(57)【要約】【課題】  竹林の現場において、竹笹や小枝を含めて竹を効率よく粉砕して安価に竹粉を製造する。【解決手段】フレーム２に固定されたケーシング３と、ケーシング３に収容されて水平軸芯回りに回転自在に軸支される一方、一の対角線方向に一対の細長の開口４１が回転軸芯に関して点対称の位置に形成されるとともに、一方の開口に切削刃４２が固定された回転ディスク４と、ケーシング３の前面開口を開閉し、回転ディスク４の開口４１に臨む投入開口５ａおよび回転ディスク４の開口４１の端部を含む隅部に臨む排出開口５ｂがそれぞれ形成されるとともに、投入開口５ａに投入ホッパ５１が、排出開口５ｂに排出フード５２がそれぞれ設けられた蓋体５と、から構成され、投入ホッパー５１から供給された竹を切削刃４２でチップ状に切削するとともに、下部に堆積されたチップ状の竹に衝撃を加えて粉砕し、排出フード５２から空気とともに排出する。【選択図】  図１
2005218884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに固定された方形箱状のケーシングと、ケーシングに収容されて水平な回転軸芯回りに回転自在に軸支された略正方形状の回転ディスクと、ケーシングの前面開口を開閉自在に設けられ、投入開口と排出開口がそれぞれ形成されるとともに、投入開口に投入口を有する投入ホッパが、排出開口に排出口を有する排出フードがそれぞれ設けられた蓋体と、フレームに固定されて回転ディスクを回転させる動力装置と、から構成され、回転ディスクには、一方の対角線上またはその近傍に一対の細長の開口が回転軸芯に関して点対称の位置に形成されるとともに、一方の開口に表面から刃先を突出させた切削刃が固定され、また、蓋体の投入開口は、中心が回転ディスクの回転軸芯を含む水平面上にほぼ位置するとともに、回転ディスクの開口に臨んで形成され、蓋体の排出開口は、中心が回転ディスクの回転軸芯を含む水平面上にほぼ位置するとともに、回転ディスクの開口の端部を含む隅部に臨んで形成されてなり、回転ディスクの回転により、投入ホッパーを通して供給された竹を切削刃でチップ状に切削するとともに、ケーシングおよび蓋体によって形成された空間下部に堆積されたチップ状の竹に衝撃を加えて粉砕する一方、排出フードを通して流出する空気とともに粉砕された竹粉を排出することを特徴とする竹粉の製造装置。
【請求項２】
前記蓋体の投入開口の裏面側下半部には、切削刃の刃先との間隔を調整するスペーサが設けられていることを特徴とする請求項１記載の竹粉の製造装置。
【請求項３】
前記回転ディスクの他方の開口には、切削刃に対応する大きさのダミーが固定されていることを特徴とする請求項１記載の竹粉の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、竹林の現地に輸送されて竹粉を製造する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
竹粉は、その有用性から種々の用途に用いられている。例えば、抗菌性、消臭性を利用して土壌改良材や昆虫や小動物の飼育床材に使用されたり、薬効成分およびミネラルが豊富で、栄養価が高い特性を利用して、お茶や健康食品に使用されている。また、野菜などの植物の苗床に使用すると、成長が促進され、収穫量も多くなるといわれている。
【０００３】
このような竹粉を製造する場合、一般には、竹林に出向いて竹を伐採した後、伐採された竹を工場まで輸送し、任意の粉砕装置によって粉砕して竹粉を得るようにしている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、竹は、重量の割に容積が大きいために輸送効率が低い他、竹笹や小枝を除去したり、輸送に適した長さに切断する必要があることから、輸送に手間がかかるものとなる。また、除去した竹笹や小枝についても、別途輸送して焼却処理などを行う必要があり、全体としてコストがかさむものとなる。
【０００４】
そこで、粉砕装置を竹林まで輸送し、現地において、竹を伐採するとともに、伐採した竹から竹粉を製造することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−１１２８０３号公報
【特許文献２】特開２００３−２３６４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述した特許文献２に記載の竹粉の製造装置は、鋸刃状の回転切削歯を有する回転切削機構に向けて伐採した竹の端面を押し付けることにより、竹を回転切削機構によって切削加工し、おが屑状の竹粉を得るものであるが、鋸刃状の回転切削歯を有する回転切削機構によっては、竹笹や小枝を円滑に切削して竹粉を得ることは困難である。このため、竹の伐採時に竹笹や小枝を除去しなければならない他、除去した竹笹や小枝を別途輸送して焼却処理などを行う必要がある。また、竹の切削加工に際して、人手を介して竹をその軸芯周りに常に回転させ、回転切削機構に対する切削面を変更させる必要があるとともに、回転切削機構による竹の切削抵抗に抗して竹が移動しないように押さえ付ける必要があり、作業が煩雑になるとともに、安全性に難がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、竹林の現場において、竹笹や小枝を含めて竹を効率よく粉砕して安価に竹粉を製造することのできる竹粉の製造装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、フレームに固定された方形箱状のケーシングと、ケーシングに収容されて水平な回転軸芯回りに回転自在に軸支された略正方形状の回転ディスクと、ケーシングの前面開口を開閉自在に設けられ、投入開口と排出開口がそれぞれ形成されるとともに、投入開口に投入口を有する投入ホッパが、排出開口に排出口を有する排出フードがそれぞれ設けられた蓋体と、フレームに固定されて回転ディスクを回転させる動力装置と、から構成され、回転ディスクには、一方の対角線上またはその近傍に一対の細長の開口が回転軸芯に関して点対称の位置に形成されるとともに、一方の開口に表面から刃先を突出させた切削刃が固定され、また、蓋体の投入開口は、中心が回転ディスクの回転軸芯を含む水平面上にほぼ位置するとともに、回転ディスクの開口に臨んで形成され、蓋体の排出開口は、中心が回転ディスクの回転軸芯を含む水平面上にほぼ位置するとともに、回転ディスクの開口の端部を含む隅部に臨んで形成されてなり、回転ディスクの回転により、投入ホッパーを通して供給された竹を切削刃でチップ状に切削するとともに、ケーシングおよび蓋体によって形成された空間下部に堆積されたチップ状の竹に衝撃を加えて粉砕する一方、排出フードを通して流出する空気とともに粉砕された竹粉を排出することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、トラックなどを利用して竹林まで輸送した後、動力装置を始動するとともに、伐採した竹を竹笹や小枝が付いたまま投入ホッパーに供給すれば、回転する切削刃は、回転ディスクの表面に当接した竹の先端面をあたかも鉋で切削するように順次チップ状に切削する。切削されたチップ状の竹は、自重でケーシングと蓋体によって形成される空間下部に堆積するとともに、堆積したチップ状の竹は、回転ディスクの隅角部の先端面によって衝撃を付与されて細かく粉砕され、隙間なく圧密状態で堆積される。
【０００９】
一方、細かく粉砕されて最内周側に積層された竹粉が回転ディスクによって掻き上げられると、投入ホッパーから竹を供給することによって引き込まれた空気が排出開口を経て排出フードから排出される際、排出される空気に浮遊して排出される。ここに、空気の排出を許容し、竹粉の排出を阻止するような目の粗さの袋を排出フードの排出口に装着することにより、袋に竹粉が収容される。
【００１０】
この結果、簡単な構造により、重量を軽減することができ、容易に積み降ろしして竹林まで輸送することができるとともに、竹林の現場において、竹を伐採し、竹笹や小枝が付いたまま投入ホッパーから供給するだけの簡単な作業により、安全に作業して竹粉を連続的に製造することができる。このため、竹笹や小枝の後処理は不要となる他、伐採した竹を工場まで運搬する手間を省くことができ、コストを大幅に削減することができる。
【００１１】
本発明において、前記蓋体の投入開口の裏面側下半部には、切削刃の刃先との間隔を調整するスペーサが設けられていると、切削刃によって竹をチップ状に円滑に切削することができる。
【００１２】
本発明において、前記回転ディスクの他方の開口には、切削刃に対応する大きさのダミーが固定されていると、回転ディスクの回転軸芯に関する左右の重量バランスがほぼ同一となり、表面が波打つことなく同一垂直面上で回転する。したがって、供給された竹に対する切削刃による切削位置は常に一定となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、竹林の現場において、竹笹や小枝を含めて竹を効率よく粉砕して安価に竹粉を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１および図２には、本発明の竹粉の製造装置１の一実施形態が示されている。
【００１６】
この製造装置１は、フレーム２に固定されたケーシング３と、ケーシング３に収容されて水平な回転軸芯回りに回転自在に軸支された回転ディスク４と、フレーム２に開閉自在に連結された蓋体５と、フレーム２に固定されて回転ディスク４を回転させる動力装置６と、から構成されている。
【００１７】
ケーシング３は、略正方形の基板３１の四辺に同一側に起立するフランジ３１を設けた浅い箱状に形成され、型鋼を溶接して組み立てられたフレーム２に一体に固定されている。
【００１８】
回転ディスク４は、四隅が切り落とされた略正方形状の板材であって、ケーシング３内で回転可能な大きさに形成されている。すなわち、回転ディスク４の、隅部が切り落とされた対角線の長さが、ケーシング３における対向するフランジ３２間の内寸よりも若干短小に形成されている。そして、回転ディスク４には、一方の対角線から回転ディスク４の回転方向（図１において時計回り方向）の上流側にオフセットした位置において、対角線と平行に中心部近傍から切り落とされた隅部近傍にわたって一対の細長の開口４１が回転軸芯に関して点対称の位置に形成されている。そして、一対の開口４１のうち、一方の開口４１には、回転ディスク４の回転方向の上流側端面に、刃先が回転ディスク４の表面から設定高さ突出する切削刃４２が固定され、また、他方の開口４１には、回転ディスク４の回転方向の上流側となる端面に切削刃４２に相当する大きさのダミー４３が固定されている。
【００１９】
また、回転ディス４の切り落とされた隅部各辺には、後述するチップ状に切削された竹との接触面積を増加させるため、対角線方向に対向する隅部同士が対称形となるように、鋸刃状の凹凸部４ａが形成されている。
【００２０】
このため、回転ディスク４は、任意の回転角度だけ回転したとしても、回転軸芯に関して左右の重量バランスがほぼ一定となっている。
【００２１】
ここで、開口４１は、図３に示すように、表面側開口における回転ディスク４の回転方向の上流側端縁が、裏面側開口における回転ディスク４の回転方向の上流側端縁よりも回転ディスク４の回転方向の下流側に位置して断面略平行四辺形状に形成されている。したがって、開口４１の回転ディスク４の回転方向の上流側端面に固定された切削刃４２の切削角は、回転ディスク４の表面と、開口４１における回転ディスク４の回転方向の上流側端面とのなす角となる。
【００２２】
なお、回転ディスク４の中心部には、フレーム２に設けた軸受２１に回転自在に軸支されるとともに、ケーシング３の中心部を貫通して突出されたシャフト４４の一端が一体に連結されている。
【００２３】
蓋体５は、ケーシング３の前面開口を閉鎖できる大きさに形成され、ケーシング３に向かって右方に上下方向に長軸を有する楕円状の投入開口５ａが、左方に円形状の排出開口５ｂがそれぞれ形成されている。蓋体５の投入開口５ａおよび排出開口５ｂは、蓋体５がケーシング３の前面開口を閉鎖した際、回転ディスク４の回転軸芯を含む水平面上に中心が略位置するように形成されている。そして、投入開口５ａは、回転ディスク４の開口４１の長手方向の略中間部を臨む位置に形成され、一方、排出開口５ｂは、回転ディスク４の開口４１の端部を含む隅部を臨む位置に形成されている。
【００２４】
また、蓋体５の投入開口５ａの表面側には、その中心を含む蓋体５の表面と直交する鉛直面において、蓋体５の表面に対して中心線が鋭角をなすように、投入口を上方に向けるとともに、成長した竹の直径よりも充分に大きな内径を有するパイプ状の投入ホッパー５１の他端が溶接され、また、蓋体５の排出開口５ｂの表面側には、その中心を含むとともに、蓋体５の表面と直交する鉛直面に中心線が位置するように、排出口を下方に向けた略エルボ状の排出フード５２の他端が溶接されている。
【００２５】
一方、蓋体５の裏面側には、投入開口５ａの略下半部に対応する半楕円状の切欠部５３ａを形成したスペーサ５３が投入開口５ａの下半部周縁に切欠部５３ａを合わせて固定されており、スペーサ５３と切削刃４２の刃先との間隔が可及的に小さくなるように設定されている。
【００２６】
なお、動力装置６、例えば、独立エンジンは基台２に設けられ、その出力軸と回転ディスク４に連結されたシャフト４４の他端とは、軸継手を介して連結されている。
【００２７】
この場合、動力装置６としては、独立エンジンに代えて、エンジン付き発電機および電動モータを用いてもよい。
【００２８】
ここで、切削刃４２は、切削角が６０度で、刃先が回転ディスク４の表面から３ｍｍだけ突出されている。そして、切削刃４２の刃先とスペーサ５３との間隔は、１ｍｍに設定されている。また、投入ホッパー５１は、蓋体５の表面に対して取付角度が２０度で固定されている。このため、切削刃４２が回転するとき、切削刃４２は、投入ホッパー５１を通して供給された竹をその中心線に対して８０度の切削角を形成して、その端面を切削するものである。
【００２９】
次に、このように構成された装置１の作動について説明する。
【００３０】
まず、装置１を軽トラックなどに積み込み、処理しようとする竹林まで輸送する。目的地に到着したならば、荷台から装置１を降ろした後、動力装置６を始動する。動力装置６が駆動すれば、シャフト４４、すなわち、回転ディスク４が回転する。この場合、回転ディスク４は、図１において、時計回り方向に回転するように設定されている。この際、回転ディスク４の回転軸芯に関する左右の重量バランスはほぼ同一であることにより、表面は同一垂直面上で回転する。
【００３１】
次いで、竹Ｂを伐採し、竹笹や小枝が付いたまま切断した根本側から投入ホッパー５１に供給すれば、回転する切削刃４２は、あたかも鉋で切削するように、回転ディスク４の表面に当接した竹の先端面をその中心線に対して８０度の切削角でスペーサ５３との間で順次チップ状に切削する。
【００３２】
なお、投入ホッパー５１は、蓋体５に対して鋭角状に固定されていることから、竹は、自重で投入ホッパー５１に沿って降下するとともに、切削刃４２による切削の際、竹を下向きに押し下げることから、竹は、順次自動的に切削される。
【００３３】
ただし、竹笹や小枝との接触摩擦によって投入ホッパー５１内に留まるときには、竹を掴んで、あるいは、他の竹を利用して滞留している竹を強制的に押し込めばよい。
【００３４】
このようにして、竹笹や小枝とともに竹が、切削刃４２によってチップ状に切削されると、切削されたチップ状の竹は、自重でケーシング３と蓋体５によって形成される空間下部に堆積するとともに、空間下部の隅部に回転する回転ディスク４によって押し付けられる。なおも竹を供給して切削を継続すれば、チップ状の竹は、さらにケーシング３と蓋体５によって形成される空間下部に堆積するとともに、堆積したチップ状の竹は、回転ディスク４の隅角部の先端面によって衝撃を付与されて細かく粉砕され、粉砕された竹が隙間なく圧密状態に堆積される。すなわち、図４に示すように、初期に切削されたチップ状の竹は、ケーシング３と蓋体５によって形成される空間下部の、回転ディスク４の回転方向下流側の隅角部に堆積され、その上方に向けて順次目が細かくなったチップ状の竹が年輪状に積層され、回転ディスク４の回転半径に相当する最内周側が、細かく粉砕されて竹粉状に積層されている。このことは、切削されたチップ状の竹が回転ディスク４の回転半径よりも内方側に堆積されると、回転ディスク４の隅角部の先端面が堆積したチップ状の竹に衝撃を与えて、チップ状の竹を衝撃によって粉砕すると同時に、回転ディスク４によって掻き上げられたチップ状の竹が、回転ディスク４の隅部表面および裏面と、蓋体５の裏面またはケーシング３の基板３１の表面との間で磨り潰され、徐々に細かく粉砕されたものと考えられる。
【００３５】
一方、投入ホッパー５１から竹Ｂを投入することによって引き込まれた空気は、排出開口５ｂを経て排出フード５２から外部に排出される。この際、細かく粉砕されて最内周側に積層された竹粉が回転ディスク４によって掻き上げられると、排出される空気に浮遊して、排出開口５ｂおよび排出フード５２を通して排出される。ここに、空気の排出を許容し、竹粉の排出を阻止するような目の粗さの袋を排出フード５２の排出口に装着することにより、袋に竹粉が収容される。
【００３６】
なお、竹Ｂを継続して供給することにより、切削刃４２によってチップ状の竹が竹粉上に堆積することになるが、竹粉に比べて容積、重量とも大きいため、回転ディスク４の回転によって大きく掻き上げられることがなく、また、排出される空気に浮遊することもない。したがって、切削刃４２によってチップ状の竹を継続して供給したとしても、回転ディスク４の回転半径に相当する最内周側に堆積されたチップ状の竹は、回転する回転ディスク４によって常に細かく粉砕されるように衝撃を与えられるものである。
【００３７】
因みに、回転ディスク４の回転数は、１６００ｒｐｍに設定されており、回転ディスク４の隅角部によって、チップ状の竹には、１分間当たり１６００×４＝６４００回衝撃が付与されているものである。
【００３８】
このように、ケーシング３に回転ディスク４を回転自在に収容した簡単な構造により、重量が軽減され、軽車両などに容易に積み降ろしして竹林まで輸送することができる。そして、竹林の現地において、伐採した竹笹や小枝が付いたままの竹Ｂを投入ホッパー５１を通して供給することにより、竹Ｂは、竹笹や小枝とともに粉砕され、粉砕された竹粉は、排出フード５２より排出される。この場合、竹Ｂを伐採し、竹笹や小枝が付いたまま投入ホッパー５１から供給するだけの簡単な作業により竹粉を得ることができることから、安全に作業を行うことができる。また、竹笹や小枝の後処理は不要となる他、竹林の現場で作業することから、伐採した竹を工場まで運搬する手間を省くことができ、コストを大幅に削減することができる。
【００３９】
作業が終了すれば、動力装置６の駆動を停止した後、図示しない固縛機構を解除してケーシング３に対して蓋体５を開放し、ケーシング３の下部に円弧状に堆積された竹粉を含むチップ状の竹を取り出して清掃し、再び蓋体５を閉鎖する。そして、竹粉を収容した袋とともに、製造装置１を荷台に回収すればよい。
【００４０】
製造された竹粉は、用途によっては、そのまま用いてもよく、あるいは、工場に輸送してさらに細かく粉砕して用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように本発明によれば、竹林の現場において、竹笹や小枝ごと竹を粉砕して竹粉を得ることができることから、作業効率を大幅に改善するとともに、安価な竹粉を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の竹粉の製造装置の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１の製造装置の側面図である。
【図３】回転ディスクの切削刃と蓋体の投入ホッパーとの関係を説明する縦断面図である。
【図４】ケーシングに堆積されたチップ状の竹および竹粉を説明する正面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  製造装置
２  フレーム
３  ケーシング
４  回転ディスク
４１  開口
４２  切削刃
４３  ダミー
４４  シャフト
５  蓋体
５ａ  投入開口
５ｂ  排出開口
５１  投入ホッパー
５２  排出フード
６  動力装置
【図１】
2005218884.tif 000003
【図２】
2005218884.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005218884.tif 000006