(57)【要約】  【課題】  装置が損傷・破損を受けにくく、耐久性に優れて、被破砕物を一定粒度の小片にすることができる破砕装置を提供する。  【解決手段】  被破砕物が投入される外筒１０と、外筒１０と同軸上に回転軸１６ａを有し外筒１０内で回転可能となったロータ１６と、を有し、ロータ１６の外周面はその横断面輪郭が多角形状となった部分１６ｄ、１６ｅを有しており、該部分と対向する外筒１０の内周面は、多角形状となった部分に凸面を向けた凸部１０ｃが形成された波形状壁面となっている。ロータ１６の外周面と外筒１０の内周面との間に形成される隙間にある被破砕物をロータ１６の回転により多角形状１６ｄ、１６ｅとなった部分で圧縮して、破砕する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被破砕物が投入される外筒と、
該外筒と同軸上に回転軸を有し外筒内で回転可能となったロータと、を有する破砕装置において、
前記ロータの外周面及び外筒の内周面のいずれか一方は、軸に直交する面内の輪郭が多角形状となった部分を有しており、該多角形状となったロータの外周面及び外筒の内周面のいずれか一方と、いずれか他方との間に形成される隙間における被破砕物をロータの回転により該多角形状となった部分で圧縮して、破砕することを特徴とする破砕装置。
【請求項２】
前記多角形状となった部分と対向する前記ロータの外周面及び外筒の内周面のいずれか他方には、前記多角形状となった部分に向けて凸となった凸部が形成されることを特徴とする請求項１記載の破砕装置。
【請求項３】
前記ロータは円柱部及び円錐部が結合したものからなり、外筒の端部には該ロータの円錐部に対向する円錐部が形成されており、外筒に対するロータの軸上の位置が調整可能であることを特徴とする請求項１または２記載の破砕装置。
【請求項４】
前記波形状壁面の凸部の頂部は、螺旋状に伸びることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の破砕装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農産、畜産、漁業畜産廃棄物または食材残渣といった生塵残渣物等の被破砕物を破砕する破砕装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、農産、畜産、漁業畜産廃棄物または食材残渣といった生塵残渣物を処理するための方法として、生塵残渣物を発酵させて堆肥化させ、且つ減容することが行われている。このような発酵をさせるには、予め発酵前に生塵残渣物を原形よりも小さい一定粒度の小片に破砕処理すると、発酵が促進され、且つ容積が減少されて処理量が少なくなるために、微生物酵素による発酵のための時間が大幅に短縮できる。即ち、効率良く発酵を行わせるためには、生塵残渣物を破砕装置で機械的に破砕処理して、一定粒度の小片にすることが重要となっている。
【０００３】
従来の破砕装置としては、例えば、特許文献１（特開２００１−２６９５９７号公報）、特許文献２（特開平８−１５５３２５号公報）、特許文献３（特開平１１−２１６３８５号公報）に記載されたものが知られている。
【０００４】
一般的に、破砕装置に投入される被破砕物には、破砕対象のみならず、石、鉄屑、木屑等の異物が混入することを避けることができない。例えば、上記従来の公報に記載された装置では、基本的に、外筒と、外筒内で回転するロータとを備えており、ロータの外周面と外筒の内周面にそれぞれ形成された刃によって、被破砕物を潰し、または擂るようになっており、刃が被破砕物に混入される上記石、鉄屑、木屑などからの衝撃を受けて、折れて損傷・破損しやすいという問題がある。そのため、修理に多大な費用がかかり、耐久性が悪いという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２６９５９７号公報
【特許文献２】特開平８−１５５３２５号公報
【特許文献３】特開平１１−２１６３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、その目的は、装置が損傷・破損を受けにくく、耐久性に優れて、被破砕物を一定粒度の小片にすることができる破砕装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、被破砕物が投入される外筒と、該外筒と同軸上に回転軸を有し外筒内で回転可能となったロータと、を有する破砕装置において、
前記ロータの外周面及び外筒の内周面のいずれか一方は、軸に直交する面内の輪郭が多角形状となった部分を有しており、該多角形状となったロータの外周面及び外筒の内周面のいずれか一方と、いずれか他方との間に形成される隙間における被破砕物をロータの回転により該多角形状となった部分で圧縮して、破砕することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記多角形状となった部分と対向する前記ロータの外周面及び外筒の内周面のいずれか他方には、前記多角形状となった部分に向けて凸となった凸部が形成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のものにおいて、前記ロータが、円柱部及び円錐部が結合したものからなり、外筒の端部には該ロータの円錐部に対向する円錐部が形成されており、外筒に対するロータの軸上の位置が調整可能であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の前記波形状壁面の凸部の頂部が、螺旋状に伸びることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、多角形状となった部分が対向する部分に対して相対的に回転することで、両者の間に形成される隙間が変化し、多角形状となっている部分の辺の部分が被破砕物を押圧し、隙間内にある被破砕物が圧縮されて破砕される。被破砕物に石、鉄屑、木屑などの異物が混入されている場合でも、多角形状となっている部分の辺の部分がこれらの異物も押圧して破砕することができ、異物からの損傷や破損を受けにくい構成とすることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、多角形状となった部分が、凸部との間で被破砕物を圧縮して破砕させることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、ロータの円柱部の外周面と外筒の内周面との間の隙間で一次破砕を行い、ロータの円錐部の外周面とそれに対向する外筒の円錐部との間の隙間で二次破砕を行うことができる。ロータの外筒に対する軸上の位置を調整することで、ロータの円錐部の外周面とそれに対向する外筒の円錐部との間の隙間の大きさを変化させることができるので、二次破砕後の被破砕物の大きさを所望の大きさに調整することができる。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、被破砕物を螺旋状の凸部に沿って回転させながら軸方向に移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る破砕装置の全体の縦断面図である。図において、１０は外筒であり、外筒１０は基台１２によってその軸方向を鉛直に向けて固定されている。
【００１７】
外筒１０の上蓋１０ａの偏心した位置には、ホッパー１４が設けられており、被破砕物がホッパー１４から外筒１０内へと投入されるようになっている。
【００１８】
外筒１０に対して同軸上に、ロータ１６が回転可能に配置される。ロータ１６は、その回転軸１６ａが外筒１０の軸上を上下に貫通しており、回転軸１６ａの下端は基台１２の部分に軸支され、回転軸１６ａの上端部は外筒１０の上蓋１０ａにおいて軸支され、さらに回転軸１６ａの上端部には、プーリ２０が取付けられている。
【００１９】
プーリ２０と、外筒１０の外側に配されたモータ２４のモータ軸に固定されたプーリ２６との間には、ベルト２２が掛け渡されており、ベルト２２を介してモータ２４からの回転力がロータ１６に伝達される。
【００２０】
外筒１０内に配置されるロータ１６は、上部円錐部１６ｃ、中央円柱部１６ｄ及び下部円錐部１６ｅが結合したものからなる。これらの軸方向に直交する横断面輪郭は多角形状となっており、上部円錐部１６ｃは下方に向かって広がる多角錘、中央円柱部１６ｄは多角柱、下部円錐部１６ｅは下方に向かって窄まった多角錘であり、これらの互いの稜線は連続している（図３、４参照）。多角形としては、図示した例のように、正八角形とすることができるが、これに限るものではなく正四角形、正六角形等とすることができる。この多角形の角数は、後述のように、外筒１０の内周面との間で形成される隙間の寸法をどの程度にするかに応じて決められるとよい。
【００２１】
外筒１０の底面には、前記ロータ１６の下部円錐部１６ｅに対向する下部円錐部１１が設けられている。そして、底面の中央部は、排出口１１ａとなって、基台１２の底面に設けられた出口１２ａに連通している。
【００２２】
外筒１０の内周面には、ロータ１６の上部円錐部１６ｃ、中央円柱部１６ｄ及び下部円錐部１６ｅが配置される上下位置に対応して、多数の波形状壁面１０ｂが形成される。波形状壁面１０ｂは、図４及び５に示すように、その軸方向に直交する横断面形状がロータ１６に凸を向けた複数の凸部１０ｃが連続したものからなっており、凸部１０ｃは軸方向に伸びている。この凸部１０ｃの突出高さは、ロータ１６の上部円錐部１６ｃに上下位置が対応した部分において、全く突出していない状態から下方に向かうに従って漸次高くなるように設定され、ロータ１６の中央円柱部１６ｄに対向した部分及び下部円錐部１１では一定となるように設定される（図６）。
【００２３】
また、ロータ１６は、外筒１０に対してその軸方向の位置を調整することも可能であり、これにより、下部円錐部１６ｅと下部円錐部１１との間に形成される隙間の寸法を任意に調整することができるようになっている。
【００２４】
以上のように構成される破砕装置において、その作用を説明する。被破砕物は例えば、貝殻などとすることができ、石、鉄屑、木屑等が混入された何の処理もなされない状態でホッパー１４の投入口から投入される。被破砕物は、回転するロータ１６の上部円錐部１６ｃ上に落下し、ロータ１６と共に回転し、遠心力によって外筒１０の内周面の波形状壁面１０ｂと摺合いながら、原形を変えていく。ロータ１６の回転数は、１００ｒｐｍから１４５０ｒｐｍの間で設定するとよい。
【００２５】
そして、被破砕物はロータ１６の中央円柱部１６ｄと波形状壁面１０ｂとの間の隙間部分に入る大きさになるとその隙間に侵入し、そこで、ロータ１６の中央円柱部１６ｄの多角形の辺部分と波形状壁面１０ｂとの間で摺合いがなされる。多角柱となった中央円柱部１６ｄと波形状壁面１０ｂの凸部１０ｃの頂部との間の隙間部分においては、多角形の角部分と波形状壁面１０ｂの凸部１０ｃとの間の距離が最も小さく（図５の（ａ）の部分）、多角形の辺部分の中点と波形状壁面１０ｂの凸部１０ｃとの間の距離が最も大きい（図５の（ｂ）の部分）。よって、ロータ１６の回転と共に大きな隙間の部分にあった被破砕物が、ロータ１６の多角形の辺部分によって圧縮されて、破壊される。（ａ）の部分の寸法は５〜１５ｍｍ程度、（ｂ）の部分の寸法は４０〜６０ｍｍ程度に設定するとよい。
【００２６】
こうして、中央円柱部１６ｄと波形状壁面１０ｂとの間で被破砕物は一次破砕されながら下降していき、下部円錐部１６ｅと波形状壁面１０ｂとの間でも同様の圧縮が行われ二次破砕されて、排出口１１ａ及び出口１２ａから排出される。下部円錐部１６ｅと波形状壁面１０ｂとの間の隙間は、ロータ１６の軸方向の位置を調整することで、変化させることができ、被破砕物は、下部円錐部１６ｅと波形状壁面１０ｂとの間の隙間の寸法によって決まる寸法で所望の一定粒度の小片となって排出される。
【００２７】
このように、本実施形態では、ロータ１６の多角形状となった部分の主に辺部分を用いて被破砕物を圧縮破砕していくために、折れにくく、損傷・破損に強い構造となっている。石、鉄屑、木屑なども同時に破砕することができる。
【００２８】
尚、図示した例では、波形状壁面１０ｂの各凸部１０ｃの頂部は上下方向に伸びているが、これに限るものではなく、傾斜しながら螺旋状に伸びるようにすると、さらに好ましく、この場合、破砕中に、螺旋に沿って被破砕物を回転させながら下方向に移動させていくことができる。
【００２９】
また、以上の例では、ロータ１６の外周面が多角形状をなしており、外筒１０の内周面に凸部が形成されていたが、これに限るものではなく、外筒１０の内周面が多角形状をなしており、ロータ１６の外周面に凸部が形成されていてもよい。また、凸部は省略することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る破砕装置の全体の縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る破砕装置の平面図である。
【図３】ロータの正面図である。
【図４】ロータ及び外筒の波形状壁面の平面図である。
【図５】図４の５部分の拡大図である。
【図６】外筒の波形状壁面の部分側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  外筒
１０ｂ  波形状壁面
１０ｃ  凸部
１６  ロータ
１６ａ  回転軸
１６ｃ  上部円錐部
１６ｄ  中央円柱部
１６ｅ  下部円錐部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005185888.tif 000005
【図４】
2005185888.tif 000006
【図５】
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【図６】
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