JP6614602B1 - Fine powder production apparatus and fine powder production method - Google Patents
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Abstract
【課題】ペースト状の原料から微粉末を直接的に製造することが可能な装置を提供する。【解決手段】微粉末製造装置１００は、ブレード２２を有して構成され回転するローターブレード２０を、内壁面との間に隙間を有して収納した粉砕室１２と、温風を発生させる温風発生装置３１と、出口３０ａが粉砕室１２のローターブレード２０と対向して配置され、温風発生装置３１で発生した温風を、粉砕室１２の内部に送り込む導入ガイド３０と、出口４０ａが導入ガイド３０の内部にて粉砕室１２のローターブレード２０に向って配置され、スラリー状の原料が連続的に送り込まれる原料供給管４０と、原料供給管４０の途中に接続され、断続的に圧縮気体が噴射される圧縮気体噴射管４４とを備え、圧縮気体によって吹き飛ばされた原料を、導入ガイド３０を介して粉砕室１２の内部に断続的に温風に乗せて乾燥させながら粉砕室１２に送り込み、粉砕室１２にて微粉砕して微粉末を製造する。【選択図】図１An apparatus capable of directly producing a fine powder from a paste-like raw material is provided. A fine powder manufacturing apparatus 100 includes a grinding chamber 12 in which a rotor blade 20 configured and rotated with a blade 22 is housed with a gap between an inner wall surface and a temperature for generating hot air. A wind generator 31 and an outlet 30a are arranged to face the rotor blade 20 of the crushing chamber 12, and an introduction guide 30 for sending the warm air generated in the hot air generator 31 into the crushing chamber 12 and an outlet 40a Inside the introduction guide 30, it is arranged toward the rotor blade 20 of the crushing chamber 12, and is connected to the raw material supply pipe 40 into which the slurry-like raw material is continuously fed and in the middle of the raw material supply pipe 40, and is intermittently compressed. A compressed gas injection pipe 44 through which gas is injected, and the raw material blown off by the compressed gas is intermittently placed in the pulverization chamber 12 via the introduction guide 30 while being dried by drying with hot air. It fed into the chamber 12, to produce a fine powder with finely pulverized by grinding chamber 12. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、微粉末製造装置及び微粉末製造方法に関する The present invention relates to a fine powder production apparatus and a fine powder production method.
従来、固形状の原料をそのまま粉砕して微粉末を製造する他、野菜、果実、薬草木等の水分を多く含む原料を乾燥して固形状にした後に粉砕して微粉末を製造することがある。例えば、特許文献１には、水分を多く含む原料を乾燥させながら粉砕して微粉末を製造することが記載されている。また、特許文献２には、液体状の原料を乾燥させながら粉砕して微粉末を製造することが記載されている。
Conventionally, solid raw materials are pulverized as they are to produce fine powders. In addition, raw materials containing a lot of moisture such as vegetables, fruits and medicinal plants can be dried and solidified, and then pulverized to produce fine powders. is there. For example,
しかしながら、トマトピューレ、マンゴー果実、肉や魚のペースト、工業用樹脂などのペースト状の原料から微粉末を製造する場合、原料を乾燥して固形状にするか、希釈化して液状にする必要があった。特に、油分を含むペースト状の原料は乾燥させることが困難であり、また、加熱して乾燥させると有効成分が劣化するおそれがあるので、凍結乾燥させる必要があった。これらのため、従来はペースト状の原料から微粉末を直接的に得ることは困難であった。 However, when producing fine powders from pasty raw materials such as tomato puree, mango fruit, meat and fish pastes, industrial resins, etc., it is necessary to dry the raw materials into solid forms or dilute them into liquid forms. It was. In particular, it is difficult to dry a paste-like raw material containing oil, and it is necessary to freeze-dry because the active ingredient may deteriorate when heated and dried. For these reasons, it has been difficult to obtain fine powder directly from pasty raw materials.
本発明は、以上の点に鑑み、ペースト状の原料から微粉末を直接的に製造することが可能な装置及び方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the apparatus and method which can manufacture a fine powder directly from a paste-form raw material in view of the above point.
本発明の微粉末製造装置は、ブレードを有して構成され回転するローターブレードを、内壁面との間に隙間を有して収納した粉砕室と、温風を発生させる温風発生装置と、出口が前記粉砕室の前記ローターブレードと対向して配置され、前記温風発生装置で発生した温風を、前記粉砕室の内部に送り込む導入ガイドと、出口が前記導入ガイドの内部にて前記粉砕室の前記ローターブレードに向って配置され、スラリー状の原料が連続的に送り込まれる原料供給管と、前記原料供給管の途中に接続され、断続的に圧縮気体が噴射される圧縮気体噴射管とを備え、前記圧縮気体によって吹き飛ばされた前記原料を、前記導入ガイドを介して前記粉砕室の内部に断続的に前記温風に乗せて乾燥させながら前記粉砕室に送り込み、前記粉砕室にて微粉砕して微粉末を製造することを特徴とする。 The fine powder production apparatus of the present invention comprises a pulverization chamber in which a rotor blade configured and rotated with a blade accommodated therein with a gap between the inner wall surface, a hot air generator for generating hot air, An outlet is arranged opposite to the rotor blade of the crushing chamber, and an introduction guide that feeds warm air generated by the hot air generator into the crushing chamber, and an outlet that crushes inside the introduction guide A raw material supply pipe which is disposed toward the rotor blade of the chamber and into which slurry-like raw material is continuously fed; a compressed gas injection pipe which is connected to the middle of the raw material supply pipe and in which compressed gas is intermittently injected; The raw material blown off by the compressed gas is fed into the grinding chamber through the introduction guide while being intermittently put on the warm air and dried in the grinding chamber, and is finely divided in the grinding chamber. Characterized in that to produce a fine powder.
本発明の微粉末製造装置によれば、原料供給管にスラリー状の原料が連続的に供給されるが、この原料が圧縮気体噴射管から断続的に噴射される圧縮気体によって吹き飛ばされて、スラリー状の原料が断続的に、温風発生装置から供給される温風によって乾燥されながら、粉砕室に送り込まれる。 According to the fine powder production apparatus of the present invention, the slurry-like raw material is continuously supplied to the raw material supply pipe, but this raw material is blown off by the compressed gas intermittently injected from the compressed gas injection pipe, and the slurry The raw material is intermittently fed into the crushing chamber while being dried by the hot air supplied from the hot air generator.
粉砕室に送り込まれたスラリー状の原料は、ローターブレード及び粉砕室の内周壁と衝突して粉砕される。原料は粉砕されることによりその表面積が増大するので、温風により供給される熱が粉砕された原料に伝達され易くなり急速に乾燥が進行する。原料は、粒子が乾燥すればさらに粉砕され易くなるので、粉砕と乾燥とが同時に相乗的に進行する。 The slurry-like raw material fed into the crushing chamber collides with the rotor blade and the inner peripheral wall of the crushing chamber and is crushed. Since the surface area of the raw material is increased by being pulverized, the heat supplied by the hot air is easily transferred to the pulverized raw material, and drying proceeds rapidly. Since the raw material becomes easier to be pulverized when the particles are dried, pulverization and drying proceed synergistically at the same time.
このようにして、スラリー状の原料を固体化や液状化することなく、直接的に微粉末を製造することができる。そして、これは、スラリー状の原料に油分が含まれるものであってもよく、加熱乾燥された後に粉砕したものと比較して、栄養成分などの劣化の抑制を図ることが可能である。 In this way, a fine powder can be directly produced without solidifying or liquefying the slurry-like raw material. And this may be one in which oil is contained in the slurry-like raw material, and it is possible to suppress deterioration of nutrient components and the like as compared with the one that is pulverized after being heated and dried.
本発明の微粉末製造装置において、前記原料は、粘度が３００ｍＰａ・ｓ以上６００００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。 In the fine powder production apparatus of the present invention, the raw material preferably has a viscosity of 300 mPa · s to 60000 mPa · s.
この場合、原料を安定的に粉砕室に送り込みことができ、粒径のばらつきが少ない微粉末を製造することが可能となる。原料の粘度が３００ｍＰａ・ｓ未満であると、原料が液状に近付き過ぎて原料供給管を流れるような状態になるので圧縮気体によって吹き飛ばすことが困難となる。一方、原料の粘度が６０００ｍＰａ・ｓを超えると、原料が固くなり過ぎて圧縮気体によって分離させて吹き飛ばすことが困難となる。 In this case, the raw material can be stably fed into the pulverization chamber, and it becomes possible to produce a fine powder with little variation in particle size. When the viscosity of the raw material is less than 300 mPa · s, the raw material becomes too close to a liquid state to flow through the raw material supply pipe, so that it is difficult to blow off with the compressed gas. On the other hand, if the viscosity of the raw material exceeds 6000 mPa · s, the raw material becomes too hard to be separated by compressed gas and blown away.
また、本発明の微粉末製造装置において、前記原料供給管の前記出口は、外側に拡径するテーパ状に形成されていることが好ましい。 Moreover, the fine powder manufacturing apparatus of this invention WHEREIN: It is preferable that the said exit of the said raw material supply pipe is formed in the taper shape expanded diameter outside.
この場合、原料供給管から噴射される原料が広がって飛び、乾燥が促進されると共に、ローターブレードに部分的に集中せずに平均的に衝突するので、粉砕の促進も図ることが可能となる。 In this case, the raw material sprayed from the raw material supply pipe spreads and flies, and drying is promoted, and since it collides on average without being partially concentrated on the rotor blade, it is possible to promote pulverization. .
また、本発明の微粉末製造装置において、前記原料供給管には、毎秒１ｇ以上５０ｇ以下のスラリー状の原料が連続的に送り込まれることが好ましい。 In the fine powder production apparatus of the present invention, it is preferable that 1 g or more and 50 g or less of slurry-like raw material is continuously fed into the raw material supply pipe.
この場合、原料を良好に粉砕して微粉末を製造することが可能となる。原料が毎秒１ｇ未満で送り込まれると、微粉末の製造効率が劣る。一方、原料が毎秒５０ｇを超えて送り込まれると、原料が十分に粉砕されずに所望の細かな微粉末を製造することができないおそれがある。 In this case, the raw material can be pulverized well to produce a fine powder. If the raw material is fed at a rate of less than 1 g per second, the production efficiency of the fine powder is poor. On the other hand, if the raw material is fed in excess of 50 g per second, the raw material may not be sufficiently pulverized and a desired fine fine powder may not be produced.
また、本発明の微粉末製造装置において、前記圧縮気体発射管には、０．１ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下の供給圧力で０．１Ｌ（リットル）以上１０Ｌ以下の圧縮空気が０．５秒以上５秒以下の間隔で断続的に噴射されることが好ましい。 Moreover, in the fine powder manufacturing apparatus of the present invention, the compressed gas firing tube is supplied with compressed air of 0.1 L (liter) or more and 10 L or less at a supply pressure of 0.1 MPa or more and 1.0 MPa or less for 0.5 seconds or more and 5 seconds. It is preferable to eject intermittently at intervals of less than a second.
この場合、原料を良好に粉砕して微粉末を製造することが可能となる。供給圧力が０．１ＭＰａ未満であると、圧縮空気によって原料を吹き飛ばす力が十分とならず、供給圧力が１．０ＭＰａを超えると、市販の圧縮気体噴射装置などが大型化するからである。また、０．１Ｌ未満の圧縮空気を噴射しても、圧縮空気によって原料を吹き飛ばす力が十分ではなく、１０Ｌを超える圧縮空気が噴射されると、原料を吹き飛ばす速さが速くなり過ぎて原料がほとんど乾燥されずに粉砕室に供給され、水分を含み過ぎた微粉末が製造されるおそれがあるからである。また、圧縮空気が噴射される間隔が０．５秒未満であると、微粉末の製造効率が劣るからである。一方、圧縮空気が噴射される間隔が５秒を超えると、１回の圧縮空気の噴射によって吹き飛ばされる原料の量が多くなり過ぎ、原料が十分に粉砕されずに所望の微粉末を製造することができないおそれが生じるからである。 In this case, the raw material can be pulverized well to produce a fine powder. This is because if the supply pressure is less than 0.1 MPa, the force for blowing the raw material by compressed air will not be sufficient, and if the supply pressure exceeds 1.0 MPa, a commercially available compressed gas injection device and the like will be enlarged. Moreover, even if the compressed air of less than 0.1L is injected, the force for blowing off the raw material by the compressed air is not sufficient, and when the compressed air of over 10L is injected, the speed of blowing off the raw material becomes too high and the raw material becomes This is because there is a possibility that fine powder that is supplied to the pulverization chamber without being almost dried and contains excessive moisture may be produced. Moreover, it is because the production efficiency of a fine powder is inferior that the space | interval which injected compressed air is less than 0.5 second. On the other hand, when the interval at which the compressed air is injected exceeds 5 seconds, the amount of the raw material blown off by one injection of the compressed air becomes too large, and the desired fine powder is produced without the raw material being sufficiently pulverized. This is because there is a risk that it will not be possible.
また、本発明の微粉末製造装置において、前記粉砕室の前記内壁面と前記ローターブレードとの隙間は、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。 In the fine powder production apparatus of the present invention, the gap between the inner wall surface of the crushing chamber and the rotor blade is preferably 0.1 mm or more and 5 mm or less.
この場合、原料を良好に粉砕して微粉末を製造することが可能となる。前記隙間が０．１ｍｍ未満である場合、この隙間に原料や途中まで粉砕された原料が溜まるおそれが高くなり、これを解消するためのメンテナンス頻度が増すので微粉末の製造効率が劣るおそれがある。一方、前記隙間が５ｍｍを超えると、粉砕室の内壁及びブレードに衝突しない原料の割合が多くなり、十分に微細な微粉末を得ることができないおそれがあるからである。 In this case, the raw material can be pulverized well to produce a fine powder. If the gap is less than 0.1 mm, there is a high possibility that raw materials and raw materials that have been pulverized halfway will accumulate in the gap, and the maintenance frequency for eliminating this will increase, so the production efficiency of fine powder may be inferior. . On the other hand, if the gap exceeds 5 mm, the ratio of the raw material that does not collide with the inner wall of the grinding chamber and the blade increases, and there is a possibility that a sufficiently fine fine powder cannot be obtained.
また、本発明の微粉末製造装置において、前記ローターブレードの先端の周速は９０ｍ／秒以上１２０ｍ／秒以下であることが好ましい。 In the fine powder production apparatus of the present invention, it is preferable that the peripheral speed of the tip of the rotor blade is 90 m / second or more and 120 m / second or less.
この場合、原料を良好に粉砕して微粉末を製造することが可能となる。ローターブレードの先端の周速が９０ｍ／秒未満である場合、原料が回転するブレードに衝突しても粉砕されない、また、ローターブレードの回転によって生じる気流の速さが十分でなくなるので、この気流に乗った原料同士や粉砕室の内周壁と原料との衝突による原料の粉砕が十分でなくなるおそれがある。一方、ローターブレードの先端の周速が１２０ｍ／秒を超えると、ローターブレードを回転させる電動モータなどの回転駆動装置が大型化すると共にローターブレードを支持する回転軸の強度を高める必要があり、設計的に困難であるおそれがあるからである。 In this case, the raw material can be pulverized well to produce a fine powder. If the peripheral speed at the tip of the rotor blade is less than 90 m / sec, the raw material will not be crushed even if it collides with the rotating blade, and the speed of the airflow generated by the rotation of the rotor blade will not be sufficient. There is a possibility that the pulverization of the raw materials due to the collision of the raw materials with each other and the inner peripheral wall of the pulverization chamber with the raw materials may be insufficient. On the other hand, if the peripheral speed at the tip of the rotor blade exceeds 120 m / sec, it is necessary to increase the size of the rotary drive device such as an electric motor that rotates the rotor blade and increase the strength of the rotating shaft that supports the rotor blade. This is because it may be difficult.
また、本発明の微粉末製造装置において、前記温風の温度は６０℃以上１２０℃以下であることが好ましい。 In the fine powder production apparatus of the present invention, the temperature of the hot air is preferably 60 ° C. or higher and 120 ° C. or lower.
この場合、原料を良好に乾燥させることができるので、良好な粉砕を行うことが可能となる。温風の温度が６０℃未満であると、スラリー状の原料が十分に乾燥されないまま、水分を含んだ状態の微粉末が製造されるおそれがある。一方、温風の温度が１２０℃を超えると、加熱され過ぎて原料に含まれる栄養成分などの有効成分が劣化するおそれがあるからである。 In this case, since the raw material can be dried well, good pulverization can be performed. If the temperature of the hot air is less than 60 ° C., there is a risk that fine powder containing moisture is produced without sufficiently drying the slurry-like raw material. On the other hand, when the temperature of the warm air exceeds 120 ° C., the active ingredients such as nutrients contained in the raw material may be deteriorated due to being heated too much.
本発明の微粉末製造方法は、導入ガイド内の原料供給管にスラリー状の原料が連続的に送り込まれ、断続的に噴射される圧縮気体によって吹き飛ばされた前記原料を、温風に乗せて乾燥させながら、内周壁と隙間を隔ててブレードを有して構成され回転するローターブレードが回転する粉砕室の内部に断続的に送り込み、前記粉砕室にて微粉砕させて微粉末を製造することを特徴する。 In the fine powder production method of the present invention, the slurry-like raw material is continuously fed into the raw material supply pipe in the introduction guide, and the raw material blown off by the compressed gas intermittently injected is put on hot air and dried. The rotor blades that are configured to have blades with a gap between the inner peripheral wall and the gap are intermittently fed into the rotating grinding chamber and finely ground in the grinding chamber to produce fine powder. Characterize.
本発明の微粉末製造方法によれば、上記本発明の微粉末製造装置と同様に、スラリー状の原料から固体化や液状化することなく、直接的に微粉末を製造することができる。 According to the fine powder production method of the present invention, as in the fine powder production apparatus of the present invention, a fine powder can be produced directly from a slurry raw material without solidification or liquefaction.
本発明の実施形態に係る微粉末製造装置１００について図面を参照して説明する。
A fine
微粉末製造１００は、図１に示すように、軸方向が水平となるように設置された本体筒１０と、本体筒１０内に回転自在に設けられた複数のローターブレード２０と、本体筒１０と同芯に設けられ本体筒１０の内部から外部に亘って延在する導入ガイド３０と、導入ガイド３０の内部にスラリー状の原料を断続的に供給する原料供給管４０を備えている。
As shown in FIG. 1, the
本体筒１０は、基台１１に配設された粉砕室１２と、粉砕室１２の前面に接続された分級室１３とを備え、分級室１３は粉砕室１２の前面から先端部に向って次第に縮径する円錐台状の縮径部１３ａと縮径部１３ａの先端に接続された円筒状の小径部１３ｂとを備えている。また、小径部１３ｂには排出口１４が設けられており、排出口１４はダクト１５により回収装置１６に接続されている。
The
ローターブレード２０は、基台１１から粉砕室１２内に突出する回転軸２１に軸支されており、複数枚のブレード２２を有しており、粉砕室１２の内壁面と間に、微小、例えば０．１ｍｍ以上５ｍｍ、より好ましくは１ｍｍ以上３ｍｍ以下の隙間ｄを有している。
The
隙間ｄが０．１ｍｍ未満である場合、この隙間ｄに原料や途中まで粉砕された原料が溜まるおそれが高くなり、これを解消するためのメンテナンス頻度が増すので微粉末の製造効率が劣るおそれがある。一方、隙間ｄが５ｍｍを超えると、粉砕室１２の内周壁及びブレードに衝突しない原料の割合が多くなり、十分に微細な微粉末を得ることができないおそれがあるからである。
When the gap d is less than 0.1 mm, there is a high possibility that raw materials and raw materials that have been pulverized halfway accumulate in the gap d, and the maintenance frequency for eliminating this increases, so the production efficiency of fine powder may be inferior. is there. On the other hand, when the gap d exceeds 5 mm, the ratio of the raw material that does not collide with the inner peripheral wall of the crushing
回転軸２１は基台１１の内部に設けられた電動モータなどの回転駆動装置２３に接続されており、回転駆動装置２３により回転駆動される。このようにして、ローターブレード２０の先端を所定範囲、例えば９０ｍ／秒以上１２０ｍ／秒の範囲の周速で回転させることが可能となっている。
The rotating
ローターブレード２０の先端の周速が９０ｍ／秒未満である場合、原料が回転するブレードに衝突しても粉砕されないおそれがあり、また、ローターブレード２０の回転によって生じる気流の速さが十分でなくなるので、この気流に乗った原料同士や粉砕室１２の内周壁と原料との衝突による原料の粉砕が十分でなくなるおそれがある。一方、ローターブレード２０の先端の周速が１２０ｍ／秒を超えると、ローターブレード２０を回転させる回転駆動装置２３が大型化すると共に回転軸２１の強度を高める必要があり、設計的に困難であるからである。
When the peripheral speed at the tip of the
導入ガイド３０は、分級室１３内で回転軸２１の先端部に臨む位置にローターブレード２０と対向するようにして粉砕室１２に向って開口する開口３０ａを有している。そして、導入ガイド３０の他端部は、分級室１３を超える位置まで延在し、温風発生装置３１に接続されている。
The
温風発生装置３１は内部にヒータ、送風ファン等を備えており、粉砕室１２からの排気温度が６０℃以上１２０℃以下の範囲の温度となるように加熱した温風を導入ガイド３０に送風する。
The
温風の温度が６０℃未満である場合、スラリー状の原料が十分に乾燥されないまま、水分を含んだ状態の微粉末が製造されるおそれがある。一方、温風の温度が１２０℃を超える場合、加熱され過ぎて原料に含まれる栄養成分などの有効成分が劣化するおそれがあるからである。なお、装置が大型である場合、温風発生装置３１はヒータ及び送風ファンに代えてガスバーナを備えるようにしてもよい。
When the temperature of the hot air is less than 60 ° C., there is a possibility that fine powder containing moisture is produced without sufficiently drying the slurry-like raw material. On the other hand, when the temperature of the warm air exceeds 120 ° C., the active ingredients such as nutritional components contained in the raw material may be deteriorated due to being heated too much. In addition, when an apparatus is large sized, the
また、導入ガイド３０には、原料供給管４０が設けられている。原料供給管４０は、スラリー状の原料を導入ガイド３０の内部に断続的に、好ましくは一定量ずつ一定の時間間隔を隔てて供給する。例えば、０．１秒以上５秒以下、より好ましくは１秒以上３秒以下の一定時間間隔で、１ｇ以上５０ｇ以下、より好ましくは２ｇ以上３０ｇ以下の一定量を供給すればよい。
The
供給間隔が短過ぎる又は供給量が少な過ぎると、微粉末の製造効率が劣る。一方、供給間隔が長過ぎる又は供給量が多過ぎると、原料が十分に粉砕されずに所望の微粉末を製造することができないおそれがあるからである。 If the supply interval is too short or the supply amount is too small, the production efficiency of the fine powder is poor. On the other hand, if the supply interval is too long or the supply amount is too large, the raw material may not be sufficiently pulverized and a desired fine powder may not be produced.
スラリー状の原料は、特に限定されないが、例えば、トマト、豆類、カボチャ等の野菜、マンゴー、バナナ、オレンジ等の果物、魚類分解物等の水産系加工物、蜂蜜などの一般食品又は健康食品、化粧品原料、化成品原料であり、油分が含まれていてもよい。 Slurry raw material is not particularly limited, for example, vegetables such as tomatoes, beans, pumpkins, fruits such as mango, banana, orange, marine products such as fish degradation products, general foods such as honey or health foods, It is a cosmetic raw material and a chemical raw material, and may contain oil.
スラリー状の原料の粘度は、例えば、３００ｍＰａ・ｓ以上６００００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは３０００ｍＰａ・ｓ以上１００００ｍＰａ・ｓ以下である。 The viscosity of the slurry material is, for example, 300 mPa · s or more and 60000 mPa · s or less, more preferably 3000 mPa · s or more and 10,000 mPa · s or less.
原料の粘度が３００ｍＰａ・ｓ未満である場合、原料が液状に近付き過ぎて原料供給管４０を流れるような状態になるので圧縮気体によって吹き飛ばすことが困難となる。一方、原料の粘度が６０００ｍＰａ・ｓを超える場合、原料が固くなり過ぎて圧縮気体によって分離させて吹き飛ばすことが困難となるからである。なお、元来の原料に水などを加えて粘度が前記の範囲となるように調整してもよい。
When the viscosity of the raw material is less than 300 mPa · s, since the raw material is too close to a liquid state and flows through the raw
微粉末製造装置１００を用いて微粉末を製造したスラリー状の原料は、具体的には、粘度が１５１００ｍＰａ・ｓのトマトピューレ、粘度が８７３０ｍＰａ・ｓの豆ピューレ、粘度が６２３０ｍＰａ・ｓのかぼちゃピューレ、粘度が５４６００ｍＰａ・ｓの小豆加工物、粘性が７０８０ｍＰａ・ｓ及び１６６００ｍＰａ・ｓの魚分解物、粘度が６３００ｍＰａ・ｓの化粧品原料、粘度が３８０ｍＰａ・ｓの工業系スラリー原料などであった。
Specifically, the slurry-like raw material produced by using the fine
原料供給管４０は、導入ガイド３０の内部にて粉砕室１２に対向して開口する出口４０ａを有しており、導入ガイド３０の外部に位置する供給口４０ｂには配管４０ｃを介して原料供給部４１が接続されている。
The raw
原料供給部４１は、スラリー状の原料を連続的に原料供給管４０に送り込むものであり、例えば、偏心一軸ねじポンプ、二軸ねじポンプ、三軸ねじポンプなどのねじポンプ４２、及びねじポンプに原料を供給するホッパー４３などからなっている。ねじポンプ４２は、特に、構造が簡易であるので、例えば、兵神装備株式会社製のモーノポンプ（登録商標）などの回転容積式偏心一軸ねじポンプを用いることが好ましい。
The raw
回転容積式偏心一軸ねじポンプ４２は、ステータ４２ａに形成された内部空間内を螺旋状のロータ（ねじ）４２ｂが回転することによって、これらの間に、高粘度のスラリー状の原料をも吸い込む強い吸引力を発生させながら新たな密閉空間であるキャビティが順次に生み出され、吐出側へ移動する。これにより、キャビティ内に吸い込まれた原料は、キャビティごと、移送される。キャビティの断面積は、ロータ４２ｂの位置に関わらず一定であるので、原料の時間当たりの吐出量はロータ４２ｂの回転速度に正比例する。
The rotary displacement type eccentric
上述したように原料供給部４１は、例えば、毎秒１ｇ以上５０ｇ以下のスラリー状の原料を連続的に供給すればよい。
As described above, the raw
そして、原料供給管４０の途中には圧縮気体噴射管４４が接続されている。圧縮気体噴射管４４は、導入ガイド３０の内部にて原料供給管４０から粉砕室１２とは反対側に延びるように接続されており、導入ガイド３０の外部に位置する供給口４４ａには圧縮気体噴射装置４５が接続されている。
A compressed
圧縮気体噴射装置４５は、圧縮空気などの圧縮気体を一定の時間間隔で断続的に噴射させる装置であり、例えば、チャンバ内に送り込まれた空気をダイヤフラムの変形などによって、圧縮させて噴出させる。圧縮気体噴射装置４５としては、例えば、市販のエアパルス発生装置を用いればよい。
The compressed
なお、圧縮気体噴射装置４５は、圧縮気体の発生を電気制御するものに限定されず、例えば、カネキタ株式会社製のエアパルス発生装置のように電気制御を必要とせずに、一定の時間間隔で圧縮気体を噴射するものであってもよい。また、圧縮気体は、圧縮空気の他に、原料に悪影響を与えないものであれば他の気体を圧縮したものであってもよい。ただし、圧縮空気を用いると、外気を取り込むことにより供給できるので好ましい。
The compressed
例えば、０．１ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下の供給圧力で０．１Ｌ以上１０Ｌ以下の圧縮空気を噴射させることが好ましい。これは、供給圧力が０．１ＭＰａを超えると、圧縮空気によって原料を吹き飛ばす力が十分とならず、供給圧力が１．０ＭＰａの市販の圧縮気体噴射装置などが大型化するからである。また、０．１Ｌ未満の圧縮空気が噴射されても、圧縮空気によって原料を吹き飛ばす力が十分ではなく、１０Ｌを超えて圧縮空気が噴射されると、原料を吹き飛ばす速さが速くなり過ぎて原料がほとんど乾燥されずに粉砕室１２に供給され、水分を含み過ぎた微粉末が製造されるおそれがあるからである。
For example, it is preferable to inject compressed air of 0.1 L or more and 10 L or less at a supply pressure of 0.1 MPa or more and 1.0 MPa or less. This is because when the supply pressure exceeds 0.1 MPa, the force for blowing the raw material by compressed air is not sufficient, and a commercially available compressed gas injection device having a supply pressure of 1.0 MPa becomes large. Moreover, even if compressed air of less than 0.1 L is injected, the force for blowing off the raw material by the compressed air is not sufficient, and when compressed air is injected over 10 L, the speed of blowing off the raw material becomes too fast. Is supplied to the crushing
また、圧縮空気が噴射される間隔は０．５秒以上５秒以下であることが好ましい。圧縮空気が噴射される間隔が０．５秒未満であると、微粉末の製造効率が劣る。一方、圧縮空気が噴射される間隔が５秒を超えると、１回の圧縮空気の噴射によって吹き飛ばされる原料の量が多くなり過ぎ、原料が十分に粉砕されずに所望の微粉末を製造することができないおそれがある。 Further, the interval at which the compressed air is injected is preferably 0.5 seconds or more and 5 seconds or less. If the interval at which the compressed air is injected is less than 0.5 seconds, the production efficiency of the fine powder is poor. On the other hand, when the interval at which the compressed air is injected exceeds 5 seconds, the amount of the raw material blown off by one injection of the compressed air becomes too large, and the desired fine powder is produced without the raw material being sufficiently pulverized. You may not be able to.
さらに、１回の圧縮空気の噴射によって、１ｇ以上５０ｇ以下の原料を粉砕室１２に向けて供給することが好ましい。例えば、１秒間に５ｇの原料が連続的に供給される場合、圧縮空気の噴射間隔が１秒であれば、１回の圧縮空気の噴射によって５ｇの原料が供給され、圧縮空気の噴射間隔が３秒であれば、１回の圧縮空気の噴射によって１５ｇの原料が供給される。
Furthermore, it is preferable to supply 1 g or more and 50 g or less of raw materials toward the crushing
また、原料供給管４０の出口４０ａは、図１に示すように、外側に拡径するテーパ状に形成することが好ましい。これにより、原料供給管４０から噴射される原料が広がって飛び、乾燥が促進されると共に、ローターブレード２０に部分的集中せずに平均的に衝突するので、粉砕の促進も図ることが可能となる。なお、出口４０ａのテーパ状の角度や長さ、及びその位置などは、噴射される原料が広がり過ぎて導入ガイド３０の内壁に衝突しない程度に原料が広がるように定めればよい。
Moreover, it is preferable to form the
以上のような構成により、微粉末製造装置１００においては、原料供給部４１から連続的に原料供給管４０にスラリー状の原料が供給されるが、この原料は圧縮気体噴射装置４５で一定の時間間隔で噴射された圧縮気体によって吹き飛ばされる。これにより、一定量のスラリー状の原料が断続的に導入ガイド３０内に供給され、温風発生装置３１から供給される温風に乗って少しずつ乾燥されながら、粉砕室１２の内部に送り込まれる。一方、ローターブレード２０が粉砕室１２内で回転することにより、その円周面と半径方向に高速気流が発生する。
With the above configuration, in the fine
そのため、スラリー状の原料は、粉砕室１２に送り込まれると、ローターブレード２０及び粉砕室１２の内周壁と衝突して粉砕される。さらに、粉砕された原料が高速気流に乗り原料同士が衝突することによっても粉砕される。原料は粉砕されることによりその表面積が増大するので、温風により供給される熱が粉砕された原料に伝達され易くなり急速に乾燥が進行する。原料は、粒子が乾燥すればさらに粉砕され易くなるので、粉砕と乾燥とが同時に相乗的に進行する。
Therefore, when the slurry raw material is fed into the crushing
粉砕された粒子は分級室１３で分級され、所望の粒子径に粉砕された微粉末が、排出口１４からダクト１５を介して回収装置１６に取出される。
The pulverized particles are classified in the
以上のように、スラリー状の原料を固体化や液状化することなく、直接的に微粉末を製造することができる。そして、これは、スラリー状の原料に油分が含まれるものであってもよく、加熱乾燥された後に粉砕したものと比較して、栄養成分などの劣化の抑制を図ることが可能である。 As described above, a fine powder can be directly produced without solidifying or liquefying a slurry-like raw material. And this may be one in which oil is contained in the slurry-like raw material, and it is possible to suppress deterioration of nutrient components and the like as compared with the one that is pulverized after being heated and dried.
なお、原料供給部４１から供給するスラリー状の原料の時間当たりの供給量、圧縮気体噴射装置４５から噴射される圧縮空気の圧力や時間間隔などは、１回の噴射で粉砕室１２に向って送り込まれる原料が、導入ガイド３０の内壁等に付着せずに良好に粉砕室１２に送り込まれたうえで十分に乾燥及び粉砕がなされて、所望の粒子径の微粉末が得られるように調整すればよい。例えば、スラリー状の原料が高粘度である場合には、圧縮空気の供給圧力を増加すればよい。
In addition, the supply amount per hour of the slurry-like raw material supplied from the raw
また、微粉末の時間当たりの製造量を増加させるためには、本体筒１０やローターブレード２０の大型化、ローターブレード２０の高速回転化に加えて、粉砕室１２内に送り込まれるスラリー状の原料の時間当たりの量の増大化を図る必要がある。
In order to increase the production amount of fine powder per hour, in addition to increasing the size of the
この場合、図２に示すように、複数の原料供給管４０を設け、各原料供給管４０にそれぞれ圧縮気体噴射装置４５が接続された圧縮気体噴射管４４を接続すればよい。そして、各圧縮気体噴射装置４５を一定の時間間隔を隔てて順次作動させることにより、原料供給管４０から一定間隔で一定量の原料が粉砕室１２に送られるように構成すればよい、なお、図２においては、全て原料供給管４０の配管４０ｃに１つの原料供給部４１によって原料を供給しているが、これに限定されず、各原料供給管４０の配管４０ｃに別個の原料供給部４１によって原料を供給してもよい。
In this case, as shown in FIG. 2, a plurality of raw
上述した微粉末製造装置１００を用いて、原料としてスラリー状の化粧品原料を用いて微粉末を製造した。原料の粘度は６３００ｍＰａ・ｓであった。粉砕室１２の内径は５５０ｍｍ、ローターブレード２０の外端の径は５４４ｍｍ、ローターブレード２０の回転速度は３８００ｐｍであった。原料の供給量は５ｇ／秒であり、２．０Ｌの圧縮空気を供給圧力０．５ＭＰａで１秒間隔で噴射させた。また、温風の温度は９５℃であった。
Using the fine
得られた微粉末の平均粒径は１３．７８μｍであり、粒度分布は図３に示すようになった。 The average particle size of the fine powder obtained was 13.78 μm, and the particle size distribution was as shown in FIG.
１０…本体筒、 １１… 基台、 １２…粉砕室、 １３…分級室、 １３ａ…縮径部、 １３ｂ…小径部、 １４…排出口、 １５…ダクト、 １６…回収装置、 ２０…ローターブレード、 ２１…回転軸、 ２２…ブレード、 ２３…回転駆動装置、 ３０…導入ガイド、 ３０ａ…出口、 ３１…温風発生装置、 ４０…原料供給管、 ４０ａ…出口、 ４０ｂ…供給口、 ４０ｃ…配管、 ４１…原料供給部、 ４２…ねじポンプ、 ４２ａ…ステータ、 ４２ｂ…ロータ、 ４３…ホッパー、 ４４…圧縮気体噴射管、 ４５…圧縮気体噴射装置、 １００…微粉末製造装置。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
温風を発生させる温風発生装置と、
出口が前記粉砕室の前記ローターブレードと対向して配置され、前記温風発生装置で発生した温風を、前記粉砕室の内部に送り込む導入ガイドと、
出口が前記導入ガイドの内部にて前記粉砕室の前記ローターブレードに向って配置され、スラリー状の原料が連続的に送り込まれる原料供給管と、
前記原料供給管の途中に接続され、断続的に圧縮気体が噴射される圧縮気体噴射管とを備え、
前記圧縮気体によって吹き飛ばされた前記原料を、前記導入ガイドを介して前記粉砕室の内部に断続的に前記温風に乗せて乾燥させながら前記粉砕室に送り込み、前記粉砕室にて微粉砕して微粉末を製造することを特徴とする微粉末製造装置。 A crushing chamber containing a rotor blade configured and rotated with a blade between the inner wall surface,
A hot air generator for generating hot air;
An introduction guide that is disposed opposite to the rotor blade of the crushing chamber and that feeds the hot air generated by the hot air generator into the crushing chamber;
An outlet is arranged inside the introduction guide toward the rotor blade of the grinding chamber, and a raw material supply pipe into which slurry-like raw material is continuously fed,
A compressed gas injection pipe that is connected in the middle of the raw material supply pipe and intermittently injects compressed gas;
The raw material blown off by the compressed gas is sent into the pulverization chamber while being dried by being placed on the hot air intermittently inside the pulverization chamber through the introduction guide, and finely pulverized in the pulverization chamber. A fine powder production apparatus for producing a fine powder.
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