JP2005185888A - 破砕装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 装置が損傷・破損を受けにくく、耐久性に優れて、被破砕物を一定粒度の小片にすることができる破砕装置を提供する。
【解決手段】 被破砕物が投入される外筒10と、外筒10と同軸上に回転軸16aを有し外筒10内で回転可能となったロータ16と、を有し、ロータ16の外周面はその横断面輪郭が多角形状となった部分16d、16eを有しており、該部分と対向する外筒10の内周面は、多角形状となった部分に凸面を向けた凸部10cが形成された波形状壁面となっている。ロータ16の外周面と外筒10の内周面との間に形成される隙間にある被破砕物をロータ16の回転により多角形状16d、16eとなった部分で圧縮して、破砕する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、農産、畜産、漁業畜産廃棄物または食材残渣といった生塵残渣物等の被破砕物を破砕する破砕装置に関する。
近年、農産、畜産、漁業畜産廃棄物または食材残渣といった生塵残渣物を処理するための方法として、生塵残渣物を発酵させて堆肥化させ、且つ減容することが行われている。このような発酵をさせるには、予め発酵前に生塵残渣物を原形よりも小さい一定粒度の小片に破砕処理すると、発酵が促進され、且つ容積が減少されて処理量が少なくなるために、微生物酵素による発酵のための時間が大幅に短縮できる。即ち、効率良く発酵を行わせるためには、生塵残渣物を破砕装置で機械的に破砕処理して、一定粒度の小片にすることが重要となっている。
従来の破砕装置としては、例えば、特許文献1(特開2001−269597号公報)、特許文献2(特開平8−155325号公報)、特許文献3(特開平11−216385号公報)に記載されたものが知られている。
一般的に、破砕装置に投入される被破砕物には、破砕対象のみならず、石、鉄屑、木屑等の異物が混入することを避けることができない。例えば、上記従来の公報に記載された装置では、基本的に、外筒と、外筒内で回転するロータとを備えており、ロータの外周面と外筒の内周面にそれぞれ形成された刃によって、被破砕物を潰し、または擂るようになっており、刃が被破砕物に混入される上記石、鉄屑、木屑などからの衝撃を受けて、折れて損傷・破損しやすいという問題がある。そのため、修理に多大な費用がかかり、耐久性が悪いという問題がある。
特開2001−269597号公報 特開平8−155325号公報 特開平11−216385号公報
本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、その目的は、装置が損傷・破損を受けにくく、耐久性に優れて、被破砕物を一定粒度の小片にすることができる破砕装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、被破砕物が投入される外筒と、該外筒と同軸上に回転軸を有し外筒内で回転可能となったロータと、を有する破砕装置において、
前記ロータの外周面及び外筒の内周面のいずれか一方は、軸に直交する面内の輪郭が多角形状となった部分を有しており、該多角形状となったロータの外周面及び外筒の内周面のいずれか一方と、いずれか他方との間に形成される隙間における被破砕物をロータの回転により該多角形状となった部分で圧縮して、破砕することを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のものにおいて、前記多角形状となった部分と対向する前記ロータの外周面及び外筒の内周面のいずれか他方には、前記多角形状となった部分に向けて凸となった凸部が形成されることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のものにおいて、前記ロータが、円柱部及び円錐部が結合したものからなり、外筒の端部には該ロータの円錐部に対向する円錐部が形成されており、外筒に対するロータの軸上の位置が調整可能であることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の前記波形状壁面の凸部の頂部が、螺旋状に伸びることを特徴とする。
本発明によれば、多角形状となった部分が対向する部分に対して相対的に回転することで、両者の間に形成される隙間が変化し、多角形状となっている部分の辺の部分が被破砕物を押圧し、隙間内にある被破砕物が圧縮されて破砕される。被破砕物に石、鉄屑、木屑などの異物が混入されている場合でも、多角形状となっている部分の辺の部分がこれらの異物も押圧して破砕することができ、異物からの損傷や破損を受けにくい構成とすることができる。
請求項2記載の発明によれば、多角形状となった部分が、凸部との間で被破砕物を圧縮して破砕させることができる。
請求項3記載の発明によれば、ロータの円柱部の外周面と外筒の内周面との間の隙間で一次破砕を行い、ロータの円錐部の外周面とそれに対向する外筒の円錐部との間の隙間で二次破砕を行うことができる。ロータの外筒に対する軸上の位置を調整することで、ロータの円錐部の外周面とそれに対向する外筒の円錐部との間の隙間の大きさを変化させることができるので、二次破砕後の被破砕物の大きさを所望の大きさに調整することができる。
請求項4記載の発明によれば、被破砕物を螺旋状の凸部に沿って回転させながら軸方向に移動させることができる。
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る破砕装置の全体の縦断面図である。図において、10は外筒であり、外筒10は基台12によってその軸方向を鉛直に向けて固定されている。
外筒10の上蓋10aの偏心した位置には、ホッパー14が設けられており、被破砕物がホッパー14から外筒10内へと投入されるようになっている。
外筒10に対して同軸上に、ロータ16が回転可能に配置される。ロータ16は、その回転軸16aが外筒10の軸上を上下に貫通しており、回転軸16aの下端は基台12の部分に軸支され、回転軸16aの上端部は外筒10の上蓋10aにおいて軸支され、さらに回転軸16aの上端部には、プーリ20が取付けられている。
プーリ20と、外筒10の外側に配されたモータ24のモータ軸に固定されたプーリ26との間には、ベルト22が掛け渡されており、ベルト22を介してモータ24からの回転力がロータ16に伝達される。
外筒10内に配置されるロータ16は、上部円錐部16c、中央円柱部16d及び下部円錐部16eが結合したものからなる。これらの軸方向に直交する横断面輪郭は多角形状となっており、上部円錐部16cは下方に向かって広がる多角錘、中央円柱部16dは多角柱、下部円錐部16eは下方に向かって窄まった多角錘であり、これらの互いの稜線は連続している(図3、4参照)。多角形としては、図示した例のように、正八角形とすることができるが、これに限るものではなく正四角形、正六角形等とすることができる。この多角形の角数は、後述のように、外筒10の内周面との間で形成される隙間の寸法をどの程度にするかに応じて決められるとよい。
外筒10の底面には、前記ロータ16の下部円錐部16eに対向する下部円錐部11が設けられている。そして、底面の中央部は、排出口11aとなって、基台12の底面に設けられた出口12aに連通している。
外筒10の内周面には、ロータ16の上部円錐部16c、中央円柱部16d及び下部円錐部16eが配置される上下位置に対応して、多数の波形状壁面10bが形成される。波形状壁面10bは、図4及び5に示すように、その軸方向に直交する横断面形状がロータ16に凸を向けた複数の凸部10cが連続したものからなっており、凸部10cは軸方向に伸びている。この凸部10cの突出高さは、ロータ16の上部円錐部16cに上下位置が対応した部分において、全く突出していない状態から下方に向かうに従って漸次高くなるように設定され、ロータ16の中央円柱部16dに対向した部分及び下部円錐部11では一定となるように設定される(図6)。
また、ロータ16は、外筒10に対してその軸方向の位置を調整することも可能であり、これにより、下部円錐部16eと下部円錐部11との間に形成される隙間の寸法を任意に調整することができるようになっている。
以上のように構成される破砕装置において、その作用を説明する。被破砕物は例えば、貝殻などとすることができ、石、鉄屑、木屑等が混入された何の処理もなされない状態でホッパー14の投入口から投入される。被破砕物は、回転するロータ16の上部円錐部16c上に落下し、ロータ16と共に回転し、遠心力によって外筒10の内周面の波形状壁面10bと摺合いながら、原形を変えていく。ロータ16の回転数は、100rpmから1450rpmの間で設定するとよい。
そして、被破砕物はロータ16の中央円柱部16dと波形状壁面10bとの間の隙間部分に入る大きさになるとその隙間に侵入し、そこで、ロータ16の中央円柱部16dの多角形の辺部分と波形状壁面10bとの間で摺合いがなされる。多角柱となった中央円柱部16dと波形状壁面10bの凸部10cの頂部との間の隙間部分においては、多角形の角部分と波形状壁面10bの凸部10cとの間の距離が最も小さく(図5の(a)の部分)、多角形の辺部分の中点と波形状壁面10bの凸部10cとの間の距離が最も大きい(図5の(b)の部分)。よって、ロータ16の回転と共に大きな隙間の部分にあった被破砕物が、ロータ16の多角形の辺部分によって圧縮されて、破壊される。(a)の部分の寸法は5〜15mm程度、(b)の部分の寸法は40〜60mm程度に設定するとよい。
こうして、中央円柱部16dと波形状壁面10bとの間で被破砕物は一次破砕されながら下降していき、下部円錐部16eと波形状壁面10bとの間でも同様の圧縮が行われ二次破砕されて、排出口11a及び出口12aから排出される。下部円錐部16eと波形状壁面10bとの間の隙間は、ロータ16の軸方向の位置を調整することで、変化させることができ、被破砕物は、下部円錐部16eと波形状壁面10bとの間の隙間の寸法によって決まる寸法で所望の一定粒度の小片となって排出される。
このように、本実施形態では、ロータ16の多角形状となった部分の主に辺部分を用いて被破砕物を圧縮破砕していくために、折れにくく、損傷・破損に強い構造となっている。石、鉄屑、木屑なども同時に破砕することができる。
尚、図示した例では、波形状壁面10bの各凸部10cの頂部は上下方向に伸びているが、これに限るものではなく、傾斜しながら螺旋状に伸びるようにすると、さらに好ましく、この場合、破砕中に、螺旋に沿って被破砕物を回転させながら下方向に移動させていくことができる。
また、以上の例では、ロータ16の外周面が多角形状をなしており、外筒10の内周面に凸部が形成されていたが、これに限るものではなく、外筒10の内周面が多角形状をなしており、ロータ16の外周面に凸部が形成されていてもよい。また、凸部は省略することも可能である。
本発明の実施形態に係る破砕装置の全体の縦断面図である。 本発明の実施形態に係る破砕装置の平面図である。 ロータの正面図である。 ロータ及び外筒の波形状壁面の平面図である。 図4の5部分の拡大図である。 外筒の波形状壁面の部分側面図である。
符号の説明
10 外筒
10b 波形状壁面
10c 凸部
16 ロータ
16a 回転軸
16c 上部円錐部
16d 中央円柱部
16e 下部円錐部

Claims (4)

  1. 被破砕物が投入される外筒と、
    該外筒と同軸上に回転軸を有し外筒内で回転可能となったロータと、を有する破砕装置において、
    前記ロータの外周面及び外筒の内周面のいずれか一方は、軸に直交する面内の輪郭が多角形状となった部分を有しており、該多角形状となったロータの外周面及び外筒の内周面のいずれか一方と、いずれか他方との間に形成される隙間における被破砕物をロータの回転により該多角形状となった部分で圧縮して、破砕することを特徴とする破砕装置。
  2. 前記多角形状となった部分と対向する前記ロータの外周面及び外筒の内周面のいずれか他方には、前記多角形状となった部分に向けて凸となった凸部が形成されることを特徴とする請求項1記載の破砕装置。
  3. 前記ロータは円柱部及び円錐部が結合したものからなり、外筒の端部には該ロータの円錐部に対向する円錐部が形成されており、外筒に対するロータの軸上の位置が調整可能であることを特徴とする請求項1または2記載の破砕装置。
  4. 前記波形状壁面の凸部の頂部は、螺旋状に伸びることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の破砕装置。
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