(57)【要約】      （修正有）【課題】付着性の高い固体燃料の粉砕物がケージ部に付着して堆積することを防止または抑制できる衝撃型粉砕機を提供する。【解決手段】一対のロータ１２Ｌ、１２Ｒが逆向きに回転するケーシング内に固体粉砕物を投入し、ロータに設けられて異なる直径の同心円上を逆向きに回転する複数のケージバー２１Ｌ，２１Ｒ間で固体粉砕物を粉砕する衝撃型粉砕機であって、ロータが所定の間隔をもって対向配置されたディスク１３Ｌ、１３Ｒを備え、ケージバーが、ディスクの対向面からそれぞれロータ軸方向に突設された複数本のケージピンを回転軸として、各々自転可能に支持されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のロータが逆向きに回転するケーシング内に固体粉砕物を投入し、前記ロータに設けられて異なる直径の同心円上を逆向きに回転する複数のケージバー間で前記固体粉砕物を粉砕する衝撃型粉砕機であって、
前記ロータが所定の間隔をもって対向配置されたディスクを備え、
前記ケージバーが、前記ディスクの対向面からそれぞれロータ軸方向に突設された複数本のケージピンを回転軸として、各々自転可能に支持されていることを特徴とする衝撃型粉砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば褐炭や石炭残渣系燃料等の固体燃料のように、付着性の高い固体粉砕物の粉砕に適用される衝撃型粉砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、褐炭や石炭残渣系燃料は、将来の有望なエネルギー源として注目されている。このような褐炭や石炭残渣系燃料は付着性の高い固体燃料であるため、例えば下記の特許文献１及び２に開示されているように、通常の石炭等を粉砕するのに使用されている摩砕型粉砕機ではなく、衝撃型粉砕機と呼ばれるものが採用されている。
衝撃型粉砕機は、例えば下記の特許文献３に開示されているように、かご形のロータに設けられた複数の円筒状部材（ケージバー）により、固体粉砕物に衝撃力を与えて粉砕するものである。この場合、ケーシングの側壁内面部に粉砕物が堆積付着する居着きを防止するため、側板の外側面に遠心ファン用の羽根を突設することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１４８１６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１４８１８号公報
【特許文献３】特開平９−１２２５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来の衝撃型粉砕機は、一対のロータが逆向きに回転するケーシング内に固体粉砕物を投入し、ロータに設けられて異なる直径の同心円上を逆向きに回転する複数のケージバー間で固体粉砕物を粉砕する構造となっている。この場合、固体粉砕物を粉砕するケージバーは、ロータのディスクに固定された状態で取り付けられている。
このため、褐炭や石炭残差系燃料のように付着性の高い固体燃料を粉砕する場合には、固体燃料中に多く含まれる水分や燃料の軟化点の影響により、ケージ部への燃料付着が問題となる。すなわち、ケージバー自体は固定されているので、ケージバーの外表面に付着性の高い固体燃料が付着し、これが堆積することで粉砕性を悪化させている。
【０００５】
このような背景から、衝撃型粉砕機においては、付着性の高い固体燃料を粉砕する場合であっても、粉砕物がケージ部に付着して堆積することを防止して安定した粉砕性能を確保することが望まれる。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、付着性の高い固体燃料の粉砕物がケージ部に付着して堆積することを防止または抑制できる衝撃型粉砕機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る衝撃型粉砕機は、一対のロータが逆向きに回転するケーシング内に固体粉砕物を投入し、前記ロータに設けられて異なる直径の同心円上を逆向きに回転する複数のケージバー間で前記固体粉砕物を粉砕する衝撃型粉砕機であって、前記ロータが所定の間隔をもって対向配置されたディスクを備え、前記ケージバーが、前記ディスクの対向面からそれぞれロータ軸方向に突設された複数本のケージピンを回転軸として、各々自転可能に支持されていることを特徴とするものである。
【０００７】
このような衝撃型粉砕機によれば、ロータが所定の間隔をもって対向配置されたディスクを備え、ケージバーが、ディスクの対向面からそれぞれロータ軸方向に突設された複数本のケージピンを回転軸として、各々自転可能に支持されているので、付着性の高い固体粉砕物を取り扱う場合であっても、ケージバーは、固体粉砕物が付着するたびに自転して払い落とすことができる。
【発明の効果】
【０００８】
上述した本発明の衝撃型粉砕機によれば、ケージバーが各々自転可能な構造を有しているので、付着性の高い固体粉砕物が付着してもケージバーの自転により払い落とすことが可能になり、この結果、固体粉砕物が堆積することを防止または抑制できる。従って、付着性の高い固体粉砕物がケージ部に付着して堆積することに起因した粉砕性能の低下を防止し、安定した粉砕性能を維持することが可能な衝撃型粉砕機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る衝撃型粉砕機の一実施形態を示す図で、（ａ）はケージバーの回転動作（自転）により付着性の強い固体粉砕物を払い落とす説明図、（ｂ）は（ａ）のケージバー構造を示す断面図である。
【図２】本発明に係る衝撃型粉砕機の概要を示す要部断面正面図である。
【図３】図２に示した衝撃型粉砕機のケージ部を示す拡大図である。
【図４】ケージ部の構造を示す断面図（図３のＡ−Ａ断面）である。
【図５】本発明に係る衝撃型粉砕機の適用例として、流動層乾燥設備を備えた褐炭焚きボイラの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る衝撃型粉砕機の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜４に示す実施形態の衝撃型粉砕機１０は、例えば図５に示すように、付着性の高い固体燃料である褐炭を燃料として運転される褐炭焚きボイラ５０に適用される。この褐炭焚きボイラ５０は、鉛直方向に設置された火炉５１と、火炉５１の火炉壁の下部に設置された燃焼装置５２と、火炉５１の出口に連結された煙道５３と、煙道５３に設けられた複数からなる過熱器５４と、節炭器５５と、煙道５３の下流側に設けられた誘引通風機５６と、煙突５７と、を具備して構成される。
【００１１】
燃焼装置５２は、火炉壁に取り付けられた複数の微粉炭バーナ５８と、微粉炭バーナ５８に供給する微粉炭とする衝撃型粉砕機１０と、微粉炭バーナ５８に燃焼用空気として二次空気（空気）を供給する空気供給手段６０と、を備えている。
衝撃型粉砕機１０は、供給された褐炭を燃焼に適した大きさ（例えば、数μｍ〜数百μｍ）の微粉炭に粉砕するものであり、節炭器５５の後流側から低温の燃焼ガスを一部導入して乾燥・粉砕するものである。この衝撃型粉砕機１０には、流動層乾燥設備７０で予め乾燥した製品炭が供給される。なお、図中の符号６１は、空気を加圧して供給する押込通風機（空気供給装置）、６２は風箱、６３はタービン設備、６４は復水器、６５は発電機である。
【００１２】
本実施形態の衝撃型粉砕機１０は、図１〜４に示すように、ケーシング１１内に収納された左右一対のロータ１２Ｌ，１２Ｒが各々専用の電動機３０Ｌ，３０Ｒにより逆向きに回転し、投入口１１ａから投入された褐炭（固体粉砕物）をケージ部２０で粉砕する。このケージ部２０は、ロータ１２Ｌ，１２Ｒによって形成される空間領域である。
【００１３】
ロータ１２Ｌ，１２Ｒは、図３に示すように、所定の間隔を持って互いに対向配置されたディスク１３Ｌ，１３Ｒを備えている。このディスク１３Ｌ，１３Ｒにはロータ軸１４Ｌ，１４Ｒが設けられており、ロータ軸１４Ｌ，１４Ｒと電動機３０Ｌ，３０Ｒの出力軸との間は、プーリー＆駆動ベルト機構３１Ｌ，３１Ｒを介して連結されている。なお、ロータ軸１４Ｌ，１４Ｒの軸中心は、同一直線上にある。
【００１４】
また、ディスク１３Ｌ，１３Ｒには、互いに異なる直径の同心円上を逆向きに回転する複数のケージバー２１Ｌ，２１Ｒが、互いに干渉しないように適切な間隔を設けて半径方向へ交互に設けられている。このケージバー２１Ｌ，２１Ｒは、ディスク１３Ｌ，１３Ｒの対向面からそれぞれロータ軸１４Ｌ，１４Ｒの方向に、換言すればロータ軸１４Ｌ，１４Ｒと平行な方向に突設されている。
【００１５】
すなわち、ケージバー２１Ｌ，２１Ｒは、ディスク１３Ｌ，１３Ｒ間に形成されたケージ部２０の空間内において、半径が異なる複数の同心円上を交互に逆方向へ回転するように構成されている。従って、投入口１１ａから投入された褐炭は、ケージ部２０に導入されることにより、隣接する双方のケージバー２１Ｌ，２１Ｒ間において、逆方向へ回転移動するケージバー２１Ｌ，２１Ｒとの衝突により衝撃を受けて粉砕される。
なお、図示の構成例では、ケージバー２１Ｌ，２１Ｒをそれぞれ半径方向に３列配置しているが、円周方向の配置数とともに特に限定されることはなく、諸条件に応じて適宜選択すればよい。
【００１６】
本実施形態のケージバー２１Ｌ，２１Ｒは、各々が自転可能に取り付けられている。以下では、図１（ａ），（ｂ）に基づいて、ケージバー２１Ｌ，２１Ｒの自転可能な構造を具体的に説明する。なお、ケージバー２１Ｌ，２１Ｒの取付構造は、左右の違いはあるものの基本的に同じであり、従って、図１（ａ），（ｂ）では、左右を区別するＬ，Ｒを付与しない符号を用いて説明する。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、ディスク１３の対向面からそれぞれロータ軸方向にケージバー２１と同数のケージピン２２が突設され、各ケージバー２１は、ケージピン２２を回転軸として自転可能に支持されている。図示の構成例では、ケージピン２２の自転を容易にするためケージバー２１とケージピン２２との間に、例えば滑り軸受２３を適宜介在させている。
【００１８】
このように構成されたケージバー２１は、ロータ１２Ｌ，１２Ｒが逆向きに回転することで、ケージ部２０内に投入された褐炭と順次干渉する。このような干渉が繰り返されることにより、ケージ部２０内の褐炭には、ケージバー回転方向の両側からケージバー２１に挟み込まれるような衝撃力が繰り返し作用する。この結果、ケージ２０部内の褐炭は、衝撃力を受けて粉砕されて微粉化したものがケージ部２０の外部へ排出される。
【００１９】
このような粉砕を継続すると、褐炭が付着性の高い固体燃料であるため、図１（ａ）に示すように、ケージバー２１の外表面には付着物１が堆積するものの、ケージバー２１の自転により付着物１を払い落とすことができる。
【００２０】
すなわち、図１（ａ）の左端に示すように、ケージバー２１の表面に付着物１が堆積すると、ケージバー２１の重心移動や、付着物１の突出部と褐炭との干渉等により、ケージバー２１に回転力が生じてケージピン２２を中心に何れかの方向へ自転する。この結果、付着物１に対して、これをケージバー２１の表面から引き剥がす方向の力が作用することになり、従って、付着物１は堆積することなく払い落とされる。なお、付着物１を引き剥がす力の具体例としては、例えば自転による遠心力や隣接するケージバー２１に付着した付着物１どうしの干渉等がある。
【００２１】
上述した本実施形態の衝撃型粉砕機１０によれば、ケージバー２１Ｌ，２１Ｒが各々自転可能な構造を有しているので、付着性の高い褐炭のような固体粉砕物が付着しても、ケージバー２１Ｌ，２１Ｒの自転により払い落とすことが可能になる。この結果、衝撃型粉砕機１０は、付着性の高い固体粉砕物が付着物１として堆積することを防止または抑制できるため、付着物１がケージ部２０内のケージバー２１Ｌ，２１Ｒに堆積することに起因した粉砕性能の低下を防止し、安定した粉砕性能を維持することが可能になる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１０    衝撃型粉砕機
１１    ケーシング
１１ａ    投入口
１２Ｌ，１２Ｒ    ロータ
１３Ｌ，１３Ｒ    ディスク
１４Ｌ，１４Ｒ    ロータ軸
２０    ケージ部
２１，２１Ｌ，２１Ｒ    ケージバー
２２    ケージピン
２３    滑り軸受
３０Ｌ，３０Ｒ    電動機
３１Ｌ，３１Ｒ    プーリー＆駆動ベルト機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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