(57)【要約】【課題】例えばバイオマス等の粉粒体の払出しを安定して行うことができる粉粒体供給装置を提供する。【解決手段】内筒１１２と外筒１１１とを備え、外筒１１１の底面の回転自在に設けられたレーキ１１４によりバイオマス１を払い出すホッパ１１０において、前記バイオマス１を払出す２以上の回転可能な払出し部材１１４−１、１１４−２からなると共に、前記外筒１１１と内筒１１２との間に位置すると共に、前記払出し部材１１４−１、１１４−２の回転方向の後流側に、円環部２０１を介してピン２０２が複数設けられている。【選択図】        図１
2006082915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部が形成された底面を有する外筒と、
前記外筒の前記底面と端部との間に隙間を有するように当該外筒の内側に配設された内筒とを有すると共に、
貯蔵する粉粒体を水平方向に沿って移送すると共に、移送された当該粉粒体を開口部からレーキを介して送出させるホッパと、
前記ホッパの前記開口部へ基端側が連結され、前記粉粒体を送出するスクリュフィーダとを設けた粉粒体供給装置において、
前記レーキが、
前記底面上に配設され、前記粉粒体を払出す２以上の回転可能な払出し部材からなると共に、
前記外筒と内筒との間に位置すると共に、前記払出し部材の回転方向の後流側にピンを設けてなることを特徴とする粉粒体供給装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ピンが、前記払出し部材からピン支持部材を介して設けてなると共に、前記払出し部材の底面側位置とピンの底面側位置が略同一であることを特徴とする粉粒体供給装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記ピン支持部材が払出し部材を繋ぐ円環状であることを特徴とする粉粒体供給装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記ピンがピン支持部材から弾性部材を介して設けてなることを特徴とする粉粒体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばバイオマス等の粉粒体を安定して供給することができる粉粒体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境保全等の観点から、現在、石油や石炭等の化石燃料に代えてメタノールを燃料に用いることが検討されている。特に、草木等のバイオマスを原料に用いてメタノールを製造するようにすれば、メタノールの使用によって精製する二酸化炭素を消費して成長する植物からメタノールを製造することができるので、循環型のエネルギサイクルを確立することができると共に、廃棄物の発生量を著しく減少させることができる。
【０００３】
このようなバイオマスを原料に用いてメタノールを製造するには、バイオマスを安定して供給する供給装置と、安定してバイオマスをガス化するガス化炉と、生成したガスを液体燃料に変換する触媒装置等が必要となる。
【０００４】
ここで、図５は、バイオマスを安定して供給する粉粒体供給装置の一例である。
図５に示すように、乾燥して粉砕されたバイオマス１をホッパ１１０内に貯蔵し、当該ホッパ１１０の下部に設けられた切り出しスクリュフィーダ１２０で当該ホッパ１１０内のバイオマス１を定量ずつ送出し、連絡管１４１によりロータリバルブ１４３を介し、その後押し込みスクリュフィーダ１３０によりてガス化炉５０内に供給すると共に、水蒸気および酸素（または空気）を含有するガス化剤３をガス化炉５０内に送給して、バイオマス１を部分燃焼または水蒸気ガス化させることにより生成ガス（主に一酸化炭素と水素ガスとの混合ガス）４を生じさせ、この生成ガス４を冷却塔で冷却した後、メタノール合成塔に送給して当該ガス４中の一酸化炭素と水素ガスとを反応させてメタノールを生成させている。なお、前記ガス化剤３の連絡管１４１内への逆流を防ぐため、窒素ガス等のシールガス２をシールガス供給装置１４４から連絡管１４１内へ送給している。
【０００５】
また、前記バイオマス１を貯蔵するホッパ１１０は、底面１１１ａを有する円筒状の外筒１１１の内部には、当該外筒１１１よりも小径をなす円筒状の内筒１１２が当該外筒１１１と同軸をなして配設されている。そして該内筒１１２は、その下端部と外筒１１１の底面との間に所定の間隔の隙間を有するように当該外筒１１１と固定連結している。
さらに、前記内筒１１２の下端側の外周面には、円筒状をなす調整筒１１３が当該内筒１１２の軸方向に沿って移動できるように嵌合しており、当該調整筒１１３を昇降移動させることにより、外筒１１１と内筒１１２との間と内筒１１２の内部との間の隙間の大きさを調整することができるようになっている。
【０００６】
また、前記外筒１１１の底面１１１ａ上には、図６に示すような鎌状に湾曲した形状をなす複数のレーキ１１４が配設されており、当該レーキ１１４は、その基端が外筒１１１の中心の回転軸１１５に支持される一方、その先端が外筒１１１の内周面近傍にまで位置すると共に、回転方向先端側ほど厚さが薄くなるように形成されている。外筒１１１の底面の当該外筒１１１と内筒１１２との間には、当該外筒１１１の内部と外部との間を連通する開口部１１１ｂが形成されている。なお、図中、１１６は駆動モータである。
【０００７】
そして、前記ホッパ１１０から安定して切りだしスクリュフィーダ１２０へ送りだされ、その後切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の送出口から圧縮されることなく送出されたバイオマス１は、連絡管１４１、フレキシブルパイプ１４２、ロータリバルブ１４３を介して押し込みスクリュフィーダ１３０のケーシング１３１の前記受入口から内部へ定量ずつ供給される。
【０００８】
押し込みスクリュフィーダ１３０は、スクリュ１３３の回転により、ケーシング１３１の内部に供給されたバイオマス１を当該ケーシング１３１の先端側の空バレル部１３１ａへ搬送するので、当該バイオマス１は、ケーシング１３１の先端側の空バレル部１３１ａ内を塞ぐように次第に堆積する。
【０００９】
そして、押し込みスクリュフィーダ１３０の上記スクリュ１３３が、受入口から供給されたバイオマス１をケーシング１３１の基端側から先端側の空バレル部１３１ａへ引き続いてさらに搬送するので、当該空バレル部１３１ａに堆積したバイオマス１は、徐々に押し出されてガス化炉５０の内部に順次定量ずつ送出され、供給管５１から供給された前記ガス化剤３と反応し、生成ガス４となって送出管５２から送出される（特許文献１）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−５１５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、内筒１１２と外筒１１１との間の空間に移動されたバイオマス１はその種類によって、片寄って堆積してしまうこと（ブリッジング）が発生する場合がある。
これを解消するために、レーキ１１４の払出しの部材の数を増やしたり、レーキ１１４の回転数を上げたりすると、内筒１１２と外筒１１１との空間に存在するバイオマスのレベルが上昇し、ブリッジング頻度が益々上がることになる、という問題がある。
【００１２】
本発明は、前記問題に鑑み、ブリッジングを解消し、例えばバイオマス等の粉粒体の払出しを安定して行うことができる粉粒体供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、開口部が形成された底面を有する外筒と、前記外筒の前記底面と端部との間に隙間を有するように当該外筒の内側に配設された内筒とを有すると共に、貯蔵する粉粒体を水平方向に沿って移送すると共に、移送された当該粉粒体を開口部からレーキを介して送出させるホッパと、前記ホッパの前記開口部へ基端側が連結され、前記粉粒体を送出するスクリュフィーダとを設けた粉粒体供給装置において、前記レーキが、前記底面上に配設され、前記粉粒体を払出す２以上の回転可能な払出し部材からなると共に、前記外筒と内筒との間に位置すると共に、前記払出し部材の回転方向の後流側にピンを設けてなることを特徴とする粉粒体供給装置にある。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、前記ピンが、前記払出し部材からピン支持部材を介して設けてなると共に、前記払出し部材の底面側位置とピンの底面側位置が略同一であることを特徴とする粉粒体供給装置にある。
【００１５】
第３の発明は、第１の発明において、前記ピン支持部材が払出し部材を繋ぐ円環状であることを特徴とする粉粒体供給装置にある。
【００１６】
第４の発明は、第２の発明において、前記ピンがピン支持部材から弾性部材を介して設けてなることを特徴とする粉粒体供給装置にある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、粉粒体が内筒と外筒との間でブリッジング層を形成した場合においても、該ブリッジング層を攪拌・解砕ことができ、安定してレーキでの払出しが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易
に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００１９】
本発明による実施例に係る粉粒体供給装置について、図５を参照して説明する。図５に示すように、乾燥して粉砕されたバイオマス１をホッパ１１０内に貯蔵し、当該ホッパ１１０の下部に設けられたスクリュフィーダ１２０で当該ホッパ１１０内のバイオマス１を定量ずつ送出し、連絡管１４１によりロータリバルブ１４３を介してガス化炉５０内に供給すると共に、水蒸気および酸素（または空気）を含有するガス化剤３をガス化炉５０内に送給して、バイオマス１を部分燃焼または水蒸気ガス化させることにより生成ガス（主に一酸化炭素と水素ガスとの混合ガス）４を生じさせ、この生成ガス４を冷却塔で冷却した後、メタノール合成塔に送給して当該ガス４中の一酸化炭素と水素ガスとを反応させてメタノールを生成させている。なお、前記ガス化剤３の連絡管１４１内への逆流を防ぐため、窒素ガス等のシールガス２をシールガス供給装置１４４から連絡管１４１内へ送給している。
【００２０】
また、前記バイオマス１を貯蔵するホッパ１１０は、底面１１１ａを有する円筒状の外筒１１１の内部には、当該外筒１１１よりも小径をなす円筒状の内筒１１２が当該外筒１１１と同軸をなして配設されている。そして該内筒１１２は、その下端部と外筒１１１の底面との間に所定の間隔の隙間を有するように当該外筒１１１と固定連結している。
さらに、前記内筒１１２の下端側の外周面には、円筒状をなす調整筒１１３が当該内筒１１２の軸方向に沿って移動できるように嵌合しており、当該調整筒１１３を昇降移動させることにより、外筒１１１と内筒１１２との間と内筒１１２の内部との間の隙間の大きさを調整することができるようになっている。
【００２１】
また、前記外筒１１１の底面１１１ａ上には、鎌状に湾曲した形状をなす複数のレーキ１１４が配設されており、当該レーキ１１４は、その基端が外筒１１１の中心の回転軸１１５に支持される一方、その先端が外筒１１１の内周面近傍にまで位置すると共に、回転方向先端側ほど厚さが薄くなるように形成されている。外筒１１１の底面の当該外筒１１１と内筒１１２との間には、当該外筒１１１の内部と外部との間を連通する開口部１１１ｂが形成されている。なお、図１中、１１６は駆動モータである。
【００２２】
また、前記連絡管１４１の他端（下端）側には、押し込みスクリュフィーダ（搬送スクリュフィーダ）１３０のケーシング１３１の基端側上部の受入口が接続している。ケーシング１３１内には、駆動軸１３２が回転可能に設けられている。駆動軸１３２には、スクリュ１３３が取り付けられている。ケーシング１３１の先端側には、上記駆動軸１３２及び上記スクリュ１３３の存在しない内部中空の空バレル部１３１ａが設けられている。この空バレル部１３１ａは、ガス化炉５０の内部の下方寄りに連結している。なお、図１中、１３４は駆動モータである。
【００２３】
このような粉粒体供給装置１００において、ホッパ１１０の調整筒１１３を昇降させて外筒１１１と内筒１１２との間と内筒１１２の内部との間の隙間の大きさを調整すると共に、乾燥粉砕されたバイオマス１をホッパ１１０の内筒１１２内に投入すると、バイオマス１は、内筒１１２の上記隙間から水平方向に沿って外筒１１１と内筒１１２との間の空間に一旦流出した後に、前記開口部１１１ｂから送出して切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の受入口内に流入する。
【００２４】
ここで、切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の受入口上に堆積するバイオマス１は、その高さ量が小さく、自重による圧縮を抑制された状態で当該切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１内に供給されるようになる。
【００２５】
続いて、切り出しスクリュフィーダ１２０の駆動モータ１２４を作動して駆動軸１２２を介してスクリュ１２３を回転させると、切り出しスクリュ１２０は、ケーシング１２１内に流入したバイオマス１を前記送出口から送出させるように搬送する。これと同時に、ホッパ１１０の駆動モータ１１６を作動して回転軸１１５を介してレーキ１１４を回転させると、当該レーキ１１４が内筒１１２の内部に貯蔵された底面側のバイオマス１を攪拌しながら外筒１１１と内筒１１２との間に水平方向に沿って移送する。
【００２６】
このとき、レーキ１１４の回転に伴って、内筒１１２の内部から外筒１１１と内筒１１２との間に移送されるバイオマス１の量は、前記開口部１１１ｂから送出される量、すなわち、切り出しスクリュフィーダ１２０で送出される量より多くなるが、外筒１１１と内筒１１２との間のバイオマス１の堆積高さが常に略一定となるため、バイオマス１が外筒１１１と内筒１１２との間に充満して圧密状態や閉塞状態となるようなことはない。
【００２７】
これは、外筒１１１と内筒１１２との間に堆積するバイオマス１の上面部分と前記開口部１１１ｂを介して切り出しスクリュフィーダ１２０のケーシング１２１の受入口との間のバイオマス１の高さを常に略一定とすることができ、当該間のバイオマス１の自重による圧縮密度を常に一定にすることができる。
【００２８】
ここで、本発明にかかるレーキの態様について説明する。
図１は粉粒体供給装置で用いるレーキの平面概略図である。
図１に示すように、本実施例に係るレーキは、前述した外筒１１１の底面１１１ａ上に配設されるものであり、前記粉粒体であるバイオマス１を払出す２以上の回転可能な払出し部材１１４−１、１１４−２からなると共に、前記外筒１１１と内筒１１２との間に位置すると共に、前記払出し部材１１４−１、１１４−２の回転方向の後流側に、円環部２０１を介してピン２０２が複数設けられている。
このピン２０２が回転する際にバイオマス層のブリッジング部分を攪拌・解砕するので、定期的に突き崩すこととなり、安定して開口部１１１ｂへバイオマスを落とし込むことができる。この結果、内筒１１２と外筒１１１との間においてバイオマスの粉体層が凝集により大塊物となることを防止し、開口部１１１ｂを閉塞することが防止される。
なお、払出し部材の形状は直線状としたが本発明はこれに限定されるものではなく、鎌状、くの字状等適宜変形することができる。
【００２９】
本実施例では、前記円環部２０１はレーキ１１４端部の全周に亙って周設されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、内筒と外筒との間のいずれかに位置し、ピン２０２を固設できるものであれば、いずれでもよい。
【００３０】
また、他のレーキの態様について図２を参照して説明する。
図２は粉粒体供給装置で用いる他のレーキの概略斜視図である。
図２に示すように、レーキ１１４の払出し部材１１４−１、１１４−２の回転方向の後流側には、各々ピン支持部材２１１を介してピン２０２が支持部２０３から垂下されている。
【００３１】
本実施例では、ピン２０２の数は二つとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。また、ピン２０２は、バイオマスのブリッジングを壊すような大きさと太さであればその径は特に限定されるものではない。
【００３２】
また、前記払出し部材１１４−１、１１４−２からピン支持部材２１１を介して設けてなる場合には、図３に示すように、特に前記払出し部材１１４−１の底面側位置とピン２０２の底面側位置が略同一となるようにすることが好ましい。これによりブリッジング層の攪拌及び解砕効果が向上し、安定して開口部からバイオマスを払い出すことができる。
また、払出し量を増大させることも防止される。
【００３３】
また、図４に示すように、ピン支持部材２１１からはピン２０２を例えばバネ、スプリング、樹脂等の弾性変形自在な材料からなる支持部２０４によりぶら下げるようにしてもよい。これにより、レーキ１１４の回転の際にバイオマス層の中を波打つようにピンが移動し、ブリッジング層の攪拌及び解砕効果が向上し、安定して開口部からバイオマスを払い出すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明にかかる粉粒体供給装置は、粉粒体のブリッジング層の攪拌及び解砕が可能となり、安定して開口部から粉粒体を払い出すことができ、例えばバイオマスを安定供給する装置に用いて適している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施例にかかるレーキの平面概略図である。
【図２】本実施例にかかる他のレーキの概略斜視図である。
【図３】本実施例にかかるレーキの概略図である。
【図４】本実施例にかかるレーキの概略図である。
【図５】粉粒体供給装置の概略図である。
【図６】従来技術にかかるレーキの平面概略図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  バイオマス
１１０  ホッパ
１１１  外筒
１１２  内筒
１１３  調整筒
１１４  レーキ
１１４−１，１１４−２  払出し部材
２０１  円環部
２０２  ピン
２０３，２０４  支持部
２１１  ピン支持部材
【図１】
2006082915.tif 000003
【図２】
2006082915.tif 000004
【図３】
2006082915.tif 000005
【図４】
2006082915.tif 000006
【図５】
2006082915.tif 000007
【図６】
2006082915.tif 000008