(57)【要約】【課題】比較的大型の被処理物を自動的かつ効果的に炭化処理することができる炭化装置を得る。【解決手段】炭化装置としての剪定枝自動処理装置１０では、細断部３０に被処理物としての剪定枝Ｓが供給されると、該細断部３０にて剪定枝Ｓを細断して細断処理物Ｓｂにする。この細断処理物Ｓｂは自動的に炭化部３６に供給され、該炭化部３６では、細断処理物Ｓｂを炭化して炭化処理物Ｓｃにする。炭化部３６による炭化処理の前に細断部３０にて細断処理を行なうため、比較的大型の被処理物である剪定枝Ｓを効果的に炭化することができ、かつ一連の処理が自動的に為される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された被処理物を細断し細断処理物にする細断部と、
前記細断部から自動的に供給された前記細断処理物を炭化して炭化処理物にする炭化部と、
を備えた炭化装置。
【請求項２】
前記細断部と炭化部との間に、該細断部から排出された前記細断処理物を前記炭化部に供給する搬送装置を設けた、ことを特徴とする請求項１記載の炭化装置。
【請求項３】
前記炭化部から排出された前記炭化処理物を冷却して冷却処理物にする冷却部を設けた、ことを特徴とする請求項１または請求項２項記載の炭化装置。
【請求項４】
前記炭化部から排出された前記炭化処理物、または、前記冷却部から排出された前記冷却処理物を、装置外へ排出する排出部を設けた、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の炭化装置。
【請求項５】
軸廻りに回転しつつ被処理物を細断して細断処理物にする細断手段と、前記細断手段の下方に配置され該細断手段の軸と平行な軸廻りに回転しつつ前記細断処理物を該軸方向一端側に移送して排出する細断部移送手段とを有する細断部と、
前記細断手段の軸と平行な軸廻りに回転しつつ前記細断処理物を軸方向一端側から他端側へ移送する炭化部移送手段と、該炭化部移送手段の軸方向他端側に設けられ下方に開口した炭化部排出口とを有し、前記細断部の上部側方に隣接して配置され、前記炭化部移送手段によって前記細断処理物を移送しつつ炭化して炭化処理物にし、該炭化処理物を前記炭化部排出口から排出する炭化部と、
前記細断部と前記炭化部との間に設けられ、前記細断部移送手段が排出した前記細断処理物を搬送して前記炭化部における前記炭化部移送手段の軸方向一端側に供給する搬送装置と、
前記炭化部の下方に配置され、前記炭化部排出口から供給された前記炭化処理物を、前記細断手段の軸と平行な軸廻りに回転する冷却部移送手段によって軸方向一端側に移送しつつ冷却して冷却処理物にする冷却部と、
を備えた炭化装置。
【請求項６】
前記冷却部移送手段の軸方向一端側に、該冷却部移送手段の移送力によって前記冷却処理物を装置外へ排出する装置排出口を設けた、ことを特徴とする請求項５記載の炭化装置。
【請求項７】
移動可能な機台上に構成した、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の炭化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、樹木の剪定枝等の被処理物を炭化処理する炭化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、果樹園等の圃場では、果樹等の樹木から小枝等を剪定している。このように剪定され広い圃場に散乱した剪定枝は、１箇所に収集され、野焼きにされたり、粉砕され堆肥にされたりすることで、処理されていた。
【０００３】
しかしながら、今日では、環境問題のために剪定枝の野焼きを行なうことができなってきている。また、剪定枝を堆肥化する場合、前処理として粉砕した剪定枝に半年乃至１年がかりで水を補給したり、堆積した剪定枝の切り返し作業（上下反転して積み替える作業）を行なったりしなければらず、これらの作業が重労働である。さらに、剪定枝には堆肥化によっても死滅しない病原菌や害虫が存在する場合があり、これらの病原菌や害虫を含む堆肥を圃場に散布すると、病虫害が広がってしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、剪定枝を炭化することが考えられている。剪定枝は、炭化されると病原菌や害虫のない土壌改良材として利用できるため、これを圃場に散布することで有効に処理することができる。
【０００５】
このような剪定枝等の有機固形物である被処理物を炭化するための炭化装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の炭化装置では、被処理物を筒状の炭化処理部内で軸方向に移動させつつ炭化処理するようになっている。このため、この炭化装置では、剪定枝等の比較的大型（長尺）の被処理物を炭化処理部内で軸方向に移動させることができず、該被処理物を効果的に炭化処理することができなかった。
【０００６】
一方、上記堆肥化の前処理として剪定枝等を粉砕するための切断装置であるチッパが知られている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２記載のチッパでは、破砕室内に投入された剪定枝を回転軸に取り付けられたフリーハンマ等の破砕刃によって細片に切削・粉砕し、該細片を排出口から所定の方向に放出するようになっている。
【０００７】
以上のように、従来、炭化装置とチッパとは、それぞれ独立した装置として把握され、剪定枝等の比較的大型の被処理物を自動的に炭化処理する装置はなかった。換言すれば、従来、比較的大型の被処理物を自動的に炭化処理するとの技術的思想がなかった。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−３７１２８３号公報
【特許文献２】
実公平４−２５２８９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して、比較的大型の被処理物を自動的かつ効果的に炭化処理することができる炭化装置を得ることが目的である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る炭化装置は、供給された被処理物を細断し細断処理物にする細断部と、前記細断部から自動的に供給された前記細断処理物を炭化して炭化処理物にする炭化部と、を備えている。
【００１１】
請求項１記載の炭化装置では、細断部に被処理物を供給すると、該被処理物が細断部にて細断されて細断処理物となる。この細断処理物は、細断部から炭化部に自動的に供給され、該炭化部にて炭化されて炭化処理物となる。
【００１２】
ここで、細断部が炭化処理の前に被処理物を細断して細断処理物にするため、比較的大型の被処理物を効果的に炭化処理することができる。そして、この細断処理物が自動的に細断部から炭化部に供給されるため、本炭化装置に供給された被処理物は、自動的に処理され炭化処理物となる。
【００１３】
このように、請求項１記載の炭化装置では、比較的大型の被処理物を自動的かつ効果的に炭化処理することができる。このため、例えば、本炭化装置にて比較的大型の被処理物である剪定枝を炭化処理することができ、該剪定枝から病原菌や害虫のない良好な土壌処理材を得ることが可能となる。すなわち、剪定枝を土壌改良材として処理することが容易に実現される。そして、野焼き等による環境問題の発生を回避しつつ、作業者等が堆肥化に伴う重労働から解放される。
【００１４】
請求項２記載の発明に係る炭化装置は、請求項１記載の炭化装置において、前記細断部と炭化部との間に、該細断部から排出された前記細断処理物を前記炭化部に供給する搬送装置を設けた、ことを特徴としている。
【００１５】
請求項２記載の炭化装置では、細断部から炭化部へ細断処理物を供給する搬送装置を有するため、例えば重力を利用して細断部から炭化部へ細断処理物を供給する場合のように細断部と炭化部とのレイアウトに制約を受けることがなく、設計の自由度が向上する。
【００１６】
請求項３記載の発明に係る炭化装置は、請求項１または請求項２記載の炭化装置において、前記炭化部から排出された前記炭化処理物を冷却して冷却処理物にする冷却部を設けた、ことを特徴としている。
【００１７】
請求項３記載の炭化装置では、炭化部から排出された炭化処理物を冷却する冷却部を有するため、炭化処理物が迅速に冷却されて冷却処理物となる。このため、炭化処理物が自然に冷えるまで炭化部からの排出を待ったり、炭化部から排出した炭化処理物が自然に冷えるまでその後の処理（圃場への散布等）を待ったりする必要がなく（待ち時間が短く）、迅速にその後の処理を行なうことが可能となる。
【００１８】
請求項４記載の発明に係る炭化装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の炭化装置において、前記炭化部から排出された前記炭化処理物、または、前記冷却部から排出された前記冷却処理物を、装置外へ排出する排出部を設けた、ことを特徴としている。
【００１９】
請求項４記載の炭化装置では、炭化部にて炭化され排出された炭化処理物または冷却部にて冷却され排出された冷却処理物、すなわち請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の炭化装置における最終処理物が、排出部によって自動的に装置外に排出される。このため、上記最終処理物の排出作業が不要となり、該排出が容易である（操作者の作業負荷が軽減される）。
【００２０】
また、上記目的を達成するために請求項５記載の発明に係る炭化装置は、軸廻りに回転しつつ被処理物を細断して細断処理物にする細断手段と、前記細断手段の下方に配置され該細断手段の軸と平行な軸廻りに回転しつつ前記細断処理物を該軸方向一端側に移送して排出する細断部移送手段とを有する細断部と、前記細断手段の軸と平行な軸廻りに回転しつつ前記細断処理物を軸方向一端側から他端側へ移送する炭化部移送手段と、該炭化部移送手段の軸方向他端側に設けられ下方に開口した炭化部排出口とを有し、前記細断部の上部側方に隣接して配置され、前記炭化部移送手段によって前記細断処理物を移送しつつ炭化して炭化処理物にし、該炭化処理物を前記炭化部排出口から排出する炭化部と、前記細断部と前記炭化部との間に設けられ、前記細断部移送手段が排出した前記細断処理物を搬送して前記炭化部における前記炭化部移送手段の軸方向一端側に供給する搬送装置と、前記炭化部の下方に配置され、前記炭化部排出口から供給された前記炭化処理物を、前記細断手段の軸と平行な軸廻りに回転する冷却部移送手段によって軸方向一端側に移送しつつ冷却して冷却処理物にする冷却部と、を備えている。
【００２１】
請求項５記載の炭化装置では、細断部に被処理物を供給すると、該被処理物が軸廻りに回転する細断手段によって細断されて細断処理物となる。この細断処理物は、重力等によって細断手段の下方に配置された細断部移送手段へ至り、軸廻りに回転する細断部移送手段によって該軸方向の一端側に移送、排出される。さらに、この細断処理物は、搬送装置によって搬送されて炭化部における炭化部移送手段の軸方向一端側に供給される。この細断処理物は、軸廻りに回転する炭化部移送手段によって該軸方向の他端側に移送されつつ炭化され、炭化処理物となり炭化部排出口から排出される。この炭化処理物は、炭化部の下方に配置された冷却部に供給され、軸廻りに回転する冷却部移送手段によって該軸方向一端側に移送されつつ冷却され、冷却処理物となる。
【００２２】
ここで、細断部が炭化処理の前に被処理物を細断して細断処理物にするため、比較的大型の被処理物を効果的に炭化処理することができる。そして、この細断処理物が搬送装置によって自動的に細断部から炭化部に供給されるため、本炭化装置に供給された被処理物は、自動的に処理され炭化処理物となる。さらに、炭化処理物が冷却部にて迅速に冷却されるため、炭化処理物が自然に冷えるまで炭化部からの排出を待ったり、炭化部から排出した炭化処理物が自然に冷えるまでその後の処理（圃場への散布等）を待ったりする必要がなく（待ち時間が短く）、迅速にその後の処理を行なうことが可能となる。
【００２３】
このように、請求項５記載の炭化装置では、比較的大型の被処理物を自動的かつ効果的に炭化処理することができる。このため、例えば、本炭化装置にて比較的大型の被処理物である剪定枝を炭化処理することができ、該剪定枝から病原菌や害虫のない良好な土壌処理材を得ることが可能となる。すなわち、剪定枝を土壌改良材として処理することが容易に実現される。そして、野焼き等による環境問題の発生を回避しつつ、作業者等が堆肥化に伴う重労働から解放される。
【００２４】
そして、細断手段の下方に細断部移送手段を有する細断部の上部側方に炭化部が隣接すると共に、該炭化部の下方に冷却部が配置されている（細断部の下部側方に冷却部が隣接する）ため、炭化装置は、効果的にレイアウトされて特定の方向に大型化することがなく、全体として小型化されかつ操作性が良好である。すなわち、各部を縦方向に一列に配置する場合に懸念される被処理物の細断部への供給性の悪化や、各部を横方向に一列に配置する場合に問題となる占有面積の増大が防止される。特に、細断手段、細断部移送手段、炭化部移送手段、及び冷却部移送手段の各軸が互いに平行であり、被処理物が各処理部において該平行な軸方向に沿う移送方向を反転させ（折り返し）ながら移送されつつ処理されるため、炭化装置は、各処理部が一層効果的にレイアウトされ全体として一層小型化される。
【００２５】
また、細断手段、細断部移送手段、炭化部移送手段、及び冷却部移送手段の各軸が互いに平行であるため、これら（の一部または全部）の回転駆動手段を共通化することが容易であり、該共通化した場合、例えばベルトやチェーン等の簡単な構造によって回転伝達を行なうことができる。また、炭化装置のより一層の小型化が可能である。
【００２６】
請求項６記載の発明に係る炭化装置は、請求項５記載の炭化装置において、前記冷却部移送手段の軸方向一端側に、該冷却部移送手段の移送力によって前記冷却処理物を装置外へ排出する装置排出口を設けた、ことを特徴としている。
【００２７】
請求項６記載の炭化装置では、軸廻りに回転する冷却部移送手段によって該軸方向一端側に移送されつつ冷却されて得られた冷却処理物が、該冷却部移送手段の移送力によって装置排出口から装置外へ排出される。すなわち、細断部に供給された被処理物は、各処理を経て自動的に最終処理物である冷却処理物として装置外へ排出される。このため、冷却処理物の排出作業が不要となり、該排出が容易である（操作者の作業負荷が軽減される）。
【００２８】
請求項７記載の発明に係る炭化装置は、請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の炭化装置において、移動可能な機台上に構成した、ことを特徴としている。
【００２９】
請求項７記載の炭化装置では、請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の炭化装置の各構成要素が、移動可能な機台上に搭載されて構成され該機台と共に起動可能とされている。これにより、例えば、圃場等において炭化装置を移動して、被処理物である剪定枝を収集しながら、または、最終処理物である炭化処理物若しくは冷却処理物を散布しながら、該炭化装置による剪定枝の炭化処理（最終処理までの各処理を含む）を行なうことが可能となる。特に、細断部、炭化部、及び冷却部を有する炭化装置では、移動を容易とするために、上記軽量コンパクトな構成である請求項６記載の構成とすることが望ましい。
【００３０】
なお、移動可能な機台は、例えば、車輪を有する手押し式のものであっても良く、エンジンやモータ等の駆動装置を有する自走式のものであっても良い。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る炭化装置としての剪定枝自動処理装置１０について、図１乃至図３に基づいて説明する。なお、便宜上、図中矢印ＦＲは剪定枝自動処理装置１０の前方向を示し、矢印ＬＥは剪定枝自動処理装置１０の左方向を示すものとして説明する。
【００３２】
図１には、剪定枝自動処理装置１０の一部切欠いた平面図が示されており、図２には、剪定枝自動処理装置１０の側断面図が示されている。
【００３３】
図２に示される如く、剪定枝自動処理装置１０は、機台１２を備えている。機台１２は、略矩形枠状に形成されている。この機台１２には、左右一対の車輪１４が設けられている。具体的には、機台１２の左右両側面における前後方向中央部よりも若干前側部分にそれぞれ固定された車輪支持部１６が、車輪１４を回転自在に支持している。また、機台１２の後端部からは、脚部１８が下方に向けて立設されている。これにより、機台１２は、一対の車輪１４と脚部１８とによって、略水平に自立可能とされている。
【００３４】
この機台１２上には、装置本体２０が固定的に取り付けられている。図１にも示される如く、装置本体２０は、天板２０Ａと前壁２０Ｂと後壁２０Ｃと左右一対の側壁２０Ｄとを有し下方に開口する略矩形箱状に形成されており、該開口端を機台１２に突き当てて固定されている。なお、図１は、天板２０Ａを取り除いて見た平面図である。
【００３５】
装置本体２０の後部からは、後方に突出して取手２２が設けられており、該取手２２を持ち上げて前方に押すことで、剪定枝自動処理装置１０は、脚部１８が地面から浮いて車輪１４による手押し走行が可能とされている。また、装置本体２０の左右の側壁２０Ｄには、それぞれ左サイドカバー２３、右サイドカバー２４が取り付けられている。
【００３６】
この装置本体２０内には、前壁２０Ｂ及び後壁２０Ｃと平行な隔壁２６が設けられており、該装置本体２０内の空間を前後に隙間なく仕切っている。図２に示される如く、この隔壁２６と後壁２０Ｃとの間の下部には、側断面視で略Ｖ字状に形成された細断樋２８が架け渡されている。細断樋２８の左右方向両側部は、それぞれ側壁２０Ｄに隙間なく固着されている。この隔壁２６と細断樋２８と後壁２０Ｃと左右の側壁２０Ｄと天板２０Ａとに囲まれた空間が、後述する細断部３０を構成する細断室３２とされている。
【００３７】
一方、隔壁２６と前壁２０Ｂとの間の下部には、側断面視で略Ｖ字状に形成された冷却樋３４が架け渡されている。冷却樋３４の左右方向両側部は、それぞれ側壁２０Ｄに隙間なく固着されている。この隔壁２６と冷却樋３４と前壁２０Ｂと左右の側壁２０Ｄと天板２０Ａとに囲まれた空間は、その上部が後述する炭化部３６が配設される炭化部設置室３８とされると共に、その下部が後述する冷却部４０を構成する冷却室４２とされている。
【００３８】
炭化部設置室３８及び冷却室４２を構成する天板２０Ａ、前壁２０Ｂ、隔壁２６の各内面には、断熱材４４が積層して設けられている。なお、断熱材４４は、炭化部設置室３８及び冷却室４２を構成する左右一対の側壁２０Ｄにも設けても良い。
【００３９】
また、図１及び図２に示される如く、装置本体２０の後端部には、細断室３２を構成する後壁２０Ｃの上部が切り欠かれて細断部供給口３２Ａが形成されており、該細断部供給口３２Ａの縁部からは略矩形箱状の供給機構収容部４６が後方へ突設されている。供給機構収容部４６は、それぞれ後壁２０Ｃよりも後方に延設された天板２０Ａ及び左右一対の側壁２０Ｄと、細断部供給口３２Ａの下縁（上記切り欠かれた後壁２０Ｃの上端）から後方へ向けて延設された底板４８とに囲まれた略矩形箱状に形成されている。この供給機構収容部４６内の空間は、細断部供給口３２Ａを通じて細断室３２に連通している。
【００４０】
この供給機構収容部４６の後端は、その上部が立壁５０によって閉塞されており、その下部が後方に開口している。そして、装置本体２０は、ダクト状またはホッパ状に形成され供給機構収容部４６の後端開口縁から後方に張り出した供給樋５２を備えている。供給樋５２は、その略水平方向に沿う底板５４が供給機構収容部４６の底板４８と面一とされると共に、その後端開口部である装置供給口５２Ａが前端部よりも上下方向及び左右方向に連続的に広がるようにテーパ状に形成されている。
【００４１】
以上により、装置本体２０は、装置供給口５２Ａ、供給樋５２の内部、供給機構収容部４６の内部、及び細断部供給口３２Ａを介して、外部から細断室３２へ被処理物としての剪定枝Ｓを供給可能とされている。
【００４２】
この装置本体２０の供給機構収容部４６内には、送りロール５６が配設されている。送りロール５６は、外周部に略全長に亘り送り突起５６Ａが形成された円筒状に形成されており、円板部５６Ｂを介して回転軸５６Ｃに同軸的かつ一体回転可能に接続されている。回転軸５６Ｃは、その軸線方向を左右方向に一致させると共に左右の側壁２０Ｄをそれぞれ貫通しており、図示しない軸受によって回転自在に支持されている。
【００４３】
この送りロール５６の軸心は、前後方向で細断部供給口３２Ａよりも後方に位置すると共に、上下方向で供給機構収容部４６の後端開口部上縁（立壁５０と供給樋５２との境界部）に略一致している。そして、送りロール５６は、その一部が細断部供給口３２Ａから細断室３２内に入り込んでいる。
【００４４】
この状態で、送りロール５６の外周部（送り突起５６Ａ先端）と底板４８との間には、隙間Ｇが形成されている。そして、送りロール５６は、図２に示される矢印Ａ方向に比較的低速度で回転するようになっており、該回転によって装置供給口５２Ａから投入された剪定枝Ｓを隙間Ｇに案内すると共に、該隙間Ｇにおいて送り突起５６Ａが底板４８に対し略前方へ移動することで、隙間Ｇに入り込んだ剪定枝Ｓを細断室３２に送り出すようになっている。
【００４５】
この剪定枝Ｓが供給される細断室３２内には、細断部３０を構成する固定刃５８及び細断手段としてのフリーハンマ機構６０が配設されている。固定刃５８は、平板状に形成されて左右の側壁２０Ｄ間を架け渡して配置されており、その上面が供給機構収容部４６の底板４８（供給樋５２の底板５４）内面と面一とされている。具体的には、固定刃５８は、その上面が送り面を構成すると共に、その上前角部が刃部（刃先）５８Ａを構成している。
【００４６】
一方、フリーハンマ機構６０は、軸方向を左右方向に一致させた回転軸６２を備えており、回転軸６２は、左右の側壁２０Ｄをそれぞれ貫通して図示しない軸受によって回転自在に支持されている。この回転軸６２には、軸方向に等間隔に配置された複数（本実施の形態では３つ）の軸支持板６４が同軸的に取り付けられている。各軸支持板６４は、それぞれ円板状に形成されており、回転軸６２と常に一体に回転する構成である。左右の軸支持板６４は、それぞれ対応する側壁２０Ｄの内面近傍に配置されている。
【００４７】
各軸支持板６４の外周近傍部分には、周方向に等間隔に配置された複数（本実施の形態では４本）の支軸６６が回転軸６２と平行に架け渡されて固定されている。すなわち、各支軸６６は、左右方向中央に配置された軸支持板６４を貫通している。各支軸６６は、回転軸６２が回転すると該回転軸６２の軸心廻りに公転する構成である。回転軸６２は、高速度で回転駆動されるようになっている。
【００４８】
各支軸６６における軸支持板６４間には、ぞれぞれスペーサ６８を介して軸方向に等間隔に配置された複数（本実施の形態では８つ）の回転刃としてのフリーハンマ７０が軸支されている。なお、フリーハンマ７０と軸支持板６４との間にもスペーサ６８が配置されている。具体的には図３に示される如く、フリーハンマ７０は、その基端部に形成され支軸６６を遊嵌（相対回転可能に挿通）させるための円形の貫通孔７２を有している。そして、各フリーハンマ７０とスペーサ６８とを交互に支軸６６に遊嵌させることにより、各フリーハンマ７０が軸支持板６４間において等間隔に並列的に配置されている。
【００４９】
各フリーハンマ７０は、その先端部が平坦面７０Ａとされており、その先端近傍の両側部に一対の円弧面状の凹部７０Ｂが形成されている。これにより、各フリーハンマ７０の先端両側に剪定枝Ｓを鋭く叩き砕くためのエッジ（ハンマヘッド）７０Ｃが形成されている。
【００５０】
以上説明したフリーハンマ７０は、その貫通孔７２において遊嵌する支軸６６回りに回転（自転）自在とされており、各支軸６６が上記の如く公転すると、遠心力によって平坦面７０Ａが軸支持板６４の外縁よりも径方向外側に突出してエッジ７０Ｃがその回転軌跡における接線方向を向くようになっている（図２参照）。このフリーハンマ機構６０は、その回転方向が図２に矢印Ｂで示される方向とされており、高速で回転（公転）するフリーハンマ７０のエッジ７０Ｃと固定刃５８の刃部５８Ａとの間で剪定枝Ｓを細断して細断処理物Ｓｂにするようになっている。なお、エッジ７０Ｃ（凹部７０Ｂ）は、回転方向に対応して一方側のみの設けられても良いが、両側に設けることで組付方向の別がなくなり、組付作業が容易となる（組付ミスが排除される）。
【００５１】
このエッジ７０Ｃと上記固定刃５８の刃部５８Ａとの間で剪定枝Ｓを効果的に細断するために、フリーハンマ７０の上記公転の中心である回転軸６２の軸心は、上下方向においては固定刃５８の上面よりも若干上方に位置している。また、回転軸６２の軸心は、前後方向においては上記公転（遠心力作用）状態のフリーハンマ７０のエッジ７０Ｃと固定刃５８の刃部５８Ａとの間に適度な隙間（図１参照）が形成される位置に位置している。
【００５２】
また、細断部３０は、フリーハンマ機構６０の下方に配置された細断胴７４を備えている。細断胴７４は、固定刃５８の前端下部から隔壁２６に至る略半円筒状に形成されており、フリーハンマ機構６０と略同軸的に左右の側壁２０Ｄ間に架け渡されている。細断胴７４には、その板厚方向に貫通する複数の透孔７４Ａ（図１では図示省略）が形成されており、炭化部３６における炭化処理に適した大きさの細断処理物Ｓｂを下方に排出するようになっている。一方、透孔７４Ａを通過できずに該透孔７４Ａの縁部に引掛った細断処理物Ｓｂは、フリーハンマ７０に叩かれてさらに細断されるようになっている。これにより、炭化処理に適した細断処理物Ｓｂのみが次工程に供給される構成である。
【００５３】
さらに、図２に示される如く、細断部３０は、細断室３２内における細断胴７４すなわちフリーハンマ機構６０の下方に配置された細断部移送手段としての細断スクリュー７６を備えている。細断スクリュー７６は、回転軸７６Ａの外周部に略螺旋状のスクリュー翼７６Ｂが形成されて構成されている。回転軸７６Ａは、その軸線方向を左右方向に一致させると共に左右の側壁２０Ｄをそれぞれ貫通しており、図示しない軸受によって回転自在に支持されている。
【００５４】
この細断スクリュー７６は、そのスクリュー翼７６Ｂ外周部と細断樋２８の最底部２８Ａ近傍部分との間の径方向の隙間が略一定となるように、該最底部２８Ａの上方に配置されている。そして、細断スクリュー７６は、図２に示される矢印Ｃ方向に回転することで、細断胴７４の透孔７４Ａから細断樋２８上に落下し最底部２８Ａ近傍部分に集まった細断処理物Ｓｂを左方から右方へと移送するようになっている。なお、細断スクリュー７６は、比較的高速度で回転駆動されるようになっている。
【００５５】
図１に示される如く、細断スクリュー７６の右方には、側壁２０Ｄを貫通して右サイドカバー２４内に突出する細断部排出口７８（図１参照）が設けられており、該細断部排出口７８は搬送手段としてのスロワ８０の一端部に形成された入口部８０Ａに連通して接続されている。これにより、細断スクリュー７６が移送した細断処理物Ｓｂがスロワ８０に供給される構成である。
【００５６】
スロワ８０は、右サイドカバー２４内に配設されており、その他端部に形成された出口部８０Ｂが右側の側壁２０Ｄを貫通して装置本体２０の炭化部設置室３８に連通している。なお、スロワ８０の羽根軸は、細断スクリュー７６の回転軸７６Ａと一体に構成されており、比較的高速度で回転して細断処理物Ｓｂを出口部８０Ｂ（炭化部設置室３８）側へ跳ね飛ばすようになっている。
【００５７】
そして、図１及び図２に示される如く、炭化部設置室３８内には、炭化部３６を構成する炭化筒８２が配設されている。炭化筒８２は略円筒形状に形成されており、軸方向の両端部をそれぞれ左右の側壁２０Ｄに隙間なく当接した状態で装置本体２０に固定されている。この炭化筒８２の内部が炭化室８４とされており、スロワ８０の出口部８０Ｂは炭化室８４内で開口している。
【００５８】
また、炭化部３６は、炭化筒８２を径方向外側から覆う熱風筒８６を備えている。熱風筒８６は、略有底円筒状に形成されており、その開口端を右側の側壁２０Ｄに隙間なく突き当てると共に左側の側壁２０Ｄ近傍に配置された底部８６Ａが炭化筒８２を同軸的に貫通させている。この熱風筒８６の内部と炭化室８４とは、炭化筒８２を板厚方向に貫通する多数の導風孔８２Ａによって、互いに連通している。
【００５９】
この熱風筒８６の内部における炭化筒８２の外側部分には、底部８６Ａを貫通してバーナ８８の先端部が突出して配置されている。バーナ８８の本体部やバーナ８８の燃料（例えば、灯油）を貯蔵する燃料タンク等は、左サイドカバー２３内に設けられている。また、左サイドカバー２３には、バーナ８８の燃焼用空気の取入口が設けられている（何れも図示省略）。
【００６０】
このバーナ８８から排出された高温の燃焼ガスが導風孔８２Ａを通じて炭化室８４に導入される構成である。これにより、炭化部３６では、該炭化室８４内に供給された細断処理物Ｓｂを上記高温の燃焼ガスに接触させて炭化し炭化処理物Ｓｃにするようになっている。
【００６１】
さらに、炭化部３６は、炭化室８４内に設けられた炭化部移送手段としての炭化スクリュー９０を備えている。炭化スクリュー９０は、同軸的に回転軸９０Ａの外周部に略螺旋状のスクリュー翼９０Ｂが形成されて構成されている。回転軸９０Ａは、その軸線方向を左右方向に一致させると共に左右の側壁２０Ｄをそれぞれ貫通しており、図示しない軸受によって回転自在に支持されている。
【００６２】
この炭化スクリュー９０は、そのスクリュー翼９０Ｂ外周部と炭化筒８２内面との間隔が一定となるように、該炭化筒８２と同軸的に配置されている。そして、炭化スクリュー９０は、図２に示される矢印Ｄ方向に回転することで、スロワ８０の出口部８０Ｂから供給された細断処理物Ｓｂを右方から左方へと移送するようになっている。
【００６３】
この移送過程で、上記の通り細断処理物Ｓｂが高温の燃焼ガスによって炭化されて炭化処理物Ｓｃとされる構成である。換言すれば、細断処理物Ｓｂは、炭化スクリュー９０によって炭化室８４内を軸方向に移送されつつ炭化されるようになっている。そして、炭化部移送手段が炭化スクリューであることにより、炭化部３６では、細断処理物Ｓｂを上記移送に伴い撹拌しつつ効率的に燃焼ガスに接触させて上記の通り炭化する（効率的に炭化処理が行なわれる）構成である。
【００６４】
なお、炭化スクリュー９０の回転速度は、該回転による細断処理物Ｓｂまたは炭化処理物Ｓｃの移送量が、細断スクリュー７６による細断処理物Ｓｂの移送量と略同等となる如く比較的低速度に設定されている（細断スクリュー７６の回転速度はスロワ８０との兼ね合いにより比較的高速度に設定されているが、スクリュー翼７６Ｂのピッチまたは径が小さく形成されて１回転当りの移送量が小さく設定されている）。また、スロワ８０による細断処理物Ｓｂの搬送能力は上記炭化スクリュー９０及び細断スクリュー７６による移送能力よりも十分に大とされている。
【００６５】
そして、炭化筒８２における熱風筒８６の底部８６Ａと左側の側壁２０Ｄとの間の部分には、下方に開口する炭化部排出口８２Ｂが形成されており、炭化スクリュー９０によって炭化室８４の左端に移送された炭化処理物Ｓｃ及び燃焼ガスが炭化室８４外に排出されるようになっている。炭化処理物Ｓｃは重力によって冷却室４２における冷却樋３４上に落下し、燃焼ガスは図示しない排気口から剪定枝自動処理装置１０外に排出されるようになっている。なお、例えば、燃焼ガスを左サイドカバー２３内に配置した燃焼用空気予熱器（熱交換器）を通した後に外部に排出する構成とすることも可能である。
【００６６】
図２に示される如く、冷却部４０は、冷却手段である冷却シャワー９２を備えている。冷却シャワー９２は、そのシャワーヘッド９２Ａが冷却室４２内において冷却樋３４の最底部３４Ａ側を向けて配置されると共に、一端部がシャワーヘッド９２Ａに接続された配管９２Ｂが冷却樋３４を貫通している。この配管９２Ｂは、冷却樋３４の下方を通して他端部が左サイドカバー２３内に至っており、該他端部において左サイドカバー２３内に配置された図示しないポンプの吐出部に接続されている。ポンプの吸込部は左サイドカバー２３内に配置された図示しない水タンクに接続されている。このポンプの作動によって、冷却シャワー９２は、冷却樋３４上の炭化処理物Ｓｃに向けて水を放出（放射または噴霧でも良い）して冷却し、該炭化処理物Ｓｃを冷却処理物Ｓｒにするようになっている。
【００６７】
また、冷却部４０は、冷却室４２内に配設された冷却部移送手段としての冷却スクリュー９４を備えている。冷却スクリュー９４は、回転軸９４Ａの外周部に略螺旋状のスクリュー翼９４Ｂが形成されて構成されている。回転軸９４Ａは、その軸線方向を左右方向に一致させると共に左右の側壁２０Ｄをそれぞれ貫通しており、図示しない軸受によって回転自在に支持されている。
【００６８】
この冷却スクリュー９４は、そのスクリュー翼９４Ｂ外周部と冷却樋３４の最底部３４Ａ近傍部分との間の径方向の隙間が略一定となるように、該最底部３４Ａの上方に配置されている。そして、冷却スクリュー９４は、図２に示される矢印Ｅ方向に回転することで、炭化筒８２の炭化部排出口８２Ｂから冷却樋３４上に落下し最底部３４Ａ近傍部分に集まった冷却処理物Ｓｒを左方から右方へと移送するようになっている。なお、冷却スクリュー９４は、比較的低速度で回転駆動されるようになっている。
【００６９】
また、図１に示される如く、剪定枝自動処理装置１０は、排出部９５を備えている。排出部９５は、冷却部４０に隣接して設けられ、冷却処理物Ｓｒを剪定枝自動処理装置１０外に排出するようになっている。具体的には、排出部９５は、右端部が右側の側壁２０Ｄを貫通して右サイドカバー２４内または右サイドカバー２４の下方に突出する上記冷却スクリュー９４と、該冷却スクリュー９４を径方向外側（少なくとも下方）から覆う排出樋９６とで構成されている。
【００７０】
排出樋９６は、冷却樋３４と同様に、冷却スクリュー９４（スクリュー翼９４Ｂ）の矢印Ｅ方向の回転によって冷却処理物Ｓｒを右方へ移送させる形状に形成されているが、その上部が閉塞されて筒状に構成されている。この排出樋９６は、右サイドカバー２４よりも右方で開口する装置排出口９６Ａを有しており、冷却スクリュー９４の回転によって本実施の形態における最終処理物である冷却処理物Ｓｒを剪定枝自動処理装置１０外に排出する構成である。すなわち、冷却スクリュー９４は、冷却部移送手段と排出手段とを兼ねる構成とされている。
【００７１】
以上説明した通り、剪定枝自動処理装置１０では、送りロール５６の回転軸５６Ｃ、フリーハンマ機構６０の回転軸６２、細断スクリュー７６の回転軸７６Ａ、炭化スクリュー９０の回転軸９０Ａ、冷却スクリュー９４の回転軸９４Ａがそれぞれ左右方向に軸方向を一致させて互いに平行とされている。そして、これらの各回転軸５６Ｃ、６２、７６Ａ、９０Ａ、９４Ａは、左サイドカバー２３内に配置された共通の駆動手段としての図示しないエンジンによって回転駆動される構成である。各回転軸５６Ｃ、６２、７６Ａ、９０Ａ、９４Ａは、図示しないベルト・プーリ機構、スプロケット・チェーン機構、歯車機構等を介してエンジンと回転伝達可能に連結されており、該エンジンの作動によってそれぞれ所定の回転速度で回転するようになっている。
【００７２】
また、図１に示される如く、左サイドカバー２３からは、運転ハンドル９８が後方に突出して設けられており、該運転ハンドル９８を操作することで、剪定枝自動処理装置１０が作動するようになっている。すなわち、エンジン、バーナ、ポンプ等が運転ハンドル９８の操作によって作動する構成である。
【００７３】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００７４】
上記構成の剪定枝自動処理装置１０では、剪定枝Ｓを処理する際には、先ず、運転ハンドル９８を操作してエンジン、バーナ、ポンプ等を始動させる。一方、広い圃場に散乱した被処理物である剪定枝Ｓは、人手によって１箇所に拾い集められている。
【００７５】
そして、この比較的長尺の被処理物である剪定枝Ｓを、人手によって装置供給口５２Ａから供給樋５２に供給し、該剪定枝Ｓの先端を送りロール５６下方の隙間Ｇに入り込ませる。すると、矢印Ａ方向に回転している送りロール５６が、剪定枝Ｓを底板４８及び固定刃５８上面に沿って細断部３０の細断室３２内に送り込む。
【００７６】
細断部３０では、細断室３２内に送りまれた剪定枝Ｓが、固定刃５８の刃部５８Ａと矢印Ｂ方向に高速回転しているフリーハンマ機構６０のフリーハンマ７０とによって細断され（叩き砕かれ）、細断処理物Ｓｂとされる。この細断処理物Ｓｂは、細断胴７４上に叩き付けられる。このうち、透孔７４Ａを通過可能な大きさまで細断されている細断処理物Ｓｂは、該透孔７４Ａを通過して細断樋２８上に落下する。一方、透孔７４Ａを通過不能な細断処理物Ｓｂは、該透孔７４Ａの縁部に引掛りながらフリーハンマ７０によってさらに細断され、最終的には透孔７４Ａを通過して細断樋２８上に落下する。
【００７７】
また、細断部３０では、細断樋２８上に落下した細断処理物Ｓｂが、重力によって該細断樋２８の最底部２８Ａに集められ、該最底部２８Ａの上方で矢印Ｃ方向に回転している細断スクリュー７６によって細断部排出口７８から細断部３０外に排出されてスロワ８０の入口部８０Ａに投入される。スロワ８０は、細断処理物Ｓｂを搬送して出口部８０Ｂから排出する。これにより、細断処理物Ｓｂは、炭化部３６の炭化室８４右端に供給される。
【００７８】
炭化部３６では、炭化室８４内に供給された細断処理物Ｓｂが、矢印Ｄ方向に回転している炭化スクリュー９０によってスロワ８０の出口部８０Ｂ側（右側）から炭化部排出口８２Ｂ（左側）に移送されつつ、導風孔８２Ａから炭化室８４内に導入されるバーナ８８の高温の燃焼ガス（熱風）に接触して炭化され、炭化処理物Ｓｃとされる。炭化部３６は、この炭化処理物Ｓｃを、炭化スクリュー９０によってさらに左方に移送し、炭化部排出口８２Ｂから冷却部４０の冷却樋３４上に落下させる。
【００７９】
冷却部４０では、冷却樋３４上に落下した炭化処理物Ｓｃが、重力によって該冷却樋３４の最底部３４Ａに集められ、該最底部３４Ａの上方で矢印Ｅ方向に回転している冷却スクリュー９４によって左側から右側に移送されつつ、冷却シャワー９２から放出される水によって冷却され、冷却処理物Ｓｒとされる。この冷却処理物Ｓｒは、冷却スクリュー９４によってさらに右方に移送されて排出樋９６の装置排出口９６Ａから剪定枝自動処理装置１０外に排出される。
【００８０】
このように、本実施の形態では、この冷却処理物Ｓｒが剪定枝自動処理装置１０の最終処理物とされており、この冷却処理物Ｓｒは、炭化部３６により炭化処理されているため病原菌や害虫のない土壌改良材として利用することができる。そして、この冷却処理物Ｓｒを人手によって圃場に散布することで、剪定枝Ｓが土壌改良材として処理される。
【００８１】
ここで、剪定枝自動処理装置１０では、細断部３０が炭化部３６による炭化処理の前に剪定枝Ｓを細断して細断処理物Ｓｂにするため、比較的大型（長尺）の剪定枝Ｓを効果的に炭化処理することができる。そして、この細断処理物Ｓｂが自動的に細断部３０から炭化部３６に供給されるため、本剪定枝自動処理装置１０に供給された剪定枝Ｓが、自動的に炭化処理物Ｓｃとなる。
【００８２】
このように、本実施の形態に係る剪定枝自動処理装置１０では、比較的大型（長尺）の被処理物である剪定枝Ｓを自動的かつ効果的に炭化処理することができる。このため、剪定枝Ｓを病原菌や害虫のない炭化処理物Ｓｃまたは冷却処理物Ｓｒにして良好な土壌処理材として容易に処理することが可能なる。また、剪定枝を野焼きや堆肥化する必要がなくなり、環境に優しい剪定枝Ｓの処理が実現されると共に、圃場の所有者や管理者等が従来の如き剪定枝Ｓの堆肥化に伴う重労働から解放される。
【００８３】
また、剪定枝自動処理装置１０では、炭化部３６から排出された炭化処理物Ｓｃを冷却する冷却部４０を有するため、炭化処理物Ｓｃが迅速に冷却されて冷却処理物Ｓｒとなる。このため、炭化処理物Ｓｃが自然に冷えるまで炭化部３６からの排出を待ったり、炭化部３６から排出した炭化処理物Ｓｃが自然に冷えるまで待ったりする必要がなく（待ち時間が短くなり）、炭化処理物Ｓｃである冷却処理物Ｓｒをすぐに圃場に散布することができる。また、冷却処理物Ｓｒは、水分を含むため、風等によって圃場外に散乱してしまうことが防止される。
【００８４】
さらに、剪定枝自動処理装置１０では、冷却部４０にて冷却された冷却処理物Ｓｒを装置外に自動的に排出する排出部９５を備えているため、該剪定枝自動処理装置１０における最終処理物である冷却処理物Ｓｒの人手による排出作業が不要となる。このため、冷却処理物Ｓｒの排出が容易で、操作者の作業負荷が軽減される。特に、冷却部４０を構成する冷却スクリュー９４が排出部９５における排出手段を兼ねる構成であるため、剪定枝自動処理装置１０は、その構造が簡素化されると共に、小型軽量化が図られる。
【００８５】
さらにまた、剪定枝自動処理装置１０では、細断部３０から炭化部３６へ細断処理物Ｓｂを供給するスロワ８０を備えているため、例えば重力を利用して細断部３０から炭化部３６へ細断処理物Ｓｂを供給する場合の如く細断部３０と炭化部３６とのレイアウトに制約を受けることがなく、設計の自由度が向上する。また、スロワ８０によって、細断処理物Ｓｂが、細断処理物Ｓｂを炭化スクリュー９０によって移送しつつ炭化処理を行なう炭化部３６の移送方向上流側に供給されるため、該細断処理物Ｓｂの燃焼ガスとの接触時間が確保され、細断処理物Ｓｂが一層効果的に炭化処理される。
【００８６】
またここで、剪定枝自動処理装置１０では、送りロール５６の回転軸５６Ｃ、フリーハンマ機構６０の回転軸６２、細断スクリュー７６の回転軸７６Ａ、炭化スクリュー９０の回転軸９０Ａ、冷却スクリュー９４の回転軸９４Ａが互いに平行とされているため、これらを回転駆動するエンジンとの間の回転伝達機構が、例えば、ベルト・プーリ機構、スプロケット・チェーン機構、歯車機構等で構成され、構造が簡単である。
【００８７】
そして、剪定枝Ｓが細断部３０の細断樋２８上、炭化部３６の炭化室８４、冷却部４０の冷却樋３４上（冷却室４２）、及び排出樋９６において上記互いに平行な軸方向に移送され、かつ各処理毎に移送方向が反対方向となるため、換言すれば、剪定枝Ｓが互いに平行な各軸方向に一致する装置幅方向（左右方向）に沿って移送方向を折り返しながら移送されつつ処理されるため、剪定枝自動処理装置１０が全体として小型軽量化される。
【００８８】
また、フリーハンマ機構６０の下方に細断スクリューを有する細断部３０の側方に炭化部３６が隣接すると共に、該炭化部３６の下方に冷却部４０が配置されているため、剪定枝自動処理装置１０は、効果的にレイアウトされて特定の方向に大型化することがなく、全体としてコンパクトでかつ操作性が良好である。すなわち、各部を縦（上下）方向に一列に配置する場合に懸念される剪定枝Ｓの供給樋５２（細断部３０）への供給性の悪化や、各部を横（前後または左右）方向に一列に配置する場合に問題となる占有面積の増大が防止される。
【００８９】
さらにここで、剪定枝自動処理装置１０では、車輪１４が取り付けられた機台１２上に上記細断部３０、炭化部３６、冷却部４０、排出部９５、及びスロワ８０等が搭載されて構成されているため、圃場等を移動することが可能である。このため、例えば、圃場において剪定枝を集積した複数ヶ所間を移動して剪定枝Ｓを処理（細断・炭化・冷却・排出の各処理）したり、圃場を連続的に移動しながら剪定枝Ｓを投入・処理したりすることが可能である。特に、機台１２上に搭載された細断部３０、炭化部３６、冷却部４０、排出部９５、及びスロワ８０が上記の如くレイアウトされ剪定枝自動処理装置１０がコンパクトに構成されているため、取手２２を押しながらの移動が容易である。
【００９０】
なお、上記の実施の形態では、剪定枝自動処理装置１０が冷却部４０、排出部９５を備えた好ましい構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、剪定枝自動処理装置１０が冷却部４０及び排出部９５の何れか一方または双方を備えない構成としても良い。
【００９１】
また、上記の実施の形態では、細断部３０と炭化部３６との間に搬送装置としてスロワ８０を設けた構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、細断胴７４の下方に（細断スクリュー７６を排除して）炭化部３６を配置したり細断部排出口７８を炭化室８４に直接的に連通させたりすることで、搬送装置（スロワ８０）を備えない構成とすることも可能である。すなわち、本発明は、剪定枝自動処理装置１０における各部の好ましいレイアウトによって限定されることもない。
【００９２】
さらに、本発明は、上記の実施の形態における細断部３０、炭化部３６、冷却部４０、排出部９５等の好ましい構成（構造）に限定されることはない。したがって、例えば、細断部３０は、細断する被処理物に対応して、フリーハンマ機構６０に代えてまたはフリーハンマ機構６０と共に他の細断装置等を有して構成されても良い。また例えば、炭化部３６は、バーナ８８の燃焼ガスに直接接触して炭化される構成ではなくても良く、炭化スクリュー９０によって移送されつつ炭化される構成でなくても良い（バッジ処理的に炭化処理されても良い）。さらに例えば、冷却部４０は、冷却シャワー９２による水冷式に代えて外気を利用した空冷式にしても良い。また例えば、排出部９５は、冷却部４０の冷却スクリュー９４の移送力によって処理物を排出する構成に代えて、開閉式の蓋を兼ね開放時に重力によって処理物を排出する排出樋や他の排出手段によって処理物を排出する構成としても良い。
【００９３】
さらにまた、上記の実施の形態では、本発明に係る炭化装置を剪定枝自動処理装置１０に適用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、剪定枝Ｓ以外の被処理物を炭化処理する前処理として該被処理物を細断処理する如何なる炭化装置にも適用可能である。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る炭化装置は、比較的大型の被処理物を自動的かつ効果的に炭化処理することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る剪定枝自動処理装置の概略全体構成を示す一部切欠いた平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る剪定枝自動処理装置の側断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る剪定枝自動処理装置の細断部を構成するフリーハンマを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０    剪定枝自動処理装置
１２    機台（移動可能な機台）
３０    細断部
３６    炭化部
４０    冷却部
６０    フリーハンマ機構（細断手段）
６２    回転軸（細断手段の軸）
７６    細断スクリュー（細断部移送手段）
８０    スロワ（搬送装置）
８２Ｂ  炭化部排出口
９０    炭化スクリュー（炭化部移送手段）
９４    冷却スクリュー（冷却部移送手段）
９５    排出部
９６Ａ  装置排出口
Ｓ      剪定枝（被処理物）
Ｓｂ    細断処理物
Ｓｃ    炭化処理物
Ｓｒ    冷却処理物
【図１】
2004307704.tif 000003
【図２】
2004307704.tif 000004
【図３】
2004307704.tif 000005