(57)【要約】【課題】貯槽の細片の物性が結束性や圧縮性が高くても排出口のブリッジングを低減させる。【解決手段】角型の貯槽１の底面中央部に排出口１ａを開口し、貯槽１の内底面を排出口１ａへ向けて下方に傾斜させて傾斜面１ｂを形成し、回転軸２ｃに４本の羽根を放射状に突設した撹拌機２の回転羽根４を貯槽１の内底平面に排出口１ａを囲むように等間隔で軸支し、貯槽１の外底面に正逆回転可能なモータ２ｂの出力軸を回転羽根２ａの回転軸２ｃに軸着し、排出口１ａの上方に排出口１ａの口径より拡径な円錐状の錐体４を所定高さに配設し、排出口１ａにフィーダー３を取り付けた。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細片の貯槽の底面中央部に排出口を開口し、貯槽の内底面を排出口側が下方となるように傾斜させ、同内底傾斜面の排出口周囲に複数の回転羽根をその羽根が内底傾斜面に沿って回転するように取り付け、同各回転羽根を回動させる駆動手段を貯槽に設け、各回転羽根の回転で貯槽底部の細片を排出口方向へ移送させるようにした細片排出装置であって、前記排出口の上方に排出口側へ向かって拡径する錐体を配設し、同錐体で排出口上方の細片を排出口周囲へ迂回させながら排出口へ移送させることで排出口のブリッジングを低減できるようにしたことを特徴とする細片排出装置。
【請求項２】
錐体の下端の外径を排出口の口径より大きくした請求項１記載の細片排出装置。
【請求項３】
細片の貯槽の内底面を一方向へ傾斜させ、同内底面の傾斜面下端に細長の排出路を形成し、同排出路の路側部の内底傾斜面に複数の回転羽根をその羽根が内底傾斜面に沿って回転するように取り付け、同各回転羽根を回動させる駆動手段を貯槽に設け、各回転羽根の回転で貯槽底部の細片を排出路方向へ移送させるようにした細片排出装置であって、前記排出路の上方に貯槽の内底傾斜面と反対側へ傾斜する細長の傾斜板を配設し、同傾斜板で排出路上方の細片を貯槽の内底傾斜面へ迂回させながら排出路へ移送させることで排出路のブリッジングを低減できるようにしたことを特徴とする細片排出装置。
【請求項４】
傾斜板の板幅を排出路の路幅より大きくした請求項３記載の細片排出装置。
【請求項５】
貯槽の内底傾斜面と回転羽根との間の間隙を細片の最小径より小さく又は最大径より大きくした請求項１〜４いずれか記載の細片排出装置。
【請求項６】
貯槽の内底傾斜面と傾斜板との間に複数本の棒材からなるゲートを進退自在に設け、細片の排出を遮断できるようにした請求項５記載の細片排出装置。
【請求項７】
傾斜板の板端部に複数のチェーン部材を垂下し、回転羽根の停止中に細片をチェーン部材で抑えて排出を遮断できるようにした請求項５又は６記載の細片排出装置。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか記載の細片排出装置の排出口下部に排出された細片を外部へ供給するフィーダーを取り付けた細片供給設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は細片排出装置に関し、詳しくは細片の物性が結束性や圧縮性が高くても排出口のブリッジングを防止して円滑な排出を可能にする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バイオマス原料等の細片において、長辺寸法が１００ｍｍ以上の木材チップや長辺寸法が３００ｍｍ以上のカットタイヤは貯槽内に堆積した状態で形状的特性との複合効果により結束性が非常に高くなるため、貯槽の排出口径が約１ｍ程度では確実にブリッジングが発生して排出不能になる。
【０００３】
現状では、多軸スクリューにより貯槽の底面全面を掻き出す方式、貯槽底面に複数のテーブル型供給機や回転羽根型排出機を取り付ける方式、１台の定量供給機（テーブル型やベルトフィーダー及びパンコンベアを含む）に対して貯槽底面に複数の撹拌機（アジテーター）を配置し、貯槽内の細片を定量供給機まで移動させる方式があるが、このような既存の切り出し方式には以下のような問題があった。
【０００４】
前者の方式は、細粒やスラッジ類の排出に適した全量排出方式であるが、バイオマス関係廃棄物には形状，大きさ，強さ，堅さが多種多様であるため、構造上羽根の先端と貯槽面との間に細片が噛み込むのを防止することは困難である。従って、個々の細片に対する所要動力や噛み込みに対する機械部品の強度を実証試験により確認しない限り、噛み込みによる過負荷や部品破損の危険性を回避できない。また、万一過負荷やスクリューの損傷が発生した場合には、貯槽内の細片を何等かの方法で外部に排除しなければ分解や修理が困難である。
【０００５】
中者の貯槽底面に複数の供給機を設ける方式は、排出口寸法が約１ｍ角程度の場合では排出口上部に細片が堆積して強力なブリッジングが発生するので対策上排出口を大きくする必要があるが、バイオマス系の細片は多種多様であるため、貯槽の形状や大きさ及び個々の細片物性に応じた安全な排出口径を個別に実証試験をすることは実際には困難である。安全をみて排出口及び供給機の入り口径を例えば２ｍ以上等に大きくすると、下部の供給機が大型になるため全体的にコストが高くなる。
【０００６】
後者の１台の定量供給機と複数台の撹拌機による方式は、下流の供給機にトラブルが発生した場合に細片の流出を遮断するためのゲートを排出口に設ける必要があるが、カットタイヤのような強度と結束性が高い粗大粒の細片の場合はブリッジングが発生し易いから排出口下部を棒ゲートで閉塞することは困難である。万一供給機に機械的なトラブルで貯槽から取り外さなければならない事態が発生して排出口を閉にできない場合は、事前に貯槽内の細片を人力で排除するか、もしくは排出口から自然流出させるしか方法がない。このようにいずれの方法も多大な時間とコストが必要であった。
【０００７】
さらに、大型貯槽の底部に複数のテーブル型供給機や回転羽根型排出機を採用する方式は、前記の貯槽と供給機の問題のみならず、貯槽下部に複数の供給機から供給される細片を１箇所に集める輸送システムが必要になるため、設備費が大幅に高くなる問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、細片の物性が結束性や圧縮性が高くても排出口のブリッジングを防止して円滑な排出を可能にする低コストな細片排出装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）  細片の貯槽の底面中央部に排出口を開口し、貯槽の内底面を排出口側が下方となるように傾斜させ、同内底傾斜面の排出口周囲に複数の回転羽根をその羽根が内底傾斜面に沿って回転するように取り付け、同各回転羽根を回動させる駆動手段を貯槽に設け、各回転羽根の回転で貯槽底部の細片を排出口方向へ移送させるようにした細片排出装置であって、前記排出口の上方に排出口側へ向かって拡径する錐体を配設し、同錐体で排出口上方の細片を排出口周囲へ迂回させながら排出口へ移送させることで排出口のブリッジングを低減できるようにしたことを特徴とする細片排出装置
２）  錐体の下端の外径を排出口の口径より大きくした前記１）記載の細片排出装置
３）  細片の貯槽の内底面を一方向へ傾斜させ、同内底面の傾斜面下端に細長の排出路を形成し、同排出路の路側部の内底傾斜面に複数の回転羽根をその羽根が内底傾斜面に沿って回転するように取り付け、同各回転羽根を回動させる駆動手段を貯槽に設け、各回転羽根の回転で貯槽底部の細片を排出路方向へ移送させるようにした細片排出装置であって、前記排出路の上方に貯槽の内底傾斜面と反対側へ傾斜する細長の傾斜板を配設し、同傾斜板で排出路上方の細片を貯槽の内底傾斜面へ迂回させながら排出路へ移送させることで排出路のブリッジングを低減できるようにしたことを特徴とする細片排出装置
４）  傾斜板の板幅を排出路の路幅より大きくした前記３）記載の細片排出装置
５）  貯槽の内底傾斜面と回転羽根との間の間隙を細片の最小径より小さく又は最大径より大きくした前記１）〜４）いずれか記載の細片排出装置
６）  貯槽の内底傾斜面と傾斜板との間に複数本の棒材からなるゲートを進退自在に設け、細片の排出を遮断できるようにした前記５）記載の細片排出装置
７）  傾斜板の板端部に複数のチェーン部材を垂下し、回転羽根の停止中に細片をチェーン部材で抑えて排出を遮断できるようにした前記５）又は６）記載の細片排出装置
８）  前記１）〜７）いずれか記載の細片排出装置の排出口下部に排出された細片を外部へ供給するフィーダーを取り付けた細片供給設備
にある。
【００１０】
【作用】
本発明では、各回転羽根が貯槽底部の細片を排出口方向へ送るように回転し、同各回転羽根の回転で細片の流動性が高まり、細片が排出口の方向へ徐々に寄せられて排出される。排出口上方の細片は錐体で一旦排出口周囲の傾斜面へ迂回させてから回転羽根で排出口へ移送するから、排出口の口径や細片の物性に係らずブリッジングが生じることなく円滑に排出される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明において、各回転羽根の正逆回転は数分おきに間欠的に行うようにし、間欠時間は細片の大きさや形状，貯槽の大きさやその底面の傾斜角度等を考慮して任意に設定される。また、貯槽の内底面と回転羽根との間の間隔を細片の最小径より小さく又は最大径より大きくすると、細片の噛み込みをより確実に防止できる。
【００１２】
運転方式としては、錐体（傾斜板）の下部に細片がある場合は撹拌機を自動的に停止し、細片がなくなると撹拌機を自動的に起動して錐体（傾斜板）の下部に細片を流入させる自動運転方式，センサー１個を用いて満検知で撹拌機を自動停止し、一定時間後に撹拌機を自動起動する方式，センサー上下２個使用して上側の満検知で撹拌機を停止し、下側の空検知で撹拌機を自動起動する方式があり、前者の方式を採用すれば撹拌機により錐体（傾斜板）の下部に細片が過剰に流入してブリッジングが発生するのを効果的に防止することができる。以下、本発明の各実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
【００１３】
【実施例】
実施例１（図１〜４参照）：図１〜４に示す実施例１は、廃棄物リサイクル設備におけるカットタイヤ等の細片を貯留するための貯槽の内底面に４機の撹拌機を取り付け、貯槽の内底面を排出口が下方となるように傾斜させた細片排出装置の例である。図１は実施例１の細片排出装置の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は実施例１の撹拌機の説明図、図４は実施例１の回転羽根の平面図である。
【００１４】
実施例１の細片排出装置は、図１，２に示すように角型の貯槽１の底面中央部に排出口１ａを開口し、貯槽１の内底面を排出口１ａへ向けて角錐状に傾斜させて傾斜面１ｂを形成し、回転軸２ｃに４本の羽根を放射状に突設した撹拌機２の回転羽根２ａを貯槽１の傾斜面１ｂに排出口１ａを囲むように等間隔で軸支し、貯槽１の外底面に回転羽根２ａを間欠的に正逆回転させるモータ２ｂの出力軸を回転軸２ｃと軸着し、排出口１ａの上方に下端の外径を排出口１ａの口径より大きくした円錐状の錐体４を４本の支柱４ａで所定高さに配設している。各回転羽根２ａは図３に示すようにその下端と貯槽１の内底面との間の間隔Ｈを細片Ｔの最小径より小さく又は最大径より大きくしている。３は公知のフィーダー、６は細片検出センサー、Ｔは細片である。
【００１５】
実施例１では、貯槽１内にカットタイヤ，建設廃材の木材チップ，自動車のシュレッダーダスト等のバイオマス関係廃棄物からなるリサイクル原料の細片Ｔを貯留しておき、供給時に各撹拌機２のモータ２ｂを作動させて回転羽根２ａを１ｒｐｍの速度で回転させ、排出口１ａから排出される細片Ｔをフィーダー３で外部へ定量供給する。
【００１６】
各回転羽根２ａは、図２に示すように貯槽１底部の細片Ｔを排出口１ａへ送るようにそれぞれ同方向へ１０分間隔に正逆回転し、細片Ｔが排出口１ａの方向へ徐々に寄せられるとともに傾斜面１ｂで各回転羽根２ａの回転軌跡内へ自重で移行し、四隅にデッド部が形成されることなく全量が排出されていく。
【００１７】
ここで、排出口１ａの上方の細片Ｔは排出口１ａの口径によってはブリッジングが発生して排出できなくなることがある。しかし、実施例１では排出口１ａの上方に錐体４を配設したから、細片Ｔが錐体４で回転羽根２ａが取り付けられている傾斜面１ｂに一旦迂回してから回転羽根２ａで排出口１ａへ強制的に送るから、口径や細片Ｔの物性に係らずブリッジングが生じることなく円滑に排出されるようになる。
【００１８】
また、各回転羽根２ａと貯槽１の傾斜面１ｂとの間隔Ｈを細片Ｔの最小径より小さく又は最大径より大きくしているから、その間に細片Ｔが噛み込み難く又は噛み込んでも直に通過し、モータ２ｂの過負荷や回転羽根２ａの損傷が防止される。このように、摩擦係数が大きい（絡まり易い）廃棄物等の細片Ｔが貯槽１の底部に滞留し難く流動性が高まり、排出口１ａでブリッジングが生じることなく、従来の多軸スクリューコンベヤと比較して負荷なく円滑に排出される。
【００１９】
実施例２（図５，６参照）：図５，６に示す実施例２は廃棄物リサイクル設備におけるカットタイヤ等の細片を貯留するための貯槽の内底面を一方向へ傾斜させ、内底傾斜面の下端に排出路を形成した細片排出装置の例である。図５は実施例２の細片排出装置の縦断面図、図６は図５のＡ−Ａ断面図である。
【００２０】
実施例２の細片排出装置は、図５，６に示すように角型の貯槽１の底面片側部に細片Ｔの排出路であるベルトフィーダー１ｃを設け、貯槽１の内底全面をベルトフィーダー１ｃ側が下方となるように傾斜させて傾斜面１ｂを形成し、同傾斜面１ｂに４機の撹拌機２の回転羽根２ａを正逆回転可能に軸支し、ベルトフィーダー１ｃの上方にベルトフィーダー１ｃの幅より拡幅で且つ傾斜面１ｂと反対側に傾斜する細長の傾斜板５を所定高さに配設している。
【００２１】
実施例２では、図６に示すように貯槽１内に細片Ｔを貯留後、各撹拌機２のモータ２ｂを作動させて回転羽根２ａを３分間隔に正逆回転させる。対向する各回転羽根２ａはそれぞれ反対側へ向けて正逆回転し、同各回転羽根２ａの正逆回転及び自重で傾斜面１ｂから下方のベルトフィーダー１ｃへ移行し、同ベルトフィーダー１ｃの回動で細片Ｔが排出される。ベルトフィーダー１ｃ上方の細片Ｔは傾斜板５で一旦傾斜面１ｂへ迂回してから回転羽根２ａでベルトフィーダー１ｃへ送るから、ベルトフィーダー１ｃの幅や細片Ｔの物性に係らずブリッジングを低減して円滑に排出される。その他、符号、構成は実施例１と同じである。
【００２２】
図７，８に示すのは、実施例２の細片排出装置を大型のホッパーの下部に取り付けた細片供給設備の例である。図７は実施例２の他の例の細片排出装置の縦断面図、図８は図７のＡ−Ａ断面図である。図中、７はゲート、７ａはハンドル、８はチェーンカーテン、９はホッパーである。
【００２３】
実施例２の他の例では、図７に示すように細片Ｔの流出に対する安全対策として、万一細片排出装置が故障してフィーダー３の取り外し後に貯槽１内の細片Ｔが流出する恐れがある場合、傾斜板５の下端にチェーンカーテン８を垂下してその自重で細片Ｔを抑えることで流出を防止する方法，貯槽１の傾斜面１ｂと傾斜板５の間に複数本の棒材からなる一対のゲート７をハンドル７ａの操作で挿入して流出を防止する方法が用いられる。また、万一撹拌機２が故障して取り外す必要がある場合は、貯槽１内の細片Ｔを事前に排除することは困難であるため、ゲート７を撹拌機２上端部付近まで挿入する。このように、実施例２の他の例によれば貯槽１に細片Ｔが貯留されている状態でフィーダー３を取り外すことができる。その他、符号、構成は実施例２と同じである。
【００２４】
図９〜１１に示すのは、実施例１の細片排出装置の他の例である。図９は実施例１の他の例の細片排出装置の縦断面図、図１０は図９のＡ−Ａ断面図、図１１は図９のＢ−Ｂ断面図である。図中、１ｄは傾斜面である。
【００２５】
実施例１の他の例では、図９〜１１に示すように貯槽１底面の片側を一方向へ傾斜させて傾斜面１ｂを設けるとともに他側を傾斜面１ｂの下端からさらにＶ字状に形成して一対の傾斜面１ｄを設け、各傾斜面１ｄ間に排出口１ａを開口し、各傾斜面１ｂ，１ｄに撹拌機２の回転羽根２ａをそれぞれ正逆回転可能に４機軸支し、排出口１ａの上方に錐体４を４本の支柱４ａで所定高さに配設し、排出口１ａの下部にフィーダー３を取り付けている。
【００２６】
従って、細片Ｔを傾斜面１ｂから傾斜面１ｄに沿って段階的に送ることで、より結束性や圧縮性が高くても排出口１ａでブリッジングを生じることなく円滑に排出できるようにしている。その他、符号、構成は実施例１と同じである。
【００２７】
なお、本発明の細片排出装置の撹拌機は実回転数が少ないので耐久性及び故障に対する信頼性も高い。撹拌機の回転数は最大１ｒｐｍ程度の低回転数で充分であり、自動運転方式による間欠運転では、撹拌機の実回転数は供給機の回転数の約１／３０程度になるので、故障が発生する可能性が非常に低い。さらに、撹拌機の耐久性は高いが、万一撹拌機が故障した場合排出は不能になるので、装置の安全性を最優先で考慮する必要がある場合、錐体（傾斜板）の下面からゲートを撹拌機上部に向かって挿入することにより、貯槽から撹拌機を取り外すことができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば細片の物性が結束性や圧縮が高くても排出口のブリッジングを防止して機器に負荷をかけずに円滑な排出を可能にする低コストな細片排出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の細片排出装置の縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】実施例１の撹拌機の説明図である。
【図４】実施例１の回転羽根の平面図である。
【図５】実施例２の細片排出装置の縦断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】実施例２の他の例の細片排出装置の縦断面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】実施例１の他の例の細片排出装置の縦断面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】図９のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１  貯槽
１ａ  排出口
１ｂ  傾斜面
１ｃ  ベルトフィーダー
１ｄ  傾斜面
２  撹拌機
２ａ  回転羽根
２ｂ  モータ
３  フィーダー
４  錐体
４ａ  支柱
５  傾斜板
５ａ  支柱
６  細片検出センサー
７  ゲート
７ａ  ハンドル
８  チェーンカーテン
９  ホッパー
Ｔ  細片
【図１】
2005029170.tif 000003
【図２】
2005029170.tif 000004
【図３】
2005029170.tif 000005
【図４】
2005029170.tif 000006
【図５】
2005029170.tif 000007
【図６】
2005029170.tif 000008
【図７】
2005029170.tif 000009
【図８】
2005029170.tif 000010
【図９】
2005029170.tif 000011
【図１０】
2005029170.tif 000012
【図１１】
2005029170.tif 000013