷部（底点付近）１２２，２２２における表面粗さＲａは０．４～２．５μｍとされる。溝１２，２２の谷部（底点付近）１２２，２２２における平均表面粗さは、溝１２，２２の山部（頂点付近）１２１，２２１における平均表面粗さよりも０．３μｍ以上大きいことが好ましい。なお、本実施形態において「溝の深さ」とは、溝の山部１２１，２２１の頂点から溝の谷部１２２，２２２の底点までの高さをいう。溝の山部の頂点から溝の谷部の底点までの高さは、例えば、触針式表面粗さ計を用いて溝１２，２２に対して垂直方向の断面曲線を取得し、その高低差の平均値を算出することで決定することができる。

【0020】

なお、ＷＣサーメットは非常に硬度が高いため、ダイヤモンドや炭化珪素（またはＧＣ：緑色炭化珪素）などからなる砥粒を用いて研磨することが好ましい。研磨方法は、特に限定されない。

【0021】

≪比較例１≫
ダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ８００）の粉砕面を有し、ＷＣサーメットが粉砕面に被覆されていない穀粉製造用粉砕機を比較例１とした。表面の粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１－１９９４に規定されている方法に従って求めた（実施例１～実施例３も同様）。当該比較例１の穀粉製造用粉砕機は、粉砕面に２００μｍ程度の深さの溝を有し、各溝の山部（頂点付近）および谷部（底点付近）の表面粗さＲａは、下記表１，２に示すように、０．４～０．９μｍ程度となっている。なお、下記表１は上臼の任意の場所Ａ，Ｂの表面粗さＲａを示し、下記表２は下臼の任意の場所Ａ，Ｂ（上臼の場所Ａ，Ｂに対応する場所）の表面粗さＲａを示している。

【表1】

【表2】

【0022】

図４において、（Ａ）は、比較例１の穀粉製造用粉砕機で米粉の製造を３時間行った場合の粉砕面の状態を示す図であり、（Ｂ）は、比較例１の穀粉製造用粉砕機で米粉の製造を２０時間行った場合の粉砕面の状態を示す図である。また、図５は、比較例１の穀粉製造用粉砕機で米粉の製造を３００時間行った場合の粉砕面の状態を示す図であり、（Ａ）は上臼の粉砕面の状態を、（Ｂ）は下臼の粉砕面の状態を示している。図４（Ａ）に示すように、比較例１の穀粉製造用粉砕機では、米粉の製造を３時間行った時点でも微かに摩耗痕が生じ、図４（Ｂ）に示すように、米粉の製造を２０時間行った場合には、摩耗痕が大きくなったのがわかる。また、図５に示すように、３００時間の運転により、摩耗痕がかなり大きくなり、その結果、求める品質の米粉の生産能力は、８ｋｇ／ｈから６．５ｋｇ／ｈへ低下が見られた。

【0023】

≪実施例１≫
次に、実施例１について説明する。実施例１に係る穀粉製造用粉砕機は、比較例１の穀粉製造用粉砕機の粉砕面に、高速フレーム溶射により、鉄を主成分としたバインダー金属を含むタングステンカーバイドサーメット（ＷＣサーメット）を溶射し、その後、炭化珪素砥粒を含む砥石により粉砕面を研磨した穀粉製造用粉砕機である。

【0024】

実施例１に係る穀粉製造用粉砕機では、比較例１の穀粉製造用粉砕機の粉砕面にＷＣサーメットを溶射したものであるため、溝１２，２２の深さは、下記表３に示すように、比較例１の２００μｍに対して、研磨前において１７０μｍと小さくなった。さらに、炭化珪素砥粒を含む砥石で粉砕面１１，２１を研磨したことで、研磨後の溝１２，２２の深さは１３０μｍとなった。また、粉砕面１１，２１の表面粗さＲａは、下記表３～５に示すように、比較例１の粉砕面の表面粗さＲａは０．４９～０．８４μｍであったのに対して、実施例１では、ＷＣサーメットの溶射後（研磨前）における表面粗さＲａが、山部（頂点付近）１２１，２２１で３．１８～４．０１μｍとなり、谷部（底点付近）１２２，２２２で３．４１～４．０５μｍとなった。さらに、炭化珪素砥粒を含む砥石により粉砕面を研磨したことで、研磨後において溝１２，２２の山部（頂点付近）１２１，２２１の表面粗さＲａが０．０６～０．０８μｍとなり、谷部（底点付近）１２２，２２２の表面粗さＲａが１．１０～１．２９μｍとなった。また、研磨後の膜厚は、１００～１５０μｍとなった。なお、下記表４は上臼１０の任意の場所Ｃ～Ｆの溶射後（研磨前）および研磨後の表面粗さＲａと研磨後の膜厚とを示しており、下記表５は下臼２０の任意の場所Ｃ～Ｆ（上臼の場所Ｃ～Ｆに対応する場所）の溶射後（研磨前）および研磨後の表面粗さＲａと研磨後の膜厚とを示している。また、表４および表５では、溶射前の臼と、溶射後に研磨した臼の厚さを測定し、その値の差（溶射後に研磨した臼の厚さ－溶射前の臼の厚さ）を「研磨後の膜厚」とした（表８および表９も同様）。

【表3】

【表4】

【表5】

【0025】

図４（Ｂ）に示すように、比較例１に係る穀粉製造用粉砕機を用いて米粉の製造を２０時間行った場合には摩耗痕が見られたが、実施例１に係る穀粉製造用粉砕機を用いて米粉を製造したところ、２６時間運転させても摩耗痕は見られなかった。また、米粉の品質についても、高品質のものを得ることができた。

【0026】

一方で、比較例１に係る穀粉製造用粉砕機では、米粉の生産量が８ｋｇ／ｈであったのに対して、実施例１に係る穀粉製造用粉砕機では、米粉の生産量が３．５ｋｇ／ｈと低下した。これは、溝１２、２２の深さが、比較例１では２００μｍであるのに対して、実施例１では１３０μｍと浅いため、その分だけ粉砕面積（米粒受け入れ空間）が減少し、米粉の生産量が低下したためと考えられる。

【0027】

≪実施例２≫
次いで、実施例２について説明する。実施例２は、溝の深さが３００μｍの粉砕面を有するダクタイル鋳鉄（ＦＣＤ８００）の穀粉製造用粉砕機の粉砕面に、高速フレーム溶射により、鉄を主成分としたバインダー金属を含むＷＣサーメットを溶射した穀粉製造用粉砕機である。なお、実施例２では、ＷＣサーメットの溶射後の研磨は行っていない。

【0028】

実施例２に係る穀粉製造用粉砕機の粉砕面１１，２１は、３００μｍの溝１２，２２にＷＣサーメットを溶射したものであるため、粉砕面１１，２１の溝１２，２２の深さは２３０～２５０μｍとなった。また、下記表６，７に示すように、粉砕面１１，２１の表面粗さＲａは、山部（頂点付近）１２１，２２１で３．２５～３．５２μｍ、谷部（底点付近）１２２，２２２で３．０３～３．９２μｍとなった。また、溶射後（研磨なし）の膜厚は、１３０～１６０μｍとなった。なお、下記表６は上臼１０の任意の場所Ｇ～Ｊの溶射後（研磨なし）の表面粗さＲａおよび溶射後（研磨なし）の膜厚を示しており、下記表７は下臼２０の任意の場所Ｇ～Ｊ（上臼の場所Ｇ～Ｊに対応する場所）の溶射後（研磨なし）の表面粗さＲａおよび溶射後（研磨なし）の膜厚を示している。また、表６および表７では、溶射前の臼と、溶射後に研磨を行っていない臼の厚さを測定し、その値の差（溶射後に研磨を行っていない臼の厚さ－溶射前の臼の厚さ）を「溶射後（研磨なし）の膜厚」とした。

【表6】

【表7】

【0029】

実施例２に係る穀粉製造用粉砕機で米粉を製造したところ、粉砕面１１，２１において摩耗痕は確認できなかった。しかしながら、実施例２に係る穀粉製造用粉砕機では、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、粉砕面１１，２１への付着が多く、米粉が粉状とはならず、こより状となってしまった。これは、実施例２に係る穀粉製造用粉砕機では、粉砕面１１，２１の表面粗さＲａが大きすぎたため、米粉が溝１２，２２から排出されにくくなり、熱が溝１２，２２にこもってしまったためと考えられる。なお、図６（Ａ）は、実施例２に係る穀粉製造用粉砕機で米粉を製造した場合に、下臼２０の溝２２に付着した米粉を示す図であり、図６（Ｂ）は、実施例２に係る穀粉製造用粉砕機で製造されたこより状の米粉を示す図である。

【0030】

≪実施例３≫
次いで、実施例３について説明する。実施例３では、実施例２の穀粉製造用粉砕機に対して、溝１２，２２の形状に応じた、炭化珪素砥粒を含む砥石を用いて、溝１２，２２を研磨したものである。

【0031】

研磨により、実施例３に係る穀粉製造用粉砕機の粉砕面１１，２１の溝１２，２２の深さは２００～２２０μｍとなった。また、下記表８，９に示すように、粉砕面１１，２１の表面粗さＲａは、山部（頂点付近）１２１，２２１で０．１４～０．４７μｍ、谷部（底点付近）１２２，２２２で０．７３～１．２５μｍとなった。また、研磨後の膜厚は、１００～１２０μｍとなった。なお、下記表８は上臼１０の任意の場所Ｋ，Ｌの研磨後の表面粗さＲａおよび研磨後の膜厚を示しており、下記表９は下臼２０の任意の場所Ｋ，Ｌ（上臼の場所Ｋ，Ｌに対応する場所）の研磨後の表面粗さＲａおよび研磨後の膜厚を示している。

【表8】

【表9】

【0032】

ここで、図７は、実施例３に係る穀粉製造用粉砕機で米粉を製造した場合の粉砕面１１，２１の状態を示す図である。なお、図７（Ａ）は、１００時間運転した場合の粉砕面１１，２１の状態を示しており、図７（Ｂ）は、３５０時間運転した場合の粉砕面１１，２１の状態を示しており、図７（Ｃ）は、５００時間運転した場合の粉砕面１１，２１の状態を示している。また、図７（Ｄ）は、８５０時間運転した場合の粉砕面１１，２１の状態を示しており、図７（Ｅ）は、１３００時間運転した場合の粉砕面１１，２１の状態を示している。なお、図７（Ｄ），（Ｅ）においては、図面右側に、各粉砕面１１，２１を顕微鏡（キーエンス製、デジタルマイクロスコープＶＨＸ－８５０）を用いて３０倍の倍率で撮影した状態を表示している。実施例３に係る穀粉製造用粉砕機で米粉を製造した場合、図７に示すように、１３００時間運転しても、摩耗痕はほとんど見られなかった。また、米粉の品質についても、高品質のものを得ることができた。さらに、米粉の生産量も８ｋｇ／ｈを維持し、低下は見られなかった。

【0033】

≪実施例４≫
次いで、実施例４について説明する。実施例４では、実施例３と同様に、ＷＣサーメットを溶射した実施例２と同様の穀粉製造用粉砕機に対して、溝１２，２２の形状に応じた、炭化珪素砥粒を含む砥石を用いて、溝１２，２２を研磨したものである。

【0034】

また、実施例４では、ＷＣサーメットを溶射した後、粉砕面１１，２１の表面粗さＲａが実施例３よりも大きくなるように、溝１２，２２を研磨した。具体的には、実施例４では、下記表１０，１１に示すように、表面粗さＲａが３．９８～５．１３μｍの溝１２，２２を、山部（頂点付近）および谷部（底点付近）の両方において、表面粗さＲａが１μｍ以上かつ３μｍ以下となるように研磨を行った。表面の粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１－２００１に規定されている方法に従って求めた。その結果、下記表１２，１３に示すように、粉砕面１１，２１の表面粗さＲａは、山部（頂点付近）１２１，２２１で１．５１～２．２５μｍ、谷部（底点付近）１２２，２２２で２．３１～２．９７μｍとなった。なお、下記表１０は上臼１０の任意の場所Ｍ，Ｎの溶射後（研磨前）の表面粗さＲａを示しており、下記表１１は下臼２０の任意の場所Ｍ，Ｎの溶射後（研磨前）の表面粗さＲａを示している。また、下記表１２は上臼１０の任意の場所Ｍ，Ｎの研磨後の表面粗さＲａを示しており、下記表１３は下臼２０の任意の場所Ｍ，Ｎの研磨後の表面粗さＲａを示している。

【表10】

【表11】

【表12】

【表13】

【0035】

実施例４に係る穀粉製造用粉砕機で米粉を製造した場合も、実施例３と同様に、１３００時間運転しても、摩耗痕はほとんど見られなかった。また、米粉の品質についても、高品質のものを継続的に得ることができた。さらに、米粉の生産量は８ｋｇ／ｈを維持し、低下は見られなかった。

【0036】

以上のように、本実施形態に係る穀粉製造用粉砕機は、タングステンカーバイドサーメット（ＷＣサーメット）を溶射して形成した凹凸形状の表面層を有する粉砕面１１，２１を備え、当該粉砕面１１，２１において穀粉の製造を行う。粉砕面１１，２１を耐摩耗性の高いＷＣサーメットで覆うことで、粉砕面１１，２１が穀物の粉砕により摩耗してしまうことを有効に防止することができ、求める高品質の穀粉を効率よく継続的に得ることができる。また、本実施形態に係る穀粉製造用粉砕機では、粉砕面１１，２１の表面層が隙間の大きさが異なる凹凸形状を有するため、大きい穀物の粒を凹凸の隙間の大きい箇所で潰すことができ、中程度の穀物の粒を凹凸の隙間が小さい箇所で潰すことができるため、ＷＣサーメットを溶射した粉砕面を研磨して平滑にした穀粉製造用粉砕機と比べて、穀粉を効率的に製造することができる。

【0037】

また、本実施形態に係る穀粉製造用粉砕機の粉砕面１１，２１は、溝１２，２２を有することで、穀粒を粉砕面１１，２１に導入しやすくなり、穀粉製造用粉砕機で製造可能な穀粉の生産量を多くすることができる。また、本実施形態では、溝１２，２２に凹凸を形成することで、粉砕面１１，２１に導入した穀粒を噛み込み易くすることもできる。さらに、溝１２，２２の山部（頂点付近）１２１，２２１の平均表面粗さよりも、谷部（底点付近）１２２，２２２の平均表面粗さを大きくすることで、穀粒の流動性が比較的高い山部（頂点付近）１２１，２２１における摩擦を低減することができ粉砕面１１，２１の摩耗を抑制することができる。

【0038】

また、本実施形態に係る穀粉製造用粉砕機では、溝１２，２２の深さが１３０～２７０μｍ、好ましくは１５０～２５０μｍ、より好ましくは１６０～２４０μｍとすることができる。溝１２，２２の深さを１５０μｍ以上とすることで、実施例１に示すように、溝が浅くなることで米粒が投入され難くなり、穀粉の生産量が低下してしまうことを有効に抑制することができる。さらに、本実施形態に係る穀粉製造用粉砕機では、粉砕面１１，２１の平均表面粗さが３μｍ以下とされることが好ましい。粉砕面１１，２１の平均表面粗さを３μｍよりも大きくしてしまうと、実施例２に示すように、米粉の排出がされ難くなるために熱が隙間にこもってしまい、穀粉がこより状となってしまう場合があるが、粉砕面１１，２１の平均表面粗さを３μｍ以下とすることで、このような問題を有効に解決することができる。より好ましくは、２．５μｍ以下とすることができる。

【0039】

以上、本発明の好ましい実施形態例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態例の記載に限定されるものではない。上記実施形態例には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。

【0040】

たとえば、上述した実施形態では、第１の粉砕部材である上臼１０と第２の粉砕部材である下臼２０とを組み合わせた穀粉製造用粉砕機を例示して説明したが、穀粉製造用粉砕機は、粉砕面を有する第１の粉砕部材と、第１の粉砕部材の粉砕面と対向し、かつ同軸上で相対的に回転運動することで第１の粉砕部材の粉砕面との間で穀物を粉砕する粉砕面を有する第２の粉砕部材と、を備えた穀粉製造用粉砕機において、第１の粉砕部材の粉砕面と第２の粉砕部材の粉砕面は、一方ないし両方が回転するものであれば、上述した実施形態に限定されない。

【符号の説明】

【0041】

１…穀粉製造用粉砕機
１０…上臼
１１…粉砕面
１２…溝
１２１…山部
１２２…谷部
１３…基材
１４…タングステンカーバイドサーメット層（ＷＣサーメット層）
２０…下臼
２１…粉砕面
２２…溝
２２１…山部
２２２…谷部
２３…基材
２４…タングステンカーバイドサーメット層（ＷＣサーメット層）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】