[0001] 本发明涉及将粉碎对象物粉碎的粉碎装置。

[0002] 以往，作为将粉碎对象物粉碎的装置，提出了具备供粉碎对象物堆积的堆积面、以及与该堆积面对置配置且呈凸状弯曲的处理面，并具备使上述堆积面与上述处理面沿着上述堆积面相对移动的移动单元的粉体处理装置(例如，参照WO2004/112964号公报)。堆积面相当于收纳粉碎对象物的容器部件的绕轴的内周面。根据上述粉体处理装置，如果使上述堆积面与上述处理面沿着上述堆积面相对移动，则粉碎对象物通过上述处理面一边向上述堆积面侧被按压一边被摩擦。即，通过上述堆积面和上述处理面对粉碎对象物施加压缩力和剪切力。其结果是，粉碎对象物被上述粉体处理装置粉碎。

[0003] 另外，除了上述以外，作为使配置于旋转轴的周围的多个研磨罐一边公转一边自转的利用离心力的粉体处理装置，有行星球磨机(例如，参照日本特开2002‑143706号公报)。

[0065] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[0066] <整体结构>

[0067] 参照图1，对本发明的实施方式的粉碎装置1进行说明。粉碎装置1将粉碎对象物100粉碎。如图1所示，粉碎装置1具备旋转体2、旋转体旋转部3、粉碎容器4、粉碎介质5、循环机构6、除去机构7和引导叶片8。

[0068] <旋转体>

[0069] 如沿图1示出的旋转体2的轴向A(以下，简称为轴向A。)横切的旋转体2的截面图所示，旋转体2在内部具有锥台状的锥形通路20，所述锥形通路20具有通路宽度随着从旋转体2的中心向旋转体2的径向R(以下，简称为径向R。)的外侧前进而变小(变细)的区间。该锥形通路20的截面形状也可以是圆形、或多边形、或其他形状。另外，锥形通路20从中心沿着径向R向左右两侧延伸。而且，在轴向A上的旋转体2的上端20A(靠近粉碎容器4的盖部41的端部)设置有入口开口21，该入口开口21使锥形通路20向外部开放，并且在轴向A上与粉碎容器4的接收开口47对置。另外，在径向R上构成旋转体2的外缘部分(外缘区域)的外周面23设置有出口开口22，该出口开口22使锥形通路20向外部开放，并且在径向R上与粉碎容器4的内壁面42对置。在以上这样的锥形通路20中收纳有粉碎对象物100以及在粉碎装置1粉碎的粉碎介质5。收纳于锥形通路20的粉碎对象物100和粉碎介质5从入口开口21进入并从出口开口22排出。应予说明，旋转体2在除入口开口21和出口开口22以外的部位不开口。另外，如图1所示，旋转体2安装于旋转体旋转部3的旋转体驱动轴30，并随着旋转体驱动轴30的旋转而旋转。

[0070] 另外，如图2的(A)的俯视图所示，旋转体2具有位于中央的圆盘部200和从圆盘部200的外缘201呈放射状地向径向R的外侧突出的4个突出部210。各突出部210形成为锥台状，在圆盘部200的周向上每隔大致90°而等间隔地设置。另外，如图2的(B)的截面图所示，4个突出部210与粉碎容器4的关系为，以圆盘部200的外缘201为起点向粉碎容器4的内壁面
42突出。其结果是，如图2的(A)的俯视图所示，旋转体2整体形成为大致飞镖状(十字形状)。
而且，上述说明的入口开口21设置于圆盘部200的上端侧的中央。上述说明的出口开口22设置于突出部210的前端。另外，锥形通路20设置于圆盘部200和突出部210的内部。因此，锥形通路20也每隔大致90°而等间隔地设置。

[0071] 应予说明，多个突出部210和锥形通路20在旋转体2或圆盘部200的周向上等间隔地设置有多个，只要至少有两个即可。

[0072] 应予说明，旋转体2也可以整体构成为圆盘状。在该情况下，在旋转体2的内部也设置有具有与上述相同的构造的锥形通路20、入口开口21和出口开口22。

[0073] <旋转部>

[0074] 如图1所示，旋转体旋转部3使旋转体2旋转。应予说明，在本发明中，“旋转”既可以是能够向正反方向旋转，也可以是能够向正反方向的一侧旋转。旋转体旋转部3具有旋转体驱动轴30和旋转体侧轴驱动部31。在本实施方式中，旋转体驱动轴30与旋转体2的中心轴24同轴。而且，旋转体驱动轴30与旋转体2相连。旋转体侧轴驱动部31使旋转体驱动轴30以中心轴24为中心旋转。如果通过旋转体侧轴驱动部31使旋转体驱动轴30旋转，则旋转体2以中心轴24为旋转轴旋转。作为旋转体侧轴驱动部31，例如可列举马达，但并不限定于此，也可以是其他部件。在旋转体驱动轴30与旋转体2的中心轴24不同轴的情况下，虽然旋转体2的旋转轴成为中心轴24以外的与中心轴24平行的其他轴，但这样的结构也包含在本发明中。

[0075] <粉碎容器>

[0076] 粉碎容器4收纳旋转体2。如图1所示，粉碎容器4具有容器主体部40和盖部41。在本实施方式中，容器主体部40呈有底圆筒状，但并不限于此，只要是有底筒状，则也可以是其他形状。

[0077] 并且，如图1所示，容器主体部40具有能够收纳旋转体2的大小的收纳空间49。另外，容器主体部40在容器主体部40的深度方向D的上端具有上方侧容器开口44，在容器主体部40的深度方向D的下端具有下方侧容器开口45。收纳空间49通过上方侧容器开口44向外部开放。下方侧容器开口45用于供旋转体驱动轴30通过。旋转体驱动轴30通过下方侧容器开口45而延伸至收纳空间49的中央附近，并与旋转体2相连。

[0078] 如图2所示，将旋转体2以自身的中心轴24与容器主体部40的深度方向D的中心轴40C同轴的方式收纳于粉碎容器4的收纳空间49。另外，旋转体2的外周周围被容器主体部40的内壁面42包围。而且，内壁面42具有在旋转体2的径向R上与旋转体2的出口开口22对置的对置区域，将由该对置区域构成的面称为对置面43。而且，出口开口22与旋转体2一起绕旋转体2的中心轴24旋转，因此对置区域成为环状的区域，对置面43也成为环状面。

[0079] 如后所述，从出口开口22飞出的粉碎对象物100在对置面43发生碰撞。通过该冲击，粉碎对象物100被粉碎。在该意义上，对于从出口开口22飞出的粉碎对象物100而言，对置面43作为碰撞面发挥功能。

[0080] 另外，如图1所示，容器主体部40在比对置面43靠容器主体部40的深度方向D的下方侧(内部侧底面48侧)具有使收纳空间49向外部开放的排出开口46。排出开口46是为了将粉碎对象物100和粉碎介质5排出到粉碎容器4外而设置的。

[0081] 如图1所示，盖部41将容器主体部40的上方侧容器开口44封闭。在本实施方式中，盖部41为圆盘状。而且，在盖部41，在盖部41的中央设置有使外部与收纳空间49连通的接收开口47。

[0082] 粉碎容器4例如优选整体或一部分由陶瓷形成。在一部分由陶瓷形成的情况下，特别优选粉碎容器4中的构成对置面43的部分由陶瓷形成。

[0083] <粉碎介质>

[0084] 粉碎介质5由能够将粉碎对象物100粉碎的材料构成。在粉碎介质5中，例如设想包含氧化锆珠、超硬珠、钢珠中的至少一种，但并不限定于此，也可以包含其他种类的珠。另外，粉碎介质5具有能够通过后述的循环路的大小。由此，粉碎介质5能够在后述的循环路中循环。

[0085] <循环机构>

[0086] 循环机构6反复进行使从旋转体2飞出的粉碎对象物100和粉碎介质5再次返回到旋转体2的操作。应予说明，在将不仅包括循环机构6而且还包括返回机构的机构定义为移动机构的情况下，本发明的循环机构6也可以替换为其他移动机构，该返回机构使从旋转体2飞出的粉碎对象物100和粉碎介质5并非反复地返回，而是接收来自外部的操作而再次返回到旋转体2的锥形通路20的机构。本实施方式中的循环机构6例如具有循环路形成管60和气流生成部61。

[0087] 如图1所示，循环路形成管60通过排出开口46和接收开口47与粉碎容器4相连，并与旋转体2的锥形通路20和粉碎容器4一起形成循环路。本实施方式中的循环路形成管60例如以排出开口46为起点向90度方向折回3次，并通过接收开口47和入口开口21，延伸至比旋转体2的内部侧底面28靠跟前的位置。其结果是，循环路形成管60的一端侧的端部开口63位于锥形通路20内。应予说明，循环路形成管60也可以是不通过入口开口21而延伸至入口开口21的跟前(接收开口47与入口开口21之间)的方式。

[0088] 气流生成部61在循环路形成管60的内部生成从排出开口46朝向接收开口47的气流。如图1所示，气流生成部61例如具有利用康达效应来放大气体的流量的喷嘴(以下，称为康达喷嘴。)610以及向康达喷嘴610供给放大用的气体的气体供给部611。

[0089] 气体供给部611例如由压缩机构成，向康达喷嘴610供给压缩而得的空气。如果气体供给部611将压缩而得的空气供给至康达喷嘴610，则在康达喷嘴610中气体的每单位时间的流量被放大。在康达喷嘴610中，例如，从气体供给部611供给的流量被放大至7倍左右。而且，在循环路形成管60中，每单位时间的流量被放大后的气体从排出开口46向接收开口
47流动。其结果是，在循环路中生成顺时针流动的气流。由此，从旋转体2飞出的粉碎对象物
100和粉碎介质5通过循环路形成管60从端部开口63排出，并再次供给至旋转体2的锥形通路20。

[0090] 应予说明，为了使康达喷嘴610的功能稳定，设置空气过滤器62，使气体从该空气过滤器62逸出。例如，在不使康达喷嘴610所抽取的二次空气(放大后的空气)从空气过滤器62逸出的情况下，循环路径内压升高，因此无法得到基于负压吸引的康达效应。

[0091] 根据本实施方式的循环机构6，能够使粉碎对象物100反复沿着循环路循环，因此能够反复进行粉碎对象物100与对置面43的碰撞。

[0092] <除去机构>

[0093] 除去机构7除去堆积在对置面43上的粉碎对象物100。如图1所示，除去机构7具有除去部70、与旋转体驱动轴30同轴的除去侧驱动轴71、和除去侧轴驱动部72。

[0094] 除去部70以与对置面43对置的方式配置在对置面43与旋转体2之间。在本实施方式中，除去部70例如如图1所示，由两个L字型板状体构成。而且，该L字型板状体以下述姿势通过除去侧驱动轴71进行保持：与L字的一侧的边对应的部分(径向延伸部73A)以除去侧驱动轴71为起点沿着径向R延伸至粉碎容器4的内壁面42的附近，并且与L字的另一侧的边对应的部分(深度方向延伸部73B)与深度方向D大致平行地延伸至与对置面43对置的高度。如图2的(A)所示，两个L字型板状体中的与L字的一侧的边对应的部分(径向延伸部73A)以除去侧驱动轴71为起点向相反方向延伸。

[0095] 如图2的(A)所示，除去侧轴驱动部72通过使除去侧驱动轴71旋转而使两个L字型板状体沿对置面43的周向旋转。

[0096] 应予说明，除去侧轴驱动部72使除去侧驱动轴71旋转的旋转速度优选为与旋转体驱动轴30的旋转速度之间产生速度差那样的速度，但特别优选构成为比旋转体驱动轴30的旋转速度慢。即，优选除去部70的旋转速度小于旋转体2的旋转速度。其结果是，两个L字型板状体能够尽量不妨碍粉碎对象物100与对置面43的碰撞。

[0097] 应予说明，也可以将L字型板状体中的与L字的另一边对应的部分(深度方向延伸部73B)理解为除去部70，将L字型板状体中的与L字的另一边对应的部分(深度方向延伸部73B)、除去侧驱动轴71和除去侧轴驱动部72理解为使除去部70(深度方向延伸部73B)沿粉碎容器4的内壁面42的周向移动的移动部。

[0098] <引导叶片>

[0099] 引导叶片8设置为能够绕旋转体驱动轴30旋转。引导叶片8例如由板状体构成，如图1所示，具有朝向旋转体2的旋转方向并且向旋转体2的径向R的外侧延伸的平面部分。而且，引导叶片8与旋转体驱动轴30或旋转体2相连。

[0100] 如果引导叶片8绕旋转体驱动轴30旋转，则上述平面部分搅动空气，在收纳空间49中生成气流。由此，该气流使收纳空间49内的粉碎对象物100移动，并将其引导至排出开口46。

[0101] <粉碎装置的动作>

[0102] 参照图1，对粉碎装置1的动作进行说明。首先，例如，通过粉碎容器4的接收开口47、或者取下盖部41的状态下的容器主体部40的上方侧容器开口44，将粉碎对象物100和粉碎介质5投入旋转体2的锥形通路20。然后，如果利用旋转体旋转部3使旋转体2旋转，则粉碎对象物100和粉碎介质5因离心力通过锥形通路20向旋转体2的径向R的外侧移动，并从出口开口22向外侧飞出。在本实施方式中，锥形通路20的前端随着向旋转体2的径向R的外侧前进而变细，因此如果旋转体2旋转，则能够如离心泵那样发挥作用而使粉碎对象物100和粉碎介质5沿着锥形通路20向径向R的外侧高速地移动。

[0103] 在粉碎对象物100在锥形通路20中移动的过程中，粉碎对象物100从粉碎介质5和锥形通路20受到摩擦力、剪切力等而被粉碎。然后，从出口开口22向外侧飞出的粉碎对象物100和粉碎介质5与对置面43碰撞。粉碎对象物100受到由碰撞引起的冲击而被进一步粉碎。
因此，在本实施方式中，粉碎对象物100不仅受到与对置面43的碰撞所产生的冲击力，还受到来自一起移动的粉碎介质5的摩擦力和剪切力而被粉碎。因此，在本实施方式中，粉碎装置1能够比以往短的时间且高效地将粉碎对象物100粉碎。

[0104] 另外，如图1所示，粉碎对象物100附着并堆积于对置面43。如果除去部70(L字型板状体)旋转，则与该堆积的堆积粉碎对象物100A接触，使堆积粉碎对象物100A崩散而落到容器主体部40的内部侧底面48。

[0105] 另一方面，气流生成部61生成在循环路中循环的气流。如图1所示，通过该气流使落到容器主体部40的内部侧底面48的粉碎对象物100和粉碎介质5通过排出开口46并向循环路形成管60移动。然后，该粉碎对象物100和粉碎介质5通过循环路形成管60、接收开口47和入口开口21，并再次排出到旋转体2的锥形通路20。排出到锥形通路20的粉碎对象物100与粉碎介质5一起再次因离心力而向径向R的外侧移动，并与对置面43碰撞，再次受到碰撞所产生的冲击而进一步被粉碎。通过反复进行以上的动作，粉碎对象物100被不断粉碎得细碎。然后，最终操作(未图示的)切换阀，将粉碎对象物100的流路切换为在循环路(例如，循环路形成管60)的中途分支的(未图示的)回收管。由此，被粉碎得细碎的粉碎对象物100流向(未图示的)回收管，并通过(未图示的)回收管的排出开口而被回收。

[0106] 本发明的粉碎装置1如以上那样动作，能够对粉碎对象物100施加冲击力、压缩力、剪切力等，因此在对粉碎对象物100进行利用了机械化学现象的处理时，使用本发明的粉碎装置1是有用的。但是，本发明的粉碎装置1当然用于与利用机械化学现象的处理不同的处理也是有用的。

[0107] 应予说明，本发明的粉碎装置1并不限定于上述的实施方式，当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变更。