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破砕機、材料の調製、試験方法および装置

国内特許コード P04A004815
掲載日 2004年11月29日
出願番号 特願2001-377073
公開番号 特開2002-248364
登録番号 特許第3657222号
出願日 平成13年12月11日(2001.12.11)
公開日 平成14年9月3日(2002.9.3)
登録日 平成17年3月18日(2005.3.18)
優先権データ
  • 特願2000-387753 (2000.12.20) JP
発明者
  • 堀金 彰
出願人
  • 有限会社つくば食料科学研究所
  • 独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構
発明の名称 破砕機、材料の調製、試験方法および装置
発明の概要 構造が簡単で、異なる物理化学的特性を有する材料の場合でも、容易かつ低エネルギー消費量で材料の剪断、破砕、混合、均質化、分別などに利用でき、閉塞の少ない破砕機、材料の調製方法および装置を得る。軸の両端側から中央部に向って、外周部に互に交差する方向に形成された2組のラセン状のブレード2a、2bおよび溝4a、4bが中央部で交差して交差部7に隔離した突起8aおよび空間部9aを形成した形状の第1のロール1a、ならびにこの第1のロール1aと面対称の形状を有する第2のロール1bを備え、それぞれのブレードが相手方の溝に挿入されてかみ合った構造を有する破砕機1。
従来技術、競合技術の概要
生物、有機物、化学物質等の材料を剪断、破砕して得られる調製物の成分、生物学的および物理化学的特性、粒度差、あるいは剪断、破砕に対する組織特性の差を利用して試験を行う場合、それぞれの目的に応じた材料の調製を行う必要がある。
【0003】
従来、材料を剪断あるいは破砕して均質化する装置の基本構造としては、加圧式、磨砕式および回転刃式等の試料調製装置が実用化されている。加圧式としては、油圧プレス機を利用した加圧破砕装置、狭いドラムの間を通過させる加圧ドラム式破砕装置、磨砕式としては、柔らかい材料用に適した湿式のポッターエルビーエム式テフロンホモジナイザー、硬い材料用の石臼式破砕装置、グラインダー式破砕装置、回転刃式破砕装置としては、種々の回転式ミルなどが市販されている。
【0004】
しかしながら、このような従来法の装置は硬さ、含水率等が一定の特定の材料の破砕には適しているが、硬さ、含水率等が異なる農産物、食品などの一般的な材料の剪断、破砕、混合、均質化等を行う装置としては不適当であり、このような目的には、従来の複雑な構造の粉砕機または大型の装置を必要とし、エネルギー消費量も大きいなどの問題点がある。例えば加圧破砕装置、乾式の石臼式破砕装置、グラインダー式破砕装置および回転刃式破砕装置は、乾燥した種子のような組織を破砕するのに適しており、破砕後は、各種のブレンダーを利用することにより均質化ができるが、柔らかい材料の破砕は困難である。湿式のポッターエルビーエム式ホモジナイザーは、種子の発芽組織、根の組織のような柔らかい材料の磨砕均質化に適しているが、硬い材料の破砕は困難である。
また、これらの破砕・均質化装置により得られる調製物は、一般的に混合物、あるいは微粉末などで、単一の剪断、破砕、篩別の処理工程で、異なる粒度、あるいは剪断、破砕の難易度などにより、材料の成分を細かく分画して選択的に分別採取する装置は市販されていない。
【0005】
また、上記、市販の装置は、調製に比較的十分な処理時間をかけられる工場、実験室などで、成分組成等がほぼ等しい材料を調製する場合に適している。しかし、従来の方法は、小麦の収穫現場のように、数分おきに水分含量、品質が異なる材料を輸送するトラックなどが到着し、10分程度で材料の分析前処理および品質評価を行なわなければならないような場合には時間がかかりすぎる。また、従来の装置は大型で機構が複雑なため、処理後の清掃が困難でケースを分解したりする必要があり、処理物の成分が内部に残って汚染物質となり、次の材料の分析に影響を及ぼす恐れがある。
以上のように、従来の技術では、成分組成、材料組織の物理化学的特性が異なる不均一な材料を迅速に剪断、破砕、分別して簡単な清掃で連続的に材料の調製を行うことができる装置の開発がなされていない。
産業上の利用分野
本発明は破砕機、これを用いる材料の調製方法および装置、ならびに調製材料を用いる試験方法に関し、さらに詳細には材料の破砕、混合、均質化、移送等に用いられる破砕機、この破砕機を用いて材料の破砕、混合、均質化、分別等の処理を行うための材料の調製方法およびそのための装置、ならびに調製材料を用いて、分析、品質評価、官能検査、観察、記録等(以下、試験という場合がある。)を行う試験方法、および加工品を製造する方法に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】 周囲を空間部により囲まれて隔離した突起が交差方向にそれぞれ平行な列状に設けられた第1の押圧面を有する第1の押圧体、ならびに
周囲を空間部により囲まれて隔離した突起が交差方向にそれぞれ平行な列状に設けられた第2の押圧面を有する第2の押圧体を備え、
前記突起および空間部は、それぞれ第1および第2の押圧面に互に交差する方向に形成された2組の第1および第2のブレードならびに第1および第2の溝が交差して、交差部に隔離した突起を交差方向にそれぞれ平行な列状に形成するとともに、突起を囲むように空間部を形成した構造を有し
前記第1および第2の押圧面に設けられた第1および第2のブレードは、相手方の押圧面に設けられた溝に挿入されてかみ合った構造を有し、
第1および第2の押圧面の突起は、それぞれ相手方の押圧面の空間部における第1および第2の溝の交差部に挿入されて、相手方の押圧面の突起に近接して押圧されるように配置された破砕機。
【請求項2】 第1の押圧面および第2の押圧面がそれぞれ平面状、曲面状、円弧状または円筒状に形成された請求項1記載の破砕機。
【請求項3】 第1および第2の押圧体が押圧された状態で一方の押圧面の突起が他方の押圧面に対して相対的に移動する機構を有する請求項1または2記載の破砕機。
【請求項4】 軸の両端側から中央部に向って、外周部に互に交差する方向に形成された2組のラセン状の第1および第2のブレードならびに第1および第2の溝が中央部で交差して、交差部に隔離した突起を交差方向にそれぞれ平行な列状に形成するとともに、突起を囲むように空間部を形成した形状の第1の円筒状の押圧面を有する第1の押圧体、ならびに
軸の両端側から中央部に向って、外周部に互に交差する方向に形成された2組のラセン状の第1および第2のブレードならびに第1および第2の溝が中央部で交差して、交差部に隔離した突起を交差方向にそれぞれ平行な列状に形成するとともに、突起を囲むように空間部を形成した形状の第2の円筒状の押圧面を有する第2の押圧体を備え、
第1および第2の押圧面の突起がそれぞれ相手方の空間部に挿入され、かつブレードが相手方の溝に挿入されてかみ合った構造を有する破砕機。
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の破砕機を含む材料調製装置。
【請求項6】 請求項1ないし4のいずれかに記載の破砕機と、
破砕機に材料を供給する材料供給部と、
破砕機により調製された調製物を分別する分別器と
を有する材料調製装置。
【請求項7】 請求項1ないし4のいずれかに記載の破砕機に材料を供給し、
破砕機を通過させて材料を変形、部分切断、破砕、混合または均質化する材料の調製方法。
【請求項8】 請求項1ないし4のいずれかに記載の破砕機に軟質の材料を供給し、破砕機を通過させて材料を押圧により変形させる請求項7記載の材料の調製方法。
【請求項9】 第1および第2の押圧面を近接させて、材料を押圧し、材料を部分切断する請求項7または8記載の調製方法。
【請求項10】 請求項1ないし4のいずれかに記載の破砕機に材料を供給し、
破砕機を通過させて材料を破砕、混合または均質化し、
調製物を分別する材料の調製方法。
【請求項11】 請求項7ないし10のいずれかに記載の方法により調製された調製物を含む調製材料。
【請求項12】 調製物が塊状、粒状または粉末状の調製物である請求項11記載の調製材料。
【請求項13】 調製物が変形した軟質材料である請求項11記載の調製材料。
【請求項14】 調製物が部分切断された軟質材料である請求項11または12記載の調製材料。
【請求項15】 請求項11または12記載の調製材料を試料として試験を行う試験方法。
【請求項16】 請求項11ないし15のいずれかに記載の調製材料を原料として、加工製品を製造する方法。
産業区分
  • 混合分離
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中


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