(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状物を搬送先に排出する粒状物の供給装置において、
前記粒状物を搬送するスクリューフィーダと、
該スクリューフィーダの排出口側に連結された本体部と、該本体部の上側に径が徐々に縮小形成される逆漏斗状の傘部と、該傘部の中央に開設した搬送口と、前記本体部の下部に設けられたエア取込口と、該エア取込口から吸入したエアーによって前記粒状物を撹拌する撹拌手段とを有した流動層搬送器とを備えたことを特徴とする粒状物の供給装置。
【請求項２】
前記本体部の下部の前記エア取込口の上方に多孔性目皿を配設し、取り込まれたエアーによって前記多孔性目皿上面上の前記粒状物が撹拌されることを特徴とする請求項１記載の粒状物の供給装置。
【請求項３】
前記スクリューフィーダは、前記排出口側が高くなるように傾斜して配置されていることを特徴とする請求項１記載の粒状物の供給装置。
【請求項４】
前記スクリューフィーダのスクリューは、前記排出口に近づくに従ってピッチ間隔が小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項１または３記載の粒状物の供給装置。
【請求項５】
前記流動層搬送器は、内部に回転する攪拌羽根を備えていることを特徴とする請求項１記載の粒状物の供給装置。
【請求項６】
前記攪拌羽根は、前記スクリューの動力で駆動されることを特徴とする請求項５記載の粒状物の供給装置。
【請求項７】
前記攪拌羽根は、モータで独立して駆動されることを特徴とする請求項５記載の粒状物の供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粒状物の供給装置に関し、詳しくは、バイオマス等の粒状物を微粉砕して得る繊維状粒状物をガス化炉へ供給するための粒状物の供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、バイオマスを粉砕して得られる繊維状粒状物を（以下、微粉砕バイオマスと称す）を原料としてこれをガス化し、この結果得られる合成ガスを処理して、例えばメタノールまたは液状炭化水素を得るシステムが提案されている。ここで、バイオマスとは、草木等の植物資源や古紙、雑草、間伐材等の植物資源の有機廃棄物等をいう。
この種の微粉砕バイオマスをホッパに供給して下部のスクリューフィーダに落下させ、このスクリューフィーダからガス化炉に気流搬送するようにした供給装置が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような微粉砕バイオマスは、０．０５〜１．０ｍｍ程度の細かい粒子の集合体として得られ、しかも各粒子が繊維状に複雑に圧密で絡まった性状として得られる。このため、この種の微粉砕バイオマスをガス化炉に供給するための供給装置に特別の工夫が必要となる。
【０００４】
すなわち、スクリューフィーダから微粉砕バイオマスをガス化炉に気流搬送する際には、微粉砕バイオマスを搬送気流中で均一に分散・混合することが必要である。そのため、石炭ガス化炉に対する微粉炭の供給装置等、従来技術において実績のある供給装置をそのまま微粉砕バイオマスの供給装置に転用するだけでは、均一な分散・混合は困難である。さらにまた、従来のスクリューフィーダによる供給装置では、搬送ガスの逆流が起きやすく、これを防ぐためガス逆流防止のシール手段が必要であった。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、スクリューフィーダに流動層搬送器を接続して均一に分散・混合された状態で搬送することを可能にした粒状物の供給装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決するために、粒状物を搬送先に排出する粒状物の供給装置において、
前記粒状物を搬送するスクリューフィーダと、
該スクリューフィーダの排出口側に連結された本体部と、該本体部の上側に径が徐々に縮小形成される逆漏斗状の傘部と、該傘部の中央に開設した搬送口と、前記本体部の下部に設けられたエア取込口と、該エア取込口から吸入したエアーによって前記粒状物を撹拌する撹拌手段とを有した流動層搬送器とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
かかる発明によれば、スクリューフィーダの排出口側に連結された本体部の上側に径が徐々に縮小形成される逆漏斗状の傘部と、該傘部の中央に開設した搬送口とを有し、また、前記本体部の下部に設けられたエア取込口から吸入したエアーによって前記粒状物を撹拌する撹拌手段とを有した流動層搬送器を有しているので、スクリューフィーダから排出された粒状物が取り込んだエアーによって撹拌され、該粒状物は衝突を繰り返して流動層搬送器の上方に運ばれ、その粒状物は振動を繰り返すとともに、逆漏斗状の傘部によって前記搬送口に運ばれ、流動層搬送器の径よりも該搬送口の径が狭いので該搬送口から粒状物の密度が高く、均一な固気比を有した粒状物がエアーとともに図示しないガス炉に搬送される。
【０００８】
また、搬送口は上部において本体部を縮小して形成されているので、ここでエアの流速が急激に大きくなり、高濃度化（高固気比）した粒状物を高速で搬送することができる。
【０００９】
また、前記本体部の下部の前記エア取込口の上方に多孔性目皿を配設し、取り込まれたエアーによって前記多孔性目皿上面上の前記粒状物を撹拌することも本発明の有効な手段である。
【００１０】
かかる技術手段によると、スクリューフィーダから流動層搬送器に粒状物を排出し、この流動層搬送器の多孔性目皿上に落下させると同時に下部からエアを供給して上方の搬送口に吹き上げるので、粒状物は流動層搬送器内で充分攪拌されて、高濃度化（高固気比）された状態で図示しないガス化炉に搬送される。
【００１１】
また、前記スクリューフィーダは、前記排出口側が高くなるように傾斜して配置することも本発明の有効な手段である。かかる技術手段によれば、スクリューフィーダが排出口に向けて上り傾斜であるため、粒状物は入口側に押し流されようとする力が働き、これをスクリューで強制的に押し出すため、粒状物を圧縮・充満状態で搬送され、これにより、固気比を高くした状態で搬送できる。
【００１２】
また、前記スクリューフィーダのスクリューは、前記排出口に近づくに従ってピッチ間隔が小さくなるように構成することも本発明の有効な手段である。
かかる技術手段によれば、粒状物は排出口側で密に圧縮されて圧縮・充満状態で搬送され、これにより、固気比を高くした状態で搬送できる。
【００１３】
また、前記流動層搬送器は、内部に回転する攪拌羽根を備えることも本発明の有効な手段である。
かかる技術手段によれば、粒状物は攪拌羽根で流動層搬送器内で攪拌され、塊砕が不充分の粒状物でもここで微粉砕される。
【００１４】
また、前記攪拌羽根は、前記スクリューの動力で駆動されるように構成することも本発明の有効な手段である。
かかる技術手段によれば、攪拌羽根はスクリューの動力で駆動され、別の動力源が不要である。
【００１５】
また、前記攪拌羽根は、モータで独立して駆動されることも本発明の有効な手段である。
かかる技術手段によると、攪拌羽根はスクリューに連結しないので任意の構造のものを任意のレイアウトで取付けできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施の形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施の形態に記載される構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１７】
図１〜図３は、本発明の粒状物の供給装置の第１実施の形態を示すもので、図１は縦断側面図、図２は平面断面図、図３は図１の左側面図である。
この粒状物供給装置は、架台１上に傾斜して取付けられたスクリューフィーダ２と、このスクリューフィーダ２の上部に取付けられたホッパ３と、スクリューフィーダ２の出口側の下部に取付けられた流動層搬送器４とで概略構成されている。
【００１８】
スクリューフィーダ２は、円筒状のケーシング６内に配置され、モータ７で回転するスクリュー５からなる。ホッパ３はこのスクリューフィーダ２の入口側の上部に連結され、上部の供給路８から微粉砕バイオマスが供給される。
前記流動層搬送器４は、図４に詳細を示すように、円筒状の本体部１０の上部に逆じょうご状の絞り部（傘部）９を介して径の縮小された搬送口１１が形成され、下部にはガス供給口１３を有する下ケース１４が取付けられ、かつ、本体部１０の側部には斜め上方に立ち上がる連結部１５が形成された形状である。
【００１９】
下ケース１４の底壁１６はじょうご状に形成されている。この下ケース１４と本体部１０との間に金網または多数の孔あき金属板からなる多孔性目皿１８が取付けられている。連結部１５はスクリューフィーダ２のケーシング６の上端部に形成されている排出口６ａに連結されている。供給口１３にはエアを供給するエアポンプ３０からのエア配管２０が接続され、搬送口１１には搬送管路２１が接続される（図４参照）。
【００２０】
図１に戻り、上記粒状物の供給装置の動作について説明する。
供給路８からホッパ３に微粉砕バイオマスが供給されてスクリューフィーダ２に落下し、モータ７で回転されるスクリュー５で排出口６ａ側の方向に搬送される。そして、スクリュー５の最先端付近で排出口６ａから流動層搬送器４の連結部１５に押し出されて本体部１０に入り、図４に示す多孔性目皿１８に向けて落下する。このときエア配管２０からエアが供給され、このエアは、多孔性目皿１８の孔から本体部１０内に吹き込まれ、この風圧で本体部１０内の微粉砕バイオマスは攪拌されながら吹き上げられ、搬送口１１から搬送管路２１を介して図示しないガス化炉に搬送される。
【００２１】
以上のように、本実施の形態の粒状物の供給装置では、スクリューフィーダ２が上り傾斜であるため、微粉砕バイオマスは入口側に押し流されようとする力が働き、これをスクリュー５で強制的に押し出すため、微粉砕バイオマスを圧縮・充満状態で搬送され、これにより、固気比（空気量に対する固体の比）を高くした状態で搬送できる。
【００２２】
また、スクリューフィーダ２から下部の流動層搬送器４に微粉砕バイオマスを落とし、下部からエアを供給して上方の搬送口１１に吹き上げるので、微粉砕バイオマスは流動層搬送器４内で充分攪拌されて高濃度化（高固気比）された状態で搬送管路２１から図示しないガス化炉に搬送される。また、搬送口１１は径が縮小されているので、ここでエアの流速が急激に大きくなり、高速気流となった状態で搬送される。
【００２３】
また、本体部１０の下部に多孔性目皿１８を設けているので、このに微粉砕バイオマスが落下し他の微粉砕バイオマスと衝突する際の振動、およびエアが微粉砕バイオマスを吹き上げるとき他の微粉砕バイオマスと衝突の振動により流動層搬送器４内において微粉砕バイオマス振の動が発生し、内部の微粉砕バイオマスの攪拌効果をより高めることができる。
【００２４】
図５および図６は、本発明の第２実施の形態を示す。本実施の形態では、スクリューフィーダ２は水平に配置すると共に、スクリューフィーダ２の出口側の先端に流動層搬送器４の本体部１０を直接連結した構造である。この第２実施の形態では、スクリューフィーダ２が水平に設置されているので、圧密効果を上げるため、スクリュー５のピッチを排出口６ａに近づくに従って小さくなるように構成することが好ましい（なお、図面上では等ピッチで記載してある）。これにより、微粉砕バイオマスは排出口６ａに移動するに従って徐々に圧縮され、第１実施の形態と同様固気比を高くした状態で流動層搬送器４に搬送できる。
【００２５】
図７は、本発明の第３実施の形態を示す。本実施の形態では、第２実施の形態のスクリューフィーダ２を傾斜した配置している。この場合は、スクリュー５のピッチは等間隔でも第１実施の形態と同様固気比を高くした状態で流動層搬送器４に搬送できる。
【００２６】
図８〜図１２は、前記流動層搬送器４の実施例を示している。
図８および図９に示す流動層搬送器４は、本体部１０の内部に、軸２５に取付けられた攪拌羽根２６が配設され、この軸２５をスクリュー５の軸に連結している。これにより、スクリュー５と共に攪拌羽根２６が回転し、微粉砕バイオマスを攪拌するようにしたものである。
【００２７】
図１０および図１１に示す流動層搬送器４は、２個（１個でもよい）の攪拌羽根２６、２６をモータ２７、２７で駆動するようにしたものである。
図１２は、水平方向で回転するプロペラ式の攪拌羽根２６を下部に設けたモータ２８で駆動するようにしたものである。
以上のように、流動層搬送器４に攪拌羽根２６を設けることにより、微粉砕バイオマスの攪拌効果がより向上し、送られてきた微粉砕バイオマスの塊砕が不十分であっても流動層搬送器４内で再度塊砕することにより、微粉砕とすることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上、記載の如く、本発明によれば、スクリューフィーダの排出口側に連結された本体部の上側に径が徐々に縮小形成される逆漏斗状の傘部と、該傘部の中央に開設した搬送口とを有し、また、前記本体部の下部に設けられたエア取込口から吸入したエアーによって前記粒状物を撹拌する撹拌手段とを有した流動層搬送器を有しているので、高濃度化（高固気比）された状態で、均一な固気比を有した粒状物がエアーとともに図示しないガス炉に搬送される。
また、搬送口は本体部を縮小して形成されているので、ここでエアの流速が急激に大きくなり、高速で搬送することができる。また、エアによる気流搬送手段を採用することにより、ガスの逆流がなくなり、特別なシール手段が不要となる。
そして、従来より高い固気比で粒状物が搬送可能である。
等の顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の粒状物の供給装置の第１実施の形態を示す縦断側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の左側面図である。
【図４】図３の流動層搬送器の拡大断面図である。
【図５】本発明の粒状物の供給装置の第２実施の形態を示す縦断側面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】本発明の粒状物の供給装置の第３実施の形態を示す縦断側面図である。
【図８】攪拌羽根を設けた流動層搬送器の第１例を示す側面概念図である。
【図９】図８の平面概念図である。
【図１０】攪拌羽根を設けた流動層搬送器の第２例を示す側面概念図である。
【図１１】図１０の平面概念図である。
【図１２】攪拌羽根を設けた流動層搬送器の第３例を示す側面概念図である。
【符号の説明】
２    スクリューフィーダ
３    ホッパ
４    流動層搬送器
５    スクリュー
６ａ    排出口
１０    本体部
１１    搬送口
１３    エア供給口（エア取込口）
１８    目皿
２６    攪拌羽根
２７    モータ
【図１】
0003581669.tif 000002
【図２】
0003581669.tif 000003
【図３】
0003581669.tif 000004
【図４】
0003581669.tif 000005
【図５】
0003581669.tif 000006
【図６】
0003581669.tif 000007
【図７】
0003581669.tif 000008
【図８】
0003581669.tif 000009
【図９】
0003581669.tif 000010
【図１０】
0003581669.tif 000011
【図１１】
0003581669.tif 000012
【図１２】
0003581669.tif 000013