(57)【要約】【課題】含水物を十分に圧縮することができるとともに、脱水動作を連続的に行うことができる含水物の脱水装置および可搬式脱水装置を提供する。【解決手段】プレスケース１１、プッシャー１２、プッシャーシリンダ１３、シャッター１４、シャッターシリンダー１５および供給装置１６を備え、シャッター１４を閉位置にした状態で供給装置１６によりプレスケース１１の内部に供給された木質チップＴをプッシャー１２で圧縮し木質チップＴから水分を搾り出してプレスケース水抜き通路１９およびシャッター水抜き通路２２から排出し、シャッター１４を開位置にした状態でプッシャー１２を更に押し出すことにより、水分が搾り出された木質チップＴ´をプレスケース１１の先端側開口部から押し出し排出するようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側が開口された先端側開口部を有する筒状のプレスケースと、前記プレスケースの内部で往復運動可能なプッシャーと、前記プッシャーを往復駆動するプッシャー駆動装置と、前記先端側開口部を開閉するシャッターと、前記先端側開口部を開く開位置と前記先端側開口部を閉じる閉位置との間で前記シャッターを往復駆動するシャッター駆動装置と、前記プレスケースの内部に含水物を供給する供給装置と、前記プレスケースおよび前記シャッターのいずれか一方または両方に形成される所要の水抜き通路とを備え、前記シャッターを閉位置にした状態で前記供給装置により前記プレスケースの内部に供給された含水物を前記プッシャーで圧縮しその含水物から水分を搾り出して前記水抜き通路を通して排出し、前記シャッターを開位置にした状態で前記プッシャーを更に押し出すことにより、水分が搾り出された含水物を前記先端側開口部から押し出し排出するようにしたことを特徴とする含水物の脱水装置。
【請求項２】
前記含水物は、木材を破砕する木材破砕機によって生成される木質チップであり、前記供給装置は、前記木材破砕機から送り出される前記木質チップが直接投入されるホッパーを備え、このホッパーに投入された前記木質チップを前記プレスケースの内部に供給することを特徴とする請求項１に記載の含水物の脱水装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の含水物の脱水装置を、移動可能な１つのフレーム体に設置してなることを特徴とする可搬式脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含水物をプッシャーで圧搾して脱水する含水物の脱水装置および可搬式脱水装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、林地で放置される残置木材をボイラ等の燃料として利用することが推進されている。しかし、残置木材に含まれる水分量が多いため、伐採等の後すぐには燃料として使用できない。そのため、時間をかけて残置木材を自然乾燥させてから使用したり、乾燥機で乾燥させてから使用したりしているが、自然乾燥の場合は残置木材をストックするスペースが必要となり、乾燥機で乾燥させる場合は多量の熱エネルギーが必要となり、効率面や採算面等で不利となって、残置木材の燃料としての利用が思うように進んでいないのが実情である。
【０００３】
上記のような問題を解決し得るものとして、回転軸を平行にして基台に軸着される上下一対のローラと、これらローラ間に木質材（含水物）を供給するための供給コンベヤとを備え、供給コンベヤから供給される木質材を上下一対のローラで圧搾することによって含水物を脱水するようにしたものがある（特許文献１参照）。また、基台上に組み付けられた成型型枠内に木材チップ（含水物）を詰め込み、詰め込まれた木材チップを水分や空気の放出孔が設けられた加圧盤でその成型型枠内に詰め込まれた木材チップを加圧・圧縮して脱水するようにしたものもある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０５１７９号公報
【特許文献２】特開２００４−３１５３３９号公報
【発明の概要】
【０００５】
上記特許文献１に記載されたものでは、木質材から水分を搾り出す動作を連続的に行うことができるものの、上下一対のローラによって木質材の圧搾が行われるのは木質材がそれらローラの間を通過する瞬間だけであるため、木質材を十分に圧縮することができず、脱水率を高めることができないという問題点がある。
【０００６】
上記特許文献２に記載されたものでは、木材チップを十分に圧縮することができるものの、加圧・圧縮された木材チップを成型型枠から排出するためには成型型枠から加圧盤を一旦引き抜かなければならないため、木材チップから水分を搾り出す動作を連続的に行うことができず、脱水処理量を高めることができないという問題点がある。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、含水物を十分に圧縮することができるとともに、脱水動作を連続的に行うことができる含水物の脱水装置および可搬式脱水装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明による含水物の脱水装置は、先端側が開口された先端側開口部を有する筒状のプレスケースと、前記プレスケースの内部で往復運動可能なプッシャーと、前記プッシャーを往復駆動するプッシャー駆動装置と、前記先端側開口部を開閉するシャッターと、前記先端側開口部を開く開位置と前記先端側開口部を閉じる閉位置との間で前記シャッターを往復駆動するシャッター駆動装置と、前記プレスケースの内部に含水物を供給する供給装置と、前記プレスケースおよび前記シャッターのいずれか一方または両方に形成される所要の水抜き通路とを備え、前記シャッターを閉位置にした状態で前記供給装置により前記プレスケースの内部に供給された含水物を前記プッシャーで圧縮しその含水物から水分を搾り出して前記水抜き通路を通して排出し、前記シャッターを開位置にした状態で前記プッシャーを更に押し出すことにより、水分が搾り出された含水物を前記先端側開口部から押し出し排出するようにしたことを特徴とするものである（第１発明）。
【０００９】
本発明の含水物の脱水装置において、前記含水物は、木材を破砕する木材破砕機によって生成される木質チップであり、前記供給装置は、前記木材破砕機から送り出される前記木質チップが直接投入されるホッパーを備え、このホッパーに投入された前記木質チップを前記プレスケースの内部に供給することを特徴とする（第２発明）。
【００１０】
次に、本発明による可搬式脱水装置は、第１発明または第２発明に係る含水物の脱水装置を、移動可能な１つのフレーム体に設置してなることを特徴とする（第３発明）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の含水物の脱水装置によれば、シャッターを閉位置にした状態で供給装置によりプレスケースの内部に供給された含水物がプッシャーで圧縮されその含水物から水分が搾り出されて水抜き通路から排出され、シャッターを開位置にした状態でプッシャーを更に押し出すことによって、水分が搾り出された含水物がプレスケースの先端側開口部から押し出され排出されるので、含水物を十分に圧縮することができるとともに、脱水動作を連続的に行うことができる。
【００１２】
また、第２発明の構成を採用することにより、木材破砕機による木材の破砕と並行して木質チップの脱水処理を行うことができ、脱水された木質チップの生産効率を高めることができる。
【００１３】
また、第３発明の可搬式脱水装置によれば、第１発明または第２発明に係る含水物の脱水装置が、移動可能な１つのフレーム体に設置されるので、各発明に係る含水物の脱水装置全体を容易に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る可搬式脱水装置を示す全体斜視図で、木材破砕機による木材の破砕と並行して木質チップの脱水処理を行う状態図である。
【図２】同可搬式脱水装置の要部拡大断面図である。
【図３】同可搬式脱水装置の要部の模式図で、プレスケースの内部に木質チップが供給される状態図である。
【図４】同可搬式脱水装置の要部の模式図で、プレスケースの内部の木質チップが圧搾される状態図である。
【図５】同可搬式脱水装置の要部の模式図で、プレスケースの内部から脱水処理後の木質チップが排出される状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明による含水物の脱水装置および可搬式脱水装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
＜可搬式脱水装置の説明＞
図１に示される可搬式脱水装置１は、移動可能な１つのフレーム体２に、含水物の脱水装置３（以下、単に「脱水装置３」と称する。）を設置して脱水装置３全体を容易に移動させることができるように構成されている。
【００１７】
＜フレーム体の説明＞
フレーム体２は、基底部を構成するベースフレーム４上に、傾斜台５が設置されてなり、傾斜台５は、その基礎部分を構成する傾斜台フレーム６上に、水平面に対し所定の鋭角をなして傾斜する傾斜面板７が設置されて構成されている。ここで、傾斜面板７には、後述するプレスケース１１の先端（下端）側開口部に対応するように開口部７ａ（図２等参照）が設けられ、脱水処理後の木質チップをその開口部７ａを通して落下させることができるようになっている。
【００１８】
図１に示される脱水装置３は、例えば、伐採直後の木材を木材破砕機８で破砕して生成される木質チップ（含水物）を脱水するものであって、主として、プレスケース１１、プッシャー１２、プレスシリンダー１３、シャッター１４、シャッターシリンダー１５、供給装置１６および搬出装置１７により構成されている。
【００１９】
＜プレスケースの説明＞
プレスケース１１は、傾斜面板７上にシャッターケース１８を介して設置されており、傾斜面板７と垂直をなすプレス軸線ＳＰ、言い換えれば鉛直線に対し所定の鋭角をなして傾斜するプレス軸線ＳＰと同軸をなしてそのプレス軸線ＳＰに沿って延びる両端が開口された円筒状部材によって構成されている。
【００２０】
＜プレスケース水抜き通路の説明＞
プレスケース１１の先端（下端）位置から中間寄りの位置に亘るケース周壁部分には、円周方向の全域に亘って径方向に貫通する丸孔状の多数のプレスケース水抜き通路１９が穿設されている。
【００２１】
＜堰き止め部材の説明＞
シャッターケース１８上には、堰き止め部材２０が設置されている。堰き止め部材２０は、プレスケース１１の四方を取り囲むようにシャッターケース１８上に立設される所定高さの４つの壁板から構成されている。堰き止め部材２０の適所には、排水口２０ａ（図２参照）が設けられている。こうして、プレスケース１１の内部から水抜き通路１９を通して外部に排出された水は、一旦、堰き止め部材２０によって堰き止められた後、排水口２０ａから排出される。
【００２２】
＜プッシャーの説明＞
プッシャー１２は、プレス軸線ＳＰと同軸を成してプレスケース１１の内部に往復運動可能に差し込まれ、プレス軸線ＳＰと同軸をなしてプレスケース１１の上方に配されるプレスシリンダー１３によって往復駆動されるようになっている。
【００２３】
＜プレスシリンダーの説明＞
プレスシリンダー１３は、プレスケース１１を跨ぐように傾斜面板７上に設置される門型フレーム２１によって支持され、シリンダ本体内部に供給される圧油や圧縮空気等の作動流体によって伸縮作動するように構成されている。プレスシリンダー１３が伸長作動されると、プッシャー１２がプレスケース１１の先端側（下端側）開口部に向けて押し込まれ、プレスシリンダー１３が収縮作動されると、押し込まれたプッシャー１２がプレスケース１１の基端側（上端側）開口に向けて引き戻されるようになっている。なお、プレスシリンダー１３が本発明の「プッシャー駆動装置」に相当する。
【００２４】
＜シャッターの説明＞
シャッター１４は、シャッターケース１８の内部に配され、プッシャー１３と対向する板面を有するとともに傾斜面板７と対向する板面を有する板状部材からなり、プレスケース１１の先端側開口部を開く開位置と、プレスケース１１の先端側開口部を閉じる閉位置との間で往復運動可能に傾斜面板７上に設置され、シャッターシリンダー１５によって往復駆動されてプレスケース１１の先端側（下端側）開口部を開閉する役目をする。
【００２５】
＜シャッターシリンダーの説明＞
シャッターシリンダー１５は、門型フレーム２１の一側において傾斜面板７上に設置され、プレスシリンダー１３と同様に、シリンダ本体内部に供給される圧油や圧縮空気等の作動流体によって伸縮作動するように構成されている。シャッターシリンダー１５が伸長作動されると、シャッター１４がプレスケース１１の先端側開口部を閉じる閉位置に向けて押し進められ、シャッターシリンダー１５が収縮作動されると、押し進められたシャッター１４がプレスケース１１の先端側開口部を開く開位置に向けて引き戻されるようになっている。なお、シャッターシリンダー１５が本発明の「シャッター駆動装置」に相当する。
【００２６】
＜シャッター水抜き通路の説明＞
図２に示されるように、シャッター１４には、厚み方向に貫通する多数のシャッター水抜き通路２２が設けられている。これらシャッター水抜き通路２２は、シャッター１４が閉位置にあるときに、プッシャー１２と対向するように配置されており、シャッター１４の上側板面から下側板面に向かって小径孔部、テーパ孔部および大径孔部が順に連続するような形状に形成されている。こうして、プレスケース１１の内部でプッシャー１２とシャッター１４とによって木質チップを圧縮した際にその木質チップから搾り出された水は、多数のシャッター水抜き通路２２を通して下方へと落下・排出される。
【００２７】
＜排水受けトレイの説明＞
シャッター１４の下面には、多数のシャッター水抜き通路２２を通して下方へと落下・排出された水を受け止める排水受けトレイ２３が取り付けられている。排水受けトレイ２３の適所には、図示されない排水口が設けられている。こうして、多数のシャッター水抜き通路２２を通して下方へと落下・排出された水は、一旦、排水受けトレイ２３によって受け止められた後、図示されない排水口から排出され、前回の脱水処理動作で既に圧搾された木質チップに対し、次の脱水処理動作時に木質チップから搾り出される水をかけることなく容易に排出することができる。
【００２８】
＜供給装置の説明＞
図１に示されるように、供給装置１６は、プレスケース１１の内部に木質チップを供給するものであって、供給流れの上流側から下流側に順に配される第１スクリューコンベヤ３１および第２スクリューコンベヤ３２により構成されている。
第２スクリューコンベヤ３２は、プレス軸線ＳＰと直交し水平方向に延びる第２搬送軸線Ｓ２上に同軸をなして配されるパイプ型のトラフ３３を備えている。第１スクリューコンベヤ３１は、第２搬送軸線Ｓ２の上方位置においてその第２搬送軸線Ｓ２と食い違い角９０°で食い違う（立体交差する）第１搬送軸線Ｓ１上に同軸をなして配されるパイプ型のトラフ３４を備えている。
【００２９】
第２スクリューコンベヤ３２のトラフ３３は、門型フレーム２１の一側に取り付けられたカバー部材を貫通するようにプレスケース１１の一側に配され、木質チップをプレスケース１１の内部に供給可能にその先端側がプレスケース１１に接続されている。トラフ３３の中間部には、第１スクリューコンベヤ３１のトラフ３４との間に位置するように受入ホッパー３５が取り付けられている。図３に示されるように、トラフ３３の内部には、スクリュー軸３６が組み込まれている。トラフ３３の基端部には、スクリュー軸３６に対し回転動力を伝達可能に回転駆動装置３７が取り付けられている。
【００３０】
図１に示されるように、第１スクリューコンベヤ３１のトラフ３４は、先端寄りの部位が第２スクリューコンベヤ３２の受入ホッパー３５の上方に位置し、基端側が先端側よりも低い位置となるように傾斜配置されている。トラフ３４の先端寄りの下部には、第２スクリューコンベヤ３２の受入ホッパー３５の内部に開口するように排出ダクト３８が接続されている。トラフ３４の中間部には、上方に向けて開口された投入ホッパー３９が取り付けられている。なお、投入ホッパー３９における図１において手前側の側板上部には開口部が設けられており、この開口部を塞ぐように短冊状の多数のカーテン部材３９ａが取り付けられている。そして、多数のカーテン部材３９ａを振り分けるようにして、木材破砕機８の排出ダクト８ａが投入ホッパー３９の内部に突っ込まれている。図３に示されるように、トラフ３４の内部には、スクリュー軸４０が組み込まれている。トラフ３４の基端部には、スクリュー軸４０に対し回転動力を伝達可能に回転駆動装置４１が取り付けられている。
【００３１】
＜搬出装置の説明＞
図１に示されるように、搬出装置１７は、プレスケース１１の内部から搬出された脱水処理後の木質チップを機外に搬出するものであって、第１、第２スクリューコンベヤ３１，３２と同構造のスクリューコンベヤからなり、プレス軸線ＳＰと直交し、かつ傾斜面板７の下方位置において第２搬送軸線Ｓ２と食い違い角９０°で食い違う（立体交差する）第３搬送軸線Ｓ３上に同軸をなして配されるパイプ型のトラフ４２を備えている。トラフ４２は、先端側が基端側よりも低い位置となるように傾斜配置されている。トラフ４２の先端寄りの部位には、傾斜面板７に形成された開口部７ａ（図２参照）を通して落下される脱水処理後の木質チップを受け入れる受入ホッパー４３が取り付けられている。図３に示されるように、トラフ４２の内部には、スクリュー軸４４が組み込まれている。トラフ４２の基端部には、スクリュー軸４４に対し回転動力を伝達可能に回転駆動装置４５が取り付けられている。
【００３２】
なお、各スクリューコンベヤ３１，３２および搬出装置１７におけるトラフ３３，３４，４２は、フレーム体２の適宜箇所に設けられた支持ブラケット４６を介して要所がフレーム体２に支持されている。
【００３３】
＜脱水処理動作の説明＞
以上に述べたように構成される可搬式脱水装置１においては、木材破砕機８による木材の破砕と並行して木質チップの脱水処理を行うことにより、燃料として使用可能な木質チップの生産効率を高めることができる。以下に、木材破砕機８による木材の破砕と並行して可搬式脱水装置１による木質チップの脱水処理を行う動作について、図３〜図５を用いて説明する。
【００３４】
図３に示されるように、木材破砕機８の排出ダクト８ａから吐出される木質チップＴを第１スクリューコンベヤ３１の投入ホッパー３９の内部に投入する。
【００３５】
次いで、プレスケース１１とトラフ３３との接続位置よりもやや上方の所定位置（以下、「待機位置」と称する。）にプッシャー１２が位置するようにプレスシリンダー１３を収縮作動させるとともに、プレスケース１１の先端側開口部を閉じる閉位置にシャッター１４が位置するようにシャッターシリンダー１５を伸長作動させる。
【００３６】
＜木質チップ供給工程＞
次いで、第１スクリューコンベヤ３１の回転駆動装置４１を作動させるとともに、第２スクリューコンベヤ３２の回転駆動装置３７を作動させる。これにより、投入ホッパー３９の内部の木質チップＴは、スクリュー軸４０の推力を受けて排出ダクト３８へと移送され、排出ダクト３８から受入ホッパー３５の内部へと落下され、その後、更に、スクリュー軸３６の推力を受けてプレスケース１１へと移送されて、プレスケース１１の内部に供給される。
【００３７】
＜木質チップ圧搾工程＞
次いで、図４に示されるように、プレスシリンダー１３を伸長作動させてプッシャー１２をプレスケース１１の先端側開口部に向けて押し出し、プレスケース１１の内部に供給された木質チップＴを圧縮する。この圧縮動作によって木質チップＴから水分が搾り出され、搾り出された水分はプレスケース１１やシャッター１４に設けられた水抜き通路１９，２２を通して外部に排出される。
【００３８】
＜脱水処理後木質チップ排出工程＞
次いで、図５に示されるように、シャッターシリンダー１５の収縮作動により、プレスケース１１の先端側開口部を開く開位置にシャッター１４を位置させ、その後、プレスシリンダー１３を伸長作動させてプッシャー１２を更にプレスケース１１の先端側開口部に向けて押し出す。これにより、水分が搾り出された木質チップＴ´（圧搾後木質チップＴ´）がプレスケース１１の先端側開口部から押し出されて排出され、排出された圧搾後木質チップＴ´は、傾斜面板７に設けられた開口部７ａを通して搬出装置１７の受入ホッパー４３の内部に落下される。
【００３９】
なお、受入ホッパー４３の内部に落下された脱水処理後木質チップＴ´は、搬出装置１７の回転駆動装置４５の作動により、スクリュー軸４４の推力を受けて排出ダクト４７へと移送されて、排出ダクト４７から装置外に排出される。
【００４０】
＜作用効果の説明＞
本実施形態の可搬式脱水装置１によれば、シャッター１４を閉位置にした状態で供給装置１６によりプレスケース１１の内部に供給された木質チップＴがプッシャー１２で圧縮されその木質チップＴから水分が搾り出されて水抜き通路１９，２２から排出され、シャッター１４を開位置にした状態でプッシャー１２を更に押し出すことによって、圧搾後木質チップＴ´がプレスケース１１の先端側開口部から押し出され排出されるので、木質チップＴを十分に圧縮することができるとともに、脱水動作を連続的に行うことができる。
【００４１】
以上、本発明の含水物の脱水装置および可搬式脱水装置について、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００４２】
上記実施形態においては、プレスケース１１を、鉛直方向に対し所定の鋭角をなして傾斜配置する態様例を示した。このような傾斜配置を採用することにより、設置に要する面積と設置高さの両方を抑えることができるという利点があるが、勿論、このような傾斜配置に限定されるものではない。例えば、プレスケース１１を鉛直方向に沿って直立配置することにより、プレスケース１１を傾斜配置する場合よりも設置高さが多少高くなるものの、設置に要する面積をより効果的に抑えることができる。また、プレスケース１１を水平方向に沿って水平配置することにより、プレスケース１１を傾斜配置する場合よりも設置に要する面積は多少広くなるものの、設置高さをより効果的に抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の脱水装置および可搬式脱水装置は、含水物を十分に圧縮することができるとともに、脱水動作を連続的に行うことができるという特性を有していることから、木質チップの脱水の用途に好適に用いることができるほか、例えば、野菜クズ等の水分を多く含む食品廃棄物の脱水や、汚泥等の水分を多く含む産業廃棄物の脱水の用途にも用いることができ、産業上の利用可能性が大である。
【符号の説明】
【００４４】
１      可搬式脱水装置
２      フレーム体
３      含水物の脱水装置
８      木材破砕機
１１    プレスケース
１２    プッシャー
１３    プレスシリンダー（プッシャー駆動装置）
１４    シャッター
１５    シャッターシリンダー（シャッター駆動装置）
１６    供給装置
１９    プレスケース水抜き通路
２２    シャッター水抜き通路
３１    第１スクリューコンベヤ
３２    第２スクリューコンベヤ
３９    ホッパー
【図１】
2017161181.tif 000003
【図２】
2017161181.tif 000004
【図３】
2017161181.tif 000005
【図４】
2017161181.tif 000006
【図５】
2017161181.tif 000007