JP2005145697A - 供給機及び供給方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】被処理物Pを加圧容器内15に円滑に供給することができ、しかも頻繁にメンテナンスする必要がない、供給機とする。
【解決手段】先端縁開口4が加圧容器15内に臨み、開口4から所定長基端側までが高密度化されている被処理物Pによって充塞され、この充塞領域より基端側に水抜き手段18が設けられた中空体2と、この中空体2内において、充塞領域基端縁までを往復運動するピストン3と、を備える。
【選択図】図3
【解決手段】先端縁開口4が加圧容器15内に臨み、開口4から所定長基端側までが高密度化されている被処理物Pによって充塞され、この充塞領域より基端側に水抜き手段18が設けられた中空体2と、この中空体2内において、充塞領域基端縁までを往復運動するピストン3と、を備える。
【選択図】図3
Description
本発明は、供給機及び供給方法に関するものである。より詳しくは、木質系バイオマスなどの水分を含有する被処理物を加圧容器内に供給する機械及び方法に関するものである。
近年、木質系バイオマスから再利用可能な物質(例えば、エタノール。)を生成する方法が、広く知られるようになり、実用化も徐々に開始されている。その主な生成方法は、数ミリ程度にチップ化した木質系バイオマスを加圧容器に供給し、加圧蒸気を一瞬にして解放して供給物を微粉砕する爆砕、又は化学反応によって分解する酸分解を用いて木質系バイオマスを微粉砕したのち、洗浄、ろ過等の後処理を行った上で所定の生成物を得るものである。この爆砕又は酸分解を行う際には、加圧容器内に原料(被処理物)を供給する必要があるが、この被処理物の供給機としては、現在、主に、スクリューフィーダ型の装置(例えば、特許文献1参照。)と、ピストンポンプ型の装置と、が存在する。
このうちスクリューフィーダ型の装置は、図1の(a)に模式的に示すように、中空体111と、この中空体111内に備えられたスクリュー(スクリュー軸113+スクリュー羽根114)と、から主になるものである。供給口112から中空体111内に供給された被処理物Pは、スクリュー軸113を中心に回転するスクリュー羽根114によって先端側に送られ、加圧容器115内に供給される。この装置110においては、スクリュー羽根114のリード(スクリュー軸113の周りを一周したときに、軸方向に進む距離。)が、基端側から先端側に向かって、徐々に、若しくは段階的に短くなっており、又は、基端側から先端側に向かってスクリュー羽根114の径が徐々に若しくは段階的に小さくなっており、又は、これらの複合形態として、基端側から先端側に向かってリードが徐々に若しくは段階的に短く、かつ羽根の径が徐々に若しくは段階的に小さくなっている。したがって、被処理物Pは、先端側に向かうにしたがって、徐々に、又は段階的に高密度化されることになる。この高密度化された被処理物Pは、封止材(シール材)として機能するため、加圧容器115内の方が中空体111内より高圧であっても、被処理物Pが逆流することはない。
一方、ピストンポンプ型の装置は、図1の(b)に模式的に示すように、中空体121と、この中空体121内を往復運動するピストン部材(ピストン123+封止材124)と、から主になるものである。供給口122から中空体121内に供給された被処理物Pは、ピストン123によって先端側に押され、加圧容器125内に供給される。この装置120においては、ピストン123の先端部や中間部に、中空体121の内壁と密接する封止材124,124が取り付けられており、また、中空体121にバルブが設けられ、あるいは先端縁の開口に逆流防止機構が設けられている。封止材124,124によって、ピストン123の周壁と中空体121の内壁との間の間隙(クリアランス)が封止され、加えて、バルブや逆流防止機構が設けられているため、加圧容器125内の方が中空体121内より高圧であっても、被処理物Pが逆流することはない。
しかしながら、これらの装置110及び120は、以下のような問題を抱えている。
すなわち、まず、スクリューフィーダ型の装置110は、被処理物Pが木材チップやろ過ケーキなどの水分を含有するものであると、これがスクリュー軸113やスクリュー羽根114に付着するため、詰まりが生じ、被処理物Pを加圧容器125内に供給することができなくなることがある。特に、被処理物Pが木材チップやろ過ケーキなどの繊維分を含有するものであると付着が生じ易く、中でも被処理物Pが爆砕や酸分解により微細化されたろ過ケーキの場合は、著しく付着が生じ易い。
このうちスクリューフィーダ型の装置は、図1の(a)に模式的に示すように、中空体111と、この中空体111内に備えられたスクリュー(スクリュー軸113+スクリュー羽根114)と、から主になるものである。供給口112から中空体111内に供給された被処理物Pは、スクリュー軸113を中心に回転するスクリュー羽根114によって先端側に送られ、加圧容器115内に供給される。この装置110においては、スクリュー羽根114のリード(スクリュー軸113の周りを一周したときに、軸方向に進む距離。)が、基端側から先端側に向かって、徐々に、若しくは段階的に短くなっており、又は、基端側から先端側に向かってスクリュー羽根114の径が徐々に若しくは段階的に小さくなっており、又は、これらの複合形態として、基端側から先端側に向かってリードが徐々に若しくは段階的に短く、かつ羽根の径が徐々に若しくは段階的に小さくなっている。したがって、被処理物Pは、先端側に向かうにしたがって、徐々に、又は段階的に高密度化されることになる。この高密度化された被処理物Pは、封止材(シール材)として機能するため、加圧容器115内の方が中空体111内より高圧であっても、被処理物Pが逆流することはない。
一方、ピストンポンプ型の装置は、図1の(b)に模式的に示すように、中空体121と、この中空体121内を往復運動するピストン部材(ピストン123+封止材124)と、から主になるものである。供給口122から中空体121内に供給された被処理物Pは、ピストン123によって先端側に押され、加圧容器125内に供給される。この装置120においては、ピストン123の先端部や中間部に、中空体121の内壁と密接する封止材124,124が取り付けられており、また、中空体121にバルブが設けられ、あるいは先端縁の開口に逆流防止機構が設けられている。封止材124,124によって、ピストン123の周壁と中空体121の内壁との間の間隙(クリアランス)が封止され、加えて、バルブや逆流防止機構が設けられているため、加圧容器125内の方が中空体121内より高圧であっても、被処理物Pが逆流することはない。
しかしながら、これらの装置110及び120は、以下のような問題を抱えている。
すなわち、まず、スクリューフィーダ型の装置110は、被処理物Pが木材チップやろ過ケーキなどの水分を含有するものであると、これがスクリュー軸113やスクリュー羽根114に付着するため、詰まりが生じ、被処理物Pを加圧容器125内に供給することができなくなることがある。特に、被処理物Pが木材チップやろ過ケーキなどの繊維分を含有するものであると付着が生じ易く、中でも被処理物Pが爆砕や酸分解により微細化されたろ過ケーキの場合は、著しく付着が生じ易い。
一方、ピストンポンプ型の装置120は、中空体121内壁と封止材124,124とが密接しているため、これらの間への被処理物Pの入り込みにより、中空体121内壁や、封止材124,124が磨耗することになる。したがって、装置120は、頻繁に分解して、メンテナンスする必要がある。また、被処理物Pが木材チップやろ過ケーキなどのような繊維分を含有するものである場合は、かかる繊維分の噛み込みにより、ピストン123の往復運動が停止ししてしまうこともある。これらの問題は、バルブや逆流防止機構についても、生じる。
特表昭57−500091号公報
本発明が解決しようとする課題は、被処理物を加圧容器内に円滑に供給することができ、しかも頻繁にメンテナンスする必要がない、供給機とすることにある。
前記課題を解決した本発明は、以下のとおりである。
〔請求項1記載の発明〕
水分を含有する被処理物を加圧容器内に供給する機械であって、
先端縁が開口し、この開口が前記加圧容器内に臨み、前記開口から所定長基端側までが高密度化されている被処理物によって充塞され、この充塞領域より基端側に水抜き手段が設けられた中空体と、この中空体内において、前記充塞領域基端縁までを往復運動するピストンと、を有し、
前記ピストンの先端側への移動によって、前記充塞領域より基端側に供給された被処理物が先端側に送られ、この先端側に送られた被処理物が前記ピストンと前記高密度化されている被処理物とに挟まれることによって脱水されて高密度化され、この高密度化された被処理物が先端側に押されることによって前記高密度化されている被処理物も先端側に押され、この先端側に押された高密度化されている被処理物の先端縁から所定長基端側までの部位が、前記開口から前記加圧容器内に押し出される、ことを特徴とする供給機。
〔請求項1記載の発明〕
水分を含有する被処理物を加圧容器内に供給する機械であって、
先端縁が開口し、この開口が前記加圧容器内に臨み、前記開口から所定長基端側までが高密度化されている被処理物によって充塞され、この充塞領域より基端側に水抜き手段が設けられた中空体と、この中空体内において、前記充塞領域基端縁までを往復運動するピストンと、を有し、
前記ピストンの先端側への移動によって、前記充塞領域より基端側に供給された被処理物が先端側に送られ、この先端側に送られた被処理物が前記ピストンと前記高密度化されている被処理物とに挟まれることによって脱水されて高密度化され、この高密度化された被処理物が先端側に押されることによって前記高密度化されている被処理物も先端側に押され、この先端側に押された高密度化されている被処理物の先端縁から所定長基端側までの部位が、前記開口から前記加圧容器内に押し出される、ことを特徴とする供給機。
〔請求項2記載の発明〕
中空体の充塞領域が、水抜き手段の設けられた不完全充塞領域と、この不完全充塞領域の先端側に位置する完全充塞領域と、を有する、請求項1記載の供給機。
中空体の充塞領域が、水抜き手段の設けられた不完全充塞領域と、この不完全充塞領域の先端側に位置する完全充塞領域と、を有する、請求項1記載の供給機。
〔請求項3記載の発明〕
中空体先端縁の開口に対向させることができ、かつ、対向させた場合においては前記開口から加圧容器内に押し出される被処理物の抵抗となる抵抗部材を有する、請求項1又は請求項2記載の供給機。
中空体先端縁の開口に対向させることができ、かつ、対向させた場合においては前記開口から加圧容器内に押し出される被処理物の抵抗となる抵抗部材を有する、請求項1又は請求項2記載の供給機。
〔請求項4記載の発明〕
中空体先端縁の開口から加圧容器内に押し出された被処理物と突き当たる凸部材が、抵抗部材に備えられている、請求項3記載の供給機。
中空体先端縁の開口から加圧容器内に押し出された被処理物と突き当たる凸部材が、抵抗部材に備えられている、請求項3記載の供給機。
〔請求項5記載の発明〕
抵抗部材が被処理物から受ける圧力を緩衝する緩衝手段が備えられている、請求項3又は請求項4記載の供給機。
抵抗部材が被処理物から受ける圧力を緩衝する緩衝手段が備えられている、請求項3又は請求項4記載の供給機。
〔請求項6記載の発明〕
ピストンが先端側へ移動する際の、前記ピストンにかかる圧力を検知する圧力検知手段が備えられている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の供給機。
ピストンが先端側へ移動する際の、前記ピストンにかかる圧力を検知する圧力検知手段が備えられている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の供給機。
〔請求項7記載の発明〕
請求項1〜6のいずれか1項に記載の供給機を用いて被処理物を加圧容器内に供給するにあたり、
中空体の充塞領域が高密度化された被処理物で充塞された後、前記加圧容器内を加圧する、ことを特徴とする供給方法。
請求項1〜6のいずれか1項に記載の供給機を用いて被処理物を加圧容器内に供給するにあたり、
中空体の充塞領域が高密度化された被処理物で充塞された後、前記加圧容器内を加圧する、ことを特徴とする供給方法。
本発明に係る供給機は、被処理物を加圧容器内に円滑に供給することができ、しかも頻繁にメンテナンスする必要がない。
以下、本発明の実施の形態を説明する。
〔用途等〕
本発明に係る供給装置は、水分を含有する被処理物を加圧容器内に供給するものである。本装置は、例えば、下水汚泥や、下水し渣、厨芥、農産廃棄物、食品廃棄物等の水分を含有する被処理物一般を対象とすることができるが、木質系バイオマスや、パルプスラリ等の繊維分を含有する被処理物を対象とする場合に、より好ましいものとなり、木材チップからエタノールを生成するにあたって、2次加水分解するために加圧容器内に供給するろ過ケーキを対象とする場合に、さらに好ましいものとなる。
〔用途等〕
本発明に係る供給装置は、水分を含有する被処理物を加圧容器内に供給するものである。本装置は、例えば、下水汚泥や、下水し渣、厨芥、農産廃棄物、食品廃棄物等の水分を含有する被処理物一般を対象とすることができるが、木質系バイオマスや、パルプスラリ等の繊維分を含有する被処理物を対象とする場合に、より好ましいものとなり、木材チップからエタノールを生成するにあたって、2次加水分解するために加圧容器内に供給するろ過ケーキを対象とする場合に、さらに好ましいものとなる。
木質バイオマスは、森林バイオマス、製材残材、建築廃材、ダム・河川の流木、街路樹剪定枝、造園業・果樹園から発生する剪定枝などを含む。森林バイオマスは、林地残材、間伐材、未利用樹、短周期伐採木材、伐根材などを含む。間伐材とは、人工林において林分の混み具合に応じて、目的とする樹種の個体密度を調整する作業(間伐)に伴って発生する材(素材)である。林地残材とは、主伐、間伐、除伐に伴って発生する素材(丸太)以外の材であり、末木、枝条などを含む。未利用樹には、例えば、かつて薪炭林として利用されていたが現在は利用されていない広葉樹林などが含まれる(里山林、旧薪炭林などともいう。)。この他にも、未利用樹には、素材生産を目的として植林された針葉樹の人工林が、除伐、間伐をされずに放置され、もやし状態となっているものをも含む。製材残材、建築廃材とは、素材を加工する過程で発生した廃材である。製材業、木材加工業で発生する木質バイオマスが製材残材、建築業、建設業、家屋解体業で発生する木質バイオマスが建築廃材である。製材残材には、チップ、背板、端材、おがくず、バークなどがある。建築廃材には、建築物の建設時に発生する建設時廃材と、建築物の解体時に発生する解体時廃材とがある。以上で示す木質系バイオマスは、当然、本装置で供給するに適するよう加工(例えば、チップ状に。)する必要がある場合もある。
〔供給機〕
図2〜図4に、本実施の形態に係る供給機1を示した。
本供給機1は、先端縁(4)が開口し、この開口4が図示しない加圧容器内に臨み、開口4から所定長基端側までが高密度化されている被処理物Pによって充塞され、この充塞領域より基端側に図示しない水抜き手段が設けられた中空体2と、この中空体2内において、充塞領域基端縁までを往復運動するピストン3と、を主に有する。本実施の形態の供給機1は、スクリュー羽根などの被処理物Pの詰まりの原因となる部材が備えられていないので、被処理物Pを加圧容器内に円滑に供給することができる。
図2〜図4に、本実施の形態に係る供給機1を示した。
本供給機1は、先端縁(4)が開口し、この開口4が図示しない加圧容器内に臨み、開口4から所定長基端側までが高密度化されている被処理物Pによって充塞され、この充塞領域より基端側に図示しない水抜き手段が設けられた中空体2と、この中空体2内において、充塞領域基端縁までを往復運動するピストン3と、を主に有する。本実施の形態の供給機1は、スクリュー羽根などの被処理物Pの詰まりの原因となる部材が備えられていないので、被処理物Pを加圧容器内に円滑に供給することができる。
中空体2は、全体が1つの部材で形成されていても、例えば、基端部と先端部とが別部材で形成されているなど複数の部材で形成されていてもよい。また、中空体2内空部の断面形状及びピストン3の断面形状は、特に限定されず、例えば、三角形状、四角形状、五角形状等の多角形状とすることや、楕円形状とすることなどができる。ただし、中空体2内は、高圧となる場合もあることから、本実施の形態のように、円形状とするのが好ましい。この場合、中空体2は、筒状に、ピストン3は、円柱状になる。
中空体2の充塞領域より基端側に設けられる水抜き手段は、被処理物Pの脱水により発生した水分を、中空体2内から中空体2外へ抜き出すためのものであり、いかなる形態とするかは、特に限定されず、例えば、孔、スリット、ウェッジワイヤーなどを例示することができる。本実施の形態では、中空体2の周壁に、中空体2の内外が連通するように孔(図6の18,19…参照。)を形成し、この孔を通して水分が中空体2内から中空体2外へ抜き出される(排出される)ようにしている。水抜き手段が、水抜き孔であると、被処理物Pの抵抗とならないので、詰まりの発生が防止される。
中空体2の基端部上面には、被処理物Pの供給口6が形成されている。この供給口6から、中空体2内の前記充塞領域より基端側に、被処理物Pが供給される。供給口6は、図4に示すように、横断面が、下方に向かって狭まる形状とすることもでき、また、図3中に拡大して示すように、周壁に、周壁外方から内方に向かう適宜の数のエア吹込み孔11,11…を形成することもできる。エア吹込み孔11,11…から供給口6内にエアを吹き込むことによって、供給口6内に形成された被処理物Pのブリッジが崩される。
ピストン3は、基端部3Bが油圧シリンダなどの伸縮部材7と連結されており、この伸縮部材7によって、ピストン3の周壁と中空体2の内壁2Aとの間に間隙(クリアランス)が存在する状態で、長手方向に往復運動させられる。ピストン3の周壁と中空体2の内壁2Aとの間に間隙(クリアランス)を設けることにより、ピストン3の周壁や中空体2の内壁2Aの磨耗が防止されるため、頻繁にメンテナンスする必要がなくなる。また、被処理物Pが繊維分を含有するものであっても、かかる繊維分が噛み込むことはないため、ピストン123の往復運動が停止ししてしまうおそれもない。
中空体2及びピストン3を支持する伸縮部材7を、どのように支持するかは、特に限定されず、本実施の形態では、基台5の基端部から上方に延在する基端側支持材8によって伸縮部材7が、基台5の先端部から上方に延在する先端側支持材9によって中空体2が、それぞれ支持されている。そして、これらの支持材8及び9は、タイロッド14,14で連結されており、ピストン3が伸張しても基台5が反ることのないようにしている。また、基台5の底面四隅には、移動手段たるタイヤ10,10…が取り付けられており、開口4が図示しない加圧容器内に臨むように、本供給装置1を容易に移動することができるようになっている。
〔供給方法〕
(基本形態)
次に、本発明に係る供給機を使用して、被処理物Pを加圧容器内に供給する方法について、図5の処理フロー図を参照しながら、説明する。
本実施の形態の供給方法においては、前記した供給機の変形例であり、図5の(1)に模式的に示すような、中空体2及びピストン3のほか、中空体2先端縁の開口4に対向させることができ、かつ、対向させた場合においては開口4から加圧容器15内に押し出される被処理物Pの抵抗となる抵抗部材21を有する供給機を使用する。本実施の形態においては、抵抗部材21として、開口4を覆うことができる蓋状のものを使用する。
(基本形態)
次に、本発明に係る供給機を使用して、被処理物Pを加圧容器内に供給する方法について、図5の処理フロー図を参照しながら、説明する。
本実施の形態の供給方法においては、前記した供給機の変形例であり、図5の(1)に模式的に示すような、中空体2及びピストン3のほか、中空体2先端縁の開口4に対向させることができ、かつ、対向させた場合においては開口4から加圧容器15内に押し出される被処理物Pの抵抗となる抵抗部材21を有する供給機を使用する。本実施の形態においては、抵抗部材21として、開口4を覆うことができる蓋状のものを使用する。
被処理物Pを加圧容器15内に供給するにあたっては、まず、図5の(2)に示すように、抵抗部材21を、開口4に対向させる。本実施の形態においては、この対向を、抵抗部材21が中空体2の先端縁と当接するように行っている。
抵抗部材21を対向させたら、図5の(3)に示すように、供給口6から中空体2内に被処理物Pを供給し、次いで、図5の(4)に示すように、ピストン3を先端側へ移動する。この移動によって供給口6から供給された被処理物Pが先端側に送られたら、図5の(5)に示すように、ピストン3を基端側へ移動する。そして、再度、図5の(6)に示すように、供給口6から中空体2内に被処理物Pを供給し、図5の(7)に示すように、ピストン3を先端側に移動する。これにより、先端側に送られた被処理物Pの量が増えることになる。さらに、図5の(8)に示すように、ピストン3を基端側へ移動し、図5の(9)に示すように、供給口6から中空体2内に被処理物Pを供給し、以後、図5の(7)に示すような、ピストン3の先端側への移動(これにより、先端側に送られた被処理物Pの量が増える。)、図5の(8)に示すような、ピストン3の基端側への移動、図5の(9)に示すような、供給口6から中空体2内への被処理物Pの供給を繰り返す。これらの処理を適宜回数繰り返すと、当然、図5の(10)に示すように、中空体2先端縁の開口4から所定長基端側まで(充塞領域)が、被処理物Pで充填される。この所定長をいかなる長さとするかは、充塞領域の被処理物Pを後述する充塞条件を満たすものとすることができるかどうかという観点から設計するものであり、ピストン3の先端側のストローク範囲をどこまでとするかによって決定される。
さらに、被処理物Pの充填後も、図5の(11)に示すように、ピストン3を基端側に移動し、図5の(12)に示すように、供給口6から中空体2内に被処理物Pを供給し、図5の(13)に示すように、ピストン3を先端側に移動すると、当然、充塞領域の被処理物Pは、ピストン3からの圧力を受けて、脱水され、高密度化する。脱水によって発生した水分は、中空体2の充塞領域より基端側に設けられた図示しない水抜き手段たる水抜き孔を通して抜き出される(排出される)。
この被処理物Pの高密度化は、被処理物Pが中空体2の充塞領域を塞ぐことによって、抵抗部材21が存在しなくとも加圧容器15内から中空体2内への逆流が防止されるようになるまで、つまり、被処理物Pが、加圧容器15からの圧力を受けても崩れないようになるまで(充塞条件)、少なくとも行う。この被処理物Pによる充塞が、前記したピストン3の周壁と中空体2の内壁との間に間隙(クリアランス)を設けることを可能としている。
被処理物Pが、この充塞条件を満たすようになったか否かは、ピストン3を先端側へ移動する際(図5の(13))の、ピストン3にかかる圧力を検知することで、知ることができる。例えば、ピストン3を往復運動させる図示しない伸縮部材として油圧シリンダを使用する場合であれば、圧力検知手段として、油圧シリンダの油圧を測定する油圧測定装置を使用することができる。被処理物Pの密度を直接測定することなく油圧測定装置等の圧力検知手段を用いて、被処理物Pが充塞条件を満たすか否かを判定するものとすれば、中空体2内を移動する被処理物Pには全く影響が及ばないので、詰まりなどの要因となることはない。
被処理物Pが、以上のようにして充塞条件を満たすようになったら、図5の(14)に示すように、抵抗部材21の対向を解き、図5の(15)に示すように、ピストン3を基端側に移動する。そして、図5の(16)に示すように、供給口6から中空体2内に被処理物Pを供給し、図5の(17)に示すように、ピストン3を先端側に移動する。このピストン3先端側への移動によって、供給口6から中空体2内に(充塞領域より基端側に)供給された被処理物Pは、先端側に送られる。この先端側に送られた被処理物Pは、ピストン3と既に高密度化されている被処理物Pとに挟まれることによって脱水されて高密度化される。この高密度化された被処理物Pは、更にピストン3によって先端側に押されるので、既に高密度化されている被処理物Pも先端側に押され、この先端側に押された高密度化されている被処理物Pの先端縁から所定長基端側までの部位が、開口4から加圧容器15内に押し出され、供給されることになる。この所定長をいかなる長さとするかは、1回あたりに、いかなる量の被処理物Pを加圧容器15内に供給するかの問題であり、供給口6から中空体2内に供給する被処理物Pの量に比例することになる。
(応用形態)
(A) 以上、図5の(1)〜(17)に示した被処理物Pの供給方法においては、加圧容器15内を常に加圧しておいた。しかしながら、本供給方法においては、図5の(13)に示す段階、つまり、充塞領域の被処理物Pが充塞条件を満たすようになった段階において、初めて加圧容器15内を加圧することもできる。このように加圧の開始を遅くすると、供給機が抵抗部材21を有しなくても、本供給方法と同様に、被処理物Pを加圧容器15内に供給することができるので(被処理物P自体が、中空体2内壁から抵抗を受けるので、時間はかかるものの、充塞は実現される。)、装置の単純化によるコスト削減という観点からは、好ましいものとなる。ただし、抵抗部材21を有する場合には、被処理物Pによる充塞を、迅速かつ確実に実現することができるという利点がある。
(A) 以上、図5の(1)〜(17)に示した被処理物Pの供給方法においては、加圧容器15内を常に加圧しておいた。しかしながら、本供給方法においては、図5の(13)に示す段階、つまり、充塞領域の被処理物Pが充塞条件を満たすようになった段階において、初めて加圧容器15内を加圧することもできる。このように加圧の開始を遅くすると、供給機が抵抗部材21を有しなくても、本供給方法と同様に、被処理物Pを加圧容器15内に供給することができるので(被処理物P自体が、中空体2内壁から抵抗を受けるので、時間はかかるものの、充塞は実現される。)、装置の単純化によるコスト削減という観点からは、好ましいものとなる。ただし、抵抗部材21を有する場合には、被処理物Pによる充塞を、迅速かつ確実に実現することができるという利点がある。
(B) 以上、図5の(1)〜(17)に示した被処理物Pの供給方法においては、抵抗部材21として、開口4を覆うことができる蓋状のものを使用した。しかしながら、本供給方法においては、抵抗部材として、中空体2先端縁の開口4から加圧容器15内に押し出された被処理物Pと突き当たる凸部材が備えられているものを使用することができる。具体的には、例えば、図5の(18)に示すような、棒状部材16の開口4に対向する面に、円錐状の凸部材17が備えられたものを使用することができる。抵抗部材(16+17)が凸部材17を備えられたものであると、高密度化によって塊状となっている被処理物Pも、凸部材17に突き当たって解砕されることになるので、加圧容器15内における例えば加水分解などの反応が円滑になされることになる。
(C) もっとも、抵抗部材(16+17)に凸部材17を備えるとしても、図5の(14)に示すように、抵抗部材(16+17)の対向を解いてしまうと、当然、凸部材17による解砕効果が得られなくなってしまう。そこで、抵抗部材(16+17)の対向を解くことなく、わずかに中空体2から離れる方向に移動し、又は、図5の(18)に示すように、あらかじめ抵抗部材(16+17)の対向を、中空体2の先端縁と当接しないように、好ましくは凸部材17を円錐状とする場合においては、突出長が20〜30mmとなるように、行っておくとよい。突出長が20〜30mmであると、被処理物Pに対して好適に抵抗を与えることができ(つまり、被処理物Pを迅速かつ確実に高密度化することができる。)、しかも、被処理物Pは、十分に解砕されて、かつ円滑に供給されることになる。
また、抵抗部材(16+17)に、被処理物Pから受ける圧力を緩衝する図示しないエアシリンダ等の緩衝手段を備えてもよい。緩衝手段を備えた場合は、抵抗部材(16+17)を中空体2の先端縁に押し付けておけば、当初は、より迅速かつ確実に被処理物Pの高密度化を図ることができ、被処理物Pの供給段階においては、高密度化されている被処理物Pから圧力を受けて抵抗部材(16+17)が中空体2の先端縁からわずかに離れることになるので、塊状の被処理物Pを解砕して加圧容器15内に円滑に供給することができる。
(D) 以上、図5の(1)〜(17)に示した被処理物Pの供給方法においては、水抜き孔などの水抜き手段が、中空体2の充塞領域より基端側に設けられているだけであった。しかしながら、本供給方法においては、充塞領域にも1箇所、2箇所若しくはそれ以上の複数箇所に、又は連続的に、水抜き孔などの水抜き手段を設け、中空体の充塞領域を、水抜き手段の設けられた不完全充塞領域と、この不完全充塞領域の先端側に位置する完全充塞領域と、を有するものとすることができる。
具体的には、例えば、充塞領域にも1箇所、水抜き孔を設ける場合であれば、図6の(1)に示すように、充塞領域の基端側に、例えば2列に水抜き孔18,18…を設け、充塞領域に、例えば等間隔で5列に水抜き孔19,19…を、例えば千鳥状に設けることができる。このように、充塞領域にも水抜き孔などの水抜き手段を設けると、充塞領域においても被処理物Pが脱水されて高密度化されることになり、より確実に被処理物Pによるシール効果を期待することができる。なお、被処理物Pが脱水されて高密度化される領域においても、被処理物Pはシール機能を果たすが、その先端側の被処理物Pに比べると、シール機能が弱い。そこで、本明細書では、この被処理物Pが脱水されて高密度化される領域を不完全充塞領域といい、その先端側を完全充塞領域ということとする。
充塞領域基端側の水抜き孔18,18…は、図6の(2)に示すように、中空体2の周壁下側半分に主に形成し(本形態では、下及び左右の周壁にそれぞれ1箇所、左右斜め(45度)下の周壁にそれぞれ1箇所の、計5箇所形成してある。)、充塞領域の水抜き孔19,19…は、図6の(3)及び(4)に示すように、中空体2の周壁全体に渡って均等に形成する(図6の(3)の形態では、左右斜め(67.5度)上の周壁にそれぞれ1箇所、左右斜め(22.5度)上の周壁にそれぞれ1箇所、左右斜め(22.5度)下の周壁にそれぞれ1箇所、左右斜め(67.5度)下の周壁にそれぞれ1箇所、の計8箇所、図6の(4)の形態では、上下左右の周壁にそれぞれ1箇所、左右斜め(45度)上の周壁にそれぞれ1箇所、左右斜め(45度)下の周壁にそれぞれ1箇所、の計8箇所、形成してある。)のが、好ましい。充塞領域基端側においては、被処理物Pから発生した水分が、主に、中空体2の下側半分に集まるのに対して、充塞領域においては、被処理物Pが充塞されているため、被処理物Pから発生した水分が、中空体2の下側半分に集まるものではなく、均等に分散するためである。なお、水抜き孔18,19…からは、水分以外抜き出されないものではなく、例えば、被処理物P中の空気なども抜き出されることになる。
1,110,120…供給機、2,111,121…中空体、3…ピストン、4…開口、5…基台、6,112,122…供給口、7…伸縮部材、15,115,125…加圧容器、17…凸部材、21…抵抗部材、113…スクリュー軸、114…スクリュー羽根、123…ピストン、124…封止材、P…被処理物。
Claims (7)
- 水分を含有する被処理物を加圧容器内に供給する機械であって、
先端縁が開口し、この開口が前記加圧容器内に臨み、前記開口から所定長基端側までが高密度化されている被処理物によって充塞され、この充塞領域より基端側に水抜き手段が設けられた中空体と、この中空体内において、前記充塞領域基端縁までを往復運動するピストンと、を有し、
前記ピストンの先端側への移動によって、前記充塞領域より基端側に供給された被処理物が先端側に送られ、この先端側に送られた被処理物が前記ピストンと前記高密度化されている被処理物とに挟まれることによって脱水されて高密度化され、この高密度化された被処理物が先端側に押されることによって前記高密度化されている被処理物も先端側に押され、この先端側に押された高密度化されている被処理物の先端縁から所定長基端側までの部位が、前記開口から前記加圧容器内に押し出される、ことを特徴とする供給機。 - 中空体の充塞領域が、水抜き手段の設けられた不完全充塞領域と、この不完全充塞領域の先端側に位置する完全充塞領域と、を有する、請求項1記載の供給機。
- 中空体先端縁の開口に対向させることができ、かつ、対向させた場合においては前記開口から加圧容器内に押し出される被処理物の抵抗となる抵抗部材を有する、請求項1又は請求項2記載の供給機。
- 中空体先端縁の開口から加圧容器内に押し出された被処理物と突き当たる凸部材が、抵抗部材に備えられている、請求項3記載の供給機。
- 抵抗部材が被処理物から受ける圧力を緩衝する緩衝手段が備えられている、請求項3又は請求項4記載の供給機。
- ピストンが先端側へ移動する際の、前記ピストンにかかる圧力を検知する圧力検知手段が備えられている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の供給機。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の供給機を用いて被処理物を加圧容器内に供給するにあたり、
中空体の充塞領域が高密度化された被処理物で充塞された後、前記加圧容器内を加圧する、ことを特徴とする供給方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104118735A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-29 | 洛阳盛豫重工机械有限公司 | 一种垃圾包装箱推板卡头装置的自脱方法 |
CN105415736A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-03-23 | 中联重科股份有限公司 | 垃圾压缩机 |
US9920293B2 (en) | 2012-12-27 | 2018-03-20 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Saccharification reaction apparatus |
-
2003
- 2003-11-19 JP JP2003389241A patent/JP2005145697A/ja active Pending
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