(57)【要約】【課題】被処理物の品質・処理性能・装置構成などをより高度に満足させることのできる回転浮揚式打撃処理方法や回転浮揚式打撃処理装置を提供する。【解決手段】処理容器１２内で、回転軸２１の周囲に取り付けられた複数本の長い回転浮揚式打撃体３５を高速水平回転させる。処理容器１２内に投入されて落下する被処理物を高速水平回転中の各打撃体３５で打撃する。高速水平回転中の各打撃体３５で被処理物を打撃しているとき、上下に隣接する打撃体３５間と対応した処理容器内周面にあって水平高速回転時の打撃体３５と衝突しない範囲内で処理容器内周面から突出している固定破砕部材１６の垂直な衝突面１６ａに被処理物を衝突させる。【選択図】図１
2005193087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦型の処理容器内にある垂直な回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体を高速水平回転させること、および、処理容器内に投入されて落下する被処理物を高速水平回転中の各打撃体により打撃すること、および、高速水平回転中の各打撃体で被処理物を打撃しているとき、下位側の段にあって前面側に上向きの傾斜面を有する任意の打撃体により上昇流を発生させて被処理物の少なくとも一部を処理容器内に長く滞留させることを特徴とする回転浮揚式打撃処理方法。
【請求項２】
縦型の処理容器内にある垂直な回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体を高速水平回転させること、および、処理容器内に投入されて落下する被処理物を高速水平回転中の各打撃体により打撃すること、および、高速水平回転中の各打撃体で被処理物を打撃しているとき、相対的上位の段にあって前面側に下向きの傾斜面を有する任意の打撃体と相対的下位の段にあって前面側に上向きの傾斜面を有する任意の打撃体とにより上下方向の周回流動性を発生させて被処理物の少なくとも一部を処理容器内に長く滞留させることを特徴とする回転浮揚式打撃処理方法。
【請求項３】
縦型の処理容器内にある垂直な回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体を高速水平回転させること、および、処理容器内に投入されて落下する被処理物を高速水平回転中の各打撃体により打撃すること、および、高速水平回転中の各打撃体で被処理物を打撃しているとき、上下に隣接する打撃体間と対応した処理容器内周面にあって水平高速回転時の打撃体と衝突しない範囲内で処理容器内周面から突出している固定破砕部材の垂直な衝突面に被処理物を衝突させることを特徴とする回転浮揚式打撃処理方法。
【請求項４】
縦型の処理容器内にある垂直な回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体を高速水平回転させること、および、処理容器内に投入されて落下する被処理物を高速水平回転中の各打撃体により打撃すること、および、高速水平回転中の各打撃体で被処理物を打撃しているとき、上下に隣接する打撃体間と対応した処理容器内周面にあって水平高速回転時の打撃体と衝突しない範囲内で処理容器内周面から突出している固定破砕部材の垂直な衝突面に被処理物を衝突させるとともに下位側の段にあって前面側に上向きの傾斜面を有する任意の打撃体により上昇流を発生させて被処理物の少なくとも一部を処理容器内に長く滞留させることを特徴とする回転浮揚式打撃処理方法。
【請求項５】
縦型の処理容器内にある垂直な回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体を高速水平回転させること、および、処理容器内に投入されて落下する被処理物を高速水平回転中の各打撃体により打撃すること、および、高速水平回転中の各打撃体で被処理物を打撃しているとき、上下に隣接する打撃体間と対応した処理容器内周面にあって水平高速回転時の打撃体と衝突しない範囲内で処理容器内周面から突出している固定破砕部材の垂直な衝突面に被処理物を衝突させるとともに相対的上位の段にあって前面側に下向きの傾斜面を有する任意の打撃体と相対的下位の段にあって前面側に上向きの傾斜面を有する任意の打撃体とにより上下方向の周回流動性を発生させて被処理物の少なくとも一部を処理容器内に長く滞留させることを特徴とする回転浮揚式打撃処理方法。
【請求項６】
上段から下段に向かうにしたがい段階的に長くなる複数段の打撃体を用いて被処理物を打撃する請求項１〜５いずれかに記載の回転浮揚式打撃処理方法。
【請求項７】
処理容器上部側の複数箇所から処理容器内に被処理物を投入する請求項１〜６いずれかに記載の回転浮揚式打撃処理方法。
【請求項８】
処理容器内で高速水平回転中の打撃体により被処理物を打撃しているとき、粉流体を処理容器内に流入させて被処理物の成分を調整する請求項１〜７いずれかに記載の回転浮揚式打撃処理方法。
【請求項９】
入口が上部にあって出口が下部にある縦型の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置されて上下方向に沿う回転軸と、回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とを備えていること、および、相互に連結された先端部側のインパクト部材と基端部側のフレキシブル部材とでそれぞれの回転浮揚式打撃体が構成されていることを特徴とする回転浮揚式打撃処理装置。
【請求項１０】
入口が上部にあって出口が下部にある縦型の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置されて上下方向に沿う回転軸と、回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とを備えていること、および、相互に連結された先端部側のインパクト部材と基端部側のフレキシブル部材とでそれぞれの回転浮揚式打撃体が構成されていること、および、相対的下位の段にある任意の打撃体がそのインパクト部材の前面として上向きの傾斜面を有することを特徴とする回転浮揚式打撃処理装置。
【請求項１１】
入口が上部にあって出口が下部にある縦型の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置されて上下方向に沿う回転軸と、回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とを備えていること、および、相互に連結された先端部側のインパクト部材と基端部側のフレキシブル部材とでそれぞれの回転浮揚式打撃体が構成されていること、および、相対的上位の段にある任意の打撃体がそのインパクト部材の前面として下向きの傾斜面を有するとともに相対的下位の段にある任意の打撃体がそのインパクト部材の前面として上向きの傾斜面を有することを特徴とする回転浮揚式打撃処理装置。
【請求項１２】
入口が上部にあって出口が下部にある縦型の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置されて上下方向に沿う回転軸と、回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とを備えていること、および、相互に連結された先端部側のインパクト部材と基端部側のフレキシブル部材とでそれぞれの回転浮揚式打撃体が構成されていること、および、水平高速回転状態において上下に隣接する打撃体間と対応する処理容器内周面部分には垂直な衝突面をもつ固定破砕部材が取り付けられているとともにその固定破砕部材が水平高速回転時の打撃体と衝突しない範囲内で処理容器内周面から突出していることを特徴とする回転浮揚式打撃処理装置。
【請求項１３】
入口が上部にあって出口が下部にある縦型の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置されて上下方向に沿う回転軸と、回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とを備えていること、および、相互に連結された先端部側のインパクト部材と基端部側のフレキシブル部材とでそれぞれの回転浮揚式打撃体が構成されていること、および、水平高速回転状態において上下に隣接する打撃体間と対応する処理容器内周面部分には垂直な衝突面をもつ固定破砕部材が取り付けられているとともにその固定破砕部材が水平高速回転時の打撃体と衝突しない範囲内で処理容器内周面から突出していること、および、相対的下位の段にある任意の打撃体がそのインパクト部材の前面として上向きの傾斜面を有することを特徴とする回転浮揚式打撃処理装置。
【請求項１４】
入口が上部にあって出口が下部にある縦型の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置されて上下方向に沿う回転軸と、回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とを備えていること、および、相互に連結された先端部側のインパクト部材と基端部側のフレキシブル部材とでそれぞれの回転浮揚式打撃体が構成されていること、および、水平高速回転状態において上下に隣接する打撃体間と対応する処理容器内周面部分には垂直な衝突面をもつ固定破砕部材が取り付けられているとともにその固定破砕部材が水平高速回転時の打撃体と衝突しない範囲内で処理容器内周面から突出していること、および、相対的上位の段にある任意の打撃体がそのインパクト部材の前面として下向きの傾斜面を有するとともに相対的下位の段にある任意の打撃体がそのインパクト部材の前面として上向きの傾斜面を有することを特徴とする回転浮揚式打撃処理装置。
【請求項１５】
各段にある打撃体が下段になるにしたがい長くなっている請求項９〜１４いずれかに記載の回転浮揚式打撃処理装置。
【請求項１６】
処理容器の胴体壁を内外に貫通して放射状をなす複数本のスポークが処理容器内の下部軸心に配置された軸受を支持しており、その軸受が回転軸の下部を回転自在に支持している請求項９〜１５いずれかに記載の回転浮揚式打撃処理装置。
【請求項１７】
回転軸の内部が流路の一部を構成しており、該流路と回転軸の外周面とにわたる注入口が回転軸に設けられており、該流路に通じる粉流体供給系が回転軸の端部に接続されている請求項９〜１６いずれかに記載の回転浮揚式打撃処理装置。
【請求項１８】
打撃体を保持するための上下一対かつ複数組のフランジが上下間隔をおいて回転軸の外周部に設けられており、上下一対の各フランジとそれらの間に介在された各打撃体のフレキシブル部材とをそれぞれ差し込み自在なロックピンが貫通しており、それらのロックピンを介して該各打撃体が回転軸に保持されている請求項９〜１７いずれかに記載の回転浮揚式打撃処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は土木・建築・農林・水産・水処理・小動物飼育・小動物養殖・微生物培養などの分野とか、廃棄物処理・土壌浄化処理などの分野とかで用いることのできる回転浮揚式打撃処理方法と回転浮揚式打撃処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
土構造物の力学的性質・物理的性質・透水性などを改善することは古くから取り組まれている重要課題の一つである。なかでも劣化した地盤その他を旧位に復することや土木建築系の不用材を再生利用することなどは、種々のものが具体化されて応分の成果を納めるに至っている。ちなみに土質材料の製造技術でいうと、これは泥・土・砂・礫・石・岩・コンクリート塊などうちから選択された任意のものを被処理物とし、それを打撃することで所定の土質材料を得ている。
【０００３】
下記の特許文献１はそのような土質材料の製造方法や製造装置について開示している。この文献技術は土質材料の高品質性・高い生産能力・作業性・経済性・汎用性などを満足させる点で望ましいものである。
【０００４】
しかしながら特許文献１の技術も、これをより高度化する上で下記のような改善の余地が残されている。下記の指摘事項は土質材料を製造するときの原材料処理にかぎらず、その他各種の組成物を破砕混合する際の共通課題でもある。
(1) 被処理物を処理容器内に長く留めながら打撃するときは概して高品質のものが得られる。けれども重力落下するところの被処理物については、これを処理容器内に長く留めるのが困難であるため品質向上が難しい。
(2) 処理容器内に投入されて落下する被処理物を高速水平回転中の打撃体で打撃しているときに、被処理物のかなり部分が打撃体の水平回転作用を受けて同方向へ回転する。これは打撃体・被処理物が共に同じ方向へ回転するのであるから打撃体の打撃力が被処理物に十分に及ばない。ゆえに処理能力や処理効率が低下する。
(3) 被処理物に対する複数回の打撃を行うときは、初回が最上段の打撃体で、２回目以降が２段目以下の打撃体ということになる。この場合の打撃体についていえば最上段のものほど負荷がかかる。それゆえ最上段の打撃体が他よりも激しく損耗してしまい、この部分のインパクトエネルギや打撃効果が低下する。
(4) 被処理物のうちで粘性土塊のようなものは、フラットな打撃面でヒットされたとき処理容器の内周面に面状に圧着し、処理作業が増すごとにそれが堆積成長していく。こうした堆積物は打撃体の先端と接触摩擦を起こすために、当該打撃体がパワー低下したり摩耗したりするほか、打撃体の駆動源であるモータに過負荷を与えたりもする。その対策として処理容器の内部清掃をかなりの頻度で行わねばならないから雑務が増えるとともに、これにともなう作業中断のために生産性も低下する。
(5) 被処理物については、処理容器上部側の一箇所から処理容器内に投入されたものが高速水平回転中の打撃体で打撃される。しかしこれは、処理容器内の一部でのみ打撃体を用いているにすぎない。すなわち高い処理能力がありながらもそれを有効利用していないのであるから生産性が低下する。
(6) 被処理物については、また、高速水平回転中の打撃体で打撃されたときのインパクトエネルギや処理容器内の風で水分が蒸発したりする。被処理物の種類によってはこれでよいものもあるが、たとえば水分蒸発を抑えたい場合や水分増加を望む場合は被処理物として所望成分のものが得られない。逆に被処理物の含水量をより減少させる場合にも困難性がともなう。
(7) 縦型の処理システムを採用した場合において、処理容器の下面を下蓋で閉じる構成のものは回転軸の下部を支持するのが容易となるが、自重で落下してくる処理済みの被処理物が下蓋に積もるので、これを排出するのに掃き出し用のワイパが必要になる。逆に処理容器の下面を開放した場合は被処理物の排出がスムーズになるが、回転軸の下部を安定して支持するのが難しくなる。ちなみに回転軸の下部外周面と処理容器の下部内周面とにわたり複数本のステーを架設して回転軸の下部を支持するものは、処理容器が振動することもあり、軸のより安定した支持という点で十分でない。したがって被処理物のスムーズ排出と回転軸の安定支持とを満足させる技術が要求される。
(8) 打撃体は過酷に使用される消耗部品であるから、保守点検などに際して交換を余儀なくされることが多い。この際の脱着は、それぞれの打撃体について取り外しが簡単で取り付け状態が堅固であることが望ましい。けれども既成のものなどはこの点の技術的配慮に欠ける。
(9) 消耗部品であるところの打撃体について、コストを掛けずに一つひとつを長く使用できるようにすればメンテナンスの費用や労力が軽減できるが、既成のものはこの点の技術的配慮に欠ける。
【特許文献１】特開平１０−２６３４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のインパクト処理技術は上記で明らかなとおり、被処理物の高品質・被処理物に対する高処理能力（高処理効率）と高生産性・主要部品の脱着性と長期使用・主要部品の安定支持と被処理物の排出性などについて満足できないものである。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑み、被処理物の品質・処理性能・装置構成・その他をより高度に満足させることのできる回転浮揚式打撃処理方法や回転浮揚式打撃処理装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る回転浮揚式打撃処理方法は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項１記載の回転浮揚式打撃処理方法は、縦型の処理容器内にある垂直な回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体を高速水平回転させること、および、処理容器内に投入されて落下する被処理物を高速水平回転中の各打撃体により打撃すること、および、高速水平回転中の各打撃体で被処理物を打撃しているとき、下位側の段にあって前面側に上向きの傾斜面を有する任意の打撃体により上昇流を発生させて被処理物の少なくとも一部を処理容器内に長く滞留させることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２に係る回転浮揚式打撃処理方法は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項２記載の回転浮揚式打撃処理方法は、縦型の処理容器内にある垂直な回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体を高速水平回転させること、および、処理容器内に投入されて落下する被処理物を高速水平回転中の各打撃体により打撃すること、および、高速水平回転中の各打撃体で被処理物を打撃しているとき、相対的上位の段にあって前面側に下向きの傾斜面を有する任意の打撃体と相対的下位の段にあって前面側に上向きの傾斜面を有する任意の打撃体とにより上下方向の周回流動性を発生させて被処理物の少なくとも一部を処理容器内に長く滞留させることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３に係る回転浮揚式打撃処理方法は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項３記載の回転浮揚式打撃処理方法は、縦型の処理容器内にある垂直な回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体を高速水平回転させること、および、処理容器内に投入されて落下する被処理物を高速水平回転中の各打撃体により打撃すること、および、高速水平回転中の各打撃体で被処理物を打撃しているとき、上下に隣接する打撃体間と対応した処理容器内周面にあって水平高速回転時の打撃体と衝突しない範囲内で処理容器内周面から突出している固定破砕部材の垂直な衝突面に被処理物を衝突させることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項４に係る回転浮揚式打撃処理方法は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項４記載の回転浮揚式打撃処理方法は、縦型の処理容器内にある垂直な回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体を高速水平回転させること、および、処理容器内に投入されて落下する被処理物を高速水平回転中の各打撃体により打撃すること、および、高速水平回転中の各打撃体で被処理物を打撃しているとき、上下に隣接する打撃体間と対応した処理容器内周面にあって水平高速回転時の打撃体と衝突しない範囲内で処理容器内周面から突出している固定破砕部材の垂直な衝突面に被処理物を衝突させるとともに下位側の段にあって前面側に上向きの傾斜面を有する任意の打撃体により上昇流を発生させて被処理物の少なくとも一部を処理容器内に長く滞留させることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項５に係る回転浮揚式打撃処理方法は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項５記載の回転浮揚式打撃処理方法は、縦型の処理容器内にある垂直な回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体を高速水平回転させること、および、処理容器内に投入されて落下する被処理物を高速水平回転中の各打撃体により打撃すること、および、高速水平回転中の各打撃体で被処理物を打撃しているとき、上下に隣接する打撃体間と対応した処理容器内周面にあって水平高速回転時の打撃体と衝突しない範囲内で処理容器内周面から突出している固定破砕部材の垂直な衝突面に被処理物を衝突させるとともに相対的上位の段にあって前面側に下向きの傾斜面を有する任意の打撃体と相対的下位の段にあって前面側に上向きの傾斜面を有する任意の打撃体とにより上下方向の周回流動性を発生させて被処理物の少なくとも一部を処理容器内に長く滞留させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項６に記載された回転浮揚式打撃処理方法は、請求項１〜５いずれかに記載の回転浮揚式打撃処理方法において、上段から下段に向かうにしたがい段階的に長くなる複数段の打撃体を用いて被処理物を打撃することを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項７に係る回転浮揚式打撃処理方法は、請求項１〜６いずれかに記載の回転浮揚式打撃処理方法において、処理容器上部側の複数箇所から処理容器内に被処理物を投入することを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項８に記載された回転浮揚式打撃処理方法は、請求項１〜７いずれかに記載の回転浮揚式打撃処理方法において、処理容器内で高速水平回転中の打撃体により被処理物を打撃しているとき、粉流体を処理容器内に流入させて被処理物の成分を調整することを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項９に係る回転浮揚式打撃処理装置は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項９記載の回転浮揚式打撃処理装置は、入口が上部にあって出口が下部にある縦型の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置されて上下方向に沿う回転軸と、回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とを備えていること、および、相互に連結された先端部側のインパクト部材と基端部側のフレキシブル部材とによってそれぞれの打撃体が構成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項１０に係る回転浮揚式打撃処理装置は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項１０記載の回転浮揚式打撃処理装置は、入口が上部にあって出口が下部にある縦型の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置されて上下方向に沿う回転軸と、回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とを備えていること、および、相互に連結された先端部側のインパクト部材と基端部側のフレキシブル部材とでそれぞれの打撃体が構成されていること、および、相対的下位の段にある任意の打撃体がそのインパクト部材の前面として上向きの傾斜面を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項１１に係る回転浮揚式打撃処理装置は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項１１記載の回転浮揚式打撃処理装置は、入口が上部にあって出口が下部にある縦型の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置されて上下方向に沿う回転軸と、回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とを備えていること、および、相互に連結された先端部側のインパクト部材と基端部側のフレキシブル部材とでそれぞれの打撃体が構成されていること、および、相対的上位の段にある任意の打撃体がそのインパクト部材の前面として下向きの傾斜面を有するとともに相対的下位の段にある任意の打撃体がそのインパクト部材の前面として上向きの傾斜面を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項１２に係る回転浮揚式打撃処理装置は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項１２記載の回転浮揚式打撃処理装置は、入口が上部にあって出口が下部にある縦型の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置されて上下方向に沿う回転軸と、回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とを備えていること、および、相互に連結された先端部側のインパクト部材と基端部側のフレキシブル部材とでそれぞれの回転浮揚式打撃体が構成されていること、および、水平高速回転状態において上下に隣接する打撃体間と対応する処理容器内周面部分には垂直な衝突面をもつ固定破砕部材が取り付けられているとともにその固定破砕部材が水平高速回転時の打撃体と衝突しない範囲内で処理容器内周面から突出していることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項１３に係る回転浮揚式打撃処理装置は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項１３記載の回転浮揚式打撃処理装置は、入口が上部にあって出口が下部にある縦型の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置されて上下方向に沿う回転軸と、回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とを備えていること、および、相互に連結された先端部側のインパクト部材と基端部側のフレキシブル部材とでそれぞれの回転浮揚式打撃体が構成されていること、および、水平高速回転状態において上下に隣接する打撃体間と対応する処理容器内周面部分には垂直な衝突面をもつ固定破砕部材が取り付けられているとともにその固定破砕部材が水平高速回転時の打撃体と衝突しない範囲内で処理容器内周面から突出していること、および、相対的下位の段にある任意の打撃体がそのインパクト部材の前面として上向きの傾斜面を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項１４に係る回転浮揚式打撃処理装置は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項１４記載の回転浮揚式打撃処理装置は、入口が上部にあって出口が下部にある縦型の処理容器と、処理容器内の中心領域に配置されて上下方向に沿う回転軸と、回転軸の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布する複数本の長い回転浮揚式打撃体と、回転軸に連結された回転駆動系の機械とを備えていること、および、相互に連結された先端部側のインパクト部材と基端部側のフレキシブル部材とでそれぞれの回転浮揚式打撃体が構成されていること、および、水平高速回転状態において上下に隣接する打撃体間と対応する処理容器内周面部分には垂直な衝突面をもつ固定破砕部材が取り付けられているとともにその固定破砕部材が水平高速回転時の打撃体と衝突しない範囲内で処理容器内周面から突出していること、および、相対的上位の段にある任意の打撃体がそのインパクト部材の前面として下向きの傾斜面を有するとともに相対的下位の段にある任意の打撃体がそのインパクト部材の前面として上向きの傾斜面を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項１５に記載された回転浮揚式打撃処理装置は、請求項９〜１４いずれかに記載の回転浮揚式打撃処理装置において、各段にある打撃体が下段になるにしたがい長くなっていることを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項１６に記載された回転浮揚式打撃処理装置は、請求項９〜１５いずれかに記載の回転浮揚式打撃処理装置において、処理容器の胴体壁を内外に貫通して放射状をなす複数本のスポークが処理容器内の下部軸心に配置された軸受を支持しており、その軸受が回転軸の下部を回転自在に支持していることを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項１７に記載された回転浮揚式打撃処理装置は、請求項９〜１６いずれかに記載の回転浮揚式打撃処理装置において、回転軸の内部が流路の一部を構成しており、該流路と回転軸の外周面とにわたる注入口が回転軸に設けられており、該流路に通じる粉流体供給系が回転軸の端部に接続されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項１８に記載された回転浮揚式打撃処理装置は、請求項９〜１７いずれかに記載の回転浮揚式打撃処理装置において、打撃体を保持するための上下一対かつ複数組のフランジが上下間隔をおいて回転軸の外周部に設けられており、上下一対の各フランジとそれらの間に介在された各打撃体のフレキシブル部材とをそれぞれ差し込み自在なロックピンが貫通しており、それらのロックピンを介して該各打撃体が回転軸に保持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る回転浮揚式打撃処理方法はつぎのような効果を有する。
(1) 高速水平回転中の各回転浮揚式打撃体で被処理物を打撃するとき、下位側の段にある任意の打撃体により上昇流を発生させて被処理物の少なくとも一部を処理容器内に長く滞留させる。これは自重で落下しようとする被処理物に対して上昇流による落下抵抗を与えるというものである。処理容器内に長く滞留する被処理物は、その滞留の長さに応じて打撃体による打撃を多く受けたり、固定破砕部材との衝突回数を増やしたりするから破砕・混合・その他の処理が活発に行われる。したがってこれによるときも被処理物に対する処理能力や処理効率が向上する。
(2) 高速水平回転中の各回転浮揚式打撃体で被処理物を打撃するとき、相対的上位の段にある任意の打撃体と相対的下位の段にある任意の打撃体とで上下方向の周回流動性を発生させて、被処理物の少なくとも一部を処理容器内に長く滞留させる。これで被処理物滞留をはかるときも上記と同様、被処理物に対する処理能力や処理効率が向上する。
(3) 高速水平回転中の各回転浮揚式打撃体で被処理物を打撃するとき、処理容器内周面から突出した固定破砕部材にも被処理物が衝突する。すなわち被処理物は、この衝突時の衝撃によっても破砕される。したがって回転浮揚式打撃体による打撃破砕と固定破砕部材による衝突破砕との相乗効果で破砕効果がさらに高まる。別の観点では固定破砕部材が破砕や混合を一部負担するので、その分だけ打撃体の損耗が軽減される。それに固定破砕部材の垂直な衝突面は処理容器内の周回気流や被処理物の周回運動に抗してそれらを抑制するものである。周回運動しない被処理物であれば、打撃体による大きなインパクト受けて破砕の度合いを増すから、この点でも被処理物に対する処理能力や処理効率が向上する。
(4) 回転浮揚式打撃体については特定のものが他のものと異なる形状をしている。それはインパクト部材の前面が上向きの傾斜面であったり下向きの傾斜面であったりするものである。このようなインパクト部材を有する打撃体は自身が水平高速回転するだけで有用な上昇気流や下降気流を処理容器内に発生させる。したがってこのタイプの回転浮揚式打撃体は、打撃や気流発生など二機能を一具でまかなうことのできる部品経済性を発揮する。それに前面傾斜のインパクト部材は実施態様いかんでナイフエッジをもつようになる。インパクト部材がこのようなものであるとき、粘性土塊のような被処理物などはインパクト部材によるスライス作用を受けながら破砕されるためにそれが円滑かつ確実に行われ、処理容器内周面への被処理物の付着も減少する。ちなみに処理容器内周面への被処理物付着の減少は、処理容器内部を頻繁に清掃するといったことを緩和して連続処理作業を可能にするから生産性の向上につながる。前面傾斜のインパクト部材については、また、前面垂直のインパクト部材とは異なる方向へ被処理物をはじき飛ばすから、前面傾斜と前面垂直の両インパクト部材が混在することで被処理物の均質混合性がさらに高まる。
(5) 上記(1)(3)(4)や上記(2)(3)(4)の技術内容が複合するときは、それらの相乗効果で被処理物に対する処理能力や処理効率が飛躍的に向上する。
(6) 高速水平回転している回転浮揚式打撃体については自明のとおり、先端に向かうほど打撃力が大きくなるから、被処理物などは高速水平回転している該打撃体の先端部側をめがけて投入落下させたりする。その場合に最も負荷が掛かるのは他に先駆けて破砕を行う最上段の回転浮揚式打撃体である。それゆえ最上段にある回転浮揚式打撃体の消耗速度が他よりも早くなり、以下、下段に向かうにしたがい打撃体の消耗速度が遅くなる。このような場合の複数段の打撃体については、上段から下段に向かうにしたがい段階的に長くなるようにしておく。たとえば上下の段数が三段の場合に、上段の打撃体が最短で下段の打撃体が最長、かつ、中段の打撃体が中間ぐらいの長さというようにしておく。こうした場合、各段ごとの打撃体の打撃負荷は上段＜中段＜下段のようになる。一方で被処理物は下段になるほど破砕が進行して細粒化するから、被処理物の破砕度を基準にした打撃負荷は上段＞中段＞下段のようになる。これは打撃体長さによる打撃負荷と打撃順位による打撃負荷とが反比例の関係になることで、上下各段にある打撃体の打撃負荷が均衡するようになる。したがって、上段から下段に向かうにしたがい段階的に長くなるという複数段の打撃体を用いて被処理物を打撃するとき、すなわち各段にある回転浮揚式打撃体の打撃負荷を均衡させて被処理物を打撃するときは、一部打撃体の早期損耗を回避して安定した処理能力を長く維持することができる。
(7) 処理容器上部側の複数箇所から処理容器内に被処理物を投入するときは、処理容器内の各所で破砕や混合などが起こるため、処理作業をしない休眠スポットがほとんど発生しない。したがって、これによるときは処理効率と処理速度が高まり生産性が向上する。
(8) 高速水平回転中の各回転浮揚式打撃体による被処理物への打撃のとき、処理容器内の被処理物に対し所望の粉流体を加えてその成分を調整したり被処理物の温度を調整したりする。このような粉流体添加は意図した成分の被処理物が破砕混合と同時に得られる点、また、温度調整・処理の促進・処理効果の向上・被処理物の改質に活用できる点で望ましい。
これ以外にも、粉流体とくに流体で処理容器内を清掃したりすることができる。
【００２６】
本発明に係る回転浮揚式打撃処理装置はつぎのような効果を有する。
(1) 本発明に係る回転浮揚式打撃処理方法を実施するのに適した手段を備えているので、当該方法を合理的に実施することができ、それにより上記と同等の効果を得ることができる。主な効果をあげれば、被処理物の高品質や、被処理物に対する高処理能力・高処理効率・高処理速度・高生産性などということになる。これに装置の安定機能・保守容易性・耐久性（長期使用性）なども加わる。
(2) 処理容器の胴体壁を内外に貫通して放射状をなす複数本のスポークが処理容器内の下部軸心に配置された軸受を支持し、該軸受が回転軸の下部を回転自在に支持しているものは、被処理物を処理容器の出口（下面開口）からスムーズに排出することができ、支持機能の安定したスポークで回転軸の下部も安定に支持することができる。
(3) 回転軸の内部が流路の一部を構成していて該流路と回転軸の外周面とにわたる注入口が回転軸に設けられているもの、しかも該流路に通じる粉流体供給系が回転軸の端部に接続されているものについては、被処理物の成分を調整するときの使用に適している。また処理容器の上部側から粉粒状添加物を投入するときなどは、一部の添加物が気流に阻害されて降下せず、そのために被処理物に対する添加物の添加効率が低下したり、乱舞する添加物が処理容器外に散逸して粉塵公害を惹き起こしたりすることがある。このようなときも回転軸内の流路を通じて粉粒状添加物を処理容器の内部に供給すれば、添加効率の低下や粉塵公害を防止することができる。このものについては、また、回転軸の外周面から処理容器の内周面に向けても粉流体を噴射することができ、それによって処理容器内周面の付着物を取り除くなど装置内部の清掃にも活用することもできる。
(4) 回転軸の外周部に設けられた上下一対のフランジとその間に介在された回転浮揚式打撃体のフレキシブル部材とを差し込み自在なロックピンが貫通しているもの、しかもそれだけで打撃体を回転軸に保持しているものは、打撃体の取り外しが簡単でありながら取り付け状態も堅固となる。取り外しが簡単な理由は、ロックピンを抜き取るだけで打撃体が外れるからである。取り付け状態が堅固な理由は、水平高速回転時に発生する打撃体の遠心力がロックピンに作用して該ロックピンが抜けなくなるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明に係る回転浮揚式打撃処理方法と回転浮揚式打撃処理装置について、これの実施形態を添付図面に基づいて説明する。ここに開示する回転浮揚式打撃処理方法と回転浮揚式打撃処理装置は所期の目的を達成したり上記の効果を確保したりする上できわめて望ましいものである。しかしながら本発明の方法や装置については、ここに開示する実施形態に限定されるものでない。
【００２８】
実施例をいう前に本発明で用いられる重要な用語を定義しておく。それは以下のようなものである。
(1) 被処理物に対する回転浮揚式打撃処理とはつぎのようなものを指す。一つは破砕処理である。これは被処理物の直径や粒径などサイズを小さくするというものである。また、破砕処理というときの「破砕」の語は、「割る」「砕く」「切る」のうちのいずれか一つ以上を意味するものである。このような破砕処理レベルには細粒化や粉体化がある。他の一つは撹拌処理である。これは撹拌により被処理物の粒度分布・組成分布などを撹拌で均質にするというものである。さらに他の一つは混合処理である。これは二種以上の被処理物を均質に混合するというものである。破砕処理と撹拌処理さらには破砕処理と混合処理とが複合することもある。このほか処理条件いかんで化合・分解・分離・蒸発・凝固・凝縮など種々の反応が生じたりすることがあり、それを目的にした処理もある。このような反応処理においては、上記の基本処理（破砕処理・撹拌処理・混合処理）のいずれか一つ以上が必ず複合する。
(2) 被処理物は後述する主組成物や副組成物からなる。この場合に、被処理物の一つは主組成物のみからなり、被処理物の他の一つは主組成物と副組成物とからなる。したがって被処理物はこれらの二通りをいう。主組成物と副組成物とからなる被処理物においては、原則として配合割合の多い方が主組成物であるが、例外として配合割合の少ない方が主組成物になることもある。主組成物や副組成物には単一組成のものや複数組成のものがあるから、そのれらのうちには化合物や混合物も含まれる。
(3) 回転浮揚式打撃体について、これは停止状態のとき自重で垂れ下がるものであるが、回転時の遠心力が増すにしたがい、自力で水平方向へ上昇してついには水平状態に至るものである。
(4) 回転浮揚式打撃体を水平高速回転させるというときの「水平」の語について、これは完全な水平状態のほか、水平線に対して４５゜未満で傾斜している状態も含む語である。水平の範囲に含まれる傾斜状態について、さらにいうと、それは水平線より上に４５゜未満で傾斜していたり、水平線より下に４５゜未満で傾斜していたりするものである。もちろんこの水平状態は回転浮揚式打撃体が単に水平高速回転しているときを指すもので、被処理物を打撃処理しているときの回転浮揚式打撃体は、一時的に屈曲したり非水平状態になったりもする。
(5) 回転浮揚式打撃体を水平高速回転させるというときの「高速回転」の語について、この「高速回転」とは打撃体の先端の周速で「５０〜１０００ｋｍ／時」をいう語である。(6) 回転浮揚式打撃体については回転時に浮揚する自由端側を先端といい、インパクト部材の前面とは打撃体の回転方向を基準にした前側の面をいう。
(7) 粉流体は流体と粉体とを含めた上位概念の語である。したがって粉流体は、流体のみであったり粉体のみであったり流体と粉体との混合体であったりする。もちろん流体は気体と液体とを含む上位概念語である。粉流体は、常温のもの・高温のもの・低温のものなど、いずれであっても構わない。この場合の常温とは１５〜２５℃の範囲内にあるものをいい、高温は常温を超過したもの、低温は常温未満のものをそれぞれいう。高温のものが１００℃以上のこともあり、低温のものが０℃以下のこともある。
(8) 周回流動性には二通りある。一つは処理容器の内面に沿い回転軸や打撃体と同じ方向に回る循環現象である。他の一つは上位打撃体（前面下向き傾斜面）と下位打撃体（前面上向き傾斜面）との間で生じる上下方向の循環現象である。しかしながら、処理のための運転状態において被処理物が自重落下したり固定破砕部材が存在していたりする処理容器内の気流は、ある種のカオス状態を呈するといえる。
【実施例１】
【００２９】
本発明方法や本発明装置の一実施例について、これの全体や部分が図１〜図５に示されている。この図示例のものは供給手段５１を介して被処理物を処理手段１１に送り込み、そこで処理された被処理物を搬出手段５４で所定の場所まで運搬するというものである。以下、これらの手段について具体的に説明する。
【００３０】
図１〜図５を参照して処理手段１１は、処理容器１２・支持構造物２０・回転軸２１・回転浮揚式打撃体３５・電動機（モータ）４２・伝動系４６などを主体にして構成されている。このうちで回転浮揚式打撃体３５については単に打撃体３５ということもある。
【００３１】
図１・図２に示された処理容器１２は複数（または単一）の円筒部材など筒状の部材で構成されたものである。処理容器１２の上面には上蓋１３が施されている。上蓋１３にはホッパの取り付けられた複数（たとえば二つ）の開口部があり、それらが処理容器１２の入口１４になっている。処理容器１２の出口１５は該容器の下端面を全面開放してなる。処理容器１２の内周面には、立面状の板材からなる複数の固定破砕部材１６が取り付けられて周方向に等間隔で分布している。処理容器１２内周面における各固定破砕部材１６の取付部位は、水平高速回転状態において上下に隣接する両打撃体３５間と対応する箇所である。このような部位に取り付けられた各固定破砕部材１６は垂直な衝突面を有するものである。ちなみに固定破砕部材１６の垂直な衝突面１６ａは、回転浮揚しているときの打撃体３５の前面と対面する関係にある。各固定破砕部材１６は、また、後述のとおり水平高速回転時の打撃体３５と衝突しない範囲内で処理容器１２の内周面から突出している。したがって各固定破砕部材１６の突出端部は、打撃体３５の先端部に対して衝突することのない離合部１７になっている。各固定破砕部材１６について、さらにいうと、これの取付位置は打撃体３５との関係で定まる。たとえば打撃体３５が傾斜姿勢（水平の範囲に含まれる傾斜状態）で回転するというケースでは、そのような傾斜回転状態の打撃体３５と衝突することのない位置（処理容器１２の内周面）に各固定破砕部材１６が取り付けられる。かかる処理容器１２は図１のごとく脚１８や側台１９のある支持構造物２０で支持されている。
【００３２】
回転軸２１は図３のように一部が二重管構造をしており、その二重管構造の内部が流路２２になっている。回転軸２１内で流路２２の先端部は二分岐以上の分岐路たとえば四分岐路に形成されており、それぞれの分岐路端部と回転軸外周面とにわたる注入口２３が回転軸２１に設けられている。回転軸２１は図１で明らかなように処理容器１２内の中心部に垂直に配置されて上下一対の軸受２４・２５により回転自在に支持されるものである。二つある軸受のうちで上部の軸受２４は上蓋１３の上に取り付けられる。これに対する下部の軸受２５は処理容器１２内の下部に配置されて複数本のスポーク２６で架空支持される。そのため複数本の各スポーク２６が下部軸受２５の外周面に等間隔かつ放射状に取り付けられるとともに、該各スポーク２６が処理容器１２の胴体壁を内外にしかも気密に貫通して支持構造物２０に固定される。したがって回転軸２１は、これらの軸受２４・２５を介して上下両端が支持される。処理容器１２内に配置される下部軸受２５としては防塵キャップを被された防塵タイプのものが望ましい。回転軸２１の外周部には、打撃体３５を保持するための上下一対かつ複数組のフランジ２８・２９が上下間隔をおいて設けられている。これらのフランジ２８・２９にはそれぞれ上下一対かつ複数組のロック孔３０・３１が周方向に等間隔で開けられる。これらのロック孔３０・３１には、頭部（抜け止め部）付きのロックピン３２を自在に差し込むことができる。両フランジ２８・２９は回転軸２１に対して一体に取り付けられることもあるが、代表的な実施態様では部品交換を行うため回転軸２１に対して脱着自在に取り付けられる。その際の脱着自在な取付手段はネジ固定式とか嵌め込み式とか、これらの併用式などである。このほか、回転軸２１の上端部には、スイベルジョイント３３を介して粉流体供給系３４の端末部（配管）が接続されている。この粉流体供給系３４は回転軸２１内の流路２２と通じるものである。
【００３３】
図１〜図４に例示された回転浮揚式打撃体３５はインパクト部材３６とフレキシブル部材３９とで構成される。そのうちでインパクト部材３６はブロック形状をしている。ちなみに図示例のインパクト部材３６は直方体や厚い板のような扁平ブロック形状である。インパクト部材３６の後端部には連結孔３７が形成されている。インパクト部材３６には、図４のように前面が下向きの傾斜面３８ａになったものや、前面が上向きの傾斜面３８ｂになったものがある。インパクト部材３６の底面と傾斜面３８ａとのなす角度は、３０〜５０゜の範囲内が適当であり、望ましくは該角度を４５゜に設定したりする。インパクト部材３６の平面と傾斜面３８ｂとのなす角度もこれと同じである。一例として図１では、上段にあるインパクト部材３６の前面が傾斜面３８ａであったり、下段にあるインパクト部材３６の前面が傾斜面３８ｂであったりするが、中段にあるインパクト部材３６の前面は垂直面である。フレキシブル部材３９は屈伸自在なもので、その典型例は図示のようなチェーンである。フレキシブル部材３９を構成しているチェーンのうちで先端にある連結環４０はインパクト部材３６との連結を行うためのものである。それゆえ連結環４０は脱着自在なロックピン４１を備えている。このようなインパクト部材３６とフレキシブル部材３９については、インパクト部材３６の後端部を連結環４０内に介在させて連結環４０の連結孔とインパクト部材３６の連結孔３７とを上下に一致させ、これらの孔にロックピン４１を差し込み、かつ、ロックピン４１を抜け止め状態にすることで連結される。図１その他で明らかなように、回転浮揚式打撃体３５は回転軸２１の周囲に複数段で取り付けられて放射状に分布するものである。そのような打撃体３５の取り付けは、フレキシブル部材３９の基端部側にあるチェーン環を上下一対のフランジ２８・２９間に介在させ、それらフランジ２８・２９のロック孔３０・３１とフレキシブル部材３９のチェーン環とを上下に一致させ、これらの孔にロックピン３２を差し込むことで行われる。このロックピン３２については単に差し込むだけでよく、とくに抜け止め措置は講じない。
【００３４】
図１を参照して、回転軸２１の動力源たる電動機４２は支持構造物２０の側台１９上に設置された機械箱４７の中に収納されており、その電動機４２の原動プーリ４３が機械箱４７外に突出している。一方で、原動プーリ４３と対応する従動プーリ４４が回転軸２１の上端部に付けられている。したがって両プーリ４３・４４にわたりベルト（例：Ｖベルト）４５が掛け回される。この場合において、原動プーリ４３・従動プーリ４４・ベルト４５などが電動機４２から回転軸２１にわたる伝動系４６を構成していることになる。
【００３５】
上記における固定破砕部材１６と回転浮揚式打撃体３５との関係ついてこれを先行説明する。打撃体３５は運転停止状態のとき自重で垂れ下がっているが、回転軸２１と共に高速回転しはじめると水平状態に浮揚していき、ついには水平状態になる。すなわち打撃体３５は回転しながら水平状態に移行し、その過程でロックピン３２側を支点にして下から上へと軌跡円を描く。この場合において（図１参照）、最上段にある打撃体３５の当該軌跡円と上段にある固定破砕部材１６の離合部１７とが互いに重なり干渉するものであるとすると、打撃体３５のインパクト部材３６と固定破砕部材１６とが衝突し、そのいずれか一方または両方が変形したり破損したりする。図１において、上二段目の打撃体３５と下段の固定破砕部材１６の関係についても同じことがいえる。これを回避するために固定破砕部材１６は、水平高速回転時の打撃体３５と衝突しない範囲内で処理容器１２の内周面から突出している。とくに固定破砕部材１６の離合部１７については、打撃体３５の上記軌跡円よりもわずかに大きい曲率半径の円弧状にしたり、それに近似した直線傾斜状にしたりするのがよい。こうすることで打撃体３５の長さを増すことができ、それが打撃体先端部側の打撃力を大きくすることに通じる。
【００３６】
上記における処理容器１２・上蓋１３・入口１４・固定破砕部材１６・回転軸２５・スポーク２６・フランジ２８・２９・ロックピン３２・打撃体３５・ロックピン４１などは主に金属製のものからなる。これらのうちには金属製以外でもよいものがあるが、処理容器１２とその内部に装備されるものについては、高度の機械的強度や耐久性を確保するために鋼製のものが採用される。高速回転式の電動機４２は周知のもの、電動機４２と回転軸２５とにわたるベルト伝動式の伝動系４６も周知のものである。
【００３７】
図１を参照して、被処理物の供給系５１は周知のベルトコンベアからなる。この供給系５１は処理手段１１の上位に配置されている。具体的には処理容器１２の入口１４の上に供給系５１が配置されている。処理容器１２の入口１４と供給系５１との間には分岐型のシュート５２が介在しており、該シュート５２の分岐口５３が処理容器入口１４の直上にある。図１における被処理物の搬出系５４は一例として周知のベルトコンベアからなり、他の一例として周知の振動フィーダからなる。この搬出系５４は処理容器１２の下部すわわち処理容器１２の出口１５下に配置されてこれと対応している。
【００３８】
本発明における被処理物で主組成物（主成分）となるものは泥・土・砂・礫・石・岩などのうちから選ばれた一以上のものであったり、また、泥を含む二種以上の混合物・土を含む二種以上の混合物・砂を含む二種以上の混合物・礫を含む二種以上の混合物・石を含む二種以上の混合物・岩を含む二種以上の混合物などのうちから選択された一以上のものであったりする。これらについては天然（自然）のであるか人造であるかを問わない。主組成物の具体例として、ヘドロ・泥土・粘性土・砂質土・礫質土・粘性土塊（ロームや浚渫土）・風化した珊瑚礫混じり土・風化岩（泥岩・凝灰岩・花崗岩など）・風化岩塊混じり土・玉石（河川・湖沼・海岸などでみられるもの）・砕石（市販品）・下水汚泥スラッジ・有機質土・弱溶結堆積物・火砕流堆積土・崖錐土・建設発生土などをあげることができる。弱溶結堆積物の一つとして「しらす」と俗称されているものがある。これは主として南九州に広く分布する火砕流堆積物・降下火砕堆積物・それらの二次堆積物などであって軽石質ないし火山灰質の白色を帯びたものである。「しらす」は降雨により斜面崩壊しやすい特殊土の一つでもある。このほか、骨材資源に再利用することのできるコンクリート廃棄物も主組成物の一つである。
【００３９】
本発明においては、また、汚染土壌や、その他の汚染固形物・汚染廃棄物なども被処理物の主組成物になることがある。
【００４０】
本発明における被処理物で副組成物（副成分）となるものは固体・液体・気体などのうちから選択される一以上の添加物（添加材・添加剤）である。このような副組成物は無機物であったり有機物であったりする。副組成物の具体例として、生石灰（粉状・塊状）・消石灰（粉状・塊状）・セメント系固化材（粉状・塊状・液状）・石灰系固化材（粉状・塊状・液状）・高分子系安定剤（粉状・液状）・土質安定用ポリマ（粉状・液状）・増粘剤（粉状・液状）・ピート・藁・チップ状生木・農業用肥料（粉状・液状）・貝殻類（牡蛎殻・帆立貝殻・アコヤ貝殻）・廃棄石炭灰（粉状・液状）・ベントナイトその他の止水材（粉状・液状）・廃棄コンクリート塊・短繊維（金属系のもの・炭素系のもの・石油材料系のもの）・一般廃棄物焼却灰スラグ・土工用軽量発砲ビーズ・土工用水砕スラグ・分離防止剤（粉状・液状）・水・海水・空気・酸素・中和剤・アルカリ性ガス・酸性ガスなどをあげることができる。
【００４１】
被処理物の主組成物や副組成物については、段落「００３８」に記載されているものが副組成物になったり、段落「００４０」に記載されているものの一部が主組成物になったりすることもある。ちなみに副組成物については、貝殻類・廃棄コンクリート塊・廃棄石炭灰・一般廃棄物焼却灰スラグ・止水材などが主組成物にもなったりする。
【００４２】
図１〜図４に例示された処理手段１１を用いて被処理物を処理するときは一例として以下のようになる。
【００４３】
本発明装置を運転状態にするときは、処理手段１１の電動機４２をオンにしたり供給系５１や搬出系５４の各ベルトコンベアもオンにしたりする。このとき処理手段１１の処理容器１２内では、伝動系４６を介して電動機４２の回転を伝達された回転軸２５が高速回転するために、自重で垂れ下がっていた各打撃体３５が遠心力により水平浮揚して高速回転する。この場合において、インパクト部材３６の前面が垂直面であると、各打撃体３５はほぼ完全な水平状態になり、インパクト部材３６の前面が傾斜面３８ａ・３８ｂであると、各打撃体３５は水平線に対して５〜１０゜程度傾く。さらに、傾斜面３８ａをもつ上段のインパクト部材３６や傾斜面３８ｂをもつ下段のインパクト部材３６がある場合は、それらが処理容器１２内に上下方向の周回流動性を発生させる。
【００４４】
かかる運転状態において、供給系５１で運ばれてくる被処理物は入口１４より処理容器１２内に投入される。ちなみに被処理物は主組成物のみであったり主組成物＋副組成物であったりする。被処理物は処理容器１２内に落下するまでの段階で、水を加えられて湿潤状態になることがある。あるいは、水以外の添加物が被処理物に加えられたり、水と他の添加物が被処理物に加えられたりすることもある。供給系５１からの被処理物は処理容器１２内に落下し、これが出口１５に至るまでの間、多数本かつ多段の高速回転体（各回転浮揚式打撃体３５）で強打されたり固定破砕部材１６の衝突面１６ａに衝突したりするために破砕（粉砕）・撹拌・混合などの処理を受ける。とくに各打撃体３５については、その先端部の周速が５０〜１０００ｋｍ／時という超高速であるため、被処理物に対する粉砕処理・撹拌処理・混合処理などの能力がきわめて高い。しかも前述した上下方向の周回流動性によって被処理物が処理容器１２内に長く滞留するから、被処理物に対する処理がより十分となる。各インパクト部材３６のうちで傾斜面３８ａ・３８ｂをもつものの場合は、回転方向の前端側にナイフエッジとかそれに類似した尖鋭なエッジがある。このようなエッジをもつインパクト部材３６は、回転浮揚状態での打撃時、軟らかくて粘性のある被処理物などを剪断作用でカッティングする。したがって被処理物が粘性土塊のようなものであるときはカッティング破砕される。被処理物にこのような処理を施すとき、粉流体供給系３４→流路２２→注入口２３→処理容器１２内という経路で低温・常温・高温いずれかの粉流体を処理容器１２内に供給することがある。その際の粉流体としては、温度調整・処理の促進・処理効果の向上・被処理物の改質など目的に応じたものが用いられる。具体的一例として被処理物の水分を調整するときは、粉流体供給系３４から回転軸２１内の流路２２に水（副組成物としての添加物）を供給すればよい。この水は流路２２から注入口２３を通じて処理容器１２内に噴射されたときに各打撃体３５などを介して被処理物と均質に混合される。かくて処理を終えた後の被処理物は処理容器１２内の底部に至った時点で、土木・建築・農林・水産・水処理・小動物飼育・小動物養殖・微生物培養などの分野で用いることのできる材料になったり、あるいは、廃棄物処理・土壌浄化処理などを終えたものになったりする。処理後の被処理物は処理容器１２の出口１５から搬出系５４上に落ちるから、搬出系５４を介して所定のところまで運ばれる。この搬出系５４上において、水・水以外の添加物・水と他の添加物などが被処理物に加えられたりすることもある。
【００４５】
こうして処理される被処理物については、二回以上、処理手段１１にかけて再処理してよい。また、処理後の被処理物と新たな被処理物とを混ぜ合わせてこれらを処理手段１１にかけてもよい。この際の被処理物について具体的一例をあげると、土木工事や建築工事の際に発生する現場発生土である。かかる現場発生土を被処理物として現位置でリサイクル（再資源化）したりリユース（再利用）したりするときに、それが上記のように処理されるのである。もちろん処理済みの現場発生土は、埋め戻し材やその他、土木分野・建築分野における土質材料として有効利用される。
【実施例２】
【００４６】
本発明に係る回転浮揚式打撃処理方法や回転浮揚式打撃処理装置には図６に述べるような態様のものもある。
【００４７】
図６の実施例２で各回転浮揚式打撃体３５は簡略に示されているが、その構成は実施例１と同様である。実施例２の特徴は下段になるにしたがい各打撃体３５が長くなっていることである。その他に関して実施例２は、実施例１と実質的に同一かそれに準ずる。このような態様の各打撃体３５で被処理物を処理するときは、既述の理由で明らかなとおり、上下各段にある打撃体３５の打撃負荷とくにインパクト部材３６の負荷が均衡するようになる。
【００４８】
本発明に係る回転浮揚式打撃処理方法や回転浮揚式打撃処理装置で他の実施態様はつぎのようなものである。
【００４９】
回転浮揚式打撃体３５に関して、インパクト部材３６のブロック形状としては直方体や立方体のほか、球形ブロック・半球形ブロック・異形ブロックなども採用できる。フレキシブル部材３９は鎖または伝動用のチェンベルトに類したものがこれの代表例になるが、可撓性のある金属ワイヤも有効である。
【００５０】
処理手段１１の能力は回転浮揚式打撃体３５は本数や段数が応じて増減する。したがって所望能力の処理手段１１を得るときは、回転軸２５の周囲に取り付ける打撃体３５の本数や数段を適宜設定する。インパクト部材３６については、垂直な前面をもつものが基本である。したがって、全てのインパクト部材３６がそのタイプのものからなることもあるが、これに関する主要な実施形態ではつぎのようになる。それは最下段にある一つ以上のインパクト部材３６のみ傾斜面３８ｂがあるものとし、これ以外のインパクト部材３６にはいずれの傾斜面３８ａ・３８ｂも付さないことである。または、任意の一つから全数の範囲内においてインパクト部材３６に傾斜面３８ｂを付すこともある。任意の一段について、その段にある打撃体３５が複数本のとき、一部の打撃体３５のインパクト部材３６に傾斜面３８ａを付し、他の一部のインパクト部材３６に傾斜面３８ａを付すことがある。その場合の一例として、傾斜面３８ａをもつインパクト部材３６と傾斜面３８ｂをもつインパクト部材３６とが周方向に交互に並ぶことがある。このような例は二段以上（全段を含む）の各打撃体３５に適用してよい。打撃体３５の段が三段以上の場合に、最上段だけでなく、それよりも下位の段（最下段を除く）のインパクト部材３６などに傾斜面３８ａを付すことがある。
【００５１】
衝突面１６ａを有する固定破砕部材１６については、ブロック状のもの・Ｔ形のもの・Ｌ形のもの・溝形のものなども採用することができる。処理容器１２の入口１４は一つの場合もあり、また、三つ以上の場合もある。
【００５２】
図１〜図５の実施例や図６の実施例において、処理容器１２の内周面から固定破砕部材１６を省略することがある。この実施例においては既述のとおり、各段にある打撃体３５のインパクト部材３６が傾斜面３８ａおよび／または３８ｂを有している。この実施例のように処理容器１２の内周面に固定破砕部材１６がない場合は、その内周面を清掃するための手段を装備するのが容易になる。したがって固定破砕部材１６のない処理容器１２に掻き取り式の清掃手段を装備することがある。ちなみに掻き取り式清掃手段は、処理容器１２の内周面に付着した被処理物などを掻き取り部材で掻き落とすというものである。
【００５３】
図１〜図５の実施例や図６の実施例において、全部の打撃体３５のインパクト部材３６がいずれの傾斜面３８ａ・３８ｂも有していないことがある。この実施例においては既述のとおり、処理容器１２の内周面に固定破砕部材１６が設けられている。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る回転浮揚式打撃処理方法は被処理物を処理するときの高処理能力・高処理効率・高処理速度・高生産性・被処理物の高品質などを満足させるものである。したがって土木・建築・農林・水産・水処理・小動物飼育・小動物養殖・微生物培養などの分野、さらには廃棄物処理・土壌浄化処理などの分野において目的の被処理物を処理するとき、有用で有益な方法となる。とくに現場発生土を現位置でリサイクル活用する土木・建築の分野において貢献するところが大きい。
【００５５】
本発明に係る回転浮揚式打撃処理装置は本発明方法の合理的な実施をはかる上で必要不可欠なものであり、しかも装置の安定機能・保守容易性・耐久性（長期使用性）などを満足させる点で有用かつ有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る回転浮揚式打撃処理方法および回転浮揚式打撃処理装置の一実施形態を略示した縦断正面図である。
【図２】本発明に係る回転浮揚式打撃処理方法および回転浮揚式打撃処理装置の一実施形態を略示した縦断側面図である。
【図３】図１〜図２における処理容器内部を略示した平面図である。
【図４】図１〜図２における回転軸を略示した縦断面図である。
【図５】図１〜図２におけるインパクト部材を略示した斜視図である。
【図６】本発明に係る回転浮揚式打撃処理方法および回転浮揚式打撃処理装置の他の一実施形態を略示した縦断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１１    処理手段
１２    処理容器
１４    処理容器の入口
１５    処理容器の出口
１６    固定破砕部材
１６ａ  固定破砕部材の衝突面
２１    回転軸
２２    流路
２３    注入口
２４    軸受
２５    軸受
２６    スポーク
２８    フランジ
２９    フランジ
３０    ロック孔
３１    ロック孔
３２    ロックピン
３４    粉流体供給系
３５    回転浮揚式打撃体
３６    インパクト部材
３８ａ  傾斜面
３８ｂ  傾斜面
３９    フレキシブル部材
４２    電動機
４６    伝動系
５１    被処理物の供給系
５４    被処理物の搬出系
【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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