(57)【要約】【課題】  建築廃材や根廃等の木廃材から、家畜小屋の敷き藁等の広範囲な用途に有効利用できる木毛を製造するための木材クラッシャー及びこれを用いた木廃材リサイクルシステムを提供すること。【解決手段】  木材クラッシャーを、木廃材原料が投入されるホッパーと、該ホッパーの下方に配設されて原料を破砕する破砕部と、該破砕部の下方に配設されて一定粒径以下に破砕された原料を通過させるスクリーンとを備え、前記破砕部は、中心軸と共に回転する円筒状のドラム体と、該ドラム体の外周面に沿って周方向に所定間隔で突設され且つドラム体の軸方向に向けて延びる複数の台座部と、これら各台座部の長さ方向に所定間隔で取り付けられた複数のカッターとからなり、該カッターは周方向に隣り合う台座部において、該台座部の長さ方向にて互いに異なる位置となるように千鳥状に配置されてなる構成とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築廃材や根廃等からなる木廃材原料が投入されるホッパーと、該ホッパーの下方に配設されて原料を破砕する破砕部と、該破砕部の下方に配設されて一定粒径以下に破砕された原料を通過させるスクリーンとを備えてなる木材クラッシャーであって、前記破砕部は、中心軸と共に回転する円筒状のドラム体と、該ドラム体の外周面に沿って周方向に所定間隔で突設され且つドラム体の軸方向に向けて延びる複数の台座部と、これら各台座部の長さ方向に所定間隔で取り付けられた複数のカッターとからなり、該カッターは周方向に隣り合う台座部において、該台座部の長さ方向にて互いに異なる位置となるように千鳥状に配置されてなることを特徴とする木材クラッシャー。
【請求項２】
前記カッターが正方形状であってその角部が先端に位置するように取り付けられてなることを特徴とする請求項１記載の木材クラッシャー。
【請求項３】
前記隣り合う台座部同士が複数本の補強材により連結されてなるとともに、これら複数本の補強材は台座部の長さ方向中心から両端部に向けて拡がるように配設されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の木材クラッシャー。
【請求項４】
前記原料を前記ホッパーに供給するための供給コンベアと、前記スクリーンを通過して排出された原料を外部に移送する排出コンベアと、前記中心軸を駆動するためのモーターの回転トルクを検出するトルク検出器を備えてなるとともに、該トルク検出器にて検出されたトルク値が所定値以上となったときに前記供給コンベアを停止するとともに排出コンベアを駆動し、所定値以下となったときに前記供給コンベアを駆動停止するとともに排出コンベアを停止する制御装置を具備することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の木材クラッシャー。
【請求項５】
建築廃材や根廃等からなる木廃材原料に衝撃を与えて該原料に付着した土やモルタル等の不純物を除去するとともに該原料を一定以下の大きさとするインパクトクラッシャーと、該インパクトクラッシャーから取り出された原料を破砕するための請求項１乃至４いずれかに記載の木材クラッシャーとを備えてなることを特徴とする木廃材リサイクルシステム。
【請求項６】
前記インパクトクラッシャーから取り出された原料中に含まれる釘等の金属を除去する磁石を有する磁力選別装置を備えてなることを特徴とする請求項５記載の木廃材リサイクルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築廃材や根廃等の木廃材から、家畜小屋の敷き藁、海洋流出原油の回収材、スキー場のゲレンデにおける人工雪の融解防止用材等の広範囲な用途に有効利用できる木毛を製造するための木材クラッシャー及びこれを用いた木廃材リサイクルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木造家屋の解体等によって排出される建築廃材や土地造成現場等の伐採地等から出る根廃等の木廃材（木質廃棄物）は、通常、その一部は燃料や製紙原料として有効利用されているが、大部分は埋め立て地等に埋め立て廃棄されているのが現状である。
特に、根廃は、伐採後の切り株の除去が義務化されたため、従来のように放置しておくことはできず除去して処分を行わなくてはならなくなったものの、根廃は硬質な上に不定形であり、しかも大量の土砂類が付着しているため、有効にリサイクルすることが困難であった。
尚、根廃からチップ材を製造する方法等も提案されているが（例えば、特許文献１参照）、工程が比較的複雑であって製造コストがかかる上に、得られるチップ材の品質も充分なものとはいえなかった。
【０００３】
また、従来、牛、豚、鶏等の家畜小屋の床には、保温性やクッション性を得る目的で、稲の茎を干して得られる稲藁が敷かれているのが一般的であり、家畜の糞尿を吸収した稲藁は良質な肥料としても用いられている。
しかしながら、農業の機械化がすすんだ昨今では、刈り取り機によって茎が裁断されてしまうこともあって、稲藁を作って保管するということが少なくなり、家畜小屋に敷設する稲藁が不足しているのが現状である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３０１７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、木造家屋の解体等によって排出される建築廃材や土地造成現場等の伐採地等から出る根廃等の木廃材（木質廃棄物）から、家畜小屋の敷藁用、海洋流出原油の回収用、スキー場のゲレンデにおける人工雪の融解防止用等の広範囲な用途に利用可能な木毛を効率良く高品質で製造することができる木材クラッシャー及びこれを用いた木廃材リサイクルシステムを提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、建築廃材や根廃等からなる木廃材原料が投入されるホッパーと、該ホッパーの下方に配設されて原料を破砕する破砕部と、該破砕部の下方に配設されて一定粒径以下に破砕された原料を通過させるスクリーンとを備えてなる木材クラッシャーであって、前記破砕部は、中心軸と共に回転する円筒状のドラム体と、該ドラム体の外周面に沿って周方向に所定間隔で突設され且つドラム体の軸方向に向けて延びる複数の台座部と、これら各台座部の長さ方向に所定間隔で取り付けられた複数のカッターとからなり、該カッターは周方向に隣り合う台座部において、該台座部の長さ方向にて互いに異なる位置となるように千鳥状に配置されてなることを特徴とする木材クラッシャーに関する。
請求項２に係る発明は、前記カッターが正方形状であってその角部が先端に位置するように取り付けられてなることを特徴とする請求項１記載の木材クラッシャーに関する。
請求項３に係る発明は、前記隣り合う台座部同士が複数本の補強材により連結されてなるとともに、これら複数本の補強材は台座部の長さ方向中心から両端部に向けて拡がるように配設されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の木材クラッシャーに関する。
請求項４に係る発明は、前記原料を前記ホッパーに供給するための供給コンベアと、前記スクリーンを通過して排出された原料を外部に移送する排出コンベアと、前記中心軸を駆動するためのモーターの回転トルクを検出するトルク検出器を備えてなるとともに、該トルク検出器にて検出されたトルク値が所定値以上となったときに前記供給コンベアを停止するとともに排出コンベアを駆動し、所定値以下となったときに前記供給コンベアを駆動するとともに排出コンベアを停止する制御装置を具備することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の木材クラッシャーに関する。
【０００７】
請求項５に係る発明は、建築廃材や根廃等からなる木廃材原料に衝撃を与えて該原料に付着した土やモルタル等の不純物を除去するとともに該原料を一定以下の大きさとするインパクトクラッシャーと、該インパクトクラッシャーから取り出された原料を破砕するための請求項１乃至４いずれかに記載の木材クラッシャーとを備えてなることを特徴とする木廃材リサイクルシステムに関する。
請求項６に係る発明は、前記インパクトクラッシャーから取り出された原料中に含まれる釘等の金属を除去する磁石を有する磁力選別装置を備えてなることを特徴とする請求項５記載の木廃材リサイクルシステムに関する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、複数のカッターが周方向に隣り合う台座部において、該台座部の長さ方向にて異なる千鳥状の位置に配置されているので、原料をドラム体の回転と共に移動させながら確実に効率良く破砕することが可能となる。従って、木造家屋の解体等によって排出される建築廃材や土地造成現場等の伐採地等から出る根廃等の木廃材（木質廃棄物）から、家畜小屋の敷藁用、海洋流出原油の回収用、スキー場のゲレンデにおける人工雪の融解防止用等の広範囲な用途に利用可能な木毛を効率良く高品質で製造することができる。
請求項２に係る発明によれば、カッターの一つの角部（刃先）が摩耗や破損して使えなくなっても、９０°回転させてから再度取り付けて使用することによって、１つのカッターで通常のカッターの４倍の期間にわたって優れた破砕作用を発揮させることが可能となる。
請求項３に係る発明によれば、台座部の強度が補強されて破損を防ぐことができると同時に、破砕部に供給された原料が中心寄り位置に偏ることなく周辺へと運ばれ、ドラム体の表面全域において満遍なく効率的に破砕作用を行わせることが可能となる。
請求項４に係る発明によれば、破砕部に加わる負荷が過剰となった場合には、原料の供給がストップされる一方、破砕後の原料の移送排出は継続し、破砕部に加わる負荷が過小になった場合には、原料の供給は継続して行われる一方、破砕後の原料の移送排出は一旦ストップすることになるので、装置に加わる負荷を常にほぼ一定に維持しつつ、破砕後の原料の移送排出量もほぼ一定とすることができる。
【０００９】
請求項５に係る発明によれば、インパクトクラッシャーにより、建築廃材や根廃等からなる木廃材原料に付着した土やモルタル等の不純物が除去されるので、不純物の混入が少ない高品質な木毛を製造することが可能となる。
請求項６に係る発明によれば、木材クラッシャーに供給される前に、建築廃材に含まれる釘などの金属が除去されるので、木材クラッシャーの破損等が防がれるとともに、金属物の混入が無い高品質な木毛を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る木材クラッシャー及び木廃材リサイクルシステムの好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明に係る木材クラッシャーの平面図、図２は本発明に係る木材クラッシャーの正面図、図３は本発明に係る木材クラッシャーの横断面図、図４は本発明に係る木材クラッシャーの縦断面図である。
本発明に係る木材クラッシャー（１）は、木廃材原料が投入されるホッパー（２）と、該ホッパー（２）の下方に配設されて原料を破砕する破砕部（３）と、該破砕部（３）の下方に配設されて一定粒径以下に破砕された原料を通過させるスクリーン（４）とを備えている。
【００１１】
尚、本発明において原料とされる木廃材とは、木造家屋の解体等によって排出される建築廃材や、土地造成現場等の伐採地等から出る木根（根廃）等の木質廃棄物であって、本発明は、このような木質廃棄物から例えば約３〜８ｍｍ程度の細さの繊維状物を得ることを可能とするものである。
【００１２】
木材クラッシャー（１）の破砕部（３）は、モーター（１０）とベルトを介して連結され該モーター（１０）の駆動によって回転する中心軸（５）と、該中心軸（５）を回転軸として共に回転する円筒状のドラム体（６）と、該ドラム体（６）の外周面に沿って周方向に所定間隔で突設され且つドラム体（６）の軸方向に向けて延びる複数の台座部（７）と、これら各台座部（７）に取り付けられた複数のカッター（８）とを備えている。
【００１３】
これら破砕部（３）の構成要素は、ホッパー（２）の下方に一体に設けられ且つホッパー（２）の下端放出口と連通するように上端部が開口された円筒状の外殻体（１６）の内部に配設されており、この外殻体（１６）の下半分がパンチングメタルで形成された前記スクリーン（４）となっている。
【００１４】
図５は台座部（７）を示す正面図であって、図６は図５のＡ−Ａ線断面図である。
台座部（７）は長尺の金属製板状体からなり、図５に示すように、長いもの（ａ）と短いもの（ｂ）の２種類があり、これらがドラム体（６）の周方向に沿って交互に設けられている。
各台座部（７）は、その上辺に沿って長さ方向に等間隔に複数のカッター（刃）取付部（７１）を備えている。
カッター取付部（７１）は、台座部（７）の一面側（正面側）に形成されたカッターを嵌め込むための凹部（７１ｂ）と、該凹部（７１ｂ）に設けられたカッター固定用のボルト挿通孔（７１ａ）を有している。
【００１５】
図７はカッター（８）の全体形状を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
カッター（８）は、図示の如く、正面視正方形の板状に形成されており、その中心には台座部（７）のカッター取付部（７１）に取り付けたときに、ボルト挿通孔（７１ｂ）と合致する貫通孔（８１）が設けられている。カッター（８）の大きさ（表面側の一辺の長さ）は特に限定されないが、例えば５〜１０ｃｍの範囲とすることが好ましい。但し、５ｃｍ未満或いは１０ｃｍ超とすることも可能である。
また、その上下左右の面は、傾斜角１５°のテーパ面とされており、これによって正面側の正方形の面積より裏面側の正方形の面積が一回り小さくなっている。
このような形状を有するカッター（８）は、図７（ａ）（ｂ）の右端に一点鎖線で示した如く、その一つの角部が凹部（７１ａ）から上方に突出して先端に位置するように、カッター取付部（７１）に取り付けられる。
【００１６】
このように取り付けられたカッター（８）は、駆動の際において、正面視正方形状のカッター（８）の一つの角部（刃先）のみが原料に接触して破砕作用を発揮し、残りの３つの角部（刃先）は全く原料に接触しない。そのため、一つの角部（刃先）が摩耗や破損して使えなくなった場合には、そのカッター（８）を一旦取り外して９０°回転させてから再度取り付けることにより、優れた破砕作用を再度発揮することが可能となる。そして、各カッター（８）について角部（刃先）は全部で４つあるので、１つのカッターで通常のカッターの４倍の期間にわたって優れた破砕作用を発揮させることが可能となる。
【００１７】
図８はドラム体（６）の側面図であり、上記した台座部（７）は、図示の如くドラム体（６）の外周面に沿って等間隔で設けられ、各台座部（７）のカッター取付部（７１）にはそれぞれカッター（８）が取り付けられる。
尚、本発明において、ドラム体（６）に設けられる台座部（７）の数は、図示例では１６とされているが、この数に限定されるものではなく、例えば１６〜３２の範囲とすることができ、１５以下或いは３３以上とすることもできる。
また、１つの台座部（７）に取り付けられるカッター（８）の数も特に限定されるものではなく、ドラム体（６）の全長に亘ってカッター（８）が配置されていればよく、例えば６〜１０の範囲とすることができ、５以下或いは１１以上とすることもできる。
カッター（８）の数はカッターの大きさに応じて変更することができ、カッター（８）を大きくしたときは数を減らし、小さくしたときは数を増やせばよいが、破砕効率の点からは、カッターを小さくして数を増やす方が好ましい。
【００１８】
上記した２種類の長さの台座部（７）は、ドラム体（６）の周方向において交互になるように配置されたときに、隣り合う異なる種類の台座部（７）が図５に示したような位置関係、即ちカッター取付部（７１）が台座部（７）の長さ方向にて異なる位置となるように配置される。
言い換えると、一方の台座部（７）のカッター取付部（７１）同士の間に、他方の台座部（７）のカッター取付部（７１）が位置するように千鳥状に配置される。
これにより、カッター（８）は、ドラム体（６）の表面にて周方向に隣り合う台座部（７）において、該台座部（７）の長さ方向にて異なる位置（千鳥状の位置）となるように配置されることとなって、原料をドラム体（６）の回転と共に移動させながら確実に効率良く破砕することが可能となる。
【００１９】
隣り合う台座部（７）同士は、図９に示すように、複数本の補強材（９）により連結されている。尚、実際には、各台座部（７）はドラム体（６）の表面、即ち曲面に取り付けられているが、図９ではドラム体（６）の表面を平面状に展開した状態で示している。尚、これら補強材（９）は図８等にも簡略化して図示されている。
これらの補強材（９）は、図示の如く、台座部（７）の長さ方向中心から両端部に向けて左右に拡がるように斜め向きに設けられている。
これによって、投入された原料は中心寄り位置に偏ることなく周辺へと運ばれるため、ドラム体（６）の表面全域において満遍なく効率的に破砕作用を行わせることが可能となる。
【００２０】
破砕部（３）においては、ホッパー（２）から落下してきた木廃材は、回転する多数のカッター（８）によって細かく破砕されて細い繊維状となる。
そして、所定大きさ以下となった繊維状の木廃材は、スクリーン（４）の穴を通過して下方へと自然落下する。スクリーン（４）の穴径は、例えば８ｍｍ、１０ｍｍ、１２ｍｍ等に設定することができる。尚、原料の木材が乾燥している場合は比較的穴径の小さいスクリーン（４）を用い、根廃等原料が湿っている場合は比較的穴径の大きいスクリーン（４）を用いることで、目詰まりを防止する。
スクリーン（４）の下方には、下方に向けて先細りのテーパ形状を有する排出シュート（１１）が設けられており、スクリーン（４）を通過した繊維状の木廃材は、排出シュート（１１）を通って外部へと排出される。
【００２１】
本発明に係る木材クラッシャー（１）においては、図１０に示す如く、ホッパー（２）に対して原料を供給するための供給コンベア（１２）と、スクリーン（４）及び排出シュート（１１）を通過して排出された原料を外部に移送する排出コンベア（１３）と、中心軸（５）を駆動するためのモーター（１０）の回転トルクを検出するトルク検出器（１４）と、該トルク検出器（１４）にて検出されたトルク値に基づいてコンベア（１２）（１３）の駆動を制御する制御装置（１５）を設けることができる。
【００２２】
制御装置（１５）は、トルク検出器（１４）にて検出されたトルク値が所定値以上となったときに供給コンベア（１２）を停止するとともに排出コンベア（１３）を駆動し、所定値以下となったときに供給コンベア（１２）を駆動するとともに排出コンベア（１３）を停止する。
これによって、木材クラッシャー（１）の破砕部（３）に加わる負荷が過剰となった場合には、原料の供給がストップされる一方、破砕後の原料の移送排出は継続し、破砕部（３）に加わる負荷が過小になった場合には、原料の供給は継続して行われる一方、破砕後の原料の移送排出は一旦ストップすることになるので、装置に加わる負荷を常にほぼ一定に維持しつつ、破砕後の原料の移送排出量もほぼ一定とすることができる。
【００２３】
図１１は本発明に係る木廃材リサイクルシステムの好適な実施形態を示すフローシートである。
本発明に係る木廃材リサイクルシステムは、上記説明した構成を有する木材クラッシャー（１）の前工程に、建築廃材や根廃等からなる木廃材原料に衝撃を与えて該原料に付着した土やモルタル等の不純物を除去するとともに該原料を一定以下の大きさとするインパクトクラッシャー（２０）が設けられる。そして、該インパクトクラッシャー（２０）により一定以下の大きさとされた原料が、木材クラッシャー（１）のホッパー（２）へと供給される。
【００２４】
本発明に係るシステムにおいて用いられるインパクトクラッシャー（２０）は、従来公知の構造のものであって、ケーシング（２１）により囲われた破砕室（２２）内に、複数の打撃板（２３）が取り付けられた回転ロータ（２４）と、該回転ロータ（２４）の上方に設けられた２つの衝突板（２５）、（２６）とを有しているものであり、図示例では６個の打撃板（２３）が回転ロータ（２４）の周方向に等間隔で取り付けられている。
【００２５】
インパクトクラッシャー（２０）においては、破砕室（２２）の上部に設けられた供給口（２７）から投入された原料は、高速で回転する回転ロータ（２４）の打撃板（２３）によって打撃作用を受けて破砕され、更に衝突板（２５）、（２６）に衝突して破砕され、これら破砕時の衝撃によって原料に付着した土やモルタル等の不純物が除去される。
【００２６】
このように、本発明に係るシステムでは、インパクトクラッシャー（２０）にて、建築廃材や根廃等からなる木廃材原料に付着した土やモルタル等の不純物が除去された後、木材クラッシャーによって更に破砕されるので、最終的に不純物の混入が少ない高品質な木毛を製造することが可能となる。
【００２７】
また、本発明に係るシステムは、インパクトクラッシャー（２０）から取り出された原料中に含まれる釘等の金属を除去する磁石を有する磁力選別装置（３０）を備えることが可能である。
このような磁力選別装置（３０）を設けることにより、木材クラッシャーに供給される前に、建築廃材に含まれる釘などの金属が除去されるので、木材クラッシャーの破損等が防がれるとともに、金属物の混入が無い高品質な木毛を製造することが可能となる。
尚、磁力選別装置（３０）にて除去できない釘等は目視で確認して手で引き抜くとよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、家畜小屋の敷藁用、海洋流出原油の回収用、スキー場のゲレンデにおける人工雪の融解防止用等の広範囲な用途に利用可能な木毛を製造するために適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る木材クラッシャーの平面図である。
【図２】本発明に係る木材クラッシャーの正面図である。
【図３】本発明に係る木材クラッシャーの横断面図である。
【図４】本発明に係る木材クラッシャーの縦断面図である。
【図５】台座部を示す正面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】カッターの全体形状を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】ドラム体の側面図である。
【図９】隣り合う台座部同士を連結する補強材を示す図である。
【図１０】本発明に係る木材クラッシャーに、供給コンベア、排出コンベア、トルク検出器、制御装置を設けた構成を示す図である。
【図１１】本発明に係る木廃材リサイクルシステムの好適な実施形態を示すフローシートである。
【符号の説明】
【００３０】
１      木材クラッシャー
２      ホッパー
３      破砕部
４      スクリーン
５      中心軸
６      ドラム体
７      台座部
８      カッター
９      補強材
１０    モーター
１２    供給コンベア
１３    排出コンベア
１４    トルク検出器
１５    制御装置
２０    インパクトクラッシャー
３０    磁力選別装置
【図１】
2005074364.tif 000003
【図２】
2005074364.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005074364.tif 000009
【図８】
2005074364.tif 000010
【図９】
2005074364.tif 000011
【図１０】
2005074364.tif 000012
【図１１】
2005074364.tif 000013