(57)【要約】【課題】  木質材を始めとする種々の含水物に適用でき、簡単な構成で脱水能力の向上を図り、脱水効率を高めたローラ式脱水装置を提供する。【解決手段】  本発明のローラ式脱水装置１０は、回転軸１１，１２を平行にして基台１３に軸着され、回転方向を異にする上下一対のローラ１４，１５と、上下一対のローラ１４，１５間に含水物を供給するための供給コンベア１６とを含んで構成され、供給コンベア１６から供給される含水物を上下一対のローラ１４，１５間で圧搾することによって含水物が脱水されるローラ式脱水装置であって、上下一対のローラ１４，１５のうち、上側に位置する上側ローラ１４の回転軸１１が、下側に位置する下側ローラ１５の回転軸１２に対して供給コンベア１６側に配設されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を平行にして基台に軸着され、回転方向を異にする上下一対のローラと、該上下一対のローラ間に含水物を供給するための供給コンベアとを含んで構成され、該供給コンベアから供給される含水物を前記上下一対のローラ間で圧搾することによって含水物が脱水されるローラ式脱水装置であって、
前記上下一対のローラのうち、上側に位置する上側ローラの回転軸が、下側に位置する下側ローラの回転軸に対して前記供給コンベア側に配設されていることを特徴とするローラ式脱水装置。
【請求項２】
前記ローラの表面に、前記ローラの回転方向に沿って溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のローラ式脱水装置。
【請求項３】
前記ローラが、ローラ本体と、該ローラ本体表面に着脱自在なライナーとから構成され、該ライナーの表面に前記溝が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のローラ式脱水装置。
【請求項４】
前記上側ローラ及び／又は前記下側ローラに、下方及び／又は上方への押圧力を付与するための押圧機構を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のローラ式脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質材を始めとする種々の含水物の脱水効率を高めたローラ式脱水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
木質材や汚泥、食品残渣などの含水物を資源として有効活用するにあたっては、これら含水物の乾燥或いは脱水が必要不可欠となる。含水物を乾燥させる方法としては自然乾燥や熱エネルギーを用いた乾燥設備の利用などが挙げられるが、自然乾燥では時間が掛かって効率的ではなく、熱エネルギーを利用すればコストが掛かって採算が合わない。
【０００３】
そこで、従来から、熱エネルギーを不要とする含水物の脱水装置として、回転軸を平行にする一対のローラ間に含水物を供給し、この一対のローラ間で含水物を圧搾することによって脱水する脱水装置が種々開示されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。特許文献１に開示されたロール加圧式脱水装置は、平行な二本の脱水ロールと、この脱水ロール間に被脱水物（＝含水物）を供給するための被脱水物供給手段とを備えてなる。そして、被脱水物を二本の脱水ロール間で転圧して脱水し、転圧によって被脱水物から分離した分離水を被脱水物供給手段側に押し戻す構成となっている。
【０００４】
また、特許文献２に開示された含水物の脱水装置も、回転軸を平行にする一方ローラと他方ローラを備え、各ローラの回転方向が互いに近接する側から含水物を供給して各ローラ間で含水物から水分を圧搾し、各ローラの回転方向が互いに離間する側に排出するものである。そして、一方ローラの壁部に多数の小孔を形成し、一方ローラの内側に内面に摺設する開口を有した吸引機の吸引ノズルを設け、一方ローラと回転ローラとの間に圧搾された水分が通過可能な網状のエンドレスのベルトを巻き掛けることによって、脱水能力の向上を図り、脱水処理効率の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１５２９７号公報
【特許文献２】特開２００８−３６６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
含水物の中でも特に木質材を燃料として有効活用する場合、木質材はペレット状、或いは木粉状に加工される。しかし、木質材は一般的に含水率が高く、木質材に含まれる水分が多いと木質材をペレット化・木粉化するのが困難となる。そこで、これらの加工を行う前処理として木質材の乾燥或いは脱水が重要となるが、木質材の乾燥は前記したように時間的、コスト的な面であまり好ましくないため、簡単且つ低コストという観点から圧搾による脱水処理が好適な処理方法として挙げられる。
【０００７】
そして、特許文献１や特許文献２に開示された脱水装置に因っても、含水物の種類に応じた脱水効果がある程度は期待できる。しかし、特許文献１に開示された脱水装置は汚泥用であって、木質材などの含水物についてはそのまま適用することが困難であり、圧搾された水分が汚泥の排出側へ流出する虞がある。
【０００８】
また、特許文献２に開示された脱水装置に因れば、一方ローラの壁部に形成されている小孔が含水物によって目詰まりを起こす虞があり、この小孔が目詰まりを起こすと、圧搾された水分の吸引能力が低下し、十分な脱水処理が困難となる。更に、装置の構造自体も非常に複雑であるため、高コスト化に繋がる虞もある。
【０００９】
そこで本願発明者らは、上記の問題点に鑑み、木質材を始めとする種々の含水物に適用でき、簡単な構成で脱水能力の向上を図り、脱水効率を高めたローラ式脱水装置を提供するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったのである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
即ち、本発明のローラ式脱水装置は、回転軸を平行にして基台に軸着され、回転方向を異にする上下一対のローラと、該上下一対のローラ間に含水物を供給するための供給コンベアとを含んで構成され、該供給コンベアから供給される含水物を前記上下一対のローラ間で圧搾することによって含水物が脱水されるローラ式脱水装置であって、前記上下一対のローラのうち、上側に位置する上側ローラの回転軸が、下側に位置する下側ローラの回転軸に対して前記供給コンベア側に配設されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のローラ式脱水装置において、前記ローラの表面に、前記ローラの回転方向に沿って溝が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明のローラ式脱水装置において、前記ローラが、ローラ本体と、該ローラ本体表面に着脱自在なライナーとから構成され、該ライナーの表面に前記溝が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のローラ式脱水装置において、前記上側ローラ及び／又は前記下側ローラに、下方及び／又は上方への押圧力を付与するための押圧機構を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のローラ式脱水装置によると、上下一対のローラのうち、上側に位置する上側ローラの回転軸が、下側に位置する下側ローラの回転軸に対して供給コンベア側に配設されているため、上下一対のローラ間で圧搾された水分を供給コンベア側へ容易に導くことができ、簡単な構成で脱水能力の向上を図ることができる。
【００１５】
また、本発明のローラ式脱水装置において、ローラの表面に、ローラの回転方向に沿って溝を形成することによって、脱水効率の更なる向上が図られると共に、含水物を上下一対のローラ間で圧搾しつつ裁断することも可能となる。従って、例えば含水物が木質材の場合であれば、木質材を脱水しながら裁断することにより、脱水効率の向上と共に木質材の処理効率の向上も図られる。
【００１６】
更に、本発明のローラ式脱水装置において、ローラをローラ本体とローラ本体表面に着脱自在なライナーとから構成し、このライナーの表面に溝を形成することによって、溝が摩耗した際にはライナーのみ交換すればよく、メンテナンスコストの低減を図ることができる。
【００１７】
また、本発明のローラ式脱水装置において、上側ローラ及び／又は下側ローラに、下方及び／又は上方への押圧力を付与するための押圧機構を設けることによって、含水物の圧搾時は所定の押圧力を付与して脱水能力の向上を図ることができ、含水物中に硬い異物が混入していた場合は過負荷状態となり、この過負荷状態を検知して押圧力を解除することによって、ローラの損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のローラ式脱水装置の一実施形態を示す概略側面図である。
【図２】図１に示したローラ式脱水装置の概略断面図である。
【図３】（ａ）は図１に示したローラ式脱水装置に係るローラの断面図、（ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のローラ式脱水装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１及び図２に示した本発明の一実施形態に係るローラ式脱水装置１０は、回転軸１１，１２を平行にして基台１３に軸着される上下一対のローラ１４，１５と、上下一対のローラ１４，１５間に含水物を供給するための供給コンベア１６とを含んで構成されている。そして、供給コンベア１６から供給される含水物を上下一対のローラ１４，１５間で圧搾することによって含水物が脱水される。
【００２１】
より具体的には、上下一対のローラ１４，１５のうち、上側に位置する上側ローラ１４は、この上側ローラ１４の回転軸１１に設けられたスプロケット２０と減速機２１が備えるスプロケット２２間にエンドレスチェーン２３が架け渡され、図１中、時計回り方向に回転する。他方、下側に位置する下側ローラ１５は、この下側ローラ１５の回転軸１２に設けられたスプロケット２４と減速機２５が備えるスプロケット２６間にエンドレスチェーン２７が架け渡され、図１中、反時計回り方向に回転する。
【００２２】
また、本実施形態のローラ式脱水装置１０に係る供給コンベア１６は供給ホッパ２８を備え、含水物の自動供給が可能な構成となっている。なお、この供給コンベア１６は、図２中、破線で示した供給コンベア１６のように含水物の供給角度を変更したり、ローラ１４，１５の幅方向において含水物の供給位置を変更したりすることが可能な構成となっている。
【００２３】
そして、本実施形態のローラ式脱水装置１０に係る上側ローラ１４の回転軸１１が、下側ローラ１５の回転軸１２に対して供給コンベア１６側に配設されている。つまり、回転軸１１と回転軸１２が垂直方向に一致しておらず、側面視において若干左右にずれていることを特徴としている。なお、これら回転軸１１，１２のずれ量は５０〜１００ｍｍ程度であればよく、６０〜８０ｍｍ程度がより好ましい。
【００２４】
また、本実施形態のローラ式脱水装置１０に係る上側ローラ１４及び下側ローラ１５は、図３に示すように、各々ローラ本体３０と、このローラ本体３０の表面に着脱自在に取り付けられるライナー３１とから構成されている。ライナー３１は、本実施形態では回転軸１１（１２）に対して平行に４分割されており、各ライナー３１がローラ本体３０にボルト３２で取り付けられている。
【００２５】
そして更に、このライナー３１の表面３１ａには、ローラ１４（１５）の回転方向に沿って複数の溝３３が形成されている。溝３３の幅や深さは特に限定されないが、溝３３の幅は６〜１２ｍｍ程度であることが好ましく、８〜１０ｍｍ程度であることが特に好ましい。また、溝３３の深さも２〜３ｍｍ程度あればよく、更には上側ローラ１４の溝３３と下側ローラ１５の溝３３とが約２ｍｍかみ合った状態で上側ローラ１４と下側ローラ１５が配設されることが好ましい。なお、各図に符号３４で示すのは上側ローラ１４に形成されている溝３３の目詰まりを防ぐためのクシ歯であり、符号３５で示すのは下側ローラ１５に形成されている溝３３の目詰まりを防ぐためのクシ歯である。
【００２６】
また、本実施形態のローラ式脱水装置１０では、上側ローラ１４に、下方への押圧力を付与するための押圧機構４０が設けられている。押圧機構４０は基台１３の上部に設置された油圧シリンダ４１と、油圧シリンダ４１の下端に取り付けられ、上側ローラ１４の回転軸１１に平行に配設される可動部材４３と、可動部材４３の両端から下方に各々延設され、回転軸１１の両軸受４４，４５に連結される作動部材４６，４７とを含んで構成されている。この押圧機構４０は、油圧シリンダ４１が下方へ移動すると、それに伴って可動部材４３及び作動部材４６，４７が下方へ押圧され、作動部材４６，４７が連結されている軸受４４，４５を介して回転軸１１が下方へ押圧されることによって、上側ローラ１４に下方への押圧力が付与されることとなる。なお、押圧機構４０による押圧力は特に限定されず、含水物の種類などに応じて適宜選択されるが、１０ＭＰａ〜５０ＭＰａぐらいに設定されることが好ましい。
【００２７】
以上の構成からなる本実施形態のローラ式脱水装置１０による脱水処理について説明すると、不図示の含水物搬送コンベアから供給ホッパ２８に含水物が投入され、供給コンベア１６によって、上側ローラ１４と下側ローラ１５間に順次送り込まれる。そして、押圧機構４０によって下方への押圧力が付与されている上側ローラ１４と、下側ローラ１５との間に含水物が送り込まれると、これらのローラ１４，１５間で圧搾され、圧搾によって脱水された含水物はローラ１４，１５間から供給コンベア１６と反対側へ排出され、不図示の排出コンベアなどによって次工程へと搬送される。一方、ローラ１４，１５間で含水物を圧搾することによって生じた水分は、下側ローラ１５の溝３３を介して供給コンベア１６側の下方へと自然に導かれる。これは、下側ローラ１５の回転軸１２が上側ローラ１４の回転軸１１に対して供給コンベア１６と反対側に配設されているため、含水物が最も圧搾される部分、つまり上側ローラ１４と下側ローラ１５の最近接部分が、供給コンベア１６側における下側ローラ１５の外周面最頂部より若干低い箇所に位置することとなる。従って、上側ローラ１４と下側ローラ１５の最近接部分に到達するまでに生じた水分は、下側ローラ１５の外周面最頂部を超え難くなり、下側ローラ１５の溝３３を介して供給コンベア１６側の下方へと自然に排出されることとなる。
【００２８】
そして、含水物を圧搾した上側ローラ１４及び下側ローラ１５が備える溝３３は、クシ歯３４，３５によって清掃がなされ、再び供給コンベア１６から供給される含水物を圧搾することとなる。
【００２９】
また、供給コンベア１６から供給される含水物に硬い異物が混入していた場合は、不図示の油圧ユニットが上側ローラ１４への過負荷状態を検知して押圧力を解除することによって、押圧機構４０を上方へ待避させ、上側ローラ１４及び下側ローラ１５の損傷を防止することができる。
【００３０】
以上のように、本実施形態に係るローラ式脱水装置１０によると、上下一対のローラ１４，１５のうち、上側ローラ１４の回転軸１１が下側ローラ１５の回転軸１２に対して供給コンベア１６側に配設されているため、上下一対のローラ１４，１５間で圧搾された水分を供給コンベア１６側へ容易に導くことができ、簡単な構成で脱水能力の向上を図ることができる。
【００３１】
また、本実施形態のローラ式脱水装置１０に係るローラ１４（１５）を、ローラ本体３０とローラ本体３０表面に着脱自在なライナー３１とから構成し、このライナー３１の表面３１ａに溝３３を形成することによって、まずは脱水効率の更なる向上が図られると共に、含水物を上下一対のローラ１４，１５間で圧搾しつつ裁断することも可能となる。従って、例えば含水物が木質材の場合であれば、木質材を脱水しながら裁断することにより、脱水効率の向上と共に木質材の処理効率の向上も図られる。更には、溝３３が摩耗した際、ライナー３１のみを交換すればよく、メンテナンスコストの低減を図ることもできる。
【００３２】
また、本実施形態のローラ式脱水装置１０において、上側ローラ１４に、下方への押圧力を付与するための押圧機構４０を設けることによって、含水物の圧搾時は所定の押圧力を付与して脱水能力の向上を図ることができ、含水物中に硬い異物が混入していた場合は過負荷状態となり、この過負荷状態を検知して押圧力を解除することによって、ローラの損傷を防止することができる。
【００３３】
以上、本発明の一実施形態に係るローラ式脱水装置１０について詳述したが、本発明の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。例えば、本実施形態のローラ式脱水装置１０において、ローラ１４，１５をローラ本体３０とライナー３１とで構成し、ライナー３１に溝３３を形成したが、ローラ１４，１５の実施態様はこれに限定されず、ローラ本体３０の表面に直接溝３３が形成される態様や、そもそも溝３３が形成されていない態様であってもよい。溝３３が形成されていなくても、上側ローラ１４の回転軸１１が下側ローラ１５の回転軸１２に対して供給コンベア１６側に配設されているため、上下一対のローラ１４，１５間で圧搾された水分を供給コンベア１６側へ容易に導くことができ、脱水能力の向上を十分に図ることができる。
【００３４】
また、上下一対のローラ１４，１５の回転速度は特に限定されず、含水物の種類や含水率に応じて任意に設定されるが、例えば木材樹皮（バーク）の脱水処理を行う場合は２．６〜３．９ｍ／ｍｉｎ程度、オガ粉の場合は１．３〜２．６ｍ／ｍｉｎ程度であることがより好ましい。
【００３５】
更に、供給コンベア１６から供給される含水物の送り込み量は層厚さ５０〜１００ｍｍ程度であることが脱水効率の向上が図られる点で好ましい。
【００３６】
また、本実施形態のローラ式脱水装置１０に係る上側ローラ１４に押圧機構４０を設け、上側ローラ１４に下方への押圧力を付与しているが、押圧機構４０を下側ローラ１５に設けて、下側ローラ１５に上方への押圧力を付与する構成としてもよく、或いは上側ローラ１４と下側ローラ１５の両方に設けて、互いに押圧力を付与する構成としてもよい。本発明はその要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施できる。
【符号の説明】
【００３７】
１０：ローラ式脱水装置
１１，１２：回転軸
１３：基台
１４：上側ローラ
１５：下側ローラ
１６：供給コンベア
２０，２２，２４，２６：スプロケット
２１，２５：減速機
２３，２７：エンドレスチェーン
２８：供給ホッパ
３０：ローラ本体
３１：ライナー
３２：ボルト
３３：溝
３４，３５：クシ歯
４０：押圧機構
４１：油圧シリンダ
４３：可動部材
４４，４５：軸受
４６，４７作動部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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