(57)【要約】【課題】  一般木材であれば100時間以上ある通常のチッパーの刃の寿命は、竹の場合２４−３０時間であり、極めて短い。しかし、２４時間で交換では、ほぼ毎日刃の交換作業が必要となり、連続運転が出来ない。また、刃自体の費用もかさんでしまい費用が増大する。  これに対し、竹を微粒化する際にも刃の短寿命化を抑制できる、竹の微粒化装置および微粒化方法を提供することを目的とする。【解決手段】  短冊状の竹３を裁断するチッパー１１と、チッパー１１に導入される短冊状の竹３を、内側と外側が同じ方向を向くように配置させる配置装置である竹開き装置９を備える。また竹の微粒化方法として、短冊状の竹を内側と外側が同じ方向を向くように並べ、常に内側から刃が入るように竹を裁断する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
短冊状の竹を裁断するチッパーと、
前記チッパーに導入される前記短冊状の竹を、内側と外側が同じ方向を向くように配置させる配置装置を備えた竹の微粒化装置。
【請求項２】
前記チッパーで裁断される際の衝撃による前記短冊状の竹の移動を抑制する竹移動抑制装置を備えた請求項１の竹の微粒化装置。
【請求項３】
前記竹移動抑制装置は、前記短冊状の竹を前記チッパーに送り込むローラである請求項２の竹の微粒化装置。
【請求項４】
前記ローラを竹の進行方向に２本以上備えた請求項３の竹の微粒化装置。
【請求項５】
竹を短冊状に割る竹割り装置と、前記竹割り装置で割られた竹を内側が上を向くように配置させる竹開き装置と、前記竹開き装置で配置された竹を前記チッパーに送り込む２本以上のローラを備えた請求項１の竹の微粒化装置。
【請求項６】
前記チッパーは、竹を裁断するチッパー刃と、前記チッパー刃で裁断された竹のうち、所定のサイズ以下になった竹を通過させるスクリーンを備えた請求項１の竹の微粒化装置。
【請求項７】
短冊状の竹を内側と外側が同じ方向を向くように並べ、常に内側から刃が入るように竹を裁断する
竹の微粒化方法。
【請求項８】
竹を短冊状に割り、
割られた竹を内側と外側が同じ方向を向くように並べ、
竹の動きを抑えながら常に内側から刃が入るように竹を裁断する
請求項７の竹の微粒化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
竹を粉砕し、肥料化又は竹炭による活性炭、改質などのために竹を微粒化する装置や方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
竹の肥料化や活性炭として竹を炭にする場合、細粒化する必要があり、チッパーと呼ばれる装置が使用される。目的、用途に応じその細粒化するサイズをチッパー内部のスクリーンの孔サイズで変えている。
【０００３】
しかし、一般木材であれば100時間以上ある通常のチッパーの刃の寿命は、竹の場合２４−３０時間であり、極めて短い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１５４５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、２４時間で交換では、ほぼ毎日刃の交換作業が必要となり、連続運転が出来ない。また、刃自体の費用もかさんでしまい費用が増大する。
【０００６】
これに対し本発明は、竹を微粒化する際にも刃の短寿命化を抑制できる、竹の微粒化装置および微粒化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の竹の微粒化装置は、短冊状の竹を裁断するチッパーと、前記チッパーに導入される前記短冊状の竹を、内側と外側が同じ方向を向くように配置させる配置装置を備える。また本発明の竹の微粒化方法は、短冊状の竹を内側と外側が同じ方向を向くように並べ、常に内側から刃が入るように竹を裁断する。
【発明の効果】
【０００８】
竹を微粒化する際にも刃の短寿命化を抑制できる、竹の微粒化装置および微粒化方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】チッパーを示す。
【図２】竹の微粒化装置を示す。
【図３】竹開き装置詳細を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
竹は表面が硬いため、チッパーの刃は竹の裁断に用いると短時間で磨耗し、使用出来なくなるといわれてきた。この刃の交換には費用が掛かると共に、交換するには装置を停止する必要があり、稼働率が低下する問題がある。刃の寿命が短くなる原因としては、竹表面にはシリカの多い層があり、この硬い部分に刃があたることで、刃先端の金属磨耗が進行すると一般的にはいわれている。
【００１１】
しかし、２４時間で交換しなければいけないとなるとほぼ毎日刃の交換作業が必要となり、連続運転が出来ず、稼働率が低くなってしまう上に、刃自体の価格も高いことで費用が増大する。
【００１２】
この様な課題の下、発明者は、通常のこぎりで切る際に竹と木材で大幅な違いを経験したことが無いことに着目し、通説を疑って検討を進めた。その過程で、竹表面に固い層があると云っても、磨耗は別の原因と考え、チッパーの粉砕原理と竹の持つ特性について考察を深めた。その結果、次の３段階の作用により刃の摩耗が促進されているとの結論を得た。
【００１３】
（１）チッパー刃が竹に当たった場合、円筒状の竹は変形する。（２）この変形により竹は刃から逃げようとするため、刃は竹表面を滑るような動きとなる。（３）このため刃には竹表面で摩擦力が発生し、この摩擦力が磨耗を促進する。
【００１４】
以下説明する本発明の実施例は、刃の摩耗を抑制するため、上記結論に基づき以下の解決策を盛り込んでいる。
【００１５】
（１）竹を円筒状の原型から縦方向に割り、２個以上の短冊状に加工する。（２）短冊状にした竹は最初に刃に当たる面を竹の内面側となるようにする。これにより竹表面の滑りやすい箇所は避けて、できるだけ刃が滑らないようにする。（３）更に好ましくは、刃にあたり粉砕する衝撃で短冊が移動し、刃のすべりと同様の動作とならないようダブルのローラで押さえる。１個のローラではテコの原理のような動きが発生する可能性があり、２個以上のローラをもちいればそれを回避することができる。
【００１６】
なお、特許文献１にも[０００５]に、刃物寿命が約４０時間と短いのも問題、との記載がある。ただしこの問題が解決する方法は明記されていない。特許文献１の段落[００４４]では、特に竹材の輪切りとチップ化を連続的に行えることで、従来のように複数の装置や機材を用いて竹材から竹チップを得る方法と比べ、大幅に省力化して効率よく竹チップを生産できるようになる、と説明されてはいるが、これがどのように刃物寿命に影響するかは記載されていない。
【実施例１】
【００１７】
まず図１を用い、チッパーの例を説明する。チッパー１１は内部にチッパー刃１が高速回転し、竹材３が送りローラ２でチッパー１１内部に送られるとチッパー刃１が竹材３に当たり、竹を削ぎ取る。削ぎ取られた竹はチッパー１１内部で再度刃に当たるなどして細粒化される。チッパー１１下部にはスクリーン４があり、細粒化されスクリーン４のサイズ以下になった竹は外部に排出される。
【００１８】
しかし、竹は円筒状の形状で内部が空洞であることから、竹材３（変形前）の状態でチッパー刃１が当たるとほぼ真円の形状が、圧縮力を受けて楕円の断面に変形し、竹材変形後５の状態となる。また、縦方向に割られた短冊状の竹であっても、外側からチッパー１の刃をあてようとすると同様な変形が起こる。短冊状の竹にも断面は曲面で弾力があり、かつ変形代があるためである。
【００１９】
この変形に対し、チッパー刃１は回転軸に固定されているので竹が圧縮変形した分、刃の滑り量６として示した距離分だけ、刃の滑りが発生する。この滑りによる摩擦力により、竹を微粒化する場合のチッパー刃１の磨耗が、一般的な木材の微粒化に比べ、極めて早くなってしまっている。
【００２０】
この解決方法としての前処理の例を、図２を用いて説明する。図２は実施例である竹の微粒化装置を示している。
【００２１】
まず竹材３は、油圧シリンダー７により竹割り装置８へと送られる。
【００２２】
竹割り装置８は内部に何本かの刃があり（図２で示した例では８本）、竹材３が竹割り装置８を通過しようとすると刃で竹は割られて短冊上に何枚かの板となる。また竹割り装置８の中央は竹の節を取り除けるよう円筒になっている。
【００２３】
竹割り装置８を通過した竹は、竹開き装置９により竹の内側が上に向いた方向で並べられる。
【００２４】
図３は本実施例の竹開き装置の詳細図を示す。図３の上の図は、竹開き装置の全体外観を、下の３つの図は、上図にて一点鎖線で示した位置の断面図である。
【００２５】
竹開き装置９は、竹割り装置８で8分割に割られた竹を竹開き核１４に取り付けられた案内板１２で開く。竹開き装置９を進むに従い竹は徐々に内側を上部に向くかたちへと案内板１２と竹開き核１４により誘導される。
【００２６】
また上部に位置する竹を下流へと徐々に案内して行く過程では短冊状の竹が反転する可能性もある。これに対処するために反転防止版１３を取り付け、竹が回転できないよう竹開き核１４と反転防止板１３の間隔を狭くしている。
【００２７】
内側が上向きになった短冊状の竹は、ダブルローラ１０へと送られ、チッパー１１へと送られる。
【００２８】
ダブルローラ１０は回転しながら竹をチッパー１１へと送る役割と、２点で竹を支持することでチッパー刃１が竹に当たった際に衝撃で竹が移動することを防止している。竹が移動するとチッパー刃１の滑りが発生し、竹が変形しなくても刃の磨耗が発生するため、２点で支持することで移動することを防止している。
【００２９】
竹は内面に多孔質の層があり、表面に比べ柔らかいことで、チッパー刃１はスムースに竹に切り込み、すべることなく細粒化できる。
【００３０】
以上説明した本実施例の竹の微粒化装置は、短冊状の竹を裁断するチッパー１１と、竹を短冊状に割る竹割り装置８と、竹割り装置８で割られた竹を内側と外側が同じ方向を向くように配置させる竹開き装置９を備えている。特に竹開き装置のような、竹の内側が上を向くように配置させる配置装置を備えることで、竹を微粒化する際にも刃の短寿命化を抑制できる。さらに、チッパー１１で裁断される際の衝撃による短冊状の竹の移動を抑制する竹移動抑制装置であるダブルローラ１０を備えているため、さらに刃の短寿命化を抑制できる。
【００３１】
ここでいう竹の内側とは、筒状の竹の半径方向内周側を意味し、外側とは、直立に生えている竹の外面から確認できる緑色の表面側を意味する。また、内側と外側が同じ方向を向くとは、短冊状の竹が全て表なら表、全て裏なら裏になるように揃えられたうえで、チッパーに導入されることを意味する。また短冊状の竹とは、文字通り長方形の竹に限られない。筒状の竹ではなく、これを割った状態の竹という意味である。
【００３２】
なお上記実施例は、本発明の一例を示すものであるが、短冊状の竹を内側と外側が同じ方向を向くように並べ、常に内側から刃が入るように竹を裁断する竹の微粒化方法であれば、同様の効果が得られることはいうまでもない。より好ましくは、竹を短冊状に割り、
割られた竹を内側と外側が同じ方向を向くように並べ、竹の動きを抑えながら常に内側から刃が入るように竹を裁断するようにすれば、効率よく竹を微粒化することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  チッパー刃
２  送りローラ
３  竹材
４  スクリーン
５  竹材変形後
６  刃の滑り距離
７  油圧シリンダー
８  竹割り装置
９  竹開き装置
１０  ダブルローラ
１１  チッパー
１２  案内板
１３  反転防止版
１４  竹開き核
【図１】
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【図２】
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【図３】
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