(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパ下部に連接して形成したトラフ内に切り出しスクリューを具え、前記ホッパ内における切り出しスクリューの上方に複数の中段スクリューを設けた貯留ホッパであって、前記中段スクリューは、スクリュー軸に対して破砕ゴミを水平方向に移送するためのスクリュー羽根と、破砕ゴミを下方に移送するための押下片とを具えて成るものであり、また前記切り出しスクリューの終端部上方には、終端側に向けて上昇する斜面を形成するガイドプレートを設けたことを特徴破砕ゴミホッパ。
【請求項２】
ホッパ内に投入された破砕ゴミを、前記ホッパ内における切り出しスクリューの上方に具えた複数の中段スクリューによって支持しながら移送し、中段スクリューの終端部において破砕ゴミを下方に位置する切り出しスクリューの始端部に送り込み、破砕ゴミを切り出しスクリューによって定量排出するものであり、前記中段スクリューの移送量を、前記切り出しスクリューの移送量以上とし、更に前記切り出しスクリューの終端部に位置した破砕ゴミの一部を、前記切り出しスクリューの終端部上方に設けたガイドプレートによって、中段スクリューの始端側に戻すことを特徴とする破砕ゴミホッパの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は都市ゴミ等の乾燥設備における破砕ゴミホッパに関するものであり、特にホッパ内に多量の破砕ゴミが投入された場合でも、切り出しスクリューに対して堆積による負荷を与えることなく、定量排出することのできる、破砕ゴミホッパ並びにその運転方法に係るものである。
【０００２】
【発明の背景】
従来、都市において排出される家庭ゴミ、産業廃棄物等（以下都市ゴミと称する）は、大部分が埋立処分や焼却処分されていたのであるが、近時このものを乾燥させて例えば固形燃料としてＲＤＦ発電等に再利用することが試みられている。
このような都市ゴミ等の乾燥設備における破砕ゴミホッパは、高温熱風乾燥機に対して都市ゴミの破砕ゴミを定量供給するための機器であり、その構成は箱型のホッパの底部にスクリューコンベヤを具えて成り、構造上、破砕ゴミの定量排出を妨げる以下に示すような問題点がある。
【０００３】
まずホッパ内に多量の破砕ゴミが投入された場合には、スクリュー軸の軸受けに対して、破砕ゴミの移送によるスラスト荷重に加え、スクリュー軸の上方に位置する破砕ゴミの自重によるラジアル荷重が加わるため、駆動モータの負荷が多大となって消費電力の増大等を招き、場合によっては機器の破損が発生することもある。
【０００４】
また、切り出しスクリューの終端（排出口）付近においては破砕ゴミが圧密凝集され、ホッパ内における破砕ゴミの流動状態を悪化させてしまい、定量排出を妨げる要因となっている。
【０００５】
このような問題点を解決すべく成された発明には、一例として特開平９−５７０８５号「定量切り出し方法」に開示されたものがある。この発明は、貯蔵ホッパ中段（切り出し装置の上方）に回転羽根軸または回動羽根軸を水平に並設し、切り出し装置の排出量を、回転羽根からの落下量よりも多くして、回転羽根下部に空間を設けながら、切り出し装置による切り出しを行うようにしたものである。
しかし、上述の装置を用いた方法では切り出し装置の定量排出を、貯蔵ホッパ中段に設けた回転羽根からの落下量を一定にすることで行おうとしているが、回転羽根下部に空間があるため回転羽根の隙間から都市ゴミが自重によって落下してしまい、定量供給の精度において難点があった。またホッパ内部に設けた空間は、ホッパ容積の有効利用という点ではかえって無駄となっている。
【０００６】
【解決を試みた技術課題】
本発明はこのような背景から成されたものであり、特にホッパ内に多量の破砕ゴミが投入された場合でも、切り出しスクリューに対して堆積による負荷を与えることなく、定量排出することができ、更にホッパ容積の利用率低下を伴うことのない、新規な破砕ゴミホッパ並びにその運転方法を開発することを技術課題としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１記載の破砕ゴミホッパは、ホッパ下部に連接して形成したトラフ内に切り出しスクリューを具え、前記ホッパ内における切り出しスクリューの上方に複数の中段スクリューを設けた貯留ホッパであって、前記中段スクリューは、スクリュー軸に対して破砕ゴミを水平方向に移送するためのスクリュー羽根と、破砕ゴミを下方に移送するための押下片とを具えて成るものであり、また前記切り出しスクリューの終端部上方には、終端側に向けて上昇する斜面を形成するガイドプレートを設けたことを特徴として成る。
この発明によれば、複数の中段スクリューに破砕ゴミの荷重を受けさせ、中段スクリュー間に破砕ゴミをいわゆるブリッジ状態に載架させ、中段スクリュー上に支持しながら移送するため、切り出しスクリューに対してかかる負荷が軽減し、安定した定量排出をなすことができる。
また中段スクリューの終端部において破砕ゴミを下方に位置する切り出しスクリューの始端部に送り込むことができ、中段スクリュー上に破砕ゴミが滞留するのを防ぐことができる。
更にまた、切り出しスクリューによって移送されて、この切り出しスクリューの終端部に位置した破砕ゴミのうち、排出されなかったものは再び中段スクリューの始端側に戻されるように移送されるため、破砕ゴミの滞留及びこれに伴う圧密凝集を防ぐことができ、切り出しスクリューにかかる負荷の増大を防ぐとともに、定量排出を行うことができる。
【０００８】
また請求項２記載の破砕ゴミホッパの運転方法は、ホッパ内に投入された破砕ゴミを、前記ホッパ内における切り出しスクリューの上方に具えた複数の中段スクリューによって支持しながら移送し、中段スクリューの終端部において破砕ゴミを下方に位置する切り出しスクリューの始端部に送り込み、破砕ゴミを切り出しスクリューによって定量排出するものであり、前記中段スクリューの移送量を、前記切り出しスクリューの移送量以上とし、更に前記切り出しスクリューの終端部に位置した破砕ゴミの一部を、前記切り出しスクリューの終端部上方に設けたガイドプレートによって、中段スクリューの始端側に戻すことを特徴として成る。
この発明によれば、複数の中段スクリューに破砕ゴミの荷重を受けさせ、中段スクリュー間に破砕ゴミをいわゆるブリッジ状態で載架させ、中段スクリュー上に支持しながら移送するため、切り出しスクリューに対してかかる負荷が軽減し、安定した定量排出をなすことができる。
また中段スクリューの終端部において破砕ゴミを下方に位置する切り出しスクリューの始端部に送り込むことで、中段スクリュー上に破砕ゴミが滞留するのを防ぐことができる。
更にまた、中段スクリューと、切り出しスクリューとの間には、切り出しスクリューに過負荷がかからない状態で常時破砕ゴミが位置することとなるため、この部分に空間が生じず、切り出しスクリューの移送量が破砕ゴミホッパの排出量となり、安定した定量排出をなすことができる。
更にまた、切り出しスクリューによって移送されてこの切り出しスクリューの終端部に位置した破砕ゴミのうち、排出されなかったものを再び中段スクリューによって移送するため、破砕ゴミの滞留及びこれに伴う圧密凝集を防ぐことができ、切り出しスクリューにかかる負荷の増大を防ぐとともに、定量排出を行うことができる。
そしてこれら各請求項記載の発明により前記課題の解決が図られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の「破砕ゴミホッパ」について説明し、この装置の作動状態と併せて本発明の「破砕ゴミホッパの運転方法」について説明する。
図１に示すのが破砕ゴミホッパ１であり、このものはいわゆる都市ゴミ等の乾燥設備における高温熱風乾燥機に対して都市ゴミの破砕ゴミＤを定量供給するための機器である。そしてその構成は箱型のホッパ２の底部に連接して形成したトラフ３内に切り出しスクリュー４を具え、前記ホッパ２内における切り出しスクリュー４の上方に複数の中段スクリュー５を設けて成る。
また前記中段スクリュー５は、破砕ゴミＤを前記切り出しスクリュー４と反対の水平方向に移送するためのスクリュー羽根１９と、破砕ゴミＤを下方に移送するための押下片２０とをスクリュー軸１８に対して具えて成る。
【００１０】
以下、前記破砕ゴミホッパ１を構成する諸部材について詳細に説明する。
本実施の形態では一例として角型下部スクリュー排出式の破砕ゴミホッパ１について説明する。
破砕ゴミホッパ１は、適宜鋼材を組み合わせて成る機枠Ｆに対して長手方向全域に位置するトラフ３を固定し、このトラフ３の上部にホッパ２の下部開口部を連接して具え、これらを適宜金属板で囲繞して成る。
前記ホッパ２は一例として容量１２ｍ3 の金属製の中空体であり、上面の一部を開口して投入口６とし、また下面全域を開口し、更に側周部に対しては適宜の点検窓等を設けて成る。また長手方向の寸法は前記トラフ３よりも短く設定されるのであって、トラフ３の約２／３とする。
【００１１】
そして前記トラフ３内に切り出しスクリュー４を具えるのであり、トラフ３の両端を適宜金属板で閉塞するとともに、この金属板に対してそれぞれ軸受１０を固定し、これらの軸受１０間に、軸上に螺旋状のスクリュー羽根１２を具えたスクリュー軸１１を軸支する。このスクリュー軸１１の一端には従動スプロケット１４を具え、また機枠Ｆ上に設けた駆動モータＭ1 の出力軸に駆動スプロケット１３を具え、これら駆動スプロケット１３と従動スプロケット１４とにチェーン１５を巻回して成る。
また前記スクリュー羽根１２は移送方向の途中までしか形成されておらず、トラフ３におけるスクリュー羽根１２の形成されていないスクリュー軸１１の下方の部分を開口し、排出口７とする。
【００１２】
このような切り出しスクリュー４は、本実施の形態では駆動源を共通にした二基を単位ユニットとし、このユニットを二組具えるのであり、図４に示すように内側の切り出しスクリュー４を駆動モータＭ1 に直接駆動されるものとし、その外側に設ける切り出しスクリュー４を従動するものとする。具体的には前記駆動側及び従動側のスクリュー軸１１に対して平歯車１６を具え、これらを噛み合わせて成る。従って単位ユニットにおける二基の切り出しスクリュー４は回転方向が逆になる。また本実施の形態においては駆動モータＭ1 側を移送始端とし、他端を移送終端とする。
【００１３】
次に中段スクリュー５について説明する。このものは前記ホッパ２内における切り出しスクリュー４の上方に設けられるのであり、本実施の形態においては三基を具えて成る。そしてその構成は、前記ホッパ２の対向する側壁に対してそれぞれ軸受１７を固定し、これらの軸受１７間に、軸上に螺旋状のスクリュー羽根１９及び押下片２０を具えたスクリュー軸１８を軸支する。このスクリュー軸１８の一端には従動スプロケット２１を具え、また機枠Ｆ上に設けた駆動モータＭ2 の出力軸に駆動スプロケット２２を具え、これら駆動スプロケット２２と従動スプロケット２１とにチェーン２３を巻回して成る。
このような中段スクリュー５は、本実施の形態では駆動源を共通にした三基を具えるのであり、図４に示すように個々のスクリュー軸１８に具えた従動スプロケット２１と駆動スプロケット２２に対してチェーン２３を巻回する。
【００１４】
また本実施の形態においては駆動モータＭ2 側を移送終端とし、他端を移送始端とする。そして図５に示すように前記スクリュー軸１８に対してはスクリュー羽根１９が移送始端から三ピッチ形成されるのであり、また図５及び図６（ａ）に示すように移送終端には軸接線に対して垂直に平板状の押下片２０が取り付けられる。この押下片２０としては図６（ｂ）（ｃ）に示すように丸鋼や山形綱を用いてもよい。
【００１５】
次に請求項１で定義したガイドプレート８について説明する。このものは前記切り出しスクリュー４の終端部上方に、終端側に向けて上昇する斜面を形成するようにしてホッパ２またはトラフ３の内壁に取り付けられる板状部材であり、トラフ３の幅方向全域にわたって設けられる。
【００１６】
本発明の破砕ゴミホッパ１は前記したような構成を有するものであり、以下この装置の作動状態を説明し、併せて本発明の「破砕ゴミホッパの運転方法」について説明する。破砕ゴミホッパ１に投入される破砕ゴミＤは都市ゴミをφ３０ｍｍ程度に破砕した湿潤状態の半固形物である。
【００１７】
まずホッパ２における投入口６より前記破砕ゴミＤを投入すると、破砕ゴミＤは図７（ａ）に示すように平行に配置された三基の中段スクリュー５によって支持され、その一部が中段スクリュー５の間から落下して切り出しスクリュー４上に堆積してゆく。やがて図７（ｂ）に示すように切り出しスクリュー４と中段スクリュー５との間は破砕ゴミＤによって満たされた状態となる。
【００１８】
そして前記駆動モータＭ1 及び駆動モータＭ2 を駆動して中段スクリュー５及び切り出しスクリュー４を稼働するのであるが、このとき前記中段スクリュー５の移送量を、前記切り出しスクリュー４の移送量以上となるように駆動モータＭ1 及び駆動モータＭ2 の回転速度を設定する。もちろんこのとき、あらかじめ前記駆動モータＭ1 及び駆動モータＭ2 を駆動させておいた状態で破砕ゴミＤを投入してもよい。
【００１９】
ホッパ２内の破砕ゴミＤは図７（ｃ）に示すように、中段スクリュー５によって移送終端に向けて移送され、この移送終端において押下片２０によって下方に位置するトラフ３内に送られる。トラフ３内に位置した破砕ゴミＤは切り出しスクリュー４によってトラフ３内を移送され、その一部が排出口７から排出される。またスクリュー羽根１２の上方に位置する破砕ゴミＤは、スクリュー羽根１２のピッチ間に位置する破砕ゴミＤによって引きずられるようにして移送終端に向けて移動するのであるが、ガイドプレート８によってその進行を規制され、終端側に向けて上昇する斜面に沿って上昇し、前記中段スクリュー５の下方の移送始端に送られる。
【００２０】
中段スクリュー５の下方の移送始端に送られた破砕ゴミＤは、中段スクリュー５の移送終端に向けて移送され、やがて移送終端において押下片２０によって中段スクリュー５上方から移送された破砕ゴミＤと合流して切り出しスクリュー４によって移送される。
以降順次投入口６に投入される破砕ゴミＤは図７（ｄ）に示すように同様の動きを繰り返し、一部が排出口７から排出され、一部が中段スクリュー５の下方の移送始端に送られるのであり、ホッパ２及びトラフ３内に位置する破砕ゴミＤはすべてが滞留することなく常時移動状態となる。またホッパ２内における中段スクリュー５の上方に位置する破砕ゴミＤは中段スクリュー５によって支持されるため、切り出しスクリュー４には実質的に前記中段スクリュー５の下方に位置する破砕ゴミＤの重量のみがかかることとなる。このため破砕ゴミＤは圧密凝集することがなく、また切り出しスクリュー４には過負荷がかからないため、破砕ゴミＤの定量排出が行われる。
【００２１】
【他の実施の形態】
本発明の破砕ゴミホッパ１は、上述した実施の形態を基本の実施の形態とするものであるが、本発明の技術的思想に基づいて以下に示す実施の形態も採ることができる。
まず、中段スクリュー５に具えるスクリュー羽根１９を、図８に示すようにスクリュー軸１８の軸方向全域にわたって形成するようにしてもよく、この場合破砕ゴミＤを下方に移送するために、終端部に近づくにつれて徐々にピッチが広く成り、また山高を低く形成する。
【００２２】
また、先の実施の形態では中段スクリュー５を三基、切り出しスクリュー４を四基具えた構成としたが、これらの数は破砕ゴミＤの性状等に応じた任意の数を選択することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、ホッパ２内に多量の破砕ゴミＤが投入された場合でも、切り出しスクリュー４に対して堆積による負荷を与えることなく、定量排出することのできる、破砕ゴミホッパ１並びにその運転方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の破砕ゴミホッパを一部透視して示す斜視図である。
【図２】同上正面図である。
【図３】同上側面図である。
【図４】同上平面図である。
【図５】中段スクリューにおけるスクリュー軸を示す正面図である。
【図６】押下片の三種の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図７】破砕ゴミの移動状態を段階的に示す説明図である。
【図８】中段スクリューにおけるスクリュー羽根の他の実施の形態を示す正面図である。
【符号の説明】
１    破砕ゴミホッパ
２    ホッパ
３    トラフ
４    切り出しスクリュー
５    中段スクリュー
６    投入口
７    排出口
８    ガイドプレート
１０  軸受
１１  スクリュー軸
１２  スクリュー羽根
１３  駆動スプロケット
１４  従動スプロケット
１５  チェーン
１６  平歯車
１７  軸受
１８  スクリュー軸
１９  スクリュー羽根
２０  押下片
２１  従動スプロケット
２２  駆動スプロケット
２３  チェーン
Ｆ    機枠
Ｄ    破砕ゴミ（都市ゴミ）
Ｍ1   駆動モータ
Ｍ2   駆動モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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