(57)【要約】【課題】かさ密度の低い原料（被擂潰物）を擂潰装置によって擂潰しても、それを固形化できるようにする。【解決手段】擂潰式固形化装置１は、被擂潰物９９を擂潰する擂潰機本体部１０と、擂潰機本体部１０によって擂潰された擂潰物を排出する排出構造と、を備える。その排出構造５０は、擂潰機本体部１０から延出するとともに、擂潰物が通る排出ノズル５１と、排出ノズル５１の内周面に形成された凹凸部５２と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被擂潰物を擂潰してそれを固形化する擂潰式固形化装置において、
前記被擂潰物が擂潰されることによって得られた擂潰物を排出する排出構造を備え、
前記排出構造が、
前記擂潰物が通る排出ノズルと、
前記排出ノズルの内周面に形成された凹凸部と、を有することを特徴とする擂潰式固形化装置。
【請求項２】
前記凹凸部が前記排出ノズルの内周面に周方向又は螺旋状に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の擂潰式固形化装置。
【請求項３】
前記排出ノズルの内周面に複数の突起が点在することによって前記凹凸部が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の擂潰式固形化装置。
【請求項４】
砲弾状の内部空間が内側に形成されたハウジングと、
前記内部空間に収容され、回転可能に設けられた砲弾状のインペラ本体部と、
前記インペラ本体部の外周面に螺旋状に形成された羽根部と、を有し、
前記排出ノズルは前記インペラ本体部の頂部の先側において前記ハウジングから延出し、前記排出ノズルの中心軸と前記インペラ本体部の回転軸とが同軸となるように前記排出ノズル及び前記インペラ本体部が配されていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の擂潰式固形化装置。
【請求項５】
被擂潰物が擂潰されることによって得られた擂潰物を排出する排出構造において、
前記擂潰物が通る排出ノズルと、
前記排出ノズルの内周面に形成された凹凸部と、を備えることを特徴とする排出構造。
【請求項６】
前記凹凸部が前記排出ノズルの内周面に周方向又は螺旋状に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の排出構造。
【請求項７】
前記排出ノズルの内周面に複数の突起が点在することによって前記凹凸部が構成されていることを特徴とする請求項５に記載の排出構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被擂潰物を擂潰してそれを固形化する擂潰式固形化装置に関するとともに、その擂潰式固形化装置に設けられる排出構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原料を破砕・擂潰する装置が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
一方、バイオマス原料からガスを生成するガス化炉の内部や流路の閉塞を防止するべく、固形化されていないバイオマス原料は固形化する必要がある。固形化前のバイオマス原料のかさ密度が高ければ、特許文献１に記載の擂潰装置を利用してバイオマス原料を擂潰して固形化することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０６２６３号公報
【特許文献２】特開平９−５８６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、バイオマス原料のかさ密度が低ければ、バイオマス原料を擂潰しても、その固形化が困難であった。例えば、パーム椰子のＥＦＢ（Empty Fruit Bunch）やＰＫＳ（Palm kernel Shell）に付着するファイバー等を従来の擂潰装置によって擂潰すると、擂潰装置の排出口において擂潰物が膨れ上がって、固形化することができなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、かさ密度の低い原料（被擂潰物）を擂潰装置によって擂潰しても、それを固形化できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決すべく、被擂潰物を擂潰してそれを固形化する擂潰式固形化装置が、前記被擂潰物が擂潰されることによって得られた擂潰物を排出する排出構造を備え、前記排出構造が、前記擂潰物が通る排出ノズルと、前記排出ノズルの内周面に形成された凹凸部と、を有する。
【０００６】
以上の課題を解決するべく、被擂潰物が擂潰されることによって得られた擂潰物を排出する排出構造において、前記擂潰物が通る排出ノズルと、前記排出ノズルの内周面に形成された凹凸部と、を備える。
【０００７】
以上によれば、擂潰物が排出ノズルを通る際に、排出ノズルの内面に形成された凹凸部が擂潰物の動きに抵抗を与えるので、擂潰物が圧縮されつつ押し出される。そのため、擂潰物が排出ノズル内において固形化しやすい。
【０００８】
好ましくは、前記凹凸部が前記排出ノズルの内周面に周方向又は螺旋状に設けられている。
【０００９】
好ましくは、前記排出ノズルの内周面に複数の突起が点在することによって前記凹凸部が構成されている。
【００１０】
以上によれば、排出ノズルの基端から先端に向かう擂潰物の動きに凹凸部が効率的に抵抗を付与するので、擂潰物が排出ノズル内においてより固形化しやすい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、排出ノズル内において擂潰物が固形化して、擂潰物が塊となって排出ノズルの先端から排出される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】擂潰式固形化装置の断面図である。
【図２】擂潰式固形化装置の要部の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているので、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１４】
図１は、擂潰式固形化装置１の断面図である。図１において、後述の擂潰インペラ６０の回転軸を通る鉛直に沿って擂潰式固形化装置１の一部を切断して示す。図２は、擂潰式固形化装置１の要部の分解斜視図である。
【００１５】
この擂潰式固形化装置１は、油分・水分を含む被擂潰物（例えば、もみ殻、パーム椰子残渣、ジャトロファ残渣、搾油残渣、ジャトロファ搾油残渣、農業残渣、作物残渣等）９９を擂り潰して、それを固形化するものである。この擂潰式固形化装置１は、被擂潰物供給部２０、ハウジング３０、閉塞部材４０、排出構造５０、擂潰インペラ６０及び駆動部７０等を備える。
【００１６】
被擂潰物供給部２０は、原料としての被擂潰物９９を一時的に貯留するとともにその被擂潰物９９をハウジング３０に送出するホッパーである。被擂潰物供給部２０がハウジング３０の上に設けられ、被擂潰物供給部２０の上端が被擂潰物投入口として開口し、被擂潰物供給部２０の下端に形成された開口２１がハウジング３０の後部の上端に形成された供給口３１に連結されている。
【００１７】
ハウジング３０の前部の上端に形成された供給口３１は、ハウジング３０の内側に形成された内部空間３２に通じている。この内部空間３２はハウジング３０の後端において開口し、その開口に閉塞部材４０が嵌め込まれることによってその開口が閉塞部材４０によって閉塞される。この閉塞部材４０は、ねじ等の固定具によってハウジング３０に固定されている。
【００１８】
ハウジング３０の内部空間３２は砲弾型に形作られており、内部空間３２の直径が後ろ側から前側に向かって漸減する。ハウジング３０の内周面には、複数の螺旋状の凹凸３４が形成されている。
【００１９】
ハウジング３０の内部空間３２には、前後方向に延びた回転軸回りに回転する擂潰インペラ６０が収容されている。この擂潰インペラ６０はインペラ本体部６１及び複数の羽根部６２を備える。
【００２０】
インペラ本体部６１が砲弾型に形成されており、インペラ本体部６１の直径が後ろ側から前側に向かって漸減する。羽根部６２が本体部６１の外周面に螺旋状に形成されている。羽根部６２は、本体部６１の外周面から突出していて、断面三角形の凸条状に形成されている。また、インペラ本体部６１の外周面を基準とした羽根部６２の突出高さは、後ろ側から前側に向かって漸減する。また、隣り合う羽根部６２の頂部の間隔は、後ろ側から前側に向かって漸減する。
【００２１】
擂潰インペラ６０がハウジング３０の内部空間３２に収容された状態では、羽根部６２の頂部がハウジング３０の内周面に接する。羽根部６２の頂部とハウジング３０の内周面との間には僅かな隙間が存在してもよい。
なお、ハウジング３０に擂潰インペラ６０及び閉塞部材４０を組み付けたものが、被擂潰物９９を擂潰する擂潰機本体部１０である。
【００２２】
擂潰インペラ６０は駆動部７０によって回転駆動される。駆動部７０は閉塞部材４０の後ろ側に設けられていて、ハウジング３０又は閉塞部材４０に固定されている。この駆動部７０の動力出力軸７１が閉塞部材４０を貫通して、擂潰インペラ６０に連結されている。駆動部７０は例えば電動モーター、油圧モーター、エンジンといった原動機である。なお、図１において駆動部７０及び動力出力軸７１は、断面に沿って破断していない状態で示されている。
【００２３】
ハウジング３０の前端部には、排出構造５０が設けられている。この排出構造５０は排出ノズル５１及び凹凸部５２を有する。排出ノズル５１の基端がハウジング３０の前端に接続され、排出ノズル５１の内部空間がハウジング３０の内部空間３２に連通する。この排出ノズル５１は、その中心軸が擂潰インペラ６０の回転軸と同軸となるようにハウジング３０の前端から前方に延出している。そして、排出ノズル５１の先端が開口する。
【００２４】
凹凸部５２は排出ノズル５１の内周面に形成されている。ここで、凹凸部５２を構成する凸部５２ａと凹部５２ｂは、排出ノズル５１の中心軸線に対して平行ではなく、排出ノズル５１の周方向に設けられ、或いは螺旋状に設けられている。なお、複数の突起が排出ノズル５１の内周面に点在するように排出ノズル５１の内周面に分布することによって、凹凸部５２が構成されてもよい。
【００２５】
続いて、擂潰式固形化装置１の動作について説明する。
被擂潰物９９を被擂潰物供給部２０に投入する。そうすると、被擂潰物９９が被擂潰物供給部２０に貯留されるとともに、被擂潰物供給部２０の開口２１及びハウジング３０の供給口３１を通ってハウジング３０内の内部空間３２に落下する。
【００２６】
一方、擂潰インペラ６０が駆動部７０によって回転駆動される。擂潰インペラ６０が連続的又は断続的に回転すると、被擂潰物９９が隣り合う羽根部６２同士の間を前側に継続的に送られる。この際、被擂潰物９９が擂潰作用及び攪拌作用を相乗的に受けることによって微細化・粉末化する。具体的には、被擂潰物９９が隣り合う羽根部６２の間において圧縮及び攪拌されつつ、被擂潰物９９同士が摩擦により擂り潰し合う。更に、被擂潰物９９が羽根部６２とハウジング３０の内周面との間において羽根部６２及びハウジング３０の内周面によって擂り潰される。
【００２７】
被擂潰物９９に含まれる油分・水分が擂潰によって抽出されるが、油分・水分が被擂潰物９９の粉末に混合されて、被擂潰物９９の粉末・油分・水分が混練される。そして、被擂潰物９９が擂潰されることによって得られた擂潰物（混練物）がハウジング３０から排出ノズル５１へ押し込まれる。その擂潰物がハウジング３０から排出ノズル５１へ継続的に送られると、擂潰物が排出ノズル５１の基端から先端へ押し出される。この際、排出ノズル５１の内面の凹凸部５２が擂潰物の押し出しに抵抗を与えるので、擂潰物が圧縮されつつ押し出される。特に、凹凸部５２が排出ノズル５１の中心軸線に対して平行に設けられていないので、凹凸部５２が擂潰物の押し出しに効率的に抵抗を与える。
【００２８】
そのため、排出ノズル５１内において擂潰物がより固形化しやく、擂潰物が塊となって排出ノズル５１の先端から排出される。特に、被擂潰物９９がかさ密度の低いファイバー残渣（例えば、パーム椰子のＥＦＢやＰＫＳに付着するファイバー）である場合でも、それを擂潰して固形化することができる。
よって、この擂潰式固形化装置１によって多種類のバイオマス原料を固形化することができ、従来ガス化炉に使用しづらかったバイオマス原料もガス化炉によってガス化することができるので、この擂潰式固形化装置１は環境負荷の低減、化石燃料の使用量の低減に貢献する。
【００２９】
上述の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
１…擂潰式固形化装置，  １０…擂潰機本体部，  ２０…被擂潰物供給部，  ２１…開口，  ３０…ハウジング，  ３１…供給口，  ３２…内部空間，  ３４…凹凸，  ４０…閉塞部材，  ５０…排出構造，  ５１…排出ノズル，  ５２…凹凸部，  ５２ａ…凸部，  ５２ｂ…凹部，  ６０…擂潰インペラ，  ６１…本体部（インペラ本体部），  ６２…羽根部，  ７０…駆動部，  ７１…動力出力軸，  ９９…被擂潰物
【図１】
2017100063.tif 000003
【図２】
2017100063.tif 000004