(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕分別機と集塵用のサイクロンとを有しており、
前記粉砕分別機は、破砕用羽根車の回転に伴って破砕対象物が当該破砕用羽根車の軸線方向に搬送されながら破砕される破砕室と、前記破砕室に対して、前記軸線方向に沿って破砕対象物を供給する破砕対象物供給室と、前記破砕室から破砕物を篩い落とすために当該破砕室の下面側の部分に形成されている篩面と、前記破砕室から残渣を排出するための残渣排出口とを備えており、
前記破砕対象物供給室は、破砕対象物の投入口と、投入された破砕対象物を前記破砕室に向けて搬送するスクリューコンベヤとを備えており、
前記サイクロンの吸引口は前記残渣排出口に接続されており、
前記サイクロンの排風口から排出される空気の一部は前記破砕対象物供給室内に還流し、前記空気の残りの部分は集塵・脱臭設備の側に回収されるようになっている粉砕分別システム。
【請求項２】
前記粉砕分別機の前記投入口には投入ダクトが取り付けられており、
この投入ダクト内には、前記粉砕対象物を前記投入口に向けて送り込むためのコンベヤが密閉されている請求項１に記載の粉砕分別システム。
【請求項３】
前記サイクロンの前記排風口には排気ダクトが接続されており、
この排気ダクトの先端は、前記投入ダクト内に連通している環流ダクトと、前記集塵・脱臭設備の側に連通している回収ダクトに接続されている請求項２に記載の粉砕分別システム。
【請求項４】
前記排出ダクトおよび前記回収ダクトには、それぞれ風量調節用ダンパが取り付けられている請求項３に記載の粉砕分別システム。
【請求項５】
前記粉砕分別機の前記破砕用羽根車は、回転軸と、この回転軸の外周に放射状態に取り付けた複数枚の破砕刃とを備えており、
各破砕刃は、前記破砕用羽根車の回転方向を向いている平板状の刃であり、その輪郭形状は先細りの台形形状である請求項１ないし４のうちのいずれかの項に記載の粉砕分別システム。
【請求項６】
前記粉砕分別機の前記破砕用羽根車における破砕対象物の供給側とは反対側の端部には、破砕室の残渣を前記残渣排出口に送り出すための排出ロータが同軸状態に取り付けられている請求項５に記載の粉砕分別システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビニール袋などに詰められた食品残渣などの粉砕、分別を行うのに適した粉砕分別システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
食品残渣などの生塵などはビニール袋などに詰められた状態で回収され、粉砕分別機に掛けられて、その破袋、粉砕および分別が行われる。このために用いられている粉砕分別機としては、横置き状態に配置した円筒状ドラム内に、回転軸に破砕刃が櫛状に取り付けられた破砕用羽根車を同軸状態に配置した形式のものが知られている。例えば、下記の特許文献１に開示されている。
【０００３】
この形式の粉砕分別機では、ドラムの外周面の下側半分がメッシュ状のパンチングメタルからなる篩面とされている。ドラムの一端に形成した投入口から破砕対象物をドラム内に投入すると、回転している破砕用羽根車によって破砕対象物は当該破砕用羽根車の軸線方向に搬送されながら破砕刃によって粉砕される。破砕物は、パンチングメタルからなる篩面から篩い落とされ、ドラムの中にはビニール袋などの異物が残る。このような残渣はドラムの端部に形成されている残渣排出口から取り出されて処分される。
【特許文献１】特開２００２−９５９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来における粉砕分別機では、破砕対象物が破砕用羽根車の一端に上から直接投入され、横方向に搬送されながら粉砕される。破砕対象物が回転している破砕用羽根車に供給されるので、投入口において破砕対象物が詰まり易い。このため、作業員が投入口の詰まり具合を見ながら破砕対象物の投入量を調整しなければならない。また、破砕用羽根車の回転によって投入した破砕対象物が投入口の側に押し戻されてしまう場合もある。さらに、袋詰めの生塵などを投入した場合には、破袋が速やかに行われず、投入口に袋詰の生塵がそのまま滞留する場合がある。袋詰め状態のままでドラム内に入ってしまうと破砕用羽根車が過負荷状態に陥るおそれもある。一方、従来の粉砕分別機では、破砕用羽根車に取り付けられている破砕刃の根元に、ビニール袋などの破砕片が絡み付き易いので、定期的にこれらを取り除く作業が必要である。
【０００５】
そこで、本願人は先に、特願２００３−８５５０５号において、かかる弊害を防止するために、破砕室に対して同軸方向から破砕対象物を供給可能な破砕対象物供給室を備え、破砕室に配置されている破砕用羽根車の破砕刃に工夫を凝らした粉砕分別機を提案している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の粉砕分別システムは、
粉砕分別機と集塵用のサイクロンとを有しており、
前記粉砕分別機は、破砕用羽根車の回転に伴って破砕対象物が当該破砕用羽根車の軸線方向に搬送されながら破砕される破砕室と、前記破砕室に対して、前記軸線方向に沿って破砕対象物を供給する破砕対象物供給室と、前記破砕室から破砕物を篩い落とすために当該破砕室の下面側の部分に形成されている篩面と、前記破砕室から残渣を排出するための残渣排出口とを備えており、
前記破砕対象物供給室は、破砕対象物の投入口と、投入された破砕対象物を前記破砕室に向けて搬送するスクリューコンベヤとを備えており、
前記サイクロンの吸引口は前記残渣排出口に接続されており、
前記サイクロンの排風口から排出される空気の一部は前記破砕対象物供給室内に還流し、前記空気の残りの部分は集塵・脱臭設備の側に回収されるようになっていることを特徴としている。
【０００７】
ここで、前記粉砕分別機の前記投入口には投入ダクトが取り付けられており、この投入ダクト内には、前記粉砕対象物を前記投入口に向けて送り込むためのコンベヤが密閉されていることが望ましい。
【０００８】
また、前記サイクロンの前記排風口には排気ダクトが接続されており、この排気ダクトの先端は、前記投入ダクト内に連通している環流ダクトと、前記集塵・脱臭設備の側に連通している回収ダクトに接続されていることが望ましい。
【０００９】
さらに、前記排出ダクトおよび前記回収ダクトには、それぞれ風量調節用ダンパが取り付けられていることが望ましい。
【００１０】
一方、前記粉砕分別機の前記破砕用羽根車は、回転軸と、この回転軸の外周に放射状態に取り付けた複数枚の破砕刃とを備えており、各破砕刃は、前記破砕用羽根車の回転方向を向いている平板状の刃であり、その輪郭形状は先細りの台形形状であることが望ましい。
【００１１】
また、前記粉砕分別機の前記破砕用羽根車における破砕対象物の供給側とは反対側の端部には、破砕室の残渣を前記残渣排出口に送り出すための排出ロータが同軸状態に取り付けられていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の破砕分別システムでは、生塵などの処理に当って、悪臭が外部に漏れないように、破砕室から排出される残渣をサイクロンにより吸引して残渣を分離回収し、その排風口から排出される空気を集塵・脱臭設備に回収する場合に、排風の一部を還流させるようにしている。排風の全てを集塵・脱臭設備に回収する場合に比べて、集塵・脱臭設備の負担を軽減できるので、小型の集塵・脱臭設備を設置すればよいので、その分、設備コスト、ランニングコストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した粉砕分別システムを説明する。
【００１４】
（粉砕分別機）
図１（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は粉砕分別システムの粉砕分別機の平面図、正面図および右側面図である。粉砕分別機１は、装置架台２と、この上に水平に配列されている破砕対象物供給室３および破砕室４とを有している。破砕対象物供給室３には、上方に開口した矩形の投入口５が形成されており、ここから破砕対象物が投入される。破砕対象物供給室３における破砕対象物供給方向の端部分は、破砕室４における破砕対象物供給側の端の上側部分に連通している。破砕室４は円筒ドラム６の内部に形成されており、この円筒ドラム６の下半部分はパンチングメタルなどからなる所定の篩目のメッシュスクリーン７とされており、破砕室４の内部で破砕された塵がメッシュスクリーン７から落下して、その直下の破砕物回収部８に回収される。破砕室４の他方の端の外周部分には残渣排出口９が形成されており、この残渣排出口９から横方向に排出ダクト１０が突出している。破砕室４の内部に残った残渣が残渣排出口９から排出可能となっている。
【００１５】
（破砕対象物供給室）
図２は粉砕分別機１の縦断面図であり、図３は図２の矢印Ａの方向から見た破砕対象物供給室３の横断面を示す矢視図である。図１ないし３を参照して説明すると、破砕対象物供給室３のハウジング１１は、上方に広がったＵ状断面の胴部１２と、この胴部１２の両端開口を封鎖している端板１３、１４とを備えており、胴部１２の上方開口部が矩形の投入口５とされている。ハウジング１１の破砕室側の端板１４の下端部分には破砕室４に通ずる破砕対象物供給口１５が形成されている。ハウジング１１の他方の端板１３の下端部分からは２本の円筒状の軸支部分１６、１７が水平に突出している。各軸支部分１６、１７の内周面には一定の間隔で軸受１８ａ、１８ｂおよび１９ａ、１９ｂ（図においては軸受１９ａ、１９ｂのみを示す。）が配置されており、これらを介して、スクリューコンベヤを構成している２本のスクリュー軸２１、２２の根元側の部分２１ｂ、２２ｂが片持ち状態で回転自在に支持されている。
【００１６】
各スクリュー軸２１、２２は、ハウジング１１の胴部１２の底面部分１２ａに沿って水平に延びており、それらの外周面にはスクリュー刃２３、２４が一定の送りピッチで形成されている。ハウジング１１の胴部１２の底面部分１２ａは、各スクリュー軸２１、２２のスクリュー刃２３、２４に対して一定の隙間ができる状態で、それらの下半部分に沿った円弧形状をしている。これらの隙間に位置するように、スクリュー刃２３、２４には、それらの刃先に沿って一定のピッチで山形の破袋刃２５、２６が固定されている。
【００１７】
各スクリュー軸２１、２２の先端部分２１ａ、２２ａは先細り形状となっており、したがって、各スクリュー２１、２２の先端部分２１ａ、２２ａでは、それらの左右の隙間が徐々に広くなっている。また、ハウジング１１の胴部底面部分１２ａには、スクリュー軸２１、２２の間の位置に、垂直にフラットバー２７が取り付けられている。フラットバー２７の上端縁２７ａはスクリュー軸２１、２２の回転中心軸線２１ａ、２２ａとほぼ同様な高さ位置とされているが、その先端部分が下方に傾斜した傾斜縁２７ｂとされている。したがって、スクリュー軸２１、２２の先端部分２１ａ、２２ａにおいては、それらの間が下方にも広くなっている。このように、スクリュー軸２１、２２の先端部分の間が、先端に向けて左右および下方に広がっている。
【００１８】
スクリュー軸２１、２２の根元側部分２１ｂ、２２ｂの端は軸支部分１６、１７から外方に突出して、減速機２８、２９の減速回転出力要素に連結されている。各減速機２８、２９の高速回転入力要素は減速回転出力要素とは直交する方向、本例では下方向に垂直に延び、それぞれの下側に、上向き状態で垂直に配置した駆動モータ３０、３１（図においては駆動モータ３１のみを示す。）にそれぞれ同軸状態で連結されている。
【００１９】
（破砕室）
次に、図４（ａ）および（ｂ）は、図２のａ−ａ線およびｂ−ｂ線で切断した部分の概略断面図であり、図５は図２の矢印Ｂの方向から見た場合の矢視図である。図１、２、４および５を参照して、破砕物供給室３の先端側の端に繋がっている破砕室４について説明する。
【００２０】
破砕室４は円筒ドラム６と、この両端開口を封鎖している端板３２、３３とによって形成されている。破砕室４には同軸状態で主軸３４が貫通して延びており、破砕室両端を規定している端板３２、３３を貫通して両側に突出している主軸３４の両端部分が、それぞれ、装置架台２に取り付けた軸受ユニット３５、３６によって回転自在の状態で支持されている。破砕室４内に位置している主軸３４の部分は破砕用羽根車３４Ａとされている。破砕用羽根車３４Ａは、主軸３４を同心状に取り囲む状態で当該主軸３４に取り付けた４本の破砕刃ピン４１と、各破砕刃ピン４１に対して軸線方向に沿って一定の間隔で取り付けた破砕刃４２とを備えている。
【００２１】
破砕刃４２は、主軸３４の軸線方向３４ａに沿って見た場合に、螺旋状に９０度の角度間隔で配列された状態となっている。本例の破砕刃４２は、破砕用羽根車３４Ａの回転方向を向く状態に配置された平板状の刃であり、その輪郭形状は先細りの細長い台形形状とされている。
【００２２】
また、破砕用羽根車３４Ａは、その破砕対象物供給室３側の端部に、送り込み用破砕刃４３が取り付けられている。図４（ａ）に示すように、送り込み用破砕刃４３は、破砕刃４２と同様な台形の平板状の刃であるが、破砕用羽根車３４Ａの回転方向に対して９０度未満の角度で傾斜した方向を向いている。また、その先端部分は、破砕対象物供給室３の側に９０度未満の角度で折り曲げられた破袋刃部分４３ａとされている。
【００２３】
さらに、主軸３４における破砕用羽根車３４Ａの部分よりも端側の部位には排出ロータ４４が取り付けられている。図５に示すように、排出ロータ４４は所定の角度間隔で取り付けた半径方向に延びる羽根４４ａを備えている。排出ローラ４４に対峙している円筒ドラム６の外周面部分には残渣排出口９が形成されている。ここで、残渣排出口９には、ここを開閉するための開閉蓋４５が取り付けられている。開閉蓋４５は、円筒ドラム６の内周面形状に対応した内周面４５ａを備えた円弧状の蓋である。
【００２４】
次に、主軸３４における残渣排出口側の端は軸受ユニット３６よりも側方に突出しており、この突出端３４ｂに従動側Ｖ溝プーリ４６が同軸状態で固着されている。このＶ溝プーリ４６の下側位置にはモータ４７が設置されており、モータ出力軸４７ａに同軸状態で固着した駆動側Ｖ溝プーリ４８と従動側Ｖ溝プーリ４６の間にはＶベルト４９が架け渡されている。
【００２５】
なお、図１（ａ）および図４に示すように、破砕室４の内周面には、その上端位置に破砕室軸線方向に延びる破砕刃５１が垂直に取り付けられている。また、破砕室内周面における上半部分には、破砕室軸線方向に対して所定の角度で傾斜した方向に、円弧状の送り刃５２が取り付けられている。
【００２６】
（動作の説明）
このように構成した粉砕分別機１では、袋詰めの生塵などが投入口５から投入されると、生塵はスクリューコンベヤを構成している左右一対のスクリュー軸２１、２２によって破砕室４の側に向けて搬送される。スクリュー軸２１、２２は、図３に示すように袋詰めの塵Ｗをかみ込む方向に回転する。袋詰めの塵Ｗは一対のスクリュー軸２１、２２に乗った状態でそれらの軸線方向に搬送される間に、スクリュー刃２３、２４の刃先に一定間隔で取り付けられている破袋刃２５、２６によって袋が切り裂かれる。スクリュー軸２１、２２の間には垂直にフラットバー２７が配置されているので、袋詰めの塵Ｗがこれらの間に最初からかみ込まれることがない。また、破袋刃２５、２６は山形形状であるので、破袋刃２５、２６に袋の切り裂き片が引っ掛かり、巻き込まれて、スクリュー軸２１、２２に絡み付いてしまうこともない。
【００２７】
スクリュー軸２１、２２の先端部分２１ａ、２２ａの間は左右に広がっていると共に、下方にも広がっている。したがって、破袋刃２５、２６によって袋が切り裂かれながら搬送される袋詰めの塵Ｗは、スクリュー軸２１、２２の先端部分２１ａ、２２ａにおいてこれらの間にかみ込まれて、ばらけた状態になる。このように、確実に破袋された後に、塵が破砕室４に供給される。
【００２８】
各スクリュー軸２１、２２は、破砕室４の破砕用羽根車３４Ａとは別個の駆動モータ３０、３１によって回転駆動されている。したがって、モータ４７によって回転駆動されている破砕用羽根車３４Ａとは別個に回転速度を調整できる。よって、破砕室４に対する生塵供給量を調整可能である。
【００２９】
次に、破砕室４に送り込まれた生塵は、回転方向に対して斜めに取り付けられている送り込み用破砕刃４３によって破砕室４内に送り込まれる。送り込み用破砕刃４３によって破砕室４内への生塵の取り込みが円滑に行われる。また、仮に袋詰め状態のままで塵が送り込まれたとしても、送り込み用破砕刃４３の先端に形成されている破袋刃部分４３ａによって切り裂かれる。よって、袋詰め状態のままで生塵が破砕室内に取り込まれることがない。
【００３０】
破砕室４内では、回転している破砕用羽根車３４Ａの破砕刃４２によって生塵が粉砕されながら、残渣排出口９の側に向けて搬送される。所定の大きさ以下に粉砕された塵は、破砕室４の下半部分に形成されているメッシュスクリーン７により分別され、ここを通って落下する。切り裂かれた袋、例えばビニール袋の切り裂き片が破砕刃４２の根元側の部分に絡まる場合がある。しかし、本例では、破砕刃４２を先細りの台形形状としてあるので、破砕刃４２の根元側の部分に絡まったビニール袋の切り裂き片などは破砕用羽根車３４Ａの回転によって半径方向の外側に押し出される。よって、ビニール袋の切り裂き片などが破砕刃４２に絡まったままになることを防止できる。
【００３１】
粉砕されずに、破砕室４の端まで搬送されてきたビニール袋の切り裂き片や線材などの残渣は、破砕室４の端部の排出ロータ４４によって半径方向に送り出されて、破砕室４の側面に形成されている残渣排出口９から外部に排出される。
【００３２】
ここで、袋入菓子などのような軽い塵が含まれている場合には、破砕室４内において破砕用羽根車３４Ａの回転によって発生する風に乗って、このような軽い塵が粉砕されることなくそのまま残渣排出口９から排出されるおそれがある。この場合には、残渣排出口９の開閉蓋４５を閉じた状態で破砕動作を所定期間行えば、そのような軽い塵も確実に粉砕することができる。この後に開閉蓋４５を開けて、残渣を残渣排出口９から排出すればよい。ここで、本例の開閉蓋４５は円筒ドラム６の内周面形状に沿った内周面４５ａとなっているので、開閉蓋４５の部分の空気溜まりができることがないので、そのような部分に残渣が滞留してしまうという弊害も発生しない。
【００３３】
（粉砕分別システム）
図６（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、上記の粉砕分別機１を用いた粉砕分別システムを示す平面図、正面図および右側側面図である。本例の粉砕分別システム６０は、粉砕分別機１と、集塵用のサイクロン６１と、密閉状態で生塵を投入するためのコンベヤ６２とを備えた構成となっている。粉砕分別機１の投入口５には、投入ダクト６３が取り付けられており、この投入ダクト６３内に配置されたコンベヤ６２によって生塵などの悪臭のある塵が投入される。
【００３４】
粉砕分別機１の残渣排出口９の排出ダクト１０には、サイクロン６１の吸引口６４が接続されている。サイクロン６１の排風口６５に接続された排気ダクト６６の先端は、投入口５に接続された投入ダクト６３内に連通している還流ダクト６７と、集塵・脱臭設備（図示せず）に連通している回収ダクト６８に接続されている。排出ダクト１０および回収ダクト６８にはそれぞれ風量調節用ダンパ６９、７０が取り付けられている。
【００３５】
この構成の粉砕分別システム６０では、サイクロン６１によって残渣が残渣排出口９から吸引され、吸引された残渣が分離回収された後の排風が排風口６５から排気ダクト６６を経由して、一部が還流ダクト６７を介して再び粉砕分別機１に還流し、残りが回収ダクト６８を介して集塵・脱臭設備の側に回収される。
【００３６】
本例の粉砕分別システム６０は悪臭が発生する生塵などの塵の粉砕分別に適している。また、サイクロン６１の排風を全て集塵・脱臭設備に回収せずに、一部を粉砕分別機１の側に還流させている。したがって、集塵・脱臭設備の負担を軽減できる。よって、集塵・脱臭設備の小型化、低コスト化に有利である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、本発明を適用した粉砕分別機の平面図、正面図および右側面図である。
【図２】図１の粉砕分別機の縦断面図である。
【図３】図２の矢印Ａの方向から見た破砕対象物供給室の横断面を示す矢視図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、図２のａ−ａ線およびｂ−ｂ線で切断した部分の概略断面図である。
【図５】図２の矢印Ｂの方向から見た場合の矢視図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、図１の粉砕分別機を用いた粉砕分別システムを示す平面図、正面図および右側側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  粉砕分別機
２  装置架台
３  破砕対象物供給室
４  破砕室
５  投入口
６  円筒ドラム
７  メッシュスクリーン
８  回収部
９  残渣排出口
１０  排出ダクト
１６、１７  軸支部分
２１、２２  スクリュー軸
２３、２４  スクリュー刃
２５、２６  破袋刃
３０、３１  駆動モータ
３４  主軸
３４Ａ  破砕用羽根車
４２  破砕刃
４３  送り込み用破砕刃
４４  排出ロータ
４５  開閉蓋
６１  サイクロン
６５  排風口
６６  排気ダクト
６７  還流ダクト
６８  回収ダクト
【図１】
0004441274.tif 000002
【図２】
0004441274.tif 000003
【図３】
0004441274.tif 000004
【図４】
0004441274.tif 000005
【図５】
0004441274.tif 000006
【図６】
0004441274.tif 000007