(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被粉化材を粉化するための径が異なる２〜４種類の範囲の丸鋸を交互に重ね合わせ連続的に組み付けた複合鋸部位と、前記複合鋸部位の部分とこれの前部に被粉化材の投入・移送部分と後部に粉化体の移送部分とを囲繞する角筒状の形態であり且つ水平軸に対し約２０〜５０度の傾斜角度をなした角筒状部位とを具有すると共に、被粉化材の供給手段、及び、粉化体集積・回収手段、並びに、前記複合鋸部位を回転させる駆動手段を具有し、更に、前記角筒状部位の前記複合鋸部分の上下部において複合鋸部位と角筒状体部位の最近接間隔が約２〜５ｍｍの範囲の間隔であることを特徴とする粉化装置。
【請求項２】
前記複合鋸部位の丸鋸の小径丸鋸の径が最大径丸鋸の径より大径丸鋸の刃の高さの約１〜３倍の寸法分小径の範囲の寸法径であることを特徴とする請求項１に記載の粉化装置。
【請求項３】
前記角筒状部位が側部中間部において着脱可能な形態をなしていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉化装置。
【請求項４】
前記角筒状部位が被粉化材の投入・移送部分と複合鋸部位の部分と粉化体の移送部分とに分割され且つ着脱可能な形態をなしていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の粉化装置。
【請求項５】
前記角筒状部位の粉化体の移送部分の一部または後方に粉化体を分粒するための水平軸に対し約１０〜３０度の傾斜角度をなした篩いが少なくとも一つ以上付設されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の粉化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、木や竹等の木材・竹材として用いる部分以外の剪定材、端材、残材等を粉化して活用しようとする場合に、事前にチップ化したり細切れ切断することなく或る程度長尺状態または大塊状態のままであっても直接的に粉化出来る粉化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、木の活用においては材木利用出来る以外の部分はチップ化して製紙用途にするか薪用途とする程度であり売り物となり難く、竹の活用では竹材利用または竹炭利用出来る以外は竹林に放置する程度であった。このため、森林や竹林は所有者が高齢化するとともに維持管理費用を捻出することが困難となり、放置され荒廃地が拡大して来ている。
【０００３】
ところが、近年の化石エネルギー資源の浪費による、化石エネルギー資源の枯渇問題や燃焼により排出されるＣＯ２による地球温暖化問題ならびにバイオエタノール製造の煽り受けた家畜の飼料を含めた食料問題等から、木や竹等を中心とする未利用植物資源は再生可能エネルギー源および家畜代替飼料等のほか広範な活用が期待されて来ている。
【０００４】
この未利用植物資源の活用には微細化がキーワードとなると考えられるが、従来の木等を細かくする技術としては、製紙用等のチップ材の用途が多いため、例えば、特許文献１の様な、カッターホイールというものを利用しこれに組み込まれたカッターナイフで剪断的に一次切断処理しハンマーナイフで粉砕二次処理してチップ化する方法が主流を占めている。前記チップ状材より細粉化されたものでは、製材時に副次的に生成される挽き粉があるが、それが製造目的では無く生成物の量は限定的である。また、今まで木・竹等の粉化物の需要が殆ど無かったこともあり、木・竹等の粉化物が必要な場合には一般的にはチップ状材をローラーミル等で粉化する方法が用いられていると考えられる。この様なことから、木・竹等をチップ化の過程を経ないで長尺状態または大塊状態のままのものから直接的に粉化し製造出来る粉化装置は現状においては殆ど見受けられない。
【０００５】
チップ化しなくて直接細粉砕することを目的とした技術の数少ない例としては、例えば、特許文献２が提案されている。しかし、当該技術の被粉砕対象としては、樹皮及びカンナ屑又は紙屑、プラスチック屑等の小塊物を主たる対象としていて、送風機を連結することにより粉砕体の空気輸送の合理化を一つの主たる目的としている。
【０００６】
そして、前記提案は、同径の複数の鋸刃を間座を介して連続的に組み付けたものを粉砕手段としていて、粉砕のために鋸刃組体の外周部に複数の穴を設けたドラムを配設し投入口も鉛直方向にあり、粉砕時の応力は大きくなり前記ドラムの形状保持は容易ではなく、チップ状態より少し大きな小片等を直接的に細粉砕出来ることは期待出来るが、長尺状物や大塊物の粉砕は困難と考えられる。また、鋸刃組体の形状例として同径の丸鋸を間座を介して連結しているのを勘案し考察すれば、間座部では切削されないため、間座部の幅が大きいと長尺状態または大塊状態のままのものは粉砕化がなされ難く、間座部の幅を狭くし過ぎると丸鋸部間に粉砕物が噛み込んだままになる恐れが大きくなり、間座部の幅を極端に狭くすると歯車で切削するのと同じ様になり粉砕するための原動機の馬力も大きくする必要があるとともに粉砕物の逃げ場が無くなる為に粉砕効率が極端に低減する可能性があると考えられる。この様なことから、当該技術の現状のままで木や竹等の長尺状態または大塊状態のままのものをチップ化又は小片化等の処理過程を省略して粉化しようとすることは困難であると考えられる。
【０００７】
未利用植物資源の活用の期待に応えるためには、木の材木や木炭利用以外の部分や竹の竹材や竹炭利用以外の部分の活用の可能性を拡大することであり、チップ化することだけでは活用用途が限定されていて、粉化すれば、代替飼料、肥料、茸床、及び、竹においては食品の添加剤や原料ブレンド材等の用途の可能性も拓けると期待されており、チップ形態より更に微細化することが求められている。この様なことから、木や竹等を或る程度長尺状態または大塊状態のままで簡便で容易にしかも効率良く粉化来る装置が望まれている。
【特許文献１】特開２００７−１１７９１５号公報
【特許文献２】特開２００４−００８８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする問題点は、木や竹等をチップ形態より更に微細化する手段として、カッターナイフ等を用いた従来の大掛かりなチップ化装置の利用を経由しないで、木や竹等を或る程度長尺状態または大塊状態のままで簡便で容易にしかも効率良く粉化出来る粉化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の課題を解決するため、本発明の粉化装置は、被粉化材を粉化するための径が異なる２〜４種類の範囲の丸鋸を交互に重ね合わせ連続的に組み付けた複合鋸部位と、前記複合鋸部位の部分とこれの前部に被粉化材の投入・移送部分と後部に粉化体の移送部分とを囲繞する角筒状の形態であり且つ水平軸に対し約２０〜５０度の傾斜角度をなした角筒状部位とを具有すると共に、被粉化材の供給手段、及び、粉化体集積・回収手段、並びに、前記複合鋸部位を回転させる駆動手段を具有し、更に、前記角筒状部位の前記複合鋸部分の上下部において複合鋸部位と角筒状体部位の最近接間隔が約２〜５ｍｍの範囲の間隔であることを最も主要な特徴とする。
【００１０】
付加して、前記複合鋸部位の丸鋸の小径丸鋸の径が最大径丸鋸の径より大径丸鋸の刃の高さの約１〜３倍の寸法分小径の範囲の寸法径であることを特徴とする。
【００１１】
更には、前記角筒状部位が側部中間部において着脱可能な形態をなしていることを特徴とする。
【００１２】
更に付加して、前記角筒状体部位が被粉化材の投入・移送部分と複合鋸部位の部分と粉化体の移送部分とに分割され且つ着脱可能な形態をなしていることを特徴とする。
【００１３】
更に付加して、前記角筒状部位の粉化体の移送部分の一部または後方に粉化体を分粒するための水平軸に対し約１０〜３０度の傾斜角度をなした篩いが少なくとも一つ以上付設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、木や竹等を粉化するために、被粉化材が或る程度長尺状態または大塊状態のままでも容易に粉化出来るので、従来の大掛かりなチップ化装置の利用を経由する必要はなく、しかも、角筒状部位が傾斜していて被粉化材が自重で複合鋸部位側に滑り移動するので、従来のチップ化装置に見られる様な被粉化材の投入後の送り機構を敢えて設ける必要も無く粉化が可能であり、簡便で効率良く粉化出来る粉化装置を提供することが出来る様になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明装置の実施の形態の一例を図を参照して説明する。
図１は本発明装置の１実施例の形態に係る基本説明図である。図２は２種類の丸鋸を用いた場合の複合鋸部位の拡大説明図である。図３は図１の実施例の拡大正面説明図であり、図４は拡大平面説明図、図５は正面断面説明図、図６は平面断面説明図である。
【００１６】
本発明装置１は、図１に示す様に、装置本体部の主要部として、被粉化材を粉化するため大径丸鋸部材と小径丸鋸部材の２種類の丸鋸を交互に重ね合わせ連続的に組み付けた複合鋸部位１０と、複合鋸部位の部分２２とこれの前部に被粉化材の投入・移送部分２１と後部に粉化体の移送部分２３とを囲繞する角筒状の形態であり且つ水平軸に対し約２０〜５０度の傾斜角度をなした角筒状部位２０とを具有すると共に、被粉化材の供給手段として被粉化材投入口３１、及び、粉化体集積・回収手段として細粉化体集積ホッパー４１と粗粉化体集積ホッパー４２と粉化体回収箱４３、並びに、複合鋸部位１０を回転させる駆動手段として原動機６１、回転伝達軸６２等および必要に応じて回転調整器６３を具有している。そして、角筒状部位２０の複合鋸部分の上下部において複合鋸部位１０と角筒状部位２０の最近接間隔が約２〜５ｍｍの範囲の間隔であることを特徴としている。
【００１７】
そして、図３〜６に示す様に、角筒状部位２０が側部中間部において上部が着脱可能な形態をなしている。付加して、角筒状体部位２０が被粉化材の投入・移送部分２１と複合鋸部位の部分２２と粉化体の移送部分２３とに分割され且つ着脱可能な形態をなしている。
【００１８】
更には、角筒状体部位２０の粉化体の移送部分２３の一部または後方に粉化体８２を分粒するための水平軸に対し約１０〜３０度の傾斜角度をなした篩い５０が付設されている。そして、粉化体８２を篩い５０で分粒した後に、細粉化体８２ａを細粉化体集積ホッパー４１で集積し粗粉化体８２ｂを粗粉化体集積ホッパー４２で集積し、別々に粉化体回収箱５３、５３で回収する。
【００１９】
また、装置架台７０で装置が形態保持されると共に、被粉化材８１の投入作業や原動機６１等の点検・保守および複合鋸部位１０や角筒状部位２０の着脱作業等に供するための架台床７１が敷設されている。そして、装置規模としては限定されないが、角筒状部位２０の断面規模として一辺が約２０〜１００ｃｍの規模の範囲で適宜設定されることが好ましい。
【００２０】
以下、主要な部位・部材等について特記すべきことを記載する。尚、部位・部材等の材質および原動機等に関しては本発明の目的を達成出来るものなら限定されない。
複合鋸部位１０に関しては、図２に示す様に、軸部材１３に大径丸鋸部材１１と小径丸鋸部材１２が交互に配設されていて両端部には角筒状部位２０との間の封止・調整材としての端部封止部材１４が配設されている。そして、複合鋸部位１０は一体化するために両端部に締結部材１５により締め込み一体化される。また、大径丸鋸部材１１と小径丸鋸部材１２との間に丸鋸部材の厚みの約１〜３倍の厚みの間座１６を配設するのが好ましい。そして、小径丸鋸部材１２の径は大径丸鋸部材１１の刃の高さの約１〜１．５倍の寸法分小径の範囲にあるのが好ましい。また、３〜４種類の丸鋸を用いる場合の小径丸鋸部材の径は大径丸鋸部材１１の刃の高さの約１〜３倍の寸法分小径の範囲で適宜設定される。そして、軸部材１３は回転力を鋸部に確実に伝達出来る様にするため断面が四角形または六角形の形態が好ましい。また、大径丸鋸部材１１と小径丸鋸部材１２と間座１６に共通の貫通穴を設けて連結棒を挿入する補助連結部１７を付設することも好ましい。
【００２１】
角筒状部位２０に関しては、複合鋸部位の部分２２の下部の複合鋸部位１０との最近接部近傍の外部側に変形抑制のための強度補強材を付設することが好ましい。そして、被粉化材の投入・移送部分２１と複合鋸部位の部分２２と粉化体の移送部分２３とに分割する際には、図５に示す様に、被粉化材の投入・移送部分２１に複合鋸部位の部分２２への挿入部分及び複合鋸部位の部分２２に粉化体の移送部分２３への挿入部分を設けることが好ましい。また、被粉化材供給手段対応として、被粉化材投入口３１が配設される。尚、被粉化材の供給方法としては、人力供給、ベルトコンベアー等による供給方法が考えられるが限定はされない。
【００２２】
粉化体集積・回収手段に関しては、細粉化体集積ホッパー４１および粗粉化体集積ホッパー４２には下端部に粉化体８２の排出扉が配設される。そして、粉化体集積ホッパーは篩いとセットとなるため、篩い５０は条件により形態は変化し実施例の例示には限定されない。また、粉化体の回収方法は、粉化体回収箱４３を配置する例を例示しているが、粉化体回収箱４３に代えて、ベルトコンベアまたはスクリューコンベアもしくは吸引回収装置等による場合もあり、その場合にはそれぞれの装置条件に応じて細粉化体集積ホッパー４１および粗粉化体集積ホッパー４２の形態は変化し実施例の例示には限定されない。
【００２３】
篩い５０に関しては、篩い目は装置の粉化条件に応じて適宜設定される。そして、装置を稼働させると装置自体が震動するので篩い５０は必然的に震動篩いとなるが、必要に応じて篩いを加震させる加震機を付設する場合もある。また、篩い５０を二つ以上配設する場合については装置条件に応じて適宜設定されるてよい。
【００２４】
駆動手段に関しては、原動機６１は電動モーターでも燃料エンジン駆動機でも限定はされない。そして、回転調整器６３は装置の与条件によりそれに適したものが用いられ省略される場合もある。また、原動機６１の回転力の複合鋸部位１０への伝達方法としては、図示例以外に、歯車・歯車、歯車・チェーン、プーリー・Ｖベルト等が考えられ、本発明の目的を達成出来る方法であれば限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明装置の１実施例の形態に係る基本説明図である。（Ａ）Ａ−Ａ断面の平面断面図  （Ｂ）Ｂ−Ｂ断面の正面断面図
【図２】２種類の丸鋸を用いた場合の複合鋸部位の拡大説明図である。（Ｃ）正面断面図  （Ｄ）側面図
【図３】図１の実施例の拡大正面説明図
【図４】拡大平面説明図
【図５】図４のＥ−Ｅ断面の正面断面説明図
【図６】図３のＦ−Ｆ断面の平面断面説明図
【符号の説明】
【００２６】
１  ；本発明の粉化装置
１０  ；複合鋸部位
１１  ；大径丸鋸部材
１２  ；小径丸鋸部材
１３  ；軸部材
１４  ；端部封止部材
１５  ；締結部材
１６  ；間座部材
１７  ；補助連結部
２０  ；角筒状部位
２１  ；被粉化材の投入・移送部分
２２  ；複合鋸部位の部分
２３  ；粉化体の移送部分
２４  ；補強部材
３１  ；被粉化材投入口
４１  ；細粉化体集積ホッパー
４２  ；粗粉化体集積ホッパー
４３  ；粉化体回収箱
５０  ；篩い
６１  ；原動機
６２  ；回転伝達軸
６３  ；回転調整器
７０  ；装置架台
７１  ；架台床
８１  ；被粉化材
８２  ；粉化体
８２ａ；細粉化体
８２ｂ；粗粉化体
【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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【図６】
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